JP2003084828A

JP2003084828A - 負荷制御装置

Info

Publication number: JP2003084828A
Application number: JP2001272204A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Gonda; 友彦権田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】異常をアナログ信号で送信するとともに、緊
急度の高い異常を検出した場合、瞬時に負荷駆動を停止
させることができる負荷駆動装置を提供する。【解決手段】駆動信号生成部２１で生成された駆動信
号で負荷３内の負荷を駆動する。異常検知回路（１３〜
１６）は、駆動時の異常をそれぞれ検出する。Ｆ／Ｓ状
態出力回路１７は、検出された異常とその種別をアナロ
グ信号として種別信号を送信するとともに、緊急度の高
い過電流、過電圧が検出された場合、ディジタル信号と
して緊急度信号を送信する。緊急度信号が送信された場
合は、そのエッジが検出され、ＯＲ回路５、バッファ４
によって、負荷駆動が停止される。異常部位判定部２２
では、緊急度信号と種別信号に基づいて、異常の種別を
判定する。これによって、簡単な配線で異常時の信号を
送信できるとともに、緊急度が高い異常の場合には、直
ちに負荷駆動を停止させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】負荷制御装置は、負荷駆動時の異常を検
出するために、それぞれの異常に対応して複数の異常検
出手段を備える場合がある。このような負荷制御装置で
は、複数の異常検出手段をそれぞれ個別に例えば制御用
のマイクロコンピュータに接続して検出情報を出力する
と、マイクロコンピュータには、異常検出手段と同じ数
のポートを備える必要があり、また、各ポートと接続す
るための配線も多数になり、コスト高になる。

【０００３】これに対して、例えば特開２０００−２７
９３６１号公報では、異常検出手段として用いられた複
数の異常検出スイッチの検出状態に応じて、電圧が異な
るアナログ信号を生成し、このアナログ信号をＣＰＵに
出力し、ＣＰＵではアナログ信号を解析することによっ
て、異常の種別を特定し、対応する制御を行う技術が開
示されている。各異常検出手段の検出状態を異なる電圧
で対応させたアナログ信号で送信することによって、Ｃ
ＰＵ側では、１つのアナログポートを用意すればよく、
ＣＰＵと接続するには１本の配線で行うことができるか
ら、コストダウンになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような方法では、信号が送信されてから、ＣＰＵで異常
が特定されるまでの時間が長いという問題がある。図１
４は、上記従来例における異常検出スイッチの状態とＣ
ＰＵのアナログポートに入力されたアナログ信号の電圧
の変化を示す図である。異常検出するためのスイッチ
１、２、３がそれぞれオンしたときに、ＣＰＵに入力さ
れる信号電位は、ＣＰＵのアナログポートに接続される
ノイズフィルタにより、図示の曲線のように変化する。

【０００５】ここで、例えば一番低い電位に設定されて
いるスイッチ３がオンしているのを判定するため、アナ
ログポートの入力電圧は曲線３のように、スイッチ１オ
ン、スイッチ２オンを判定するための検出電圧範囲を通
過するので、例えば、経過時間Ｔｌから時間Ｔ２の間で
判定した場合、スイッチ３がオンしているにも関わら
ず、電圧がまだスイッチ１の判定電圧範囲内にあること
によって、スイッチ１がオンしていると誤判定してしま
う。

【０００６】また、経過時間Ｔ２から時間Ｔ３の間で判
定した場合、スイッチ２がオンしていると誤判定してし
まう。このように、スイッチ３がオンしていると判定す
るには、少なくとも経過時間Ｔ３が必要で、バラツキな
どを考慮して、安定して判定を行うためには安定時間Ｔ
が必要となる。また、ＣＰＵでは、電圧の判定などにも
時間がかかるので、負荷駆動を停止するなどの処理を瞬
時に行うことができない。

【０００７】図１５は、ＣＰＵのアナログポートに入力
された信号電圧によりＣＰＵが複数の異常検出スイッチ
の状態を特定し、負荷制御を行うタイムチャートであ
る。時刻ｔ１で、スイッチがオンしたときの信号電圧が
アナログポートに入力されると、ＣＰＵでは、電圧が安
定するための時間Ｔ１を経過してから、入力電圧の読み
込み、その後、スイッチの状態の判定、駆動を停止
するなどの負荷制御信号の出力を行うため、異常を示
す信号が出力されてから、制御が行われるまで、時間Ｔ
２がかかることになる。

【０００８】このように、複数の異常検出手段を備えた
負荷駆動制御装置において、各異常検出手段の検出状態
に応じて、電圧が異なるアナログ信号をＣＰＵのアナロ
グポートに入力する場合は、ＣＰＵでは、異常検出手段
の検出状態を瞬時に特定することが不可能である。この
ため、異常検出手段によっては、緊急に駆動を停止しな
ければならない故障を瞬時に処理することができない問
題が生じる。本発明は、上記従来の問題点に鑑み、異常
を特定するための信号を少ない配線で送信できるととも
に、緊急に駆動を停止しなければならないような異常が
生じた場合、瞬時に駆動を停止する処理ができる負荷制
御装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
負荷を駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御する制御
手段と、前記駆動手段から異なる異常を検出可能な異常
検出手段部と、該検出された異常を前記制御手段に出力
する異常信号出力手段とを有して、前記異常信号出力手
段は、異常の種別を特定するための種別信号を出力する
とともに、駆動停止処理が必要な緊急度の高い異常が検
出された場合、緊急度信号を出力し、前記制御手段は、
受信した前記種別信号に基づいて異常の種別を特定し、
対応する制御を行うとともに、前記緊急度信号を受信し
た場合には、直ちに、前記駆動手段の駆動を停止させる
ように制御するものとした。

