(57)【要約】【課題】簡易に断線を検出する。【解決手段】断線検出回路２０４内の電圧監視コンパレータ２６２は、昇圧スイッチング回路２５２におけるブレーキ解除電圧の出力端の電圧値を監視しており、当該電圧値に相当するブレーキ解除信号がＶｒｅｆ以上である場合、後段のフォトカプラ絶縁回路２６４へ出力する。フォトカプラ絶縁回路２６４、及び、バッファ２６８は、前段からの信号を整形する。単安定マルチバイブレータ２７０は、バッファ２６８からの信号についてサンプリングを行って定電圧信号を生成し、マイクロコンピュータ２０６へ出力する。マイクロコンピュータ２０６は、単安定マルチバイブレータ２７０からの信号の電圧値が所定値未満である場合、電圧供給線２８０、２８１が断線していると判定する。【選択図】図３
2016090446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧供給線を介してブレーキ装置にブレーキ解除電圧を供給するブレーキ解除電圧供給手段と、
前記ブレーキ解除電圧供給手段が前記電圧供給線に前記ブレーキ解除電圧を供給していることを検出するブレーキ解除信号検出手段と、
前記ブレーキ解除信号検出手段により検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出手段と、
を備えることを特徴とする断線検出装置。
【請求項２】
前記ブレーキ解除信号検出手段は、
前記ブレーキ解除信号の電圧値と基準値とを比較し、前記ブレーキ解除信号の電圧値が前記基準値以上である場合に、前記ブレーキ解除信号を出力する比較手段と、
前記比較手段により出力される前記ブレーキ解除信号に基づき、定電圧信号を出力する定電圧信号出力手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の断線検出装置。
【請求項３】
前記断線検出手段は、前記定電圧信号出力手段からの前記定電圧信号が入力されない場合に前記電圧供給線の断線を検出することを特徴とする請求項２に記載の断線検出装置。
【請求項４】
前記ブレーキ解除信号検出手段は、供給される電圧を昇圧して前記ブレーキ解除電圧を出力する前記ブレーキ解除電圧供給手段により生成される前記ブレーキ解除信号の電圧値を検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の断線検出装置。
【請求項５】
電圧供給線を介してブレーキ装置にブレーキ解除電圧が供給されていることを検出するブレーキ解除信号検出ステップと、
前記ブレーキ解除信号検出ステップにおいて検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出ステップと、
を含むことを特徴とする断線検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断線検出装置及び断線検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、信号線の断線を検出するための様々な手法が提案されている。例えば、特許文献１では、センサに向けてパルス信号を発信し、反射したパルス信号の波高値に基づいて、センサに接続された信号線の断線を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３６８７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の手法では、断線検出用のパルス信号発生装置を設ける必要がある。また、反射パルス信号の波高値を検出するためにはセンサと信号線が接続される信号端子との間に、信号端子から見たインピーダンスを調整するための手段が必要となり、このインピーダンスの調整には高い精度が要求される。このため、簡易に断線を検出することが要請されている。
【０００５】
本発明は、問題点に鑑みてなされたものであり、簡易に断線を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る断線検出装置は、
電圧供給線を介してブレーキ装置にブレーキ解除電圧を供給するブレーキ解除電圧供給手段と、
前記ブレーキ解除電圧供給手段が前記電圧供給線に前記ブレーキ解除電圧を供給していることを検出するブレーキ解除信号検出手段と、
前記ブレーキ解除信号検出手段により検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記ブレーキ解除信号検出手段は、
前記ブレーキ解除信号の電圧値と基準値とを比較し、前記ブレーキ解除信号の電圧値が前記基準値以上である場合に、前記ブレーキ解除信号を出力する比較手段と、
前記比較手段により出力される前記ブレーキ解除信号に基づき、定電圧信号を出力する定電圧信号出力手段と、
を備えるようにしてもよい。
【０００８】
前記断線検出手段は、前記定電圧信号出力手段からの前記定電圧信号が入力されない場合に前記電圧供給線の断線を検出するようにしてもよい。
