JP2542618Y2 - 車載用負荷状態検知駆動装置 - Google Patents

車載用負荷状態検知駆動装置

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JP2542618Y2 JP1988112732U JP11273288U JP2542618Y2 JP 2542618 Y2 JP2542618 Y2 JP 2542618Y2 JP 1988112732 U JP1988112732 U JP 1988112732U JP 11273288 U JP11273288 U JP 11273288U JP 2542618 Y2 JP2542618 Y2 JP 2542618Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車載用負荷状態検知駆動装置に係り、特
に、負荷の正常及び異常状態を高精度でかつ短時間内に
判定し、判定結果に基づき負荷電流の供給の制御を行う
車載用負荷状態検知駆動装置に関する。
〔従来の技術〕
この種の装置は、例えば車両に搭載して使用され、車
載用のリレーやモータなどの負荷状態を検知して、その
負荷への電流供給の制御をして負荷を駆動させるために
使用される。
第5図及び第6図は、本願の出願人が先に提案(特願
昭63-52311号)したこの種の装置の構成を示す回路図及
びブロツク図であり、負荷駆動手段,電流検出手段
,判断手段,保持手段,表示手段及び保持解除
手段で構成され、負荷駆動手段に車載電源、即ちバ
ッテリー6の電圧が印加され、電流検出手段は負荷駆
動手段と負荷の間に接続されている。
第5図に示すように、負荷駆動手段Aにはスイツチ回
路を構成するトランジスタ4,7が設けられ、駆動信号VIN
が入力されるとトランジスタ4,7がオンとなり、バツテ
リー6からの負荷電流が、トランジスタ7,電流検出手段
Bの電流検出抵抗8を通つて負荷9に流れる。
この時、電流検出抵抗8の両端が判断手段の差動ア
ンプ10の入力端子にそれぞれ接続されているので、差動
アンプ10の出力端子には電流検出抵抗8を流れる負荷電
流に対応した電圧V0が得られる。
この電圧V0が、アンプ11によりバツテリー6の電圧VB
を抵抗R6-1、R6-2で分割設定した閾値電圧V3と比較さ
れ、同様にしてアンプ12により抵抗R7-1,R7-2で分割さ
れた閾値電圧V4と比較される。この場合、負荷9がシヨ
ート状態にあると、負荷電流が増加するために電圧V0
大きくなつて、第7図(2)及び第8図に示すようにV0
≧V3となり、アンプ11の出力信号が保持手段を介して
表示手段に入力され、発光ダイオード19が点灯する。
また、負荷9がオープン状態にあると、負荷電流が流
れないので電圧V0が出力されず、第7図(3)及び第8
図に示すように、V0≦V4となつてアンプ12の出力信号が
保持手段を介して、表示手段に入力され発光ダイオ
ード20が点灯する。
そして、負荷のシヨート状態及びオープン状態のいず
れの場合も、保持手段からの信号によつて負荷駆動手
への駆動信号VINの入力が阻止される。
このようにして、上記装置においては、負荷がシヨー
ト状態或いはオープン状態になると、表示手段の発光
ダイオード19あるいは20が点灯されて、これらの状態が
表示されると共に、負荷駆動手段への駆動信号の入力
が阻止され、異常負荷は非駆動状態とされる。
〔考案が解決しようとする課題〕
上記した従来技術においては、負荷9が規定特性から
変動すると、負荷電流が変化するために判定される電圧
V2が変化し、場合によつては、負荷9が許容変動内で変
動し、オープン状態でもシヨート状態でもないのに、負
荷9が異常状態にあると誤判定されることがある。
また、バツテリー6の電圧VBの分割電圧が、閾値電圧
V3,V4とされているので、バツテリー6の電圧VBが低下
すると、閾値電圧V3,V4が変動して、判定基準が変動
し、正確な判定ができないことになる。
さらに、負荷9がシヨート状態となると、判断手段
がこれを判断し保持手段からの信号が、負荷駆動手段
への駆動信号VINの入力を阻止し、スイツチ回路を構
成するトランジスタ4,7がオフとなるまでに、所定の時
間を要し、瞬時にスイツチ回路が遮断されないので、メ
ンテナンス上問題があつた。加えて、駆動信号を負荷駆
動手段に入力してみないと、負荷の状態が全く判定さ
