負荷駆動装置及びこれを用いた電気機器
【課題】本発明は、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた負荷駆動装置において、各ドライバ回路相互間における異常保護動作の連携を図ることで、その安全性や信頼性を向上することが可能な負荷駆動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る負荷駆動装置１は、複数の負荷２に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路１１〜１５を備えた多チャンネルの負荷駆動装置であって、前記複数のドライバ回路１１〜１５のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止する構成とされている。
【解決手段】本発明に係る負荷駆動装置１は、複数の負荷２に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路１１〜１５を備えた多チャンネルの負荷駆動装置であって、前記複数のドライバ回路１１〜１５のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止する構成とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバを備えた負荷駆動装置及びこれを用いた電気機器（例えば、光ディスク駆動装置）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ［Digital Versatile Disc］、ＣＤ［Compact Disc］、ＭＤ［Mini Disc］などの光ディスクを再生する光ディスク駆動装置を備えたカーナビゲーションシステムやカーオーディオシステム、或いは、ポータブルナビゲーションシステムなどにおいて、光ディスクの駆動に関わるモータドライバＩＣが何らかの外的要因（例えば、埃の付着）によってその出力端子に天絡や地絡などの異常を生じた場合、モータドライバＩＣの安全動作領域（ＡＳＯ［Area of Safe Operation］）を超えた過大電流が流れて、モータドライバＩＣの破壊を招き、最悪の場合には発煙や発火に至るおそれがあった。
【０００３】
そのため、従来より、モータドライバＩＣを異常状態から保護するための技術が種々開示・提案されている（特許文献１、２などを参照）。
【０００４】
なお、特許文献１には、モータに電流が供給されている状態にあって、モータ周辺温度が上昇すると、モータへの電流供給を遮断する熱保護回路が開示・提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、一方の端子から負荷を通して他方の端子に電流を流す駆動回路において、他方の端子に流れ込む電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、一対の端子それぞれから電流を流出する上側トランジスタの出力電流を制限する電流制限手段と、を有する駆動回路が開示・提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２５２７６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに、上記従来の保護技術をモータドライバＩＣに適用すれば、その出力端子に異常が生じた場合でも、ＩＣの破壊や発熱・発火を未然に回避する可能性を向上することが可能である。
【０００８】
しかしながら、上記従来の保護技術は、あくまで、単一のモータを駆動するモータドライバＩＣの保護を想定したものであり、複数のモータやアクチュエータに各々駆動電流を供給する多チャンネルのモータドライバＩＣの保護を想定したものではなかった。
【０００９】
そのため、上記従来の保護技術を多チャンネルのモータドライバＩＣに単純に適用しただけでは、一のドライバ回路に異常が生じた場合、当該ドライバ回路については、迅速にその保護動作を発動し得るものの、その余のドライバ回路については、各々の異常が実際に生じるまで、何らその保護動作が発動されないことになる。その結果、一のドライバ回路に出力異常を引き起こした原因が万一、その余のドライバ回路の出力異常をも誘引するものであった場合、先の出力異常が生じた時点で、これに続く異常発生を予見し得たにも関わらず、未然の保護機会を逸失して、以後の保護動作が後手に回るおそれがあった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑み、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた負荷駆動装置において、各ドライバ回路相互間における異常保護動作の連携を図ることで、その安全性や信頼性を向上することが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電気機器（例えば、ディスク駆動装置）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明に係る負荷駆動装置は、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた多チャンネルの負荷駆動装置であって、前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止する構成（第１の構成）とされている。
【００１２】
なお、上記第１の構成から成る負荷駆動装置は、前記複数のドライバ回路として、メディアやヘッドの駆動に関わる第１群のドライバ回路のほか、前記メディアのローディングに関わる第２群のドライバ回路を有して成り、第２群のドライバ回路は、自身に異常が生じたときにのみ、その出力動作を制限または停止する構成（第２の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１または第２の構成から成る負荷駆動装置において、前記複数のドライバ回路は、各々、異なる２電源間に直列接続された上側スイッチ及び下側スイッチの接続ノードが前記負荷を接続するための外部端子として引き出されたトーテムポール型の出力回路を複数有して成るものであり、かつ、その異常保護手段として、前記複数の出力回路のうち、いずれか一の外部端子に地絡が生じたときに、全ての出力回路の上側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う地絡保護回路、及び／または、いずれか一の外部端子に天絡が生じたときに、全ての出力回路の下側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う天絡保護回路を有して成る構成（第３の構成）にするとよい。
【００１４】
また、上記第３の構成から成る負荷駆動装置において、前記地絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を下回っているときに、当該外部端子の上側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、地絡が生じていると判断するものであり、また、前記天絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を上回っているときに、当該外部端子の下側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、天絡が生じていると判断するものである構成（第４の構成）にするとよい。
【００１５】
また、上記第１〜第４いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記複数のドライバ回路相互間における連携的な異常保護動作は、装置外部からの制御信号によって許可／禁止される構成（第５の構成）にするとよい。
【００１６】
また、上記第１〜第５いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときに、その旨を示す異常検出信号を送出する構成（第６の構成）にするとよい。
【００１７】
また、本発明に係る電気機器は、上記第６の構成から成る負荷駆動装置と、前記負荷駆動装置から駆動電流の供給を受ける複数の負荷と、前記負荷駆動装置から前記異常検出信号の入力を受けるマイコンと、を有して成る構成（第７の構成）とされている。
【００１８】
なお、上記第７の構成から成る電気機器において、前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、メモリに前記負荷駆動装置の異常履歴情報を格納する構成（第８の構成）にするとよい。
【００１９】
また、上記第７または第８の構成から成る電気機器において、前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、ディスプレイ及び／またはスピーカを用いて、前記負荷駆動装置の異常を報知する構成（第９の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた負荷駆動装置において、各ドライバ回路相互間における異常保護動作の連携を図ることで、その安全性や信頼性を向上することが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電気機器（例えば、ディスク駆動装置）を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、光ディスク駆動装置に搭載されるモータドライバＩＣに本発明を適用した場合を例に挙げて詳細な説明を行う。
