JP6931524B2 - 断線検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、電磁弁のソレノイドコイルに繋がる配線の断線を検出する断線検出装置に関する。

電磁弁は、エンジンに供給するオイルの流量や船舶の操舵を切替制御する目的などに幅広く用いられている。電磁弁は、ソレノイドコイルに電流を流すか否かで、開閉が切替制御される。船舶用の電磁弁のソレノイドコイルに電流を流すか否かを制御する回路は、ノイズを避ける目的や電磁弁の設置場所を確保する必要性などから、電磁弁から遠く離れた場所に配置されることがある。この場合、電磁弁のソレノイドコイルと、ソレノイドコイルを制御する回路とを電気的に接続するための配線を船舶内で引き回さなければならない。

配線の全長が長くなるほど、断線の可能性が高くなる。船舶のような大型の乗物では、配線が断線しても容易には気付かないことが多く、制御対象が正常に作動しないことで、初めて断線が生じたことを把握することになり、船舶の航行に支障が出かねない。

ソレノイドコイルに電流を流すか否かを制御する回路内の電流は、ソレノイドコイルに電流を流している期間内は様々な要因で変動する。よって、ソレノイドコイルに電流を流している期間内に、ソレノイドコイルに繋がる配線の断線を検出するのは容易ではない。そこで、ソレノイドコイルに電流を流していない期間内に配線の断線検出を行う手法が提案されている（特許文献１参照）。

特許５２３３７６０号公報

特許文献１には、ソレノイドコイルに電流を流していないときに断線検出を行う手法が開示されているが、ソレノイドコイルに電流をながしている最中に断線検出を行うことは開示されていない。断線はどのようなタイミングで起きるか事前には把握できないため、ソレノイドコイルに電流を流しているか否かにかかわらず、迅速に断線を検出できるようにするのが望ましい。

電磁弁のソレノイドコイルは誘導負荷であるため、ソレノイドコイルに流れる電流は流し始めてから一定の傾斜で定常電流まで徐々に増大する。よって、ソレノイドコイルに電流を流し始めてから所定期間内は、ソレノイドコイルに流れる電流は、定常電流よりも少ない状態であり、この期間内に誤って断線と判断してしまうおそれもある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、電磁弁のソレノイドコイルに繋がる配線の断線を迅速に誤りなく検出できるようにした断線検出装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、電磁弁のソレノイドコイルに電流を流すか否かを切替制御する第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子がオン時に、前記ソレノイドコイルに繋がる配線の断線を検出する第１断線検出回路と、
前記第１スイッチング素子がオフ時に、前記配線の断線を検出する第２断線検出回路と、を備える、断線検出装置が提供される。

前記第１断線検出回路と前記第２断線検出回路との少なくとも一方で所定時間にわたって継続して断線が検出された場合に、前記配線が断線したことを報知する第１信号を出力する断線信号生成部と、を備えてもよい。

前記断線信号生成部は、前記電磁弁の開閉状態が切り替わってから前記所定時間は、前記第１信号の出力を禁止してもよい。

前記第１断線検出回路および前記第２断線検出回路の少なくとも一方で前記配線の断線が検出されたときに、前記断線が検出されたことを示す第２信号を生成する断線検出合成部を備え、
前記断線信号生成部は、前記第２信号が前記所定時間にわたって継続して検出された場合に、前記第１信号を出力してもよい。

前記断線信号生成部は、抵抗と、キャパシタとを有し、
前記所定時間は、前記抵抗と前記キャパシタとの時定数に応じた時間であってもよい。

前記断線信号生成部は、前記第１断線検出回路と前記第２断線検出回路との少なくとも一方で断線が検出されると、カウント動作を開始し、断線が継続して検出されている間カウントアップするカウンタを有し、
前記所定時間は、前記カウンタのカウント値が所定値になる時間であってもよい。

前記第１断線検出回路は、
前記第１スイッチング素子がオン時に前記ソレノイドコイルを流れる電流を検出する第１電流検出部と、
前記第１電流検出部で検出された電流が所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記閾値以下のときに断線したと判断する電流判定部と、を有してもよい。

