(57)【要約】【課題】従来の温度検出回路の回路構成に変更を加えることなく、マイコンのソフトウェアの設定変更のみによって、サーミスタからマイコンまでの線路の断線を判定できる制御装置を提供する。【解決手段】ソフトウェアの設定によって出力ポートに変更できるＡ／Ｄ入力ポート５を備えた制御装置４において、Ａ／Ｄ入力ポート５の電圧データを記憶させた後に、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートに変更してＬＯＷ信号を出力する。その後、アナログ信号入力回路の容量性素子（コンデンサＣ１）の両端電圧がほぼ０Ｖになるのを待ってＡ／Ｄ入力ポート５を再び入力ポートに変更し、このときのＡ／Ｄ入力ポート５の電圧変化に基づいてアナログ信号入力回路の異常を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ／Ｄ入力ポートへのアナログ入力信号を処理する機能と、前記Ａ／Ｄ入力ポートをソフトウェアの設定によって出力ポートに変更する機能とを備えた制御装置において、
前記Ａ／Ｄ入力ポートからの入力信号に基づくデジタル変換データを所定の記憶部に記憶させるステップと、
そのＡ／Ｄ入力ポートを出力ポートに変更してＬＯＷ信号を出力し、その状態でアナログ信号入力回路の異常判定開始タイミングまで待機するステップと、
そのＡ／Ｄ入力ポートを再びＡ／Ｄ入力ポートに変更するステップと、
前記記憶部に記憶されたデジタル変換データと前記Ａ／Ｄ入力ポートから入力される信号の変化状態とに基づいてアナログ信号入力回路の異常を検出するステップとを有する
ことを特徴とするアナログ信号入力回路の異常検出方法。
【請求項２】
Ａ／Ｄ入力ポートへのアナログ入力信号を処理する機能と、前記Ａ／Ｄ入力ポートをソフトウェアの設定によって出力ポートに変更する機能とを備えた制御装置において、
制御部が、前記Ａ／Ｄ入力ポートからの入力信号に基づくデジタル変換データを所定の記憶部に記憶させる第１のステップと、
そのＡ／Ｄ入力ポートを出力ポートに変更してＬＯＷ信号を出力し、その状態でアナログ信号入力回路の異常判定開始タイミングまで待機する第２のステップと、
そのＡ／Ｄ入力ポートを再びＡ／Ｄ入力ポートに変更する第３のステップと、
前記記憶部に記憶されたデジタル変換データと前記Ａ／Ｄ入力ポートから入力される信号の変化状態とに基づいてアナログ信号入力回路の異常判定を行う第４のステップとを有する制御構成を備えた
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
前記アナログ信号入力回路には、入力信号ラインと回路グランドとの間に容量性素子が備えられていることを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第４のステップの異常判定を開始するタイミングが前記容量性素子の容量に基づいて設定されていることを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第４のステップにおける入力信号の変化の状態に基づいてアナログ信号入力回路における異常個所の特定を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記アナログ信号入力回路の異常を検出すると所定の報知を行う報知手段を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はアナログ信号入力回路の異常検出方法および制御装置に関し、より詳細には、サーミスタの抵抗値を読み取るマイコンのＡ／Ｄ入力ポートにおけるピン浮きなどの異常検出を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯装置において入水温度や出湯温度などの各種温度の検出にはサーミスタが用いられている。図５は、このようなサーミスタを用いた温度検出回路の概略構成を示している。
【０００３】
図示のように、この種の温度検出回路は、サーミスタ１とその電源２との間に分圧用の抵抗Ｒ１を接続し、この抵抗Ｒ１とサーミスタ１との接続点３と、マイコン（制御装置）４においてＡ／Ｄ変換機能を備えた入力ポート（Ａ／Ｄ入力ポート）５とを接続することによって、サーミスタ１の抵抗値の変化に応じて変動するＡ／Ｄ入力ポート５の電位をマイコン４で読み取るように構成している。