れないので、メンテナンスに手間がかかるという問題も
あつた。
本考案は、上記したようなこの種の装置の現状に鑑み
てなされたものであり、その目的は、負荷の変動やバッ
テリーの電圧変動に左右されずに負荷の異常状態を高精
度に検出し、また、駆動信号の未入力時であっても負荷
の異常状態の判定が可能で、特に、負荷のショート時に
瞬時に負荷電流の遮断が可能な車載用負荷状態検知駆動
装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するために、本考案は、車載電源と負
荷端子間に接続され、駆動信号入力端子に加わる駆動信
号によりスイッチングされるスイッチ回路と、前記負荷
端子と基準電位点間に接続された負荷と、前記スイッチ
回路に並列接続され、前記負荷のオープン時を除いて判
定電流が流れる負荷判定素子と、前記スイッチ回路入力
と前記負荷端子間に接続され、前記負荷のショート時に
導通して前記スイッチ回路に供給される駆動信号を前記
基準電位点に側路させる整流素子と、前記駆動信号と前
記負荷端子の電圧とが入力され、前記負荷の異常時のみ
入力論理状態が成立して異常検出信号を発生する論理判
定回路と、前記異常検出信号に応答して前記スイッチ回
路への前記駆動信号の供給を停止する駆動信号阻止回路
とを備え、前記論理判定回路は、前記負荷のオープン時
に前記負荷判定素子を介して前記負荷端子に与えられる
前記車載電源電圧の供給により前記入力論理状態が成立
し、また、前記負荷のショート時に前記負荷を通して前
記負荷端子に与えられる基準電位の供給により前記入力
論理状態が成立し、それぞれ前記異常検出信号を発生さ
せる手段を具備している。
〔作用〕
上記手段によれば、車載電源(バッテリー)と負荷端
子間に、負荷のオープン時を除いて判定電流が流れる負
荷判定素子が接続され、スイッチ回路入力と負荷端子間
に、負荷のショート時に導通してスイッチ回路に供給さ
れる駆動信号を基準電位点に側路する整流素子が接続さ
れるとともに、論理判定回路の入力に駆動信号と負荷端
子の電圧がそれぞれ供給される。そして、駆動信号の未
入力時に、負荷がオープン状態になっていたとすれば、
負荷判定素子に判定電流が流れないことから、負荷端子
に負荷判定素子を介して車載電源電圧が与えられ、この
車載電源電圧が論理判定回路の入力に供給される。この
とき、論理判定回路は、入力論理状態が成立して異常検
出信号を出力し、この異常検出信号が駆動信号阻止回路
に供給され、駆動信号が入力されたときに、駆動信号が
スイッチ回路に供給されるのを阻止する。一方、駆動信
号の入力時に、負荷が突然ショート状態になったとすれ
ば、ショートしている負荷を介して負荷端子に基準電位
(接地電位)が与えられることから、整流素子が瞬時に
導通してスイッチ回路に供給される駆動信号を基準電位
(接地電位)に側路し、同時に、負荷端子の基準電位
(接地電位)が論理判定回路の入力に供給される。この
とき、論理判定回路は、入力論理状態が成立して異常検
出信号を出力し、この異常検出信号が駆動信号阻止回路
に供給され、入力中の駆動信号がスイッチ回路に供給さ
れるのを阻止する。
このように、上記手段によれば、駆動信号の入力前に
負荷のオープン状態の検知を行うことができるだけでな
く、検知以後、負荷のオープン状態が解消するまで駆動
信号がスイッチ回路に供給されるのを阻止し、スイッチ
回路等に消費電流が流れるのを防いでおり、一方、駆動
信号の入力時に負荷がショート状態になると、その状態
の検知を直ちに行うことができる他に、瞬時に駆動信号
がスイッチ回路に供給されるのを阻止し、スイッチ回路
や負荷に消費電流が流れるのを防ぐようにしている。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本考案の一実施例の回路構成図、第2図はそ
のブロツク構成図であつて、第2図に図示のように、本
考案の車載用負荷状態検知駆動装置は、負荷駆動手段
、判断手段、保持手段、表示手段及び保持解除
手段によって構成され、負荷駆動手段等は、車載電
源(バッテリー)6の電圧VBで駆動される。
第1図において、1、24、25はAND回路、4、17、18
はNPNトランジスタ、6はバッテリー(車載電源)、7
はPNPトランジスタ(スイッチ回路)、9は負荷、13、1
4はラッチ回路、15はOR回路、16、22、23は反転回路
