(57)【要約】【課題】電源電圧異常時のフェイルセーフ制御方式に関し、電子式装置における各機能部の電源電圧の異常発生時に該機能部におけるハードウエア上の損傷を最小限に留め、また電子式装置内の他の機能部に対してハードウエアの損傷をもたらさないようにする。【解決手段】電源生成部２は複数の電源電圧を生成する電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）を備え、電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）から各機能部１（＃１〜＃Ｎ）へ、それぞれ各機能部毎の別系統の配線により複数の電圧を給電する。各機能部１（＃１〜＃Ｎ）は電圧監視部１１により各電源電圧を監視し、電源電圧の異常を検出すると、異常状態を通知する信号を電源生成部２に送出する。電源生成部２の状態監視部２１は、異常状態を通知する信号を受信したときに、該異常状態を通知する信号を送出した機能部のみに対する全ての電源電圧の供給を停止させるよう、各電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）を制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源生成部から複数種類の電源電圧を複数の機能部へ供給する集中給電方式の電子式装置において、
前記電源生成部は、それぞれ異なる電源電圧を生成し、前記複数の機能部へそれぞれ各機能部毎の別系統の配線により給電する複数の電圧生成部を備え、
前記各機能部は、給電される各電源電圧を監視し、該電源電圧の異常を検出すると、該異常状態を通知する信号を前記電源生成部に送出する手段を備え、
前記電源生成部は、前記機能部から、電源電圧の異常状態を通知する信号を受信したときに、該異常状態を通知する信号を送出した機能部のみに対して、前記各電圧生成部からの電源電圧の供給を停止させる手段を備えたことを特徴とする電源電圧異常時のフェイルセーフ制御方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源電圧異常時のフェイルセーフ制御方式に関する。近年、電子式装置に実装されるハードウエアには、複数の異なる電源電圧を使用するものが多数存在する。本発明は、そのようなハードウエアを用いた複数の機能部から構成される電子式装置における電源電圧異常時のフェイルセーフ制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の集中給電方式の電子式装置を示す。同図に示すように、集中給電方式の電子式装置は、複数の異なる電源電圧を使用する各機能部１（＃１〜＃Ｎ）へ、一つの電源部３から集中給電を行う。各機能部１（＃１〜＃Ｎ）には、給電される電圧を監視する電圧監視部１１をそれぞれ備える。
【０００３】
このような電子式装置において、或る機能部１（＃ｋ）（１≦ｋ≦Ｎ）が、その電圧監視部１１により、自身への電源電圧の少なくとも一つが異常であることを検出すると、その異常状態を上位の装置制御部４へ通知し、切り離し要求を行う。
【０００４】
上位の装置制御部４は、機能部１（＃ｋ）からの電圧異常の通知を受けると、該機能部１（＃ｋ）に対して、その機能を停止させ、機能的に該機能部１（＃ｋ）を切り離す制御を行う。こうすることにより、電子式装置全体が異常動作又は誤動作状態に陥るのを防いでいる。
【０００５】
そのほか、電源異常に対する先行技術として、下記の特許文献１に記載された「電源異常検出方式」がある。この「電源異常検出方式」は、フューズ断検出手段及び内部電源電圧異常検出手段等を備え、電源ユニット障害か、フューズ抜け又はコネクタの接続不良かを判別することができるようにしたものでる。
【特許文献１】
特許第２６４７６６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した従来技術のように、機能部１（＃ｋ）からの電圧異常の通知を受けると、機能的に該機能部１（＃ｋ）を切り離すフェイルセーフ制御方式において、該機能部１（＃ｋ）が複数の電源電圧によって駆動されるハードウエア構成の場合、他の正常状態の電源電圧は供給され続けるため、一部のハードウェア回路には正常に電源電圧が供給され、他の一部のハードウェア回路には異常な電源電圧が供給され続ける。