前記第２断線検出回路は、
前記第１スイッチング素子がオフ時に、前記第１スイッチング素子に並列接続された経路を流れる電流を検出する第２電流検出部と、
前記第２電流検出部で検出された電流によりオンまたはオフする第２スイッチング素子と、を備えてもよい。

前記第２電流検出部として動作し、前記第１スイッチング素子に並列接続された経路に電流が流れると発光する発光素子と、
前記第２スイッチング素子として動作し、前記発光素子が発光するとオンする受光素子と、を互いに電気的に絶縁させて近接配置したフォトカップラを備えてもよい。

複数の電磁弁に繋がる複数の配線の断線をそれぞれ検出する複数の断線検出器と、
前記複数の断線検出器の少なくとも一つで断線が検出されると、前記複数の配線の少なくとも一つで断線が生じたことを報知する第３信号を生成する配線群断線検出部と、を備え、
前記複数の断線検出器のそれぞれは、前記第１スイッチング素子、前記第１断線検出回路および前記第２断線検出回路を有してもよい。

前記電磁弁は、船舶設備の切替に用いられるものであってもよい。

本発明によれば、電磁弁のソレノイドコイルに繋がる配線の断線を迅速に誤りなく検出することができる。

本発明の第１の実施形態による断線検出装置の回路図。 断線信号生成部の具体的な構成例を示す図。 断線信号生成部の具体的な構成例を示す図。 断線信号生成部の具体的な構成例を示す図。 断線信号生成部の具体的な構成例を示す図。 図１の断線検出装置のタイミング図。 一比較例による断線検出装置のタイミング図。 第２の実施形態による断線検出装置の回路図。 図４の断線検出装置のタイミング図。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。以下では、主に、船舶に搭載される電磁弁のソレノイドコイルに繋がる配線の断線を検出する断線検出装置について説明する。ただし、本実施形態による断線検出装置は、船舶以外の種々の装置に搭載される電磁弁のソレノイドコイルに繋がる配線の断線を検出する目的にも適用可能である。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態による断線検出装置１の回路図である。図１の断線検出装置１は、ドライブトランジスタ（第１スイッチング素子）２と、第１断線検出回路３と、第２断線検出回路４とを備えている。

ドライブトランジスタ２は、電磁弁のソレノイドコイルＬに電流を流すか否かを切替制御する。図１のドライブトランジスタ２は、ＮＰＮバイポーラトランジスタの例を示しているが、ＰＮＰバイポーラトランジスタやＦＥＴ（Field Effect Transistor）で構成してもよい。図１のドライブトランジスタ２は、ベース電圧がハイのときにオンして、ソレノイドコイルＬに電流を流す。ソレノイドコイルＬに電流を流すか否かで電磁弁の開閉を切替制御する。

第１断線検出回路３は、ドライブトランジスタ２がオン時に、すなわちソレノイドコイルＬに電流が流れているときに、ソレノイドコイルＬに繋がる配線の断線を検出する。船舶に搭載される電磁弁は、図１の断線検出装置から遠く離れた場所に設置される場合があり、ソレノイドコイルＬに繋がる配線が長くなって、断線しやすくなる。このため、第１断線検出回路３は、ソレノイドコイルＬに電流が流れている状態で断線を検出する。

第１断線検出回路３は、電流センサ５と、電流判定部６とを有する。電流センサ５は、ソレノイドコイルＬに直列接続されている。より詳細には、電源電圧ノードＶccと接地ノードとの間に、ソレノイドコイルＬと、電流センサ５と、ドライブトランジスタ２とが直列接続されている。ソレノイドコイルＬを流れる電流は、電流センサ５を流れた後、ドライブトランジスタ２のコレクタ−エミッタ間を流れて、接地ノードに導かれる。電流センサ５は、ソレノイドコイルＬを流れる電流を電気的に絶縁して検出する。これにより、ソレノイドコイルＬに繋がる配線のノイズが電流センサ５の後段側回路に伝達されなくなる。

