(57)【要約】【課題】  温度変化によって抵抗値の変化する温度検知素子を備えた電子回路であって、当該温度検知素子或いはその周辺回路における故障を正確に検知可能な故障検知機能付き電子回路を提供する。【解決手段】  温度検知素子１１の抵抗値の変化を電圧値に変換して出力するセンサ回路部１０と、センサ回路部１０の出力電圧Ｖｓの入力を受け付けて温度検出する温度検出部２と、温度検出部２が検出した検出温度Ｔｘが、温度検知素子１１の通常の使用温度範囲を拡張させて設定された非故障温度範囲の外側に設定された故障温度範囲内にあるか否かを判定し、検出温度Ｔｘが複数の故障判定温度領域の１つに存在し、その存在回数が当該１つの故障判定温度領域に対して定められた基準回数以上である場合にセンサ回路部１０に故障があると判定する故障判定部３とを備える。故障判定温度領域が使用温度範囲から離れているほど対応する基準回数が少なく設定されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度変化によって抵抗値の変化する温度検知素子を備え、前記温度検知素子の抵抗値の変化を電圧値に変換して出力するセンサ回路部と、
前記センサ回路部の出力電圧の入力を受け付けて温度検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した検出温度が、前記温度検知素子の通常の使用温度範囲を拡張させて設定された非故障温度範囲の外側に設定された故障温度範囲内にあるか否かを判定し、前記検出温度が前記故障温度範囲内にある場合に前記センサ回路部に故障があると故障判定する故障判定部と、を備えてなり、
前記故障温度範囲内に複数の故障判定温度領域が設定されており、
前記故障判定部は、前記検出温度が前記複数の故障判定温度領域の内の１つの故障判定温度領域内にあると判定される回数が、当該１つの故障判定温度領域に対して定められた基準回数以上である場合に、前記センサ回路部に故障があると故障判定し、
前記故障判定温度領域が前記使用温度範囲から離れているほど前記基準回数が少なく設定されていることを特徴とする故障検知機能付き電子回路。
【請求項２】
前記センサ回路部が故障判定されている状態において、前記検出温度が前記使用温度範囲を縮小させて設定された復帰温度範囲内にあるか否かを判定し、前記検出温度が前記復帰温度範囲内にある場合に前記センサ回路部が故障から復帰していると復帰判定する復帰判定部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の故障検知機能付き電子回路。
【請求項３】
前記復帰温度範囲内に複数の復帰判定温度領域が設定されており、
前記復帰判定部は、前記検出温度が前記複数の復帰判定温度領域の内の１つの復帰判定温度領域内にあると判定される回数が、当該１つの復帰判定温度領域に対して定められた基準回数以上である場合に、前記センサ回路部が故障判定状態から復帰していると復帰判定し、
前記復帰判定温度領域の下限或いは上限温度が前記使用温度範囲の標準温度から離れているほど前記基準回数が多く設定されていることを特徴とする請求項２に記載の故障検知機能付き電子回路。
【請求項４】
前記故障温度範囲内に複数の故障判定温度領域が設定されており、
前記センサ回路部が前記故障判定部により前記検出温度が前記複数の故障判定温度領域の内の１つの故障判定温度領域内にあるとして故障判定された状態において、前記故障判定の基準となった前記１つの故障判定温度領域が、予め選定された特定故障判定温度領域である場合、前記復帰判定部は、前記復帰判定または前記復帰判定のための処理を行わないことを特徴とする請求項２または３に記載の故障検知機能付き電子回路。
【請求項５】
前記センサ回路部の前記温度検知素子が、前記電子回路内の所定の部品の温度特性を補償するための温度補償用の温度検知素子であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の故障検知機能付き電子回路。
【請求項６】
前記センサ回路部の前記温度検知素子が、火災等による異常高温を検知するための温度検知素子であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の故障検知機能付き電子回路。
【請求項７】
所定の検知対象ガス成分の濃度が所定の基準値を超えたことを検知して、警報を発生するガス警報器であって、
請求項５または６に記載の故障検知機能付き電子回路を備えることを特徴とするガス警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化によって抵抗値の変化する温度検知素子を備えた電子回路に関し、特に、当該温度検知素子或いはその周辺回路における故障を検知する機能を有する電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーミスタ等の温度変化によって抵抗値の変化する温度検知素子を備えた電子回路として、例えば、火災等による異常高温を検知するために当該温度検知素子を備えた温度センサ回路を設け、異常高温時の当該温度検知素子の抵抗値の変化を例えば電圧値の変化として検出して所定の警報を発生する火災警報器の電子回路基板がある。また、他の一例として、電子回路内の内部ノード電圧と基準電圧を比較して何らかの判定処理を実行する場合において、当該基準電圧を生成するための部品或いは回路の温度特性によって基準電圧が変動する場合に、その基準電圧の温度変動を補償するために温度検知素子を備えた温度補償回路を設け、当該基準電圧或いは判定処理結果を補正するように構成された電子回路がある。
【０００３】
一方、電子機器等の電子回路にその故障判定を行う故障検知機能付き電子回路等の制御回路を設け、電子回路内における電圧値や電流値等の所定の電気的物理量を検出し、その検出結果と該所定の電気的物理量の正常値を照合比較し、その検出結果が正常値を逸脱している場合に該電子回路を故障と判定し、所定の故障表示出力を発生する場合がある。かかる制御回路を設けることで、早期に電子回路の故障を発見し、また、故障部位の特定を可能とすることで、故障修理を容易にするとともに、重度の故障が発生するのを未然に防止することがなされていた。
