(57)【要約】【課題】マイコンの故障時、バックアップ部がＩＰＤを駆動制御している場合でも、過電流が流れたときは、過電流を遮断又は抑制できる負荷制御装置の提供。【解決手段】電源及び負荷６間に接続されるスイッチング素子５と、スイッチング素子５に流れる過電流を検出する過電流検出手段１，４と、スイッチング素子５をオン又はオフにして負荷６を駆動制御するマイクロコンピュータ１と、マイコン１の故障を検出する故障検出手段２と、故障検出手段２が故障を検出したときに、マイコン１に代わって、スイッチング素子５をオン又はオフにして負荷６を駆動制御する予備駆動制御手段３とを備える負荷制御装置。故障検出手段２が故障を検出し、予備駆動制御手段３がスイッチング素子５をオンにしている場合に、過電流検出手段４が過電流を検出したときに、スイッチング素子５をオフにして過電流を遮断する遮断回路４を備えている。【選択図】図１
2015057016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源及び負荷間に接続されるスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの故障を検出する故障検出手段と、該故障検出手段が故障を検出したときに、前記マイクロコンピュータに代わって、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御する予備駆動制御手段とを備える負荷制御装置において、
前記故障検出手段が故障を検出し、前記予備駆動制御手段が前記スイッチング素子をオンにしている場合に、前記過電流検出手段が過電流を検出したときに、前記スイッチング素子をオフにして過電流を遮断する遮断回路を備えることを特徴とする負荷制御装置。
【請求項２】
電源及び負荷間に接続されるスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの故障を検出する故障検出手段と、該故障検出手段が故障を検出したときに、前記マイクロコンピュータに代わって、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御する予備駆動制御手段とを備える負荷制御装置において、
前記故障検出手段が故障を検出し、前記予備駆動制御手段が前記スイッチング素子をオンにしている場合に、前記過電流検出手段が過電流を検出したときに、前記スイッチング素子を間欠的にオンにする間欠動作回路を備えることを特徴とする負荷制御装置。
【請求項３】
電源及び負荷間に接続されるスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの故障を検出する故障検出手段と、該故障検出手段が故障を検出したときに、前記マイクロコンピュータに代わって、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御する予備駆動制御手段とを備える負荷制御装置において、
前記予備駆動制御手段は、前記故障検出手段が故障を検出したときに、前記スイッチング素子を間欠的にオンにするように構成してあることを特徴とする負荷制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源及び負荷間に接続されるスイッチング素子と、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと記載）と、マイコンの故障を検出したときに、マイコンに代わって、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御する予備駆動制御手段とを備える負荷制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された電気機器を、ＩＰＤ（Intelligent Power Device）をオン又はオフにして駆動制御し、ＩＰＤに過電流が流れたときは、過電流を遮断して、ヒューズの代替機能を果たす負荷制御装置では、内蔵するマイコンの故障を検出する機能（ウオッチドッグ機能）を備えている。ウオッチドッグ機能がマイコンの故障を検出したときは、マイコンに代わって、バックアップ部が、ＩＰＤをオン又はオフにして電気機器を駆動制御する。
【０００３】
特許文献１には、バッテリと、バッテリの電圧により駆動される負荷と、バッテリと負荷との間の導通をオン／オフする常開の遮断スイッチと、負荷の駆動回路に流れる過電流を検出する過電流検出回路とを備えた負荷駆動回路の過電流保護装置が開示されている。過電流検出回路からの過電流検出信号により作動して、過電流が許容電流以下となるように、遮断スイッチのオン／オフを制御する遮断スイッチ開閉制御手段を少なくとも備えている。
