JP2017106811A - 診断回路、半導体装置、車載用電子制御ユニット及び診断回路による診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電源電圧を監視する監視回路の診断を通常動作中に行うことが可能な診断回路を提供すること。【解決手段】一実施の形態によれば、診断回路は、電源電圧ＶＯ１が正常である場合における電源電圧ＶＯ１に対応する監視対象電圧Ｖｍと、基準電圧Ｖｒｅｆに対応する監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆと、のそれぞれの電圧値の上下関係が周期的に切り替わるように、監視対象電圧Ｖｍ及び監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆの何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替える制御部と、監視対象電圧Ｖｍと監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆとを比較する監視回路と、監視回路の監視結果Ｍ１、及び、制御部によって周期的に切り替えられる監視対象電圧Ｖｍ又は監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆの電圧値の情報に基づいて、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否か、及び、監視回路が故障しているか否かを判定する判定回路と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、診断回路、半導体装置、車載用電子制御ユニット及び診断回路による診断方法に関し、例えば電源電圧を監視する監視回路の診断を通常動作中に行うのに適した診断回路、半導体装置、車載用電子制御ユニット及び診断回路による診断方法に関する。

自動車には、電源電圧によって駆動される電子制御システムが搭載されている。例えば、電子制御システムは、自動車の速度を検知するセンサの検知結果に基づいて、エンジンやブレーキの制御を自動で行う。ここで、電子制御システムは、安定的に供給される電源電圧によって駆動されることにより、エンジンやブレーキの制御を正確に行う必要がある。他方、電源電圧が安定供給されていない場合には、即ち、電源電圧が正常でない場合には、電源電圧の供給元を切り替える等の処理を速やかに実行する必要がある。それにより、例えば、エンジンやブレーキの誤作動を防止することができる。

そのため、電子制御システムには、電源回路から出力される電源電圧が正常であるか否かを監視する監視回路が搭載されている。さらに、監視回路が故障しているか否か診断する診断回路も搭載されている。

関連する技術が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたセンサ回路は、異常検出回路に備えられる各比較器に対して、チェック信号入力部を備えるとともに、センサ内部状態の入力とチェック信号の入力を切り替えるスイッチを備える。そして、プライマリチェック時に、比較器に対して、センサ内部状態が正常であるときの電位と異常であるときの電位に切り替わるチェック信号を入力する。これにより、異常検出回路の異常を検出することができるため、センサ回路が異常であると誤検出してしまったり、センサ回路の異常検出が行えなくなったりすることを防止することができる。

特開２００８−１１１７８６号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、異常検出回路による通常動作と、異常検出回路に異常がないかの診断と、を同時に実行させることができない。そのため、仮に通常動作中に異常検出回路に異常が発生した場合には、次に異常検出回路の診断を行うまでその異常を検出することができない。その結果、異常検出回路の異常検出が遅れてしまう可能性があった。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

一実施の形態によれば、診断回路は、基準電圧に基づいて電源回路から出力される電源電圧が正常である場合における当該電源電圧に対応する監視対象電圧と、前記基準電圧に対応する監視用基準電圧と、のそれぞれの電圧値の上下関係が周期的に切り替わるように、前記監視対象電圧及び前記監視用基準電圧の何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替える制御部と、前記監視対象電圧と前記監視用基準電圧とを比較する比較回路と、前記比較回路の比較結果、及び、前記制御部によって周期的に切り替えられる前記監視対象電圧又は前記監視用基準電圧の電圧値の情報に基づいて、前記電源電圧が正常であるか否か、及び、前記比較回路が故障しているか否かを判定する判定回路と、を備える。

一実施の形態によれば、診断回路の診断方法は、基準電圧に基づいて電源回路から出力される電源電圧が正常である場合における当該電源電圧に対応する監視対象電圧と、前記基準電圧に対応する監視用基準電圧と、のそれぞれの電圧値の上下関係が周期的に切り替わるように、前記監視対象電圧及び前記監視用基準電圧の何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替え、前記監視対象電圧と前記監視用基準電圧とを比較回路を用いて比較し、前記比較回路の比較結果、及び、周期的に切り替えられる前記監視対象電圧又は前記監視用基準電圧の電圧値の情報に基づいて、前記電源電圧が正常であるか否かを判定するとともに、前記比較回路が故障しているか否かを判定する。

前記一実施の形態によれば、電源電圧を監視する監視回路の診断を通常動作中に行うことが可能な半導体装置、車載用電子制御ユニット及び診断回路による診断方法を提供することができる。

実施の形態１にかかる電子制御システムを搭載した自動車の外観図である。 図１に示す自動車に搭載された電子制御システムの構成例を示すブロック図である。 図２に示す電子制御システムに設けられた電源ＩＣの一部の具体的な構成例を示す図である。 図３に示す電源ＩＣの動作を示すタイミングチャートである。 図２に示す電子制御システムに設けられた電源ＩＣの具体的な構成例を示す図である。 実施の形態２にかかる電源ＩＣの構成例を示す図である。 図６に示す電源ＩＣの動作を示すタイミングチャートである。 図６に示す電源ＩＣの変形例を示す図である。 実施の形態に至る前の構想に係る電源ＩＣの構成例を示す図である。 図９に示す電源ＩＣの通常動作を示すタイミングチャートである。 図９に示す電源ＩＣの故障診断動作を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。なお、図面は簡略的なものであるから、この図面の記載を根拠として実施の形態の技術的範囲を狭く解釈してはならない。また、同一の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（動作ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む）についても同様である。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１にかかる電子制御システムが搭載された自動車の外観図である。なお、図１では、電子制御システムが、自動車のエンジンの回転数から車速を検知して、その検知結果によりブレーキの制御を自動的に行う場合を例に挙げて説明する。

図１に示すように、自動車に搭載された電子制御システムＳＹＳ１は、例えば、自動車の車室内又はエンジンルーム内に設けられた電子制御ユニットＥ１と、エンジン１０１の回転数から車速を検知するセンサ１０２と、電子制御ユニットＥ１から与えられた指示に基づいてブレーキ１０５を作動させるドライバ１０３と、を備える。

例えば、電子制御ユニットＥ１は、センサ１０２の検知結果に基づいて車速が速すぎると判断した場合、ドライバ１０３に対しブレーキ１０５を作動させて車速を低下させるように指示する。

図２は、図１に示す自動車に搭載された電子制御システムＳＹＳ１の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、電子制御システムＳＹＳ１は、電子制御ユニットＥ１と、センサ１０２と、ドライバ１０３とを備える。電子制御ユニットＥ１は、電源ＩＣ（半導体装置）１と、マイクロコンピュータ（演算処理装置、以下、単にマイコンと称す）１０４と、を備える。