【０００４】
例えば、下記の特許文献１または特許文献２等に開示されている故障判定方法では、電子回路（プリント基板）へ電源を供給する部分の電流値を測定する手段を設け、当該電流値とその電流値の正常値を比較することで、該電子回路の故障判定を行うようにしている。
【特許文献１】特開２０００−７４９９８号公報
【特許文献２】特開２００３−９８２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サーミスタ等の温度変化によって抵抗値の変化する温度検知素子を備えた電子回路では、温度検知素子を備えたセンサ回路の出力電圧は、当然に温度変化に追従して大きく変化する。従って、当該センサ回路の出力電圧を、本来の温度検出用途に加えて、故障判定に利用する場合においても、一旦、温度データに変換して判定処理に利用することが考えられる。
【０００６】
しかし、センサ回路の出力電圧変動は、故障に起因するセンサ回路の出力電圧変動に加え、センサ回路の検出対象としている温度が一定でなく変動することによる出力電圧変動、センサ回路の内外におけるノイズ等の影響による故障以外の回路起因の出力電圧変動等があり、センサ回路の出力電圧から変換されて逐次検出される検出温度が仮に一時的に異常な温度を示しているとしても、単純にセンサ回路が故障であると判断できない。
【０００７】
また、温度検知素子またはその周辺回路に故障があると、センサ回路の出力電圧が正しい検知温度を反映した電圧値とならない可能性があるため、その出力電圧に基づいて温度検出や温度補償をする場合に問題となる。従って、センサ回路の故障を正確に検出できるのが望ましい。
【０００８】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記問題点を解消し、温度変化によって抵抗値の変化する温度検知素子を備えた電子回路であって、当該温度検知素子或いはその周辺回路における故障を正確に検知可能な故障検知機能付き電子回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するための本発明に係る故障検知機能付き電子回路は、温度変化によって抵抗値の変化する温度検知素子を備え、前記温度検知素子の抵抗値の変化を電圧値に変換して出力するセンサ回路部と、前記センサ回路部の出力電圧の入力を受け付けて温度検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した検出温度が、前記温度検知素子の通常の使用温度範囲を拡張させて設定された非故障温度範囲の外側に設定された故障温度範囲内にあるか否かを判定し、前記検出温度が前記故障温度範囲内にある場合に前記センサ回路部に故障があると故障判定する故障判定部とを備えてなり、前記故障温度範囲内に複数の故障判定温度領域が設定されており、前記故障判定部は、前記検出温度が前記複数の故障判定温度領域の内の１つの故障判定温度領域内にあると判定される回数が、当該１つの故障判定温度領域に対して定められた基準回数以上である場合に、前記センサ回路部に故障があると故障判定し、前記故障判定温度領域が前記使用温度範囲から離れているほど前記基準回数が少なく設定されていることを第１の特徴とする。
【００１０】
上記第１の特徴によれば、温度検知素子が故障でその抵抗値が異常である場合、または、温度検知素子に対する負荷抵抗等の周辺回路が故障で結果として温度検知素子の抵抗値が見かけ上異常となる場合、センサ回路部の出力電圧に対応して検出される検出温度が正常な使用温度範囲を逸脱することになるため、検出温度が故障温度範囲内の複数の故障判定温度領域の何れかにあるか否かを判定し、更に、その判定回数が故障判定温度領域毎に定められた基準回数以上であることを条件とすることにより、当該温度検知素子や周辺回路の故障を正確に検出することができる。
【００１１】
ここで、温度検知素子の通常の使用温度範囲とは、温度検知素子の使用目的或いは使用環境に応じて定まる通常の使用状態における使用温度範囲であり、例えば、温度検知素子の使用環境と本発明に係る故障検知機能付き電子回路を備える電子機器の使用環境が同じであれば、温度検知素子の通常の使用温度範囲は電子機器の動作温度範囲として規定できる。また、温度検知素子の使用目的が、火災等による異常高温の検出である場合は、その検出温度範囲は、本体の電子機器の動作温度範囲を超える場合があるので、温度検知素子の通常の使用温度範囲は電子機器の動作温度範囲に当該検出対象温度範囲を追加した温度範囲として規定できる。
【００１２】
故障温度範囲と使用温度範囲の間には、使用温度範囲から非故障温度範囲に拡張させたときの温度差が存在するため、当該温度差を適切に設定することで、非故障時における温度変化以外の要因によるセンサ回路部の出力電圧の変動による検出温度の変動を上記温度差によって吸収できる。この結果、温度検知素子の周囲温度が使用温度範囲の下限或いは上限近傍にある場合に、当該温度変化以外の要因によって故障でないセンサ回路部を故障であると誤判定するのを回避できる。
【００１３】
更に、電子回路内部で発生したノイズや外部ノイズによって電子回路内部に誘導されたノイズ等によってセンサ回路部の出力電圧が変動する可能性があるが、その変動幅が大きい程その発生確率は小さいのが通常であるので、当該ノイズに起因する出力電圧変動によって検出温度が故障判定温度領域内であると判定され、誤って故障判定される確率も、故障判定温度領域が使用温度範囲から離れているほど小さくなる。従って、故障判定温度領域が使用温度範囲から離れている場合は、少ない基準回数で判定しても高い確度で故障判定ができ、また、かかる場合は、故障の程度も大きい可能性が高いため、早期に故障判定した結果を使用者等に報知することができる。逆に、故障判定温度領域が使用温度範囲に近い場合は、当該ノイズに起因する出力電圧変動によって検出温度が故障判定温度領域内であると判定され、誤って故障判定される確率も高いため、基準回数を増やすことで、当該判定事象の再現性を確認して確実な故障判定を行うことができる。
