信号处理装置及控制单元的制作方法

文档序号:7229723阅读:156来源:国知局
专利名称:信号处理装置及控制单元的制作方法
技术领域
本发明涉及一种信号处理装置及具有该信号处理装置的控制单元,该信号处理装置具有与开关元件电气连接的信号处理电路,可以在开关元件的接点中接通防腐蚀电流。
背景技术
图1是表示相关技术的控制单元11的电路的电路图。在控制单元11中,集成电路12的输入端子13与开关元件14电气连接。用于在开关元件14中流入防腐蚀电流的防腐蚀电流通电电阻15,在开关元件14和输入端子13之间并联连接,作为集成电路12的分立部件而设置。另外,在集成电路12内设有电涌保护电路16,其用于吸收施加于输入端子13的电涌,用于从外部抑制对集成电路12的电涌破坏的串联电阻18被串联连接。在集成电路12内包含接点逻辑判断单元17,其基于输入端子13的电压,判断开关元件14的接点逻辑(例如参考专利2879807号公报)。
在相关技术中,由于防腐蚀电流通电电阻15作为分立部件设置,所以分立部件的部件数量增加,在设置具有多个输入通道的集成电路12的控制单元10中,作为分立部件会增加相当数量的部件数量(由于串联电阻18必须在集成电路12之外抑制来自集成电路12的外部的电涌,所以必须作为分立部件构成)。

发明内容
本发明的目的在于,提供一种信号处理装置及控制单元,该信号处理装置在信号处理电路的外部保护信号处理电路不受电涌的破坏,同时降低信号处理电路的分立部件的部件数量。
为了实现上述目的,根据本发明,提供一种信号处理装置,其与接点电气连接,其特征在于,具有信号处理电路,其包括输入端子,其与接点电气连接;以及防腐蚀电流通电单元,其可以经由输入端子向接点接通用于去除接点腐蚀的防腐蚀电流;以及串联电阻,其在输入端子和接点之间电气插入,经由上述串联电阻接通上述防腐蚀电流。
上述串联电阻可以降低从上述接点向上述信号处理装置输入的电涌。
根据上述结构,由防腐蚀电流通电单元在接点中接通防腐蚀电流,以可以去除接点腐蚀。该防腐蚀电流,其电流值由串联电阻决定。另外串联电阻降低施加于信号处理电路中的电涌,抑制信号处理电路的破坏,同时即使在万一信号处理电路短路破坏的情况下,也能够防止信号处理电路损伤破坏。
根据上述结构,通过在接点和输入端子之间插入串联电阻,可以使串联电阻同时具有决定防腐蚀电流的电流值的电阻、以及用于抑制信号处理电路的电涌破坏的电阻的功能,而且能够减少信号处理装置的部件数量。由此,可以使信号处理装置的结构简单化。进而,由于串联电阻同时具有上述2个电阻的功能,所以能够减少热源。
上述信号处理装置还可以包含通电状态切换单元,其切换由上述防腐蚀电流通电单元接通的上述防腐蚀电流的通电状态;以及定时信号产生单元,其产生周期性变化的定时信号,将产生的定时信号向通电状态切换单元输出,通电状态切换单元基于所输出的定时信号的变化,切换上述防腐蚀电流的上述通电状态。
根据上述结构,由于基于由定时信号产生单元输出的定时信号的变化,通电状态切换单元切换防腐蚀电流的通电状态,所以能够周期性地切换防腐蚀电流通电状态和未通电状态。
根据上述结构,周期性地切换防腐蚀电流通电的状态和未通电状态,抑制在接点中长时间接通防腐蚀电流。由此,可以抑制接点过度发热。
上述信号处理装置还可以具有接点逻辑判断电流通电单元,其可以向输入端子接通电流值小于防腐蚀电流的电流值的接点逻辑判断电流;接点逻辑判断单元,其与输入端子电气连接,基于施加于输入端子的电压判断接点的连接状态;以及通电状态切换单元,其切换向输入端子接通防腐蚀电流的防腐蚀电流通电状态、和向输入端子接通接点逻辑判断电流而判断接点的连接状态的接点逻辑判断状态。
根据上述结构,在防腐蚀电流通电状态下,由防腐蚀电流通电单元,经由输入端子在接点中接通防腐蚀电流。在接点逻辑判断状态下,由接点逻辑判断电流通电单元,经由输入端子在接点中接通接点逻辑判断电流。通电状态切换单元能够切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态。接点逻辑判断单元可以基于施加于输入端子的电压,判断接点的连接状态。由此,通过切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态,能够将接通防腐蚀电流而去除腐蚀的期间、和接通接点逻辑判断电流而判断接点逻辑的期间分离。
根据上述结构,由于将接通防腐蚀电流而去除腐蚀的期间、和接通接点逻辑判断电流而判断接点逻辑的期间分离,所以可以根据电流值小于防腐蚀电流的接点逻辑判断电流,判断接点的连接状态。通过这样接通接点逻辑判断电流,即使插入大电阻值的串联电阻,也能够判断接点的连接状态,即能够判断接点逻辑。由此,即使使大电阻值的串联电阻插入接点和输入端子之间,使其同时具有上述2个功能,也能够良好地判断接点的接点逻辑。
上述信号处理装置还可以包含定时信号产生单元,其产生周期性变化的定时信号,将产生的定时信号向通电状态切换单元输出,通电状态切换单元基于所输出的定时信号的变化,切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态。
根据上述结构,由于基于从定时信号产生单元输出的定时信号的变化,通电状态切换单元切换各状态,所以能够周期性地切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态。
根据上述结构,周期性地切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态,从而实现定期地判断接点的连接状态。
接点逻辑判断单元还可以基于定时信号的变化,输出接点逻辑判断状态下的接点连接状态的判断结果。
根据上述结构,接点逻辑判断单元输出接点逻辑判断状态下的判断结果。
根据上述结构,由于输出接点逻辑判断状态下的判断结果,所以在该输出中,防腐蚀电流通电状态下的判断结果和接点逻辑判断状态下的判断结果不会混合,能够容易地基于所输出的判断结果判断接点的连接状态。
上述接点逻辑判断单元还可以包括降压部,其在经由输入端子接通上述防腐蚀电流时,降低施加于上述接点逻辑判断单元的电压。
根据上述结构,在防腐蚀电流通电时,能够在输入端子和接点逻辑判断单元之间降低电压。
根据上述结构,在防腐蚀电流通电状态下,能够在输入端子和接点逻辑判断单元之间降低电压。由于基于该降低后的电压,接点逻辑判断单元判断接点的连接状态,所以能够在低电压区域判断接点的连接状态。由此,在流过防腐蚀电流通电状态这样的大电流,向接点施加高电压时,不会判断接点的连接状态。因此能够抑制连接状态的错误判断,容易地进行接点连接状态的判断。
还可以在上述信号处理装置中设置多个上述信号处理电路,向信号处理电路的各通电状态切换单元输出产生的定时信号,各通电状态切换单元基于所输出的上述定时信号的变化,切换上述防腐蚀电流的上述通电状态。
