JP6409548B2

JP6409548B2 - 電子機器

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Publication number: JP6409548B2
Application number: JP2014251194A
Authority: JP
Inventors: 卓也杉江; 隆雄黒田; 黒田　　隆雄
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: JP2016112934A

Description

本発明は、電子機器の誤動作を抑制する技術に関する。

電子機器やその付近でノイズが発生すると、電子機器が誤動作することがある。ノイズが発生した場合でも電子機器の誤動作を抑制するノイズ耐性、すなわち、イミュニティを高める工夫が種々提案されている。

たとえば、特許文献１では、ＥＳＤ（Electro Static Discharge）によって生じた電圧がゲート端子に印加された場合にオンするトランジスタを備えており、このトランジスタがオンすると、ＥＳＤに起因する電流を引き込む別のトランジスタがオンになる。

特開２０１２−２３９５３号公報

ＥＳＤではパルス状の高い電圧の電磁波が発生する。また、ＥＳＤを検出するトランジスタのオン電圧が低いと、ＥＳＤに起因する電流を引き込むためのトランジスタが、本来はオンする必要がない低いレベルの電圧変動でもオンしてしまい、通常の動作が不必要に制限されてしまう。そのため、ＥＳＤを検出するトランジスタは、高電圧でオンするものが選択される。

ノイズには、ＥＳＤにより生じるパルス状のノイズ以外に、交流成分のノイズも広く知られており、電子機器は交流成分のノイズに対して耐力を備えるように設計されることが一般である。しかし、ある周波数ではＬＣ共振が起こり、設計の想定を超える電圧変動が発生する場合がある。

そのため、電子機器内部で発生したノイズや外部から飛来する電波の周波数が電子機器を含んだ回路網の共振周波数付近であると、この回路網に設計の想定以上の電圧変動が生じて、電子機器が誤動作してしまう恐れがある。

特に、車両に搭載され、ワイヤーハーネスを介して電源供給や外部機器との通信が行われる電子機器の場合、搭載される車種により電子機器と接続されるワイヤーハーネスの長さやボディアースまでの距離が異なる。そのため、搭載される車種により特性インピーダンスが変化する。したがって、仮に、車両搭載前にイミュニティ試験を行なって合格した電子機器であっても、搭載状態での共振周波数付近のノイズにより、設計の想定以上の電圧変動が生じて誤動作が生じてしまう恐れがある。

また、車両が駐車中などで、電子機器がスタンバイ状態になっていると、電流が小さくなっているため、インピーダンスは高くなっている。インピーダンスが高いと、比較的小さなノイズでも、回路網に生じる電圧変動が大きくなりやすいので、電子機器の誤動作が生じる恐れが高い。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、ワイヤーハーネスを介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われ、かつ、誤動作が抑制される電子機器を提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための本発明は、ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、ワイヤーハーネスもしくは電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（２０、１２０）と、検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、所定の保護動作を行う保護回路（３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０）と、を備え、検出回路は、回路網に生じる電圧変動により充電されるコンデンサ（１２４）と、コンデンサの上流に配置されて、電圧の変動成分を通過させてコンデンサに印加する電圧変動成分通過部（１２１）と、コンデンサとグランドとの間に接続されて、コンデンサの充電電圧をプルダウンさせるプルダウン抵抗（１３１）とを有し、保護回路は、コンデンサの充電電圧が所定の回路作動電圧以上となったときに保護動作を行うことを特徴とする。

本発明の電子機器は、ワイヤーハーネスと電子機器内部の回路網との特性インピーダンスによって定まる共振周波数近傍の周波数を持つノイズが、ワイヤーハーネスもしくは電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路を備える。この検出回路を備えるので、車両に搭載された状態など、実際に使用されている回路網における共振周波数近傍のノイズを検出することができる。

そして、検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、保護回路が所定の保護動作を行う。この保護動作が行われるので、共振周波数近傍のノイズにより、設計の想定以上の電圧変動が生じても、電子機器が誤動作してしまうことが抑制される。

