JP6681354B2 - 電力供給装置およびａ／ｄ変換部の異常判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力供給装置およびＡ／Ｄ変換部の異常判定方法に関する。

従来、Ａ／Ｄ変換部の異常を判定する技術がある。特許文献１には、予め定めた一定の電気量を入力し、この一定電気量をセンサの出力電気量のＡ／Ｄ変換とは別にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段での変換値が上記一定電気量の変換値から一定の範囲を越えている場合異常であると判断する判断手段とを備えたセンサ用Ａ／Ｄ変換装置の技術が開示されている。

特開平５−１１４８６０号公報

Ａ／Ｄ変換部の異常を判定する技術において、なお改良の余地がある。例えば、Ａ／Ｄ変換部が、複数の入力の中からＡ／Ｄ変換回路に対する入力を切り替えるセレクタを有することがある。この場合、Ａ／Ｄ変換回路の異常だけでなく、セレクタの固着などの異常が発生する可能性がある。セレクタを含むＡ／Ｄ変換部の異常を判定することができれば、Ａ／Ｄ変換部や、Ａ／Ｄ変換部を有する電力供給装置の信頼性を向上させることができる。

本発明の目的は、Ａ／Ｄ変換部の信頼性を向上させることができる電力供給装置およびＡ／Ｄ変換部の異常判定方法を提供することである。

本発明の電力供給装置は、電力供給指令に応じて電源からの電圧を調圧して負荷に対して供給する電圧調節部と、Ａ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換部の異常判定を行う判定部と、異常判定用の電圧を供給する供給部と、を備え、前記Ａ／Ｄ変換部は、電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、複数の入力ポートと、複数の前記入力ポートの何れか一つを前記Ａ／Ｄ変換回路に接続するセレクタと、を有し、複数の前記入力ポートは、前記負荷に対する供給電圧が入力される負荷ポートと、第一診断ポートと、第二診断ポートと、を有し、前記供給部は、前記第一診断ポートに対して第一の電圧値を供給し、かつ前記第二診断ポートに対して前記第一の電圧値と異なる第二の電圧値を供給し、前記判定部は、前記第一診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御したときの前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果と、前記第二診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御したときの前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果とに基づいて前記Ａ／Ｄ変換部の異常を判定することを特徴とする。

本発明のＡ／Ｄ変換部の異常判定方法は、第一診断ポートおよび第二診断ポートを含む複数の入力ポートと、Ａ／Ｄ変換回路と、複数の前記入力ポートの何れか一つを前記Ａ／Ｄ変換回路に接続するセレクタと、を有するＡ／Ｄ変換部の異常を判定するステップを備え、前記ステップは、前記第一診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御し、前記第一診断ポートに第一の電圧値を供給したときの前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果を取得する第一取得ステップと、前記第二診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御し、前記第二診断ポートに前記第一の電圧値と異なる第二の電圧値を供給したときの前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果を取得する第二取得ステップと、前記第一取得ステップにおいて取得した情報と、前記第二取得ステップにおいて取得した情報とに基づいて前記Ａ／Ｄ変換部の異常を判定する判定ステップと、を有することを特徴とする。

本発明に係る電力供給装置は、電力供給指令に応じて電源からの電圧を調圧して負荷に対して供給する電圧調節部と、Ａ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変換部の異常判定を行う判定部と、異常判定用の電圧を供給する供給部と、を備える。Ａ／Ｄ変換部は、電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、複数の入力ポートと、複数の入力ポートの何れか一つをＡ／Ｄ変換回路に接続するセレクタと、を有する。複数の入力ポートは、負荷に対する供給電圧が入力される負荷ポートと、第一診断ポートと、第二診断ポートと、を有する。

供給部は、第一診断ポートに対して第一の電圧値を供給し、かつ第二診断ポートに対して第一の電圧値と異なる第二の電圧値を供給する。判定部は、第一診断ポートとＡ／Ｄ変換回路とを接続するようにセレクタを制御したときのＡ／Ｄ変換回路による変換結果と、第二診断ポートとＡ／Ｄ変換回路とを接続するようにセレクタを制御したときのＡ／Ｄ変換回路による変換結果とに基づいてＡ／Ｄ変換部の異常を判定する。本発明に係る電力供給装置によれば、異なる二つの電圧値の変換結果に基づいてＡ／Ｄ変換部の異常を判定することでＡ／Ｄ変換部の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る電力供給装置を示す図である。 図２は、実施形態に係る制御部を示す図である。 図３は、実施形態の供給部による出力波形を示す図である。 図４は、第一診断ポートに関する異常判定方法の説明図である。 図５は、第二診断ポートに関する異常判定方法の説明図である。 図６は、実施形態に係るＡ／Ｄ変換部の異常判定方法を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態に係る電力供給装置およびＡ／Ｄ変換部の異常判定方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、電力供給装置およびＡ／Ｄ変換部の異常判定方法に関する。図１は、実施形態に係る電力供給装置を示す図、図２は、実施形態に係る制御部を示す図、図３は、実施形態の供給部による出力波形を示す図、図４は、第一診断ポートに関する異常判定方法の説明図、図５は、第二診断ポートに関する異常判定方法の説明図、図６は、実施形態に係るＡ／Ｄ変換部の異常判定方法を示すフローチャートである。

