(57)【要約】【課題】個体差によらずＡＤ変換部の異常を精度良く検出することができる異常検出装置を提供する。【解決手段】比較部５は、アナログ信号ＣがＡＤ変換部３によってＡＤ変換された後の変換値Ｃ１と、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０とを比較して、両者が一致するときにはＡＤ変換部３が正常であると判断する一方、両者が一致しないときにはＡＤ変換部３が異常であると判断する。不揮発性メモリ６には、所定のタイミングで異常検出用アナログ信号ＣをＡＤ変換部３によって変換した異常検出用デジタル信号の値が期待値Ｃ０として記憶されている。【選択図】図１
2018006893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異常検出用の期待値が記憶された不揮発性メモリと、
予め定められた異常検出用アナログ信号を含む複数のアナログ信号が入力される入力部と、
前記入力部に入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
前記異常検出用アナログ信号を前記ＡＤ変換部によって変換した異常検出用デジタル信号の値と、前記期待値とを比較することで、前記ＡＤ変換部の異常を検出する比較部とを備え、
前記不揮発性メモリには、所定のタイミングにおいて前記異常検出用アナログ信号を前記ＡＤ変換部によって変換したときの前記異常検出用デジタル信号の値が前記期待値として記憶されている、異常検出装置。
【請求項２】
前記ＡＤ変換部に基準電圧を供給する変換用電源部をさらに備え、
前記異常検出用アナログ信号は、前記変換用電源部によって供給される前記基準電圧から生成される、請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項３】
前記ＡＤ変換部に基準電圧を供給する変換用電源部と、
前記変換用電源部とは別に前記異常検出用アナログ信号を生成するための検出用電圧を供給する検出用電源部とをさらに備える、請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項４】
前記ＡＤ変換部に基準電圧を供給する変換用電源部と、
前記変換用電源部とは別に前記異常検出用アナログ信号を生成するための検出用電圧を供給する検出用電源部と、
前記異常検出装置の温度を測定する温度センサとをさらに備え、
前記比較部は、前記異常検出用デジタル信号の値を前記温度センサの測定値に基づき補正した後の値と、前記不揮発性メモリに記憶された前記期待値とを比較することで、前記ＡＤ変換部の異常を検出する、請求項１に記載の異常検出装置。
【請求項５】
前記所定のタイミングは、前記異常検出装置の出荷検査時である、請求項１〜４のいずれかに記載の異常検出装置。
【請求項６】
前記所定のタイミングは、前記異常検出装置を含む電子機器の出荷検査時である、請求項１〜４のいずれかに記載の異常検出装置。
【請求項７】
前記ＡＤ変換部は、ΔΣ型ＡＤ変換部である、請求項１〜６のいずれかに記載の異常検出装置。
【請求項８】
異常検出用の期待値が記憶された不揮発性メモリと、
予め定められた異常検出用アナログ信号を含む複数のアナログ信号が入力される第１入力部と、
前記第１入力部に入力されるアナログ信号を極性反転させたアナログ信号が入力される第２入力部と、
前記第１入力部および前記第２入力部のそれぞれに入力されたアナログ信号に基づきデジタル信号を生成するＡＤ変換部と、
前記第１入力部および前記第２入力部のそれぞれに入力された前記異常検出用アナログ信号に基づき前記ＡＤ変換部によって生成した異常検出用デジタル信号の値と、前記期待値とを比較することで、前記ＡＤ変換部の異常を検出する比較部とを備え、
前記不揮発性メモリには、所定のタイミングにおいて前記第１入力部および前記第２入力部のそれぞれに入力された前記異常検出用アナログ信号に基づき前記ＡＤ変換部によって生成したときの前記異常検出用デジタル信号の値が前記期待値として記憶されている、異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、異常検出装置に関し、特に、ＡＤ変換部の異常を検出する異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＡＤ変換部が異常であるか否かを判定するための技術が知られている。たとえば、特開２０１４−４９９１６号公報（特許文献１）には、異常検出用アナログ信号がＡＤ変換部に入力されるとともに、異常検出用アナログ信号をＡＤ変換した後のデジタル信号の値と、ＲＡＭ（Random Access Memory）に予め記憶された期待値との比較によって、ＡＤ変換部の異常を検出する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４９９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
