WO2010137327A1

WO2010137327A1 - Ｐｗｍ負荷機器の駆動電流検出装置、駆動電流検出方法、故障検知装置及び故障検知方法

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Publication number: WO2010137327A1
Application number: PCT/JP2010/003562
Authority: WO
Inventors: 平木辰志
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2010-12-02
Also published as: JPWO2010137327A1; US20120049858A1; JP5444339B2; US9054703B2

Abstract

ＰＷＭ負荷機器の故障検知において、ＰＷＭ波形のデューティ比が変化した負荷機器が接続された場合や、駆動電流の大きさが異なる負荷機器が接続された場合においても、負荷機器の故障を正しく検知できる故障検知装置、及び故障検知方法を提供する。本発明に係る故障検知装置は、ＰＷＭ負荷機器を流れる電流を所定の周期でサンプリングし、サンプリングされたサンプル値に基づいて電流駆動区間を決定し、その電流駆動区間におけるサンプル値を用いて、故障の有無の判定のための駆動電流値を決定する。

Description

ＰＷＭ負荷機器の駆動電流検出装置、駆動電流検出方法、故障検知装置及び故障検知方法

　本発明は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器のための駆動電流検出装置、駆動電流検出方法、故障検知装置及び故障検知方法に関する。

　負荷機器として、抵抗などのように定電流を消費する定電流負荷機器と、ＬＥＤ照明などのようにＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御されるＰＷＭ負荷機器とを挙げることができる。ここでＰＷＭ方式とは、電圧や電流などの電気信号の出力をオン、オフさせて矩形波のパルス信号を生成し該パルス信号により負荷機器を制御する方式である。

　定電流負荷機器の過負荷状態、負荷の短絡、若しくは未接続状態などの故障を検知しようとする場合には、任意のタイミングで、負荷で消費される電流の有無を調べることが行なわれている。一方、特許文献１では、ＰＷＭ負荷機器の故障を検知しようとする場合に、消費電流を周期的に複数回サンプリングし、その全結果を用いて所定の演算を行い、その演算結果を適宜利用することが示されている。

　なお一般的に、ＰＷＭ負荷機器の駆動方法として二つの種類を挙げることができる。一つは、駆動電圧をＰＷＭ方式で制御し、負荷機器に供給する駆動方法である。この場合、負荷機器は、供給される電圧に応じて電圧がオン（ＯＮ）である区間に、電流を消費する（即ち、駆動電流を流す）。もう一つは、定電圧を供給するが、駆動電流をＰＷＭ方式で制御して負荷機器に供給する駆動方法である。いずれの駆動方法の場合も、負荷機器にはＰＷＭ駆動に応じたパルス幅変調された消費電流が流れる。
特開平０７－２２７０９５号公報

　従来のＰＷＭ負荷機器のための故障検知装置、及び故障検知方法では、ＰＷＭ制御のデューティ比が異なるＰＷＭ負荷機器、例えば、デューティ比が５％のものと、デューティ比が９５％のものが接続された場合、ひとつのサンプリングポイントにおける電流が、デューティ比によって、電流導通区間（即ち、電流がオンである区間）のものになったり、又は電流非導通区間（即ち、電流がオフである区間）のものになったりすることが生じてしまう。そうすると、故障検知のための駆動電流の計算を正しく行うことができず、そのため故障状態を正確に検知できない、という課題があった。

　本発明は、ＰＷＭ負荷機器の故障検知において、ＰＷＭ波形のデューティ比が異なる負荷機器が接続された場合に、故障検知のための駆動電流値の検出を適切に行なえる駆動電流検出装置、及び駆動電流検出方法を提供することを目的とする。更に、適切に検出された駆動電流値に基づいて、ＰＷＭ負荷機器の故障を正確に検知できる故障検知方法、及び故障検知装置を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、本発明に係る駆動電流検出装置は、
ＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器の駆動電流検出装置であって、
前記負荷機器を流れる電流を周期的に複数回サンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリングされたサンプル値に基づいて、前記負荷機器を流れる電流における電流駆動区間を決定し、更に、前記サンプリングされたサンプル値の内から、前記電流駆動区間のサンプル値を選定して、前記負荷機器における故障の有無を判定するための駆動電流値を決定する駆動電流演算部と
を含む。