本発明の電子機器の第１実施形態となるＥＣＵ１の概略構成図である。図１のワイヤーハーネス７０、８０が持つ寄生容量および寄生インダクタンスを概念的に示す図である。図１の検出回路２０、インピーダンス低下回路３０の構成を示す図である。第１実施形態の効果を示す図である。第２実施形態の検出回路１２０とインピーダンス低下回路１３０の構成を示す図である。第３実施形態の検出回路２０と保護回路２３０の構成を示す図である。第４実施形態の検出回路２０とインピーダンス低下回路３３０の構成を示す図である。図７のマイコン３３２が実行する処理を示すフローチャートである。第５実施形態の検出回路１２０とインピーダンス低下回路４３０の構成を示す図である。第６実施形態の検出回路２０とインピーダンス低下回路５３０の構成を示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の電子機器の第１実施形態となるＥＣＵ１の概略構成図を図１に示している。このＥＣＵ１は、車両に搭載されているものとする。

（全体構成）
図１に示すように、ＥＣＵ１は、制御回路１０、検出回路２０、インピーダンス低下回路３０、コンデンサ４０、端子６１、６２を備えている。端子６１、６２には、それぞれ、ワイヤーハーネス７０、８０の一端が接続されている。これらワイヤーハーネス７０、８０の他端は、端子６３、６４に接続されている。本実施形態では、端子６３は、車載バッテリに接続されているとし、端子６４はグランドに接続されているとする。したがって、ＥＣＵ１には、ワイヤーハーネス７０、８０を介して電源が供給される。

ＥＣＵ１内では、端子６１に電源配線５１の一端が接続され、端子６２にグランド配線５２の一端が接続されている。

コンデンサ４０は、一端が電源配線５１に接続され、他端がグランド配線５２に接続されている。このコンデンサ４０により、電源配線５１に流れる電流が平滑化される。

電源配線５１は、制御回路１０、検出回路２０、インピーダンス低下回路３０にも接続されており、また、グランド配線５２も、制御回路１０、検出回路２０、インピーダンス低下回路３０と接続されている。

制御回路１０は、所定の制御を実行する回路であり、デジタル回路でも、アナログ回路でもよく、また、デジタル回路とアナログ回路を組み合わせた回路でもよい。この制御回路１０が実行する制御に特に制限はない。たとえば、この制御回路１０は図示しない車載モータを制御する。

検出回路２０は、ノイズがワイヤーハーネス７０あるいはＥＣＵ１内の回路網に重畳することで電源配線５１に生じる電圧変動を検出する回路である。この検出回路２０の具体的構成は、図３を用いて後述する。

インピーダンス低下回路３０は、検出回路２０が検出した電圧変動が所定レベル以上である場合に、制御回路１０を保護する保護動作として、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網のインピーダンスを低下させる回路である。このインピーダンス低下回路３０の具体的構成も、図３を用いて後述する。

ＥＣＵ１に接続されるワイヤーハーネス７０、８０には、図２に概念的に示すように、寄生容量Ｃｓや寄生インダクタンスＬｓが存在する。また、ワイヤーハーネス７０、８０は、車種ごとに長さやボディアースまでの距離が異なる。したがって、ワイヤーハーネス７０、８０の特性インピーダンスは車種ごとに異なる。

ワイヤーハーネス７０、８０の特性インピーダンスが車種ごとに異なるため、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の特性インピーダンスも車種ごとに異なる。したがって、この特性インピーダンスにより定まる、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数ｆ_０も車種ごとに異なる。

ワイヤーハーネス７０、８０あるいはＥＣＵ１内の回路網に重畳するノイズの周波数が、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数付近であると、この回路網に大きな電圧変動が生じる。