【０００４】
ところで、このような温度検出回路においては、サーミスタ１の半田付けが外れたり、サーミスタ１が短絡故障したりすると、マイコン４で正確な温度検出ができなくなることから、マイコン４は、ソフトウェアの設定によって、このような故障（いわゆるサーミスタのオープン／ショート故障）を検出するように構成されている。
【０００５】
具体的には、マイコン４は、Ａ／Ｄ入力ポート５の電位が所定のしきい値を超えてサーミスタ一の電源電圧に近い値となった場合にはサーミスタ１がオープン故障と判定し、Ａ／Ｄ入力ポート５の電位が所定のしきい値を超えて短絡電位（０Ｖ）に近い値となった場合にはサーミスタ１のショート故障と判定するようにプログラムされている（特許文献１の「従来の技術」の欄及び図７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１９７３５９号公報
【特許文献２】特開平８−１６２３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の故障判定方法には以下のような問題があった。
すなわち、従来の故障判定方法では、サーミスタ１のオープン／ショート故障の判定はできるが、上記接続点３からＡ／Ｄ入力ポート５までの線路に接続不良があっても、Ａ／Ｄ入力ポート５の電位が上記しきい値を超えなければマイコン４は異常と判定しないため、このような線路の異常を検出することができなかった。
【０００８】
具体的には、たとえば、Ａ／Ｄ入力ポート５の入力端子のピン浮き（半田付け不良）や、上記接続点３からＡ／Ｄ入力ポート５までの間に配されるＲＣフィルタ（抵抗Ｒ２，コンデンサＣ１）や電流制限抵抗（Ｒ３）の接続不良など、上記接続点３からＡ／Ｄ入力ポート５までの線路に断線箇所があると、Ａ／Ｄ入力ポート５に入力される電圧が不定となり、マイコン４が温度を誤検出するおそれがあった。出願人が実験したところでは、このような場合、マイコン４で検出される温度は概ね３８ないし４０℃程度となり、それよりも高温を検出しなくなることが判明した。
【０００９】
そのため、このような従来の温度検出回路を、たとえば、給湯装置における温度検出回路（特に、出湯温度やふろ温度のようにユーザが温度設定可能な温水の温度検出回路）に用いると、設定温度と相違する温水が供給されるおそれが生じていた。
【００１０】
なお、このような線路の断線試験を簡単に行うものとして、たとえば、計器用変流器への配線断線試験回路に関して、マイコンからの出力信号によってオン／オフされるトランジスタスイッチを介して、プルアップ抵抗を変流器の二次巻線と並列に接続された抵抗に接続し、この接続点の電位をマイコンに入力するようにして、トランジスタスイッチをオンさせたときにマイコンに入力される電位に基づいて断線判定を行うようにしたものがある（特許文献２参照）。しかし、このような構成では、マイコンの出力ポートの使用数の増加を招き、さらには、トランジスタスイッチやプルアップ抵抗などを実装するための配線が必要となり、これらを実装するプリント基板などのハードウェアの改良が必要になり、実施にあたってのコスト上昇を招くという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、従来の温度検出回路の回路構成（ハードウェアの構成）に変更を加えることなく、マイコンのソフトウェアの設定変更のみによって、サーミスタからマイコンまでの線路の断線を判定できる制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係るアナログ信号入力回路の異常検出方法は、Ａ／Ｄ入力ポートへのアナログ入力信号を処理する機能と、上記Ａ／Ｄ入力ポートをソフトウェアの設定によって出力ポートに変更する機能とを備えた制御装置において、上記Ａ／Ｄ入力ポートからの入力信号に基づくデジタル変換データを所定の記憶部に記憶させるステップと、そのＡ／Ｄ入力ポートを出力ポートに変更してＬＯＷ信号を出力し、その状態でアナログ信号入力回路の異常判定開始タイミングまで待機するステップと、そのＡ／Ｄ入力ポートを再びＡ／Ｄ入力ポートに変更するステップと、上記記憶部に記憶されたデジタル変換データと上記Ａ／Ｄ入力ポートから入力される信号の変化状態とに基づいてアナログ信号入力回路の異常を検出するステップとを有することを特徴とする。