【００１０】請求項２記載の発明は、前記制御手段
が、前記種別信号によって異常の種別を特定すると、異
常の種別に応じて前記駆動手段の駆動量を低減させる制
御を行い、駆動量を低減しても、異常が続いた場合に
は、駆動を停止させる制御を行うものとした。

【００１１】請求項３記載の発明は、前記種別信号が、
異常の種別に応じて異なる電圧で対応させたアナログ信
号であり、前記緊急度信号は、ディジタル信号であるも
のとした。

【００１２】請求項４記載の発明は、前記種別信号が異
常がない場合は所定の電位を維持し、異常を検出した場
合には異常の種別に対応して電位が変化するデジタル信
号であるものとした。

【００１３】請求項５記載の発明は、前記種別信号が、
異常がない場合の電位を前記制御手段に印加される電源
電位とグランド電位の中間電位とし、緊急度の高い異常
を検出した場合は、前記中間電位から電源電位に立上
り、緊急度の低い異常を検出した場合には、前記中間電
位からグランド電位に立下がり、前記異常を検出した場
合の前記種別信号の電位変化方向を前記緊急度信号とし
て用いるものとした。

【００１４】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、異常検出手段
部は、例えば異なる異常に対応して複数の異常検出手段
を備えて異常を検出し、異常信号出力手段は、検出され
た異常とその種別を判定するための種別信号を送信する
とともに、緊急に駆動を停止する必要のある異常が検出
された場合には、緊急度信号を制御手段に送信する。制
御手段では、種別信号に基づいて異常の種別を判定する
とともに、緊急度信号を受信した場合には、直ちに負荷
駆動を停止させる。

【００１５】緊急度信号は、種別信号に比べて情報量が
少なく、短時間で送受信することができるから、種別信
号から異常の種別を判定し、判定した結果で、負荷駆動
を停止させるより、短い時間で処理を行うことができ
る。種別信号は、異常の種別の特定や緊急性のない制御
に用いるから、例えばそれぞれの異常に対応し、異なる
電圧で対応させたアナログ信号を用いることができ、異
常信号を送信するための配線が簡単になる。

【００１６】請求項２記載の発明では、制御手段は、異
常の種別信号に基づいて、異常の種別の特定を行うとと
もに、必要に応じて駆動手段の駆動量を低減させ、駆動
量を低減しても、異常が続いた場合には、負荷の駆動を
停止させるから、異常によって装置が破損することを防
止しつつ、負荷駆動を維持し、一時的な異常で負荷駆動
が停止されることを防ぐ効果が得られる。

【００１７】請求項３記載の発明では、緊急度信号はデ
ィジタル信号で、種別信号は異常の種別に応じて異なる
電圧で対応させたアナログ信号であるから、簡単な配線
で、異常信号を送信できるとともに、緊急度信号はディ
ジタル信号のため、電圧が安定するまで待つことなく信
号検出することができるから、瞬時に負荷駆動を停止さ
せることができる。

【００１８】請求項４記載の発明では、種別信号は異常
がない場合、所定の電位で、異常を検出した場合には異
常の内容に対応して電位が変化するデジタル信号である
から、複数の異常情報に対して、簡単な配線で送信する
ことができる。また、電位の立上りや立下りなどの電位
変化の方向を緊急度信号として利用することも可能にな
る。

【００１９】請求項５記載の発明では、ディジタル信号
としての種別信号は、緊急度の高い異常を検出した場合
は、制御手段に印加される電源電位とグランド電位の中
間電位から電源電位に立上り、緊急度の低い異常を検出
した場合には、中間電位からグランド電位に立下がり、
種別信号の電位変化方向を緊急度信号として用いること
により、種別信号と緊急度信号を同じ配線から、送信す
ることができる。配線がもっとも簡単になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、発明の実施の形態を実施例
により説明する。図１は、実施例の構成の全体を示すブ
ロック図である。負荷制御装置は、ドライバ駆動ＩＣ
１、ＣＰＵ２、負荷駆動部３、バッファ部４、ＯＲ回路
５、エッジ検出回路６から構成される。５つのドライバ
駆動回路１１の出力となっているドライバ駆動ＩＣ１の
端子ｂ１〜ｂ５に、５つのバッファからなるバッファ部
４が接続され、各バッファの出力端子には負荷駆動部３
が接続される。負荷駆動部３は、各ドライバ駆動回路１
１により駆動されるドライバ３２と負荷３１を有してい
る。

【００２１】ドライバ駆動ＩＣ１の端子ａ１〜ａ５がＣ
ＰＵ２の端子ｃ１〜ｃ５に接続され、ＣＰＵ２は、機能
上、負荷駆動部３内の各負荷を駆動するための駆動信号
を生成する駆動信号生成部２１を備え、生成された駆動
信号ＧＫ１〜ＧＫ５は端子ｃ１〜ｃ５からドライバ駆動
回路１１に出力される。ドライバ駆動回路１１は各駆動
信号を増幅するとともに、バッファ４を介して、負荷駆
動部３のドライバ３２に出力して、負荷３１を駆動させ
る。

