検出回路
【課題】 より簡素な回路構成で、天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出することができる検出回路を提供する。
【解決手段】 第１および第２の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果を出力する比較部１２と、電源２の電源電圧ＶＢよりも低く且つ基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤよりも高い比較用電圧を生成して第２の入力端子に入力する比較用電圧生成部２０と、電源２と基準電圧部３の間の電圧を検出用電圧として第２の入力端子に入力するための検出用電圧入力部Ｔｒ１と、第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された互いに異なる閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２のいずれかを生成して第１の入力端子に入力する閾値電圧生成部３０と、比較部１２による比較結果に応じて、電源２と基準電圧部３との間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部４０と、を備えている。
【解決手段】 第１および第２の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果を出力する比較部１２と、電源２の電源電圧ＶＢよりも低く且つ基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤよりも高い比較用電圧を生成して第２の入力端子に入力する比較用電圧生成部２０と、電源２と基準電圧部３の間の電圧を検出用電圧として第２の入力端子に入力するための検出用電圧入力部Ｔｒ１と、第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された互いに異なる閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２のいずれかを生成して第１の入力端子に入力する閾値電圧生成部３０と、比較部１２による比較結果に応じて、電源２と基準電圧部３との間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部４０と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源と基準電圧部との間で生じた天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出する検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の検出回路として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この検出回路は、負荷を駆動するためのプリドライバ回路に接続されており、このプリドライバ回路は、制御回路と、制御回路によって制御されるＣＭＯＳ回路を有している。制御回路は、制御回路への入力電圧をＣＭＯＳ回路のトランジスタに供給してトランジスタをオン／オフすることによって、ＣＭＯＳ回路に入力された入力電圧を負荷に出力電圧として出力端子から出力する。
【０００３】
検出回路は、閾値電圧生成回路およびコンパレータを有しており、プリドライバ回路から出力される出力電圧と閾値電圧生成回路によって生成される一定の閾値電圧とをコンパレータで比較し、その比較結果と、制御回路に入力される入力電圧との排他的論理和を論理回路で求める。プリドライバ回路の出力端子に天絡または地絡が生じた場合、コンパレータに入力される出力電圧が、一定の閾値電圧に対して正常動作時から変化し、コンパレータによる比較結果もまた、天絡異常時および地絡異常時には、正常動作時から変化するので、天絡および地絡が確実に検出される。
【０００４】
図２３もまた、従来の検出回路を示している。この検出回路１１０は、例えば車両に搭載されており、電源電圧ＶＢを供給する電源１０２と、負荷１０４を介して電源１０２に接続された基準電圧部１０３との間に設けられている。負荷１０４と基準電圧部１０３の間にはスイッチ素子Ｔｒが設けられており、駆動信号ＩＮによってスイッチ素子Ｔｒがオン／オフされるのに伴って、負荷１０４が駆動される。
【０００５】
また、検出回路１１０は、いずれもコンパレータで構成された第１および第２の比較部１１２、１１５を有しており、この検出回路１１０では、各比較部の反転入力端子には、負荷１０４とスイッチ素子Ｔｒの間の電圧が入力される。また、比較用電圧Ｖｃが、比較用電圧生成部１２０によって生成され、各比較部の反転入力端子に入力される。この比較用電圧Ｖｃの大きさは、電源電圧ＶＢと、電源電圧ＶＢよりも電圧の低い基準電圧部１０３の基準電圧ＧＮＤとの中間に設定されている。
【０００６】
また、抵抗Ｒ３０〜Ｒ５０によって電源部１１３の電圧を分割して生成された第１および第２の閾値電圧が、第１および第２の比較部１１２、１１５にそれぞれ入力される。第１の閾値電圧は、電源電圧ＶＢよりも低く、且つ比較用電圧Ｖｃよりも高い電圧に設定され、第２の閾値電圧は、基準電圧ＧＮＤよりも高く、且つ比較用電圧Ｖｃよりも低い電圧に設定されている。
【０００７】
第１の比較部１１２による比較結果を表す第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１は、第１のＡＮＤ回路１４２に電圧レベルを反転させて入力され、反転された第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１と駆動信号ＩＮとの論理積が、第１時間フィルタ１４３を介して、天絡信号ＤＧＶＢとして判定回路１１４に入力される。また、第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１と、反転された第２の出力電圧Ｖｏｕｔ２との論理積が、第２のＡＮＤ回路１４７から出力され、第２時間フィルタ１４８を介して断線判定信号ＤＧＯＧとして判定回路１１４に入力される。また、第２の出力電圧Ｖｏｕｔ２と、反転された駆動信号ＩＮとの論理積が、第３のＡＮＤ回路１５２から出力され、第３時間フィルタ１５５を介して地絡判定信号ＤＧＧＮＤとして判定回路１１４に入力される。各時間フィルタは、ノイズによる誤判定が生じないように、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断するように構成されている。
【０００８】
以上のような構成により、例えば電源１０２とＥＣＵ１０１の接続端子１０５の間に天絡が生じたときには、スイッチ素子Ｔｒのオン／オフにかかわらず、各比較部の反転入力端子に入力される電圧が電源電圧ＶＢに固定されるので、そのことが第１の比較部１１２から出力される第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１に、ひいては天絡信号ＤＧＶＢに反映される。すなわち、第１ＡＮＤ回路１４２から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路１１４は天絡が発生したものと判定する。
【０００９】
また、例えば接続端子１０５に地絡が発生した場合、スイッチ素子Ｔｒのオン／オフにかかわらず、各比較部の反転入力端子に入力される電圧が基準電圧ＧＮＤに固定されるので、そのことが第２の比較部１１５から出力される第２の出力電圧Ｖｏｕｔ２に、ひいては地絡信号ＤＧＧＮＤに反映される。すなわち、第３ＡＮＤ回路１５２から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路１１４は地絡が発生したものと判定する。
【００１０】
また、例えば電源１０２と接続端子１０５の間に断線が発生した場合、各比較部の反転入力端子には、スイッチ素子Ｔｒがオフのときには比較用電圧Ｖｃが入力され、そのことが第１および第２の出力電圧Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２に、ひいては断線信号ＤＧＯＧに反映される。すなわち、第２のＡＮＤ回路１４７から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路１１４は断線が発生したものと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１６８７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上述した特許文献に係る検出回路では、天絡または地絡をそれぞれ判別して検出することは可能であるものの、回路の断線を検出することはできない。また、上述した従来の検出回路１１０では、天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出することが可能であるものの、そのために２つのコンパレータが用いられ、検出回路全体の構成が複雑で規模の大きなものになっており、製造コストを低減することが困難である。
【００１３】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、より簡素な回路構成で、天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出することができる検出回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、特許請求の範囲に記載の請求項１に係る検出回路は、電源２および電源２よりも電圧の低い基準電圧部３の間に設けられ、電源２および基準電圧部３の間における天絡、地絡および断線を検出する検出回路１０、１０ａ〜１０ｃであって、第１および第２の入力端子を有し、第１および第２の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果（実施形態における（以下、本項において同じ）出力電圧Ｖｏｕｔ）を出力する比較部１２と、電源２の電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃよりも低く且つ基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤよりも高い比較用電圧Ｖｃを生成し、生成した比較用電圧Ｖｃを第２の入力端子に入力する比較用電圧生成部２０と、電源２と基準電圧部３の間の電圧を検出用電圧として第２の入力端子に入力するための検出用電圧入力部（第１スイッチ素子Ｔｒ１）と、第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された互いに異なる複数の閾値電圧（第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２）のいずれかを生成し、生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて第１の入力端子に入力する閾値電圧生成部３０、３０ａ、３０ｂと、比較部１２による比較結果に応じて、電源２および基準電圧部３の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部４０、４０ａ、４０ｂと、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この検出回路によれば、比較部の第２の入力端子には、比較用電圧生成部によって生成された比較用電圧が入力される。また、第２の入力端子には、電源と基準電圧部の間の電圧もまた、検出用電圧として検出用電圧入力部によって入力される。電源および基準電圧部の間に天絡および地絡のいずれかが発生したときには、検出用電圧には、それらによる影響が反映され、断線が発生したときには、比較用電圧生成部によって生成された比較用電圧が第２の入力端子に入力される。すなわち、天絡などが発生していない正常動作時の検出用電圧に対して第２の入力端子に実際に入力される電圧が変化する。
【００１６】
また、閾値電圧生成部により、第２の入力端子に入力される電圧に応じて複数の閾値電圧が生成され、生成された複数の閾値電圧は、それらのいずれかに切り換えて第１の入力端子に入力される。入力された閾値電圧および第２の入力端子に入力された電圧は、比較部によって比較され、その比較結果に応じて、判定部により、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかが判定される。
【００１７】
以上のように、天絡、地絡および断線のいずれかが発生した場合には、第２の入力端子に入力される電圧が正常動作時に対して変化し、このような天絡などの影響が反映された電圧に応じて、互いに異なる複数の閾値電圧を適切に設定することによって、天絡などのいずれが発生したかを、単一の比較部による比較結果に反映させることができる。したがって、比較結果に応じて、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、判定部によって適切に判定して検出することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の検出回路において、電源２と基準電圧部３の間には、電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃを供給されることにより駆動される負荷４が設けられ、検出用電圧入力部は、基準電圧部３と負荷４の間の電圧を、検出用電圧として第２の入力端子に入力することを特徴とする。
【００１９】
この検出回路によれば、電源から基準電圧部に供給される電源電圧によって、両者の間に設けられた負荷が駆動される。また、検出用電圧として基準電圧部と負荷の間の電圧が、第２の入力端子に入力されるので、基準電圧部と負荷の間において天絡などが生じたときに、それらを適切に検出することができる。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の検出回路において、電源２と基準電圧部３の間には、電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃを供給されることにより駆動される負荷４が設けられ、検出用電圧入力部は、電源２と負荷４の間の電圧を、検出用電圧として第２の入力端子に入力することを特徴とする。
【００２１】
この検出回路によれば、電源から基準電圧部に供給される電源電圧によって、両者の間に設けられた負荷が駆動される。また、検出用電圧として電源と負荷の間の電圧が、第２の入力端子に入力されるので、電源と負荷の間において天絡などが生じたときに、それらを適切に検出することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検出回路において、閾値電圧生成部３０、３０ａ、３０ｂは、複数の閾値電圧として、電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃよりも低く且つ比較用電圧Ｖｃよりも高い第１の閾値電圧Ｖｔｈ１と、基準電圧ＧＮＤよりも高く且つ比較用電圧Ｖｃよりも低い第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を生成することを特徴とする。
【００２３】
この検出回路によれば、電源電圧よりも低く且つ比較用電圧よりも高い第１の閾値電圧と、基準電圧よりも高く且つ比較用電圧よりも低い第２の閾値電圧が、閾値電圧生成部によって生成され、第１および第２の閾値電圧のいずれかが、第２の入力端子に入力される電圧と比較される。このように、比較用電圧が第１および第２の閾値電圧の中間の電圧になるように両閾値電圧を設定することによって、第１および第２の閾値電圧のいずれかと、天絡などの影響により正常動作時から変化した、第２の入力端子に入力される電圧との比較結果に、天絡などの影響を適切に反映させることができ、比較結果に応じた天絡などの判定を適切に実行することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の検出回路において、検出用電圧入力部は、電源２と基準電圧部３の間に設けられたスイッチ素子（第１スイッチ素子Ｔｒ１）を有し、電源２とスイッチ素子の間の電圧を第２の入力端子に入力し、閾値電圧生成部３０、３０ｂは、第１の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときには第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２のいずれかに固定し、スイッチ素子がオフされたときには第１および第２の閾値電圧の間で変動させることを特徴とする。
【００２５】
この検出回路によれば、検出用電圧入力部のスイッチ素子がオンされているときには、第１の入力端子に入力される電圧が、第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定され、オフされているときには、第１および第２の閾値電圧の間で変動する。天絡または地絡の発生時には、第２の入力端子には、比較用電圧との関係から電源電圧または基準電圧が実際に入力される。第１および第２の閾値電圧は、いずれも電源電圧および基準電圧の中間に設定されているので、閾値電圧を第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定しても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、断線の発生時には、比較用電圧が第２の入力端子に実際に入力され、閾値電圧の変動に伴って比較結果も変動するので、それにより断線の発生を適切に検出することができる。
【００２６】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の検出回路において、検出用電圧入力部は、電源２と基準電圧部３の間に設けられたスイッチ素子（第１スイッチ素子Ｔｒ１）を有し、電源２とスイッチ素子の間の電圧を第２の入力端子に入力し、閾値電圧生成部３０ａは、第１の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときおよびオフされたときのいずれも第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動させることを特徴とする。
【００２７】
この検出回路によれば、検出用電圧入力部のスイッチ素子がオンされているとき、およびオフされているときのいずれも、第１の入力端子に入力される電圧が第１および第２の閾値電圧の間で変動する。前述したように、天絡または地絡が発生しているときには、第２の入力端子には電源電圧または基準電圧が実際に入力されるので、電源電圧と基準電圧の中間電圧である第１および第２の閾値電圧の間で閾値電圧を変動させても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、上述した請求項５に係る発明と同様、断線の発生時にも、断線の発生を適切に検出することができる。
【００２８】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の検出回路において、検出用電圧入力部は、電源２と基準電圧部３の間に設けられたスイッチ素子（第１スイッチ素子Ｔｒ１）を有し、電源２とスイッチ素子の間の電圧を第２の入力端子に入力し、閾値電圧生成部３０ｂは、第１の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときには第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２のいずれかに固定し、スイッチ素子がオフされたときに、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動させるための順序回路３３を有していることを特徴とする。
【００２９】
この検出回路によれば、上述した請求項５に係る発明と同様、スイッチ素子がオンされているときには、閾値電圧を第１および第２の閾値電圧のいずれに固定しても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、スイッチ素子がオフされているときには、第１の入力端子に入力される閾値電圧は、順序回路によって第１および第２の閾値電圧の間で切り換えられる。したがって、前述した請求項５に係る発明と同様、断線の発生を適切に検出することができる。
【００３０】
請求項８に係る発明は、請求項５または６に記載の検出回路において、判定部４０は、比較部１２による比較結果（出力電圧Ｖｏｕｔ）と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号（駆動信号ＩＮ）と、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を切り換えるための信号（クロック信号ＣＬＫ）とに応じて、天絡、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする。
【００３１】
この検出回路によれば、検出用電圧または比較用電圧と閾値電圧とを比較した比較結果と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えることで比較部に入力される検出用電圧を切り換えるための信号と、比較部の第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された閾値電圧を切り換えるための信号とに応じて、判定部により天絡、地絡および断線の判定が行われる。それにより、判定部は、天絡、地絡および断線が発生した場合のそれぞれについて、判定部に入力される互いに異なる比較結果や各種の信号に基づき、判定を行うことができる。その結果、天絡、地絡および断線のうちのいずれが発生した場合でも適切な判定結果を得ることができ、それらを確実に判別して検出することができる。
【００３２】
請求項９に係る発明は、請求項７に記載の検出回路において、判定部４０ａは、比較部１２による比較結果（出力電圧Ｖｏｕｔ）と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号（駆動信号ＩＮ）とに応じて天絡の判定を行い、比較部１２による比較結果と、順序回路３３から出力された信号とに応じて、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする。
【００３３】
この検出回路によれば、検出用電圧または比較用電圧と閾値電圧とを比較した比較結果と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えることで比較部に入力される検出用電圧を切り換えるための信号とに応じて、判定部により天絡の判定が行われる。また、比較結果と、スイッチ素子がオフされたときに、閾値電圧を第１および第２の閾値電圧の間で変動させるための順序回路から出力された信号とに応じ、判定部によって地絡および断線の判定が行われる。
【００３４】
それにより、上述した請求項８に係る発明と同様、判定部は、天絡、地絡および断線が発生した場合のそれぞれについて、判定部に入力される互いに異なる比較結果や各種の信号に基づき、判定を行うことができ、天絡、地絡および断線を確実に判別して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図２】図１の比較部の反転入力端子に入力される電圧を、（Ａ）天絡発生時、（Ｂ）地絡発生時および（Ｃ）断線発生時のそれぞれについて、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図３】図１の検出回路の（Ａ）正常動作時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図４】図１の検出回路の（Ａ）天絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図５】図１の検出回路の（Ａ）地絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図６】図１の検出回路の（Ａ）断線発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図８】図７の検出回路の（Ａ）正常動作時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図９】図７の検出回路の（Ａ）天絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１０】図７の検出回路の（Ａ）地絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１１】図７の検出回路の（Ａ）断線発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図１３】図１２の検出回路の（Ａ）正常動作時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１４】図１２の検出回路の（Ａ）天絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１５】図１２の検出回路の（Ａ）地絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１６】図１２の検出回路の（Ａ）断線発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図１８】図１７の回路図の比較部の反転入力端子に入力される電圧を、（Ａ）天絡発生時、（Ｂ）地絡発生時および（Ｃ）断線発生時のそれぞれについて、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図１９】（Ａ）第５実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）天絡発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２０】（Ａ）第６実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）地絡発生時または断線発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２１】（Ａ）第７実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）天絡発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２２】（Ａ）第８実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）地絡発生時または断線発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２３】従来の検出回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の第１実施形態に係る検出回路について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、この検出回路１０は、例えば、車両（図示せず）に搭載された電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１に設けられている。車両には、バッテリー（図示せず）からの電圧を供給する電源２と、電源２から供給される電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃ（以下、「電源電圧ＶＢ」を用いて説明する。）よりも電圧の低い基準電圧部３と、両者２、３の間に設けられ、電源電圧ＶＢを供給されることにより駆動される負荷４を備えており、ＥＣＵ１は、車両の運転状態に応じて負荷４の駆動を制御する。
【００３７】
負荷４は、例えばエンジンのインジェクタやリレーであり、負荷４と基準電圧部３の間には、第１スイッチ素子Ｔｒ１（検出用電圧入力部）が設けられていて、この第１スイッチ素子Ｔｒ１は、例えばＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴで構成されている。この第１スイッチ素子Ｔｒ１のドレインには、ＥＣＵ１の接続端子５を介して負荷４が、ソースには基準電圧部３がそれぞれ接続されており、ゲートには、バッファ６を介して制御回路（図示せず）が接続されている。
【００３８】
第１スイッチ素子Ｔｒ１は、制御回路から供給された駆動信号ＩＮによって駆動される。駆動信号ＩＮは例えばＰＷＭ信号で構成され、そのデューティ比に応じた駆動信号ＩＮの電圧レベルが高いとき（以下「Ｈのとき」という）に、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされる一方、低いとき（以下「Ｌのとき」という）にはオフされる。第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときには、電源２から基準電圧部３への導通が確保され、負荷４に電源電圧ＶＢが供給されることによって負荷４が駆動され、燃料の噴射などが実行される一方、オフされているときには、負荷４が停止状態に制御される。
【００３９】
検出回路１０は、電源２と基準電圧部３の間の回路で天絡、地絡および断線が発生した場合に、それらのいずれが発生したかを判定して検出するものであり、コンパレータで構成された比較部１２と、この比較部１２の非反転入力端子（第１の入力端子）に接続された閾値電圧生成部３０と、比較部１２の反転入力端子（第２の入力端子）に接続された比較用電圧生成部２０を備えている。
【００４０】