【００１３】
すなわち、この発明では、アナログ信号入力回路の異常検出（線路断線試験）にあたり、制御装置においてアナログ信号を入力するＡ／Ｄ入力ポートとして、ソフトウェアの設定によって出力ポートに変更できる入出力ポートを使用する。したがって、この発明を用いて線路断線試験を行うアナログ信号入力回路は、あらかじめＡ／Ｄ入力ポートとして使用できる入出力ポートに接続しておく。
【００１４】
そして、線路断線試験にあたっては、まず、Ａ／Ｄ入力ポートからの入力信号をデジタル信号に変換したデジタル変換データを所定の記憶部に記憶させ、この記憶処理が完了した時点でＡ／Ｄ入力ポートを出力ポートに変更して該ポートからＬＯＷ信号を出力する。これにより、出力ポートの電圧が下がるので、当該電圧がほぼ０になるまでＬＯＷ信号の出力を所定時間維持し、その後に出力ポートを再びＡ／Ｄ入力ポートに変更して（復帰させて）アナログ信号入力回路の異常判定を開始する。
【００１５】
この異常判定は、先に記憶部に記憶させておいたデジタル変換データと、Ａ／Ｄ入力ポートに復帰させたときからＡ／Ｄ入力ポートに入力される信号（具体的には、Ａ／Ｄ変換されたデジタル変換データ）の変化状態とに基づいて、アナログ信号入力回路に異常があるかを検出する。
【００１６】
このように、請求項１に係るアナログ信号入力回路の異常検出方法は、線路断線試験を行うアナログ信号入力回路を、あらかじめ、Ａ／Ｄ入力ポートとして使用できる入出力ポートに接続しておくことにより、あとは制御装置のソフトウェアの処理のみによって線路断線試験を簡単に行うことができる。
【００１７】
本発明の請求項２に係る制御装置は、請求項１に係るアナログ信号入力回路の異常検出方法を適用した制御装置であり、この制御装置は、Ａ／Ｄ入力ポートへのアナログ入力信号を処理する機能と、上記Ａ／Ｄ入力ポートをソフトウェアの設定によって出力ポートに変更する機能とを備えた制御装置において、制御部が、上記Ａ／Ｄ入力ポートからの入力信号に基づくデジタル変換データを所定の記憶部に記憶させる第１のステップと、そのＡ／Ｄ入力ポートを出力ポートに変更してＬＯＷ信号を出力し、その状態でアナログ信号入力回路の異常判定開始タイミングまで待機する第２のステップと、そのＡ／Ｄ入力ポートを再びＡ／Ｄ入力ポートに変更する第３のステップと、上記記憶部に記憶されたデジタル変換データと上記Ａ／Ｄ入力ポートから入力される信号の変化状態とに基づいてアナログ信号入力回路の異常判定を行う第４のステップとを有する制御構成を備えたことを特徴とする。
【００１８】
この制御装置によれば、請求項１に係る発明と同様にアナログ信号入力回路の線路断線試験を簡単に行うことができる。しかも、アナログ信号入力回路の信号読取用として既設のマイコンがあっても、これと交換するだけで、既設のアナログ信号入力回路の線路断線検出機能を付加することができる。
【００１９】
また、請求項３に係る制御装置は、請求項２に記載の制御装置において、上記アナログ信号入力回路には、入力信号ラインと回路グランドとの間に容量性素子が備えられていることを特徴とする。そして、請求項４に係る制御装置は、請求項３に記載の制御装置において、上記制御部は、上記第４のステップの異常判定を開始するタイミングが上記容量性素子の容量に基づいて設定されていることを特徴とする。また、請求項５に係る制御装置は、請求項２から４のいずれかに記載の制御装置において、上記制御部は、上記第４のステップにおける入力信号の変化の状態に基づいてアナログ信号入力回路における異常個所の特定を行うことを特徴とする。
【００２０】
