(57)【要約】【課題】回路規模の増大を抑制しつつ、ローサイドスイッチの状態の検出精度を向上させる。【解決手段】ＥＣＵ１１は、一端がグラウンドに接続されているスイッチＳＷ１乃至ＳＷｎ、及び、直流の電源１２に接続されている。ＣＰＵ２１は、電源１２からの入力電流を検出する電流検出回路２２の検出値を示す信号が入力される入力端子ＩＮ、及び、入力インピーダンスが可変のポート１乃至ｎを備えている。抵抗Ｒｂ１乃至Ｒｂｎは、ポート１乃至ｎとスイッチＳＷ１乃至ＳＷｎの間に接続されるとともに、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎ側の一端が、電流検出回路２２の電源１２に接続されている一端と異なる一端に接続されている。ＣＰＵ２１は、ポート１乃至ｎの入力インピーダンスを変化させたときの入力電流の変化に基づいて、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのオン／オフの状態を検出する。本発明は、例えば、ＥＣＵに適用できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端がグラウンドに接続されているスイッチの他端と、直流電源とに接続されている制御装置において、
前記直流電源からの入力電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路の検出値を示す信号が入力される第１のポート、及び、入力インピーダンスが可変の第２のポートを備える制御回路と、
一端が前記第２のポートに接続され、他端が前記スイッチの他端及び前記電流検出回路に接続されている第１の抵抗と
を備え、
前記制御回路は、前記第２のポートの入力インピーダンスを変化させたときの前記入力電流の変化に基づいて、入力インピーダンスを変化させた前記第２のポートに接続されている前記スイッチのオン／オフの状態を検出する
制御装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記第２のポートの入力インピーダンスを変化させた場合に、前記入力電流の変化量が所定の閾値以上のとき、入力インピーダンスを変化させた前記第２のポートに接続されている前記スイッチがオフしていると判定し、前記入力電流の変化量が所定の閾値未満のとき、入力インピーダンスを変化させた前記第２のポートに接続されている前記スイッチがオンしていると判定する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第２のポートは、入力と出力の切り替えが可能であり、
前記制御回路は、前記第２のポートを入力側に設定した状態、又は、前記第２のポートを出力側に設定し、かつ、グラウンドレベルの信号を出力する状態に切り替えることにより、前記第２のポートの入力インピーダンスを変化させる
請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御回路は、ｎ個の前記スイッチにそれぞれ接続されているｎ個の前記第２のポートを備え、
前記ｎ個の第２のポートと前記ｎ個のスイッチの間にｎ個の前記第１の抵抗がそれぞれ接続され、
ｎ個の前記第１の抵抗の前記スイッチ側の一端が前記電流検出回路の前記直流電源に接続されている一端と異なる一端にそれぞれ接続されている
請求項１乃至３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
前記電流検出回路は、
一端が前記直流電源に接続され、他端が前記第１の抵抗の他端及び前記スイッチの他端に接続されている第２の抵抗と、
前記第２の抵抗の両端の電圧を増幅する増幅回路と
を備え、前記増幅回路により増幅した電圧を示す信号を前記第１のポートに入力する
請求項１乃至３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項６】
一端がグラウンドに接続されているスイッチのオン／オフの状態を検出する検出方法において、
直流電源からの入力電流を検出する電流検出回路の検出値を示す信号が入力される第１のポートと、
抵抗を介して、前記スイッチの他端及び前記電流検出回路に接続されるとともに、入力インピーダンスが可変の第２のポートと
を備える制御回路が、
前記第２のポートの入力インピーダンスを変化させたときの前記入力電流の変化に基づいて、入力インピーダンスを変化させた前記第２のポートに接続されている前記スイッチのオン／オフの状態を検出する