【００２２】
図１は、本発明に係る光ディスク駆動装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００２３】
本図に示す通り、本実施形態の光ディスク駆動装置は、モータドライバＩＣ１と、負荷２と、ディジタル信号処理装置３（以下では、ＤＳＰ［Digital Signal Processor］３と呼ぶ）と、マイコン４と、メモリ５と、を有して成る。
【００２４】
モータドライバＩＣ１は、スピンドルモータドライバ回路１１と、スレッドモータドライバ回路１２と、フォーカスサーボドライバ回路１３と、トラッキングサーボドライバ回路１４と、ローディングモータドライバ回路１５と、を備えて成り、ＤＳＰ３からの駆動信号Ｎ２に基づき、複数の負荷２（スピンドルモータ２１、スレッドモータ２２、フォーカスサーボコイル２３、トラッキングサーボコイル２４、並びに、ローディングモータ２５）に対して、各々駆動電流を供給する多チャンネル負荷駆動装置である。
【００２５】
上記複数のドライバ回路１１〜１５を光ディスクや光ピックアップの駆動に関わる第１群と光ディスクのローディング（出し入れ）に関わる第２群に分類した場合、スピンドルモータドライバ回路１１、スレッドモータドライバ回路１２、フォーカスサーボドライバ回路１３、及び、トラッキングサーボドライバ回路１４は、いずれも第１群に分類され、ローディングモータドライバ回路１５のみ、第２群に分類される。
【００２６】
なお、上記第２群に分類されるドライバ回路の他の一例としては、ディスクチェンジャ搭載の光ディスク駆動装置において、ディスクマガジンケースとターンテーブルとの間で光ディスクを搬送するための搬送モータに駆動電流を供給する搬送モータドライバ回路を挙げることができる。また、光ディスク駆動装置の中には、光ピックアップのスレッド駆動と光ディスクのローディング駆動を一のモータで実現しているものも存在し、例えば、一の共用モータを用いて光ピックアップを光ディスクの最内周側までスレッド駆動させた後、ギヤを介するなどして、上記の共用モータでローディング機構を動作させ、光ディスクのローディング駆動を行う場合もある。この場合、スレッドモータとローディングモータは１つであり、上記の共用モータは第２群に分類される。
【００２７】
また、上記複数のドライバ回路１１〜１５は、いずれも、自身に異常が生じたときに、その出力動作を制限または停止した上で、その旨を示す異常検出フラグＮ４を送出する異常保護部１１ａ〜１５ａを備えて成る。なお、異常保護部１１ａ〜１５ａの構成及び動作については、後ほど詳細に説明する。
【００２８】
一方、負荷２について、スピンドルモータ２１は、光ディスクが載置されるターンテーブル（不図示）を線速度一定または回転速度一定で回転駆動させる手段であり、ブラシ付きＤＣモータや３相ブラシレスモータを用いることができる。スレッドモータ２２は、光ピックアップ（不図示）を光ディスクの半径方向に駆動させる手段であり、ブラシ付きＤＣモータや２相ブラシレスステッピングモータを用いることができる。フォーカスサーボコイル２３は、光ピックアップの対物レンズを駆動させて、光ディスク上に形成されるビームスポットのフォーカス制御を行う手段である。トラッキングサーボコイル２４は、光ピックアップの対物レンズを駆動させて、光ディスク上に形成されるビームスポットのトラッキング制御を行う手段である。ローディングモータ２５は、光ディスクが載置されるローディングトレイ（不図示）を前後駆動させる手段であり、ブラシ付きＤＣモータを用いることができる。
【００２９】
ＤＳＰ３は、マイコン４からの制御信号Ｎ１に基づいて、複数のドライバ回路１１〜１５に各々駆動信号Ｎ２を送出する手段である。
【００３０】
マイコン４は、装置各部の動作を統括制御する手段であり、特に、本発明に関連して、ＤＳＰ３に対する制御信号Ｎ１の送出、モータドライバＩＣ１から送出される異常検出フラグＮ４の監視、メモリ５を用いた異常履歴情報Ｎ３の格納及び参照、並びに、モータドライバＩＣ１に対する遮断信号Ｎ５（或いは解除信号Ｎ５’）の送出を行う。
【００３１】
メモリ５は、マイコン４のプログラム格納領域や作業領域として用いられるほか、モータドライバＩＣ１の異常履歴情報Ｎ３を格納するための記憶手段としても用いられる。
【００３２】
上記構成から成る本実施形態の光ディスク駆動装置において、モータドライバＩＣ１に搭載される複数のドライバ回路１１〜１５は、いずれも、自身に異常が生じたときに、その出力動作を制限または停止した上で、その旨を示す異常検出フラグＮ４を送出する異常保護部１１ａ〜１５ａを備えて成る。
【００３３】
また、上記した複数のドライバ回路１１〜１５のうち、第１群に分類されるスピンドルモータドライバ回路１１、スレッドモータドライバ回路１２、フォーカスサーボドライバ回路１３、及び、トラッキングサーボドライバ回路１４は、いずれも、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路から送出される異常検出フラグＮ４に基づいて、当該他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止する構成とされている。
【００３４】
このような構成とすることにより、一のドライバ回路に異常が生じた場合、当該ドライバ回路について、迅速にその保護動作を発動し得るだけでなく、その余のドライバ回路についても、各々の異常が実際に生じる前の段階で、未然の保護動作を発動することが可能となる。従って、本実施形態のモータドライバＩＣ１であれば、多チャンネルのドライバ回路相互間における異常保護動作の連携を図ることで、その安全性や信頼性を向上することが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態のモータドライバＩＣ１において、上記複数のドライバ回路１１〜１５相互間における連携的異常保護動作（すなわち、マイコン４の制御を要することなく、異常検出フラグＮ４に基づいて、モータドライバＩＣ１単体で行われる連携的異常保護動作）は、ＩＣ外部（例えばマイコン４）からの制御信号（不図示）によって許可／禁止される構成とされている。このような構成とすることにより、一のドライバ回路に異常が生じた場合に、モータドライバＩＣ１単体で異常保護動作を行うか、或いは、マイコン４からの遮断信号Ｎ５に応じて異常保護動作を行うかについて、ユーザの任意で設定することが可能となる。
【００３６】
一方、本実施形態のモータドライバＩＣ１において、第２群に分類されるローディングモータドライバ回路１５は、異常を生じたドライバ１１〜１４から送出される異常検出フラグＮ４（或いは、ドライバ回路１１〜１４での異常発生に伴ってマイコン４から送出される遮断信号Ｎ５）に依ることなく、自身に異常が生じたときにのみ、その出力動作を制限または停止する構成とされている。このような構成とすることにより、ドライバ回路１１〜１４に異常が生じた場合でも、ローディングモータドライバ回路１５に異常が生じない限り、光ディスクのローディング（出し入れ）は実行可能な状態に維持される。
【００３７】
従って、本実施形態の光ディスク駆動装置であれば、ドライバ回路１１〜１４に異常が生じた場合に、これらの出力動作をいずれも制限／停止して、装置の安全性や信頼性を高める一方、ローディングモータドライバ回路１５の出力動作については、これを維持してユーザによる光ディスクの迅速な取出しを可能とし、当該光ディスクを損傷させてしまう危険性を極力低減することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態の光ディスク駆動装置において、マイコン４は、異常検出フラグＮ４の入力を受けたとき、メモリ５にモータドライバＩＣ１の異常履歴情報Ｎ３を格納する構成とされている。このように、モータドライバＩＣ１の異常状態をマイコン４に伝達し、これを異常履歴情報Ｎ３として蓄積する構成であれば、今後の技術力向上や安全性向上に寄与することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態の光ディスク駆動装置において、マイコン４は、異常検出フラグＮ４の入力を受けたとき、ディスプレイ及び／またはスピーカ（いずれも不図示）を用いて、モータドライバＩＣ１の異常を報知する構成とされている。このような構成とすることにより、ユーザはモータドライバＩＣ１の異常を遅滞なく認識することができるので、迅速な復旧作業が可能となり、延いては、装置の安全性や信頼性を高めることが可能となる。
【００４０】
次に、上記した異常保護部１１ａ〜１５ａの代表として、異常保護部１１ａの構成及び動作についての詳細な説明を行う。
【００４１】
図２は、異常保護部１１ａの一構成例を示すブロック図である。なお、図２（ａ）は、地絡保護回路ＧＳＰ１を導入した構成を示しており、図２（ｂ）は、天絡保護回路ＶＳＰ１を導入した構成を示している。