　また、本発明に係る故障検知装置は、
上述の駆動電流検出装置と、
上述の駆動電流検出装置によって決定された、前記負荷機器における故障の有無を判定するための駆動電流値を用いて、前記負荷機器の故障検知を行う故障判定部と
を含むことを特徴とする。

　また、本発明に係る駆動電流検出方法は、
ＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器の駆動電流検出方法であって、
前記負荷機器を流れる電流を周期的に複数回サンプリングし、
前記サンプリングされたサンプル値に基づいて、前記負荷機器を流れる電流における電流駆動区間を決定し、
前記サンプリングされたサンプル値の内から、前記電流駆動区間のサンプル値を選定して、前記負荷機器における故障の有無を判定するための駆動電流値を決定することを特徴とする。

　更に、本発明に係る故障検知方法は、
上述の駆動電流検出方法によって決定された、故障の有無を判定するための駆動電流値を用いて、前記負荷機器の故障検知を行うことを特徴とする。

　本発明によれば、サンプリングされた電流値のうち電流駆動区間のサンプル値が駆動電流値の決定のために利用される。つまり、ＰＷＭ波形のデューティ比が異なるＰＷＭ負荷機器が接続された場合においても、電流非導通区間における電流値が駆動電流値の決定に利用されることがない。その結果、故障検知のための駆動電流値の計算を正しく行なうことができ、よってＰＷＭ負荷機器の故障を正確に検知できる。更に、故障の検知に基づいてＰＷＭ負荷機器への電圧出力を停止することで、負荷駆動装置の保護、及びＰＷＭ負荷機器の保護を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る故障検知装置の構成を示すブロック図。実施の形態１の故障検知装置により監視される、ＰＷＭ方式で電流が制御されるＰＷＭ負荷機器における電流波形と、しきい値（Ｙｃｕｔ）との関係を示す図。実施の形態１の故障検知装置における、故障検知処理を示すフローチャート。

１０・・・故障検知装置、
２０・・・負荷駆動装置、
３０・・・ＰＷＭ負荷機器、
４０・・・電流検出装置、
５０・・・駆動電流検出部、
５２・・・サンプリング部、
５４・・・記億部、
５６・・・駆動電流演算部、
６０・・・故障判定部。

　以下、本発明の実施の形態に係るＰＷＭ負荷機器のための駆動電流検出装置、駆動電流検出方法、故障検知装置及び故障検知方法について、図面を参照しながら説明する。

１．実施の形態１
１．１．故障検知装置の構成
　図１は、本発明の実施の形態１に係る故障検知装置１０の構成を示すブロック図である。図１のブロック図は、故障検知装置１０と共に、負荷駆動装置２０、ＰＷＭ負荷機器３０、及び電流検出装置４０を示している。負荷駆動装置２０は、ＰＷＭ負荷機器３０に対して、ＰＷＭ波形の電圧若しくは定電圧を供給する。ＰＷＭ負荷機器３０は、ＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器である。電流検出装置４０は、ＰＷＭ負荷機器３０に流れる電流を連続的に検出する装置である。

　図１に示す故障検知装置１０は、駆動電流検出部５０、及び故障判定部６０を含む。駆動電流検出部５０は、サンプリング部５２、記億部５４、及び駆動電流演算部５６により構成される。サンプリング部５２は、電流検出装置４０において連続的に測定される電流の電流値に対して、所定の時間、周期的にサンプリングを行なう。サンプリングされた電流値のデータは、記億部５４に保存される。駆動電流演算部５６は、記億部５４に保存されたサンプリング値を用いて、ＰＷＭ負荷機器３０を流れるＰＷＭ波形電流において電流が駆動されている区間（以下、「電流駆動区間」と言う。）の駆動電流値を算出する。

　故障判定部６０は、駆動電流検出部５０の駆動電流演算部５６で算出された駆動電流値を用いて、ＰＷＭ負荷機器３０における故障の有無を判定する。更に、故障判定部６０は、故障の有無の判定情報を、外部に伝達できるようになっている。

　なお、サンプリング部５２の具体的なサンプリング方法、駆動電流演算部５６の具体的な駆動電流値の算出方法、及び、故障判定部６０の具体的な故障の有無の判定方法は、後で詳細に説明する。

