(57)【要約】【課題】火工品点火回路の健全性を事前に点検することができ、かつ火工品を意図しないタイミングで点火する可能性を大幅に低減又は皆無にできる火工品点火回路の導通点検装置と方法を提供する。【解決手段】パルス発振回路２２、入力回路２４、出力回路２６、及びロックイン回路３０を備える。パルス発振回路２２は、火工品１の点火に必要な電圧より１桁以上小さいパルス電圧Ｖ１と、点火必要時間Ｔｉより短いパルス幅Δｔ１とを有するパルス信号２を一定の周期Δｔで発振する。入力回路２４は、パルス信号２を、第１コンデンサ２４ａを介して半導体スイッチＳ６の上流側端子ａに入力する。出力回路２６は、半導体スイッチＳ６の下流側端子ｂから第２コンデンサ２６ａを介して電流信号Ｉを取り出す。ロックイン回路３０は、電流信号Ｉに比例する測定信号Ｘとパルス信号２に比例する参照信号Ｙとから半導体スイッチＳ６の導通抵抗ｒを検査する。【選択図】図２
2016099082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体スイッチを有する火工品点火回路の導通点検装置であって、
火工品の点火に必要な電圧より１桁以上小さいパルス電圧と、火工品の点火必要時間より短いパルス幅とを有するパルス信号を一定の周期で発振するパルス発振回路と、
前記パルス信号を、第１コンデンサを介して前記半導体スイッチの上流側又は下流側の端子の一方に入力する入力回路と、
前記上流側又は下流側の端子の他方から第２コンデンサを介して電流信号を取り出す出力回路と、
前記電流信号に比例する測定信号と前記パルス信号に比例する参照信号とから前記半導体スイッチの導通抵抗を検査するロックイン回路と、を備える、ことを特徴とする火工品点火回路の導通点検装置。
【請求項２】
前記ロックイン回路は、
前記参照信号と前記測定信号を掛算する掛算素子と、
前記掛算で得られた交流出力から直流成分を抽出するローパスフィルタと、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の火工品点火回路の導通点検装置。
【請求項３】
前記出力回路は、前記電流信号から計測範囲の周波数信号のみを取り出すバンドパスフィルタと、
前記電流信号を増幅する出力増幅器と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の火工品点火回路の導通点検装置。
【請求項４】
前記火工品点火回路は、電源に接続され前記火工品の点火に必要な点火必要電流を前記点火必要時間にわたり放電可能な点火電源回路と、
前記半導体スイッチを含み、前記点火電源回路と前記火工品とを接続又は切断するスイッチ回路とを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の火工品点火回路の導通点検装置。
【請求項５】
少なくとも１つの半導体スイッチを有する火工品点火回路の導通点検方法であって、
パルス発振回路により、火工品の点火に必要な電圧より１桁以上小さいパルス電圧と、火工品の点火必要時間より短いパルス幅とを有するパルス信号を一定の周期で発振させ、
前記パルス信号を、第１コンデンサを介して前記半導体スイッチの上流側又は下流側の端子の一方に入力し、
前記上流側又は下流側の端子の他方から第２コンデンサを介して電流信号を取り出し、
ロックイン回路により、前記電流信号に比例する測定信号と前記パルス信号に比例する参照信号とから前記半導体スイッチの導通抵抗を検査する、ことを特徴とする火工品点火回路の導通点検方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火工品を点火する火工品点火回路の導通点検装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロケット等に用いられる火工品を点火する火工品点火回路の健全性を事前に点検するために、種々の手段が既に提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