比較用電圧生成部２０は、変圧されたバッテリーの電圧を供給する電源部１３と、この電源部１３と基準電圧部３との間に、直列に接続された第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２を有している。また、比較用電圧生成部２０は、第１および第２抵抗Ｒ１、Ｒ２の間の中間端子２１に接続されたオペアンプＯＡを有している。中間端子２１は、オペアンプＯＡの非反転入力端子に接続されており、この非反転入力端子には、第１および第２抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値に応じて分割された電源部１３の電圧が入力される。また、オペアンプＯＡからの出力は、その反転入力端子にフィードバックされている。
【００４１】
また、オペアンプＯＡから出力された電圧は、比較部１２に反転入力端子から比較用電圧Ｖｃとして入力される。比較用電圧Ｖｃは、電源２から出力される電源電圧ＶＢと基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤの中間の電圧に設定されている。また、反転入力端子からは、電源２と第１スイッチ素子Ｔｒ１の間の電圧もまた、検出用電圧として入力される。したがって、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときには基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤが、オフされているときには電源電圧ＶＢが、それぞれ実際に反転入力端子から比較部１２に入力されている。
【００４２】
閾値電圧生成部３０は、電源部１３および基準電圧部３の間に直列に接続された第３抵抗Ｒ３および第４抵抗Ｒ４を有しており、両者Ｒ３、Ｒ４の間の中間端子３１が、比較部１２の非反転入力端子に接続されている。また、この中間端子３１と基準電圧部３との間には、互いに直列に接続された第５抵抗Ｒ５および第２スイッチ素子Ｔｒ２が、第４抵抗Ｒ４と並列に接続されている。第２スイッチ素子Ｔｒ２は、例えばｎｐｎ型のバイポーラトランジスタで構成されており、そのコレクタが第５抵抗Ｒ５に接続され、エミッタが基準電圧部３に接続されている。
【００４３】
また、閾値電圧生成部３０はＯＲ回路３２を有しており、このＯＲ回路３２には、駆動信号ＩＮと、所定の周期で電圧レベルがＨとＬの間で変動するクロック信号ＣＬＫとが、制御回路からそれぞれ入力される。ＯＲ回路３２は、入力されたこれらの信号の論理和を出力し、この出力信号は、第６抵抗Ｒ６を介して、第２スイッチ素子Ｔｒ２のベースに入力される。
【００４４】
第２スイッチ素子Ｔｒ２は、ＯＲ回路３２からの電流の大きさに応じ、ＯＲ回路３２から出力された信号がＨのときにはオンされ、Ｌのときにはオフされる。第２スイッチ素子Ｔｒ２がオフされているときには、上述した第３および第４抵抗Ｒ３、Ｒ４の抵抗値に応じて分割された電源部１３からの電圧が、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１として比較部１２に入力される。第２スイッチ素子Ｔｒ２がオンされているときには、中間端子３１と第２トランジスタＴｒ２を介した基準電圧部３との間の導通が確保されることによって、オフされているときよりも低い電圧が、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２として比較部１２に入力される。第１の閾値電圧Ｖｔｈ１は、前述した電源電圧ＶＢと比較用電圧Ｖｃの中間の電圧に設定されており、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２は、比較用電圧Ｖｃと基準電圧ＧＮＤの中間の電圧に設定されている。
【００４５】
比較部１２は、非反転入力端子に入力された電圧と、反転入力端子に入力された電圧との比較を実行し、その比較結果を表す出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。すなわち、非反転入力端子に入力された電圧が反転入力端子に入力された電圧よりも大きいときには、電圧レベルがＨの出力電圧Ｖｏｕｔを出力し、小さいときには、電圧レベルがＬの出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。比較部１２から出力された出力電圧Ｖｏｕｔは、判定部４０に入力される。
【００４６】
判定部４０は、天絡判定部４１、地絡判定部４６、断線判定部５１および判定回路１４を有している。天絡判定部４１は、電源２および基準電圧部３の間における天絡の発生を検出するためのものであり、第１ＡＮＤ回路４２と、この第１ＡＮＤ回路４２からの出力信号が入力される第１フィルタ回路４３を有しており、第１ＡＮＤ回路４２には、比較部１２から出力された出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルが反転されて入力される。すなわち、出力電圧ＶｏｕｔがＨのときにはＬに、ＬのときにはＨに、それぞれ反転して入力される。また、第１ＡＮＤ回路４２には、前述した駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫと同じ信号が、制御回路からそれぞれ入力される。
【００４７】
第１ＡＮＤ回路４２は、入力された３つの信号の論理積を出力し、第１ＡＮＤ回路４２から出力された信号は第１フィルタ回路４３に入力される。第１フィルタ回路４３は時間フィルタであり、ノイズによる誤判定が生じないように、例えば、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号をそのまま通過させるように構成されている。第１フィルタ回路４３から出力された信号は、天絡判定信号ＤＧＶＢとして判定回路１４に入力され、判定回路１４は、入力された天絡判定信号ＤＧＶＢに基づいて、天絡が発生しているか否かを判定する。
【００４８】
また、地絡判定部４６は、第２ＡＮＤ回路４７および第２フィルタ回路４８を有しており、第２ＡＮＤ回路４７には、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔがそのまま入力され、制御回路からの駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫは、いずれも電圧レベルを反転して入力される。また、この第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号は、第２フィルタ回路４８に入力される。この第２フィルタ回路４８は、天絡判定部４１の第１フィルタ回路４３と同様、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号を通過させるように構成されており、地絡判定信号ＤＧＧＮＤを判定回路１４に出力する。判定回路１４は、入力された地絡判定信号ＤＧＧＮＤに基づいて、地絡が発生しているか否かを判定する。
【００４９】
断線判定部５１は、第３ＡＮＤ回路５２と、第３フィルタ回路５３を有しており、第３ＡＮＤ回路５２には、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔおよび駆動信号ＩＮがそれぞれ反転されて入力される。また、第３ＡＮＤ回路５２には、クロック信号ＣＬＫがそのまま入力される。また、この第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号は、第３フィルタ回路５３に入力される。この第３フィルタ回路５３は、天絡判定部４１および地絡判定部４６の第１および第２フィルタ回路４３、４８と同様、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号を通過させるように構成されている。また、断線判定部５１は、第１および第２ラッチ回路５４、５５と、第４ＡＮＤ回路５６をさらに有している。
【００５０】
第１ラッチ回路５４は、入力された電圧の立上がりに応じて出力が変化する立上がりラッチであり、この第１ラッチ回路５４では、地絡判定部４６の第２フィルタ回路４８から出力された信号が入力され、入力された信号の電圧レベルがＬからＨに変化したときに、出力する判定信号Ａ２がＬからＨに変化し、その後は、Ｈレベルの判定信号Ａ２を出力し続ける。第２ラッチ回路５５もまた、第１ラッチ回路５４と同様に構成されており、第３フィルタ回路５３から出力された信号がＨレベルに変化した後は、Ｈレベルの判定信号Ａ１を出力し続ける。なお、第１および第２のラッチ回路５４、５５は、天絡などの検出を開始した時から所定の期間が経過した後、エンジンの始動時、およびＥＣＵ１の電源投入時などにリセットされ、初期状態に戻される。
【００５１】
第１および第２ラッチ回路５４、５５からそれぞれ出力された判定信号Ａ２、Ａ１は、第４ＡＮＤ回路５６および判定回路１４に入力される。第４ＡＮＤ回路５６は、入力された判定信号Ａ２、Ａ１の論理積を、断線判定信号ＤＧＯＧとして判定回路１４に出力する。判定回路１４は、入力された判定信号Ａ２、Ａ１および断線判定信号ＤＧＯＧに基づいて、断線が発生しているか否かを判定する。
【００５２】
次いで、比較部１２の反転入力端子および非反転入力端子に入力される電圧と、比較部１２から出力される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルとの関係について説明する。天絡や地絡などが発生しておらず、第１スイッチ素子Ｔｒ１のオン／オフに応じて電源電圧ＶＢが負荷４に正常に供給されている場合（以下、「正常動作時」という）においては、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンのとき（以下、「出力オンのとき」という）には基準電圧ＧＮＤが、また、オフのとき（以下、「出力オフのとき」という）には電源電圧ＶＢが、比較部１２の反転入力端子にそれぞれ入力される。前述したように、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２はいずれも、電源電圧ＶＢよりも低く、且つ基準電圧ＧＮＤより高いので、正常動作時においては、出力オンのときにはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが、また、出力オフのときにはＬレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが、それぞれ出力される。
【００５３】
一方、図４（Ｃ）に示すように、例えばＥＣＵ１の接続端子５および電源２の間がショートし、天絡が発生した場合、図２（Ａ）に示すように、出力オンのときには正常動作時と異なり、電源電圧ＶＢが反転入力端子に入力されることによって、比較部１２からはＬレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。一方、出力オフのときには、正常動作時と同じく電源電圧ＶＢが反転入力端子から入力され、比較部１２からはＬレベルの信号が出力される。
【００５４】
また、図５（Ｃ）に示すように、例えばＥＣＵ１の接続端子５で地絡が発生した場合、図２（Ｂ）に示すように、出力オンのときには正常動作時と同じく基準電圧ＧＮＤが入力され、比較部１２からはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される一方、出力オフのときには正常動作時と異なり、基準電圧ＧＮＤが入力され、Ｈレベルの信号が出力される。
【００５５】
また、図６（Ｃ）に示すように、例えば負荷４とＥＣＵ１の接続端子５の間で断線が発生した場合、図２（Ｃ）に示すように、出力オンのときには正常動作時と同じく基準電圧ＧＮＤが反転入力端子から入力され、比較部１２からはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される一方、出力オフのときには正常動作時と異なり、比較用電圧生成部２０から出力された比較用電圧Ｖｃが入力される。その際、比較部１２から出力される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルは、非反転入力端子に入力される第１または第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２によって変化する。すなわち、前述した第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２と比較用電圧Ｖｃとの関係から、比較用電圧Ｖｃよりも高圧の第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が入力されているときにはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力され、比較用電圧Ｖｃよりも低圧の第２の閾値電圧Ｖｔｈ２が入力されているときにはＬレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【００５６】
したがって、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルが、それぞれＬ、ＨおよびＨのときに、天絡判定部４１は、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力し、それ以外のときにはＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力する。また、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルが、それぞれＨ、ＬおよびＬのときに、地絡判定部４６は、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤを出力し、それ以外のときにはＬレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤを出力する。
【００５７】
また、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルが、それぞれＬ、ＬおよびＨのときに、第３ＡＮＤ回路５２は、Ｈレベルの信号を出力し、それ以外のときにはＬレベルの信号を出力する。そして、第２および第３ＡＮＤ回路４７、５２の双方から少なくとも１回、Ｈレベルの信号が出力されたとき以降、断線判定部５１は、第４ＡＮＤ回路５６からＨレベルの断線判定信号ＤＧＯＧを出力し、それよりも前のときにはＬレベルの断線判定信号ＤＧＯＧを出力する。
【００５８】
判定回路１４によって、電源２および基準電圧部３の間に天絡、地絡および断線のいずれかが発生していると判定された場合には、判定回路１４は、天絡などが発生した時刻や場所を表すデータを、例えばＥＣＵ１の記憶装置（図示せず）に記憶させる。そして、これらのデータは、例えば車両の整備を行う際にＥＣＵ１に接続された整備用の端末（図示せず）に転送され、整備用端末に表示されるなどして、車両の整備に用いられる。
【００５９】
次いで、上述した検出回路１０の動作を、図３〜図６を参照しながら説明する。図３（Ａ）は、正常動作時における検出回路１０の動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出開始時において、制御回路から第１スイッチ素子Ｔｒ１およびＯＲ回路３２にそれぞれ入力される駆動信号ＩＮ、およびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルがいずれもＬで、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力されている状態においては、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力され、天絡判定部４１、地絡判定部４６、および断線判定部５１からは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。
【００６０】
この状態からタイミングｔ１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、ＯＲ回路３２から出力される信号がＨレベルに切り換えられるのに伴って、閾値電圧が、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１から第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、駆動信号ＩＮはＬレベルのままであるので、比較部１２からの出力電圧ＶｏｕｔもＬレベルに維持される。したがって、この状態においても、各判定部からは、いずれもＬレベルの判定信号が出力される。
【００６１】
クロック信号ＣＬＫの変動周期に従い、タイミングｔ２においてクロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるとともに、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられた後、負荷４の駆動要求に応じ、タイミングｔ３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられる。これにより、閾値電圧が再度、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるのに伴い、出力電圧ＶｏｕｔがＨに切り換えられるものの、各判定部からは、いずれもＬレベルの信号が出力される。また、タイミングｔ４においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられ、駆動信号ＩＮ、クロック信号ＣＬＫおよび出力電圧ＶｏｕｔがいずれもＨレベルの場合においても、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。
【００６２】
また、タイミングｔ４以降、クロック信号ＣＬＫが変動しても、出力電圧ＶｏｕｔはＨレベルに維持され、タイミングｔ５において駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられると、出力電圧ＶｏｕｔはＬレベルに切り換えられ、この間も、各判定部からの判定信号はＬレベルに維持される。タイミングｔ５以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせが変化しても、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。それにより、電源２および基準電圧部３の間には天絡などが発生しておらず、負荷４が正常に駆動されているものと判定回路１４によって判定される。
【００６３】
以上のように、正常動作時においては、図３（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルにかかわらず、天絡判定部４１、地絡判定部４６および断線判定部５１からは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。したがって、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
【００６４】
図４（Ａ）は、天絡が発生した場合に、上述した正常動作時と同様に駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが変動したときの検出回路１０の動作を示すタイミングチャートである。天絡が発生しているときには、前述したように、反転入力端子から電源電圧ＶＢが比較部１２に常時、入力されるので、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔは、常時、Ｌレベルに維持される。また、上述した正常動作時と同様、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が非反転入力端子から比較部１２に入力される。
【００６５】
この状態からタイミングｔ２１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。この状態では、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。タイミングｔ２２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるのに伴い、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられ、タイミングｔ２３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が再度、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。この状態においても、各判定部からはＬレベルの信号が出力される。
【００６６】
そして、タイミングｔ２４において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持され、地絡判定部４６および断線判定部５１からの出力信号はＬレベルに維持される一方、天絡判定部４１からはＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力され、このＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に入力される。タイミングｔ２５において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるのに伴い、天絡判定信号ＤＧＶＢもまた、Ｌレベルに戻る。
【００６７】
また、タイミングｔ２５以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせがいずれもＨのときに、天絡判定部４１からＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される一方、地絡判定部４６および断線判定部５１からは常時、Ｌレベルの信号が出力される。従って、判定回路１４は、天絡判定部４１からのＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢの入力と、地絡判定部４６および断線判定部５１からのＬレベルのみの信号の入力に基づいて、天絡が発生したものと判定する。
【００６８】
以上のように、天絡発生時においては、図４（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＨのとき、すなわち負荷４を駆動するときに、天絡判定信号ＤＧＶＢのみがＨになる。検出回路１０は、それに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、天絡が発生したことを検出する。
【００６９】
図５は、地絡発生時における検出回路１０の動作を示している。地絡が発生しているときには、前述したように、反転入力端子から基準電圧ＧＮＤが比較部１２に常時、入力されるので、出力電圧Ｖｏｕｔは常時、Ｈレベルに維持される。また、上述した正常動作時と同様、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が非反転入力端子から比較部１２に入力される。したがって、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、天絡判定部４１および断線判定部５１からはＬレベルの信号が出力される一方、地絡判定部４６からはＨレベルの信号が出力される。
【００７０】
この状態から、タイミングｔ３１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。この状態では、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。タイミングｔ３２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるのに伴い、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられることによって、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる。
【００７１】
また、タイミングｔ３３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が再度、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられ、各ＡＮＤ回路に入力される駆動信号ＩＮの電圧レベルが切り換えられることによって、各判定部からは、いずれもＬレベルの信号が出力される。
【００７２】
このように駆動信号ＩＮがＨレベルのときに、タイミングｔ３４〜ｔ３７において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルとＬレベルの間で変動しても、各判定部からの判定信号はＬレベルに維持される。そして、タイミングｔ３８において、駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられると、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる。
【００７３】
また、タイミングｔ３８以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせがいずれもＬレベルのときに、地絡判定部４６からＨレベルの地絡信号ＤＧＧＮＤが出力される一方、天絡判定部４１および断線判定部５１からは常時、Ｌレベルの信号が出力される。従って、判定回路１４は、地絡判定部４６からＨレベルの地絡信号ＤＧＧＮＤが入力され、天絡判定部４１および断線判定部５１からはＬレベルの信号のみが入力されることに基づいて、地絡が発生したものと判定する。
【００７４】
以上のように、地絡発生時においては、図５（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＬレベルのときに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤのみがＨレベルになる。検出回路１０は、それに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、地絡が発生したことを検出する。
【００７５】
図６（Ａ）は、断線発生時における検出回路１０の動作を示している。断線が発生している場合、前述したように、出力オンのときには正常動作時と同様に基準電圧ＧＮＤが、出力オフのときには第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の中間の比較用電圧Ｖｃが、反転入力端子から比較部１２にそれぞれ入力される。
【００７６】
同図に示すように、断線判定の開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルで、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力されているときには、出力電圧ＶｏｕｔはＨになり、それにより、第２ＡＮＤ回路４７からはＨレベルの信号が出力され、第３ＡＮＤ回路５２からはＬレベルの信号が出力される。この第２ＡＮＤ回路４７から出力されたＨレベルの信号は、第１ラッチ回路５４に記憶され、したがって、第１ラッチ回路５４からはＨレベルの判定信号Ａ２が出力される。また、第３ＡＮＤ回路５２からはＬレベルの信号が出力され、したがって、第２ラッチ回路５５からはＬレベルの判定信号Ａ１が出力されるので、第４ＡＮＤ回路５６からはＬレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【００７７】
この状態から、タイミングｔ４１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるのに伴い、出力電圧ＶｏｕｔがＬレベルに切り換えられる。これにより、第３ＡＮＤ回路５２からはＨレベルの信号が出力され、この信号は、第２ラッチ回路５５に記憶されるので、第２ラッチ回路５５からの判定信号Ａ１はＬレベルからＨレベルに切り換えられる。上述したように、判定の開始時において、第１ラッチ回路５４にはＨレベルの信号がすでに記憶されているので、タイミングｔ４１以降、第４ＡＮＤ回路５６からはＨレベルの断線信号ＤＧＯＧが常時、出力される。
【００７８】
タイミングｔ４２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに切り換えられると、それに応じて、第２ＡＮＤ回路４７および第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号が、ＨレベルおよびＬレベルにそれぞれ切り換えられる。また、タイミングｔ４３において、負荷４の駆動要求に応じて駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられ、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられると、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号はＬレベルに維持されるとともに、第２ＡＮＤ信号４７からの出力信号はＬレベルに切り換えられる。また、断線判定信号ＤＧＯＧはＨレベルに維持される。
【００７９】
また、タイミングｔ４４以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが変動し、それに伴って出力電圧Ｖｏｕｔが変動しても、断線信号ＤＧＯＧはＨレベルに維持される。このように、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの組合せが変動しても、断線判定信号ＤＧＯＧは、第１および第２ラッチ回路５４、５５によって、タイミングｔ４１以降、Ｈレベルに維持されることに基づいて、判定回路１４は断線が発生したものと判定する。
【００８０】