マイコン１０４は、電源ＩＣ１から供給される電源電圧ＶＯ１によって駆動され、センサ１０２の検知結果に基づいて車速が速すぎると判断した場合には、ドライバ１０３に対しブレーキ１０５を作動させて車速を低下させるように指示する。なお、センサ１０２及びドライバ１０３は、それぞれ電源ＩＣ１から供給される電源電圧ＶＯ２、ＶＯ３によって駆動される。

電源ＩＣ１は、マイコン１０４、センサ１０２、ドライバ１０３に対してそれぞれ電源電圧ＶＯ１、ＶＯ２、ＶＯ３を供給する。さらに、電源ＩＣ１は、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３が正常であるか否かを監視する監視機能、及び、監視機能に異常がないかを診断する診断機能を有し、その判定結果Ｄ１を出力する。マイコン１０４は、判定結果Ｄ１に基づいて電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３が正常でないと判断した場合、又は、監視機能に異常があると判断した場合、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３の供給元を切り替える等の処理を行う。電源ＩＣ１の監視機能及び診断機能の詳細については後述する。

ここで、電源ＩＣ１は、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を安定供給することにより、マイコン１０４、センサ１０２、ドライバ１０３を正確に駆動する必要がある。他方、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を安定供給できない場合には、即ち、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３が正常でない場合には、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３の供給元を切り替える等の処理を速やかに実行する必要がある。それにより、例えば、ブレーキ１０５の誤作動を防止することができる。

（発明者による事前検討）
上述した自動車に搭載された電子制御システムＳＹＳ１内の電源ＩＣ１の詳細について説明する前に、まず、本発明者が事前検討した電源ＩＣ５０について図９、図１０及び図１１を用いて説明する。

図９は、実施の形態に至る前の構想に係る電源ＩＣ５０の一部の構成例を示す図である。なお、図９には、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を出力する３つの電源回路のうち、電源電圧ＶＯ１を出力する電源回路５０２のみが示されている。

（電源ＩＣ５０の構成）
図９に示すように、電源ＩＣ５０は、基準電圧生成部５０１と、電源回路５０２と、選択回路５０３と、監視回路５０４と、診断制御回路５０５と、判定回路５０６と、抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５３と、を備える。なお、選択回路５０３及び診断制御回路５０５によって制御部が構成される。

基準電圧生成部５０１は、例えばバンドギャップリファレンスであって、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。また、基準電圧生成部５０１は、基準電圧Ｖｒｅｆよりも電圧値の高い診断電圧Ｖ５１、及び、基準電圧Ｖｒｅｆよりも電圧値の低い診断電圧Ｖ５２を生成する。ここでは、基準電圧Ｖｒｅｆが１．２Ｖ、診断電圧Ｖ５１が１．３Ｖ、診断電圧Ｖ５２が１．１Ｖである場合を例に説明する。

電源回路５０２は、例えばレギュレータであって、基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて電源電圧ＶＯ１を生成する。なお、電源回路５０２は、フィードバックされた電圧Ｖｐ２に基づいて電源電圧ＶＯ１の変動を抑制する。電源電圧ＶＯ１は、外部端子ＯＵＴ１を介して、電源ＩＣ５０の外部に設けられたマイコン１０４（図９において不図示）に供給される。ここでは、正常時の電源電圧ＶＯ１が５．０Ｖである場合を例に説明する。

抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５３は、電源電圧ＶＯ１に対応する監視対象電圧Ｖｐ１を生成する監視対象電圧生成部であって、電源回路５０２の出力端子と接地電圧端子との間に直列に設けられている。抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５３は、抵抗素子Ｒ５１，Ｒ５２間のノードＮ５１の電位を監視対象電圧Ｖｐ１として出力するとともに、抵抗素子Ｒ５２，Ｒ５３間のノードＮ５２の電位をフィードバック電圧Ｖｐ２として出力する。なお、抵抗素子Ｒ５１〜Ｒ５３の抵抗値は、電源電圧ＶＯ１が正常である時の監視対象電圧Ｖｐ１が、基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い電圧値を示すように調整されている。

選択回路５０３は、診断制御回路５０５からの制御信号Ｓ１に基づいて監視対象電圧Ｖｐ１、診断電圧Ｖ５１及び診断電圧Ｖ５２の何れかを選択し、電圧Ｖｐとして出力する。

監視回路５０４は、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否かを監視する回路である。具体的には、監視回路５０４は、例えばコンパレータ（比較回路）であって、選択回路５０３の出力電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧値を示しているかを監視して、監視結果（比較結果）Ｍ１を出力する。

例えば、監視回路５０４は、出力電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆ以上である場合、Ｈレベルの監視結果Ｍ１を出力し、出力電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｒｅｆ未満である場合、Ｌレベルの監視結果Ｍ１を出力する。

判定回路５０６は、通常動作時、監視回路５０４の監視結果Ｍ１に基づいて電源電圧ＶＯ１が正常であるか否を判定するとともに、故障診断時、監視回路５０４の監視結果Ｍ１に基づいて監視回路５０４が故障しているか否かを判定する。

具体的には、判定回路５０６は、監視回路５０４の監視結果Ｍ１と、診断制御回路５０５の制御信号Ｓ１（即ち、選択回路５０３によって選択されている電圧の情報）とに基づいて、判定結果Ｄ１を出力する。判定結果Ｄ１は、外部端子ＤＯＵＴを介して、電源ＩＣ５０の外部に設けられたマイコン１０４（図９において不図示）に供給される。

例えば、判定回路５０６は、選択回路５０３によって監視対象電圧Ｖｐ１が選択されている場合、監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力する。また、判定回路５０６は、選択回路５０３によって診断電圧Ｖ５１が選択されている場合、監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力し、選択回路５０３によって診断電圧Ｖ５２が選択されている場合、監視結果Ｍ１を論理反転させて判定結果Ｄ１として出力する。以下、選択回路５０３によって診断電圧Ｖ５１が選択されている場合を、診断電圧Ｖ５１選択時、とも称す。また、選択回路１３によって診断電圧Ｖ５２が選択されている場合を、診断電圧Ｖ５２選択時、とも称す。

（電源ＩＣ５０の動作）
続いて、電源ＩＣ５０の動作について図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、電源ＩＣ５０の通常動作を示すタイミングチャートである。図１１は、電源ＩＣ５０の故障診断動作を示すタイミングチャートである。

まず、図１０に示す通常動作では、選択回路５０３によって監視対象電圧Ｖｐ１が選択される。そのため、監視回路５０４は、監視対象電圧Ｖｐ１（電圧Ｖｐ）が基準電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧値を示しているかを監視して監視結果Ｍ１を出力する。つまり、監視回路５０４は、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否かを監視して監視結果Ｍ１を出力する。

