JP2021015689A - スイッチ監視用半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】内蔵している電流源の故障を検出できるスイッチ監視用半導体集積回路を提供する。【解決手段】スイッチ監視用半導体集積回路は、監視対象スイッチが接続可能に構成されるスイッチ入力端子と、前記スイッチ入力端子に接続可能に構成される電流源と、前記スイッチ入力端子の電圧レベルを判定する第１判定部と、前記電流源の出力経路を前記監視対象スイッチを含む第１経路から負荷を含む第２経路に切り替えるための制御信号を生成する生成部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、スイッチの状態を監視する技術に関する。

従来、スイッチの状態を監視するスイッチ監視回路が種々提案されている。

特開２０１８−１４２０６号公報

特許文献１のスイッチ監視用半導体集積回路は、内蔵している電流源の出力電流を利用してスイッチの状態を監視する。しかしながら、特許文献１のスイッチ監視用半導体集積回路は、内蔵している電流源の故障を検出できないという問題を有する。

スイッチ監視用半導体集積回路は、例えば車両に搭載される。昨今、各種車両メーカは機能安全への取り組みを精力的に進めている。例えば、車両に搭載されるスイッチ監視用半導体集積回路において上記の問題を解決できれば、車両の機能安全の担保につながる。

本発明は、上記の状況に鑑み、内蔵している電流源の故障を検出できるスイッチ監視用半導体集積回路並びにこれを備える電子制御ユニット及び車両を提供することを目的とする。

本明細書中に開示されているスイッチ監視用半導体集積回路は、監視対象スイッチが接続可能に構成されるスイッチ入力端子と、前記スイッチ入力端子に接続可能に構成される電流源と、前記スイッチ入力端子の電圧レベルを判定する第１判定部と、前記電流源の出力経路を前記監視対象スイッチを含む第１経路から負荷を含む第２経路に切り替えるための制御信号を生成する生成部と、を備える構成（第１の構成）である。

また、上記第１の構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、前記負荷と、前記電流源及び前記第１判定部と前記負荷との間に設けられる第１開閉スイッチと、を備え、前記第１開閉スイッチは、前記制御信号によって閉状態になる構成（第２の構成）であってもよい。

また、上記第１又は第２の構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、前記電流源及び前記第１判定部と前記スイッチ入力端子との間に設けられる第２開閉スイッチを備え、前記第２開閉スイッチは、前記制御信号によって開状態になる構成（第３の構成）であってもよい。

また、上記第１〜第３いずれかの構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、予備電流源と、前記電流源の代わりに前記予備電流源を用いることを可能とする切替部と、を備える構成（第４の構成）であってもよい。

また、上記第４の構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、前記予備電流源は前記電流源よりも電流能力が低い構成（第５の構成）であってもよい。

また、上記第４又は第５の構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、前記スイッチ入力端子、前記電流源、及び前記第１判定部を複数組備え、前記複数組の少なくとも二組において前記予備電流源を共用する構成（第６の構成）であってもよい。

また、上記第１〜第６いずれかの構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、前記スイッチ入力端子の電圧レベルを判定する第２判定部と、前記スイッチ入力端子及び前記第１判定部と前記第２判定部との間に設けられる第３開閉スイッチと、を備える構成（第７の構成）であってもよい。

また、上記第７の構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、前記第３開閉スイッチは、前記制御信号によって閉状態になる構成（第８の構成）であってもよい。

また、上記第７又は第８の構成のスイッチ監視用半導体集積回路において、前記第１判定部の判定結果と前記第２判定部の判定結果とが一致するか否かを確認する確認部を備える構成（第９の構成）であってもよい。

本明細書中に開示されている電子制御ユニットは、上記第１〜第９いずれかの構成のスイッチ監視用半導体集積回路と、前記スイッチ監視用半導体集積回路から送信される監視結果を受け取るマイクロコンピュータと、を備える構成（第１０の構成）である。

本明細書中に開示されている車両は、上記第１０の構成の電子制御ユニットと、前記監視対象スイッチと、を備える構成（第１１の構成）である。

本明細書中に開示されているスイッチ監視用半導体集積回路並びにこれを備える電子制御ユニット及び車両によれば、スイッチ監視用半導体集積回路に内蔵されている電流源の故障を検出できる。

電子制御ユニットの一構成例を示す図 スイッチ監視用半導体集積回路の第１構成例を示す図 スイッチ監視用半導体集積回路の第２構成例を示す図 スイッチ監視用半導体集積回路の第３構成例を示す図 スイッチ監視用半導体集積回路の第４構成例を示す図 スイッチ監視用半導体集積回路の第５構成例を示す図 電子制御ユニットが搭載される車両の外観図

＜電子制御ユニット＞
図１は、電子制御ユニットＵ１の一構成例を示す図である。電子制御ユニットＵ１は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１と、電源回路２０１と、マイクロコンピュータ３０１と、バスインターフェース４０１と、を備える。

スイッチ監視用半導体集積回路１０１は、監視対象であるスイッチの状態を監視する。

電源回路２０１は、メイン電圧ＶＰＵＢをサブ電圧ＶＰＵＡ及び出力電圧ＶＯＵＴに変換し、サブ電圧ＶＰＵＡ及び出力電圧ＶＯＵＴを出力する。サブ電圧ＶＰＵＡはスイッチ監視用半導体集積回路１０１で利用される。出力電圧ＶＯＵＴは、スイッチ監視用半導体集積回路１０１において入出力用電源電圧ＶＤＤＩとして利用され、マイクロコンピュータ３０１においてマイクロコンピュータ用電源電圧ＭＶＤＤとして利用され、バスインターフェース４０１においてバスインターフェース用電源電圧ＢＶＤＤとして利用される。

バスインターフェース４０１は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）バス等の通信バス５０１を介して外部と通信する。