【００４２】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、スピンドルモータドライバ回路１１は、スピンドルモータ２１の両端に一対のトーテムポール型出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２が接続された構成、より具体的に述べると、上記の出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２を出力段とする一対のＢ級プッシュプルアンプを用いて、スピンドルモータ２１の両端電圧を任意に制御するブリッジ接続負荷方式（ＢＴＬ［Bridged Tied Load］方式）を採用した構成とされている。
【００４３】
出力回路ＯＵＴ１は、異なる２電源（Ｖｃｃ・ＧＮＤ）間に、上側スイッチＱＨ１と下側スイッチＱＬ１（いずれもＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）を直列接続して成り、両スイッチ間の接続ノードがスピンドルモータ２１の一端を接続するための外部端子Ｔ１として引き出された構成とされている。
【００４４】
同様に、出力回路ＯＵＴ２は、異なる２電源（Ｖｃｃ・ＧＮＤ）間に、上側スイッチＱＨ２と下側スイッチＱＬ２（いずれもＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）を直列接続して成り、両スイッチ間の接続ノードがスピンドルモータ２１の他端を接続するための外部端子Ｔ２として引き出された構成とされている。
【００４５】
ここで、図２（ａ）に示すスピンドルモータドライバ回路１１は、異常保護部１１ａとして、出力回路ＯＵＴ１の外部端子Ｔ１に地絡（ＧＮＤショートなど、意図しない低電位点への短絡）が生じたときに、出力回路ＯＵＴ１の上側スイッチＱＨ１だけでなく、出力回路ＯＵＴ２の上側スイッチＱＨ２に対しても、出力電流の抑制制御を行う地絡保護回路ＧＳＰ１を有して成る。なお、図２（ａ）には明示されていないが、スピンドルモータドライバ回路１１は、外部端子Ｔ２側にも、上記と同様の地絡保護回路を有して成る。
【００４６】
一方、図２（ｂ）に示すスピンドルモータドライバ回路１１は、異常保護部１１ａとして、出力回路ＯＵＴ１の外部端子Ｔ１に天絡（Ｖｃｃショートなど、意図しない高電位点への短絡）が生じたときに、出力回路ＯＵＴ１の下側スイッチＱＬ１だけでなく、出力回路ＯＵＴ２の下側スイッチＱＬ２に対しても、出力電流の抑制制御を行う天絡保護回路ＶＳＰ１を有して成る。なお、図２（ｂ）には明示されていないが、スピンドルモータドライバ回路１１は、外部端子Ｔ２側にも、上記と同様の天絡保護回路を有して成る。
【００４７】
上記した図２（ａ）、（ｂ）に示すように、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の一方に地絡や天絡が生じた場合に、異常サイドの出力回路だけでなく、正常サイドの出力回路に対しても、その電流制限も行う構成であれば、異常サイドの出力回路に流れる過大な短絡電流（異なる２電源間に流れる貫通電流）を抑制することはもちろん、正常サイドの出力回路に流れる意図しない駆動電流についても、その抑制を行うことが可能となる。
【００４８】
従って、本実施形態のスピンドルモータドライバ回路１１であれば、外部端子Ｔ１〜Ｔ２に地絡や天絡が生じたまま、その負荷駆動が継続されたとしても、スピンドルモータ２１や回路基板、或いは、光ディスクに損傷を与えるおそれを低減することが可能となる。
【００４９】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、スピンドルモータドライバ回路１１の異常保護部１１ａは、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の地絡や天絡が所定時間内に回復しない場合に限り、先述の異常検出フラグＮ４を送出する異常検知タイマ回路ＴＭＲ１を有して成る。
【００５０】
このような構成とすることにより、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の異常保護動作（出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の電流制限動作）については、これを即時に実行する一方、異常検出フラグＮ４の送出については、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の地絡や天絡が所定時間内に回復しない場合に限り、これを実行する形となる。
【００５１】
従って、本実施形態のスピンドルモータドライバ回路１１であれば、外部端子Ｔ１〜Ｔ２に一時的な地絡や天絡が生じた程度で、ドライバ回路相互間の連携的異常保護動作が発動されたり、或いは、マイコン４への異常報告（延いては、マイコン４からモータドライバＩＣ１に対する遮断信号Ｎ５の送出動作）が行われることはないので、装置動作の安定性を高めることが可能となる。
【００５２】
なお、異常保護部１１ａの構成は、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の地絡や天絡が生じたとき、出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の電流制限動作については、これを即時に実行する一方、当該異常が所定時間内に回復しない場合に限り、出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の駆動を遮断して、異常検出フラグＮ４の送出を行い、以後、装置外部（例えばマイコン４）からの解除信号Ｎ５’が入力されるまで、出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の駆動を停止させるラッチ式のシャットダウン回路ＳＨＤ１を設けても構わない。
【００５３】
次に、地絡保護回路ＧＳＰ１の構成及び動作について、詳細な説明を行う。
【００５４】
図４は、地絡保護回路ＧＳＰ１の一具体例を示す回路図である。
【００５５】
本図に示すように、本実施形態のスピンドルモータドライバ回路１１において、上側トランジスタＱＨ１のベース電流を生成するベース電流生成回路ＢＧ１は、抵抗Ｒ１〜Ｒ２と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＰ１〜Ｐ２と、を有して成り、上側トランジスタＱＨ２のベース電流を生成するベース電流生成回路ＢＧ２は、抵抗Ｒ３〜Ｒ４と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＰ３〜Ｐ４と、を有して成る。
【００５６】
一方、地絡保護回路ＧＳＰ１は、抵抗Ｒ５と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＰ５〜Ｐ７と、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＮ１と、コンパレータＣＭＰ１と、直流電圧源Ｅ１と、を有して成る。
【００５７】
ベース電流生成回路ＢＧ１について、トランジスタＰ１のエミッタは、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＰ１のコレクタは、抵抗Ｒ１を介して、ＧＮＤラインに接続される一方、上側トランジスタＱＨ１のベースにも接続されている。トランジスタＰ１のベースは、抵抗Ｒ２を介して、Ｖｃｃラインに接続される一方、トランジスタＰ２のエミッタにも接続されている。トランジスタＰ２のコレクタは、ＧＮＤラインに接続されている。トランジスタＰ２のベースは、駆動信号ＳＨ１の印加端に接続されている。
【００５８】
ベース電流生成回路ＢＧ２について、トランジスタＰ３のエミッタは、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＰ３のコレクタは、抵抗Ｒ３を介して、ＧＮＤラインに接続される一方、上側トランジスタＱＨ２のベースにも接続されている。トランジスタＰ３のベースは、抵抗Ｒ４を介して、Ｖｃｃラインに接続される一方、トランジスタＰ４のエミッタにも接続されている。トランジスタＰ４のコレクタは、ＧＮＤラインに接続されている。トランジスタＰ４のベースは、駆動信号ＳＨ２の印加端に接続されている。
【００５９】
地絡保護回路ＧＳＰ１について、トランジスタＮ１のコレクタは、抵抗Ｒ５を介して、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＮ１のエミッタは、上側トランジスタＱＨ１のエミッタに接続されている。トランジスタＮ１のベースは、上側トランジスタＱＨ１のベースに接続されている。
【００６０】
コンパレータＣＭＰ１の反転入力端（−）は、外部端子Ｔ１に接続されている。コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端（＋）は、直流電圧源Ｅ１の正極端に接続されている。直流電圧源Ｅ１の負極端は、ＧＮＤラインに接続されている。コンパレータＣＭＰ１の出力端は、トランジスタＰ５のベースに接続されている。
