JP2010081693A - 負荷接続検知回路、電源回路、電子機器および車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 天絡および地絡を検知するとともに、消費電流が異なる２つの負荷のいずれが接続されているかあるいはいずれも接続されていないかを検知することができる負荷接続検知回路、電源回路、電子機器および車両を提供する。
【解決手段】 マイコン１４は、ＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧を負荷９に印加する前に、１秒間、ＮＰＮトランジスタ１２のベース電圧をＨＩＧＨレベルとすることによって、ＮＰＮトランジスタ１２を導通状態として、ＰＮＰトランジスタ１１のベースに電流を流し、ＰＮＰトランジスタ１１を導通状態とする。マイコン１４は、ＰＮＰトランジスタ１１を導通状態としたとき、出力電圧がほぼ１３Ｖであると、負荷９が接続されていないと判断し、出力電圧がほぼ１０．６５Ｖであると、消費電流値が５ｍＡの負荷９ａが接続されていると判断し、出力電圧がほぼ０Ｖであると、消費電流値が２００ｍＡの負荷９ｂが接続されていると判断する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、負荷の状態を検知することができる負荷接続検知回路、電源回路、電子機器および車両に関する。

特許文献１に記載される異常検出回路は、負荷の断線および短絡を検出することができる。この異常検出回路は、負荷に供給する電圧と第１の基準電圧とを比較して負荷の断線を検出する断線検出回路と、負荷に供給する電圧と第２の基準電圧とを比較して負荷の短絡を検出する短絡検出回路とを備える。断線検出回路は、出力電圧を直列に接続される２つの抵抗で分圧した電圧と、第１の基準電圧とを比較する比較回路によって構成され、短絡検出回路は、前記分圧した電圧と第２の基準電圧とを比較する比較回路によって構成される。

図１は、車両に用いられる従来の技術による電源回路１００の構成を示す回路図である。ハイサイドスイッチ（以下「ＨＳ−ＳＷ」という）２１は、車両バッテリ８に接続され、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）１０１の指示によって、車両バッテリ８の電源電圧たとえば１３Ｖを、コイル２２を介して出力端子２３に出力するか否かを切り換えるスイッチである。直列に接続される抵抗素子１０２，１０３は、ＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧を分圧する。以下、ＨＳ−ＳＷ２１が車両バッテリ８の電源電圧を出力することを、ＨＳ−ＳＷ２１がオンであるといい、ＨＳ−ＳＷ２１が車両バッテリ８の電源電圧を出力しないことを、ＨＳ−ＳＷ２１がオフであるという。

マイコン１０１は、抵抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧に基づいて、天絡および地絡を検出する診断機能を有しており、負荷９が接続されたとき、この診断機能が実行される。天絡は、負荷９の入力側すなわち負荷９が接続されている出力端子２３が車両バッテリ８の電源電圧側と短絡することであり、地絡は、負荷９の入力側すなわち負荷９が接続されている出力端子２３が車両バッテリ８のグランド側と短絡することである。
マイコン１０１は、ＨＳ−ＳＷ２１をオフにした状態で、抵抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧が基準となる電圧よりも高い電圧であると、負荷９が天絡したと判断し、ＨＳ−ＳＷ２１をオンにした状態で、抵抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧が正常時に基準となる電圧よりも低い電圧であると、負荷９が地絡したと判断する。

しかしながら、電源回路１００は、負荷９の天絡および地絡を検出することはできるが、天絡も地絡もない状態でＨＳ−ＳＷ２１をオンにした場合、負荷９が接続されていないときと、負荷９が接続されているときと、抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧は、同じ電圧であり、負荷９の有無、つまり負荷９が接続されているか否かを検知することはできない。

図２は、負荷の有無を検知するための抵抗素子１０４を有する電源回路１１０の構成を示す回路図である。電源回路１１０は、図１に示したＨＳ−ＳＷ２１の出力側に抵抗素子１０４を直列に接続したものである。負荷９の消費電流の電流値が５ｍＡであり、抵抗素子１０２，１０３の抵抗値を１０ｋΩとし、抵抗素子１０４の抵抗値を４７０Ωとすると、負荷９が接続されていないとき、抵抗素子１０２，１０３の抵抗値に比して抵抗素子１０４の抵抗値が小さいので、抵抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧は出力電圧のほぼ２分の１の電圧、すなわちほぼ６．５Ｖである。

