(57)【要約】【課題】温度により電気的な特性値が変化する温度検出素子を用いた熱感知回路において、温度範囲が広い場合であっても、温度検出素子の異常を安定的に検出できる異常検出回路を実現する。【解決手段】温度検出素子１と、温度検出素子１と直列接続される複数の抵抗を有し、電流経路の切り替えが可能な抵抗部２と、抵抗部２での電流経路の制御を行う出力切替部３１と、検出部３２と、異常判定部３４とを備え、温度検出素子１と抵抗部２との接続点における信号電圧の変化を検出部３２が検出し、当該信号電圧の変化量に基づいて温度検出素子１に異常があるか否かを異常判定部３４が判定する構成とする。これにより、特定の温度条件において、温度検出素子１が正常の場合の信号電圧と異常の場合の信号電圧とが同程度であっても、信号電圧の変化量に基づいて異常判定を行うため、異常状態と正常状態とを区別でき、安定して異常を検出できる。【選択図】図１
2020071047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に応じて電気的な特性値が変化する温度検出素子（１）と前記温度検出素子に対して直列接続される複数の抵抗を有してなる抵抗部（２）とを用いて、前記温度検出素子と前記抵抗部との接続点における前記特性値に応じた電圧である信号電圧を生成して温度検知を行う熱感知回路における異常を検出する異常検出回路であって、
前記抵抗部における電流の経路の制御を行う出力切替部（３１）と、
前記熱感知回路に接続される電源から印加される前記信号電圧を検出する検出部（３２）と、
前記信号電圧の変化量に基づいて、前記温度検出素子または前記熱感知回路に異常があるか否かを判定する異常判定部（３４）と、を備え、
前記異常判定部は、前記出力切替部により前記抵抗部における電流の経路を変化させる前の前記信号電圧と前記出力切替部により前記抵抗部における電流の経路を変化させた後の前記信号電圧との差に基づいて、前記温度検出素子または前記熱感知回路に異常があるか否かを判定する、異常検出回路。
【請求項２】
前記抵抗部は、前記温度検出素子に対して直列接続される第１抵抗（Ｒ１）および第２抵抗（Ｒ２）と、前記温度検出素子に対して直列接続され、前記第１抵抗および前記第２抵抗に対して並列接続される第３抵抗（Ｒ３）と、前記第１抵抗に流れる電流のオンオフの切り替えを行う第１スイッチング部（２１）と、前記第３抵抗に流れる電流のオンオフの切り替えを行う第２スイッチング部（２２）と、を有してなり、
前記出力切替部は、前記第１スイッチング部および前記第２スイッチング部のオンオフを制御することにより、前記抵抗部の抵抗値の制御を行う、請求項１に記載の異常検出回路。
【請求項３】
前記異常判定部は、
前記第１抵抗および前記第３抵抗に流れる電流がオフの状態であって、前記第２抵抗に電流が流れる場合において、前記検出部が検出する前記温度検出素子と前記第２抵抗との接続点の信号電圧を第１信号電圧とし、
前記第３抵抗に流れる電流がオフの状態であって、前記第１抵抗および前記第２抵抗に電流が流れる場合において、前記検出部が検出する前記温度検出素子と前記第２抵抗との接続点の信号電圧を第２信号電圧として、
前記第１信号電圧と前記第２信号電圧との差が所定の値未満である場合、前記温度検出素子が断線状態であると判定する、請求項２に記載の異常検出回路。
【請求項４】
前記第３抵抗の抵抗値は、前記第１抵抗および前記第２抵抗の抵抗値の１／１００以下であり、
前記異常判定部は、
前記第１抵抗および前記第３抵抗に流れる電流がオフの状態であって、前記第２抵抗に電流が流れる場合において、前記検出部が検出する前記温度検出素子と前記第２抵抗との接続点の信号電圧を第１信号電圧とし、
前記第１抵抗に流れる電流がオフの状態であって、前記第３抵抗に電流が流れる場合において、前記検出部が検出する前記温度検出素子と前記第３抵抗との接続点の信号電圧を第３信号電圧として、
前記第１信号電圧と前記第３信号電圧との差が所定の値未満である場合、前記温度検出素子が短絡状態であると判定する、請求項２または３に記載の異常検出回路。
【請求項５】
前記検出部は、前記電源の電圧も検出し、
前記異常判定部は、前記検出部で検出された前記電源の電圧が所定の範囲内でない場合に、前記電源に異常があると判定する、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の異常検出回路。
【請求項６】
前記第１抵抗、前記第２抵抗および前記第３抵抗は、前記電源と前記温度検出素子との間に配置され、
前記温度検出素子は、前記電源側の反対側において第５抵抗（Ｒ５）を介してグラウンド電位とされたグラウンド部に接続されており、
前記異常判定部は、
前記第１抵抗および前記第３抵抗に流れる電流がオフの状態であって、前記第２抵抗に電流が流れる場合において、前記検出部が検出する前記温度検出素子と前記第５抵抗との接続点における信号電圧を第４信号電圧として、前記第４信号電圧が所定の値を超えている場合、前記抵抗部に異常があると判定する、請求項２に記載の異常検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーミスタなどの温度検出素子を備える熱感知回路における異常を検出する異常検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サーミスタなどの温度検出素子を備える熱感知回路において、当該温度検出素子の異常を検出する異常検出回路を備えるものとしては、例えば特許文献１に記載のものが挙げられる。
