故障判定装置
【課題】 処理待ち時間を生じさせることなく、制御手段に負荷の異常状態を表す信号をモニタさせることができる故障判定装置を提供する。
【解決手段】 バックライト４０に駆動電源が供給されているときに、バックライト４０の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ回路５０と、バックライト４０への駆動電源の供給を制御する制御信号の信号レベルが、電源供給の許可を示す信号レベルから、電源供給の停止を示す信号レベルに遷移するタイミングに同期して、フィルタ処理後の端子電圧の電圧レベルを取得するマイコン１０とを有し、マイコン１０は、取得した端子電圧の電圧レベルに基づいて制御信号に対する処理を行う構成を備えている。
【解決手段】 バックライト４０に駆動電源が供給されているときに、バックライト４０の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ回路５０と、バックライト４０への駆動電源の供給を制御する制御信号の信号レベルが、電源供給の許可を示す信号レベルから、電源供給の停止を示す信号レベルに遷移するタイミングに同期して、フィルタ処理後の端子電圧の電圧レベルを取得するマイコン１０とを有し、マイコン１０は、取得した端子電圧の電圧レベルに基づいて制御信号に対する処理を行う構成を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶のバックライト光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用した表示装置の故障判定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来の液晶パネルのバックライト部の要部構成と、このバックライト部を制御するマイコン１０とを示す。バックライト部には、バックライト４０の駆動部２０と、バッテリ電源を昇圧する昇圧回路３０と、複数のＬＥＤを備えたバックライト４０とを有している。なお、図１には簡単のため複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ列を１列だけ示しているが、複数列からなるＬＥＤ列であってもよい。
【０００３】
駆動部２０は、バッテリ（図中にはＶｃｃと示す）からの電源供給を受けて動作する。駆動部２０は、マイコン１０から出力される制御信号に従って昇圧回路３０内のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ｎＭＯＳと略記する）３１のゲートに供給する制御電圧を制御する。また、駆動部２０には、バックライト４０の低圧側端子Ｔに接続した定電流源２１が設けられている。定電流源２１は、マイコン１０から出力される制御信号がＯＮになると駆動し、バックライト４０のＬＥＤ列に規定の電流（例えば、８０ｍＡ）を流す。
【０００４】
昇圧回路３０は、コイルＬ、ダイオードＤ、コンデンサＣ、ｎＭＯＳ３１を有している。コイルＬとｎＭＯＳ３１とでいわゆる昇圧チョッパ回路を構成している。
昇圧回路３０は、コイルＬの一方の端子をバッテリに接続している。他方の端子は、ｎＭＯＳ３１のドレイン、及びダイオードＤのアノード端子に接続している。ダイオードＤのカソード端子側は、コンデンサＣと、バックライト４０の高圧側端子Ｓとに接続している。コンデンサＣは、バックライト４０に供給される電圧の平滑用として用いられる。
【０００５】
バックライト４０は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ列で構成される。
また、バックライト４０の低圧側端子Ｔには、フィルタ回路５０が接続され、フィルタ回路５０の出力がマイコン１０のＡ／Ｄ（（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ）入力ポート１１に入力される。フィルタ回路５０は、抵抗ＲとコンデンサＣとを備えるローパスフィルタである。
【０００６】
マイコン１０から駆動部２０には制御信号が出力される。駆動部２０は、制御信号の電圧レベルが“Ｈ”レベルのときにｎＭＯＳ３１をオンし、“Ｌ”レベルのときにｎＭＯＳ３１をオフする。
ｎＭＯＳ３１がオンになると、バッテリからの電流がコイルＬに流れ、コイルＬにエネルギーが蓄積される。その後、ｎＭＯＳ３１がオフになるとコイルＬに逆起電力、すなわち昇圧電圧が発生する。コイルＬで発生した昇圧電圧はダイオードＤを介して平滑コンデンサＣを充電する。この昇圧動作が高周波で繰り返され、平滑コンデンサＣに出力電圧が発生する。この出力電圧によってバックライト４０のＬＥＤに電流が流れる。バックライト４０のＬＥＤに電流を流すときには、定電流源２１がバックライト４０に流れる電流量が一定となるように制御する。
【０００７】
マイコン１０は、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧をモニタしてバックライト４０のＬＥＤに故障が生じているか否かを判定する。但し、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は、ノイズによりマイコン１０が誤検知する可能性があるので、マイコン１０はフィルタ回路５０でフィルタ処理した電圧をモニタ信号として入力する。なお、マイコン１０は、モニタ信号をＡ／Ｄ入力ポート１１から入力する。入力したモニタ信号は、マイコン１０内に設けられたＡＤ変換器（不図示）によってＡＤ変換された後に、マイコン１０内のＣＰＵ等によって処理される。
【０００８】
特許文献１には、ＰＷＭ制御によってスイッチングパルスの幅を調節して負荷（ＬＥＤ）に一定の電圧を印加する直流−直流コンバータにおいて、負荷（ＬＥＤ）の短絡又は開放によって直流−直流コンバータに過電流又は過電圧が印加されることを防止する技術が開示されている。具体的には、図１に示すバックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧を測定し、基準電圧よりも大きい電圧を測定すると、ＰＷＭ制御によるスイッチングパルスのオン時間をゼロにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３２５３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の開示技術には、以下に示す問題がある。
第１に、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧をマイコン１０に入力する場合、フィルタ処理や分圧処理によって加工した電圧をマイコン１０に入力する。このとき、マイコン１０がスイッチングパルスの立ち上がりに同期して低圧側端子Ｔの電圧をモニタすると、低圧側端子Ｔの電圧が安定した状態となるまでに時間がかかり、マイコン１０の処理が待たされるという問題が生じる。マイコン１０の処理に待ち時間が発生すると、他の処理に影響が出る。例えば、液晶パネルのタッチ操作に応じた操作に遅れが生じる。
【００１１】
また、第２に、特許文献１では異常電圧を検出すると一律にＰＷＭ制御のスイッチングパルスのオン時間をゼロに制御しており、バックライトに生じた異常レベルに応じた最適な制御がなされていない。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、処理待ち時間を生じさせることなく、制御手段に負荷の異常状態を表す信号をモニタさせることができる故障判定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的は、負荷の故障度合いに応じて最適な制御を行うことができる故障判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる目的を達成するために請求項１記載の故障判定装置の発明は、負荷に駆動電源が供給されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段と、前記負荷への前記駆動電源の供給を制御する制御信号の信号レベルが、電源供給の許可を示す信号レベルから、電源供給の停止を示す信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルを取得する制御手段とを有し、前記制御手段は、取得した前記端子電圧の電圧レベルに基づいて前記制御信号を生成する構成を備えている。
