JP2011131810A - 自動車用電子機器の作動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】負荷の異常の種類を判別可能としつつ、検出電流の入力を簡易な構成で遮断でき、さらに、暗電流を抑制できる自動車用電子機器の作動制御装置を提供すること。
【解決手段】負荷異常検出回路６は、負荷７の駆動ライン８上に設けられた分岐点Ｄと接地点との間に設けられたＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ６１を含んで構成される。イグニッションスイッチがオフとされた場合には、駆動制御部４がバイポーラトランジスタ６１を遮断するので、従来よりも簡易な構成で暗電流を防止することができる。また、負荷異常検出回路６は、抵抗６２と負荷７の状態を反映した信号を出力する信号検出点６５が設けられる。これによって、駆動ライン８に生じた異常も検出することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用電子機器の作動制御装置に関する。

自動車には、種々の電子機器が搭載されている。これらの電子機器のうち、動作不調による走行への影響が大きいものについては、駆動ラインの断線（オープン）異常、接地短絡あるいは電源短絡などといった負荷異常を検出する負荷異常検出回路が搭載され、その検知出力に基づいて異常監視を行なっている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、図７は、特許文献１で開示された負荷異常検出回路を示した図である。なお、図７中の符号は、特許文献１における符号を一部変えている。図７において、負荷７０の駆動ライン８０の接地側には、負荷７０への通電状態を導通状態と遮断状態との間で切り替える駆動スイッチ５０が設けられている。そして、駆動スイッチ５０と負荷７０との間に形成された電圧検出点Ｄにおいて、駆動ライン８０から接地側に分岐する形で、負荷７０と電圧検出点Ｄとの間で駆動ライン８０に異常が生じた場合に、当該異常を反映した信号を電圧検出点Ｄの電圧検出信号ＳＤとして出力する負荷異常検出回路６０が設けられている。

その負荷異常検出回路６０は、電圧検出点Ｄと接地との間に挿入された抵抗分圧回路６２０Ａ，６２０Ｂであり、電圧検出信号ＳＤが該抵抗分圧回路６２０Ａ，６２０Ｂの分圧電圧として出力される。また、電圧検出点Ｄには、プルアップ抵抗６１０を介して車載電源９０が直結されている。このプルアップ抵抗６１０は、負荷７０の駆動ライン８０にオープン異常が発生した場合に、電圧検出点Ｄの電圧が不定状態になるのを防止して、安定的な異常検出をできるようにするためのものである。このような構成の負荷異常検出回路６０を用いることにより、電圧検出信号ＳＤに基づいて、負荷７０の異常の有無の他、オープン異常、接地短絡異常等の異常の種類も判別可能となっている。

さらに、自動車のイグニッションスイッチのオフ時における負荷異常検出回路６０への暗電流を抑制するために、負荷異常検出回路６０への検出電流の入力を遮断する電圧検出電流遮断機構２０が設けられている。その電圧検出電流遮断機構２０は、検出電流が流れる検出電流ライン１００上に設けられたトランジスタスイッチ２１０、その導通／遮断を制御する副トランジスタスイッチ２３０、各種抵抗２４０などから構成されている。

特開２００７−１６８７１５号公報

しかしながら、従来の負荷異常検出回路６０では、負荷７０とプルアップ抵抗６１０の電源系統が異なる場合、図７に示すように、プルアップ抵抗６１０を介して暗電流が流れるという問題点が生じる。仮に、プルアップ抵抗６１０を設けないようにすると、以下に示す問題点がある。ここで、図８は、図７においてプルアップ抵抗６１０を取り除いたときにおける負荷７０を流れる負荷電流Ｉｒの経路を示した図である。具体的には、（ａ）は駆動ライン８０が正常の場合、（ｂ）は駆動ライン８０が接地短絡異常の場合、（ｃ）は駆動ライン８０がオープン異常の場合を示している。

