(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の負荷について個別に設けられ、半導体スイッチング素子により前記負荷をスイッチング駆動する複数の負荷駆動手段と、
前記複数の半導体スイッチング素子の制御端子に対してそれぞれ台形波状のパルス信号を出力し、前記台形波の立上り及び立下りの傾きを変更可能に構成されるパルス信号出力手段と、
外部より与えられる切替制御信号に応じて、前記複数の負荷のうち所定数以上を同時に駆動する場合には、駆動対象に対応する前記パルス信号出力手段の台形波の傾きを大きくする第１制御状態に設定し、前記複数の負荷のうち前記所定数未満を駆動する場合には、駆動対象に対応する前記パルス信号出力手段の台形波の傾きを、前記第１制御状態よりも小さくする第２制御状態に設定する傾き制御手段とを備え、
前記負荷駆動手段と、前記パルス信号出力手段と、前記傾き制御手段とを１つのモールドパッケージに収容して構成され、
前記負荷に供給する電源の電圧を調整する電圧調整手段を備え、
前記電圧調整手段は、前記第１制御状態では前記電源の電圧を低く設定し、前記第２制御状態では前記電源の電圧を高く設定することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
前記半導体スイッチング素子の発熱温度を検出する温度検出手段を備え、
前記傾き制御手段は、前記発熱温度が高い場合は前記第２制御状態における前記台形波の傾きを大きくし、前記発熱温度が低い場合は前記台形波の傾きを小さくするように変更することを特徴とする請求項１記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記負荷に供給する電源の電圧を調整する電圧調整手段を備え、
前記電圧調整手段は、前記傾き制御手段が前記第２制御状態における前記台形波の傾きをより小さく変更した場合は、それに応じて前記電源の電圧をより高く設定することを特徴とする請求項２記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記パルス信号出力手段と前記傾き制御手段とは一体に構成され、
前記複数の負荷を同時に駆動する数の変更と、前記第１制御状態，前記第２制御状態間における前記台形波の傾きの変更とが連動して行われることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記パルス信号出力手段は、前記半導体スイッチング素子の制御端子に対して、前記第１制御状態と前記第２制御状態とにそれぞれ対応して設けられる２つのプッシュプル型の出力段を介して前記パルス信号を選択的に出力可能に構成され、
前記傾き制御手段は、前記第１制御状態，前記第２制御状態に対応する出力段を介して前記パルス信号を出力する場合に、それぞれの駆動電流の供給量に差を設けるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記パルス信号出力手段は、前記半導体スイッチング素子の制御端子に直列に挿入する抵抗素子の抵抗値を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
前記パルス信号出力手段は、前記半導体スイッチング素子の制御端子とグランドとの間に接続されるコンデンサの容量を変更するように構成されていることを特徴とする請求項１から４又は６の何れか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項８】
前記複数の負荷は、車両の乗員が携帯する通信機と通信する車室外アンテナであり、
前記傾き制御手段は、前記車両に搭載される受信機が前記通信機からの応答を最初に受信するまでは、前記複数の車室外アンテナを前記第１制御状態で同時に駆動して電波信号を送信させ、前記受信機が前記通信機からの応答を受信した後、前記通信機に最も近い車室外アンテナを特定するため、前記複数の車室外アンテナを前記第２制御状態で順次個別に駆動して電波信号を送信させるように切り替えることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項９】
前記負荷駆動手段は、Ｈブリッジ回路で構成されていることを特徴とする請求項８記載の負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の負荷について個別に設けられ、半導体スイッチング素子により前記負荷をスイッチング駆動する複数の負荷駆動手段を備える負荷駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子により負荷を駆動するＩＣについては、集積化が進んだ結果、パッケージの熱容量に対する制約も大きくなっている。そのため、スイッチング動作について、スイッチング素子のオン抵抗と動作パターンに応じて発生する熱を計算することで、使用するパッケージを選択したり、各機能の実装可否を決定している。また一方で、スイッチング動作に伴う電流変化が高調波ノイズを発生し、例えば車両に搭載される電子機器についてはＡＭラジオにノイズを干渉させたり、ＦＭラジオの受信感度を低下させる等の影響を及ぼす。