【００６１】
トランジスタＰ５〜Ｐ７のエミッタは、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＰ５のコレクタ、トランジスタＰ６のベース、及び、トランジスタＰ７のベースは、いずれも、トランジスタＮ１のコレクタに接続されている。トランジスタＰ６のコレクタは、トランジスタＰ１のベースに接続されている。トランジスタＰ７のコレクタは、トランジスタＰ３のベースに接続されている。
【００６２】
上記構成から成る地絡保護回路ＧＳＰ１の動作について説明する。
【００６３】
外部端子Ｔ１に地絡が発生すると、スピンドルモータ２１の一端電圧Ｖ１ａが所定の閾値電圧（直流電圧源Ｅ１の起電圧）を下回り、コンパレータＣＭＰ１の出力論理がローレベルからハイレベルに遷移されるので、トランジスタＰ５がオン状態からオフ状態に遷移され、抵抗Ｒ５のバイパスが解除される。
【００６４】
従って、以後、抵抗Ｒ５に流れる参照電流（上側トランジスタＱＨ１に流れる短絡電流と同等の挙動を示す参照電流）が大きいほど、その一端電圧Ｖ１ｂが低下して、トランジスタＰ６及びトランジスタＰ７が開く形（すなわち、トランジスタＰ１及びトランジスタＰ３のベース電位がハイレベル側にシフトされる形）となる。
【００６５】
その結果、抵抗Ｒ５に流れる参照電流が大きいほど、トランジスタＰ１及びトランジスタＰ３が閉じる形、延いては、上側トランジスタＱＨ１〜ＱＨ２が閉じる形となるので、これに流れる短絡電流或いは駆動電流が制限または遮断される。
【００６６】
このように、本実施形態の地絡保護回路ＧＳＰ１は、外部端子Ｔ１の電圧Ｖ１ａが所定値を下回っているときに、外部端子Ｔ１の上側スイッチＱＨ１に流れる電流が所定値（通常想定される電流値）を上回っていれば、地絡が生じていると判断して、上側スイッチＱＨ１〜ＱＨ２双方の出力電流を制限する構成とされている。
【００６７】
なお、図４には明示されていないが、スピンドルモータドライバ回路１１は、外部端子Ｔ２側にも、これと同構成の地絡保護回路を有して成り、その動作も上記と同様である。
【００６８】
また、図４には明示されていないが、図２（ｂ）や図３（ｂ）で示した天絡保護回路ＶＳＰ１（並びに、他方サイドの天絡保護回路）も、上記と同様の考え方に基づき、外部端子の電圧が所定値（通常想定される電流値）を上回っているときに、当該外部端子の下側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、天絡が生じていると判断して、下側スイッチＱＬ１〜ＱＬ２双方の出力電流を制限する構成とされている。
【００６９】
このような構成とすることにより、極めて簡易な回路構成で、地絡保護回路や天絡保護回路を実現することが可能となる。
【００７０】
なお、先述の異常検出フラグＮ４の生成に関しては、例えば、抵抗Ｒ５の一端電圧Ｖ１ｂが所定時間に亘って所定値を下回っているか否かを判定すればよい。
【００７１】
以上、上記の実施形態では、光ディスク駆動装置に搭載されるモータドライバＩＣに本発明を適用した場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の負荷駆動装置や電気機器にも広く適用することが可能である。
【００７２】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、図１では、マイコン４からモータドライバＩＣ１に対して、遮断信号Ｎ５が入力される構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、ＤＳＰ３への制御信号Ｎ１を介して、モータドライバＩＣ１に対する同様の制御を行っても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、ＤＶＤ、ＣＤ、ＭＤなどの光ディスクを再生する光ディスク駆動装置を備えたカーナビゲーションシステムやカーオーディオシステム、或いは、ポータブルナビゲーションシステムなどの安全性や信頼性を高める上で有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】は、本発明に係る光ディスク駆動装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】は、異常保護部１１ａの一構成例を示すブロック図である。
【図３】は、異常保護部１１ａの別の構成例を示すブロック図である。
【図４】は、地絡保護回路ＧＳＰ１の一具体例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ モータドライバＩＣ（多チャンネル負荷駆動装置）
１１ スピンドルモータドライバ回路
１２ スレッドモータドライバ回路
１３ フォーカスサーボドライバ回路
１４ トラッキングサーボドライバ回路
１５ ローディングモータドライバ回路
１１ａ〜１５ａ 異常保護部
２ 負荷
２１ スピンドルモータ
２２ スレッドモータ
２３ フォーカスサーボコイル
２４ トラッキングサーボコイル
２５ ローディングモータ
３ ディジタル信号処理装置
４ マイコン
５ メモリ
ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２ トーテムポール型出力回路
ＱＨ１〜ＱＨ２ 上側スイッチ（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）
ＱＬ１〜ＱＬ２ 下側スイッチ（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）
Ｔ１〜Ｔ２ 外部端子
ＧＳＰ１ 地絡保護回路
ＶＳＰ１ 天絡保護回路
ＴＭＲ１ 異常検知タイマ回路
ＳＨＤ１ ラッチ式シャットダウン回路
ＢＧ１〜ＢＧ２ ベース電流生成回路
Ｐ１〜Ｐ７ ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ
Ｎ１ ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
ＣＭＰ１ コンパレータ
Ｅ１ 直流電圧源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバを備えた負荷駆動装置及びこれを用いた電気機器（例えば、光ディスク駆動装置）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ［Digital Versatile Disc］、ＣＤ［Compact Disc］、ＭＤ［Mini Disc］などの光ディスクを再生する光ディスク駆動装置を備えたカーナビゲーションシステムやカーオーディオシステム、或いは、ポータブルナビゲーションシステムなどにおいて、光ディスクの駆動に関わるモータドライバＩＣが何らかの外的要因（例えば、埃の付着）によってその出力端子に天絡や地絡などの異常を生じた場合、モータドライバＩＣの安全動作領域（ＡＳＯ［Area of Safe Operation］）を超えた過大電流が流れて、モータドライバＩＣの破壊を招き、最悪の場合には発煙や発火に至るおそれがあった。
【０００３】
そのため、従来より、モータドライバＩＣを異常状態から保護するための技術が種々開示・提案されている（特許文献１、２などを参照）。
【０００４】
なお、特許文献１には、モータに電流が供給されている状態にあって、モータ周辺温度が上昇すると、モータへの電流供給を遮断する熱保護回路が開示・提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、一方の端子から負荷を通して他方の端子に電流を流す駆動回路において、他方の端子に流れ込む電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流が所定値を超えると、一対の端子それぞれから電流を流出する上側トランジスタの出力電流を制限する電流制限手段と、を有する駆動回路が開示・提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２５２７６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
確かに、上記従来の保護技術をモータドライバＩＣに適用すれば、その出力端子に異常が生じた場合でも、ＩＣの破壊や発熱・発火を未然に回避する可能性を向上することが可能である。
【０００８】
しかしながら、上記従来の保護技術は、あくまで、単一のモータを駆動するモータドライバＩＣの保護を想定したものであり、複数のモータやアクチュエータに各々駆動電流を供給する多チャンネルのモータドライバＩＣの保護を想定したものではなかった。
【０００９】
そのため、上記従来の保護技術を多チャンネルのモータドライバＩＣに単純に適用しただけでは、一のドライバ回路に異常が生じた場合、当該ドライバ回路については、迅速にその保護動作を発動し得るものの、その余のドライバ回路については、各々の異常が実際に生じるまで、何らその保護動作が発動されないことになる。その結果、一のドライバ回路に出力異常を引き起こした原因が万一、その余のドライバ回路の出力異常をも誘引するものであった場合、先の出力異常が生じた時点で、これに続く異常発生を予見し得たにも関わらず、未然の保護機会を逸失して、以後の保護動作が後手に回るおそれがあった。