図８（ａ）に示すように、駆動ライン８０が正常の場合には、負荷電流Ｉｒは、負荷異常検出回路６０内を流れる。また、駆動ライン８０が接地短絡異常の場合には、負荷電流Ｉｒは接地点に流れてしまうので（図８（ｂ）参照）、電圧検出信号ＳＤが接地レベルの低い値となる。また、駆動ライン８０がオープン異常の場合には、駆動ライン８０には負荷電流Ｉｒが流れないので（図８（ｃ）参照）、この場合も電圧検出信号ＳＤが接地レベルの低い値となる。このように、プルアップ抵抗６１０を取り除くと、駆動ライン８０のオープン異常と接地短絡異常のいずれの場合も、電圧検出信号ＳＤが接地レベルの低い値となって、それら異常の判別が困難となる。

また、従来では、負荷異常検出回路６０と電圧検出電流遮断機構２０が別構成となっているため、部品点数が多く、コストアップするという問題もある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、負荷の異常の種類を判別可能としつつ、検出電流の入力を簡易な構成で遮断でき、さらに、暗電流を抑制できる自動車用電子機器の作動制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の自動車用電子機器の作動制御装置は、車載電源から受電可能に構成された負荷と、
前記負荷の駆動ラインの接地側に設けられ、前記負荷への導通と遮断とを切り替える第１スイッチと、
前記第１スイッチと前記負荷との間に形成された分岐点から接地側に分岐して設けられ、ベース、コレクタ及びエミッタを有するバイポーラトランジスタにて構成される第２スイッチと、
前記第２スイッチの接地側に設けられ、前記駆動ラインに異常が生じた場合に、当該異常を反映した信号を出力する信号検出点と、
前記分岐点と前記第２スイッチとの間に設けられる抵抗と、
前記第１スイッチの切り替え制御を行うとともに、自動車のイグニッションスイッチのオフにともない、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを遮断する駆動制御部とを備え、
前記駆動ラインに生じた異常の状態によっては、前記抵抗に、前記第２スイッチから前記分岐点への方向の電流が流れる場合があることを特徴とする。

これによれば、イグニッションスイッチがオフとされた場合には、駆動制御部によって第１スイッチが遮断され、負荷への通電が停止されるとともに、第２スイッチが遮断される。そのため、車載電源から接地側へ流れる暗電流を防止することができる。また、駆動制御部が第２スイッチを遮断する構成であり、従来よりも簡易な構成で暗電流を防止することができる。さらに、抵抗及び信号検出点を設けることで、駆動ラインに生じた異常も検出することができる。

また、本発明の自動車用電子機器の作動制御装置において、前記第２スイッチは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタが好適である。

これによれば、第２スイッチを構成するＮＰＮ型のバイポーラトランジスタは、ベースがＰ型半導体で、コレクタ及びエミッタがＮ型半導体で構成されているため、ベース→エミッタの方向とベース→コレクタの方向のいずれもＰＮ接合の順方向となる。よって、駆動ラインに生じた異常の状態によっては、ベースを流れるベース電流が抵抗を介して分岐点の方向に流れることとなる。

また、本発明の自動車用電子機器の作動制御装置において、前記駆動制御部は、前記信号検出点から出力される信号のレベルによって、前記駆動ラインに生じた異常の種類を判別することを特徴とする。

これによれば、信号検出点は駆動ラインに形成された分岐点と接続されているので、信号検出点から出力される信号のレベルは、駆動ラインに生じた異常の種類を反映したものと言える。そのため、駆動制御部は、信号検出点から出力される信号のレベルによって、駆動ラインに生じた異常の種類を判別することができる。

また、本発明の自動車用電子機器の作動制御装置において、前記第２スイッチは、前記駆動ラインに生じた異常の状態によって、ベース電流がエミッタ−ベース間の一方向に流れる場合とエミッタ−ベース間とコレクタ−ベース間の二方向に流れる場合とがあり、
前記駆動制御部は、前記一方向に流れる場合と前記二方向に流れる場合とで前記信号検出点から出力される信号のレベルが異なることによって、前記駆動ラインに生じた異常の種類を判別することを特徴とする。

このように、第２スイッチを構成するＮＰＮ型のバイポーラトランジスタの特性を利用することで、駆動ラインに生じた異常の状態によって、信号検出点から出力される信号のレベルを異ならせることができる。ゆえに、異常の種類を正確に判別することができる。