すなわち、これら請求項３から４に係る発明は，アナログ信号入力回路の入力信号ラインと回路グランドとの間に容量性素子を備える。これにより、上記第２のステップで、Ａ／Ｄ入力ポートを出力ポートに変更してＬＯＷ信号を出力したときに、アナログ信号入力回路に設けられる容量性素子の両端電圧がほぼ０Ｖになるまでに時間差が生じるので、出力ポートを再びＡ／Ｄ入力ポートに復帰させるタイミングを容量性素子の容量に基づいて設定する（請求項４）。また、出力ポートをＡ／Ｄ入力ポートに復帰させたときからの電圧の立ち上がりの変化もこの容量性素子の容量などによって決まるので、上記第４のステップにおいて電圧の立ち上がりを検出することにより、入力信号ラインの断線か、容量性素子側の断線かを特定する（請求項５）。
【００２１】
本発明の請求項６に係る制御装置は、請求項２から５のいずれかに記載の制御装置において、上記制御部は、上記アナログ信号入力回路の異常を検出すると所定の報知を行う報知手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
すなわち、この制御装置では、制御部がアナログ信号入力回路の異常を検出すると報知手段を通じて所定の報知（たとえば、アラーム音の出力や警告メッセージの表示など）が行われるので、アナログ信号入力回路の線路の断線を速やかに認識することができる。なお、制御部は、この報知手段による報知に合わせて所定の安全動作を行うようにしておくのが望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のアナログ信号入力回路の異常検出方法によれば、線路断線試験を行うアナログ信号入力回路を、あらかじめ、Ａ／Ｄ入力ポートとして使用できる入出力ポートに接続しておくことにより、あとは制御装置のソフトウェアの処理のみによって線路断線試験を簡単に行うことができる。
【００２４】
また、本発明の制御装置によれば、本発明のアナログ信号入力回路の異常検出方法と同様にアナログ信号入力回路の線路断線試験を簡単に行うことができる。しかも、アナログ信号入力回路の信号読取用として既設のマイコンがあっても、これと交換するだけで、既設のアナログ信号入力回路の線路断線検出機能を付加することができる。つまり、線路断線試験にあたり、出力ポートを新たに使用したり、制御装置を実装するプリント基板に新たな部品や配線を追加したりすることなく、アナログ信号入力回路の線路の断線を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るアナログ信号入力回路の異常検出方法を適用した制御装置を、サーミスタを用いた温度検出回路に用いた場合におけるサーミスタと制御装置との接続例を示す説明図である。
【図２】同制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】同制御装置の線路断線試験を説明するタイミングチャートであって、同試験時のＡ／Ｄ入力ポートの入力電圧と、方向レジスタの設定と、出力ポートの出力との関係を示している。
【図４】同制御装置における第２の実施形態の線路断線試験を説明するタイミングチャートである。
【図５】サーミスタを用いた温度検出回路におけるサーミスタと制御装置の従来の接続例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態１
本発明は、サーミスタを用いた温度検出回路においてサーミスタの抵抗値の読み取りに適した制御装置（マイコン）であって、特に、サーミスタとその分圧用の抵抗との接続点からマイコンのＡ／Ｄ入力ポートまでの間の線路の断線を検出する機能を備えた制御装置に関する。
【００２７】
図１は、本発明に係るアナログ信号入力回路の異常検出方法を適用した制御装置を、サーミスタを用いた温度検出回路に用いた場合におけるサーミスタと制御装置との接続例を示す説明図である。図示のように、本発明の制御装置においても、サーミスタから制御装置へのアナログ信号入力回路については従来の温度検出回路と同じであるので、同一の構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２８】