【００２２】ドライバ駆動ＩＣ１には、各ドライバ３２
が駆動時の異常を検出するため、異常検出手段部として
過電流検知回路１３、過電圧検知回路１４、過温度検知
回路１５、低電圧検知回路１６と、各異常検知回路の検
出状態を送信するためのＦ／Ｓ状態出力回路１７で構成
される異常検出回路１２が備えられている。Ｆ／Ｓ状態
出力回路１７は、各異常検出回路の検出状態に異なる電
圧で対応させた種別信号ＦＳＳと、緊急に駆動を停止す
る必要のある過電流または過電圧が検出されたときに出
力される緊急度信号ＦＳＦを生成し、緊急度信号ＦＳＦ
は端子ａ６からエッジ検出回路６を介してＣＰＵ２の端
子ｃ６に出力される。種別信号ＦＳＳは、端子ａ７から
ＣＰＵ２の端子ｃ７に出力される。Ｆ／Ｓ状態出力回路
１７は、ロジック回路１８とＤ／Ａ変換回路１９からな
っている。

【００２３】ＣＰＵ２は、異常部位判定部２２と駆動停
止部２４を有し、異常部位判定部２２は、端子ｃ６か
ら、エッジ検出回路６から緊急度信号ＦＳＦを入力する
とともに、Ａ／Ｄ変換回路２３を介して端子ｃ７から、
種別信号ＦＳＳを入力し、異常とその種別の判定を行
う。駆動停止部２４は、判定された異常の種別に基づい
て制御信号を駆動信号生成部２１および端子ｃ８に出力
する。端子ｃ８とエッジ検出回路６の出力に、ＯＲ回路
５が接続され、ＯＲ回路５の出力がバッファ４の制御端
に接続されているから、エッジ検出回路６の出力状態ま
たは端子ｃ８からの信号で、バッファ４がオフし、ドラ
イバ３２による負荷３１の駆動を停止させることができ
る。

【００２４】図２は、異常検出回路１２の構成を示す図
である。ロジック回路１８は、（ａ）に示すように、Ｏ
Ｒ回路１８ａとロジック回路１８ｂからなり、緊急性の
高い過電流または過電圧を検出する過電流検知回路１３
または過電圧検知回路１４が異常を検知した場合は、Ｏ
Ｒ回路１８ａが‘Ｈレベル’の緊急度信号ＦＳＦを出力
する。ロジック回路１８ｂは、異常検知回路（１３〜１
６）が異常を検知していない場合には、出力Ｄｌで‘Ｈ
レベル’、Ｄ２で‘Ｌレベル’、Ｄ３で‘Ｌレベル’の
信号を出力する。

【００２５】過電流検知回路１３または過温度検知回路
１５が異常を検知した場合には、出力Ｄｌで‘Ｌレベ
ル’、Ｄ２で‘Ｈレベル’、Ｄ３で‘Ｌレベル’の信号
を出力する。過電圧検知回路１４または低電圧検知回路
１６が異常を検知した場合には、出力Ｄｌで‘Ｌレベ
ル’、Ｄ２で‘Ｌレベル’、Ｄ３で‘Ｈレベル’の信号
を出力する。出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の信号は、Ｄ／Ａ変
換回路１９に出力され、ここで、各信号のレベルに応じ
て電圧が異なるアナログ信号である種別信号ＦＳＳが出
力される。

【００２６】図２の（ｂ）は、出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と
Ｄ／Ａ変換回路１９の出力電圧の関係を示す。ずなわ
ち、出力Ｄ１が‘Ｈレベル’で、Ｄ２、Ｄ３が‘Ｌレベ
ル’の場合は、出力電圧がグランド電圧である。Ｄ１、
Ｄ３が‘Ｌレベル’で、Ｄ２が‘Ｈレベル’の場合は、
電源電圧ＶＤＤの半分であるＶＤＤ／２である。出力Ｄ
１、Ｄ２が‘Ｌレベル’で、Ｄ３が‘Ｈレベル’の場合
は、電源電圧ＶＤＤである。

【００２７】図３は、エッジ検出回路６を示す図であ
る。エッジ検知回路６は、立上りエッジ検出回路６１
と、立下りエッジ検出回路６２と、ラッチ回路６３から
なり、立上りエッジ検出回路６１と、立下りエッジ検出
回路６２にはドライバ駆動ＩＣ１の異常検出回路１２か
らの緊急度信号ＦＳＦが入力され、立上りエッジ検出回
路６１が緊急度信号の立上りを検出した場合は、ラッチ
回路６３がセットされ、立下りエッジ検出回路６２が緊
急度信号の立下りを検出した場合には、ラッチ回路６３
がリセットされる。したがって、緊急度信号が入力さ
れた場合は、エッジ検出回路６がセットされ、緊急度信
号が入力されなくなると、リセットされる。

【００２８】図４は、上記回路における異常を検出した
場合のタイムチャートである。時刻ｔ１で、過電流検知
回路１３が異常を検出した場合、エッジ検知回路６には
‘Ｈレベル’の緊急度信号ＦＳＦが入力され、エッジ検
知回路６がセットされて出力ＥＤが‘Ｈレベル’とな
る。このため、ＯＲ回路５からは、‘Ｈレベル’の信号
ＤＲＯがバッファ部４の制御端に出力され、バッファ部
４がオフすることによって、負荷駆動が直ちに停止され
る。