特許文献１の「火工品点火装置及び火工品点火方法」は、電源から給電される点火用電力によって火工品を点火するための火工品点火装置において、電源を火工品に接続するための無接点点火スイッチと、火工品を点火する直前に、電源を無接点点火スイッチに接続するＤＣ‐ＤＣコンバータとを設けたものである。
特許文献２の「点火装置の点検回路」は、点火玉とその点火回路との接続点に点検用接栓を設け、点検時、この接栓に適合接栓を接合させて点火玉を短絡し、点火回路の点検を行うものである。
特許文献３の「自己点検機能付き点火装置」は、点火電源回路、点火スイッチ回路、自己点検回路、制御回路、電圧制限回路、及びイニシエータを備え、イニシエータは、所定の電流を下回る値の電流が通電した場合においても点火しないようになっているものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４４０５６号公報
【特許文献２】特開平６−１４７７９４号公報
【特許文献３】特開２０１４−９２２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロケット等に用いられる火工品は、例えば火薬を発火させて、点火用エネルギーを発生させる点火玉である。火工品に使用する火薬は、電流によって生ずる発熱で確実に点火用エネルギーを得られるような感度の高いものであり、予め設定された点火の必要電流容量と最大不着火電流を有する。点火の必要電流容量は、例えば４Ａ、４ｍＳ（１６ｍＡＳ）であり、点火の最大不着火電流容量は例えば１Ａ、５分である。
【０００６】
火工品を点火する火工品点火回路には、火工品を点火する点火スイッチの他にも、点検用に複数のスイッチが一般に用いられる。
これらのスイッチには、従来主として機械式リレーが用いられていた。しかし、機械式リレーは、ロケットが飛翔する際の振動や衝撃により、チャタリングを起こすおそれがあり、かつ重量が重い問題点があった。
そこで、近年、機械式リレーに代わり、チャタリングが発生せず重量の軽い半導体スイッチが用いられている。
【０００７】
半導体スイッチ（例えば、ＭＯＳ  ＦＥＴ）は、例えば２．５〜４Ｖの駆動電圧Ｖｄで、例えば電圧５０〜２００Ｖ、電流５〜８０Ａの直流回路を開閉することができる。また、半導体スイッチがＯＦＦ（切断）の場合の電圧（ゲートしきい値電圧）は、例えば０．８〜１．５Ｖである。
【０００８】
上述した従来の手段、例えば特許文献３では、自己点検回路に、定電圧回路又は電圧制限回路を備え、仮に蓄電用コンデンサが意図しないタイミングで放電をした場合においても、火工品（例えばイニシエータ）が点火しない電圧に抑えるようになっている。
すなわち、定電圧回路又は電圧制限回路における設定値を、点火に必要な電圧より低い電圧（例えば０．５Ｖ）に設定することによって、意図しないタイミングで放電した場合においても火工品の点火を防ぐようになっている。
しかし、このような定電圧回路又は電圧制限回路が故障した場合、点火に必要な電圧を超える電圧が意図しないタイミングで放電し、火工品を点火する可能性があった。
【０００９】
言い換えれば、従来の手段では、火工品点火回路の健全性を事前に点検するために接続した導通点検装置自体の故障により、火工品を意図しないタイミングで点火する可能性、或いは火工品点火回路に悪影響を与える可能性があった。
【００１０】
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、火工品点火回路の健全性を事前に点検することができ、かつ火工品を意図しないタイミングで点火する可能性、或いは火工品点火回路に悪影響を与える可能性を大幅に低減又は皆無にできる火工品点火回路の導通点検装置と方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、少なくとも１つの半導体スイッチを有する火工品点火回路の導通点検装置であって、
火工品の点火に必要な電圧より１桁以上小さいパルス電圧と、火工品の点火必要時間より短いパルス幅とを有するパルス信号を一定の周期で発振するパルス発振回路と、
前記パルス信号を、第１コンデンサを介して前記半導体スイッチの上流側又は下流側の端子の一方に入力する入力回路と、
前記上流側又は下流側の端子の他方から第２コンデンサを介して電流信号を取り出す出力回路と、