【００１０】
本発明は、上記の問題点に鑑み、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた負荷駆動装置において、各ドライバ回路相互間における異常保護動作の連携を図ることで、その安全性や信頼性を向上することが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電気機器（例えば、ディスク駆動装置）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、本発明に係る負荷駆動装置は、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた多チャンネルの負荷駆動装置であって、前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止する構成（第１の構成）とされている。
【００１２】
なお、上記第１の構成から成る負荷駆動装置は、前記複数のドライバ回路として、メディアやヘッドの駆動に関わる第１群のドライバ回路のほか、前記メディアのローディングに関わる第２群のドライバ回路を有して成り、第２群のドライバ回路は、自身に異常が生じたときにのみ、その出力動作を制限または停止する構成（第２の構成）にするとよい。
【００１３】
また、上記第１または第２の構成から成る負荷駆動装置において、前記複数のドライバ回路は、各々、異なる２電源間に直列接続された上側スイッチ及び下側スイッチの接続ノードが前記負荷を接続するための外部端子として引き出されたトーテムポール型の出力回路を複数有して成るものであり、かつ、その異常保護手段として、前記複数の出力回路のうち、いずれか一の外部端子に地絡が生じたときに、全ての出力回路の上側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う地絡保護回路、及び／または、いずれか一の外部端子に天絡が生じたときに、全ての出力回路の下側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う天絡保護回路を有して成る構成（第３の構成）にするとよい。
【００１４】
また、上記第３の構成から成る負荷駆動装置において、前記地絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を下回っているときに、当該外部端子の上側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、地絡が生じていると判断するものであり、また、前記天絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を上回っているときに、当該外部端子の下側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、天絡が生じていると判断するものである構成（第４の構成）にするとよい。
【００１５】
また、上記第１〜第４いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記複数のドライバ回路相互間における連携的な異常保護動作は、装置外部からの制御信号によって許可／禁止される構成（第５の構成）にするとよい。
【００１６】
また、上記第１〜第５いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときに、その旨を示す異常検出信号を送出する構成（第６の構成）にするとよい。
【００１７】
また、本発明に係る電気機器は、上記第６の構成から成る負荷駆動装置と、前記負荷駆動装置から駆動電流の供給を受ける複数の負荷と、前記負荷駆動装置から前記異常検出信号の入力を受けるマイコンと、を有して成る構成（第７の構成）とされている。
【００１８】
なお、上記第７の構成から成る電気機器において、前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、メモリに前記負荷駆動装置の異常履歴情報を格納する構成（第８の構成）にするとよい。
【００１９】
また、上記第７または第８の構成から成る電気機器において、前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、ディスプレイ及び／またはスピーカを用いて、前記負荷駆動装置の異常を報知する構成（第９の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた負荷駆動装置において、各ドライバ回路相互間における異常保護動作の連携を図ることで、その安全性や信頼性を向上することが可能な負荷駆動装置、及び、これを用いた電気機器（例えば、ディスク駆動装置）を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、光ディスク駆動装置に搭載されるモータドライバＩＣに本発明を適用した場合を例に挙げて詳細な説明を行う。
【００２２】
図１は、本発明に係る光ディスク駆動装置の一実施形態を示すブロック図である。
【００２３】
本図に示す通り、本実施形態の光ディスク駆動装置は、モータドライバＩＣ１と、負荷２と、ディジタル信号処理装置３（以下では、ＤＳＰ［Digital Signal Processor］３と呼ぶ）と、マイコン４と、メモリ５と、を有して成る。
【００２４】
モータドライバＩＣ１は、スピンドルモータドライバ回路１１と、スレッドモータドライバ回路１２と、フォーカスサーボドライバ回路１３と、トラッキングサーボドライバ回路１４と、ローディングモータドライバ回路１５と、を備えて成り、ＤＳＰ３からの駆動信号Ｎ２に基づき、複数の負荷２（スピンドルモータ２１、スレッドモータ２２、フォーカスサーボコイル２３、トラッキングサーボコイル２４、並びに、ローディングモータ２５）に対して、各々駆動電流を供給する多チャンネル負荷駆動装置である。
【００２５】
上記複数のドライバ回路１１〜１５を光ディスクや光ピックアップの駆動に関わる第１群と光ディスクのローディング（出し入れ）に関わる第２群に分類した場合、スピンドルモータドライバ回路１１、スレッドモータドライバ回路１２、フォーカスサーボドライバ回路１３、及び、トラッキングサーボドライバ回路１４は、いずれも第１群に分類され、ローディングモータドライバ回路１５のみ、第２群に分類される。
【００２６】
なお、上記第２群に分類されるドライバ回路の他の一例としては、ディスクチェンジャ搭載の光ディスク駆動装置において、ディスクマガジンケースとターンテーブルとの間で光ディスクを搬送するための搬送モータに駆動電流を供給する搬送モータドライバ回路を挙げることができる。また、光ディスク駆動装置の中には、光ピックアップのスレッド駆動と光ディスクのローディング駆動を一のモータで実現しているものも存在し、例えば、一の共用モータを用いて光ピックアップを光ディスクの最内周側までスレッド駆動させた後、ギヤを介するなどして、上記の共用モータでローディング機構を動作させ、光ディスクのローディング駆動を行う場合もある。この場合、スレッドモータとローディングモータは１つであり、上記の共用モータは第２群に分類される。
【００２７】
また、上記複数のドライバ回路１１〜１５は、いずれも、自身に異常が生じたときに、その出力動作を制限または停止した上で、その旨を示す異常検出フラグＮ４を送出する異常保護部１１ａ〜１５ａを備えて成る。なお、異常保護部１１ａ〜１５ａの構成及び動作については、後ほど詳細に説明する。
【００２８】
一方、負荷２について、スピンドルモータ２１は、光ディスクが載置されるターンテーブル（不図示）を線速度一定または回転速度一定で回転駆動させる手段であり、ブラシ付きＤＣモータや３相ブラシレスモータを用いることができる。スレッドモータ２２は、光ピックアップ（不図示）を光ディスクの半径方向に駆動させる手段であり、ブラシ付きＤＣモータや２相ブラシレスステッピングモータを用いることができる。フォーカスサーボコイル２３は、光ピックアップの対物レンズを駆動させて、光ディスク上に形成されるビームスポットのフォーカス制御を行う手段である。トラッキングサーボコイル２４は、光ピックアップの対物レンズを駆動させて、光ディスク上に形成されるビームスポットのトラッキング制御を行う手段である。ローディングモータ２５は、光ディスクが載置されるローディングトレイ（不図示）を前後駆動させる手段であり、ブラシ付きＤＣモータを用いることができる。
【００２９】
ＤＳＰ３は、マイコン４からの制御信号Ｎ１に基づいて、複数のドライバ回路１１〜１５に各々駆動信号Ｎ２を送出する手段である。
【００３０】
マイコン４は、装置各部の動作を統括制御する手段であり、特に、本発明に関連して、ＤＳＰ３に対する制御信号Ｎ１の送出、モータドライバＩＣ１から送出される異常検出フラグＮ４の監視、メモリ５を用いた異常履歴情報Ｎ３の格納及び参照、並びに、モータドライバＩＣ１に対する遮断信号Ｎ５（或いは解除信号Ｎ５’）の送出を行う。
【００３１】
メモリ５は、マイコン４のプログラム格納領域や作業領域として用いられるほか、モータドライバＩＣ１の異常履歴情報Ｎ３を格納するための記憶手段としても用いられる。