＜スイッチ監視用半導体集積回路の第１構成例＞
図２は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１の第１構成例を示す図である。第１構成例に係るスイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａ（以下、「スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａ」と略す）は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１〜Ｔ８と、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１〜Ｔ８に１対１対応する８個のサブ電圧系検出部Ｄ１Ａと、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９〜Ｔ１６と、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９〜Ｔ１６に１対１対応する８個のサブ電圧系検出部Ｄ２Ａと、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７〜Ｔ２２と、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７〜Ｔ２２に１対１対応する６個のメイン電圧系検出部Ｄ３Ａと、を備える。

＜サブ電圧系検出部Ｄ１Ａ＞
サブ電圧系検出部Ｄ１Ａは、電流源ＩＳ１及びＩＳ２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ５と、抵抗Ｒ１及びＲ２と、コンパレータＣＯＭ１と、分圧回路ＤＩＶ１と、を備える。

スイッチＳＷ３は、高いＥＳＤ（Electro-Static Discharge）耐性が要求されるため、例えばＤＭＯＳ（Double-Diffused MOSFET）を用いるとよい。

電流源ＩＳ１の一端にサブ電圧ＶＰＵＡが印加され、電流源ＩＳ１の他端がスイッチＳＷ１を介してコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端に接続される。電流源ＩＳ２の一端がスイッチＳＷ２を介してコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端に接続され、電流源ＩＳ２の他端が接地される。分圧回路ＤＩＶ１の出力端がコンパレータＣＯＭ１の反転入力端に接続される。

上述した通り８個のサブ電圧系検出部Ｄ１Ａはサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１〜Ｔ８に１対１対応している。そして、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ａに設けられるコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端はスイッチＳＷ３を介してサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に接続される。また、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ２に対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ａに設けられるコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端はスイッチＳＷ３を介してサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ２に接続される。サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ３〜Ｔ８に１対１対応する６個のサブ電圧系検出部Ｄ１Ａに設けられる各コンパレータＣＯＭ１の各非反転入力端についても同様である。

抵抗Ｒ１の一端がスイッチＳＷ４を介してコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端に接続され、抵抗Ｒ１の他端が接地される。抵抗Ｒ２の一端にサブ電圧ＶＰＵＡが印加され、抵抗Ｒ２の他端がスイッチＳＷ５を介してコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端に接続される。

コンパレータＣＯＭ１はアナログ用電源電圧ＡＶＤＤによって駆動する。分圧回路ＤＩＶ１は基準電圧ＶＲＥＦを分圧して分圧Ｖａを生成する。分圧Ｖａはサブ電圧ＶＰＵＡよりも小さい。なお、アナログ用電源電圧ＡＶＤＤ及び基準電圧ＶＲＥＦの詳細については後述する。

ここでは、図２に図示されている通りメカニカルスイッチＭ１の極ｐがハーネスＨ１を介してサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に外付けされている場合を例に挙げて説明する。なお、メカニカルスイッチＭ１は、ＯＰＥＮであるか極ｐを第１接点ｆに接続するかを択一的に切り替える第１モードと、ＯＰＥＮであるか極ｐを第２接点ｓに接続するかを択一的に切り替える第２モードと、を有しており、第１モードと第２モードのいずれかを選択することができる３点スイッチである。メカニカルスイッチＭ１の第１接点ｆにサブ電圧ＶＰＵＡが印加されており、メカニカルスイッチＭ１の第２接点ｓが接地されている。

始めにサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１ＡにおいてスイッチＳＷ１及びＳＷ３がオン状態でスイッチＳＷ２、ＳＷ４、及びＳＷ５がオフ状態である場合について説明する。この場合、メカニカルスイッチＭ１を第２モードにする。メカニカルスイッチＭ１がＯＰＥＮであれば、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１からメカニカルスイッチＭ１に向かって電流が流れずサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位がサブ電圧ＶＰＵＡとほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ１の出力がハイレベルになる。一方、メカニカルスイッチＭ１が極ｐを第２接点ｓに接続している状態であれば、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１からメカニカルスイッチＭ１に向かって電流が流れサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ１の出力がローレベルになる。

次にサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１ＡにおいてスイッチＳＷ２及びＳＷ３がオン状態でスイッチＳＷ１、ＳＷ４、及びＳＷ５がオフ状態である場合について説明する。この場合、メカニカルスイッチＭ１を第１モードにする。メカニカルスイッチＭ１が極ｐを第１接点ｆに接続している状態であれば、メカニカルスイッチＭ１からサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に向かって電流が流れサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位がサブ電圧ＶＰＵＡとほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ１の出力がハイレベルになる。一方、メカニカルスイッチＭ１がＯＰＥＮであれば、メカニカルスイッチＭ１からサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に向かって電流が流れずサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ１の出力がローレベルになる。

次にサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１ＡにおいてスイッチＳＷ１及びＳＷ４がオン状態でスイッチＳＷ２、ＳＷ３、及びＳＷ５がオフ状態である場合について説明する。この場合、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａは、メカニカルスイッチＭ１の状態にかかわらず、電流源ＩＳ１の故障有無を判定することができる。

電流源ＩＳ１が故障していなければ、電流源ＩＳ１から抵抗Ｒ１に向かって電流が流れサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位が分圧Ｖａより高くなるため、コンパレータＣＯＭ１の出力がハイレベルになる。例えば、電流源ＩＳ１の出力電流を１５ｍＡ、抵抗Ｒ１の抵抗値を２２０Ω、分圧Ｖａを３Ｖにすればよい。一方、電流源ＩＳ１が故障していれば、電流源ＩＳ１から抵抗Ｒ１に向かって電流が流れずサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ１の出力がローレベルになる。つまり、メカニカルスイッチＭ１の状態を判定するコンパレータＣＯＭ１を用いて、電流源ＩＳ１の故障有無を判定することができる。ロジック制御部３は、この判定結果をＳＰＩ通信部４を用いて外部に送信することができる。

次にサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１ＡにおいてスイッチＳＷ２及びＳＷ５がオン状態でスイッチＳＷ１、ＳＷ３、及びＳＷ４がオフ状態である場合について説明する。この場合、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａは、メカニカルスイッチＭ１の状態にかかわらず、電流源ＩＳ２の故障有無を判定することができる。