ＥＣＵ１は、車両搭載前に、予め設定されている試験方法でイミュニティ試験が行われることが一般的であるが、車両搭載前の試験であり、車種ごとに異なるワイヤーハーネス７０、８０の特性インピーダンスは考慮できない。そのため、仮に、イミュニティ試験の環境における特性インピーダンスを前提として、共振周波数付近におけるノイズ対策をしても、ＥＣＵ１を車両に搭載した状態では、ＥＣＵ１の誤動作を防止できない可能性がある。

そこで、本実施形態では、検出回路２０とインピーダンス低下回路３０とにより、イミュニティを高める。検出回路２０、インピーダンス低下回路３０は、具体的には、図３に示す構成である。

（検出回路２０の構成）
図３に示すように、検出回路２０は、３つのツェナーダイオード２１〜２３、抵抗２４、コンデンサ２５を備える。３つのツェナーダイオード２１〜２３と抵抗２４は、この順に直列接続されており、ツェナーダイオード２１の一方の端は電源配線５１に接続され、抵抗２４の一方の端はグランド配線５２に接続されている。

コンデンサ２５は、抵抗２４に対して並列接続されており、一端はツェナーダイオード２３と抵抗２４との間に接続され、他端はグランド配線５２に接続されている。

ツェナーダイオード２１〜２３は、カソード端子が電源配線５１側となっている。３つのツェナーダイオード２１〜２３の合計の降伏電圧を、以下、合計降伏電圧とする。合計降伏電圧は、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網に共振周波数付近のノイズが重畳して、電源配線５１に大きな電圧変動が生じたときに、電源配線５１の電圧がこの合計降伏電圧を超えるように設定されている。電源電圧が１２Ｖであるのに対して、たとえば、合計降伏電圧は２４Ｖ〜３０Ｖ程度とされている。

（インピーダンス低下回路３０の構成）
インピーダンス低下回路３０は、電源配線５１とグランド配線５２に接続された回路であり、図３に示すように、抵抗３１、３２、３３、トランジスタ３４、３５、抵抗３６、３７を備える。

抵抗３１は、一端が、コンデンサ２５のグランド配線５２側とは反対側の端に接続され、他端がトランジスタ３４のベース端子に接続されている。

２つの抵抗３２、３３は互いに直列であり、抵抗３２の抵抗３３とは反対側の端は、電源配線５１に接続されている。抵抗３３の抵抗３２とは反対側の端はトランジスタ３４のコレクタ端子に接続されている。これら抵抗３２、３３は請求項の直列抵抗に相当する。

トランジスタ３４は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、コレクタ端子が抵抗３３に接続されており、エミッタ端子がグランド配線５２に接続されており、ベース端子が抵抗２６に接続されている。

トランジスタ３５はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであり、エミッタ端子が電源配線５１に接続されており、ベース端子が抵抗３２、３３の間の点Ｇに接続されており、コレクタ端子が抵抗３６に接続されている。

抵抗３６、３７は互いに並列接続であり、抵抗３６の他端は抵抗３７の一方の端に接続されている。抵抗３７の抵抗３６に接続されている側とは反対側の端は電源配線５１に接続されている。抵抗３６、３７の電源配線５１とは反対側の端は終端抵抗５３を介してグランドに接続されている。

（検出回路２０の作動）
次に検出回路２０の作動を説明する。電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えると、ＡＢ→ＢＤ→ＤＥ間に電流が流れる。これにより、コンデンサ２５が充電されていく。

コンデンサ２５が充電されていくことにより点Ｄの電圧が上昇する。点Ｄの電圧が上昇することにより、抵抗３１を通ってトランジスタ３４のベースに流れる電流が増加する。そして、コンデンサ２５の充電電圧がトランジスタ３４をオンさせることができる所定の電圧（以下、トランジスタオン電圧）を超えると、トランジスタ３４がオンする。なお、トランジスタオン電圧は請求項の回路作動電圧に相当する。トランジスタ３４がオンすると、電流がコンデンサ２５からトランジスタ３４に流れるので、コンデンサ２５の充電電圧は低下する。