例えば、電源電圧ＶＯ１が正常である場合、監視対象電圧Ｖｐ１（電圧Ｖｐ）が基準電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧値を示すため、監視回路５０４はＨレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ５４〜ｔ５５）。このとき、判定回路５０６は、監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力するため、Ｈレベルの判定結果Ｄ１を出力する（時刻ｔ５４〜ｔ５５）。例えば、外部に設けられたマイコン１０４は、通常動作時におけるＨレベルの判定結果Ｄ１により、電源電圧ＶＯ１が正常であると判断する。

それに対し、電源回路５０２の故障等により電源電圧ＶＯ１が正常でなくなった場合、電源電圧ＶＯ１の低下に伴って、監視対象電圧Ｖｐ１（電圧Ｖｐ）も低下する。そして、監視対象電圧Ｖｐ１が基準電圧Ｖｒｅｆより低い電圧値まで低下すると（時刻ｔ５５）、監視回路５０４は、期待値と異なるＬレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ５５〜ｔ５６）。このとき、判定回路５０６は、監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力するため、Ｌレベルの判定結果Ｄ１を出力する（時刻ｔ５５〜ｔ５６）。例えば、外部に設けられたマイコン１０４は、通常動作時におけるＬレベルの判定結果Ｄ１により、電源電圧ＶＯ１が正常でないと判断する。

次に、図１１に示す故障診断動作では、選択回路５０３によって診断電圧Ｖ５１，Ｖ５２が交互に選択される（時刻ｔ５０、ｔ５１、ｔ５２）。そのため、監視回路５０４では、診断電圧Ｖ５１と基準電圧Ｖｒｅｆとの比較、及び、診断電圧Ｖ５２と基準電圧Ｖｒｅｆとの比較が交互に行われる。

ここで、診断電圧Ｖ５１，Ｖ５２及び基準電圧Ｖｒｅｆのそれぞれの電圧値をＶ５１、Ｖ５２、Ｖｒｅｆとすると、Ｖ５１＞Ｖｒｅｆ＞Ｖ５２の関係が成り立つ。

そのため、監視回路５０４は、故障していなければ、診断電圧Ｖ５１選択時にＨレベルの監視結果Ｍ１を出力し（時刻ｔ５１〜ｔ５２）、診断電圧Ｖ５２選択時にＬレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ５０〜ｔ５１、時刻ｔ５２〜ｔ５３）。

このとき、判定回路５０６は、診断電圧Ｖ５１選択時に監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力し、診断電圧Ｖ５２選択時に監視結果Ｍ１を論理反転して判定結果Ｄ１として出力するため、結果的にＨレベルの判定結果Ｄ１を出力し続ける（時刻ｔ５０〜ｔ５３）。例えば、外部に設けられたマイコン１０４は、故障診断時におけるＨレベルに固定された判定結果Ｄ１により、監視回路５０４が故障していないと判断する。

それに対し、監視回路５０４が故障している場合、監視回路５０４は正確な監視結果Ｍ１を出力することができない。そのため、監視回路５０４は、診断電圧Ｖ５１選択時にＬレベルの監視結果Ｍ１を出力したり、診断電圧Ｖ５２選択時にＨレベルの監視結果Ｍ１を出力したりする。このとき、判定回路５０６は、期待値と異なる電圧レベルの監視結果Ｍ１の出力に応じてＬレベルの判定結果Ｄ１を出力する。例えば、外部に設けられたマイコン１０４は、故障診断時においてＬレベルを含む判定結果Ｄ１により、監視回路５０４が故障していると判断する。

このように、電源ＩＣ５０は、監視回路５０４による電源電圧ＶＯ１の監視、及び、監視回路５０４の故障診断を行うことができる。

しかしながら、電源ＩＣ５０の構成では、監視回路５０４による通常動作（電源電圧ＶＯ１の監視）と、監視回路５０４の故障診断と、を同時に実行させることができない。つまり、監視回路５０４を通常動作させている場合には、監視回路５０４の故障診断を停止し、監視回路５０４の故障診断を行っている場合には、監視回路５０４の通常動作を停止する必要がある。そのため、仮に通常動作中に監視回路５０４が故障した場合には、次に監視回路５０４の故障診断を行うまでその故障を検出することができない。その結果、例えば、監視回路の故障検出が遅れてしまう可能性があった。

そこで、通常動作中に監視回路の故障を診断することができるように、本実施の形態にかかる電源ＩＣ１が見出された。

（本実施の形態に係る電源ＩＣ１）
図３は、電源ＩＣ１の一部の具体的な構成例を示す図である。なお、図３には、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を出力する３つの電源回路のうち、電源電圧ＶＯ１を出力する電源回路１２のみが示されている。

（電源ＩＣ１の構成）
図３に示すように、電源ＩＣ１は、基準電圧生成部１１と、電源回路１２と、選択回路１３と、監視回路１４と、診断制御回路１５と、判定回路１６と、抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２と、を備える。なお、電源ＩＣ１に設けられた構成要素のうち、基準電圧生成部１１及び電源回路１２以外の構成要素により診断回路が構成される。また、選択回路１３及び診断制御回路１５によって制御部が構成される。

基準電圧生成部１１は、例えばバンドギャップリファレンスであって、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。また、基準電圧生成部１１は、基準電圧Ｖｒｅｆよりも電圧値の高い監視用基準電圧Ｖ１、及び、基準電圧Ｖｒｅｆよりも電圧値の低い監視用基準電圧Ｖ２を生成する。本実施の形態では、基準電圧Ｖｒｅｆが１．２Ｖ、電源電圧ＶＯ１が正常である時の監視対象電圧Ｖｍが１．２Ｖ、監視用基準電圧Ｖ１が１．２３６Ｖ、監視用基準電圧Ｖ２が１．１６４Ｖである場合を例に説明する。

電源回路１２は、例えばレギュレータであって、基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて電源電圧ＶＯ１を生成する。なお、電源回路１２は、フィードバックされた電圧Ｖｍに基づいて電源電圧ＶＯ１の変動を抑制する。電源電圧ＶＯ１は、外部端子ＯＵＴ１を介して、電源ＩＣ１の外部に設けられたマイコン１０４（図３において不図示）に供給される。本実施の形態では、正常時の電源電圧ＶＯ１が５．０Ｖである場合を例に説明する。

抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２は、電源電圧ＶＯ１に対応する監視対象電圧Ｖｍを生成する監視対象電圧生成部であって、電源回路１２の出力端子と接地電圧端子との間に直列に設けられている。抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２は、抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２間のノードＮ１１の電位を監視対象電圧Ｖｍとして出力する。なお、抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値は、電源電圧ＶＯ１が正常である時の監視対象電圧Ｖｍが、監視用基準電圧Ｖ１より低く、かつ、監視用基準電圧Ｖ２より高い電圧値を示すように調整されている。