【０００３】
特許文献１に記載の異常検出回路は、温度検出素子と、温度検出素子に直列接続された第１分圧抵抗および第１スイッチと、第１分圧抵抗に並列接続された第２分圧抵抗および第２スイッチと、これらのスイッチのオンオフを制御する入力セレクタとを備える。この熱感知回路は、温度検出素子と第１分圧抵抗または第２分圧抵抗との接続点の電圧を検知しつつ、当該電圧に基づいて温度検出素子が高温状態か低温状態かを判定し、温度に応じて入力セレクタが第１、第２スイッチのオンオフを制御する構成とされる。また、この異常検出回路は、検知された電圧に対応する温度検出素子の温度データテーブルがメモリに記憶されており、温度データテーブルに基づいた電気信号が出力される。そして、この異常検出回路は、電気信号の変化に基づいて、温度検出素子の異常を判定する異常判定回路を備える。
【０００４】
この異常検出回路は、温度検出素子が高温状態または低温状態における電気信号の変化が所定の条件を満たした際に、異常判定回路が特定の出力信号を生成して出力することで温度検出素子の異常を検出できる構成とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５１８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種の熱感知回路では、検出温度範囲が例えば−４０℃〜８０℃など広い場合、特定の温度条件にて、温度検出素子が正常時の信号電圧と、温度検出素子の短絡時または断線時における信号電圧（以下「故障時電圧」という）とが同程度になり得る。
【０００７】
なお、ここでいう「同程度」とは、温度検出素子が正常時の信号電圧と故障時電圧とが同一の場合だけでなく、正常時の信号電圧と故障時電圧との差が小さく、区別が困難な状態の場合をも含む意味である。
【０００８】
このような場合、上記した従来の熱感知回路では、異常判定回路による温度検出素子の状態判別ができず、温度検出素子の異常を正確に検出することができない。また、何らかの原因により、温度検出素子に接続された分圧抵抗のスイッチの切り替え（すなわち電流経路の切り替え）ができていない場合においては、異常判定回路が温度検出素子の状態を正確に判定することができないことがある。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、熱感知回路の異常検出回路であって、正常時の信号電圧と故障時電圧とが同程度の場合であっても、従来よりも安定的に温度検出素子の異常を検出できる異常検出回路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】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の異常検出回路は、温度に応じて電気的な特性値が変化する温度検出素子（１）と温度検出素子に対して直列接続される複数の抵抗を有してなる抵抗部（２）とを用いて、温度検出素子と抵抗部との接続点における前記特性値に応じた電圧である信号電圧を生成して温度検知を行う熱感知回路における異常を検出する異常検出回路であって、抵抗部における電流の経路の制御を行う出力切替部（３１）と、熱感知回路に接続される電源から印加される信号電圧を検出する検出部（３２）と、信号電圧の変化量に基づいて、温度検出素子または熱感知回路に異常があるか否かを判定する異常判定部（３４）と、を備える。このような構成において、異常判定部は、出力切替部により抵抗部における電流の経路を変化させる前の信号電圧と出力切替部により抵抗部における電流の経路を変化させた後の信号電圧との差に基づいて、温度検出素子または熱感知回路に異常があるか否かを判定する。
【００１１】
かかる構成によれば、抵抗部における電流の経路を変更する前後における、温度検出素子と抵抗部との接続点での信号電圧の変化量に基づき、温度検出素子または熱感知回路に異常があるか否かの判定が行われることになる。これは、特定の温度条件において正常時の信号電圧と故障時電圧とが同じになった場合であっても、抵抗部における電流の経路を変更する前後における信号電圧の変化量については、温度検出素子が正常時と異常時とでは異なることを利用したものである。そのため、信号電圧と故障時電圧とが同程度の場合であっても、従来よりも安定的に温度検出素子の異常を検出でき、温度範囲が広い用途にも採用可能な異常検出回路となる。
【００１２】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の異常検出回路を示すブロック図である。
【図２】図１の異常検出回路の動作例を示すフローチャートである。
【図３】温度検出素子が正常状態である場合における信号電圧変化および断線状態である場合における信号電圧変化の一例を示す図である。
【図４】温度検出素子が正常状態である場合における信号電圧変化および短絡状態である場合における信号電圧変化の一例を示す図である。
【図５】第２実施形態の異常検出回路を示すブロック図である。
【図６】第３実施形態の異常検出回路を示すブロック図である。
【図７】図６の異常検出回路の動作例を示すフローチャートである。
【図８】図６の異常検出回路の他の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１５】
（第１実施形態）
第１実施形態の異常検出回路について、図１を参照して述べる。本実施形態の異常検出回路は、例えば、自動車などの車両に搭載される電子装置やアクチュエータなどにおいて温度検知を行う熱感知回路などに適用されると好適であるが、他の用途にも採用され得る。