図１において、１はサーミスタ、２はサーミスタ１の電源、３はサーミスタ１の抵抗値に応じた電圧を出力するための分圧用の抵抗Ｒ１とサーミスタ１との接続点、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ１はＲＣフィルタ、抵抗Ｒ３はマイコン４への電流制限用の抵抗を示しており、これらが制御装置４に対するアナログ信号入力回路を構成している。なお、このアナログ信号入力回路における各抵抗の抵抗値は、たとえば、抵抗Ｒ１の抵抗値が６．８ｋΩであるとした場合、抵抗Ｒ２，Ｒ３はいずれも抵抗Ｒ１の抵抗値と比較して無視できる程度の１００Ω程度とされる。また、４はサーミスタ１の抵抗値を読み取るための制御装置、５は制御装置４におけるＡ／Ｄ入力ポートを示している。
【００２９】
本発明においては、アナログ信号入力回路を接続するＡ／Ｄ入力ポート５には、制御装置４のソフトウェアの設定によって出力ポートに変更できる入出力ポートを使用する。すなわち、本実施形態においては、線路断線試験を行うアナログ信号入力回路は、あらかじめＡ／Ｄ入力ポート５として使用できる入出力ポートに接続される。
【００３０】
このＡ／Ｄ入力ポート５として使用される入出力ポートは、後述する制御部のソフトウェア上の処理によって該ポートの方向レジスタおよびＡ／Ｄレジスタを書き換えることによりＡ／Ｄ入力ポートと入力ポートと出力ポートの使い分けができるように構成されている。すなわち、この入出力ポートは、（１）入力信号をＡ／Ｄ変換処理できるＡ/Ｄ入力ポート、（２）入力信号をＨｉｇｈかＬｏｗかの２値で判定する入力ポート、（３）Ｈｉｇｈ出力かＬｏｗ出力のいずれかの出力を行う出力ポート、のいずれかとして使用可能である。なお、本実施形態では、このＡ／Ｄ入力ポート５は、上記（１）または（３）のいずれかのポートとして使用されるので、以下の説明において、単に「入力ポート」や「入力側」と称する場合は、上記（１）の機能を有するポート、つまりＡ／Ｄ入力ポートとして使用されるものとする。
【００３１】
図２は、上記制御装置４の構成の一例を示す機能ブロック図である。図示のように、本発明の制御装置４は、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１１と、ＲＡＭ１２と、複数の入出力ポート１３，１３，…と、タイマ１４と、Ａ／Ｄコンバータ１５と、シリアルインターフェース１６とを主要部として備えるとともに、オンチップオシレータ１７、ウォッチドッグタイマ１８、電源部１９などを備えている。そして、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ１１及びＲＡＭ１２、入出力ポート１３，１３，…、タイマ１４、Ａ／Ｄコンバータ１５及びシリアルインターフェース１６がバス２０によって接続されている。
【００３２】
このように本発明の制御装置４の基本構成は従来のマイコンと共通する。すなわち、ＣＰＵ１０は、制御装置４の制御中枢をなす制御部を構成するもので、ＲＯＭ１１に記憶された制御プログラムを読み出して、この制御プログラムに基づいて各種処理を実行するように構成されており、このＣＰＵ１０が、入出力ポート１３の方向レジスタに対する設定も行うようにされている。
【００３３】
ＲＯＭ１１は、不揮発性の記憶装置で構成され、上記制御プログラムや制御に必要な各種データ等を記憶する。ＲＡＭ１２は、データの読み書きが可能な記憶装置で構成される。このＲＡＭ１２は、後述する線路断線試験時においてＡ／Ｄコンバータの出力値（デジタル変換データ）を記憶する記憶部として機能する（詳細は後述する）。
【００３４】
そして、制御装置４が備える複数の入出力ポート１３のうち、本発明では、そのうちの少なくとも一つのポートがアナログ信号の処理が可能（Ａ／Ｄコンバータ１５によるＡ／Ｄ変換機能が使用可能）なポートとされ、当該ポートが上記Ａ／Ｄ入力ポート５として割り当てられる。そして、このＡ／Ｄ入力ポート５は、制御装置４が通常の処理を行っているときには入力ポート（Ａ／Ｄ入力ポート）として使用され、後述する線路断線試験の際に所定の手順に従って出力ポートとして使用される。
【００３５】
なお、制御装置４におけるその他の構成（タイマ１４、Ａ／Ｄコンバータ１５、シリアルインターフェース１６、オンチップオシレータ１７、ウォッチドッグタイマ１８、電源部１９及びバス２０の構成）は公知であるので説明は省略する。
【００３６】
そこで、次に、図３に基づいて、制御装置４による線路断線試験について説明する。図３は、線路断線試験時のＡ／Ｄ入力ポートの入力電圧と、方向レジスタの設定と、出力ポートの出力の関係を示したタイミングチャートである。