選択回路１３は、診断制御回路１５からの制御信号Ｓ１に基づいて、監視用基準電圧Ｖ１及び監視用基準電圧Ｖ２を周期的に切り替えて監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆとして出力する。

監視回路１４は、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否かを監視する回路である。具体的には、監視回路１４は、例えばコンパレータ（比較回路）であって、監視対象電圧Ｖｍと、選択回路１３の出力電圧Ｖｍｒｅｆと、を比較して、監視結果（比較結果）Ｍ１を出力する。

例えば、監視回路１４は、監視対象電圧Ｖｍが監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆ以上である場合、Ｈレベルの監視結果Ｍ１を出力し、監視対象電圧Ｖｍが監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆ未満である場合、Ｌレベルの監視結果Ｍ１を出力する。

判定回路１６は、監視回路１４の監視結果Ｍ１と、診断制御回路１５の制御信号Ｓ１（即ち、選択回路１３により選択されている電圧の情報）とに基づいて、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否か、及び、監視回路１４が故障しているか否かを判定し、判定結果Ｄ１を出力する。判定結果Ｄ１は、外部端子ＤＯＵＴを介して、電源ＩＣ１の外部に設けられたマイコン１０４（図３において不図示）に供給される。

例えば、判定回路１６は、選択回路１３によって監視用基準電圧Ｖ２が選択されている場合、監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力し、選択回路１３によって監視用基準電圧Ｖ１が選択されている場合、監視結果Ｍ１を論理反転させて判定結果Ｄ１として出力する。以下、選択回路１３によって監視用基準電圧Ｖ１が選択されている場合を、監視用基準電圧Ｖ１選択時、とも称す。また、選択回路１３によって監視用基準電圧Ｖ２が選択されている場合を、監視用基準電圧Ｖ２選択時、とも称す。

（電源ＩＣ１の動作）
続いて、電源ＩＣ１の動作について図４を用いて説明する。図４は、電源ＩＣ１の動作を示すタイミングチャートである。

図４に示す動作では、選択回路１３によって監視用基準電圧Ｖ１，Ｖ２が交互に選択される（時刻ｔ１０、ｔ１１、ｔ１２、ｔ１４、ｔ１５）。そのため、監視回路１４では、監視対象電圧Ｖｍと監視用基準電圧Ｖ１との比較、及び、監視対象電圧Ｖｍと監視用基準電圧Ｖ２との比較が交互に行われる。

ここで、監視用基準電圧Ｖ１，Ｖ２及び正常時の監視対象電圧Ｖｍのそれぞれの電圧値をＶ１、Ｖ２、Ｖｍとすると、Ｖ１＞Ｖｍ＞Ｖ２の関係が成り立つ。

そのため、監視回路１４が故障していない場合、かつ、電源電圧ＶＯ１が正常である場合には、監視回路１４は、監視用基準電圧Ｖ１選択時にＬレベルの監視結果Ｍ１を出力し、監視用基準電圧Ｖ２選択時にＨレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ１０〜ｔ１３）。つまり、監視回路１４は、パルス形状の監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ１０〜ｔ１３）。

このとき、判定回路１６は、監視用基準電圧Ｖ１選択時に監視結果Ｍ１を論理反転させて判定結果Ｄ１として出力するとともに、監視用基準電圧Ｖ２選択時に監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力するため、結果的にＨレベルの判定結果Ｄ１を出力し続ける（時刻ｔ１０〜ｔ１３）。

要するに、判定回路１６は、選択回路１３により選択される監視用基準電圧の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化する場合には、電源電圧ＶＯ１が正常であり、かつ、監視回路１４が故障していないと判定し、Ｈレベルの判定結果Ｄ１を出力し続ける（時刻ｔ１０〜ｔ１３）。

それに対し、電源回路１２の故障等により電源電圧ＶＯ１が正常でなくなった場合、電源電圧ＶＯ１の低下に伴って、監視対象電圧Ｖｍも低下する。そして、監視対象電圧Ｖｍが監視用基準電圧Ｖ２より低い電圧値まで低下すると（時刻ｔ１３）、監視回路１４は、監視用基準電圧Ｖ２選択時において期待値（破線）と異なるＬレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ１３〜ｔ１４、時刻ｔ１５〜ｔ１６）。なお、監視回路１４は、監視用基準電圧Ｖ１選択時には引き続きＬレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ１４〜ｔ１５）。つまり、監視回路１４は、Ｌレベルに固定された監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ１３〜ｔ１６）。

このとき、判定回路１６は、監視用基準電圧Ｖ２選択時における期待値と異なるＬレベルの監視結果Ｍ１の出力に応じて、Ｌレベルの判定結果Ｄ１を出力する（時刻ｔ１３〜ｔ１４、時刻ｔ１５〜ｔ１６）。つまり、判定回路１６は、Ｌレベルを含むパルス形状の判定結果Ｄ１を出力する（時刻ｔ１３〜ｔ１６）。

また、監視回路１４が故障している場合には、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否かに関わらず、監視回路１４は正確な監視結果Ｍ１を出力することができない。そのため、監視回路１４は、監視用基準電圧Ｖ１選択時にＨレベルの監視結果Ｍ１を出力したり、監視用基準電圧Ｖ２選択時にＬレベルの監視結果Ｍ１を出力したりする。このとき、判定回路１６は、期待値と異なる電圧レベルの監視結果Ｍ１の出力に応じてＬレベルの判定結果Ｄ１を出力する。

要するに、判定回路１６は、選択回路１３により選択される監視用基準電圧の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化しない場合には、電源電圧ＶＯ１が異常であり、又は、監視回路１４が故障していると判定し、Ｌレベルを含む（即ちパルス形状の）判定結果Ｄ１を出力する。

このように、本実施の形態に係る電源ＩＣ１及びそれに設けられた診断回路は、正常時の監視対象電圧Ｖｍよりも高い電圧値を示す監視用基準電圧Ｖ１、及び、正常時の監視対象電圧Ｖｍよりも低い電圧値を示す監視用基準電圧Ｖ２を周期的に切り替えて出力する選択回路１３と、監視対象電圧Ｖｍ及び選択回路１３の出力電圧Ｖｍｒｅｆを比較して監視結果Ｍ１を出力する監視回路１４と、を備える。そして、本実施の形態に係る電源ＩＣ１及びそれに設けられた診断回路は、選択回路１３による選択の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化する場合には、電源電圧ＶＯ１が正常であり、かつ、監視回路１４が故障していないと判定し、選択回路１３による選択の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化しない場合には、電源電圧ＶＯ１が異常であり、又は、監視回路１４が故障していると判定する。