【００１６】
〔構成〕
本実施形態の異常検出回路は、図１に示すように、電源Ｖｃｃに接続され、温度検出素子１と、温度検出素子１に直列接続された抵抗部２と、制御部３とを有してなる。本異常検出回路は、抵抗部２が制御部３により電流経路が変更可能とされ、温度検出素子１と抵抗部２のうち電流が流れる経路との接続点での電圧である信号電圧の変化量に基づいて、熱感知回路における異常を検出する構成とされている。
【００１７】
温度検出素子１は、温度に応じて電気的な特性値が変化する素子であり、例えばサーミスタとされる。温度検出素子１は、例えば図１に示すように、本実施形態では、抵抗部２を介して電源Ｖｃｃから所定の電位が印加されると共に、電源Ｖｃｃの反対側においてグラウンド部に接続されている。温度検出素子１は、温度に応じた電気的な特性値（例えば抵抗値）および後述する抵抗部２での電流経路における抵抗値に応じて、所定の信号電圧が印加される。
【００１８】
抵抗部２は、例えば図１に示すように、直列接続された第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２に対して並列接続された第３抵抗Ｒ３と、を有してなり、本実施形態ではプルアップ抵抗として機能する。また、抵抗部２は、第１抵抗Ｒ１に並列接続された第１スイッチング部２１と、第３抵抗Ｒ３に直列接続された第２スイッチング部２２と、を備え、スイッチング部２１、２２のオンオフ制御により電流の経路を変更可能な構成とされている。
【００１９】
具体的には、抵抗部２における電流の経路は、スイッチング部２１、２２のオンオフ制御により、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介する場合、第２抵抗Ｒ２のみを介する場合、第３抵抗Ｒ３のみを介する場合の主に３通りとされる。言い換えると、抵抗部２での電流経路の変更により、当該電流経路上の抵抗は、抵抗Ｒ１、Ｒ２である場合、第２抵抗Ｒ２のみである場合、第３抵抗Ｒ３のみである場合の３通りとされる。
【００２０】
抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、その抵抗値については適宜変更される。本実施形態では、第３抵抗Ｒ３は、例えば、その抵抗値が抵抗Ｒ１、Ｒ２の１／１００以下と小さくされ、第２スイッチング部２２がオンの状態においては、電流経路上の抵抗は、第３抵抗Ｒ３のみとなる。例えば、限定するものではないが、第１抵抗Ｒ１の抵抗値が６０ｋΩ程度、第２抵抗Ｒ２の抵抗値が４０ｋΩ程度、第３抵抗Ｒ３が１００Ω程度とされ得る。
【００２１】
ここで、「電流経路が第３抵抗Ｒ３のみである場合」とは、抵抗値の関係がＲ１、Ｒ２＞＞Ｒ３とされることで、第３抵抗Ｒ３が電流経路とされる場合に、抵抗Ｒ１、Ｒ２による信号電圧への影響が無視できる程度となる場合を意味する。
【００２２】
スイッチング部２１、２２は、例えばトランジスタなどのスイッチング素子であり、制御部３のうち後述する出力切替部３１により、そのオンオフが制御される。第１スイッチング部２１は、第１抵抗Ｒ１の電流のオンオフの切り替えに用いられる。第２スイッチング部２２は、第３抵抗Ｒ３の電流のオンオフの切り替えに用いられる。
【００２３】
制御部３は、例えば、図１に示すように、出力切替部３１と、検出部３２と、記憶部３３と、異常判定部３４と、を有してなる。制御部３は、例えば、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイコンによって構成され、ＲＯＭなどに記憶されたプログラムに従って各種処理を行う。
【００２４】
出力切替部３１は、図１に示すように、スイッチング部２１、２２のベースに接続されており、スイッチング部２１、２２のオンオフを制御することで、抵抗部２における電流の経路を制御する。
【００２５】
検出部３２は、温度検出素子１と抵抗部２のうち電流が流れる経路との接続点での信号電圧を検出するものであり、例えば任意のＡＤ変換器などとされ、検出した信号電圧についてアナログデジタル変換をし、信号電圧データを生成して出力する。検出部３２から出力される信号電圧データは、例えば図１に示すように、記憶部３３および異常判定部３４に伝送される。
【００２６】
記憶部３３は、検出部３２から出力される信号電圧データなどを記憶する記憶媒体であり、例えばＲＯＭやＲＡＭなどにより構成される。記憶部３３には、例えば、後述する異常判定部３４での動作処理を実行するためのプログラムなどの各種プログラムが格納されている。そして、制御部３は、図示しないＣＰＵが必要に応じて格納された各種プログラムを読み込んで実行する構成とされる。
【００２７】
異常判定部３４は、抵抗部２における電流経路の変更前に温度検出素子１に印加される信号電圧と抵抗部２における電流経路の変更後に温度検出素子１に印加される信号電圧との差（変化量）に基づいて、温度検出素子１が異常であるか否かを判定する。
【００２８】
以下、説明の簡略化のため、便宜的に、所定の電流経路とされた抵抗部２、すなわち電流経路が変更される前の抵抗部２と温度検出素子１との接続点での信号電圧を「変更前の信号電圧」と称する。また、電流経路が変更された後の抵抗部２と温度検出素子１との接続点での信号電圧を便宜的に「変更後の信号電圧」と称する。この変更前の信号電圧に対応する信号電圧データ（以下「変更前の信号電圧データという」）は、記憶部３３に記憶され、異常判定部３４において、変更後の信号電圧に対応する信号電圧データ（以下「変更後の信号電圧データという」）との対比が行われる。