【０００７】
その結果、最悪の場合は、当該機能部１（＃ｋ）のハードウエア及びそれに付随する周辺のハードウエアが破損する恐れがある。つまり、電源電圧のみの異常に留まらず、負荷側のハードウエアの破損という２次的障害が引き起こされる可能性がある。しかし、電源電圧の異常に対して、電源電圧のみの異常に留め、それに付随する電源負荷側のハードウェア上の損傷を最小限に抑えることが要求される。
【０００８】
これは、次に列挙する２つの側面からの要求である。第１に、電源電圧の異常が発生した機能部の交換又は修理等の保守作業が円滑かつ迅速に行われるようにし、電子式装置としての非稼動時間を最小限に抑えるという信頼度向上の観点から挙げられる要求である。
【０００９】
第２に、電源電圧の異常が発生した機能部とのインタフェースを有する他の機能部への影響を避けるためである。或る機能部の障害が他の機能部へ与える影響は、電子部品レベルでのストレスとなり、結果として電子式装置としての製品寿命を縮め、信頼性低下を招く。これを防ぐことから挙げられる要求である。
【００１０】
ここでその解決策として、電源電圧の異常が発生した機能部において、全ての電源電圧の供給を停止させる手段を挙げることができる。しかし、ヒューズ等を用い、電源電圧の異常時にヒューズを溶断させて、物理的に電源電圧の給電線を断線状態にし、電源電圧の供給を停止する手段を用いた場合、単一電源電圧用ヒューズの溶断発生により、全電源電圧の供給を停止させるために、該溶断が発生した機能部内の全電源電圧のヒューズを切断させる等のための余剰な機能追加が必要となり、コスト高となる。
【００１１】
また、ヒューズ自体が溶断するまでに僅かではあるが幾らかの時間を要し、その間に負荷側の機能部にハードウェア上の損傷が生じてしまう恐れがある。また、当該機能部の給電線の断線発生部分に対して、ハードウエア上の修繕を行わなければならない、等の理由から望ましいフェイルセイフ制御であるとはいえない。
【００１２】
本発明は、或る機能部の電源電圧の異常発生時に、該機能部におけるハードウエア上の損傷を最小限に留め、また、電子式装置内の他の機能部に対して、該電源電圧の異常発生によるハードウエアの損傷をもたらさないフェイルセーフ制御方式を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電源電圧異常時のフェイルセーフ制御方式は、電源生成部から複数種類の電源電圧を複数の機能部へ供給する集中給電方式の電子式装置において、前記電源生成部は、それぞれ異なる電源電圧を生成し、前記複数の機能部へそれぞれ各機能部毎の別系統の配線により給電する複数の電圧生成部を備え、前記各機能部は、給電される各電源電圧を監視し、該電源電圧の異常を検出すると、該異常状態を通知する信号を前記電源生成部に送出する手段を備え、前記電源生成部は、前記機能部から、電源電圧の異常状態を通知する信号を受信したときに、該異常状態を通知する信号を送出した機能部のみに対して、前記各電圧生成部からの電源電圧の供給を停止させる手段を備えたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に本発明によるフェイルセーフ制御方式の電子式装置の構成を示す。同図は集中給電方式により、電源生成部２から各機能部１（＃１〜＃Ｎ）へ複数の電源電圧（Ｖ１〜Ｖｉ）を供給する電子式装置を示している。同図に示すように、各機能部１（＃１〜＃Ｎ）へ複数の電源電圧（Ｖ１〜Ｖｉ）をそれぞれ別系統の配線により供給する。これは、或る一つの機能部１（＃ｋ）（１≦ｋ≦Ｎ）において、電源電圧の異常が発生したとき、該機能部１（＃ｋ）に対してのみ、全ての電源電圧の供給を停止する機構を実現させるためである。
【００１５】
各機能部１（＃１〜＃Ｎ）には、給電される電源電圧を監視する電圧監視部１１をそれぞれ備える。各機能部１（＃１〜＃Ｎ）は、その電圧監視部１１により、自身への電源電圧の状態を常時監視し、電源電圧の異常を検出すると、該異常状態を通知する信号を電源生成部２へ送出する。
【００１６】
