JPH09222448A - 故障診断機能付安全回路 - Google Patents
故障診断機能付安全回路Info
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- JPH09222448A JPH09222448A JP8029412A JP2941296A JPH09222448A JP H09222448 A JPH09222448 A JP H09222448A JP 8029412 A JP8029412 A JP 8029412A JP 2941296 A JP2941296 A JP 2941296A JP H09222448 A JPH09222448 A JP H09222448A
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- JP
- Japan
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- failure
- switching device
- safety circuit
- semiconductor switching
- potential
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡素な構造で、回路デバイスを過電流や過昇
温から有効に保護しながら、その故障原因を的確に診断
する。 【解決手段】 電源であるバッテリー１０と、負荷であ
るランプ１６Ａ，１６Ｂとの間に、ＦＥＴ１４等のスイ
ッチ手段を設け、かつ、これと直列にＰＴＣ１５を配す
る。信号処理部１８は、ＰＴＣ１５の両端電位のうちの
少なくとも一方の電位（例えばＦ点の電位）を取込み、
この電位が異常の場合にその電位に基づいて故障原因を
判定する。
温から有効に保護しながら、その故障原因を的確に診断
する。 【解決手段】 電源であるバッテリー１０と、負荷であ
るランプ１６Ａ，１６Ｂとの間に、ＦＥＴ１４等のスイ
ッチ手段を設け、かつ、これと直列にＰＴＣ１５を配す
る。信号処理部１８は、ＰＴＣ１５の両端電位のうちの
少なくとも一方の電位（例えばＦ点の電位）を取込み、
この電位が異常の場合にその電位に基づいて故障原因を
判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等において
電源と負荷との間にスイッチ手段が設けられた故障診断
機能付安全回路に関するものである。
電源と負荷との間にスイッチ手段が設けられた故障診断
機能付安全回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電源と負荷との間に手動スイッチ
や半導体スイッチングデバイス等のスイッチ手段が設け
られた回路の中には、故障の発生の有無を自動的に判定
し、安全動作を行う故障診断機能を備えた安全回路があ
る。
や半導体スイッチングデバイス等のスイッチ手段が設け
られた回路の中には、故障の発生の有無を自動的に判定
し、安全動作を行う故障診断機能を備えた安全回路があ
る。
【０００３】その一例を図３に示す。図において、９０
は半導体スイッチデバイスであるＦＥＴ（電界効果トラ
ンジスタ）であり、そのソースに電源であるバッテリー
９２のプラス端子が接続され、ドレインにランプ９４等
の負荷が接続されるとともに、これらドレインとランプ
９４等との間に抵抗９８が設けられている。制御部９６
は、マイクロコンピュータ等で構成され、上記ＦＥＴ９
０のゲートにゲート信号を入力してこのＦＥＴ９０をオ
ンオフさせるとともに、抵抗９８の電源側のＸ点の電位
及びアース側のＹ点の電位を取込み、これらの電位に基
づいて故障発生の有無を判定する役割を果たす。その判
定内容は次の通りである。
は半導体スイッチデバイスであるＦＥＴ（電界効果トラ
ンジスタ）であり、そのソースに電源であるバッテリー
９２のプラス端子が接続され、ドレインにランプ９４等
の負荷が接続されるとともに、これらドレインとランプ
９４等との間に抵抗９８が設けられている。制御部９６
は、マイクロコンピュータ等で構成され、上記ＦＥＴ９
０のゲートにゲート信号を入力してこのＦＥＴ９０をオ
ンオフさせるとともに、抵抗９８の電源側のＸ点の電位
及びアース側のＹ点の電位を取込み、これらの電位に基
づいて故障発生の有無を判定する役割を果たす。その判
定内容は次の通りである。
【０００４】１）ＦＥＴ９０をオン状態（ソースとドレ
インとを導通した状態）に切換えているにもかかわら
ず、ＸＹ間の電位差が０Ｖのままである場合、すなわち
電流が流れていない場合には、ランプ９４等の負荷が断
線したものと判定する。 ２）ＦＥＴ９０がオン状態でＸＹ間の電位差が通常使用
時の電位差よりも大きくなった場合、すなわち、過電流
が流れた場合には、ランプ９４等の負荷の短絡やバッテ
リー９２の電圧異常が発生したものと判定して、直ちに
ＦＥＴ９０をオフ状態にする（すなわち安全動作を行
う）。
インとを導通した状態）に切換えているにもかかわら
ず、ＸＹ間の電位差が０Ｖのままである場合、すなわち
電流が流れていない場合には、ランプ９４等の負荷が断
線したものと判定する。 ２）ＦＥＴ９０がオン状態でＸＹ間の電位差が通常使用
時の電位差よりも大きくなった場合、すなわち、過電流
が流れた場合には、ランプ９４等の負荷の短絡やバッテ
リー９２の電圧異常が発生したものと判定して、直ちに
ＦＥＴ９０をオフ状態にする（すなわち安全動作を行
う）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、上記ＦＥＴ９０
をはじめとして半導体スイッチングデバイスの改良は目
覚ましく、その許容電流範囲の拡大に伴って、ランプ調
光、モータ制御といった幅広い分野に亘り上記半導体ス
イッチングデバイスの利用が可能とされている。しかし
ながら、このような半導体スイッチングデバイスは、上
記許容電流範囲を少しでも超えたり、デバイス周辺温度
がその規格温度を僅かに超えたりするだけでも、制御不
可能となったり、最悪の場合にはデバイス自体が破壊さ
れて再使用不能となったりするおそれがあり、その対策
が非常に重要となっている。また、このような半導体ス
イッチングデバイスを用いない場合でも、他の回路素子
を保護する必要があることに変わりはない。
をはじめとして半導体スイッチングデバイスの改良は目
覚ましく、その許容電流範囲の拡大に伴って、ランプ調
光、モータ制御といった幅広い分野に亘り上記半導体ス
イッチングデバイスの利用が可能とされている。しかし
ながら、このような半導体スイッチングデバイスは、上
記許容電流範囲を少しでも超えたり、デバイス周辺温度
がその規格温度を僅かに超えたりするだけでも、制御不
可能となったり、最悪の場合にはデバイス自体が破壊さ
れて再使用不能となったりするおそれがあり、その対策
が非常に重要となっている。また、このような半導体ス
イッチングデバイスを用いない場合でも、他の回路素子
を保護する必要があることに変わりはない。
【０００６】ここで、前記図３に示した回路では、制御
部９６にＸ点及びＹ点での電位を取込み、これらの電位
に基づいて過電流の発生の有無を判定し、過電流が発生
したと判定した場合に制御部９６がＦＥＴ９０をオフ状
態に切換えるものであるため、この制御部９６が故障し
た場合や、誤検知が生じた場合には、ＦＥＴ９０等が有
効に保護されないことになり、信頼性が低い欠点があ
る。また、上記過電流だけでなく、回路に過昇温が発生
したか否かを知るためには、上記抵抗９８とは別に感温
デバイス等の高価なデバイスを新たに設置する必要があ
り、コスト高になるとともに、制御も複雑になる欠点が
ある。
部９６にＸ点及びＹ点での電位を取込み、これらの電位
に基づいて過電流の発生の有無を判定し、過電流が発生
したと判定した場合に制御部９６がＦＥＴ９０をオフ状
態に切換えるものであるため、この制御部９６が故障し
た場合や、誤検知が生じた場合には、ＦＥＴ９０等が有
効に保護されないことになり、信頼性が低い欠点があ
る。また、上記過電流だけでなく、回路に過昇温が発生
したか否かを知るためには、上記抵抗９８とは別に感温
デバイス等の高価なデバイスを新たに設置する必要があ
り、コスト高になるとともに、制御も複雑になる欠点が
ある。