【００２９】またこの際、ＣＰＵ２の異常部位判定部２
２で、エッジ検出回路６の状態から、緊急度信号が出力
されたと判定し、駆動停止部２４が駆動信号生成部２１
に駆動信号（ＧＫ１〜５）の出力を停止させる。一方、
異常の検出にしたがって、ドライバ駆動ＩＣ１内のＤ／
Ａ変換回路１９から、ＣＰＵ２の端子ｃ７に電圧がＶＤ
Ｄ／２の種別信号ＦＳＳが出力される。ＣＰＵ２では、
異常部位判定部２２と駆動停止部２４によって、Ａ／Ｄ
変換回路２３でＡ／Ｄ変換された電圧の読み込み
（１）、電圧の判定（２）、負荷制御（３）を行って、
異常が過電流であると特定し、端子ｃ８に‘Ｈレベル’
の駆動停止信号ＤＲＦを出力する。

【００３０】負荷の駆動が停止されたことによって、時
刻ｔ２で、駆動電流が低下し過電流状態が解消される
と、エッジ検出回路６がリセットされ、出力ＥＤが‘Ｌ
レベル’となる。そして、時刻ｔ３で、信号電圧がグラ
ンド電圧であると判定されると、駆動停止信号ＤＲＦの
出力が停止され、負荷の駆動が再び行われる。

【００３１】時刻ｔ４で、過電圧検知回路１４が、異常
を検出した場合も、上記と同じように、緊急度信号ＦＳ
Ｆが出力され、負荷の駆動は直ちにオフされ、異常部位
特定部２２が、異常を過電圧と特定する。

【００３２】一方、時刻ｔ７で、過温度検知回路１５が
異常を検出した場合、エッジ検出回路６がリセットされ
た状態で、負荷の駆動は直ちに停止されない。またこの
際、種別信号ＦＳＳの電圧はＶＤＤ／２となり、ＣＰＵ
２によりＡ／Ｄ読み込み（１）、電圧判定（２）を経
て、時刻ｔ８で異常状態が過温度と特定される。この場
合、異常が過温度のため、装置は直ちに破損することは
ないため、ＣＰＵ２の駆動停止部２４が、負荷の駆動量
を低減する信号を駆動信号生成に２１に出力し、駆動量
（ＧＫ）を低減させて、装置の保護を行う。そして、時
刻ｔ９で、過温度の異常が検出されなくなると、駆動量
を低減する信号の出力が停止され、通常の駆動量で、負
荷駆動が行われる。

【００３３】また、時刻ｔ１０で、低電圧検知回路１６
が異常を検出した場合も、負荷駆動は直ちは停止されな
い。時刻ｔ１１で異常状態が低電圧と特定されると、負
荷の駆動量を低減し、装置を保護する。一方で、例えば
時刻ｔ１３で、低電圧の異常が生じて、時刻ｔ１４で駆
動量を低減しても、低電圧の状況が改善されずに、ΔＴ
時間経過以上、異常を検出し続けた場合は、装置が破損
する可能性があるため、時刻ｔ１５で駆動を停止する。

【００３４】本実施例は、以上のように構成され、負荷
駆動を停止する必要のある異常が検出された場合は、デ
ィジタル信号である緊急度信号を出力するから、すぐに
そのような異常が検出されたことを特定することがで
き、直ちに負荷の駆動を停止させることができる。緊急
度の低い異常が検出された場合には、アナログ信号であ
る種別信号から異常の種別を判定し、駆動量を低減する
措置で対応させる。駆動量を低減しても、異常が続いた
場合には、駆動を停止するから、複数の異常信号に対し
て、緊急度信号と種別信号を送信するだけの配線でよ
く、配線を簡単にすることができるとともに、緊急性の
高い異常の場合は、瞬時に駆動を停止させることができ
る。

【００３５】次に、第２の実施例について説明する。第
１の実施例では、ドライブ駆動信号の発生や異常部位の
判定などはＣＰＵで行うが、本実施例では、ＣＰＵの代
わりに負荷制御ＩＣを用いて行うようにしている。図５
は、第２の実施例の構成の全体を示すブロック図であ
る。負荷制御ＩＣ７は、ドライバ駆動回路７１と、Ｆ／
Ｓ回路７２を備えている。ドライバ駆動回路７１では、
負荷を駆動するための駆動信号ＧＫ１〜ＧＫ５を生成
し、端子ｃ１〜ｃ５からドライバ駆動ＩＣ１のドライバ
駆動回路１１に出力する。Ｆ／Ｓ回路７２は、Ｆ／Ｓ状
態判別回路７３とＦ／Ｓ信号処理回路７４からなってい
る。Ｆ／Ｓ状態判別回路７３は、エッジ検出回路、電圧
判定回路を有し、Ｆ／Ｓ信号処理回路７４は、ロジック
回路、タイマー回路、レジスタを有している。本実施例
では、負荷制御ＩＣ７以外は、第１の実施例と同じ構成
である。

【００３６】図６は、Ｆ／Ｓ回路７２の構成を示す図で
ある。Ｆ／Ｓ状態判別回路７３には、種別信号ＦＳＳと
緊急度信号ＦＳＦが入力されるが、緊急度信号ＦＳＦを
入力とするエッジ検出回路７８は、緊急度信号の立上り
を検出した場合セットされ、立下りを検出した場合には
リセットされる。電圧判定回路７９は、コンパレータ７
９ａ、７９ｂで、種別信号ＦＳＳの電位を判定する。