電流源ＩＳ２が故障していなければ、抵抗Ｒ２からサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に向かって電流が流れサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ１の出力がローレベルになる。一方、電流減ＩＳ２が故障していれば、抵抗Ｒ２からサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に向かって電流が流れずサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１の電位がサブ電圧ＶＰＵＡとほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ１の出力がハイレベルになる。つまり、メカニカルスイッチＭ１の状態を判定するコンパレータＣＯＭ１を用いて、電流源ＩＳ２の故障有無を判定することができる。ロジック制御部３は、この判定結果をＳＰＩ通信部４を用いて外部に送信することができる。

なお、メカニカルスイッチＭ１の第１接点ｆに印加する電圧はサブ電圧ＶＰＵＡではなくメイン電圧ＶＰＵＢであってもよい。

＜サブ電圧系検出部Ｄ２Ａ＞
サブ電圧系検出部Ｄ２Ａは、電流源ＩＳ３と、スイッチＳＷ６〜ＳＷ８と、抵抗Ｒ３と、コンパレータＣＯＭ２と、分圧回路ＤＩＶ２と、を備える。

スイッチＳＷ７は、高いＥＳＤ耐性が要求されるため、例えばＤＭＯＳを用いるとよい。

電流源ＩＳ３の一端にサブ電圧ＶＰＵＡが印加され、電流源ＩＳ３の他端がスイッチＳＷ６を介してコンパレータＣＯＭ２の非反転入力端に接続される。分圧回路ＤＩＶ２の出力端がコンパレータＣＯＭ２の反転入力端に接続される。

上述した通り８個のサブ電圧系検出部Ｄ２Ａはサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９〜Ｔ１６に１対１対応している。そして、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に対応するサブ電圧系検出部Ｄ２Ａに設けられるコンパレータＣＯＭ２の非反転入力端はスイッチＳＷ７を介してサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に接続される。また、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１０に対応するサブ電圧系検出部Ｄ２Ａに設けられるコンパレータＣＯＭ２の非反転入力端はスイッチＳＷ７を介してサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１０に接続される。サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１１〜Ｔ１６に１対１対応する６個のサブ電圧系検出部Ｄ２Ａに設けられる各コンパレータＣＯＭ２の各非反転入力端についても同様である。

抵抗Ｒ３の一端がスイッチＳＷ８を介してコンパレータＣＯＭ２の非反転入力端に接続され、抵抗Ｒ３の他端が接地される。

コンパレータＣＯＭ２はアナログ用電源電圧ＡＶＤＤによって駆動する。分圧回路ＤＩＶ２は基準電圧ＶＲＥＦを分圧して分圧Ｖａを生成する。分圧Ｖａはサブ電圧ＶＰＵＡよりも小さい。なお、アナログ用電源電圧ＡＶＤＤ及び基準電圧ＶＲＥＦの詳細については後述する。

ここでは、図２に図示されている通りメカニカルスイッチＭ２の一端がハーネスＨ２を介してサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に外付けされている場合を例に挙げて説明する。なお、メカニカルスイッチＭ２の他端が接地されている。

サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ２ＡにおいてスイッチＳＷ６及びＳＷ７がオン状態でスイッチＳＷ８がオフ状態である場合について説明する。この場合、メカニカルスイッチＭ２がオフ状態（ＯＰＥＮ）であれば、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９からメカニカルスイッチＭ２に向かって電流が流れずサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９の電位がサブ電圧ＶＰＵＡとほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ２の出力がハイレベルになる。一方、メカニカルスイッチＭ２がオン状態（ＣＬＯＳＥ）であれば、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９からメカニカルスイッチＭ２に向かって電流が流れサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ２の出力がローレベルになる。

次にサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ２ＡにおいてスイッチＳＷ６及びＳＷ８がオン状態でスイッチＳＷ７がオフ状態である場合について説明する。この場合、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａは、メカニカルスイッチＭ２の状態にかかわらず、電流源ＩＳ３の故障有無を判定することができる。

電流源ＩＳ３が故障していなければ、電流源ＩＳ３から抵抗Ｒ３に向かって電流が流れサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９の電位が分圧Ｖａより高くなるため、コンパレータＣＯＭ２の出力がハイレベルになる。例えば、電流源ＩＳ３の出力電流を１５ｍＡ、抵抗Ｒ３の抵抗値を２２０Ω、分圧Ｖａを３Ｖにすればよい。一方、電流源ＩＳ３が故障していれば、電流源ＩＳ３から抵抗Ｒ３に向かって電流が流れずサブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ２の出力がローレベルになる。つまり、メカニカルスイッチＭ２の状態を判定するコンパレータＣＯＭ２を用いて、電流源ＩＳ３の故障有無を判定することができる。ロジック制御部３は、この判定結果をＳＰＩ通信部４を用いて外部に送信することができる。

＜メイン電圧系検出部Ｄ３Ａ＞
メイン電圧系検出部Ｄ３Ａは、電流源ＩＳ４と、スイッチＳＷ９〜ＳＷ１１と、抵抗Ｒ４と、コンパレータＣＯＭ３と、分圧回路ＤＩＶ３と、を備える。

スイッチＳＷ０１は、高いＥＳＤ耐性が要求されるため、例えばＤＭＯＳを用いるとよい。

電流源ＩＳ４の一端にメイン電圧ＶＰＵＢが印加され、電流源ＩＳ４の他端がスイッチＳＷ９を介してコンパレータＣＯＭ３の非反転入力端に接続される。分圧回路ＤＩＶ３の出力端がコンパレータＣＯＭ３の反転入力端に接続される。

