JP2017116277A

JP2017116277A - 複数電圧判定回路

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Publication number: JP2017116277A
Application number: JP2015248583A
Authority: JP
Inventors: 郁人中西; Ikuto Nakanishi; 淳梅原; Atsushi Umehara; 達真楢木; Tatsumasa Naraki
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-29

Abstract

【課題】複数の電圧入力部に入力される電圧をスキャン方式で順次選択しつつ各電圧が閾値を超えているか否かを判定する複数電圧判定回路において、各電圧入力部に入力される電圧の判定閾値が異なる場合であっても、共通の比較器を用いて判定可能にすることで、部品点数の削減を図り、ひいてはコスト低減を図る。【解決手段】比較器４１の基準電圧を、いずれの電圧入力部をスキャンしているかに応じて調節制御することにより、電圧判定閾値が異なる複数の電圧入力部を共通の電流源及び比較器４１を用いて判定可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は、給湯器などに用いられている複数種類の水位電極等の負荷に定電流を供給することなどによって生じる複数の電圧が閾値を超えているか否かを判定する複数電圧判定回路に関する。

本願出願人は、例えば、下記の特許文献１に、制御部から出力される選択制御信号に応じて、複数の水位電極から入力される水位検出信号を選択して制御部に出力するマルチプレクサを備えた水位検出信号の検出装置を開示している。

この従来の検出装置の水位電極（負荷）は、水を導体（水抵抗）として水位電極とグラウンドまたはアースとの間に定電流（例えば１０μＡ）を流した時に生じる電圧を水位検出信号として出力するものであり、水位検出が必要な箇所毎に複数の水位電極が設けられている。これにより、各水位電極が水に浸かると抵抗値が小さくなって水位検出信号の電圧も降下するため、水位検出信号の電圧が所定の閾値よりも降下しているかを比較器により判定してその判定結果を制御部に出力することで、この判定結果に基づいて各水位電極が水に浸かってその抵抗値が抵抗値判定閾値よりも小さくなっているかを制御部が判定可能となっている。

特開２０１４−１０９４３７号公報

ところで、暖房用の熱媒となる不凍液、中和器が中和するドレン水、および、給湯用の湯水などの抵抗値検出対象はそれぞれ抵抗値が異なる場合も多く、各水位電極にそれぞれ同じ定電流を流した場合に発生する電圧が変わってくる。

例えば、第１の水位電極は、水有り時（電極が水に浸かっているとき）は３００ｋΩ、水無し時（電極が水に浸かっていないとき）は５００ｋΩの抵抗値を示し、別の第２の水位電極は、水有り時は１００ｋΩ、水無し時は３００ｋΩの抵抗値を示すとすると、定電流が１０μＡである場合、第１の水位電極に生じる電圧は、水有り時は３Ｖ、水無し時は５Ｖとなる一方、第２の水位電極に生じる電圧は、水有り時は１Ｖ、水無し時は３Ｖとなる。

したがって、第１の水位電極に生じる電圧の判定閾値は例えば４Ｖ（抵抗値判定閾値としては４００ｋΩ）、第２の水位電極に生じる電圧の判定閾値は例えば２Ｖ（抵抗値判定閾値としては２００ｋΩ）とするとともに、各水位電極毎に定電流源を別途設ける必要も生じ、各水位電極の種類毎に定電流源並びに電圧判定用の比較器を設ける必要があった。

しかしながら、各電極毎に個別に回路構成すると、部品点数が多くなり、コスト増を招く。

そこで、本発明は、複数の電圧入力部に入力される電圧をスキャン方式で順次選択しつつ各電圧が閾値を超えているか否かを判定する複数電圧判定回路において、各電圧入力部に入力される電圧の判定閾値が異なる場合であっても、共通の比較器を用いて判定可能にすることで、部品点数の削減を図り、ひいてはコスト低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、制御部と、マルチプレクサと、比較回路とを備え、前記マルチプレクサは、複数の電圧入力部と、前記制御部からの選択制御信号によって前記複数の電圧入力部から選択される一の電圧入力部に入力される電圧に応じた電圧を出力する電圧出力部とを備え、前記比較回路は、前記電圧出力部から出力される電圧が所定の閾値を超えているか否かを判定する、複数電圧判定回路において、本発明は、次の技術的手段を講じた。