【００３２】
上記構成から成る本実施形態の光ディスク駆動装置において、モータドライバＩＣ１に搭載される複数のドライバ回路１１〜１５は、いずれも、自身に異常が生じたときに、その出力動作を制限または停止した上で、その旨を示す異常検出フラグＮ４を送出する異常保護部１１ａ〜１５ａを備えて成る。
【００３３】
また、上記した複数のドライバ回路１１〜１５のうち、第１群に分類されるスピンドルモータドライバ回路１１、スレッドモータドライバ回路１２、フォーカスサーボドライバ回路１３、及び、トラッキングサーボドライバ回路１４は、いずれも、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路から送出される異常検出フラグＮ４に基づいて、当該他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止する構成とされている。
【００３４】
このような構成とすることにより、一のドライバ回路に異常が生じた場合、当該ドライバ回路について、迅速にその保護動作を発動し得るだけでなく、その余のドライバ回路についても、各々の異常が実際に生じる前の段階で、未然の保護動作を発動することが可能となる。従って、本実施形態のモータドライバＩＣ１であれば、多チャンネルのドライバ回路相互間における異常保護動作の連携を図ることで、その安全性や信頼性を向上することが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態のモータドライバＩＣ１において、上記複数のドライバ回路１１〜１５相互間における連携的異常保護動作（すなわち、マイコン４の制御を要することなく、異常検出フラグＮ４に基づいて、モータドライバＩＣ１単体で行われる連携的異常保護動作）は、ＩＣ外部（例えばマイコン４）からの制御信号（不図示）によって許可／禁止される構成とされている。このような構成とすることにより、一のドライバ回路に異常が生じた場合に、モータドライバＩＣ１単体で異常保護動作を行うか、或いは、マイコン４からの遮断信号Ｎ５に応じて異常保護動作を行うかについて、ユーザの任意で設定することが可能となる。
【００３６】
一方、本実施形態のモータドライバＩＣ１において、第２群に分類されるローディングモータドライバ回路１５は、異常を生じたドライバ１１〜１４から送出される異常検出フラグＮ４（或いは、ドライバ回路１１〜１４での異常発生に伴ってマイコン４から送出される遮断信号Ｎ５）に依ることなく、自身に異常が生じたときにのみ、その出力動作を制限または停止する構成とされている。このような構成とすることにより、ドライバ回路１１〜１４に異常が生じた場合でも、ローディングモータドライバ回路１５に異常が生じない限り、光ディスクのローディング（出し入れ）は実行可能な状態に維持される。
【００３７】
従って、本実施形態の光ディスク駆動装置であれば、ドライバ回路１１〜１４に異常が生じた場合に、これらの出力動作をいずれも制限／停止して、装置の安全性や信頼性を高める一方、ローディングモータドライバ回路１５の出力動作については、これを維持してユーザによる光ディスクの迅速な取出しを可能とし、当該光ディスクを損傷させてしまう危険性を極力低減することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態の光ディスク駆動装置において、マイコン４は、異常検出フラグＮ４の入力を受けたとき、メモリ５にモータドライバＩＣ１の異常履歴情報Ｎ３を格納する構成とされている。このように、モータドライバＩＣ１の異常状態をマイコン４に伝達し、これを異常履歴情報Ｎ３として蓄積する構成であれば、今後の技術力向上や安全性向上に寄与することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態の光ディスク駆動装置において、マイコン４は、異常検出フラグＮ４の入力を受けたとき、ディスプレイ及び／またはスピーカ（いずれも不図示）を用いて、モータドライバＩＣ１の異常を報知する構成とされている。このような構成とすることにより、ユーザはモータドライバＩＣ１の異常を遅滞なく認識することができるので、迅速な復旧作業が可能となり、延いては、装置の安全性や信頼性を高めることが可能となる。
【００４０】
次に、上記した異常保護部１１ａ〜１５ａの代表として、異常保護部１１ａの構成及び動作についての詳細な説明を行う。
【００４１】
図２は、異常保護部１１ａの一構成例を示すブロック図である。なお、図２（ａ）は、地絡保護回路ＧＳＰ１を導入した構成を示しており、図２（ｂ）は、天絡保護回路ＶＳＰ１を導入した構成を示している。
【００４２】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、スピンドルモータドライバ回路１１は、スピンドルモータ２１の両端に一対のトーテムポール型出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２が接続された構成、より具体的に述べると、上記の出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２を出力段とする一対のＢ級プッシュプルアンプを用いて、スピンドルモータ２１の両端電圧を任意に制御するブリッジ接続負荷方式（ＢＴＬ［Bridged Tied Load］方式）を採用した構成とされている。
【００４３】
出力回路ＯＵＴ１は、異なる２電源（Ｖｃｃ・ＧＮＤ）間に、上側スイッチＱＨ１と下側スイッチＱＬ１（いずれもＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）を直列接続して成り、両スイッチ間の接続ノードがスピンドルモータ２１の一端を接続するための外部端子Ｔ１として引き出された構成とされている。
【００４４】
同様に、出力回路ＯＵＴ２は、異なる２電源（Ｖｃｃ・ＧＮＤ）間に、上側スイッチＱＨ２と下側スイッチＱＬ２（いずれもＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）を直列接続して成り、両スイッチ間の接続ノードがスピンドルモータ２１の他端を接続するための外部端子Ｔ２として引き出された構成とされている。
【００４５】
ここで、図２（ａ）に示すスピンドルモータドライバ回路１１は、異常保護部１１ａとして、出力回路ＯＵＴ１の外部端子Ｔ１に地絡（ＧＮＤショートなど、意図しない低電位点への短絡）が生じたときに、出力回路ＯＵＴ１の上側スイッチＱＨ１だけでなく、出力回路ＯＵＴ２の上側スイッチＱＨ２に対しても、出力電流の抑制制御を行う地絡保護回路ＧＳＰ１を有して成る。なお、図２（ａ）には明示されていないが、スピンドルモータドライバ回路１１は、外部端子Ｔ２側にも、上記と同様の地絡保護回路を有して成る。
【００４６】
一方、図２（ｂ）に示すスピンドルモータドライバ回路１１は、異常保護部１１ａとして、出力回路ＯＵＴ１の外部端子Ｔ１に天絡（Ｖｃｃショートなど、意図しない高電位点への短絡）が生じたときに、出力回路ＯＵＴ１の下側スイッチＱＬ１だけでなく、出力回路ＯＵＴ２の下側スイッチＱＬ２に対しても、出力電流の抑制制御を行う天絡保護回路ＶＳＰ１を有して成る。なお、図２（ｂ）には明示されていないが、スピンドルモータドライバ回路１１は、外部端子Ｔ２側にも、上記と同様の天絡保護回路を有して成る。
【００４７】
上記した図２（ａ）、（ｂ）に示すように、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の一方に地絡や天絡が生じた場合に、異常サイドの出力回路だけでなく、正常サイドの出力回路に対しても、その電流制限も行う構成であれば、異常サイドの出力回路に流れる過大な短絡電流（異なる２電源間に流れる貫通電流）を抑制することはもちろん、正常サイドの出力回路に流れる意図しない駆動電流についても、その抑制を行うことが可能となる。
【００４８】
従って、本実施形態のスピンドルモータドライバ回路１１であれば、外部端子Ｔ１〜Ｔ２に地絡や天絡が生じたまま、その負荷駆動が継続されたとしても、スピンドルモータ２１や回路基板、或いは、光ディスクに損傷を与えるおそれを低減することが可能となる。
【００４９】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、スピンドルモータドライバ回路１１の異常保護部１１ａは、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の地絡や天絡が所定時間内に回復しない場合に限り、先述の異常検出フラグＮ４を送出する異常検知タイマ回路ＴＭＲ１を有して成る。
【００５０】
このような構成とすることにより、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の異常保護動作（出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の電流制限動作）については、これを即時に実行する一方、異常検出フラグＮ４の送出については、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の地絡や天絡が所定時間内に回復しない場合に限り、これを実行する形となる。