上記のノイズ発生を抑制するには、スイッチング動作に伴う出力電流波形を正弦波に近付けることが有効ではあるが、やはりそれに伴い出力能力が低下したり、スイッチング素子の駆動回路の発熱量が多くなるため、ＩＣを１つのパッケージに実装することが困難になる。
【０００３】
特許文献１には、車両のスマートエントリシステムについて上記のような問題を解決するため、電源の投入状態やドアのロック／アンロック状態に応じて電波信号を送信するアンテナを正弦波駆動，矩形波駆動に切り替えたり、駆動対象とするアンテナが車外用か車内用かに応じて同様に切替えを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１６８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スマートエントリシステムでは、駐車中に複数の出力チャネル（アンテナ）より電波信号を送信してスマートキー（電子キー）を所持している人を探索し、当該人を検出した後は、１つの出力チャネルのみで通信を行うものがある。しかしながら、特許文献１では、スマートエントリシステムが出力チャネル数を切替えることに対応して、ノイズの抑制とスイッチング損失の低減とを図ることについては着目していない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の負荷の駆動状態に応じて、スイッチング損失の低減とノイズの抑制とを図ることができる負荷駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の負荷駆動装置によれば、負荷駆動手段と、パルス信号出力手段と、傾き制御手段とを１つのモールドパッケージに収容して、パルス信号出力手段を、複数の半導体スイッチング素子の制御端子にそれぞれ台形波状のパルス信号を出力する場合、台形波の立上り及び立下りの傾きを変更可能に構成する。そして、傾き制御手段は、外部より与えられる切替制御信号に応じて、複数の負荷のうち所定数以上を同時に駆動する場合は、その駆動対象に対応する台形波の傾きを第１制御状態に設定し、所定数未満を駆動する場合には、その駆動対象に対応する台形波の傾きを第１制御状態よりも小さくする第２制御状態に設定する。
【０００７】
斯様に構成すれば、同時に駆動する負荷の数が多い場合は、パルス信号である台形波の傾きを大きくしてスイッチング損失の低減を優先し、同時に駆動する負荷の数が少ない場合は台形波の傾きを小さくしてノイズの低減を優先する。したがって、負荷駆動手段,パルス信号出力手段,傾き制御手段を１つのモールドパッケージに収容した場合でも、複数の負荷の駆動状態に応じて、スイッチング損失を低減して発熱を抑制しながらノイズの抑制も適切に図ることができる。
【０００８】
そして、電圧調整手段は、第１制御状態では負荷に供給する電源の電圧を低く設定し、第２制御状態では電源の電圧を高く設定する。すなわち、パルス信号である台形波の傾きを小さくすると負荷の駆動効率が低下するため、電源電圧を上昇させて効率の低下を補償することができる。
【０００９】
請求項２記載の負荷駆動装置によれば、傾き制御手段は、温度検出手段により検出される半導体スイッチング素子の発熱温度が高い場合は第２制御状態での台形波の傾きを大きくし、上記発熱温度が低い場合は傾きを小さくするように変更する。したがって、第２制御状態において、半導体スイッチング素子の発熱状態とノイズの抑制とをバランスさせることができる。
【００１０】
請求項３記載の負荷駆動装置によれば、電圧調整手段は、傾き制御手段が第２制御状態での台形波の傾きをより小さく変更した場合は、それに応じて負荷に供給する電源の電圧をより高く設定する。したがって、請求項１と同様に、負荷の駆動効率の低下を補償することができる。
【００１１】
請求項４記載の負荷駆動装置によれば、パルス信号出力手段と傾き制御手段とを一体に構成して、複数の負荷を同時に駆動する数の変更と、第１制御状態，第２制御状態間における台形波の傾きの変更とを連動して行うようにする。したがって、これらの制御を一括して行うことができる。
【００１２】