　本実施の形態１に係る故障検知装置１０は、図１に示すように、負荷駆動装置２０、ＰＷＭ負荷機器３０、及び、電流検出装置４０と接続することで、ＰＷＭ負荷機器３０の故障検知を行う。ここで、負荷駆動装置２０による電圧の供給と停止は、外部から設定できるようになっている。従って、故障検知装置１０の故障判定部６０がＰＷＭ負荷機器３０において故障が存在していると判定すれば、故障判定部６０は、故障が存在していることを示す情報に基づいて、負荷駆動装置２０に対して電圧の供給の停止を指示する信号を伝達する。故障判定部６０は、負荷駆動装置２０の電圧の供給を直接停止する機能を備えていてもよい。

　なお、図１にて点線５により示すように、故障検知装置１０、負荷駆動装置２０、及び電流検出装置４０が併せられて、故障検知装置を内蔵する負荷駆動装置５が構成されてもよい。

１．２．故障検知装置の動作
　次に、図２は、本実施の形態の故障検知装置１０により監視される、ＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御されるＰＷＭ負荷機器３０を流れる電流波形と、しきい値（Ｙｃｕｔ）との関係を示す図である。また、図３は、本実施の形態の故障検知装置１０における、故障検知処理を示すフローチャートである。図２における実線のグラフは、ＰＷＭ負荷機器３０を流れる電流の時間変化を示している。

　以下、図２及び図３を用いて、本実施の形態に係る故障検知装置の動作を説明する。まず、図３のフローチャートにおいて、処理Ｓ３０１は、故障検知の開始を示している。

　電流検出装置４０は、ＰＷＭ負荷機器３０を流れている電流を連続的に測定し、測定した電流値をサンプリング部５２に出力している。これに対して、サンプリング部５２は、入力された電流値を処理Ｓ３０２において、所定の時間、周期的に複数回サンプリングする。このようにサンプリングされた電流値は、記憶部５４に保存される。

　サンプリングする所定の時間、即ち、サンプリング部５２によるサンプリングの開始から終了までの時間は、ＰＷＭ波形の周期（の最大値）よりも長い時間とされている。図２に示す電流波形を例にとると、（α）－（γ）間（ＰＷＭ波形の周期）よりも長い時間が、サンプリングする所定の時間とされる。

　更に、サンプリング周期は、ＰＷＭ波形の（最小値の）電流駆動区間内で電流値が、少なくとも１回サンプリングされるように決定される。図２に示す電流波形を例にとると、（α）－（β）間（電流駆動区間）よりも短い時間が、サンプリング周期とされる。

　例えば、ＰＷＭ負荷機器３０において、ＰＷＭ波形の周期の最大値が４ｍｓ（ミリ秒）であり、電流駆動区間の時間の最小値が４００μＳ（マイクロ秒）である場合、サンプリングする所定の時間は４ｍｓ以上とされ、サンプリング周期は４００μｓ以下とされる。複数の種類のＰＷＭ負荷機器３０が接続される場合には、それらＰＷＭ負荷機器の中で、ＰＷＭ波形の周期が最大となるもの若しくはそれより長い時間を、サンプリングする所定の時間とし、それらのＰＷＭ負荷機器の中で、電流駆動区間の時間が最小となるもの若しくはそれより短い時間を、サンプリング周期とするのが好ましい。

　ここで、図２におけるＹｍａｘ、Ｙｌｉｍｉｔ、Ｙｃｕｔについて説明する。まず、Ｙｍａｘは、サンプリングされた電流値の最大値である。

　Ｙｌｉｍｉｔは、測定され得る電流の下限値である。この下限値は、電流検出装置４０等の性能に依存する。つまり、電流検出装置４０では、Ｙｌｉｍｉｔより小さい電流は正確に測定することができない。例えば、電流検出装置が１ｍＡ（ミリアンペア）の分解能で電流を測定できる性能を持っていても、１０ｍＡ以下の電流については測定値の正確性を保証していない場合がある。このような場合には、Ｙｌｉｍｉｔは「１０ｍＡ」である。