【００１４】
上記第１の特徴の故障検知機能付き電子回路は、更に、前記センサ回路部が故障判定されている状態において、前記検出温度が前記使用温度範囲を縮小させて設定された復帰温度範囲内にあるか否かを判定し、前記検出温度が前記復帰温度範囲内にある場合に前記センサ回路部が故障から復帰していると復帰判定する復帰判定部を備えていることを第２の特徴とする。
【００１５】
上記第２の特徴の故障検知機能付き電子回路によれば、センサ回路部が一旦故障判定されたものの、検出温度が復帰温度範囲内にある場合は、センサ回路部が正常に動作している可能性が高いため、先の故障判定が何らかの理由で誤判定されたか、故障が何らかの理由で治癒したと考えられるため、故障判定状態を維持するのが不当である場合に、センサ回路部が故障から復帰したと判定することができる。従って、例えば、先の故障判定を使用者等に報知するために発生された警報等の故障表示出力を、当該復帰判定によって解除することができる。
【００１６】
また、復帰温度範囲は、使用温度範囲を縮小させて設定されているため、ノイズ等によってセンサ回路部の出力電圧が変動して、誤って復帰判定されるのを防止できる。更に、上述のとおり、故障温度範囲と使用温度範囲の間に温度差が設定され、且つ、復帰温度範囲が使用温度範囲を縮小させて設定されているため、故障温度範囲と復帰温度範囲の間には更に大きな温度差が存在することになるため、ノイズ等に起因してセンサ回路部の出力電圧が変動しても故障判定と復帰判定が周期的に繰り返され不安定な動作状態に陥るのを防止できる。
【００１７】
上記第２の特徴の故障検知機能付き電子回路は、更に、前記復帰温度範囲内に複数の復帰判定温度領域が設定されており、前記復帰判定部は、前記検出温度が前記複数の復帰判定温度領域の内の１つの復帰判定温度領域内にあると判定される回数が、当該１つの復帰判定温度領域に対して定められた基準回数以上である場合に、前記センサ回路部が故障判定状態から復帰していると復帰判定し、前記復帰判定温度領域の下限或いは上限温度が前記使用温度範囲の標準温度から離れているほど前記基準回数が多く設定されていることを第３の特徴とする。
【００１８】
上記第３の特徴の故障検知機能付き電子回路によれば、誤判定を防止しつつ、確実に故障から復帰していると認められるものを早期に判定できる信頼度の高い復帰判定が可能となる。電子回路内部で発生したノイズや外部ノイズによって電子回路内部に誘導されたノイズ等によってセンサ回路部の出力電圧が変動する可能性があるが、その変動幅が大きい程その発生確率は小さいのが通常であるので、当該ノイズに起因する出力電圧変動によって故障温度範囲内にあるべき検出温度が復帰判定温度領域内であると判定され、誤って復帰判定される確率も、復帰判定温度領域が使用温度範囲の標準温度（正常時の標準状態で検出される温度。使用温度範囲に上限と下限がある場合は、中心温度付近となる。）に近づくほど小さくなる。従って、復帰判定温度領域が使用温度範囲の標準温度に近い場合は、少ない基準回数で判定しても高い確度で復帰判定ができる。逆に、復帰判定温度領域の下限或いは上限温度が使用温度範囲の標準温度から離れている場合は、当該ノイズに起因する出力電圧変動によって検出温度が復帰判定温度領域内であると判定され、誤って復帰判定される確率も高いため、基準回数を増やすことで、当該判定事象の再現性を確認して確実な復帰判定を行うことができる。
【００１９】
上記第２または第３の特徴の故障検知機能付き電子回路は、更に、前記故障温度範囲内に複数の故障判定温度領域が設定されており、前記センサ回路部が前記故障判定部により前記検出温度が前記複数の故障判定温度領域の内の１つの故障判定温度領域内にあるとして故障判定された状態において、前記故障判定の基準となった前記１つの故障判定温度領域が、予め選定された特定故障判定温度領域である場合、前記復帰判定部は、前記復帰判定または前記復帰判定のための処理を行わないことを第４の特徴とする。
【００２０】
上記第４の特徴の故障検知機能付き電子回路によれば、故障判定の基準となった故障判定温度領域が、センサ回路部に対して非可逆的な特性変化を生じさせる可能性の高い温度領域等の予め選定された特定故障判定温度領域である場合は、その故障が復帰しない可能性の高い故障であるので、仮に復帰判定処理を行って復帰判定されたとしても、潜在的に故障である可能性が高いため、一旦なされた故障判定を覆して復帰判定するのを防止できる。従って、故障判定結果に基づいて発生された警報等の故障表示出力を解除することなく維持されるので、使用者等に対して確実に当該故障を報知できる。
【００２１】
上記何れかの特徴の故障検知機能付き電子回路は、更に、前記センサ回路部の前記温度検知素子が、前記電子回路内の所定の部品の温度特性を補償するための温度補償用の温度検知素子であることを第５の特徴とする。
【００２２】
上記第５の特徴の故障検知機能付き電子回路によれば、温度補償用の温度検知素子を備えた電子回路において、当該温度検知素子からなるセンサ回路部の故障を検出でき、当該故障に起因する不正確な温度補償による誤動作が放置されるのを防止できる。
【００２３】
上記第１乃至第４の何れかの特徴の故障検知機能付き電子回路は、更に、前記センサ回路部の前記温度検知素子が、火災等による異常高温を検知するための温度検知素子であることを第６の特徴とする。
【００２４】
上記第６の特徴の故障検知機能付き電子回路によれば、異常高温検知用の温度検知素子を備えた電子回路において、当該温度検知素子からなるセンサ回路部の故障を検出でき、当該故障に起因する異常高温の検出ミス（誤って検出しないこと）や誤検出（誤って検出すること）となる誤動作を防止できる。