【０００７】なお、従来から上記のような過電流による
不都合を回避する手段としてヒューズが知られている
が、このヒューズは、過電流発生によって一旦溶断され
ると、交換しない限り再通電ができないので、メンテナ
ンスが非常に煩わしい欠点がある。しかも、上記のよう
な自動的な故障診断ができない欠点もある。
不都合を回避する手段としてヒューズが知られている
が、このヒューズは、過電流発生によって一旦溶断され
ると、交換しない限り再通電ができないので、メンテナ
ンスが非常に煩わしい欠点がある。しかも、上記のよう
な自動的な故障診断ができない欠点もある。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、簡素な
構造で、過電流や過昇温から半導体スイッチングデバイ
ス等の回路構成要素を確実に保護し、かつ故障発生の有
無を的確に診断できる故障診断機能付安全回路を提供す
ることを目的とする。
構造で、過電流や過昇温から半導体スイッチングデバイ
ス等の回路構成要素を確実に保護し、かつ故障発生の有
無を的確に診断できる故障診断機能付安全回路を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、電源と負荷とを導通させるオ
ン状態と遮断するオフ状態とに切換えられるスイッチ手
段が設けられた回路において、上記スイッチ手段と直列
に正特性サーミスタを配するとともに、この正特性サー
ミスタの両端電位のうちの少なくとも一方の電位に基づ
き故障の有無を判定して判定信号を出力する故障判定手
段を備えたものである。
の手段として、本発明は、電源と負荷とを導通させるオ
ン状態と遮断するオフ状態とに切換えられるスイッチ手
段が設けられた回路において、上記スイッチ手段と直列
に正特性サーミスタを配するとともに、この正特性サー
ミスタの両端電位のうちの少なくとも一方の電位に基づ
き故障の有無を判定して判定信号を出力する故障判定手
段を備えたものである。
【００１０】この回路において、回路に過昇温が発生す
ると、正特性サーミスタの温度も上昇してその電気抵抗
が急激に増大し、電流が遮断される。また、負荷の短絡
等により過電流が発生した場合も、これに伴うスイッチ
手段等でのジュール熱の発生によって正特性サーミスタ
も昇温し、やはり電流が遮断される。従って、過昇温や
過電流の状態のまま回路の駆動が続けられることが自動
的に阻止され、各デバイスが有効に保護される。しか
も、故障判定手段が上記正特性サーミスタの両端電位の
うちの少なくとも一方の電位を取り込むことにより、こ
の故障判定手段によって適切な故障診断がなされる。
ると、正特性サーミスタの温度も上昇してその電気抵抗
が急激に増大し、電流が遮断される。また、負荷の短絡
等により過電流が発生した場合も、これに伴うスイッチ
手段等でのジュール熱の発生によって正特性サーミスタ
も昇温し、やはり電流が遮断される。従って、過昇温や
過電流の状態のまま回路の駆動が続けられることが自動
的に阻止され、各デバイスが有効に保護される。しか
も、故障判定手段が上記正特性サーミスタの両端電位の
うちの少なくとも一方の電位を取り込むことにより、こ
の故障判定手段によって適切な故障診断がなされる。
【００１１】一般には、上記電源と負荷との間に上記ス
イッチ手段と正特性サーミスタとを直列に配するのが好
ましいが、この場合、上記正特性サーミスタの電源側電
位は、この正特性サーミスタの電源側に比較的大きな抵
抗がない限り、正特性サーミスタに電流が流れる場合と
流れない場合とでほとんど変化しないので、現在の異常
が正特性サーミスタを遮断させる故障によるものか否か
をより正確に判定するには、少なくとも正特性サーミス
タのアース側電位を取り込むのが好ましい。
イッチ手段と正特性サーミスタとを直列に配するのが好
ましいが、この場合、上記正特性サーミスタの電源側電
位は、この正特性サーミスタの電源側に比較的大きな抵
抗がない限り、正特性サーミスタに電流が流れる場合と
流れない場合とでほとんど変化しないので、現在の異常
が正特性サーミスタを遮断させる故障によるものか否か
をより正確に判定するには、少なくとも正特性サーミス
タのアース側電位を取り込むのが好ましい。
【００１２】より具体的には、上記スイッチ手段がオン
状態であるにもかかわらず上記正特性サーミスタのアー
ス側電位がほぼ０である場合に上記正特性サーミスタが
遮断する故障が発生した旨の判定信号を出力するように
上記故障判定手段を構成したものや、上記正特性サーミ
スタのアース側電位がほぼ０でかつ正特性サーミスタの
電源側電位が電源電圧とほぼ等しい場合にこの正特性サ
ーミスタが遮断する故障が発生した旨の判定信号を出力
するように上記故障判定手段を構成したものが、好適で
ある。特に後者の場合、正特性サーミスタ自身が遮断し
て電流が流れなくなったのか、それとも正特性サーミス
タよりも電源側での故障により電流が流れなくなったの
かについても的確に判定できる利点がある。
状態であるにもかかわらず上記正特性サーミスタのアー
ス側電位がほぼ０である場合に上記正特性サーミスタが
遮断する故障が発生した旨の判定信号を出力するように
上記故障判定手段を構成したものや、上記正特性サーミ
スタのアース側電位がほぼ０でかつ正特性サーミスタの
電源側電位が電源電圧とほぼ等しい場合にこの正特性サ
ーミスタが遮断する故障が発生した旨の判定信号を出力
するように上記故障判定手段を構成したものが、好適で
ある。特に後者の場合、正特性サーミスタ自身が遮断し
て電流が流れなくなったのか、それとも正特性サーミス
タよりも電源側での故障により電流が流れなくなったの
かについても的確に判定できる利点がある。
【００１３】また本発明では、上記スイッチ手段がオン
状態で正特性サーミスタのアース側電位が電源電圧とほ
ぼ等しい場合、すなわち正特性サーミスタは電気的に遮
断されていないが電流が流れていない場合に上記負荷が
遮断された旨の判定信号を出力するように上記故障判定
手段を構成することもできる。
状態で正特性サーミスタのアース側電位が電源電圧とほ
ぼ等しい場合、すなわち正特性サーミスタは電気的に遮
断されていないが電流が流れていない場合に上記負荷が
遮断された旨の判定信号を出力するように上記故障判定
手段を構成することもできる。
【００１４】上記スイッチ手段は、例えば手動で開閉操
作されるものでもよいが、このスイッチ手段が制御端子
に入力される制御信号によって上記オン状態とオフ状態
とに切換えられる半導体スイッチングデバイスである場
合には、この半導体スイッチングデバイスを上記過電流
や過昇温から直接保護できることになる。
作されるものでもよいが、このスイッチ手段が制御端子
に入力される制御信号によって上記オン状態とオフ状態
とに切換えられる半導体スイッチングデバイスである場
合には、この半導体スイッチングデバイスを上記過電流
や過昇温から直接保護できることになる。
【００１５】この場合も、上記電源と負荷との間に上記
スイッチ手段と正特性サーミスタとを直列に配するのが
好ましく、上記正特性サーミスタは、上記半導体スイッ
チングデバイスのアース側に設けてもよいし、電源側に
設けてもよい。
スイッチ手段と正特性サーミスタとを直列に配するのが
好ましく、上記正特性サーミスタは、上記半導体スイッ
チングデバイスのアース側に設けてもよいし、電源側に
設けてもよい。
【００１６】前者の場合には、上記半導体スイッチング
デバイスの制御端子にこの半導体スイッチングデバイス
をオン状態にするための制御信号が入力されているにも
かかわらず上記正特性サーミスタと上記半導体スイッチ
ングデバイスとの間の電位がほぼ０Ｖである場合に、上
記半導体スイッチングデバイスが遮断故障している旨の
判定ができ、また、上記半導体スイッチングデバイスの
制御端子にこの半導体スイッチングデバイスをオフ状態
にするための制御信号が入力されているにもかかわらず
この半導体スイッチングデバイスのアース側電位が上記
半導体スイッチングデバイスがオン状態のときの電位と
等しい場合に、上記半導体スイッチングデバイスが短絡
故障した旨の判定ができる。
デバイスの制御端子にこの半導体スイッチングデバイス
をオン状態にするための制御信号が入力されているにも
かかわらず上記正特性サーミスタと上記半導体スイッチ