前記電流信号に比例する測定信号と前記パルス信号に比例する参照信号とから前記半導体スイッチの導通抵抗を検査するロックイン回路と、を備える、ことを特徴とする火工品点火回路の導通点検装置が提供される。
【００１２】
前記ロックイン回路は、
前記参照信号と前記測定信号を掛算する掛算素子と、
前記掛算で得られた交流出力から直流成分を抽出するローパスフィルタと、を有する。
【００１３】
前記出力回路は、前記電流信号から計測範囲の周波数信号のみを取り出すバンドパスフィルタと、
前記電流信号を増幅する出力増幅器と、を有する。
【００１４】
前記火工品点火回路は、電源に接続され前記火工品の点火に必要な点火必要電流を前記点火必要時間にわたり放電可能な点火電源回路と、
前記半導体スイッチを含み、前記点火電源回路と前記火工品とを接続又は切断するスイッチ回路とを備える。
【００１５】
また本発明によれば、少なくとも１つの半導体スイッチを有する火工品点火回路の導通点検方法であって、
パルス発振回路により、火工品の点火に必要な電圧より１桁以上小さいパルス電圧と、火工品の点火必要時間より短いパルス幅とを有するパルス信号を一定の周期で発振させ、
前記パルス信号を、第１コンデンサを介して前記半導体スイッチの上流側又は下流側の端子の一方に入力し、
前記上流側又は下流側の端子の他方から第２コンデンサを介して電流信号を取り出し、
ロックイン回路により、前記電流信号に比例する測定信号と前記パルス信号に比例する参照信号とから前記半導体スイッチの導通抵抗を検査する、ことを特徴とする火工品点火回路の導通点検方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
上記本発明の装置と方法によれば、パルス発振回路のパルス信号のパルス電圧が火工品の点火に必要な電圧より１桁以上小さいので、本発明の導通点検装置が故障してパルス電圧が直接火工品に印加されても、火工品の着火を防止することができる。
また、このパルス信号のパルス幅が火工品の点火必要時間より短いので、同様に、導通点検装置が故障してパルス信号が直接火工品に印加されても、火工品の着火を防止することができる。
【００１７】
さらに、入力回路がパルス電圧を、第１コンデンサを介して入力し、出力回路が第２コンデンサを介して電流信号を取り出すので、本発明の導通点検装置が故障してパルス信号でなく直流電圧を出力しても、コンデンサを通過できないため、半導体スイッチへ直流電圧は印加されない。
また、半導体スイッチの上流側又は下流側の端子の一方に入力するパルス電圧が火工品の点火に必要な電圧より１桁以上小さい微弱電圧であるため、半導体スイッチを通過した電流信号も微弱電流であるが、ロックイン回路により電流信号に比例する測定信号とパルス信号に比例する参照信号とから電流信号に含まれる直流成分を高精度かつ高感度に検出することができる。
【００１８】
言い換えれば、本発明によれば、微弱電圧（電圧０．０１Ｖオーダ、１ｋＨｚ程度）のパルス信号で微弱な漏れ電流をロックイン回路で高精度かつ高感度に計測できる。
また、故障時でも火工品に高電圧が掛からず、安全性が高い。
さらに、火工品点火回路に導通点検装置が直流的に接続されないため、高い絶縁性が得られる。
また、１ｋＨｚ程度の低周波で計測できるため、導通点検装置の構成素子として特殊で高価な素子は不要であり、低コストでできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用する火工品点火回路の全体構成図である。
【図２】本発明による火工品点火回路の導通点検装置の全体構成図である。
【図３】ロックイン回路の具体例を示す図である。
【図４】ロックイン回路における測定信号、参照信号、ＰＳＤ出力、及びＬＰＦ出力を示す図である。
【図５】本発明による火工品点火回路の導通点検方法の全体フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００２１】
図１は、本発明を適用する火工品点火回路の全体構成図である。
この図において、火工品点火回路１０は、点火電源回路１４とスイッチ回路１８を備える。
【００２２】