【００２９】
異常判定部３４は、例えば、記憶部３３から読み込んだ変更前の信号電圧データと検出部３２から伝送される変更後の信号電圧データとの対比により得られる信号電圧の変化量に基づいて、温度検出素子１の異常判定を行う。具体的には、異常判定部３４は、抵抗部２における電流経路の変更前後における信号電圧の変化量が、所定の値以上であるか否かにより温度検出素子１が異常であるか否かを判定し、判定結果に応じた電気信号を出力する。この詳細については、後述する。
【００３０】
なお、異常判定部３４からの出力信号は、例えば図示しない任意の出力回路に伝送され、温度検出素子１が異常状態である場合には、警報を発するためなどに用いられる。
【００３１】
以上が、本実施形態の異常検出回路の基本的な構成である。
【００３２】
〔動作処理例〕
次に、本実施形態の異常検出回路の動作処理の一例について、図２〜図４を参照して説明する。図２〜図４では、電源Ｖｃｃの電圧が５Ｖとされ、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の抵抗値がそれぞれ６０ｋΩ、４０ｋΩ、１００Ω、温度検出素子１の抵抗値の範囲が−４０℃〜１６０℃の環境において２００ｋΩ〜２５０Ωとされた場合について示している。
【００３３】
以下、説明を簡略化して理解を助けるため、温度検出素子１と抵抗部２のうち電流が流れる経路との接続点での信号電圧を区別するため、信号電圧について、抵抗部２の電流経路別にそれぞれ「ＶＡ」、「ＶＢ」、「ＶＣ」の符号を付する。具体的には、抵抗部２の電流経路上の抵抗が第２抵抗Ｒ２のみの場合の信号電圧をＶＡとし、抵抗部２の電流経路上の抵抗が抵抗Ｒ１、Ｒ２のみの場合の信号電圧をＶＢとし、抵抗部２の電流経路上の抵抗が第３抵抗Ｒ３のみの場合の信号電圧をＶＣと称する。なお、これらの信号電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣは、それぞれ「第１信号電圧」、「第２信号電圧」、「第３信号電圧」とも称し得る。
【００３４】
本実施形態の異常検出回路では、図示しないＣＰＵが例えば図２に示す動作処理のプログラムを読み込んで実行する。例えば、自動車などの車載用途の電子装置に搭載される熱感知回路の一部として本異常検出回路が組み込まれた場合には、図示しないＣＰＵは、イグニッションがオン状態とされたとき、またはプログラムで規定される任意の時点で図２に示す動作処理を開始する。
【００３５】
ステップＳ１０１では、出力切替部３１が、第１スイッチング部２１をオンの状態とし、第２スイッチング部２２をオフの状態とする。これにより、抵抗部２における電流経路上の抵抗が第２抵抗Ｒ２のみの状態、すなわち抵抗部２（プルアップ抵抗）の抵抗値が４０ｋΩの状態となる。検出部３２は、この状態において温度検出素子１に印加される信号電圧ＶＡを検出し、信号電圧ＶＡに対応する信号電圧データを記憶部３３に出力する。続いて、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１０２に進める。
【００３６】
ステップＳ１０２では、記憶部３３は、信号電圧ＶＡに対応する信号電圧データを記憶する。その後、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１０３に進める。
【００３７】
ステップＳ１０３では、出力切替部３１は、スイッチング部２１、２２を共にオフの状態とする。これにより、抵抗部２における電流経路上の抵抗が第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２のみの状態、すなわち抵抗部２（プルアップ抵抗）の抵抗値が１００ｋΩの状態となる。次いで、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１０４に進める。
【００３８】
ステップＳ１０４では、検出部３２は、この状態において温度検出素子１に印加される信号電圧ＶＢを検出し、信号電圧ＶＢに対応する信号電圧データを異常判定部３４に出力する。なお、検出部３２が信号電圧ＶＢに対応する信号電圧データを記憶部３３に出力し、記憶部３３がこれを記憶してもよい。その後、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１０５に進める。
【００３９】
ステップＳ１０５では、異常判定部３４は、信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＢとの比較を行い、これらの電圧値の差が所定の値以上であるか否かの判定を行う。具体的には、電源Ｖｃｃの電圧が５Ｖとされ、抵抗Ｒ１、Ｒ２がそれぞれ６０ｋΩ、４０ｋΩとされた場合には、異常判定部３４は、図２に示すように、信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＢとの差が０．５Ｖ以上であるか否かについて判定を行う。これらの電圧の差（変化量）が０．５Ｖ以上である場合、すなわちステップＳ１０５にてＹＥＳの場合には、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１０６に進める。
【００４０】
一方、これらの電圧の差（変化量）が０．５Ｖ未満である場合、すなわちステップＳ１０５にてＮＯの場合には、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１１３に進める。ステップＳ１１３での処理については、後述するステップＳ１１１においてＮＯの場合と併せて後ほど説明する。