ングデバイスとの間の電位がほぼ０Ｖである場合に、上
記半導体スイッチングデバイスが遮断故障している旨の
判定ができ、また、上記半導体スイッチングデバイスの
制御端子にこの半導体スイッチングデバイスをオフ状態
にするための制御信号が入力されているにもかかわらず
この半導体スイッチングデバイスのアース側電位が上記
半導体スイッチングデバイスがオン状態のときの電位と
等しい場合に、上記半導体スイッチングデバイスが短絡
故障した旨の判定ができる。
【００１７】後者の場合には、上記半導体スイッチング
デバイスの制御端子にこの半導体スイッチングデバイス
をオン状態にするための制御信号が入力されているにも
かかわらず上記正特性サーミスタと上記半導体スイッチ
ングデバイスとの間の電位が電源電圧と等しい場合に上
記半導体スイッチングデバイスが遮断故障した旨の判定
ができ、また、上記半導体スイッチングデバイスの制御
端子にこの半導体スイッチングデバイスをオフ状態にす
るための制御信号が入力されているにもかかわらず上記
正特性サーミスタのアース側電位が上記半導体スイッチ
ングデバイスがオン状態のときの電位と等しい場合に上
記半導体スイッチングデバイスが短絡故障した旨の判定
ができる。
デバイスの制御端子にこの半導体スイッチングデバイス
をオン状態にするための制御信号が入力されているにも
かかわらず上記正特性サーミスタと上記半導体スイッチ
ングデバイスとの間の電位が電源電圧と等しい場合に上
記半導体スイッチングデバイスが遮断故障した旨の判定
ができ、また、上記半導体スイッチングデバイスの制御
端子にこの半導体スイッチングデバイスをオフ状態にす
るための制御信号が入力されているにもかかわらず上記
正特性サーミスタのアース側電位が上記半導体スイッチ
ングデバイスがオン状態のときの電位と等しい場合に上
記半導体スイッチングデバイスが短絡故障した旨の判定
ができる。
【００１８】以上の各装置では、さらに、上記故障判定
手段から出力される判定信号の判定内容を表示する表示
手段を備えることにより、使用者等に故障発生の有無を
迅速に知らせることができる。
手段から出力される判定信号の判定内容を表示する表示
手段を備えることにより、使用者等に故障発生の有無を
迅速に知らせることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
に基づいて説明する。なお、ここでは、自動車に搭載さ
れたバッテリー１０（電圧１２Ｖ）を電源とし、上記自
動車に装備されたリアランプ１６Ａ等を負荷とする自動
車用電流制御回路を示すが、本発明において電源及び負
荷の種類は問わず、その他モータの駆動回路等、広く適
用が可能である。
に基づいて説明する。なお、ここでは、自動車に搭載さ
れたバッテリー１０（電圧１２Ｖ）を電源とし、上記自
動車に装備されたリアランプ１６Ａ等を負荷とする自動
車用電流制御回路を示すが、本発明において電源及び負
荷の種類は問わず、その他モータの駆動回路等、広く適
用が可能である。
【００２０】図１において、バッテリー１０のプラス端
子にヒューズ１２を介してスイッチングデバイスである
ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジ
スタ）１４のソースが接続されており、このＦＥＴ１４
のドレインに正特性サーミスタ（Positive Temperature
Coefficient サーミスタ；以下、単にＰＴＣと称す
る。）１５を介して左右一対のリアランプ１６Ａ，１６
Ｂの一方の端子が並列に接続されている。両リアランプ
１６Ａ，１６Ｂの他方の端子は上記バッテリー１０のマ
イナス端子に接続され、これらの端子はアースされてい
る。ＦＥＴ１４は、そのゲート電位がソース電位に対し
て所定値以上低い場合にのみソース−ドレイン間が通電
する状態（オン状態）となり、それ以外の場合にはソー
ス−ドレイン間が通電しない状態（オフ状態）となるも
のである。
子にヒューズ１２を介してスイッチングデバイスである
ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジ
スタ）１４のソースが接続されており、このＦＥＴ１４
のドレインに正特性サーミスタ（Positive Temperature
Coefficient サーミスタ；以下、単にＰＴＣと称す
る。）１５を介して左右一対のリアランプ１６Ａ，１６
Ｂの一方の端子が並列に接続されている。両リアランプ
１６Ａ，１６Ｂの他方の端子は上記バッテリー１０のマ
イナス端子に接続され、これらの端子はアースされてい
る。ＦＥＴ１４は、そのゲート電位がソース電位に対し
て所定値以上低い場合にのみソース−ドレイン間が通電
する状態（オン状態）となり、それ以外の場合にはソー
ス−ドレイン間が通電しない状態（オフ状態）となるも
のである。
【００２１】なお、本発明において半導体スイッチング
デバイスを用いる場合、その種類は特に問わず、上記Ｆ
ＥＴの他、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transis
tor）、ＢＰＴ（Bipolar Transistor）等も好適に使用
可能である。
デバイスを用いる場合、その種類は特に問わず、上記Ｆ
ＥＴの他、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transis
tor）、ＢＰＴ（Bipolar Transistor）等も好適に使用
可能である。
【００２２】両リアランプ１６Ａ，１６Ｂは、自動車の
ブレーキランプとテールランプとに兼用されるものであ
り、その点灯制御は、ブレーキスイッチＳ１及びランプ
スイッチＳ２のオンオフに基づいて行われる。
ブレーキランプとテールランプとに兼用されるものであ
り、その点灯制御は、ブレーキスイッチＳ１及びランプ
スイッチＳ２のオンオフに基づいて行われる。
【００２３】上記ブレーキスイッチＳ１は、通常は開い
ており、自動車のブレーキが踏み込まれた場合にのみこ
れに連動して閉じるように構成されている。このブレー
キスイッチＳ１の一方の端子は前記ヒューズ１２を介し
て上記バッテリー１０のプラス端子に接続され、他方の
端子は前記ＰＴＣ１５と同様のＰＴＣ２０Ａを介してラ
ンプ２２Ａに接続されている。ランプスイッチＳ２は、
車内において運転席近傍の位置に設けられ、運転者等に
より開閉操作されるものであり、その一方の端子が前記
ヒューズ１２を介して上記バッテリー１０のプラス端子
に接続され、他方の端子が前記ＰＴＣ１５と同様のＰＴ
Ｃ２０Ｂを介してランプ２２Ｂに接続されている。
ており、自動車のブレーキが踏み込まれた場合にのみこ
れに連動して閉じるように構成されている。このブレー
キスイッチＳ１の一方の端子は前記ヒューズ１２を介し
て上記バッテリー１０のプラス端子に接続され、他方の
端子は前記ＰＴＣ１５と同様のＰＴＣ２０Ａを介してラ
ンプ２２Ａに接続されている。ランプスイッチＳ２は、
車内において運転席近傍の位置に設けられ、運転者等に
より開閉操作されるものであり、その一方の端子が前記
ヒューズ１２を介して上記バッテリー１０のプラス端子
に接続され、他方の端子が前記ＰＴＣ１５と同様のＰＴ
Ｃ２０Ｂを介してランプ２２Ｂに接続されている。
【００２４】なお、前述のヒューズ１２は、各ＰＴＣ１
５，２０Ａ，２０Ｂを遮断させる電流よりも十分大きな
電流が流れてはじめて切断されるものであり、このヒュ
ーズ１２が切断されずにＰＴＣ１５，２０Ａ，２０Ｂが
先に遮断されるケースは十分に存在する。
５，２０Ａ，２０Ｂを遮断させる電流よりも十分大きな
電流が流れてはじめて切断されるものであり、このヒュ
ーズ１２が切断されずにＰＴＣ１５，２０Ａ，２０Ｂが
先に遮断されるケースは十分に存在する。
【００２５】この回路では、上記の点灯制御、並びに本
発明の特徴である故障診断を行う手段として、信号処理
部１８が備えられている。この信号処理部１８は、マイ
クロコンピュータ及びトランジスタ等で構成され、ブレ
ーキスイッチＳ１とＰＴＣ２０Ａとの間のＡ点の電位
と、ランプスイッチＳ２とＰＴＣ２０Ｂとの間のＣ点の
電位とを、各スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフによって変