【０００４】
特許文献２には、異常が発生していないと判定された場合に、半導体スイッチにオン動作を実行させ、異常が発生したと判定された場合に、半導体スイッチにオフ状態を維持させる制御手段と、制御手段が正常状態か異常状態かを監視する監視手段とを備えた電力供給制御装置が開示されている。監視手段の監視結果が正常状態である場合には、制御手段により半導体スイッチをオンオフ動作させ、異常状態である場合には、外部からのオンオフ指令信号による半導体スイッチのオンオフ動作を許容する切替手段を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２８４５６４号公報
【特許文献２】特開２００９−２６１１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したような負荷制御装置では、マイコンの故障を検出して、バックアップ部がＩＰＤをオン又はオフにして電気機器を駆動制御している場合は、ＩＰＤに過電流が流れても過電流を遮断又は抑制することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、マイコンの故障を検出して、バックアップ部がＩＰＤをオン又はオフにして電気機器を駆動制御している場合でも、ＩＰＤに過電流が流れたときは、過電流を遮断又は抑制するすることができる負荷制御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】
【０００８】
第１発明に係る負荷制御装置は、電源及び負荷間に接続されるスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの故障を検出する故障検出手段と、該故障検出手段が故障を検出したときに、前記マイクロコンピュータに代わって、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御する予備駆動制御手段とを備える負荷制御装置において、前記故障検出手段が故障を検出し、前記予備駆動制御手段が前記スイッチング素子をオンにしている場合に、前記過電流検出手段が過電流を検出したときに、前記スイッチング素子をオフにして過電流を遮断する遮断回路を備えることを特徴とする。
【０００９】
この負荷制御装置では、スイッチング素子が電源及び負荷間に接続され、過電流検出手段が、スイッチング素子に流れる過電流を検出する。マイクロコンピュータが、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御し、故障検出手段が、マイクロコンピュータの故障を検出する。故障検出手段が故障を検出したときに、マイクロコンピュータに代わって、予備駆動制御手段が、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御する。故障検出手段が故障を検出し、予備駆動制御手段がスイッチング素子をオンにしている場合に、過電流検出手段が過電流を検出したときに、遮断回路が、スイッチング素子をオフにして過電流を遮断する。
【００１０】
第２発明に係る負荷制御装置は、電源及び負荷間に接続されるスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの故障を検出する故障検出手段と、該故障検出手段が故障を検出したときに、前記マイクロコンピュータに代わって、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御する予備駆動制御手段とを備える負荷制御装置において、前記故障検出手段が故障を検出し、前記予備駆動制御手段が前記スイッチング素子をオンにしている場合に、前記過電流検出手段が過電流を検出したときに、前記スイッチング素子を間欠的にオンにする間欠動作回路を備えることを特徴とする。
【００１１】
この負荷制御装置では、スイッチング素子が、電源及び負荷間に接続され、過電流検出手段が、スイッチング素子に流れる過電流を検出する。マイクロコンピュータが、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御し、故障検出手段が、マイクロコンピュータの故障を検出する。故障検出手段が故障を検出したときに、マイクロコンピュータに代わって、予備駆動制御手段が、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御する。故障検出手段が故障を検出し、予備駆動制御手段がスイッチング素子をオンにしている場合に、過電流検出手段が過電流を検出したときに、間欠動作回路が、スイッチング素子を間欠的にオンにする。