以上のように、断線発生時においては、図６（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＬのときに、第１ラッチ回路５４および第２ラッチ回路５５から、いずれもＨレベルの判定信号Ａ２およびＡ１が出力される結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになる。検出回路１０は、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになったことに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、断線が発生したことを検出する。
【００８１】
以上のように、第１実施形態に係る検出回路１０によれば、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときには、比較部１２に入力される閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に固定され、オフされているときには、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動する。前述したように、天絡発生時には、電源電圧ＶＢが比較部１２に入力されるので、閾値電圧との関係から、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが比較部１２から出力され、この出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが天絡判定部４１から出力される。
【００８２】
また、地絡発生時には、基準電圧ＧＮＤが比較部１２に入力されるので、Ｈレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力され、この出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが地絡判定部４６から出力される。また、断線発生時には、比較用電圧Ｖｃおよび基準電圧ＧＮＤが変動して比較部１２に入力されるので、出力電圧ＶｏｕｔもまたＨレベルとＬレベルの間で変動し、変動する出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが断線判定部５１から出力される。
【００８３】
したがって、判定部４０は、天絡、地絡または断線が発生した場合に、これらの影響を反映した互いに異なる出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧを得ることができ、これらの判定信号に基づいて、適切な判定を行うことができる。それにより、検出回路１０は、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【００８４】
また、検出回路１０は、単一のコンパレータで構成された比較部１２や第１および第２ラッチ回路５４、５５などによって、全体としてより簡素な回路構成を有しているので、検出回路１０の製造コストを削減することができる。
【００８５】
図７は、第２実施形態に係る検出回路１０ａを示している。この検出回路１０ａは、上述した第１実施形態の検出回路１０と比較して、閾値電圧生成部の構成が異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第１実施形態との差異を中心として説明する。
【００８６】
前述した第１実施形態の閾値電圧生成部３０では、第２スイッチ素子Ｔｒ２のベースには、ＯＲ回路３２から出力された、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの論理和に基づく信号が入力されるのに対し、本実施形態の閾値電圧生成部３０ａでは、第１実施形態の閾値電圧生成部３０と異なり、クロック信号ＣＬＫが制御回路から入力される。したがって、クロック信号ＣＬＫがＬレベルのときには、第２スイッチ素子Ｔｒ２がオフされ、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力される。また、クロック信号ＣＬＫがＨレベルのときには第２スイッチ素子Ｔｒ２がオンされ、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２が比較部１２に入力される。すなわち、閾値電圧生成部３０ａは、クロック信号ＣＬＫの電圧レベルの変動に同期して、閾値電圧を、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１と第２の閾値電圧Ｖｔｈ２の間で周期的に切り換えて比較部１２に入力する。他の構成は、前述した検出回路１０と同様である。
【００８７】
図８（Ａ）は、正常動作時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが前述した第１実施形態と同様に変動した場合における、第２実施形態に係る検出回路１０ａの動作を示すタイミングチャートである。本実施形態においては、上述したように、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間の切換えが、クロック信号ＣＬＫに同期して行われることが、前述した第１実施形態と異なっている。
【００８８】
同図に示すように、検出開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧が比較部１２に入力され、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。それにより、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧが、判定回路１４に入力される。
【００８９】
この状態から、タイミングｔ５１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ５２においてクロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻され、さらに、タイミングｔ５３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、出力電圧ＶｏｕｔがＨに切り換えられるものの、各判定部から出力される信号はＬレベルに維持される。
【００９０】
また、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態で、クロック信号ＣＬＫが、タイミングｔ５４においてＨレベルに切り換えられ、タイミングｔ５５においてＬレベルに戻されても、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ５５以以降において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルの組合わせが変化しても、各判定部から出力される信号は、常時、Ｌレベルに維持される。
【００９１】
以上のように、正常動作時においては、図８（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルにかかわらず、地絡判定部４１、天絡判定部４６および断線判定部５１からは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。したがって、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
【００９２】
図９（Ａ）は、検出回路１０ａの天絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、各判定部からはＬレベルの信号が出力される。
【００９３】
この状態から、タイミングｔ６１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられ、タイミングｔ６２においてクロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されると、閾値電圧も第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に戻される。この間、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。
【００９４】
また、タイミングｔ６３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられても、各判定部からの出力信号はいずれもＬレベルに維持され、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態で、クロック信号ＣＬＫが、タイミングｔ６４においてＨレベルに切り換えられると、天絡判定信号ＤＧＶＢがＨレベルに切り換えられる一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。
【００９５】
タイミングｔ６５において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されると、それに伴って天絡判定信号ＤＧＶＢもＬレベルに戻り、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ６５以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルの組合わせがいずれもＨレベルのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力され、他の組合わせのときにはＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される。地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。
【００９６】
以上のように、天絡発生時においては、図９（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＨのときに、天絡判定信号ＤＧＶＢのみがＨになることに基づいて、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡が発生したことを検出する。
【００９７】
図１０は、検出回路１０ａの地絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルの状態では、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力されるとともに、Ｌレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【００９８】
この状態から、タイミングｔ７１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられ、それに伴い、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。また、タイミングｔ７２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されると、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に戻されるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤもＨレベルに戻り、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【００９９】
タイミングｔ７３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、第２ＡＮＤ回路４７からの出力が変化し、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。また、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態において、タイミングｔ７４でクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられ、タイミングｔ７５でＬレベルに戻されても、各判定信号は、いずれもＬレベルに維持される。
【０１００】
タイミングｔ７６において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルのときに、駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられると、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。また、タイミングｔ７６以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルの組合わせが、いずれもＬレベルのときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力され、他の組合わせのときには、Ｌレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの組合わせに関わらず、常時、Ｌレベルに維持される。
【０１０１】
以上のように、地絡発生時においては、図１０（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＬのときに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤのみがＨになることに基づいて、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、地絡が発生したことを検出する。
【０１０２】
図１１は、検出回路１０ａの断線発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、第２ＡＮＤ回路４７からはＨレベルの信号が出力されるとともに、第３ＡＮＤ回路５２からはＬレベルの信号が出力される。それにより、第１および第２ラッチ回路５４、５５からはＨレベルの判定信号Ａ２およびＬレベルの判定信号Ａ１がそれぞれ出力され、両判定信号Ａ１、Ａ２は、第４ＡＮＤ回路５６および判定回路１４にそれぞれ入力される。したがって、Ｌレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１０３】
この状態から、タイミングｔ８１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられ、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられると、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号がＨレベルに、第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号がＬレベルに、それぞれ切り換えられる。また、第３ＡＮＤ回路５２からの信号が、Ｈレベルになることにより第２ラッチ回路５５に記憶され、第２ラッチ回路５５からの判定信号Ａ１がＨレベルに切り換えられることによって、断線判定信号ＤＧＯＧもまた、Ｈレベルに切り換えられる。また、タイミングｔ８２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに切り換えられるのに伴い、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号がＬレベルに、第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号がＨレベルに、それぞれ切り換えられる。また、断線判定信号ＤＧＯＧは、第１および第２ラッチ回路５４、５５によって、Ｈレベルに維持される。
【０１０４】
また、タイミングｔ８３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、第２ＡＮＤ回路４７からの出力が変化し、Ｌレベルに切り換られる。また、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態で、クロック信号ＣＬＫが、タイミングｔ８４においてＨレベルに、また、タイミングｔ８５においてＬレベルに切り換えられても、各判定信号はいずれも変化せず、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号および第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号はいずれもＬレベルに、断線判定信号ＤＧＯＧはＨレベルに、それぞれ維持される。
【０１０５】
タイミングｔ８６において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、それに伴い、第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号がＨレベルに切り換えられる一方、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号はＬレベルに、断線判定信号ＤＧＯＧはＨレベルに、それぞれ維持される。また、タイミングｔ８６以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの変動に伴い、地絡判定信号ＤＧＧＮＤもまた変動する一方、断線判定信号ＤＧＯＧは、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫにかかわらず、Ｈレベルに維持される。
【０１０６】
以上のように、断線発生時においては、図１１（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＨのときに、第１ラッチ回路５４および第２ラッチ回路５５から、いずれもＨレベルの判定信号Ａ２およびＡ１が出力される結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになり、検出回路１０は、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになったことに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、断線が発生したことを検出する。
【０１０７】
以上のように、第２実施形態に係る検出回路１０ａによれば、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているとき、およびオフされているときのいずれも、比較部１２に入力される閾値電圧が、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動する。前述したように、天絡発生時には、電源電圧ＶＢが比較部１２に入力され、地絡発生時には、基準電圧ＧＮＤが比較部１２に入力され、また、断線発生時には、比較用電圧Ｖｃおよび基準電圧ＧＮＤが変動して比較部１２に入力される。したがって、閾値電圧が第１スイッチ素子Ｔｒ１のオン／オフにかかわらず変動しても、前述した第１実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、判定部４０は、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な判定を行うことができ、検出回路１０ａは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【０１０８】
図１２は、第３実施形態に係る検出回路１０ｂを示している。この検出回路１０ｂは、前述した第１実施形態の検出回路１０と比較して、閾値電圧生成部および判定部の構成が主に異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第１実施形態との差異を中心として説明する。
【０１０９】
前述した第１実施形態の閾値電圧生成部３０では、ＯＲ回路３２には、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが制御回路から入力されるのに対し、本実施形態の閾値電圧生成部３０ｂでは、第１実施形態と異なり、駆動信号ＩＮおよび順序回路３３から出力された信号が入力される。この順序回路３３では、駆動信号ＩＮがＨのときには入力された信号をそのまま出力し、駆動信号ＩＮがＬのときには、駆動信号ＩＮがＬに切り換わる直前に入力された信号を維持して出力する。順序回路３３には、順序回路３３から出力された信号が、インバータ３４を介して入力される。
【０１１０】
また、本実施形態の判定部４０ａは、天絡判定部４１ａ、地絡判定部４６ａおよび断線判定部５１ａを有している。天絡判定部４１ａの第５ＡＮＤ回路４２ａには、電圧レベルを反転させた出力電圧Ｖｏｕｔ、および駆動信号ＩＮが入力される。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔおよび駆動信号ＩＮの電圧レベルがそれぞれＬおよびＨのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に入力される。また、地絡判定部４６ａの第６ＡＮＤ回路４７ａには、出力電圧Ｖｏｕｔと、電圧レベルが反転された駆動信号ＩＮと、ＯＲ回路３２から出力され、電圧レベルが反転された信号とが入力される。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮ、およびＯＲ回路３２からの信号がそれぞれＨ、ＬおよびＬのときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが判定回路１４に入力される。
【０１１１】
また、断線判定部５１ａの第７ＡＮＤ回路５２ａには、電圧レベルが反転された出力電圧Ｖｏｕｔと、電圧レベルが反転された駆動信号ＩＮと、ＯＲ回路３２から出力された信号とが入力される。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮ、およびＯＲ回路３２からの信号がそれぞれＬ、ＬおよびＨのときに、第７ＡＮＤ回路５２ａは、Ｈレベルの信号を出力する。そして、第６および第７ＡＮＤ回路４７ａ、５２ａからそれぞれ出力された信号の双方の電圧レベルが、少なくとも１回、Ｈになった時以降、第４ＡＮＤ回路５６は、第１および第２ラッチ回路５４、５５によってＨレベルの信号を出力し、それよりも前のときにはＬレベルの信号を出力する。他の構成は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１１２】
図１３は、正常動作時における検出回路１０ｂの動作の一例を示すタイミングチャートである。検出の開始時において、同図に示すように、駆動信号ＩＮがＬで、順序回路３３からはＬレベルの信号が出力され、ＯＲ回路３２からＬレベルの信号が出力される結果、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。それにより、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。また、第７ＡＮＤ回路５２ａおよび第６ＡＮＤ回路４７ａからはいずれもＬレベルの信号が出力されることから、Ｌレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１１３】
この状態から、タイミングｔ９１において、負荷４の駆動要求に応じて駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、ＯＲ回路３２からの出力がＨレベルに切り換えられる。それにより、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、比較部１２の反転入力端子には基準電圧ＧＮＤが入力されるので、出力電圧ＶｏｕｔはＨレベルに切り換えられる。この状態においても、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。
【０１１４】
また、タイミングｔ９２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、順序回路３３からの出力がＨレベルに切り換えられ、ＯＲ回路３２からの出力信号がＨレベルに維持されることによって、閾値電圧もまた、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される。また、電源電圧ＶＢが比較部１２に入力されるので、出力電圧ＶｏｕｔはＬレベルに切り換えられ、その結果、各判定部からの判定信号も、Ｌレベルに維持される。
【０１１５】
また、タイミング９３において、駆動信号ＩＮが再度、Ｈレベルに切り換えられると、閾値電圧は、順序回路３３によって第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持され、出力電圧ＶｏｕｔがＨレベルに切り換えられる結果、各判定部からの判定信号もＬレベルに維持される。
【０１１６】
また、タイミングｔ９４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、順序回路３３からの出力がＬレベルに切り換えられ、それにより、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられる。その際、各判定部から出力される判定信号はＬレベルに維持される。
【０１１７】
以上のように、正常動作時においては、図１３（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルにかかわらず、天絡判定部４１ａ、地絡判定部４６ａおよび断線判定部５１ａからは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。したがって、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
【０１１８】
図１４は、検出回路１０ｂの天絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号ＩＮがＬレベルのときには、正常動作時と同様に、ＯＲ回路３２からＬレベルの信号が出力され、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力される。また、天絡の発生時には、電源電圧ＶＢが反転入力端子から比較部１２に入力されるので、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが比較部１２から出力される。したがって、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、断線判定信号ＤＧＯＧおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。
【０１１９】
この状態から、タイミングｔ１０１において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、ＯＲ回路３２からＨレベルの信号が出力され、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、比較部１２には、電源電圧ＶＢが入力されていることから、出力電圧ＶｏｕｔはＬレベルに維持される。その結果、天絡判定信号ＤＧＶＢがＨレベルに切り換えられる一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１２０】
タイミングｔ１０２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、順序回路３２によってＯＲ回路３２からの出力信号がＨレベルに維持されるので、閾値電圧もまた、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される。それにより、天絡判定信号ＤＧＶＢはＬレベルに切り換えられ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ１０３において、駆動信号ＩＮが再度、Ｈレベルに切り換えられると、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持されるとともに、上記のタイミングｔ１０１のときと同様、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１２１】
そして、タイミングｔ１０４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されるとともに、順序回路３３によってＯＲ回路３２からの出力信号もＬレベルに切り換えられるのに応じて、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられる。また、天絡判定信号ＤＧＶＢがＬレベルに切り換えられるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがＬレベルに維持される。また、タイミングｔ１０４以降も、駆動信号ＩＮがＨレベルのときに、天絡判定信号ＤＧＶＢもＨレベルになる一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、Ｌレベルに維持される。
【０１２２】
以上のように、天絡発生時においては、図１４（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＨのときに、天絡判定信号ＤＧＶＢのみがＨになることに基づいて、検出回路１０ｂは、電源２および基準電圧部３の間において、天絡が発生したことを検出する。
【０１２３】
