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Die Erfindung betrifft ein eine Abtrennung einer elektrischen Last detektierendes Gerät.
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Ein eine Abtrennung einer elektrischen Last detektierendes Gerät ist in 8 gezeigt. Dieses Gerät wird speziell in einem Fahrzeug verwendet, um die Abtrennung von elektrischen Lasten zu detektieren, wie beispielsweise von Heckleuchten oder Stopplichtern. Das Gerät enthält eine Differenzverstärkerschaltung 14, eine nicht invertierende Verstärkerschaltung 16 und einen Mikrocomputer 18. Ein Widerstand 12 ist zum Zwecke einer Stromspannungsumsetzung in Reihe mit einem Pfad zum Zuführen eines Stromes zu Lampen L1–Ln geschaltet.
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Die an jedem Ende des Widerstandes 12 erscheinenden Spannungen werden der Differenzverstärkerschaltung 14 eingespeist. Eine Ausgangsgröße Vout1 der Differenzverstärkerschaltung 14 wird durch die nicht invertierende Verstärkerschaltung verstärkt. Die verstärkte Spannung Vout2 wird dem Mikrocomputer 18 eingespeist und wird mit einer Bezugsgröße verglichen, um zu bestimmen, ob eine Abtrennung existiert.
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In diesem Gerät sind zwei Verstärker 20, 25 erforderlich, und zwar einer für die Differenzverstärkerschaltung und der andere für die nicht invertierende Verstärkerschaltung 16. Dies macht das Gerät groß und kostspielig.
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Die
DE 100 24 042 C1 beschreibt einen programmierbaren elektronischen Blinkgeber. Bei dem darin offenbarten Verfahren werden vor dem Betrieb des Laststromkreis die Kennwerte zur Ermittlung der Spannungsschwellen in einem nicht flüchtigen Speicher abgelegt. Eine Fehlfunktionen aufgrund falsch festgelegter Vergleichsschwellen ist damit ausgeschlossen.
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Die
JP 2000-074 977 A offenbart eine Stromerfassungsvorrichtung. Mit der Stromerfassungsvorrichtung soll das Problem gelöst werden, dass ein Kurzschluss einer Ladevorrichtung mit einer Induktanz erfassbar ist und ferner soll ein Strom sehr genau durch Vorsehen eines positiven Quellenanschlusses mit einem Funktionsverstärker erfassbar sein, der mit einem Potenzial verbunden ist, das hinreichend größer als das Potenzial einer Batterie ist.
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Aus der
DE 195 06 927 A1 ist eine Funktionskontrolle von Kraftfahrzeug-Fahrtrichtungsanzeigern bekannt. Eine Funktionskontrolle für Blinklampen von Kraftfahrzeug-Fahrtrichtungsanzeigern durch Messung des durch die Blinklampen fließenden Gesamtstromes und durch Vergleich des Gesamtstromes mit einem Schwellenwert. Das technische Problem ist eine solche Auslegung der Funktionskontrolle, dass der Laststrom selbst unabhängig von der Größe der Versorgungsspannung gemessen und ausgewertet werden kann. Ein Strom/Stromumsetzer ist auf der Primärseite in die von der Versorgungsspannung zu den Blinklampen führende Leitung eingefügt und auf der Sekundärseite über einen Widerstand mit Masse verbunden, und die an dem Widerstand auftretende Messspannung wird einer Auswerteinheit zugeführt, die die Messspannung mit einer Schwellenspannung vergleicht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die Größe und die Kosten des eine Abtrennung einer elektrischen Last detektierenden Gerätes zu reduzieren.