【００２５】
本発明に係るガス警報器は、所定の検知対象ガス成分の濃度が所定の基準値を超えたことを検知して、警報を発生するガス警報器であって、上記第５または第６の特徴の故障検知機能付き電子回路を備えることを特徴とする。
【００２６】
上記特徴のガス警報器によれば、内蔵されている温度検知素子からなるセンサ回路部の故障を高精度に検出できる。また、当該故障を警報等の故障表示出力によって使用者等に報知することにより、故障状態のガス警報器がそのまま使用されるのを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明に係る故障検知機能付き電子回路（以下、適宜「本発明回路」という。）の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。
【００２８】
〈第１実施形態〉
図１に、本発明回路１の概略の回路構成を示す。本発明回路１は、温度変化によって電気抵抗の変化するサーミスタ等の温度検知素子１１を備え、温度検知素子１１の抵抗値の変化を電圧値に変換して出力するセンサ回路部１０と、センサ回路部１０の故障を検出する故障検出回路部２０と、故障検出回路部２０で検出された検出結果を外部に報知するための警報手段３１，３２を制御する警報装置制御部３０と、センサ回路部１０の出力電圧に基づいて検出される温度データを利用する本体回路部４０を備えて構成される。
【００２９】
本第１実施形態では、センサ回路部１０の温度検知素子１１が、本体回路部４０内の所定の部品または回路の温度特性を補償する温度補償用の温度検知素子である。本体回路部４０内には、センサ回路部１０の出力電圧Ｖｓに基づいて検出された検出温度Ｔｘを利用した温度補償回路（図示せず）が設けられているが、温度補償回路の具体的な構成は本発明の本旨ではないので、詳細な説明は割愛する。尚、本発明回路１の応用形態として、所定の検知対象ガス成分の濃度が所定の基準値を超えたことを検知して、警報を発生するガス警報器の電子回路が想定される。
【００３０】
センサ回路部１０は、図１に示すように、温度検知素子１１とスイッチングトランジスタ１２と固定抵抗Ｒ１，Ｒ２を夫々直列に接続し、その両端の一方を電源電圧Ｖｄｄ、他方を接地電位Ｖｓｓに接続して構成される。スイッチングトランジスタ１２のオンオフは故障検出回路部２０または本体回路部４０から制御される。つまり、温度検出時にスイッチングトランジスタ１２がオンし、温度検知素子１１の周囲温度に対応する電気抵抗値と、スイッチングトランジスタ１２のオン抵抗、固定抵抗Ｒ１，Ｒ２の各抵抗値で、電源電圧Ｖｄｄが分圧され、温度検知素子１１の電気抵抗の変化に応じて出力電圧Ｖｓが変化する。図１では、スイッチングトランジスタ１２のオンオフは故障検出回路部２０によって制御される場合を示している。
【００３１】
故障検出回路部２０は、図１に示すように、温度検出部２、故障判定部３、復帰判定部４、故障表示出力部５を備えて構成される。故障検出回路部２０の各部は、具体的には、本発明回路１に搭載されるＡ／Ｄコンバータ内蔵のマイクロコンピュータ（マイコン）６のハードウェアとその上で実行されるソフトウェアで実現される。
【００３２】
温度検出部２はマイコン６のＡ／Ｄコンバータ部を用いて形成され、センサ回路部１０の出力電圧Ｖｓを所定の時間間隔でサンプル・ホールドして検知する。当該サンプル・ホールド時には、スイッチングトランジスタ１２はオン状態に制御されている。また、センサ回路部１０の出力電圧Ｖｓはマイコン６のアナログ入力端子に接続されている。温度検出部２は入力した出力電圧ＶｓをＡ／Ｄ変換し、ディジタル化された出力電圧と検出温度の対応関係に基づいて、検出温度Ｔｘに変換して、故障判定部３と復帰判定部４に上記時間間隔で出力する。
【００３３】
故障判定部３は、温度検出部２で検出された検出温度Ｔｘの入力を受け付け、故障温度範囲内にあるか否かを判定し、検出温度Ｔｘが故障温度範囲内にある場合にセンサ回路部１０が故障状態であると判定して、故障判定信号Ｓ１を、故障表示出力部５に出力する。また、本第１実施形態では、故障温度範囲を４つの故障判定温度領域ＴＳ１〜ＴＳ４に区分し、各故障判定温度領域ＴＳ１〜ＴＳ４で故障判定条件を異ならせている。故障判定部３は、何れかの故障判定温度領域ＴＳ１〜ＴＳ４を基準とする故障判定を行った場合に、その故障判定の基準となった故障判定温度領域がセンサ回路部に対して非可逆的な特性変化を生じさせる可能性の高い温度領域（特定故障判定温度領域。本第１実施形態では、故障判定温度領域ＴＳ２とＴＳ４が該当。詳細は後述する。）である場合、当該故障判定温度領域ＴＳ２またはＴＳ４を基準とした故障判定であることを表す故障判定種別信号Ｓ２（Ｓ２＝１）を復帰判定部４に対して出力する。
【００３４】
復帰判定部４は、故障判定温度領域ＴＳ２とＴＳ４以外の故障判定温度領域ＴＳ１，ＴＳ３を基準とした故障判定状態において、検出温度Ｔｘが復帰温度範囲内にあるか否かを判定し、検出温度Ｔｘが復帰温度範囲内にある場合にセンサ回路部１０が故障から復帰しているとする復帰判定を行い、復帰判定信号Ｓ３を、故障表示出力部５に出力する。また、本第１実施形態では、復帰温度範囲を２つの復帰判定温度領域ＴＲ１，ＴＲ２に区分し、各復帰判定温度領域ＴＲ１，ＴＲ２で復帰判定条件を異ならせている。また、復帰判定部４は、故障判定種別信号Ｓ２によって、現在の故障判定状態が、故障判定温度領域ＴＳ２またはＴＳ４を基準とした判定か否かを識別可能であるので、故障判定温度領域ＴＳ２またはＴＳ４を基準とした故障判定状態においては、故障状態の復帰判定を行わない。
【００３５】
故障表示出力部５は、故障判定部３から故障判定信号Ｓ１を受信すると、本発明回路１内に設けられている警報装置制御部３０に対して表示出力信号Ｓ４を出力する。また、故障表示出力部５は、表示出力信号Ｓ４の出力中に、復帰判定部４から復帰判定信号Ｓ３を受信すると、表示出力信号Ｓ４をリセットして非活性化する。