電流判定部６は、電流センサ５を流れる電流を検出し、検出された電流が閾値以下であるか否かを判定する。そして、電流判定部６は、検出された電流が閾値以下であれば、断線を検出したことを示す第１断線検出信号Ｖ1を出力する。第１断線検出信号Ｖ1は、例えば、断線を検出したときにハイ電位になる信号である。

第２断線検出回路４は、ドライブトランジスタ２がオフ時に、ソレノイドコイルＬに繋がる配線の断線を検出する。第２断線検出回路４は、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、フォトカプラ７とを有する。より詳細には、抵抗Ｒ１とフォトカプラ７内の発光素子７ａとが直列接続された直列回路が、ドライブトランジスタ２のコレクタ−エミッタ間に並列接続されている。また、電源電圧ノードＶcc2と接地ノードとの間に、抵抗Ｒ２とフォトカプラ７内の受光素子７ｂとが直列接続されている。受光素子７ｂは第２スイッチング素子であり、抵抗Ｒ１とフォトカプラ７内の発光素子７ａとに電流が流れると、オンする。発光素子７ａと受光素子７ｂは電気的に絶縁されているため、フォトカプラ７を用いることで、ソレノイドコイルＬに繋がる配線のノイズ等の影響がフォトカプラ７の後段側の回路に伝達されなくなる。

ドライブトランジスタ２がオフのときは、ドライブトランジスタ２のコレクタ−エミッタ間には電流は流れないが、配線が断線していない限りは、抵抗Ｒ１とフォトカプラ７内の発光素子７ａにはわずかな電流が流れる。この電流によって、フォトカプラ７内の受光素子７ｂがオンし、それに応じて受光素子７ｂもオンし、第２断線検出回路４の出力である抵抗Ｒ２とフォトカプラ７との接続経路はロウ電位になる。一方、配線が断線すると、抵抗Ｒ１とフォトカプラ７内の発光素子７ａとに電流が流れなくなる。よって、フォトカプラ７内の受光素子７ｂはオフになり、第２断線検出回路４の出力はハイ電位になる。このように、第２断線検出回路４は、断線を検出したときにハイ電位になる第２断線検出信号Ｖ2を出力する。

このように、図１の断線検出装置１は、ドライブトランジスタ２がオン時の断線検出を第１断線検出回路３にて行い、ドライブトランジスタ２がオフ時の断線検出を第２断線検出回路４にて行う。

この他、図１の断線検出装置１は、必須の構成部ではないが、断線検出合成部８と、断線信号生成部９とを有していてもよい。断線検出合成部８は、第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の少なくとも一方で配線の断線が検出されたときに、断線が検出されたことを示す第２信号Ｖ3を生成する。より詳細には、断線検出合成部８は、第１断線検出回路３が断線検出時にハイ電位を出力する第１断線検出信号Ｖ1と、第２断線検出回路４が断線検出時にハイ電位を出力する第２断線検出信号Ｖ2との論理和である第２信号Ｖ3を生成して出力する。第２信号Ｖ3は、第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の少なくとも一方で断線が検出されたときにハイになる信号である。

断線信号生成部９は、第１断線検出回路３と第２断線検出回路４との少なくとも一方で所定時間にわたって継続して断線が検出された場合に、ソレノイドコイルＬに繋がる配線が断線したことを報知する第１信号Ｖoutを出力する。この第１信号Ｖoutは、図１の断線検出装置１の最終的な出力信号である。第１信号Ｖoutが例えばハイ電位のときに、配線が断線したことが報知される。第１信号Ｖoutは、例えば不図示の警告回路によって受信されて、任意の警告処理を行ってもよい。

断線信号生成部９を設ける理由は、特に船舶は、電磁放射を行う様々な機器が搭載されており、また、ソレノイドコイルＬに繋がる配線の全長が長いため、配線にノイズが乗りやすく、第１断線検出回路３と第２断線検出回路４が一時的に誤って断線検出を行うおそれがあるためである。断線信号生成部９は、所定時間継続して断線が検出されない限りは、第１信号Ｖoutを出力しないため、配線に重畳されたノイズ等によって一時的に誤って断線が検出されても、その影響を受けることはない。また、電磁弁の開閉方向を切り替えた直後は、ソレノイドコイルＬに流れる電流が定常電流よりも低くなることがあるが、断線信号生成部９を設けることで、電磁弁の開閉方向を切り替えてから所定時間は断線検出を行わないことになるため、電磁弁の開閉方向を切り替えた直後に誤って断線検出をする不具合が起きなくなる。