自動車用電子機器の作動制御装置１の一例を示す回路図である。 自動車用電子機器の具体的構成例を示す模式図である。 駆動ライン８の状態に応じた負荷異常検出回路６の動作を説明するための図である。 ベース電流Ｉｂが流れる回路の等価回路を示した図である。 電源短絡異常における負荷異常検出回路６の動作を説明するための図である。 異常検出処理の一例を示したフローチャートである。 従来の負荷異常検出回路６０を示した図である。 従来の負荷異常検出回路６０において、プルアップ抵抗６１０を除いた図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の適用対象となる自動車用電子機器の作動制御装置１の一例を示す回路図である。制御の対象となる自動車用電子機器として、本実施形態では、リアウィンドウの曇り止め機器を例にとる（ただし、ヘッドランプなど、イグニッションスイッチ１２１がオフ時においても駆動可能となる他の電子機器であってもよい）。図２に示すように、対象となる駆動部１０８は、埋設された電熱線によりリアウィンドウガラスを加熱して、結露を蒸発させたり霜を融解させたりするデフォッガー１８１や、あるいは、リアウィンドウ内面に沿って空調気流を噴出するリアブロアモータ１８２などであり、その駆動通電経路１０９上のスイッチ７２をリレー７に組み込んでいる。リレー７は、インダクタ７１への通電によりスイッチ７２を構成する可動鉄片を開閉駆動することにより、上記電子機の作動停止を司る。このリレー７（より具体的には、リレー７に含まれるインダクタ７１）には、車載電源９が直結されており、イグニッションスイッチ１２１がオフ状態となった場合においても車載電源９からの受電が可能に構成されている（以下、負荷７ともいう）。

駆動ライン８の接地側には、負荷７への通電状態を導通状態と遮断状態との間で切り替える駆動スイッチ５（第１スイッチ）が設けられている。そして、駆動スイッチ５と負荷７との間に形成された分岐点Ｄにおいて、駆動ライン８から接地側に分岐する形で、駆動ライン８に異常が生じた場合に、当該異常を反映した信号を電圧検出信号ＳＤとして出力する負荷異常検出回路６が設けられている。なお、負荷異常検出回路６が本発明の特徴部分であるので、その構成、動作は後で詳細に説明する。

駆動スイッチ５の切り替え制御は駆動制御部４が行なう。駆動制御部４は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２（駆動スイッチ５の動作制御を司る主制御プログラムと、負荷異常監視プログラムとを格納している）、ＲＡＭ４３（これらプログラムの実行メモリである）及び入出力部４４が内部バスで接続されたマイコン（ＥＣＵ）として構成される。入出力部４４からは、電源スイッチ３１，３３の制御信号ＳＳ１，ＳＳ２、駆動スイッチ５の導通／遮断を制御する制御信号ＳＳ３、及び負荷異常検出回路６のトランジスタ６１の導通／遮断を制御する制御信号ＳＳ４が出力される。また、負荷異常検出回路６（信号検出点６５）からの電圧検出信号ＳＤが、入出力部４４のＡ／Ｄ変換ポートに入力されている。

また、駆動制御部４は通信インターフェース４５（符号４６は通信バッファメモリ）を介して通信バス（ここではシリアル通信バス）４７に接続されている。他方、イグニッションスイッチ１２１のオン・オフ信号は別のＥＣＵ１２０に入力され、該ＥＣＵ１２０から通信バス４７を介して送信されてくるものを取得する。そして、該信号ＩＧが、イグニッションスイッチ１２１がオン状態であることを示している場合は、電源スイッチ３１，３３をオンにするとともに、制御信号ＳＳ４をハイレベルとする。制御信号ＳＳ４がハイレベルとなると、トランジスタ６１は導通状態となる。他方、該信号ＩＧが、イグニッションスイッチ１２１がオフ状態であることを示している場合は、電源スイッチ３１，３３をオフ（遮断状態）にするとともに、制御信号ＳＳ３及びＳＳ４をローレベルとする。制御信号ＳＳ３、ＳＳ４がローレベルとなると、駆動スイッチ５、トランジスタ６１がそれぞれ遮断状態となる。