検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置及び検出方法に関し、特に、ローサイドスイッチの状態の検出を行う制御装置及び検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に設けられる制御回路への信号の入力にローサイドスイッチが用いられている（例えば、特許文献１乃至４参照）。また、特許文献１乃至４で用いられるようなローサイドスイッチは、車両のレイアウトの関係で、大電流が流れる負荷と共通のグラウンド端子に接続されることが多い。従って、そのような負荷の動作中にグラウンド端子の電位が上昇し、ローサイドスイッチのオン／オフの状態が誤検出されるおそれがある。
【０００３】
これを回避するために、例えば、従来、図１に示されるような抵抗分圧型の入力回路や、図２に示されるようなトランジスタ入力型の入力回路が用いられている。なお、図１及び図２では、説明に必要な部品にのみ符号を付加するとともに、共通する部品には同じ符号を付加している。
【０００４】
例えば、図１の抵抗分圧型の入力回路では、抵抗Ｒ１０１及び抵抗Ｒ１０２からなる分圧回路を介して、ローサイドスイッチＳＷ１０１の状態を示す入力信号が入力端子CPU INに入力される。しかし、図１の抵抗分圧型の入力回路では、バッテリＢ１０１が低電圧になった場合に、入力信号の電圧が低下し、ローサイドスイッチＳＷ１０１の状態が誤検出される場合が考えられる。
【０００５】
また、図２のトランジスタ入力型の入力回路では、抵抗Ｒ１１１及び抵抗Ｒ１１２からなる分圧回路により規定される電圧により動作するトランジスタＴＲ１１１を介して、ローサイドスイッチＳＷ１０１の状態を示す入力信号が入力端子CPU INに入力される。しかし、図２のトランジスタ入力型の入力回路では、各ローサイドスイッチに対してトランジスタＴＲ１１１及び抵抗Ｒ１１１，Ｒ１１２からなる回路を実装する必要があり、製造コストの上昇や実装面積の増大が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１０８５１９号公報
【特許文献２】特開２００８−２９０６５８号公報
【特許文献３】特開平６−５１８９３号公報
【特許文献４】特開平８−３１７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、回路規模の増大を抑制しつつ、ローサイドスイッチの状態の検出精度を向上させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の制御装置は、一端がグラウンドに接続されているスイッチの他端と、直流電源とに接続されている制御装置であって、直流電源からの入力電流を検出する電流検出回路と、電流検出回路の検出値を示す信号が入力される第１のポート、及び、入力インピーダンスが可変の第２のポートを備える制御回路と、一端が第２のポートに接続され、他端がスイッチの他端及び電流検出回路に接続されている第１の抵抗とを備え、制御回路は、第２のポートの入力インピーダンスを変化させたときの入力電流の変化に基づいて、入力インピーダンスを変化させた第２のポートに接続されているスイッチのオン／オフの状態を検出する。
【０００９】
本発明の制御装置においては、制御回路の第２のポートの入力インピーダンスを変化させたときの入力電流の変化に基づいて、入力インピーダンスを変化させた第２のポートに接続されているスイッチのオン／オフの状態が検出される。
【００１０】
従って、回路規模の増大を抑制しつつ、ローサイドスイッチの状態の検出精度を向上させることができる。
【００１１】
この制御装置は、例えば、ＥＣＵにより実現される。この直流電源は、例えば、バッテリにより実現される。この制御回路は、例えば、ＣＰＵにより実現される。
【００１２】
この制御回路には、第２のポートの入力インピーダンスを変化させた場合に、入力電流の変化量が所定の閾値以上のとき、入力インピーダンスを変化させた第２のポートに接続されているスイッチがオフしていると判定させ、入力電流の変化量が所定の閾値未満のとき、入力インピーダンスを変化させた第２のポートに接続されているスイッチがオンしていると判定させることができる。
【００１３】
これにより、閾値に基づいて正確にスイッチの状態を検出することができる。
【００１４】
この第２のポートを、入力と出力の切り替えを可能とし、この制御回路には、第２のポートを入力側に設定した状態、又は、第２のポートを出力側に設定し、かつ、グラウンドレベルの信号を出力する状態に切り替えることにより、第２のポートの入力インピーダンスを変化させることができる。
【００１５】