図１に示す本実施形態の電力供給装置１は、車両に搭載され、車両の電気負荷（以下、単に「負荷」と称する。）１２に対する電力供給を行う。電力供給装置１によって電力が供給される負荷１２は、例えば、車両のヘッドランプ等のランプである。電力供給装置１は、半導体を含むスイッチング素子３４によって負荷１２に対する供給電圧Ｖｅを制御すると共に、負荷１２に対する電力供給をソフトウエア的に遮断する半導体リレーモジュールとして構成されている。電力供給装置１の制御部２は、各負荷１２に対して供給する電流値に基づいて電線の発熱量を推定し、その推定結果に基づいて負荷１２に対する電力供給を停止する。以下、本実施形態の電力供給装置１について詳細に説明する。

電力供給装置１は、車両の電源１１に対して電気的に接続されている。電源１１は、例えば、バッテリ等の二次電池である。電力供給装置１は、制御部２および電圧調節部３を有する。制御部２の入力部２０は、分圧回路４を介して電源１１と接続されている。入力部２０には、電源１１からの入力電圧Ｖｂが分圧されて入力される。制御部２は、入力部２０に入力される電圧に基づいて、入力電圧Ｖｂを算出する。制御部２は、信号出力ポート２１を有する。信号出力ポート２１は、電圧調節部３の信号入力ポート３０に接続されている。

電圧調節部３は、電力供給指令に応じて電源１１からの入力電圧Ｖｂを調圧して負荷１２に対して供給する。電圧調節部３は、信号入力ポート３０に加えて、入力部３１、出力部３３、制御回路３２、およびスイッチング素子３４を有する。入力部３１は、電源１１と電気的に接続されている。出力部３３は、負荷１２と電気的に接続されている。制御回路３２は、保護回路等を含んでいる。制御回路３２は、本実施形態において説明する動作を実行するように回路が構成され、または予め記憶しているプログラムに基づいて当該動作を実行する。スイッチング素子３４は、入力部３１と出力部３３との間に介在している。スイッチング素子３４は、入力部３１から入力される制御信号に応じて入力部３１と出力部３３とを接続あるいは遮断する。本実施形態のスイッチング素子３４は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor）である。

制御部２は、スイッチング素子３４を制御する制御信号を信号出力ポート２１から出力する。制御信号は、例えば、パルス信号である。制御部２は、スイッチング素子３４をデューティ制御する。本実施形態の制御部２が行うデューティ制御は、ＰＷＭ制御である。制御部２は、負荷１２に対する供給電圧Ｖｅの目標値と、算出された入力電圧Ｖｂとに基づいて、デューティ比を決定する。制御部２は、決定したデューティ比に基づいて制御信号を生成し、信号出力ポート２１から出力する。出力された制御信号は、信号入力ポート３０および制御回路３２を介してスイッチング素子３４に伝達される。スイッチング素子３４は、制御信号のＯＮ指令に応じて入力部３１と出力部３３とを接続し、負荷１２に対して電力を供給する。また、スイッチング素子３４は、制御信号のＯＦＦ指令に応じて入力部３１と出力部３３とを遮断し、負荷１２に対する電力供給を停止する。制御部２は、スイッチング素子３４のＯＮ／ＯＦＦ制御によって負荷１２に対する供給電圧Ｖｅの実効値が目標値となるようにデューティ比を調節する。

制御部２は、電力供給指令が入力される指令入力ポート２２を有している。例えば、ユーザによって負荷１２を作動させるスイッチ操作等の操作がなされると、指令入力ポート２２に対して電力供給指令の信号が入力される。制御部２は、電力供給指令の信号を受信すると、電圧調節部３を制御して負荷１２に対する電力供給を行う。一方、制御部２は、電力供給指令の信号を受信していないときには、負荷１２に対する電力供給を停止する。