化するランプ点灯指令信号として取り込むのに加え、さ
らに、故障診断のパラメータとして、ＰＴＣ２０Ａとラ
ンプ２２Ａとの間のＢ点の電位と、ＰＴＣ２０Ｂとラン
プ２２Ｂとの間のＤ点の電位と、ＦＥＴ１４とＰＴＣ１
５との間のＥ点の電位と、ＰＴＣ１５と両リアランプ１
６Ａ，１６Ｂとの間のＦ点の電位とを取り込むように構
成されている。
発明の特徴である故障診断を行う手段として、信号処理
部１８が備えられている。この信号処理部１８は、マイ
クロコンピュータ及びトランジスタ等で構成され、ブレ
ーキスイッチＳ１とＰＴＣ２０Ａとの間のＡ点の電位
と、ランプスイッチＳ２とＰＴＣ２０Ｂとの間のＣ点の
電位とを、各スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフによって変
化するランプ点灯指令信号として取り込むのに加え、さ
らに、故障診断のパラメータとして、ＰＴＣ２０Ａとラ
ンプ２２Ａとの間のＢ点の電位と、ＰＴＣ２０Ｂとラン
プ２２Ｂとの間のＤ点の電位と、ＦＥＴ１４とＰＴＣ１
５との間のＥ点の電位と、ＰＴＣ１５と両リアランプ１
６Ａ，１６Ｂとの間のＦ点の電位とを取り込むように構
成されている。
【００２６】この信号処理部１８の行うランプ点灯制御
動作及び故障判定動作の内容は、次の通りである。
動作及び故障判定動作の内容は、次の通りである。
【００２７】Ａ）ランプ点灯動作：信号処理部１８は、
スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフに応じたデューティ比を
もつ信号を上記ＦＥＴ１４のゲートにゲート信号（制御
信号）として入力する。ここでいうデューティ比とは、
上記ゲート信号が１パルス周期の中でＦＥＴ１４をオン
状態にするレベルを有する時間を当該パルス周期で除し
た値であり、このデューティ比は次のように設定されて
いる。
スイッチＳ１，Ｓ２のオンオフに応じたデューティ比を
もつ信号を上記ＦＥＴ１４のゲートにゲート信号（制御
信号）として入力する。ここでいうデューティ比とは、
上記ゲート信号が１パルス周期の中でＦＥＴ１４をオン
状態にするレベルを有する時間を当該パルス周期で除し
た値であり、このデューティ比は次のように設定されて
いる。
【００２８】
【表１】
【００２９】Ｂ）故障診断動作：信号処理部１８は、Ａ
〜Ｆ点の電位を監視し、これらの電位が正常状態におけ
る電位と異なる場合に故障発生と判定し、その電位に対
応した種類の判定信号をＣＲＴ等からなる表示装置（表
示手段）２４に出力し、その判定内容を表示させる。各
電位と判定信号の内容との関係は次の通りである。
〜Ｆ点の電位を監視し、これらの電位が正常状態におけ
る電位と異なる場合に故障発生と判定し、その電位に対
応した種類の判定信号をＣＲＴ等からなる表示装置（表
示手段）２４に出力し、その判定内容を表示させる。各
電位と判定信号の内容との関係は次の通りである。
【００３０】
【表２】
【００３１】次に、この回路の作用を説明する。
【００３２】まず、正常駆動時には、次のような作用が
得られる。
得られる。
【００３３】ブレーキが踏み込まれた場合：ブレーキ
スイッチＳ１がオンに切換えられ、これに対応した信号
が制御装置１８に入力される。これを受けた制御装置１
８は、ランプスイッチＳ２のオンオフに関係なく、デュ
ーティ比が１００％（第１のデューティ比）の信号（す
なわち常時ＦＥＴ１４をオン状態に保つ信号）をゲート
信号としてＦＥＴ１４のゲートに入力し、このＦＥＴ１
４のソース−ドレイン間を常時導通させる。従って、こ
の場合は、ランプスイッチＳ２のオンオフにかかわらず
（すなわち昼夜を問わず）、両リアランプ１６Ａ，１６
Ｂは高い輝度で点灯する。また、同時にランプ２２Ａが
通電されて点灯する。
スイッチＳ１がオンに切換えられ、これに対応した信号
が制御装置１８に入力される。これを受けた制御装置１
８は、ランプスイッチＳ２のオンオフに関係なく、デュ
ーティ比が１００％（第１のデューティ比）の信号（す
なわち常時ＦＥＴ１４をオン状態に保つ信号）をゲート
信号としてＦＥＴ１４のゲートに入力し、このＦＥＴ１
４のソース−ドレイン間を常時導通させる。従って、こ
の場合は、ランプスイッチＳ２のオンオフにかかわらず
（すなわち昼夜を問わず）、両リアランプ１６Ａ，１６
Ｂは高い輝度で点灯する。また、同時にランプ２２Ａが
通電されて点灯する。
【００３４】ブレーキは踏み込まれていないが、ラン
プスイッチＳ２がオンに切換えられた場合：制御装置１
８は、デューティ比がＸ％（第２のデューティ比）の方
形波信号をゲート信号としてＦＥＴ１４のゲートに入力
する。その結果、Ｘ％のデューティ比に対応する期間の
みＦＥＴ１４のソース−ドレイン間が断続的に導通す
る。従って、この場合は、ブレーキが踏み込まれた場合
よりも低い輝度で両リアランプ１６Ａ，１６Ｂが点灯
し、これらのリアランプ１６Ａ，１６Ｂはテールランプ
としての役割を果たす。また、ランプ２２Ｂが通電され
て点灯し、上記ランプスイッチＳ２が実際にオンに切換
えられたことを運転者等に知らせる。
プスイッチＳ２がオンに切換えられた場合：制御装置１
８は、デューティ比がＸ％（第２のデューティ比）の方
形波信号をゲート信号としてＦＥＴ１４のゲートに入力
する。その結果、Ｘ％のデューティ比に対応する期間の
みＦＥＴ１４のソース−ドレイン間が断続的に導通す
る。従って、この場合は、ブレーキが踏み込まれた場合
よりも低い輝度で両リアランプ１６Ａ，１６Ｂが点灯
し、これらのリアランプ１６Ａ，１６Ｂはテールランプ
としての役割を果たす。また、ランプ２２Ｂが通電され
て点灯し、上記ランプスイッチＳ２が実際にオンに切換
えられたことを運転者等に知らせる。
【００３５】ブレーキが踏み込まれず、かつ、ランプ
スイッチＳ２がオフの場合：制御装置１８はＦＥＴ１４
のゲートにデューティ比が０％の信号（すなわち常にＦ
ＥＴ１４をオフ状態に保つ信号）を出力する。このた
め、ＦＥＴ１４のソース−ドレイン間は導通せず、両リ
アランプ１６Ａ，１６Ｂは全く点灯しない。また、ラン
プ２２Ａ，２２Ｂも点灯しない。
スイッチＳ２がオフの場合：制御装置１８はＦＥＴ１４
のゲートにデューティ比が０％の信号（すなわち常にＦ
ＥＴ１４をオフ状態に保つ信号）を出力する。このた
め、ＦＥＴ１４のソース−ドレイン間は導通せず、両リ
アランプ１６Ａ，１６Ｂは全く点灯しない。また、ラン
プ２２Ａ，２２Ｂも点灯しない。
【００３６】従って、この回路では、ＦＥＴ１４に入力
するゲート信号のデューティ比を変化させるいわゆるＰ
ＷＭ制御により、両リアランプ１６Ａ，１６Ｂの輝度が
調節され、その輝度の区別によってリアランプ１６Ａ，
１６Ｂがブレーキランプとテールランプとに兼用され
る。
するゲート信号のデューティ比を変化させるいわゆるＰ
ＷＭ制御により、両リアランプ１６Ａ，１６Ｂの輝度が
調節され、その輝度の区別によってリアランプ１６Ａ，
１６Ｂがブレーキランプとテールランプとに兼用され
る。
【００３７】次に、回路に異常が生じた場合になされる
故障診断動作を、前記表２に示したケース番号に基づい
て順に説明する。
故障診断動作を、前記表２に示したケース番号に基づい
て順に説明する。
【００３８】ケース１（ブレーキスイッチＳ１がオンの
状態でＡＢ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖの場
合）：このケースでは、ＰＴＣ２０Ａで電流が遮断され
ているので、このＰＴＣ２０Ａに過電流が流れたことが
予想される。このＰＴＣ２０Ａに過電流が流れる原因と
しては、負荷であるランプ２２Ａの短絡と、バッテ
リー電圧の異常とが考えられるが、他の点Ｃ〜Ｆの電位
が正常であればバッテリー電圧に異常はない。そこで、
この場合にはランプ２２Ａが短絡している旨の判定信号
を出力する。
状態でＡＢ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖの場
合）：このケースでは、ＰＴＣ２０Ａで電流が遮断され
ているので、このＰＴＣ２０Ａに過電流が流れたことが
予想される。このＰＴＣ２０Ａに過電流が流れる原因と
しては、負荷であるランプ２２Ａの短絡と、バッテ
リー電圧の異常とが考えられるが、他の点Ｃ〜Ｆの電位
が正常であればバッテリー電圧に異常はない。そこで、
