JP6301755B2 - 検出センサ、検出センサの制御方法 - Google Patents
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Description
上記の検出センサにおいて、前記制御回路は、前記第1の出力トランジスタに対応する第1の出力制御信号及び第2の出力制御信号と、前記第2の出力トランジスタに対応する第3の出力制御信号及び第4の出力制御信号を生成する信号処理回路と、駆動電圧と前記駆動電圧より低い制限電圧が供給され、前記第1の出力制御信号に応じて前記駆動電圧を前記第1の出力トランジスタに供給し、前記第2の出力制御信号に応じて前記制限電圧を前記第1の出力トランジスタに供給する第1のスイッチ回路と、駆動電圧と前記制限電圧が供給され、前記第3の出力制御信号に応じて前記駆動電圧を前記第2の出力トランジスタに供給し、前記第4の出力制御信号に応じて前記制限電圧を前記第2の出力トランジスタに供給する第2のスイッチ回路と、を有することが好ましい。
この構成によれば、出力トランジスタの端子電圧を検出するために、バイポーラトランジスタのように抵抗を必要としないため、回路の小型化を図ることが可能となる。
図1に示す検出センサ10は、図示しないコントローラに接続される。たとえば、検出センサ10の外部端子TOV,TOG,TO1,TO2は、図示しないコントローラに接続される。外部端子TOV,TOGは電源端子であり、コントローラから駆動電圧(高電位電圧VCC、低電位電圧GND)が供給される。外部端子TO1,TO2は出力端子である。なお、外部端子TOV,TOG,TO1,TO2は、たとえば、検出センサ10をコントローラに接続するケーブルが接続される端子である。なお、ピグテール状のケーブルを含む検出センサの場合、外部端子TOV,TOG,TO1,TO2は、ケーブルの先端、コントローラのコネクタに接続されるコネクタの端子、または検出センサとコントローラの間の中継コネクタである。
信号処理回路21は、出力トランジスタM1,M2の動作に応じて、選択信号MDSを生成する。たとえば、信号処理回路21は、出力トランジスタM1,M2のうち、オンした出力トランジスタに応じた端子電圧を選択するように、選択信号MDSを生成する。上記したように、信号処理回路21は、受光信号DSに基づいて、出力トランジスタM1,M2を相補的にオンオフする。このため、本実施形態の信号処理回路21は、受光信号DSに基づいて、選択信号MDSを生成する。
図2(a)は、第1のモード(MODE:1)における出力回路15の動作状態を示し、図2(b)は、第2のモード(MODE:0)における出力回路15の動作状態を示す。第1のモードと第2のモードは、表示用発光ダイオードPD1の点灯/消灯が異なるのみであるため、ここでは第1のモードにおける動作を説明する。
つまり、出力回路15において、短絡検知期間K1と出力禁止期間K2が交互に繰り返される。そして、短絡検知期間K1において、出力トランジスタM1がオンされ、出力禁止期間K2において出力トランジスタM1がオフされる。したがって、出力トランジスタM1をオフすることで、出力回路15に過電流が流れることを防ぐ。また、出力トランジスタM1を間欠的にオンすることで、この出力トランジスタM1が接続された外部端子TO1の状態(短絡/非短絡)を確認する。
出力トランジスタM1の端子電圧VT1は、外部端子TO1に加わるノイズ等により変動することがある。この端子電圧VT1が短絡検知回路23のしきい値電圧を超えると、短絡検知回路23はHレベルの短絡検知信号SD0を出力する。このときの端子電圧VT1の変化は、ノイズ等による一時的なものであるため、短絡検知回路23は、Lレベルの短絡検知信号SD0を出力する。したがって、短絡検知信号SD0に基づいて出力トランジスタM1を制御すると、短い期間においてオフ、オンされてしまう。このような出力トランジスタM1のオン、オフは、コントローラにおける誤動作を招くおそれがある。このため、短絡検知期間K1を設定し、短絡検知期間K1の終了後に出力トランジスタM1をオフすることで、出力トランジスタM1の意図しないオフ作動、ひいては検出センサ10が接続されたコントローラにおける誤動作を防止する。
遮光時において、信号処理回路21は、受光信号DSに基づいて出力トランジスタM2をオンする。したがって、遮光時において、短絡検知及び保護動作は、出力トランジスタM2が接続された外部端子TO2に対応するものである。
つまり、出力回路15において、短絡検知期間K1と出力禁止期間K2が交互に繰り返される。そして、短絡検知期間K1において、出力トランジスタM2がオンされ、出力禁止期間K2において出力トランジスタM2がオフされる。したがって、出力トランジスタM2をオフすることで、出力回路15に過電流が流れることを防ぐ。また、出力トランジスタM2を間欠的にオンすることで、この出力トランジスタM2が接続された外部端子TO2の状態(短絡/非短絡)を確認する。
上記したように、外部端子TO1,TO2の短絡確認は、外部端子TO1,TO2のそれぞれに接続された出力トランジスタM1,M2をオンすることにより行うことができる。そして、信号処理回路21は、受光信号DSに基づいて、入光時に出力トランジスタM1をオンし、遮光時に出力トランジスタM2をオンする。したがって、両外部端子TO1,TO2が共に短絡している場合でも、同様に動作する。
そして、受光信号DSがLレベルになる(時刻T25)と(遮光時)、信号処理回路21は、出力トランジスタM1をオフし、出力トランジスタM2をオンする。つまり、信号処理回路21は、出力トランジスタM1のゲート電圧VG1を低電位電圧GNDとする。そして、信号処理回路21は、短絡検知期間K1の開始から所定時間KV以上経過しているため、出力トランジスタM2のゲート電圧VG2を制限電圧VLMとする。