図１５は、検出回路１０ｂの地絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号ＩＮがＬレベルのときには、正常動作時などと同様、ＯＲ回路３２からＬレベルの信号が出力され、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が非反転入力端子から比較部１２に入力されており、反転入力端子には基準電圧ＧＮＤが入力されていることから、Ｈレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。したがって、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される一方、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１２４】
この状態から、タイミングｔ１１１において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、正常動作時および天絡発生時と同様、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。また、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧがＬレベルに維持されるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられる。
【０１２５】
また、正常動作時および天絡発生時と同様、タイミングｔ１１２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻され、タイミングｔ１１３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに再度、切り換えられても、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される。したがって、各判定部からの信号もまた、Ｌレベルに維持される。また、タイミングｔ１１４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられ、ＯＲ回路３２からの出力信号がＬレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１２６】
また、タイミングｔ１１４以降、駆動信号ＩＮの変動に伴って第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力されているときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力され、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧがＬレベルに常時、維持される。判定回路１４は、このことに基づいて、地絡が発生したものと判定する。
【０１２７】
以上のように、地絡発生時においては、図１５（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＬレベルのときに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤのみがＨレベルになる。検出回路１０は、それに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、地絡が発生したことを検出する。
【０１２８】
図１６は、検出回路１０ｂの断線発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、駆動信号ＩＮがＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１および比較用電圧Ｖｃが比較部１２に入力され、地絡発生時と同様、Ｌレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよびＨレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。また、このＨレベルの信号が第１ラッチ回路５４に記憶され、第１ラッチ回路５４からＨレベルの判定信号Ａ２が出力される一方、断線判定部５１ａの第７ＡＮＤ回路５２ａからはＬレベルの信号が出力され、第２ラッチ回路５５からＬレベルの判定信号Ａ１が出力されることから、第４ＡＮＤ回路５６からはＬレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１２９】
タイミングｔ１２１において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられ、ＯＲ回路３２からの出力信号がＨレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。その際、反転入力端子から比較部１２に入力される電圧が、比較用電圧Ｖｃから基準電圧ＧＮＤに切り換えられることから、出力電圧ＶｏｕｔはＨレベルに維持される。それにより、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられるとともに、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１３０】
また、タイミングｔ１２２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される一方、比較部１２には第２の閾値電圧Ｖｔｈ２よりも高圧の比較用電圧Ｖｃが入力されることから、出力電圧ＶｏｕｔがＬレベルに切り換えられる。それにより、第７ＡＮＤ回路５２ａから出力される信号がＨレベルに切り換えられることによって、第２ラッチ回路５５から出力される判定信号Ａ１もまた、Ｈレベルに切り換えられる。その結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨレベルに切り換えられる。一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤはＬレベルに維持される。
【０１３１】
タイミングｔ１２３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに再度、切り換えられると、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２が維持される一方、比較部１２には基準電圧ＧＮＤが入力されることから、出力電圧ＶｏｕｔがＨレベルに切り換えられる。それにより、Ｌレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび天絡判定信号ＤＧＶＢと、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧとが維持される。
【０１３２】
そして、タイミングｔ１２４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに再度、戻されると、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる。また、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、ＬレベルおよびＨレベルにそれぞれ維持される。タイミングｔ１２４以降、地絡判定信号ＤＧＧＮＤは、駆動信号ＩＮに応じて変動し、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、ＬレベルおよびＨレベルにそれぞれ維持される。したがって、判定回路１４は、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧに基づいて、断線が発生したものと判定する。
【０１３３】
以上のように、断線発生時においては、図１６（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＬのときに、第１ラッチ回路５４および第２ラッチ回路５５から、いずれもＨレベルの判定信号Ａ２およびＡ１が出力される結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになり、検出回路１０ｂは、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになったことに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、断線が発生したことを検出する。
【０１３４】
以上のように、第３実施形態に係る検出回路１０ｂによれば、比較部１２に入力される閾値電圧は、順序回路３３からの出力信号に応じて、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動する。したがって、前述した第１および第２実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、判定部４０ａは、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な判定を行うことができ、検出回路１０ｂは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【０１３５】
図１７は、第４実施形態に係る検出回路１０ｃを示している。この検出回路１０ｃは、第１〜第３実施形態に係る検出回路１０、１０ａおよび１０ｂと異なり、電源２とこれによって駆動される負荷４の間に設けられている。また、閾値電圧生成部および判定部の構成もまた、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第１実施形態との差異を中心として説明する。
【０１３６】
本実施形態では、電源２と負荷４の間に第３スイッチ素子Ｔｒ３（検出用電圧入力部）が設けられている。この第３スイッチ素子Ｔｒ３は、例えばＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴで構成されており、そのドレインに電源２が接続され、ソースに負荷４が接続されている。
【０１３７】
したがって、正常動作時の場合、Ｌレベルの駆動信号ＩＮが第３スイッチ素子Ｔｒ３のゲートに入力され、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときに、反転入力端子から比較部１２に電源電圧ＶＢが入力される。また、Ｈレベルの駆動信号ＩＮが第３スイッチ素子Ｔｒ３のゲートに入力され、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオフされたときに、反転入力端子から基準電圧ＧＮＤが入力される。
【０１３８】
また、例えばＥＣＵ１の接続端子５に天絡が発生した場合、図１８（Ａ）に示すように、比較部１２の反転入力端子には、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときには電源電圧ＶＢが入力される一方、正常動作時と異なり、オフされたときにも電源電圧ＶＢが入力される。
【０１３９】
また、例えば接続端子５に地絡が発生した場合、同図（Ｂ）に示すように、反転入力端子には、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときには正常動作時と異なり、基準電圧ＧＮＤが入力される一方、オフされたときにも基準電圧ＧＮＤが入力される。また、例えば接続端子５と負荷４の間に断線が発生した場合、同図（Ｃ）に示すように、反転入力端子には、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときには電源電圧ＶＢが入力される一方、出力オフされたときには正常時と異なり、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の中間の比較用電圧Ｖｃが入力される。
【０１４０】
また、閾値電圧生成部は、第２実施形態の閾値電圧生成部３０ａと同様に構成されており、比較部１２は、クロック信号ＣＬＫに応じて切り換えられ、非反転入力端子から入力される第１または第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２と、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンまたはオフされたときに反転入力端子に入力される電圧とを比較し、その比較結果を出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【０１４１】
また、判定部４０ｂの断線判定部５１ｂは、第３ＡＮＤ回路５２に代えて第８ＡＮＤ回路５２ｂを有しており、この第８ＡＮＤ回路５２ｂには、出力電圧Ｖｏｕｔおよび駆動信号ＩＮがそのまま入力されるとともに、クロック信号ＣＬＫが反転して入力される。また、第１実施形態では地絡判定部４６の第２時間フィルタ４８からの信号が、第１ラッチ回路５４に入力されるのに対し、本実施形態の断線判定部５１ｂでは、天絡判定部４１の第１時間フィルタ４３からの信号が、第１ラッチ回路５４に入力される。
【０１４２】
したがって、前述した第１実施形態と同様に、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがそれぞれＬ、ＨおよびＨのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが、天絡判定部４１から出力され、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがそれぞれＨ、ＬおよびＬのときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが、地絡判定部第４６から出力される。
【０１４３】
また、第１実施形態と異なり、天絡判定部４１から出力されたＨレベルの信号が、第１ラッチ回路５４に記憶される。また、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがそれぞれＬ、ＬおよびＨのときに、Ｈレベルの信号が第８ＡＮＤ回路５２ｂから出力され、この信号が、第２ラッチ回路５５に記憶される。比較用電圧生成部２０および閾値電圧生成部３０などの他の構成は、前述した第２実施形態と同様である。
【０１４４】
判定回路１４には、前述した第１〜第３実施形態と同様、ノイズによる誤判定が生じないように、第１〜第３フィルタ回路４３、４８、５３への入力時間が所定の時間よりも長い信号が、各フィルタ回路を通過して入力される。そして、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に入力され、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがいずれもＬレベルに維持されたときに、判定回路１４は、電源２および基準電圧部３の間において天絡が発生したものと判定する。また、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが入力され、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧがいずれもＬレベルに維持されたときに、判定回路１４は地絡が発生したものと判定する。また、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが入力されたときには、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤの電圧レベルにかかわらず、判定回路１４は断線が発生したものと判定する。
【０１４５】
以上のように、第４実施形態に係る検出回路１０ｃによれば、前述した各実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、判定部４０ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な判定を行うことができる。その結果、負荷４よりも電源２側の電圧を検出用電圧として比較部１２に入力する場合でも、検出回路１０ｃは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【０１４６】
なお、本実施形態では、比較部１２に入力する閾値電圧を、クロック信号ＣＬＫに同期するように変動させているが、前述した第１実施形態のように、第３スイッチ素子Ｔｒがオンされているときには閾値電圧を固定し、オフされているときには変動するようにしてもよい。また、前述した第３実施形態のように、比較部１２に入力する閾値電圧を、順序回路３３を用いて、その出力信号に応じて変動させてもよい。
【０１４７】
図１９（Ａ）は、第５実施形態に係る検出回路１０ｄを示している。この検出回路１０ｄは、前述した第１〜第３実施形態に係る検出回路１０、１０ａ、１０ｂと同様、負荷４と基準電圧部３の間に設けられており、比較用電圧生成部に代えて、一方の端子が基準電圧部３に接続され、他方の端子が比較部１２の反転入力端子に接続された第７抵抗Ｒ７を有している。また、閾値電圧生成部３０ｃは、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４によって分割された電圧を第３の閾値電圧Ｖｔｈ３として出力する。この第３の閾値電圧Ｖｔｈ３は、電源電圧ＶＢおよび基準電圧ＧＮＤの中間の電圧に設定されている。
【０１４８】
また、図１９（Ｂ）に示すように、正常動作時の場合、出力オンのときには基準電圧ＧＮＤが、出力オフのときには電源電圧ＶＢが、比較部１２の反転入力端子にそれぞれ入力される。また、天絡発生時の場合、出力オンのときには、正常動作時と異なり電源電圧ＶＢが、また、出力オフのときには電源電圧ＶＢが、反転入力端子にそれぞれ入力される。比較部１２は、非反転入力端子から入力される第３の閾値電圧Ｖｔｈ３と反転入力端子から入力される電圧との比較結果を、出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【０１４９】
また、本実施形態の判定部４１ｄは、第９ＡＮＤ回路５７および判定回路１４で構成されており、この第９ＡＮＤ回路５７には、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔが反転して入力されるとともに、駆動信号ＩＮがそのまま入力される。第９ＡＮＤ回路５７は、これらの論理積に基づく信号を、天絡判定信号ＤＧＶＢとしてから判定回路１４に入力する。具体的には、出力電圧ＶｏｕｔがＬで、駆動信号ＩＮがＨのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に対して出力され、それ以外のときにＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される。
【０１５０】
したがって、第９ＡＮＤ回路５７は、天絡の発生時において出力オンのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力する一方、それ以外のときにはＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力する。判定回路１４は、出力オンのときにおけるＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢに基づいて、天絡が発生しているものと判定する。
【０１５１】
以上のように、第５実施形態に係る検出回路１０ｄによれば、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、天絡の発生を確実に検出することができる。
【０１５２】
図２０（Ａ）は、第６実施形態に係る検出回路１０ｅを示している。この検出回路１０ｅは、前述した第５実施形態とほぼ同じ構成を有しており、判定部４１ｅの第１０ＡＮＤ回路５７ａに、比較部１２から出力電圧Ｖｏｕｔがそのまま入力されるとともに、駆動信号ＩＮが反転して入されることが、第５実施形態と異なっている。
【０１５３】
図２０（Ｂ）に示すように、正常動作時の場合、比較部１２の反転入力端子には、出力オフのときには電源電圧ＶＢが入力される一方、出力オンのときには基準電圧ＧＮＤが入力される。地絡または断線発生時の場合、反転入力端子には、出力オフのときには正常動作時と異なり基準電圧ＧＮＤが入力される一方、出力オンのときには基準電圧ＧＮＤが入力される。比較部１２は、非反転入力端子から入力される第３の閾値電圧Ｖｔｈ３と反転入力端子から入力される電圧との比較結果を、出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【０１５４】
第１０ＡＮＤ回路５７ａは、比較部１２から入力された出力電圧Ｖｏｕｔと、反転して入力された駆動信号ＩＮの論理積を、断線または地絡判定信号として出力する。すなわち、第１０ＡＮＤ回路５７ａは、地絡または断線の発生時には、出力オフのときにＨレベルの信号を出力する一方、それ以外のときにはＬレベルの信号を出力する。判定回路１４は、出力オフのときにおけるＨレベルの信号に基づいて、断線または地絡が発生しているものと判定する。
【０１５５】
以上のように、第６実施形態に係る検出回路１０ｅによれば、上述した第５実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、断線および地絡の発生を確実に検出することができる。
【０１５６】
図２１（Ａ）は、第７実施形態に係る検出回路１０ｆを示している。この検出回路１０ｆは、前述した第５実施形態とほぼ同じ構成を有しており、閾値電圧生成部の構成のみが異なっている。本実施形態の閾値電圧生成部３０ｄは、前述した第１実施形態の閾値電圧生成部３０のように、第３抵抗Ｒ３と第４抵抗の間の中間端子３１に接続された第５抵抗Ｒ５および第２スイッチ素子Ｔｒ２を有しており、第２スイッチ素子Ｔｒ２のベースには、抵抗Ｒ６を介して駆動信号ＩＮが入力される。したがって、閾値電圧生成部３０ｄは、出力オフのときには第１の閾値電圧Ｖｔｈ１を出力する一方、出力オンのときには第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を出力する。
【０１５７】
また、図２１（Ｂ）に示すように、比較部１２の反転入力端子には、正常動作時および天絡発生時の双方において、前述した第５実施形態に係る検出回路１０ｄと同様の電圧が入力される。他の構成は、第５実施形態に係る検出回路１０ｄと同様である。
【０１５８】
以上のように、第７実施形態に係る検出回路１０ｆによれば、上述した第５および第６実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、天絡の発生を確実に検出することができる。
【０１５９】
また、反転入力端子から比較部１２に入力される電圧が閾値電圧を上回っているときに、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、閾値電圧を基準電圧ＧＮＤにより近い第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えることによって、検出用電圧がより低い場合でも、天絡の発生を出力電圧Ｖｏｕｔに反映させて検出することができる。具体的には、ショートした電源２と接続端子５の間の抵抗が比較的、大きく、比較部１２に入力される検出用電圧が電源電圧ＶＢから降下していた場合でも、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を上回っていれば、天絡の発生を検出することができる。
【０１６０】
図２２（Ａ）は、第８実施形態に係る検出回路１０ｇを示している。この検出回路１０ｇは、前述した第７実施形態とほぼ同じ構成を有しており、判定部４１ｅの第１０ＡＮＤ回路５７ａに、比較部１２から出力電圧Ｖｏｕｔがそのまま入力されるとともに、駆動信号ＩＮが反転して入されることが、第７実施形態と異なっている。
【０１６１】
また、図２２（Ｂ）に示すように、比較部１２の反転入力端子には、正常動作時と、地絡または断線発生時との双方において、前述した第６実施形態に係る検出回路１０ｅと同様の電圧が入力される。他の構成は、第７実施形態に係る検出回路１０ｆと同様である。
【０１６２】
以上のように、第８実施形態に係る検出回路１０ｅによれば、上述した第５〜第７実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、断線および地絡の発生を確実に検出することができる。
【０１６３】
また、反転入力端子から比較部１２に入力される電圧が、閾値電圧を下回っているときに、Ｈレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、閾値電圧を電源電圧ＶＢにより近い第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えることによって、検出用電圧がより高い場合でも、地絡の発生を出力電圧Ｖｏｕｔに反映させ、検出することができる。具体的には、ショートした接続端子５と基準電圧部との間の抵抗が比較的、大きく、比較部１２に入力される検出用電圧が基準電圧ＧＮＤよりも高い場合でも、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１を下回っていれば、地絡の発生を検出することができる。
【０１６４】
なお、前述した第１実施形態では、駆動信号ＩＮがＨレベルで第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときに、比較部１２に入力する閾値電圧を第２の閾値電圧に固定する例を説明したが、これに限定されることなく、例えば、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に固定するように、閾値電圧生成部３０を構成してもよい。
【０１６５】
また、第１〜第４実施形態の比較用電圧生成部２０では、オペアンプＯＡで増幅した電圧を比較用電圧Ｖｃとして比較部１２に出力しているが、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の中間の電圧を確保できるときには、第１および第２抵抗Ｒ１、Ｒ２で単純に分割した電圧を、比較用電圧Ｖｃとしてそのまま比較部１２に出力してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
２ 電源
４ 負荷
３ 基準電圧部
１０、１０ａ〜１０ｃ 検出回路
１２ 比較部
２０ 比較用電圧生成部
３０、３０ａ、３０ｂ 閾値電圧生成部
３３ 順序回路
４０、４０ａ、４０ｂ 判定部
ＶＢ、Ｖｃｃ 電源電圧
Ｖｃ 比較用電圧
ＧＮＤ 基準電圧
Ｖｏｕｔ 出力電圧（比較結果）
Ｔｒ１ 第１スイッチ素子Ｔｒ１（検出用電圧入力部）
Ｖｔｈ１ 第１の閾値電圧
Ｖｔｈ２ 第２の閾値電圧
ＩＮ 駆動信号
ＣＬＫ クロック信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源と基準電圧部との間で生じた天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出する検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の検出回路として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この検出回路は、負荷を駆動するためのプリドライバ回路に接続されており、このプリドライバ回路は、制御回路と、制御回路によって制御されるＣＭＯＳ回路を有している。制御回路は、制御回路への入力電圧をＣＭＯＳ回路のトランジスタに供給してトランジスタをオン／オフすることによって、ＣＭＯＳ回路に入力された入力電圧を負荷に出力電圧として出力端子から出力する。
【０００３】
検出回路は、閾値電圧生成回路およびコンパレータを有しており、プリドライバ回路から出力される出力電圧と閾値電圧生成回路によって生成される一定の閾値電圧とをコンパレータで比較し、その比較結果と、制御回路に入力される入力電圧との排他的論理和を論理回路で求める。プリドライバ回路の出力端子に天絡または地絡が生じた場合、コンパレータに入力される出力電圧が、一定の閾値電圧に対して正常動作時から変化し、コンパレータによる比較結果もまた、天絡異常時および地絡異常時には、正常動作時から変化するので、天絡および地絡が確実に検出される。
【０００４】
図２３もまた、従来の検出回路を示している。この検出回路１１０は、例えば車両に搭載されており、電源電圧ＶＢを供給する電源１０２と、負荷１０４を介して電源１０２に接続された基準電圧部１０３との間に設けられている。負荷１０４と基準電圧部１０３の間にはスイッチ素子Ｔｒが設けられており、駆動信号ＩＮによってスイッチ素子Ｔｒがオン／オフされるのに伴って、負荷１０４が駆動される。
【０００５】
また、検出回路１１０は、いずれもコンパレータで構成された第１および第２の比較部１１２、１１５を有しており、この検出回路１１０では、各比較部の反転入力端子には、負荷１０４とスイッチ素子Ｔｒの間の電圧が入力される。また、比較用電圧Ｖｃが、比較用電圧生成部１２０によって生成され、各比較部の反転入力端子に入力される。この比較用電圧Ｖｃの大きさは、電源電圧ＶＢと、電源電圧ＶＢよりも電圧の低い基準電圧部１０３の基準電圧ＧＮＤとの中間に設定されている。
【０００６】
また、抵抗Ｒ３０〜Ｒ５０によって電源部１１３の電圧を分割して生成された第１および第２の閾値電圧が、第１および第２の比較部１１２、１１５にそれぞれ入力される。第１の閾値電圧は、電源電圧ＶＢよりも低く、且つ比較用電圧Ｖｃよりも高い電圧に設定され、第２の閾値電圧は、基準電圧ＧＮＤよりも高く、且つ比較用電圧Ｖｃよりも低い電圧に設定されている。
【０００７】