上述した通り６個のメイン電圧系検出部Ｄ３Ａはメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７〜Ｔ２２に１対１対応している。そして、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に対応するメイン電圧系検出部Ｄ３Ａに設けられるコンパレータＣＯＭ３の非反転入力端はスイッチＳＷ１０を介してメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に接続される。また、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１８に対応するメイン電圧系検出部Ｄ３Ａに設けられるコンパレータＣＯＭ３の非反転入力端はスイッチＳＷ１０を介してメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１８に接続される。メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１９〜Ｔ２２に１対１対応する４個のメイン電圧系検出部Ｄ３Ａに設けられる各コンパレータＣＯＭ３の各非反転入力端についても同様である。

抵抗Ｒ４の一端がスイッチＳＷ１１を介してコンパレータＣＯＭ３の非反転入力端に接続され、抵抗Ｒ４の他端が接地される。

コンパレータＣＯＭ３はアナログ用電源電圧ＡＶＤＤによって駆動する。分圧回路ＤＩＶ３は基準電圧ＶＲＥＦを分圧して分圧Ｖａを生成する。分圧Ｖａはメイン電圧ＶＰＵＢよりも小さい。なお、アナログ用電源電圧ＡＶＤＤ及び基準電圧ＶＲＥＦの詳細については後述する。

ここでは、図２に図示されている通りメカニカルスイッチＭ３の一端がハーネスＨ３を介してメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に外付けされている場合を例に挙げて説明する。なお、メカニカルスイッチＭ３の他端が接地されている。

メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に１対１対応するメイン電圧系検出部Ｄ３ＡにおいてスイッチＳＷ９及びスイッチＳＷ１０がオン状態でスイッチＳＷ１１がオフ状態である場合について説明する。この場合、メカニカルスイッチＭ３がオフ状態（ＯＰＥＮ）であれば、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７からメカニカルスイッチＭ３に向かって電流が流れずメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７の電位がメイン電圧ＶＰＵＢとほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ３の出力がハイレベルになる。一方、メカニカルスイッチＭ３がオン状態（ＣＬＯＳＥ）であれば、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７からメカニカルスイッチＭ３に向かって電流が流れメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ３の出力がローレベルになる。

次にメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に１対１対応するメイン電圧系検出部Ｄ３ＡにおいてスイッチＳＷ９及びＳＷ１１がオン状態でスイッチＳＷ１０がオフ状態である場合について説明する。この場合、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａは、メカニカルスイッチＭ３の状態にかかわらず、電流源ＩＳ４の故障有無を判定することができる。

電流源ＩＳ４が故障していなければ、電流源ＩＳ４から抵抗Ｒ４に向かって電流が流れメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７の電位が分圧Ｖａより高くなるため、コンパレータＣＯＭ３の出力がハイレベルになる。例えば、電流源ＩＳ４の出力電流を１５ｍＡ、抵抗Ｒ４の抵抗値を２２０Ω、分圧Ｖａを３Ｖにすればよい。一方、電流源ＩＳ４が故障していれば、電流源ＩＳ４から抵抗Ｒ４に向かって電流が流れずメイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７の電位がグランド電位とほぼ一致するため、コンパレータＣＯＭ３の出力がローレベルになる。つまり、メカニカルスイッチＭ３の状態を判定するコンパレータＣＯＭ３を用いて、電流源ＩＳ４の故障有無を判定することができる。ロジック制御部３は、この判定結果をＳＰＩ通信部４を用いて外部に送信することができる。

＜電源部１等＞
スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａは、電源部１と、発振器２と、ロジック制御部３と、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信部４と、端子Ｔ２３〜Ｔ３３と、をさらに備える。

端子Ｔ３３はグランド電位に接続される。入出力用電源電圧ＶＤＤＩが端子Ｔ２８に印加される。ＳＰＩ通信部４は、入出力用電源電圧ＶＤＤＩによって駆動する。

サブ電圧ＶＰＵＡが端子Ｔ２３に印加される。サブ電圧ＶＰＵＡは、サブ電圧ＶＰＵＡを用いる各部に供給される。メイン電圧ＶＰＵＢが端子Ｔ２４に印加される。メイン電圧ＶＰＵＢは、メイン電圧ＶＰＵＢを用いる各部に供給される。電源部１はメイン電圧ＶＰＵＢを降圧して基準電圧ＶＲＥＦ（例えば５Ｖの直流電圧）を生成する。基準電圧ＶＲＥＦは、基準電圧ＶＲＥＦを用いる各部と端子Ｔ２５とに供給される。

また、端子Ｔ２６に印加されるアナログ用電源電圧ＡＶＤＤがアナログ用電源電圧ＡＶＤＤを用いる各部に供給され、端子Ｔ２７に印加されるロジック用電源電圧ＬＶＤＤがロジック制御部４に供給される。端子Ｔ２５と端子Ｔ２６と端子Ｔ２７とはスイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａの外部で短絡されるので、アナログ用電源電圧ＡＶＤＤ及びロジック用電源電圧ＬＶＤＤは基準電圧ＶＲＥＦと同値の電圧になる。なお、端子Ｔ２５〜Ｔ２７を共通のコンデンサを介して接地してもよい。端子Ｔ２５〜Ｔ２７を設けている理由は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａの外部で短絡しなければ、基準電圧ＶＲＥＦが印加されるラインと、アナログ用電源電圧ＡＶＤＤが印加されるラインと、ロジック用電源電圧ＬＶＤＤが印加されるラインとを電気的に分離でき、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａの評価テストを行う際に便利だからである。

発振器２はクロック信号ＣＫをロジック制御部３に供給する。

ロジック制御部３はレジスタに書き込まれている設定に従ってクロック信号ＣＫに基づいて動作する。ロジック制御部３はＳＰＩ通信部４及び端子Ｔ２９〜Ｔ３２を用いて外部とＳＰＩ通信を行う。チップセレクトバー入力信号ＣＳＢは、外部から端子Ｔ２９を介してＳＰＩ通信部４に入力される。シリアルクロック入力信号ＳＣＬＫは、外部から端子Ｔ３０を介してＳＰＩ通信部４に入力される。シリアルデータ入力信号ＳＩは、外部から端子Ｔ３１を介してＳＰＩ通信部４に入力される。シリアルデータ出力信号ＳＯは、ＳＰＩ通信部４から端子Ｔ３２を介して外部に出力される。チップセレクトバー入力信号ＣＳＢがローレベルのときにシリアルクロック入力信号ＳＣＬＫ、シリアルデータ入力信号ＳＩ、及びシリアルデータ出力信号ＳＯが有効になる。シリアルデータ入力信号ＳＩは、レジスタのアドレス、レジスタに書き込まれる設定情報、及びＣＲＣ演算値を含む。シリアルデータ出力信号ＳＯは、フラグ、各メカニカルスイッチの状態情報、各電流源の故障情報、及びＣＲＣ演算値を含む。

ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ａの電流源ＩＳ１に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、電流源ＩＳ１の出力経路をメカニカルスイッチＭ１を含む経路から抵抗Ｒ１を含む経路に切り替えるための制御信号を生成する。すなわち、ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ａの電流源ＩＳ１に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、スイッチＳＷ３をオフ状態（開状態）にしスイッチＳＷ４をオン状態（閉状態）にするための制御信号を生成し、当該制御信号を用いてスイッチＳＷ３及びＳＷ４を制御する。

ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ａの電流源ＩＳ２に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、電流源ＩＳ２の出力経路をメカニカルスイッチＭ１を含む経路から抵抗Ｒ２を含む経路に切り替えるための制御信号を生成する。すなわち、ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ａの電流源ＩＳ２に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、スイッチＳＷ３をオフ状態（開状態）にしスイッチＳＷ５をオン状態（閉状態）にするための制御信号を生成し、当該制御信号を用いてスイッチＳＷ３及びＳＷ５を制御する。

ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ２Ａの電流源ＩＳ３に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、電流源ＩＳ３の出力経路をメカニカルスイッチＭ２を含む経路から抵抗Ｒ３を含む経路に切り替えるための制御信号を生成する。すなわち、ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ２Ａの電流源ＩＳ３に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、スイッチＳＷ７をオフ状態（開状態）にしスイッチＳＷ８をオン状態（閉状態）にするための制御信号を生成し、当該制御信号を用いてスイッチＳＷ７及びＳＷ８を制御する。

ロジック制御部３は、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に１対１対応するメイン電圧系検出部Ｄ３Ａの電流源ＩＳ４に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、電流源ＩＳ４の出力経路をメカニカルスイッチＭ３を含む経路から抵抗Ｒ４を含む経路に切り替えるための制御信号を生成する。すなわち、ロジック制御部３は、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に１対１対応するメイン電圧系検出部Ｄ３Ａの電流源ＩＳ４に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、スイッチＳＷ１０をオフ状態（開状態）にしスイッチＳＷ１１をオン状態（閉状態）にするための制御信号を生成し、当該制御信号を用いてスイッチＳＷ１０及びＳＷ１１を制御する。

＜スイッチ監視用半導体集積回路の第２構成例＞
図３は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１の第２構成例を示す図である。第２構成例に係るスイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｂ（以下、「スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｂ」と略す）は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａにおいてサブ電圧系検出部Ｄ１Ａをサブ電圧系検出部Ｄ１Ｂに置換しサブ電圧系検出部Ｄ２Ａをサブ電圧系検出部Ｄ２Ｂに置換しメイン電圧系検出部Ｄ３Ａをメイン電圧系検出部Ｄ３Ｂに置換し、スイッチＳＷ３、ＳＷ７、及びＳＷ１０を外付けし、端子Ｔ３４を新たに設けた構成である。

サブ電圧系検出部Ｄ１Ｂはサブ電圧系検出部Ｄ１ＡからスイッチＳＷ３を取り除いた構成である。端子Ｔ１〜Ｔ８のうちメカニカルスイッチが外付け接続される端子に、スイッチＳＷ３が外付け接続される。

サブ電圧系検出部Ｄ２Ｂはサブ電圧系検出部Ｄ２ＡからスイッチＳＷ７を取り除いた構成である。端子Ｔ９〜Ｔ１６のうちメカニカルスイッチが外付け接続される端子に、スイッチＳＷ７が外付け接続される。

メイン電圧系検出部Ｄ３Ｂはメイン電圧系検出部Ｄ３ＡからスイッチＳＷ１０を取り除いた構成である。端子Ｔ１７〜Ｔ２２のうちメカニカルスイッチが外付け接続される端子に、スイッチＳＷ１０が外付け接続される。

ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ｂの電流源ＩＳ１又はＩＳ２、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ２Ｂの電流源ＩＳ３、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に１対１対応するメイン電圧系検出部Ｄ３Ｂの電流源ＩＳ４に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、制御信号を生成する。当該制御信号は、端子Ｔ３３から出力され、スイッチＳＷ３、ＳＷ７、及びＳＷ１０の各制御端に供給される。当該制御信号は、電流源ＩＳ１又はＩＳ２の出力経路をメカニカルスイッチＭ１を含む経路から抵抗Ｒ１又はＲ２を含む経路に切り替え、電流源ＩＳ３の出力経路をメカニカルスイッチＭ２を含む経路から抵抗Ｒ３を含む経路に切り替え、電流源ＩＳ４の出力経路をメカニカルスイッチＭ３を含む経路から抵抗Ｒ４を含む経路に切り替えるための信号である。スイッチＳＷ３、ＳＷ７、及びＳＷ１０が制御端にハイレベルの信号が供給された場合にオフ状態（開状態）になるスイッチである場合、当該制御信号はハイレベルの信号となる。一方、ロジック制御部３が上述した自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されていない場合、端子Ｔ３４からローレベルの信号が出力されてスイッチＳＷ３、ＳＷ７、及びＳＷ１０の各制御端に供給される。

上記のように、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ｂの電流源ＩＳ１又はＩＳ２、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ２Ｂの電流源ＩＳ３、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に１対１対応するメイン電圧系検出部Ｄ３Ｂの電流源ＩＳ４に関する自己診断を一斉に実行する仕様にすることで、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｂは、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａからの端子数の増加を最低限に抑えることができる。

