[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6390916B2 - 異常検出装置 - Google Patents

異常検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6390916B2
JP6390916B2 JP2015151907A JP2015151907A JP6390916B2 JP 6390916 B2 JP6390916 B2 JP 6390916B2 JP 2015151907 A JP2015151907 A JP 2015151907A JP 2015151907 A JP2015151907 A JP 2015151907A JP 6390916 B2 JP6390916 B2 JP 6390916B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
state
load
switching element
connection terminal
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015151907A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017033741A (ja
JP2017033741A5 (ja
Inventor
みゆき 西田
みゆき 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2015151907A priority Critical patent/JP6390916B2/ja
Priority to PCT/JP2016/070767 priority patent/WO2017022440A1/ja
Priority to US15/741,836 priority patent/US10195991B2/en
Publication of JP2017033741A publication Critical patent/JP2017033741A/ja
Publication of JP2017033741A5 publication Critical patent/JP2017033741A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6390916B2 publication Critical patent/JP6390916B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q11/00Arrangement of monitoring devices for devices provided for in groups B60Q1/00 - B60Q9/00
    • B60Q11/005Arrangement of monitoring devices for devices provided for in groups B60Q1/00 - B60Q9/00 for lighting devices, e.g. indicating if lamps are burning or not
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/395Linear regulators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/05Special features for controlling or switching of the light beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/10Indexing codes relating to particular vehicle conditions
    • B60Q2300/14Other vehicle conditions
    • B60Q2300/146Abnormalities, e.g. fail-safe
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/50Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