根据上述结构,具有含有通电状态切换单元的多个信号处理电路,基于由定时信号产生单元产生的定时信号的变化,各信号处理电路中具有的通电状态切换单元切换其通电状态。
根据上述结构,各信号电路中具有的通电状态切换单元基于定时信号产生单元产生的定时信号,切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态。由此,不需要对每个通电状态切换单元中构成定时信号产生单元,能够进行简单地构成。
上述定时信号还可以包括第1定时信号、和具有与第1定时信号的定时不同的定时的第2定时信号,上述第1定时信号向上述多个通电状态切换单元的任一个输出,上述第2定时信号向上述多个通电状态切换单元的另一个输出。
根据上述结构,第1定时信号向多个通电状态切换单元中的任一个输出,第2定时信号向多个通电状态切换单元中的另一个输出。由此,上述1个通电状态切换单元以与另1个通电状态切换单元不同的定时,切换防腐蚀电流的通电状态。
根据上述结构,1个通电状态切换单元以与另外1个通电状态切换单元不同的定时,切换防腐蚀电流的通电状态。由此,能够阻止防腐蚀电流同时向多个信号处理电路通电,能够阻止多个信号处理电路中同时发热、产生电磁波。由于使多个信号处理电路中的1个信号处理电路中,以与其他信号处理电路不同的定时发热,产生电磁波,所以能够抑制异常发热,抑制辐射电场强度的恶化。
上述防腐蚀电流通电单元还可以基于上述接点连接状态的判断结果,使上述防腐蚀电流的上述电流值变化。
上述信号处理装置根据上述结构,能够改变防腐蚀电流的电流值。
根据上述结构,可以基于接点逻辑判断单元的判断结果,使防腐蚀电流的电流值变化。例如,可以在开关元件的接点持续腐蚀的情况下,增大防腐蚀电流的电流值而促进腐蚀的去除,如果已经去除了开关元件接点的腐蚀,则可以减小防腐蚀电流的电流值而抑制信号处理电路中的发热。
上述通电状态切换单元还可以还包含电花吸收单元,其吸收在上述通电状态切换单元切换上述接点逻辑判断状态和上述防腐蚀电流通电状态时产生的电花。
根据上述结构,能够由通电状态切换单元吸收切换接点逻辑判断状态和防腐蚀电流通电状态时产生的电花。
根据上述结构,通过吸收电花能够抑制辐射电磁场强度恶化。
根据本发明,提供一种控制单元,其控制驱动装置,其特征在于,其具有上述信号处理装置;以及控制装置,上述控制装置基于上述接点的连接状态,控制上述驱动装置。
根据上述结构,能够实现具有信号处理装置的控制单元。
根据本发明,提供一种防止接点腐蚀的方法,其特征在于,经由与上述接点电气连接的信号处理电路的输入端子、和在该接点与该输入端子之间电气插入的串联电阻,在该接点中接通用于去除该接点腐蚀的防腐蚀电流,通过上述串联电阻降低输入上述信号处理电路中的电涌。
根据上述结构,能够在接点中接通防腐蚀电流而去除接点腐蚀。该防腐蚀电流的电流值由串联电阻决定。而且串联电阻降低施加于信号处理电路中的电涌,抑制信号处理电路的破坏,同时即使在万一信号处理电路短路破坏的情况下,也能够防止信号处理电路损伤破坏。
根据上述结构,通过在接点和输入端子之间插入串联电阻,能够使串联电阻同时具有决定防腐蚀电流电流值的电阻及用于抑制信号处理电路的电涌破坏的电阻的功能,能够降低部件数目。由此能够使结构简单化。另外由于串联电阻同时具有上述2个电阻的功能,所以能够减少热源。
根据本发明,提供一种信号处理电路,其具有与接点电气连接的输入端子,其特征在于,具有防腐蚀电流通电单元,其可以经由输入端子向接点接通用于去除接点腐蚀的防腐蚀电流;通电状态切换单元,其切换上述防腐蚀电流通电单元中的上述防腐蚀电流的通电状态及非通电状态;以及定时信号产生单元,其产生周期性变化的定时信号,并将产生的定时信号向上述通电状态切换单元输出,上述通电状态切换单元基于上述定时信号的变化,切换上述防腐蚀电流通电单元中的上述防腐蚀电流的上述通电状态及上述非通电状态。


图1是表示相关技术的控制单元11的电路的电路图。
图2是表示本发明的实施方式1的信号处理装置20的电气结构的框图。
图3是表示具有信号处理装置20的ECU 40的电气结构的框图。
图4是表示信号处理装置20的电路的电路图。
图5是表示由振荡单元31起振的IPLUSE信号65及FFCLK信号66的变化定时的图。
图6是表示实施方式2的信号处理装置20A的电路的电路图。
图7是表示实施方式3的信号处理装置20B的电路的电路图。
图8是概略表示实施方式4的信号处理装置20C的电路的电路图。
图9是表示由振荡单元31D起振的IPLUSE信号65、FFCLK信号66及切换信号82的变化定时的图。
图10是表示由振荡单元31D起振的实施方式2的电气信号的变化定时的图。
图11是表示由振荡单元31D起振的实施方式3的电气信号的变化定时的图。
图12是概略表示实施方式6的信号处理装置20E的电路的电路图。
图13是概略表示实施方式7的信号处理装置20F中包含的防腐蚀电流通电单元27F及通电状态切换单元29F的电路的电路图。
具体实施例方式
下面,参考

用于实施本发明的多个实施方式。在各实施方式中,有时候对与前面实施方式中说明的事项对应的部分,标注相同的参考标号,省略重复的说明。在仅说明一部分结构的情况下,结构的其他部分与前面说明的实施方式相同。另外,并不仅限于在各实施方式中具体说明的部分的组合,特别地,只要在组合中不产生障碍,也可以将实施方式之间局部地组合。
图2是表示本发明的实施方式1的信号处理装置20的电气结构的框图。图3是表示具有信号处理装置20的ECU 40的电气结构的框图。图4是表示信号处理装置20的电路的电路图。信号处理装置20与开关元件21电气连接,为了去除开关元件21的接点21a的腐蚀,可以在上述接点21a中流过防腐蚀电流。开关元件21的接点21a表示使开关元件21的2个端子接触时的接点。信号处理装置20包含在作为控制单元的电子控制单元40(简称ECU)中。ECU 40还包括微型计算机92,搭载在例如汽车等车辆上。微型计算机92与油压螺线管等致动器93电气连接。微型计算机92具有控制致动器93的功能。信号处理电路20及微型计算机92与未图示的电源电气连接。微型计算机92经由信号处理装置20而与开关元件21电气连接。信号处理装置20是判断开关元件21的接点21a的连接状态、即接点逻辑,并将该判断结果向微型计算机92输出的装置。微型计算机92基于开关元件21的接点21a的连接状态,控制致动器93,进行车辆的驱动等。开关元件21例如为超速档开关,如果使开关接通,则微型计算机92驱动控制作为致动器93的变速油压螺线管。但是,开关元件21并不限定为超速档开关,也可以是制动开关、危险开关,另外并不限定为开关元件,也可以是连接器。致动器93也并不限定为变速油压螺线管。在车辆中包括这些开关及致动器。信号处理装置20并不限定于包含在ECU 40中,也可以包含在搭载在电气化产品中的控制单元中。在信号处理装置20中包括集成电路(信号处理电路)22和串联电阻23。