第１の比較部１１２による比較結果を表す第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１は、第１のＡＮＤ回路１４２に電圧レベルを反転させて入力され、反転された第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１と駆動信号ＩＮとの論理積が、第１時間フィルタ１４３を介して、天絡信号ＤＧＶＢとして判定回路１１４に入力される。また、第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１と、反転された第２の出力電圧Ｖｏｕｔ２との論理積が、第２のＡＮＤ回路１４７から出力され、第２時間フィルタ１４８を介して断線判定信号ＤＧＯＧとして判定回路１１４に入力される。また、第２の出力電圧Ｖｏｕｔ２と、反転された駆動信号ＩＮとの論理積が、第３のＡＮＤ回路１５２から出力され、第３時間フィルタ１５５を介して地絡判定信号ＤＧＧＮＤとして判定回路１１４に入力される。各時間フィルタは、ノイズによる誤判定が生じないように、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断するように構成されている。
【０００８】
以上のような構成により、例えば電源１０２とＥＣＵ１０１の接続端子１０５の間に天絡が生じたときには、スイッチ素子Ｔｒのオン／オフにかかわらず、各比較部の反転入力端子に入力される電圧が電源電圧ＶＢに固定されるので、そのことが第１の比較部１１２から出力される第１の出力電圧Ｖｏｕｔ１に、ひいては天絡信号ＤＧＶＢに反映される。すなわち、第１ＡＮＤ回路１４２から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路１１４は天絡が発生したものと判定する。
【０００９】
また、例えば接続端子１０５に地絡が発生した場合、スイッチ素子Ｔｒのオン／オフにかかわらず、各比較部の反転入力端子に入力される電圧が基準電圧ＧＮＤに固定されるので、そのことが第２の比較部１１５から出力される第２の出力電圧Ｖｏｕｔ２に、ひいては地絡信号ＤＧＧＮＤに反映される。すなわち、第３ＡＮＤ回路１５２から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路１１４は地絡が発生したものと判定する。
【００１０】
また、例えば電源１０２と接続端子１０５の間に断線が発生した場合、各比較部の反転入力端子には、スイッチ素子Ｔｒがオフのときには比較用電圧Ｖｃが入力され、そのことが第１および第２の出力電圧Ｖｏｕｔ１、Ｖｏｕｔ２に、ひいては断線信号ＤＧＯＧに反映される。すなわち、第２のＡＮＤ回路１４７から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路１１４は断線が発生したものと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１６８７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上述した特許文献に係る検出回路では、天絡または地絡をそれぞれ判別して検出することは可能であるものの、回路の断線を検出することはできない。また、上述した従来の検出回路１１０では、天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出することが可能であるものの、そのために２つのコンパレータが用いられ、検出回路全体の構成が複雑で規模の大きなものになっており、製造コストを低減することが困難である。
【００１３】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、より簡素な回路構成で、天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出することができる検出回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、特許請求の範囲に記載の請求項１に係る検出回路は、電源２および電源２よりも電圧の低い基準電圧部３の間に設けられ、電源２および基準電圧部３の間における天絡、地絡および断線を検出する検出回路１０、１０ａ〜１０ｃであって、第１および第２の入力端子を有し、第１および第２の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果（実施形態における（以下、本項において同じ）出力電圧Ｖｏｕｔ）を出力する比較部１２と、電源２の電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃよりも低く且つ基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤよりも高い比較用電圧Ｖｃを生成し、生成した比較用電圧Ｖｃを第２の入力端子に入力する比較用電圧生成部２０と、電源２と基準電圧部３の間の電圧を検出用電圧として第２の入力端子に入力するための検出用電圧入力部（第１スイッチ素子Ｔｒ１）と、第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された互いに異なる複数の閾値電圧（第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２）のいずれかを生成し、生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて第１の入力端子に入力する閾値電圧生成部３０、３０ａ、３０ｂと、比較部１２による比較結果に応じて、電源２および基準電圧部３の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部４０、４０ａ、４０ｂと、を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この検出回路によれば、比較部の第２の入力端子には、比較用電圧生成部によって生成された比較用電圧が入力される。また、第２の入力端子には、電源と基準電圧部の間の電圧もまた、検出用電圧として検出用電圧入力部によって入力される。電源および基準電圧部の間に天絡および地絡のいずれかが発生したときには、検出用電圧には、それらによる影響が反映され、断線が発生したときには、比較用電圧生成部によって生成された比較用電圧が第２の入力端子に入力される。すなわち、天絡などが発生していない正常動作時の検出用電圧に対して第２の入力端子に実際に入力される電圧が変化する。
【００１６】
また、閾値電圧生成部により、第２の入力端子に入力される電圧に応じて複数の閾値電圧が生成され、生成された複数の閾値電圧は、それらのいずれかに切り換えて第１の入力端子に入力される。入力された閾値電圧および第２の入力端子に入力された電圧は、比較部によって比較され、その比較結果に応じて、判定部により、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかが判定される。
【００１７】
以上のように、天絡、地絡および断線のいずれかが発生した場合には、第２の入力端子に入力される電圧が正常動作時に対して変化し、このような天絡などの影響が反映された電圧に応じて、互いに異なる複数の閾値電圧を適切に設定することによって、天絡などのいずれが発生したかを、単一の比較部による比較結果に反映させることができる。したがって、比較結果に応じて、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、判定部によって適切に判定して検出することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の検出回路において、電源２と基準電圧部３の間には、電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃを供給されることにより駆動される負荷４が設けられ、検出用電圧入力部は、基準電圧部３と負荷４の間の電圧を、検出用電圧として第２の入力端子に入力することを特徴とする。
【００１９】
この検出回路によれば、電源から基準電圧部に供給される電源電圧によって、両者の間に設けられた負荷が駆動される。また、検出用電圧として基準電圧部と負荷の間の電圧が、第２の入力端子に入力されるので、基準電圧部と負荷の間において天絡などが生じたときに、それらを適切に検出することができる。
【００２０】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の検出回路において、電源２と基準電圧部３の間には、電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃを供給されることにより駆動される負荷４が設けられ、検出用電圧入力部は、電源２と負荷４の間の電圧を、検出用電圧として第２の入力端子に入力することを特徴とする。
【００２１】
この検出回路によれば、電源から基準電圧部に供給される電源電圧によって、両者の間に設けられた負荷が駆動される。また、検出用電圧として電源と負荷の間の電圧が、第２の入力端子に入力されるので、電源と負荷の間において天絡などが生じたときに、それらを適切に検出することができる。
【００２２】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検出回路において、閾値電圧生成部３０、３０ａ、３０ｂは、複数の閾値電圧として、電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃよりも低く且つ比較用電圧Ｖｃよりも高い第１の閾値電圧Ｖｔｈ１と、基準電圧ＧＮＤよりも高く且つ比較用電圧Ｖｃよりも低い第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を生成することを特徴とする。
【００２３】
この検出回路によれば、電源電圧よりも低く且つ比較用電圧よりも高い第１の閾値電圧と、基準電圧よりも高く且つ比較用電圧よりも低い第２の閾値電圧が、閾値電圧生成部によって生成され、第１および第２の閾値電圧のいずれかが、第２の入力端子に入力される電圧と比較される。このように、比較用電圧が第１および第２の閾値電圧の中間の電圧になるように両閾値電圧を設定することによって、第１および第２の閾値電圧のいずれかと、天絡などの影響により正常動作時から変化した、第２の入力端子に入力される電圧との比較結果に、天絡などの影響を適切に反映させることができ、比較結果に応じた天絡などの判定を適切に実行することができる。
【００２４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の検出回路において、検出用電圧入力部は、電源２と基準電圧部３の間に設けられたスイッチ素子（第１スイッチ素子Ｔｒ１）を有し、電源２とスイッチ素子の間の電圧を第２の入力端子に入力し、閾値電圧生成部３０、３０ｂは、第１の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときには第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２のいずれかに固定し、スイッチ素子がオフされたときには第１および第２の閾値電圧の間で変動させることを特徴とする。
【００２５】
この検出回路によれば、検出用電圧入力部のスイッチ素子がオンされているときには、第１の入力端子に入力される電圧が、第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定され、オフされているときには、第１および第２の閾値電圧の間で変動する。天絡または地絡の発生時には、第２の入力端子には、比較用電圧との関係から電源電圧または基準電圧が実際に入力される。第１および第２の閾値電圧は、いずれも電源電圧および基準電圧の中間に設定されているので、閾値電圧を第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定しても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、断線の発生時には、比較用電圧が第２の入力端子に実際に入力され、閾値電圧の変動に伴って比較結果も変動するので、それにより断線の発生を適切に検出することができる。
【００２６】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の検出回路において、検出用電圧入力部は、電源２と基準電圧部３の間に設けられたスイッチ素子（第１スイッチ素子Ｔｒ１）を有し、電源２とスイッチ素子の間の電圧を第２の入力端子に入力し、閾値電圧生成部３０ａは、第１の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときおよびオフされたときのいずれも第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動させることを特徴とする。
【００２７】
この検出回路によれば、検出用電圧入力部のスイッチ素子がオンされているとき、およびオフされているときのいずれも、第１の入力端子に入力される電圧が第１および第２の閾値電圧の間で変動する。前述したように、天絡または地絡が発生しているときには、第２の入力端子には電源電圧または基準電圧が実際に入力されるので、電源電圧と基準電圧の中間電圧である第１および第２の閾値電圧の間で閾値電圧を変動させても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、上述した請求項５に係る発明と同様、断線の発生時にも、断線の発生を適切に検出することができる。
【００２８】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の検出回路において、検出用電圧入力部は、電源２と基準電圧部３の間に設けられたスイッチ素子（第１スイッチ素子Ｔｒ１）を有し、電源２とスイッチ素子の間の電圧を第２の入力端子に入力し、閾値電圧生成部３０ｂは、第１の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときには第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２のいずれかに固定し、スイッチ素子がオフされたときに、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動させるための順序回路３３を有していることを特徴とする。
【００２９】
この検出回路によれば、上述した請求項５に係る発明と同様、スイッチ素子がオンされているときには、閾値電圧を第１および第２の閾値電圧のいずれに固定しても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、スイッチ素子がオフされているときには、第１の入力端子に入力される閾値電圧は、順序回路によって第１および第２の閾値電圧の間で切り換えられる。したがって、前述した請求項５に係る発明と同様、断線の発生を適切に検出することができる。
【００３０】
請求項８に係る発明は、請求項５または６に記載の検出回路において、判定部４０は、比較部１２による比較結果（出力電圧Ｖｏｕｔ）と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号（駆動信号ＩＮ）と、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を切り換えるための信号（クロック信号ＣＬＫ）とに応じて、天絡、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする。
【００３１】
この検出回路によれば、検出用電圧または比較用電圧と閾値電圧とを比較した比較結果と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えることで比較部に入力される検出用電圧を切り換えるための信号と、比較部の第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された閾値電圧を切り換えるための信号とに応じて、判定部により天絡、地絡および断線の判定が行われる。それにより、判定部は、天絡、地絡および断線が発生した場合のそれぞれについて、判定部に入力される互いに異なる比較結果や各種の信号に基づき、判定を行うことができる。その結果、天絡、地絡および断線のうちのいずれが発生した場合でも適切な判定結果を得ることができ、それらを確実に判別して検出することができる。
【００３２】
請求項９に係る発明は、請求項７に記載の検出回路において、判定部４０ａは、比較部１２による比較結果（出力電圧Ｖｏｕｔ）と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号（駆動信号ＩＮ）とに応じて天絡の判定を行い、比較部１２による比較結果と、順序回路３３から出力された信号とに応じて、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする。
【００３３】
この検出回路によれば、検出用電圧または比較用電圧と閾値電圧とを比較した比較結果と、スイッチ素子のオン／オフを切り換えることで比較部に入力される検出用電圧を切り換えるための信号とに応じて、判定部により天絡の判定が行われる。また、比較結果と、スイッチ素子がオフされたときに、閾値電圧を第１および第２の閾値電圧の間で変動させるための順序回路から出力された信号とに応じ、判定部によって地絡および断線の判定が行われる。
【００３４】
それにより、上述した請求項８に係る発明と同様、判定部は、天絡、地絡および断線が発生した場合のそれぞれについて、判定部に入力される互いに異なる比較結果や各種の信号に基づき、判定を行うことができ、天絡、地絡および断線を確実に判別して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図２】図１の比較部の反転入力端子に入力される電圧を、（Ａ）天絡発生時、（Ｂ）地絡発生時および（Ｃ）断線発生時のそれぞれについて、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図３】図１の検出回路の（Ａ）正常動作時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図４】図１の検出回路の（Ａ）天絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図５】図１の検出回路の（Ａ）地絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図６】図１の検出回路の（Ａ）断線発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図８】図７の検出回路の（Ａ）正常動作時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図９】図７の検出回路の（Ａ）天絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１０】図７の検出回路の（Ａ）地絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１１】図７の検出回路の（Ａ）断線発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図１３】図１２の検出回路の（Ａ）正常動作時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１４】図１２の検出回路の（Ａ）天絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１５】図１２の検出回路の（Ａ）地絡発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１６】図１２の検出回路の（Ａ）断線発生時における動作例を示すタイミングチャートと、（Ｂ）駆動電圧および各判定部から出力される判定信号の関係を示す図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係る検出回路を示す回路図である。
【図１８】図１７の回路図の比較部の反転入力端子に入力される電圧を、（Ａ）天絡発生時、（Ｂ）地絡発生時および（Ｃ）断線発生時のそれぞれについて、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図１９】（Ａ）第５実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）天絡発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２０】（Ａ）第６実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）地絡発生時または断線発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２１】（Ａ）第７実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）天絡発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２２】（Ａ）第８実施形態に係る検出回路を示す回路図と、（Ｂ）地絡発生時または断線発生時において比較部の反転入力端子に入力される電圧を、正常動作時と比較して示す説明図である。
【図２３】従来の検出回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の第１実施形態に係る検出回路について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、この検出回路１０は、例えば、車両（図示せず）に搭載された電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）１に設けられている。車両には、バッテリー（図示せず）からの電圧を供給する電源２と、電源２から供給される電源電圧ＶＢ／Ｖｃｃ（以下、「電源電圧ＶＢ」を用いて説明する。）よりも電圧の低い基準電圧部３と、両者２、３の間に設けられ、電源電圧ＶＢを供給されることにより駆動される負荷４を備えており、ＥＣＵ１は、車両の運転状態に応じて負荷４の駆動を制御する。
【００３７】
負荷４は、例えばエンジンのインジェクタやリレーであり、負荷４と基準電圧部３の間には、第１スイッチ素子Ｔｒ１（検出用電圧入力部）が設けられていて、この第１スイッチ素子Ｔｒ１は、例えばＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴで構成されている。この第１スイッチ素子Ｔｒ１のドレインには、ＥＣＵ１の接続端子５を介して負荷４が、ソースには基準電圧部３がそれぞれ接続されており、ゲートには、バッファ６を介して制御回路（図示せず）が接続されている。
【００３８】
第１スイッチ素子Ｔｒ１は、制御回路から供給された駆動信号ＩＮによって駆動される。駆動信号ＩＮは例えばＰＷＭ信号で構成され、そのデューティ比に応じた駆動信号ＩＮの電圧レベルが高いとき（以下「Ｈのとき」という）に、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされる一方、低いとき（以下「Ｌのとき」という）にはオフされる。第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときには、電源２から基準電圧部３への導通が確保され、負荷４に電源電圧ＶＢが供給されることによって負荷４が駆動され、燃料の噴射などが実行される一方、オフされているときには、負荷４が停止状態に制御される。
【００３９】
検出回路１０は、電源２と基準電圧部３の間の回路で天絡、地絡および断線が発生した場合に、それらのいずれが発生したかを判定して検出するものであり、コンパレータで構成された比較部１２と、この比較部１２の非反転入力端子（第１の入力端子）に接続された閾値電圧生成部３０と、比較部１２の反転入力端子（第２の入力端子）に接続された比較用電圧生成部２０を備えている。
【００４０】
比較用電圧生成部２０は、変圧されたバッテリーの電圧を供給する電源部１３と、この電源部１３と基準電圧部３との間に、直列に接続された第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２を有している。また、比較用電圧生成部２０は、第１および第２抵抗Ｒ１、Ｒ２の間の中間端子２１に接続されたオペアンプＯＡを有している。中間端子２１は、オペアンプＯＡの非反転入力端子に接続されており、この非反転入力端子には、第１および第２抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値に応じて分割された電源部１３の電圧が入力される。また、オペアンプＯＡからの出力は、その反転入力端子にフィードバックされている。
【００４１】
また、オペアンプＯＡから出力された電圧は、比較部１２に反転入力端子から比較用電圧Ｖｃとして入力される。比較用電圧Ｖｃは、電源２から出力される電源電圧ＶＢと基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤの中間の電圧に設定されている。また、反転入力端子からは、電源２と第１スイッチ素子Ｔｒ１の間の電圧もまた、検出用電圧として入力される。したがって、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときには基準電圧部３の基準電圧ＧＮＤが、オフされているときには電源電圧ＶＢが、それぞれ実際に反転入力端子から比較部１２に入力されている。
【００４２】
閾値電圧生成部３０は、電源部１３および基準電圧部３の間に直列に接続された第３抵抗Ｒ３および第４抵抗Ｒ４を有しており、両者Ｒ３、Ｒ４の間の中間端子３１が、比較部１２の非反転入力端子に接続されている。また、この中間端子３１と基準電圧部３との間には、互いに直列に接続された第５抵抗Ｒ５および第２スイッチ素子Ｔｒ２が、第４抵抗Ｒ４と並列に接続されている。第２スイッチ素子Ｔｒ２は、例えばｎｐｎ型のバイポーラトランジスタで構成されており、そのコレクタが第５抵抗Ｒ５に接続され、エミッタが基準電圧部３に接続されている。
【００４３】
また、閾値電圧生成部３０はＯＲ回路３２を有しており、このＯＲ回路３２には、駆動信号ＩＮと、所定の周期で電圧レベルがＨとＬの間で変動するクロック信号ＣＬＫとが、制御回路からそれぞれ入力される。ＯＲ回路３２は、入力されたこれらの信号の論理和を出力し、この出力信号は、第６抵抗Ｒ６を介して、第２スイッチ素子Ｔｒ２のベースに入力される。
【００４４】
第２スイッチ素子Ｔｒ２は、ＯＲ回路３２からの電流の大きさに応じ、ＯＲ回路３２から出力された信号がＨのときにはオンされ、Ｌのときにはオフされる。第２スイッチ素子Ｔｒ２がオフされているときには、上述した第３および第４抵抗Ｒ３、Ｒ４の抵抗値に応じて分割された電源部１３からの電圧が、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１として比較部１２に入力される。第２スイッチ素子Ｔｒ２がオンされているときには、中間端子３１と第２トランジスタＴｒ２を介した基準電圧部３との間の導通が確保されることによって、オフされているときよりも低い電圧が、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２として比較部１２に入力される。第１の閾値電圧Ｖｔｈ１は、前述した電源電圧ＶＢと比較用電圧Ｖｃの中間の電圧に設定されており、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２は、比較用電圧Ｖｃと基準電圧ＧＮＤの中間の電圧に設定されている。
【００４５】
比較部１２は、非反転入力端子に入力された電圧と、反転入力端子に入力された電圧との比較を実行し、その比較結果を表す出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。すなわち、非反転入力端子に入力された電圧が反転入力端子に入力された電圧よりも大きいときには、電圧レベルがＨの出力電圧Ｖｏｕｔを出力し、小さいときには、電圧レベルがＬの出力電圧Ｖｏｕｔを出力する。比較部１２から出力された出力電圧Ｖｏｕｔは、判定部４０に入力される。
【００４６】
判定部４０は、天絡判定部４１、地絡判定部４６、断線判定部５１および判定回路１４を有している。天絡判定部４１は、電源２および基準電圧部３の間における天絡の発生を検出するためのものであり、第１ＡＮＤ回路４２と、この第１ＡＮＤ回路４２からの出力信号が入力される第１フィルタ回路４３を有しており、第１ＡＮＤ回路４２には、比較部１２から出力された出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルが反転されて入力される。すなわち、出力電圧ＶｏｕｔがＨのときにはＬに、ＬのときにはＨに、それぞれ反転して入力される。また、第１ＡＮＤ回路４２には、前述した駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫと同じ信号が、制御回路からそれぞれ入力される。
【００４７】
第１ＡＮＤ回路４２は、入力された３つの信号の論理積を出力し、第１ＡＮＤ回路４２から出力された信号は第１フィルタ回路４３に入力される。第１フィルタ回路４３は時間フィルタであり、ノイズによる誤判定が生じないように、例えば、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号をそのまま通過させるように構成されている。第１フィルタ回路４３から出力された信号は、天絡判定信号ＤＧＶＢとして判定回路１４に入力され、判定回路１４は、入力された天絡判定信号ＤＧＶＢに基づいて、天絡が発生しているか否かを判定する。
【００４８】
また、地絡判定部４６は、第２ＡＮＤ回路４７および第２フィルタ回路４８を有しており、第２ＡＮＤ回路４７には、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔがそのまま入力され、制御回路からの駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫは、いずれも電圧レベルを反転して入力される。また、この第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号は、第２フィルタ回路４８に入力される。この第２フィルタ回路４８は、天絡判定部４１の第１フィルタ回路４３と同様、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号を通過させるように構成されており、地絡判定信号ＤＧＧＮＤを判定回路１４に出力する。判定回路１４は、入力された地絡判定信号ＤＧＧＮＤに基づいて、地絡が発生しているか否かを判定する。