本発明は、負荷の異常を検出する異常検出装置に関する。
車両の灯火装置その光源(負荷)として、発光ダイオード(LED)が普及している。また、LEDの断線等の故障を検出するものとして、LEDを点灯させない程度のパルス幅のパルス信号をLEDに供給して、LEDの断線の有無を検出するLED断線検出装置が考案されている(特許文献1参照)。
また、LED点灯部を点灯する前にLED点灯部の異常判定を行うLED点灯部の異常検出装置が考案されている(特許文献2参照)。
また、プルアップ回路を設けて、駆動用スイッチング素子のオフ時に、プルアップ回路のプルアップ用スイッチング素子をオンさせることで、断線を検出できる。また、駆動用スイッチング素子のオフ時に、プルアップ回路のプルアップ用スイッチング素子をオフさせることで、天絡を検出できるLED異常検出装置が考案されている(特許文献3参照)。
特開2010−105590号公報 特開2015−044423号公報 特開2014−216765号公報
特許文献1のように、LEDが消灯状態で断線検出をする場合、IPD(Intelligent Power Device)では外付けのプルアップ抵抗が必要となる。これを付けた場合に、LEDが断線していない状態で判定動作を行うと、LEDが点灯(照度は暗い)する。これは、ユーザが意図しない動作であり、ユーザは違和感を覚えることもあり得る。また、プルアップ抵抗を付けない場合、天絡か断線かの判断ができない。さらに、LEDを点灯させない程度のパルス幅で制御しているが、例えば200Hzの周波数、パルス幅250μs(Duty比5%)で作動させても、LEDが点灯したことは明らかに分かり、コンデンサへの充電時間やCPUの処理周期等を考えると、この検出方法は現実的でないといえる。
特許文献2では、異常検出電流によりLED点灯部が点灯したとしても、第一検出時間が経過すれば、その後すぐに点灯指示に基づいて点灯するため、ユーザの意図しないタイミングで点灯することにはならず、ユーザが違和感を覚えることはない。しかし、近年、負荷によっては、法規に基づき、故障状態の切り分けが要求され、接地と短絡する地絡、電源と短絡する天絡、断線の3つの状態を切り分ける必要がある。特許文献2では、状態切り分けについての開示はない。また、LEDの異常を検出する際に電流を消費する。
特許文献3では、本来の照明などのためにLEDを点灯させるときに、断線および天絡の有無の判定を行うので、断線がない場合にプルアップ回路によってLEDが点灯したとしても、ユーザが違和感を覚えることはない。しかし、駆動用スイッチング素子の他に、プルアップ回路や照度調整用のプルアップスイッチング素子を備える構成のときには有効であるが、これらの回路・素子を備えない装置に適用するのは難しい。また、LEDの異常を検出する際に電流を消費する。
上記課題を背景として、本発明は、LED等の負荷の故障状態の切り分けを簡単に実施でき、さらに、この切り分けをユーザに気づかれることなく実施できる異常検出装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための異常検出装置は、負荷接続端子(50)に接続された負荷(60、600)と、一方が負荷接続端子に接続され、オン状態またはオフ状態を切り替えることにより、負荷への電源(+B)の供給および遮断を切り替える第一スイッチング素子(31、310)と、第一スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を切り替える制御部(20)と、負荷接続端子の電圧と、予め定められた基準電圧との比較に基づく信号を出力する検出部(32)と、検出部からの信号を取得する取得部(22)と、制御部が第一スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後、取得部が、予め定められたレベルの信号である異常検出信号を、予め定められた第一判定時間を超えて継続して取得したときに、負荷の状態が異常であると判定する判定部(20)と、負荷接続端子に第二スイッチング素子(41、410)を介して接続された電流供給部(40、400)と、を備え、判定部が、負荷の状態が異常であると判定したとき、制御部は第二スイッチング素子をオン状態とし、判定部は、第二スイッチング素子がオン状態のときに、取得部が取得する信号の状態に基づいて、負荷の異常の内容を判定することを特徴とする
上記構成によって、負荷への電源の遮断後に負荷の異常を判定するので、負荷が動作(LEDならば点灯)することはなく、ユーザに気づかれることはない。また、LEDの異常を検出する際に電流を消費しない。
異常検出装置の構成を示す図(実施例1)。 異常時の検出部からの出力信号を示す図(実施例1)。 異常判定処理を説明するフロー図(実施例1)。 異常判定を説明するタイミングチャート(実施例1)。 異常検出装置の構成を示す図(実施例2)。 異常時の検出部からの出力信号を示す図(実施例2)。 異常判定処理を説明するフロー図(実施例2)。 異常判定を説明するタイミングチャート(実施例2)。