使用部材、製造場所、製造時期、および製造方法など、様々な要因から全く同じ特性を有するＡＤ変換部を製造することは困難である。しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、ＲＡＭに記憶された期待値についてＡＤ変換部の個体差を何ら考慮していないため、精度良くＡＤ変換部の異常を検出できない場合が生じ得る。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、個体差によらずＡＤ変換部の異常を精度良く検出することができる異常検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある局面に従う異常検出装置は、不揮発性メモリと、入力部と、ＡＤ変換部と、比較部とを備える。不揮発性メモリには、異常検出用の期待値が記憶されている。入力部には、予め定められた異常検出用アナログ信号を含む複数のアナログ信号が入力される。ＡＤ変換部は、入力部に入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。比較部は、異常検出用アナログ信号を前記ＡＤ変換部によって変換した異常検出用デジタル信号の値と、期待値とを比較することで、ＡＤ変換部の異常を検出する。不揮発性メモリには、所定のタイミングにおいて異常検出用アナログ信号をＡＤ変換部によって変換したときの異常検出用デジタル信号の値が期待値として記憶されている。
【０００７】
この異常検出装置によれば、所定のタイミングにおいて異常検出用アナログ信号をＡＤ変換部によって変換したときの異常検出用デジタル信号の値が期待値として不揮発性メモリに記憶され、比較部は、その期待値を用いてＡＤ変換部の異常を検出することができる。よって、異常検出装置は、判定対象となるＡＤ変換部の個体差を考慮した期待値を用いてＡＤ変換部の異常を検出することができるため、個体差によらずＡＤ変換部の異常を精度良く検出することができる。
【０００８】
好ましくは、上記異常検出装置は、変換用電源部をさらに備える。異常検出用アナログ信号は、変換用電源部によって供給される基準電圧から生成される。
【０００９】
この異常検出装置によれば、変換用電源部がＡＤ変換部に基準電圧を供給するとともに、その基準電圧から異常検出用アナログ信号が生成されるため、異常検出用アナログ信号は、基準電圧と同じ温度特性を有する。よって、異常検出用アナログ信号の温度特性がＡＤ変換部の異常検出に影響しないため、異常検出装置は、ＡＤ変換部の異常を精度良く検出することができる。
【００１０】
好ましくは、上記異常検出装置は、変換用電源部と、検出用電源部とをさらに備える。変換用電源部は、ＡＤ変換部に基準電圧を供給する。検出用電源部は、変換用電源部とは別に異常検出用アナログ信号を生成するための検出用電圧を供給する。
【００１１】
この異常検出装置によれば、変換用電源部がＡＤ変換部に基準電圧を供給する一方で、検出用電源部によって供給される検出用電圧から異常検出用アナログ信号が生成されるため、ＡＤ変換部に供給される基準電圧に異常があったとしても、異常検出用アナログ信号には影響が及ばない。よって、異常検出装置は、基準電圧の異常を含んだＡＤ変換部の異常を検出することができる。
【００１２】
好ましくは、上記異常検出装置は、変換用電源部と、検出用電源部と、温度センサとをさらに備える。変換用電源部は、ＡＤ変換部に基準電圧を供給する。検出用電源部は、変換用電源部とは別に異常検出用アナログ信号を生成するための検出用電圧を供給する。温度センサは、異常検出装置の温度を測定する。比較部は、異常検出用デジタル信号の値を温度センサの測定値に基づき補正した後の値と、不揮発性メモリに記憶された期待値とを比較することで、ＡＤ変換部の異常を検出する。
【００１３】
この異常検出装置によれば、変換用電源部がＡＤ変換部に基準電圧を供給する一方で、検出用電源部によって供給される検出用電圧から異常検出用アナログ信号が生成されるため、ＡＤ変換部に供給される基準電圧に異常があったとしても、異常検出用アナログ信号には影響が及ばない。さらに、異常検出用アナログ信号に温度特性があったとしても、異常検出用デジタル信号の値が温度センサによって測定された異常検出装置の温度に基づき補正されるため、異常検出装置は、異常検出用アナログ信号の温度特性に影響されない。よって、基準電圧の異常を含んだＡＤ変換部の異常を精度良く検出することができる。