【０００９】
前記ブレーキ解除信号検出手段は、供給される電圧を昇圧して前記ブレーキ解除電圧を出力する前記ブレーキ解除電圧供給手段により生成される前記ブレーキ解除信号の電圧値を検出するようにしてもよい。
【００１０】
目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る断線検出方法は、
電圧供給線を介してブレーキ装置にブレーキ解除電圧が供給されていることを検出するブレーキ解除信号検出ステップと、
前記ブレーキ解除信号検出ステップにおいて検出されたブレーキ解除信号の電圧値が所定値未満である場合に前記電圧供給線の断線を検出する断線検出ステップと、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易に断線を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る制御ユニットの概略構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るブレーキボードの概略構成を示す図である。
【図３】実施形態に係る断線検出回路の構成を示す図である。
【図４】実施形態に係る昇圧スイッチング回路と電圧監視コンパレータとの接続についての詳細図である。
【図５】実施形態に係る断線検出用信号の生成過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１は、実施形態に係る制御ユニットの概略構成を示す図である。図１に示す制御ユニット１００は、アクチュエータ等に搭載されるブレーキ装置を制御するものである。制御ユニット１００は、基板であるベースボード１１０、電源ボード１１２、ドライバボード１１４、１１６、１１８、１２０、ブレーキボード１２２、制御インタフェースボード１２４、メインＣＰＵ（Central Processing Unit）ボード１２６、拡張Ｉ／Ｏボード１２８、１３０、アブソバッテリボード１３２、エンコーダパネルボード１３４、及び、表示パネルボード１３６を含んで構成される。
【００１５】
ベースボード１１０には、電源ボード１１２、ドライバボード１１４、１１６、１１８、１２０、ブレーキボード１２２、制御インタフェースボード１２４、メインＣＰＵボード１２６、及び、拡張Ｉ／Ｏボード１２８、１３０が取り付けられる。また、エンコーダパネルボード１３４は、ブレーキボード１２２、制御インタフェースボード１２４及びアブソバッテリボード１３２が接続され、表示パネルボード１３６は、メインＣＰＵボード１２６が接続される。
【００１６】
図２は、実施形態に係るブレーキボード１２２の概略構成を示す図である。図２に示すブレーキボード１２２は、ブレーキ装置２５４に対して、ブレーキ解除用の電力であるブレーキ解除電圧を供給する。ブレーキ装置２５４は、ブレーキ解除電圧が供給されていないときにはブレーキがかかった状態となり、一方、ブレーキ解除電圧が供給されているときにはブレーキが解除された状態となる。
【００１７】
ブレーキボード１２２は、ブレーキ回路２０２、断線検出回路２０４、マイクロコンピュータ２０６、外部リリースコネクタ２０８、外部ブレーキリリーススイッチ２１０、ＯＲ回路２１２、及び、フォトカプラ絶縁回路２１４を含んで構成される。
【００１８】
ブレーキ回路２０２は、断線検出回路２０４が接続される。断線検出回路２０４は、マイクロコンピュータ２０６が接続される。ＯＲ回路２１２は、マイクロコンピュータ２０６、外部リリースコネクタ２０８、及び、外部ブレーキリリーススイッチ２１０が接続される。フォトカプラ絶縁回路２１４は、ブレーキ回路２０２及びＯＲ回路２１２が接続されるとともに、ブレーキ解除電圧の供給先であるブレーキ装置２５４が接続される。
【００１９】
図３は、実施形態に係る断線検出回路２０４の構成を示す図である。図３に示す断線検出回路２０４は、電圧監視コンパレータ２６２、フォトカプラ絶縁回路２６４、バッファ２６８、及び、単安定マルチバイブレータ２７０を含んで構成される。電圧監視コンパレータ２６２は、ブレーキ回路２０２内の昇圧スイッチング回路２５２が接続される。フォトカプラ絶縁回路２６４は、電圧監視コンパレータ２６２が接続される。バッファ２６８は、フォトカプラ絶縁回路２６４が接続される。単安定マルチバイブレータ２７０は、バッファ２６８が接続されるとともに、マイクロコンピュータ２０６に接続される。
【００２０】
本実施形態では、ブレーキボード１２２内に断線検出回路２０４を設けることにより、ブレーキ装置２５４へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線２８０、２８１の断線を検出することができる。
【００２１】