図1〜図4を用いて、第1実施例を説明する。図1のように、異常検出装置1は、ECU10と、ECU10の負荷接続端子50と接地(GND)との間に接続された負荷60を含む。
ECU10は、周知のMPU20(本発明の制御部、判定部)、MPU20と負荷接続端子50との間に接続された、IPD30、負荷接続端子50と接地(GND)との間に接続されたスイッチ41(本発明の第二スイッチング素子)および定電流回路40(本発明の電流供給部)、負荷接続端子50とGNDとの間に接続されたサージ吸収用のコンデンサ42、他の装置との通信を行うためのインターフェース回路であるI/F43を備える。
MPU20は、周知の演算部、および、A/Dコンバータや信号入出力回路等の周辺回路、メモリ等を含む。そして、演算部がメモリに記憶された制御プログラムを実行することで、ECU10の各種機能を実現する。
IPD30は、例えば周知のFETであるトランジスタ31(本発明の第一スイッチング素子)、検出部32を備える。トランジスタ31は、電源(+B)と負荷接続端子50との間に接続される。そして、MPU20のポート21から出力される制御指令に基づいてオン/オフの状態を切り替え、負荷60の駆動制御を行う(PWM制御でもよい)。検出部32は、周知の比較器33を含む。比較器33には、電源電圧を抵抗34および35により分圧して生成された基準電圧であるVth、および、負荷接続端子50の電圧であるVloadが入力される。比較器33は、VthとVloadとの比較結果であるVcを、MPU20のポート22(本発明の取得部)に出力する。なお、IPD30は、集積回路としてもよいし、ディスクリート構成としてもよい。
トランジスタ31は、負荷60に電流を供給する電源側でオン/オフの動作を行う。つまり、図1の構成は、「負荷(60)は、負荷接続端子と接地(GND)との間に接続され、第一スイッチング素子(31)は、電源と負荷接続端子との間に接続され、第二スイッチング素子(41)および電流供給部(40)は、負荷接続端子と接地との間に接続される」ものである、本構成によって、図1のように、IPD30をハイサイド型ドライバとして用いた装置で、負荷の異常の切り分けを行うことができる。
スイッチ41は、トランジスタ、リレーのいずれを用いてもよい。スイッチ41は、MPU20のポート23から出力される制御指令に基づいてオン/オフの状態を切り替える。定電流回路40は、周知の定電流ダイオード、トランジスタあるいはオペアンプを用いた回路のいずれを用いてもよい。コンデンサ42から定電流回路40に向かって電流が流れるように定電流回路40の定数を定める。
負荷60は、周知のLED(発光ダイオード)61、LED61に流れる電流を制限ための抵抗62を含む。負荷60は、LEDに限定されるものではなく、モータ、ソレノイド、スイッチ回路でもよい。
図2に、負荷60が異常時の、検出部32(比較器33)からの出力信号(Vc)の状態を示す。なお、トランジスタ31がオフ状態であることを前提条件とする。また、Vload>Vthのとき、VcがHレベルとなる。
・スイッチ41がオフ状態のとき(Step1)、負荷60が天絡(電源とショート)している場合は、Vloadは電源(+B)の電圧と同じになる。よって、VcはHレベルとなる。負荷60が断線している場合は、負荷接続端子50が浮いた状態となるが、Vloadはコンデンサ42の両端の電圧すなわち、電源(+B)の電圧と同じになる。よって、VcはHレベルとなる。
・スイッチ41がオン状態のとき(Step2)、負荷60が天絡している場合は、VcはHレベルを維持する。負荷60が断線している場合は、コンデンサ42に蓄積された電荷が放電されて、Vload=0Vとなる。よって、VcはLレベルに変化する。これにより、天絡か断線かを判定できる。
なお、VcがHレベルとなる状態が、本発明の異常検出信号に相当する。また、上述の状態の詳細については、後で述べる。また、VcのHレベルは、例えば、比較器33に印加される電源電圧と同レベルである。VcのLレベルは、例えば、0Vである。
図3に、MPU20が予め定められタイミングで実行する、異常判定処理を示す。まず、トランジスタ31をオン状態からオフ状態にするための出力停止指示を行ったか否かを判定する。出力停止指示を行ったとき(S11:Yes)、タイマをスタートさせる(S12)。次に、ポート22の状態を監視し、比較器33が出力するVcの値を取得する(S13)。取得したVcは、A/D変換して以降の処理に用いる。
次に、比較器33の出力が異常か否かを判定する。すなわち、トランジスタ31をオフ状態にしたにもかかわらず、図2のStep1のように、VcがHレベルのとき、異常と判定する。VcがLレベルのとき(S14:No)、比較器33の出力は正常であるとして、本処理を終了する。
一方、VcがHレベルのとき(S14:Yes)、タイマの値を参照し、予め定められた時間であるT1(本発明の第一判定時間)を超えたか否かを判定する。T1を超えないとき(S15:No)、S13へ戻る。一方、T1を超えたとき(S15:Yes)、負荷60に異常が発生したと判定する(S16)。
