JPS6018776A - 検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、複数の負荷回路の故障を検出する際に用いて
好適な検出回路に関する。

〔背景技術〕

自動車を例に述べると、カーバ、ノテリや発電機から得
られる電源に対し、ヘンドライド、テールランプ、ブレ
ーキランプ等の複数の負荷回路がある。ヘンドライドや
テールランプについてみれば、１つの電源スイツチをオ
ンすることにより、通常Ｆ１２個ランプが点灯する。し
かし、ランプに断線し易いものであり、２個のうちの１
個が断線しても、運転者が気付かない場合がある。この
現象げ・特にテールランプの場合に発生し易い。

そこで、本発明者は前述の如きランプの断ｍ等を検出す
る検出回路につき、以下に述べ４）ような技術を開発し
た・ すなわち、前記各ランプに流れる電、流を検出し、その
電流量に対応した電圧と基準電圧との比較を行ない、断
線の有無の検出を行うものである・前記電圧比較は、各
ランプに対し個別に設けられた演算増幅器によって行わ
れる。そして、各演算増幅器の出力信号は、出力端に設
けられた抵抗を介し、共通使用される一個の表示灯に供
給される。

しかし、前記回路技術においては、前記検出回路を半導
体集積回路に構成することが困難であることが本発明者
により明らかにされた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、検出回路用電源と検出動作を行うため
の電源とを共通に使用して、検出結果を示す１の出力信
号を得て検出結果を表示するとともに、半導体集積回路
化に好適な検出回路を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
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。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば
、下記のとおりである。

すなわち、複数の電源ライン１．、Ｉｔ、、、Ｒ。

間に電源電圧（ＢＶ）以上の逆耐圧をも、ったダイオー
ドＤ、、Ｄ、、ＤＢを接続し、前記ライン’Ｉ。

１、、、Ｉｔ、の何れか１の電源ラインに電源が供給さ
れている間、前記夕゛イオードＤ、、Ｄ、、Ｄ。

の逆流防止作用によって他の電源ラインへの電源供給を
阻止するといり作用で、電源供給ラインに対応した１の
検出信号を得るという、本発明の目的を達成するもので
ある。

〔実施例〕

以下、第１図及び第２図を参照して、本発明を適用した
検出回路の一実施例を述べる。なお、第１図は検出回路
の回路図であり、仮想線で示した部分がモノリシ・ンク
ＩＣ［て構成されている。そして、図示は省略しである
が、各演算増幅器ＯＰ１゜ｏｐ２　、ｏｐ３の各入力端
子は、外部接続端子を介してＩＣ外に接続されているも
のとする。また、以下に示す実施例は、自動車に装置さ
れているヘッドランプ等の断線の有無を検出するものと
する１ランプＬＡｌ　ｌ　”Ａ２　Ｈ、一対のヘッドラ
ンプとする。ランプＬＡ１□、ＬＡ１□に、一対のテー
ルランプとする。ランプＬＡ２□　、ＬＡ２□は、一対
のブレーキランプとする。

従って、点線で凹った回路ブロツク１に、ヘッドランプ
ＬＡｌ　ｌＬＡ□の断線を検出する検出回路である。以
Ｆ同様に、回路ブロック２にテールランプＬＡｌｌ　ｌ
　ＬＡｌ□の断線を検出する検出回路、回路ブロック３
はブレーキランプＬＡ２□、ＬＡ□２の断線を検出する
検出回路である。

前記回路プロ、ンク１，２．３は、第１図から明らかな
ように同一の回路構成になされている。しかし・抵抗Ｒ
，、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，、Ｒ，と、これらに対応した符号
が付された抵抗Ｒｌ’　ａ　ＲＩ′〜Ｒ１’　＊　Ｒ１
’の抵抗値は、ランプＬ、〜Ｌ、２の抵抗値に対応して
異った値になされている。

ちなみに、ランプＬＡ１．Ｌ、の抵抗値は数Ω程度であ
り、抵抗Ｒ３の抵抗値も数ｍΩ程度である。

スイッチＳＷ１がオン状態に切換えられると１バツテリ
ＢＹからスイッチＳＷ、、１番端子、抵抗Ｒ，を介して
、ランプＬＡ１．ＬＡ２に電流工、が流れる。抵抗Ｒ８
の両端に・　Ｉ、ｘＲ，で決定される電圧降下が生じ、
Ｂ点の電圧レベルがＡ点の電圧レベルよりも低下する。