【００３６】
警報装置制御部３０は、故障表示出力部５から出力される表示出力信号Ｓ４に基づいて、所定の警報出力（故障判定表示出力）を光出力によって行うＬＥＤ等の光出力素子３１や音声出力によって行うスピーカ等の音声出力素子３２を制御する。本実施形態では、故障判定の表示出力を、警報出力を行う光出力素子３１や音声出力素子３２を利用して実行する。尚、本発明回路１がガス警報器に応用される場合に、警報装置制御部３０が、本体回路部４０からの制御出力に基づいて他の警報出力（ガス漏れ警報等）も行う場合は、当該他の警報出力と故障判定表示出力の区別は、例えば、発光色や発光の点滅パターン、或いは、音声のメッセージ内容等によって実現する。従って、警報装置制御部３０は、本発明回路１の故障表示出力部５から表示出力信号Ｓ４を受信すると所定の故障報知用の光出力と音声出力がなされるように、光出力素子３１と音声出力素子３２を制御する。
【００３７】
図２に、温度検知素子１１の通常の使用温度範囲、該使用温度範囲を拡張させて設定した非故障温度範囲、故障判定温度領域ＴＳ１〜ＴＳ４、及び、復帰判定温度領域ＴＲ１，ＴＲ２の相互間の温度の高低関係を示す。
【００３８】
図２に示すように、非故障温度範囲（Ｔ２〜Ｔ９）の外側（高温側）に、故障判定温度領域ＴＳ１（Ｔ９〜Ｔ１０）と故障判定温度領域ＴＳ２（Ｔ１０〜）が設定され、非故障温度範囲の外側（低温側）に、故障判定温度領域ＴＳ３（Ｔ１〜Ｔ２）と故障判定温度領域ＴＳ４（〜Ｔ１）が設定され、故障判定温度領域ＴＳ２が温度Ｔ１０以上の最高温度領域で、故障判定温度領域ＴＳ４が温度Ｔ１以下の最低温度領域となっている。また、使用温度範囲（Ｔ３〜Ｔ８）内に、２つの復帰判定温度領域ＴＲ１（Ｔ４〜Ｔ５、Ｔ６〜Ｔ７）と１つの復帰判定温度領域ＴＲ２（Ｔ５〜Ｔ６）が設定され、復帰判定温度領域ＴＲ２が使用温度範囲の中心温度域（標準温度）を覆っており、その両側（高温側と低温側）に２つの復帰判定温度領域ＴＲ１が夫々設定されている。ここで、各温度Ｔ１〜Ｔ１０は、Ｔ１からＴ１０に向けて順次高温となっている。温度検知素子１１が温度補償用の温度検知素子である本第１実施形態では、例えば、Ｔ１＝−４０℃、Ｔ２＝−２０℃、Ｔ３＝−１０℃、Ｔ４＝０℃、Ｔ５＝５℃、Ｔ６＝３５℃、Ｔ７＝４０℃、Ｔ８＝５０℃、Ｔ９＝８０℃、Ｔ１０＝１００℃に夫々設定されている。
【００３９】
次に、故障判定部３の故障判定の処理手順について、図３に示すフローチャート参照しながら説明する。
【００４０】
先ず、故障判定処理を開始すると、故障判定信号Ｓ１と故障判定種別信号Ｓ２が論理値０に初期化され、更に、判定回数カウント用の変数Ｍ，Ｎ，Ｐ，Ｑが０に初期化される（＃１）。次に、温度検出部２がセンサ回路部１０の出力電圧Ｖｓから検出した検出温度Ｔｘの入力を受け付ける（＃２）。次に、検出温度Ｔｘが非故障温度範囲内であるか否かを判定し（＃３）、検出温度Ｔｘが非故障温度範囲内である場合は、変数Ｍ，Ｎ，Ｐ，Ｑを０に初期化して（＃４）、ステップ＃２に戻り、再度、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付ける（＃２）。
【００４１】
ステップ＃３の判定で、検出温度Ｔｘが非故障温度範囲内でない場合は、検出温度Ｔｘが故障温度範囲内にあることが分かるので、先ず、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ１内にあるか否かを判定する（＃５）。検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ１内にある場合は、変数Ｍを１だけカウントアップし（＃６）、基準回数Ｍｘに達しているかを判定する（＃７）。ここで、変数Ｍが基準回数Ｍｘに達していない場合は、ステップ＃２に戻り、再度、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付け（＃２）、以降の処理を繰り返す。ステップ＃７の判定で、変数Ｍが基準回数Ｍｘに達している場合は、故障判定温度領域ＴＳ１を基準とする故障判定を行うべく、故障判定信号Ｓ１を論理値１にセットし（＃８）、故障判定信号Ｓ１と故障判定種別信号Ｓ２を出力する（＃９）。尚、ここでは、故障判定種別信号Ｓ２は論理値０で出力される。また、故障判定温度領域ＴＳ１に対する基準回数Ｍｘは例えば５に設定されている。つまり、５回の連続する検出タイミングにおいて検出温度Ｔｘが連続して故障判定温度領域ＴＳ１内である場合に故障判定がなされる。
【００４２】
次に、ステップ＃５の判定において、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ１内にない場合は、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ２内にあるか否かの判定を行う（＃１０）。検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ２内にある場合は、変数Ｎを１だけカウントアップし（＃１１）、基準回数Ｎｘに達しているかを判定する（＃１２）。ここで、変数Ｎが基準回数Ｎｘに達していない場合は、ステップ＃２に戻り、再度、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付け（＃２）、以降の処理を繰り返す。ステップ＃１２の判定で、変数Ｎが基準回数Ｎｘに達している場合は、故障判定温度領域ＴＳ２を基準とする故障判定を行うべく、故障判定種別信号Ｓ２を論理値１にセットし（＃１３）、ステップ＃８に移行して、故障判定信号Ｓ１を論理値１にセットし、故障判定信号Ｓ１と故障判定種別信号Ｓ２を出力する（＃９）。尚、ここでは、故障判定種別信号Ｓ２は論理値１で出力される。また、故障判定温度領域ＴＳ２に対する基準回数Ｎｘは例えば１に設定されている。つまり、１回でも検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ２内であると判定されれば、故障判定がなされる。