すなわち、本発明の複数電圧判定回路は、前記比較回路は、いずれの電圧入力部が選択されているかによって前記閾値の大きさが前記制御部によって調節制御可能に構成されていることを特徴とするものである（請求項１）。

かかる本発明の複数電圧判定回路によれば、各電圧入力部毎に電圧判定閾値が異なる場合であっても、いずれの電圧入力部が選択されているかによって比較回路の判定閾値を制御部によって調節制御することによって、共通の比較回路を用いて電圧出力部から出力される電圧が各電圧入力部に応じた閾値を超えているか否かを的確に判定することができ、定電流源及び比較器の共通化により部品点数の削減、ひいてはコスト低減を図ることができる。

なお、好ましくは、マルチプレクサは、選択制御信号によって選択される一の電圧入力部と電圧出力部とが導通され、他の電圧入力部と電圧出力部とが絶縁されるよう構成され、各電圧入力部に水位電極等の負荷がそれぞれ接続され、電圧出力部に接続した定電流源が出力する定電流をマルチプレクサを介して選択された一の電圧入力部に接続された負荷に供給することによって該一の電圧入力部に負荷の抵抗値に応じた電圧を生じさせるよう構成できる。

上記本発明の複数電圧判定回路において、前記比較回路は、前記選択制御信号とは別に制御部から出力される閾値制御信号に基づいて閾値の大きさが調節されるように構成し、制御部が、選択制御信号に応じた閾値制御信号を出力するよう構成することもできるが、好ましくは、比較回路は、前記選択制御信号に基づいて前記閾値の大きさが調節されるよう構成されているものとすることができる（請求項２）。これによれば、閾値制御信号を選択制御信号とは別に出力する必要がなく、制御部の構成の簡素化を図ることができるとともに、本発明を採用しない他の製品との間で制御部の共用化を図ることができ、これにより一層のコスト削減を図ることができる。

さらに、前記複数の電圧入力部のうち少なくとも一つの電圧入力部は所定の定電圧が入力される定電圧入力部とされ、前記制御部は、前記定電圧入力部を選択する前記選択制御信号を出力し且つ前記閾値の大きさが前記定電圧よりも大きくなるよう前記比較回路を制御したときの該比較回路の判定結果と、前記定電圧入力部を選択する前記選択制御信号を出力し且つ前記閾値の大きさが前記定電圧よりも小さくなるよう前記比較回路を制御したときの該比較回路の判定結果とが異なるか否かに基づいて、回路故障であるか否かを判定するよう構成されているものとすることができる（請求項３）。これによれば、回路が正常な場合には、閾値を変化させたときの比較回路の判定結果が異なるはずであるが、この判定結果が同じ場合には比較回路やこれに関連する回路の故障であると的確に判定することができ、かかる故障判定がなされた場合には比較回路に関する故障である旨を報知することによって、故障箇所を的確に特定できるようになる。

以上説明したように、本発明の複数電圧判定回路によれば、複数の電圧入力部に入力される電圧のそれぞれの判定閾値が異なる場合であっても、共通の定電流源及び比較器を用いて閾値を超えているか否かを判定可能となり、部品点数の削減、ひいてはコスト低減を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る複数電圧判定回路の回路図である。本発明の別の実施形態に係る複数電圧判定回路の回路図である。図２に示す回路の第１の応用例を示す回路図である。図２に示す回路の第２の応用例を示す回路図である。図２に示す回路の第３の応用例を示す回路図である。図２に示す回路の第４の応用例を示す回路図である。図２に示す回路の第５の応用例を示す回路図である。図２に示す回路の第６の応用例を示す回路図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る複数電圧判定回路を示しており、上記特許文献１に開示したものと同様の給湯装置における各種水位電極（負荷）の抵抗値がそれぞれの抵抗値判定閾値を超えているか否か、すなわち各水位電極が水に浸かっている（水有り）か浸かっていない（水無し）かを、各水位電極に定電流を供給したときに生じる電圧に基づいて判定するために好適に用いられるものである。