本実施形態の電力供給装置１は、複数の負荷１２（１２Ａ，１２Ｂ，…，１２Ｇ）に対して電力を供給する。電力供給装置１は、各負荷１２に対応する複数の電圧調節部３を有する。制御部２は、各電圧調節部３を介して、各負荷１２（１２Ａ，１２Ｂ，…，１２Ｇ）に対する供給電圧Ｖｅ（ＶｅＡ，ＶｅＢ，…，ＶｅＧ）を制御する。

図２に示すように、制御部２は、Ａ／Ｄ変換部５、判定部１０、および供給部８を有する。Ａ／Ｄ変換部５は、Ａ／Ｄ変換回路６、複数の入力ポート４０、およびセレクタ７を有する。Ａ／Ｄ変換回路６は、アナログ電圧をデジタル値（デジタル信号）に変換する。Ａ／Ｄ変換回路６は、サンプルホールド回路６１、比較回路６２、制御回路６３、制御レジスタ６４、選択レジスタ６５、変換回路６６、およびレジスタ７０を有する。

サンプルホールド回路６１は、セレクタ７を介して複数の入力ポート４０の何れかと接続される。入力ポート４０は、負荷ポート４０Ａ，４０Ｂ，…，４０Ｇ、第一診断ポート４０Ｈ、および第二診断ポート４０Ｉを有する。各負荷ポート４０Ａ，４０Ｂ，…，４０Ｇには、各負荷１２（１２Ａ，１２Ｂ，…，１２Ｇ）に対する供給電圧Ｖｅ（ＶｅＡ，ＶｅＢ，…，ＶｅＧ）が入力される。例えば、第一の負荷ポート４０Ａには、複数の負荷１２の内、第一の負荷１２Ａに対する供給電圧ＶｅＡが入力される。

第一診断ポート４０Ｈおよび第二診断ポート４０Ｉに対しては、供給部８から電圧が供給される。第一診断ポート４０Ｈおよび第二診断ポート４０Ｉは、分圧回路９を介して供給部８と接続されている。第一診断ポート４０Ｈに対しては、基準電圧（以下、「第一の電圧値」と称する。）Ｖｃｃ１［Ｖ］が入力される。第二診断ポート４０Ｉに対しては、第一の電圧値Ｖｃｃ１の１／２の電圧（以下、「第二の電圧値」と称する。）Ｖｃｃ２［Ｖ］が入力される。第一の電圧値Ｖｃｃ１および第二の電圧値Ｖｃｃ２は、故障診断用の規定の電圧値である。第一の電圧値Ｖｃｃ１は、例えば、５［Ｖ］である。

セレクタ７は、複数の入力ポート４０の何れか一つをサンプルホールド回路６１に接続する。例えば、セレクタ７が第一の負荷ポート４０Ａとサンプルホールド回路６１とを電気的に接続する場合、その他の負荷ポート４０Ｂ，…４０Ｇ、第一診断ポート４０Ｈ、および第二診断ポート４０Ｉは、サンプルホールド回路６１から遮断される。

サンプルホールド回路６１は、接続されている入力ポート４０の電圧を保持することができる回路である。サンプルホールド回路６１は、制御回路６３からの保持指令に応じて入力ポート４０の電圧をサンプリングして保持する。比較回路６２は、サンプルホールド回路６１によって保持されている電圧値と変換回路６６から入力される電圧値との比較結果を制御回路６３に対して出力する。制御回路６３は、制御レジスタ６４、選択レジスタ６５、およびレジスタ７０を制御する。レジスタ７０は、各入力ポート４０の電圧値に対応するデジタル値を記憶する複数のレジスタ７０Ａ，７０Ｂ，…，７０Ｈ，７０Ｉを有する。より具体的には、レジスタ７０は、負荷ポート４０Ａ，４０Ｂ，…に対応する複数の負荷レジスタ７０Ａ，７０Ｂ，…を有する。例えば、第一の負荷レジスタ７０Ａは、第一の負荷ポート４０Ａの供給電圧ＶｅＡがＡ／Ｄ変換された結果を記憶する。レジスタ７０の第一診断レジスタ７０Ｈは、第一診断ポート４０Ｈの第一の電圧値Ｖｃｃ１に対応するデジタル値を記憶する。第二診断レジスタ７０Ｉは、第二診断ポート４０Ｉの第二の電圧値Ｖｃｃ２に対応するデジタル値を記憶する。