T1は、負荷60が正常に動作しているときに、トランジスタ31をオフ状態にした場合、VcがHレベルからLレベルに変化するのに要する時間よりも大きな値を設定する。
次に、スイッチ41をオン状態とするよう、ポート23から制御指令を出力する。これにより、定電流回路40が負荷接続端子50に接続され、電流出力を開始する(S17)。これにより、コンデンサ42〜スイッチ41〜定電流回路40〜GNDのような電流経路ができる。次に、タイマを再スタートさせる(S18)。
次に、比較器33が出力するVcの値を取得する(S19)。これを、タイマの値が予め定められた時間であるT2(本発明の第二判定時間)を超えるまで実施する。つまり、T2の間、Vcの値をサンプリングする。
上述の構成が、「負荷接続端子に第二スイッチング素子(41)を介して接続された電流供給部(40)を備え、判定部が、負荷の状態が異常であると判定したとき、制御部は第二スイッチング素子をオン状態とし、判定部は、第二スイッチング素子がオン状態のときに、取得部が取得する信号の状態に基づいて、負荷の異常の内容を判定する」ものである、本構成によって、高価なデバイスや回路を使用せず、一般的な回路の組み合わせで実現できる。また、何らかの異常を検出した後での動作であり、ユーザに違和感を生じさせない。
タイマの値がT2を超えたとき(S20:Yes)、以下のうちの少なくとも一方を用いて、Vcの値が変化したか否かを判定する。
・Vcの値が、HレベルからLレベルに変化したとき、Vcの値が変化したと判定。
・Vcの値が、予め定められた値を下回ったとき、Vcの値が変化したと判定。
・Vcの値の変化量が、予め定められた値を上回ったとき、Vcの値が変化したと判定。
T2は、上述の、Vcの値が変化したか否かを判定できるように設定する。例えば、コンデンサ42に蓄積された電荷を全て放電するために要する時間よりも長くする。
Vcの値(出力値)が変化したと判定したとき(S21:Yes)、負荷60が断線状態であると判定する(S22)。次に、断線判定時の処理を実行する(S23)。例えば、負荷60が断線状態である旨を含む情報を、I/F43を介して、ECU10に接続されている他の装置に出力する。また、LED、LCD等の報知部(図示せず)を設け、断線状態である旨を報知してもよい。この後、S24に進む。
上述の構成が、「制御部が第二スイッチング素子をオン状態としてから、取得部で異常検出信号を継続して取得した時間が、第二判定時間を下回るときに、負荷が断線していると判定する」ものである、本構成によって、ハイサイド型のドライバ回路を含む装置で、負荷が断線したか否かを判定できる。
一方、Vcの値が変化していないと判定したとき(S21:No)、負荷60が電源(+B)と接触している天絡状態であると判定する(S25)。次に、天絡判定時の処理を実行する(S26)。処理内容は、負荷60が天絡状態である旨を出力あるいは報知する。この後、S24に進む。
上述の構成が、「第二スイッチング素子をオン状態としてから、取得部で異常検出信号を継続して取得した時間が、予め定められた第二判定時間を超えたとき、負荷が天絡していると判定する」ものである、本構成によって、ハイサイド型のドライバ回路を含む装置で、負荷が天絡したか否かを判定できる。
S24では、スイッチ41をオフ状態とするよう、ポート23から制御指令を出力する。これにより、定電流回路40が負荷接続端子50から切り離され、電流出力を停止する。
図4に、ポート21からのMPU20の制御指令に基づいて、トランジスタ31をオン状態(ON)からオフ状態(OFF)にしたときの、Vload、Vc、定電流回路40の状態を、負荷60の状態(正常時、断線時、天絡時)のそれぞれについて表したタイミングチャートを示す。
正常時では、トランジスタ31をオン状態からオフ状態にすると、少なくとも上述のT1に相当する時間が経過するまでに、Vloadが電源(+B)の電圧(BATT)から0Vに変化するので、VcもHレベルからLレベルに変化する。
断線時では、トランジスタ31をオン状態からオフ状態にすると、T1が経過しても、Vloadが電源レベルのままであるため、VcもHレベルの状態を保つ(図2の、断線のStep1の状態)。ここで、定電流回路40の出力を開始すると、コンデンサ42に蓄積された電荷が放電し、Vloadが減少して最終的には0Vになる。よって、VcもLレベルに変化する(図2の、断線のStep2の状態)。これにより、定電流回路40の出力を開始してからT2に相当する時間が経過したとき、VcがLレベルであれば、断線と判定できる。
天絡時では、トランジスタ31をオン状態からオフ状態してからT1が経過するまでは、断線時と同じ状態である(図2の、天絡のStep1の状態)。しかし、定電流回路40の出力を開始してからT2が経過しても、VloadはBATTを維持する。よって、VcもHレベルの状態を維持する(図2の、天絡のStep2の状態)。これにより、定電流回路40の出力を開始してからT2に相当する時間が経過したとき、VcがHレベルであれば、天絡と判定できる。