負荷９が接続されているとき、負荷９で５ｍＡの電流が消費されるので、抵抗素子１０４にも５ｍＡの電流が流れる。抵抗素子１０４での電圧降下は、４７０Ω×５ｍＡ＝２．３５Ｖであり、抵抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧は出力電圧から抵抗素子１０４での電圧降下分の電圧を減算した値の２分の１の電圧、すなわち（１３Ｖ−２．３５ｖ）／２＝５．３２５Ｖである。マイコン１０１は、抵抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧がほぼ６．５Ｖであると、負荷９は接続されていないと判断し、抵抗素子１０２，１０３によって分圧された電圧がほぼ５．３２５Ｖであると、負荷９は接続されていると判断する。

特開２００７−６６１５号公報

しかしながら、接続されている負荷９の消費電流の電流値が５ｍＡよりも大きい値、たとえば２００ｍＡである場合、抵抗素子１０４での電圧降下は、計算上４７０Ω×２００ｍＡ＝９４Ｖとなるが、ＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧が１３Ｖであり、負荷９に２００ｍＡを供給することはできない。

抵抗素子１０４での電圧降下を小さくするために、抵抗素子１０４の抵抗値を小さく、たとえば１Ωとすると、抵抗素子１０４での電圧降下は、負荷９の消費電流値が２００ｍＡである場合、１Ω×２００ｍＡ＝２００ｍＶとなり、負荷９の消費電流値が５ｍＡである場合、１Ω×５ｍＡ＝５０ｍＶとなる。抵抗素子１０４の抵抗値が１Ωである場合、抵抗素子１０４での電圧降下が２００ｍＶと５０ｍＶとでは、電位差が小さいために、消費電流値が２００ｍＡの負荷９であるのか消費電流値が５ｍＡの負荷９であるのかを区別することができない。さらに、負荷９が地絡したとき、抵抗素子１０４での消費電力は、１３Ｖ×（１３Ｖ／１Ω）＝１６９Ｗとなるので、抵抗素子１０４としては、消費電力の大きい抵抗素子を用いなければならない。大きい抵抗素子は、小型化が要求される回路には適用することができない。

すなわち、電源回路１１０は、消費電流が異なる２つの負荷９の接続の有無を、低消費電力の抵抗素子１０４で実現することは困難であるという問題がある。

本発明の目的は、天絡および地絡を検知するとともに、消費電流が異なる２つの負荷のいずれが接続されているかあるいはいずれも接続されていないかを検知することができる負荷接続検知回路、電源回路、電子機器および車両を提供することである。

本発明（１）は、電源に接続され、前記電源からの電流に比例する電圧降下を生じる電圧降下部と、
前記電圧降下部に接続され、前記電源の電圧から前記電圧降下部による電圧降下分の電圧を減算した印加電圧を、負荷が接続される出力端子に出力する状態と、前記印加電圧を前記出力端子に出力しない状態とを切り換える切換部と、
前記出力端子に前記印加電圧を予め定める時間出力するように前記切換部を切り換え、前記出力端子に前記印加電圧を出力するように切り換えた状態で、前記出力端子の電圧が予め定める基準電圧であるとき、消費電流が第１の消費電流値である第１の負荷が接続されていることを検知し、前記出力端子の電圧が前記予め定める基準電圧未満であるとき、消費電流が第１の消費電流値よりも大きい第２の消費電流値である第２の負荷が接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであることを検知し、前記出力端子の電圧が前記予め定める基準電圧よりも高い電圧であるとき、第１の負荷および第２の負荷が接続されていないことを検知する検知部とを備えていることを特徴とする負荷接続検知回路である。

また本発明（４）は、前記負荷接続検知回路と、
前記検知部の指示によって前記電源の電圧を前記出力端子に出力する状態と出力しない状態とを切り換える出力切換部とを備え、
前記検知部は、前記出力切換部を、前記電源の電圧を前記出力端子に出力する状態に切り換える前に、前記出力端子に前記印加電圧を前記予め定める時間出力する状態に前記切換部を切り換えることを特徴とする電源回路である。