制御回路６３は、セレクタ７によって変換対象の入力ポート４０をＡ／Ｄ変換回路６に接続させ、この入力ポート４０に対応するレジスタ７０に変換結果のデジタル値を格納する。例えば、変換対象の入力ポート４０が第一の負荷ポート４０Ａである場合、制御回路６３は、セレクタ７によって第一の負荷ポート４０ＡをＡ／Ｄ変換回路６に接続させる。制御回路６３は、選択レジスタ６５の値（ポート番号）を第一の負荷ポート４０Ａに対応する値に切り替える。セレクタ７は、選択レジスタ６５の値に応じて第一の負荷ポート４０Ａをサンプルホールド回路６１に接続する。

制御回路６３は、制御レジスタ６４の値を第一の負荷ポート４０Ａに対応する第一の負荷レジスタ７０Ａに転送させる。変換回路６６は、第一の負荷レジスタ７０Ａのデジタル値をアナログ電圧に変換して比較回路６２に出力する。制御回路６３は、比較回路６２の出力に基づいて制御レジスタ６４および第一の負荷レジスタ７０Ａの値を増減させていく。制御回路６３は、第一の負荷レジスタ７０Ａの値が第一の負荷ポート４０Ａの供給電圧ＶｅＡに対応する値となると、Ａ／Ｄ変換を終了する。このようにして、入力ポート４０のアナログ電圧がデジタル値に変換され、レジスタ７０に記憶される。

制御回路６３は、複数の入力ポート４０の電圧値を順次変換してレジスタ７０に記憶させていく。例えば、制御回路６３は、負荷ポート４０Ａ，４０Ｂ，…，４０Ｇの電圧値をこの順序で変換し、更に、第一診断ポート４０Ｈおよび第二診断ポート４０Ｉの電圧値を変換する。制御回路６３は、全ての入力ポート４０の電圧値の変換が完了すると、再度第一の負荷ポート４０Ａから順に電圧値の変換を繰り返し実行する。

制御回路６３、制御レジスタ６４、選択レジスタ６５、レジスタ７０、供給部８、および判定部１０は、内部バス８０を介して相互に通信可能に接続されている。判定部１０は、以下に説明するように、第一診断ポート４０ＨとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７が制御されたときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果と、第二診断ポート４０ＩとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７が制御されたときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果とに基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常を判定する。

供給部８は、図３に示すようにパルス電圧を出力する。本実施形態では、ＬＯが０［Ｖ］であり、ＨＩは例えば５［Ｖ］である。供給部８からＨＩの電圧が出力されると、第一診断ポート４０Ｈには第一の電圧値Ｖｃｃ１が入力され、第二診断ポート４０Ｉには第二の電圧値Ｖｃｃ２が入力される。

判定部１０は、例えば、演算部、記憶部、入出力部等を含むコンピュータである。判定部１０は、本実施形態において説明する動作を実行するように回路が構成され、または予め記憶しているプログラムに基づいて当該動作を実行する。本実施形態の判定部１０は、以下に図４−図６を参照して説明するようにＡ／Ｄ変換部５の異常判定を行う。本実施形態に係るＡ／Ｄ変換部の異常判定方法は、図６のフローチャートに示すように複数のステップを有する。複数のステップは、第一取得ステップ（ステップＳ１０）、第二取得ステップ（ステップＳ２０）、および判定ステップ（ステップＳ３０）を含む。

ステップＳ１０において、判定部１０は、第一取得ステップを実行する。第一取得ステップは、第一診断ポート４０ＨとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７を制御したときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果を取得するステップである。セレクタ７は、選択レジスタ６５を介して制御回路６３によって制御される。判定部１０は、例えば、選択レジスタ６５の値を参照して、第一取得ステップを実行すべき期間を判定する。判定部１０は、選択レジスタ６５の値が第一診断ポート４０Ｈのポート番号である場合に、セレクタ７に対して第一診断ポート４０ＨとＡ／Ｄ変換回路６とを接続する指令がなされていると判断することができる。判定部１０は、セレクタ７に対して第一診断ポート４０ＨとＡ／Ｄ変換回路６とを接続する指令がなされている期間に第一取得ステップを実行する。

第一取得ステップにおいて、判定部１０は、供給部８が出力している出力電圧の電圧値（ＨＩ／ＬＯ）およびこの出力電圧に対応するＡ／Ｄ変換回路６の変換結果を取得する。Ａ／Ｄ変換回路６の変換結果は、第一診断レジスタ７０Ｈから取得される。より詳しくは、判定部１０は、供給部８の出力電圧がＨＩであるときの第一診断レジスタ７０Ｈの値、および供給部８の出力電圧がＬＯであるときの第一診断レジスタ７０Ｈの値をそれぞれ取得する。ステップＳ１０が実行されると、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０において、判定部１０は、第二取得ステップを実行する。第二取得ステップは、第二診断ポート４０ＩとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７を制御したときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果を取得するステップである。判定部１０は、選択レジスタ６５の値に基づき、セレクタ７に対して第二診断ポート４０ＩとＡ／Ｄ変換回路６とを接続する指令がなされている期間を判定する。判定部１０は、この期間に第二取得ステップを実行する。