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Das eine Abtrennung einer elektrischen Last detektierende Gerät der vorliegenden Erfindung enthält eine Batterie, einen Widerstand für eine Stromspannungsumwandlung, eine Differenzverstärkerschaltung, eine die Abtrennung detektierende Vorrichtung, eine Ladungs-Pump-Schaltung, eine Spannungs-Einstelleinrichtung und einen nicht-flüchtigen Speicher. Die Batterie dient zum Zuführen von Leistung zu parallel verbundenen elektrischen Lasten. Der Widerstand ist in Reihe mit einem Strompfad zum Zuführen von Leistung zu einer elektrischen Last, die überwacht werden soll, geschaltet. Die Spannungen, die an den Enden des Widerstandes auftreten, werden der Differenzverstärkerschaltung eingespeist. Die Ladungs-Pump-Schaltung erhöht die Batteriespannung und führt die erhöhte Spannung einem Operationsverstärker zu, der in der Differenzverstärkerschaltung enthalten ist. Die Spannungs-Einstelleinrichtung stellt die von dem Widerstand her an die Differenzverstärkerschaltung angelegte Spannung im Ansprechen auf ein Signal von der Bestimmungseinrichtung ein. Der nicht-flüchtige Speicher speichert die Daten, welche die Bestimmungseinrichtung an die Spannungseinstelleinrichtung ausgibt, um die Ausgangsfehler der Differenzverstärkerschaltung zu reduzieren.
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Da der Operationsverstärker mit der verstärkten Betriebsspannung versorgt wird, kann er eine verstärkte Ausgangsspannung an die Bestimmungsvorrichtung ausgeben. Die Bestimmungseinrichtung bestimmt einen Zustand gemäß der Verbindung oder dem Anschluß einer elektrischen Last während sie die in dem nicht-flüchtigen Speicher gespeicherten Daten an die Spannungs-Einstelleinrichtung ausgibt. Daher kann die Bestimmungsvorrichtung eine exakte Detektierung vornehmen. Ferner kann die Ladungs-Pump-Schaltung auch klein ausgeführt werden und bei niedrigen Kosten hergestellt werden, und zwar verglichen mit der nicht invertierenden Verstärkerschaltung.
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Das oben angegebene und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Schaltungsdiagramm, welches ein eine Abtrennung detektierendes Gerät der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2 ein Schaltungsdiagramm, welches das eine Abtrennung detektierende Gerät einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
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3 ein Schaltungsdiagramm, welches ein eine Abtrennung detektierendes Gerät einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 einen Graphen, der eine Beziehung zwischen einer Batteriespannung VB und einem Einstellungskoeffizienten eines Bezugswertes wiedergibt;
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5 ein Schaltungsdiagramm, welches ein eine Abtrennung detektierendes Gerät einer vierten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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6A ein Diagramm, welches eine Spannung Va unter Bedingungen zeigt, bei denen eine Lampenverbindung normal ist und anormal ist;
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6B ein Diagramm, welches eine Spannung Vout1 unter Bedingungen darstellt, bei denen eine Lampenverbindung normal und anormal ist;
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7A ein schematisches Diagramm, welches einen Operationsverstärker mit NPN-Transistoreingangsstufen darstellt;
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7B ein schematisches Diagramm, welches einen Operationsverstärker mit PNP-Transistoreingangsstufen veranschaulicht; und
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8 ein Schaltungsdiagramm, welches ein eine Abtrennung detektierendes Gerät nach dem Stand der Technik veranschaulicht.
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Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Hinweis auf verschiedene Beispiele in den beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche oder ähnliche Komponententeile sind mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bei allen Ausführungsformen bezeichnet.
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[Erste Ausführungsform]
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Gemäß 1 enthält ein eine Abtrennung detektierendes Gerät 1 eine Differenzverstärkerschaltung 14, einen Mikrocomputer (MC) 18, eine Ladungspumpschaltung 30 und einen EEPROM 36. Das Gerät 1 detektiert eine Abtrennung von Lampen L1–Ln. Der Differenzverstärker enthält einen Operationsverstärker 20. Ein Widerstand 12 für eine Stromspannungsumwandlung ist in Reihe mit einem Pfad geschaltet, um einen Strom den Lampen L1–Ln zuzuführen.