集成电路22是基于输入的电气信号进行处理,输出电气信号的电路。集成电路22基本上包括电源线24、导电路25、接点逻辑判断电流通电单元26、防腐蚀电流通电单元27、电涌保护单元28、通电状态切换单元29、接点逻辑判断单元30及振荡单元31。
电源线24与未图示的电源电气连接。集成电路22具有输入端子32,输入端子32经由串联电阻23与开关元件21电气连接。导电路25与输入端子32电气连接。
接点逻辑判断电流通电单元26是基于向电源线24供给的电流,向导电路25供给接点逻辑判断电流的电路。所谓接点逻辑判断电流,是为了判断开关元件21的接点21a的连接状态而在开关元件21中接通的电流。接点逻辑判断电流通电单元26具有接点逻辑判断电流通电部41和接点逻辑判断电流调整部42。接点逻辑判断电流通电部41在电源线24和导电路25之间并联连接。接点逻辑判断电流通电部41是所谓的场效应晶体管(简称FET),源极与电源线24电气连接,漏极与导电路25电气连接,基板与源极电气连接。后面的FET如果没有特别记述,可以是耗尽型及增强型的任意一种FET。但是,接点逻辑判断电流通电部41并不限定于FET,也可以是双极晶体管。接点逻辑判断电流通电部41的漏极和导电路25之间,电气插入二极管43,阻止电流从导电路25向电源线24逆流。
接点逻辑判断电流调整部42具有调整从电源线24经由接点逻辑判断电流通电部41向导电路25流过的电流的电流值的功能。接点逻辑判断电流调整部42具有基于流过电源线24的电流的电流值,调整施加于接点逻辑判断电流通电部41的栅极的电压,以调整接点逻辑判断电流通电部41的电流的功能。在本实施方式中,接点逻辑判断电流调整部42包含2个FET 42a、42b、比较器(运算放大器)42c和调整部分压电路42d而构成。但是接点逻辑判断电流调整部42并不限定于上述结构。
2个FET 42a、42b在电源线24和接地之间串联连接。电源线24侧的FET 42a(以下有时候称为“上游侧FET 42a”),源极与电源线24电气连接,漏极与接地侧的FET 42b(以下有时候称为“下游侧FET 42b”)的漏极电气连接。另外,上游侧FET 42a的栅极与上游侧FET 42a的漏极及接点逻辑判断电流通电部41的栅极电气连接。下游侧FET 42b的源极经由电阻100接地。
运算放大器42c的反向输入端子与下游侧FET 42b的源极电气连接,非反向输入端子与调整部分压电路42d电气连接。运算放大器42c的输出端子与下游侧FET 42b的栅极电气连接。调整部分压电路42d是所谓的分压电路,与电源线24电气连接并接地。调整部分压电路42d构成为,将施加于电源线24的电压分压,该被分压的限制电压V1施加于运算放大器42c的非反向输入端子。限制电压V1例如是7V。
作为防腐蚀电流通电单元的防腐蚀电流通电单元27,具有向开关元件21的接点21a接通防腐蚀电流的功能。防腐蚀电流是能够去除开关元件21的接点21a的腐蚀的电流,是电流值远远大于在信号处理中传送的电气信号的电流值的电流。防腐蚀电流的电流值设定为大于接点逻辑判断电流的电流值。防腐蚀电流例如是15mA,接点逻辑判断电流例如是1.5mA。在本实施方式中,防腐蚀电流通电单元27为npn型晶体管,集电极与电源线24电气连接,发射极与导电路25电气连接。但是,并不限定为npn型的晶体管,也可以是pnp型的晶体管。
防腐蚀电流通电单元27的发射极和基极之间,经由电流限制电阻44电气连接,抑制接点逻辑判断时的防腐蚀电流。防腐蚀电流通电单元27的发射极和导电路25之间,插入防逆流单元45。在本实施方式中,防逆流单元45为二极管,阳极与防腐蚀电流通电单元27电气连接,阴极与导电路25电气连接,在施加于输入端子32的电压上升的情况下,抑制流向电源线24的电流。防腐蚀电流通电单元27具有供给由串联电阻23限制的防腐蚀电流的功能。
作为电涌吸收单元的电涌保护单元28,具有吸收施加于输入端子32的电涌、即施加于集成电路22的电涌的功能。电涌保护单元28由2个齐纳二极管串联连接而构成,其一端与导电路25电气连接,另一端接地。2个齐纳二极管的阴极相互电气连接,一个齐纳二极管的阳极与导电路25电气连接,另一个齐纳二极管的阳极接地。但是,电涌保护单元28的结构并不限定于上述结构。
通电状态切换单元29是切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态的电路。通电状态切换单元29例如是开关,与来自振荡单元31的IPULSE信号的高/低同步而开关进行接通/断开,与电流限制电阻44串联连接,其一端与电源线24电气连接,另一端与电流限制电阻44电气连接。防腐蚀电流通电单元27的基极和电流限制电阻44并联地与通电状态切换单元29连接。防腐蚀电流通电状态是经由输入端子32在开关元件21的接点21a中接通防腐蚀电流的状态,接点逻辑判断状态是经由输入端子32在开关元件21的接点21a中接通接点逻辑判断电流的状态。
接点逻辑判断单元30具有基于导电路25的电压、即输入端子32的电压,间歇地判断开关元件21的接点21a的接点逻辑的功能。在本实施方式中,接点逻辑判断单元30具有接点逻辑判断部61和判断结果输出部62。接点逻辑判断部61包括比较器61a和判断部分压电路61b。
比较器61a的非反向输入端子与导电路25电气连接,反向输入端子与判断部分压电路61b电气连接。比较器61a的输出端子与判断结果输出部62电气连接。判断部分压电路61b是所谓的分压电路,其具有如下功能,即,将施加于电源线24的电压分压而产生接点逻辑基准电压V3,将接点逻辑基准电压V3施加于比较器61a的反向输入端子。接点逻辑基准电压V3例如是7V,是用于判断在接点逻辑判断电流通电时,开关元件21的接点21a是否连接的基准电压。在本实施方式中,判断部分压电路61b是将2个电阻串联连接,其一端与电源线24电气连接,另一端接地。
判断结果输出部62具有在接点逻辑判断状态下输出开关元件21的接点21a的接点逻辑的功能。在本实施方式中,判断结果输出部62包含D型触发器,作为一个输入端子的D端子与接点逻辑判断部61的输出端子、即比较器61a的输出端子电气连接,作为另一个输入端子的CLK端子与振荡单元31电气连接。作为判断结果输出部62的输出端子的Q端子例如与微型计算机电气连接。判断结果输出部62基于向CLK端子输入的FFCLK信号,从Q端子输出从D端子输入的信号。