これにより、例えば、入出力ポートを備える標準的なＣＰＵを制御回路に用いることができる。
【００１６】
この制御回路に、ｎ個のスイッチにそれぞれ接続されているｎ個の第２のポートを設け、ｎ個の第２のポートとｎ個のスイッチの間にｎ個の第１の抵抗をそれぞれ接続し、ｎ個の第１の抵抗のスイッチ側の一端が電流検出回路の直流電源に接続されている一端と異なる一端にそれぞれ接続するようにすることができる。
【００１７】
これにより、複数のローサイドスイッチの状態を正確に検出することができる。
【００１８】
この電流検出回路には、一端が直流電源に接続され、他端が第１の抵抗の他端及びスイッチの他端に接続されている第２の抵抗と、第２の抵抗の両端の電圧を増幅する増幅回路とを設け、増幅回路により増幅した電圧を示す信号を第１のポートに入力させることができる。
【００１９】
これにより、簡単な構成により、正確に入力電流を検出することができる。
【００２０】
本発明の検出方法は、一端がグラウンドに接続されているスイッチのオン／オフの状態を検出する検出方法であって、直流電源からの入力電流を検出する電流検出回路の検出値を示す信号が入力される第１のポートと、抵抗を介して、スイッチの他端及び電流検出回路に接続されるとともに、入力インピーダンスが可変の第２のポートとを備える制御回路が、第２のポートの入力インピーダンスを変化させたときの入力電流の変化に基づいて、入力インピーダンスを変化させた第２のポートに接続されているスイッチのオン／オフの状態を検出する。
【００２１】
本発明の検出方法においては、制御回路の第２のポートの入力インピーダンスを変化させたときの入力電流の変化に基づいて、入力インピーダンスを変化させた第２のポートに接続されているスイッチのオン／オフの状態が検出される。
【００２２】
従って、回路規模の増大を抑制しつつ、ローサイドスイッチの状態の検出精度を向上させることができる。
【００２３】
この直流電源は、例えば、バッテリにより実現される。この制御回路は、例えば、ＣＰＵにより実現される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ローサイドスイッチの状態を検出することができる。特に、本発明によれば、回路規模の増大を抑制しつつ、ローサイドスイッチの状態の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の抵抗分圧型の入力回路の例を示す図である。
【図２】従来のトランジスタ入力型の入力回路の例を示す図である。
【図３】本発明を適用したＥＣＵの一実施の形態を示す回路図である。
【図４】状態１−１の場合の電流の流れを示す図である。
【図５】状態１−２の場合の電流の流れを示す図である。
【図６】状態１−３の場合の電流の流れを示す図である。
【図７】状態１−４の場合の電流の流れを示す図である。
【図８】状態１−１から状態１−４まで変化させた場合の電流検出値の変化を示すグラフである。
【図９】状態２−１の場合の電流の流れを示す図である。
【図１０】状態２−２の場合の電流の流れを示す図である。
【図１１】状態２−３の場合の電流の流れを示す図である。
【図１２】状態２−４の場合の電流の流れを示す図である。
【図１３】状態２−１から状態２−４まで変化させた場合の電流検出値の変化を示すグラフである。
【図１４】状態３−１の場合の電流の流れを示す図である。
【図１５】状態３−２の場合の電流の流れを示す図である。
【図１６】状態３−３の場合の電流の流れを示す図である。
【図１７】状態３−４の場合の電流の流れを示す図である。
【図１８】状態３−１から状態３−４まで変化させた場合の電流検出値の変化を示すグラフである。
【図１９】状態４−１の場合の電流の流れを示す図である。
【図２０】状態４−２の場合の電流の流れを示す図である。
【図２１】状態４−３の場合の電流の流れを示す図である。
【図２２】状態４−４の場合の電流の流れを示す図である。
【図２３】状態４−１から状態４−４まで変化させた場合の電流検出値の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
【００２７】
＜１．実施の形態＞
［ＥＣＵ１１の構成例］
図３は、本発明を適用した制御装置の一実施の形態であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１の構成例を示す回路図である。
【００２８】