電源生成部２は、状態監視部２１と複数の電源電圧を生成する電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）とを備える。状態監視部２１は、機能部１（＃ｋ）からの電源電圧の異常状態を通知する信号を受信すると、各電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）に対して、直ちに該機能部１（＃ｋ）への給電を停止するよう制御信号を送出し、各電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）は、該制御信号に従って、該各機能部１（＃ｋ）への系統の全ての配線の給電を停止する。
【００１７】
この構成により、或る機能部１（＃ｋ）において、電源電圧の異常が発生した場合に、他の機能部１（＃ｊ）（１≦ｊ≦Ｎ，ｊ≠ｋ）へ影響を及ぼすことなく、電源電圧の異常が発生した該機能部１（＃ｋ）自体の機能障害のみに留め、電子式装置のハードウエア異常を最小限に抑えることができる。
【００１８】
本発明によるフェイルセーフ制御の具体例を図２を参照して説明する。図２は、図１と同様の集中給電方式による電子式装置を示し、電源生成部２は、各機能部１（＃１〜＃Ｎ）へ供給する電源電圧を生成する複数の電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）を備え、各電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）で生成された電源電圧は、各機能部１（＃１〜＃Ｎ）へそれぞれ別系統の配線で供給する。
【００１９】
また、各機能部１（＃１〜＃Ｎ）は、電源生成部２から供給される電源電圧の状態を監視する電圧監視部１１を有し、電圧監視部１１は電源電圧の状態を、常時、監視する。いま、機能部１（＃Ｎ）において、電源電圧ＶｉＮに異常が発生したとする（図２(1) ）。
【００２０】
機能部１（＃Ｎ）に設けられた電圧監視部１１は、その電源電圧ＶｉＮの異常を検出し、その異常状態を示すアラーム信号を直ちに電源生成部２へ通知する（図５(2) ）。電源生成部２に設けられた状態監視部２１は、該機能部１（＃Ｎ）からのアラーム信号の通知を受け、直ちに各電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）に、機能部１（＃Ｎ）への電源電圧供給を停止するよう、制御信号を送出する（図５(3) ）。
【００２１】
電源電圧供給を停止させる制御信号を受け取った各電圧生成部２２（Ｖ１〜Ｖｉ）は、直ちに該機能部１（＃Ｎ）の系統の全ての電源電圧の供給を停止する（図５(4) ）。このように、機能部１（＃Ｎ）において、電源電圧の異常が発生した場合、該機能部１（＃Ｎ）に対してのみ、全ての電源電圧の供給を直ちに停止することにより、他機能部へ影響を及ぼすことなく、該機能部１（＃Ｎ）自体のハードウエア異常を最小限に抑えることができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各機能部で電源電圧を監視し、該電源電圧の異常を検出すると、該異常状態を通知する信号を電源生成部に送出し、電源生成部は、電源電圧の異常状態を通知する信号を受信したときに、該異常状態を通知する信号を送出した機能部のみに対して、各電圧生成部からの電源電圧の供給を停止させることにより、電源電圧の異常を検出した機能部自体のハードウエアの損傷を最小限に抑えると共に、他の機能部に対する該損傷によるハードウエアの損傷の波及を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフェイルセーフ制御方式の電子式装置の構成を示す図である。
【図２】本発明によるフェイルセーフ制御の具体例を示す図である。
【図３】従来の集中給電方式の電子式装置を示す図である。
【符号の説明】
１（＃１〜＃Ｎ）  機能部
１１  電圧監視部
２  電源生成部
２１  状態監視部
２２（Ｖ１〜Ｖｉ）  電圧生成部
【図１】
2004215352.tif 000003
【図２】
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【図３】
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