【００１５】
請求項１記載の発明は、フィルタ処理後の信号を取得する場合であっても、制御手段に待ち時間が発生せず、制御手段の処理効率を改善することができる。
【００１６】
請求項２記載の故障判定装置の発明は、定電流駆動される負荷に流す電流量を制御する制御信号を生成する信号生成手段と、前記制御信号のオンデューティに従って前記負荷に駆動電流が供給されているときに、前記負荷の下流側の端子電圧をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によってモニタされた前記端子電圧の電圧レベルにより前記負荷の故障度合いを判定する判定手段とを有し、前記信号生成手段は、前記負荷の故障度合いに応じて前記制御信号のデューティ比を制御する構成を備えている。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、負荷の下流側の端子電圧をモニタすることで負荷に生じる故障を判定し、負荷の故障度合いに応じた制御に切り替えることができる。
【００１８】
請求項３記載の故障判定装置の発明は、請求項２記載の発明において、前記判定手段は、前記負荷の故障度合いと前記制御信号のデューティ比とに基づいて、故障による危険度を判定し、前記信号生成手段は、前記危険度に基づいて前記制御信号のデューティ比を制御する構成を備えている。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、故障による危険度を判定して、危険度に応じた制御に切り替えることができる。
【００２０】
請求項４記載の故障判定装置の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記モニタ電圧の電圧レベルが第１しきい値よりも高くなった回数をカウントするカウント手段を有し、前記判定手段は、前記カウント手段のカウント値が所定回数を超えた場合に前記負荷に故障が発生していると判定し、前記信号生成手段は、前記制御信号のオンデューティを、前記判定手段で故障が発生していると判定された時の制御信号のオンデューティよりも小さく変更する構成を備えている。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、負荷の故障度合いを精度よく判定し、判定した故障度合いに応じた制御に切り替えることができる。
【００２２】
請求項５記載の故障判定装置の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の発明において、前記判定手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが第２しきい値よりも高い場合に前記負荷に重度の故障が発生していると判定し、前記信号生成手段は、オンデューティが０％の制御信号を生成する、又は前記制御信号の生成を停止する構成を備えている。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、故障による危険度を精度よく判定して、危険度に応じた制御に切り替えることができる。
【００２４】
請求項６記載の故障判定装置の発明は、請求項４記載の発明において、前記カウント手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが前記第１しきい値よりも高くなったときの前記制御信号のオンデューティに応じて、加算するカウント値を変更する構成を備えている。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、制御信号のオンデューティが、負荷に駆動電流を駆動する時間に比例する点に着目し、制御信号のオンデューティに応じて加算するカウント値を変更することで、故障によって生じる危険度を精度よく判定することができる。
【００２６】
請求項７記載の故障判定装置の発明は、請求項２から６のいずれか一項記載の発明において、前記判定手段は、前記負荷の周囲の温度を測定する温度センサの測定温度に基づいて、前記制御信号のデューティ比を制御する構成を備えている。
【００２７】
請求項７記載の発明によれば、負荷による発熱量に応じて制御を切り替えることができる。
【００２８】
請求項８記載の故障判定装置の発明は、請求項２から７のいずれか一項記載の発明において、前記負荷が定電流駆動されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段を有し、前記モニタ手段は、前記制御信号の信号レベルが、前記負荷への駆動電流の供給を許可する信号レベルから、前記駆動電流を停止させる信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルをモニタする構成を備えている。
【００２９】
請求項８記載の発明によれば、フィルタ処理後の信号を取得する場合であっても、端子電圧のモニタ時に待ち時間が発生せず、処理効率を改善することができる。
【００３０】
請求項９記載の故障判定装置は、請求項１又は２記載の故障判定装置において、前記下流側の端子電圧は、前記負荷と前記負荷を定電流駆動する定電流ドライバとの接続ノードにおける端子電圧である構成を備えている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、フィルタ処理後の信号を取得する場合であっても、制御手段に待ち時間が発生せず、制御手段の処理効率を改善することができる。
【００３２】
また、本発明によれば、負荷の下流側の端子電圧をモニタすることで負荷に生じる故障を判定し、負荷の故障度合いに応じた制御に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００３４】
図２には、故障判定装置を車両のカーナビゲーション装置に適用した実施例の構成を示す。なお、図１に示す従来の構成と同一の装置については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施例のバックライト部は、図１に示す従来のバックライト部と同様に、駆動部２０と、昇圧回路３０と、バックライト４０とを有しており、マイコン１０からの制御信号によってバックライト４０の点灯と消灯とが制御される。より具体的には、制御信号がオン状態のときにバックライト４０に電流が流れてＬＥＤが点灯する。また、制御信号がオフ状態のときにはバックライト４０には電流が流れず、ＬＥＤは消灯する。
【００３６】
マイコン１０には、フィルタ回路５０によってフィルタ処理されたモニタ信号と、温度センサ６０によって測定されたセンサ信号とがＡ／Ｄ入力ポート１１から入力される。
モニタ信号は、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧をフィルタ回路５０でフィルタ処理した信号である。また、温度センサ６０は、バックライト４０やマイコン１０の周囲の温度を測定し、測定した温度をマイコン１０に出力する。
なお、バックライト４０の低圧側端子Ｔは、バックライト４０とバックライト４０を定電流駆動する定電流源２１との接続ノードである。
【００３７】
図３にマイコン１０のハードウェア構成を示す。マイコン１０は、マイコン１０による制御処理を実現するためのプログラムが格納されたＲＯＭ１０２と、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムを読み込んで処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、プログラムを実行する際に使用される一時的なデータを保存するＲＡＭ１０３と、データの入出力部１０４などから構成される。ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されたプログラムに従った制御を行うことで、ＣＰＵ１０１が本発明の制御手段、モニタ手段、判定手段、信号生成手段、カウント手段として機能する。なお、これらの手段によって実行される処理の詳細については、図４〜７を参照しながら後ほど説明する。