ＥＣＵ１１は、車両の制御に用いられる制御装置である。例えば、ＥＣＵ１１は、一端がグラウンドに接続されたローサイドスイッチであるスイッチＳＷ１乃至ＳＷｎのオン／オフの状態を検出する。そして、ＥＣＵ１１は、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎの状態に基づいて、端子Ｔｃ１乃至Ｔｃｍを介して、後段の車載機器や他のＥＣＵ等に制御信号等を供給する。
【００２９】
なお、ＥＣＵ１１は、任意の種類の車両に適用することが可能である。例えば、ＥＣＵ１１は、乗用車、バス、トラック等の自動車、原動機付きの二輪車や三輪車等に適用される。
【００３０】
ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ２１、抵抗Ｒ１乃至Ｒ８、抵抗Ｒａ１乃至Ｒａｎ、抵抗Ｒｂ１乃至Ｒｂｎ、ダイオードＤ１乃至Ｄｎ、ＰＮＰ型のトランジスタＴＲ１，ＮＰＮ型のトランジスタＴＲ２、オペアンプＯＰ１、端子Ｔａ乃至Ｔｃｍを含むように構成される。そのうち、抵抗Ｒ６乃至Ｒ８及びオペアンプＯＰ１により電流検出回路２２が構成される。
【００３１】
トランジスタＴＲ１のエミッタは、端子Ｔａを介して、車両のバッテリからなる直流の電源１２に接続されている。トランジスタＴＲ１のベースは、抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴＲ２のコレクタに接続されている。トランジスタＴＲ１のコレクタは、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子（以下、＋端子と称する）に接続されるとともに、抵抗Ｒ５を介してグラウンドに接続されている。従って、電流検出回路２２の一端は、トランジスタＴＲ１及び端子Ｔａを介して、電源１２に接続されている。また、トランジスタＴＲ１のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ１が接続されている。
【００３２】
トランジスタＴＲ２のベースは、抵抗Ｒ４を介してＣＰＵ２１の出力端子ＯＵＴ１に接続されている。トランジスタＴＲ２のエミッタは、グラウンドに接続されている。トランジスタＴＲ２のベース−エミッタ間には抵抗Ｒ３が接続されている。
【００３３】
そして、ＣＰＵ２１の出力端子ＯＵＴ１の電圧を所定のハイレベルに設定すると、トランジスタＴＲ２及びトランジスタＴＲ１がオンし、電源１２からの電流が端子ＴａからＥＣＵ１１に入力可能な状態になる。一方、ＣＰＵ２１の出力端子ＯＵＴ１の電圧を所定のローレベルに設定すると、トランジスタＴＲ２及びトランジスタＴＲ１がオフし、電源１２からの電流の入力が停止する。
【００３４】
オペアンプＯＰ１の＋端子と反転入力端子（以下、−端子と称する）の間には、抵抗Ｒ６が接続されている。オペアンプＯＰ１の−端子は、抵抗Ｒａ１乃至Ｒａｎをそれぞれ介して、ダイオードＤ１乃至Ｄｎのアノードと抵抗Ｒｂ１乃至Ｒｂｎの間の分岐点ＢＰ１乃至ＢＰｎに接続されている。従って、電流検出回路２２の電源１２側の一端と異なる一端は、ｎ個に分岐され、それぞれ抵抗Ｒａ１乃至Ｒａｎを介して、分岐点ＢＰ１乃至ＢＰｎに接続されている。なお、抵抗Ｒａ１乃至Ｒａｎは、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎに流れる電流の値を規定する抵抗である。また、オペアンプＯＰ１の出力端子は、抵抗Ｒ７を介してオペアンプＯＰ１の＋端子に接続されるとともに、抵抗Ｒ８を介してＣＰＵ２１の入力端子ＩＮ（第１のポート）に接続されている。
【００３５】
そして、電流検出回路２２は、電源１２からＥＣＵ１１に入力される入力電流を検出する。具体的には、オペアンプＯＰ１と抵抗Ｒ７は増幅回路を構成し、オペアンプＯＰ１は、入力電流により発生する抵抗Ｒ６の両端の電位差（電圧）を抵抗Ｒ７により規定されるゲインにより増幅する。そして、オペアンプＯＰ１は、増幅した電圧を示す信号（すなわち、入力電流の検出値を示す信号）を、出力端子から出力し、抵抗Ｒ８を介してＣＰＵ２１の入力端子ＩＮに入力する。ＣＰＵ２１は、電流検出回路２２からの入力信号の電圧値又は電流値に基づいて、抵抗Ｒ６を流れる電流、すなわち、電源１２からの入力電流の電流値を検出する。
【００３６】
なお、例えば、抵抗Ｒ７をオペアンプＯＰ１の正帰還側ではなく、負帰還側に設けた増幅回路を採用することも可能である。
【００３７】