图5(a)及图5(b)是表示由振荡单元31起振的IPLUSE信号65及FFCLK信号66的变化定时的图。图5(a)及图5(b)的横轴为经过时间,纵轴表示高电平及低电平。作为定时信号产生单元的振荡单元31是所谓的振荡电路,具有能够起振IPLUSE信号65及FFCLK信号66的结构。振荡单元31例如由振荡电路构成。但是,并不限定于振荡电路,也可以是中央运算处理装置(CentralProcessing Unit简称CPU)。作为定时信号的IPLUSE信号65如图5(a)所示,是周期性地将信号电平切换为高及低的信号,从振荡单元31传送至通电状态切换单元29。通电状态切换单元29具有基于IPLUSE信号65而切换防腐蚀电流通电状态(开关的闭合状态)和接点逻辑判断状态(开关的断开状态)的功能。
在振荡单元31和判断结果输出单元62之间,插入延迟电路91。FFCLK信号66是周期性地将信号电平切换为高及低的信号,如图5(b)所示,是如下所述的信号以从振荡单元31输出的IPLUSE信号65下降为低电平、即通电状态切换单元29的开关为断开状态作为触发,经过数μs的稳定期间后,从低电平上升至高电平。FFCLK信号66传送至判断结果输出部62的CLK端子。
在本实施方式中,IPLUSE信号65及FFCLK信号66的周期为100μs。IPLUSE信号65是每50μs切换高电平及低电平、占空比为50%的信号。FFCLK信号66是占空比为10%的信号。占空比是指在1个周期中,高电平信号所占振荡期间的比例。但是,周期并不限定为100μs,占空比也不限定为50%及10%。
包含电源线24、导电路25、接点逻辑判断电流通电单元26、防腐蚀电流通电单元27、电涌保护单元28、通电状态切换单元29、接点逻辑判断单元30、振荡单元31及输入端子32的电路,相当于作为信号处理电路的防腐蚀电路64,在本实施方式中,防腐蚀电路64包括在集成电路22中。
串联电阻23是在集成电路22和开关元件21之间串连连接的电阻。串联电阻例如为1kΩ,具有如下功能,即,使用于去除接点腐蚀的防腐蚀电流流过,同时在开关元件中接通防腐蚀电流时,降低施加于集成电路22内的电压,具体地说,具有降低施加于导电路25的电压的功能,以及降低从集成电路22外部施加于导电路25的电涌,抑制因上述电涌产生的电涌破坏。串联电阻23是实现上述2个功能的电阻。由此,仅通过1个串联电阻体23就可以设定防腐蚀电流值,且设定电涌降低值。
下面,说明在使开关元件21的2个接点接触的情况下,信号处理装置20的动作及判断接点逻辑的动作。首先,说明从振荡单元31输出的IPLUSE信号65为低电平的情况。如果振荡单元31输出低电平的IPLUSE信号65,则通电状态切换单元29基于低电平的IPLUSE信号65,将电源线24和电流限制电阻44之间切换为非导通状态。如果成为上述非导通状态,则利用接点逻辑判断电流通电单元26,从电源线24向导电路25供给接点逻辑判断电流。该接点逻辑判断电流由接点逻辑判断电流调整部42调整其电流值。
具体地说,首先由于下游侧FET 42b的源极电压小于限制电压V1,所以从运算放大器42c输出高电平的信号,导通下游侧FET 42b的源极和漏极之间。由此,如果流过接点逻辑判断电流,则从电源线24经过上游侧及下游侧FET 42a、42b及电阻100流过电流。如果通过这样流过电流,下游侧FET 42b的源极电压大于或等于限制电压V1,则从运算放大器42c输出低电平信号,限制流过下游侧FET 42b的源极和漏极间的电流量。由此,施加于上游侧FET 42a的漏极和下游侧FET 42b的漏极之间的电压降低。伴随着上述电压降低,施加于接点逻辑判断电流通电部41的栅极的电压降低,流过接点逻辑判断电流通电部41的源极、漏极间的接点逻辑判断电流的电流值减少。由此,基于从电源线24通过上游侧及下游侧FET 42a、42b及电阻100而向接地流动的电流的电流值,限制接点逻辑判断电流的电流值。即,可以利用电阻100的电阻值设定接点逻辑判断电流的电流值的上限值,能够抑制电源线24的电压的电压值异常地增大、接点逻辑判断电流的电流值增大。由此能够抑制电涌破坏。
下面,说明从振荡单元31输出的IPLUSE信号65为高电平的情况。如果振荡单元31输出为高电平的IPLUSE信号65的腐蚀去除信号,则通电状态切换单元29基于该腐蚀去除信号,导通电源线24和电流限制电阻44之间。如果切换上述通电状态切换单元29的导通状态,则由防腐蚀电流通电单元27向导电路25供给防腐蚀电流,经由防腐蚀电流通电单元27、防逆流单元45及串联电阻23,向开关元件21的接点21a中接通防腐蚀电流。如果这样腐蚀去除信号从振荡电路31输出,则成为在开关元件21中接通防腐蚀电流的防腐蚀电流通电状态。此时由于经由串联电阻23,所以防腐蚀电流的电流值被限制为不高于预定的电流值。
在该状态中,如果从振荡单元31输出低电平的IPULSE信号65,则通电状态切换单元29基于该低电平的IPULSE信号,将电源线24和电流限制电阻44之间切换为非导通状态。如果这样成为非导通状态,则利用接点逻辑判断电流通电单元26,从电源线24向导电路25供给接点逻辑判断电流。接点逻辑判断电流经由导电路25向开关元件21的接点21a及比较器61a的非反向输入端子接通。
比较器61a判断导电路25的电压是大于或等于接点逻辑基准电压V3还是小于接点逻辑基准电压V3。如果导电路25的电压大于或等于接点逻辑基准电压V3,则比较器61a判断开关元件21的接点21a未连接,输出高电平信号。该信号输入至判断结果输出部62的D端子。如果导电路25的电压小于接点逻辑基准电压V3,则比较器61a判断开关元件21的接点21a连接,输出低电平信号。该信号输入至判断结果输出部62的D端子。由此判断接点逻辑。
如果从振荡单元31起振的FFCLK信号66从低电平切换至高电平,则判断结果输出部62从Q端子输出与向D端子输入的信号相同电平的信号、即从Q端子输出接点逻辑的判断结果。FFCLK信号66在IPULSE信号65为低电平时,利用延迟电路91暂时地切换至高电平。由此,在向导电路25供给接点逻辑判断电流时,从判断结果输出部62输出表示接点逻辑的电气信号。如果这样从振荡单元31向通电状态切换单元29输出低电平的IPULSE信号65,则成为判断开关元件21的接点21a的接点逻辑的接点逻辑判断状态。
下面,说明具有上述结构的信号处理装置20产生的效果。根据本实施方式的信号处理装置20,由于串联电阻23插入开关元件21的接点21a和输入端子32之间,所以串联电阻23能够同时具有决定防腐蚀电流的电流值的电阻、以及用于抑制集成电路22的破坏的电阻的功能,而且能够减少信号处理装置20的部件数量。由此,能够使信号处理装置20的结构简单化。而且由于串联电阻23同时具有上述2个电阻的功能,所以能够减少热源。
另外,信号处理装置20在因电涌破坏了电涌保护单元28的情况下,可以降低施加于输入端子32的电压,由串联电阻23抑制集成电路22的电涌破坏。由此,通过设置串联电阻23,能够提高安全性。另外,由于上述用于决定防腐蚀电流的电流值的串联电阻23作为分立部件设置,所以可以将发热量大的发热源配置在具有多个发热源的集成电路22的外部,能够抑制集成电路22的发热。