【００４１】
なお、ステップＳ１０５にてＹＥＳの場合が、温度検出素子１が正常である場合に相当し、ステップＳ１０５にてＮＯの場合が、温度検出素子１に異常（具体的には、断線）が生じている場合に相当する。
【００４２】
ここで、温度検出素子１が正常の状態および断線の状態において、抵抗部２での電流経路の切り替えを行った前後での信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＢとの差（変化量）について図３を参照して説明する。
【００４３】
図３では、横軸が温度検出素子１の温度（単位：℃）、縦軸が「抵抗変更時の信号電圧変化」（単位：Ｖ）とされたグラフを示している。図３における「抵抗変更時の信号電圧変化」が、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４での信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＢとの差に該当する。
【００４４】
抵抗部２における電流の経路の変更により、温度検出素子１に直列接続されたプルアップ抵抗（抵抗部２）の抵抗値が４０ｋΩから１００ｋΩに変化した場合であって、温度検出素子１が正常に機能しているときには、信号電圧に変動が生じる。すなわち、プルアップ抵抗の抵抗値の変動により、温度検出素子１に印加される電圧（信号電圧）に変化が生じることとなる。そのため、温度検出素子１に電圧が正常に印加されている状態にあっては、図３の正常時のグラフに示すように、抵抗変更時の信号電圧変化が−４０℃〜２０℃の範囲内では、抵抗変更時の信号電圧変化は、０．５Ｖ以上となる。
【００４５】
一方、温度検出素子１が断線の状態にあっては、電源Ｖｃｃから温度検出素子１を介してグラウンド部へ至る経路が切断されるため、温度検出素子１は、電圧が印加されない状態となる。この場合において、抵抗部２での電流経路を変更したとしても、温度検出素子１には電圧が印加されない状態であるため、図３の断線時のグラフに示すように、抵抗変更時の信号電圧変化は、０．１Ｖ未満となる。
【００４６】
ステップＳ１０５では、この抵抗部２での電流経路の変更に伴う信号電圧の変化量が、温度検出素子１の状態により大きく変化することを利用して、異常判定部３４により、温度検出素子１が異常（断線）であるか否かを判定している。
【００４７】
ステップＳ１０６では、出力切替部３１は、第１スイッチング部２１をオンとし、第２スイッチング部２２をオフとすることで、抵抗部２での電流経路上の抵抗を第２抵抗Ｒ２のみの状態、すなわちプルアップ抵抗の抵抗値が４０ｋΩの状態にする。その後、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１０７以降に進める。
【００４８】
続いて、ステップＳ１０７では、ステップＳ１０１と同様に、検出部３２は、信号電圧ＶＡを検出し、その信号電圧データを記憶部３３に出力する。
【００４９】
その後、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０２と同様に、記憶部３３は、信号電圧ＶＡに対応する信号電圧データを記憶する。
【００５０】
次いで、ステップＳ１０９では、出力切替部３１は、第２スイッチング部２２をオンとすることで、抵抗部２での電流経路上の抵抗が第３抵抗Ｒ３のみの状態、すなわちプルアップ抵抗の抵抗値が１００Ωの状態とする。
【００５１】
続くステップＳ１１０では、検出部３２は、この状態において温度検出素子１に印加される信号電圧ＶＣを検出し、信号電圧ＶＣに対応する信号電圧データを異常判定部３４に出力する。
【００５２】
ステップＳ１１１では、異常判定部３４は、信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＣとの比較を行い、これらの電圧値の差が所定の値以上であるか否かの判定を行う。具体的には、電源Ｖｃｃの電圧が５Ｖとされ、抵抗Ｒ２、Ｒ３がそれぞれ４０ｋΩ、１００Ωとされた場合には、異常判定部３４は、図２に示すように、信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＣとの差が２Ｖ以上であるか否かについて判定を行う。これらの電圧の差（変化量）が２Ｖ以上である場合、すなわちステップＳ１１１にてＹＥＳの場合には、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１１２に進める。
【００５３】
一方、これらの電圧の差（変化量）が２Ｖ未満である場合、すなわちステップＳ１１１にてＹＥＳの場合には、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１１２に進める。
【００５４】
なお、ステップＳ１１１にてＹＥＳの場合が、温度検出素子１が正常である場合に相当し、ステップＳ１１１にてＮＯの場合が、温度検出素子１に異常（具体的には、短絡）が生じている場合に相当する。
【００５５】
ここで、温度検出素子１が正常の状態および短絡の状態において、抵抗部２での電流経路の切り替えを行った前後での信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＣとの差（変化量）について図４を参照して説明する。
【００５６】