図示例においては、３つの第１の水位電極Ｐ１と、１つの第２の水位電極Ｐ２が示されており、第１の水位電極Ｐ１（例えば中和器内に貯留するドレン水の水位を監視する水位電極など）は、水有り時（水に浸かっているとき）に３００ｋΩ、水無し時（水に浸かっていないとき）に５００ｋΩの抵抗値を示し、第２の水位電極Ｐ２（例えば、漏水検知用の水位電極など）は、水有り時に１００ｋΩ、水無し時に３００ｋΩの抵抗値を示すものとし、第１の水位電極Ｐ１の抵抗値判定閾値は４００ｋΩ、第２の水位電極Ｐ２の抵抗値判定閾値は２００ｋΩとする。また、水位電極Ｐ１，Ｐ２とは別に、後述するマルチプレクサ３の空きポートには固定抵抗Ｒａがダミー負荷として接続されている。なお、上記抵抗値は本発明の理解のための例示にすぎず、適宜の抵抗値のものとして設計できる。

本実施形態の複数電圧判定回路は、定電流源１と、上記複数の負荷Ｐ１，Ｐ２，Ｒａのうちいずれか一の負荷を選択するための選択制御信号を出力する制御部としてのマイクロプロセッサ２と、前記選択制御信号によって選択される前記一の負荷に対して前記定電流源１が出力する定電流を供給するマルチプレクサ３（切替回路）と、前記定電流が供給されている前記一の負荷に生じる電圧レベルが所定の閾値を超えているか否かを判定してその判定結果信号をマイクロプロセッサ２に出力する比較回路４とを備えている。

定電流源１は、例えば１０μＡの定電流を出力するものであり、図示例では、オペアンプ１１と、該オペアンプ１１の出力にベースが接続されたｐｎｐ型トランジスタ１２と、該トランジスタ１２のエミッタと電源（１５Ｖ）との間に接続された出力側負荷抵抗１３とを備え、トランジスタ１２のエミッタはオペアンプ１１の反転入力端子（−）に接続されて負帰還回路が構成されている。また、オペアンプ１１の非反転入力端子（＋）には、分圧回路１４が出力する所定の出力電流設定用の電圧が入力されており、オペアンプ１１の仮想短絡によって反転入力端子（−）の電圧と非反転入力端子（＋）の電圧とが同電位となり、これにより出力側負荷抵抗１３の両端電圧が定まって該抵抗１３及びトランジスタ１２を流れる電流が定まり、トランジスタ１２のコレクタ出力から定電流が出力されるようになっている。

マイクロプロセッサ２は、給湯装置の各種給湯運転制御、暖房運転制御並びに追い焚き運転制御をも担うものであって、図１においては、本発明に関連する入出力ポートのみを示している。本実施形態では、上記選択制御信号は、マイクロプロセッサ２の３つの出力ポート（Ａ出力ポート、Ｂ出力ポート及びＣ出力ポート）から出力される３ビットの論理信号によって構成されており、該選択制御信号は、マルチプレクサ３の対応する３つの制御信号入力ポート（Ａ，Ｂ，Ｃ）にそれぞれ入力されている。

マルチプレクサ３は、ワンチップＬＳＩの形態で市販されているアナログスイッチ式のものを採用することもできるし、汎用論理ゲート回路を用いて基板上に回路構成することもできる。本実施形態のマルチプレクサ３は、０〜７番の８つの入出力ポート（電圧入力部）と、一つの共通ポートＣＯＭ（電圧出力部）とを備えており、制御信号入力ポートＡ，Ｂ，Ｃに入力される選択制御信号に応じて８つの入出力ポートのうち図１に示した表に示す一つの入出力ポートを共通ポートＣＯＭに導通させ、他の入出力ポートを共通ポートＣＯＭから絶縁するよう構成されている。上記した３つの第１の水位電極Ｐ１は、マルチプレクサ３の０〜２番の入出力ポートにそれぞれ接続され、第２の水位電極Ｐ２は４番の入出力ポートに接続され、３番及び５〜７番の入出力ポートには固定抵抗Ｒａがそれぞれ接続されている。なお、第２の水位電極Ｐ２を接続する入出力ポートは適宜のポートであってよい。選択制御信号によって選択された入出力ポートに接続されている負荷（本明細書において「選択制御信号によって選択された負荷」ということもある。）には、上記定電流源１が出力する定電流がマルチプレクサ３を介して供給され、各負荷の抵抗値に応じた検出電圧が当該負荷が接続されている入出力ポートに入力されて、該検出電圧が共通ポートＣＯＭから出力される。