　Ｙｃｕｔは、電流駆動区間を決めるためのしきい値である。つまり、Ｙｃｕｔより大きい電流値の電流は、ＰＷＭ波形電流における電流駆動区間に含まれる電流であると判定され、Ｙｃｕｔ以下の電流値の電流は、ＰＷＭ波形電流における電流駆動区間に含まれない電流であると判定される。図２では、ＰＷＭ波形を完全な矩形波として記載しており、パルスの立ち上がりや立ち下がりにおける変化は十分無視できる短い時間で行われるものとして記載しているが、上記のようにＹｃｕｔを決めることにより、パルスの立ち上がりや立ち下がりにおける変化にて相応の時間が掛かる場合でも、ＰＷＭ波形の電流駆動区間を正確に定義できる。

　Ｙｃｕｔを算出するための式は、様々に定義され得る。一例として、図２に示すようにＹｃｕｔの値は、以下の式によって計算することができる。
　Ｙｃｕｔ＝（Ｙｍａｘ－Ｙｌｉｍｉｔ）／２＋Ｙｌｉｍｉｔ
　上式に従うと、Ｙｌｉｍｉｔの値が０である場合、Ｙｃｕｔはサンプリングされた電流の最大値の中間値、つまり、最大値Ｙｍａｘの半分の値（５０％）となる。

　上記Ｙｃｕｔを算出する式は、Ｙｍａｘの関数であるから、サンプリングされた電流値に応じてＹｃｕｔの値は決定される。従って、駆動電流の大きさが異なるＰＷＭ負荷機器３０が接続される場合でも、電流駆動区間を決めるためのしきい値であるＹｃｕｔの値はＹｍａｘの値に応じて一義的に決定され、よって電流駆動区間もＹｍａｘの値に応じて一義的に決定されることになる。

　図３に戻り、処理Ｓ３０３以降について説明する。処理Ｓ３０３において、駆動電流演算部５６は、処理Ｓ３０２にて複数回サンプリングされた電流値を用いて、上述の式に従ってＹｃｕｔの値を計算する。その後、処理Ｓ３０４において、駆動電流演算部５６は、ＹｃｕｔとＹｌｉｍｉｔとの大小関係を判定する。ＹｃｕｔがＹｌｉｍｉｔより大きい場合、駆動電流演算部５６は処理Ｓ３０５の工程を行う。処理Ｓ３０５において駆動電流演算部５６は、処理Ｓ３０２で複数回サンプリングされた電流値のうち、Ｙｃｕｔ（しきい値）より大きい値のみを選定し、選定されたサンプル値の平均値を算出し、これにより故障の有無の判定を行うための駆動電流値を決定する。

　一方、ＹｃｕｔがＹｌｉｍｉｔ以下である場合、駆動電流演算部５６は処理Ｓ３０６の工程を行う。処理Ｓ３０６において駆動電流演算部５６は、処理Ｓ３０２で複数回サンプリングされた電流値の全てに基づいて平均値を算出し、これにより故障の有無の判定を行うための駆動電流値を決定する。ＹｃｕｔがＹｌｉｍｉｔ以下となる場合とは、例えば、負荷の未接続（オープン）状態などである。このような場合には、通常、電流が流れないため、電流検出装置４０で測定される電流値は、Ｙｌｉｍｉｔよりも小さくなる。

　なお、ＹｃｕｔがＹｌｉｍｉｔ以下となる場合は、電流駆動区間が存在しないような場合であるから、平均値を処理Ｓ３０５の工程に従って求めても、又は処理Ｓ３０６の工程に従って求めても、算出される平均値はＹｌｉｍｉｔ若しくはゼロに近い値となる。従って、図３に示すフローチャートにおいて、処理Ｓ３０４及び処理Ｓ３０６の工程が省かれてもよい。

　その後、処理Ｓ３０７において、故障判定部６０は、前工程（即ち、処理Ｓ３０５又は処理Ｓ３０６）で算出された駆動電流値を、基準となる電流値と比較することで、ＰＷＭ負荷機器３０の故障の有無を判定する。基準となる電流値は、ＰＷＭ負荷機器３０が動作する際の適正値を元に決めたり、ＰＷＭ負荷機器３０の負荷駆動装置２０の仕様を元に決めたりすればよい。また、基準となる電流値は、複数種類の故障に対応させて、複数設定されてもよい。