点火電源回路１４は、電源１１に接続され火工品１の点火に必要な点火必要電流Ｉｉを点火必要時間Ｔｉにわたり放電可能に構成されている。
火工品１は、予め設定された点火の必要電流容量と最大不着火電流を有する。点火の必要電流容量は、例えば１６ｍＡＳであり、この例では、点火必要電流Ｉｉは４Ａ、点火必要時間Ｔｉは４ｍＳである。また火工品１の点火の最大不着火電流容量は例えば１Ａ、５分である。なお、必要電流容量と最大不着火電流は、この例に限定されず、種々のものを用いることができる。
電源１１は、この例では直流電源であるが、交流電源であってもよい。
【００２３】
この例において、点火電源回路１４は、充電回路１２と蓄電器１３とからなる。蓄電器１３は、例えばコンデンサを有し、上述した点火の必要電流容量（例えば１６ｍＡＳ）を超える直流電力をコンデンサに蓄える。また、充電回路１２は、電源１１から蓄電器１３の蓄電に必要な電圧の直流を発生させ、蓄電器１３に充電する。
なお、この図において、スイッチＳ１は、電源１１と充電回路１２の間に設けられ、その間の電路を開閉し、充電回路１２を作動（ＯＮ）及び停止（ＯＦＦ）するようになっている。
【００２４】
この例において、スイッチ回路１８は、複数のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と、抵抗Ｒ１とからなる。
このうち、スイッチＳ５，Ｓ４，Ｓ６は、蓄電器１３と火工品１を結ぶ正電圧ライン１５ａに順に直列に設けられている。
また、スイッチＳ２は、火工品１をバイパスして、スイッチＳ６の上流側端子ａと負電圧ライン１５ｂとを結ぶ第１バイパスライン１６ａに設けられ、第１バイパスライン１６ａを開閉する。
さらに、スイッチＳ３と抵抗Ｒ１は、火工品１をバイパスして、スイッチＳ５，Ｓ４の間の正電圧ライン１５ａと負電圧ライン１５ｂとを結ぶ第２バイパスライン１６ｂに直列に設けられ、第２バイパスライン１６ｂを開閉する。
【００２５】
スイッチ回路１８は、少なくとも１つの半導体スイッチを有している。すなわち、上述したスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６の少なくとも１つは、半導体スイッチである。
半導体スイッチは、例えば、ＭＯＳ  ＦＥＴであり、例えば２．５〜４Ｖの駆動電圧Ｖｄで、例えば電圧Ｖｃｃ５０〜２００Ｖ、電流Ｉｄ５〜８０Ａの直流回路を開閉することができる。また、半導体スイッチがＯＦＦ（切断）の場合の電圧（ゲートしきい値電圧）は、例えば０．８〜１．５Ｖである。
なお、半導体スイッチは、この例に限定されず、種々のものを用いることができる。
【００２６】
上述したスイッチ回路１８は、以下の機能を有する。
スイッチＳ１は、電源１１と充電回路１２の間の電路を開閉し、充電回路１２を作動（ＯＮ）及び停止（ＯＦＦ）する。
第１バイパスライン１６ａは、分流ラインであり、スイッチＳ２をＯＮ（接続）することで、正電圧ライン１５ａを負電圧ライン１５ｂに直結する。スイッチＳ２をＯＮ（接続）することで、不用意にスイッチＳ６をＯＮ（接続）した場合でも、火工品１へ流れる電流を大幅に低減し、火工品１の着火を防止することができる。
第２バイパスライン１６ｂは、蓄電器１３の放電ラインであり、スイッチＳ５，Ｓ３をＯＮ（接続）することで、蓄電器１３（例えばコンデンサ）に蓄えた直流電力を抵抗Ｒ１を介して負電圧ライン１５ｂに放電する。抵抗Ｒ１は、この放電電流が所定のしきい値以下になるように設定する。
スイッチＳ４は、火工品点火回路１０の上流側と下流側を遮断する。スイッチＳ４をＯＦＦ（切断）することで、火工品点火回路１０の上流側と下流側を遮断して別々に検査することができる。
スイッチＳ６は、火工品１の点火スイッチであり、スイッチＳ２，Ｓ３をＯＦＦ（切断）し、スイッチＳ５，Ｓ４をＯＮ（接続）した状態で、スイッチＳ６をＯＮ（接続）することで、蓄電器１３に蓄えた点火の必要電流容量（例えば１６ｍＡＳ）を超える直流電力を火工品１に流し、火工品１を点火することができる。
【００２７】
なお、火工品点火回路は、上述した火工品点火回路１０に限定されず、少なくとも１つの半導体スイッチを有する火工品点火回路であればよい。
【００２８】
図２は、本発明による火工品点火回路の導通点検装置２０の全体構成図である。