また、駆動制御部４は、負荷７の作動スイッチ（例えばデフォッガー駆動スイッチ、図示外）をオンにすると、負荷７を駆動するため（駆動スイッチ５を導通状態に切り替えるため）のハイレベルの制御信号ＳＳ３を出力する。駆動スイッチ５は、図面上では負荷７の駆動線上に設けられる主トランジスタ５１のみを描いているが、その前段側に信号入力用の図示しない補助トランジスタが設けられており、該補助トランジスタが制御信号ＳＳ３により直接駆動される。

車載電源９は鉛蓄電池等で構成されたバッテリーであり、その出力電圧をバッテリー電圧＋Ｖ_Ｂ（公称電圧は、例えば＋１２Ｖであるが、負荷の使用状況やオルターネータの作動状況により変動する）する。なお、本実施形態において「車載電源」の電圧は、バッテリー電圧＋Ｖ_Ｂに由来する電圧の全てを総称するものであり、例えばバッテリー電圧＋Ｖ_Ｂをレギュレータ（公知の電圧安定化回路）により安定化した安定化電源電圧（ここでは、信号系電源電圧＋Ｖ_ＣＣ（例えば＋５Ｖ））も、広義の車載電源電圧の概念に属するものとみなす。

バッテリー電圧＋Ｖ_Ｂ及び安定化電源電圧＋Ｖ_ＣＣは、いずれも、電源スイッチ３１，３３により出力許容／遮断状態の間で切り替え可能な供給ラインと、電源スイッチ３１，３３を介さず電源に直結された供給ラインとの二種類が設けられている。スイッチ制御の可否を明確にするために、電源スイッチ３１ないし３３を経由した電源出力（スイッチド電源出力）を＋Ｖ_Ｂ ^Ｓ、＋Ｖ_ＣＣ ^Ｓと記載し、電源スイッチ３１ないし３３を経由しない電源出力（非スイッチド電源出力）を＋Ｖ_Ｂ ^Ｕ、＋Ｖ_ＣＣ ^Ｕと記載する。

（負荷異常検出回路６の構成）
次に、本発明の特徴部分である負荷異常検出回路６の構成について詳細に説明する。図１に示すように、負荷異常検出回路６は、分岐点Ｄにおいて、駆動ライン８から接地側に分岐する形で設けられる。その負荷異常検出回路６は、分岐点Ｄと接地点との間に設けられたトランジスタ６１（第２スイッチ）を含んで構成される。そのトランジスタ６１は、例えば、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、ベースＢが抵抗６４を介して駆動制御部４に接続され、コレクタＣが抵抗６２を介して分岐点Ｄに接続され、エミッタＥが抵抗６３を介して接地点に接続されている。

また、そのトランジスタ６１は、ベースＢに流れるベース電流が制御されることによって、エミッタＥ−コレクタＣ間の導通／遮断が切り替わるスイッチング素子として機能する。本実施形態では、駆動制御部４から出力される制御信号ＳＳ４によって、トランジスタ６１の導通／遮断の切り替え制御がなされる。すなわち、制御信号ＳＳ４がハイレベルの信号である場合にはトランジスタ６１が導通する一方で、ローレベルの信号である場合にはトランジスタ６１が遮断する。

そして、トランジスタ６１が導通すると、分岐点Ｄから負荷異常検出回路６への検出電流の入力が許容される。この場合、負荷異常検出回路６によって、負荷７を含む駆動ライン８の状態が検出されることになる。一方、トランジスタ６１が遮断すると、分岐点Ｄから負荷異常検出回路６への検出電流の入力が禁止される。自動車のイグニッションスイッチ１２１がオフとなった場合には、トランジスタ６１が遮断状態となるため、検出電流に起因する暗電流を抑制できる。

このように、トランジスタ６１は、負荷異常検出回路６への検出電流の入力を遮断する機構として機能し、従来の機構２０（図７参照）よりも簡易な構成となっている。

（負荷異常検出回路６の動作）
次に、負荷７を含む駆動ライン８の状態に応じて、負荷異常検出回路６がどうのように動作するかを説明する。ここで、図３は、駆動ライン８の状態に応じた負荷異常検出回路６の動作を説明するための図である。具体的には、（ａ）駆動ライン８が正常の場合、（ｂ）駆動ライン８が接地短絡異常の場合、（ｃ）駆動ライン８がオープン異常の場合における負荷異常検出回路６を流れる各種電流を示した図である。以下、それぞれの場合について説明する。なお、図３（ａ）〜（ｃ）の各場合における負荷異常検出回路６の動作は、駆動ライン８がオフ（制御信号ＳＳ３がローレベル）、イグニッションスイッチ１２１がオン、トランジスタ６１が導通（制御信号ＳＳ４がハイレベル）されているときの動作である。