それにより、本実施の形態に係る電源ＩＣ１及びそれに設けられた診断回路は、通常動作中に監視回路１４の故障診断を行うことが可能になるため、通常動作中に監視回路１４が故障した場合でも速やかにその故障を検出することができる。また、通常動作前に監視回路１４の故障診断のための期間を設ける必要がない。

本実施の形態では、基準電圧生成部１１、電源回路１２及び診断回路が一つのチップ（電源ＩＣ１）上に設けられた場合を例に説明したが、これに限られない。当然ながら、基準電圧生成部１１、電源回路１２、及び、診断回路は、それぞれ異なるチップ上に設けられてもよい。

（電源ＩＣ１のより具体的な構成）
以下では、電源ＩＣ１のより具体的な構成について図５を用いて説明する。
図５は、電源ＩＣ１の具体的な構成例を示す図である。図５では、電源電圧ＶＯ１を出力する電源回路１２＿１（電源回路１２に相当）だけでなく、電源電圧ＶＯ２，ＶＯ３をそれぞれ出力する２つの電源回路１２＿２，１２＿３及びそれらの周辺回路も省略せずに示されている。なお、図５には、電源ＩＣ１外部に設けられたセンサ１０２、ドライバ１０３、及び、マイコン１０４も示されている。

図５に示す電源ＩＣ１には、マイコン１０４、センサ１０２及びドライバ１０３に対して、それぞれ基準電圧生成部１１＿１〜１１＿３、電源回路１２＿１〜１２＿３、選択回路１３＿１〜１３＿３、及び、監視対象電圧生成部１７＿１〜１７＿３が設けられている。また、マイコン１０４、センサ１０２及びドライバ１０３に対して、監視回路１４、診断制御回路１５、判定回路１６及び選択回路１８，１９が共通に設けられている。

電源回路１２＿１〜１２＿３は、それぞれ、基準電圧生成部１１＿１〜１１＿３からの基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ３に基づいて電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を出力する。電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３は、それぞれ、外部端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３を介して、マイコン１０４、センサ１０２及びドライバ１０３に供給される。

選択回路１３＿１は、診断制御回路１５からの制御信号Ｓ１に基づいて、基準電圧生成部１１＿１から出力される監視用基準電圧Ｖ１１，Ｖ１２を周期的に切り替えて出力する。選択回路１３＿２は、制御信号Ｓ１に基づいて、基準電圧生成部１１＿２から出力される監視用基準電圧Ｖ２１，Ｖ２２を周期的に切り替えて出力する。選択回路１３＿３は、制御信号Ｓ１に基づいて、基準電圧生成部１１＿３から出力される監視用基準電圧Ｖ３１，Ｖ３２を周期的に切り替えて出力する。

監視対象電圧生成部１７＿１〜１７＿３は、何れも抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２からなり、それぞれ電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３に対応する監視対象電圧Ｖｍ１〜Ｖｍ３を出力する。

選択回路１８は、診断制御回路１５からの制御信号Ｓ２に基づいて、選択回路１３＿１〜１３＿３のそれぞれの出力電圧を時分割で切り替えて監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆとして出力する。選択回路１９は、診断制御回路１５からの制御信号Ｓ２に基づいて、監視対象電圧Ｖｍ１〜Ｖｍ３を時分割で切り替えて監視対象電圧Ｖｍとして出力する。なお、選択回路１８、１９による選択の切り替え周期は、監視回路１４によって各電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３が正常であるか否かを監視するのに十分な長さとなるように調整される。

監視回路１４は、選択回路１９の出力電圧Ｖｍと、選択回路１８の出力電圧Ｖｍｒｅｆと、を比較して、監視結果Ｍ１を出力する。判定回路１６は、監視結果Ｍ１と、制御信号Ｓ１，Ｓ２（即ち、選択回路１８，１９により選択されている電圧の情報）とに基づいて、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３が正常であるか否かを順番に判定するとともに監視回路１４が故障しているか否かを判定し、判定結果Ｄ１を出力する。判定結果Ｄ１は、外部端子ＤＯＵＴを介して、電源ＩＣ１の外部に設けられたマイコン１０４に供給される。監視回路１４、診断制御回路１５、判定回路１６の詳細な動作については、上述のとおりであるため、その説明を省略する。

このように、図５に示す電源ＩＣ１は、複数の電源回路１２＿１〜１２＿３からそれぞれ出力される電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を、１つの監視回路１４を用いて監視している。そのため、回路規模の増大や消費電流の増大が抑制される。また、図５に示す電源ＩＣ１は、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を監視しつつ、監視回路１４の故障診断を行うことができる。

＜実施の形態２＞
図６は、実施の形態２に係る電源ＩＣ２の構成例を示す図である。
図６に示すように、電源ＩＣ２は、基準電圧生成部２１と、電源回路２２と、選択回路２３と、監視回路２４と、診断制御回路２５と、判定回路２６と、抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２３と、を備える。電源ＩＣ２に設けられた構成要素のうち、基準電圧生成部２１及び電源回路２２以外の構成要素によって診断回路が構成される。また、選択回路２３及び診断制御回路２５によって制御部が構成される。

なお、基準電圧生成部２１、電源回路２２、選択回路２３、監視回路２４、診断制御回路２５、判定回路２６、及び、抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２３は、それぞれ、基準電圧生成部１１、電源回路１２、選択回路１３、監視回路１４、診断制御回路１５、判定回路１６、及び、抵抗素子Ｒ１１，Ｒ１２に対応する。

基準電圧生成部２１は、例えばバンドギャップリファレンスであって、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。本実施の形態では、基準電圧Ｖｒｅｆが１．２Ｖ、電源電圧ＶＯ１が正常である時の監視対象電圧Ｖｍ１が１．２３６Ｖ、電源電圧ＶＯ１が正常である時の監視対象電圧Ｖｍ２が１．１６４Ｖである場合を例に説明する。

電源回路２２は、例えばレギュレータであって、基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて電源電圧ＶＯ１を生成する。なお、電源回路１２は、フィードバックされた電圧Ｖｍ２に基づいて電源電圧ＶＯ１の変動を抑制する。電源電圧ＶＯ１は、外部端子ＯＵＴ１を介して、電源ＩＣ２の外部に設けられたマイコン２０４（図６において不図示）に供給される。本実施の形態では、正常時の電源電圧ＶＯ１が５．０Ｖである場合を例に説明する。

抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２３は、電源電圧ＶＯ１に対応する監視対象電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２を生成する監視対象電圧生成部であって、電源回路２２の出力端子と接地電圧端子との間に直列に設けられている。抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２３は、抵抗素子Ｒ２１，Ｒ２２間のノードＮ２１の電位を監視対象電圧Ｖｍ１として出力するとともに、抵抗素子Ｒ２２，Ｒ２３間のノードＮ２２の電位を監視対象電圧Ｖｍ２として出力する。なお、抵抗素子Ｒ２１〜Ｒ２３の抵抗値は、電源電圧ＶＯ１が正常である時の監視対象電圧Ｖｍ１が基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い電圧値を示し、かつ、電源電圧ＶＯ１が正常である時の監視対象電圧Ｖｍ２が基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い電圧値を示すように調整されている。