図４では、図３と同様に、横軸が温度検出素子１の温度（単位：℃）、縦軸が「抵抗変更時の信号電圧変化」（単位：Ｖ）とされたグラフを示している。図４における「抵抗変更時の信号電圧変化」が、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０での信号電圧ＶＡと信号電圧ＶＣとの差に該当する。
【００５７】
温度検出素子１が正常に機能しているときには、抵抗部２における電流経路の変更により、温度検出素子１に直列接続されたプルアップ抵抗（抵抗部２）の抵抗値が４０ｋΩから１００Ωに変化した場合においても、信号電圧に変動が生じる。具体的には、温度検出素子１に電圧が正常に印加されている状態にあっては、４０ｋΩから１００Ωへの抵抗変更時の信号電圧は、図４の正常時のグラフに示すように、０℃〜１７０℃の範囲内では、３Ｖ以上低下する。つまり、このときの抵抗変更時の信号電圧変化は、３Ｖ以上となる。
【００５８】
一方、温度検出素子１が短絡した状態においては、温度検出素子１には過剰な電流が流れる状態となるため、信号電圧が低下する。このような状態において、抵抗部２での電流経路を変更したとしても、温度検出素子１に過剰な電流が流れる状態のままであるため、図４の短絡時のグラフに示すように、信号電圧はほとんど変化しない。
【００５９】
ステップＳ１１１では、この抵抗部２での電流経路の変更に伴う信号電圧の変化量が、温度検出素子１が短絡時に大きく変化せず、正常時には大きく変化することを利用して、異常判定部３４により、温度検出素子１が異常（短絡）であるか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ１１２では、ステップＳ１０６と同様に、出力切替部３１は、第１スイッチング部２１をオンとし、第２スイッチング部２２をオフとすることで、抵抗部２の電流経路上の抵抗が第２抵抗Ｒ２のみの状態とする。
【００６１】
一方、ステップＳ１０５にてＮＯの場合、およびステップＳ１１１にてＮＯの場合には、図示しないＣＰＵは、図２に示すように、処理をステップＳ１１３に進める。
【００６２】
ステップＳ１１３では、異常判定部３４は、温度検出素子１に異常が生じていると判定し、異常状態に対応した信号を図示しない外部の電子部品などに出力する。例えば、異常判定部３４は、ステップＳ１０５にてＮＯの場合には、断線状態であることに対応した信号を出力し、ステップＳ１１１にてＮＯの場合には、短絡状態であることに対応した信号を出力する。
【００６３】
図示しないＣＰＵは、ステップＳ１１２またはステップＳ１１３の処理が終了したら、動作処理を終了させる。なお、図示しないＣＰＵは、図２に示す動作処理を、所定の間隔で繰り返し実行してもよい。
【００６４】
以上が、本異常検出回路での動作処理の一例である。なお、上記した動作処理例は、あくまで一例であり、処理の順番が適宜変更されてもよい。例えば、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理と、ステップＳ１０６からステップＳ１１１までの処理とが逆にされてもよい。また、異常判定部３４による判定（ステップＳ１０５、Ｓ１１１）における信号電圧の変化量の閾値については、電源Ｖｃｃの電圧や温度検出素子１および各抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値などに応じて、適宜変更されてもよいことは言うまでもない。
【００６５】
本実施形態によれば、温度検出素子１が正常である場合の信号電圧と故障時電圧とが同程度であったとしても、抵抗部２での電流経路の変更に伴う信号電圧の変化量については区別できる程度の差が生じる構成とされた異常検出回路となる。そして、抵抗部２での電流経路の変更前後における、温度検出素子１と抵抗部２との接続点での信号電圧の変化量に基づいて、温度検出素子１が異常であるか否かを判定するため、従来よりも安定して温度検出素子１の異常を検出できる回路構成となる。
【００６６】
なお、温度検出素子１が正常であって、抵抗部２での電流経路の切り替えの回路（スイッチング部２１、２２）に異常が生じた場合であっても、信号電圧の変化量が小さくなるため、抵抗部２での電流経路の切り替えの異常についても検出可能である。
【００６７】
（第２実施形態）
第２実施形態の異常検出回路について、図５を参照して述べる。
【００６８】
以下、説明の簡略化のため、本異常検出回路のうち温度検出素子１を挟んで電源Ｖｃｃ側の回路を「上流」と称し、温度検出素子１を挟んでグラウンド部側の回路を「下流」と称する。
【００６９】
本実施形態の異常検出回路は、図５に示すように、電源Ｖｃｃと温度検出素子１との間に第４抵抗Ｒ４が配置され、抵抗部２が上流ではなく、下流に配置されると共に複数のグラウンド部に接続されている。本異常検出回路は、検出部３２が、温度検出素子１と第４抵抗Ｒ４との接続点、および温度検出素子１と抵抗部２との接続点での信号電圧を検出できる構成とされている。本異常検出回路は、これらの点において、上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。
【００７０】
抵抗部２は、上記第１実施形態と同様に、抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、スイッチング部２１、２２とを有してなるが、本実施形態では、図５に示すように、温度検出素子１と下流において直列接続され、プルダウン抵抗として機能する。
【００７１】