この際、Ａ点の電圧レベルは、バッチＩＪＢＶの電圧レ
ベルと同一であり、Ｂ点の電圧レベルのみが低下する。

また、前記電流Ｉ、が流れるとき、抵抗Ｒ，，Ｒ，にも
電流が流れる。しかし、ランプＬＡ１．ＬＡ２の抵抗値
に対１〜、抵抗Ｒ，，Ｒ３の抵抗値が大であるので、抵
抗Ｒ，，Ｒ，を流れる電流は小さい。従って、抵抗Ｒ１
の電圧降下について、抵抗Ｒ，，Ｒ，を流れる電流の加
算を省略する。

Ｂ点の電圧け、抵抗Ｒ２、Ｒ８によって分圧され、分圧
された電圧ＶＢが演算増幅器ＯＰ１の正相入力端子子に
供給されろ。また、Ａ点の電圧に、抵抗Ｒ，，Ｒ，によ
って分圧され、分圧された電圧ｖＡが逆相入力端子−に
供給される。

この場合、電圧ｖＡ、ＶＢの電圧レベルｒｊ、、、ＶＡ
〉ＶＢの関係になるよう抵Ｒ，，Ｒ，の分圧比と抵抗Ｒ
，，Ｒ３の分圧比とが設定されている。逆相入力端子（
−）の電圧レベルが、正相入力端子（＋）よりも高レベ
ルになるのであるから、演算増幅器ＯＰ１の出力信号Ｖ
。ｕｔｘ　ｉローレベルになるＯ 出力信号Ｖ。ｕｔ１ｔｌ′ｉ遅延回路１１を介して駆動
回路（ＤＲＩＶＥＲ）に達する。駆動回路１２は汎用オ
ペアンプの出力段と等価な特性（機能）をもチ出力トシ
テ、［ハイレベルｊ　、「ローレベル」の２値信号を出
力する。この場合駆動回路１２には、ダイオードＤ、　
を介して電源が供給されるにもかかわらず、出力信号は
ローレベルとなり、発光ダイオードＰはオンせず電流Ｉ
Ｏが流れないことから、これが点灯しない。すなわち、
この場合はランプ”Ａｌ　ｔ　Ｌｉ２に断線がなかった
ものと見做される。

次に、ランプＬＡ１．Ｌ、のうち、何れか１のランプが
断線した場合の回路動作を述べる。

この場合、電流■１の電流量が１／２になる・従って、
抵抗Ｒ１の電圧降下分も１／２になる。

しかし、Ａ点の電圧レベルは一定であるから、電圧ｖＡ
も一定である。これに対し、Ｂ点の電圧レベルは、抵抗
Ｒ１の電圧降下分が１／２になった分だけ高レベルにな
る。抵抗Ｒ，，Ｒ８の分圧比は一定であるから、Ｂ点の
電圧レベルの上昇にともない、電圧ＶＢも上昇する。そ
して、電圧ＶＡ。

ＶＢの電圧レベルは、ＶＡ（ｖＢの関係になる。演算増
幅器ＯＰ１の出力信号Ｖ。ｕｔｌがハイレベルになり、
遅延回ｗ！１１に供給される。なお、遅延回路１１け、
電源供給時のピーク電流等により、制御信号Ｖ。が発生
するのを防止するために設けられている。

しかし、・・イレペルの出力信号Ｖ。ｕｔｌが断続して
供給されることにより、制御信号■。を駆動回路１２に
供給する。駆動回路１２の出力はハイレベルとなり、４
番端子、抵抗Ｒ１１を介して発光ダイオードＰ　１２電
流■。が流れる。発光ダイオードＰが発光し、ランプ”
Ａ１１ＬＡ２のうち何れか１つに断線が生じたことを表
示する。

なお、ランプＬＡｍ、ＬＡ２の両方が断線した場合は、
電流■１がまったく流れずＡ点及びＢ点の電圧レベルは
、抵抗Ｒ，，Ｒ，を介して流れる電流のみになる。この
場合、電圧ｖＡ、ＶＢの電圧レベルは、ｖＡ（（ＶＢと
なり、演算増幅器ＯＰ、の出力信号Ｖ。ｕｔｘがハイレ
ベルになる。そして、前記同様の回路動作が行われ、発
光ダイオードＰが発光する。

次に、テールランプＬＡｌｌ　ｌ　ＬＡｌ□の断線検出
について述べる。

スイッチＳＷ、をオン状態に切換えることにより、２番
端子、ラインｈ、抵抗Ｒ０′を介して電流Ｉ、が流れる
。この場合、電圧Ｖ　；　、　Ｖ　Ｂ／の電圧レベルは
ＶＡ＞ＶＢとなり、出力信号Ｖ。ｕｔｚはローレベルに
なる。遅延回路１１．駆動回路１２ｒｉ前記同様に動作
し、発光ダイオードＰは発光しない。