この場合にはランプ２２Ａが短絡している旨の判定信号
を出力する。
【００３９】ケース２（ブレーキスイッチＳ１がオンの
状態でＢ点の電位がバッテリー電圧１２Ｖの場合）：こ
のケースでは、ＰＴＣ２０Ａよりもアース側で電流が遮
断されているが、その遮断はランプ２２Ａの断線に起因
する確率が極めて高い。そこで、ランプ２２Ａが断線し
ている旨の判定信号を出力する。
状態でＢ点の電位がバッテリー電圧１２Ｖの場合）：こ
のケースでは、ＰＴＣ２０Ａよりもアース側で電流が遮
断されているが、その遮断はランプ２２Ａの断線に起因
する確率が極めて高い。そこで、ランプ２２Ａが断線し
ている旨の判定信号を出力する。
【００４０】ケース３（ランプスイッチＳ２がオンの状
態でＣＤ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖの場合）：
このケースでは、ＰＴＣ２０Ｂで電流が遮断されている
ので、このＰＴＣ２０Ｂに過電流が流れたことが予想さ
れる。ケース１と同様、他の点Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの電位が
正常であればバッテリー電圧に異常がないので、ランプ
２２Ｂが短絡している旨の判定信号を出力する。
態でＣＤ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖの場合）：
このケースでは、ＰＴＣ２０Ｂで電流が遮断されている
ので、このＰＴＣ２０Ｂに過電流が流れたことが予想さ
れる。ケース１と同様、他の点Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの電位が
正常であればバッテリー電圧に異常がないので、ランプ
２２Ｂが短絡している旨の判定信号を出力する。
【００４１】ケース４（ランプスイッチＳ２がオンの状
態でＤ点の電位がバッテリー電圧１２Ｖの場合）：この
ケースでは、ＰＴＣ２０Ｂよりもアース側で電流が遮断
されているが、その遮断はランプ２２Ｂの断線に起因す
る確率が極めて高い。そこで、ランプ２２Ｂが断線して
いる旨の判定信号を出力する。
態でＤ点の電位がバッテリー電圧１２Ｖの場合）：この
ケースでは、ＰＴＣ２０Ｂよりもアース側で電流が遮断
されているが、その遮断はランプ２２Ｂの断線に起因す
る確率が極めて高い。そこで、ランプ２２Ｂが断線して
いる旨の判定信号を出力する。
【００４２】ケース５（ＦＥＴ１４をオンにするゲート
信号が出力された状態でＥＦ間の電位差がバッテリー電
圧１２Ｖの場合）：このケースでは、ＰＴＣ１５で電流
が遮断されているので、このＰＴＣ１５に過電流が流れ
たことが予想される。ケース１と同じ理由により、バッ
テリー電圧に異常はないので、ランプ１６Ａもしくはラ
ンプ１６Ｂの少なくとも一方が短絡している旨の判定信
号を出力する。
信号が出力された状態でＥＦ間の電位差がバッテリー電
圧１２Ｖの場合）：このケースでは、ＰＴＣ１５で電流
が遮断されているので、このＰＴＣ１５に過電流が流れ
たことが予想される。ケース１と同じ理由により、バッ
テリー電圧に異常はないので、ランプ１６Ａもしくはラ
ンプ１６Ｂの少なくとも一方が短絡している旨の判定信
号を出力する。
【００４３】なお、上記電流の遮断により、過電流が流
れる状態が長く続くことが防がれるので、この過電流か
らＦＥＴ１４が有効に保護される。
れる状態が長く続くことが防がれるので、この過電流か
らＦＥＴ１４が有効に保護される。
【００４４】ケース６（ＦＥＴ１４をオンにするゲート
信号が出力された状態でＦ点の電位が正常時の電位より
も高い場合）：このケースでは、ＥＦ間の電圧降下が正
常時よりも低い、すなわちＰＴＣ１５を流れる電流が少
ないので、全体の回路抵抗が減少する故障が発生してい
ることが予想される。回路抵抗が増加する故障として
は、ＰＴＣ１５自身の抵抗増加と、相互並列に接続
されているランプ１６Ａ，１６Ｂのいずれか一方の断線
とが考えられるが、の場合にはＦ点の電位が上昇する
ことはないので、本ケースに該当しない。そこで、ラン
プ１６Ａもしくはランプ１６Ｂが断線している旨の判定
信号を出力する。
信号が出力された状態でＦ点の電位が正常時の電位より
も高い場合）：このケースでは、ＥＦ間の電圧降下が正
常時よりも低い、すなわちＰＴＣ１５を流れる電流が少
ないので、全体の回路抵抗が減少する故障が発生してい
ることが予想される。回路抵抗が増加する故障として
は、ＰＴＣ１５自身の抵抗増加と、相互並列に接続
されているランプ１６Ａ，１６Ｂのいずれか一方の断線
とが考えられるが、の場合にはＦ点の電位が上昇する
ことはないので、本ケースに該当しない。そこで、ラン
プ１６Ａもしくはランプ１６Ｂが断線している旨の判定
信号を出力する。
【００４５】ケース７（ＦＥＴ１４をオンにするゲート
信号が出力されているにもかかわらずＥ点の電位が０Ｖ
のままである場合）：このケースは、ＦＥＴ１４のソー
ス−ドレイン間が常に導通されないことを意味するの
で、ＦＥＴ１４が遮断故障している旨の判定信号を出力
する。
信号が出力されているにもかかわらずＥ点の電位が０Ｖ
のままである場合）：このケースは、ＦＥＴ１４のソー
ス−ドレイン間が常に導通されないことを意味するの
で、ＦＥＴ１４が遮断故障している旨の判定信号を出力
する。
【００４６】ケース８（ＦＥＴ１４をオンにするゲート
信号が出力されていないにもかかわらずＥ点の電位が12
Ｖである場合）：このケースは、ＦＥＴ１４のソース−
ドレイン間が常に導通されていることを意味するので、
ＦＥＴ１４が短絡故障している旨の判定信号を出力す
る。
信号が出力されていないにもかかわらずＥ点の電位が12
Ｖである場合）：このケースは、ＦＥＴ１４のソース−
ドレイン間が常に導通されていることを意味するので、
ＦＥＴ１４が短絡故障している旨の判定信号を出力す
る。
【００４７】ケース９（ブレーキスイッチＳ１がオンの
状態でＡＢ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖで、か
つ、ランプスイッチＳ２がオンの状態でＣＤ間の電位差
がバッテリー電圧１２Ｖで、かつ、ＦＥＴ１４をオンに
するゲート信号が出力された状態でＥＦ間の電位差がバ
ッテリー電圧１２Ｖの場合）：このケースでは、全ＰＴ
Ｃ１５，２０Ａ，２０Ｂで過電流もしくは過昇温が発生
して遮断されたことが予想されるが、全ランプ１６Ａ，
１６Ｂ，２２Ａ，２２Ｂが同時に短絡することは事実上
ほとんどあり得ない。従って、バッテリー電圧が一時的
に上昇して過電流が流れたか、もしくは雰囲気温度が過
度に上昇することにより、全ＰＴＣ１５，２０Ａ，２０
Ｂが遮断したと判断するのが妥当である。そこで、その
旨の判定信号を出力する。
状態でＡＢ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖで、か
つ、ランプスイッチＳ２がオンの状態でＣＤ間の電位差
がバッテリー電圧１２Ｖで、かつ、ＦＥＴ１４をオンに
するゲート信号が出力された状態でＥＦ間の電位差がバ
ッテリー電圧１２Ｖの場合）：このケースでは、全ＰＴ
Ｃ１５，２０Ａ，２０Ｂで過電流もしくは過昇温が発生
して遮断されたことが予想されるが、全ランプ１６Ａ，
１６Ｂ，２２Ａ，２２Ｂが同時に短絡することは事実上
ほとんどあり得ない。従って、バッテリー電圧が一時的
に上昇して過電流が流れたか、もしくは雰囲気温度が過
度に上昇することにより、全ＰＴＣ１５，２０Ａ，２０
Ｂが遮断したと判断するのが妥当である。そこで、その
旨の判定信号を出力する。
【００４８】ケース１０（ブレーキスイッチＳ１がオン
の状態でＡ点の電位が０Ｖで、かつ、ランプスイッチＳ
２がオンの状態でＣ点の電位が０Ｖで、かつ、ＦＥＴ１
４をオンにするゲート信号が出力された状態でＥ点の電
位が０Ｖの場合）：このケースでは、スイッチＳ１，Ｓ
２及びＦＥＴ１４の電源側で断線が発生したことが予想
される。そこで、ヒューズ１２の切断その他の断線故障
が発生した旨の判定信号を出力する。
の状態でＡ点の電位が０Ｖで、かつ、ランプスイッチＳ
２がオンの状態でＣ点の電位が０Ｖで、かつ、ＦＥＴ１
４をオンにするゲート信号が出力された状態でＥ点の電
位が０Ｖの場合）：このケースでは、スイッチＳ１，Ｓ