図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄは断線信号生成部９の具体的な構成例を示す図である。図２Ａの断線信号生成部９は、抵抗Ｒ３、Ｒ４と、キャパシタＣと、スイッチ１１と、コンパレータ１２と、基準電圧発生回路１３と、を有する。電源電圧ノードＶccと接地ノードとの間に、抵抗Ｒ４とキャパシタＣとが直列接続されている。コンパレータ１２の第１入力端子には、抵抗Ｒ４とキャパシタＣとの接続ノードが接続されており、この接続ノードと接地端子との間には、抵抗Ｒ３とスイッチ１１が直列接続されている。コンパレータ１２の第２入力端子には、基準電圧発生回路１３で生成された基準電圧が入力されている。

スイッチ１１は、断線検出合成部８から出力された第２信号Ｖ3の論理によりオンまたはオフに切り替えられる。より具体的には、断線検出合成部８にて断線が検出されたときにスイッチ１１はオフし、断線が検出されていないときにスイッチ１１はオンである。

第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の双方とも、断線を検出していない状態では、スイッチ１１がオンであり、キャパシタＣに充電された電荷は抵抗Ｒ３を介して放電される。よって、コンパレータ１２の第１入力端子の電圧は第２入力端子の基準電圧よりも低くなり、コンパレータ１２は例えばロウ電位を出力する。

第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の少なくとも一方で断線を検出すると、スイッチ１１がオフし、キャパシタＣには抵抗Ｒ４を介して電荷が蓄積される。キャパシタＣに電荷が蓄積されるのに要する時間は、キャパシタＣの容量と抵抗Ｒ４の抵抗値との乗算である時定数に依存する。スイッチ１１が継続してオフであれば、徐々にキャパシタＣの蓄積電荷が多くなり、コンパレータ１２の第１入力端子の電圧も高くなる。断線が所定時間継続して検出されると、第１入力端子の電圧が第２入力端子の基準電圧を超えて、コンパレータ１２の出力（第１信号Ｖout）が例えばハイ電位に変化する。

図２Ｂの断線信号生成部９は、図２Ａの回路を一部変更したものである。図２Ｂの断線信号生成部９は、電源電圧ノードＶccと接地ノードとの間に、抵抗Ｒ４、スイッチ１１およびキャパシタＣを直列接続している。キャパシタＣには、抵抗Ｒ３が並列接続されている。スイッチ１１、キャパシタＣおよび抵抗Ｒ３の接続ノードがコンパレータ１２の第１入力端子に接続されている。

スイッチ１１は、断線検出合成部８にて断線が検出されたときにオンし、断線が検出されていないときにオフする。このように、図２Ｂのスイッチ１１は、図２Ａのスイッチ１１とは逆のタイミングでオンまたはオフする。

第１断線検出回路３と第２断線検出回路４のいずれでも断線が検出されていない場合、スイッチ１１はオフし、キャパシタＣに蓄積された電荷は抵抗Ｒ３を介して放電される。第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の少なくとも一方で断線が検出されると、スイッチ１１はオンし、キャパシタＣは抵抗Ｒ４を介して充電される。断線が継続して所定時間検出されると、キャパシタＣの両端電圧が高くなり、コンパレータ１２の出力である第１信号Ｖoutがハイ電位になる。