図5〜図8を用いて、第2実施例を説明する。なお、図1と同様の機能を行う部品については、同一の符号を付与してあるが、定格・定数は、本実施例に適したものとすればよい。
図5のように、異常検出装置1は、ECU10と、ECU10の負荷接続端子50と電源(+B)との間に接続された負荷600を含む。
ECU10は、周知のMPU20(本発明の制御部、判定部)、MPU20と負荷接続端子50との間に接続された、IPD300、電源(+B)と負荷接続端子50との間に接続されたスイッチ410(本発明の第二スイッチング素子)および定電流回路400(本発明の電流供給部)、負荷接続端子50と接地(GND)との間に接続されたサージ吸収用のコンデンサ420、他の装置との通信を行うためのインターフェース回路であるI/F43を備える。
MPU20およびI/F43の構成は、図1と同様である。
IPD300は、トランジスタ310(本発明の第一スイッチング素子)、検出部32を備える。トランジスタ310は、負荷接続端子50とGNDとの間に接続される。そして、MPU20のポート21から出力される制御指令に基づいてオン/オフの状態を切り替え、負荷600の駆動制御を行う(PWM制御でもよい)。検出部32は、周知の比較器33を含む。比較器33には、電源電圧を抵抗34および35により分圧して生成された基準電圧であるVth、および、負荷接続端子50の電圧であるVloadが入力される。比較器33は、VthとVloadとの比較結果であるVcを、MPU20のポート22(本発明の取得部)に出力する。
トランジスタ310は、負荷600のGND側でオン/オフの動作を行う。つまり、図5の構成は、「負荷(600)は、電源と負荷接続端子との間に接続され、第一スイッチング素子(310)は、負荷接続端子と接地(GND)との間に接続され、第二スイッチング素子(410)および電流供給部(400)は、電源と負荷接続端子との間に接続される」ものである、本構成によって、図5のように、IPD300をローサイドドライバとして用いた装置で、負荷の異常の切り分けを行うことができる。
スイッチ410、定電流回路400の構成は、図1のスイッチ41、定電流回路40と同様である。定電流回路400からコンデンサ420に向かって電流が流れるように定電流回路400の定数を定める。
負荷600は、周知のLED(発光ダイオード)610、LED610に流れる電流を制限ための抵抗620を含む。負荷600は、LEDに限定されるものではなく、モータ、ソレノイド、スイッチ回路でもよい。
図6に、負荷600が異常時の、検出部32(比較器33)からの出力信号(Vc)の状態を示す。なお、トランジスタ310がオフ状態であることを前提条件とする。また、Vload<Vthのとき、VcはHレベルとなる。
・スイッチ410がオフ状態のとき(Step1)、負荷600が地絡(GNDとショート)した場合は、VloadはGND(0V)と同じになる。よって、VcはHレベルとなる。負荷600が断線した場合は、Vloadはコンデンサ420の両端の電圧と同じになる。コンデンサ420には電荷が蓄積されていないので、Vload=0Vとなる。よって、VcはHレベルとなる。
・スイッチ410がオン状態のとき(Step2)、負荷600が地絡している場合は、VcはHレベルを維持する。負荷600が断線している場合は、コンデンサ420に電荷が蓄積されて、Vloadは電源(+B)の電圧と同じになる。よって、VcはLレベルに変化する。これにより、地絡か断線かを判定できる。
なお、VcがHレベルとなる状態が、本発明の異常検出信号に相当する。また、上述の状態の詳細については、後で述べる。また、VcのHレベルは、例えば、比較器33に印加される電源電圧と同レベルである。VcのLレベルは、例えば、0Vである。
図7に、MPU20が予め定められタイミングで実行する、異常判定処理を示す。S31〜S33の処理は、図3のS11〜S13と同様である。
S34では、比較器33の出力が異常か否かを判定する。すなわち、トランジスタ310をオフ状態にしたにもかかわらず、図6のStep1のように、VcがHレベルのとき、異常と判定する。VcがLレベルのとき(S34:No)、比較器33の出力は正常であるとして、本処理を終了する。
一方、VcがHレベルのとき(S34:Yes)、タイマの値を参照し、予め定められた時間であるT10(本発明の第一判定時間)を超えたか否かを判定する。T10を超えないとき(S35:No)、S33へ戻る。一方、T10を超えたとき(S35:Yes)、負荷600に異常が発生したと判定する(S36)。
T10は、負荷600が正常に動作しているときに、トランジスタ310をオフ状態にした場合、VcがHレベルからLレベルに変化するのに要する時間よりも大きな値を設定する。
次に、スイッチ410をオン状態とするよう、ポート23から制御指令を出力する。これにより、定電流回路400が負荷接続端子50に接続され、電流出力を開始する(S37)。これにより、電源(+B)〜定電流回路400〜スイッチ410〜コンデンサ420〜GNDのような電流経路ができる。次に、タイマを再スタートさせる(S38)。