【００４９】
断線判定部５１は、第３ＡＮＤ回路５２と、第３フィルタ回路５３を有しており、第３ＡＮＤ回路５２には、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔおよび駆動信号ＩＮがそれぞれ反転されて入力される。また、第３ＡＮＤ回路５２には、クロック信号ＣＬＫがそのまま入力される。また、この第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号は、第３フィルタ回路５３に入力される。この第３フィルタ回路５３は、天絡判定部４１および地絡判定部４６の第１および第２フィルタ回路４３、４８と同様、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号を通過させるように構成されている。また、断線判定部５１は、第１および第２ラッチ回路５４、５５と、第４ＡＮＤ回路５６をさらに有している。
【００５０】
第１ラッチ回路５４は、入力された電圧の立上がりに応じて出力が変化する立上がりラッチであり、この第１ラッチ回路５４では、地絡判定部４６の第２フィルタ回路４８から出力された信号が入力され、入力された信号の電圧レベルがＬからＨに変化したときに、出力する判定信号Ａ２がＬからＨに変化し、その後は、Ｈレベルの判定信号Ａ２を出力し続ける。第２ラッチ回路５５もまた、第１ラッチ回路５４と同様に構成されており、第３フィルタ回路５３から出力された信号がＨレベルに変化した後は、Ｈレベルの判定信号Ａ１を出力し続ける。なお、第１および第２のラッチ回路５４、５５は、天絡などの検出を開始した時から所定の期間が経過した後、エンジンの始動時、およびＥＣＵ１の電源投入時などにリセットされ、初期状態に戻される。
【００５１】
第１および第２ラッチ回路５４、５５からそれぞれ出力された判定信号Ａ２、Ａ１は、第４ＡＮＤ回路５６および判定回路１４に入力される。第４ＡＮＤ回路５６は、入力された判定信号Ａ２、Ａ１の論理積を、断線判定信号ＤＧＯＧとして判定回路１４に出力する。判定回路１４は、入力された判定信号Ａ２、Ａ１および断線判定信号ＤＧＯＧに基づいて、断線が発生しているか否かを判定する。
【００５２】
次いで、比較部１２の反転入力端子および非反転入力端子に入力される電圧と、比較部１２から出力される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルとの関係について説明する。天絡や地絡などが発生しておらず、第１スイッチ素子Ｔｒ１のオン／オフに応じて電源電圧ＶＢが負荷４に正常に供給されている場合（以下、「正常動作時」という）においては、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンのとき（以下、「出力オンのとき」という）には基準電圧ＧＮＤが、また、オフのとき（以下、「出力オフのとき」という）には電源電圧ＶＢが、比較部１２の反転入力端子にそれぞれ入力される。前述したように、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２はいずれも、電源電圧ＶＢよりも低く、且つ基準電圧ＧＮＤより高いので、正常動作時においては、出力オンのときにはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが、また、出力オフのときにはＬレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが、それぞれ出力される。
【００５３】
一方、図４（Ｃ）に示すように、例えばＥＣＵ１の接続端子５および電源２の間がショートし、天絡が発生した場合、図２（Ａ）に示すように、出力オンのときには正常動作時と異なり、電源電圧ＶＢが反転入力端子に入力されることによって、比較部１２からはＬレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。一方、出力オフのときには、正常動作時と同じく電源電圧ＶＢが反転入力端子から入力され、比較部１２からはＬレベルの信号が出力される。
【００５４】
また、図５（Ｃ）に示すように、例えばＥＣＵ１の接続端子５で地絡が発生した場合、図２（Ｂ）に示すように、出力オンのときには正常動作時と同じく基準電圧ＧＮＤが入力され、比較部１２からはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される一方、出力オフのときには正常動作時と異なり、基準電圧ＧＮＤが入力され、Ｈレベルの信号が出力される。
【００５５】
また、図６（Ｃ）に示すように、例えば負荷４とＥＣＵ１の接続端子５の間で断線が発生した場合、図２（Ｃ）に示すように、出力オンのときには正常動作時と同じく基準電圧ＧＮＤが反転入力端子から入力され、比較部１２からはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される一方、出力オフのときには正常動作時と異なり、比較用電圧生成部２０から出力された比較用電圧Ｖｃが入力される。その際、比較部１２から出力される出力電圧Ｖｏｕｔの電圧レベルは、非反転入力端子に入力される第１または第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２によって変化する。すなわち、前述した第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２と比較用電圧Ｖｃとの関係から、比較用電圧Ｖｃよりも高圧の第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が入力されているときにはＨレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力され、比較用電圧Ｖｃよりも低圧の第２の閾値電圧Ｖｔｈ２が入力されているときにはＬレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。
【００５６】
したがって、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルが、それぞれＬ、ＨおよびＨのときに、天絡判定部４１は、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力し、それ以外のときにはＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力する。また、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルが、それぞれＨ、ＬおよびＬのときに、地絡判定部４６は、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤを出力し、それ以外のときにはＬレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤを出力する。
【００５７】
また、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルが、それぞれＬ、ＬおよびＨのときに、第３ＡＮＤ回路５２は、Ｈレベルの信号を出力し、それ以外のときにはＬレベルの信号を出力する。そして、第２および第３ＡＮＤ回路４７、５２の双方から少なくとも１回、Ｈレベルの信号が出力されたとき以降、断線判定部５１は、第４ＡＮＤ回路５６からＨレベルの断線判定信号ＤＧＯＧを出力し、それよりも前のときにはＬレベルの断線判定信号ＤＧＯＧを出力する。
【００５８】
判定回路１４によって、電源２および基準電圧部３の間に天絡、地絡および断線のいずれかが発生していると判定された場合には、判定回路１４は、天絡などが発生した時刻や場所を表すデータを、例えばＥＣＵ１の記憶装置（図示せず）に記憶させる。そして、これらのデータは、例えば車両の整備を行う際にＥＣＵ１に接続された整備用の端末（図示せず）に転送され、整備用端末に表示されるなどして、車両の整備に用いられる。
【００５９】
次いで、上述した検出回路１０の動作を、図３〜図６を参照しながら説明する。図３（Ａ）は、正常動作時における検出回路１０の動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出開始時において、制御回路から第１スイッチ素子Ｔｒ１およびＯＲ回路３２にそれぞれ入力される駆動信号ＩＮ、およびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルがいずれもＬで、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力されている状態においては、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力され、天絡判定部４１、地絡判定部４６、および断線判定部５１からは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。
【００６０】
この状態からタイミングｔ１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、ＯＲ回路３２から出力される信号がＨレベルに切り換えられるのに伴って、閾値電圧が、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１から第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、駆動信号ＩＮはＬレベルのままであるので、比較部１２からの出力電圧ＶｏｕｔもＬレベルに維持される。したがって、この状態においても、各判定部からは、いずれもＬレベルの判定信号が出力される。
【００６１】
クロック信号ＣＬＫの変動周期に従い、タイミングｔ２においてクロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるとともに、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられた後、負荷４の駆動要求に応じ、タイミングｔ３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられる。これにより、閾値電圧が再度、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるのに伴い、出力電圧ＶｏｕｔがＨに切り換えられるものの、各判定部からは、いずれもＬレベルの信号が出力される。また、タイミングｔ４においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられ、駆動信号ＩＮ、クロック信号ＣＬＫおよび出力電圧ＶｏｕｔがいずれもＨレベルの場合においても、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。
【００６２】
また、タイミングｔ４以降、クロック信号ＣＬＫが変動しても、出力電圧ＶｏｕｔはＨレベルに維持され、タイミングｔ５において駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられると、出力電圧ＶｏｕｔはＬレベルに切り換えられ、この間も、各判定部からの判定信号はＬレベルに維持される。タイミングｔ５以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせが変化しても、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。それにより、電源２および基準電圧部３の間には天絡などが発生しておらず、負荷４が正常に駆動されているものと判定回路１４によって判定される。
【００６３】
以上のように、正常動作時においては、図３（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルにかかわらず、天絡判定部４１、地絡判定部４６および断線判定部５１からは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。したがって、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
【００６４】
図４（Ａ）は、天絡が発生した場合に、上述した正常動作時と同様に駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが変動したときの検出回路１０の動作を示すタイミングチャートである。天絡が発生しているときには、前述したように、反転入力端子から電源電圧ＶＢが比較部１２に常時、入力されるので、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔは、常時、Ｌレベルに維持される。また、上述した正常動作時と同様、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が非反転入力端子から比較部１２に入力される。
【００６５】
この状態からタイミングｔ２１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。この状態では、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。タイミングｔ２２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるのに伴い、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられ、タイミングｔ２３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が再度、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。この状態においても、各判定部からはＬレベルの信号が出力される。
【００６６】
そして、タイミングｔ２４において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持され、地絡判定部４６および断線判定部５１からの出力信号はＬレベルに維持される一方、天絡判定部４１からはＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力され、このＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に入力される。タイミングｔ２５において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるのに伴い、天絡判定信号ＤＧＶＢもまた、Ｌレベルに戻る。
【００６７】
また、タイミングｔ２５以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせがいずれもＨのときに、天絡判定部４１からＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される一方、地絡判定部４６および断線判定部５１からは常時、Ｌレベルの信号が出力される。従って、判定回路１４は、天絡判定部４１からのＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢの入力と、地絡判定部４６および断線判定部５１からのＬレベルのみの信号の入力に基づいて、天絡が発生したものと判定する。
【００６８】
以上のように、天絡発生時においては、図４（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＨのとき、すなわち負荷４を駆動するときに、天絡判定信号ＤＧＶＢのみがＨになる。検出回路１０は、それに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、天絡が発生したことを検出する。
【００６９】
図５は、地絡発生時における検出回路１０の動作を示している。地絡が発生しているときには、前述したように、反転入力端子から基準電圧ＧＮＤが比較部１２に常時、入力されるので、出力電圧Ｖｏｕｔは常時、Ｈレベルに維持される。また、上述した正常動作時と同様、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が非反転入力端子から比較部１２に入力される。したがって、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、天絡判定部４１および断線判定部５１からはＬレベルの信号が出力される一方、地絡判定部４６からはＨレベルの信号が出力される。
【００７０】
この状態から、タイミングｔ３１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。この状態では、各判定部からはいずれもＬレベルの信号が出力される。タイミングｔ３２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されるのに伴い、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられることによって、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる。
【００７１】
また、タイミングｔ３３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が再度、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられ、各ＡＮＤ回路に入力される駆動信号ＩＮの電圧レベルが切り換えられることによって、各判定部からは、いずれもＬレベルの信号が出力される。
【００７２】
このように駆動信号ＩＮがＨレベルのときに、タイミングｔ３４〜ｔ３７において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルとＬレベルの間で変動しても、各判定部からの判定信号はＬレベルに維持される。そして、タイミングｔ３８において、駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられると、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる。
【００７３】
また、タイミングｔ３８以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせがいずれもＬレベルのときに、地絡判定部４６からＨレベルの地絡信号ＤＧＧＮＤが出力される一方、天絡判定部４１および断線判定部５１からは常時、Ｌレベルの信号が出力される。従って、判定回路１４は、地絡判定部４６からＨレベルの地絡信号ＤＧＧＮＤが入力され、天絡判定部４１および断線判定部５１からはＬレベルの信号のみが入力されることに基づいて、地絡が発生したものと判定する。
【００７４】
以上のように、地絡発生時においては、図５（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＬレベルのときに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤのみがＨレベルになる。検出回路１０は、それに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、地絡が発生したことを検出する。
【００７５】
図６（Ａ）は、断線発生時における検出回路１０の動作を示している。断線が発生している場合、前述したように、出力オンのときには正常動作時と同様に基準電圧ＧＮＤが、出力オフのときには第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の中間の比較用電圧Ｖｃが、反転入力端子から比較部１２にそれぞれ入力される。
【００７６】
同図に示すように、断線判定の開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルで、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力されているときには、出力電圧ＶｏｕｔはＨになり、それにより、第２ＡＮＤ回路４７からはＨレベルの信号が出力され、第３ＡＮＤ回路５２からはＬレベルの信号が出力される。この第２ＡＮＤ回路４７から出力されたＨレベルの信号は、第１ラッチ回路５４に記憶され、したがって、第１ラッチ回路５４からはＨレベルの判定信号Ａ２が出力される。また、第３ＡＮＤ回路５２からはＬレベルの信号が出力され、したがって、第２ラッチ回路５５からはＬレベルの判定信号Ａ１が出力されるので、第４ＡＮＤ回路５６からはＬレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【００７７】
この状態から、タイミングｔ４１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるのに伴い、出力電圧ＶｏｕｔがＬレベルに切り換えられる。これにより、第３ＡＮＤ回路５２からはＨレベルの信号が出力され、この信号は、第２ラッチ回路５５に記憶されるので、第２ラッチ回路５５からの判定信号Ａ１はＬレベルからＨレベルに切り換えられる。上述したように、判定の開始時において、第１ラッチ回路５４にはＨレベルの信号がすでに記憶されているので、タイミングｔ４１以降、第４ＡＮＤ回路５６からはＨレベルの断線信号ＤＧＯＧが常時、出力される。
【００７８】
タイミングｔ４２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに切り換えられると、それに応じて、第２ＡＮＤ回路４７および第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号が、ＨレベルおよびＬレベルにそれぞれ切り換えられる。また、タイミングｔ４３において、負荷４の駆動要求に応じて駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられ、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられると、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号はＬレベルに維持されるとともに、第２ＡＮＤ信号４７からの出力信号はＬレベルに切り換えられる。また、断線判定信号ＤＧＯＧはＨレベルに維持される。
【００７９】
また、タイミングｔ４４以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが変動し、それに伴って出力電圧Ｖｏｕｔが変動しても、断線信号ＤＧＯＧはＨレベルに維持される。このように、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの組合せが変動しても、断線判定信号ＤＧＯＧは、第１および第２ラッチ回路５４、５５によって、タイミングｔ４１以降、Ｈレベルに維持されることに基づいて、判定回路１４は断線が発生したものと判定する。
【００８０】
以上のように、断線発生時においては、図６（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＬのときに、第１ラッチ回路５４および第２ラッチ回路５５から、いずれもＨレベルの判定信号Ａ２およびＡ１が出力される結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになる。検出回路１０は、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになったことに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、断線が発生したことを検出する。
【００８１】
以上のように、第１実施形態に係る検出回路１０によれば、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときには、比較部１２に入力される閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に固定され、オフされているときには、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動する。前述したように、天絡発生時には、電源電圧ＶＢが比較部１２に入力されるので、閾値電圧との関係から、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが比較部１２から出力され、この出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが天絡判定部４１から出力される。
【００８２】
また、地絡発生時には、基準電圧ＧＮＤが比較部１２に入力されるので、Ｈレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力され、この出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが地絡判定部４６から出力される。また、断線発生時には、比較用電圧Ｖｃおよび基準電圧ＧＮＤが変動して比較部１２に入力されるので、出力電圧ＶｏｕｔもまたＨレベルとＬレベルの間で変動し、変動する出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが断線判定部５１から出力される。
【００８３】
したがって、判定部４０は、天絡、地絡または断線が発生した場合に、これらの影響を反映した互いに異なる出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧを得ることができ、これらの判定信号に基づいて、適切な判定を行うことができる。それにより、検出回路１０は、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【００８４】
また、検出回路１０は、単一のコンパレータで構成された比較部１２や第１および第２ラッチ回路５４、５５などによって、全体としてより簡素な回路構成を有しているので、検出回路１０の製造コストを削減することができる。
【００８５】
図７は、第２実施形態に係る検出回路１０ａを示している。この検出回路１０ａは、上述した第１実施形態の検出回路１０と比較して、閾値電圧生成部の構成が異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第１実施形態との差異を中心として説明する。
【００８６】
前述した第１実施形態の閾値電圧生成部３０では、第２スイッチ素子Ｔｒ２のベースには、ＯＲ回路３２から出力された、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの論理和に基づく信号が入力されるのに対し、本実施形態の閾値電圧生成部３０ａでは、第１実施形態の閾値電圧生成部３０と異なり、クロック信号ＣＬＫが制御回路から入力される。したがって、クロック信号ＣＬＫがＬレベルのときには、第２スイッチ素子Ｔｒ２がオフされ、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力される。また、クロック信号ＣＬＫがＨレベルのときには第２スイッチ素子Ｔｒ２がオンされ、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２が比較部１２に入力される。すなわち、閾値電圧生成部３０ａは、クロック信号ＣＬＫの電圧レベルの変動に同期して、閾値電圧を、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１と第２の閾値電圧Ｖｔｈ２の間で周期的に切り換えて比較部１２に入力する。他の構成は、前述した検出回路１０と同様である。
【００８７】
図８（Ａ）は、正常動作時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが前述した第１実施形態と同様に変動した場合における、第２実施形態に係る検出回路１０ａの動作を示すタイミングチャートである。本実施形態においては、上述したように、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間の切換えが、クロック信号ＣＬＫに同期して行われることが、前述した第１実施形態と異なっている。
【００８８】
同図に示すように、検出開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧が比較部１２に入力され、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。それにより、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧが、判定回路１４に入力される。
【００８９】
この状態から、タイミングｔ５１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ５２においてクロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻され、さらに、タイミングｔ５３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、出力電圧ＶｏｕｔがＨに切り換えられるものの、各判定部から出力される信号はＬレベルに維持される。
【００９０】