第１抵抗Ｒ１は、図５に示すように、第２抵抗Ｒ２の反対側においてグラウンド部に接続されている。第２抵抗Ｒ２および第３抵抗Ｒ３は、下流において温度検出素子１と直列接続されている。第１スイッチング部２１は、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との間に一端が接続され、他端がグラウンド部に接続されている。第２スイッチング部２２は、第３抵抗Ｒ３と直列接続されると共に、グラウンド部に接続されている。
【００７２】
第４抵抗Ｒ４は、プルアップ抵抗として機能し、例えば１００Ω程度の抵抗値とされ得るが、抵抗値については適宜変更されてもよい。
【００７３】
本実施形態の異常検出回路は、基本的には、上記第１実施形態と同様の動作処理が行われることにより、温度検出素子１の異常を検出する。具体的には、検出部３２が検出する信号電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣが上流ではなく、下流における温度検出素子１と抵抗部２との接続点での電圧である点を除き、例えば図２に示す動作処理例と同様の処理が行われる。より具体的には、本実施形態では、図２におけるステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０７およびＳ１０８での信号電圧ＶＡ、ステップＳ１０４での信号電圧ＶＢ、およびステップＳ１１０での信号電圧ＶＣが下流における信号電圧である。
【００７４】
本実施形態の異常検出回路は、上記第１実施形態と同様に、抵抗部２における抵抗値の切り替えにより、温度検出素子１と抵抗部２との接続点における信号電圧の変化量を検出できる回路構成となる。
【００７５】
そのため、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果が得られる異常検出回路となる。
【００７６】
（第３実施形態）
第３実施形態の異常検出回路について、図６〜図８を参照して述べる。図７では、後述する本実施形態の異常検出回路の動作処理例のうち上記第１実施形態との相違部分を主に示しており、上記第１実施形態の動作処理と共通する部分については省略している。
【００７７】
本実施形態の異常検出回路は、図６に示すように、温度検出素子１が第５抵抗Ｒ５を介してグラウンド部に接続されており、検出部３２がこれらの接続点の電圧を検出すると共に、電源Ｖｃｃに接続され、電源Ｖｃｃの電圧も検出する構成とされている。本実施形態の異常検出回路は、上記した点において、上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。
【００７８】
第５抵抗Ｒ５は、図６に示すように、下流において、一方が温度検出素子１と接続され、他方がグラウンド電位とされたグラウンド部と接続されており、プルダウン抵抗として機能する。第５抵抗Ｒ５は、その抵抗値については適宜変更されるが、例えば１００Ω程度とされ得る。
【００７９】
検出部３２は、本実施形態では、例えば図６に示すように、上流では、電源Ｖｃｃと抵抗部２との接続点での電圧、および温度検出素子１と抵抗部２との接続点での電圧を検出し、下流では、温度検出素子１と第５抵抗Ｒ５との接続点での電圧を検出する。つまり、検出部３２は、上記第１実施形態と同様に、温度検出素子１と抵抗部２との接続点における信号電圧の変化に加え、電源Ｖｃｃの電圧を検出でき、電源Ｖｃｃの状態確認にも用いられる。
【００８０】
異常判定部３４は、本実施形態では、上記第１実施形態で述べた温度検出素子１と抵抗部２との接続点での信号電圧の変化量に基づく異常判定に加えて、電源Ｖｃｃの電圧値が所定の範囲内であるか否かの判定（すなわち電源チェックの判定）も行う。また、異常判定部３４は、温度検出素子１と第５抵抗Ｒ５との接続点での信号電圧に基づいて、簡易的な異常検出の判定をも行う。
【００８１】
例えば、本実施形態の異常検出回路は、図７に示すように、電源Ｖｃｃと抵抗部２との接続点での電圧値を確認するステップＳ３０１の処理を行う構成とされる。具体的には、ステップＳ３０１では、異常判定部３４は、５Ｖの電圧を印加する任意の電源を電源Ｖｃｃとして用いた場合、例えば、検出部３２で検出された電源Ｖｃｃの電圧値が４．８Ｖ〜５．２Ｖの範囲内か否かを判定する。
【００８２】
ステップＳ３０１にてＹＥＳの場合には、上記第１実施形態の場合と同様に、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１０１に進め、その後、順次ステップＳ１０２以降の処理を行う。一方、ステップＳ３０１にてＮＯの場合には、上記第１実施形態の場合と同様に、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ１１３に進める。この場合には、異常判定部３４は、電源Ｖｃｃに異常があると判定し、当該状態に対応した信号を出力する。
【００８３】
上記の処理を行うことで、温度検出素子１の異常に加えて、電源Ｖｃｃの異常についても検出可能な異常検出回路となる。なお、図７では、ステップＳ３０１を最初の段階にて行う例について示したが、これに限られず、他の任意の段階でステップＳ３０１の処理が行われてもよい。また、ステップＳ３０１における電圧値の範囲については、電源Ｖｃｃの電圧値に応じて適宜変更されてもよい。
【００８４】