第二取得ステップにおいて、判定部１０は、供給部８が出力している出力電圧の電圧値（ＨＩ／ＬＯ）、およびこの出力電圧に対応するＡ／Ｄ変換回路６の変換結果を取得する。Ａ／Ｄ変換回路６の変換結果は、第二診断レジスタ７０Ｉから取得される。より詳しくは、判定部１０は、供給部８の出力電圧がＨＩであるときの第二診断レジスタ７０Ｉの値、および供給部８の出力電圧がＬＯであるときの第二診断レジスタ７０Ｉの値をそれぞれ取得する。ステップＳ２０が実行されると、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０において、判定部１０は、判定ステップを実行する。判定ステップは、第一取得ステップにおいて取得した情報と、第二取得ステップにおいて取得した情報とに基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常を判定するステップである。判定部１０は、例えば、図４および図５を参照して説明するようにしてＡ／Ｄ変換部５の異常を判定する。

判定部１０は、図４に示す表のように、第一診断ポート４０Ｈの電圧値が変換された結果に基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常判定を行う。判定部１０は、供給部８の出力がＨＩである場合に、第一診断レジスタ７０Ｈの値が第一の電圧値Ｖｃｃ１であればＡ／Ｄ変換部５が正常であると判定する。一方、判定部１０は、供給部８の出力がＨＩである場合に、第一診断レジスタ７０Ｈの値が第一の電圧値Ｖｃｃ１と異なる値であればＡ／Ｄ変換部５が異常であると判定する。判定部１０は、例えば、第一診断レジスタ７０Ｈの値と第一の電圧値Ｖｃｃ１との差が所定値以上である場合に、第一診断レジスタ７０Ｈの値が第一の電圧値Ｖｃｃ１と異なると判定する。

判定部１０は、供給部８の出力がＬＯである場合に、第一診断レジスタ７０Ｈの値がＬＯであればＡ／Ｄ変換部５が正常であると判定し、第一診断レジスタ７０Ｈの値がＬＯと異なる値であればＡ／Ｄ変換部５が異常であると判定する。

判定部１０は、更に、図５に示す表のように、第二診断ポート４０Ｉの電圧値が変換された結果に基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常判定を行う。判定部１０は、供給部８の出力がＨＩである場合に、第二診断レジスタ７０Ｉの値が第二の電圧値Ｖｃｃ２であればＡ／Ｄ変換部５が正常であると判定する。一方、判定部１０は、供給部８の出力がＨＩである場合に、第二診断レジスタ７０Ｉの値が第二の電圧値Ｖｃｃ２と異なる値であればＡ／Ｄ変換部５が異常であると判定する。

判定部１０は、供給部８の出力がＬＯである場合に、第二診断レジスタ７０Ｉの値がＬＯであればＡ／Ｄ変換部５が正常であると判定し、第二診断レジスタ７０Ｉの値がＬＯと異なる値であればＡ／Ｄ変換部５が異常であると判定する。

本実施形態の判定部１０は、Ａ／Ｄ変換回路６に異常が生じている場合だけでなく、セレクタ７に異常が生じている場合にもＡ／Ｄ変換部５の異常を判定することが可能である。例えば、セレクタ７が負荷ポート４０Ａ，４０Ｂ，…，４０Ｇの何れかに固着してしまっているとする。この場合、以下に説明するように、互いに入力電圧が異なる第一の電圧値Ｖｃｃ１および第二の電圧値Ｖｃｃ２の変換結果に基づいて、Ａ／Ｄ変換部５の異常を判定することが可能である。

より詳しく説明すると、セレクタ７の固着が生じている場合、固着している入力ポート４０の供給電圧ＶｅがＡ／Ｄ変換回路６に対して供給されたままとなる。従って、ステップＳ１０においてＨＩの出力電圧に対して取得された第一診断レジスタ７０Ｈの値と、ステップＳ２０においてＨＩの出力電圧に対して取得された第二診断レジスタ７０Ｉの値とが同一または実質的に同一の値となる。この場合、ステップＳ１０またはステップＳ２０の何れかにおいて、出力電圧がＨＩである場合の変換結果が異常であると判定される。その結果、Ａ／Ｄ変換部５が正常に動作していないと判定できる。