＜スイッチ監視用半導体集積回路の第３構成例＞
図４は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１の第３構成例を示す図である。第３構成例に係るスイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｃ（以下、「スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｃ」と略す）は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｂにおいてサブ電圧系検出部Ｄ１Ｂをサブ電圧系検出部Ｄ１Ｃに置換しサブ電圧系検出部Ｄ２Ｂをサブ電圧系検出部Ｄ２Ｃに置換しメイン電圧系検出部Ｄ３Ｂをメイン電圧系検出部Ｄ３Ｃに置換し、スイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ８、及びＳＷ１１並びに抵抗Ｒ１〜Ｒ４を外付けした構成である。

サブ電圧系検出部Ｄ１Ｃはサブ電圧系検出部Ｄ１ＢからスイッチＳＷ４及びＳＷ５並びに抵抗Ｒ１及びＲ２を取り除いた構成である。端子Ｔ１〜Ｔ８のうちメカニカルスイッチが外付け接続される端子に、スイッチＳＷ４を介して抵抗Ｒ１が外付け接続され、スイッチＳＷ５を介して抵抗Ｒ２が外付け接続される。

サブ電圧系検出部Ｄ２Ｃはサブ電圧系検出部Ｄ２ＢからスイッチＳＷ８及び抵抗Ｒ３を取り除いた構成である。端子Ｔ９〜Ｔ１６のうちメカニカルスイッチが外付け接続される端子に、スイッチＳＷ８を介して抵抗Ｒ３が外付け接続される。

メイン電圧系検出部Ｄ３Ｃはメイン電圧系検出部Ｄ３ＢからスイッチＳＷ１１及び抵抗Ｒ４を取り除いた構成である。端子Ｔ１７〜Ｔ２２のうちメカニカルスイッチが外付け接続される端子に、スイッチＳＷ１１を介して抵抗Ｒ４が外付け接続される。

ロジック制御部３は、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ｃの電流源ＩＳ１又はＩＳ２、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ９に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ２Ｃの電流源ＩＳ３、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７に１対１対応するメイン電圧系検出部Ｄ３Ｃの電流源ＩＳ４に関する自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されると、制御信号を生成する。当該制御信号は、端子Ｔ３３から出力され、スイッチＳＷ３、ＳＷ７、及びＳＷ１０の各制御端に供給される。当該制御信号は、電流源ＩＳ１又はＩＳ２の出力経路をメカニカルスイッチＭ１を含む経路から抵抗Ｒ１又はＲ２を含む経路に切り替え、電流源ＩＳ３の出力経路をメカニカルスイッチＭ２を含む経路から抵抗Ｒ３を含む経路に切り替え、電流源ＩＳ４の出力経路をメカニカルスイッチＭ３を含む経路から抵抗Ｒ４を含む経路に切り替えるための信号である。スイッチＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ７、ＳＷ８、ＳＷ１０、及びＳＷ１１が制御端にハイレベルの信号が供給された場合にオフ状態（開状態）になるスイッチである場合、当該制御信号はハイレベルの信号となる。そして、当該制御信号の論理レベルを反転させて出力する否定ゲート（不図示）を端子Ｔ３４に外付け接続し、当該否定ゲートの出力信号をスイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ８、及びＳＷ１１の各制御端に供給する。ただし、当該否定ゲートの出力信号がローレベルの信号である場合には、スイッチＳＷ４及びＳＷ５のいずれか一方に供給する信号のみをハイレベルの信号に変換する変換部を、当該否定ゲートとスイッチＳＷ４及びＳＷ５との間に設けるとよい。一方、ロジック制御部３が上述した自己診断の実行をＳＰＩ通信によって外部から指示されていない場合、端子Ｔ３３からローレベルの信号が出力されてスイッチＳＷ３、ＳＷ７、及びＳＷ１０の各制御端に供給され、上記否定ゲートからハイレベルの信号がスイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ８、及びＳＷ１１の各制御端に供給される。

上記の構成により、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｃは、端子数をスイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｂと同様にすることができる。

＜スイッチ監視用半導体集積回路の第４構成例＞
図５は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１の第４構成例を示す図である。第４構成例に係るスイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｄ（以下、「スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｄ」と略す）は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａにおいてサブ電圧系検出部Ｄ１Ａをサブ電圧系検出部Ｄ１Ｄに置換しサブ電圧系検出部Ｄ２Ａをサブ電圧系検出部Ｄ２Ｄに置換しメイン電圧系検出部Ｄ３Ａをメイン電圧系検出部Ｄ３Ｄに置換した構成である。なお、図５において、電源部１等の図示を省略する。

サブ電圧系検出部Ｄ１Ｄはサブ電圧系検出部Ｄ１Ａに予備電流源ＩＳ５及びＩＳ６並びスイッチＳＷ１２及びＳＷ１３を追加した構成である。予備電流源ＩＳ５及びスイッチＳＷ１２の直列回路が、電流源ＩＳ１及びスイッチＳＷ１の直列回路に並列接続される。予備電流源ＩＳ６及びスイッチＳＷ１３の直列回路が、電流源ＩＳ２及びスイッチＳＷ２の直列回路に並列接続される。

サブ電圧系検出部Ｄ２Ｄはサブ電圧系検出部Ｄ２Ａに予備電流源ＩＳ７及びスイッチＳＷ１４を追加した構成である。予備電流源ＩＳ７及びスイッチＳＷ１４の直列回路が、電流源ＩＳ３及びスイッチＳＷ６の直列回路に並列接続される。

メイン電圧系検出部Ｄ３Ｄはメイン電圧系検出部Ｄ３Ａに予備電流源ＩＳ８及びスイッチＳＷ１５を追加した構成である。予備電流源ＩＳ８及びスイッチＳＷ１５の直列回路が、電流源ＩＳ４及びスイッチＳＷ９の直列回路に並列接続される。