なお、トランジスタ３４がオンしていなくても、コンデンサ２５から点Ｄ、点Ｂ、点Ｃへと電流が流れるので、コンデンサ２５の充電電圧は低下する。しかし、ノイズが交流成分であると、電源配線５１の電圧が、合計降伏電圧を超えた状態と、合計降伏電圧を下回った状態とが繰り返される。ノイズの１周期分で充電される充電量が少なくても、電源配線５１の電圧が繰り返し合計降伏電圧を超えると、コンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧に到達する。

したがって、コンデンサ２５の充電電圧は、ノイズにより合計降伏電圧を超えているときの電源配線５１の電圧の大きさと、そのノイズの継続時間を表している。換言すれば、検出回路２０は、ノイズによって生じた電源配線５１の電圧変動の大きさと継続時間が、コンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えるレベル以上であるか否かを検出する回路である。

なお、コンデンサ２５は、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えていれば、ノイズの周波数に関係なく充電される。ただし、ノイズの周波数が、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数近傍の周波数を含んでいる場合には、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えやすい。したがって、検出回路２０は、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含めた回路網の共振周波数近傍の周波数を持つノイズを主として検出する回路である。

（インピーダンス低下回路３０の作動）
次にインピーダンス低下回路３０の作動を説明する。インピーダンス低下回路３０は、トランジスタ３４がオンになることにより作動する。すなわち、コンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧になると作動する。なお、トランジスタ３４がオンしていない状態でのベース電位は、抵抗２４、３１を介してグランドにプルダウンされている。

トランジスタ３４がオンになるとＦＨ間に電流が流れ、これにより、ＰＮＰ型であるトランジスタ３５がオンする。トランジスタ３５がオンすると、抵抗３７に対して並列接続されている抵抗３６に電流が流れるので、ＩＫ間のインピーダンスが低下する。このインピーダンスの低下によりＩＫ間の電圧が低下するので、ＩＫ間の一部であるＩＪ間を含んでいる電源配線５１の電圧も低下する。

（第１実施形態の効果）
以上、説明した第１実施形態の効果を、図４を用いて説明する。図４（Ａ）は、ワイヤーハーネス７０あるいは電源配線５１に重畳した時点のノイズの一例である。この図４（Ａ）に示すノイズは、共振周波数ｆ_０を含んでいるが、共振周波数ｆ_０付近の成分の大きさは、他の周波数成分と同様、合計降伏電圧を超えない程度であるとする。

このノイズは共振周波数ｆ_０付近の成分を含んでいるため、共振により、共振周波数ｆ_０付近の成分の変動が、重畳したノイズにおける共振周波数ｆ_０付近の成分の電圧変動よりもはるかに大きくなる。その結果、図４（Ｂ）では、共振周波数ｆ_０付近の成分が合計降伏電圧を超えている。

ここで、本実施形態のＥＣＵ１は検出回路２０を備える。この検出回路２０は、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧を超えたことにより充電されるコンデンサ２５を備えており、このコンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えるとトランジスタ３４がオンしてインピーダンス低下回路３０が作動する。

すなわち、検出回路２０は、電源配線５１に実際に生じた電圧変動を検出する回路である。したがって、ＥＣＵ１が搭載される車種が異なることにより共振周波数ｆ_０が変化しても、その共振周波数ｆ_０およびその近傍の周波数成分をもつノイズを検出することができる。

インピーダンス低下回路３０が作動すると、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網のインピーダンスが低くなるので、図４（Ｃ）に示すように、共振周波数ｆ_０付近の電圧変動が小さくなる。そして、共振周波数ｆ_０付近の電圧変動が小さくなることで、電源配線５１の電圧は合計降伏電圧以下に低下する。

よって、共振周波数ｆ_０近傍のノイズにより、電源配線５１にＥＣＵ１の設計の想定以上の電圧変動が生じても、速やかにインピーダンス低下回路３０が作動して、ワイヤーハーネス７０、８０およびＥＣＵ１を含む回路網のインピーダンスが低下する。これにより、ＥＣＵ１が誤動作してしまうことを抑制できる。