根据本实施方式的信号处理装置20,周期性地切换防腐蚀电流通电的状态和不通电的状态,抑制在接点21a中长时间接通防腐蚀电流。由此,能够抑制接点过度地发热。
根据本实施方式的信号处理装置20,通过分离接通防腐蚀电流而去除腐蚀的期间、和接通接点逻辑判断电流而判断接点逻辑的期间,能够由电流值小于防腐蚀电流的接点逻辑判断电流,判断开关元件21的接点21a的接点逻辑。通过这样接通接点逻辑判断电流,即使插入电阻值大的串联电阻23,也能够判断开关元件21的接点21a的连接状态,即能够判断接点逻辑。由此,即使将电阻值大的串联电阻23插入开关元件21的接点21a和输入端子32之间,同时具有上述2个功能,也能够良好地判断开关元件21的接点21a的接点逻辑。
根据本实施方式的信号处理装置20,能够使用大电阻值的电阻作为串联电阻23。由此,能够降低施加于输入端子32的电压,以能够抑制集成电路22的电涌破坏。由此,通过设置串联电阻23,能够提高安全性。
根据本实施方式的信号处理装置20,周期性地切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态,能够实现定期地判断开关元件21的接点21a的接点逻辑。
根据本实施方式的信号处理装置20,由于由判断结果输出部62输出接点逻辑判断状态下的判断结果,所以在输出中不会混合防腐蚀电流通电状态下的判断结果和接点逻辑判断状态下的判断结果,容易地判断开关元件21的接点21a的接点逻辑。
根据本实施方式的信号处理装置20,判断结果输出部62基于FFCLK信号66进行输出。FFCLK信号66在IPLUSE信号65从高电平切换至低电平、即切换至接点逻辑判断状态开始经过延迟时间后,从低电平切换至高电平,即输出判断结果。通过设置延迟时间,尽可能地消除防腐蚀电流通电停止后在导电路25中残存的电荷,抑制接点逻辑的错误判断。
根据本实施方式的信号处理装置20,能够实现具有防腐蚀功能的、具有集成电路22和串联电阻23的控制单元40。
图6是表示实施方式2的信号处理装置20A的电路的电路图。实施方式2的信号处理装置20A的结构与实施方式1的信号处理装置20类似。因此,对于实施方式2的信号处理装置20A的结构,说明与实施方式1的信号处理装置20的结构的不同点,对于相同点标注相同的标号,省略其说明。在信号处理装置20A中,包括集成电路22A和串联电阻23。集成电路22A基本上包括防腐蚀电路64A,其具有电源线24、导电路25、接点逻辑判断电流通电单元26、防腐蚀电流通电单元27、电涌保护单元28、通电状态切换单元29、接点逻辑判断单元30A、振荡单元31A及输入端子32。
接点逻辑判断单元30A包括接点逻辑判断部61,在与输入端子32之间插入降压部70。降压部70具有与模-数转换器的取样保持等价的电路,具有保持流过导电路25的电流中的高频成分,降低电压的功能。降压部70包括比较器70a、电容器70b和基准电源70c。比较器70b的非反向输入端子与导电路25电气连接。电容器70b相对于比较器70a的非反向输入端子,与导电路25并联连接而接地。基准电源70c与比较器70a的反向输入端子电气连接,向比较器70a的反向输入端子施加基准电压。比较器70a的输出端子与接点逻辑判断部61的比较器61a的非反向输入端子电气连接。
振荡单元31A向通电状态切换单元29施加占空比例如为10%的IPLUSE信号。但是,并不限定为占空比为10%的IPLUSE信号,也可以小于10%,只要是含有高频成分的IPLUSE信号即可。基于上述施加的IPLUSE信号,向导电路25供给防腐蚀电流。
下面,说明降压部70及接点逻辑判断单元30A的动作。如果导电路25中流过接点逻辑判断电流,则将电容器70b充电,同时电压施加于比较器70a的非反向输入端子中。比较器70a将施加的电压、即导电路25的电压和基准电压进行比较。
在导电路25的电压大于或等于基准电压的情况下,从比较器70a输出高电平的电气信号,输入至接点逻辑判断部61的非反向输入端子。该高电平的电压信号的电压值设定为大于接点逻辑基准电压V3,如果从比较器70a输出高电平的电气信号,则从接点逻辑判断部61的比较器61a输出高电平的电气信号、即表示没有连接的信号。
在导电路25的电压小于基准电压的情况下,从比较器70a输出低电平的电气信号,输入至接点逻辑判断部61的非反向输入端子。该低电平的电压信号的电压值设定为小于接点逻辑基准电压V3,如果从比较器70a输出低电平的电气信号,则从接点逻辑判断部61的比较器61a输出低电平、即表示已经连接的信号。
另外,如果导电路25中流过防腐蚀电流,则电容器70b被充电。由于具有占空比为例如10%的高频成分的IPLUSE信号起振,所以防腐蚀电流的通电时间短。由此,电容器70b无法通过防腐蚀电流充分充电,施加于比较器70a的非反向输入端子的电压不会增加,即会降低。由于这样施加于非反向输入端子的电压降低,所以在开关元件21的接点21a连接、防腐蚀电流通电时,比较器70a总是从输出端子输出低电平的电气信号。由此,不会由防腐蚀电流判断接点逻辑,在防腐蚀电流通电状态下,阻止接点逻辑判断部61判断接点逻辑。
根据本实施方式的信号处理装置20A,在防腐蚀电流通电状态下,通过降压部70可以降低电压。由于基于该降低的电压,接点逻辑判断部61判断开关元件21的接点21a的接点逻辑,所以能够在规定电压的区域中判断开关元件21的接点21a的接点逻辑。由此,在防腐蚀电流通电状态这样流过大电流,向开关元件21的接点21a施加高电压时,不会判断上述接点21a的接点逻辑。由此能够抑制接点逻辑的错误判断,容易地判断开关元件21的接点21a的接点逻辑。
根据本实施方式的信号处理装置20A,由于与实施方式1的信号处理装置20具有相同结构,所以可以实现与实施方式1的信号处理装置20相同的效果。
图7是表示实施方式3的信号处理装置20B的电路的电路图。实施方式3的信号处理装置20B的结构与实施方式1的信号处理装置20类似。由此,对于实施方式3的信号处理装置20B的结构,说明与实施方式1的信号处理装置20的结构的不同点,相同点标注相同的标号,省略其说明。在信号处理装置20B中,包括集成电路22B和串联电阻23。集成电路22B基本上具有防腐蚀电路64B,其具有电源线24、导电路25、接点逻辑判断电流通电单元26、防腐蚀电流通电单元27、电涌保护单元28、通电状态切换单元29、接点逻辑判断单元30B、振荡单元31A及输入端子32。
接点逻辑判断单元30B包括接点逻辑判断部61,在与输入端子32之间插入低通滤波器71。低通滤波器71插入导电路25和接点逻辑判断部61的非反向输入端子之间。低通滤波器71在本实施方式中,包括电阻71a和电容71b。通过插入上述低通滤波器71,通电时间短的防腐蚀电流被低通滤波器71阻止,不会到达接点逻辑判断部61。由此,在防腐蚀电流通电状态下,阻止判断接点逻辑。由此在防腐蚀电流通电状态下阻止判断接点逻辑,仅在接点逻辑判断状态下进行接点逻辑的判断。由此,容易地判断接点逻辑。