また、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態で、クロック信号ＣＬＫが、タイミングｔ５４においてＨレベルに切り換えられ、タイミングｔ５５においてＬレベルに戻されても、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ５５以以降において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルの組合わせが変化しても、各判定部から出力される信号は、常時、Ｌレベルに維持される。
【００９１】
以上のように、正常動作時においては、図８（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルにかかわらず、地絡判定部４１、天絡判定部４６および断線判定部５１からは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。したがって、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
【００９２】
図９（Ａ）は、検出回路１０ａの天絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、各判定部からはＬレベルの信号が出力される。
【００９３】
この状態から、タイミングｔ６１においてクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられ、タイミングｔ６２においてクロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されると、閾値電圧も第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に戻される。この間、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。
【００９４】
また、タイミングｔ６３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられても、各判定部からの出力信号はいずれもＬレベルに維持され、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態で、クロック信号ＣＬＫが、タイミングｔ６４においてＨレベルに切り換えられると、天絡判定信号ＤＧＶＢがＨレベルに切り換えられる一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。
【００９５】
タイミングｔ６５において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されると、それに伴って天絡判定信号ＤＧＶＢもＬレベルに戻り、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ６５以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルの組合わせがいずれもＨレベルのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力され、他の組合わせのときにはＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される。地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。
【００９６】
以上のように、天絡発生時においては、図９（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＨのときに、天絡判定信号ＤＧＶＢのみがＨになることに基づいて、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡が発生したことを検出する。
【００９７】
図１０は、検出回路１０ａの地絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルの状態では、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力されるとともに、Ｌレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【００９８】
この状態から、タイミングｔ７１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられると、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられ、それに伴い、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。また、タイミングｔ７２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに戻されると、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に戻されるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤもＨレベルに戻り、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【００９９】
タイミングｔ７３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、第２ＡＮＤ回路４７からの出力が変化し、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。また、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態において、タイミングｔ７４でクロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられ、タイミングｔ７５でＬレベルに戻されても、各判定信号は、いずれもＬレベルに維持される。
【０１００】
タイミングｔ７６において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルのときに、駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられると、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。また、タイミングｔ７６以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの電圧レベルの組合わせが、いずれもＬレベルのときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力され、他の組合わせのときには、Ｌレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの組合わせに関わらず、常時、Ｌレベルに維持される。
【０１０１】
以上のように、地絡発生時においては、図１０（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＬのときに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤのみがＨになることに基づいて、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、地絡が発生したことを検出する。
【０１０２】
図１１は、検出回路１０ａの断線発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがいずれもＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、第２ＡＮＤ回路４７からはＨレベルの信号が出力されるとともに、第３ＡＮＤ回路５２からはＬレベルの信号が出力される。それにより、第１および第２ラッチ回路５４、５５からはＨレベルの判定信号Ａ２およびＬレベルの判定信号Ａ１がそれぞれ出力され、両判定信号Ａ１、Ａ２は、第４ＡＮＤ回路５６および判定回路１４にそれぞれ入力される。したがって、Ｌレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１０３】
この状態から、タイミングｔ８１において、クロック信号ＣＬＫがＨレベルに切り換えられ、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられると、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号がＨレベルに、第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号がＬレベルに、それぞれ切り換えられる。また、第３ＡＮＤ回路５２からの信号が、Ｈレベルになることにより第２ラッチ回路５５に記憶され、第２ラッチ回路５５からの判定信号Ａ１がＨレベルに切り換えられることによって、断線判定信号ＤＧＯＧもまた、Ｈレベルに切り換えられる。また、タイミングｔ８２において、クロック信号ＣＬＫがＬレベルに切り換えられるのに伴い、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号がＬレベルに、第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号がＨレベルに、それぞれ切り換えられる。また、断線判定信号ＤＧＯＧは、第１および第２ラッチ回路５４、５５によって、Ｈレベルに維持される。
【０１０４】
また、タイミングｔ８３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、第２ＡＮＤ回路４７からの出力が変化し、Ｌレベルに切り換られる。また、駆動信号ＩＮがＨレベルの状態で、クロック信号ＣＬＫが、タイミングｔ８４においてＨレベルに、また、タイミングｔ８５においてＬレベルに切り換えられても、各判定信号はいずれも変化せず、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号および第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号はいずれもＬレベルに、断線判定信号ＤＧＯＧはＨレベルに、それぞれ維持される。
【０１０５】
タイミングｔ８６において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、それに伴い、第２ＡＮＤ回路４７からの出力信号がＨレベルに切り換えられる一方、第３ＡＮＤ回路５２からの出力信号はＬレベルに、断線判定信号ＤＧＯＧはＨレベルに、それぞれ維持される。また、タイミングｔ８６以降、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫの変動に伴い、地絡判定信号ＤＧＧＮＤもまた変動する一方、断線判定信号ＤＧＯＧは、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫにかかわらず、Ｈレベルに維持される。
【０１０６】
以上のように、断線発生時においては、図１１（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＨのときに、第１ラッチ回路５４および第２ラッチ回路５５から、いずれもＨレベルの判定信号Ａ２およびＡ１が出力される結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになり、検出回路１０は、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになったことに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、断線が発生したことを検出する。
【０１０７】
以上のように、第２実施形態に係る検出回路１０ａによれば、第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているとき、およびオフされているときのいずれも、比較部１２に入力される閾値電圧が、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動する。前述したように、天絡発生時には、電源電圧ＶＢが比較部１２に入力され、地絡発生時には、基準電圧ＧＮＤが比較部１２に入力され、また、断線発生時には、比較用電圧Ｖｃおよび基準電圧ＧＮＤが変動して比較部１２に入力される。したがって、閾値電圧が第１スイッチ素子Ｔｒ１のオン／オフにかかわらず変動しても、前述した第１実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、判定部４０は、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な判定を行うことができ、検出回路１０ａは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【０１０８】
図１２は、第３実施形態に係る検出回路１０ｂを示している。この検出回路１０ｂは、前述した第１実施形態の検出回路１０と比較して、閾値電圧生成部および判定部の構成が主に異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第１実施形態との差異を中心として説明する。
【０１０９】
前述した第１実施形態の閾値電圧生成部３０では、ＯＲ回路３２には、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫが制御回路から入力されるのに対し、本実施形態の閾値電圧生成部３０ｂでは、第１実施形態と異なり、駆動信号ＩＮおよび順序回路３３から出力された信号が入力される。この順序回路３３では、駆動信号ＩＮがＨのときには入力された信号をそのまま出力し、駆動信号ＩＮがＬのときには、駆動信号ＩＮがＬに切り換わる直前に入力された信号を維持して出力する。順序回路３３には、順序回路３３から出力された信号が、インバータ３４を介して入力される。
【０１１０】
また、本実施形態の判定部４０ａは、天絡判定部４１ａ、地絡判定部４６ａおよび断線判定部５１ａを有している。天絡判定部４１ａの第５ＡＮＤ回路４２ａには、電圧レベルを反転させた出力電圧Ｖｏｕｔ、および駆動信号ＩＮが入力される。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔおよび駆動信号ＩＮの電圧レベルがそれぞれＬおよびＨのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に入力される。また、地絡判定部４６ａの第６ＡＮＤ回路４７ａには、出力電圧Ｖｏｕｔと、電圧レベルが反転された駆動信号ＩＮと、ＯＲ回路３２から出力され、電圧レベルが反転された信号とが入力される。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮ、およびＯＲ回路３２からの信号がそれぞれＨ、ＬおよびＬのときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが判定回路１４に入力される。
【０１１１】
また、断線判定部５１ａの第７ＡＮＤ回路５２ａには、電圧レベルが反転された出力電圧Ｖｏｕｔと、電圧レベルが反転された駆動信号ＩＮと、ＯＲ回路３２から出力された信号とが入力される。これにより、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮ、およびＯＲ回路３２からの信号がそれぞれＬ、ＬおよびＨのときに、第７ＡＮＤ回路５２ａは、Ｈレベルの信号を出力する。そして、第６および第７ＡＮＤ回路４７ａ、５２ａからそれぞれ出力された信号の双方の電圧レベルが、少なくとも１回、Ｈになった時以降、第４ＡＮＤ回路５６は、第１および第２ラッチ回路５４、５５によってＨレベルの信号を出力し、それよりも前のときにはＬレベルの信号を出力する。他の構成は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１１２】
図１３は、正常動作時における検出回路１０ｂの動作の一例を示すタイミングチャートである。検出の開始時において、同図に示すように、駆動信号ＩＮがＬで、順序回路３３からはＬレベルの信号が出力され、ＯＲ回路３２からＬレベルの信号が出力される結果、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力され、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。それにより、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。また、第７ＡＮＤ回路５２ａおよび第６ＡＮＤ回路４７ａからはいずれもＬレベルの信号が出力されることから、Ｌレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１１３】
この状態から、タイミングｔ９１において、負荷４の駆動要求に応じて駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、ＯＲ回路３２からの出力がＨレベルに切り換えられる。それにより、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、比較部１２の反転入力端子には基準電圧ＧＮＤが入力されるので、出力電圧ＶｏｕｔはＨレベルに切り換えられる。この状態においても、各判定部から出力される信号は、いずれもＬレベルに維持される。
【０１１４】
また、タイミングｔ９２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、順序回路３３からの出力がＨレベルに切り換えられ、ＯＲ回路３２からの出力信号がＨレベルに維持されることによって、閾値電圧もまた、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される。また、電源電圧ＶＢが比較部１２に入力されるので、出力電圧ＶｏｕｔはＬレベルに切り換えられ、その結果、各判定部からの判定信号も、Ｌレベルに維持される。
【０１１５】
また、タイミング９３において、駆動信号ＩＮが再度、Ｈレベルに切り換えられると、閾値電圧は、順序回路３３によって第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持され、出力電圧ＶｏｕｔがＨレベルに切り換えられる結果、各判定部からの判定信号もＬレベルに維持される。
【０１１６】
また、タイミングｔ９４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、順序回路３３からの出力がＬレベルに切り換えられ、それにより、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられる。その際、各判定部から出力される判定信号はＬレベルに維持される。
【０１１７】
以上のように、正常動作時においては、図１３（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルにかかわらず、天絡判定部４１ａ、地絡判定部４６ａおよび断線判定部５１ａからは、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがそれぞれ出力される。したがって、検出回路１０は、電源２および基準電圧部３の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
【０１１８】
図１４は、検出回路１０ｂの天絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号ＩＮがＬレベルのときには、正常動作時と同様に、ＯＲ回路３２からＬレベルの信号が出力され、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力される。また、天絡の発生時には、電源電圧ＶＢが反転入力端子から比較部１２に入力されるので、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが比較部１２から出力される。したがって、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢ、断線判定信号ＤＧＯＧおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。
【０１１９】
この状態から、タイミングｔ１０１において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、ＯＲ回路３２からＨレベルの信号が出力され、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられるが、比較部１２には、電源電圧ＶＢが入力されていることから、出力電圧ＶｏｕｔはＬレベルに維持される。その結果、天絡判定信号ＤＧＶＢがＨレベルに切り換えられる一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１２０】
タイミングｔ１０２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、順序回路３２によってＯＲ回路３２からの出力信号がＨレベルに維持されるので、閾値電圧もまた、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される。それにより、天絡判定信号ＤＧＶＢはＬレベルに切り換えられ、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、いずれもＬレベルに維持される。また、タイミングｔ１０３において、駆動信号ＩＮが再度、Ｈレベルに切り換えられると、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持されるとともに、上記のタイミングｔ１０１のときと同様、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１２１】
そして、タイミングｔ１０４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されるとともに、順序回路３３によってＯＲ回路３２からの出力信号もＬレベルに切り換えられるのに応じて、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられる。また、天絡判定信号ＤＧＶＢがＬレベルに切り換えられるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがＬレベルに維持される。また、タイミングｔ１０４以降も、駆動信号ＩＮがＨレベルのときに、天絡判定信号ＤＧＶＢもＨレベルになる一方、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、Ｌレベルに維持される。
【０１２２】
以上のように、天絡発生時においては、図１４（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＨのときに、天絡判定信号ＤＧＶＢのみがＨになることに基づいて、検出回路１０ｂは、電源２および基準電圧部３の間において、天絡が発生したことを検出する。
【０１２３】
図１５は、検出回路１０ｂの地絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号ＩＮがＬレベルのときには、正常動作時などと同様、ＯＲ回路３２からＬレベルの信号が出力され、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が非反転入力端子から比較部１２に入力されており、反転入力端子には基準電圧ＧＮＤが入力されていることから、Ｈレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。したがって、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される一方、いずれもＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１２４】
この状態から、タイミングｔ１１１において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられると、正常動作時および天絡発生時と同様、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。また、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧがＬレベルに維持されるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられる。
【０１２５】
また、正常動作時および天絡発生時と同様、タイミングｔ１１２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻され、タイミングｔ１１３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに再度、切り換えられても、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される。したがって、各判定部からの信号もまた、Ｌレベルに維持される。また、タイミングｔ１１４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに切り換えられ、ＯＲ回路３２からの出力信号がＬレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１２６】
また、タイミングｔ１１４以降、駆動信号ＩＮの変動に伴って第１の閾値電圧Ｖｔｈ１が比較部１２に入力されているときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力され、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧがＬレベルに常時、維持される。判定回路１４は、このことに基づいて、地絡が発生したものと判定する。
【０１２７】
以上のように、地絡発生時においては、図１５（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮがＬレベルのときに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤのみがＨレベルになる。検出回路１０は、それに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、地絡が発生したことを検出する。
【０１２８】
図１６は、検出回路１０ｂの断線発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、駆動信号ＩＮがＬレベルのときには、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１および比較用電圧Ｖｃが比較部１２に入力され、地絡発生時と同様、Ｌレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢおよびＨレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが出力される。また、このＨレベルの信号が第１ラッチ回路５４に記憶され、第１ラッチ回路５４からＨレベルの判定信号Ａ２が出力される一方、断線判定部５１ａの第７ＡＮＤ回路５２ａからはＬレベルの信号が出力され、第２ラッチ回路５５からＬレベルの判定信号Ａ１が出力されることから、第４ＡＮＤ回路５６からはＬレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが出力される。
【０１２９】
タイミングｔ１２１において、駆動信号ＩＮがＨレベルに切り換えられ、ＯＲ回路３２からの出力信号がＨレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えられる。その際、反転入力端子から比較部１２に入力される電圧が、比較用電圧Ｖｃから基準電圧ＧＮＤに切り換えられることから、出力電圧ＶｏｕｔはＨレベルに維持される。それにより、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＬレベルに切り換えられるとともに、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧはＬレベルに維持される。
【０１３０】
また、タイミングｔ１２２において、駆動信号ＩＮがＬレベルに戻されると、閾値電圧は第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に維持される一方、比較部１２には第２の閾値電圧Ｖｔｈ２よりも高圧の比較用電圧Ｖｃが入力されることから、出力電圧ＶｏｕｔがＬレベルに切り換えられる。それにより、第７ＡＮＤ回路５２ａから出力される信号がＨレベルに切り換えられることによって、第２ラッチ回路５５から出力される判定信号Ａ１もまた、Ｈレベルに切り換えられる。その結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨレベルに切り換えられる。一方、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤはＬレベルに維持される。
【０１３１】
タイミングｔ１２３において、駆動信号ＩＮがＨレベルに再度、切り換えられると、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２が維持される一方、比較部１２には基準電圧ＧＮＤが入力されることから、出力電圧ＶｏｕｔがＨレベルに切り換えられる。それにより、Ｌレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび天絡判定信号ＤＧＶＢと、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧとが維持される。