【００４３】
次に、ステップ＃１０の判定において、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ２内にない場合は、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ３内にあるか否かの判定を行う（＃１４）。検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ３内にある場合は、変数Ｐを１だけカウントアップし（＃１５）、基準回数Ｐｘに達しているかを判定する（＃１６）。ここで、変数Ｐが基準回数Ｐｘに達していない場合は、ステップ＃２に戻り、再度、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付け（＃２）、以降の処理を繰り返す。ステップ＃１６の判定で、変数Ｐが基準回数Ｐｘに達している場合は、故障判定温度領域ＴＳ３を基準とする故障判定を行うべく、ステップ＃８に移行して、故障判定信号Ｓ１を論理値１にセットし、故障判定信号Ｓ１と故障判定種別信号Ｓ２を出力する（＃９）。尚、ここでは、故障判定種別信号Ｓ２は論理値０で出力される。また、故障判定温度領域ＴＳ３に対する基準回数Ｐｘは例えば５に設定されている。つまり、５回の連続する検出タイミングにおいて検出温度Ｔｘが連続して故障判定温度領域ＴＳ３内である場合に故障判定がなされる。
【００４４】
次に、ステップ＃１４の判定において、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ３内にない場合は、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ４内にあると判定し、変数Ｑを１だけカウントアップし（＃１７）、基準回数Ｑｘに達しているかを判定する（＃１８）。ここで、変数Ｑが基準回数Ｑｘに達していない場合は、ステップ＃２に戻り、再度、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付け（＃２）、以降の処理を繰り返す。ステップ＃１８の判定で、変数Ｑが基準回数Ｑｘに達している場合は、故障判定温度領域ＴＳ４を基準とする故障判定を行うべく、故障判定種別信号Ｓ２を論理値１にセットし（＃１９）、ステップ＃８に移行して、故障判定信号Ｓ１を論理値１にセットし、故障判定信号Ｓ１と故障判定種別信号Ｓ２を出力する（＃９）。尚、ここでは、故障判定種別信号Ｓ２は論理値１で出力される。また、故障判定温度領域ＴＳ４に対する基準回数Ｑｘは例えば１に設定されている。つまり、１回でも検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ４内であると判定されれば、故障判定がなされる。
【００４５】
次に、復帰判定部４の故障復帰判定の処理手順について、図４に示すフローチャート参照しながら説明する。
【００４６】
先ず、復帰判定処理を開始すると、復帰判定信号Ｓ３が論理値０に初期化され、更に、判定回数カウント用の変数Ｒ，Ｓが０に初期化される（＃２１）。引き続き、故障判定信号Ｓ１（Ｓ１＝１）の割り込みの有無を確認し（＃２２）、故障判定部３から故障判定信号Ｓ１が出力された場合には、故障判定種別信号Ｓ２が論理値１か否かを判定する（＃２３）。ここで、故障判定種別信号Ｓ２が論理値１の場合は、故障復帰すべきでない非可逆的な重度の故障状態として、復帰判定処理を終了する。逆に、故障判定種別信号Ｓ２が論理値０の場合は、故障復帰可能な故障状態であるので、復帰判定のために、温度検出部２がセンサ回路部１０の出力電圧Ｖｓから検出した検出温度Ｔｘの入力を受け付ける（＃２４）。
【００４７】
次に、検出温度Ｔｘが復帰判定温度領域ＴＲ２内であるか否かを判定する（＃２５）。ここで、検出温度Ｔｘが復帰判定温度領域ＴＲ２内であれば、変数Ｒと変数Ｓを共に１だけカウントアップし（＃２６）、変数Ｒが基準回数Ｍｘに、変数Ｓが基準回数Ｓｘに達しているかを判定する（＃２７）。ここで、変数Ｒと変数Ｓの何れもが基準回数Ｒｘ、Ｓｘに達していない場合は、ステップ＃２３に戻り、再度、故障判定種別信号Ｓ２が論理値１か否かを判定し（＃２３）、故障判定種別信号Ｓ２が論理値０の場合は、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付け（＃２４）、以降の処理を繰り返す。ステップ＃２７の判定で、変数Ｒが基準回数Ｒｘに達している場合は、復帰判定温度領域ＴＲ２を基準とする復帰判定を、或いは、変数Ｓが基準回数Ｓｘに達している場合は、復帰判定温度領域ＴＲ１とＴＲ２を基準とする復帰判定を行うべく、復帰判定信号Ｓ３を論理値１にセットし（＃２８）、復帰判定信号Ｓ３を出力する（＃２９）。尚、復帰判定温度領域ＴＲ２に対する基準回数Ｒｘは例えば１０に設定されている。つまり、１０回の連続する検出タイミングにおいて検出温度Ｔｘが連続して復帰判定温度領域ＴＲ２内である場合に復帰判定がなされる。また、復帰判定温度領域ＴＲ１に対する基準回数Ｓｘは例えば２０に設定されている。つまり、２０回の連続する検出タイミングにおいて検出温度Ｔｘが連続して復帰判定温度領域ＴＲ１または復帰判定温度領域ＴＲ２内である場合に復帰判定がなされる。
【００４８】
次に、ステップ＃２５の判定において、検出温度Ｔｘが復帰判定温度領域ＴＲ２内にない場合は、検出温度Ｔｘが復帰判定温度領域ＴＲ１内にあるか否かの判定を行う（＃３０）。検出温度Ｔｘが復帰判定温度領域ＴＲ１内にある場合は、変数Ｓを１だけカウントアップし（＃３１）、基準回数Ｓｘに達しているかを判定する（＃３２）。ここで、変数Ｓが基準回数Ｓｘに達していない場合は、ステップ＃２３に戻り、再度、故障判定種別信号Ｓ２が論理値１か否かを判定し（＃２３）、故障判定種別信号Ｓ２が論理値０の場合は、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付け（＃２４）、以降の処理を繰り返す。ステップ＃３２の判定で、変数Ｓが基準回数Ｓｘに達している場合は、復帰判定温度領域ＴＲ１とＴＲ２を基準とする復帰判定を行うべく、復帰判定信号Ｓ３を論理値１にセットし（＃２８）、復帰判定信号Ｓ３を出力する（＃２９）。