（ａ）駆動ライン８が正常の場合（駆動ライン８オフ時）
駆動ライン８が正常の場合には、図３（ａ）に示すように、分岐点Ｄとトランジスタ６１との間に設けられた抵抗６２に、トランジスタ６１のエミッタＥ−コレクタＣ間のコレクタ電流Ｉｃが、分岐点Ｄからトランジスタ６１への方向に流れる。また、トランジスタ６１と接地点との間に設けられた抵抗６３に、そのコレクタ電流Ｉｃ及びベースＢ−エミッタＥ間のベース電流Ｉｂが流れる。すなわち、信号検出点６５が設けられている検出電流ライン１０には、コレクタ電流Ｉｃとベース電流Ｉｂとを含む検出電流が流れる。

この検出電流に応じた電圧検出信号ＳＤ１が信号検出点６５から出力されて、駆動制御部４に入力される。なお、駆動ライン８オフにおける電圧検出信号ＳＤ１には、電源短絡異常の場合も包含されている。電源短絡異常の判別方法については、後述する。

（ｂ）駆動ライン８が接地短絡異常の場合
駆動ライン８が接地短絡異常の場合には、図３（ｂ）に示すように、駆動ライン８が接地短絡されているので、負荷７を流れる負荷電流Ｉｒは、そのまま接地点に流れてしまう。また、駆動ライン８の電圧が接地レベルの値となるため、エミッタＥ−コレクタＣ間にはコレクタ電流Ｉｃが流れない。

一方、トランジスタ６１は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、ベースＢがＰ型半導体で、コレクタＣ及びエミッタＥがＮ型半導体で構成されているため、ベースＢ→エミッタＥの方向とベースＢ→コレクタＣの方向のいずれもＰＮ接合の順方向となる。また、駆動ライン８が接地短絡異常の場合には、ベースＢを基点として、エミッタＥ側（接地側）、コレクタＣ側（駆動ライン８側）のいずれも電流の経路ができる。したがって、検出電流ライン１０にはベース電流Ｉｂのみが流れ、さらに、そのベース電流Ｉｂは、ベースＢ→エミッタＥの方向とベースＢ→コレクタＣの方向の双方向に流れる。そして、ベースＢ→エミッタＥの方向に流れるベース電流Ｉｂ１は、抵抗６３を介して接地点に流れ込む。また、ベースＢ→コレクタＣの方向に流れるベース電流Ｉｂ２は、抵抗６２を介して接地点に流れ込む。つまり、抵抗６２に、トランジスタ６１から分岐点Ｄへの方向の電流が流れる。

これによって、信号検出点６５には、ベース電流Ｉｂ１に応じた電圧検出信号ＳＤ２、すなわち駆動ライン８が接地短絡異常であることを示した電圧検出信号ＳＤ２が出力されて、駆動制御部４に入力される。

（ｃ）駆動ライン８がオープン異常の場合
駆動ライン８がオープン異常の場合には、図３（ｃ）に示すように、駆動ライン８には電流が流れないので、トランジスタ６１のエミッタＥ−コレクタＣ間にはコレクタ電流Ｉｃが流れない。また、駆動ライン８がオープン異常の場合には、ベースＢを基点として駆動ライン８側に電流の経路ができない。よって、検出電流ライン１０には、ベースＢ→エミッタＣの一方向にベース電流Ｉｂ３のみが流れる。そして、ベースＢ→エミッタＥの方向に流れるベース電流Ｉｂ３は、抵抗６３を介して接地点に流れ込む。

これによって、信号検出点６５には、ベース電流Ｉｂ３に応じた電圧検出信号ＳＤ３、すなわち駆動ライン８がオープン異常であることを示した電圧検出信号ＳＤ３が出力されて、駆動制御部４に入力される。