この図において、本発明の導通点検装置２０は、パルス発振回路２２、入力回路２４、出力回路２６、及びロックイン回路３０を備える。
この例は、スイッチＳ６が半導体スイッチであり、スイッチＳ６の導通抵抗ｒを検出する場合である。なお、対象とするスイッチは、スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６のいずれであってもよい。
【００２９】
パルス発振回路２２は、火工品１の点火に必要な電圧より１桁以上小さいパルス電圧Ｖ１と、火工品１の点火必要時間Ｔｉより短いパルス幅Δｔ１とを有するパルス信号を一定の周期Δｔで発振する。
パルス電圧Ｖ１は、火工品１に点火必要電流Ｉｉを流すために必要な電圧の１／１００〜１／１０（例えば０．０１Ｖ）であるのが好ましい。
【００３０】
パルス発振回路２２の周波数ｆは、５００Ｈｚ〜２ｋＨｚ（好ましくは１ｋＨｚ）である。この場合、パルス信号２の周期Δｔは、０．５〜２ｍＳ（好ましくは１ｍＳ）である。
パルス幅Δｔ１は、点火必要時間Ｔｉより短い時間であるのがよい。
またパルス信号２は、正パルスと負パルスのパルス幅Δｔ１が等しい矩形波であるのがよい。この場合、パルス幅Δｔ１は、０．２５〜１ｍＳ（例えば０．５ｍＳ）である。
【００３１】
この例において、パルス発振回路２２は、発振器２２ａ（ＯＳＣ）とパルス増幅器２２ｂとからなる。
発振器２２ａは、周波数ｆの発振信号２ａを発振する。発振信号２ａは、パルス信号２の周期Δｔと同じ矩形波である。パルス増幅器２２ｂは、発振信号２ａを上述したパルス信号２の電圧に増幅する。
【００３２】
図２において、参照信号ライン２１は、パルス発振回路２２の出力端子とロックイン回路３０の入力端子を結び、パルス信号２をロックイン回路３０の参照信号端子に入力する。
【００３３】
入力回路２４は、入力ライン２３、第１コンデンサ２４ａ、及び第１抵抗２４ｂを有する。
入力ライン２３は、パルス発振回路２２の出力端子と半導体スイッチ（この例ではスイッチＳ６）の上流側又は下流側の端子の一方（この例では上流側端子ａ）を結ぶラインである。第１コンデンサ２４ａと第１抵抗２４ｂは、入力ライン２３に直列に設けられている。
この構成により、入力回路２４は、パルス信号２を、第１コンデンサ２４ａを介して半導体スイッチ（スイッチＳ６）の上流側端子ａに入力することができる。
パルス信号２が上述した矩形波である場合、上流側端子ａに入力される電圧信号Ｖは、式（１）（２）で示すことができる。
【００３４】
Ｖ（ｔ）＝Ｖ１・ｓｉｎ（ωｔ＋α）・・・（１）
ｆ＝ω／２π・・・（２）
ここでωは角周波数、αは位相差である。位相差αは、例えばπ／２、すなわち９０度である。
なお、第１コンデンサ２４ａと第１抵抗２４ｂは、式（１）で示す電圧信号Ｖが得られるように設定するのがよい。
【００３５】
出力回路２６は、出力ライン２５、第２コンデンサ２６ａ、及び第２抵抗２６ｂを有する。
出力ライン２５は、半導体スイッチ（スイッチＳ６）の上流側又は下流側の端子の他方（この例では下流側端子ｂ）とロックイン回路３０の入力端子（測定信号端子）を結ぶラインである。第２コンデンサ２６ａと第２抵抗２６ｂは、出力ライン２５に直列に設けられている。
この構成により、出力回路２６は、半導体スイッチ（スイッチＳ６）の下流側端子ｂから半導体スイッチを通過した電流信号Ｉを、第２コンデンサ２６ａを介して取り出すことができる。
【００３６】
電流信号Ｉは、パルス信号２が上述した矩形波である場合、式（３）で示すことができる。
Ｉ（ｔ）＝Ｉ１・ｓｉｎ（ωｔ＋β）・・・（３）
ここでＩ１は電流信号Ｉの最大値、ωは角周波数、βは位相差である。位相差βは、例えばπ、すなわち１８０度である。
なお、第２コンデンサ２６ａと第２抵抗２６ｂは、式（３）で示す電流信号Ｉが得られるように設定するのがよい。
【００３７】
また、この図において、第２抵抗２６ｂより下流側の出力ライン２５に、バンドパスフィルタ２７と出力増幅器２８が直列に設けられている。
バンドパスフィルタ２７は、電流信号Ｉから計測範囲の周波数信号のみを取り出し、計測範囲外の雑音信号を除去する。
出力増幅器２８は、電流信号Ｉを増幅する。