【００１２】
第３発明に係る負荷制御装置は、電源及び負荷間に接続されるスイッチング素子と、該スイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータの故障を検出する故障検出手段と、該故障検出手段が故障を検出したときに、前記マイクロコンピュータに代わって、前記スイッチング素子をオン又はオフにして前記負荷を駆動制御する予備駆動制御手段とを備える負荷制御装置において、前記予備駆動制御手段は、前記故障検出手段が故障を検出したときに、前記スイッチング素子を間欠的にオンにするように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
この負荷制御装置では、スイッチング素子が、電源及び負荷間に接続され、過電流検出手段が、スイッチング素子に流れる過電流を検出する。マイクロコンピュータが、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御し、故障検出手段が、マイクロコンピュータの故障を検出する。故障検出手段が故障を検出したときに、マイクロコンピュータに代わって、予備駆動制御手段が、スイッチング素子をオン又はオフにして負荷を駆動制御する。予備駆動制御手段は、故障検出手段が故障を検出したときに、スイッチング素子を間欠的にオンにする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る負荷制御装置によれば、マイコンの故障を検出して、バックアップ部がＩＰＤをオン又はオフにして電気機器を駆動制御している場合でも、ＩＰＤに過電流が流れたときは、過電流を遮断又は抑制することができる負荷制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る負荷制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す負荷制御装置の詳細を示す回路図である。
【図３】本発明に係る負荷制御装置の実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明に係る負荷制御装置の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示す負荷制御装置の具体的な構成を示す回路図である。
【図６】本発明に係る負荷制御装置の実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る負荷制御装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。
この負荷制御装置は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと記載）１が、車両に搭載された電源及び負荷（ここではヘッドライト）６間に接続された半導体リレー（ＩＰＤ、スイッチング素子）５を、オン又はオフにして、負荷６を駆動制御する。
【００１７】
マイコン１は、ウオッチドッグ（故障検出手段）２及びフェールセーフ回路（予備駆動制御手段）３へ故障検出用のＨレベルのＷＤ信号を与えており、ウオッチドッグ２及びフェールセーフ回路３は、ＷＤ信号がＬレベルになると、マイコン１が故障したと判定する。フェールセーフ回路３は、マイコン１が故障したと判定すると、マイコン１に代わって、半導体リレー５をオン又はオフにして、負荷６を駆動制御する。ウオッチドッグ２は、ＷＤ信号がＬレベルになると、マイコン１及びフェールセーフ回路３にリセット信号を与え、マイコン１及びフェールセーフ回路３をリセットするが、ＷＤ信号がＨレベルに復帰しない場合は、故障が確定する。
【００１８】
半導体リレー５は、電流検出器を内蔵しており、電流検出器が検出した電流値をマイコン１及び保護回路（過電流検出手段、遮断回路）４に与える。マイコン１及び保護回路４は、与えられた電流値が過電流であるか否かを判定し、マイコン１は、過電流であると判定したときは、半導体リレー５をオフにする。保護回路４は、過電流であると判定したときは、フェールセーフ回路３を停止させて、半導体リレー５をオフにする。