【００５１】
従って、本実施形態のスピンドルモータドライバ回路１１であれば、外部端子Ｔ１〜Ｔ２に一時的な地絡や天絡が生じた程度で、ドライバ回路相互間の連携的異常保護動作が発動されたり、或いは、マイコン４への異常報告（延いては、マイコン４からモータドライバＩＣ１に対する遮断信号Ｎ５の送出動作）が行われることはないので、装置動作の安定性を高めることが可能となる。
【００５２】
なお、異常保護部１１ａの構成は、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、外部端子Ｔ１〜Ｔ２の地絡や天絡が生じたとき、出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の電流制限動作については、これを即時に実行する一方、当該異常が所定時間内に回復しない場合に限り、出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の駆動を遮断して、異常検出フラグＮ４の送出を行い、以後、装置外部（例えばマイコン４）からの解除信号Ｎ５’が入力されるまで、出力回路ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２の駆動を停止させるラッチ式のシャットダウン回路ＳＨＤ１を設けても構わない。
【００５３】
次に、地絡保護回路ＧＳＰ１の構成及び動作について、詳細な説明を行う。
【００５４】
図４は、地絡保護回路ＧＳＰ１の一具体例を示す回路図である。
【００５５】
本図に示すように、本実施形態のスピンドルモータドライバ回路１１において、上側トランジスタＱＨ１のベース電流を生成するベース電流生成回路ＢＧ１は、抵抗Ｒ１〜Ｒ２と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＰ１〜Ｐ２と、を有して成り、上側トランジスタＱＨ２のベース電流を生成するベース電流生成回路ＢＧ２は、抵抗Ｒ３〜Ｒ４と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＰ３〜Ｐ４と、を有して成る。
【００５６】
一方、地絡保護回路ＧＳＰ１は、抵抗Ｒ５と、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタＰ５〜Ｐ７と、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタＮ１と、コンパレータＣＭＰ１と、直流電圧源Ｅ１と、を有して成る。
【００５７】
ベース電流生成回路ＢＧ１について、トランジスタＰ１のエミッタは、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＰ１のコレクタは、抵抗Ｒ１を介して、ＧＮＤラインに接続される一方、上側トランジスタＱＨ１のベースにも接続されている。トランジスタＰ１のベースは、抵抗Ｒ２を介して、Ｖｃｃラインに接続される一方、トランジスタＰ２のエミッタにも接続されている。トランジスタＰ２のコレクタは、ＧＮＤラインに接続されている。トランジスタＰ２のベースは、駆動信号ＳＨ１の印加端に接続されている。
【００５８】
ベース電流生成回路ＢＧ２について、トランジスタＰ３のエミッタは、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＰ３のコレクタは、抵抗Ｒ３を介して、ＧＮＤラインに接続される一方、上側トランジスタＱＨ２のベースにも接続されている。トランジスタＰ３のベースは、抵抗Ｒ４を介して、Ｖｃｃラインに接続される一方、トランジスタＰ４のエミッタにも接続されている。トランジスタＰ４のコレクタは、ＧＮＤラインに接続されている。トランジスタＰ４のベースは、駆動信号ＳＨ２の印加端に接続されている。
【００５９】
地絡保護回路ＧＳＰ１について、トランジスタＮ１のコレクタは、抵抗Ｒ５を介して、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＮ１のエミッタは、上側トランジスタＱＨ１のエミッタに接続されている。トランジスタＮ１のベースは、上側トランジスタＱＨ１のベースに接続されている。
【００６０】
コンパレータＣＭＰ１の反転入力端（−）は、外部端子Ｔ１に接続されている。コンパレータＣＭＰ１の非反転入力端（＋）は、直流電圧源Ｅ１の正極端に接続されている。直流電圧源Ｅ１の負極端は、ＧＮＤラインに接続されている。コンパレータＣＭＰ１の出力端は、トランジスタＰ５のベースに接続されている。
【００６１】
トランジスタＰ５〜Ｐ７のエミッタは、Ｖｃｃラインに接続されている。トランジスタＰ５のコレクタ、トランジスタＰ６のベース、及び、トランジスタＰ７のベースは、いずれも、トランジスタＮ１のコレクタに接続されている。トランジスタＰ６のコレクタは、トランジスタＰ１のベースに接続されている。トランジスタＰ７のコレクタは、トランジスタＰ３のベースに接続されている。
【００６２】
上記構成から成る地絡保護回路ＧＳＰ１の動作について説明する。
【００６３】
外部端子Ｔ１に地絡が発生すると、スピンドルモータ２１の一端電圧Ｖ１ａが所定の閾値電圧（直流電圧源Ｅ１の起電圧）を下回り、コンパレータＣＭＰ１の出力論理がローレベルからハイレベルに遷移されるので、トランジスタＰ５がオン状態からオフ状態に遷移され、抵抗Ｒ５のバイパスが解除される。
【００６４】
従って、以後、抵抗Ｒ５に流れる参照電流（上側トランジスタＱＨ１に流れる短絡電流と同等の挙動を示す参照電流）が大きいほど、その一端電圧Ｖ１ｂが低下して、トランジスタＰ６及びトランジスタＰ７が開く形（すなわち、トランジスタＰ１及びトランジスタＰ３のベース電位がハイレベル側にシフトされる形）となる。
【００６５】
その結果、抵抗Ｒ５に流れる参照電流が大きいほど、トランジスタＰ１及びトランジスタＰ３が閉じる形、延いては、上側トランジスタＱＨ１〜ＱＨ２が閉じる形となるので、これに流れる短絡電流或いは駆動電流が制限または遮断される。
【００６６】
このように、本実施形態の地絡保護回路ＧＳＰ１は、外部端子Ｔ１の電圧Ｖ１ａが所定値を下回っているときに、外部端子Ｔ１の上側スイッチＱＨ１に流れる電流が所定値（通常想定される電流値）を上回っていれば、地絡が生じていると判断して、上側スイッチＱＨ１〜ＱＨ２双方の出力電流を制限する構成とされている。
【００６７】
なお、図４には明示されていないが、スピンドルモータドライバ回路１１は、外部端子Ｔ２側にも、これと同構成の地絡保護回路を有して成り、その動作も上記と同様である。
【００６８】
また、図４には明示されていないが、図２（ｂ）や図３（ｂ）で示した天絡保護回路ＶＳＰ１（並びに、他方サイドの天絡保護回路）も、上記と同様の考え方に基づき、外部端子の電圧が所定値（通常想定される電流値）を上回っているときに、当該外部端子の下側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、天絡が生じていると判断して、下側スイッチＱＬ１〜ＱＬ２双方の出力電流を制限する構成とされている。
【００６９】
このような構成とすることにより、極めて簡易な回路構成で、地絡保護回路や天絡保護回路を実現することが可能となる。
【００７０】
なお、先述の異常検出フラグＮ４の生成に関しては、例えば、抵抗Ｒ５の一端電圧Ｖ１ｂが所定時間に亘って所定値を下回っているか否かを判定すればよい。
【００７１】
以上、上記の実施形態では、光ディスク駆動装置に搭載されるモータドライバＩＣに本発明を適用した場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、その他の負荷駆動装置や電気機器にも広く適用することが可能である。
【００７２】
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、図１では、マイコン４からモータドライバＩＣ１に対して、遮断信号Ｎ５が入力される構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の構成はこれに限定されるものではなく、ＤＳＰ３への制御信号Ｎ１を介して、モータドライバＩＣ１に対する同様の制御を行っても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、ＤＶＤ、ＣＤ、ＭＤなどの光ディスクを再生する光ディスク駆動装置を備えたカーナビゲーションシステムやカーオーディオシステム、或いは、ポータブルナビゲーションシステムなどの安全性や信頼性を高める上で有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】は、本発明に係る光ディスク駆動装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】は、異常保護部１１ａの一構成例を示すブロック図である。
【図３】は、異常保護部１１ａの別の構成例を示すブロック図である。
【図４】は、地絡保護回路ＧＳＰ１の一具体例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ モータドライバＩＣ（多チャンネル負荷駆動装置）
１１ スピンドルモータドライバ回路
１２ スレッドモータドライバ回路