ダイオードＤ１乃至Ｄｎのアノードは、それぞれ抵抗Ｒｂ１乃至Ｒｂｎを介して、ＣＰＵ２１のポート１乃至ｎ（第２のポート）に接続されている。ダイオードＤ１乃至Ｄｎのカソードは、それぞれ端子Ｔｂ１乃至Ｔｂｎを介して、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎに接続されている。従って、ＣＰＵ２１のポート１乃至ｎは、それぞれ抵抗Ｒｂ１乃至Ｒｂｎ、ダイオードＤ１乃至Ｄｎ、及び、端子Ｔｂ１乃至Ｔｂｎを介して、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎに接続されている。また、抵抗Ｒｂ１乃至ＲｂｎのスイッチＳＷ１乃至ＳＷｎ側の一端は、それぞれ抵抗Ｒａ１乃至Ｒａｎを介して、電流検出回路２２の電源１２側の一端と異なる一端に接続されている。また、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎの端子Ｔｂ１乃至Ｔｂｎに接続されている一端と異なる一端は、それぞれグラウンドに接続されている。
【００３８】
なお、抵抗Ｒｂ１乃至Ｒｂｎは、ＣＰＵ２１のポート１乃至ｎに過電流が流れこむことを防止するための保護抵抗である。また、抵抗Ｒｂ１乃至Ｒｂｎにより、分岐点ＢＰ１乃至ＢＰｎとポート１乃至ポートｎの間の経路が、分岐点ＢＰ１乃至ＢＰｎからスイッチＳＷ１乃至ＳＷｎを介してグラウンドに至るまでの経路と比較して、インピーダンスが非常に高くなる。ダイオードＤ１乃至Ｄｎは、他のユニット等からの電流又は電圧の回り込みを防止する。
【００３９】
ＣＰＵ２１の出力端子ＯＵＴＰＵＴ１乃至ＯＵＴＰＵＴｍは、端子Ｔｃ１乃至Ｔｃｍに接続されている。
【００４０】
ＣＰＵ２１のポート１乃至ｎは、信号の入力と出力の切り替えが可能な入出力ポート（input/output port）であり、個別に入力インピーダンスを変化させることができる。例えば、ポート１を出力側（信号を出力する側）に設定し、かつ、ＣＰＵ２１内でポート１とグラウンドの間を低インピーダンスで接続し、グラウンドレベルの信号を出力する状態に設定することにより、ポート１の入力インピーダンスを低くすることができる。また、例えば、ポート１を入力側（信号を入力する側）に設定し、ＣＰＵ２１内でポート１とグラウンドの間を切断するか、或いは、高インピーダンスで接続することにより、ポート１の入力インピーダンスを高くすることができる。なお、以下、前者を出力状態と称し、後者を反転状態と称する。
【００４１】
そして、ＣＰＵ２１は、後述するように、ポート１乃至ｎの入力インピーダンスを変化させながら、電流検出回路２２により検出される入力電流の値（以下、電流検出値と称する）に基づいて、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎの状態を検出する。また、ＣＰＵ２１は、スイッチＳＷ１乃至ＳＷｎの状態に基づいて、出力端子ＯＵＴＰＵＴ１乃至ＯＵＴＰＵＴｍから、端子Ｔｃ１乃至Ｔｃｍを介して、後段の車載機器や他のＥＣＵに制御信号等を供給する。
【００４２】
［ＣＰＵ２１によるスイッチの状態の検出方法］
次に、図４乃至図２１を参照して、ＣＰＵ２１によるスイッチの状態の検出方法について説明する。
【００４３】
なお、以下の例では、説明を分かりやすくするために、ＥＣＵ１１にスイッチＳＷ１乃至ＳＷ３の３つのスイッチを接続した場合について説明する。また、以下、ＣＰＵ２１の出力端子ＯＵＴ１がハイレベルに設定され、トランジスタＴＲ１及びトランジスタＴＲ２がオンし、電源１２からＥＣＵ１１への電流の入力が可能な状態になっているものとする。また、以下の例では、ＥＣＵ１１の端子Ｔｃ１乃至Ｔｃｍ及びＣＰＵ２１の出力端子ＯＵＴＰＵＴ１乃至ＯＵＴＰＵＴｍの図示を省略している。
【００４４】
まず、図４乃至図８を参照して、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３が全てオフしている場合について説明する。図４乃至図７は、ＣＰＵ２１のポート１乃至３の状態を切り替えたときの電流の流れを示す。図８は、ポート１乃至３の状態の変化に伴う電流検出回路２２による電流検出値の変化を示すグラフである。
【００４５】
まず、図４に示される状態１−１では、ＣＰＵ２１のポート１乃至３が全て反転状態に設定されている。そして、スイッチＳＷ１乃至ＳＷ３がオフし、ポート１乃至３の入力インピーダンスが高いため、電源１２からの電流は、ＥＣＵ１１内をほとんど流れない。従って、図８に示されるように、電流検出値はほぼ０になる。
【００４６】
次に、図５に示されるように、ＣＰＵ２１がポート１を出力状態に変更することにより、状態１−１から状態１−２に変化した場合、状態１−１と比較して、ポート１の入力インピーダンスが低くなる。そのため、電源１２から、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒａ１、及び、抵抗Ｒｂ１を介して、ポート１に電流が流れる。これにより、図８に示されるように、状態１−２の電流検出値は、状態１−１の電流検出値より上昇する。