また本発明（７）は、前記電源回路を備えていることを特徴とする電子機器である。
また本発明（８）は、前記電子機器を備えていることを特徴とする車両である。

本発明（１）によれば、電源に接続される電圧降下部によって、前記電源からの電流に比例する電圧降下が生じ、前記電圧降下部に接続される切換部によって、前記電源の電圧から前記電圧降下部による電圧降下分の電圧を減算した印加電圧を、負荷が接続される出力端子に出力する状態と、前記印加電圧を前記出力端子に出力しない状態とが切り換えられる。そして、検知部によって、前記出力端子に前記印加電圧を予め定める時間出力するように前記切換部が切り換えられ、前記出力端子に前記印加電圧を出力するように切り換えた状態で、前記出力端子の電圧が予め定める基準電圧であるとき、消費電流が第１の消費電流値である第１の負荷が接続されていることが検知され、前記出力端子の電圧が予め定める基準電圧未満であるとき、消費電流が第１の消費電流値よりも大きい第２の消費電流値である第２の負荷が接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであることが検知され、前記出力端子の電圧が前記予め定める基準電圧よりも高い電圧であるとき、第１の負荷および第２の負荷が接続されていないことが検知される。

したがって、第１の負荷が接続されているか、第２の負荷が接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであるのか、または第１の負荷および第２の負荷のいずれも接続されていないかを検知することができる。さらに、電源の電圧を出力端子に出力するか否かおよび印加電圧を出力端子に印加するかの組み合わせによって、天絡および地絡を検知するとともに、消費電流が異なる２つの負荷のいずれが接続されているかあるいはいずれも接続されていないかを検知することができる。

また本発明（４）によれば、出力切換部によって、前記検知部の指示によって前記電源の電圧を前記出力端子に出力する状態と出力しない状態とが切り換えられ、前記負荷接続検知回路は、前記検知部によって、前記出力切換部を、前記電源の電圧を前記出力端子に出力する状態に切り換える前に、前記出力端子に前記印加電圧を予め定める時間出力する状態に前記切換部が切り換えられる。したがって、出力端子に電源の電圧を出力する前に、第１の負荷が接続されているか、第２の負荷が接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであるのか、または第１の負荷および第２の負荷のいずれも接続されていないかを検知することができる。さらに、電源の電圧を出力端子に出力するか否かおよび印加電圧を出力端子に印加するかの組み合わせによって、天絡および地絡を検知するとともに、消費電流が異なる２つの負荷のいずれが接続されているかあるいはいずれも接続されていないかを検知することができる。

また本発明（７）によれば、前記電源回路を備えているので、所定の消費電流の負荷を確実に電子機器に接続することができる。

また本発明（８）によれば、前記電子機器を備えているので、車両に搭載される電子機器に、所定の消費電流の負荷が接続された電子機器を用いることができる。

図３は、本発明の実施の一形態である電源回路１の構成を示す回路図である。電源回路１は、外部インタフェース（以下「ＩＦ」という）接続検知回路１０、ハイサイドスイッチ（以下「ＨＳ−ＳＷ」という）２１、コイル２２および出力端子２３を備えている。出力切換部であるＨＳ−ＳＷ２１は、車両に搭載される電源である車両バッテリ８の電源電圧を、出力端子２３に接続される負荷９に印加するか否かを切り換える。ＨＳ−ＳＷ２１の出力は、コイル２２を介して出力端子２３に接続されている。以下、ＨＳ−ＳＷ２１が車両バッテリ８の電源電圧を出力することを、ＨＳ−ＳＷ２１がオンであるといい、ＨＳ−ＳＷ２１が車両バッテリ８の電源電圧を出力しないことを、ＨＳ−ＳＷ２１がオフであるという。

負荷接続検知回路である外部ＩＦ接続検知回路１０は、ＰＮＰ型のトランジスタ（以下「ＰＮＰトランジスタ」という）１１、ＮＰＮ型のトランジスタ（以下「ＮＰＮトランジスタ」という）１２、抵抗素子１３，１５〜１８、およびマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）１４を含んで構成される。