２及びＦＥＴ１４の電源側で断線が発生したことが予想
される。そこで、ヒューズ１２の切断その他の断線故障
が発生した旨の判定信号を出力する。
【００４９】従って、この回路によれば、ＰＴＣ１５，
２０Ａ，２０Ｂの抵抗特性を利用して、ＦＥＴ１４等の
回路デバイスを過電流や過昇温から有効に保護できると
ともに、上記ＰＴＣ１５，２０Ａ，２０Ｂの電源側やア
ース側の電位変化を監視することにより、的確な故障判
断ができる。
２０Ａ，２０Ｂの抵抗特性を利用して、ＦＥＴ１４等の
回路デバイスを過電流や過昇温から有効に保護できると
ともに、上記ＰＴＣ１５，２０Ａ，２０Ｂの電源側やア
ース側の電位変化を監視することにより、的確な故障判
断ができる。
【００５０】第２の実施の形態を図２に示す。ここで
は、ＦＥＴ１４の電源側（すなわちヒューズ１２とＦＥ
Ｔ１４との間）にＰＴＣ１５が配されている。また、信
号処理部１８は、ＰＴＣ１５とＦＥＴ１４との間のＧ点
の電位と、ＦＥＴ１４とランプ１６Ａ，１６Ｂとの間の
Ｈ点の電位を取り込むとともに、次のような判定信号を
作成し、表示装置２４に出力するように構成されてい
る。
は、ＦＥＴ１４の電源側（すなわちヒューズ１２とＦＥ
Ｔ１４との間）にＰＴＣ１５が配されている。また、信
号処理部１８は、ＰＴＣ１５とＦＥＴ１４との間のＧ点
の電位と、ＦＥＴ１４とランプ１６Ａ，１６Ｂとの間の
Ｈ点の電位を取り込むとともに、次のような判定信号を
作成し、表示装置２４に出力するように構成されてい
る。
【００５１】
【表３】
【００５２】この表におけるケース１〜４は前記表２の
ケース１〜４と全く同等であるので、ここでは説明を省
略し、以下、ケース１５〜２０について説明する。
ケース１〜４と全く同等であるので、ここでは説明を省
略し、以下、ケース１５〜２０について説明する。
【００５３】ケース１５（ＦＥＴ１４をオンにするゲー
ト信号が出力された状態でＧ点の電位が０Ｖの場合）：
このケースでは、ＰＴＣ１５で電流が遮断されているの
で、このＰＴＣ１５に過電流が流れたことが予想され
る。ここで、他のＰＴＣ２０Ａ，２０Ｂの電源側電位
（Ａ点，Ｃ点の電位）が正常である場合、バッテリー電
圧に異常はないので、ランプ１６Ａもしくはランプ１６
Ｂの少なくとも一方が短絡した旨の判定信号を出力す
る。
ト信号が出力された状態でＧ点の電位が０Ｖの場合）：
このケースでは、ＰＴＣ１５で電流が遮断されているの
で、このＰＴＣ１５に過電流が流れたことが予想され
る。ここで、他のＰＴＣ２０Ａ，２０Ｂの電源側電位
（Ａ点，Ｃ点の電位）が正常である場合、バッテリー電
圧に異常はないので、ランプ１６Ａもしくはランプ１６
Ｂの少なくとも一方が短絡した旨の判定信号を出力す
る。
【００５４】なお、この場合も、上記電流の遮断によ
り、過電流が流れる状態が長く続くことが防がれるの
で、この過電流からＦＥＴ１４が有効に保護される。
り、過電流が流れる状態が長く続くことが防がれるの
で、この過電流からＦＥＴ１４が有効に保護される。
【００５５】ケース１６（ＦＥＴ１４をオンにするゲー
ト信号が出力された状態でＧ点の電位が正常時の電位よ
りも高い場合）：このケースでは、ＰＴＣ１５での電圧
降下が正常時よりも低い、すなわちＰＴＣ１５を流れる
電流が少ないので、全体の回路抵抗が減少する故障が発
生していることが予想される。回路抵抗が増加する故障
としては、ＰＴＣ１５自身の抵抗増加と、相互並列
に接続されているランプ１６Ａ，１６Ｂのいずれか一方
の断線とが考えられるが、の場合にはＧ点の電位が上
昇することはないので、本ケースに該当しない。そこ
で、ランプ１６Ａもしくはランプ１６Ｂが断線している
旨の判定信号を出力する。
ト信号が出力された状態でＧ点の電位が正常時の電位よ
りも高い場合）：このケースでは、ＰＴＣ１５での電圧
降下が正常時よりも低い、すなわちＰＴＣ１５を流れる
電流が少ないので、全体の回路抵抗が減少する故障が発
生していることが予想される。回路抵抗が増加する故障
としては、ＰＴＣ１５自身の抵抗増加と、相互並列
に接続されているランプ１６Ａ，１６Ｂのいずれか一方
の断線とが考えられるが、の場合にはＧ点の電位が上
昇することはないので、本ケースに該当しない。そこ
で、ランプ１６Ａもしくはランプ１６Ｂが断線している
旨の判定信号を出力する。
【００５６】なお、この断線故障は、Ｈ点の電位を監視
することによっても判定できる。
することによっても判定できる。
【００５７】ケース１７（ＦＥＴ１４をオンにするゲー
ト信号が出力されているにもかかわらずＨ点の電位が０
Ｖのままである場合）：このケースは、ＦＥＴ１４のソ
ース−ドレイン間が常に導通されないことを意味するの
で、ＦＥＴ１４が遮断故障している旨の判定信号を出力
する。
ト信号が出力されているにもかかわらずＨ点の電位が０
Ｖのままである場合）：このケースは、ＦＥＴ１４のソ
ース−ドレイン間が常に導通されないことを意味するの
で、ＦＥＴ１４が遮断故障している旨の判定信号を出力
する。
【００５８】ケース１８（ＦＥＴ１４をオンにするゲー
ト信号が出力されていないにもかかわらずＨ点の電位が
０Ｖよりも十分に大きい場合）：このケースは、ＦＥＴ
１４のソース−ドレイン間が常に導通されていることを
意味するので、ＦＥＴ１４が短絡故障している旨の判定
信号を出力する。
ト信号が出力されていないにもかかわらずＨ点の電位が
０Ｖよりも十分に大きい場合）：このケースは、ＦＥＴ
１４のソース−ドレイン間が常に導通されていることを
意味するので、ＦＥＴ１４が短絡故障している旨の判定
信号を出力する。
【００５９】ケース１９（ブレーキスイッチＳ１がオン
の状態でＡＢ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖで、か
つ、ランプスイッチＳ２がオンの状態でＣＤ間の電位差
がバッテリー電圧１２Ｖで、かつ、ＦＥＴ１４をオンに
するゲート信号が出力された状態でＧＨ間の電位差がバ
ッテリー電圧１２Ｖの場合）：このケースでは、前記ケ
ース９と同様の理由により、バッテリー電圧の異常もし
くは過昇温が発生した旨の判定信号を出力する。
の状態でＡＢ間の電位差がバッテリー電圧１２Ｖで、か
つ、ランプスイッチＳ２がオンの状態でＣＤ間の電位差
がバッテリー電圧１２Ｖで、かつ、ＦＥＴ１４をオンに
するゲート信号が出力された状態でＧＨ間の電位差がバ
ッテリー電圧１２Ｖの場合）：このケースでは、前記ケ
ース９と同様の理由により、バッテリー電圧の異常もし
くは過昇温が発生した旨の判定信号を出力する。
【００６０】ケース２０（ブレーキスイッチＳ１がオン
の状態でＡ点の電位が０Ｖで、かつ、ランプスイッチＳ
２がオンの状態でＣ点の電位が０Ｖで、かつＧ点が０Ｖ
の場合）：このケースでは、前記ケース１０と同様の理
由により、ヒューズ１２の切断その他の断線故障が発生
した旨の判定信号を出力する。
の状態でＡ点の電位が０Ｖで、かつ、ランプスイッチＳ
２がオンの状態でＣ点の電位が０Ｖで、かつＧ点が０Ｖ
の場合）：このケースでは、前記ケース１０と同様の理
由により、ヒューズ１２の切断その他の断線故障が発生
した旨の判定信号を出力する。
【００６１】このように、本発明では、ＰＴＣをＦＥＴ
１４等のスイッチ手段の電源側、アース側のいずれに設
けてもよい。また、図２においてＰＴＣ１５の電源側電
位も取り込むようにすれば、より正確な故障診断ができ
る。すなわち、Ｇ点が０Ｖの場合、Ａ点やＣ点の電位を
監視しなくても、ＰＴＣ１５が遮断する故障が生じてい
るのか、それともヒューズ１２の切断等が生じているの
かを判別することができる。
１４等のスイッチ手段の電源側、アース側のいずれに設
けてもよい。また、図２においてＰＴＣ１５の電源側電
位も取り込むようにすれば、より正確な故障診断ができ
る。すなわち、Ｇ点が０Ｖの場合、Ａ点やＣ点の電位を
監視しなくても、ＰＴＣ１５が遮断する故障が生じてい
るのか、それともヒューズ１２の切断等が生じているの
かを判別することができる。
【００６２】なお、本発明の実施の形態は以上に限定さ
れず、例えば次のような実施形態をとってもよい。
れず、例えば次のような実施形態をとってもよい。
【００６３】(1) 前記各実施形態では、全てのスイッチ
手段（スイッチＳ１，Ｓ２及びＦＥＴ１４）と直列にＰ
ＴＣが配設されているが、本発明は少なくとも一つのス