【００３８】
図４には、マイコン１０がモニタ信号を取り込むタイミングを示す。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）にはマイコン１０から駆動部２０に出力される制御信号の波形と、バックライトの低圧側端子Ｔの電圧波形と、マイコン１０のＡＤ入力ポート１１の電圧波形（すなわち、モニタ信号の電圧波形）とを示す。
図４（Ａ）では、マイコン１０が駆動部２０に出力する制御信号の立ち上がりタイミングを開始タイミングとして、マイコン１０のＡ／Ｄ入力ポート１１に入力されるモニタ信号が安定した電圧レベルになったときに、マイコン１０がモニタ信号を取り込む場合を示している。安定した電圧レベルとは、モニタ信号の電圧レベルが設定されたしきい値電圧以下となり、しきい値電圧以下の電圧レベルを所定時間以上維持した場合をいう。
図４（Ａ）に示すように、制御信号の立ち上がりタイミングを開始タイミングとすると、マイコン１０はモニタ信号の電圧レベルが安定するまで待機しなければならず、マイコン１０の処理が遅れるという問題が生じる。
そこで、本実施例のマイコン１０は、図４（Ｂ）に示すように、制御信号の立ち下がりタイミングに同期して、Ａ／Ｄ入力ポート１１に入力されるモニタ信号を取得する。
制御信号が立ち下がるときには、モニタ信号の電圧レベルは安定した状態にあるので、マイコン１０は待機することなくモニタ信号を取得することができる。
【００３９】
このように本実施例は、マイコン１０が制御信号の立ち下がりに同期して、モニタ信号を取得することにより、マイコン１０の処理に待ち時間を生じさせない。このため、マイコン１０の処理効率を改善して液晶パネルのタッチスイッチの反応が悪くなる等の問題を生じさせない。
【００４０】
なお、上述した実施例では、マイコン１０は制御信号の立ち下がりタイミングに同期してモニタ信号を取得するとして説明したが、バックライト４０への電源供給を停止するタイミングを示す信号の状態であればよい。すなわち、制御信号の立ち下がりタイミングでバックライト４０への電源供給を開始し、制御信号の立ち上がりタイミングでバックライト４０への電源供給を停止する場合には、制御信号の立ち上がりタイミングに同期して、マイコン１０はモニタ信号を取得する。
【実施例２】
【００４１】
添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。なお、本実施例の構成は、上述した第１実施例と同一であるので実施例の構成に関する説明は省略する。
【００４２】
本実施例では、バックライト４０の低圧側端子Ｔに生じる電圧をフィルタ回路５０でフィルタ処理し、フィルタ処理後の電圧をモニタ信号としてＡ／Ｄ入力ポート１１より入力する。マイコン１０は、Ａ／Ｄ入力ポート１１より入力したモニタ信号によりバックライト４０の故障判定を行い、故障が発生している場合にはバックライト４０の故障度合いに応じた制御に切り替える。
【００４３】
図５と、図６及び図７に示すフローチャートとを参照しながら本実施例のマイコン１０の処理手順を説明する。なお、図５（Ａ）には、マイコン１０から駆動部２０に出力される制御信号の電圧波形を示す。図５（Ｂ）には、バックライト４０の低圧側端子Ｔに生じる電圧波形を示す。図５（Ｃ）には、マイコン１０のＡ／Ｄ入力ポート１１の電圧波形（すなわち、モニタ信号波形）を示す。図５（Ｄ）には、異常レベルバッファのカウント値の推移を示す。異常レベルバッファについては後述する。
マイコン１０は、まず、制御信号の立ち下がりタイミングになると（ステップＳ１／ＹＥＳ）、Ａ／Ｄ入力ポート１１に入力されるモニタ信号を取得する（ステップＳ２）。
次に、マイコン１０は、取得したモニタ信号の電圧レベルと、ＬＥＤの異常を判定する第１異常判定しきい値とを比較する（ステップＳ３）。モニタ信号の電圧レベルが第１異常判定しきい値よりも低い場合には（ステップＳ３／ＹＥＳ）、マイコン１０は、バックライト４０のＬＥＤに故障は発生していないと判定して、異常レベルバッファのカウント値を［１］減算する（ステップＳ４）。異常レベルバッファは、バックライト４０の異常を判定するためのカウンタであって、モニタ信号の電圧レベルが異常を判定する第１異常判定しきい値以上である場合にカウントアップされる。また、ステップＳ４で異常レベルバッファの値が［０］である場合には、減算は行わない。異常レベルバッファのカウント値を減算すると（ステップＳ４）、マイコン１０は、バックライト４０の通常制御を行う（ステップＳ５）。
なお、バックライト４０のＬＥＤに故障が発生すると、故障したＬＥＤでの電圧降下が発生しなくなり、バックライトの低圧側端子Ｔに生じる電圧が高くなる。例えば、バックライト４０のＬＥＤに故障が発生していない場合には、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は１［Ｖ］程度となるが、ＬＥＤの１つが故障すると、この故障したＬＥＤでの電圧降下が発生せず、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は７〜８［Ｖ］程度になる。また、故障が発したＬＥＤの個数が多くなれば多くなるほど、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は高くなる。
【００４４】
次に、モニタ信号の電圧レベルが第１異常判定しきい値以上であった場合には（ステップＳ３／ＮＯ）、マイコン１０は、モニタ信号の電圧レベルを第２異常判定しきい値と比較する（ステップＳ６）。第２異常判定しきい値は、第１異常判定しきい値よりも電圧レベルが高く設定されたしきい値である。モニタ信号の電圧レベルがこの第２異常判定しきい値よりも高い場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）、マイコン１０はバックライト４０の故障度合いが大きく、正常な表示動作に支障をきたすと判定して異常確定２の処理を行う（ステップＳ７）。異常確定２の処理には、制御信号のＯＮデューティを０％にする、又は駆動部２０への制御信号の出力を取りやめる、等が挙げられる。
【００４５】
また、モニタ信号の電圧レベルが第２異常判定しきい値以下であると（ステップＳ６／ＮＯ）、マイコン１０は、制御信号のＯＮデューティが３０％未満であるか否かを判定する（ステップＳ８）。制御信号のＯＮデューティの割合が高いと、バックライト４０に電流が流れている時間が長いことになる。従って、ＬＥＤに故障が発生していると、バックライト４０の低圧側端子Ｔに発生する電力が大きくなり、マイコン１０やバックライトのＬＥＤに加わる熱量が大きくなる。最悪の場合、マイコン１０やバックライトのＬＥＤに発煙や発火の可能性もある。
そこで、マイコン１０は、異常レベルバッファに加算する加算値を制御信号のＯＮデューティに応じたものとする。マイコン１０は、制御信号のＯＮデューティが３０％未満であった場合には、異常レベルバッファの値を［１］加算する（ステップＳ９）。また、制御信号のＯＮデューティが３０％以上で６０％未満であった場合には（ステップＳ８／ＮＯ、かつＳ１０／ＹＥＳ）、マイコン１０は、異常レベルバッファの値を［２］加算する。また、制御信号のＯＮデューティが６０％以上であった場合には（ステップＳ１０／ＮＯ）、マイコン１０は異常レベルバッファの値を［３］加算する（ステップＳ１２）。
【００４６】
図５を参照しながらより具体的に説明する。図５には、図５に示す区間（ａ）と（ｂ）との間と、区間（ｄ）と区間（ｅ）との間でＬＥＤに故障が発生している場合を例示している。