比較回路４は、比較器４１と、該比較器４１の負側入力端子に判定用の所定の基準電圧（閾値）を出力する分圧回路とを備えており、上記共通ポートＣＯＭから出力される検出電圧は比較器４１の正側入力端子に入力されている。

上記分圧回路は、直列接続された３つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３により構成されているとともに、オン時に抵抗器Ｒ３をバイパスするスイッチング素子としてのｎｐｎ型トランジスタＱ１を備えており、該トランジスタＱ１のオン時には電源電圧（１５Ｖ）を２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２によって分圧してなる電圧（例えば２Ｖ）が比較器４１の負側入力端子に基準電圧として入力され、トランジスタＱ１のオフ時には、抵抗器Ｒ１の抵抗値と、２つの抵抗器Ｒ２，Ｒ３の合成抵抗値とにより分圧してなる電圧（例えば４Ｖ）が比較器４１の負側入力端子に入力されるようになっている。そして、共通ポートＣＯＭから出力される電圧が上記基準電圧を超えていれば比較器４１が出力する判定信号はＨｉｇｈ信号となり、共通ポートＣＯＭから出力される検出電圧が基準電圧を超えていなければ比較器４１が出力する判定信号はＬｏｗ信号となる。比較器４１が出力する判定信号は、マイクロプロセッサ２のスキャン入力ポートに入力される。

マイクロプロセッサ２は、０〜７番の入出力ポートを反復的に順次選択するよう所定時間間隔毎（例えば数ミリ秒〜数十ミリ秒）に選択制御信号の内容を切り替え、各時点におけるスキャン入力ポートから入力する判定信号を、各入出力ポート毎に記憶手段に記憶するとともに、その判定信号を各種運転制御のパラメータとして用いるよう制御構成されている。また、上記分圧回路のトランジスタＱ１は、マイクロプロセッサ２の閾値制御信号出力ポートから出力される閾値制御信号によってオン／オフ駆動されるよう回路構成されており、マイクロプロセッサ２は、第２の水位電極Ｐ２が接続された４番入出力ポートを選択する選択制御信号（Ａ：１，Ｂ：０，Ｃ：０）の出力時にトランジスタＱ１をオン制御し、その他の選択制御信号の出力時にはトランジスタＱ１をオフ制御することにより、第２の水位電極Ｐ２の電圧の検出時には比較回路４の判定基準電圧（閾値）を２Ｖとし、第１の水位電極Ｐ１及び固定抵抗Ｒａの電圧の検出時には基準電圧を４Ｖとするよう制御する。

かかる制御によって、水位電極Ｐ１の選択時には水有り時に３００ｋΩ×１０μＡ＝３Ｖ、水無し時に５００ｋΩ×１０μＡ＝５Ｖの電圧が共通ポートＣＯＭから出力される一方、水位電極Ｐ２の選択時には水有り時に１００ｋΩ×１０μＡ＝１Ｖ、水無し時に３００ｋΩ×１０μＡ＝３Ｖの電圧が共通ポートＣＯＭから出力されるが、各水位電極Ｐ１，Ｐ２毎に比較器４１の電圧判定閾値（基準電圧）を適切なものに制御することによって、共通の比較器４１によって水位電極Ｐ１に生じる電圧がその電圧判定閾値である４Ｖを超えているか否かを判定しつつ、水位電極Ｐ２に生じる電圧についてはその電圧判定閾値である２Ｖを超えているか否かの判定をも行うことができ、これにより回路構成の簡素化、部品点数の削減、ひいてはコスト低減を図ることができる。

また、本実施形態では、水位電極を接続しないマルチプレクサ３の入出力ポートには固定抵抗Ｒａを接続しておくことで、マイクロプロセッサ２によるポートスキャン制御はすべての入出力ポートに対して行うよう制御構成することができ、他製品とのマイクロプロセッサ２のスキャン制御ソフトウェアの共通化を図ることができる。