次に、ブレーキ装置２５４へのブレーキ解除電圧の供給について説明する。ブレーキ装置２５４へのブレーキ解除電圧の供給の際、マイクロコンピュータ２０６は、ブレーキ装置２５４のブレーキ解除を指示するためのブレーキ解除指令信号をＯＲ回路２１２へ出力する。また、外部リリースコネクタ２０８は、外部の制御装置（図示せず）を接続し、ブレーキ装置２５４へのブレーキ解除電圧の供給の際、制御装置からのブレーキ解除指令信号をＯＲ回路２１２へ出力する。また、外部ブレーキリリーススイッチ２１０は、ブレーキ装置２５４へのブレーキ解除電圧の供給の際、作業者の操作によりオンとなり、ブレーキ解除指令信号をＯＲ回路２１２へ出力する。
【００２２】
ＯＲ回路２１２は、マイクロコンピュータ２０６、外部リリースコネクタ２０８、及び、外部ブレーキリリーススイッチ２１０の何れかからのブレーキ解除指令信号が入力されるとオン状態となり、フォトカプラ絶縁回路２１４へ所定電圧の信号を出力する。
【００２３】
また、ブレーキ回路２０２内の昇圧スイッチング回路２５２は、外部電源（図示せず）からの直流（ＤＣ）２４［Ｖ］をＤＣ４５［Ｖ］に昇圧してブレーキ解除電圧を生成し、電圧供給線２８１を介して当該ブレーキ解除電圧をフォトカプラ絶縁回路２１４へ出力する。
【００２４】
フォトカプラ絶縁回路２１４は、ＯＲ回路２１２からの所定電圧の信号が入力されるとオン状態となる。更に、フォトカプラ絶縁回路２１４は、オン状態のときに昇圧スイッチング回路２５２からのブレーキ解除電圧が入力されると、当該ブレーキ解除電圧をブレーキ装置２５４へ出力する。ブレーキ装置２５４は、ブレーキ解除電圧が入力されるとブレーキを解除する。これにより、ブレーキ装置２５４が搭載されたアクチュエータ等は移動可能となる。
【００２５】
次に、ブレーキ装置２５４へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線２８０、２８１の断線の検出について説明する。図４は、昇圧スイッチング回路２５２と電圧監視コンパレータ２６２との接続についての詳細図である。
【００２６】
図４に示すように、昇圧スイッチング回路２５２には、シャント抵抗２８２が接続される。シャント抵抗２８２の両端にはブレーキ解除電圧の出力端の電圧値に相当するブレーキ解除信号が流れる。このブレーキ解除信号が電圧監視コンパレータ２６２に入力されることにより、電圧監視コンパレータ２６２は、昇圧スイッチング回路２５２から電圧供給線２８１を介してブレーキ装置２５４に供給されるブレーキ解除電圧の出力状態を監視する。電圧監視コンパレータ２６２は、ブレーキ解除信号の電圧値と、電源２８３から供給される予め定められた基準値Ｖｒｅｆとを比較する。
【００２７】
図５（ａ）は、電圧監視コンパレータ２６２に入力されるブレーキ解除信号の一例である。図５（ａ）に示すブレーキ解除信号は、８０［ｋＨｚ］の周期で繰り返される三角波電流であり、波高値は例えば３００[ｍＶ]である。ブレーキ解除信号の電圧値が基準値Ｖｒｅｆ（例えば２００［ｍＶ］）以上である場合、電圧監視コンパレータ２６２は、ブレーキ解除信号を後段のフォトカプラ絶縁回路２６４へ出力する。一方、ブレーキ解除信号の電圧値が基準値Ｖｒｅｆ未満である場合、電圧監視コンパレータ２６２は、後段のフォトカプラ絶縁回路２６４へ何ら信号を出力しない。図５（ｂ）は、電圧監視コンパレータ２６２から出力されるブレーキ解除信号の一例である。図５（ｂ）に示すブレーキ解除信号は、図５（ａ）に示す三角波電流のうち、基準値Ｖｒｅｆ以上となる期間のパルス幅を有し、８０［ｋＨｚ］の周期で繰り返されるパルス波形であり、波高値は例えば２４［Ｖ］である。
【００２８】
フォトカプラ絶縁回路２６４は、電圧監視コンパレータ２６２の出力波形が入力されて、後段のバッファ２６８へ出力する。図５（ｃ）は、フォトカプラ絶縁回路２６４から出力される信号の一例である。図５（ｃ）に示す信号は、８０［ｋＨｚ］の周期で繰り返される点で、図５（ａ）に示すブレーキ解除信号と同様であるが、波形は三角波ではなく、なまった波形となり、波高値は例えば５［Ｖ］である。
【００２９】
バッファ２６８は、フォトカプラ絶縁回路２６４からの信号をパルス信号に整形して、後段の単安定マルチバイブレータ２７０へ出力する。図５（ｄ）は、バッファ２６８から出力されるパルス信号の一例を示す図である。図５（ｄ）に示す信号は、８０［ｋＨｚ］の周期で繰り返される点で、図５（ａ）に示すブレーキ解除信号と同様であるが、波形は三角波ではなく、パルス波形となり、波高値は図５（ｃ）に示す信号と同様の例えば５［Ｖ］である。
【００３０】
単安定マルチバイブレータ２７０は、バッファ２６８からのパルス信号について８０［ｋＨｚ］以下の周期でサンプリングを行って定電圧信号を生成し、マイクロコンピュータ２０６へ出力する。図５（ｅ）は、単安定マルチバイブレータ２７０から出力される定電圧信号の一例を示す図である。単安定マルチバイブレータ２７０は、バッファ２６８からのパルス信号が継続している間、定電圧信号の出力を継続する。定電圧信号の波高値は図５（ｃ）、（ｄ）に示す信号と同様の例えば５［Ｖ］である。
【００３１】