図５に示す区間（ｂ）では制御信号号のＯＮデューティが６０％以上（９０％）であるので、図５（Ｄ）に示すように異常レベルバッファのカウント値を［３］加算している。また、区間（ｃ）では、制御信号のＯＮデューティが３０％未満（２５％）であるので、異常レベルバッファのカウント値を［１］加算している。また、区間（ｄ）では、制御信号のＯＮデューティが３０％以上で６０％未満（５０％）であるので、異常レベルバッファのカウント値を［２］加算している。
なお、図５に示す区間（ｅ）では、図５（Ｃ）に示すようにモニタ信号の電圧レベルが第２異常判定しきい値を超えたため、異常確定２の制御が行われたことを示している。
【００４７】
次にマイコン１０は、異常レベルバッファのカウント値を判定する（ステップＳ１３）。異常レベルバッファのカウント値が５未満であった場合には（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、マイコン１０は通常制御を継続して、今後の経過によって処理を変更する。
また、異常レベルバッファのカウント値が１０以上であった場合には（ステップＳ１５／ＮＯ）、マイコン１０は異常確定２の制御を行う（ステップＳ１６）。
【００４８】
また、異常レベルバッファのカウント値が５以上で１０未満となった場合には（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、マイコン１０はモニタ信号のＯＮデューティが３０％以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。図５に示す例では、区間（ｄ）のときに異常レベルバッファのカウント値が５以上となっている。このとき、マイコン１０は、制御信号のＯＮデューティが３０％未満であった場合には（ステップＳ１７／ＹＥＳ）、通常制御を継続して（ステップＳ１４）、今後の経過を監視する。
また、モニタ信号のＯＮデューティが３０％以上であった場合（ステップＳ１７／ＮＯ）、マイコン１０は、温度センサ６０で測定されるバックライト４０やマイコン１０の周囲の温度が８５℃以下であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。バックライト４０やマイコン１０の周囲の温度が８５℃よりも大きくなると（ステップＳ１８／ＹＥＳ）、マイコン１０は危険度が高いと判定して異常確定２の制御を行う（ステップＳ１６）。また、バックライト４０やマイコン１０の周囲の温度が８５℃以下であった場合には（ステップＳ１８／ＮＯ）、マイコン１０は異常確定１の制御を行う（ステップＳ１９）。
異常確定１の制御には、例えば、制御信号のＯＮデューティの上限を３０％に固定する、制御信号のＯＮデューティを半分にする、異常確定１の制御に入ったときの制御信号のＯＮデューティによって以降のＯＮデューティを変更する、等が挙げられる。
例えば、異常が確定したときの制御信号のＯＮデューティが５０％未満であれば、異常確定後の制御信号のＯＮデューティを１０％とし、異常が確定したときの制御信号のＯＮデューティが５０％以上であれば、異常確定後の制御信号のＯＮデューティを３０％とする。
【００４９】
以上の説明より明らかなように本実施例は、モニタ信号の電圧レベルによってバックライト４０の故障度合いを判定すると共に、モニタ信号の電圧レベルと制御信号のＯＮデューティとに基づいて、マイコン１０やＬＥＤに加わる電力状態を判定している。
従って、ＬＥＤを点灯させる制御信号のＯＮデューティをＬＥＤの故障度合いに応じて変更したり、マイコン１０やＬＥＤに発火や発煙の危険性があると判定した場合には、速やかにＬＥＤを消灯させることができる。
【００５０】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来の液晶パネルのバックライト部の要部構成と、このバックライト部を制御するマイコンとを示す図である。
【図２】実施例の液晶パネルのバックライト部の要部構成と、このバックライト部を制御するマイコンとを示す図である。
【図３】マイコンのハードウェア構成を示す図である。
【図４】（Ａ）は従来のマイコンのモニタ信号の取得タイミングを示す図であり、（Ｂ）は実施例１でのマイコンのモニタ信号の取得タイミングを示す図である。
【図５】（Ａ）はマイコンから駆動部に出力される制御信号の電圧波形を示し（Ｂ）はバックライトの低圧側端子Ｔの電圧波形を示し、（Ｃ）はマイコンのＡＤ入力ポートの電圧波形を示し、（Ｄ）は異常レベルバッファのカウント値の推移を示す図である
【図６】マイコンの処理フローを示すフローチャートである。
【図７】マイコンの処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０ マイコン
２０ 駆動部
２１ 定電流源
３０ 昇圧回路
４０ バックライト
５０ フィルタ回路
６０ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶のバックライト光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用した表示装置の故障判定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来の液晶パネルのバックライト部の要部構成と、このバックライト部を制御するマイコン１０とを示す。バックライト部には、バックライト４０の駆動部２０と、バッテリ電源を昇圧する昇圧回路３０と、複数のＬＥＤを備えたバックライト４０とを有している。なお、図１には簡単のため複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ列を１列だけ示しているが、複数列からなるＬＥＤ列であってもよい。
【０００３】
駆動部２０は、バッテリ（図中にはＶｃｃと示す）からの電源供給を受けて動作する。駆動部２０は、マイコン１０から出力される制御信号に従って昇圧回路３０内のｎチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下、ｎＭＯＳと略記する）３１のゲートに供給する制御電圧を制御する。また、駆動部２０には、バックライト４０の低圧側端子Ｔに接続した定電流源２１が設けられている。定電流源２１は、マイコン１０から出力される制御信号がＯＮになると駆動し、バックライト４０のＬＥＤ列に規定の電流（例えば、８０ｍＡ）を流す。
【０００４】
昇圧回路３０は、コイルＬ、ダイオードＤ、コンデンサＣ、ｎＭＯＳ３１を有している。コイルＬとｎＭＯＳ３１とでいわゆる昇圧チョッパ回路を構成している。
昇圧回路３０は、コイルＬの一方の端子をバッテリに接続している。他方の端子は、ｎＭＯＳ３１のドレイン、及びダイオードＤのアノード端子に接続している。ダイオードＤのカソード端子側は、コンデンサＣと、バックライト４０の高圧側端子Ｓとに接続している。コンデンサＣは、バックライト４０に供給される電圧の平滑用として用いられる。
【０００５】
バックライト４０は、複数のＬＥＤを直列に接続したＬＥＤ列で構成される。
また、バックライト４０の低圧側端子Ｔには、フィルタ回路５０が接続され、フィルタ回路５０の出力がマイコン１０のＡ／Ｄ（（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ）入力ポート１１に入力される。フィルタ回路５０は、抵抗ＲとコンデンサＣとを備えるローパスフィルタである。
【０００６】
マイコン１０から駆動部２０には制御信号が出力される。駆動部２０は、制御信号の電圧レベルが“Ｈ”レベルのときにｎＭＯＳ３１をオンし、“Ｌ”レベルのときにｎＭＯＳ３１をオフする。
ｎＭＯＳ３１がオンになると、バッテリからの電流がコイルＬに流れ、コイルＬにエネルギーが蓄積される。その後、ｎＭＯＳ３１がオフになるとコイルＬに逆起電力、すなわち昇圧電圧が発生する。コイルＬで発生した昇圧電圧はダイオードＤを介して平滑コンデンサＣを充電する。この昇圧動作が高周波で繰り返され、平滑コンデンサＣに出力電圧が発生する。この出力電圧によってバックライト４０のＬＥＤに電流が流れる。バックライト４０のＬＥＤに電流を流すときには、定電流源２１がバックライト４０に流れる電流量が一定となるように制御する。