なお、駆動ライン８が接地短絡異常の場合における電圧検出信号ＳＤ２とオープン異常に場合における電圧検出信号ＳＤ３とは異なる値となる。ここで、図４は、そのことを説明するための図であり、（ａ）接地短絡異常の場合、（ｂ）オープン異常の場合におけるベース電流Ｉｂが流れる回路の等価回路を示した図である。接地短絡異常の場合には、図４（ａ）に示すように、駆動制御部４からの制御信号ＳＳ４は、抵抗６４と抵抗６２及び抵抗６３の合成抵抗とで分圧される。そして、その分圧された分圧電圧が、接地短絡異常の場合における電圧検出信号ＳＤ２となる。

一方、オープン異常の場合には、図４（ｂ）に示すように、駆動制御部４からの制御信号ＳＳ４は、抵抗６４と抵抗６３とで分圧される。そして、その分圧された分圧電圧が、オープン異常の場合における電圧検出信号ＳＤ３となる。このように、接地短絡異常の場合とオープン異常の場合とでは、等価回路が異なり、制御信号ＳＳ４を分圧する分圧比が異なるため、電圧検出信号ＳＤ２と電圧検出信号ＳＤ３とは異なる値となる。

また、これら電圧検出信号ＳＤ２と電圧検出信号ＳＤ３の大小関係について、接地短絡異常の場合には、抵抗６２及び抵抗６３の合成抵抗の両端電圧に相当する電圧検出信号ＳＤ２が出力される。一方、オープン異常の場合には、抵抗６３の両端電圧に相当する電圧検出信号ＳＤ３が出力される。そして、抵抗６３＞抵抗６２及び抵抗６３の合成抵抗の関係なので、電圧検出信号ＳＤ３＞電圧検出信号ＳＤ２の関係となる。

（ｄ）電源短絡異常の場合
次に、負荷７やその端子が電源短絡（天絡）する異常を検出するときの負荷異常検出回路６の動作を説明する。なお、この場合の負荷異常検出回路６の動作は、駆動ライン８がオン（制御信号ＳＳ３がハイレベル）、イグニッションスイッチ１２１がオン、トランジスタ６１が導通（制御信号ＳＳ４がハイレベル）されているときの動作である。ここで、図５（ａ）は、電源短絡異常の場合の負荷異常検出回路６の動作を示した図である。なお、正常時の負荷異常検出回路６の動作と対比するために、図５（ｂ）に正常時の負荷異常検出回路６の動作も示している。

先ず、説明の便宜上、図５（ｂ）の正常の場合から説明する。正常の場合には、負荷電流Ｉｒが駆動スイッチ５１を介して接地側に流れる（図５（ｂ）参照）。また、駆動スイッチ５１が導通して駆動ライン８が低電位となるために、負荷異常検出回路６のトランジスタ６１にはコレクタ電流Ｉｃが流れず、検出電流ライン１０にはベース電流Ｉｂのみが流れる。よって、信号検出点６５には、そのベース電流Ｉｂに応じた電圧検出信号ＳＤ５、すなわち正常であることを示した電圧検出信号ＳＤ５が出力されて、駆動制御部４に入力される。なお、正常の場合には、駆動ライン８が低電位となっているので、トランジスタ６１のベースＢ→コレクタＣの方向にも、ベース電流Ｉｂ‘が流れる。

これに対し、図５（ａ）の電源短絡異常の場合には、負荷抵抗を経由しないので駆動スイッチ５１に大電流が流れようとするが、駆動スイッチ５１の電流制限機能が作用して、負荷電流Ｉｒは、駆動スイッチ５１側に殆ど流れなくなる。そのため、正常時よりも駆動ライン８が高電位となるので、検出電流ライン１０に、コレクタ電流Ｉｃとベース電流Ｉｂとを含む検出電流が流れる。このように、電源短絡異常の場合には、正常時よりも大きな検出電流が流れるので、正常時における電圧検出信号ＳＤ５よりも大きな電圧検出信号ＳＤ４が信号検出点６５から出力されて、駆動制御部４に入力される。