次に、比較器33が出力するVcの値を取得する(S39)。これを、タイマの値が予め定められた時間であるT20(本発明の第二判定時間)を超えるまで実施する。つまり、T20の間、Vcの値をサンプリングする。
タイマの値がT20を超えたとき(S40:Yes)、Vcの値が変化したか否かを判定する。判定方法は、図3の(S20:Yes)のときと同様である。
上述の構成が、「負荷接続端子に第二スイッチング素子(410)を介して接続された電流供給部(400)を備え、判定部が、負荷の状態が異常であると判定したとき、制御部は第二スイッチング素子をオン状態とし、判定部は、第二スイッチング素子がオン状態のときに、取得部が取得する信号の状態に基づいて、負荷の異常の内容を判定する」ものである、本構成によって、高価なデバイスや回路を使用せず、一般的な回路の組み合わせで実現できる。また、何らかの異常を検出した後での動作であり、ユーザに違和感を生じさせない。
T20は、上述の、Vcの値が変化したか否かを判定できるように設定する。例えば、コンデンサ420に電荷を異常判定の閾値まで充電するために要する時間よりも長くする。
Vcの値(出力値)が変化したと判定したとき(S41:Yes)、負荷600が断線状態であると判定する(S42)。次に、図3のS23と同様の、断線判定時の処理を実行する(S43)。この後、S44に進む。
上述の構成が、「制御部が第二スイッチング素子をオン状態としてから、取得部で異常検出信号を継続して取得した時間が、第二判定時間を下回るときに、負荷が断線していると判定する」ものである、本構成によって、ローサイド型のいずれのドライバ回路を含む装置で、負荷が断線したか否かを判定できる。
一方、Vcの値が変化していないと判定したとき(S41:No)、負荷600が電源(+B)と接触している地絡状態であると判定する(S45)。次に、地絡判定時の処理を実行する(S46)。処理内容は、断線判定時の処理と同様に、負荷600が地絡状態である旨を出力あるいは報知する。この後、S44に進む。
上述の構成が、「第二スイッチング素子をオン状態としてから、取得部で異常検出信号を継続して取得した時間が、予め定められた第二判定時間を超えたとき、負荷が地絡していると判定する」ものである、本構成によって、ローサイド型のドライバ回路を含む装置で、負荷が地絡したか否かを判定できる。
S44では、スイッチ410をオフ状態とするよう、ポート23から制御指令を出力する。これにより、定電流回路400が負荷接続端子50から切り離され、電流出力を停止する。
図8に、ポート21からのMPU20の制御指令に基づいて、トランジスタ310をオン状態からオフ状態にしたときの、Vload、Vc、定電流回路400の状態を、負荷600の状態(正常時、断線時、地絡時)のそれぞれについて表したタイミングチャートを示す。
正常時では、トランジスタ310をオン状態からオフ状態にすると、少なくとも上述のT10に相当する時間が経過するまでに、Vloadが0Vから電源(+B)の電圧(BATT)に変化するので、VcもHレベルからLレベルに変化する。
断線時では、トランジスタ310をオン状態からオフ状態にすると、T10が経過しても、Vloadが0Vのままであるため、VcもHレベルの状態を保つ(図6の、断線のStep1の状態)。ここで、定電流回路400の出力を開始すると、コンデンサ420に電荷が蓄積され、Vloadが増加して最終的にはBATTになる。よって、VcはLレベルに変化する(図6の、断線のStep2の状態)。これにより、定電流回路400の出力を開始してからT20に相当する時間が経過したとき、VcがLレベルであれば、断線と判定できる。
地絡時では、トランジスタ310をオン状態からオフ状態してからT10が経過するまでは、断線時と同じ状態である(図6の、地絡のStep1の状態)。しかし、定電流回路400の出力を開始してからT20が経過しても、Vloadは0Vを維持する。よって、VcもHレベルの状態を維持する(図6の、地絡のStep2の状態)。これにより、定電流回路400の出力を開始してからT20に相当する時間が経過したとき、VcがHレベルであれば、地絡と判定できる。
以上、実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、上記形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない限り、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
1 異常検出装置
10 ECU
20 MPU(制御部、判定部)
22 ポート(取得部)
31、310 トランジスタ(第一スイッチング素子)
32 検出部
40、400 定電流回路(電流供給部)
41、410 スイッチ(第二スイッチング素子)
50 負荷接続端子
60、600 負荷
+B 電源
GND 接地