【０００７】
マイコン１０は、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧をモニタしてバックライト４０のＬＥＤに故障が生じているか否かを判定する。但し、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は、ノイズによりマイコン１０が誤検知する可能性があるので、マイコン１０はフィルタ回路５０でフィルタ処理した電圧をモニタ信号として入力する。なお、マイコン１０は、モニタ信号をＡ／Ｄ入力ポート１１から入力する。入力したモニタ信号は、マイコン１０内に設けられたＡＤ変換器（不図示）によってＡＤ変換された後に、マイコン１０内のＣＰＵ等によって処理される。
【０００８】
特許文献１には、ＰＷＭ制御によってスイッチングパルスの幅を調節して負荷（ＬＥＤ）に一定の電圧を印加する直流−直流コンバータにおいて、負荷（ＬＥＤ）の短絡又は開放によって直流−直流コンバータに過電流又は過電圧が印加されることを防止する技術が開示されている。具体的には、図１に示すバックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧を測定し、基準電圧よりも大きい電圧を測定すると、ＰＷＭ制御によるスイッチングパルスのオン時間をゼロにしている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３２５３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の開示技術には、以下に示す問題がある。
第１に、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧をマイコン１０に入力する場合、フィルタ処理や分圧処理によって加工した電圧をマイコン１０に入力する。このとき、マイコン１０がスイッチングパルスの立ち上がりに同期して低圧側端子Ｔの電圧をモニタすると、低圧側端子Ｔの電圧が安定した状態となるまでに時間がかかり、マイコン１０の処理が待たされるという問題が生じる。マイコン１０の処理に待ち時間が発生すると、他の処理に影響が出る。例えば、液晶パネルのタッチ操作に応じた操作に遅れが生じる。
【００１１】
また、第２に、特許文献１では異常電圧を検出すると一律にＰＷＭ制御のスイッチングパルスのオン時間をゼロに制御しており、バックライトに生じた異常レベルに応じた最適な制御がなされていない。
【００１２】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、処理待ち時間を生じさせることなく、制御手段に負荷の異常状態を表す信号をモニタさせることができる故障判定装置を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的は、負荷の故障度合いに応じて最適な制御を行うことができる故障判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる目的を達成するために請求項１記載の故障判定装置の発明は、負荷に駆動電源が供給されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段と、前記負荷への前記駆動電源の供給を制御する制御信号の信号レベルが、電源供給の許可を示す信号レベルから、電源供給の停止を示す信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルを取得する制御手段とを有し、前記制御手段は、取得した前記端子電圧の電圧レベルに基づいて前記制御信号を生成する構成を備えている。
【００１５】
請求項１記載の発明は、フィルタ処理後の信号を取得する場合であっても、制御手段に待ち時間が発生せず、制御手段の処理効率を改善することができる。
【００１６】
請求項２記載の故障判定装置の発明は、定電流駆動される負荷に流す電流量を制御する制御信号を生成する信号生成手段と、前記制御信号のオンデューティに従って前記負荷に駆動電流が供給されているときに、前記負荷の下流側の端子電圧をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によってモニタされた前記端子電圧の電圧レベルにより前記負荷の故障度合いを判定する判定手段とを有し、前記信号生成手段は、前記負荷の故障度合いに応じて前記制御信号のデューティ比を制御する構成を備えている。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、負荷の下流側の端子電圧をモニタすることで負荷に生じる故障を判定し、負荷の故障度合いに応じた制御に切り替えることができる。
【００１８】
請求項３記載の故障判定装置の発明は、請求項２記載の発明において、前記判定手段は、前記負荷の故障度合いと前記制御信号のデューティ比とに基づいて、故障による危険度を判定し、前記信号生成手段は、前記危険度に基づいて前記制御信号のデューティ比を制御する構成を備えている。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、故障による危険度を判定して、危険度に応じた制御に切り替えることができる。
【００２０】
請求項４記載の故障判定装置の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記モニタ電圧の電圧レベルが第１しきい値よりも高くなった回数をカウントするカウント手段を有し、前記判定手段は、前記カウント手段のカウント値が所定回数を超えた場合に前記負荷に故障が発生していると判定し、前記信号生成手段は、前記制御信号のオンデューティを、前記判定手段で故障が発生していると判定された時の制御信号のオンデューティよりも小さく変更する構成を備えている。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、負荷の故障度合いを精度よく判定し、判定した故障度合いに応じた制御に切り替えることができる。
【００２２】
請求項５記載の故障判定装置の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の発明において、前記判定手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが第２しきい値よりも高い場合に前記負荷に重度の故障が発生していると判定し、前記信号生成手段は、オンデューティが０％の制御信号を生成する、又は前記制御信号の生成を停止する構成を備えている。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、故障による危険度を精度よく判定して、危険度に応じた制御に切り替えることができる。
【００２４】
請求項６記載の故障判定装置の発明は、請求項４記載の発明において、前記カウント手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが前記第１しきい値よりも高くなったときの前記制御信号のオンデューティに応じて、加算するカウント値を変更する構成を備えている。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、制御信号のオンデューティが、負荷に駆動電流を駆動する時間に比例する点に着目し、制御信号のオンデューティに応じて加算するカウント値を変更することで、故障によって生じる危険度を精度よく判定することができる。
【００２６】
請求項７記載の故障判定装置の発明は、請求項２から６のいずれか一項記載の発明において、前記判定手段は、前記負荷の周囲の温度を測定する温度センサの測定温度に基づいて、前記制御信号のデューティ比を制御する構成を備えている。
【００２７】
請求項７記載の発明によれば、負荷による発熱量に応じて制御を切り替えることができる。