第１のトランジスタであるＰＮＰトランジスタ１１は、コレクタがＨＳ−ＳＷ２１の出力、すなわちコイル２２を介して出力端子２３に接続され、エミッタが抵抗素子１３の一端に接続され、ベースがＮＰＮトランジスタ１２のコレクタに接続されている。第２のトランジスタであるＮＰＮトランジスタ１２は、コレクタがＰＮＰトランジスタ１１のベースに接続され、エミッタがグランドに接続され、ベースがマイコン１４に接続されている。電圧降下部である抵抗素子１３は、一端がＰＮＰトランジスタ１１のエミッタに接続され、他端が車両バッテリ８に接続されている。抵抗素子１３の抵抗値は、たとえば４７０Ωである。ＰＮＰトランジスタ１１およびＮＰＮトランジスタ１２は、切換部である。

検知部であるマイコン１４は、たとえば中央処理装置（以下「ＣＰＵ」という）および半導体メモリなどの記憶装置を含んで構成され、ＣＰＵは、記憶装置に記憶される制御プログラムを実行することによって、ＮＰＮトランジスタ１２およびＨＳ−ＳＷ２１を制御する。マイコン１４には、車両バッテリ８の電源電圧が図示しないレギュレータによって変換された電圧が印加される。

抵抗素子１５は、一端が車両バッテリ８に接続され、他端が抵抗素子１６に接続され、抵抗素子１６は、一端が抵抗素子１５の他端に接続され、他端がグランドに接続されている。抵抗素子１５，１６は、車両バッテリ８の電源電圧を分圧して、具体的には、２つの負荷のうち消費電流の少ない負荷を検知するための基準電圧を生成する。生成された基準電圧は、マイコン１４に入力される。

抵抗素子１７は、一端がＨＳ−ＳＷ２１の出力に接続され、他端が抵抗素子１８に接続され、抵抗素子１８は、一端が抵抗素子１７の他端に接続され、他端がグランドに接続されている。抵抗素子１７，１８は、ＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧を分圧する。出力電圧を分圧した電圧は、マイコン１４に入力される。抵抗素子１７，１８の抵抗値は、いずれもたとえば１０ＫΩである。

マイコン１４は、ＮＰＮトランジスタ１２のベース電圧をＨＩＧＨレベルとすることによって、ＮＰＮトランジスタ１２を導通状態とする。ＮＰＮトランジスタ１２が導通状態になると、ＰＮＰトランジスタ１１のベースに電流が流れ、ＰＮＰトランジスタ１１は導通状態（以下「オン」という）となる。また、ＮＰＮトランジスタ１２のベース電圧をＬＯＷレベルとすることによって、ＮＰＮトランジスタ１２を遮断状態とする。ＮＰＮトランジスタ１２が遮断状態になると、ＰＮＰトランジスタ１１のベースに電流が流れず、ＰＮＰトランジスタ１１は遮断状態（以下「オフ」という）となる。
マイコン１４は、ＨＳ−ＳＷ２１がオフで、かつＰＮＰトランジスタ１１がオフの状態で、抵抗素子１７および抵抗素子１８で分圧される電圧によって、出力端子２３の電圧を検知する。出力端子２３の電圧が車両バッテリ８の電源電圧であると、負荷９が天絡していると判断する。

次に、マイコン１４は、ＨＳ−ＳＷ２１をオンにする前に、予め定める時間、たとえば１秒間、ＮＰＮトランジスタ１２のベース電圧をＨＩＧＨレベルとすることによって、ＮＰＮトランジスタ１１をオンとする。

負荷９が出力端子２３に接続されていない場合、負荷９に電流は流れないので、出力端子２３の電圧は、ほぼＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧である。抵抗素子１７および抵抗素子１８の抵抗値は、抵抗素子１３の抵抗値に比して大きいので、抵抗素子１７に流れる電流の電流値は０．６４ｍＡと小さく、無視することができる。抵抗素子１７および抵抗素子１８の抵抗値が大きいので、以下、抵抗素子１７および抵抗素子１８には、電流は流れないものとして説明する。実際に適用する場合には、抵抗素子１７および抵抗素子１８に流れる電流の電流値を考慮して基準電圧などを決定する必要がある。以下、消費電流値が第１の消費電流値である５ｍＡの負荷９を負荷９ａといい、消費電流値が第２の消費電流値である２００ｍＡの負荷９を負荷９ｂという。負荷９ａは第１の負荷であり、負荷９ｂは第２の負荷である。