　例えば、負荷駆動装置２０の出力電圧と電流の定格が２４Ｖ／１Ａである場合、１．０Ａと０．１Ａの二つの基準となる電流値を設け、処理Ｓ３０５又は処理Ｓ３０６で算出された駆動電流値が１．０Ａ以上であるときには、過負荷状態や負荷の短絡（ショート）状態などの故障が在ると判定し、算出された駆動電流値が０．１Ａ以下であるときには、負荷の未接続（オープン）状態などの故障が在ると判定してもよい。

　また別の例として、予め負荷駆動装置２０に０．２Ａの電流を消費する負荷（ＰＷＭ負荷機器３０）が接続されることが分かっていれば、１．０Ａ、０．３Ａ及び０．１Ａの三つの基準となる電流値を設け、処理Ｓ３０５又は処理Ｓ３０６で算出された駆動電流値が１．０Ａ以上であるときには、負荷の短絡（ショート）状態などの故障が在ると判定し、算出された駆動電流値が０．３Ａ以上１．０Ａ未満であるときには、過負荷状態の故障が在ると判定し、算出された駆動電流値が０．１Ａ以下であるときには、負荷の未接続（オープン）状態などの故障が在ると判定してもよい。

　また、基準となる電流値は、サンプリングされた電流値に基づいて動的に算出されるＹｃｕｔ（しきい値）に応じて、その都度動的に設定されてもよい。

　故障判定部６０は、処理Ｓ３０７にて故障を検知したときには、処理Ｓ３０８の工程を行う。処理Ｓ３０８において故障判定部６０は、故障が存在していることを示す情報に基づいて、負荷駆動装置２０に対して電圧の供給の停止を指示する信号を伝達する。これを受けて負荷駆動装置２０はＰＷＭ負荷機器３０への電圧出力を停止し、これにより負荷の駆動を停止させる。この処理Ｓ３０８において負荷の駆動を停止させることで、負荷駆動装置２０の保護や、ＰＷＭ負荷機器３０の保護を図ることができる。なお、故障判定部６０は、負荷駆動装置２０の電圧の供給を直接停止する機能を備えていてもよい。

　ただし、図３に示す処理Ｓ３０８は、本実施の形態に係る故障検知処理によって検知された故障の有無を示す情報を用いて為され得る工程の一つの例に過ぎず、別の内容の工程が行なわれてもよいし、本工程は無くてもよい。

　以上の故障検知装置の動作（故障検知処理）は、ＰＷＭ負荷機器３０が負荷駆動装置２０に接続された直後に実行されてもよいし、ＰＷＭ負荷機器３０が負荷駆動装置２０に接続された後、一定の時間毎に周期的に実行されてもよい。

　以上の故障検知装置の動作において、駆動電流演算部５６は、サンプリングされた電流値に基づいて決定される電流駆動区間に含まれる電流の値を、故障の有無の判定を行うための駆動電流値を算出する基礎のデータとして、選定している。つまり、ＰＷＭ波形のデューティ比が異なるＰＷＭ負荷機器３０が接続された場合においても、必ず、電流がオンである区間の電流値に基づいて、故障の有無の判定を行うための駆動電流値が算出される。よって、本実施の形態に係る故障検知装置は、故障検知のための駆動電流値の検出を正しく行なうことができる。

２．他の実施の形態
　負荷駆動装置２０に接続されたＰＷＭ負荷機器３０において、ＰＷＭ波形のパルスの立ち上がりや立ち下がりの変化時に、ラッシュ電流が流れることやノイズが発生することが、想定される場合がある。このような場合のために、図１に示す駆動電流演算部５６は、図３に示す処理Ｓ３０２にてサンプリング部５２がサンプリングした電流値から、最も大きい値のサンプル値を除いたり、最も小さい値のサンプル値を除いたりした後で、処理Ｓ３０３でＹｃｕｔを計算するようにしてもよい。ただし、この場合、上記のようにサンプル値を除いた後でも、少なくとも１回、ＰＷＭ波形の電流駆動区間内の電流値をサンプリングできるように、サンプリング周期を決定することが求められる。