【００１９】
図２は、図１に示す負荷制御装置の詳細を示す回路図である。
この負荷制御装置は、車載バッテリのプラス端子に半導体リレー（ＩＰＤ）５であるＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）のドレインが接続され、ＦＥＴ（５）のソースは負荷６の一方の端子に接続されている。負荷６の他方の端子は接地されている。
マイコン１の出力端子が、抵抗Ｒ１４を通じて接地されると共に、抵抗Ｒ１５を通じてＦＥＴ（５）のゲートに接続されている。
【００２０】
マイコン１の故障検出用のＷＤ信号出力端子が、抵抗Ｒ２を通じてウオッチドッグ機能付きの５Ｖ電源（故障検出手段）２に接続され、マイコン１のリセット端子が５Ｖ電源２に別途接続されると共に、抵抗Ｒ１を通じて接地されている。
バックアップ回路（フェールセーフ回路、予備駆動制御手段）３は、マイコン１の故障検出用のＷＤ信号出力端子が、抵抗Ｒ２，Ｒ３を通じてＲＳラッチ（ＮＡＮＤラッチ）１２のＳバー端子に接続されている。ＲＳラッチ１２のＲバー端子は、制御電源Ｖｃｃに抵抗Ｒ５を通じて接続されると共に、ＮＰＮ型トランジスタ１３のコレクタに接続されている。
【００２１】
トランジスタ１３のベースは、抵抗Ｒ４を通じて、マイコン１のリセット端子に接続され、また、抵抗Ｒ６を通じてトランジスタ１３のエミッタと共に接地されている。
ＲＳラッチ１２のＱ（出力）端子は、抵抗Ｒ７を通じて、ＮＰＮ型トランジスタ１１のベースに接続され、トランジスタ１１のベースは、抵抗Ｒ８を通じてトランジスタ１１のエミッタと共に接地されている。
【００２２】
トランジスタ１１のコレクタは、抵抗Ｒ９を通じてＰＮＰ型トランジスタ１０のベースに接続され、トランジスタ１０のベースは、抵抗Ｒ１０を通じてトランジスタ１０のエミッタ、及びＡＮＤ回路９の出力端子に接続されている。
ＡＮＤ回路９の一方の入力端子は、スイッチ７を通じてイグニッション信号が与えられ、他方の入力端子は、負荷６の駆動スイッチ８を通じて接地信号の反転信号が与えられる。
【００２３】
トランジスタ１０のコレクタは、抵抗Ｒ１１を通じて、ツェナーダイオードＤ１のカソードに接続されると共に、保護回路４が有するＰＮＰ型トランジスタ１４のエミッタに接続されている。ツェナーダイオードＤ１のカソードは、抵抗Ｒ１３を通じて接地され、また、抵抗Ｒ１２を通じて、ダイオードＤ５のアノードに接続されると共に、保護回路４が有するＮＰＮ型トランジスタ１５のコレクタに接続されている。ツェナーダイオードＤ１のアノードは接地され、ダイオードＤ５のカソードは、ＦＥＴ（５）のゲートに接続されている。
【００２４】
半導体リレー５が内蔵する電流検出器が検出した電流値は、抵抗Ｒ２５を通じて、ツェナーダイオードＤ４のカソードに与えられ、ツェナーダイオードＤ４のカソードは、抵抗Ｒ２４を通じて接地されると共に、保護回路４が有する抵抗Ｒ２３の一方の端子に接続されている。ツェナーダイオードＤ４のアノードは接地されている。
【００２５】
保護回路４は、抵抗Ｒ２３の他方の端子が、ダイオードＤ３のアノードに接続されると共に、マイコン１の入力端子（電流値読込み）に接続されている。ダイオードＤ３のカソードは、コンパレータ１６の非反転入力端子に接続され、コンパレータ１６の反転入力端子は、抵抗Ｒ２１を通じて接地されると共に、抵抗Ｒ２２を通じて制御電源Ｖｃｃに接続されている。
【００２６】
コンパレータ１６の出力端子は、ダイオードＤ２のアノードに接続され、ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ１９を通じて、ＮＰＮ型トランジスタ１５のベースに接続され、トランジスタ１５のエミッタは接地されている。また、トランジスタ１５のベース及びエミッタ間に、抵抗Ｒ２０及びコンデンサＣ２が並列に接続されている。
【００２７】
トランジスタ１５のコレクタは、ダイオードＤ５のアノードに接続されると共に、抵抗Ｒ１８を通じてＰＮＰ型トランジスタ１４のベースに接続されている。トランジスタ１４のエミッタは、ツェナーダイオードＤ１のカソードに接続され、トランジスタ１４のベース及びエミッタ間に、抵抗Ｒ１７及びコンデンサＣ１が並列に接続されている。トランジスタ１４のコレクタは、ダイオードＤ２のカソードに接続されると共に、抵抗Ｒ１６を通じて接地されている。
【００２８】
以下に、このような構成の負荷制御装置の動作を、それを示す図３のタイミングチャートを参照しながら説明する。