１３ フォーカスサーボドライバ回路
１４ トラッキングサーボドライバ回路
１５ ローディングモータドライバ回路
１１ａ〜１５ａ 異常保護部
２ 負荷
２１ スピンドルモータ
２２ スレッドモータ
２３ フォーカスサーボコイル
２４ トラッキングサーボコイル
２５ ローディングモータ
３ ディジタル信号処理装置
４ マイコン
５ メモリ
ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２ トーテムポール型出力回路
ＱＨ１〜ＱＨ２ 上側スイッチ（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）
ＱＬ１〜ＱＬ２ 下側スイッチ（ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ）
Ｔ１〜Ｔ２ 外部端子
ＧＳＰ１ 地絡保護回路
ＶＳＰ１ 天絡保護回路
ＴＭＲ１ 異常検知タイマ回路
ＳＨＤ１ ラッチ式シャットダウン回路
ＢＧ１〜ＢＧ２ ベース電流生成回路
Ｐ１〜Ｐ７ ＰＮＰ型バイポーラトランジスタ
Ｎ１ ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ
Ｒ１〜Ｒ５ 抵抗
ＣＭＰ１ コンパレータ
Ｅ１ 直流電圧源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた多チャンネルの負荷駆動装置であって、前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
前記複数のドライバ回路として、メディアやヘッドの駆動に関わる第１群のドライバ回路のほかに、前記メディアのローディングに関わる第２群のドライバ回路を有して成り、第２群のドライバ回路は、自身に異常が生じたときにのみ、その出力動作を制限または停止することを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記複数のドライバ回路は、各々、異なる２電源間に直列接続された上側スイッチ及び下側スイッチの接続ノードが前記負荷を接続するための外部端子として引き出されたトーテムポール型の出力回路を複数有して成るものであり、かつ、その異常保護手段として、前記複数の出力回路のうち、いずれか一の外部端子に地絡が生じたときに、全ての出力回路の上側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う地絡保護回路、及び／または、いずれか一の外部端子に天絡が生じたときに、全ての出力回路の下側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う天絡保護回路を有して成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記地絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を下回っているときに、当該外部端子の上側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、地絡が生じていると判断するものであり、また、前記天絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を上回っているときに、当該外部端子の下側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、天絡が生じていると判断するものであることを特徴とする請求項３に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記複数のドライバ回路相互間における連携的な異常保護動作は、装置外部からの制御信号によって許可／禁止されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときに、その旨を示す異常検出信号を送出することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の負荷駆動装置と、前記負荷駆動装置から駆動電流の供給を受ける複数の負荷と、前記負荷駆動装置から前記異常検出信号の入力を受けるマイコンと、を有して成ることを特徴とする電気機器。
【請求項８】
前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、メモリに前記負荷駆動装置の異常履歴情報を格納することを特徴とする請求項７に記載の電気機器。
【請求項９】
前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、ディスプレイ及び／またはスピーカを用いて、前記負荷駆動装置の異常を報知することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電気機器。
【請求項１】
複数の負荷に各々駆動電流を供給する複数のドライバ回路を備えた多チャンネルの負荷駆動装置であって、前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときだけでなく、他のドライバ回路に異常が生じたときにも、自身の出力動作を制限または停止することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
前記複数のドライバ回路として、メディアやヘッドの駆動に関わる第１群のドライバ回路のほかに、前記メディアのローディングに関わる第２群のドライバ回路を有して成り、第２群のドライバ回路は、自身に異常が生じたときにのみ、その出力動作を制限または停止することを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記複数のドライバ回路は、各々、異なる２電源間に直列接続された上側スイッチ及び下側スイッチの接続ノードが前記負荷を接続するための外部端子として引き出されたトーテムポール型の出力回路を複数有して成るものであり、かつ、その異常保護手段として、前記複数の出力回路のうち、いずれか一の外部端子に地絡が生じたときに、全ての出力回路の上側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う地絡保護回路、及び／または、いずれか一の外部端子に天絡が生じたときに、全ての出力回路の下側スイッチに対して出力電流の抑制制御を行う天絡保護回路を有して成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記地絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を下回っているときに、当該外部端子の上側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、地絡が生じていると判断するものであり、また、前記天絡保護回路は、前記外部端子の電圧が所定値を上回っているときに、当該外部端子の下側スイッチに流れる電流が所定値を上回っていれば、天絡が生じていると判断するものであることを特徴とする請求項３に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記複数のドライバ回路相互間における連携的な異常保護動作は、装置外部からの制御信号によって許可／禁止されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記複数のドライバ回路のうち、少なくとも一は、自身に異常が生じたときに、その旨を示す異常検出信号を送出することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の負荷駆動装置と、前記負荷駆動装置から駆動電流の供給を受ける複数の負荷と、前記負荷駆動装置から前記異常検出信号の入力を受けるマイコンと、を有して成ることを特徴とする電気機器。
【請求項８】
前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、メモリに前記負荷駆動装置の異常履歴情報を格納することを特徴とする請求項７に記載の電気機器。
【請求項９】
前記マイコンは、前記異常検出信号の入力を受けたとき、ディスプレイ及び／またはスピーカを用いて、前記負荷駆動装置の異常を報知することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電気機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３０６６３７（Ｐ２００７−３０６６３７Ａ）
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２９１４２（Ｐ２００６−１２９１４２）
【出願日】平成１８年５月８日（２００６．５．８）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月８日（２００６．５．８）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
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