請求項５記載の負荷駆動装置によれば、パルス信号出力手段を、半導体スイッチング素子の制御端子に対し、第１制御状態と第２制御状態とにそれぞれ対応して設けられるプッシュプル型の出力段を介してパルス信号を選択的に出力可能とする。そして、傾き制御手段を、第１制御状態，第２制御状態に対応する出力段を介してパルス信号を出力する場合に、それぞれの駆動電流の供給量に差を設けるように構成する。したがって、第１制御側の出力段よりパルス信号を出力する場合は駆動電流量を多くし、第２制御側の出力段よりパルス信号を出力する場合は駆動電流量を少なくすることで、台形波の傾きを各制御状態に対応して変化させることができる。
【００１３】
請求項６又は７記載の負荷駆動装置によれば、パルス信号出力手段は、半導体スイッチング素子の制御端子に直列に挿入する抵抗素子の抵抗値を変更するように（請求項６）、又は前記制御端子とグランドとの間に接続されるコンデンサの容量を変更するように（請求項７）構成する。すなわち、制御端子の入力抵抗値（請求項６）又は入力容量（請求項７）を変更することで、台形波の傾きを制御できる。
【００１４】
請求項８記載の負荷駆動装置によれば、複数の負荷を、車両の乗員が携帯する通信機と通信する車室外アンテナとする。この場合、傾き制御手段は、車両に搭載される受信機が前記通信機からの応答を最初に受信するまでは、複数の車室外アンテナを第１制御状態で同時に駆動して電波信号を送信させる。そして、受信機が通信機からの応答を受信した後は、通信機に最も近い車室外アンテナを特定するため、複数の車室外アンテナを第２制御状態で順次個別に駆動して電波信号を送信させるように切り替える。
【００１５】
すなわち、このように通信機を携帯した乗員が車両に接近したことを検知するまでは、複数の車室外アンテナを同時に駆動して電波信号を送信して通信機からの応答を待つ必要がある。そして、一旦通信機から応答があれば、次は複数の車室外アンテナを順次個別に駆動して電波信号を送信し、再度通信機から応答があった場合に最も近い車室外アンテナを特定する。したがって、最初の制御段階では第１制御状態によって半導体スイッチング素子の発熱を制限し、次の制御段階では第２制御状態によってノイズの発生を抑制することができる。
【００１６】
請求項９記載の負荷駆動装置によれば、負荷駆動手段をＨブリッジ回路で構成する。すなわち、アンテナを負荷とする場合にＨブリッジ回路で駆動すれば、より高い送信電力で出力を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施例であり、負荷駆動装置の構成を示す図
【図２】（ａ）は４チャネル駆動時、（ｂ）は１チャネル駆動時のパルス信号波形を示す図
【図３】第２実施例であり、負荷をハイサイド駆動する場合の構成を示す図
【図４】第３実施例であり、負荷をローサイド駆動する場合の構成を示す図
【図５】第４実施例を示す図１相当図
【図６】第５実施例を示す図５相当図
【図７】第６実施例を示す図５の一部相当図
【図８】第７実施例であり、車両の各部に取り付けられたアンテナの位置を示す図
【図９】スマートエントリシステムの構成を示す機能ブロック図
【図１０】図１の一部相当図
【図１１】処理シーケンスを示す図
【図１２】電源電圧の調整を説明する図
【図１３】第８実施例を示す図３相当図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施例）
以下、第１実施例について図１及び図２を参照して説明する。本実施例では、パルス信号により複数の負荷を同時に駆動する場合と、各負荷を個別に駆動する場合とでパルス信号としての台形波の傾きを変化させるように駆動装置を構成する。図１は、負荷駆動装置１の構成を示す。負荷駆動装置１は、複数，例えば４つの負荷２Ａ〜２Ｄに対して個別にハーフブリッジ回路（負荷駆動手段）３Ａ〜３Ｄを設けている（以下、特に区別が必要な場合を除いて符号のＡ〜Ｄを省略する）。
【００１９】
ハーフブリッジ回路３は、電源線４とグランドとの間に接続されるＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）５，６の直列回路で構成されており、両者の共通接続点とグランドとの間に負荷２が接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５，６のゲート（制御端子）には、上側，下側それぞれのパルス信号が、台形波傾き制御プリドライバ（パルス信号出力手段，傾き制御手段）７及びチャネル切り替えスイッチ８Ｈ，８Ｌを介して与えられる。台形波傾き制御プリドライバ７は、内部で生成した矩形波状のパルス信号の立上がり，立下りに所定の傾きを付与することで台形波状にして、上側，下側それぞれの信号をチャネル切り替えスイッチ８Ｈ，８Ｌに出力する。
【００２０】