【００３７】
制御装置４の制御部（ＣＰＵ１０）は、Ａ／Ｄ入力ポート５に接続されたアナログ信号入力回路の線路断線試験を行う場合、まず、Ａ／Ｄ入力ポート５からの入力信号（電圧信号）に基づくデジタル変換データ（Ａ／Ｄコンバータ１５でデジタル信号に変換されたデータ）をＲＡＭ１２の所定の領域に記憶させる。ここで、このときのデジタル変換データを「Ｖ０」とする（図３の(1)のタイミング参照）。
【００３８】
そして、このデータの記憶処理が行われると、次に、制御部は、そのタイミング（図３の(1)のタイミング参照）で、Ａ／Ｄ入力ポート５の方向レジスタを出力側に設定して、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートに変更し、この出力ポートからＬＯＷ信号を出力する。これにより、コンデンサＣ１の両端電圧は、図３の(1)から(2)の間に示すように曲線を描くように徐々に低下し、最終的にはほぼ０Ｖになる。これは、コンデンサＣ１が容量性素子であるためであり、その両端電圧がほぼ０Ｖになるまでに要する時間は、このコンデンサＣ１の容量などによって決定される。なお、Ａ／Ｄ入力ポート５が出力ポートに設定されている間は制御装置４は入力電位の検出は行わない。
【００３９】
このようにして、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートに変更すると、次に、制御部は、コンデンサＣ１の両端電圧がほぼ０Ｖになるまでに要する時間が経過するのを待って、その後再び、Ａ／Ｄ入力ポート５の方向レジスタを入力側に設定し、Ａ／Ｄ入力ポート５を入力ポート（つまり、アナログ信号の入力が可能な状態）に変更する（図３の(2)のタイミング参照）。なお、ここで、コンデンサＣ１の両端電圧がほぼ０Ｖになるまでの待機時間としては、コンデンサＣ１の容量に基づいて予め設定された所定時間をＲＯＭ１１に記憶させておき、その時間が経過するのを制御部が待つように構成される。
【００４０】
そして、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートから入力ポートに切り替えると、Ａ／Ｄ入力ポート５の電圧（Ａ／Ｄコンバータ１５の出力値）が上昇を開始するが、このときにアナログ信号入力回路に断線がなければ、この上昇は図３の実線に示すような曲線を描くようになる。ここで、この上昇の曲線は、以下の数式１によって演算可能である。
Ｖ＝Ｖ０（１−exp（−ｔ／ＣＲ））・・・・数式（１）
ただし、ＣはコンデンサＣ１の定数、Ｒはプルアップ抵抗Ｒ１の定数を示している。
【００４１】
これに対して、入力信号ラインと回路グランドとの間に配設されたコンデンサＣ１側に断線がある場合（図１の符号Ａで示すような箇所に断線がある場合）には、図３に破線で示したようなパターンで、断線のない正常時と比較して早く電圧が復帰する。一方、上記接続点３から制御装置４の入力端子６までの入力信号ラインに断線がある場合（図１の符号Ｂで示すような箇所に断線がある場合）には、図３に一点鎖線で示したようなパターンで、断線のない正常時と比較して電圧復帰が遅くなる。
【００４２】
このように、アナログ信号入力回路の線路に断線があると、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートから入力ポートに切り替えたときのＡ／Ｄコンバータ１５の出力が、断線がない場合の出力パターンと相違する。しかも、このパターンは、上述したように断線箇所に応じて相違する。
【００４３】
本発明は、このようなＡ／Ｄ入力ポート５の電圧復帰パターンに着目して、アナログ信号入力回路の断線を検出するものであり、本実施形態では、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートから入力ポートに切り替えた時点（図３の(2)のタイミング）から所定時間が経過したときＡ／Ｄコンバータ１５の出力値（Ａ／Ｄ入力ポート５の電圧値）と上記数式（１）に基づいて演算される電圧値とを比較して、Ａ／Ｄ入力ポート５の電圧値が所定の許容範囲内にあればアナログ信号入力回路の線路には断線がないと判定する。