マイコン１４は、出力端子２３の電圧が、ほぼＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧であると、負荷９、たとえば負荷９ａも負荷９ｂも接続されていないと判断する。すなわち、出力端子２３は、オープンである。

負荷９ａが出力端子２３に接続されている場合、抵抗素子１３に５ｍＡの電流が流れるので、抵抗素子１３での電圧降下は、４７０Ω×５ｍＡ＝２．３５Ｖである。負荷９ｂが出力端子２３に接続されている場合、抵抗素子１３に約２７．６ｍＡの電流が流れた時点で、抵抗素子１３での電圧降下は１３Ｖに近接する電圧となり、出力端子２３の電圧は０Ｖに近接する電圧となる。

基準電圧は、負荷９ａが接続されたときの出力端子２３の電圧、すなわちＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧から抵抗素子１３での電圧降下分の電圧を減算した電圧とする。具体的には、１３Ｖ−２．３５Ｖ＝１０．６５Ｖである。抵抗素子１７，１８は、いずれも抵抗値が１０ＫΩで、出力電圧を分圧しているので、抵抗素子１７と抵抗素子１８との接続点の電圧は、出力電圧の２分の１の電圧、つまり５．３２５Ｖである。したがって、出力電圧が基準電圧１０．６５Ｖになったことを検出するためには、抵抗素子１５，１６によって分圧される電圧を５．３２５Ｖとする必要がある。

マイコン１４は、ＰＮＰトランジスタ１１をオンとしたとき、抵抗素子１７，１８によって分圧される電圧が５．３２５Ｖ、すなわち出力電圧が基準電圧１０．６５Ｖであると、負荷９ａが接続されていると判断する。抵抗素子１７，１８によって分圧される電圧が０Ｖあるいは０Ｖに近接する電圧、すなわち出力電圧が０Ｖあるいは０Ｖに近接する電圧であると、出力電圧は、基準電圧１０．６５Ｖ未満の電圧であり、負荷９が地絡しているか負荷９ｂが接続されていると判断する。抵抗素子１７，１８によって分圧される電圧が６．５Ｖに近接する電圧、すなわち出力電圧が１３Ｖに近接する電圧であると、出力電圧は、基準電圧１０．６５Ｖよりも高い電圧であり、負荷９が接続されていないと判断する。

さらに、マイコン１４は、ＰＮＰトランジスタ１１をオフとした後、ＨＳ−ＳＷ２１をオンにする。抵抗素子１７，１８によって分圧される電圧が０Ｖあるいは０Ｖに近接する電圧、すなわち出力電圧が０Ｖあるいは０Ｖに近接する電圧であると、負荷９が地絡していると判断する。抵抗素子１７，１８によって分圧される電圧が６．５Ｖ、すなわち出力電圧が１３Ｖであると、負荷９ｂが接続されていると判断する。

出力端子２３に接続される負荷９ａあるいは負荷９ｂが地絡したとき、抵抗素子１０４での消費電力は、１３Ｖ×（１３Ｖ／４７０Ω）＝０．３Ｗとなる。抵抗素子１０４としては、消費電力の小さい抵抗素子を用いることができ、小型化が要求される回路にも適用することができる。

このように、車両バッテリ８に接続される電圧降下部である抵抗素子１３によって、車両バッテリ８からの電流に比例する電圧降下が生じ、抵抗素子１３に接続されるＰＮＰトランジスタ１１によって、車両バッテリ８の電圧から抵抗素子１３による電圧降下分の電圧を減算した印加電圧を、負荷９が接続される出力端子２３に出力する状態と、前記印加電圧を出力端子２３に出力しない状態とが切り換えられる。そして、マイコン１４によって、出力端子２３に前記印加電圧を予め定める時間たとえば１秒間出力するようにＰＮＰトランジスタ１１が切り換えられ、出力端子２３に前記印加電圧を出力するように切り換えた状態で、出力端子２３の電圧が予め定める基準電圧たとえば１０．６５Ｖであるとき、消費電流が消費電流値５ｍＡである負荷９ａが接続されていることが検知され、出力端子２３の電圧が予め定める基準電圧未満であるとき、消費電流が消費電流値５ｍＡよりも大きい消費電流値２００ｍＡである負荷９ｂが接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであることが検知され、出力端子２３の電圧が前記予め定める基準電圧よりも高い電圧であるとき、負荷９ａおよび負荷９ｂが接続されていないことが検知される。