【００１４】
好ましくは、上記異常検出装置において、所定のタイミングは、異常検出装置の出荷検査時である。
【００１５】
この異常検出装置によれば、異常検出装置の出荷検査時で異常検出用アナログ信号をＡＤ変換部によって変換した異常検出用デジタル信号の値が期待値として不揮発性メモリに記憶される。よって、比較部は、出荷検査時に行われたＡＤ変換部によるＡＤ変換の結果と、出荷後に行われる同じＡＤ変換部によるＡＤ変換の結果とを比較することができる。すなわち、比較部は、製造初期の正常時のＡＤ変換部との比較によって、ＡＤ変換部の異常を検出することができる。
【００１６】
好ましくは、上記異常検出装置において、所定のタイミングは、異常検出装置を含む電子機器の出荷検査時である。
【００１７】
この異常検出装置によれば、異常検出装置を含む電子機器の出荷検査時で異常検出用アナログ信号をＡＤ変換部によって変換した異常検出用デジタル信号の値が期待値として不揮発性メモリに記憶される。よって、比較部は、出荷検査時に行われたＡＤ変換部によるＡＤ変換の結果と、出荷後に行われる同じＡＤ変換部によるＡＤ変換の結果とを比較することができる。すなわち、比較部は、製造初期の正常時のＡＤ変換部との比較によって、ＡＤ変換部の異常を検出することができる。
【００１８】
好ましくは、上記異常検出装置において、ＡＤ変換部は、ΔΣ型ＡＤ変換部である。
この異常検出装置によれば、比較部は、ΔΣ型のＡＤ変換部の異常についても精度良く検出することができる。
【００１９】
本発明の別の局面に従う異常検出装置は、不揮発性メモリと、第１入力部と、第２入力部と、ＡＤ変換部と、比較部とを備える。不揮発性メモリには、異常検出用の期待値が記憶されている。第１入力部には、予め定められた異常検出用アナログ信号を含む複数のアナログ信号が入力される。第２入力部には、第１入力部に入力されるアナログ信号を極性反転させたアナログ信号が入力される。ＡＤ変換部は、第１入力部および第２入力部のそれぞれに入力されたアナログ信号に基づきデジタル信号を生成する。比較部は、第１入力部および第２入力部のそれぞれに入力された異常検出用アナログ信号に基づきＡＤ変換部によって生成した異常検出用デジタル信号の値と、期待値とを比較することで、ＡＤ変換部の異常を検出する。不揮発性メモリには、所定のタイミングにおいて第１入力部および第２入力部のそれぞれに入力された異常検出用アナログ信号に基づきＡＤ変換部によって生成したときの異常検出用デジタル信号の値が期待値として記憶されている。
【００２０】
この異常検出装置によれば、所定のタイミングにおいて異常検出用アナログ信号をＡＤ変換部によって変換した異常検出用デジタル信号の値が期待値として不揮発性メモリに記憶され、比較部は、その期待値を用いてＡＤ変換部の異常を検出することができる。よって、異常検出装置は、判定対象となるＡＤ変換部の個体差を考慮した期待値を用いてＡＤ変換部の異常を検出することができるため、個体差によらずＡＤ変換部の異常を精度良く検出することができる。さらに、第１入力部および第２入力部のそれぞれに入力された異常検出用アナログ信号に基づきＡＤ変換部によって異常検出用デジタル信号が生成される。このように、ＡＤ変換部への信号入力に差動方式が用いられることによって、グランドの電位を基準として異常検出用アナログ信号が入力されるシングルエンド方式のようにグランドに重畳されるノイズの影響を受けることが少なく、異常検出装置は、ＡＤ変換部の異常をより精度良く検出することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、異常検出装置は、個体差によらずＡＤ変換部の異常を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態における異常検出装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【図２】第２実施形態における異常検出装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【図３】第３実施形態における異常検出装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【図４】第４実施形態における異常検出装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【図５】変形例における異常検出装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【図６】変形例における異常検出装置の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、参照する図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付してその説明は繰り返さない。