【００４４】
これに対して、上記許容範囲を超えてＡ／Ｄコンバータ１５の出力値が低いときは、上記接続点３から制御装置４の入力端子６までの入力信号ラインに断線があると判定する。これとは反対に、上記許容範囲を超えてＡ／Ｄコンバータ１５の出力値が高いときは、コンデンサＣ１側に断線があると判定する。このように、本実施形態では、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートから入力ポートに切り替えた時点からのＡ／Ｄ入力ポート５の入力信号の変化に基づいてアナログ信号入力回路における異常の有無及び異常箇所の特定を行う。
【００４５】
なお、この判定は、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートから入力ポートに切り替えた時点から所定時間が経過したときに、少なくとも１回行われれば異常の有無及び異常個所の特定を行えるが、異常検出の正確性を担保するには、図３に示すように、出力ポートから入力ポートに切り替えた時点から所定の間隔または周期をもって複数回（図示例では、(3)から(6)のタイミングの４回）行い、その全てまたは複数回の異常が検出されたときに、アナログ信号入力回路の線路に断線があると判定するように構成することもできる。
【００４６】
また、制御部は、アナログ信号入力回路の異常（線路の断線）を検出したとは、所定の報知手段を通じて検出した異常を報知するように構成される。すなわち、制御装置４によって制御される被制御装置が表示手段や音声出力手段などの報知手段を備えている場合、それらの報知手段を用いて、検出した異常の内容（どのサーミスタにどのような異常が発生したか）を特定した警告表示や警報音声出力やアラーム音の出力などを行うように制御プラムが設定される。
【００４７】
なお、本実施形態に示す制御装置４においても、従来行われていたサーミスタのオープン／ショート故障の判定を行うように制御部をプログラムしておくことは可能であり、その場合、制御部は、Ａ／Ｄ入力ポート５の入力信号が、サーミスタのオープン故障判定のしきい値Ｘ以上である場合には上記報知手段を通じてサーミスタがオープン故障である旨を報知し、また、Ａ／Ｄ入力ポート５の入力信号が、サーミスタのショート故障判定のしきい値Ｙ未満である場合には上記報知手段を通じてサーミスタがショート故障である旨を報知するように構成される。
【００４８】
そして、制御部は、これらの異常を検出した場合、必要に応じて、被制御装置に所定の安全動作（たとえば、被制御装置の動作停止など）を行わせるようにプログラムされる。
【００４９】
実施形態２
次に、本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。
図４は、本実施形態の制御装置における線路断線試験を説明するタイミングチャートである。
【００５０】
この実施形態に示す制御装置４は、実施形態１に示す制御装置のソフトウェアを改変したものであって、その基本構成は実施形態１と共通するので、共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５１】
具体的には、本実施形態に示す制御装置４も、上述した実施形態１と同様に、アナログ信号入力回路を接続するＡ／Ｄ入力ポート５には、制御装置４のソフトウェアの設定によって出力ポートに変更できる入出力ポートを使用する。そして、アナログ信号入力回路の線路断線試験にあたり、このＡ／Ｄ入力ポート５を一旦出力ポートに変更し、コンデンサＣ１の両端電圧がほぼ０Ｖになるのを待って（図４の(1)から(2)参照）、再び入力ポートに復帰させた際の電圧復帰パターンに着目して、アナログ信号入力回路の断線を検出するように構成されている。
【００５２】
より詳細には、本実施形態では、Ａ／Ｄ入力ポート５に接続されたアナログ信号入力回路の線路断線試験を行うにあたり、まず、Ａ／Ｄ入力ポート５からの入力信号に基づくデジタル変換データの値が所定範囲内であるかを制御部が確認する。この確認は、アナログ信号入力回路から正常な信号が入力されているか、または、その値が線路断線試験に適した値であるかを確認するものであり、上述した実施形態１のように、当該データをＲＡＭ１２に記憶させなくてもよい。