【００３７】図７は、電圧判定回路７９における種別信
号ＦＳＳと出力ＡＤ１、ＡＤ２の出力状態を示す図であ
る。種別信号電位がＧＮＤ電位からＶＤＤ／５電位の間
は、出力ＡＤ１で‘Ｌレベル’、ＡＤ２で‘Ｌレベ
ル’、の信号を出力する。ＶＤＤ／５電位からＶＤＤ
×４／５電位の間は、ＡＤｌで‘Ｌレベル’、ＡＤ２で
‘Ｈレベル’の信号を出力し、ＶＤＤ×４／５電位から
ＶＤＤ電位の間は、ＡＤｌで‘Ｈレベル’、ＡＤ２で
‘Ｈレベル’の信号を出力する。

【００３８】Ｆ／Ｓ状態判別回路７３に接続されるロジ
ック回路７５は、ＯＲ回路７５ｄと負荷低減回路７５ａ
を有し、緊急度信号ＦＳＦが入力された場合、エッジ検
出回路７８はセットされ、出力ＥＤが‘Ｈレベル’とな
り、ＯＲ回路７５ｄから‘Ｈレベル’のＤＲＯ信号が出
力されることにより、負荷駆動が直ちに停止される。

【００３９】ロジック回路７５では、異常判断ロジック
回路７５ｃが、電圧判定回路７９の出力ＡＤｌ、ＡＤ２
の電圧と、エッジ検知回路７８の出力信号ＥＤの電圧に
より、異常を判断する。すなわち、エッジ検知回路７８
の出力が‘Ｌレベル’、ＡＤｌが‘Ｌレベル’、ＡＤ２
が‘Ｈレベル’の場合、過温度検知回路１５が異常を検
知したと判断し、エッジ検知回路からの出力ＥＤが‘Ｌ
レベル’、ＡＤｌが‘Ｈレベル’、ＡＤ２が‘Ｈレベ
ル’の場合、低電圧検知回路１６が異常を検知したと判
断する。

【００４０】そして、エッジ検知回路の出力ＥＤが‘Ｈ
レベル’、ＡＤｌが‘Ｌレベル’、ＡＤ２が‘Ｈレベ
ル’の場合、過電流検知回路１３が異常を検知したと判
断し、エッジ検知回路からの出力ＥＤが‘Ｈレベル’、
ＡＤｌが‘Ｈレベル’、ＡＤ２が‘Ｈレベル’の場合、
過電圧検知回路１４が異常を検知したと判断する。

【００４１】異常判断ロジック回路７５ｃが判断した異
常は、レジスタ回路７７によって保持され、外部からの
確認ができるようにするが、過温度検知回路１５および
低電圧検知回路１６が異常を検出したと判断した場合に
は、ＯＲ回路７５ｂによって負荷低減回路７５ａから駆
動量の低減信号ＤＲＣがドライバ駆動回路７１に出力さ
れ、負荷の駆動量が低減される。タイマー回路７６は、
過温度検知回路１５および低電圧検知回路１６が異常を
検出したと判断された場合には、設定された時間をカウ
ントし、設定時間を過ぎても、異常が検出され続けた場
合、駆動停止信号をＯＲ回路７５ｄに出力する。

【００４２】図８は、上記回路における異常検出時のタ
イムチャートである。時刻ｔ１で、過電流を検出した場
合、‘Ｈレベル’の緊急度信号ＦＳＦが出力されるた
め、エッジ検知回路７８は、セットされ、出力ＥＤが
‘Ｈレベル’となることによって、ＯＲ回路７５ｄから
信号ＤＲＯが出力され、バッファ４がオフすることによ
って、負荷駆動が直ちに停止される。

【００４３】またこの際、ドライバ駆動回路７１は、直
ちに、駆動信号ＧＫ１〜ＧＫ５の出力を停止する。そし
て、時刻ｔ２で過電流が検出されなくなると、エッジ検
出回路７８がリセットされることによって、駆動信号が
再び出力され、負荷駆動が行われる。またこのとき、種
別信号ＦＳＳの電圧はＶＤＤ／２となり、ロジック回路
７５により異常状態が過電流であると特定され、レジス
タ回路７７で判定結果が保持される

【００４４】また、緊急性の高い過電圧検知回路１４が
異常を検出した場合でも、上記同様に例えば、時刻ｔ３
で緊急度信号が入力されると、負荷駆動は直ちに停止さ
れ、そして、異常状態が過電圧であると特定され、レジ
スタ回路７７で判定結果が保持される。

【００４５】時刻ｔ５で、緊急性の低い過温度検知回路
１５が異常を検出した場合、エッジ検出回路７８はリセ
ットされたままであるため、負荷駆動は直ちに停止され
ない。またこの際、種別信号の電圧はＶＤＤ／２とな
り、時刻ｔ６でロジック回路７５により、異常状態が過
温度と特定され、負荷低減回路７５ａが駆動量低減信号
を出力して、負荷駆動量を低減させて、装置の保護を図
る。そして、時刻ｔ７で、異常が検出されなくなると、
駆動量が回復され、通常の駆動が行われる。

【００４６】また、時刻ｔ８で、緊急性の低い低電圧を
検出した場合でも、負荷駆動は直ちは停止されず、そし
て、時刻ｔ９で異常状態が過電圧であると特定され、ド
ライバの駆動量を低減して、装置の保護を行う。一方
で、例えば時刻ｔ１１で、異常を検出し、時刻ｔ１２
で、駆動量を低減する制御を行っても、異常がタイマー
回路の設定時間ΔＴ以上に、異常が続いた場合、タイマ
ー回路が‘Ｈレベル’の信号を出力し、時刻ｔ１３で負
荷駆動を停止させる。本実施例によっても、第１の実施
例と同様に、緊急度の高い異常を検出した場合は、負荷
駆動を直ちに停止させることができる。また、異常信号
を送信するための配線を簡単にすることができる。