上記のように、本実施形態の電力供給装置１およびＡ／Ｄ変換部の異常判定方法によれば、Ａ／Ｄ変換回路６が異常である場合だけでなく、セレクタ７が異常である場合にも変換結果から異常が検出される。本実施形態に対する比較例として、第二診断ポート４０Ｉが設けられず、診断用のポートが第一診断ポート４０Ｈ一つであり、診断用に入力される波形が一つである場合を想定する。この場合、セレクタ７において固着等の異常が発生していたとしても異常判定ができないことがある。例えば、セレクタ７が第一の負荷ポート４０Ａに固着しているとする。第一の負荷ポート４０Ａに入力される供給電圧ＶｅＡが第一の電圧値Ｖｃｃ１と同等の電圧値である場合には、Ａ／Ｄ変換部５が正常であると誤判定されてしまう可能性がある。

これに対して、本実施形態の電力供給装置１は、Ａ／Ｄ変換部５の異常診断用として異なる二つの波形が入力される。二つの波形は典型的にはパルス波形である。第一診断ポート４０Ｈに入力される第一のパルス波形は、供給部８の出力電圧がＨＩである場合に第一の電圧値Ｖｃｃ１となる波形である。第二診断ポート４０Ｉに入力される第二のパルス波形は、供給部８の出力電圧がＨＩである場合に第二の電圧値Ｖｃｃ２となる波形である。第一の電圧値Ｖｃｃ１と第二の電圧値Ｖｃｃ２とは明確に区別できるように異なっていることが好ましく、例えば、第一の電圧値Ｖｃｃ１は第二の電圧値Ｖｃｃ２の二倍の電圧値とされる。

判定部１０は、第一のパルス波形が入力されたときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果、および第二のパルス波形が入力されたときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果に基づいて異常判定を行う。従って、判定部１０は、Ａ／Ｄ変換回路６の異常だけでなく、セレクタ７の異常に対しても異常と判定し、Ａ／Ｄ変換部５の信頼性を向上させることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る電力供給装置１は、電圧調節部３と、Ａ／Ｄ変換部５と、判定部１０と、供給部８とを有する。電圧調節部３は、電力供給指令に応じて電源１１からの電圧を調圧して負荷１２に対して供給する。判定部１０は、Ａ／Ｄ変換部５の異常判定を行う。供給部８は、異常判定用の電圧を供給する。Ａ／Ｄ変換部５は、Ａ／Ｄ変換回路６と、複数の入力ポート４０と、セレクタ７とを有する。Ａ／Ｄ変換回路６は、電圧をデジタル値に変換する。セレクタ７は、複数の入力ポート４０の何れか一つをＡ／Ｄ変換回路６に接続する。

複数の入力ポート４０は、負荷１２に対する供給電圧Ｖｅが入力される負荷ポート４０Ａ，４０Ｂ，…，４０Ｇと、第一診断ポート４０Ｈと、第二診断ポート４０Ｉと、を有する。供給部８は、第一診断ポート４０Ｈに対して第一の電圧値Ｖｃｃ１を供給し、かつ第二診断ポート４０Ｉに対して第二の電圧値Ｖｃｃ２を供給する。第一の電圧値Ｖｃｃ１と第二の電圧値Ｖｃｃ２とは異なる電圧値である。

判定部１０は、第一診断ポート４０ＨとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７を制御したときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果と、第二診断ポート４０ＩとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７を制御したときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果とに基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常を判定する。

本実施形態の電力供給装置１は、異なる二つの電圧値Ｖｃｃ１，Ｖｃｃ２の変換結果に基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常を判定する。よって、本実施形態の電力供給装置１は、セレクタ７に異常がある場合にＡ／Ｄ変換部５の異常と判定することができ、Ａ／Ｄ変換部５の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態の電力供給装置１は、更に、供給部８と第一診断ポート４０Ｈおよび第二診断ポート４０Ｉとの間に介在する分圧回路９を有する。供給部８は、図３に例示するようなパルス波形の電圧（矩形波）を出力する。供給部８から出力されるパルス波形の電圧は、第一の電圧値Ｖｃｃ１およびＬＯ電圧を交互に繰り返すパルス波形として分圧回路９から第一診断ポート４０Ｈに出力される。第一診断ポート４０Ｈに出力されるパルス波形は、図３に示すパルス波形と類似したものであり、図３のＨＩ電圧に相当する電圧が第一の電圧値Ｖｃｃ１となっている。