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Ein Kondensator 32 ist an die Leitung angeschlossen, die zum Zuführen der Spannung Vcc zu dem Operationsverstärker 20 dient, um die Spannung Vcc zu stabilisieren. Ein Kondensator 34 ist zwischen den Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers 20 geschaltet, um Fehlfunktionen, die durch Störsignale verursacht werden, zu reduzieren. Der EEPROM 36 ist ein nichtflüchtiger Speicher zum Speichern von Daten hinsichtlich von Ausgabefehlern der Differenzverstärkerschaltung 14. Er ist an den Mikrocomputer 18 in einer Weise angeschaltet, daß Daten zwischen dem EEPROM 36 und dem Mikrocomputer 18 übertragbar sind.
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Eine Ladungspumpschaltung 30 enthält einen PNP-Transistor 40, Widerstände 41, 42, 47, einen NPN-Transistor 43, Dioden 44, 45, 46, Kondensatoren 48, 49, 50 und eine Zenerdiode 51. Der PNP-Transistor 40 wird mit der Batteriespannung VB über seinen Emitter und einen Zündschalter IGS versorgt. Der Widerstand 41 ist an den Kollektor des Transistors 40 angeschaltet und mit dem Widerstand 42 verbunden. Der Widerstand 42 ist mit dem Kollektor des NPN-Transistors 43 verbunden.
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Die Anode und die Kathode der Diode 44 sind mit dem Emitter des Transistors 43 bzw. mit Masse oder Erde verbunden. Die Anode und die Kathode der Diode 45 sind mit dem Emitter des Transistors 40 und einer Anode der Diode 46 verbunden. Die Kathode der Diode 46 ist mit dem Widerstand 47 verbunden. Der Kondensator 48 ist mit der Kathode der Diode 45 und zwischen die Widerstände 41 und 42 geschaltet.
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Die Kondensatoren 49, 50 sind zwischen jedes Ende des Widerstandes 47 bzw. Masse oder Erde geschaltet. Die Zenerdiode 51 ist parallel zu dem Kondensator 50 geschaltet und ihre Anode ist geerdet.
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Die Ladungspumpschaltung 30 enthält ferner Widerstände 52, 53, 55, 57, eine Diode 54 und einen NPN-Transistor 56. Der Widerstand 52 ist zwischen den Emitter und die Basis des PNP-Transistors 40 geschaltet. Der Widerstand 53 ist zwischen den Emitter des PNP-Transistors 40 und die Basis des NPN-Transistors 43 geschaltet. Die Anode der Diode 54 ist mit der Basis des NPN-Transistors 43 verbunden.
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Der Widerstand 55 ist zwischen die Basis des PNP-Transistors 40 und die Kathode der Diode 54 geschaltet. Der Kollektor des NPN-Transistors 56 ist mit dem Verbindungspunkt der Diode 54 und dem Widerstand 55 verbunden. Der Emitter des NPN-Transistors 56 ist mit Erde oder Masse verbunden. Der Widerstand 57 ist zwischen die Basis des Transistors 56 und den Ausgangsport des Mikrocomputers 18 geschaltet. Die meisten Komponenten der Ladungspumpschaltung 30 sind in Chipform ausgeführt.
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Wenn der Stoppschalter (Bremspedalschalter) STS unter einer Bedingung geschlossen wird, daß der Schalter IGS geschlossen gehalten wird, wird die Batteriespannung VB über den Widerstand 12 angelegt. Die Spannungen, die an den Enden des Widerstandes 12 erscheinen, werden an die nicht invertierenden und invertierenden Anschlüsse des Operationsverstärkers 20 jeweils angelegt. Die Ladungspumpschaltung 30 erhöht die Batteriespannung VB auf eine höhere Spannung VP. Die Spannung VP wird dem Operationsverstärker 20 als eine Betriebsspannung Vcc zugeführt. Die Ausgangsgröße Vout des Operationsverstärkers 20 wird an den A/D-Anschluß des Mikrocomputers 18 angelegt.