【００２４】
[第１実施形態における異常検出装置]
図１は、第１実施形態における異常検出装置１０の構成の一例を概略的に示すブロック図である。異常検出装置１０は、複数の素子が一つにまとめられてパッケージ内に封入された電子部品であって、電子機器１００に搭載される。異常検出装置１０は、図示しないセンサからのアナログ信号をデジタル信号に変換するとともに、変換したデジタル信号を外部出力する。なお、異常検出装置１０は、センサから入力されるアナログ信号に限らず、外部から入力されるアナログ信号であれば、いずれのアナログ信号であってもデジタル信号に変換して出力することができる。
【００２５】
図１に示すように、異常検出装置１０は、入力部２と、ＡＤ変換部３と、変換用電源部４と、比較部５と、不揮発性メモリ６と、メモリ７とを備える。
【００２６】
なお、異常検出装置１０は、「異常検出装置」の一実施形態に対応する。入力部２は、「入力部」の一実施形態に対応する。ＡＤ変換部３は、「ＡＤ変換部」の一実施形態に対応する。変換用電源部４は、「変換用電源部」の一実施形態に対応する。比較部５は、「比較部」の一実施形態に対応する。不揮発性メモリ６は、「不揮発性メモリ」の一実施形態に対応する。
【００２７】
入力部２は、センサなどからアナログ信号が入力されるマルチプレクサである。異常検出装置１０は複数のセンサのそれぞれと接続されており、入力部２には、各センサからの複数のアナログ信号が入力される。たとえば、入力部２には、図示しないセンサａからアナログ信号Ａが入力される一方で、図示しないセンサｂからアナログ信号Ｂが入力される。さらに、入力部２には、ＡＤ変換部３の異常を検出するための異常検出用アナログ信号として、既知のアナログ信号Ｃが入力される。入力部２は、入力された複数のアナログ信号のうち、一のアナログ信号を選択してＡＤ変換部３に出力する。
【００２８】
ＡＤ変換部３への信号入力には、グランドの電位を基準として各アナログ信号が入力されるシングルエンド方式が用いられている。ＡＤ変換部３は、変換用電源部４から供給される基準電圧Ｖｒｅｆ１を基準として、入力部２からのアナログ信号をデジタル信号にＡＤ変換する。たとえば、ＡＤ変換部３は、基準電圧Ｖｒｅｆ１として５Ｖが用いられた場合において、入力されたアナログ信号の電圧が５ＶのときにＡＤ変換後の８ビットのデジタル信号が１６進数換算でＦＦとなる場合、入力されたアナログ信号の電圧が２．５ＶのときにはＡＤ変換後の８ビットのデジタル信号が１６進数換算で中央値の８０または７Ｆになる。なお、ＡＤ変換部３は、アナログ信号を８ビットのデジタル信号に変換するものに限らず、たとえば、１６ビットのデジタル信号に変換するものであってもよい。
【００２９】
ここで、ＡＤ変換部３は、出荷後の時間経過に伴い特性が変化する虞がある。そこで、比較部５は、異常検出用アナログ信号ＣがＡＤ変換部３によって変換された異常検出用デジタル信号の値である変換値Ｃ１と、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０とを比較することで、ＡＤ変換部３が異常であるか否かを判定する。期待値Ｃ０は、たとえば、異常検出装置１０の出荷検査時や異常検出装置１０を含んだ電子機器１００の出荷検査時において、不揮発性メモリ６に記憶される固定値である。
【００３０】
具体的には、入力部２は、複数のアナログ信号のうち、周期的にアナログ信号Ｃを選択してＡＤ変換部３に出力する。たとえば、入力部２は、アナログ信号Ｃ以外のアナログ信号を１０回選択するたびにアナログ信号Ｃを１回選択してＡＤ変換部３に出力する。ＡＤ変換部３は、入力されたアナログ信号Ｃをデジタル信号に変換し、そのデジタル信号の値を変換値Ｃ１として比較部５に出力する。比較部５は、変換値Ｃ１と、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０とを比較して、両者が所定範囲内で一致するときにはＡＤ変換部３が正常であると判断する一方、両者が所定範囲内で一致しないときにはＡＤ変換部３が異常であると判断する。
【００３１】