【０１３２】
そして、タイミングｔ１２４において、駆動信号ＩＮがＬレベルに再度、戻されると、閾値電圧が第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えられるとともに、地絡判定信号ＤＧＧＮＤがＨレベルに切り換えられる。また、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、ＬレベルおよびＨレベルにそれぞれ維持される。タイミングｔ１２４以降、地絡判定信号ＤＧＧＮＤは、駆動信号ＩＮに応じて変動し、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧは、ＬレベルおよびＨレベルにそれぞれ維持される。したがって、判定回路１４は、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧに基づいて、断線が発生したものと判定する。
【０１３３】
以上のように、断線発生時においては、図１６（Ｂ）に示すように、駆動信号ＩＮの電圧レベルがＬのときに、第１ラッチ回路５４および第２ラッチ回路５５から、いずれもＨレベルの判定信号Ａ２およびＡ１が出力される結果、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになり、検出回路１０ｂは、断線判定信号ＤＧＯＧがＨになったことに基づいて、電源２および基準電圧部３の間において、断線が発生したことを検出する。
【０１３４】
以上のように、第３実施形態に係る検出回路１０ｂによれば、比較部１２に入力される閾値電圧は、順序回路３３からの出力信号に応じて、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の間で変動する。したがって、前述した第１および第２実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、判定部４０ａは、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な判定を行うことができ、検出回路１０ｂは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【０１３５】
図１７は、第４実施形態に係る検出回路１０ｃを示している。この検出回路１０ｃは、第１〜第３実施形態に係る検出回路１０、１０ａおよび１０ｂと異なり、電源２とこれによって駆動される負荷４の間に設けられている。また、閾値電圧生成部および判定部の構成もまた、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第１実施形態との差異を中心として説明する。
【０１３６】
本実施形態では、電源２と負荷４の間に第３スイッチ素子Ｔｒ３（検出用電圧入力部）が設けられている。この第３スイッチ素子Ｔｒ３は、例えばＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴで構成されており、そのドレインに電源２が接続され、ソースに負荷４が接続されている。
【０１３７】
したがって、正常動作時の場合、Ｌレベルの駆動信号ＩＮが第３スイッチ素子Ｔｒ３のゲートに入力され、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときに、反転入力端子から比較部１２に電源電圧ＶＢが入力される。また、Ｈレベルの駆動信号ＩＮが第３スイッチ素子Ｔｒ３のゲートに入力され、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオフされたときに、反転入力端子から基準電圧ＧＮＤが入力される。
【０１３８】
また、例えばＥＣＵ１の接続端子５に天絡が発生した場合、図１８（Ａ）に示すように、比較部１２の反転入力端子には、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときには電源電圧ＶＢが入力される一方、正常動作時と異なり、オフされたときにも電源電圧ＶＢが入力される。
【０１３９】
また、例えば接続端子５に地絡が発生した場合、同図（Ｂ）に示すように、反転入力端子には、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときには正常動作時と異なり、基準電圧ＧＮＤが入力される一方、オフされたときにも基準電圧ＧＮＤが入力される。また、例えば接続端子５と負荷４の間に断線が発生した場合、同図（Ｃ）に示すように、反転入力端子には、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンされたときには電源電圧ＶＢが入力される一方、出力オフされたときには正常時と異なり、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の中間の比較用電圧Ｖｃが入力される。
【０１４０】
また、閾値電圧生成部は、第２実施形態の閾値電圧生成部３０ａと同様に構成されており、比較部１２は、クロック信号ＣＬＫに応じて切り換えられ、非反転入力端子から入力される第１または第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２と、第３スイッチ素子Ｔｒ３がオンまたはオフされたときに反転入力端子に入力される電圧とを比較し、その比較結果を出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【０１４１】
また、判定部４０ｂの断線判定部５１ｂは、第３ＡＮＤ回路５２に代えて第８ＡＮＤ回路５２ｂを有しており、この第８ＡＮＤ回路５２ｂには、出力電圧Ｖｏｕｔおよび駆動信号ＩＮがそのまま入力されるとともに、クロック信号ＣＬＫが反転して入力される。また、第１実施形態では地絡判定部４６の第２時間フィルタ４８からの信号が、第１ラッチ回路５４に入力されるのに対し、本実施形態の断線判定部５１ｂでは、天絡判定部４１の第１時間フィルタ４３からの信号が、第１ラッチ回路５４に入力される。
【０１４２】
したがって、前述した第１実施形態と同様に、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがそれぞれＬ、ＨおよびＨのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが、天絡判定部４１から出力され、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがそれぞれＨ、ＬおよびＬのときに、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが、地絡判定部第４６から出力される。
【０１４３】
また、第１実施形態と異なり、天絡判定部４１から出力されたＨレベルの信号が、第１ラッチ回路５４に記憶される。また、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫがそれぞれＬ、ＬおよびＨのときに、Ｈレベルの信号が第８ＡＮＤ回路５２ｂから出力され、この信号が、第２ラッチ回路５５に記憶される。比較用電圧生成部２０および閾値電圧生成部３０などの他の構成は、前述した第２実施形態と同様である。
【０１４４】
判定回路１４には、前述した第１〜第３実施形態と同様、ノイズによる誤判定が生じないように、第１〜第３フィルタ回路４３、４８、５３への入力時間が所定の時間よりも長い信号が、各フィルタ回路を通過して入力される。そして、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に入力され、地絡判定信号ＤＧＧＮＤおよび断線判定信号ＤＧＯＧがいずれもＬレベルに維持されたときに、判定回路１４は、電源２および基準電圧部３の間において天絡が発生したものと判定する。また、Ｈレベルの地絡判定信号ＤＧＧＮＤが入力され、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび断線判定信号ＤＧＯＧがいずれもＬレベルに維持されたときに、判定回路１４は地絡が発生したものと判定する。また、Ｈレベルの断線判定信号ＤＧＯＧが入力されたときには、天絡判定信号ＤＧＶＢおよび地絡判定信号ＤＧＧＮＤの電圧レベルにかかわらず、判定回路１４は断線が発生したものと判定する。
【０１４５】
以上のように、第４実施形態に係る検出回路１０ｃによれば、前述した各実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、判定部４０ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔ、駆動信号ＩＮおよびクロック信号ＣＬＫに基づいて、適切な判定を行うことができる。その結果、負荷４よりも電源２側の電圧を検出用電圧として比較部１２に入力する場合でも、検出回路１０ｃは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
【０１４６】
なお、本実施形態では、比較部１２に入力する閾値電圧を、クロック信号ＣＬＫに同期するように変動させているが、前述した第１実施形態のように、第３スイッチ素子Ｔｒがオンされているときには閾値電圧を固定し、オフされているときには変動するようにしてもよい。また、前述した第３実施形態のように、比較部１２に入力する閾値電圧を、順序回路３３を用いて、その出力信号に応じて変動させてもよい。
【０１４７】
図１９（Ａ）は、第５実施形態に係る検出回路１０ｄを示している。この検出回路１０ｄは、前述した第１〜第３実施形態に係る検出回路１０、１０ａ、１０ｂと同様、負荷４と基準電圧部３の間に設けられており、比較用電圧生成部に代えて、一方の端子が基準電圧部３に接続され、他方の端子が比較部１２の反転入力端子に接続された第７抵抗Ｒ７を有している。また、閾値電圧生成部３０ｃは、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４によって分割された電圧を第３の閾値電圧Ｖｔｈ３として出力する。この第３の閾値電圧Ｖｔｈ３は、電源電圧ＶＢおよび基準電圧ＧＮＤの中間の電圧に設定されている。
【０１４８】
また、図１９（Ｂ）に示すように、正常動作時の場合、出力オンのときには基準電圧ＧＮＤが、出力オフのときには電源電圧ＶＢが、比較部１２の反転入力端子にそれぞれ入力される。また、天絡発生時の場合、出力オンのときには、正常動作時と異なり電源電圧ＶＢが、また、出力オフのときには電源電圧ＶＢが、反転入力端子にそれぞれ入力される。比較部１２は、非反転入力端子から入力される第３の閾値電圧Ｖｔｈ３と反転入力端子から入力される電圧との比較結果を、出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【０１４９】
また、本実施形態の判定部４１ｄは、第９ＡＮＤ回路５７および判定回路１４で構成されており、この第９ＡＮＤ回路５７には、比較部１２からの出力電圧Ｖｏｕｔが反転して入力されるとともに、駆動信号ＩＮがそのまま入力される。第９ＡＮＤ回路５７は、これらの論理積に基づく信号を、天絡判定信号ＤＧＶＢとしてから判定回路１４に入力する。具体的には、出力電圧ＶｏｕｔがＬで、駆動信号ＩＮがＨのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが判定回路１４に対して出力され、それ以外のときにＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢが出力される。
【０１５０】
したがって、第９ＡＮＤ回路５７は、天絡の発生時において出力オンのときに、Ｈレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力する一方、それ以外のときにはＬレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢを出力する。判定回路１４は、出力オンのときにおけるＨレベルの天絡判定信号ＤＧＶＢに基づいて、天絡が発生しているものと判定する。
【０１５１】
以上のように、第５実施形態に係る検出回路１０ｄによれば、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、天絡の発生を確実に検出することができる。
【０１５２】
図２０（Ａ）は、第６実施形態に係る検出回路１０ｅを示している。この検出回路１０ｅは、前述した第５実施形態とほぼ同じ構成を有しており、判定部４１ｅの第１０ＡＮＤ回路５７ａに、比較部１２から出力電圧Ｖｏｕｔがそのまま入力されるとともに、駆動信号ＩＮが反転して入されることが、第５実施形態と異なっている。
【０１５３】
図２０（Ｂ）に示すように、正常動作時の場合、比較部１２の反転入力端子には、出力オフのときには電源電圧ＶＢが入力される一方、出力オンのときには基準電圧ＧＮＤが入力される。地絡または断線発生時の場合、反転入力端子には、出力オフのときには正常動作時と異なり基準電圧ＧＮＤが入力される一方、出力オンのときには基準電圧ＧＮＤが入力される。比較部１２は、非反転入力端子から入力される第３の閾値電圧Ｖｔｈ３と反転入力端子から入力される電圧との比較結果を、出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する。
【０１５４】
第１０ＡＮＤ回路５７ａは、比較部１２から入力された出力電圧Ｖｏｕｔと、反転して入力された駆動信号ＩＮの論理積を、断線または地絡判定信号として出力する。すなわち、第１０ＡＮＤ回路５７ａは、地絡または断線の発生時には、出力オフのときにＨレベルの信号を出力する一方、それ以外のときにはＬレベルの信号を出力する。判定回路１４は、出力オフのときにおけるＨレベルの信号に基づいて、断線または地絡が発生しているものと判定する。
【０１５５】
以上のように、第６実施形態に係る検出回路１０ｅによれば、上述した第５実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、断線および地絡の発生を確実に検出することができる。
【０１５６】
図２１（Ａ）は、第７実施形態に係る検出回路１０ｆを示している。この検出回路１０ｆは、前述した第５実施形態とほぼ同じ構成を有しており、閾値電圧生成部の構成のみが異なっている。本実施形態の閾値電圧生成部３０ｄは、前述した第１実施形態の閾値電圧生成部３０のように、第３抵抗Ｒ３と第４抵抗の間の中間端子３１に接続された第５抵抗Ｒ５および第２スイッチ素子Ｔｒ２を有しており、第２スイッチ素子Ｔｒ２のベースには、抵抗Ｒ６を介して駆動信号ＩＮが入力される。したがって、閾値電圧生成部３０ｄは、出力オフのときには第１の閾値電圧Ｖｔｈ１を出力する一方、出力オンのときには第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を出力する。
【０１５７】
また、図２１（Ｂ）に示すように、比較部１２の反転入力端子には、正常動作時および天絡発生時の双方において、前述した第５実施形態に係る検出回路１０ｄと同様の電圧が入力される。他の構成は、第５実施形態に係る検出回路１０ｄと同様である。
【０１５８】
以上のように、第７実施形態に係る検出回路１０ｆによれば、上述した第５および第６実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、天絡の発生を確実に検出することができる。
【０１５９】
また、反転入力端子から比較部１２に入力される電圧が閾値電圧を上回っているときに、Ｌレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、閾値電圧を基準電圧ＧＮＤにより近い第２の閾値電圧Ｖｔｈ２に切り換えることによって、検出用電圧がより低い場合でも、天絡の発生を出力電圧Ｖｏｕｔに反映させて検出することができる。具体的には、ショートした電源２と接続端子５の間の抵抗が比較的、大きく、比較部１２に入力される検出用電圧が電源電圧ＶＢから降下していた場合でも、第２の閾値電圧Ｖｔｈ２を上回っていれば、天絡の発生を検出することができる。
【０１６０】
図２２（Ａ）は、第８実施形態に係る検出回路１０ｇを示している。この検出回路１０ｇは、前述した第７実施形態とほぼ同じ構成を有しており、判定部４１ｅの第１０ＡＮＤ回路５７ａに、比較部１２から出力電圧Ｖｏｕｔがそのまま入力されるとともに、駆動信号ＩＮが反転して入されることが、第７実施形態と異なっている。
【０１６１】
また、図２２（Ｂ）に示すように、比較部１２の反転入力端子には、正常動作時と、地絡または断線発生時との双方において、前述した第６実施形態に係る検出回路１０ｅと同様の電圧が入力される。他の構成は、第７実施形態に係る検出回路１０ｆと同様である。
【０１６２】
以上のように、第８実施形態に係る検出回路１０ｅによれば、上述した第５〜第７実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部１２を用いたより簡素な回路構成で、断線および地絡の発生を確実に検出することができる。
【０１６３】
また、反転入力端子から比較部１２に入力される電圧が、閾値電圧を下回っているときに、Ｈレベルの出力電圧Ｖｏｕｔが出力されるので、閾値電圧を電源電圧ＶＢにより近い第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に切り換えることによって、検出用電圧がより高い場合でも、地絡の発生を出力電圧Ｖｏｕｔに反映させ、検出することができる。具体的には、ショートした接続端子５と基準電圧部との間の抵抗が比較的、大きく、比較部１２に入力される検出用電圧が基準電圧ＧＮＤよりも高い場合でも、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１を下回っていれば、地絡の発生を検出することができる。
【０１６４】
なお、前述した第１実施形態では、駆動信号ＩＮがＨレベルで第１スイッチ素子Ｔｒ１がオンされているときに、比較部１２に入力する閾値電圧を第２の閾値電圧に固定する例を説明したが、これに限定されることなく、例えば、第１の閾値電圧Ｖｔｈ１に固定するように、閾値電圧生成部３０を構成してもよい。
【０１６５】
また、第１〜第４実施形態の比較用電圧生成部２０では、オペアンプＯＡで増幅した電圧を比較用電圧Ｖｃとして比較部１２に出力しているが、第１および第２の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２の中間の電圧を確保できるときには、第１および第２抵抗Ｒ１、Ｒ２で単純に分割した電圧を、比較用電圧Ｖｃとしてそのまま比較部１２に出力してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１６６】
２ 電源
４ 負荷
３ 基準電圧部
１０、１０ａ〜１０ｃ 検出回路
１２ 比較部
２０ 比較用電圧生成部
３０、３０ａ、３０ｂ 閾値電圧生成部
３３ 順序回路
４０、４０ａ、４０ｂ 判定部
ＶＢ、Ｖｃｃ 電源電圧
Ｖｃ 比較用電圧
ＧＮＤ 基準電圧
Ｖｏｕｔ 出力電圧（比較結果）
Ｔｒ１ 第１スイッチ素子Ｔｒ１（検出用電圧入力部）
Ｖｔｈ１ 第１の閾値電圧
Ｖｔｈ２ 第２の閾値電圧
ＩＮ 駆動信号
ＣＬＫ クロック信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源および当該電源よりも電圧の低い基準電圧部の間に設けられ、前記電源および前記基準電圧部の間における天絡、地絡および断線を検出する検出回路であって、
第１および第２の入力端子を有し、当該第１および第２の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果を出力する比較部と、
前記電源の電源電圧よりも低く且つ前記基準電圧部の基準電圧よりも高い比較用電圧を生成し、当該生成した比較用電圧を前記第２の入力端子に入力する比較用電圧生成部と、
前記電源と前記基準電圧部の間の電圧を検出用電圧として前記第２の入力端子に入力するための検出用電圧入力部と、
前記第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された互いに異なる複数の閾値電圧のいずれかを生成し、当該生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて前記第１の入力端子に入力する閾値電圧生成部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記電源および前記基準電圧部の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部と、
を備えていることを特徴とする検出回路。
【請求項２】
前記電源と前記基準電圧部の間には、前記電源電圧を供給されることにより駆動される負荷が設けられ、
前記検出用電圧入力部は、前記基準電圧部と前記負荷の間の電圧を、前記検出用電圧として前記第２の入力端子に入力することを特徴とする請求項１に記載の検出回路。
【請求項３】
前記電源と前記基準電圧部の間には、前記電源電圧を供給されることにより駆動される負荷が設けられ、
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記負荷の間の電圧を、前記検出用電圧として前記第２の入力端子に入力することを特徴とする請求項１に記載の検出回路。
【請求項４】
前記閾値電圧生成部は、前記複数の閾値電圧として、前記電源電圧よりも低く且つ前記比較用電圧よりも高い第１の閾値電圧と、前記基準電圧よりも高く且つ前記比較用電圧よりも低い第２の閾値電圧を生成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検出回路。
【請求項５】
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第２の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第１の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときには前記第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定し、前記スイッチ素子がオフされたときには前記第１および第２の閾値電圧の間で変動させることを特徴とする請求項４に記載の検出回路。
【請求項６】
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第２の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第１の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときおよびオフされたときのいずれも前記第１および第２の閾値電圧の間で変動させることを特徴とする請求項４に記載の検出回路。
【請求項７】
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第２の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第１の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときには前記第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定し、前記スイッチ素子がオフされたときに、前記第１および第２の閾値電圧の間で変動させるための順序回路を有していることを特徴とする請求項４に記載の検出回路。
【請求項８】
前記判定部は、前記比較部による比較結果と、前記スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号と、前記第１および第２の閾値電圧を切り換えるための信号とに応じて、天絡、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする請求項５または６に記載の検出回路。
【請求項９】
前記判定部は、前記比較部による比較結果と、前記スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号とに応じて天絡の判定を行い、前記比較部による比較結果と、前記順序回路から出力された信号とに応じて、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする請求項７に記載の検出回路。
【請求項１】
電源および当該電源よりも電圧の低い基準電圧部の間に設けられ、前記電源および前記基準電圧部の間における天絡、地絡および断線を検出する検出回路であって、
第１および第２の入力端子を有し、当該第１および第２の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果を出力する比較部と、
前記電源の電源電圧よりも低く且つ前記基準電圧部の基準電圧よりも高い比較用電圧を生成し、当該生成した比較用電圧を前記第２の入力端子に入力する比較用電圧生成部と、
前記電源と前記基準電圧部の間の電圧を検出用電圧として前記第２の入力端子に入力するための検出用電圧入力部と、
前記第２の入力端子に入力される電圧に応じて設定された互いに異なる複数の閾値電圧のいずれかを生成し、当該生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて前記第１の入力端子に入力する閾値電圧生成部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記電源および前記基準電圧部の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部と、
を備えていることを特徴とする検出回路。
【請求項２】
前記電源と前記基準電圧部の間には、前記電源電圧を供給されることにより駆動される負荷が設けられ、
前記検出用電圧入力部は、前記基準電圧部と前記負荷の間の電圧を、前記検出用電圧として前記第２の入力端子に入力することを特徴とする請求項１に記載の検出回路。
【請求項３】
前記電源と前記基準電圧部の間には、前記電源電圧を供給されることにより駆動される負荷が設けられ、
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記負荷の間の電圧を、前記検出用電圧として前記第２の入力端子に入力することを特徴とする請求項１に記載の検出回路。
【請求項４】
前記閾値電圧生成部は、前記複数の閾値電圧として、前記電源電圧よりも低く且つ前記比較用電圧よりも高い第１の閾値電圧と、前記基準電圧よりも高く且つ前記比較用電圧よりも低い第２の閾値電圧を生成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検出回路。
【請求項５】
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第２の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第１の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときには前記第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定し、前記スイッチ素子がオフされたときには前記第１および第２の閾値電圧の間で変動させることを特徴とする請求項４に記載の検出回路。
【請求項６】
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第２の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第１の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときおよびオフされたときのいずれも前記第１および第２の閾値電圧の間で変動させることを特徴とする請求項４に記載の検出回路。
【請求項７】
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第２の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第１の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときには前記第１および第２の閾値電圧のいずれかに固定し、前記スイッチ素子がオフされたときに、前記第１および第２の閾値電圧の間で変動させるための順序回路を有していることを特徴とする請求項４に記載の検出回路。
【請求項８】
前記判定部は、前記比較部による比較結果と、前記スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号と、前記第１および第２の閾値電圧を切り換えるための信号とに応じて、天絡、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする請求項５または６に記載の検出回路。
【請求項９】
前記判定部は、前記比較部による比較結果と、前記スイッチ素子のオン／オフを切り換えるための信号とに応じて天絡の判定を行い、前記比較部による比較結果と、前記順序回路から出力された信号とに応じて、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする請求項７に記載の検出回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−１０８８１９（Ｐ２０１３−１０８８１９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３４６６（Ｐ２０１１−２５３４６６）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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