JPH11237427A - スイッチ状態検出装置 - Google Patents
スイッチ状態検出装置Info
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- JPH11237427A JPH11237427A JP10040794A JP4079498A JPH11237427A JP H11237427 A JPH11237427 A JP H11237427A JP 10040794 A JP10040794 A JP 10040794A JP 4079498 A JP4079498 A JP 4079498A JP H11237427 A JPH11237427 A JP H11237427A
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Abstract
閉状態の誤認識を防止することができるスイッチ状態検
出装置を提供する。 【解決手段】マイクロコンピュータ1と、スイッチSW
1 と、第1直列回路5と第1直列回路と並列に接続され
た第2抵抗R2 とを有し、端子7が出力ポートPに接続
され、端子6がA/D入力ポートと接続されると共に第
3抵抗R3 を介して所定電位に接続されるスイッチ回路
2とからなり、マイクロコンピュータ1は、出力ポート
Pから第1出力電圧を出力したときにA/D入力ポート
から入力される電圧のレベルから、スイッチSW1 の開
閉状態及びスイッチ回路2中の断線と短絡の有無を検出
し、又、出力ポートPから前記第1出力電圧と異なる第
2出力電圧を出力したときにA/D入力ポートから入力
される電圧のレベルから、スイッチ回路2と他の回路1
0との短絡の有無を検出する。
Description
ュータにより、スイッチの開閉状態を検出するスイッチ
状態検出装置に関する。
イクロコンピュータが搭載されたものが増えており、マ
イクロコンピュータによってこれらの機器の運転制御が
行われている。このようなマイクロコンピュータが搭載
された機器においては、運転の開始と停止、或いは運転
状態の設定等を行うために各種のスイッチが設けられ、
各スイッチの開閉(ON/OFF)状態がマイクロコン
ピュータで認識される。
の制御が行われる機器において、機器の外部から侵入す
るノイズ等の影響により、スイッチの開閉状態をマイク
ロコンピュータが誤って認識すると、機器に誤動作が生
じるおそれがある。
誤認識を防止するため、図4aに示すように、スイッチ
SWの接点40,41間に一定電圧(5V)を印加し
て、スイッチSWの開閉状態に応じて異なる電圧を出力
するスイッチ回路42を設け、該スイッチ回路42から
出力される電圧を、マイクロコンピュータ43に備えら
れたA/D入力ポートを介して入力するようにしたもの
が知られている。
タ43は、A/D入力ポートに入力された電圧が所定の
第1電圧範囲内にあるときにスイッチSWが開状態にあ
ると判定し、又、A/D入力ポートから入力される電圧
が所定の第2電圧範囲内にあるときにスイッチSWが閉
状態にあると判定する。
する電圧範囲を狭く限定することで、外部ノイズによっ
てA/D入力ポートに入力される電圧が、前記第1電圧
範囲及び前記第2電圧範囲内に入る可能性を小さくし、
スイッチSWの開閉状態の誤判定が生じることを防止す
るようにしている。
路においては、図4bに示すように、スイッチ回路42
内で断線44が生じたときに、実際にはスイッチSWが
閉状態であるにも拘わらずスイッチSWが開状態である
と誤認識されるという不都合あり、また短絡45が生じ
たときには、実際にはスイッチSWが開状態であるにも
拘わらずスイッチSWが閉状態にあると誤認識されると
いう不都合があった。
路42と他の回路46との間で短絡47が生じたとき
に、A/D入力ポートへの入力電圧が前記第1電圧範囲
或いは前記第2電圧範囲内に入る場合があり、この場合
にもスイッチSWの開閉状態が誤認識されるという不都
合があった。
を解消し、スイッチ回路の異常を検出して、スイッチの
開閉状態の誤認識を防止することができるスイッチ状態
検出装置を提供することを目的とする。
め、本発明は、出力ポートとA/D入力ポートとを有す
るマイクロコンピュータと、スイッチと、該スイッチの