したがって、負荷９ａが接続されているか、負荷９ｂが接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであるのか、または負荷９ａおよび負荷９ｂのいずれも接続されていないかを検知することができる。さらに、車両バッテリ８の電圧を出力端子２３に出力するか否かおよび前記印加電圧を出力端子２３に印加するかの組み合わせによって、天絡および地絡を検知するとともに、消費電流が異なる２つの負荷のいずれが接続されているかあるいはいずれも接続されていないかを検知することができる。

さらに、前記電圧降下部は、一端が車両バッテリ８に接続されている抵抗素子１３であり、前記切換部は、エミッタが抵抗素子１３の他端に接続され、コレクタが出力端子２３に接続されているＰＮＰトランジスタ１１と、エミッタがグランドに接続され、コレクタがＰＮＰトランジスタ１１のベースに接続され、ベースがマイコン１４に接続されているＮＰＮトランジスタ１２とを備えているので、抵抗素子およびトランジスタなどの簡単な回路素子で構成することができる。

さらに、ＨＳ−ＳＷ２１によって、マイコン１４の指示によって車両バッテリ８の電圧を出力端子２３に出力する状態と出力しない状態とが切り換えられ、マイコン１４によって、車両バッテリ８の電圧を出力端子２３に出力するように切り換えられる前に、出力端子２３に前記印加電圧を予め定める時間たとえば１秒間出力するようにＰＮＰトランジスタ１１が切り換えられる。したがって、出力端子２３に車両バッテリ８の電圧を出力する前に、負荷９ａが接続されているか、負荷９ｂが接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであるのか、または負荷９ａおよび負荷９ｂのいずれも接続されていないかを検知することができる。さらに、車両バッテリ８の電圧を出力端子２３に出力するか否かおよび前記印加電圧を出力端子２３に印加するかの組み合わせによって、天絡および地絡を検知するとともに、出力端子２３に車両バッテリ８の電圧を出力する前に、負荷９ａまたは負荷９ｂが接続されているか否か、接続されていれば負荷９ａであるのか負荷９ｂであるのかを検知することができる。

さらに、マイコン１４によって、出力端子２３に前記印加電圧を予め定める時間出力する状態にＰＮＰトランジスタ１１が切り換えられる前に、出力端子２３に前記印加電圧を出力しない状態にＰＮＰトランジスタ１１を切り換え、出力端子２３の電圧が車両バッテリ８の電圧であるとき、天絡が生じていることを検知するので、負荷の天絡の有無を判別することができる。

さらに、マイコン１４によって、出力端子２３に前記印加電圧を予め定める時間出力する状態にＰＮＰトランジスタ１１が切り換えられた後、出力端子２３に前記印加電圧を出力しない状態にＰＮＰトランジスタ１１が切り換えられ、かつ車両バッテリ８の電圧を出力端子２３に出力する状態にＨＳ−ＳＷ２１が切り換えられ、出力端子２３の電圧が０Ｖであるとき、地絡が生じていることを検知し、出力端子２３の電圧が０Ｖでないとき、負荷９ｂが接続されていることを検知する。したがって、負荷が地絡しているのか負荷９ｂが接続されているのかを判別することができる。

図４は、本発明の実施の他の形態である電源回路１ａの構成を示す回路図である。電源回路１ａは、外部ＩＦ接続検知回路１０ａ、ＨＳ−ＳＷ２１、コイル２２および出力端子２３を備えている。外部ＩＦ接続検知回路１０ａは、図３に示した外部ＩＦ接続検知回路１０にＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）１９を追加した回路である。図３に示した電源回路１の構成要素と同じ構成要素については、同じ参照符を付して、重複を避けるために説明は省略する。