また、固定抵抗Ｒａを用いて、以下説明する制御方式によって比較回路４及びこれに関連する回路（マイクロプロセッサ２の閾値制御信号出力ポートの浮きや接続配線の不良など）の異常を検出することもできる。かかる異常検出制御について詳細に説明すると、固定抵抗Ｒａの抵抗値として例えば３３０ｋΩのものを用いると、固定抵抗Ｒａが接続されているいずれかの入出力ポート（定電圧入力部）を選択する選択制御信号が出力されていれば、該入出力ポートの入力電圧、及び、共通ポートＣＯＭからの出力電圧は３．３Ｖの定電圧となる。したがって、比較回路４の電圧判定閾値（基準電圧）が上記定電圧よりも大きい４Ｖとなるように比較回路４を制御したときは比較回路４はＬｏｗ出力となる。一方、比較回路４の電圧判定閾値（基準電圧）が上記定電圧よりも小さい２Ｖとなるように比較回路４を制御したときは比較回路４はＨｉｇｈ出力となる。

しかし、比較回路４を構成する部品や配線のオープン故障などの異常が生じた場合、例えばスイッチング素子Ｑ１のオープン故障時には、比較回路４の電圧判定閾値は閾値制御信号の内容にかかわらず４Ｖで固定されるため、電圧判定閾値を２Ｖとするように閾値制御信号としてＨｉｇｈ信号をスイッチング素子Ｑ１に出力したとしても、固定抵抗Ｒａの選択時の比較回路４の出力は定常的にＬｏｗ出力となる。

したがって、固定抵抗Ｒａの選択中に、電圧判定閾値が４Ｖとなるように比較回路４を制御した場合と、電圧判定閾値が２Ｖとなるように比較回路４を制御した場合とで、比較回路４の判定結果（出力信号）が異なるか否かに基づいて、比較回路４等の回路故障であるか否かを判定するようマイクロプロセッサ２を制御構成することによって、比較回路４等の回路故障を的確に検出できる。

また、スイッチング素子Ｑ１がショート故障した場合には、比較回路４の電圧判定閾値は２Ｖで固定されるため、この場合も、閾値制御信号にかかわらず比較回路４の判定結果が一定となり、これにより回路故障であると判定できる。

なお、固定抵抗Ｒａが複数取り付けられている場合には、いずれか一の固定抵抗Ｒａのスキャン時に電圧判定閾値が４Ｖとなるよう制御する一方、他の固定抵抗Ｒａのスキャン時に電圧判定閾値が２Ｖとなるよう制御して、それぞれの場合の比較回路４の判定結果が異なるか否かに基づいて故障判定を行わせることができる。また、一つの固定抵抗Ｒａに対するスキャンタイミング毎に電圧判定閾値を変化させて、その判定結果が異なるか否かによって故障判定を行うこともできる。また、一つの固定抵抗Ｒａに対する１回のスキャン時間が十分長い場合には、その１回のスキャン中に電圧判定閾値を変化させることで故障判定を行わせることも可能である。

図２は本発明の別の実施形態に係る複数電圧判定回路を示しており、上記第１実施形態と同様の構成については同符号を付して詳細説明を省略し、異なる構成、作用効果について説明する。

本実施形態の複数電圧判定回路では、マイクロプロセッサ２が出力する選択制御信号の各ビットは、ビット反転されてマルチプレクサ３の制御信号入力ポートＡ〜Ｃにそれぞれ入力されており、選択制御信号（マイクロプロセッサ２の出力信号）と、選択される入出力ポートとの関係は、図２に示す表に示す通りのものとなっている。

また、本実施形態では、比較回路４の比較器４１の入力が図１に示す実施形態とは正負反転され、負側入力端子にマルチプレクサ３の共通ポートＣＯＭの出力電圧が入力され、正側入力端子に分圧回路の出力電圧が入力されている。また、スイッチング素子Ｑ１オン時の分圧回路の出力電圧（比較回路４の電圧判定閾値）は４Ｖとされ、スイッチング素子Ｑ１オフ時の分圧回路の出力電圧は７Ｖとされており、第２の水位電極Ｐ２は、水有り時に５００ｋΩの抵抗値を示し、水無し時に９００ｋΩの抵抗値を示し、その抵抗値判定閾値は７００ｋΩとされ、１０μＡの電流を供給したときに生じる電圧としての電圧判定閾値が７Ｖとされている。

そして、マイクロプロセッサ２が出力する選択制御信号に基づいて、第２の水位電極Ｐ２が接続された４番入出力ポートが選択されている場合にのみ比較回路４のスイッチング素子Ｑ１（本実施形態ではＦＥＴ）をオフさせて比較回路４の電圧判定閾値（基準電圧）を７Ｖとし、その他の入出力ポートが選択されている場合にはスイッチング素子Ｑ１をオンさせて比較回路４の電圧判定閾値を４Ｖとするよう回路構成されている。