接点と直列に接続した第1抵抗と、該スイッチの接点と
該第1抵抗とからなる第1直列回路と並列に接続された
第2抵抗とを有し、該第1直列回路の一方の端子が前記
出力ポートに接続され、且つ、該第1直列回路の他方の
端子が前記A/D入力ポートと接続されると共に第3抵
抗を介して所定電位に接続されるスイッチ回路とからな
り、前記マイクロコンピュータは、前記出力ポートから
第1出力電圧を出力したときに、前記A/D入力ポート
から入力される電圧のレベルから、前記スイッチの開閉
状態、前記スイッチ回路中の断線の有無、及び前記スイ
ッチ回路中の短絡の有無を検出し、又、前記出力ポート
から前記第1出力電圧と異なる第2出力電圧を出力した
ときに、前記A/D入力ポートから入力される電圧のレ
ベルから、前記スイッチ回路と他の回路との短絡の有無
を検出することを特徴とする。
が、前記第2抵抗を接続することで、前記マイクロコン
ピュータから前記スイッチ回路に前記第1出力電圧が出
力されたときに、前記マイクロコンピュータのA/D入
力ポートに入力される電圧レベルを、前記スイッチ回路
内で断線が生じたときと、断線が生じておらず前記スイ
ッチが開状態にあるときとで異ならせることができる。
そのため、前記スイッチ回路の断線異常を検出でき、前
記スイッチの開状態の誤認識を防止することができる。
と直列に接続することで、前記A/D入力ポートに入力
される電圧レベルを、前記スイッチ回路内に短絡が生じ
たときと、前記スイッチが閉状態にあるときとで異なら
せることができる。そのため、前記スイッチ回路の短絡
異常を検出でき、前記スイッチの閉状態の誤認識を防止
することができる。
ポートから前記第2出力電圧を出力すると、前記スイッ
チ回路内の電圧はすべて該第2出力電圧レベルと前記所
定電位で定まる一定電圧となる。そのため、このとき該
一定電圧以外の電圧が前記マイクロコンピュータのA/
D入力ポートに入力されたときには、他の回路との短絡
が生じていると判断することができる。これにより、前
記スイッチ回路と他の回路との短絡異常を検出でき、他
の回路との短絡異常による前記スイッチの開閉状態の誤
認識を防止することができる。
個のスイッチを設け、新たに設けた各スイッチの接点と
抵抗とからなる各第2直列回路を、前記スイッチ回路の
前記第1直列回路と並列に接続すると共に、各第2直列
回路を構成する各抵抗の抵抗値が互いに異なり、且つ前
記第1直列回路を構成する抵抗の抵抗値とも異なるよう
に設定し、前記マイクロコンピュータは、前記複数のス
イッチの開閉状態の組合わせと、各組合わせ状態で前記
出力ポートから前記第1出力電圧を出力したときに、前
記A/D入力ポートから入力される電圧のレベルとの関
係を予め保持したデータテーブルを有し、前記出力ポー
トから前記第1出力電圧を出力したときに、前記A/D
入力ポートから入力される電圧のレベルを、前記データ
テーブルに保持された電圧レベルのデータと比較して、
各スイッチの開閉状態が前記組合わせのいずれに相当す
るかを判別することで、各スイッチの開閉状態を検出す
ることを特徴とする。
と前記第2直列回路とが並列に接続されると共に、これ
らの直列回路を構成する抵抗の抵抗値が互いに異なった
値に設定される。そのため、前記第1直列回路と前記第
2直列回路とからなる並列回路の合成抵抗値が、前記複
数のスイッチの開閉状態の組み合わせに応じて、一義的
に変化する。
出力ポートから前記第1出力電圧を出力したときに、前
記マイクロコンピュータのA/D入力ポートに入力され
る電圧レベルが、前記複数のスイッチの開閉状態に応じ
て一義的に変化する。そのため、前記データテーブルに
より、前記A/D入力ポートに入力された電圧のレベル
に応じた前記複数のスイッチの組合わせを選択し、選択
した組合わせから各スイッチの開閉状態を検出すること
ができる。
状態を1つのA/D入力ポートで検出できるため、回路
構成が簡単になると共に、部品コストを抑制することが
できる。
を、図1,図2を参照して説明する。図1,図2は本発
明のスイッチ状態検出装置の回路構成図である。
検出装置は、出力ポートPとA/D入力ポートとを有す
るマイクロコンピュータ1と、スイッチ回路2とから構
成される。
3,4と第1抵抗R1 とからなる第1直列回路5と、第