【００４７】次に、第３の実施例を説明する。図９は、
第３の実施例の構成の全体を示すブロック図である。負
荷制御装置は、ドライバ駆動ＩＣ９、負荷制御ＩＣ８、
バッファ部４、負荷駆動部３から構成される。負荷制御
ＩＣ８の端子ｃ１〜ｃ５がそれぞれドライバ駆動ＩＣ９
の端子ａ１〜ａ５と接続され、ドライバ駆動ＩＣ９の端
子ｂ１〜ｂ５がバッファ４を介して、負荷駆動部３と接
続される。バッファ４および負荷駆動部３は、第１、２
の実施例と同じである。

【００４８】負荷制御ＩＣ８は、ドライバ駆動回路８１
と、Ｆ／Ｓ回路８２を備え、ドライバ駆動回路８１から
は、負荷駆動信号ＧＫ１〜ＧＫ５が端子ｃ１〜ｃ５に出
力され、これはドライバ駆動ＩＣ９において端子ａ１〜
ａ５からドライバ駆動回路１１に入力される。ドライバ
駆動回路１１で増幅された駆動信号は、端子ｂ１〜ｂ５
からバッファ４を介して負荷駆動部３に出力され、負荷
駆動が行われる。

【００４９】ドライバ駆動ＩＣ９には、ドライバ駆動回
路１１以外に、異常検出回路９１が備えられ、負荷駆動
時の異常が検出され、端子ａ６から、負荷制御ＩＣ８に
送信される。異常検出回路９１は、過電流検知回路１
３、過電圧検知回路１４、過温度検知回路１５、低電圧
検知回路１６と、Ｆ／Ｓ状態シリアル送信回路９２から
構成される。

【００５０】図１０は、異常検出回路９１の構成を示す
図である。Ｆ／Ｓ状態シリアル送信回路９２は、ロジッ
ク回路９３とパラレル／シリアル変換回路９４からな
り、電流検知回路１３と、過電圧検知回路１４と、過温
度検知回路１５と、低電圧検知回路１６の検出状態がロ
ジック回路９３に入力される。ロジック回路９３は、図
２におけるロジック回路１８と同じ構成で、緊急性の高
い過電流または過電圧が検出された場合は、緊急度信号
ＦＳＦを出力する。異常検知回路（１３〜１６）が異常
を検知していない場合には、出力Ｄｌで‘Ｈレベル’、
Ｄ２で‘Ｌレベル’、Ｄ３で‘Ｌレベル’の信号を出力
する。

【００５１】過電流または過温度が検出された場合に
は、出力Ｄｌで‘Ｌレベル’、Ｄ２で‘Ｈレベル’、Ｄ
３で‘Ｌレベル’の信号を出力する。過電圧または過電
圧が検出された場合には、出力Ｄｌで‘Ｌレベル’、Ｄ
２で‘Ｌレベル’、Ｄ３で‘Ｈレベル’の信号を出力す
る。出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の信号と、緊急度信号ＦＳＦ
は、Ｆ／Ｓ状態シリアル送信回路９４内のレジスタ回路
９７に入力される。

【００５２】レジスタ回路９７はロジック回路９３か
ら、出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の信号と、緊急度信号ＦＳＦ
を保持する。パラレル／シリアル変換回路９８はレジス
タ回路からのパラレルな出力信号をシリアルな信号に変
換し負荷制御ＩＣ８に信号を出力する。

【００５３】図１１は、パラレル／シリアル変換回路９
８の出力と入力の関係を示す図である。パラレル／シリ
アル変換回路９８は、緊急度信号ＦＳＦが入力された場
合は、出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の出力が、‘Ｈレベル’、
‘Ｌレベル’、‘Ｌレベル’のときに、ＶＤＤ／２の電
圧を出力する。出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の出力が、‘Ｌレ
ベル’、‘Ｈレベル’、‘Ｌレベル’のときには、ＶＤ
Ｄ／２からＶＤＤまで立上り、その後スタートメッセー
ジ（ＳＯＭ）として所定時間ＶＤＤレベルの電圧を出
力する。さらに、ＳＯＭ後、データ１（ＤＴ１）とし
て所定時間ＧＮＤレベルの電圧を出力し、次にデータ２
（以後ＤＴ２）として所定時間ＶＤＤレベルの電圧を
出力する。最後にエンドオフメッセージ（以後ＥＯＭ）
としてＧＮＤレベルの電圧を所定時間出力する。

【００５４】出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の出力が、‘Ｌレベ
ル’、‘Ｌレベル’、‘Ｈレベル’のときには、ＶＤＤ
／２からＶＤＤまで立上り、その後ＳＯＭとして所定
時間ＶＤＤレベルの電圧を出力する。さらに、ＳＯＭ
後、ＤＴ１、ＤＴ２、ＥＯＭとしてＧＮＤレベル
の電圧を所定時間出力する。

【００５５】また、緊急度信号が出力されない場合に
は、出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の出力が、‘Ｈレベル’、
‘Ｌレベル’、‘Ｌレベル’のときに、ＶＤＤ／２の電
圧を出力する。出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の出力が、‘Ｌレ
ベル’、‘Ｈレベル’、‘Ｌレベル’のときには、ＶＤ
Ｄ／２からＶＤＤまで立下り、その後ＳＯＭとして所
定時間ＧＮＤレベルの電圧を出力する。さらに、ＳＯＭ
後、ＤＴ１として所定時間ＶＤＤレベルの電圧を出力
し、次にＤＴ２、ＥＯＭとしてＧＮＤレベルの電圧
を所定時間出力する。