増幅後の電流信号Ｉは、測定信号としてロックイン回路３０の測定信号端子に入力される。
【００３８】
図２において、ロックイン回路３０は、電流信号Ｉに比例する測定信号Ｘとパルス信号２に比例する参照信号ＹとからＬＰＦ出力２９を出力し、これから半導体スイッチ（スイッチＳ６）の導通抵抗ｒを検査する。
測定信号Ｘと参照信号Ｙは、時間ｔと出力との関係を示す信号であり、出力の単位は電圧でも電流でもよい。
【００３９】
図３は、ロックイン回路３０の具体例を示す図である。この図において、（Ａ）はロックイン回路３０の第１実施形態、（Ｂ）は第２実施形態である。
図３（Ａ）において、ロックイン回路３０は、掛算素子３２とローパスフィルタ３４を有する。
掛算素子３２は、例えばＰＳＤ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｅｒ）、すなわちスイッチ素子による同期検波回路であり、測定信号Ｘと参照信号Ｙを掛算する。参照信号Ｙは、＋と−が繰り返す矩形パルスであることから、この掛算の結果、測定信号Ｘに正パルスと負パルスを掛けた値がＰＳＤ出力として出力される。
ローパスフィルタ３４（ＬＰＳ）は、ＰＳＤ出力からノイズ信号及び二次高調波をカットし、ＰＳＤ出力の交流出力から直流成分を抽出する。
またこの例で、３６は反転素子であり、測定信号の極性を反転させる。掛算素子３２は、反転素子３６の使用と不使用を切換えできるようになっている。
図３（Ｂ）において、ロックイン回路３０は、さらに移相回路３８を有する。移相回路３８は、参照信号の位相を調整して、参照信号と測定信号の位相差を０°にすることができる。
【００４０】
図４は、ロックイン回路３０における測定信号Ｘ、参照信号Ｙ、ＰＳＤ出力、及びＬＰＦ出力を示す図である。ＰＳＤ出力は、掛算素子３２（ＰＳＤ）の出力であり、ＬＰＦ出力は、ローパスフィルタ３４（ＬＰＳ）の出力である。このうち、位相差は、（Ａ）が０°、（Ｂ）が９０°、（Ｃ）が１８０°の場合である。
上述した式（３）において、位相差βは、参照信号Ｙ（パルス信号２）に対して、２つのコンデンサ（第１コンデンサ２４ａと第２コンデンサ２６ａ）により、１８０°となる。
従って、図３（Ａ）のロックイン回路３０において、反転素子３６を使用しない場合、図４（Ｃ）のように、ＬＰＦ出力は負の値となる。
また、図３（Ａ）のロックイン回路３０において、反転素子３６を使用すれば、図４（Ａ）のように、ＬＰＦ出力は正の値となる。
さらに、位相差βが１８０°以外の場合でも、図３（Ｂ）のロックイン回路３０を用いることにより、参照信号の位相を調整して、ＬＰＦ出力を正の値とすることができる。
【００４１】
式（３）に示す電流信号Ｉは、式（１）に示す電圧信号Ｖと半導体スイッチの導通抵抗ｒの関数であり、電流信号Ｉは、電圧信号Ｖに比例し、導通抵抗ｒに反比例する。
従って、ロックイン回路３０のＬＰＦ出力２９は、電圧信号Ｖが一定である場合、半導体スイッチＳ６の導通抵抗ｒに反比例して変化する。
このＬＰＦ出力２９を、予め測定した正常値と比較することで、半導体スイッチＳ６の導通抵抗ｒを検査することができる。
【００４２】
例えば、図１，図２の火工品点火回路１０において、スイッチＳ２，Ｓ４をＯＦＦ（切断）した状態で、スイッチＳ６（半導体スイッチ）の導通抵抗ｒを検出する。
検出された導通抵抗ｒが、正常値の許容範囲よりも過大又は過小の場合には、スイッチＳ６が故障している可能性がある。また、火工品１の直流抵抗は、導通抵抗ｒよりも１桁以上大きいが、検出された電流信号Ｉが正常値の許容範囲よりも過小の場合には、火工品１が故障している可能性がある。
スイッチＳ６以外のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５についても、同様に検査することができる。さらに、火工品そのものの導通計測にも、同様に適用することができる。
【００４３】
図５は、本発明による火工品点火回路の導通点検方法の全体フロー図である。
この図において、本発明の方法は、Ｔ１〜Ｔ４の各ステップ（工程）からなる。
ステップＴ１では、パルス発振回路２２により、火工品１の点火に必要な電圧より１桁以上小さいパルス電圧Ｖ１と、火工品１の点火必要時間Ｔｉより短いパルス幅Δｔ１とを有するパルス信号２を一定の周期Δｔで発振させる。