【００４７】
次に、図６に示されるように、ＣＰＵ２１がポート２を出力状態に変更することにより、状態１−２から状態１−３に変化した場合、状態１−２と比較して、ポート２の入力インピーダンスが低くなる。そのため、電源１２からポート１への電流に加えて、電源１２から、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒａ２、及び、抵抗Ｒｂ２を介して、ポート２に電流が流れる。これにより、図８に示されるように、状態１−３の電流検出値は、状態１−２の電流検出値より上昇する。
【００４８】
次に、図７に示されるように、ＣＰＵ２１がポート３を出力状態に変更することにより、状態１−３から状態１−４に変化した場合、状態１−３と比較して、ポート３の入力インピーダンスが低くなる。そのため、電源１２からポート１及びポート２への電流に加えて、電源１２から、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ６、抵抗Ｒａ３、及び、抵抗Ｒｂ３を介して、ポート３に電流が流れる。これにより、図８に示されるように、状態１−４の電流検出値は、状態１−３の電流検出値より上昇する。
【００４９】
このように、オフ状態のスイッチＳＷ１乃至ＳＷ３にそれぞれ接続されているポート１乃至３のいずれを反転状態から出力状態に変更しても、変更前と比較して電流検出値が上昇する。
【００５０】
次に、図９乃至図１３を参照して、スイッチＳＷ１がオンし、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３がオフしている場合について説明する。図９乃至図１２は、ＣＰＵ２１のポート１乃至３の状態を切り替えたときの電流の流れを示す。図１３は、ポート１乃至３の状態の変化に伴う電流検出回路２２による電流検出値の変化を示すグラフである。
【００５１】
まず、図９に示される状態２−１では、ＣＰＵ２１のポート１乃至３が全て反転状態に設定されている。そして、スイッチＳＷ１がオンされているため、電源１２から、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ６、ダイオードＤ１、スイッチＳＷ１を介して、グラウンドに電流が流れる。一方、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３がオフし、ポート１乃至３の入力インピーダンスが高いため、その他の経路にはほとんど電流が流れない。
【００５２】
次に、図１０に示されるように、ＣＰＵ２１がポート１を出力状態に変更することにより、状態２−１から状態２−２に変化した場合、状態２−１と比較して、ポート１の入力インピーダンスが低くなる。しかし、分岐点ＢＰ１からダイオードＤ１及びスイッチＳＷ１を介してグラウンドに至る経路の方が、分岐点ＢＰ１から抵抗Ｒｂ１及びポート１を介してグラウンドに至る経路と比較してインピーダンスが非常に低い。そのため、電源１２からポート１にはほとんど電流が流れない。従って、図１３に示されるように、状態２−２の電流検出値は、状態２−１の電流検出値とほとんど変わらない。
【００５３】
次に、図１１に示されるように、ＣＰＵ２１がポート２を出力状態に変更することにより、状態２−２から状態２−３に変化した場合、状態２−２と比較して、ポート２の入力インピーダンスが低くなる。そのため、電源１２からスイッチＳＷ１への電流に加えて、電源１２からポート２に電流が流れる。これにより、図１３に示されるように、状態２−３の電流検出値は、状態２−２の電流検出値より上昇する。
【００５４】
次に、図１２に示されるように、ＣＰＵ２１がポート３を出力状態に変更することにより、状態２−３から状態２−４に変化した場合、状態２−３と比較して、ポート３の入力インピーダンスが低くなる。そのため、電源１２からスイッチＳＷ１及びポート２への電流に加えて、電源１２からポート３に電流が流れる。これにより、図１３に示されるように、状態２−４の電流検出値は、状態２−３の電流検出値より上昇する。
【００５５】
このように、オン状態のスイッチＳＷ１に接続されているポート１を反転状態から出力状態に変更しても、変更前と電流検出値はほとんど変化しない。一方、オフ状態のスイッチＳＷ２又はスイッチＳＷ３にそれぞれ接続されているポート２及びポート３のいずれを反転状態から出力状態に変更しても、変更前と比較して電流検出値が上昇する。