【００２８】
請求項８記載の故障判定装置の発明は、請求項２から７のいずれか一項記載の発明において、前記負荷が定電流駆動されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段を有し、前記モニタ手段は、前記制御信号の信号レベルが、前記負荷への駆動電流の供給を許可する信号レベルから、前記駆動電流を停止させる信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルをモニタする構成を備えている。
【００２９】
請求項８記載の発明によれば、フィルタ処理後の信号を取得する場合であっても、端子電圧のモニタ時に待ち時間が発生せず、処理効率を改善することができる。
【００３０】
請求項９記載の故障判定装置は、請求項１又は２記載の故障判定装置において、前記下流側の端子電圧は、前記負荷と前記負荷を定電流駆動する定電流ドライバとの接続ノードにおける端子電圧である構成を備えている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、フィルタ処理後の信号を取得する場合であっても、制御手段に待ち時間が発生せず、制御手段の処理効率を改善することができる。
【００３２】
また、本発明によれば、負荷の下流側の端子電圧をモニタすることで負荷に生じる故障を判定し、負荷の故障度合いに応じた制御に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００３４】
図２には、故障判定装置を車両のカーナビゲーション装置に適用した実施例の構成を示す。なお、図１に示す従来の構成と同一の装置については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
本実施例のバックライト部は、図１に示す従来のバックライト部と同様に、駆動部２０と、昇圧回路３０と、バックライト４０とを有しており、マイコン１０からの制御信号によってバックライト４０の点灯と消灯とが制御される。より具体的には、制御信号がオン状態のときにバックライト４０に電流が流れてＬＥＤが点灯する。また、制御信号がオフ状態のときにはバックライト４０には電流が流れず、ＬＥＤは消灯する。
【００３６】
マイコン１０には、フィルタ回路５０によってフィルタ処理されたモニタ信号と、温度センサ６０によって測定されたセンサ信号とがＡ／Ｄ入力ポート１１から入力される。
モニタ信号は、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧をフィルタ回路５０でフィルタ処理した信号である。また、温度センサ６０は、バックライト４０やマイコン１０の周囲の温度を測定し、測定した温度をマイコン１０に出力する。
なお、バックライト４０の低圧側端子Ｔは、バックライト４０とバックライト４０を定電流駆動する定電流源２１との接続ノードである。
【００３７】
図３にマイコン１０のハードウェア構成を示す。マイコン１０は、マイコン１０による制御処理を実現するためのプログラムが格納されたＲＯＭ１０２と、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムを読み込んで処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、プログラムを実行する際に使用される一時的なデータを保存するＲＡＭ１０３と、データの入出力部１０４などから構成される。ＣＰＵ１０１がＲＯＭ１０２に格納されたプログラムに従った制御を行うことで、ＣＰＵ１０１が本発明の制御手段、モニタ手段、判定手段、信号生成手段、カウント手段として機能する。なお、これらの手段によって実行される処理の詳細については、図４〜７を参照しながら後ほど説明する。
【００３８】
図４には、マイコン１０がモニタ信号を取り込むタイミングを示す。なお、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）にはマイコン１０から駆動部２０に出力される制御信号の波形と、バックライトの低圧側端子Ｔの電圧波形と、マイコン１０のＡＤ入力ポート１１の電圧波形（すなわち、モニタ信号の電圧波形）とを示す。
図４（Ａ）では、マイコン１０が駆動部２０に出力する制御信号の立ち上がりタイミングを開始タイミングとして、マイコン１０のＡ／Ｄ入力ポート１１に入力されるモニタ信号が安定した電圧レベルになったときに、マイコン１０がモニタ信号を取り込む場合を示している。安定した電圧レベルとは、モニタ信号の電圧レベルが設定されたしきい値電圧以下となり、しきい値電圧以下の電圧レベルを所定時間以上維持した場合をいう。
図４（Ａ）に示すように、制御信号の立ち上がりタイミングを開始タイミングとすると、マイコン１０はモニタ信号の電圧レベルが安定するまで待機しなければならず、マイコン１０の処理が遅れるという問題が生じる。
そこで、本実施例のマイコン１０は、図４（Ｂ）に示すように、制御信号の立ち下がりタイミングに同期して、Ａ／Ｄ入力ポート１１に入力されるモニタ信号を取得する。
制御信号が立ち下がるときには、モニタ信号の電圧レベルは安定した状態にあるので、マイコン１０は待機することなくモニタ信号を取得することができる。
【００３９】
このように本実施例は、マイコン１０が制御信号の立ち下がりに同期して、モニタ信号を取得することにより、マイコン１０の処理に待ち時間を生じさせない。このため、マイコン１０の処理効率を改善して液晶パネルのタッチスイッチの反応が悪くなる等の問題を生じさせない。
【００４０】
なお、上述した実施例では、マイコン１０は制御信号の立ち下がりタイミングに同期してモニタ信号を取得するとして説明したが、バックライト４０への電源供給を停止するタイミングを示す信号の状態であればよい。すなわち、制御信号の立ち下がりタイミングでバックライト４０への電源供給を開始し、制御信号の立ち上がりタイミングでバックライト４０への電源供給を停止する場合には、制御信号の立ち上がりタイミングに同期して、マイコン１０はモニタ信号を取得する。
【実施例２】
【００４１】
添付図面を参照しながら本発明の第２実施例を説明する。なお、本実施例の構成は、上述した第１実施例と同一であるので実施例の構成に関する説明は省略する。
【００４２】
本実施例では、バックライト４０の低圧側端子Ｔに生じる電圧をフィルタ回路５０でフィルタ処理し、フィルタ処理後の電圧をモニタ信号としてＡ／Ｄ入力ポート１１より入力する。マイコン１０は、Ａ／Ｄ入力ポート１１より入力したモニタ信号によりバックライト４０の故障判定を行い、故障が発生している場合にはバックライト４０の故障度合いに応じた制御に切り替える。
【００４３】
図５と、図６及び図７に示すフローチャートとを参照しながら本実施例のマイコン１０の処理手順を説明する。なお、図５（Ａ）には、マイコン１０から駆動部２０に出力される制御信号の電圧波形を示す。図５（Ｂ）には、バックライト４０の低圧側端子Ｔに生じる電圧波形を示す。図５（Ｃ）には、マイコン１０のＡ／Ｄ入力ポート１１の電圧波形（すなわち、モニタ信号波形）を示す。図５（Ｄ）には、異常レベルバッファのカウント値の推移を示す。異常レベルバッファについては後述する。
マイコン１０は、まず、制御信号の立ち下がりタイミングになると（ステップＳ１／ＹＥＳ）、Ａ／Ｄ入力ポート１１に入力されるモニタ信号を取得する（ステップＳ２）。
次に、マイコン１０は、取得したモニタ信号の電圧レベルと、ＬＥＤの異常を判定する第１異常判定しきい値とを比較する（ステップＳ３）。モニタ信号の電圧レベルが第１異常判定しきい値よりも低い場合には（ステップＳ３／ＹＥＳ）、マイコン１０は、バックライト４０のＬＥＤに故障は発生していないと判定して、異常レベルバッファのカウント値を［１］減算する（ステップＳ４）。異常レベルバッファは、バックライト４０の異常を判定するためのカウンタであって、モニタ信号の電圧レベルが異常を判定する第１異常判定しきい値以上である場合にカウントアップされる。また、ステップＳ４で異常レベルバッファの値が［０］である場合には、減算は行わない。異常レベルバッファのカウント値を減算すると（ステップＳ４）、マイコン１０は、バックライト４０の通常制御を行う（ステップＳ５）。