また、本実施形態では、インピーダンス低下回路３０は、コンデンサ２５の充電電圧で作動するので、マイコン等を使う場合と異なり、別途、電源を必要としない。したがって、車両が駐車中である場合などで、待機時の消費電力を少なくしたい場合に好適である。

なお、電源配線５１の電圧が合計降伏電圧以下である状態が継続すると、コンデンサ２５の充電電圧がトランジスタオン電圧を下回り、インピーダンス低下回路３０はオフになる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

図５に、第２実施形態の検出回路１２０、インピーダンス低下回路１３０の構成を示す。図５に示すように、第２実施形態は、検出回路１２０、インピーダンス低下回路１３０の構成が第１実施形態と異なる。

（検出回路１２０の構成）
検出回路１２０は、コンデンサ１２１、ダイオード１２２、１２３、コンデンサ１２４を備える。コンデンサ１２１は、一端が電源配線５１に接続されており、他端がダイオード１２２のカソード端子に接続されている。ダイオード１２２のアノード端子はグランド配線５２に接続されている。

ダイオード１２３は、アノード端子がコンデンサ１２１とダイオード１２２のカソード端子の間に接続されており、カソード端子が、インピーダンス低下回路１３０の抵抗３１に接続されている。

コンデンサ１２４は、一端がダイオード１２３のカソード端子とインピーダンス低下回路１３０の抵抗３１の間に接続されており、他端がグランド配線５２に接続されている。

（インピーダンス低下回路１３０の構成）
インピーダンス低下回路１３０は、第１実施形態のインピーダンス低下回路３０に、抵抗１３１が追加されている点が異なるのみである。抵抗１３１は、一端が抵抗３１とトランジスタ３４のベース端子の間に接続され、他端がグランド配線５２に接続されている。

（検出回路１２０およびインピーダンス低下回路１３０の作動）
コンデンサ１２１は、カップリングキャパシタとして機能しており、電源配線５１の電圧の変動成分を通過させる。電源配線５１に重畳した交流ノイズにより、電源配線５１の電圧が電源配線５１に流れるＤＣ電圧よりも上昇する時は、電源配線５１からコンデンサ１２１、ダイオード１２３、コンデンサ１２４、グランド配線５２へと電流が流れ、コンデンサ１２４が充電される。

また、コンデンサ１２１のＢ点側の電圧はＡ点よりもコンデンサ１２１の電位差分だけ電圧が低いので、電源配線５１の電圧が電源配線５１のＤＣ電圧よりも低くなる時は、コンデンサ１２１のＢ点側の電圧はマイナスになることがある。このとき、グランド配線５２からダイオード１２２を通って電流が流れてコンデンサ１２１が充電される。その後、再び電源配線５１の電圧が電源配線５１に流れるＤＣ電圧よりも上昇する時は、コンデンサ１２１に充電された電圧と、電源配線５１の電圧変動のＡＣ成分とを足しあわせた電圧により、コンデンサ１２４が充電される。

そして、コンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えると、トランジスタ３４がオンする。なお、トランジスタ３４がオンしていない状態でのベース電圧は、抵抗１３１によりグランドにプルダウンされている。

ノイズの１周期分でコンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧まで上昇しないとしても、ノイズの周波数が共振周波数付近の成分を含んでいる場合には、電源配線５１に生じる電圧変動は大きく、また、周波数も高いので、コンデンサ１２４からの放電量よりも充電量が多い。したがって、共振周波数付近のノイズが生じた場合には、コンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧を超える。

コンデンサ１２４の充電電圧がトランジスタオン電圧を超えると、インピーダンス低下回路３０が作動し、ワイヤーハーネス７０、８０およびＥＣＵ１を含む回路網のインピーダンスが低下するので、ＥＣＵ１が誤動作してしまうことを抑制できる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、図６に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０を備え、また、保護回路２３０を備える。