【００５６】
次に、図１４乃至図１８を参照して、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３がオンし、スイッチＳＷ２がオフしている場合について説明する。図１４乃至図１７は、ＣＰＵ２１のポート１乃至３の状態を切り替えたときの電流の流れを示す。図１８は、ポート１乃至３の状態の変化に伴う電流検出回路２２による電流検出値の変化を示すグラフである。
【００５７】
まず、図１４に示される状態３−１では、ＣＰＵ２１のポート１乃至３が全て反転状態に設定されている。そして、スイッチＳＷ１がオンしているため、図９の状態２−１と同様に、電源１２からスイッチＳＷ１を介してグラウンドに電流が流れる。また、スイッチＳＷ３がオンしているため、電源１２から、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ６、ダイオードＤ３、スイッチＳＷ３を介して、グラウンドに電流が流れる。一方、スイッチＳＷ２がオフし、ポート１乃至３の入力インピーダンスが高いため、その他の経路にはほとんど電流が流れない。
【００５８】
次に、図１５に示されるように、ＣＰＵ２１がポート１を出力状態に変更することにより、状態３−１から状態３−２に変化した場合、状態３−１と比較して、ポート１の入力インピーダンスが低くなる。しかし、図１０の状態２−２と同様に、スイッチＳＷ１がオンしているため、電源１２からポート１にはほとんど電流が流れない。従って、図１８に示されるように、状態３−２の電流検出値は、状態３−１の電流検出値とほとんど変わらない。
【００５９】
次に、図１６に示されるように、ＣＰＵ２１がポート２を出力状態に変更することにより、状態３−２から状態３−３に変化した場合、状態３−２と比較して、ポート２の入力インピーダンスが低くなる。そのため、電源１２からスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３への電流に加えて、電源１２からポート２に電流が流れる。これにより、図１８に示されるように、状態３−３の電流検出値は、状態３−２の電流検出値より上昇する。
【００６０】
次に、図１７に示されるように、ＣＰＵ２１がポート３を出力状態に変更することにより、状態３−３から状態３−４に変化した場合、状態３−３と比較して、ポート３の入力インピーダンスが低くなる。しかし、分岐点ＢＰ３からダイオードＤ３及びスイッチＳＷ３を介してグラウンドに至る経路の方が、分岐点ＢＰ３から抵抗Ｒｂ３及びポート３を介してグラウンドに至る経路と比較してインピーダンスが非常に低い。そのため、電源１２からポート３にはほとんど電流が流れない。従って、図１８に示されるように、状態３−４の電流検出値は、状態３−３の電流検出値とほとんど変わらない。
【００６１】
このように、オン状態のスイッチＳＷ１又はスイッチＳＷ３にそれぞれ接続されているポート１及びポート３のいずれを反転状態から出力状態に変更しても、変更前と電流検出値はほとんど変化しない。一方、オフ状態のスイッチＳＷ２に接続されているポート２を反転状態から出力状態に変更した場合、変更前と比較して電流検出値が上昇する。
【００６２】
次に、図１９乃至図２３を参照して、スイッチＳＷ１乃至スイッチＳＷ３が全てオンしている場合について説明する。なお、図１９乃至図２２は、ＣＰＵ２１のポート１乃至３の状態を切り替えたときの電流の流れを示している。図２３は、ポート１乃至３の状態の変化に伴う電流検出回路２２による電流検出値の変化を示すグラフである。
【００６３】
まず、図１９に示される状態４−１では、ＣＰＵ２１のポート１乃至３が全て反転状態に設定されている。そして、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３がオンしているため、図１４の状態３−１と同様に、電源１２からスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ３を介してグラウンドに電流が流れる。また、スイッチＳＷ２がオンしているため、電源１２から、トランジスタＴＲ１、抵抗Ｒ６、ダイオードＤ２、スイッチＳＷ２を介して、グラウンドに電流が流れる。一方、ポート１乃至３の入力インピーダンスが高いため、その他の経路にはほとんど電流が流れない。
【００６４】
次に、図２０に示されるように、ＣＰＵ２１がポート１を出力状態に変更することにより、状態４−１から状態４−２に変化した場合、状態４−１と比較して、ポート１の入力インピーダンスが低くなる。しかし、図１０の状態２−２と同様に、スイッチＳＷ１がオンしているため、電源１２からポート１にはほとんど電流が流れない。従って、図２３に示されるように、状態４−２の電流検出値は、状態４−１の電流検出値とほとんど変わらない。