图8是概略地表示实施方式4的信号处理装置20C的电路的电路图。实施方式4的信号处理装置20C的结构与实施方式1的信号处理装置20类似。由此,对于实施方式4的信号处理装置20C的结构,说明与实施方式1的信号处理装置20的结构的不同点,相同点标注相同的标号,省略其说明。信号处理装置20C相对于实施方式1的信号处理装置20,设有电花(spark)吸收单元73。在防腐蚀电路64C中,相对于防腐蚀电路64还具有电花吸收单元73。
电花吸收单元73具有下述功能,即,在切换接点逻辑判断状态和防腐蚀电流通电状态时,即在从接点逻辑判断电流切换至防腐蚀电流通电的电流时,会产生电花,由该电花吸收单元73吸收该电花。所谓电花是指在电流的电流值急剧变化时,瞬间产生的异常电流,时间短。电花吸收单元73设置在接点逻辑判断电流通电单元26及防腐蚀电流通电单元29与导电路25之间的分支点74、75之间。
电花吸收单元73具有电阻73a和电容器73b。电阻73a插入导电路25中,电容器73b在电阻73a的上游侧与导电路25并联连接并接地。如此构成的电花吸收单元73,由电容器73b吸收导电路25中产生的电花。由此,能够防止由电花引起的集成电路22C的破坏。另外,根据本实施方式的信号处理装置20C,通过吸收电花,能够抑制辐射电场强度的恶化。
下面,参考附图2至4说明实施方式5的信号处理装置20D。实施方式5的信号处理装置20D的结构与实施方式1的信号处理装置20类似。由此,对于实施方式5的信号处理装置20D的结构,说明与实施方式1的信号处理装置20的结构的不同点,相同点标注相同的标号,省略其说明。信号处理装置20D的集成电路22D包含多个防腐蚀电路64。进一步详细说明,在集成电路22D中设有多个通道,即形成多个输入端子32。在集成电路22D中,对每个通道都形成防腐蚀电路64。进一步详细说明,各防腐蚀电路64共享电源线24和接点逻辑判断单元30。在集成电路22D中,为了使各防腐蚀电路64共享接点逻辑判断单元30,设有多路转接器(简称MPX)81。MPX 81与各防腐蚀电路64的腐蚀判断导电路电气连接,其输出与接点逻辑判断部61的非反向输入端子电气连接。MPX 81具有将与接点逻辑判断部61的非反向输入端子电气连接的导电路25,切换至多个导电路25中的任意一个导电路25的功能。
振荡单元31D例如是CPU,具有能够起振IPLUSE信号65、FFCLK信号66及切换信号82的结构。振荡单元31D向各防腐蚀电路64的通电状态切换单元29传送IPLUSE信号65,向判断结果输出部62的CLK端子传送FFCLK信号66。由此,各防腐蚀电路64所具有的通电状态切换单元29,基于从振荡单元31D输出的IPLUSE信号65,切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态。另外振荡单元31D还向MPX 81传送切换信号82。MPX 81基于从振荡单元31D输出的切换信号82,将所连接的导电路25切换至任意一个导电路25。
图9是表示由振荡单元31D起振的IPLUSE信号65、FFCLK信号66及切换信号82的变化定时的图。在图9中,横轴表示经过时间,纵轴表示高电平及低电平。切换信号82是相对于IPLUSE信号65反转了高电平及低电平的信号。MPX 81在切换信号82的电平从低切换至高的情况下,切换连接的导电路25。由此,周期性地切换与接点逻辑判断单元30电气连接的导电路25,即能够周期性地切换与接点逻辑判断单元30电气连接的开关元件21。由此,即使是形成多个开关元件21的集成电路22D,也可以判断各开关元件21的接点21a的接点逻辑。
根据本实施方式的信号处理装置20D,包含在各防腐蚀电路64中的通电状态切换单元29,基于振荡单元31D产生的IPLUSE信号65,切换腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态。由此,不需要对每个通电状态切换单元29构成振荡单元31D,能够使结构简单。
另外根据本实施方式的信号处理装置20D,由于多个防腐蚀电路64共享1个接点逻辑判断单元30,所以在集成电路22D中构成多个防腐蚀电路64的情况下,可以降低其部件数量,能够使结构简单。
图10是表示由振荡单元31D起振的实施方式5的电气信号的变化定时的图。在图10中,横轴表示经过时间,纵轴表示高电平及低电平。振荡单元31D具有能够起振3个IPLUSE信号65a、65b、65c、FFCLK信号66和切换信号82的结构。在本实施方式中,为了便于说明,对传送3个IPLUSE信号的情况进行说明,但也可以是大于或等于4个,也可以是2个。振荡单元31D向互不相同的防腐蚀电路64的通电状态切换单元29输出3个IPLUSE信号65a、65b、65c。3个IPLUSE信号65a、65b、65c以互不相同的定时,从低电平向高电平及从高电平向低电平周期性地切换。在本实施方式中,3个IPLUSE信号65a、65b、65c在互不相同的时间成为高电平,例如占空比为17%。切换信号82以与3个IPLUSE信号65a、65b、65c的电压电平反转的方式产生并振荡。具体地说,如果3个IPLUSE信号65a、65b、65c中的任意一个IPLUSE信号成为高电平,则切换信号82成为低电平。另外,如果3个IPLUSE信号65a、65b、65c都成为低电平,则切换信号82成为高电平。由此,如果任意一个防腐蚀电路64从防腐蚀电流通电状态切换至接点逻辑判断状态,则MPX 81切换连接的导电路25。通过使该切换后的导电路25成为从防腐蚀电流通电状态切换至接点逻辑判断状态的防腐蚀电路64所包含的导电路25,能够阻止在接点逻辑判断单元30中接通防腐蚀电流。
根据本实施方式的信号处理装置20D,至少1个通电状态切换单元29以与其他通电状态切换单元29不同的定时,切换防腐蚀电流通电状态。由此,能够阻止防腐蚀电流同时在多个防腐蚀电路64中通电,能够阻止在多个防腐蚀电路64中同时发热、产生电磁波。由于在多个防腐蚀电路64中的至少一个信号处理电路中,以与其他信号处理电路不同的定时发热、产生电磁波,所以能够抑制异常发热,抑制辐射电场强度恶化。
根据本实施方式的信号处理装置20D,能够基于腐蚀检测单元的检测结果,使防腐蚀电流的电流值变化。例如能够在开关元件的接点持续腐蚀的情况下,增大防腐蚀电流的电流值而促进腐蚀的去除,如果已经去除了开关元件接点腐蚀,则减小防腐蚀电流的电流值,从而抑制信号处理电路中的发热。