保護回路２３０は、抵抗２３１、２３２、トランジスタ２３３、インバータ２３４、マイコン２３５を備える。抵抗２３１は、第１実施形態の抵抗３１と同様、一端が、コンデンサ２５のグランド配線５２側とは反対側の端に接続され、他端がトランジスタ２３３のベース端子に接続されている。

抵抗２３２は、一端が内部電源２４０に接続され、他端がトランジスタ２３３のコレクタ端子に接続されている。

トランジスタ２３３は、第１、第２実施形態のトランジスタ３４と同じものでよい。このトランジスタ２３３のベース端子は抵抗２３１に接続され、エミッタ端子はグランド配線５２に接続されている。

インバータ２３４は、抵抗２３１とトランジスタ２３３のコレクタ端子との間の電位が入力され、出力端子はマイコン２３５に接続される。インバータ２３４は、トランジスタ２３３がオフであるときは、入力電圧が内部電源２４０の電圧になるのでロー信号を出力し、トランジスタ２３３がオンになり、入力電圧が低下するとハイ信号を出力する。

マイコン２３５は、請求項の機能停止回路に相当し、ハイ信号が入力されると機能を停止させることを指示する信号を制御回路１０に出力する。

このように、トランジスタ２３３がオンになったときに、制御回路１０の機能を停止することでも、ＥＣＵ１の誤動作を抑制できる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、図７に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０を備え、また、インピーダンス低下回路３３０を備える。

インピーダンス低下回路３３０は、抵抗３３１、マイコン３３２、抵抗３３３、ＭＯＳＦＥＴ３３４を備える。マイコン３３２の出力端子はＭＯＳＦＥＴ３３４のゲート端子に接続されている。抵抗３３３は、一端が電源配線５１に接続され、他端がＭＯＳＦＥＴ３３４のドレイン端子に接続されている。この抵抗３３３は請求項の直列抵抗に相当する。ＭＯＳＦＥＴ３３４は、ｎチャンネル型であり、ソース端子はグランド配線５２に接続されている。

このマイコン３３２は、図８に示す処理を周期的に実行する。ステップＳ１では、入力電圧が閾値以上であるか否かを判断する。この判断がＮＯであれば図８の処理を終了する。

ステップＳ１の判断がＹＥＳになった場合にはステップＳ２に進む。ステップＳ２では、１分間、ＭＯＳＦＥＴ３３４をオンさせる。ＭＯＳＦＥＴ３３４がオンになると、抵抗３３３を通って、電源配線５１からグランド配線５２へ電流が流れるので、インピーダンスが低下する。

ＭＯＳＦＥＴ３３４をオンにしてから１分経過後、ステップＳ３において、ＭＯＳＦＥＴ３３４をオフにする。なお、１分は一例であり、ＭＯＳＦＥＴ３３４をオンにしている時間を１分以外の時間としてもよい。

この第４実施形態では、マイコン３３２は入力電圧が閾値以上であることを判断した場合に、コンデンサ２５の充電電圧の変動によらず、１分間、保護動作であるインピーダンス低下を継続する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ３３４のオンオフが頻繁に切り替わってしまうことを防止できる。なお、マイコン３３２は請求項の継続回路に相当する。

＜第５実施形態＞
第５実施形態では、図９に示すように、第２実施形態と同じ検出回路１２０を備え、また、インピーダンス低下回路４３０を備える。インピーダンス低下回路４３０は、抵抗４３１、４３２、４３３、ＭＯＳＦＥＴ４３４を備える。

抵抗４３１は、一端が、検出回路１２０のコンデンサ１２４のグランド配線５２側とは反対側の端と接続され、他端がＭＯＳＦＥＴ４３４のゲート端子に接続されている。抵抗４３２は、一端が抵抗４３１とＭＯＳＦＥＴ４３４のゲート端子の間に接続され、他端がグランド配線５２に接続されている。