ランプＬＡ１□ｌ”Ａｌ２の何れか一方が断線したとき
、電圧ｖ　Ａ　、　ｖ　；　の電圧レベルがＶ、＜ＶＡ
になる。

出力信号Ｖ。ｕｔｚが］・イレベルになり、遅延回路１
１゜駆動回路１２が動作する。電流■ｏが発光ダイオー
ドＰに流れ、これが発光する。

また、ランプ”Ａ１１ＬＡ２の両方が断線したとき、抵
抗８１′を流れる電流は抵抗Ｒ＊’　＊　Ｒｌ’を流れ
る電流のみとなる。電圧ｖ；、ｖ、’の電圧レベルはｖ
Ｑ（ｖＢ’となり、遅延回路１１．駆動回路１２は前記
同様に動作する。そして、電流Ｉ、が流れ、発光ダイオ
ードＰが発光する。

更に、ブレーキランプＬＡ２１１　ＬＡ２□の断線検出
について述べる。

スイッチＳＷ、がオン状態に切換えられると・（９）　
Ａ　ｒ　ｆｆ１ ３番端子、ラインλ８、抵抗Ｒ１′を介して電流量。

が流れる。この場合、電圧ＶＡ、ＶＢの電圧レベルＨｖ
□〉ＶＢとなり、演算増幅器ＯＰ３の出力信号ｖｏＬ、
ｔ３は、ローレベルになる。

また、ランプＬＡ２１　＃　ＬＡ２□のうち何れか１つ
が断線すると、電圧Ｖ　Ａ７　、　Ｖ　Ｂ＃の電圧レベ
ルはＶ　Ａ　（ＶＢ′になる。

更に、ランプＬＡ２□＃ＬＡ２２０両方が断線すると、
電圧ｖ；、ｖＢ’の電圧レベル（１Ｖ　、、（（Ｖ、’
になる。

故に、ランプＬＡ２１１　ＬＡ２□が断線していない場
合は、前記同様の回路動作により発光ダイオードＰが発
光しない。そして、ランプＬＡ２１．ＬＡ□２のうち何
れか１つ、域いは両方が断線していると＠は、発光ダイ
オードＰが発光する。

前述の如き回路動作が行われている間、ダイオードＤ、
、Ｄ、、Ｄ３の動作は極めて重要である。

すなわち、スイッチＳＷ１がオン状態に切換えられると
、ライン島の電圧レベルはバッテリＢＹの電圧レベルと
同一になり、ダイオードＤ１　を介して駆動回路圧電源
が供給される。一方、ライン叫 １、．１３に対してはダイオードＤ、、Ｄｓが設けられ
ており、この逆耐圧によってラインｈ　。

ｉ３と駆動回路１２は分離され、Ｉｔ１＋’！　にリー
ク電流が洩れこまないようにしている。すなわち回路ブ
ロック２，３は非動作状態であり、出力信号ＶＯｕｔ２
・”ｏｕｔａによって発光ダイオードＰが発光すること
がない。

仮りに、ダイオードＤ、、Ｄ、、Ｄ、を設けない場合を
想定すると、各演算増幅器ｏｐ、、ｏｐ、。

ＯＰｓの後段に・遅延回路１１．駆動回路１２゜発光ダ
イオードＰを個別に設けねばならない。従って、回路構
成が複雑になるが、本発明の適用により、前記欠陥が是
正される。

また、スイッチＳＷ、がオン状態に切換えられたときを
考えると、ダイオードＤ、、Ｄｓの逆耐圧によりライン
ｘ、、ｉ、への電源供給が阻止される。更に、スイッチ
ＳＷ３がオン状態に切換えられたとき、ダイオードＤ、
、Ｄ、により、ライン’Ｉｅ’＊への電源供給が阻止さ
れる。

このように・ダイオードＤ、、Ｄ！　、Ｄ、を設けるこ
とにより、複数の入力信号、（言い換えればランプＬＡ
１〜ＬＡ２□の断線検出にもとづく電圧変化）に対して
、駆動回路（ドライバー）、および発光ダイオードＰを
共通に使用することができる。

ところで、自動車用のバッテリの電圧は、乗用車、トラ
ック、バス等によって１８Ｖ〜３６Ｖ程度に異っている
。また、電源としては、バッテリのみでなく発電機も使
用される。従って、前記ダイオードＤＩ　、Ｄｔ　、Ｄ
ｓ　ｔ！、逆耐圧特性の高いものでなければならない。