すなわち、スイッチング素子Ｑ１の制御信号入力端子（ゲート）は、プルアップ抵抗Ｒ４を介して制御用電源（５Ｖ）に接続されるとともに、スイッチング素子Ｑ３（図示例ではＦＥＴ）を介してグラウンドに接続されており、該スイッチング素子Ｑ３のオフ時はスイッチング素子Ｑ１のゲートがプルアップされて該スイッチング素子Ｑ１がオンし、スイッチング素子Ｑ３のオン時はスイッチング素子Ｑ１のゲートが接地されて該スイッチング素子Ｑ１がオフする。

スイッチング素子Ｑ３の制御信号入力端子（ゲート）は、プルアップ抵抗Ｒ５を介して制御用電源（５Ｖ）に接続されるとともに、スイッチング素子Ｑ２（図示例ではｎｐｎ型トランジスタ。好ましくはデジタルトランジスタ。）を介してグラウンドに接続されており、スイッチング素子Ｑ２のオフ時はスイッチング素子Ｑ３のゲートがプルアップされて該スイッチング素子Ｑ３がオンし、スイッチング素子Ｑ２のオン時はスイッチング素子Ｑ３のゲートが接地されて該スイッチング素子Ｑ３がオフする。

スイッチング素子Ｑ３のゲートは、逆起電圧防止用ダイオードＤ１並びに負荷抵抗Ｒ６を介して選択制御信号のＡ出力ポートに接続されているとともに、逆起電圧防止用ダイオードＤ２並びに負荷抵抗Ｒ７を介して選択制御信号のＢ出力ポートに接続されている。これにより、Ａ出力ポート及びＢ出力ポートのいずれかがＬｏｗ出力であれば、かかる出力ポートを介してスイッチング素子Ｑ３のゲートが接地されてスイッチング素子Ｑ３がオフし、スイッチング素子Ｑ１がオンするようになっている。また、スイッチング素子Ｑ２の制御信号入力端子（ベース）は、Ｃ出力ポートに接続されており、Ｃ出力ポートから出力される信号によってオン／オフ制御される。

かかる回路構成によって、Ａ出力ポートがＨｉｇｈ出力、Ｂ出力ポートがＨｉｇｈ出力、Ｃ出力ポートがＬｏｗ出力である場合にのみ、すなわち、４番入出力ポートが選択されているときのみスイッチング素子Ｑ１がオフして比較回路４の電圧判定閾値が７Ｖとなり、その他のときはスイッチング素子Ｑ１がオンして電圧判定閾値が４Ｖになる。

本実施形態によれば、所定の負荷（第２の水位電極）を選択する選択制御信号を出力しているときに、この選択制御信号自体に基づいて比較回路４の電圧判定閾値を調節できるので、マイクロプロセッサ２の制御構成の簡素化を図ることができ、既存のマイクロプロセッサ２をそのまま流用して上記論理回路の追加のみで電圧判定閾値を調節することができ、マイクロプロセッサ２のソフト変更や出力ポートの追加等を行う必要がない。

さらに、上記回路構成によれば、各スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３や抵抗Ｒ６，Ｒ７などを基板上に実装するか非実装とするかによって、どの入出力ポートが選択されているときにスイッチング素子Ｑ１をオンさせるかのバリエーションを変更できる。

例えば、図３に示すように負荷抵抗Ｒ６，Ｒ７をいずれも実装しなかった場合、スイッチング素子Ｑ２のオン／オフのみに依存してスイッチング素子Ｑ１がオン／オフするため、Ｃ出力ポートがＨｉｇｈ出力のときスイッチング素子Ｑ１がオンし、Ｃ出力ポートがＬｏｗ出力のときスイッチング素子Ｑ１がオフする。したがって、図３に示す例では、０〜３番入出力ポートに第１の水位電極Ｐ１を接続でき、４〜７番入出力ポートに第２の水位電極Ｐ２を接続できる。

また、図４に示すように、負荷抵抗Ｒ７のみを実装しなかった場合は、０〜３，５，７番入出力ポートに第１の水位電極Ｐ１を接続でき、４及び６番入出力ポートに第２の水位電極Ｐ２を接続できる。