選択回路２３は、診断制御回路２５からの制御信号Ｓ１に基づいて、監視対象電圧Ｖｍ１及び監視対象電圧Ｖｍ２を周期的に切り替えて監視対象電圧Ｖｍとして出力する。

監視回路２４は、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否かを監視する回路である。具体的には、監視回路２４は、例えばコンパレータ（比較回路）であって、選択回路２３の出力電圧Ｖｍと、基準電圧Ｖｒｅｆと、を比較して、監視結果（比較結果）Ｍ１を出力する。

例えば、監視回路２４は、監視対象電圧Ｖｍが基準電圧Ｖｒｅｆ以上である場合、Ｈレベルの監視結果Ｍ１を出力し、監視対象電圧Ｖｍが基準電圧Ｖｒｅｆ未満である場合、Ｌレベルの監視結果Ｍ１を出力する。

判定回路２６は、監視回路２４の監視結果Ｍ１と、診断制御回路２５の制御信号Ｓ１（即ち、選択回路２３により選択されている電圧の情報）とに基づいて、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否か、及び、監視回路２４が故障しているか否かを判定し、判定結果Ｄ１を出力する。判定結果Ｄ１は、外部端子ＤＯＵＴを介して、電源ＩＣ２の外部に設けられたマイコン２０４（図６において不図示）に供給される。

例えば、判定回路２６は、選択回路２３によって監視対象電圧Ｖｍ１が選択されている場合、監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力し、選択回路２３によって監視対象電圧Ｖｍ２が選択されている場合、監視結果Ｍ１を論理反転させて判定結果Ｄ１として出力する。以下、選択回路２３によって監視対象電圧Ｖｍ１が選択されている場合を、監視対象電圧Ｖｍ１選択時、とも称す。また、選択回路２３によって監視対象電圧Ｖｍ２が選択されている場合を、監視対象電圧Ｖｍ２選択時、とも称す。

（電源ＩＣ２の動作）
続いて、電源ＩＣ２の動作について図７を用いて説明する。図７は、電源ＩＣ２の動作を示すタイミングチャートである。

図７に示す通常動作では、選択回路２３によって監視対象電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２が交互に選択される（時刻ｔ２０、ｔ２１、ｔ２２、ｔ２３、ｔ２４、ｔ２６、ｔ２７、ｔ２８）。そのため、監視回路２４では、監視対象電圧Ｖｍ１と基準電圧Ｖｒｅｆとの比較、及び、監視対象電圧Ｖｍ２と基準電圧Ｖｒｅｆとの比較が交互に行われる。

ここで、正常時の監視対象電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２及び基準電圧Ｖｒｅｆのそれぞれの電圧値をＶｍ１、Ｖｍ２、Ｖｒｅｆとすると、Ｖｍ１＞Ｖｒｅｆ＞Ｖｍ２の関係が成り立つ。

そのため、監視回路２４が故障していない場合、かつ、電源電圧ＶＯ１が正常である場合には、監視回路２４は、監視対象電圧Ｖｍ１選択時にＨレベルの監視結果Ｍ１を出力し、監視対象電圧Ｖｍ２選択時にＬレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ２０〜ｔ２４）。つまり、監視回路２４は、パルス形状の監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ２０〜ｔ２４）。

このとき、判定回路２６は、監視対象電圧Ｖｍ１選択時に監視結果Ｍ１をそのまま判定結果Ｄ１として出力するとともに、監視対象電圧Ｖｍ２選択時に監視結果Ｍ１を論理反転させて判定結果Ｄ１として出力するため、結果的にＨレベルの判定結果Ｄ１を出力し続ける（時刻ｔ２０〜ｔ２４）。

要するに、判定回路２６は、選択回路２３により選択される監視対象電圧の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化する場合には、電源電圧ＶＯ１が正常であり、かつ、監視回路２４が故障していないと判定し、Ｈレベルの判定結果Ｄ１を出力し続ける（時刻ｔ２０〜ｔ２４）。

それに対し、電源回路２２の故障等により電源電圧ＶＯ１が正常でなくなった場合、電源電圧ＶＯ１の低下に伴って、監視対象電圧Ｖｍ１も低下する。そして、監視対象電圧Ｖｍ１が基準電圧Ｖｒｅｆより低い電圧値まで低下すると（時刻ｔ２４）、監視回路２４は、監視対象電圧Ｖｍ１選択時において期待値（破線）と異なるＬレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ２４〜ｔ２５、時刻ｔ２６〜ｔ２７、時刻ｔ２８〜ｔ２９）。なお、監視回路２４は、監視対象電圧Ｖｍ２選択時には引き続きＬレベルの監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ２５〜ｔ２６、時刻ｔ２７〜ｔ２８）。つまり、監視回路２４は、Ｌレベルに固定された監視結果Ｍ１を出力する（時刻ｔ２４〜ｔ２９）。

このとき、判定回路２６は、監視対象電圧Ｖｍ１選択時における期待値と異なるＬレベルの監視結果Ｍ１の出力に応じて、Ｌレベルの判定結果Ｄ１を出力する（時刻ｔ２４〜ｔ２５、時刻ｔ２６〜ｔ２７、時刻ｔ２８〜ｔ２９）。つまり、判定回路２６は、Ｌレベルを含むパルス形状の判定結果Ｄ１を出力する（時刻ｔ２４〜ｔ２９）。

また、監視回路２４が故障している場合には、電源電圧ＶＯ１が正常であるか否かに関わらず、監視回路２４は正確な監視結果Ｍ１を出力することができない。そのため、監視回路２４は、監視対象電圧Ｖｍ１選択時にＬレベルの監視結果Ｍ１を出力したり、監視対象電圧Ｖｍ２選択時にＨレベルの監視結果Ｍ１を出力したりする。このとき、判定回路２６は、期待値と異なる電圧レベルの監視結果Ｍ１の出力に応じてＬレベルの判定結果Ｄ１を出力する。つまり、判定回路２６は、Ｌレベルを含むパルス形状の判定結果Ｄ１を出力する。

要するに、判定回路２６は、選択回路２３により選択される監視対象電圧の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化しない場合には、電源電圧ＶＯ１が異常であり、又は、監視回路２４が故障していると判定し、Ｌレベルを含む（即ちパルス形状の）判定結果Ｄ１を出力する。