記憶部であるＥＰＲＯＭ１９は、読み出しおよび書き込み可能な不揮発性の半導体メモリであり、マイコン１４から指示される情報を記憶する。ＥＰＲＯＭ１９に記憶される情報は、修理点検時に接続される点検装置によって、読み出し可能である。マイコン１４は、ＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧を負荷９に印加する前に、１秒間ＰＮＰトランジスタ１１を導通状態とすることによって、負荷９ａまたは負荷９ｂが接続されているか、あるいはいずれも接続されていないかを検知し、検知した検知結果をＥＰＲＯＭ１９に記憶する。

外部ＩＦ接続検知回路１０およびＥＰＲＯＭ１９が搭載された車両が修理点検のために工場に持ち込まれたとき、操作者が点検装置によってＥＰＲＯＭ１９に記憶される検知結果を読み出す。操作者は、読み出した検知結果に異常があると、その異常に対する処置を施すことができる。

このように、読み出し可能なＥＰＲＯＭ１９によって、マイコン１４が検知した検知結果が記憶されるので、ＥＰＲＯＭ１９に記憶される検知結果を、後で、たとえば修理点検のときなどに読み出すことができ、不良部位を特定して修理することができる。

図５は、本発明の実施の一形態であるＡＶＮ装置３に外部ＡＭＰ９１を接続した構成を示すブロック図である。オーディオビジュアルナビゲーション（以下「ＡＶＮ」という）装置３は、オーディオ機器、ビデオ機器、ナビゲーション装置あるいはこれらの複合機器などの車両に搭載される電子機器である。ＡＶＮ装置３は、外部ＩＦ接続検知回路１０を有する電源回路１を備えており、外部増幅器（以下「外部ＡＭＰ」という）９１に接続される。外部ＡＭＰ９１は、ＡＶＮ装置３から受け取る音信号を増幅して、スピーカ９２に送り出力させる。外部ＡＭＰ９１は、電源回路１の出力端子２３と接続されるＡＭＰ＋Ｂ端子９１１を有し、電源回路１の出力端子２３から出力される出力電圧がＡＭＰ＋Ｂ端子９１１に印加される。外部ＡＭＰ９１は、たとえば消費電流値が２００ｍＡの負荷９ｂである。

マイコン１４は、ＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧を外部ＡＭＰ９１に印加する前に、１秒間ＰＮＰトランジスタ１１を導通状態とすることによって、外部ＡＭＰ９１が接続されているか否かを検知する。

図６は、本発明の実施の一形態であるＡＶＮ装置３にＡＮＴＡＭＰ９４を接続した構成を示すブロック図である。ＡＶＮ装置３は、図５に示したＡＶＮ装置３と同じ装置である。図６では、ＡＶＮ装置３は、アンテナ増幅器（以下「ＡＮＴＡＭＰ」という）９４に接続される。ＡＮＴＡＭＰ９４は、アンテナ９３から受け取る受信信号を増幅して、ＡＶＮ装置３に送る。ＡＮＴＡＭＰ９４は、電源回路１の出力端子２３と接続されるＡＮＴ＋Ｂ端子９４１を有し、電源回路１の出力端子２３から出力される出力電圧がＡＮＴ＋Ｂ端子９４１に印加される。ＡＮＴＡＭＰ９４は、たとえば消費電流値が５ｍＡの負荷９ａである。

マイコン１４は、ＨＳ−ＳＷ２１の出力電圧をＡＮＴＡＭＰ９４に印加する前に、１秒間ＰＮＰトランジスタ１１を導通状態とすることによって、ＡＮＴＡＭＰ９４が接続されているか否かを検知する。図５および図６に示したＡＶＮ装置３は、電源回路１を備えているが、電子回路１ａを用いてもよい。

このように、外部ＩＦ接続検知回路１０または外部ＩＦ接続検知回路１０ａを備えているので、所定の消費電流の負荷を確実に，ＡＶＮ装置３などの電子機器に接続することができる。

さらに、ＡＶＮ装置３などの電子機器を備えているので、車両に搭載される電子機器に、所定の消費電流の負荷９が接続された電子機器を用いることができる。

車両に用いられる従来の技術による電源回路１００の構成を示す回路図である。 負荷の有無を検知するための抵抗素子１０４を有する電源回路１１０の構成を示す回路図である。 本発明の実施の一形態である電源回路１の構成を示す回路図である。 本発明の実施の他の形態である電源回路１ａの構成を示す回路図である。 本発明の実施の一形態であるＡＶＮ装置３に外部ＡＭＰ９１を接続した構成を示すブロック図である。 ＡＶＮ装置３にＡＮＴＡＭＰ９４を接続した構成を示すブロック図である。