ステートST11,ST12,ST13は出力トランジスタM1に対する状態を示し、ステートST21,ST22,ST23は出力トランジスタM2に対する状態を示す。たとえば、ステートST11において、出力トランジスタM1をオンしている。そして、短絡検知期間信号SD1が「0」(Lレベル)の場合、このステートST11を維持する。そして、短絡検知期間信号SD1が「1」(Hレベル)になると、ステートST12へ遷移する。このステートST12は、「短絡検知」状態を示す。
(1)検出センサ10は、外部端子TO1,TO2に接続された出力トランジスタM1,M2を有している。マルチプレクサ22は、選択信号MDSに基づいて選択した出力トランジスタM1の端子電圧VT1または出力トランジスタM2の端子電圧VT2に応じた選択電圧VMを出力する。短絡検知回路23は、選択電圧VMに基づいて外部端子TO1,TO2の短絡を検知した短絡検知信号SD0を出力する。カウンタ24は、短絡検知信号SD0に基づいて、短絡検知期間と出力禁止期間を計測し、短絡検知期間に応じた短絡検知期間信号SD1と、出力禁止期間に応じた出力禁止期間信号SD2を出力する。信号処理回路21は、短絡検知期間信号SD1に応じて出力トランジスタM1,M2をオンし、出力禁止期間信号SD2に応じて出力トランジスタM1,M2をオフする。
・上記実施形態に対し、出力トランジスタM1,M2をPチャネルMOSトランジスタとしてもよい。
Claims (7)
- 第1の出力端子と第1配線との間に接続された第1の出力トランジスタと、
第2の出力端子と前記第1配線との間に接続された第2の出力トランジスタと、
検出対象に応じた判定信号に基づいて前記第1の出力トランジスタと前記第2の出力トランジスタとをオンオフ制御し、前記判定信号に応じた選択信号を出力する制御回路と、
前記第1の出力トランジスタと前記第2の出力トランジスタのうち前記選択信号に基づいて選択した出力トランジスタの端子電圧を出力する選択回路と、
前記選択回路の出力電圧に基づいて、前記選択した出力トランジスタが接続された出力端子の短絡を検知して短絡検知信号を出力する短絡検知回路と、
前記短絡検知信号に基づいて短絡検知期間と出力禁止期間を交互に計測し、前記短絡検知期間に応じた第1期間信号と前記出力禁止期間に応じた第2期間信号を出力する計測回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記第1期間信号に応じて前記選択した出力トランジスタをオンし、前記第2期間信号に応じて前記選択した出力トランジスタをオフすること、
を特徴とする検出センサ。 - 前記制御回路は、前記判定信号に応じて前記第1の出力トランジスタと前記第2の出力トランジスタを相補的にオンオフし、前記判定信号に応じて前記選択信号を生成すること、を特徴とする請求項1に記載の検出センサ。
- 前記制御回路は、前記第1期間信号に基づいて、前記短絡検知期間において、前記選択した出力トランジスタを介して前記出力端子から前記第1配線に流れる電流量を変更するように前記出力トランジスタを制御すること、を特徴とする請求項1または2に記載の検出センサ。
- 前記制御回路は、前記第1の出力トランジスタに対応する第1の出力制御信号及び第2の出力制御信号と、前記第2の出力トランジスタに対応する第3の出力制御信号及び第4の出力制御信号を生成する信号処理回路と、
駆動電圧と前記駆動電圧より低い制限電圧が供給され、前記第1の出力制御信号に応じて前記駆動電圧を前記第1の出力トランジスタに供給し、前記第2の出力制御信号に応じて前記制限電圧を前記第1の出力トランジスタに供給する第1のスイッチ回路と、
駆動電圧と前記制限電圧が供給され、前記第3の出力制御信号に応じて前記駆動電圧を前記第2の出力トランジスタに供給し、前記第4の出力制御信号に応じて前記制限電圧を前記第2の出力トランジスタに供給する第2のスイッチ回路と、
を有することを特徴とする請求項3に記載の検出センサ。 - 前記出力トランジスタは、MOS型のトランジスタであること、を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の検出センサ。
- 表示手段を有し、
前記制御回路は、前記判定信号に応じて前記表示手段をオンオフし、前記短絡検知回路により検出された前記出力端子の短絡期間において、前記第1期間信号に応じて前記表示手段をオンし、前記第2期間信号に応じて前記表示手段をオフすること、
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の検出センサ。 - 検出対象の物理量に応じた検出信号を出力する検出回路と、前記検出信号に応じた判定信号を出力する判定回路と、第1の出力端子と第1配線との間に接続された第1の出力トランジスタと、第2の出力端子と前記第1配線との間に接続された第2の出力トランジスタと、を含み、前記判定信号に基づいて前記第1の出力トランジスタと前記第2の出力トランジスタをオンオフ制御する出力回路と、を有する検出センサの制御方法であって、
前記第1の出力トランジスタと前記第2の出力トランジスタのうちのいずれか一方を選択し、その選択した出力トランジスタの端子電圧に基づいて、前記選択した出力トランジスタが接続された出力端子の短絡を検知して短絡検知期間と出力禁止期間を交互に計測し、前記短絡検知期間に前記選択した出力トランジスタをオンし、前記出力禁止期間に前記選択した出力トランジスタをオフする、ことを特徴とする検出センサの制御方法。
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