也可以使振荡单元31由CPU构成,使IPLUSE信号65及FFCLK信号66的占空比可变更地构成。例如只要是设置输入单元,向CPU发出指令,变更上述占空比的结构即可。
图11是表示由振荡单元31D起振的实施方式5的电气信号的变化定时的图。在图11中,横轴表示经过时间,纵轴表示高电平及低电平。如图11所示,使3个IPLUSE信号65a、65b、65c的占空比为83%,在互不相同的时间成为低电平。如果3个IPLUSE信号65a、65b、65c中的任意一个IPLUSE信号65a、65b、65c成为低电平,则切换信号82成为高电平。另外,如果3个IPLUSE信号65a、65b、65c都成为高电平,则切换信号82成为低电平。然后,通过使MPX81切换的导电路25成为从防腐蚀电流通电状态切换至接点逻辑判断状态的防腐蚀电路64中包含的导电路25,能够阻止在接点逻辑判断单元30中接通防腐蚀电流,并且在未判断接点逻辑的状态下,可以持续地接通防腐蚀电流,能够高效地进行防腐蚀电流的通电和接点逻辑的判断。
在本实施方式中,仅在接点逻辑判断状态的情况下输出判断结果,但也可以在防腐蚀电流通电状态下,检测导电路25的电压值,基于该检测出的电压值,检测接地短路及短路等,进行诊断检测。
在本实施方式中,说明了设置多个实施方式1中的防腐蚀电路64的情况,但也可以是设置多个实施方式2、3、4中的防腐蚀电路64A、64B、64C的集成电路。
在本实施方式中,开关元件21的接点配置在低电平侧,也可以配置在高电平侧。
图12是概略地表示实施方式6的信号处理装置20E的电路的电路图。信号处理装置20E包括集成电路22E,为ECU 40E所具有。实施方式6的信号处理装置20E是在实施方式1的信号处理装置20中,设置腐蚀检测单元95及定时产生单元96等。腐蚀检测单元95与导电路25电气连接,具有检测开关元件21的接点21a的腐蚀的功能。具体地说,基于施加于导电路25的电压的电压值,检测上述接点21a的腐蚀。腐蚀检测单元95还与定时产生单元96电气连接,具有在检测出腐蚀的情况下向定时产生单元96输出电气信号的功能。定时产生单元96由AND电路构成,与振荡单元31及通电状态切换单元29电气连接。定时产生单元96在接收到从腐蚀检测单元95输出的电气信号及从振荡单元31输出的高电平的电气信号情况下,向通电状态切换单元29输出腐蚀去除信号。由此,通电状态切换单元29检测开关元件21的接点21a的腐蚀,同时接通防腐蚀电流。可以是这样检测开关元件21的接点21a的腐蚀,同时接通防腐蚀电流的结构。
图13是概略地表示实施方式7的信号处理装置20F中包含的防腐蚀电流通电单元27F及通电状态切换单元29F的电路的电路图。实施方式7的信号处理装置20F,防腐蚀电流通电单元27F及通电状态切换单元29F的结构与实施方式1的信号处理装置20的结构不同。对于信号处理装置20F,仅说明防腐蚀电流通电单元27F的结构。防腐蚀电流通电单元27F是用于改变在开关元件21的接点21a中接通的防腐蚀电流的电流值的电路。具体地说,防腐蚀电流通电单元27F具有第1通电单元97、第2通电单元98和第3通电单元99。
第1通电单元97具有在开关元件21的接点21a中接通电流值为I 1的防腐蚀电流的功能。电流值I1设定为大于接点逻辑判断电流的电流值。在本实施方式中,第1通电单元97包括npn型晶体管97a和电流限制电阻97b。npn型晶体管97a,发射极和基极经由电流限制电阻97b电气连接,抑制接点逻辑判断时的防腐蚀电流。另外npn型晶体管97a,集电极与电源线24电气连接,发射极与导电路25电气连接。但是并不限定于npn型的晶体管,也可以是pnp型的晶体管。
在npn型晶体管97a的发射极和导电路25之间,插入防逆流单元45。在本实施方式中,防逆流单元45是二极管,阳极与第1通电单元27F电气连接,阴极与导电路25电气连接,在施加于输入端子32的电压上升的情况下,抑制流向电源线24的电流。
第2通电单元98具有在开关元件21的接点21a中接通电流值为I2的防腐蚀电流的功能。电流值I2设定为小于电流值I1、大于接点逻辑判断电流的电流值。在本实施方式中,第2通电单元98包括npn型晶体管98a、电流限制电阻98b和电阻器98c。npn型晶体管98a,发射极和基极经由电流限制电阻98b电气连接,抑制接点逻辑判断时的防腐蚀电流。另外npn型晶体管98a,集电极与电源线24电气连接,发射极与电阻器98c的一端电气连接。电流限制电阻98b和电阻器98c并联连接。但是并不限定于npn型的晶体管,也可以是pnp型的晶体管。第2通电单元98的电阻器98c的另一端与防逆流单元45电气连接,经由防逆流单元45与导电路25电气连接。
第3通电单元99具有在开关元件21的接点21a中接通电流值为I3的防腐蚀电流的功能。电流值I3设定为小于电流值I2、大于接点逻辑判断电流的电流值。在本实施方式中,第3通电单元99包括npn型晶体管99a、电流限制电阻99b和电阻器99c。npn型晶体管99a,发射极和基极经由电流限制电阻99b电气连接,抑制接点逻辑判断时的防腐蚀电流。另外npn型晶体管99a,集电极与电源线24电气连接,发射极与电阻器99c的一端电气连接。电流限制电阻99b和电阻器99c并联连接。但是并不限定于npn型的晶体管,也可以是pnp型的晶体管。电阻器99c的另一端与防逆流单元45电气连接,经由防逆流单元45与导电路25电气连接。第3通电单元99的电阻器99c设定为电阻值大于第2通电单元98的电阻器98c。
通电状态切换单元29F是用于切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态,同时切换防腐蚀电流的电流值的电路。通电状态切换单元29F包含第1切换单元29a、第2切换单元29b、第3切换单元29c。第1至第3切换单元29a至29c例如为开关,与来自振荡单元31的IPLUSE信号的高/低同步而进行接通/断开。
第1切换单元29a与第1通电单元97的电流限制电阻97b串连连接,其一端与电源线24电气连接,另一端与电流限制电阻97b电气连接。在第1切换单元29a中,第1通电单元97的npn型晶体管97a的基极与电流限制电阻97b并联连接。
第2切换单元29b与第2通电单元98的电流限制电阻98b串连连接,其一端与电源线24电气连接,另一端与电流限制电阻98b电气连接。在第2切换单元29b中,第2通电单元98的npn型晶体管98a的基极与电流限制电阻98b并联连接。
第3切换单元29c与第3通电单元99的电流限制电阻99b串连连接,其一端与电源线24电气连接,另一端与电流限制电阻99b电气连接。在第3切换单元29c中,第3通电单元99的npn型晶体管99a的基极与电流限制电阻99b并联连接。