（異常検出処理）
以上説明したように、負荷異常検出回路６は負荷７の状態に応じた電圧検出信号ＳＤを出力する。そして、駆動制御部４は、駆動ライン８のオフ／オンを切り替え、電圧検出信号ＳＤに基づいて、負荷７の異常を検出する異常検出処理を実行する。以下、この異常検出処理を説明する。なお、この異常検出処理は、例えば図６に示す流れで実行され、ＲＯＭ４２に格納された負荷異常監視プログラムに従って、例えば、作動スイッチ（図示外）の作動状況監視と、その作動状況に応じた駆動スイッチ５の作動制御とを行なう前述の主制御プログラムの処理タスクに定期的に割り込む形で実行される。

ここで、異常検出処理は、電圧検出信号ＳＤと所定の閾電圧Ｖとを比較することによって、負荷７の状態を検出する。そして、閾電圧Ｖは、次のようにして定められる。すなわち、負荷７を含む駆動ライン８の状態に応じた電圧検出信号ＳＤ１〜ＳＤ５が信号検出点６５から出力される。そして、駆動ラインがオフの場合、負荷７が正常もしくは電源短絡（天絡）の場合には、先に説明したように、検出電流ライン１０にはコレクタ電流Ｉｃが流れる一方で、接地短絡異常もしくはオープン異常の場合には、検出電流ライン１０にはベース電流Ｉｂのみが流れる。そのため、電圧検出信号ＳＤ１（正常）、ＳＤ４（電源短絡）＞電圧検出信号ＳＤ２（接地短絡）、ＳＤ３（オープン）の関係となる。よって、ＳＤ１、ＳＤ４＞Ｖ１＞ＳＤ２、ＳＤ３となるように、閾電圧Ｖ１を定めれば、正常又は電源短絡か、接地短絡又はオープン異常か、を判断できる。

また、先に説明したように、電圧検出信号ＳＤ３（オープン）＞電圧検出信号ＳＤ２（接地短絡）の関係となる。よって、ＳＤ３＞Ｖ３＞ＳＤ２となるように、閾電圧Ｖ３を定めれば、オープン異常か接地短絡異常かを判断できる。

また、負荷やその端子が電源短絡（天絡）を起こしている場合は、駆動ライン８をオンにすることで判断可能となる。そして、先に説明したように、駆動ライン８をオンの場合においては、電圧検出信号ＳＤ４（電源短絡）＞電圧検出信号ＳＤ５（正常）の関係となる。よって、ＳＤ４＞Ｖ２＞ＳＤ５となるように、閾電圧Ｖ２を定めれば、正常か電源短絡異常かを判断できる。

以上のようにして定められた閾電圧Ｖ１〜Ｖ３を用いて、図６のフローチャートの処理が実行される。なお、この図６の異常検出処理では、先ず駆動ライン８をオフにして可能な限りの異常を検出し、その後、駆動ライン８をオンにして残りの異常を検出している。具体的には、まず、Ｓ１では、駆動スイッチ５１を遮断状態として駆動ライン８をオフする。次いで、Ｓ２において、信号検出点６５から入力された電圧検出信号ＳＤと上記第一閾電圧Ｖ１とを比較する。電圧検出信号ＳＤが第一閾電圧Ｖ１よりも低い状態になっていれば（Ｓ２：ＹＥＳ）、先に説明したように、駆動ライン８が接地短絡又はオープン異常を生じていることになる。この場合、Ｓ６において、電圧検出信号ＳＤと上記第三閾電圧Ｖ３とを比較する。電圧検出信号ＳＤが第三閾電圧Ｖ３よりも低い電圧を示していれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、Ｓ８に進み、駆動ライン８の接地短絡異常と判定してＳ１０の異常対応処理に進む。一方、電圧検出信号ＳＤが第三閾電圧Ｖ３よりも高い電圧を示していれば（Ｓ６：ＮＯ）、Ｓ７に進み、駆動ライン８のオープン異常と判定してＳ１０の異常対応処理に進む。