1直列回路5と並列に接続された第2抵抗R2 と、第1
直列回路5の端子6(本発明の他方の端子に相当)に接
続された第3抵抗R3 とからなる。そして、直列回路5
の端子7(本発明の一方の端子に相当)はマイクロコン
ピュータ1の出力ポートPに接続され、直列回路5の端
子6はマイクロコンピュータ1のA/D入力ポートに接
続される。また、第3抵抗R3 の他端は0V電位(本発
明の所定電位に相当)に接続される。
から、5V(本発明の第1出力電圧に相当)と0V(本
発明の第2出力電圧に相当)とを切り替えて出力し、ス
イッチ回路2から出力される電圧をA/D入力ポートか
ら入力する。
1 の開閉状態を検出するとき、及びスイッチ回路2内の
断線と短絡の有無を検出するときは、出力ポートPから
5V(本発明の第1出力電圧に相当)を出力する。スイ
ッチ回路2内に断線及び短絡が生じていなければ、A/
D入力ポートには、 SW1 開状態: R3 /(R2 +R3 )・5V ・・・(1) SW1 閉状態:R3 /{R1 R2 /(R1 +R2 )+R3 }・5V ・・・(2) ((1) 、(2) のR1 ,R2 ,R3 は、それぞれの抵抗値
を意味する)の電圧が入力される。これから、マイクロ
コンピュータ1は、A/D入力ポートに入力された電圧
のレベルが(1) 付近の範囲に予め設定された第1電圧範
囲にあるときは、スイッチSW1 が開状態にあると認識
し、(2) 付近の範囲に予め設定された第2電圧範囲にあ
るときは、スイッチSW1 が閉状態にあると認識する。
2内で断線8が生じたときは、A/D入力ポートには
(1) と異なり0Vの電圧が入力される。そのため、マイ
クロコンピュータ1は、断線8の発生をスイッチSW1
の開状態と区別して検出することができ、断線8をSW
1 の開状態と誤認識することがない。
2内で短絡9が生じたときは、A/D入力ポートには
(2) と異なり5Vの電圧が入力される。そのため、マイ
クロコンピュータ1は、短絡9の発生をスイッチSW1
の閉状態と区別して検出することができ、短絡9をSW
1 の閉状態と誤認識することがない。
ートPから0V(本発明の第2出力電圧に相当)を出力
することで、スイッチ回路2と他の回路との短絡の有無
を検出する。図1cを参照して、マイクロコンピュータ
1の出力ポートPから0Vを出力すると、スイッチ回路
2内の電位は全て0Vとなる。
D入力ポートに、0V以外の電圧が入力されたときに
は、ごみや埃等によりスイッチ回路2と他の回路10と
が短絡状態11となっていると判定できる。これによ
り、マイクロコンピュータ1は、上述したスイッチSW
1 の開閉状態の検出を行う前に、スイッチ回路2と他の
回路9との短絡11の有無を検出することができ、短絡
11により、スイッチSW 1 の開閉状態に拘わらず前記
(1) 或いは(2) 付近の電圧がA/D入力ポートに入力さ
れて、スイッチSW1 の開閉状態の誤認識が生じること
を防止することができる。
したようにスイッチ回路2内の断線や短絡、及びスイッ
チ回路2と他の回路10との短絡11を検出したとき
は、異常の発生を使用者に報知すると共にスイッチSW
1 の開閉状態の検出を禁止し、搭載された機器が誤動作
することを防止する。
力ポートから5Vを出力してスイッチSW1 の開閉状態
を検出するものを示したが、図2に示すように、出力ポ
ートPから0V(本発明の第1出力電圧に相当)を出力
したときにスイッチSW1 の開閉状態を検出するように
してもよい。
線が生じていなければ、A/D入力ポートには、 SW1 開状態: R2 /(R2 +R3 )・5V ・・・(3) SW1 閉状態: R1 R2 /{R3 (R1 +R2 )+R1 R2 }・5V ・・・(4) ((3) 、(4) のR1 ,R2 ,R3 は、それぞれの抵抗値
を意味する)の電圧が入力される。
20内で断線21が生じたときは、A/D入力ポートに
は(3) と異なり、第3抵抗R3 が5V(本発明の所定電
位に相当)に接続されているため、5Vの電圧が入力さ
れる。そのため、マイクロコンピュータ1は、断線21
の発生をスイッチSW1 の開状態と区別して検出するこ
とができ、断線21をSW1 の開状態と誤認識すること
がない。
ュータ1の出力ポートPから5V(本発明の第2出力電