【００５３】
そして、この確認が終了すると、次に、制御部は、実施形態１と同様に、Ａ／Ｄ入力ポート５の方向レジスタを出力側に設定して、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートに変更し、この出力ポートからＬＯＷ信号を出力するとともに（図４の(1)のタイミング参照）、コンデンサＣ１の両端電圧がほぼ０Ｖになるの待って、再びＡ／Ｄ入力ポート５の方向レジスタを入力側に設定して、Ａ／Ｄ入力ポート５を入力ポートに変更する（図４の(2)のタイミング参照）。
【００５４】
そして、この時点から、一定周期ごとにＡ／Ｄコンバータ１５の出力値（Ａ／Ｄ入力ポート５の電圧値）を制御部に読み込み、その値が予め設定された所定値Ｖ１（図４参照）になるまでの経過時間Ｔ１（図４にはアナログ信号入力回路に断線がない場合のＴ１を示す）を計測する。
【００５５】
そして、制御部は、この計測の結果得られた経過時間Ｔ１と予め設定された所定時間Ｔ０とを比較して、経過時間Ｔ１が所定の許容範囲内にあればアナログ信号入力回路の線路には断線がないと判定する。なお、この所定時間Ｔ０も上記実施形態１と同様に、アナログ信号入力回路のコンデンサＣ１（容量性素子）の容量などに基づいて予め設定される。
【００５６】
これに対して、上記許容範囲を外れてＡ／Ｄコンバータ１５の出力値が長時間を要して所定値Ｖ１に達したときは、上記接続点３から制御装置４の入力端子６までの入力信号ラインに断線があると判定する。これとは反対に、上記許容範囲を外れてＡ／Ｄコンバータ１５の出力値が短時間で所定値Ｖ１に達したときは、コンデンサＣ１側に断線があると判定する。
【００５７】
このように、本実施形態においても、Ａ／Ｄ入力ポート５を出力ポートから入力ポートに切り替えた時点からのＡ／Ｄ入力ポート５の入力信号の変化に基づいてアナログ信号入力回路における異常の有無および異常箇所の特定を行う。
【００５８】
なお、本実施形態においても、制御部がアナログ信号入力回路の異常を検出したときには、該制御部は所定の報知手段を通じて検出した異常を報知するように構成しておくのが好ましいのは実施形態１と同様である。また、必要であれば，その際に被制御装置に所定の安全動作を行わせるのが好ましいのも同様である。
【００５９】
なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。
【００６０】
たとえば、上述した実施形態では、本発明をサーミスタの温度検出回路に適用した場合を示したが、本発明は制御装置にアナログ信号を入力するアナログ入力回路であれば温度検出回路以外の他の回路にも適用可能である。
【００６１】
なお、本発明の制御装置は、給湯装置において各種温度を検出するために設けられたサーミスタの温度検出用の制御装置として好適に使用され、その場合、たとえば、ユーザが温度設定可能な温水の温度検出に使用するサーミスタについて適時に線路断線試験を行うことにより、ユーザが意図しない温度の温水が供給されるのを効果的に防止することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１              サーミスタ
２              サーミスタの電源
３              サーミスタと分圧用の抵抗の接続点
４              マイコン（制御装置）
５              Ａ／Ｄ入力ポート（入出力ポート）
６              入力端子
１０            ＣＰＵ（制御部）
１２            ＲＡＭ（記憶部）
１３            入出力ポート
１５            Ａ／Ｄコンバータ
２０            バス
【図１】
2010230563.tif 000003
【図２】
2010230563.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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