図２Ｃの断線信号生成部９は、図２Ａと図２ＢのキャパシタＣの代わりに、カウンタ１４を設けている。電源電圧ノードＶccと接地ノードとの間には、抵抗Ｒ４、Ｒ３およびスイッチ１１が直列接続されている。抵抗Ｒ３とＲ４の接続ノードは、カウンタ１４のイネーブル端子に接続されている。カウンタ１４は、イネーブル端子がハイ電位のときに所定のクロック周期でカウントアップ動作を行う。スイッチ１１は、図２Ａのスイッチ１１と同様に、断線検出合成部８が断線を検出していないときにオンし、断線を検出したときにオフする。スイッチ１１がオフの間はイネーブル端子はロウ電位であり、カウンタ１４はカウントアップ動作を行わない。スイッチ１１がオフすると、イネーブル端子はハイ電位になり、カウンタ１４はカウントアップ動作を行う。

第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の少なくとも一方で断線が検出されると、断線が継続している間、カウンタ１４はカウントアップ動作を行う。カウンタ１４の出力値は、コンパレータ１２の第１入力端子に入力される。コンパレータ１２の第２入力端子には、図２Ａや図２Ｂと同様に、基準電圧が入力される。カウンタ１４の出力値が基準電圧以上になると、コンパレータ１２の出力である第１信号Ｖoutはハイ電位になる。断線が所定時間継続すると、カウンタ１４の出力である第１信号Ｖoutはハイ電位に変化する。

図２Ｄは断線信号生成部９の処理動作をソフトウェアで行う場合のフローチャートである。図２Ｄのフローチャートは、例えばコンピュータにより実行可能である。コンピュータは、図２Ｄの処理を短い間隔で繰り返し行う。

まず、断線検出合成部８にて断線が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１）。断線が検出されない場合は、カウント値をゼロに初期化して（ステップＳ２）、第１信号Ｖoutをロウ電位に設定し（ステップＳ３）、処理を終了する。

ステップＳ１で断線が検出されたと判定されると、カウント値が閾値以上か否かを判定する（ステップＳ４）。カウント値が閾値未満であれば、カウント値をカウントアップし（ステップＳ５）、第１信号Ｖoutをロウ電位に設定して（ステップＳ６）、処理を終了する。

ステップＳ４でカウント値が閾値以上と判定されると、第１信号Ｖoutをハイ電位に設定して（ステップＳ７）、処理を終了する。

図３Ａは図１の断線検出装置１のタイミング図、図３Ｂは一比較例による断線検出装置１のタイミング図である。一比較例による断線検出装置１は、図１の断線検出装置１から断線信号生成部９を省略した装置である。

図３Ａと図３Ｂには、ドライブトランジスタ２のゲート電圧Ｖg、ドライブトランジスタ２のコレクタ−エミッタ電圧Ｖce、フォトカプラ７内の発光素子７ａを流れる電流Ｉin、フォトカプラ７内の受光素子７ｂの出力電流Ｉout、ソレノイドコイルＬを流れる電流Ｉcoil、電流センサ５で検出した電流Ｉsensor、最終出力信号Ｖoutの各波形が示されている。また、図３Ａには、断線信号生成部９内のコンパレータ１２の第１入力端子の電圧波形Ｖoも示されている。

図３Ｂの断線検出装置１は、断線信号生成部９を持たないため、第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の少なくとも一方で断線が検出されると、それがそのまま最終出力信号に反映される。電磁弁の開閉が切り替わった直後（時刻ｔ１）は、ソレノイドコイルＬに流れる電流が定常電流よりも低くなるため、またノイズの影響等により、一時的に誤って断線検出がされ、これがそのまま最終出力信号Ｖoutとして出力される。よって、図３Ｂに示すように、電磁弁の開閉が切り替わった直後に、誤った断線検出がされる。一方、本実施形態による断線検出装置１内の断線信号生成部９は、第１断線検出回路３と第２断線検出回路４の少なくとも一方で断線が検出されても、断線が所定時間継続しない限り、最終出力信号である第１信号Ｖoutには反映されない。よって、図３Ａに示すように、電磁弁の開閉が切り替わってから所定時間内は断線検出を行わなくなり、断線の誤検出が防止できる。