また、本実施形態の異常検出回路は、検出部３２が、温度検出素子１とプルダウン抵抗である第５抵抗Ｒ５との接続点での信号電圧ＶＤも検出する構成とされているため、例えば、図８に示す動作処理が行われてもよい。なお、図８での動作処理例は、電源Ｖｃｃとして５Ｖの電圧を印加するものが用いられ、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ５がそれぞれ６０ｋΩ、４０ｋΩ、１００Ωの抵抗値とされた場合の例である。また、信号電圧ＶＤは、信号電圧ＶＡ、ＶＢ、ＶＣを第１〜第３信号電圧とした場合、「第４信号電圧」と称し得る。
【００８５】
図８では、温度検出素子１と第５抵抗Ｒ５との接続点での信号電圧ＶＤに基づいて、簡易的に温度検出素子１の異常検出を行う際の動作例を示している。
【００８６】
まず、ステップＳ３０２では、出力切替部３１は、第２スイッチング部２２をオフとし、第１スイッチング部２１をオフの状態からオンの状態とする。これにより、抵抗部２の電流経路上の抵抗は、第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２の状態から、第２抵抗Ｒ２のみの状態となる。その後、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ３０３に進める。
【００８７】
ステップＳ３０３では、検出部３２が、抵抗部２での電流経路上の抵抗が第２抵抗Ｒ２のみの状態における、温度検出素子１と第５抵抗Ｒ５との接続点での信号電圧ＶＤを検出し、記憶部３３は、当該信号電圧ＶＤを記憶する。その後、図示しないＣＰＵは、処理をステップＳ３０４に進める。
【００８８】
ステップＳ３０４では、異常判定部３４は、信号電圧ＶＤが４Ｖ以下であるか否かについて判定する。ステップＳ３０４にてＹＥＳの場合、異常判定部３４は、温度検出素子１が正常であると判定する。これは、信号電圧ＶＤは、５Ｖの電源Ｖｃｃからの印加電圧が第２抵抗Ｒ２（４０ｋΩ）と第５抵抗Ｒ５（１００Ω）との分圧により決まり、異常検出回路が正常であるとき、仮に温度検出素子１の抵抗値が０Ωであっても、０．１Ｖ以下となるためである。その後、図示しないＣＰＵは、処理を終了させる。
【００８９】
一方、ステップＳ３０４にてＮＯの場合、異常判定部３４は、抵抗部２が異常状態であると判定し、図示しないＣＰＵが処理をステップＳ３０５に進める。これは、信号電圧ＶＤが４Ｖ以上になる状況としては、例えば第２抵抗Ｒ２の抵抗値が０Ωまたはこれに近い状態、すなわち第２抵抗Ｒ２が短絡状態となっていることが考えられるためである。ステップＳ３０５では、異常判定部３４は、ステップＳ３０４による判定に基づく異常状態に対応した信号を出力する。その後、図示しないＣＰＵは、処理を終了させる。
【００９０】
なお、ステップＳ３０４での判定における信号電圧ＶＤの閾値については、上記した例に限られず、適宜変更されてもよい。例えば、第３抵抗Ｒ３が１００Ωの場合において、第２スイッチング部２２がオンの状態となったとき、仮に温度検出素子１の抵抗値を０Ωとすると、第３抵抗Ｒ３（１００Ω）と第５抵抗Ｒ５（１００Ω）との分圧で決まる信号電圧ＶＤが２Ｖとなる。この場合、ステップＳ３０４での判定における信号電圧ＶＤの閾値を例えば２Ｖに設定すると、信号電圧ＶＤが２Ｖを超えている場合には、第２スイッチング部２２の誤作動（オフ状態のはずが、オン状態になっている）についても検出可能となる。このように、信号電圧ＶＤの閾値は、電源Ｖｃｃの電圧や抵抗部２および第５抵抗Ｒ５の抵抗値などに応じて、適宜変更されてもよい。
【００９１】
本実施形態の異常検出回路は、上記の処理により、下流側での信号電圧ＶＤに基づいて、簡易的に抵抗部２の異常状態を検出することもできる。
【００９２】
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果が得られると共に、電源Ｖｃｃの状態確認も可能な異常検出回路となる。また、抵抗部２における異常、すなわち第２抵抗Ｒ２での短絡や第２スイッチング部２２の誤作動を簡易的に検出することが可能な異常検出回路となる。
【００９３】
（他の実施形態）
なお、上記した各実施形態に示した異常検出回路は、本発明の異常検出回路の一例を示したものであり、上記の各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００９４】
例えば、本異常検出回路は、温度検出素子１と電流経路の切り替えが可能な抵抗部２との接続点での信号電圧であって、抵抗部２での電流経路の変更（抵抗値の変更）前後における当該信号電圧の変化を検出部３２が検出する構成とされればよい。そのため、上記各実施形態に限られず、温度検出素子１と抵抗部２との接続位置、抵抗部２を構成する各抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値や抵抗部２以外の各抵抗の抵抗値などが適宜変更されてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１          温度検出素子
２          抵抗部
２１、２２  スイッチング部
３          制御部
３１        出力切替部
３２        検出部
３３        記憶部
３４        異常判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020071047.tif 000008
【図７】
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【図８】
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