マイコン１は、負荷６の操作信号に応じて、半導体リレー５をオン又はオフにして、負荷６を駆動制御する。また、半導体リレー５が内蔵する電流検出器から与えられた電流値が、過電流を示したときは、半導体リレー５をオフにする。
【００２９】
ＲＳラッチ１２のＱ（出力）端子は、マイコン１から与えられるＷＤ信号がＨレベルであれば、Ｌレベル信号を出力し、これにより、トランジスタ１１はオフであり、トランジスタ１０もオフであって、ＡＮＤ回路９の出力は、バックアップ回路３から出力されない。ＡＮＤ回路９の出力がＬレベルの場合、トランジスタ１０はオンになるが、バックアップ回路３の出力はＬレベルである（出力されない）。
【００３０】
マイコン１が故障し、マイコン１から与えられるＷＤ信号がＬレベルになれば、ＲＳラッチ１２のＱ（出力）端子は、Ｈレベル信号を出力し、これにより、トランジスタ１１はオンになり、トランジスタ１０もオンになって、ＡＮＤ回路９の出力は、バックアップ回路３から出力可能となる。
ここで、スイッチ７，８がオンであり、ＡＮＤ回路９の出力がＨレベルであれば（図３Ａ）、バックアップ回路３からの出力信号もＨレベルであって（図３Ｂ）、半導体リレー５から電流が出力され（図３Ｃ）、負荷６が駆動される。
この場合、保護回路４は、半導体リレー５が内蔵する電流検出器から与えられた電流値を検出する（図３Ｄ）。
【００３１】
半導体リレー５から出力される電流が増加し、過電流の閾値を超えれば（図３Ｃ）、保護回路４のコンパレータ１６は、Ｈレベル信号を出力する（図３Ｅ）。これにより、トランジスタ１５，１４がオンになって（図３Ｆ）、バックアップ回路３からの出力信号がＬレベルになって（図３Ｂ）、半導体リレー５からの電流が０となり（図３Ｃ）、コンパレータ１６は、Ｌレベル信号を出力する（図３Ｅ）。
尚、この際、抵抗Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１６及びツェナーダイオードＤ１により、ツェナーダイオードＤ１のカソードはツェナー電圧に保持される。
【００３２】
コンパレータ１６の出力信号がＬレベルに復帰しても（図３Ｅ）、トランジスタ１５，１４は、それぞれのラッチ回路Ｒ２０、Ｃ２、Ｒ１７、Ｃ１により、ＡＮＤ回路９の出力がＬレベルになる迄（図３Ａ）、オンの状態が保持される（図３Ｆ）。
ＡＮＤ回路９の出力がＬレベルになって（図３Ａ）、ツェナーダイオードＤ１のカソードがＬレベルになると、トランジスタ１５のゲートがＬレベルになって、トランジスタ１５，１４がオフになる（図３Ｆ）。この状態で、再度、ＡＮＤ回路９の出力がＨレベルになると、バックアップ回路３からの出力信号がＨレベルに復帰し（図３Ｂ）、半導体リレー５から電流が出力され（図３Ｃ）、負荷６が再駆動される。
【００３３】
この場合、保護回路４は、半導体リレー５が内蔵する電流検出器から与えられた電流値を検出するが（図３Ｄ）、再度、過電流の閾値を超えれば（図３Ｃ）、コンパレータ１６がＨレベル信号を出力し（図３Ｅ）、トランジスタ１５，１４をオンにする（図３Ｆ）。これにより、バックアップ回路３からの出力信号はＬレベルになり（図３Ｂ）、半導体リレー５からの電流が０となる（図３Ｃ）。
【００３４】
（実施の形態２）
図４は、本発明に係る負荷制御装置の実施の形態２の概略構成を示すブロック図である。
この負荷制御装置は、マイコン２１が、車両に搭載された電源及び負荷２６間に接続された半導体スイッチ（ＩＰＤ、スイッチング素子）３１内のＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ２５を、オン又はオフにして、負荷２６を駆動制御する。
【００３５】
マイコン２１は、ウオッチドッグを内蔵しており、ウオッチドッグがマイコン２１の故障を検出したときは、インバータ２２を通じて、マイコンフェール信号（インバータ２２経由後はＨレベル）をバックアップ部（予備駆動制御手段）２３、及びＡＮＤ回路２４の一方の入力端子へ与える。バックアップ部２３は、マイコンフェール信号を与えられると、マイコン２１に代わって、ダイオードＤ６経由でＦＥＴ２５をオン又はオフにして、負荷２６を駆動制御する。
マイコン２１及びバックアップ部２３は、半導体スイッチ３１の操作信号（スイッチ入力信号）を与えられる。
【００３６】
半導体スイッチ３１は、電流検出部２７を備えており、電流検出部２７が検出したＦＥＴ２５に流れる電流値をマイコン２１及び過電流検出部２８に与える。マイコン２１及び過電流検出部２８は、与えられた電流値が過電流であるか否かを判定し、マイコン２１は、過電流であると判定したときは、ＦＥＴ２５をオフにするか又はＰＷＭ（Pulse Width Modulation）駆動する。過電流検出部２８は、過電流であると判定したときは、Ｈレベル信号をＡＮＤ回路２４の他方の入力端子へ与える。