圧に相当)が出力されると、スイッチ回路20内の電位
は全て5Vとなる。そのため、マイクロコンピュータ1
のA/D入力ポートに、5V以外の電圧が入力されたと
きには、スイッチ回路20と他の回路22とが短絡状態
となっていると判定することができる。
て、図3を参照して説明する。図3aは本第2の実施の
形態の回路構成図、図3bは図3aに示したマイクロコ
ンピュータ1に備えたデータテーブルの説明図である。
開閉状態を1つのA/D入力ポートによって検出するよ
うにしたものであり、図1に示した回路構成の第1直列
回路5と並列に第2直列回路30を接続したものであ
る。
直列回路30を構成する抵抗R5 は互いに異なる抵抗値
を有する。そして、第1直列回路2の端子6,7間の抵
抗値は、スイッチSW1 とSW2 の開閉状態に応じて、
以下のように変化する。
抵抗値を意味する) 上述したように、R1 とR5 の抵抗値は互いに異なるた
め、(5) 〜(8) の値は全て相違する。そのため、マイク
ロコンピュータ1の出力ポートPから5Vの電圧を出力
したときに、A/D入力ポートに入力される電圧レベル
も、スイッチSW1 とSW2 の開閉状態に応じて相違す
る。
するROM(図示しない)に、図3bに示した、スイッ
チSW1 とSW2 の開閉の組合わせと、各組合わせ状態
であるときのA/D入力ポートへの入力電圧レベルとの
対応関係を示したデータマップを予め保持する。
ばA/D入力ポートに入力された電圧がV1 であったと
きは、図3bに示したデータマップからスイッチS
W1 、SW2 が共に開状態であると認識することができ
る。
上述した第1の実施の形態と同様に、スイッチ回路2内
の断線と短絡、及びスイッチ回路2と他の回路との短絡
を検出できると共に、一つのA/D入力ポートにより、
複数のスイッチの開閉状態を検出することができる。
2個設けたものを示したが、スイッチを3個以上設けた
ものに対しても、本発明の適用が可能である。
…スイッチ接点、5…第1直列回路、10,23…他の
回路、30…第2直列回路、42…従来のスイッチ回路
Claims (2)
- 【請求項1】出力ポートとA/D入力ポートとを有する
マイクロコンピュータと、スイッチと、 該スイッチの接点と直列に接続した第1抵抗と、該スイ
ッチの接点と該第1抵抗とからなる第1直列回路と並列
に接続された第2抵抗とを有し、該第1直列回路の一方
の端子が前記出力ポートに接続され、且つ、該第1直列
回路の他方の端子が前記A/D入力ポートと接続される
と共に第3抵抗を介して所定電位に接続されるスイッチ
回路とからなり、 前記マイクロコンピュータは、前記出力ポートから第1
出力電圧を出力したときに、前記A/D入力ポートから
入力される電圧のレベルから、前記スイッチの開閉状
態、前記スイッチ回路中の断線の有無、及び前記スイッ
チ回路中の短絡の有無を検出し、又、前記出力ポートか
ら前記第1出力電圧と異なる第2出力電圧を出力したと
きに、前記A/D入力ポートから入力される電圧のレベ
ルから、前記スイッチ回路と他の回路との短絡の有無を
検出することを特徴とするスイッチ状態検出装置。 - 【請求項2】前記スイッチとは別に少なくとも1個のス
イッチを設け、新たに設けた各スイッチの接点と抵抗と
からなる各第2直列回路を、前記スイッチ回路の前記第
1直列回路と並列に接続すると共に、各第2直列回路を
構成する各抵抗の抵抗値が互いに異なり、且つ前記第1
直列回路を構成する抵抗の抵抗値とも異なるように設定
し、 前記マイクロコンピュータは、前記複数のスイッチの開
閉状態の組合わせと、各組合わせ状態で前記出力ポート
から前記第1出力電圧を出力したときに、前記A/D入
力ポートから入力される電圧のレベルとの関係を予め保
持したデータテーブルを有し、 前記出力ポートから前記第1出力電圧を出力したとき
に、前記A/D入力ポートから入力される電圧のレベル
を、前記データテーブルに保持された電圧レベルのデー
タと比較して、各スイッチの開閉状態が前記組合わせの
いずれに相当するかを判別することで、各スイッチの開
閉状態を検出することを特徴とする請求項1記載のスイ
ッチ状態検出装置。
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