　例えば、ＰＷＭ負荷機器３０において、ＰＷＭ波形の周期の最大値が４ｍｓであり、電流駆動区間の時間の最小値が４００μｓであり、サンプル値に関して最も大きい値一つと最も小さい値一つが除去される場合、サンプリングする所定の時間を４ｍｓ以上とし、サンプリング周期を（４００／２＝）２００μｓ以下とする。このようにすることにより、電流駆動区間内で２つ以上サンプル値を確保できることになり、最も大きい値一つを除いた後でも、電流駆動区間内にサンプル値が少なくとも一つは残存することになる。

　また、ＰＷＭ波形の電流駆動区間外の電流値が、電流駆動区間の電流値の半分以上の大きさであるような場合や、電流駆動区間外の電流値が、Ｙｌｉｍｉｔよりも十分大きい電流であるような場合、以下の式を用いて、Ｙｃｕｔを計算してもよい。

　Ｙｃｕｔ＝（Ｙｍａｘ－Ｙｍｉｎ）／２

　上式にて「Ｙｍｉｎ」は、サンプリングされた電流値の最小値を示す。なお、上述したＹｃｕｔの計算方法も例示に過ぎない。ＰＷＭ波形の電流駆動区間を決定するために使われるしきい値を求め得るのであれば、別の計算式（定義式）を用いてもよい。

　更に、本発明に係る実施の形態は、以下のように構成されてもよい。

　例えば、サンプリング部５２は、ＰＷＭ負荷機器３０を流れる駆動電流を直接サンプリングするのではなく、駆動電流を駆動電流と等価な別のものに変換してその別のものをサンプリングしてもよい。一例として、サンプリング部５２は、駆動電流を抵抗に流し、その抵抗に発生する電圧の電圧値をサンプリングしてもよい。

　また、故障の存在を検知した際、ＰＷＭ負荷機器３０の駆動を停止することの代わりに、又はＰＷＭ負荷機器３０の駆動を停止することと併せて、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの通信手段を用いて外部装置に故障の存在を示す情報を通知したり、ブザーを鳴らしたり、警告ランプを点灯したりしてもよい。

　また、故障検知を行う（図３に示す）処理Ｓ３０７の工程において故障判定部６０は、故障の有無の判定を行うための駆動電流値が、所定の基準値以上のときのみ、過負荷状態や負荷の短絡（ショート）状態などの故障が在ると判定してもよい。また故障判定部６０は、故障の有無の判定を行うための駆動電流値が、所定の基準値以下のときのみ、負荷の未接続（オープン）状態などの故障が在ると判定してもよい。また故障判定部６０は、両方の場合において、故障が在ると判定してもよい。更に、故障判定部６０は、故障の有無の判定を行うための駆動電流値について、分類するための複数の範囲を規定し、算出された駆動電流値に応じて、範囲毎に決められた故障レベルを出力することで、故障の検知を行うようにしてもよい。

　また、ＰＷＭ負荷機器において、ＰＷＭ波形が発生していない区間に対して、本発明の実施の形態に係る故障検知方法を用いてもよい。この場合、ＰＷＭ負荷機器２０への電圧出力の有無も用いて、故障の有無を判定してもよい。例えば、ＰＷＭ波形が発生していない区間では、電流の検出値が十分小さい場合、若しくは電流の検出値がＹｌｉｍｉｔ未満の場合、正常状態と判定するようにしてもよい。

　また、定電流で駆動される定電流負荷機器に対しても、本発明の実施の形態に係る故障検知装置及び故障検知方法を用いることができる。

　本発明は、ＬＥＤ照明などのＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器の故障検知方法、または、故障検知装置として有用である。