そして、比較部５は、ＡＤ変換部３が異常であると判断した場合、メモリ７に記憶されたエラーフラグをオンに設定する。メモリ７は、たとえば、電子機器１００が備える図示しない制御装置によって外部からアクセス可能である。メモリ７に記憶されたエラーフラグがオンに設定されると、電子機器１００の制御装置によってエラーフラグが読み込まれ、所定のエラー処理が行われる。あるいは、メモリ７に記憶されたエラーフラグがオンに設定されると、異常の発生を特定可能なエラー信号が電子機器１００の制御装置に出力される。なお、ＡＤ変換部３が異常でない場合、比較部５によってエラーフラグがオンに設定されないため、エラーフラグはオフに設定されたままとなる。
【００３２】
このように、異常検出装置１０は、異常検出用アナログ信号ＣをＡＤ変換した後の変換値Ｃ１と、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０とを比較することで、ＡＤ変換部３の異常を検出することができる。
【００３３】
ところで、使用部材、製造場所、製造時期、および製造方法など、様々な要因から全く同じ特性を有するＡＤ変換部３を製造することは困難である。しかしながら、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０についてＡＤ変換部３の個体差を何ら考慮することなく、どのＡＤ変換部３であっても一律に同じ値を用いた場合、精度良くＡＤ変換部３の異常を検出できない場合が生じ得る。
【００３４】
すなわち、ＡＤ変換部３の個体差を考慮せずに一律に同じ期待値Ｃ０を用いた場合、ＡＤ変換部３の出荷当初からの特性によっては変換値Ｃ１と期待値Ｃ０とが所定範囲内で一致しない場合が生じ得る。また、ＡＤ変換部３の出荷当初においては、変換値Ｃ１と期待値Ｃ０とが辛うじて所定範囲内で一致していても、ＡＤ変換部３の出荷後に少しの特性ずれが生じただけで変換値Ｃ１と期待値Ｃ０とが所定範囲内で一致しない場合が生じ得る。
【００３５】
そこで、第１実施形態においては、不揮発性メモリ６には、所定のタイミングで異常検出用アナログ信号ＣをＡＤ変換部３によってＡＤ変換した異常検出用デジタル信号の値が期待値Ｃ０として記憶されている。
【００３６】
具体的には、異常検出装置１０の出荷検査時や異常検出装置１０を含んだ電子機器１００の出荷検査時において、ＡＤ変換部３は、異常検出用アナログ信号Ｃをデジタル信号に変換することで変換値Ｃ１を得る。そして、不揮発性メモリ６には、出荷検査時の変換値Ｃ１が期待値Ｃ０として記憶される。つまり、第１実施形態における異常検出装置１０では、個体別にＡＤ変換部３に対応する期待値Ｃ０が、不揮発性メモリ６に記憶されている。
【００３７】
このように、第１実施形態における異常検出装置１０によれば、所定のタイミングにおいて異常検出用アナログ信号ＣをＡＤ変換部３によって変換したときの異常検出用デジタル信号の値が期待値Ｃ０として不揮発性メモリ６に記憶され、比較部５は、その期待値Ｃ０を用いてＡＤ変換部３の異常を検出することができる。よって、異常検出装置１０は、判定対象となるＡＤ変換部３の個体差を考慮した期待値Ｃ０を用いてＡＤ変換部３の異常を検出することができるため、個体差によらずＡＤ変換部３の異常を精度良く検出することができる。
【００３８】
また、第１実施形態における異常検出装置１０によれば、異常検出装置１０の出荷検査時で異常検出用アナログ信号ＣをＡＤ変換部３によって変換した異常検出用デジタル信号の値が期待値Ｃ０として不揮発性メモリ６に記憶される。よって、比較部５は、出荷検査時に行われたＡＤ変換部３によるＡＤ変換の結果と、出荷後に行われる同じＡＤ変換部３によるＡＤ変換の結果とを比較することができる。すなわち、比較部５は、製造初期の正常時のＡＤ変換部３との比較によって、ＡＤ変換部３の異常を検出することができる。
【００３９】
[第２実施形態における異常検出装置]
図２は、第２実施形態における異常検出装置２０の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【００４０】
異常検出用アナログ信号Ｃは、一般的に温度特性を有するため、常に同じ値のアナログ信号Ｃが入力部２に入力されるとは限らない。温度特性によってアナログ信号Ｃの値がばらつくと、比較部５によるＡＤ変換部３の異常検出が精度良く行えない場合が生じ得る。
【００４１】
そこで、第２実施形態における異常検出装置２０では、異常検出用アナログ信号Ｃが変換用電源部４によって供給される基準電圧Ｖｒｅｆ１から生成されるように構成されている。なお、その他の点については、異常検出装置２０は第１実施形態における異常検出装置１０と基本的に同じ構成を備える。
【００４２】