このように、第１の実施形態では、電磁弁のソレノイドコイルＬに電流が流れる場合も流れない場合も、ソレノイドコイルＬに繋がる配線の断線検出を行うため、断線が生じたことを迅速に検出できる。また、本実施形態では、ソレノイドコイルＬに電流を流すか否かを制御するドライブトランジスタ２がオン時に断線検出を行う第１断線検出回路３と、ドライブトランジスタ２がオフ時に断線検出を行う第２断線検出回路４との少なくとも一方で断線が所定時間継続して検出されない限り、断線が生じたことを報知する第１信号Ｖoutを出力しないようにするため、電磁弁の開閉の切替直後のように、ソレノイドコイルＬに流れる電流が定常電流よりも低くなったり、ノイズ等により一時的に誤って断線が検出されても、第１信号Ｖoutが出力されるおそれはなく、誤検出を防止した断線検出を行うことができる。

（第２の実施形態）
船舶などには、複数の電磁弁が搭載され、各電磁弁のソレノイドコイルＬに繋がる配線の数も増えて、断線検出が煩雑になるおそれがある。以下に説明する第２の実施形態は、複数の配線の断線検出を効率よく行うものである。

図４は第２の実施形態による断線検出装置１の回路図である。図４は２つの電磁弁のソレノイドコイルＬに繋がる配線の断線検出を行う例を示しているが、電磁弁の数は３つ以上でもよく、図４の回路は、任意の数の配線の断線検出に適用可能である。

図４の断線検出装置１は、第１電磁弁のソレノイドコイルＬに繋がる配線の断線検出を行う第１配線断線検出部２１と、第２電磁弁のソレノイドコイルＬに繋がる配線の断線検出を行う第２配線断線検出部２２と、配線群断線検出部２３とを備えている。

第１配線断線検出部２１と第２配線断線検出部２２はそれぞれ、図１の断線検出装置１と同じ回路構成であり、ドライブトランジスタ２と、第１断線検出回路３と、第２断線検出回路４と、断線検出合成部８と、断線信号生成部９とを有する。

配線群断線検出部２３は、第１断線検出回路３の出力信号Ｖ4と、第２断線検出回路４の出力信号Ｖ5との論理和信号（第３信号）Ｖoutを生成して出力する。この第３信号Ｖoutが最終的な断線を報知する信号となる。

第３信号Ｖoutは、複数の電磁弁のソレノイドコイルＬに繋がる複数の配線のうち少なくとも一つで断線が検出されると、断線が生じたことを報知する。第１断線検出回路３と第２断線検出回路４のそれぞれは、断線信号生成部９を有するため、断線が所定時間継続して検出された場合に限り、断線と判断するため、第３信号も、断線が所定時間継続して検出された場合のみ断線を報知する。

図５は図４の断線検出装置１のタイミング図である。図５には、第１配線断線検出部２１と第２配線断線検出部２２のそれぞれについて、図３Ａと同様の各信号の波形が示されている。時刻ｔ１〜ｔ２は、第１配線断線検出部２１に対応するソレノイドコイルＬに電流が流れた場合のタイミングを示している。時刻ｔ３〜ｔ６は第２配線断線検出部２２に対応するソレノイドコイルＬに電流が流れた場合のタイミングを示している。時刻ｔ３〜ｔ６は第２配線断線検出部２２のドライブトランジスタ２がオンの期間である。時刻ｔ４のときに配線の断線が生じたことを示している。断線が生じると、ソレノイドコイルＬに電流が流れなくなり、電流センサ５でも電流が検出されなくなる。ただし、断線が所定時間継続した後の時刻ｔ５になって、第２配線断線検出部２２の第１信号Ｖ5はハイになり、断線が報知される。第３信号Ｖoutは、第１信号Ｖ5がハイになると、すぐにハイになる。

一方、時刻ｔ３以降は、第１配線断線検出部２１に対応するソレノイドコイルＬには電流が流れていないが、時刻ｔ８で断線が検出されたことを示している。この断線検出から所定時間が経過した時刻ｔ９で、第１配線断線検出部２１の第１信号Ｖoutはハイになり、それに応じて第３信号もハイになり、断線が報知される。