また、図５に示すように、スイッチング素子Ｑ２及び負荷抵抗Ｒ６を実装しなかった場合は、２，３，６，７番入出力ポートに第１の水位電極Ｐ１を接続でき、０，１，４，５番入出力ポートに第２の水位電極Ｐ２を接続できる。

また、図６に示すように、負荷抵抗Ｒ６のみを実装しなかった場合は、０〜３，６，７番入出力ポートに第１の水位電極Ｐ１を接続でき、４，５番入出力ポートに第２の水位電極Ｐ２を接続できる。

また、図７に示すように、スイッチング素子Ｑ２のみを実装しなかった場合は、１〜３，５〜７番入出力ポートに第１の水位電極Ｐ１を接続でき、０，４番入出力ポートに第２の水位電極Ｐ２を接続できる。

また、図８に示すように、スイッチング素子Ｑ２及び負荷抵抗Ｒ７を実装しなかった場合は、１，３，５，７番入出力ポートに第１の水位電極Ｐ１を接続でき、０，２，４，６番入出力ポートに第２の水位電極Ｐ２を接続できる。

なお、各抵抗Ｒ６，７又はスイッチング素子Ｑ２を基板上に実装しないことに代えて、適宜の箇所にジャンパー線を設けて、各ジャンパー線を切断するか否かによって実質上上記と同様の回路構成とすることも可能である。

本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更することができる。例えば、上記実施形態に係る複数電圧判定回路は、上記特許文献１に開示したものと同様の給湯装置の他、他の適宜の給湯器や温水暖房機器などに好適に適用できる。

また、マルチプレクサ３は、上記実施形態では３ビットの選択制御信号によって８つの入出力ポートのいずれかに切り替えられるものを用いたが、２以上の入出力ポートを適宜の選択制御信号によって切替可能なものであればよい。また、マルチプレクサ３は、複数の電圧入力ポート（電圧入力部）と、共通の電圧出力ポートとを備え、選択制御信号によって選択された一の電圧入力ポートに入力される電圧に応じた電圧（入力電圧と同じ電圧、若しくは、入力電圧に比例する電圧など）を共通の電圧出力ポートから出力するものであればよく、選択された一の電圧入力ポートと出力ポートとの間をも電気的に絶縁されていてもよく、この場合は、マルチプレクサ３の電源電圧由来の電圧であって、一の電圧入力ポートへの入力電圧に応じた電圧を共通の電圧出力ポートから出力させるとともに、各負荷に電圧を生じさせる定電流源をマルチプレクサ３の電圧入力ポート側に設けるなど、適宜の回路構成とすることができる。

２制御部
３マルチプレクサ
４比較回路
Ｐ１負荷（第１の水位電極）
Ｐ２負荷（第２の水位電極）
Ｒａ負荷（固定抵抗）

Claims

制御部と、マルチプレクサと、比較回路とを備え、
前記マルチプレクサは、複数の電圧入力部と、前記制御部からの選択制御信号によって前記複数の電圧入力部から選択される一の電圧入力部に入力される電圧に応じた電圧を出力する電圧出力部とを備え、
前記比較回路は、前記電圧出力部から出力される電圧が所定の閾値を超えているか否かを判定する、複数電圧判定回路において、
前記比較回路は、いずれの電圧入力部が選択されているかによって前記閾値の大きさが前記制御部によって調節制御可能に構成されていることを特徴とする複数電圧判定回路。
請求項１に記載の複数電圧判定回路において、前記比較回路は、前記選択制御信号に基づいて前記閾値の大きさが調節されるよう構成されていることを特徴とする複数電圧判定回路。
請求項１又は２に記載の複数電圧判定回路において、前記複数の電圧入力部のうち少なくとも一つの電圧入力部は所定の定電圧が入力される定電圧入力部とされ、前記制御部は、前記定電圧入力部を選択する前記選択制御信号を出力し且つ前記閾値の大きさが前記定電圧よりも大きくなるよう前記比較回路を制御したときの該比較回路の判定結果と、前記定電圧入力部を選択する前記選択制御信号を出力し且つ前記閾値の大きさが前記定電圧よりも小さくなるよう前記比較回路を制御したときの該比較回路の判定結果とが異なるか否かに基づいて、回路故障であるか否かを判定するよう構成されていることを特徴とする複数電圧判定回路。