抵抗４３３は、一端が電源配線５１に接続され、他端はＭＯＳＦＥＴ４３４のドレイン端子に接続されている。この抵抗４３３は請求項の直列抵抗に相当する。ＭＯＳＦＥＴ４３４は、ｎチャンネル型であり、ゲート端子は抵抗４３１、４３２に接続され、ソース端子はグランド配線５２に接続されている。

検出回路１２０のコンデンサ１２４の充電電圧が高いほど、ＭＯＳＦＥＴ４３４のゲート電圧が高くなり、ＭＯＳＦＥＴ４３４のオン抵抗が低下する。したがって、検出回路１２０のコンデンサ１２４の充電電圧が高いほど、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網のインピーダンスが低くなる。

検出回路１２０のコンデンサ１２４の充電電圧はノイズの電圧変動レベルを表していることから、この第５実施形態ではノイズの電圧変動レベルが大きいほど、ワイヤーハーネス７０、８０とＥＣＵ１とを含む回路網のインピーダンスが連続的に低下することになる。これにより、ノイズの電圧変動レベルが大きい場合にも、ＥＣＵ１の誤動作を抑制できる場合が多くなる。なお、ＭＯＳＦＥＴ４３４のゲート端子に入力される電圧がこのＭＯＳＦＥＴ４３４のオン電圧を下回るまで、電源配線５１の電圧変動レベルは低下する。

また、インピーダンス低下回路４３０は、第１、２実施形態のインピーダンス低下回路３０、１３０と同様、コンデンサ１２４の充電電圧で作動することから、消費電力も少なくできる。

＜第６実施形態＞
第６実施形態では、図１０に示すように、第１実施形態と同じ検出回路２０と、インピーダンス低下回路５３０を備える。インピーダンス低下回路５３０は、第４実施形態と同じ抵抗３３１、マイコン３３２、抵抗３３３、ＭＯＳＦＥＴ３３４に加えて、抵抗５３１、ＭＯＳＦＥＴ５３２を備える。

抵抗５３１は、一端が電源配線５１に接続され、他端がＭＯＳＦＥＴ５３２のドレイン端子に接続されている。この抵抗５３１は請求項の直列抵抗に相当する。ＭＯＳＦＥＴ５３２のゲート端子には、マイコン３３２からの信号が入力され、ソース端子はグランド配線５２に接続されている。

この第６実施形態では、マイコン３３２は、入力電圧の大きさに応じて、ＭＯＳＦＥＴ３３４、５３２をオンオフ制御する。具体的には、入力電圧が第１閾値以上かつ第２閾値未満であれば、ＭＯＳＦＥＴ３３４をオンさせる。入力電圧が第２閾値以上であれば、ＭＯＳＦＥＴ３３４、５３２をオンさせる。

なお、これらのＭＯＳＦＥＴ３３４、５３２をオフさせる時点は、入力電圧で決定してもよいし、第４実施形態と同様、オンさせてからの経過時間で決定してもよい。

この第６実施形態では、マイコン３３２に入力される電圧に応じて、オンさせるＭＯＳＦＥＴ３３４、５３２の数を切り替える。オンさせるＭＯＳＦＥＴ３３４、５３２の数が多いとインピーダンスがより低下する。したがって、第５実施形態と同様、第６実施形態でも、ノイズの電圧変動レベルが大きい場合にも、ＥＣＵ１の誤動作を抑制できる場合が多くなる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
たとえば、前述の実施形態のワイヤーハーネス７０は電源を供給していたが、このワイヤーハーネス７０が外部機器と通信をするための信号線であってもよい。また、電源をＥＣＵ１に供給するワイヤーハーネス７０とは別に、外部機器と通信をするためのワイヤーハーネスがＥＣＵ１に接続されていてもよい。