イッチ手段に直列にＰＴＣが配されたものを含む趣旨で
ある。ただし、上記ＦＥＴ１４等の半導体スイッチング
デバイスと直列にＰＴＣを配すれば、この半導体スイッ
チングデバイスを直接保護できる利点がある。
手段（スイッチＳ１，Ｓ２及びＦＥＴ１４）と直列にＰ
ＴＣが配設されているが、本発明は少なくとも一つのス
イッチ手段に直列にＰＴＣが配されたものを含む趣旨で
ある。ただし、上記ＦＥＴ１４等の半導体スイッチング
デバイスと直列にＰＴＣを配すれば、この半導体スイッ
チングデバイスを直接保護できる利点がある。
【００６４】(2) 本発明では、ＰＴＣの電源側電位を取
り込んで故障診断を行うことも可能である。ただし、こ
の場合、ＰＴＣの電源側に比較的大きな抵抗がない限
り、ＰＴＣに電流が流れる場合と流れない場合とで上記
電位にほとんど変化がなく、判別は難しい。従って、Ｐ
ＴＣが遮断するような故障が生じているか否かをより正
確に判定するには、少なくともＰＴＣのアース側電位を
取り込むのが好ましい。
り込んで故障診断を行うことも可能である。ただし、こ
の場合、ＰＴＣの電源側に比較的大きな抵抗がない限
り、ＰＴＣに電流が流れる場合と流れない場合とで上記
電位にほとんど変化がなく、判別は難しい。従って、Ｐ
ＴＣが遮断するような故障が生じているか否かをより正
確に判定するには、少なくともＰＴＣのアース側電位を
取り込むのが好ましい。
【００６５】(3) 本発明は、電源と負荷との間にスイッ
チ手段及びＰＴＣが設けられているものに限らず、例え
ば負荷とアースとの間にスイッチ手段及びＰＴＣが設け
られているものにも適用が可能である。この場合、ＰＴ
Ｃにおいて負荷に近い側の電位を取り込むことにより、
負荷の短絡や断線を検知することが可能である。
チ手段及びＰＴＣが設けられているものに限らず、例え
ば負荷とアースとの間にスイッチ手段及びＰＴＣが設け
られているものにも適用が可能である。この場合、ＰＴ
Ｃにおいて負荷に近い側の電位を取り込むことにより、
負荷の短絡や断線を検知することが可能である。
【００６６】
【発明の効果】以上のように本発明は、電源と負荷との
導通状態を切換えるスイッチ手段と直列に正特性サーミ
スタを配し、この正特性サーミスタの両端電位のうちの
少なくとも一方の電位に基づき故障の有無を判定して判
定信号を出力する故障判定手段を備えたものであるの
で、上記正特性サーミスタによって各回路デバイスを過
電流や過昇温から有効に保護しつつ、この正特性サーミ
スタの特性に対応する電位の変化から的確な故障診断が
できる効果がある。
導通状態を切換えるスイッチ手段と直列に正特性サーミ
スタを配し、この正特性サーミスタの両端電位のうちの
少なくとも一方の電位に基づき故障の有無を判定して判
定信号を出力する故障判定手段を備えたものであるの
で、上記正特性サーミスタによって各回路デバイスを過
電流や過昇温から有効に保護しつつ、この正特性サーミ
スタの特性に対応する電位の変化から的確な故障診断が
できる効果がある。
【００６７】ここで、上記電源と負荷との間に上記スイ
ッチ手段と正特性サーミスタとを直列に配する場合、上
記正特性サーミスタの少なくともアース側電位を取り込
むようにすれば、現在の異常が正特性サーミスタを遮断
させる故障によるものか否かをより正確に判定できる効
果が得られる。
ッチ手段と正特性サーミスタとを直列に配する場合、上
記正特性サーミスタの少なくともアース側電位を取り込
むようにすれば、現在の異常が正特性サーミスタを遮断
させる故障によるものか否かをより正確に判定できる効
果が得られる。
【００６８】より具体的には、上記スイッチ手段がオン
状態であるにもかかわらず上記正特性サーミスタのアー
ス側電位がほぼ０である場合や、上記正特性サーミスタ
のアース側電位がほぼ０でかつ正特性サーミスタの電源
側電位が電源電圧とほぼ等しい場合に、この正特性サー
ミスタが遮断する故障が発生したとの判定をすることが
できる。また、上記スイッチ手段がオン状態で正特性サ
ーミスタのアース側電位が電源電圧とほぼ等しい場合、
すなわち正特性サーミスタは電気的に遮断されていない
が電流が流れていない場合には、上記負荷が遮断された
との判定をすることができる。
状態であるにもかかわらず上記正特性サーミスタのアー
ス側電位がほぼ０である場合や、上記正特性サーミスタ
のアース側電位がほぼ０でかつ正特性サーミスタの電源
側電位が電源電圧とほぼ等しい場合に、この正特性サー
ミスタが遮断する故障が発生したとの判定をすることが
できる。また、上記スイッチ手段がオン状態で正特性サ
ーミスタのアース側電位が電源電圧とほぼ等しい場合、
すなわち正特性サーミスタは電気的に遮断されていない
が電流が流れていない場合には、上記負荷が遮断された
との判定をすることができる。
【００６９】上記スイッチ手段として、このスイッチ手
段が制御端子に入力される制御信号によって上記オン状
態とオフ状態とに切換えられる半導体スイッチングデバ
イスを備えたものでは、この半導体スイッチングデバイ
スを上記正特性サーミスタによって過電流や過昇温から
直接保護できる効果が得られる。
段が制御端子に入力される制御信号によって上記オン状
態とオフ状態とに切換えられる半導体スイッチングデバ
イスを備えたものでは、この半導体スイッチングデバイ
スを上記正特性サーミスタによって過電流や過昇温から
直接保護できる効果が得られる。
【００７０】そして、上記正特性サーミスタと上記半導
体スイッチングデバイスとの間の電位や半導体スイッチ
ングデバイスのアース側電位を取込むことにより、半導
体スイッチングデバイス自身の短絡故障や遮断故障も診
断できる効果が得られる。
体スイッチングデバイスとの間の電位や半導体スイッチ
ングデバイスのアース側電位を取込むことにより、半導
体スイッチングデバイス自身の短絡故障や遮断故障も診
断できる効果が得られる。
【００７１】また、上記各装置において、上記故障判定
手段から出力される判定信号の判定内容を表示する表示
手段を備えることにより、使用者等に故障発生の有無を
迅速に知らせることができる。
手段から出力される判定信号の判定内容を表示する表示
手段を備えることにより、使用者等に故障発生の有無を
迅速に知らせることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す回路図であ
る。
る。
【図３】従来の故障診断機能付安全回路の一例を示す回
路図である。
路図である。
１０ バッテリー（電源） １４ ＦＥＴ（半導体スイッチングデバイス） １５，２０Ａ，２０Ｂ ＰＴＣ（正特性サーミスタ） １６Ａ，１６Ｂ リアランプ（負荷） １８ 信号処理部（故障判定手段） ２２Ａ，２２Ｂ ランプ（負荷） ２４ 表示装置（表示手段） Ｓ１ ブレーキスイッチ（スイッチ手段） Ｓ２ ランプスイッチ（スイッチ手段）
フロントページの続き (72)発明者 田畑 幸伸 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 星野 孝志 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内
Claims (15)
- 【請求項１】 電源と負荷とを導通させるオン状態と遮
断するオフ状態とに切換えられるスイッチ手段が設けら
れた回路において、上記スイッチ手段と直列に正特性サ
ーミスタを配するとともに、この正特性サーミスタの両
端電位のうちの少なくとも一方の電位に基づき故障の有
無を判定して判定信号を出力する故障判定手段を備えた
ことを特徴とする故障診断機能付安全回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の故障診断機能付安全回路
において、上記電源と負荷との間に上記スイッチ手段と
正特性サーミスタとを直列に配したことを特徴とする故
障診断機能付安全回路。 - 【請求項３】 請求項２記載の故障診断機能付安全回路
において、上記正特性サーミスタの少なくともアース側
の電位に基づき故障の有無を判定して判定信号を出力す
るように上記故障判定手段を構成したことを特徴とする
故障診断機能付安全回路。 - 【請求項４】 請求項３記載の故障診断機能付安全回路
において、上記スイッチ手段がオン状態であるにもかか