(インバータ回路)、19、20は発光ダイオード、21は抵
抗(負荷状態判定素子)、26は駆動信号入力端子、27は
ダイオード(整流素子)、28は負荷端子である。
負荷駆動手段にはAND回路1が設けられ、このAND回
路1の出力端子が抵抗R1-3、ダイオードD、抵抗R1-1
R1-2を介してスイッチ回路を構成するトランジスタ4の
ベースに接続され、このトランジスタ4のエミツタはア
ースされている。また、トランジスタ4のコレクタに
は、抵抗R5-1,R5-2を介して、バツテリー6の電圧VB
印加されている。
トランジスタ7のベースには、バツテリー6の電圧VB
が抵抗R5-1,R5-2で分割された電圧が印加され、トラン
ジスタ7のエミツタとコレクタ間に、負荷判定素子とな
る抵抗21(R5-3)が接続されている。また、トランジス
7のコレクタとアース(基準電位点)間に負荷9が接続
され、負荷9の抵抗値RLと前述の抵抗21(R5-3)の抵抗
値間には、R5-3≫RLなる条件が設定されている。さら
に、抵抗R1-3とダイオードDの陽極との接続点、即ち、
スイッチ回路入力にダイオード27の陽極側が接続され、
このダイオード27の陰極側が、トランジスタ7のコレク
タに接続されている。
判断手段には反転回路22,23とAND回路24,25とが設
けられ、トランジスタ7のコレクタが、反転回路22を介
してAND回路24の一方の入力端子と、直接AND回路25の一
方の入力端子に接続されている。そして、AND回路1の
出力端子が、AND回路24の他方の入力端子には直接接続
され、AND回路25の他方の入力端子には、反転回路23を
介して接続されている。
また、保持手段には、ラツチ回路13,14が設けら
れ、前述のAND回路24の出力端子がラツチ回路13の入力
端子に、AND回路25の出力端子がラツチ回路14の入力端
子に、それぞれ接続されている。さらに、これらのラッ
チ回路13,14の出力端子が、負荷駆動手段に設けられ
ているOR回路15の入力端子に接続され、OR回路15の出力
端子は反転回路16を介して、AND回路1の入力端子に接
続されている。
表示手段には、トランジスタ17,18と発光ダイオー
ド19,20とが設けられ、ラツチ回路13の出力端子が抵抗
を介してトランジスタ17のベースに接続され、トランジ
スタ17のエミツタはアースされている。このトランジス
タ17のコレクタには、発光ダイオード19の陰極側が接続
され、発光ダイオード19の陽極側には、抵抗R2-3を介し
てバツテリー6の電圧VBが印加されている。
同様にして、ラツチ回路14の出力端子が抵抗R3-1を介
してトランジスタ18のベースに接続され、トランジスタ
18のエミツタはアースされている。このトランジスタ18
のコレクタには、発光ダイオード20の陰極側が接続さ
れ、発光ダイオード20の陽極側には、抵抗R3-3を介して
バツテリー6の電圧VBが印加されている。
そして、保持解除手段がラツチ回路13,14のリセツ
ト端子に接続されている。
次に、実施例の動作を負荷9の各状態に対応して説明
する。
(1)負荷オープン状態 この場合には、バツテリー6のスイツチがオンとなつ
ていても、抵抗21(R5-3)には電流は流れず、負荷端子
28の電圧V2は、バッテリー6の電圧VBに等しい論理ハイ
レベル“H"になる。前述したように、抵抗21(R5-3)の
抵抗値と負荷9の抵抗値RL間には、R5-3≫RLなる関係が
あるので、負荷がオープン状態にない場合の負荷端子28
の電圧V2は、バッテリー6の電圧VBより小さい論理ロー
レベル“L"になり、明らかにこの場合とは区別される。
この場合、負荷駆動手段に駆動信号VINが未入力で
あるとき、駆動信号VINは論理ローレベル“L"状態で、
この論理ローレベル“L"の信号が反転回路23により論理
ハイレベル“H"の信号に変換されるので、AND回路25で
入力論理状態が成立し、AND回路25の出力電圧V6は、論
理ハイレベル“H"になり、この信号がラッチ回路14に供
給される。このとき、ラッチ回路14は論理ローレベル
“L"から論理ハイレベル“H"に反転した出力信号を発生
する。
ラツチ回路14の反転によつてトランジスタ18がオンと
なり、発光ダイオード20が点灯して負荷がオープン状態
である旨の表示が行われる。同時に、ラツチ回路14の出
力信号が異常検出信号としてOR回路15に入力されるの