マイクロコンピュータ２０６は、単安定マルチバイブレータ２７０からの信号の電圧値を監視している。マイクロコンピュータ２０６は、単安定マルチバイブレータ２７０からの信号の電圧値が所定値以上である場合、換言すれば、定電圧信号の出力が継続している場合には、ブレーキ装置２５４へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線２８０、２８１が断線していないと判定する。一方、マイクロコンピュータ２０６は、単安定マルチバイブレータ２７０からの信号の電圧値が所定値未満である場合、換言すれば、定電圧信号の出力がない場合には、電圧供給線２８０、２８１が断線していると判定する。
【００３２】
電圧供給線２８０、２８１が断線している場合、マイクロコンピュータ２０６は、ブレーキボード１２２が接続されたベースボード１１０を介して、メインＣＰＵボード１２６へ断線を検出したことを示す信号（断線検出信号）を出力する。メインＣＰＵボード１２６は、断線検出信号が入力されると、所定の警報を出力する。例えば、メインＣＰＵボード１２６は、表示パネルボード１３６内の表示パネル（図示せず）に断線が発生したことを通知する画像を表示させる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態では、断線検出回路２０４内の電圧監視コンパレータ２６２は、昇圧スイッチング回路２５２におけるブレーキ解除電圧の出力端の電圧値に相当するブレーキ解除信号を監視しており、ブレーキ解除信号の電圧値がＶｒｅｆ以上である場合、後段のフォトカプラ絶縁回路２６４へ出力する。フォトカプラ絶縁回路２６４、及び、バッファ２６８は、前段からの信号を整形し、単安定マルチバイブレータ２７０は、バッファ２６８からの信号についてサンプリングを行って定電圧信号を生成し、マイクロコンピュータ２０６へ出力する。そして、マイクロコンピュータ２０６は、単安定マルチバイブレータ２７０からの信号の電圧値を監視しており、電圧値が所定値未満である場合、電圧供給線２８０、２８１が断線していると判定する。
【００３４】
このように、ブレーキボード１２２内に断線検出回路２０４を設けることにより、ブレーキ装置２５４へブレーキ解除電圧を供給するための電圧供給線２８０、２８１の断線を検出することが可能となる。
【００３５】
また、従来のように、断線検出用のパルス信号発生装置を設ける必要がなく、信号検出のための断線検出回路２０４を設けるだけでよく、更には、高い精度が要求されるインピーダンスの調整も不要で有り、簡易に電圧供給線２８０、２８１の断線を検出することが可能となる。
【００３６】
以上、実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００３７】
上述した実施形態では、図２に示すようにブレーキボード１２２内にブレーキ回路２０２が１つだけの場合を例に説明したが、複数のブレーキ回路２０２が設けられる場合にも同様に本発明を適用することができる。複数のブレーキ回路２０２が設けられる場合には、断線検出回路２０４は、複数のブレーキ回路２０２のそれぞれと接続され、ブレーキ回路２０２毎に内部の電圧供給線２８０、２８１の断線を検出する。また、電圧監視コンパレータ２６２も、複数のブレーキ回路２０２のそれぞれと接続され、ブレーキ回路２０２毎に内部の昇圧スイッチング回路２５２におけるブレーキ解除信号が入力される。
【００３８】
また、断線検出回路２０４は、電圧監視コンパレータ２６２、フォトカプラ絶縁回路２６４、バッファ２６８、及び、単安定マルチバイブレータ２７０を含む構成に限定されない。断線検出回路２０４は、昇圧スイッチング回路２５２におけるブレーキ解除電圧の出力端の電圧値に相当するブレーキ解除信号を監視し、当該ブレーキ解除信号の電圧値が基準値未満であれば、電圧供給線２８０、２８１の断線を検出する機能を有するものであればよい。
【００３９】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１００  制御ユニット
１１０  ベースボード
１１２  電源ボード
１１４、１１６、１１８、１２０  ドライバボード
１２２  ブレーキボード
１２４  制御インタフェースボード
１２６  メインＣＰＵボード
１２８、１３０  拡張Ｉ／Ｏボード
１３２  アブソバッテリボード
１３４  エンコーダパネルボード
１３６  表示パネルボード
２０２  ブレーキ回路
２０４  断線検出回路
２０６  マイクロコンピュータ
２０８  外部リリースコネクタ
２１０  外部ブレーキリリーススイッチ
２１２  ＯＲ回路
２１４  フォトカプラ絶縁回路
２５２  昇圧スイッチング回路
２５４  ブレーキ装置
２６２  電圧監視コンパレータ
２６４  フォトカプラ絶縁回路
２６８  バッファ
２７０  単安定マルチバイブレータ
２８０、２８１  電圧供給線
２８２  シャント抵抗
２８３  電源
【図１】
2016090446.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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