なお、バックライト４０のＬＥＤに故障が発生すると、故障したＬＥＤでの電圧降下が発生しなくなり、バックライトの低圧側端子Ｔに生じる電圧が高くなる。例えば、バックライト４０のＬＥＤに故障が発生していない場合には、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は１［Ｖ］程度となるが、ＬＥＤの１つが故障すると、この故障したＬＥＤでの電圧降下が発生せず、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は７〜８［Ｖ］程度になる。また、故障が発したＬＥＤの個数が多くなれば多くなるほど、バックライト４０の低圧側端子Ｔの電圧は高くなる。
【００４４】
次に、モニタ信号の電圧レベルが第１異常判定しきい値以上であった場合には（ステップＳ３／ＮＯ）、マイコン１０は、モニタ信号の電圧レベルを第２異常判定しきい値と比較する（ステップＳ６）。第２異常判定しきい値は、第１異常判定しきい値よりも電圧レベルが高く設定されたしきい値である。モニタ信号の電圧レベルがこの第２異常判定しきい値よりも高い場合（ステップＳ６／ＹＥＳ）、マイコン１０はバックライト４０の故障度合いが大きく、正常な表示動作に支障をきたすと判定して異常確定２の処理を行う（ステップＳ７）。異常確定２の処理には、制御信号のＯＮデューティを０％にする、又は駆動部２０への制御信号の出力を取りやめる、等が挙げられる。
【００４５】
また、モニタ信号の電圧レベルが第２異常判定しきい値以下であると（ステップＳ６／ＮＯ）、マイコン１０は、制御信号のＯＮデューティが３０％未満であるか否かを判定する（ステップＳ８）。制御信号のＯＮデューティの割合が高いと、バックライト４０に電流が流れている時間が長いことになる。従って、ＬＥＤに故障が発生していると、バックライト４０の低圧側端子Ｔに発生する電力が大きくなり、マイコン１０やバックライトのＬＥＤに加わる熱量が大きくなる。最悪の場合、マイコン１０やバックライトのＬＥＤに発煙や発火の可能性もある。
そこで、マイコン１０は、異常レベルバッファに加算する加算値を制御信号のＯＮデューティに応じたものとする。マイコン１０は、制御信号のＯＮデューティが３０％未満であった場合には、異常レベルバッファの値を［１］加算する（ステップＳ９）。また、制御信号のＯＮデューティが３０％以上で６０％未満であった場合には（ステップＳ８／ＮＯ、かつＳ１０／ＹＥＳ）、マイコン１０は、異常レベルバッファの値を［２］加算する。また、制御信号のＯＮデューティが６０％以上であった場合には（ステップＳ１０／ＮＯ）、マイコン１０は異常レベルバッファの値を［３］加算する（ステップＳ１２）。
【００４６】
図５を参照しながらより具体的に説明する。図５には、図５に示す区間（ａ）と（ｂ）との間と、区間（ｄ）と区間（ｅ）との間でＬＥＤに故障が発生している場合を例示している。
図５に示す区間（ｂ）では制御信号号のＯＮデューティが６０％以上（９０％）であるので、図５（Ｄ）に示すように異常レベルバッファのカウント値を［３］加算している。また、区間（ｃ）では、制御信号のＯＮデューティが３０％未満（２５％）であるので、異常レベルバッファのカウント値を［１］加算している。また、区間（ｄ）では、制御信号のＯＮデューティが３０％以上で６０％未満（５０％）であるので、異常レベルバッファのカウント値を［２］加算している。
なお、図５に示す区間（ｅ）では、図５（Ｃ）に示すようにモニタ信号の電圧レベルが第２異常判定しきい値を超えたため、異常確定２の制御が行われたことを示している。
【００４７】
次にマイコン１０は、異常レベルバッファのカウント値を判定する（ステップＳ１３）。異常レベルバッファのカウント値が５未満であった場合には（ステップＳ１３／ＹＥＳ）、マイコン１０は通常制御を継続して、今後の経過によって処理を変更する。
また、異常レベルバッファのカウント値が１０以上であった場合には（ステップＳ１５／ＮＯ）、マイコン１０は異常確定２の制御を行う（ステップＳ１６）。
【００４８】
また、異常レベルバッファのカウント値が５以上で１０未満となった場合には（ステップＳ１５／ＹＥＳ）、マイコン１０はモニタ信号のＯＮデューティが３０％以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。図５に示す例では、区間（ｄ）のときに異常レベルバッファのカウント値が５以上となっている。このとき、マイコン１０は、制御信号のＯＮデューティが３０％未満であった場合には（ステップＳ１７／ＹＥＳ）、通常制御を継続して（ステップＳ１４）、今後の経過を監視する。
また、モニタ信号のＯＮデューティが３０％以上であった場合（ステップＳ１７／ＮＯ）、マイコン１０は、温度センサ６０で測定されるバックライト４０やマイコン１０の周囲の温度が８５℃以下であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。バックライト４０やマイコン１０の周囲の温度が８５℃よりも大きくなると（ステップＳ１８／ＹＥＳ）、マイコン１０は危険度が高いと判定して異常確定２の制御を行う（ステップＳ１６）。また、バックライト４０やマイコン１０の周囲の温度が８５℃以下であった場合には（ステップＳ１８／ＮＯ）、マイコン１０は異常確定１の制御を行う（ステップＳ１９）。
異常確定１の制御には、例えば、制御信号のＯＮデューティの上限を３０％に固定する、制御信号のＯＮデューティを半分にする、異常確定１の制御に入ったときの制御信号のＯＮデューティによって以降のＯＮデューティを変更する、等が挙げられる。
例えば、異常が確定したときの制御信号のＯＮデューティが５０％未満であれば、異常確定後の制御信号のＯＮデューティを１０％とし、異常が確定したときの制御信号のＯＮデューティが５０％以上であれば、異常確定後の制御信号のＯＮデューティを３０％とする。
【００４９】
以上の説明より明らかなように本実施例は、モニタ信号の電圧レベルによってバックライト４０の故障度合いを判定すると共に、モニタ信号の電圧レベルと制御信号のＯＮデューティとに基づいて、マイコン１０やＬＥＤに加わる電力状態を判定している。
従って、ＬＥＤを点灯させる制御信号のＯＮデューティをＬＥＤの故障度合いに応じて変更したり、マイコン１０やＬＥＤに発火や発煙の危険性があると判定した場合には、速やかにＬＥＤを消灯させることができる。
【００５０】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、本発明はこれに限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来の液晶パネルのバックライト部の要部構成と、このバックライト部を制御するマイコンとを示す図である。
【図２】実施例の液晶パネルのバックライト部の要部構成と、このバックライト部を制御するマイコンとを示す図である。
【図３】マイコンのハードウェア構成を示す図である。
【図４】（Ａ）は従来のマイコンのモニタ信号の取得タイミングを示す図であり、（Ｂ）は実施例１でのマイコンのモニタ信号の取得タイミングを示す図である。
【図５】（Ａ）はマイコンから駆動部に出力される制御信号の電圧波形を示し（Ｂ）はバックライトの低圧側端子Ｔの電圧波形を示し、（Ｃ）はマイコンのＡＤ入力ポートの電圧波形を示し、（Ｄ）は異常レベルバッファのカウント値の推移を示す図である
【図６】マイコンの処理フローを示すフローチャートである。
【図７】マイコンの処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１０ マイコン
２０ 駆動部
２１ 定電流源
３０ 昇圧回路
４０ バックライト
５０ フィルタ回路