【００４９】
次に、ステップ＃３０の判定において、検出温度Ｔｘが復帰判定温度領域ＴＲ１内にない場合は、変数Ｒと変数Ｓを共に０にリセットし（＃３３）、ステップ＃２３に戻り、再度、故障判定種別信号Ｓ２が論理値１か否かを判定し（＃２３）、故障判定種別信号Ｓ２が論理値０の場合は、次の検出タイミングでの検出温度Ｔｘの入力を受け付け（＃２４）、以降の処理を繰り返す。
【００５０】
〈第２実施形態〉
次に、本発明回路１の第２実施形態について説明する。本発明回路１の回路構成は第１実施形態のものと基本的に同じである。第１実施形態との相違点は、センサ回路部１０の温度検知素子１１が、火災等による異常高温を検知するための温度検知素子である点である。従って、第１実施形態の温度補償用の温度検知素子と異なり、第２実施形態の温度検知素子１１では、その通常の使用温度範囲が、本発明回路１の動作温度範囲に、温度検知素子１１の温度検出範囲が加わって、上限が設定されない。従って、第２実施形態では、図５に示すように、故障温度範囲は、使用温度範囲より低温側に２つの故障判定温度領域ＴＳ１，ＴＳ２に区分される。尚、図５に示すように、復帰判定温度領域ＴＲ１，ＴＲ２については、第１実施形態と同じである。
【００５１】
以上を整理すると、第２実施形態では、非故障温度範囲（Ｔ２〜）の外側（低温側）に、故障判定温度領域ＴＳ１（Ｔ１〜Ｔ２）と故障判定温度領域ＴＳ２（〜Ｔ１）が設定され、故障判定温度領域ＴＳ２が温度Ｔ１以下の最低温度領域となっている。また、使用温度範囲（Ｔ３〜）内に、２つの復帰判定温度領域ＴＲ１（Ｔ４〜Ｔ５、Ｔ６〜Ｔ７）と１つの復帰判定温度領域ＴＲ２（Ｔ５〜Ｔ６）が設定され、復帰判定温度領域ＴＲ２が使用温度範囲の標準温度を覆っており、その両側（高温側と低温側）に２つの復帰判定温度領域ＴＲ１が夫々設定されている。ここで、各温度Ｔ１〜Ｔ７は、Ｔ１からＴ７に向けて順次高温となっている。温度検知素子１１が異常高温検知用の温度検知素子である本第２実施形態では、例えば、Ｔ１＝−４０℃、Ｔ２＝−２０℃、Ｔ３＝−１０℃、Ｔ４＝０℃、Ｔ５＝１０℃、Ｔ６＝３０℃、Ｔ７＝４０℃に夫々設定されている。
【００５２】
第２実施形態では、故障判定温度領域がＴＳ１とＴＳ２の２つだけであるので、故障判定部３の故障判定の処理手順もその分、簡略化され、図６に示すような処理手順となる。図６と図２では、夫々対応する処理には同じステップ番号を付している。図２に示す処理手順との違いは、第１実施形態における故障判定温度領域ＴＳ１とＴＳ２（何れも非故障温度範囲より高温側）に関連する処理（図２のステップ＃５〜＃７、及び、＃１０〜＃１３）が処理されない点と、それに付随する変数Ｍ，Ｎの初期化が行われない点（ステップ＃１と＃４）である。従って、ステップ＃３の検出温度Ｔｘが非故障温度範囲内（Ｔｘ≧Ｔ２）であるか否かの判定で、検出温度Ｔｘが非故障温度範囲内でない場合は、検出温度Ｔｘが故障温度範囲内の第２実施形態における故障判定温度領域ＴＳ１とＴＳ２の何れかにあると分かるので、先ず、検出温度Ｔｘが故障判定温度領域ＴＳ１内にあるか否かを判定する（＃１４）。その他の処理手順は、第１実施形態と同じであるので、重複する説明は割愛する。
【００５３】
また、復帰判定部４の故障復帰判定の処理手順も、設定温度Ｔ５，Ｔ６が異なるだけで、基本的に第１実施形態と同じである。
【００５４】
尚、第２実施形態では、温度検知素子１１が、火災等による異常高温を検知するための温度検知素子であるため、本発明回路１の本体回路部４０内には、センサ回路部１０の出力電圧Ｖｓに基づいて検出された検出温度Ｔｘを利用した火災検出処理回路（図示せず）が設けられているが、火災検出処理回路の具体的な構成は本発明の本旨ではないので、詳細な説明は割愛する。尚、第２実施形態の本発明回路１の応用形態として、所定の検知対象ガス成分の濃度が所定の基準値を超えたことを検知して、警報を発生するガス警報器の電子回路が想定される。この場合、ガス漏れ検知と併せて火災検知も可能なガス警報器が提供できる。
【００５５】
以下に、別の実施形態につき説明する。
【００５６】
〈１〉上記各実施形態では、本発明回路１は復帰判定部４を備えて構成される場合を説明したが、復帰判定部４を備えずに、故障判定だけを行う構成であっても構わない。この場合、故障判定部３は、故障判定種別信号Ｓ２を復帰判定部４に出力する必要がなくなるので、故障判定種別信号Ｓ２は不要となる。
【００５７】
〈２〉上記各実施形態において、故障判定部３の故障判定処理手順は、必ずしも図３または図６に例示した手順に限定されるものではない。また、復帰判定部４の復帰判定処理は、必ずしも図４に例示した手順に限定されるものではない。これら故障判定及び復帰判定の処理手順は、本発明の趣旨に基づいて適宜変更可能である。
【００５８】
〈３〉上記各実施形態では、故障温度範囲を４つの故障判定温度領域ＴＳ１〜ＴＳ４または２つの故障判定温度領域ＴＳ１、ＴＳ２に区分し、復帰温度範囲を２つの復帰判定温度領域ＴＲ１，ＴＲ２に区分する場合を説明したが、故障温度範囲と復帰温度範囲を夫々故障判定温度領域と復帰判定温度領域に区分する場合の区分数は上記実施形態のものに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００５９】
また、各復帰判定温度領域は、相互に排他的にその範囲を設定したが、一方が他方を包含するように設定しても構わない。例えば、ＴＲ１とＴＲ２の和をＴＲ１としても構わない。
【００６０】