で、AND回路1によつて負荷駆動手段への駆動信号VIN
の入力が阻止される。
そして、この表示手段による表示と負荷駆動手段に
対する駆動信号VINの入力阻止とは、保持解除手段
作動させてラツチ回路14をリセツトするまで保持され
る。
このように、本実施例ではバツテリー6のスイツチSW
がオンとなつていれば、負荷駆動手段に駆動信号VIN
を入力させる前に、負荷9のオープン状態が先ず判定さ
れる。従つて、負荷9がオープン状態にあると表示手段
で表示されれば、直ちに負荷9の断線などの修理を迅
速に行うことが出来る。
なお、表示手段での負荷9のオープン状態の確認を
行う前に、負荷駆動手段へ駆動信号VINの入力操作を
行つても、負荷9にバッテリー6から電流が供給されな
いので、表示手段の発光ダイオード20の点灯を見てそ
の原因を知ることが出来る。
また、負荷9の駆動中に負荷9がオープン状態となつ
た場合も、前述と同様の動作が行われる。
(2)負荷シヨート状態 上記(1)の手順により負荷がオープン状態でないこ
とを確認した後に、負荷駆動手段に駆動信号VINを入
力すると、この駆動信号VINによつてトランジスタ4が
オンとなる。このトランジスタ4がオンとなると、抵抗
R5-1,R5-2に電流が流れてトランジスタ7がオンとな
り、バツテリー6からトランジスタ7を通つて負荷9に
電流が流れ、負荷9が駆動される。
この時、負荷9がシヨート状態になると、負荷端子28
の電圧V2は、ショート状態の負荷9を介してアース(基
準電位点)に流れ、論理ローレベル“L"になる。このと
き、供給された駆動電圧V1は、導通しているダイオード
27とショート状態の負荷9を通してアース(基準電位
点)に側路され、トランジスタ4、7の各ベースに駆動
電圧V1が供給されなくなり、トランジスタ4、7が瞬時
にターンオフする。また、負荷端子28に生じた論理ロー
レベル“L"の電圧が反転回路22で論理ハイレベル“H"に
反転されてAND回路24に供給されると、AND回路24は入力
論理状態が成立し、論理ハイレベル“H"の信号が出力さ
れる。従って、ラッチ回路13に論理ハイレベル“H"の信
号が入力され、ラッチ回路13は論理ローレベル“L"から
論理ハイレベル“H"に反転した出力信号を発生する。こ
の反転によつてトランジスタ17がオンとなり、発光ダイ
オード19が点灯して負荷がシヨート状態である旨の表示
が行われる。
同時に、ラツチ回路13の出力端子の信号がOR回路15に
入力されるので、AND回路1によつて負荷駆動手段
の駆動信号VINの入力が阻止される。そして、この表示
手段による表示と負荷駆動手段に対する駆動信号VIN
の入力阻止とは、保持解除手段を作動させてラツチ回
路13をリセツトするまで保持される。
表示手段の発光ダイオード19が点灯して、負荷9の
シヨート状態の表示が行われた場合には、シヨート原因
を取り除く修理や部品交換を行つた後に、保持解除手段
によりラツチ回路13をリセツトして、負荷駆動手段
に駆動信号VINを入力させ負荷9に電流を供給すること
が出来る。
本実施例では、負荷9がシヨート状態となると、負荷
駆動手段のスイツチ回路を構成するトランジスタ4,7
が瞬時の内にオフとなり、負荷への電流の供給が遮断さ
れるので、シヨート事故の発生による負荷9及び関連部
品の損傷を防止することが出来る。
(3)負荷正常状態 負荷9が正常状態にある場合には、負荷駆動手段
駆動信号VINを入力すると、トランジスタ4,7がオンとな
つて、バツテリー6からトランジスタ7及び負荷9を通
つて電流が流れる。この時には、負荷端子28の電圧V2
論理ハイレベル“H"になる。この状態のとき、図面第3
図(4)に示されるように、AND回路1の出力端の電圧V
1と負荷端子28の電圧V2はいずれも論理ハイレベル“H"
になり、双方のAND回路24、25で入力論理状態が成立せ
ず、表示手段の発光ダイオード19、20はいずれも点灯
しない。
この負荷正常状態では、負荷駆動手段への駆動信号
VINの入力は阻止されずに行われ、負荷9に対してバツ
テリー6から電流が供給され、負荷9の駆動が行われ
る。
本実施例では、前述のように駆動信号VINに対応する
負荷駆動手段への入力電圧V1と、負荷9の入力端子の
電圧V2の論理値に基づいて、反転回路22,23及びAND回路
24,25で構成される論理判定回路によつて、第3図の
(1)〜(4)に示す演算が行われて負荷9の状態が判