【００３７】
ＡＮＤ回路２４は、マイコンフェール信号及び過電流検出部２８からのＨレベル信号を与えられると、ＮＰＮ型トランジスタ２９をオンにする。トランジスタ２９は、コレクタがダイオードＤ６のアノードに接続され、エミッタが接地されており、オンになると、バックアップ部２３のＦＥＴ２５への出力を無効にする。
ダイオードＤ６、ＡＮＤ回路２４、過電流検出部２８及びトランジスタ２９は、間欠動作回路３０を構成している。
【００３８】
間欠動作回路３０は、インバータ２２経由のマイコンフェール信号がＨレベルである場合、ＡＮＤ回路２４出力Ｈレベル→トランジスタ２９オン→バックアップ部２３出力無効→ＦＥＴ２５オフ→過電流検出部２８出力Ｌレベル→ＡＮＤ回路２４出力Ｌレベル→トランジスタ２９オフ→バックアップ部２３出力有効→ＦＥＴ２５オン→過電流検出部２８出力Ｈレベル→ＡＮＤ回路２４出力Ｈレベル、の動作サイクルを繰返し、ＦＥＴ２５をＰＷＭ駆動するように（但し、パルス幅変調は行わない）間欠的にオンにする。
【００３９】
図５は、図４に概略構成を示す負荷制御装置の具体的な構成を示す回路図である。
この負荷制御装置は、車両に搭載された電源に、半導体スイッチ（ＩＰＤ）３１内のＦＥＴ２５のドレインが接続され、ＦＥＴ２５のソースは負荷２６に接続されている。ＦＥＴ２５のゲートは、抵抗Ｒ３２を通じて、マイコン２１の出力端子に接続されている。
【００４０】
マイコン２１は、内蔵するウオッチドッグがマイコン２１の故障を検出したときにＬレベルになる故障検出端子が、インバータ２２を通じて、ＮＰＮ型トランジスタ３２のベースに接続されている。トランジスタ３２のエミッタは接地され、コレクタは、間欠動作回路３０の共通電位端子、及びＰＮＰ型トランジスタ３６のベースに接続されている。
【００４１】
トランジスタ３６のエミッタには、半導体スイッチ３１の操作信号（スイッチ入力信号）を与えられる。半導体スイッチ３１の操作信号は、マイコン２１にも与えられる。
トランジスタ３６のコレクタは、抵抗Ｒ３１を通じて、ダイオードＤ６のアノードに接続され、ダイオードＤ６のカソードは、ＦＥＴ２５のゲートに接続されている。
【００４２】
間欠動作回路３０は、ＮＰＮ型トランジスタ３３のコレクタに、抵抗Ｒ３０を通じて、トランジスタ３６のコレクタが接続され、トランジスタ３３のコレクタは、更に、抵抗Ｒ２９を通じて、ＰＮＰ型トランジスタ３４のベースに接続されている。
トランジスタ３４のエミッタは、ＮＰＮ型トランジスタ３５のコレクタ、及びダイオードＤ６のアノードに接続され、トランジスタ３４のコレクタは、トランジスタ３５のベースに接続され、更に、コンデンサＣ６を通じて、間欠動作回路３０の共通電位端子に接続されている。トランジスタ３５のエミッタは、間欠動作回路３０の共通電位端子に接続されている。
【００４３】
トランジスタ３４のベース及び共通電位端子間にコンデンサＣ５が接続されている。
トランジスタ３３のベースには、抵抗Ｒ２６，Ｒ２７を通じて、電流検出部２７から電流値信号が与えられ、抵抗Ｒ２６，Ｒ２７の接続節点及び共通電位端子間にコンデンサＣ３が、トランジスタ３３のベース及び共通電位端子間にコンデンサＣ４がそれぞれ接続されている。トランジスタ３３のベース及びエミッタ間に抵抗Ｒ２８が接続されている。
抵抗Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８、コンデンサＣ３，Ｃ４及びトランジスタ３３は、過電流検出部２８を構成している。
【００４４】
以下に、このような構成の負荷制御装置の動作を、それを示す図６のタイミングチャートを参照しながら説明する。
マイコン２１は、負荷２６の操作信号（スイッチ入力信号）（図６Ａ）に応じて、半導体スイッチ３１（ＦＥＴ２５）をオン又はオフにして（図６Ｄ）、負荷２６を駆動制御する。また、半導体スイッチ３１が備える電流検出部２７から与えられた電流値が、過電流を示したときは（図６Ｃ）、半導体スイッチ３１をオフにする（図６Ｄ）。
【００４５】
マイコン２１から出力されるマイコンフェール信号がＨレベルであれば（図６Ｂ）、トランジスタ３２は、インバータ２２によりベースにＬレベル信号が与えられてオフであり、トランジスタ３６もオフである。これにより、スイッチ入力信号は、ダイオードＤ６経由ではＦＥＴ２５のゲートに与えられない。