ロジック制御部３がスイッチＳＷ１２〜ＳＷ１５のうち故障を検出した電流源に対応するスイッチをオン状態（閉状態）に制御することで、故障を検出した電流源の代わりに予備電流源を用いることができる。なお、複数の検出部において予備電流源を共用する構成にしてもよい。例えば、端子Ｔ１に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ｄと端子Ｔ２に１対１対応するサブ電圧系検出部Ｄ１Ｄとで予備電流源ＩＳ５を共用してもよい。

また、予備電流源の電流能力を当該予備電流源に対応する電流源（例えば予備電流源ＩＳ５の場合は電流源ＩＳ１）の電流能力よりも低くしてもよい。電流能力が低い予備電流源を用いた場合、監視対象スイッチに付着する酸化膜の除去効果が低くなり監視対象スイッチ自体の誤作動防止能力が低下することになるが、予備電流源は非常に用いるだけであるため、電流能力を低くして予備電流源の回路規模の縮小を図ることが望ましい。なお、電流能力とは、電流源が出力可能な電流の最大値を意味している。

＜スイッチ監視用半導体集積回路の第５構成例＞
図６は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１の第５構成例を示す図である。第５構成例に係るスイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｅ（以下、「スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ｅ」と略す）は、スイッチ監視用半導体集積回路１０１Ａにおいてサブ電圧系検出部Ｄ１Ａをサブ電圧系検出部Ｄ１Ｅに置換しサブ電圧系検出部Ｄ２Ａをサブ電圧系検出部Ｄ２Ｅに置換しメイン電圧系検出部Ｄ３Ａをメイン電圧系検出部Ｄ３Ｅに置換した構成である。なお、図６において、電源部１等の図示を省略する。

サブ電圧系検出部Ｄ１Ｅはサブ電圧系検出部Ｄ１ＡにスイッチＳＷ１６、コンパレータＣＯＭ４、及び分圧回路ＤＩＶ４を追加した構成である。

コンパレータＣＯＭ４の非反転入力端がスイッチＳＷ１６を介してコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端及びスイッチＳＷ１〜ＳＷ５に接続される。分圧回路ＤＩＶ４の出力端がコンパレータＣＯＭ４の反転入力端に接続される。コンパレータＣＯＭ４はアナログ用電源電圧ＡＶＤＤによって駆動する。ロジック制御部３は、コンパレータＣＯＭ１に関する自己診断を実行する場合にスイッチＳＷ１６をオン状態（閉状態）にし、それ以外のときはスイッチＳＷ１６をオフ状態（開状態）にする。したがって、コンパレータＣＯＭ４は、コンパレータＣＯＭ１よりもＥＳＤによるダメージを受け難いため、コンパレータＣＯＭ１よりも故障し難い。

コンパレータＣＯＭ１及びＣＯＭ４が故障していなければ、コンパレータＣＯＭ１の出力とコンパレータＣＯＭ４の出力とが一致する。一方、コンパレータＣＯＭ１が故障しておりコンパレータＣＯＭ４が故障していない場合、コンパレータＣＯＭ１の出力とコンパレータＣＯＭ４の出力とが一致しないことがある。

本構成例では、ロジック制御部３は、コンパレータＣＯＭ１の出力とコンパレータＣＯＭ４の出力とを入力する否定排他的論理和ゲート３１を備える。否定排他的論理和ゲート３１の出力がローレベルである場合、コンパレータＣＯＭ１が故障しているとみなすことができる。なお、本構成例とは異なり、ロジック制御部３は、否定排他的論理和ゲート３１を備えず、コンパレータＣＯＭ１の出力及びコンパレータＣＯＭ４の出力に関する情報をＳＰＩ通信部４を介して外部に送信するようにしてもよい。この場合、外部においてコンパレータＣＯＭ１の出力とコンパレータＣＯＭ４の出力とが一致しているか否かが判定されるようにすればよい。

サブ電圧系検出部Ｄ２Ｅはサブ電圧系検出部Ｄ２ＡにスイッチＳＷ１７、コンパレータＣＯＭ５、及び分圧回路ＤＩＶ５を追加した構成である。

コンパレータＣＯＭ５の非反転入力端がスイッチＳＷ１７を介してコンパレータＣＯＭ２の非反転入力端及びスイッチＳＷ７及びＳＷ８に接続される。分圧回路ＤＩＶ５の出力端がコンパレータＣＯＭ５の反転入力端に接続される。コンパレータＣＯＭ５はアナログ用電源電圧ＡＶＤＤによって駆動する。ロジック制御部３は、コンパレータＣＯＭ２に関する自己診断を実行する場合にスイッチＳＷ１７をオン状態（閉状態）にし、それ以外のときはスイッチＳＷ１７をオフ状態（開状態）にする。したがって、コンパレータＣＯＭ５は、コンパレータＣＯＭ２よりもＥＳＤによるダメージを受け難いため、コンパレータＣＯＭ２よりも故障し難い。

コンパレータＣＯＭ２及びＣＯＭ５が故障していなければ、コンパレータＣＯＭ２の出力とコンパレータＣＯＭ５の出力とが一致する。一方、コンパレータＣＯＭ２が故障しておりコンパレータＣＯＭ５が故障していない場合、コンパレータＣＯＭ２の出力とコンパレータＣＯＭ５の出力と一致しないことがある。

本構成例では、ロジック制御部３は、コンパレータＣＯＭ２の出力とコンパレータＣＯＭ５の出力とを入力する否定排他的論理和ゲート３２を備える。否定排他的論理和ゲート３２の出力がローレベルである場合、コンパレータＣＯＭ２が故障しているとみなすことができる。なお、本構成例とは異なり、ロジック制御部３は、否定排他的論理和ゲート３２を備えず、コンパレータＣＯＭ２の出力及びコンパレータＣＯＭ５の出力に関する情報をＳＰＩ通信部４を介して外部に送信するようにしてもよい。この場合、外部においてコンパレータＣＯＭ２の出力とコンパレータＣＯＭ５の出力とが一致しているか否かが判定されるようにすればよい。