このように、本実施の形態に係る電源ＩＣ２及びそれに設けられた診断回路は、正常時に基準電圧Ｖｒｅｆよりも高い電圧値を示す監視対象電圧Ｖｍ１、及び、正常時に基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い電圧値を示す監視対象電圧Ｖｍ２を周期的に切り替えて出力する選択回路２３と、選択回路２３の出力電圧Ｖｍ及び基準電圧Ｖｒｅｆを比較して監視結果Ｍ１を出力する監視回路２４と、を備える。そして、本実施の形態に係る電源ＩＣ２及びそれに設けられた診断回路は、選択回路２３による選択の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化する場合には、電源電圧ＶＯ１が正常であり、かつ、監視回路２４が故障していないと判定し、選択回路２３による選択の切り替わりに応じて監視結果Ｍ１の値が変化しない場合には、電源電圧ＶＯ１が異常であり、又は、監視回路２４が故障していると判定する。

それにより、本実施の形態に係る電源ＩＣ２及びそれに設けられた診断回路は、通常動作中に監視回路２４の故障診断を行うことが可能になるため、通常動作中に監視回路２４が故障した場合でも速やかにその故障を検出することができる。また、通常動作前に監視回路２４の故障診断のための期間を設ける必要がない。

本実施の形態では、基準電圧生成部２１、電源回路２２及び診断回路が一つのチップ（電源ＩＣ２）上に設けられた場合を例に説明したが、これに限られない。当然ながら、基準電圧生成部２１、電源回路２２、及び、診断回路は、それぞれ異なるチップ上に設けられてもよい。

また、本実施の形態では、電源ＩＣ２に１つの電源回路２２が設けられた場合を例に説明したが、これに限られない。電源ＩＣ２には複数の電源回路が設けられてもよい。以下、図８を用いて具体的に説明する。

（電源ＩＣ２の変形例）
図８は、電源ＩＣ２の変形例を電源ＩＣ２ａとして示す図である。電源ＩＣ２ａには、電源電圧ＶＯ１を出力する電源回路２２＿１（電源回路２２に相当）だけでなく、電源電圧ＶＯ２，ＶＯ３をそれぞれ出力する２つの電源回路２２＿２，２２＿３が設けられている。なお、図８には、電源ＩＣ２ａ外部に設けられたセンサ２０２、ドライバ２０３、及び、マイコン２０４も示されている。

図８に示すように、電源ＩＣ２ａには、マイコン２０４、センサ２０２及びドライバ２０３に対して、それぞれ電源回路２２＿１〜２２＿３、選択回路２３＿１〜２３＿３、及び、監視対象電圧生成部２７＿１〜２７＿３が設けられている。また、マイコン２０４、センサ２０２及びドライバ２０３に対して、基準電圧生成部２１、監視回路２４、診断制御回路２５、判定回路２６及び選択回路２８が共通に設けられている。

電源回路２２＿１〜２２＿３は、共通の基準電圧生成部２１からの基準電圧Ｖｒｅｆに基づいて電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を出力する。電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３は、それぞれ、外部端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３を介して、マイコン２０４、センサ２０２及びドライバ２０３に供給される。

監視対象電圧生成部２７＿１〜２７＿３は、何れも抵抗素子Ｒ２１〜２３からなり、それぞれ監視対象電圧Ｖｍ１１，Ｖｍ１２〜Ｖｍ３１，Ｖｍ３２を出力する。

選択回路２３＿１は、診断制御回路２５からの制御信号Ｓ１に基づいて、監視対象電圧生成部２７＿１から出力される監視対象電圧Ｖｍ１１，Ｖｍ１２を周期的に切り替えて出力する。選択回路２３＿２は、制御信号Ｓ１に基づいて、監視対象電圧生成部２７＿２から出力される監視対象電圧Ｖｍ２１，Ｖｍ２２を周期的に切り替えて出力する。選択回路２３＿３は、制御信号Ｓ１に基づいて、監視対象電圧生成部２７＿３から出力される監視対象電圧Ｖｍ３１，Ｖｍ３２を周期的に切り替えて出力する。

選択回路２８は、診断制御回路２５からの制御信号Ｓ２に基づいて、選択回路２３＿１〜２３＿３のそれぞれの出力電圧を時分割で切り替えて監視対象電圧Ｖｍとして出力する。なお、選択回路２８による選択の切り替え周期は、監視回路２４によって各電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３が正常であるか否かを確認するのに十分な長さとなるように調整される。

監視回路２４は、選択回路２８の出力電圧Ｖｍと、基準電圧Ｖｒｅｆと、を比較して、監視結果Ｍ１を出力する。判定回路２６は、監視結果Ｍ１と、制御信号Ｓ１，Ｓ２（即ち、選択回路２８により選択されている電圧の情報）とに基づいて、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３が正常であるか否かを順番に判定するとともに監視回路２４が故障しているか否かを判定し、判定結果Ｄ１を出力する。判定結果Ｄ１は、外部端子ＤＯＵＴを介して、電源ＩＣ２ａの外部に設けられたマイコン２０４に供給される。監視回路２４、診断制御回路２５、判定回路２６の詳細な動作については、上述のとおりであるため、その説明を省略する。

このように、電源ＩＣ２ａは、複数の電源回路２２＿１〜２２＿３からそれぞれ出力される電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を、１つの監視回路２４を用いて監視している。そのため、回路規模の増大や消費電流の増大が抑制される。また、監視回路２４には、監視対象電圧が切り替わっても共通の基準電圧Ｖｒｅｆが供給されていればよい。つまり、電源ＩＣ２ａには、１つの基準電圧生成部２１が設けられていればよい。そのため、回路規模の増大や消費電流の増大がさらに抑制される。また、電源ＩＣ２ａは、電源電圧ＶＯ１〜ＶＯ３を監視しつつ、監視回路１４の故障診断を行うことができる。

以上のように、上記実施の形態１、２に係る電源ＩＣ及びそれに設けられた診断回路は、監視対象電圧Ｖｍの電圧値と監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆ（基準電圧Ｖｒｅｆ含む）の電圧値との上下関係が周期的に切り替わるように、監視対象電圧Ｖｍ及び監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆの何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替える制御部と、監視対象電圧Ｖｍと監視用基準電圧Ｖｍｒｅｆとを比較する比較回路と、を備える。

そして、上記実施の形態１，２に係る電源ＩＣ及びそれに設けられた診断回路は、選択回路による選択の切り替わりに応じて比較結果（監視結果Ｍ１）が変化する場合には、電源電圧が正常であり、かつ、監視回路が故障していないと判定し、選択回路による選択の切り替わりに応じて比較結果（監視結果Ｍ１）が変化しない場合には、電源電圧が異常であり、又は、監視回路が故障していると判定する。

それにより、上記実施の形態１，２に係る電源ＩＣ及びそれに設けられた診断回路は、通常動作中に監視回路の故障診断を行うことが可能になるため、通常動作中に監視回路が故障した場合でも速やかにその故障を検出することができる。また、通常動作前に監視回路の故障診断のための期間を設ける必要がない。