具体的には、図２に示すように、異常検出装置２０は、抵抗器２１および抵抗器２２を備える。抵抗器２１は、一端が変換用電源部４に接続され、他端が抵抗器２２に接続されている。抵抗器２２は、一端が抵抗器２１に接続され、他端がグランドに接続されている。抵抗器２１と抵抗器２２との信号線には、入力部２に入力されるアナログ信号Ｃの信号線が接続されている。変換用電源部４から供給される基準電圧Ｖｒｅｆ１は、抵抗器２１において電圧降下を生じ、電圧降下後の電圧Ｖｒｅｆ２が異常検出用アナログ信号Ｃとして入力部２に入力される。
【００４３】
このように、第２実施形態における異常検出装置２０によれば、変換用電源部４がＡＤ変換部３に基準電圧Ｖｒｅｆ１を供給するとともに、その基準電圧Ｖｒｅｆ１から異常検出用アナログ信号Ｃが生成される。このため、温度特性によって基準電圧Ｖｒｅｆ１が下がると、その基準電圧Ｖｒｅｆ１の下がり度合に応じて異常検出用アナログ信号Ｃの値も下がり、反対に、温度特性によって基準電圧Ｖｒｅｆ１が上がると、その基準電圧Ｖｒｅｆ１の上がり度合に応じて異常検出用アナログ信号Ｃの値も上がる。このように、異常検出用アナログ信号Ｃは、基準電圧Ｖｒｅｆ１と同じ温度特性を有する。
【００４４】
たとえば、前述したように、基準電圧Ｖｒｅｆ１として５Ｖが用いられた場合、アナログ信号Ｃの値として２．５ＶのときにはＡＤ変換後の８ビットのデジタル信号が１６進数換算で中央値の８０または７Ｆになる。この状態から、温度特性によって、アナログ信号Ｃの値が２．５Ｖから２．０Ｖにまで下がった場合、基準電圧Ｖｒｅｆ１も５Ｖから４Ｖに下がっているため、ＡＤ変換後の８ビットのデジタル信号は１６進数換算で中央値の８０または７Ｆになり、温度特性による影響がない。
【００４５】
このように、第２実施形態における異常検出装置２０によれば、異常検出用アナログ信号Ｃの温度特性がＡＤ変換部３の異常検出に影響しないため、異常検出装置２０は、ＡＤ変換部３の異常を精度良く検出することができる。
【００４６】
なお、抵抗器２１および抵抗器２２は、異常検出装置２０の外部に設けられていてもよい。
【００４７】
[第３実施形態における異常検出装置]
図３は、第３実施形態における異常検出装置３０の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【００４８】
変換用電源部４は劣化することがあるため、常に同じ値の基準電圧Ｖｒｅｆ１が変換用電源部４からＡＤ変換部３に供給されるとは限らない。基準電圧Ｖｒｅｆ１の値がばらつくと、比較部５によるＡＤ変換部３の異常検出が精度良く行えない場合が生じ得る。
【００４９】
そこで、第３実施形態における異常検出装置３０では、異常検出用アナログ信号Ｃが変換用電源部４とは別の検出用電源部３１によって供給されるように構成されている。その他の点については、異常検出装置３０は第１実施形態における異常検出装置１０と基本的に同じ構成を備える。なお、検出用電源部３１は、「検出用電源部」の一実施形態に対応する。
【００５０】
具体的には、図３に示すように、異常検出装置２０は、検出用電源部３１を備える。検出用電源部３１は、異常検出用アナログ信号Ｃを生成するための電圧として検出用電圧Ｖｒｅｆ２を供給する。検出用電圧Ｖｒｅｆ２から生成された異常検出用アナログ信号Ｃは、入力部２に入力される。
【００５１】
このように、第３実施形態における異常検出装置３０によれば、変換用電源部４がＡＤ変換部３に基準電圧Ｖｒｅｆ１を供給する一方で、検出用電源部３１によって供給される検出用電圧Ｖｒｅｆ２から異常検出用アナログ信号Ｃが生成される。このため、ＡＤ変換部３に供給される基準電圧Ｖｒｅｆ１に異常があったとしても、異常検出用アナログ信号Ｃには影響が及ばない。よって、異常検出装置３０は、基準電圧Ｖｒｅｆ１の異常を含んだＡＤ変換部３の異常を検出することができる。
【００５２】
なお、検出用電源部３１は、異常検出装置３０の外部に設けられていてもよい。
[第４実施形態における異常検出装置]
図４は、第４実施形態における異常検出装置４０の構成の一例を概略的に示すブロック図である。
【００５３】
前述したように、第２実施形態における異常検出装置２０のように、異常検出用アナログ信号Ｃが変換用電源部４によって供給される基準電圧Ｖｒｅｆ１から生成されるように構成した場合、異常検出用アナログ信号Ｃの温度特性がＡＤ変換部３の異常検出に影響することがない。しかし、第２実施形態における異常検出装置２０のように構成すると、変換用電源部４の劣化による基準電圧Ｖｒｅｆ１の異常を検出することができない。
【００５４】