【００５６】出力Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の出力が、‘Ｌレベ
ル’、‘Ｌレベル’、‘Ｈレベル’のときには、ＶＤＤ
／２からＶＤＤまで立下り、その後ＳＯＭとして所定
時間ＧＮＤレベルの電圧を出力する。さらに、ＳＯＭ
後、ＤＴ１、ＤＴ２として、所定時間ＶＤＤレベル
の電圧を出力した後、ＥＯＭとしてＧＮＤレベルの電
圧を所定時間出力する。

【００５７】次に、負荷制御ＩＣ８におけるＦ／Ｓ回路
について説明する。図１２は、Ｆ／Ｓ回路の構成を示す
図である。Ｆ／Ｓ回路８２は、エッジ検出回路８３、ロ
ジック回路８４、Ｆ／Ｓ状態シリアル受信回路８５、タ
イマー回路８６、レジスタ回路８７から構成される。エ
ッジ検出回路８３は、ドライバ駆動ＩＣ９内のＦ／Ｓ状
態シリアル送信回路９２から出力されるシリアル信号の
信号ＳＥＲから、立上りエッジを検出すると、ラッチ回
路８３ａによりセットされるが、シリアル信号のＳＯＭ
の立上り以外のエッジ検出の場合には、Ｆ／Ｓ状態シリ
アル受信回路８５からのリセット信号ＬＲＥにてセット
されない。したがって、エッジ検出回路８３は、過電流
または過電圧が検出された場合のみ、‘Ｈレベル’のＬ
Ｑ信号を出力する。

【００５８】‘Ｈレベル’のＬＱ信号が出力された場
合、ＯＲ回路８４ｃからは、ＤＲＯ信号が出力され、バ
ッファ４により直ちに負荷駆動が停止される。また、こ
のＤＲＯ信号は、ドライバ駆動回路８１にも出力され、
駆動信号の出力を停止させる。

【００５９】Ｆ／Ｓ状態シリアル受信回路８５は、エッ
ジ検出回路８３内の立上りエッジ検知回路８３ｂと立下
がりエッジ検知回路８３ｃの出力信号を入力し、エッジ
が検出されない場合、シリアル信号の出力電圧がＶＤＤ
／２で一定のため、異常は検出されていないと判断す
る。

【００６０】エッジを検出した場合には、立上りエッジ
と立下りエッジの組み合わせで、その間の電圧変化を判
断し、ＳＯＭ、ＤＴｌ、ＤＴ２、ＥＯＭの電圧
状況を判断することによって、異常を特定する。特定さ
れた異常状態は、レジスタ８７によって保持される。ま
た、異常は、過温度と低電圧の場合は、ＯＲ回路８４ａ
から、‘Ｈレベル’の信号が出力され、負荷低減回路８
４ｂが、駆動量低減信号ＤＲＣをドライバ駆動回路８１
に出力し、駆動量を低減させる。また、このとき、タイ
マー回路８６も動作し、設定した時間のカウントを行
う。設定時間が過ぎても、異常状態が続いた場合は、
‘Ｈレベル’の信号がＯＲ回路８４ｃに出力して、負荷
駆動を停止させる。

【００６１】図１３は、上記回路における異常検出時の
タイムチャートである。時刻ｔ１で、緊急性の高い過電
流検知回路１３が異常を検出した場合、ラッチ回路８３
ａから‘Ｈレベル’のＬＱ信号が出力されるために、Ｏ
Ｒ回路８４ｃ、バッファ４により、負荷駆動は直ちに停
止される。

【００６２】またこの際、時刻ｔ２で、Ｆ／Ｓ状態シリ
アル受信回路８５により異常状態が過電流と特定される
と、駆動信号ＧＫ（１〜５）の出力が停止される。その
後、時刻ｔ４から、Ｆ／Ｓ状態シリアル送信回路９２か
らの信号電圧がＶＤＤ／２の状態がΔＴ続いた場合、異
常状態が解除されたと判断され、駆動信号が再び出力さ
れるとともに、ＯＲ回路８４ｃの出力には、‘Ｈレベ
ル’のＤＲＯ信号が‘Ｌレベル’に変わり、負荷駆動が
再び行われる。また、時刻ｔ６で、緊急性の高い過電圧
が検出された場合でも、負荷駆動は直ちに停止され、一
定時間経過後のｔ７で、異常状態が過電圧であると特定
される。

【００６３】時刻ｔ１１で、緊急性の低い過温度が検出
された場合、ラッチ回路８３ａからは、ＬＱ信号が出力
されず、負荷駆動は直ちに停止されない。そして、時刻
ｔ１３で、Ｆ／Ｓ状態シリアル受信回路８５により異常
状態が過温度と特定される。この場合、過温度のため、
装置が直ちに破損することはないため負荷は直ち停止さ
れないが、駆動量低減信号が、ロジック回路８４からド
ライバ駆動回路８１に出力され、負荷を駆動するための
駆動信号ＧＫ（１〜５）の駆動量が低減され、装置の保
護が図られる。

【００６４】また、時刻ｔ１５で、緊急性の低い低電圧
が検出された場合も、負荷駆動は直ちには停止されず、
時刻ｔ１７からｔ１８の間で、駆動量を低減する措置を
とって装置の保護を図る。