他方、Ｓ２において、電圧検出信号ＳＤが第一閾電圧Ｖ１よりも高い電圧であれば（Ｓ２：ＮＯ）、Ｓ３に進み、駆動スイッチ５１を導通状態として駆動ライン８をオンする。次に、電源短絡異常が生じていないかを判断するために、Ｓ４において、電圧検出信号ＳＤと上記第二閾電圧Ｖ２とを比較する。電圧検出信号ＳＤが第二閾電圧Ｖ２よりも低い電圧を示していれば（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ５に進み、負荷７は正常と判断して異常検出処理を終了する。一方、電圧検出信号ＳＤが第二閾電圧Ｖ２よりも高い電圧を示していれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、Ｓ９に進み、負荷又はその端子の電源短絡異常と判定してＳ１０の異常対応処理に進む。

Ｓ１０の異常対応処理では、発生した負荷異常の種別を、例えば負荷異常の検出日時等とともに記録する、いわゆるダイアグ記憶処理や、異常発生を示す警告情報を音声及び視覚表示の一方又は双方等により出力する警告報知処理を行なう。その後、図６の異常検出処理を終了する。

なお、駆動スイッチ５として、大電流が流れるのを防止する電流制限ドライバの機能を有するものを用いる場合には、Ｓ４において、Ｓ２と同じ第一閾電圧Ｖ１を用いてもよい。

以上説明したように、本発明の自動車用電子機器の作動制御装置１では、負荷異常検出回路６のトランジスタ６１において、ベース電流ＩｂがベースＢ→エミッタＥの方向とベースＢ→コレクタＣの方向の双方向に流れ得ることを利用して、駆動ライン８の異常の種類を検出できるようにしている。そして、従来のようなプルアップ抵抗６１０を用いなくても検出できるので、プルアップ抵抗に起因した暗電流を防止できる。また、トランジスタ６１のベース電流Ｉｂを制御することによって、従来よりも簡易な構成で、負荷異常検出回路６への検出電流の入力を遮断することができる。

１ 自動車用電子機器の作動制御装置
４ 駆動制御部
５ 駆動スイッチ（第１スイッチ）
６ 負荷異常検出回路
６１ トランジスタ（第２スイッチ、ＮＰＮバイポーラトランジスタ）
６２〜６４ 抵抗
６５ 信号検出点
７ 負荷
８ 駆動ライン
９ 車載電源
１０ 検出電流ライン
Ｄ 分岐点
ＳＤ 電圧検出信号
Ｉｂ ベース電流（検出電流）
Ｉｃ コレクタ電流（検出電流）

Claims (4)

1. 車載電源から受電可能に構成された負荷と、
   前記負荷の駆動ラインの接地側に設けられ、前記負荷への導通と遮断とを切り替える第１スイッチと、
   前記第１スイッチと前記負荷との間に形成された分岐点から接地側に分岐して設けられ、ベース、コレクタ及びエミッタを有するバイポーラトランジスタにて構成される第２スイッチと、
   前記第２スイッチの接地側に設けられ、前記駆動ラインに異常が生じた場合に、当該異常を反映した信号を出力する信号検出点と、
   前記分岐点と前記第２スイッチとの間に設けられる抵抗と、
   前記第１スイッチの切り替え制御を行うとともに、自動車のイグニッションスイッチのオフにともない、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを遮断する駆動制御部とを備え、
   前記駆動ラインに生じた異常の状態によっては、前記抵抗に、前記第２スイッチから前記分岐点への方向の電流が流れる場合があることを特徴とする自動車用電子機器の作動制御装置。
2. 前記第２スイッチは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項１記載の自動車用電子機器の作動制御装置。
3. 前記駆動制御部は、前記信号検出点から出力される信号のレベルによって、前記駆動ラインに生じた異常の種類を判別することを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用電子機器の作動制御装置。
4. 前記第２スイッチは、前記駆動ラインに生じた異常の状態によって、ベース電流がエミッタ−ベース間の一方向に流れる場合とエミッタ−ベース間とコレクタ−ベース間の二方向に流れる場合とがあり、
   前記駆動制御部は、前記一方向に流れる場合と前記二方向に流れる場合とで前記信号検出点から出力される信号のレベルが異なることによって、前記駆動ラインに生じた異常の種類を判別することを特徴とする請求項２記載の自動車用電子機器の作動制御装置。

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