Claims (7)

  1. 負荷接続端子(50)に接続された負荷(60、600)と、
    一方が前記負荷接続端子に接続され、オン状態またはオフ状態を切り替えることにより、前記負荷への電源(+B)の供給および遮断を切り替える第一スイッチング素子(31、310)と、
    前記第一スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を切り替える制御部(20)と、
    前記負荷接続端子の電圧と、予め定められた基準電圧との比較に基づく信号を出力する検出部(32)と、
    前記負荷接続端子と接地との間に接続されたコンデンサ(42、420)と、
    前記検出部からの信号を取得する取得部(22)と、
    前記制御部が前記第一スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後、前記取得部が、予め定められたレベルの異常検出信号を、予め定められた第一判定時間を超えて継続して取得したときに、前記負荷の状態が異常であると判定する判定部(20)と、
    前記負荷接続端子に第二スイッチング素子(41、410)を介して接続された電流供給部(40、400)と、を備え、
    前記判定部が、前記負荷の状態が異常であると判定したとき、前記制御部は前記第二スイッチング素子をオン状態とし、
    前記判定部は、前記第二スイッチング素子がオン状態のときに、前記取得部が取得する信号の状態に基づいて、前記負荷の異常がショートか断線のいずれであるかを判定し、
    前記負荷(60)は、前記負荷接続端子と接地(GND)との間に接続され、
    前記第一スイッチング素子(31)は、前記電源と前記負荷接続端子との間に接続され、
    前記第二スイッチング素子(41)および前記電流供給部(40)は、前記負荷接続端子と前記接地との間に接続されることを特徴とする異常検出装置。
  2. 負荷接続端子(50)に接続された負荷(60、600)と、
    一方が前記負荷接続端子に接続され、オン状態またはオフ状態を切り替えることにより、前記負荷への電源(+B)の供給および遮断を切り替える第一スイッチング素子(31、310)と、
    前記第一スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を切り替える制御部(20)と、
    前記負荷接続端子の電圧と、予め定められた基準電圧との比較に基づく信号を出力する検出部(32)と、
    前記負荷接続端子と接地との間に接続されたコンデンサ(42、420)と、
    前記検出部からの信号を取得する取得部(22)と、
    前記制御部が前記第一スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後、前記取得部が、予め定められたレベルの異常検出信号を、予め定められた第一判定時間を超えて継続して取得したときに、前記負荷の状態が異常であると判定する判定部(20)と、
    前記負荷接続端子に第二スイッチング素子(41、410)を介して接続された電流供給部(40、400)と、を備え、
    前記判定部が、前記負荷の状態が異常であると判定したとき、前記制御部は前記第二スイッチング素子をオン状態とし、
    前記判定部は、前記第二スイッチング素子がオン状態のときに、前記取得部が取得する信号の状態に基づいて、前記負荷の異常がショートか断線のいずれであるかを判定し、
    前記負荷(600)は、前記電源と前記負荷接続端子との間に接続され、
    前記第一スイッチング素子(310)は、前記負荷接続端子と接地(GND)との間に接続され、
    前記第二スイッチング素子(410)および前記電流供給部(400)は、前記電源と前記負荷接続端子との間に接続されることを特徴とする異常検出装置。
  3. 負荷接続端子(50)と接地(GND)との間に接続された負荷(60)と、
    電源(+B)と前記負荷接続端子との間に接続され、オン状態またはオフ状態を切り替えることにより、前記負荷への前記電源の供給および遮断を切り替える第一スイッチング素子(31)と、
    前記第一スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を切り替える制御部(20)と、
    前記負荷接続端子の電圧と、予め定められた基準電圧との比較に基づく信号を出力する検出部(32)と、
    前記検出部からの信号を取得する取得部(22)と、
    前記制御部が前記第一スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後、前記取得部が、予め定められたレベルの異常検出信号を、予め定められた第一判定時間を超えて継続して取得したときに、前記負荷の状態が異常であると判定する判定部(20)と、
    前記負荷接続端子に第二スイッチング素子(41)を介して接続された電流供給部(40)と、を備え、
    前記第二スイッチング素子および前記電流供給部は、前記負荷接続端子と前記接地との間に接続され、
    前記判定部が、前記負荷の状態が異常であると判定したとき、前記制御部は前記第二スイッチング素子をオン状態とし、
    前記判定部は、前記第二スイッチング素子がオン状態のときに、前記取得部が取得する信号の状態に基づいて、前記負荷の異常の内容を判定することを特徴とする異常検出装置。
  4. 電源(+B)と負荷接続端子(50)との間に接続された負荷(600)と、
    前記負荷接続端子と接地(GND)との間に接続され、オン状態またはオフ状態を切り替えることにより、前記負荷への前記電源の供給および遮断を切り替える第一スイッチング素子(310)と、
    前記第一スイッチング素子のオン状態またはオフ状態を切り替える制御部(20)と、
    前記負荷接続端子の電圧と、予め定められた基準電圧との比較に基づく信号を出力する検出部(32)と、
    前記検出部からの信号を取得する取得部(22)と、
    前記制御部が前記第一スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えた後、前記取得部が、予め定められたレベルの異常検出信号を、予め定められた第一判定時間を超えて継続して取得したときに、前記負荷の状態が異常であると判定する判定部(20)と、
    前記負荷接続端子に第二スイッチング素子(410)を介して接続された電流供給部(400)と、を備え、
    前記第二スイッチング素子および前記電流供給部は、前記電源と前記負荷接続端子との間に接続され、
    前記判定部が、前記負荷の状態が異常であると判定したとき、前記制御部は前記第二スイッチング素子をオン状態とし、
    前記判定部は、前記第二スイッチング素子がオン状態のときに、前記取得部が取得する信号の状態に基づいて、前記負荷の異常の内容を判定することを特徴とする異常検出装置。
  5. 前記第二スイッチング素子をオン状態としてから、前記取得部で前記異常検出信号を継続して取得した時間が、予め定められた第二判定時間を超えたとき、前記負荷が天絡していると判定する請求項1または請求項3に記載の異常検出装置。
  6. 前記第二スイッチング素子をオン状態としてから、前記取得部で前記異常検出信号を継続して取得した時間が、予め定められた第二判定時間を超えたとき、前記負荷が地絡していると判定する請求項2または請求項4に記載の異常検出装置。
  7. 前記制御部が前記第二スイッチング素子をオン状態としてから、前記取得部で前記異常検出信号を継続して取得した時間が、前記第二判定時間を下回るときに、前記負荷が断線していると判定する請求項5または請求項6に記載の異常検出装置。
JP2015151907A 2015-07-31 2015-07-31 異常検出装置 Active JP6390916B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015151907A JP6390916B2 (ja) 2015-07-31 2015-07-31 異常検出装置
PCT/JP2016/070767 WO2017022440A1 (ja) 2015-07-31 2016-07-14 異常検出装置
US15/741,836 US10195991B2 (en) 2015-07-31 2016-07-14 Abnormality detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015151907A JP6390916B2 (ja) 2015-07-31 2015-07-31 異常検出装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017033741A JP2017033741A (ja) 2017-02-09
JP2017033741A5 JP2017033741A5 (ja) 2017-06-08
JP6390916B2 true JP6390916B2 (ja) 2018-09-19