わらず上記正特性サーミスタのアース側電位がほぼ０で
ある場合に上記正特性サーミスタが遮断する故障が発生
した旨の判定信号を出力するように上記故障判定手段を
構成したことを特徴とする故障診断機能付安全回路。 - 【請求項５】 請求項４記載の故障診断機能付安全回路
において、上記正特性サーミスタのアース側電位がほぼ
０でかつ正特性サーミスタの電源側電位が電源電圧とほ
ぼ等しい場合にこの正特性サーミスタが遮断する故障が
発生した旨の判定信号を出力するように上記故障判定手
段を構成したことを特徴とする故障診断機能付安全回
路。 - 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載の故障診
断機能付安全回路において、上記スイッチ手段がオン状
態で正特性サーミスタのアース側電位が電源電圧とほぼ
等しい場合に上記負荷が遮断された旨の判定信号を出力
するように上記故障判定手段を構成したことを特徴とす
る故障診断機能付安全回路。 - 【請求項７】 請求項１記載の故障診断機能付安全回路
において、上記スイッチ手段として、制御端子に入力さ
れる制御信号によって上記オン状態とオフ状態とに切換
えられる半導体スイッチングデバイスを備えたことを特
徴とする故障診断機能付安全回路。 - 【請求項８】 請求項２〜６のいずれかに記載の故障診
断機能付安全回路において、上記スイッチ手段として、
制御端子に入力される制御信号によって上記オン状態と
オフ状態とに切換えられる半導体スイッチングデバイス
を備えたことを特徴とする故障診断機能付安全回路。 - 【請求項９】 請求項８記載の故障診断機能付安全回路
において、上記正特性サーミスタを上記半導体スイッチ
ングデバイスのアース側に設けたことを特徴とする故障
診断機能付安全回路。 - 【請求項１０】 請求項９記載の故障診断機能付安全回
路において、上記半導体スイッチングデバイスの制御端
子にこの半導体スイッチングデバイスをオン状態にする
ための制御信号が入力されているにもかかわらず上記正
特性サーミスタと上記半導体スイッチングデバイスとの
間の電位がほぼ０Ｖである場合に上記半導体スイッチン
グデバイスが遮断故障した旨の判定信号を出力するよう
に上記故障判定手段を構成したことを特徴とする故障診
断機能付安全回路。 - 【請求項１１】 請求項９または１０記載の故障診断機
能付安全回路において、上記半導体スイッチングデバイ
スの制御端子にこの半導体スイッチングデバイスをオフ
状態にするための制御信号が入力されているにもかかわ
らずこの半導体スイッチングデバイスのアース側電位が
上記半導体スイッチングデバイスがオン状態のときの電
位と等しい場合に上記半導体スイッチングデバイスが短
絡故障した旨の判定信号を出力するように上記故障判定
手段を構成したことを特徴とする故障診断機能付安全回
路。 - 【請求項１２】 請求項８記載の故障診断機能付安全回
路において、上記正特性サーミスタを上記半導体スイッ
チングデバイスの電源側に設けたことを特徴とする故障
診断機能付安全回路。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の故障診断機能付安全
回路において、上記半導体スイッチングデバイスの制御
端子にこの半導体スイッチングデバイスをオン状態にす
るための制御信号が入力されているにもかかわらず上記
正特性サーミスタと上記半導体スイッチングデバイスと
の間の電位が電源電圧と等しい場合に上記半導体スイッ
チングデバイスが遮断故障した旨の判定信号を出力する
ように上記故障判定手段を構成したことを特徴とする故
障診断機能付安全回路。 - 【請求項１４】 請求項１２または１３記載の故障診断
機能付安全回路において、上記半導体スイッチングデバ
イスの制御端子にこの半導体スイッチングデバイスをオ
フ状態にするための制御信号が入力されているにもかか
わらず上記正特性サーミスタのアース側電位が上記半導
体スイッチングデバイスがオン状態のときの電位と等し
い場合に上記半導体スイッチングデバイスが短絡故障し
た旨の判定信号を出力するように上記故障判定手段を構
成したことを特徴とする故障診断機能付安全回路。 - 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれかに記載の故
障診断機能付安全回路において、上記故障判定手段から
出力される判定信号の判定内容を表示する表示手段を備
えたことを特徴とする故障診断機能付安全回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029412A JPH09222448A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 故障診断機能付安全回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8029412A JPH09222448A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 故障診断機能付安全回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09222448A true JPH09222448A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12275426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8029412A Pending JPH09222448A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 故障診断機能付安全回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09222448A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011250618A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Denso Corp | 電動機駆動装置、および、それを用いた電動パワーステアリング装置 |
| WO2015029769A1 (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 制御システム |
| JP6281733B1 (ja) * | 2017-09-28 | 2018-02-21 | Toto株式会社 | 衛生洗浄装置 |
| JP6281732B1 (ja) * | 2017-09-28 | 2018-02-21 | Toto株式会社 | 衛生洗浄装置 |
| US10591547B2 (en) | 2016-08-12 | 2020-03-17 | General Elecric Company | Solid state circuit breaker and motor driving system |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP8029412A patent/JPH09222448A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2011250618A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Denso Corp | 電動機駆動装置、および、それを用いた電動パワーステアリング装置 |
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| JP2019065474A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | Toto株式会社 | 衛生洗浄装置 |
| JP2019065475A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | Toto株式会社 | 衛生洗浄装置 |
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