〈４〉上記各実施形態では、複数の故障判定温度領域ＴＳ１〜ＴＳ４またはＴＳ１、ＴＳ２において、その一部の故障判定温度領域ＴＳ２とＴＳ４またはＴＳ２を、当該故障判定温度領域ＴＳ２とＴＳ４またはＴＳ２を基準とする故障判定が成立すると、以後の復帰判定を行わないように設定したが、復帰判定を行うようにしても構わない。この場合、例えば、復帰判定条件（基準回数の設定）を厳しく設定するようにしても構わない。
【００６１】
〈５〉上記各実施形態では、本発明回路１の故障検出回路部２０をＡ／Ｄコンバータ内蔵のマイコン６で構成したが、故障検出回路部２０の温度検出部２、故障判定部３、復帰判定部４、故障表示出力部５を夫々の個別の回路で構成しても構わない。また、温度検出部２を個別のＡ／Ｄコンバータで実現して、故障判定部３、復帰判定部４、故障表示出力部５をマイコン６で構成しても構わない。また、マイコン６は、プログラム格納用のＲＯＭを内蔵するマイクロコンピュータではなく、当該ＲＯＭを内蔵しないマイクロプロセッサであってもよい。更に、故障表示出力部５の機能を警報装置制御部３０側に内蔵し、警報装置制御部３０が直接、故障判定部３からの故障判定信号Ｓ１と復帰判定部４からの復帰判定信号Ｓ３を受け取るようにしても構わない。
【００６２】
〈６〉上記各実施形態では、センサ回路部１０にスイッチングトランジスタ１２を設けて、温度検出時のみセンサ回路部１０が活性化されるように構成したが、スイッチングトランジスタ１２は必ずしも設けなくても構わない。
【００６３】
〈７〉上記各実施形態では、故障判定及び復帰判定において、検出温度Ｔｘが所定の故障判定温度領域または復帰判定温度領域にあると連続して判定された判定回数が基準回数に達した場合を、夫々故障判定及び復帰判定の条件としたが、その基準回数は、上記実施形態の回数に限定されるものではない。
【００６４】
また、当該判定条件を、連続する判定回数に代えて、一定時間内における判定回数の合計が、所定の基準回数に達した場合を夫々故障判定及び復帰判定の条件としても構わない。
【００６５】
〈８〉上記各実施形態では、故障判定及び復帰判定に使用した検出温度Ｔｘは各検出時点におけるセンサ回路部１０の出力電圧Ｖｓの瞬時値に基づく検出温度であったが、故障判定及び復帰判定に使用する検出温度Ｔｘとして、過去の複数回の検出時点におけるセンサ回路部１０の出力電圧Ｖｓの瞬時値に基づく検出温度の平均値（移動平均）を用いても構わない。
【００６６】
〈９〉上記各実施形態において例示した設定温度Ｔ１〜Ｔ１０の値は、一例であり上記各実施形態の温度に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００６７】
〈１０〉上記各実施形態において、温度検出部２はディジタル化された検出温度Ｔｘを定期的に出力する場合を説明したが、検出温度Ｔｘの出力は連続的に出力するようにしても構わない。
【００６８】
〈１１〉上記各実施形態において、センサ回路部１０が１つの場合を例に説明したが、センサ回路部１０は複数であっても構わない。例えば、センサ回路部１０が２つの場合、一方のセンサ回路部の温度検知素子１１が温度補償用の温度検知素子であって、他方のセンサ回路部の温度検知素子１１が異常高温検知用の温度検知素子であっても構わない。この場合、各センサ回路部１０の出力電圧が各別に、温度検出部２の２つのアナログ入力端子に接続され、各別に検出温度が出力される。また、故障判定部３と復帰判定部４は、各検出温度に対して個別に独立して故障判定及び復帰判定を行うようにすればよい。
【００６９】
〈１２〉上記各実施形態において、本発明回路１として、センサ回路部１０、故障検出回路部２０、警報装置制御部３０、及び、本体回路部４０を備える構成を例示したが、本発明回路１は上記構成のものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る故障検知機能付き電子回路の一実施形態における回路構成例を示す回路ブロック図
【図２】本発明に係る故障検知機能付き電子回路の第１実施形態における温度検知素子の通常の使用温度範囲、非故障温度範囲、故障判定温度領域、及び、復帰判定温度領域の相互間の温度の高低関係を示す図
【図３】本発明に係る故障検知機能付き電子回路の故障判定部の第１実施形態における故障判定処理手順を示すフローチャート
【図４】本発明に係る故障検知機能付き電子回路の復帰判定部の復帰判定処理手順を示すフローチャート
【図５】本発明に係る故障検知機能付き電子回路の第２実施形態における温度検知素子の通常の使用温度範囲、非故障温度範囲、故障判定温度領域、及び、復帰判定温度領域の相互間の温度の高低関係を示す図
【図６】本発明に係る故障検知機能付き電子回路の故障判定部の第２実施形態における故障判定処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００７１】
１：    本発明に係る故障検知機能付き電子回路
２：    温度検出部
３：    故障判定部
４：    復帰判定部
５：    故障表示出力部
６：    Ａ／Ｄコンバータ内蔵のマイクロコンピュータ
１０：  センサ回路部
１１：  温度検知素子
１２：  スイッチングトランジスタ
２０：  故障検出回路部
３０：  警報装置制御部
３１：  光出力素子
３２：  音声出力素子
４０：  本体回路部
Ｒ１，Ｒ２：  固定抵抗
Ｓ１：  故障判定信号
Ｓ２：  故障判定種別信号
Ｓ３：  復帰判定信号
Ｓ４：  表示出力信号
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３，ＴＳ４：  故障判定温度領域
ＴＲ１，ＴＲ２：  復帰判定温度領域
Ｔｘ：  検出温度
Ｖｓ：  センサ回路部の出力電圧
【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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