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Der EEPROM 36 speichert Ausgabefehlerdaten der Differenzverstärkerschaltung 14. Bei dem Herstellungsprozeß des Gerätes 1 wird ein Strom Is dem Widerstand 12 zugeführt, so daß die Ausgangsspannung Vout zu einer vorbestimmten Spannung S wird. Der Mikrocomputer 18 schreibt einen Ausgangsfehler oder Ausgabefehler der Differenzverstärkerschaltung 14 in den EEPROM 36 ein. Der Ausgabefehler wird durch Berechnen einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Ausgangsspannung Vout der Differenzverstärkerschaltung 14 und der vorbestimmten Spannung S bestimmt.
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Wenn ein Strom, durch die Ausgangsspannung Vout auf 3 V ansteigt, dem Widerstand 12 zugeführt wird und die tatsächliche Ausgangsspannung Vout 3,1 V beträgt, so wird der Differenzwert 0,1 V in dem EEPROM 36 als ein Ausgabefehler gespeichert. Der Mikrocomputer 18 korrigiert die Ausgangsspannung Vout, indem er 0,1 V abzieht oder indem er zu der Bezugsspannung 0,1 V hinzu addiert, und zwar zum Zwecke der Abtrennungsbestimmung.
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Eine Spannung Va, die an dem Verbindungspunkt des Widerstandes 12 und den Lampen L1–Ln erscheint, wird mit umgekehrter Polarität verstärkt. Die Ausgangsspannung Vout der Differenzverstärkerschaltung 14 wird niedriger, wie in 6B gezeigt ist, wenn die Spannung Va höher wird, und zwar auf Grund der Abtrennung der Lampe. Wenn die Verbindung normal ist, erreicht die Spannung Vout die maximale Spannung V10. Wenn die Verbindung anormal ist, wird die Ausgangsspannung Vout zu einer Spannung V11.
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Der Operationsverstärker 20 besitzt PNP-Transistoreingangsstufen, die in 7B gezeigt sind. Ein Operationsverstärker mit NPN-Transistoreingangsstufen ist in 7A gezeigt. Dieser Verstärker arbeitet lediglich, wenn die Eingangsspannung sich in dem Bereich zwischen 1,4 V und der Betriebsspannung Vcc bewegt. Andererseits arbeitet der Verstärker 20, wenn die Eingangsspannung in dem Bereich zwischen 0 V und der Betriebsspannung Vcc –1,4 V liegt.
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Da eine Spannung, die dicht bei der Batteriespannung VB liegt, an die Lampen L1–Ln angelegt wird, liegt die Eingangsgröße des Operationsverstärkers 20 höher als die Spannung Vcc –1,4 V. Daher ist der Operationsverstärker mit den NPN-Transistoreingangsstufen anwendbar. Jedoch kann dieser Verstärker keine Spannung ausgeben, die niedriger als 1,4 V ist. Daher wird der Verstärker, der die PNP-Transistoreingangsstufen enthält, für den Operationsverstärker 20 verwendet.
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Somit kann die Spannung Va, die dicht bei der Batteriespannung VB liegt, in richtiger Weise detektiert werden, da die Spannung VP, die höher liegt als die Batteriespannung VB, dem Operationsverstärker 20 zugeführt wird. Darüber hinaus kann der dynamische Bereich der Operationsverstärkerschaltung in einem weiten Bereich eingestellt werden, und zwar zwischen 0 V und der maximalen Spannung Vmax (4,5 V bei dieser Ausführungsform), die der Mikrocomputer 18 lesen kann. Es kann daher der Verstärkungsfaktor (die Verstärkung) der Differenzverstärkerschaltung 14 auf einen Wert so groß wie erforderlich eingestellt werden.
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Wenn die Spannung Vout des Differenzverstärkers 14 eingespeist wird, vergleicht der Mikrocomputer 18 die digitalen Daten der Spannung Vout mit den digitalen Daten der Bezugsspannung Vth. Wenn die Spannung Vout niedriger liegt als die Bezugsspannung Vth, bestimmt der Mikrocomputer 18, daß bei den Lampen L1–Ln eine Abtrennung existiert und er startet eine vorprogrammierte Ausfallsicherheitsoperation. Der Mikrocomputer 18 korrigiert die Ausgangsspannung Vout oder die Bezugsspannung Vth basierend auf den Ausgabefehlerdaten, die in dem EEPROM 36 abgespeichert sind, wenn er die Abtrennungsbestimmung durchführt.