另外,微型计算机92与振荡单元31电气连接,微型计算机92具有下述功能,即,基于从接点逻辑判断单元30输出的判断结果,判断开关元件21的接点21a的腐蚀进行状况,决定是否应该从振荡单元31向某一个第1至第3通电单元29a至29c传送腐蚀去除信号。具体地说,微型计算机92具有预先设定的3个阈值,判断判断结果、具体地说是输出的电压值是否超过上述3个阈值中的某一个阈值。基于被超过的阈值的数量,判断开关元件21的接点21a的腐蚀进行状况,决定是否应从振荡单元31向某一个第1至第3通电单元29a至29c传送腐蚀去除信号,并向决定后的第1至第3通电单元29a至29c传送腐蚀去除信号。
说明具有上述结构的防腐蚀电流通电单元27及通电状态切换单元29的动作。在腐蚀的进行状况很严重的第1状态的情况下,微型计算机92从振荡单元31向第1切换单元29a传送腐蚀去除信号。第1切换单元29a基于该信号,将电源线24和电流限制电阻97b之间导通。由此,npn型晶体管97a的集电极和发射极之间导通,电流值为I1的防腐蚀电流在开关元件21的接点21a中通电。
在腐蚀未达到第1状态的情况下,微型计算机92从振荡单元31向第2切换单元29b传送腐蚀去除信号。第2切换单元29b基于该信号,将电源线24和电流限制电阻98b导通。由此,npn型晶体管98a的集电极和发射极之间导通,电流值为I2的防腐蚀电流在开关元件21的接点21a中通电。
在腐蚀未达到第2状态的情况下,微型计算机92从振荡单元31向第3切换单元29c传送腐蚀去除信号,第3切换单元29c基于该信号,将电源线24和电流限制电阻99b导通。由此,npn型晶体管99a的集电极和发射极之间导通,电流值为I3的防腐蚀电流在开关元件21的接点21a中通电。
由此,微型计算机92基于判断结果,检测开关元件21的接点21a的腐蚀进行状态,对应于腐蚀进行状态,决定在开关元件21的接点21a中通电的防腐蚀电流的电流值。
根据本实施方式的信号处理装置20F,由于在第1至第3通电单元29a至29c之中选择从振荡单元31传送腐蚀去除信号的通电单元,所以可以接通3个不同电流值I1、I2、I3的防腐蚀电流。
另外,根据本实施方式的信号处理装置20F,基于接点逻辑判断单元30的判断结果,能够使防腐蚀电流的电流值变化。例如在开关元件21的接点21a持续腐蚀的情况下,增大防腐蚀电流的电流值而促进腐蚀的去除,如果开关元件21的接点21a的腐蚀已经被去除,则减小防腐蚀电流的电流值而抑制信号处理电路中的发热。
权利要求
1.一种信号处理装置,其与接点电气连接,其特征在于,具有信号处理电路,其包括输入端子,其与接点电气连接;以及防腐蚀电流通电单元,其可以经由输入端子向接点接通用于去除接点腐蚀的防腐蚀电流;以及串联电阻,其在输入端子和接点之间电气插入,经由上述串联电阻接通上述防腐蚀电流。
2.根据权利要求1所述的信号处理装置,其特征在于,上述串联电阻降低从上述接点向上述信号处理装置输入的电涌。
3.根据权利要求1所述的信号处理装置,其特征在于,还包含通电状态切换单元,其切换由上述防腐蚀电流通电单元接通的上述防腐蚀电流的通电状态;以及定时信号产生单元,其产生周期性变化的定时信号,将产生的定时信号向通电状态切换单元输出,通电状态切换单元基于所输出的定时信号的变化,切换上述防腐蚀电流的上述通电状态。
4.根据权利要求1所述的信号处理装置,其特征在于,在信号处理电路中还包含接点逻辑判断电流通电单元,其可以向输入端子接通电流值小于防腐蚀电流的电流值的接点逻辑判断电流;接点逻辑判断单元,其与输入端子电气连接,基于施加于输入端子的电压判断接点的连接状态;以及通电状态切换单元,其切换向输入端子接通防腐蚀电流的防腐蚀电流通电状态、和向输入端子接通接点逻辑判断电流而判断接点的连接状态的接点逻辑判断状态。
5.根据权利要求4所述的信号处理装置,其特征在于,还包含定时信号产生单元,其产生周期性变化的定时信号,将产生的定时信号向通电状态切换单元输出,通电状态切换单元基于所输出的定时信号的变化,切换防腐蚀电流通电状态和接点逻辑判断状态。
6.根据权利要求5所述的信号处理装置,其特征在于,接点逻辑判断单元基于定时信号的变化,输出接点逻辑判断状态下的接点连接状态的判断结果。
7.根据权利要求4所述的信号处理装置,其特征在于,上述接点逻辑判断单元包括降压部,其在经由输入端子接通上述防腐蚀电流时,降低施加于上述接点逻辑判断单元的电压。
8.根据权利要求3所述的信号处理装置,其特征在于,在上述信号处理装置中设置多个上述信号处理电路,向信号处理电路的各通电状态切换单元输出所产生的定时信号,各通电状态切换单元基于所输出的上述定时信号的变化,切换上述防腐蚀电流的上述通电状态。
9.根据权利要求8所述的信号处理装置,其特征在于,上述定时信号包括第1定时信号、和具有与第1定时信号的定时不同的定时的第2定时信号,上述第1定时信号向上述多个通电状态切换单元的任一个输出,上述第2定时信号向上述多个通电状态切换单元的另一个输出。
10.根据权利要求4所述的信号处理装置,其特征在于,上述防腐蚀电流通电单元基于上述接点连接状态的判断结果,使上述防腐蚀电流的上述电流值变化。
11.根据权利要求4所述的信号处理装置,其特征在于,还包含电花吸收单元,其吸收在上述通电状态切换单元切换上述接点逻辑判断状态和上述防腐蚀电流通电状态时产生的电花。
12.一种控制单元,其控制驱动装置,其特征在于,其具有权利要求4所述的信号处理装置;以及控制装置,上述控制装置基于上述接点的连接状态,控制上述驱动装置。
13.一种防止接点腐蚀的方法,其特征在于,经由与上述接点电气连接的信号处理电路的输入端子、和在该接点与该输入端子之间电气插入的串联电阻,在该接点中接通用于去除该接点腐蚀的防腐蚀电流,通过上述串联电阻降低输入上述信号处理电路中的电涌。
14.一种信号处理电路,其具有与接点电气连接的输入端子,其特征在于,具有防腐蚀电流通电单元,其可以经由输入端子向接点接通用于去除接点腐蚀的防腐蚀电流;通电状态切换单元,其切换上述防腐蚀电流通电单元中的上述防腐蚀电流的通电状态及非通电状态;以及定时信号产生单元,其产生周期性变化的定时信号,并将产生的定时信号向上述通电状态切换单元输出,上述通电状态切换单元基于上述定时信号的变化,切换上述防腐蚀电流通电单元中的上述防腐蚀电流的上述通电状态及上述非通电状态。
全文摘要
输入端子与接点电气连接。防腐蚀电流通电单元可以经由输入端子,向接点接通用于去除接点腐蚀的防腐蚀电流。串联电阻在信号处理电路的输入端子和接点之间电气插入。经由串联电阻向接点接通防腐蚀电流。
文档编号H01H9/54GK101047073SQ20071008754
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者小松和弘, 木户启介, 大西康司 申请人:富士通天株式会社
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