一方、前述したように、第３実施形態における異常検出装置３０のように、異常検出用アナログ信号Ｃが変換用電源部４とは別の検出用電源部３１によって供給されるように構成した場合、変換用電源部４の劣化による基準電圧Ｖｒｅｆ１の異常を検出することができる。しかし、第３実施形態における異常検出装置３０のように構成すると、異常検出用アナログ信号Ｃの温度特性がＡＤ変換部３の異常検出に影響する場合が生じ得る。
【００５５】
そこで、第４実施形態における異常検出装置４０では、異常検出用アナログ信号Ｃが変換用電源部４とは別の検出用電源部３１によって供給されるとともに、ＡＤ変換部３によってＡＤ変換された後の変換値Ｃ１が温度センサ４２によって測定された異常検出装置４０の温度に基づき補正されるように構成されている。そして、比較部５は、変換値Ｃ１が温度補正された後の変換値Ｃ２と、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０とを比較することで、ＡＤ変換部３が異常であるか否かを判定する。その他の点については、異常検出装置３０は第１実施形態における異常検出装置１０と基本的に同じ構成を備える。なお、温度センサ４２は、「温度センサ」の一実施形態に対応する。
【００５６】
具体的には、図４に示すように、異常検出装置４０は、検出用電源部３１と、温度センサ４２とを備える。検出用電源部３１は、異常検出用アナログ信号Ｃを生成するための電圧として検出用電圧Ｖｒｅｆ２を供給する。検出用電圧Ｖｒｅｆ２から生成された異常検出用アナログ信号Ｃは、入力部２に入力される。温度センサ４２は、異常検出装置４０の内部温度を測定する。温度センサ４２の測定値Ｄは、入力部２に入力される。
【００５７】
入力部２に入力された測定値Ｄは、ＡＤ変換部３によってデジタル信号にＡＤ変換されて変換値Ｄ１となる。比較部５は、変換値Ｃ１を、変換値Ｄ１によって補正することで、温度補正後の変換値Ｃ２を得る。たとえば、変換値Ｃ２は以下の演算式によって算出される。
【００５８】
変換値Ｃ２＝変換値Ｃ１×（σ／変換値Ｄ１）
なお、σは任意の数であり、たとえばσ＝５が用いられる。
【００５９】
そして、比較部５は、温度補正後の変換値Ｃ２と、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０とを比較して、両者が一致するときにはＡＤ変換部３が正常であると判断する一方、両者が一致しないときにはＡＤ変換部３が異常であると判断する。
【００６０】
このように、第４実施形態における異常検出装置４０によれば、変換用電源部４がＡＤ変換部３に基準電圧Ｖｒｅｆ１を供給する一方で、検出用電源部３１によって供給される検出用電圧Ｖｒｅｆ２から異常検出用アナログ信号Ｃが生成されるため、ＡＤ変換部３に供給される基準電圧Ｖｒｅｆ１に異常があったとしても、異常検出用アナログ信号Ｃには影響が及ばない。さらに、異常検出用アナログ信号Ｃに温度特性があったとしても、アナログ信号ＣがＡＤ変換部３によってＡＤ変換された後の変換値Ｃ１が温度センサ４２によって測定された異常検出装置４０の温度に基づき補正されるため、異常検出装置４０は、異常検出用アナログ信号Ｃの温度特性に影響されない。よって、基準電圧Ｖｒｅｆ１の異常を含んだＡＤ変換部３の異常を精度良く検出することができる。
【００６１】
なお、検出用電源部３１および温度センサ４２は、異常検出装置４０の外部に設けられていてもよい。
【００６２】
[変形例]
前述した実施形態においては、ＡＤ変換部３への信号入力に、グランドの電位を基準として各アナログ信号が入力されるシングルエンド方式が用いられていた。しかし、ＡＤ変換部３への信号入力には、シングルエンド方式に限らず、その他の方式が用いられてもよい。
【００６３】
たとえば、図５に示すように、異常検出装置５０は、入力部２とは別の入力部５２を備える。なお、図５に示す入力部２は、「第１入力部」の一実施形態に対応し、入力部５２は、「第２入力部」の一実施形態に対応する。入力部５２は、入力部２と同様に、各センサからの複数のアナログ信号が入力されるマルチプレクサである。入力部５２には、入力部２に入力されるアナログ信号を極性反転させたアナログ信号が入力される。たとえば、入力部５２には、入力部２に入力されるアナログ信号Ａが極性反転したアナログ信号Ａ’が入力され、入力部２に入力されるアナログ信号Ｂが極性反転したアナログ信号Ｂ’が入力される。さらに、入力部５２には、入力部２に入力される異常検出用アナログ信号Ｃを極性反転させたアナログ信号Ｃ’が入力される。入力部５２は、入力された複数のアナログ信号のうち、一のアナログ信号を選択してＡＤ変換部３に出力する。
【００６４】