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Bei der Ladungspumpschaltung 30 wird der Transistor 56 ein- und ausgeschaltet, und zwar in einem konstanten Zyklus, was mit Hilfe von Steuersignalen von dem Mikrocomputer 18 geschieht. Wenn der Transistor 56 einschaltet, wird der Transistor 40 eingeschaltet und der Transistor 43 wird ausgeschaltet. Wenn der Transistor 56 ausgeschaltet wird, wird der Transistor 40 ausgeschaltet und der Transistor 43 wird eingeschaltet. Der Kondensator 48 wird auf die Batteriespannung VB geladen und wird entladen, und zwar durch die Ein-/Aus-Operationen der Transistoren 40, 43, 56. Als ein Ergebnis werden die Kondensatoren 49, 50 auf Spannungen aufgeladen, die höher liegen als die Batteriespannung VB. Es wird dann die Spannung VP, die auf angenähert das zweifache höher angewachsen ist als die Batteriespannung VB, dem Operationsverstärker 20 als Betriebsspannung Vcc zugeführt.
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Bei dieser Ausführungsform korrigiert der Mikrocomputer 18 die Ausgangsspannung Vout oder die Bezugsspannung Vth basierend auf den Ausgabefehlerdaten, die in dem EEPROM 36 gespeichert sind. Er führt dann eine Abtrennungsdetektion durch. Daher kann das Gerät 1 eine exakte Abtrennungsdetektion durchführen, ohne daß er durch die Eigenschaften bzw. die Kennlinie der Differenzverstärkerschaltung 14 beeinflußt wird. Dies kann die Eichung von Teilen, speziell die Widerstandseichung der Widerstände 21–24 bei dem Herstellungsprozeß des Gerätes 1 reduzieren.
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Obwohl die Verstärkung lediglich in der Differenzverstärkerschaltung 14 durchgeführt wird, wird die Eingangsspannung Va in ausreichender Weise verstärkt, um eine Abtrennungsbestimmung durchzuführen. Als ein Ergebnis kann eine exakte Bestimmung vorgenommen werden. Selbst in einem Fall, bei dem lediglich eine der Lampen L1–Ln abgetrennt wird, kann die Abtrennung in richtige Weise detektiert werden. Darüber hinaus kann das Gerät 1 klein in der Größe und bei niedrigen Kosten konstruiert werden, da es keine nicht invertierende Verstärkerschaltung 16 enthält, die in 8 dargestellt ist. Dennoch kann das Gerät 1 eine exakte Abtrennungsdetektion durchführen.
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[Zweite Ausführungsform]
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Gemäß 2 enthält ein eine Abtrennung detektierendes Gerät 2 einen D/A-Umsetzer 60 und einen Widerstand 62 zusätzlich zu den Komponenten, die in 1 gezeigt sind.
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Der D/A-Umsetzer 60 gibt Spannungen entsprechend den digitalen Daten aus, die von dem Mikrocomputer 18 ausgegeben werden. Die Enden des Widerstandes 62 sind mit Ausgangsanschluß des D/A-Umsetzers 60 bzw. dem nicht invertierenden Anschluß des Operationsverstärkers 20 verbunden. Eine Bezugsspannung Vb, die an den nicht invertierenden Anschluß des Operationsverstärkers 20 angelegt wird, wird basierend auf den Daten eingestellt, die von dem Mikrocomputer 18 an den D/A-Umsetzer 60 ausgegeben werden. Der D/A-Umsetzer 60 und der Widerstand 62 stellen somit eine Spannung an dem nicht invertierenden Anschluß ein.