メイン電圧系検出部Ｄ３Ｅはメイン電圧系検出部Ｄ３ＡにスイッチＳＷ１８、コンパレータＣＯＭ６、及び分圧回路ＤＩＶ６を追加した構成である。

コンパレータＣＯＭ６の非反転入力端がスイッチＳＷ１８を介してコンパレータＣＯＭ３の非反転入力端及びスイッチＳＷ１０及びＳＷ１１に接続される。分圧回路ＤＩＶ６の出力端がコンパレータＣＯＭ６の反転入力端に接続される。コンパレータＣＯＭ６はアナログ用電源電圧ＡＶＤＤによって駆動する。ロジック制御部３は、コンパレータＣＯＭ３に関する自己診断を実行する場合にスイッチＳＷ１８をオン状態（閉状態）にし、それ以外のときはスイッチＳＷ１８をオフ状態（開状態）にする。したがって、コンパレータＣＯＭ６は、コンパレータＣＯＭ３よりもＥＳＤによるダメージを受け難いため、コンパレータＣＯＭ３よりも故障し難い。

コンパレータＣＯＭ３及びＣＯＭ６が故障していなければ、コンパレータＣＯＭ３の出力とコンパレータＣＯＭ６の出力とが一致する。一方、コンパレータＣＯＭ３が故障しておりコンパレータＣＯＭ６が故障していない場合、コンパレータＣＯＭ３の出力とコンパレータＣＯＭ６の出力と一致しないことがある。

本構成例では、ロジック制御部３は、コンパレータＣＯＭ３の出力とコンパレータＣＯＭ６の出力とを入力する否定排他的論理和ゲート３３を備える。否定排他的論理和ゲート３３の出力がローレベルである場合、コンパレータＣＯＭ３が故障しているとみなすことができる。なお、本構成例とは異なり、ロジック制御部３は、否定排他的論理和ゲート３３を備えず、コンパレータＣＯＭ３の出力及びコンパレータＣＯＭ６の出力に関する情報をＳＰＩ通信部４を介して外部に送信するようにしてもよい。この場合、外部においてコンパレータＣＯＭ３の出力とコンパレータＣＯＭ６の出力とが一致しているか否かが判定されるようにすればよい。

＜用途＞
上記の電子制御ユニットＵ１は、例えば、図７で示す車両Ｘ１に搭載することができる。この場合、メイン電圧系スイッチ入力端子Ｔ１７〜Ｔ２２に接続されるメカニカルスイッチとしては、例えばドア開閉用スイッチ、ドアロック用スイッチ等が考えられる。また、サブ電圧系スイッチ入力端子Ｔ１〜Ｔ１６に接続されるメカニカルスイッチとしては、例えばパワーウインドウ用スイッチ、ドアミラー用スイッチ、カム信号用スイッチ、エアフロー用スイッチ、スロットル開閉用スイッチ等が考えられる。上記の電子制御ユニットＵ１を図７で示す車両Ｘ１に搭載する場合、メイン電圧ＶＰＵＢは車両Ｘ１に搭載されるバッテリの出力電圧とすればよい。

また、上記の電子制御ユニットＵ１は車両以外に例えば産業機械分野等への適用も考えられる。

＜留意点＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、複数の実施形態及び変形例は、可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。例えば、上記実施形態では、スイッチ監視用半導体集積回路１０１とマイクロコンピュータ３０１との通信にＳＰＩ通信を用いたが、他のシリアル通信（例えばＩ２Ｃ通信等）を用いてもよく、シリアル通信以外の通信を用いてもよい。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

１０１、１０１Ａ〜１０１Ｅ スイッチ監視用半導体集積回路
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ６ コンパレータ
ＩＳ１〜ＩＳ４ 電流源
ＩＳ５〜ＩＳ８ 予備電流源
Ｍ１〜Ｍ３ メカニカルスイッチ
Ｔ１〜Ｔ１６ サブ電圧系スイッチ入力端子
Ｔ１７〜Ｔ２２ メイン電圧系スイッチ入力端子
Ｕ１ 電子制御ユニット
Ｘ１ 車両

Claims (11)

1. 監視対象スイッチが接続可能に構成されるスイッチ入力端子と、
   前記スイッチ入力端子に接続可能に構成される電流源と、
   前記スイッチ入力端子の電圧レベルを判定する第１判定部と、
   前記電流源の出力経路を前記監視対象スイッチを含む第１経路から負荷を含む第２経路に切り替えるための制御信号を生成する生成部と、
   を備える、スイッチ監視用半導体集積回路。
2. 前記負荷と、
   前記電流源及び前記第１判定部と前記負荷との間に設けられる第１開閉スイッチと、を備え、
   前記第１開閉スイッチは、前記制御信号によって閉状態になる、請求項１に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
3. 前記電流源及び前記第１判定部と前記スイッチ入力端子との間に設けられる第２開閉スイッチを備え、
   前記第２開閉スイッチは、前記制御信号によって開状態になる、請求項１または請求項２に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
4. 予備電流源と、
   前記電流源の代わりに前記予備電流源を用いることを可能とする切替部と、
   を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
5. 前記予備電流源は前記電流源よりも電流能力が低い、請求項４に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
6. 前記スイッチ入力端子、前記電流源、及び前記第１判定部を複数組備え、
   前記複数組の少なくとも二組において前記予備電流源を共用する、請求項４または請求項５に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
7. 前記スイッチ入力端子の電圧レベルを判定する第２判定部と、
   前記スイッチ入力端子及び前記第１判定部と前記第２判定部との間に設けられる第３開閉スイッチと、を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
8. 前記第３開閉スイッチは、前記制御信号によって閉状態になる、請求項７に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
9. 前記第１判定部の判定結果と前記第２判定部の判定結果とが一致するか否かを確認する確認部を備える、請求項７または請求項８に記載のスイッチ監視用半導体集積回路。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のスイッチ監視用半導体集積回路と、
    前記スイッチ監視用半導体集積回路から送信される監視結果を受け取るマイクロコンピュータと、を備える、電子制御ユニット。
11. 請求項１０に記載の電子制御ユニットと、
    前記監視対象スイッチと、を備える、車両。

Images