６０ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に駆動電源が供給されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記負荷への前記駆動電源の供給を制御する制御信号の信号レベルが、電源供給の許可を示す信号レベルから、電源供給の停止を示す信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルを取得する制御手段とを有し、
前記制御手段は、取得した前記端子電圧の電圧レベルに基づいて前記制御信号を生成することを特徴とする故障判定装置。
【請求項２】
定電流駆動される負荷に流す電流量を制御する制御信号を生成する信号生成手段と、
前記制御信号のオンデューティに従って前記負荷に駆動電流が供給されているときに、前記負荷の下流側の端子電圧をモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によってモニタされた前記端子電圧の電圧レベルにより前記負荷の故障度合いを判定する判定手段とを有し、
前記信号生成手段は、前記負荷の故障度合いに応じて前記制御信号のデューティ比を制御することを特徴とする故障判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記負荷の故障度合いと前記制御信号のデューティ比とに基づいて、故障による危険度を判定し、
前記信号生成手段は、前記危険度に基づいて前記制御信号のデューティ比を制御することを特徴とする請求項２記載の故障判定装置。
【請求項４】
前記モニタ電圧の電圧レベルが第１しきい値よりも高くなった回数をカウントするカウント手段を有し、
前記判定手段は、前記カウント手段のカウント値が所定回数を超えた場合に前記負荷に故障が発生していると判定し、
前記信号生成手段は、前記制御信号のオンデューティを、前記判定手段で故障が発生していると判定された時の制御信号のオンデューティよりも小さく変更することを特徴とする請求項２又は３記載の故障判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが第２しきい値よりも高い場合に前記負荷に重度の故障が発生していると判定し、
前記信号生成手段は、オンデューティが０％の制御信号を生成する、又は前記制御信号の生成を停止することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項記載の故障判定装置。
【請求項６】
前記カウント手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが前記第１しきい値よりも高くなったときの前記制御信号のオンデューティに応じて、加算するカウント値を変更することを特徴とする請求項４記載の故障判定装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記負荷の周囲の温度を測定する温度センサの測定温度に基づいて、前記制御信号のデューティ比を制御することを特徴とする請求項２から６のいずれか一項記載の故障判定装置。
【請求項８】
前記負荷が定電流駆動されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段を有し、
前記モニタ手段は、前記制御信号の信号レベルが、前記負荷への駆動電流の供給を許可する信号レベルから、前記駆動電流を停止させる信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルをモニタすることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項記載の故障判定装置。
【請求項９】
前記下流側の端子電圧は、前記負荷と前記負荷を定電流駆動する定電流ドライバとの接続ノードにおける端子電圧であることを特徴とする請求項１又は２記載の故障判定装置。
【請求項１】
負荷に駆動電源が供給されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段と、
前記負荷への前記駆動電源の供給を制御する制御信号の信号レベルが、電源供給の許可を示す信号レベルから、電源供給の停止を示す信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルを取得する制御手段とを有し、
前記制御手段は、取得した前記端子電圧の電圧レベルに基づいて前記制御信号を生成することを特徴とする故障判定装置。
【請求項２】
定電流駆動される負荷に流す電流量を制御する制御信号を生成する信号生成手段と、
前記制御信号のオンデューティに従って前記負荷に駆動電流が供給されているときに、前記負荷の下流側の端子電圧をモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によってモニタされた前記端子電圧の電圧レベルにより前記負荷の故障度合いを判定する判定手段とを有し、
前記信号生成手段は、前記負荷の故障度合いに応じて前記制御信号のデューティ比を制御することを特徴とする故障判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記負荷の故障度合いと前記制御信号のデューティ比とに基づいて、故障による危険度を判定し、
前記信号生成手段は、前記危険度に基づいて前記制御信号のデューティ比を制御することを特徴とする請求項２記載の故障判定装置。
【請求項４】
前記モニタ電圧の電圧レベルが第１しきい値よりも高くなった回数をカウントするカウント手段を有し、
前記判定手段は、前記カウント手段のカウント値が所定回数を超えた場合に前記負荷に故障が発生していると判定し、
前記信号生成手段は、前記制御信号のオンデューティを、前記判定手段で故障が発生していると判定された時の制御信号のオンデューティよりも小さく変更することを特徴とする請求項２又は３記載の故障判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが第２しきい値よりも高い場合に前記負荷に重度の故障が発生していると判定し、
前記信号生成手段は、オンデューティが０％の制御信号を生成する、又は前記制御信号の生成を停止することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項記載の故障判定装置。
【請求項６】
前記カウント手段は、前記モニタ電圧の電圧レベルが前記第１しきい値よりも高くなったときの前記制御信号のオンデューティに応じて、加算するカウント値を変更することを特徴とする請求項４記載の故障判定装置。
【請求項７】
前記判定手段は、前記負荷の周囲の温度を測定する温度センサの測定温度に基づいて、前記制御信号のデューティ比を制御することを特徴とする請求項２から６のいずれか一項記載の故障判定装置。
【請求項８】
前記負荷が定電流駆動されているときに、該負荷の下流側の端子電圧を入力してフィルタ処理を施すフィルタ手段を有し、
前記モニタ手段は、前記制御信号の信号レベルが、前記負荷への駆動電流の供給を許可する信号レベルから、前記駆動電流を停止させる信号レベルに遷移するタイミングに同期して、前記フィルタ処理後の前記端子電圧の電圧レベルをモニタすることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項記載の故障判定装置。
【請求項９】
前記下流側の端子電圧は、前記負荷と前記負荷を定電流駆動する定電流ドライバとの接続ノードにおける端子電圧であることを特徴とする請求項１又は２記載の故障判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２８４５７６（Ｐ２００９−２８４５７６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３１２９７（Ｐ２００８−１３１２９７）
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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