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Der EEPROM 36 speichert Daten, die der Mikrocomputer 18 an den D/A-Umsetzer 60 ausgibt, um die Ausgabefehler der Differenzverstärkerschaltung 14 zu reduzieren. Der Mikrocomputer 18 gibt ein Signal an den D/A-Umsetzer 60 basierend auf den gespeicherten Daten aus, und zwar während der Abtrennungsbestimmung. Die Ausgabeeigenschaften der Differenzverstärkerschaltung 14 variieren mit der Variierung der Bezugsspannung Vb. Es können daher Ausgangsfehler der Differenzverstärkerschaltung 14 dadurch reduziert werden, indem die Bezugsspannung Vb eingestellt wird. Für diese Einstellung sind die Daten, die der Mikrocomputer 18 an den D/A-Umsetzer 60 ausgibt, um die Ausgangsfehler zu reduzieren, in dem EEPROM 36 gespeichert.
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Bei dem Herstellungsprozeß des Gerätes 2 wird ein Strom Is dem Widerstand 12 zugeführt, so daß die Ausgangsspannung Vout zu einer vorbestimmten Spannung S wird. Wenn der Mikrocomputer 18 ein Befehlssignal empfängt, stellt er seine Ausgangsspannung an dem D/A-Umsetzer 60 so ein, daß die Ausgangsspannung Vout zu der vorbestimmten Spannung bzw. Wert S wird. Die Daten an dem eingestellten Ausgang werden in dem EEPROM 36 als Einstellungsdaten für die Bezugsspannung Vb gespeichert. Beispielsweise wird ein Strom durch den Widerstand 12 in einem Ausmaß oder in einer Stärke geschickt, bei der die Ausgangsspannung Vout zu 3 V wird. Wenn die gemessene Ausgangsspannung Vout bei 3,1 V liegt, reduziert der Mikrocomputer 18 die Ausgangsspannung des D/A-Umsetzers. Dann wird die Ausgangsgröße des D/A-Umsetzers 60 zu dem Zeitpunkt, wenn die Spannung Vout = 3 V geworden ist, in dem EEPROM 36 gespeichert. Der Mikrocomputer 18 gibt die gespeicherten an den D/A-Umsetzer 60 während der Abtrennungsdetektion in dem regulären Betriebsmodus aus.
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Daher kann das Gerät 2 eine exakte Abtrennungsdetektion durchführen, ohne dabei durch die Eigenschaften der Differenzverstärkerschaltung 14 beeinflußt zu werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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Gemäß 3 enthält ein Gerät 3 zum Detektieren einer Abtrennung einen Spannungsteiler, der aus einem Paar von Widerstände 64, 66 gebildet ist, zusätzlich zu den Komponenten, die in 1 gezeigt sind.
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Die Widerstände 64, 66 sind in Reihe zwischen dem Anschluß, an den die Batteriespannung über den Stoppschalter STS angelegt wird, und Masse oder Erde geschaltet. Eine Spannung, die an dem Verbindungspunkt der Widerstände 64, 66 erscheint, wird an den A/D-Anschluß des Mikrocomputers 18 angelegt. Die Batteriespannung VB wird durch die Widerstände 64, 66 geteilt und wird an den Mikrocomputer 18 eingespeist. Der A/D-Anschluß für die Widerstände 64, 66 ist verschieden von dem A/D-Anschluß, an welchen die Spannung Vout eingespeist wird.
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Der Mikrocomputer 18 bestimmt die Batteriespannung VB basierend auf der geteilten Spannung. Der Mikrocomputer 18 korrigiert die Bezugsspannung Vth im Ansprechen auf die detektierte Batteriespannung VB, um die Abtrennungsdetektion durchzuführen.
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Es wird in einem ROM ein Datenplan, der in 4 gezeigt ist, gespeichert, wobei der ROM in dem Mikrocomputer 18 enthalten ist. Der Datenplan zeigt die Beziehung zwischen einem Korrekturkoeffizienten der Bezugsspannung Vth und der Batteriespannung VB. Der Plan kann basierend auf mittleren Widerstandswerten der Lampen L1–Ln erstellt sein, so daß die Instabilität in den Widerstandswerten der Lampen L1–Ln keinen Einfluß hat.