＜変形例２＞
前述の実施形態において、検出回路２０を用いていた部分に、検出回路１２０を用いてもよい。

＜変形例３＞
検出回路２０は、３つのツェナーダイオード２１〜２３を備えていたが、ツェナーダイオードの数は３つである必要はなく、たとえば、１つのみでもよい。

＜変形例４＞
前述の実施形態においてバイポーラトランジスタを用いている場所に、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴを代わりに用いてもよい。また、反対に、ＭＯＳＦＥＴを用いている場所にバイポーラトランジスタやＩＧＢＴを用いてもよい。

＜変形例５＞
インピーダンス低下回路３０において、抵抗３１とトランジスタ３４のベース端子との間に、継続回路として機能するマイコン３３２を備えていてもよい。

１：ＥＣＵ、１０：制御回路、２０：検出回路、３０：インピーダンス低下回路、５１：電源配線、５２：グランド配線、５３：終端抵抗、７０：ワイヤーハーネス、８０：ワイヤーハーネス、１２０：検出回路、１３０：インピーダンス低下回路、２３０：保護回路、２３４：インバータ、２３５：マイコン、２４０：内部電源、３３０：インピーダンス低下回路、３３２：マイコン、４３０：インピーダンス低下回路、５３０：インピーダンス低下回路、Ｃｓ：寄生容量、Ｌｓ：寄生インダクタンス

Claims

ワイヤーハーネス（７０、８０）を介して電源供給および外部機器との通信の少なくとも一方が行われる電子機器であって、
前記ワイヤーハーネスもしくは前記電子機器内部の回路網に重畳して生じる電圧変動を検出する検出回路（１２０）と、
前記検出回路により検出された電圧変動のレベルに基づいて、所定の保護動作を行う保護回路（３０、１３０、２３０、３３０、４３０、５３０）と、を備え、
前記検出回路は、前記回路網に生じる電圧変動により充電されるコンデンサ（１２４）と、前記コンデンサの上流に配置されて、電圧の変動成分を通過させて前記コンデンサに印加する電圧変動成分通過部（１２１）と、前記コンデンサとグランドとの間に接続されて、前記コンデンサの充電電圧をプルダウンさせるプルダウン抵抗（１３１）とを有し、
前記保護回路は、前記コンデンサの充電電圧が所定の回路作動電圧以上となったときに前記保護動作を行うことを特徴とする電子機器。
前記電圧変動成分通過部としてカップリングコンデンサを備える請求項１に記載の電子機器。
前記保護回路は、前記回路網におけるインピーダンスを低下させるインピーダンス低下回路（３０、１３０）を有し、前記保護動作として、前記インピーダンス低下回路により前記回路網におけるインピーダンスを低下させて、前記回路網における前記電圧変動を小さくすることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記保護回路は、前記電子機器の機能を停止させる機能停止回路（２３５）を有し、前記保護動作として、前記機能停止回路により前記電子機器の機能を停止させることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記保護回路は、前記回路網におけるインピーダンスを低下させるインピーダンス低下回路（３０、１３０、３３０、４３０、５３０）を有し、前記保護動作として、前記インピーダンス低下回路により前記回路網におけるインピーダンスを低下させて、前記回路網における前記電圧変動を小さくし、
前記インピーダンス低下回路は、前記回路網に接続され、前記コンデンサの充電電圧によりオンするトランジスタ（３４、３３４、４３４、５３２）と、前記トランジスタに対して直列接続された直列抵抗（３２、３３、３３３、４３３、５３１）とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
前記保護回路は、前記検出回路により検出された電圧変動が所定レベル以上であることに基づいて前記保護動作を開始した後、前記検出回路により検出された電圧変動によらず、前記保護動作を継続させる継続回路（３３２）を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子機器。
前記インピーダンス低下回路は、前記検出回路により検出された電圧変動のレベルに応じて、インピーダンスを連続的に低下させることを特徴とする請求項３または５に記載の電子機器。
前記インピーダンス低下回路は、互いに並列接続された、前記トランジスタおよび前記直列抵抗の組を複数組有していることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。