ＡＤ変換部３には、入力部２から極性反転していないアナログ信号が入力されるとともに、入力部５２から極性反転したアナログ信号が入力される。このように、変形例における異常検出装置５０においては、ＡＤ変換部３への信号入力として、差動方式が用いられる。そして、ＡＤ変換部３は、入力部２に入力された異常検出用アナログ信号Ｃと、入力部５２に入力された極性反転した異常検出用アナログ信号Ｃ’とに基づき、異常検出用デジタル信号を生成する。
【００６５】
このように、変形例における異常検出装置５０によれば、入力部２に入力された異常検出用アナログ信号Ｃと、入力部５２に入力された極性反転した異常検出用アナログ信号Ｃ’とに基づき、ＡＤ変換部３によって異常検出用デジタル信号が生成される。このように、ＡＤ変換部３への信号入力に差動方式が用いられることによって、グランドの電位を基準として異常検出用アナログ信号が入力されるシングルエンド方式のようにグランドに重畳されるノイズの影響を受けることが少なく、異常検出装置５０は、ＡＤ変換部３の異常をより精度良く検出することができる。
【００６６】
なお、図５に示す異常検出装置５０のように、ＡＤ変換部３への信号入力が差動方式で行われる構成は、前述した図１〜図４に示すいずれの異常検出装置においても適用することができる。
【００６７】
また、ＡＤ変換部３は、フラッシュ型や逐次比較型など、いずれの方式を用いてＡＤ変換するものであってもよく、たとえば、図６に示す異常検出装置６０が備えるようなΔΣ型ＡＤ変換部６３であってもよい。なお、図６に示すΔΣ型ＡＤ変換部６３は、「ΔΣ型ＡＤ変換部」の一実施形態に対応する。
【００６８】
ΔΣ型ＡＤ変換部６３は、たとえば、サンプリング周波数ごとに入力されたアナログ信号と１周期前にデジタル出力されたデジタル信号との差分を積分し、その積分結果を基準値と比較することによってデジタル信号を出力するものである。なお、ΔΣ型ＡＤ変換部６３は、上述した方法の他、一般的に知られているΔΣ型のＡＤ変換器で用いられている方法でデジタル信号を生成するものであればよい。
【００６９】
そして、比較部５は、ΔΣ型ＡＤ変換部６３から出力されたデジタル信号の値である変換値Ｃ１と、不揮発性メモリ６に記憶された期待値Ｃ０とを比較して、両者が一致するときにはΔΣ型ＡＤ変換部６３が正常であると判断する一方、両者が一致しないときにはΔΣ型ＡＤ変換部６３が異常であると判断する。
【００７０】
このように、変形例における異常検出装置６０によれば、比較部５は、ΔΣ型ＡＤ変換部６３の異常についても精度良く検出することができる。
【００７１】
なお、図６に示す異常検出装置６０のように、ΔΣ型ＡＤ変換部６３を備える構成は、前述した図１〜図４に示すいずれの異常検出装置においても適用することができる。さらに、図５に示す異常検出装置５０のようにＡＤ変換部３への信号入力が差動方式で行われる構成と、図６に示す異常検出装置６０のようにΔΣ型ＡＤ変換部６３を備える構成との両方を、前述した図１〜図４に示す異常検出装置に適用してもよい。
【００７２】
前述した実施形態においては、不揮発性メモリ６に期待値Ｃ０が記憶される所定のタイミングとして、異常検出装置１０の出荷検査時を例示したが、所定のタイミングは出荷検査時に限らない。たとえば、所定のタイミングは、異常検出装置１０の出荷後に、異常検出装置１０が製品に組み込まれるときであってもよいし、異常検出装置１０が製品に組み込まれた状態で異常検出装置１０に電力が供給されるときであってもよく、ＡＤ変換部３が正常な状態であればいずれのタイミングであってもよい。
【００７３】
前述した図４に示す異常検出装置４０においては、温度センサ４２が異常検出装置４０の内部温度を測定するものであったが、温度センサ４２の測定範囲はこれに限らない。たとえば、温度センサ４２は、入力部２の温度を測定してもよいし、検出用電源部３１の温度を測定してもよく、異常検出用アナログ信号Ｃの温度特性が分かるものであれば、いずれの範囲を測定してもよい。
【００７４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７５】
２，５２  入力部、３  ＡＤ変換部、４  変換用電源部、５  比較部、６  不揮発性メモリ、７  メモリ、１０，２０，３０，４０，５０，６０  異常検出装置、２１，２２  抵抗器、３１  検出用電源部、４２  温度センサ、６３  ΔΣ型ＡＤ変換部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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