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Der Mikrocomputer 18 liest den Korrekturkoeffizienten entsprechend der detektierten Batteriespannung VB aus dem Datenplan aus. Der Mikrocomputer 18 multipliziert die Bezugsspannung Vth mit dem Koeffizienten. Die berechnete Bezugsspannung Vth wird für die Abtrennungsbestimmung verwendet. Die Bezugsspannung Vth wird auf einen höheren Wert korrigiert, wenn die Batteriespannung höher wird. Dies ist deshalb der Fall, da die Ausgangsspannung Vout der Differenzverstärkerschaltung 14 höher wird, wenn die Batteriespannung VB ansteigt oder höher wird.
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Das Gerät 3 kann exakt eine Abtrennung für mehrere Lampen L1–Ln detektieren, und zwar selbst dann, wenn die Batteriespannung VB schwankt. Das heißt, eine Differenz zwischen der Spannung Va bei einer normalen Bedingung und der Spannung Va unter einer Bedingung, daß eine der Lampen abgetrennt ist, wir kleiner, wenn die Zahl der Lampen zunimmt. Daher ist die Spannung Vout unter der normalen Bedingung oder dem normalen Zustand höher als die Spannung Vout unter einer normalen Bedingung, wenn die Batteriespannung VB ansteigt. Als ein Ergebnis kann die Abtrennung nicht richtig detektiert werden. Dies ist auch in einem Fall so, bei dem eine der Lampen L1–Ln mit einer niedrigeren Nenn-Wattzahl in den Lampen enthalten ist und abgetrennt wird.
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Bei dem Gerät 3 wird die Bezugsspannung Vth auf einen höheren Wert korrigiert, wenn die Batteriespannung VB anwächst. Es können daher die oben erläuterten Probleme gemildert werden.
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[Vierte Ausführungsform]
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Gemäß 5 enthält ein Gerät 1 zum Detektieren einer Abtrennung einen Spannungsteiler, der aus einem Paar von Widerständen 64, 66 konstruiert ist, und zwar zusätzlich zu den Komponenten, die in 2 gezeigt sind.
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Der Mikrocomputer 18 bestimmt, daß eine Abtrennung existiert, wenn die Ausgangsspannung Vout des Differenzverstärkers 14 niedriger liegt als die Bezugsspannung Vth. Eine Spannung, die an dem Verbindungspunkt der Widerstände 64, 66 erscheint, wird an einen A/D-Anschluß des Mikrocomputers 18 angelegt. Der Mikrocomputer 18 bestimmt die Batteriespannung VB basierend auf der geteilten Spannung und korrigiert die Bezugsspannung Vth im Ansprechen auf die detektierte Batteriespannung VB.
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Die Bezugsspannung Vth wird auf einen höheren Wert korrigiert, wenn die Batteriespannung VB zunimmt. Dies ist deshalb der Fall, weil die Ausgangsspannung Vout höher wird, wenn die Batteriespannung VB anwächst. Da die Betriebsspannung Vth im Ansprechen auf die Batteriespannung VB korrigiert wird, kann die Abtrennungsdetektion durchgeführt werden, ohne Beeinflussung durch eine Schwankung in der Batteriespannung VB.
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Bei dieser Konfiguration kann das Gerät 4 exakt eine Abtrennung für mehrere Lampen L1–Ln selbst dann detektieren, wenn die Batteriespannung VB schwankt. Die Spannung Va unter einer normalen Bedingung oder normalem Zustand und die Spannung Va unter einem Zustand oder einer Bedingung, daß eine der Lampen abgetrennt ist, ist in 6a veranschaulicht. Die Differenz zwischen den zweien wird kleiner, wenn die Zahl der Lampen zunimmt. Daher liegt die Spannung Vout unter einer anormalen Bedingung oder einem anormalen Zustand höher als die Spannung Vout bei einem normalen Zustand oder normalen Bedingung, wenn die Batteriespannung VB ansteigt. Als ein Ergebnis kann die Abtrennung nicht exakt detektiert werden. Dies ist auch so in einem Fall, bei dem eine der Lampen L1–Ln eine niedrigere Nenn-Wattzahl aufweist und in den Lampen enthalten ist und abgetrennt wird.