また、供給部８から出力されるパルス波形の電圧は、第二の電圧値Ｖｃｃ２およびＬＯ電圧を交互に繰り返すパルス波形として分圧回路９から第二診断ポート４０Ｉに出力される。第二診断ポート４０Ｉに出力されるパルス波形は、図３に示すパルス波形と類似したものであり、図３のＨＩ電圧に相当する電圧が第二の電圧値Ｖｃｃ２となっている。異常判定用の電圧がパルス波形となっていることで、Ａ／Ｄ変換部５の異常を適切に判定することができる。

本実施形態に係るＡ／Ｄ変換部の異常判定方法は、第一診断ポート４０Ｈおよび第二診断ポート４０Ｉを含む複数の入力ポート４０と、Ａ／Ｄ変換回路６と、セレクタ７と、を有するＡ／Ｄ変換部５の異常を判定するステップを備える。上記のステップは、第一取得ステップと、第二取得ステップと、判定ステップと、を有する。

第一取得ステップは、第一診断ポート４０ＨとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７を制御し、前記第一診断ポート４０Ｈに第一の電圧値Ｖｃｃ１を供給したときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果を取得するステップである。第二取得ステップは、第二診断ポート４０ＩとＡ／Ｄ変換回路６とを接続するようにセレクタ７を制御し、前記第二診断ポート４０Ｉに第二の電圧値Ｖｃｃ２を供給したときのＡ／Ｄ変換回路６による変換結果を取得するステップである。判定ステップは、第一取得ステップにおいて取得した情報と、第二取得ステップにおいて取得した情報とに基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常を判定するステップである。

本実施形態のＡ／Ｄ変換部の異常判定方法は、異なる二つの電圧値Ｖｃｃ１，Ｖｃｃ２の変換結果に基づいてＡ／Ｄ変換部５の異常を判定する。よって、本実施形態のＡ／Ｄ変換部の異常判定方法は、セレクタ７に異常がある場合にＡ／Ｄ変換部５の異常と判定することができ、Ａ／Ｄ変換部５の信頼性を向上させることができる。

本実施形態のＡ／Ｄ変換部の異常判定方法では、第一取得ステップにおいて第一診断ポート４０Ｈに上記第一のパルス波形が入力されてもよく、第二取得ステップにおいて第二診断ポート４０Ｉに上記第二のパルス波形が入力されてもよい。

［実施形態の変形例］
実施形態の変形例について説明する。判定部１０は、制御部２における他の回路／装置とは独立した回路／装置であっても、他の回路／装置に含まれていてもよい。例えば、制御部２の制御回路６３が判定部１０の機能を有していてもよい。

第二の電圧値Ｖｃｃ２は、第一の電圧値Ｖｃｃ１の半分の値には限定されない。第一の電圧値Ｖｃｃ１と第二の電圧値Ｖｃｃ２との比率は、少なくともセレクタ７の異常が生じた場合に適切にＡ／Ｄ変換部５の異常を判定できるように適宜定められる。第二の電圧値Ｖｃｃ２は、ＬＯ電圧と第一の電圧値Ｖｃｃ１との間の適切な電圧値に設定される。

負荷１２は、ランプには限定されない。負荷１２は、安定的な供給電圧Ｖｅを要求するその他の負荷であってもよい。また、負荷１２は、動作要求がなされている状態（例えば、ユーザによってスイッチＯＮされている状態）において電力の継続的な供給を要求するその他の負荷であってもよい。

Ａ／Ｄ変換回路６の具体的な構成は、例示した構成には限定されない。Ａ／Ｄ変換回路６は、アナログ電圧をデジタル値に変換することができるその他の回路構成を有するものであってもよい。

判定部１０は、第一の電圧値Ｖｃｃ１に基づく正常／異常の仮判定を繰り返し行い、異常の仮判定が複数回連続した場合にＡ／Ｄ変換部５の異常判定を確定させてもよい。判定部１０は、第一の電圧値Ｖｃｃ１に基づく正常の仮判定が複数回連続した場合にＡ／Ｄ変換部５の正常判定を確定させてもよい。また、判定部１０は、異常の仮判定の発生頻度が所定値を超えた場合にＡ／Ｄ変換部５の異常判定を確定させてもよい。判定部１０は、第二の電圧値Ｖｃｃ２に基づく正常／異常の判定についても、第一の電圧値Ｖｃｃ１に基づく判定と同様に仮判定を導入してもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 電力供給装置
２ 制御部
３ 電圧調節部
４ 分圧回路
５ Ａ／Ｄ変換部
６ Ａ／Ｄ変換回路
７ セレクタ
８ 供給部
９ 分圧回路
１０ 判定部
１１ 電源
１２ 負荷
２０ 入力部
２１ 信号出力ポート
２２ 指令入力ポート
３０ 信号入力ポート
３１ 入力部
３３ 出力部
３２ 制御回路
３４ スイッチング素子
４０ 入力ポート
４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｇ 負荷ポート
４０Ｈ 第一診断ポート
４０Ｉ 第二診断ポート
６１ サンプルホールド回路
６２ 比較回路
６３ 制御回路
６４ 制御レジスタ
６５ 選択レジスタ
６６ 変換回路
７０ レジスタ
７０Ａ，７０Ｂ 負荷レジスタ
７０Ｈ 第一診断レジスタ
７０Ｉ 第二診断レジスタ
８０ 内部バス
Ｖｂ 入力電圧
Ｖｅ 供給電圧
Ｖｃｃ１ 第一の電圧値
Ｖｃｃ２ 第二の電圧値