【００６５】一方、例えば時刻ｔ２０から、駆動量を低
減しても、低電圧状態が設定した時間以上継続した場合
は、装置が破損する可能性があるため、時刻ｔ２２で、
タイマー回路８６が‘Ｈレベル’の駆動停止信号を出力
して、負荷駆動を停止させる。

【００６６】本実施例によっても、上記第１、２の実施
例と同じ効果を得ることができるとともに、種別信号を
ディジタル信号とし、種別信号において異常を検出した
場合の電位が緊急度に応じて、立上りまたは立下りする
ようにし、種別信号における電位変化方向を緊急度信号
として用いるから、緊急度信号と種別信号を同じ配線か
ら送信することができる。配線がもっとも簡単になる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成の全体を示すブロック図である。

【図２】異常検出回路の構成を示す図である。

【図３】エッジ検出回路を示す図である。

【図４】異常を検出した場合のタイムチャートである。

【図５】第２の実施例の構成の全体を示すブロック図で
ある。

【図６】Ｆ／Ｓ回路の構成を示す図である。

【図７】種別信号ＦＳＳと出力ＡＤ１、ＡＤ２の出力状
態を示す図である。

【図８】第２の実施例における異常検出時のタイムチャ
ートである。

【図９】第３の実施例の構成の全体を示すブロック図で
ある。

【図１０】第３の実施例における異常検出回路の構成を
示す図である。

【図１１】パラレル／シリアル変換回路の出力と入力の
関係を示す図である。

【図１２】負荷駆動ＩＣにおけるＦ／Ｓ回路の構成を示
す図である。

【図１３】第３の実施例における異常検出時のタイムチ
ャートである。

【図１４】従来例における異常検出スイッチの状態とＣ
ＰＵのアナログポートに入力されたアナログ信号の電圧
の変化を示す図である。

【図１５】従来例における負荷制御を行うタイムチャー
トである。

【符号の説明】

１ドライバ駆動ＩＣ１１ドライバ駆動回路１２異常検出回路１３過電流検知回路１４過電圧検知回路１５過温度検知回路１６低電圧検知回路１７Ｆ／Ｓ状態出力回路１８ロジック回路１８ａＯＲ回路１８ｂロジック回路１９Ｄ／Ａ変換回路２ＣＰＵ２１駆動信号生成部２２異常部位判定部２３Ａ／Ｄ変換回路２４駆動停止部３負荷駆動部３１負荷３２ドライバ４バッファ部５ＯＲ回路６エッジ検出回路６１立上りエッジ検出回路６２立下りエッジ検出回路６３ラッチ回路７Ｆ／Ｓ状態出力回路７１ドライバ駆動信号回路７２Ｆ／Ｓ回路７３Ｆ／Ｓ状態判別回路７４Ｆ／Ｓ信号処理回路７５Ｆ／Ｓ信号処理回路７５ａ負荷低減回路７６タイマー回路７７レジスタ回路７８エッジ検出回路７９電圧判定回路７９ａ、７９ｂコンパレータ８負荷制御ＩＣ８１ドライバ駆動回路８２Ｆ／Ｓ回路８３エッジ検出回路８３ａラッチ回路８３ｂ立上りエッジ検知回路８４ロジック回路８４ａＯＲ回路８４ｂ負荷低減回路８４ｃＯＲ回路８５Ｆ／Ｓ状態シリアル受信回路８６タイマー回路８７レジスタ回路９ドライバ駆動ＩＣ９１異常検出回路９２Ｆ／Ｓ状態シリアル送信回路９３ロジック回路９４パラレル／シリアル変換回路９５ＯＲ回路９６ロジック回路９７レジスタ回路９８パラレル／シリアル変換回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負荷を駆動する駆動手段と、該駆動手段
を制御する制御手段と、前記駆動手段から異なる異常を
検出可能な異常検出手段部と、前記検出された異常を前
記制御手段に出力する異常信号出力手段とを有して、該
異常信号出力手段は、異常の種別を特定するための種別
信号を出力するとともに、駆動停止処理が必要な緊急度
の高い異常が検出された場合、緊急度信号を出力し、前
記制御手段は、受信した前記種別信号に基づいて異常の
種別を特定し、対応する制御を行うとともに、前記緊急
度信号を受信した場合には、直ちに、前記駆動手段の駆
動を停止させるように制御することを特徴とする負荷制
御装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記種別信号によって
異常の種別を特定すると、異常の種別に応じて前記駆動
手段の駆動量を低減させる制御を行い、駆動量を低減し
ても、異常が続いた場合には、駆動を停止させる制御を
行うことを特徴とする請求項１記載の負荷制御装置。
【請求項３】前記種別信号は、異常の種別に応じて異
なる電圧で対応させたアナログ信号であり、前記緊急度
信号は、ディジタル信号であることを特徴とする請求項
１または２記載の負荷制御装置。
【請求項４】前記種別信号は、異常がない場合は所定
の電位を維持し、異常を検出した場合には異常の種別に
対応して電位が変化するデジタル信号であることを特徴
とする請求項１または２記載の負荷制御装置。
【請求項５】前記種別信号は、異常がない場合の電位
を前記制御手段に印加される電源電位とグランド電位の
中間電位とし、緊急度の高い異常を検出した場合は、前
記中間電位から電源電位に立上り、緊急度の低い異常を
検出した場合には、前記中間電位からグランド電位に立
下がり、前記異常を検出した場合の前記種別信号の電位
変化の方向を前記緊急度信号として用いることを特徴と
する請求項４記載の負荷駆動装置。