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Es wird jedoch die Bezugsspannung Vth im Ansprechen auf die Batteriespannung VB in dem Gerät 4 korrigiert. Daher wird die Detektion der Abtrennung in richtiger Weise durchgeführt, ohne daß dabei die Schwankung der Batteriespannung VB Einfluß nehmen kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterten Ausführungsformen beschränkt, die in den Figuren dargestellt sind, sondern kann auch auf verschiedene Arten implementiert werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Es ist beispielsweise zu bevorzugen, daß die Differenzverstärkerschaltung 14 einen Offset bzw. Offset-Spannung aufweist, so daß die Ausgangsspannung Vout innerhalb des Bereiches liegt, den der Mikrocomputer 18 lesen kann. Wenn es erforderlich ist, eine Abtrennung von m Lampen zu detektieren, und zwar von den Lampen L1–Ln, kann der Offset so eingestellt werden, daß die Ausgangsspannung Vout höher als 0 V bleibt, und zwar selbst dann, wenn die m Lampen abgetrennt sind. Indem die Offsetspannung eingestellt wird, kann die Ausgangsspannung Vout entsprechend den Bedingungen oder Zuständen von jeder der Lampen L1–Ln so gehalten werden, daß dieser innerhalb des Spannungsbereiches liegt, welchen der Mikrocomputer 18 erfassen bzw. lesen kann. Als ein Ergebnis können die Geräte 1–4 eine exakte Abtrennungsdetektierung durchführen.
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Im Falle der Detektion einer Abtrennung von m Lampen aus der Anzahl der Lampen L1–Ln heraus, wird die Ausgangsspannung Vout niedriger, wenn die Zahl der abgetrennten Lampen zunimmt. Wenn m – 1 Lampen abgetrennt sind und die Ausgangsspannung Vout niedriger als 0 V wird, kann die Abtrennung von m Lampen nicht bestimmt werden. Wenn die Offsetspannung eingestellt wird, kann die zuvor erläuterte Situation nicht auftreten. Als ein Ergebnis kann eine noch weiter erhöhte exakte Abtrennungsdetektion durchgeführt werden.
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Ferner wird die Eichung von Teilen oder Abschnitten, speziell die Widerstandswerteichung der Widerstände 21–24 bei dem Herstellungsprozeß der Geräte 1–4 einfacher. Dies ist deshalb der Fall, da Sättigungsbedingungen, bei denen die Ausgangsspannung Vout zu 0 V wird, und zwar ungeachtet der Spannung Va, durch Einstellen der Offsetspannung reduziert werden können. Es wird daher die Eichung des Widerstandswertes der Widerstände 21–24 während der Messung der Ausgangsspannung Vout einfacher, da diese unter stabileren Bedingungen durchgeführt wird.
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Der D/A-Umsetzer 60 kann aus dem Gerät 2 entfernt werden, wenn die Bezugsspannung Vb des Operationsverstärkers 20 niemals eine Betriebsspannung (5 V ± 10%) des Mikrocomputers 18 überschreitet. In diesem Fall wird ein Signal entsprechend den Einstelldaten von einem D/A-Umsetzer, der in den Mikrocomputer 18 integriert ist, an einen Widerstand 62 angelegt.
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Der Mikrocomputer 18 kann den Korrekturkoeffizienten der Bezugsspannung Vth aus einem vorbestimmten arithmetischen Ausdruck anstelle des Datenplans berechnen. In diesem Fall werden die Batteriespannung VB oder die Spannung, die durch die Widerstände 64, 66 geteilt wird, für die Berechnung verwendet.
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Der Plan kann eine graphische Darstellung (plot) des Korrekturkoeffizienten der Bezugsspannung Vth gegenüber der Spannung sein, die durch die Widerstände 64, 66 geteilt wurde.