符号の説明

１，１ａ，１００，１１０ 電源回路
３ ＡＶＮ装置
８ 車両バッテリ
９，９ａ，９ｂ 負荷
１０，１０ａ 外部ＩＦ接続検知回路
１１ ＰＮＰトランジスタ
１２ ＮＰＮトランジスタ
１３，１５〜１８，１０２〜１０４ 抵抗素子
１４，１０１ マイコン
１９ ＥＰＲＯＭ
２１ ＨＳ−ＳＷ
２２ コイル
２３ 出力端子
９１ 外部ＡＭＰ
９２ スピーカ
９３ アンテナ
９４ ＡＮＴＡＭＰ
９１１ ＡＭＰ＋Ｂ端子
９４１ ＡＮＴ＋Ｂ端子

Claims (8)

1. 電源に接続され、前記電源からの電流に比例する電圧降下を生じる電圧降下部と、
   前記電圧降下部に接続され、前記電源の電圧から前記電圧降下部による電圧降下分の電圧を減算した印加電圧を、負荷が接続される出力端子に出力する状態と、前記印加電圧を前記出力端子に出力しない状態とを切り換える切換部と、
   前記出力端子に前記印加電圧を予め定める時間出力するように前記切換部を切り換え、前記出力端子に前記印加電圧を出力するように切り換えた状態で、前記出力端子の電圧が予め定める基準電圧であるとき、消費電流が第１の消費電流値である第１の負荷が接続されていることを検知し、前記出力端子の電圧が前記予め定める基準電圧未満であるとき、消費電流が第１の消費電流値よりも大きい第２の消費電流値である第２の負荷が接続されているかおよび地絡が生じているかのいずれかであることを検知し、前記出力端子の電圧が前記予め定める基準電圧よりも高い電圧であるとき、第１の負荷および第２の負荷が接続されていないことを検知する検知部とを備えていることを特徴とする負荷接続検知回路。
2. 前記電圧降下部は、一端が前記電源に接続されている抵抗素子であり、
   前記切換部は、
   エミッタが前記抵抗素子の他端に接続され、コレクタが前記出力端子に接続されているＰＮＰ型の第１のトランジスタと、
   エミッタがグランドに接続され、コレクタが第１のトランジスタのベースに接続され、ベースが前記検知部に接続されているＮＰＮ型の第２のトランジスタとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の負荷接続検知回路。
3. 前記検知部が検知した検知結果を記憶する読み出し可能な記憶部をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の負荷接続検知回路。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の負荷接続検知回路と、
   前記検知部の指示によって前記電源の電圧を前記出力端子に出力する状態と出力しない状態とを切り換える出力切換部とを備え、
   前記検知部は、前記出力切換部を、前記電源の電圧を前記出力端子に出力する状態に切り換える前に、前記出力端子に前記印加電圧を前記予め定める時間出力する状態に前記切換部を切り換えることを特徴とする電源回路。
5. 前記検知部は、前記出力端子に前記印加電圧を前記予め定める時間出力する状態に前記切換部を切り換える前に、前記出力端子に前記印加電圧を出力しない状態に前記切換部を切り換え、前記出力端子の電圧が前記電源の電圧であるとき、天絡が生じていることを検知することを特徴とする請求項４に記載の電源回路。
6. 前記検知部は、前記出力端子に前記印加電圧を前記予め定める時間出力する状態に前記切換部を切り換えた後、前記出力端子に前記印加電圧を出力しない状態に前記切換部を切り換え、かつ前記電源の電圧を前記出力端子に出力する状態に前記出力切換部を切り換え、前記出力端子の電圧が０Ｖであるとき、地絡が生じていることを検知し、前記出力端子の電圧が０Ｖでないとき、第２の負荷が接続されていることを検知することを特徴とする請求項４または５に記載の電源回路。
7. 請求項４〜６のいずれか１つに記載の電源回路を備えていることを特徴とする電子機器。
8. 請求項７に記載の電子機器を備えていることを特徴とする車両。

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