Family

ID=57942852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015151907A Active JP6390916B2 (ja) 2015-07-31 2015-07-31 異常検出装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10195991B2 (ja)
JP (1) JP6390916B2 (ja)
WO (1) WO2017022440A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6390916B2 (ja) * 2015-07-31 2018-09-19 株式会社デンソー 異常検出装置
KR101957485B1 (ko) * 2017-11-02 2019-03-12 현대오트론 주식회사 로우 사이드 구동 ic 고장진단 장치 및 방법
JP7119654B2 (ja) * 2018-07-02 2022-08-17 株式会社デンソー 負荷駆動装置
KR102100861B1 (ko) * 2018-12-06 2020-04-21 현대오트론 주식회사 로우 사이드 구동 ic 고장진단 장치 및 방법
CN113273081A (zh) * 2019-03-13 2021-08-17 日立安斯泰莫株式会社 负载驱动装置和发动机系统
JP7527999B2 (ja) * 2021-02-15 2024-08-05 本田技研工業株式会社 電力供給回路

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10115279A1 (de) * 2000-03-31 2001-10-18 Toshiba Lighting & Technology Entladungslampenlicht und Leuchteinrichtung hierfür
JP2006279866A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Fujitsu Ten Ltd 負荷駆動装置
JP4749304B2 (ja) * 2006-10-02 2011-08-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 負荷駆動回路
JP5200864B2 (ja) 2008-10-31 2013-06-05 三菱自動車工業株式会社 Led断線検出装置
KR101142280B1 (ko) * 2010-11-18 2012-05-07 주식회사 그라운드 Tn-c 공통접지를 이용한 낙뢰방호장치
WO2013047005A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 富士電機株式会社 負荷駆動回路
JP6291720B2 (ja) * 2013-04-24 2018-03-14 株式会社デンソー Led異常検出装置
JP6124010B2 (ja) * 2013-08-26 2017-05-10 株式会社デンソー 電子制御装置
JP6119510B2 (ja) 2013-08-27 2017-04-26 株式会社デンソー Led点灯部の異常検出装置
JP6188528B2 (ja) * 2013-10-11 2017-08-30 アルパイン株式会社 バックライトの異常検出装置および異常検出システム
JP6390916B2 (ja) * 2015-07-31 2018-09-19 株式会社デンソー 異常検出装置
JP6391608B2 (ja) * 2016-02-10 2018-09-19 株式会社デンソーテン 異常検知装置及び異常検知方法

Also Published As

Publication number Publication date
US10195991B2 (en) 2019-02-05
WO2017022440A1 (ja) 2017-02-09
JP2017033741A (ja) 2017-02-09
US20180194283A1 (en) 2018-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6390916B2 (ja) 異常検出装置
JP6353648B2 (ja) 半導体異常検出回路
KR100843366B1 (ko) 부하구동장치
JP7443679B2 (ja) 半導体装置
JP4829143B2 (ja) 温度検出回路
US20080247108A1 (en) Load drive device
US7768759B2 (en) Control circuit of semiconductor device having over-heat protecting function
US9622304B2 (en) Load driving circuit
US9444446B2 (en) Switching control circuit for target switching element
CA2927030C (en) Led driver circuit
US9537300B2 (en) Load driving device
JP6240587B2 (ja) 断線検出装置および断線検出方法
CN112074749B (zh) 负载驱动装置
JP6291720B2 (ja) Led異常検出装置
JP6365384B2 (ja) サージ保護回路
US20160103159A1 (en) Semiconductor device
JP5790606B2 (ja) 過熱保護回路
JP2017124748A (ja) 負荷駆動装置
CN109690333B (zh) 电子控制装置和电子控制装置的连接状态的诊断方法
WO2023007558A1 (ja) 電力供給装置
KR20170104390A (ko) 스위칭 레귤레이터
JP7052517B2 (ja) 負荷駆動装置
JP6939289B2 (ja) 負荷駆動回路
JP4205072B2 (ja) 電源供給装置
CN113125931A (zh) 电路异常诊断装置、电路异常诊断方法及计算机可读取介质

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170420

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170420

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171206

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180320

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180420

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180808

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6390916

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250