【００６５】
次に、図２１に示されるように、ＣＰＵ２１がポート２を出力状態に変更することにより、状態４−２から状態４−３に変化した場合、状態４−２と比較して、ポート２の入力インピーダンスが低くなる。しかし、分岐点ＢＰ２からダイオードＤ２及びスイッチＳＷ２を介してグラウンドに至る経路の方が、分岐点ＢＰ２から抵抗Ｒｂ２及びポート２を介してグラウンドに至る経路と比較してインピーダンスが非常に低い。そのため、電源１２からポート２にはほとんど電流が流れない。従って、図２３に示されるように、状態４−３の電流検出値は、状態４−２の電流検出値とほとんど変わらない。
【００６６】
次に、図２２に示されるように、ＣＰＵ２１がポート３を出力状態に変更することにより、状態４−３から状態４−４に変化した場合、状態４−３と比較して、ポート３の入力インピーダンスが低くなる。しかし、図１７の状態３−４と同様に、スイッチＳＷ３がオンしているため、電源１２からポート３にはほとんど電流が流れない。従って、図２３に示されるように、状態４−４の電流検出値は、状態４−３の電流検出値とほとんど変わらない。
【００６７】
このように、オン状態のスイッチＳＷ１乃至スイッチＳＷ３にそれぞれ接続されているポート１乃至ポート３のいずれを反転状態から出力状態に変更しても、変更前と電流検出値はほとんど変化しない。
【００６８】
以上のように、オン状態のスイッチに接続されたＣＰＵ２１のポートを反転状態から出力状態に変更しても、電流検出値はほとんど変化しない。一方、オフ状態のスイッチに接続されたＣＰＵ２１のポートを反転状態から出力状態に変更した場合、電流検出値が上昇する。なお、これは、上述した例のように、ポート１、ポート２、ポート３の順番に状態を変更した場合だけでなく、その他の任意の順番で変更した場合も同様である。
【００６９】
また、詳細な説明は省略するが、ポートの状態を変更する順番に関わらず、オン状態のスイッチに接続されたＣＰＵ２１のポートを出力状態から反転状態に変更しても、電流検出値はほとんど変化しない。一方、ポートの状態を変更する順番に関わらず、オフ状態のスイッチに接続されたＣＰＵ２１のポートを出力状態から反転状態に変更した場合、電流検出値が下降する。
【００７０】
従って、ＣＰＵ２１のポートの状態を１つずつ変更し、入力インピーダンスを変化させた場合に、電流検出値の変化量が所定の閾値以上であるか否かに基づいて、状態を変更したポートに接続されているスイッチの状態を検出することができる。すなわち、電流検出値の変化量が閾値以上である場合、状態を変更したポートに接続されているスイッチがオフしていると判定し、電流検出値の変化量が閾値未満である場合、状態を変更したポートに接続されているスイッチがオンしていると判定することができる。
【００７１】
また、ポートに入力される電圧や電流の値（絶対値）ではなく、電流検出値の相対的な変化量に基づいてスイッチの状態を検出するため、電源１２の電圧の変化やグラウンドの電位の変化の影響を受けずに、高い精度でスイッチの状態を検出することができる。
【００７２】
さらに、簡単な構成の電流検出回路２２を追加するだけでよいため、回路規模の増大を抑制することができる。
【００７３】
＜２．変形例＞
以下、上述した本発明の実施の形態の変形例について説明する。
【００７４】
以上の説明では、ローサイドスイッチの数を３つにした場合の例を示したが、ローサイドスイッチの数を２つ以下又は４つ以上にした場合も、同様の方法により各スイッチの状態を検出することが可能である。
【００７５】
また、上述した電流検出回路２２の構成は、その一例であり、他の構成の電流検出回路を採用することも可能である。
【００７６】
さらに、本発明は、車両用の制御回路だけでなく、直流電源と１つ以上のローサイドスイッチに接続される制御回路にも適用することができる。
【００７７】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１１  ＥＣＵ
１２  電源
２１  ＣＰＵ
２２  電流検出回路
ＳＷ１乃至ＳＷｎ  スイッチ
Ｒ１乃至Ｒ８、Ｒａ１乃至Ｒａｎ、Ｒｂ１乃至Ｒｂｎ  抵抗
ＯＰ１  オペアンプ
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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