ステップＴ２では、パルス信号２を、第１コンデンサ２４ａを介して半導体スイッチＳ６の上流側又は下流側の端子の一方（例えば上流側端子ａ）に入力する。
ステップＴ３では、半導体スイッチＳ６の上流側又は下流側の端子の他方（例えば下流側端子ｂ）から第２コンデンサ２６ａを介して電流信号Ｉを取り出す。
ステップＴ４では、ロックイン回路３０により、電流信号Ｉに比例する測定信号Ｘとパルス信号２に比例する参照信号Ｙとから半導体スイッチＳ６の導通抵抗ｒを検査する。
【００４４】
上述した本発明の装置と方法によれば、パルス発振回路２２のパルス信号２のパルス電圧Ｖ１が火工品１の点火に必要な電圧より１桁以上小さいので、本発明の導通点検装置２０が故障してパルス発振回路２２のパルス電圧Ｖ１が直接火工品１に印加されても、火工品１の着火を防止することができる。
また、このパルス信号２のパルス幅Δｔ１が火工品１の点火必要時間Ｔｉより短いので、同様に、導通点検装置２０が故障してパルス発振回路２２のパルス信号２が直接火工品１に印加されても、火工品１の着火を防止することができる。
【００４５】
さらに、入力回路２４がパルス電圧Ｖ１を、第１コンデンサ２４ａを介して入力し、出力回路２６が第２コンデンサ２６ａを介して電流信号Ｉを取り出すので、本発明の導通点検装置２０が故障してパルス信号２でなく直流電圧を出力しても、コンデンサを通過できないため、半導体スイッチＳ６へ直流電圧は印加されない。
また、半導体スイッチＳ６の上流側又は下流側の端子の一方（上流側端子ａ）に入力するパルス電圧Ｖ１が火工品１の点火に必要な電圧より１桁以上小さい微弱電圧であるため、半導体スイッチＳ６を通過した電流信号も微弱電流であるが、ロックイン回路３０によりパルス信号２を参照信号として電流信号Ｉに含まれる直流成分を高精度かつ高感度に検出することができる。
【００４６】
言い換えれば、本発明によれば、微弱電圧（電圧０．０１Ｖオーダ、１ｋＨｚ程度）のパルス信号２で微弱な漏れ電流（電流信号Ｉ）をロックイン回路３０で高精度かつ高感度に計測できる。
また、故障時でも火工品１に高電圧が掛からず、安全性が高い。
さらに、火工品点火回路１０に導通点検装置２０が直流的に接続されないため、高い絶縁性が得られる。
また、１ｋＨｚ程度の低周波で計測できるため、導通点検装置２０の構成素子として特殊で高価な素子は不要であり、低コストでできる。
【００４７】
なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４８】
ａ  上流側端子、ｂ  下流側端子、ｆ  周波数、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６  スイッチ（半導体スイッチ）、
Ｉ  電流信号、ｒ  導通抵抗、ｔ  時間、Ｔｉ  点火必要時間、
Δｔ  パルス信号の周期、Δｔ１  パルス幅、Ｉｉ  点火必要電流、
Ｖ  電圧信号、Ｖ１  パルス電圧、Ｘ  測定信号、Ｙ  参照信号、
ω  角周波数、α，β  位相差、１  火工品、２  パルス信号、
２ａ  発振信号、１０  火工品点火回路、１１  電源、１２  充電回路、
１３  蓄電器（コンデンサ）、１４  点火電源回路、１５ａ  正電圧ライン、
１５ｂ  負電圧ライン、１６ａ  第１バイパスライン、
１６ｂ  第２バイパスライン、１８  スイッチ回路、２０  導通点検装置、
２１  参照信号ライン、２２  パルス発振回路、２２ａ  発振器、
２２ｂ  パルス増幅器、２３  入力ライン、２４  入力回路、
２４ａ  第１コンデンサ、２４ｂ  第１抵抗、２５  出力ライン、
２６  出力回路、２６ａ  第２コンデンサ、２６ｂ  第２抵抗、
２７  バンドパスフィルタ、２８  出力増幅器、２９  ＬＰＦ出力、
３０  ロックイン回路、３２  掛算素子（ＰＳＤ）、
３４  ローパスフィルタ（ＬＰＳ）、３６  反転素子、３８  移相回路
【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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