Claims

ＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器の駆動電流検出装置であって、
前記負荷機器を流れる電流を周期的に複数回サンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリングされたサンプル値に基づいて、前記負荷機器を流れる電流における電流駆動区間を決定し、更に、前記サンプリングされたサンプル値の内から、前記電流駆動区間のサンプル値を選定して、前記負荷機器における故障の有無を判定するための駆動電流値を決定する駆動電流演算部と
を含む駆動電流検出装置。
前記駆動電流演算部は、
前記サンプリングされたサンプル値に基づいてしきい値を決定し、
前記しきい値に基づいて前記電流駆動区間を決定することを特徴とする請求項１に記載の駆動電流検出装置。
前記サンプリング部は、前記負荷機器を流れる電流を測定する電流検出装置が出力する電流値をサンプリングするものであり、
前記駆動電流演算部は、
前記サンプリングされたサンプル値の内の最大値と、前記電流検出装置が測定可能である下限値とから、前記しきい値を決定することを特徴とする請求項２に記載の駆動電流検出装置。
前記駆動電流演算部は、
前記サンプリングされたサンプル値の内の最大値と最小値とから、前記しきい値を決定することを特徴とする請求項２に記載の駆動電流検出装置。
前記サンプリング部は、前記負荷機器を流れる電流を測定する電流検出装置が出力する電流値をサンプリングするものであり、
前記駆動電流演算部は、
前記サンプリングされたサンプル値の内の最大値を除いた後、
残余の前記サンプリングされたサンプル値の内の最大値と、前記電流検出装置が測定可能である下限値とから、前記しきい値を決定することを特徴とする請求項２に記載の駆動電流検出装置。
前記駆動電流演算部は、
前記サンプリングされたサンプル値の内の最大値と最小値を除いた後、
残余の前記サンプリングされたサンプル値の内の最大値と最小値とから、前記しきい値を決定することを特徴とする請求項２に記載の駆動電流検出装置。
前記駆動電流演算部は、
選定された前記電流駆動区間のサンプル値の平均値を、前記負荷機器における故障の有無を判定するための駆動電流値として決定することを特徴とする請求項１に記載の駆動電流検出装置。
前記サンプリング部によるサンプリングの開始から終了までの時間が、ＰＷＭ波形の周期よりも長い時間であることを特徴とする請求項１に記載の駆動電流検出装置。
少なくとも１回は、ＰＷＭ波形の電流駆動区間内の電流値がサンプリングされるように、前記サンプリング部によるサンプリング周期が決定されていることを特徴とする請求項１に記載の駆動電流検出装置。
複数の種類のＰＷＭ負荷機器が接続される場合は、
前記複数の種類のＰＷＭ負荷機器の中で、ＰＷＭ波形の周期が最大のもの若しくはそれより長い時間が、前記サンプリングによるサンプリング開始から終了までの時間とされ、
前記複数の種類のＰＷＭ負荷機器の中で、電流駆動区間の長さが最小のもの若しくはそれより短い時間が、前記サンプリング部によるサンプリング周期とされていることを特徴とする請求項１に記載の駆動電流検出装置。
前記サンプリング部は、
前記負荷機器を流れる電流を複数回サンプリングする代わりに、
前記負荷機器を流れる電流と等価な電圧をサンプリングすることを特徴とする請求項１に記載の駆動電流検出装置。
請求項１乃至１１のうちのいずれか一に記載の駆動電流検出装置と、
前記駆動電流検出装置によって決定された、前記負荷機器における故障の有無を判定するための駆動電流値を用いて、前記負荷機器の故障検知を行う故障判定部と
を含むことを特徴とする故障検知装置。
故障検知により、ＰＷＭ負荷機器への電圧出力を停止することを特徴とする請求項１２に記載の故障検知装置。
ＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器の故障検知装置であって、
前記負荷機器を流れる電流を周期的に複数回サンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリングされたサンプル値に基づいて、前記負荷機器を流れる電流における、ＰＷＭ波形が発生していない区間を決定し、更に、前記サンプリングされたサンプル値の内から、前記ＰＷＭ波形が発生していない区間のサンプル値を選定して、前記負荷機器における故障の有無を判定するための電流値を決定する駆動電流演算部と、
前記故障の有無を判定するための電流値を用いて前記負荷機器の故障検知を行う故障判定部と
を含む故障検知装置。
ＰＷＭ方式で駆動電圧又は駆動電流が制御される負荷機器の駆動電流検出方法であって、
前記負荷機器を流れる電流を周期的に複数回サンプリングし、
前記サンプリングされたサンプル値に基づいて、前記負荷機器を流れる電流における電流駆動区間を決定し、
前記サンプリングされたサンプル値の内から、前記電流駆動区間のサンプル値を選定して、前記負荷機器における故障の有無を判定するための駆動電流値を決定することを特徴とする駆動電流検出方法。
請求項１５に記載の駆動電流検出方法によって決定された、故障の有無を判定するための駆動電流値を用いて、前記負荷機器の故障検知を行うことを特徴とする故障検知方法。