定される。このため、トランジスタ4,7が作動する条件
にあれば、第4図に示すようにバツテリー6の電圧変動
にも、負荷9の許容範囲内での変動にも影響されること
なく、安定に且つ高精度の負荷9の状態判定が行われ、
負荷異常時の負荷駆動手段への駆動信号VINの入力の
阻止が行われる。
特に、負荷9がシヨート状態となると瞬時に負荷9へ
の電力の供給が遮断されるので、負荷9や関連部品の損
傷が防止される。そして、負荷の異常状態がオープン状
態であるかシヨート状態であるかが、発光ダイオード1
9,20の点灯によつて、それぞれ明確に表示される。
なお、本実施例においては、表示手段に発光ダイオー
ドを使用した場合を説明したが、本考案はこれに限定さ
れるものでなく、ブザーを使用したり、或いは表示手段
に検出端子を設け、この検出端子にテスタを接続するこ
とによりテスタの表示によつて負荷状態を判定する構成
とすることも出来る。
〔考案の効果〕
以上説明したように、本考案によれば、負荷が許容範
囲内で変動したときや比較的電圧変動の激しい車載電源
電圧が変動したときであっても、誤動作することがな
く、負荷がオープン状態またはショート状態になったと
き、高精度かつ高速度でそれらの状態を判定し、スイッ
チ回路の駆動の停止とともに、負荷の駆動を停止させる
ことができるという効果がある。
そして、本考案においては、特に、駆動信号が入力さ
れる以前に負荷のオープン状態の検知を行うことができ
るだけでなく、その検知以後、負荷のオープン状態が解
消するまで、駆動信号がスイッチ回路に供給されるのを
阻止し、スイッチ回路等に消費電流が流れるのを防ぎ、
一方、駆動信号が入力されているときに負荷がショート
状態になると、その状態の検知を直ちに行うことができ
る他に、瞬時に駆動信号がスイッチ回路に供給されるの
を阻止し、スイッチ回路や負荷に消費電流が流れるのを
防ぐようにしているので、車載電源が不必要に消耗され
ることがなく、車載電源が使用不可能になるのを防げる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ本考案の一実施例の構成を
示す回路図及びブロツク図、第3図及び第4図は本考案
の一実施例の動作の説明図、第5図及び第6図はそれぞ
れ従来技術の構成を示す回路図及びブロツク図、第7図
及び第8図は従来装置の動作を示す説明図である。 1,24,25……AND回路、4,7,17,18……トランジスタ、6
……バツテリー、9……負荷、13,14……ラツチ回路、1
9,20……発光ダイオード、22,23……反転回路、27……
ダイオード。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】車載電源と負荷端子間に接続され、駆動信
    号入力端子に加わる駆動信号によりスイッチングされる
    スイッチ回路と、前記負荷端子と基準電位点間に接続さ
    れた負荷と、前記スイッチ回路に並列接続され、前記負
    荷のオープン時を除いて判定電流が流れる負荷判定素子
    と、前記スイッチ回路入力と前記負荷端子間に接続さ
    れ、前記負荷のショート時に導通して前記スイッチ回路
    に供給される駆動信号を前記基準電位点に側路させる整
    流素子と、前記駆動信号と前記負荷端子の電圧とが入力
    され、前記負荷の異常時のみ入力論理状態が成立して異
    常検出信号を発生する論理判定回路と、前記異常検出信
    号に応答して前記スイッチ回路への前記駆動信号の供給
    を停止する駆動信号阻止回路とを備え、前記論理判定回
    路は、前記負荷のオープン時に前記負荷判定素子を介し
    て前記負荷端子に与えられる前記車載電源電圧の供給に
    より前記入力論理状態が成立し、また、前記負荷のショ
    ート時に前記負荷を通して前記負荷端子に与えられる基
    準電位の供給により前記入力論理状態が成立し、それぞ
    れ前記異常検出信号を発生させることを特徴とする車載
    用負荷状態検知駆動装置。
JP1988112732U 1988-08-30 1988-08-30 車載用負荷状態検知駆動装置 Expired - Lifetime JP2542618Y2 (ja)

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