このように、第２の実施形態では、配線群断線検出部２３を設けることで、複数の電磁弁の各ソレノイドコイルＬに繋がる複数の配線の断線検出を総括的に行うことができ、複数の配線のいずれで断線が生じても、迅速かつ正確に断線を検出できる。

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１ 断線検出装置、２ ドライブトランジスタ、３ 第１断線検出回路、４ 第２断線検出回路、５ 電流センサ、６ 電流判定部、７ フォトカプラ、７ａ 発光素子、７ｂ 受光素子、８ 断線検出合成部、９ 断線信号生成部、１１ スイッチ、１２ コンパレータ、１３ 基準電圧発生回路、１４ カウンタ、２１ 第１配線断線検出部、２２ 第２配線断線検出部、２３ 配線群断線検出部

Claims (11)

1. 電磁弁のソレノイドコイルに電流を流すか否かを切替制御する第１スイッチング素子と、
   前記第１スイッチング素子がオン時のみに、前記ソレノイドコイルに繋がる配線の断線を検出する第１断線検出回路と、
   前記第１スイッチング素子がオフ時のみに、前記配線の断線を検出する第２断線検出回路と、を備え、
   前記第２断線検出回路は、
   前記第１スイッチング素子に並列接続され、抵抗素子及び発光素子が直列に接続された直列回路と、
   前記第１スイッチング素子がオフ時に前記抵抗素子に流れる電流により前記発光素子が発光した場合には断線していないと判断する断線判定回路と、を有し、
   前記第１断線検出回路は、前記発光素子とは別個に前記配線を流れる電流を非接触で検出する、断線検出装置。
2. 前記第１断線検出回路と前記第２断線検出回路との少なくとも一方で所定時間にわたって継続して断線が検出された場合に、前記配線が断線したことを報知する第１信号を出力する断線信号生成部と、を備える、請求項１に記載の断線検出装置。
3. 前記断線信号生成部は、前記電磁弁の開閉状態が切り替わってから前記所定時間は、前記第１信号の出力を禁止する、請求項２に記載の断線検出装置。
4. 前記第１断線検出回路および前記第２断線検出回路の少なくとも一方で前記配線の断線が検出されたときに、前記断線が検出されたことを示す第２信号を生成する断線検出合成部を備え、
   前記断線信号生成部は、前記第２信号が前記所定時間にわたって継続して検出された場合に、前記第１信号を出力する、請求項２または３に記載の断線検出装置。
5. 前記断線信号生成部は、抵抗と、キャパシタとを有し、
   前記所定時間は、前記抵抗と前記キャパシタとの時定数に応じた時間である、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の断線検出装置。
6. 前記断線信号生成部は、前記第１断線検出回路と前記第２断線検出回路との少なくとも一方で断線が検出されると、カウント動作を開始し、断線が継続して検出されている間カウントアップするカウンタを有し、
   前記所定時間は、前記カウンタのカウント値が所定値になる時間である、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の断線検出装置。
7. 前記第１断線検出回路は、
   前記第１スイッチング素子がオン時に前記ソレノイドコイルを流れる電流を検出する第１電流検出部と、
   前記第１電流検出部で検出された電流が所定の閾値以下であるか否かを判定し、前記閾値以下のときに断線したと判断する電流判定部と、を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の断線検出装置。
8. 前記断線判定回路は、前記発光素子が発光したか否かでオンまたはオフする第２スイッチング素子を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の断線検出装置。
9. 前記発光素子及び前記第２スイッチング素子を互いに電気的に絶縁させて近接配置したフォトカップラを備える、請求項８に記載の断線検出装置。
10. 複数の電磁弁に繋がる複数の配線の断線をそれぞれ検出する複数の断線検出器と、
    前記複数の断線検出器の少なくとも一つで断線が検出されると、前記複数の配線の少なくとも一つで断線が生じたことを報知する第３信号を生成する配線群断線検出部と、を備え、
    前記複数の断線検出器のそれぞれは、前記第１スイッチング素子、前記第１断線検出回路および前記第２断線検出回路を有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の断線検出装置。
11. 前記電磁弁は、船舶設備の切替に用いられるものである、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の断線検出装置。

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