このため、ダイオードＤ、、Ｄ、、Ｄ３は、モノリシッ
クＩＣ化に際し第２図に示す如き構造のものが好ましい
。

すなわち、１１はＰ−の基板であり、１２は高濃度のＮ
ｆＭ込層、１３はＮ−エピタキシャル層でアル。

そして・１４はＮ高濃度不純物領域であり、この領域と
Ｎ埋込層１２とによって、２層１５とＮ層１６とで形成
されたダイオードが囲まれている。

前記ダイオードの構造によれば、Ｎ層１６とｐ−基板１
１、Ｎ−エピタキシャル層１３との間に、逆方向のリー
ク電流が流れず、しかも寄生トランジスタの発生を防止
することができる。従って、ダイオードＤ、、Ｄ、、Ｄ
３を前記構造にすることにより、逆耐圧特性が良好にな
る。そして、乗用車、パス、トラック等に前記検出回路
を設けても、電源電圧のレベル変化に起因してダイオー
ドＤ、〜Ｄ３が破壊されることがなく、前述した検出動
作が正確に行われる。従って、検出回路の電源電圧は、
一定の電圧レベルに限定されるものではなく、被検出対
象に必要な電流量等により、電圧レベルの異る電源を用
いることができる。

〔効果〕

（１）　複数の被検査対象及びこれらに対応して設けら
れた検出回路への電源供給径路間に逆流防止ダイオード
を設け、１つの電源供給径路への通電時に他の電源供給
径路への電源供給を阻止するという作用により、１つの
電源供給径路罠対応した検出信号が得られるという効果
が得られる。

（２）　前記ｔｌｌＫエリ、被検査対象及び検出回路が
複数であっても、検出信号にもとづき検出表示するため
の駆動回路ｒ１１つでよく、回路構成が簡単である上に
、部品点数を少なくできるという効果が得られる。

（３）前記（２）により、半導体集積回路化が容易にな
るという効果が得られる。

以上に、本発明者によってなされた発明をその実施何処
もとづき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変形可能であることはいうまでもない。

例えば、各回路ブロック１〜３における可変抵抗Ｒ，ハ
、必らずしも可変抵抗器にしなくてよい。

すなわち、被検出対象を流れる電流に誤差が少ない場合
は、抵抗Ｒ１〜Ｒ８′を流れる電流が正確であり、従っ
てその動作状態１２に対応したＡ点、Ｂ点間の電圧降下
も正確である。この場合、被検出対象により、電圧ｖＡ
、ＶＢが変動することが少なく、可変抵抗器による電圧
調整を行わなくともよい。

更に、ランプＬＡ□〜ＬＡ２□等の被検出対象は１前記
実施例の如く３組に限定されることになく、検出回路に
ついても３組に限定されるものではない。

〔利用分野〕

以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背埴となった利用分野である自動車用各ランプ
の断線の有無を検出する検出回路に適用した場合につい
て説明したが、本発明はそれに限定されるものではない
。

例えば、被検出対象としては、モータのコイル等であっ
てよく、本発明なモータコイルの断線の有無を検出する
検出回路に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す検出回路の回路図、 第２図は、前記検出回路に用いられるダイオードの構造
を示す要部の断面図。 ＬＡｌ　ｌ　”Ａ２　ｅ　ＬＡｌ□、ＬＡ１□、　ＬＡ
２□Ｉ　Ｌｋ２□・・・ランフ’ｓ　Ｌ　＊　Ｉｔ　＃
　”ｓ−’ｔｌＮ、、ｖＡ、　ｖＢ、　ｖ；　、　ｖＢ
’。 Ｖ、ｔ　ＶＢ’−Ｗ圧、ＯＰ、、　ＯＰ、　、　ＯＰｓ
　−演８ｖ 増幅器、Ｖｏｕｔ１９　ｏｕｔｚ　＊　ｏｕｔａ・・出
力信号、１゜２．３・・・回路ブロック％　Ｄ、ｏＤ、
、Ｄ、・・・ダイオード、１１・・・遅延回路、１２・
・・駆動回路、Ｐ・・発光ダイオード、ｓｗ、ｓｗいｓ
ｗ８．＝スイッチ％ＢＹ・・・バッテリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、動作状態が検出される複数の被検査対象に対し、前
   記被検査対象と同一電源によって、駆動される複数の演
   算増幅器と、前記複数の演算増幅器の出力信号により動
   作する１つの表示回路と・前記被検査対象と前記複数の
   演算増幅器に個別に電源を供給する電源ライン間に設け
   られた複数の逆流防止用ダイオードとを具備し、何れか
   １の前記被検査対象に対する検出動作が行われている間
   、前記複数のダイオードにより、他の被検査対象及び演
   算増幅器への電源供給を遮断することを特徴とする検出
   回路。