マイコン２１が故障し、マイコンフェール信号がＬレベルになれば（図６Ｂ）、トランジスタ３２は、インバータ２２によりベースにＨレベル信号が与えられてオンであり、トランジスタ３６もオンである。これにより、スイッチ入力信号は、マイコン２１に代わってダイオードＤ６経由でＦＥＴ２５のゲートに与えられる。
【００４６】
この場合、過電流検出部２８は、半導体スイッチ３１が備える電流検出部２７から与えられた電流値の過電流を検出する（図６Ｃ）。
半導体スイッチ３１から出力される電流が増加し、過電流の閾値を超えれば（図６Ｃ）、トランジスタ３３がオンになって、トランジスタ３６のコレクタを接地して、トランジスタ３４をオンにして、ＦＥＴ２５のゲートをＬレベルにして、ＦＥＴ２５をオフにする（図６Ｄ）。これにより、ＦＥＴ２５からの電流が０となり、電流検出部２７は、電流値０を出力する（図６Ｃ）。
【００４７】
電流検出部２７が電流値０を出力しても（図６Ｃ）、トランジスタ３３，３４は、前段にローパスフィルタを有しており、ローパスフィルタのパラメータにより、トランジスタ３３，３４のベース電圧の時系列的変化を調整することで、オン状態の時間を調整することができる。
電流検出部２７が電流値０を出力して（図６Ｃ）、トランジスタ３３がオフになると、トランジスタ３４をオフになり、ＦＥＴ２５のゲートをＨレベルにして、ＦＥＴ２５をオンにする（図６Ｄ）。これにより、ＦＥＴ２５から電流が流れ（図６Ｃ）、電流検出部２７が検出する電流値が増加して過電流となり（図６Ｃ）、トランジスタ３３が再度オンになる。
【００４８】
間欠動作回路３０は、インバータ２２経由のマイコンフェール信号がＨレベルである場合、ＦＥＴ２５電流増加→過電流検出→トランジスタ３３オン→トランジスタ３４オン→ＦＥＴ２５オフ→ＦＥＴ２５電流０→トランジスタ３３オフ→トランジスタ３４オフ→ＦＥＴ２５オン→ＦＥＴ２５電流増加→過電流検出→トランジスタ３３オン、の動作サイクルを繰返し、ＦＥＴ２５をＰＷＭ駆動するように（但し、パルス幅変調は行わない）間欠的にオンにする。
【００４９】
この負荷制御装置では、間欠動作回路３０は、トランジスタ、抵抗、コンデンサのみで、非常に安価に構成できる。また、マイコンフェール時にのみ、トランジスタ３２で有効な接地を取ることで、過電流検出とマイコンフェール信号の論理積を取り、通常動作に影響を与えないように構成している。
過電流検出部２８は、トランジスタ３３のベース・エミッタ間に接続した抵抗Ｒ２８を変えることにより、過電流判定の電圧閾値を調整することができる。
【００５０】
尚、本実施の形態２では、マイコンが故障した場合に、バックアップ部２３がスイッチ入力信号に応じて、ＦＥＴ２５を駆動制御し、過電流を検出したときに、ＦＥＴ２５を間欠的に駆動制御しているが、マイコンが故障した場合に、過電流に関係なく、ＦＥＴ２５を間欠的に駆動制御することも可能である。この場合の動作は、過電流検出部２８の入力端子を、電流検出部２７ではなく、ＦＥＴ２５のソース側に直接接続して、ＦＥＴ２５がオンのときに、電源電圧が過電流検出部２８へ直接入力されるようにし、常時、過電流を検出しているかのように構成することにより実現することができる。また、上述した過電流検出部２８のトランジスタ３３のベース・エミッタ間に接続した抵抗Ｒ２８を変えて、過電流判定の電圧閾値を低下させることにより実現することもできる。
【符号の説明】
【００５１】
１，２１  マイクロコンピュータ（マイコン、故障検出手段）
２  ５Ｖ電源（故障検出手段、ウオッチドッグ）
３  バックアップ回路（フェールセーフ回路、予備駆動制御手段）
４  保護回路（過電流検出手段、遮断回路）
５  半導体リレー（ＩＰＤ、スイッチング素子、ＦＥＴ）
６，２６  負荷
７  スイッチ
８  駆動スイッチ
９  ＡＮＤ回路
１０，１１，１３〜１５，２９，３３〜３６  トランジスタ
１２  ＲＳラッチ
１６  コンパレータ
２３  バックアップ部（予備駆動制御手段）
２４  ＡＮＤ回路
２５  ＦＥＴ
２７  電流検出部
２８  過電流検出部
３０  間欠動作回路
３１  半導体スイッチ（ＩＰＤ、スイッチング素子）
Ｄ１，Ｄ４  ツェナーダイオード
Ｄ２，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ６  ダイオード
Ｃ１〜Ｃ６  コンデンサ
【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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