Claims (3)

1. 電力供給指令に応じて電源からの電圧を調圧して負荷に対して供給する電圧調節部と、
   Ａ／Ｄ変換部と、
   前記Ａ／Ｄ変換部の異常判定を行う判定部と、
   異常判定用のパルス波形の電圧を供給する供給部と、
   分圧回路と、
   を備え、
   前記Ａ／Ｄ変換部は、電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路と、複数の入力ポートと、複数の前記入力ポートの何れか一つを前記Ａ／Ｄ変換回路に接続するセレクタと、を有し、
   複数の前記入力ポートは、前記負荷に対する供給電圧が入力される負荷ポートと、第一診断ポートと、第二診断ポートと、を有し、
   前記分圧回路は、前記供給部と前記第一診断ポートおよび前記第二診断ポートとの間に介在し、
   前記供給部から出力されるパルス波形の電圧は、第一の電圧値およびＬＯ電圧を交互に繰り返すパルス波形として前記分圧回路から前記第一診断ポートに出力され、かつ前記第一の電圧値と異なる第二の電圧値および前記ＬＯ電圧を交互に繰り返すパルス波形として前記分圧回路から前記第二診断ポートに出力され、
   前記判定部は、
   前記第一診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御したときの前記第一の電圧値に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第一の値と、
   前記第一診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御したときの前記ＬＯ電圧に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第二の値と、
   前記第二診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御したときの前記第二の電圧値に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第三の値と、
   前記第二診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御したときの前記ＬＯ電圧に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第四の値と、を取得し、
   前記第一の値、前記第二の値、前記第三の値、および前記第四の値のうち少なくとも一つの値が正常でない場合に前記Ａ／Ｄ変換回路および前記セレクタの異常と判定する
   ことを特徴とする電力供給装置。
2. 前記第二の電圧値は、前記第一の電圧値の半分の値であり、
   前記判定部は、前記第一の値と前記第三の値とが実質的に同一の値である場合、前記第一の値が正常でないと判定し、または前記第三の値が正常でないと判定する
   請求項１に記載の電力供給装置。
3. 第一診断ポートおよび第二診断ポートを含む複数の入力ポートと、Ａ／Ｄ変換回路と、複数の前記入力ポートの何れか一つを前記Ａ／Ｄ変換回路に接続するセレクタと、を有するＡ／Ｄ変換部の異常を判定するステップを備え、
   前記ステップは、
   前記第一診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御し、パルス波形の電圧を出力する供給部から前記第一診断ポートに第一の電圧値およびＬＯ電圧を交互に繰り返すパルス波形を供給したときの前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果を取得する第一取得ステップと、
   前記第二診断ポートと前記Ａ／Ｄ変換回路とを接続するように前記セレクタを制御し、前記供給部から分圧回路を介して前記第二診断ポートに前記第一の電圧値と異なる第二の電圧値および前記ＬＯ電圧を交互に繰り返すパルス波形を供給したときの前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果を取得する第二取得ステップと、
   前記第一取得ステップにおいて取得した情報と、前記第二取得ステップにおいて取得した情報とに基づいて前記Ａ／Ｄ変換回路および前記セレクタの異常を判定する判定ステップと、
   を有し、
   前記第一取得ステップにおいて、前記第一の電圧値に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第一の値、および前記ＬＯ電圧に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第二の値が取得され、
   前記第二取得ステップにおいて、前記第二の電圧値に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第三の値、および前記ＬＯ電圧に対する前記Ａ／Ｄ変換回路による変換結果である第四の値が取得され、
   前記判定ステップにおいて、前記第一の値、前記第二の値、前記第三の値、および前記第四の値のうち少なくとも一つの値が正常でない場合に前記Ａ／Ｄ変換回路および前記セレクタの異常と判定することを特徴とするＡ／Ｄ変換部の異常判定方法。

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