上記実施の形態１，２では、電源ＩＣ１，２を備えた電子制御システムが自動車に搭載された場合を例に説明したが、これに限られず。他の機器に搭載されてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。

例えば、上記の実施の形態に係る半導体装置では、半導体基板、半導体層、拡散層（拡散領域）などの導電型（ｐ型もしくはｎ型）を反転させた構成としてもよい。そのため、ｎ型、及びｐ型の一方の導電型を第１の導電型とし、他方の導電型を第２の導電型とした場合、第１の導電型をｐ型、第２の導電型をｎ型とすることもできるし、反対に第１の導電型をｎ型、第２の導電型をｐ型とすることもできる。

１，２，２ａ 電源ＩＣ
１１ 基準電圧生成部
１１＿１〜１１＿３ 基準電圧生成部
１２，１２＿１〜１２＿３ 電源回路
１３，１３＿１〜１３＿３ 選択回路
１４ 監視回路
１５ 診断制御回路
１６ 判定回路
１７＿１〜１７＿３ 監視対象電圧生成部
１８ 選択回路
１９ 選択回路
２１ 基準電圧生成部
２２，２２＿１〜２２＿３ 電源回路
２３ 選択回路
２４ 監視回路
２５ 診断制御回路
２６ 判定回路
２７＿１〜２７＿３ 監視対象電圧生成部
２８ 選択回路
１０１ エンジン
１０２ センサ
１０３ ドライバ
１０４ マイコン
１０５ ブレーキ
２０２ センサ
２０３ ドライバ
２０４ マイコン
ＳＹＳ１ 電子制御システム
ＤＯＵＴ 外部端子
Ｅ１ 電子制御ユニット
ＯＵＴ１〜ＯＵＴ３ 外部端子
Ｒ１１，Ｒ１２ 抵抗素子
Ｒ２１〜Ｒ２３ 抵抗素子

Claims (10)

1. 基準電圧に基づいて電源回路から出力される電源電圧が正常である場合における当該電源電圧に対応する監視対象電圧と、前記基準電圧に対応する監視用基準電圧と、のそれぞれの電圧値の上下関係が周期的に切り替わるように、前記監視対象電圧及び前記監視用基準電圧の何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替える制御部と、
   前記監視対象電圧と前記監視用基準電圧とを比較する比較回路と、
   前記比較回路の比較結果、及び、前記制御部によって周期的に切り替えられる前記監視対象電圧又は前記監視用基準電圧の電圧値の情報に基づいて、前記電源電圧が正常であるか否か、及び、前記比較回路が故障しているか否かを判定する判定回路と、
   を備えた診断回路。
2. 前記判定回路は、
   前記制御部による電圧値の周期的な切り替わりに応じて前記比較回路の比較結果が変化する場合、前記電源電圧が正常であり、かつ、前記比較回路が故障していないと判定し、
   前記制御部による電圧値の周期的な切り替わりに応じて前記比較回路の比較結果が変化しない場合、前記電源電圧が異常であり、又は、前記比較回路が故障していると判定する、
   請求項１に記載の診断回路。
3. 前記制御部は、
   前記電源電圧が正常である場合に前記監視対象電圧よりも高い前記第１電圧値を示す第１監視用基準電圧と、前記電源電圧が正常である場合に前記監視対象電圧よりも低い前記第２電圧値を示す第２監視用基準電圧と、を周期的に切り替えて前記監視用基準電圧として出力する選択回路を有する、
   請求項１に記載の診断回路。
4. 前記制御部は、
   前記電源電圧に比例し、かつ、前記電源電圧が正常である場合に前記基準電圧よりも高い前記第１電圧値を示す第１監視対象電圧と、前記電源電圧に比例し、かつ、前記電源電圧が正常である場合に前記基準電圧よりも低い前記第２電圧値を示す第２監視対象電圧と、を周期的に切り替えて前記監視対象電圧として出力する選択回路を有する、
   請求項１に記載の診断回路。
5. 請求項１に記載の診断回路と、
   前記基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
   前記電源回路と、
   を備えた、半導体装置。
6. 請求項１に記載の診断回路と、
   前記基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
   前記電源電圧を出力する前記電源回路と、
   前記電源電圧によって駆動され、センサからの情報に基づいて、ドライバに対して指示を与える演算処理装置と、
   を備えた車載用電子制御ユニット。
7. 基準電圧に基づいて電源回路から出力される電源電圧が正常である場合における当該電源電圧に対応する監視対象電圧と、前記基準電圧に対応する監視用基準電圧と、のそれぞれの電圧値の上下関係が周期的に切り替わるように、前記監視対象電圧及び前記監視用基準電圧の何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替え、
   前記監視対象電圧と前記監視用基準電圧とを比較回路を用いて比較し、
   前記比較回路の比較結果、及び、周期的に切り替えられる前記監視対象電圧又は前記監視用基準電圧の電圧値の情報に基づいて、前記電源電圧が正常であるか否かを判定するとともに、前記比較回路が故障しているか否かを判定する、
   診断回路の診断方法。
8. 前記判定するステップでは、
   前記監視対象電圧の電圧値、又は、前記監視用基準電圧の電圧値の周期的な切り替わりに応じて前記比較結果が変化する場合、前記電源電圧が正常であり、かつ、前記比較回路が故障していないと判定し、
   前記監視対象電圧の電圧値、又は、前記監視用基準電圧の電圧値の周期的な切り替わりに応じて前記比較結果が変化しない場合、前記電源電圧が異常であり、又は、前記比較回路が故障していると判定する、
   請求項７に記載の診断回路の診断方法。
9. 前記監視対象電圧及び前記監視用基準電圧の何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替えるステップでは、
   前記電源電圧が正常である場合に前記監視対象電圧よりも高い前記第１電圧値を示す第１監視用基準電圧と、前記電源電圧が正常である場合に前記監視対象電圧よりも低い前記第２電圧値を示す第２監視用基準電圧と、を周期的に切り替えて前記監視用基準電圧として出力する、
   請求項７に記載の診断回路の診断方法。
10. 前記監視対象電圧及び前記監視用基準電圧の何れか一方の電圧値を第１電圧値及び第２電圧値に周期的に切り替えるステップでは、
    前記電源電圧に比例し、かつ、前記電源電圧が正常である場合に前記基準電圧よりも高い前記第１電圧値を示す第１監視対象電圧と、前記電源電圧に比例し、かつ、前記電源電圧が正常である場合に前記基準電圧よりも低い前記第２電圧値を示す第２監視対象電圧と、を周期的に切り替えて前記監視対象電圧として出力する、
    請求項７に記載の診断回路の診断方法。

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