負荷駆動装置１には、図示しない外部の上位制御装置から切替制御信号と、負荷２Ａ〜２Ｄの何れを駆動対象とするかを選択するための選択信号とが与えられている。切替制御信号は、負荷２Ａ〜２Ｄの全てを同時に駆動するか、何れか１つだけを選択して駆動するかをハイ，ローの二値レベルで示すもので、台形波傾き制御プリドライバ７，チャネル切り替えスイッチ８，出力補正部９に与えられている。例えば切替制御信号がハイレベルの場合は４つの負荷２Ａ〜２Ｄを同時に駆動する４チャネル駆動（第１制御状態）を示し、切替え制御信号がローレベルの場合は、それらのうち何れか１つだけ駆動する１チャネル駆動（第２制御状態）を示す。台形波傾き制御プリドライバ７は、４チャネル駆動の場合は台形波の立ち上がり，立下りの傾きを大きく設定し、１チャネル駆動の場合は前記傾きを小さく設定する。
【００２１】
選択信号は、切替え制御信号がローレベルの場合に負荷２Ａ〜２Ｄの何れを駆動対象とするかを示す２ビットのデータであり、エンコーダ１０に与えられている。エンコーダ１０は、切替え制御信号と共に２ビットの選択信号をエンコードして、チャネル切り替えスイッチ８Ｈ，８Ｌに、各ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５Ａ〜５Ｄ，６Ａ〜６Ｄのゲートに挿入されているスイッチの何れか１つをオンするか、若しくは全てをオンするための制御信号を出力する。
【００２２】
また、負荷駆動装置１に対しては、電源＋ＢがＰＮＰトランジスタ（電圧調整手段）１１を介して供給されており、ＰＮＰトランジスタ１１のエミッタが電源＋Ｂに接続され、コレクタが電源線４に接続されている。ＰＮＰトランジスタ１１のベースはオペアンプ（電圧調整手段）１２の出力端子に接続されており、オペアンプ１２の反転入力端子は出力補正部９の出力端子に接続されている。電源線４とグランドとの間には、抵抗素子１３及び１４の直列回路が接続されており、それらの共通接続点はオペアンプ１２の非反転入力端子に接続されている。
【００２３】
出力補正部９は、オペアンプ１２に比較用の基準電圧を出力するが、４チャネル駆動の場合は基準電圧を低く設定し、１チャネル駆動の場合は基準電圧を高く設定する。また、図１において破線で囲んだ部分は、負荷駆動装置１がワンチップで構成されている部分を示す。すなわち、負荷２とＰＮＰトランジスタ１１は負荷駆動装置１に外付けされている。また、ワンチップで構成されている部分は樹脂によりモールドされて１つのパッケージにされている。
【００２４】
次に、本実施例の作用について図２を参照して説明する。負荷駆動装置１に与えられる切替え制御信号がハイレベルで４チャネル駆動の場合、台形波傾き制御プリドライバ７は台形波の立ち上がり，立下りの傾きが大きくなるように設定し、出力補正部９は、オペアンプ１２に出力する基準電圧を低めに設定する。また、エンコーダ１０は、チャネル切り替えスイッチ８の全てのスイッチがオンするように制御信号を出力する。その結果、ハーフブリッジ回路３Ａ〜３Ｄを構成するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５，６に出力されるパルス信号は、図２（ａ）に示すような波形（片側のみ示す）となる。
【００２５】
一方、切替え制御信号がローレベルで１チャネル駆動の場合、台形波傾き制御プリドライバ７は台形波の立ち上がり，立下りの傾きが小さくなるように設定し、出力補正部９は、オペアンプ１２に出力する基準電圧を高めに設定する。また、エンコーダ１０は、チャネル切り替えスイッチ８において、選択信号により指定された何れか１つ（例えば負荷２Ａとする）のスイッチだけがオンするように制御信号を出力する。その結果、ハーフブリッジ回路３Ａを構成するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５，６に出力されるパルス信号は、図２（ｂ）に示すような波形となる。
したがって、４チャネル駆動の場合には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５，６の発熱を抑制することを優先し、１チャネル駆動の場合には、スイッチング制御によるノイズの発生を抑制が優先されることになる。
【００２６】
以上のように本実施例によれば、台形波傾き制御プリドライバ７が、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５，６のゲートに対してそれぞれ台形波状のパルス信号を出力する場合に、台形波の立上り及び立下りの傾きを変更可能に構成し、４チャネル駆動の場合は傾きを大きく、１チャネル駆動の場合は台形波の傾きを小さくする構成とした。したがって、ハーフブリッジ回路３Ａ〜３Ｄが１つのチップ上に搭載され、且つ１つのパッケージに収容されることで発熱量を抑制する必要がある場合に、同時に駆動する負荷２の数が多い場合はスイッチング損失の低減を優先し、同時に駆動する負荷２の数が少ない場合はノイズの低減を優先し、スイッチング損失の低減とノイズの抑制とを適切に図ることができる。また、オペアンプ１２は、４チャネル駆動の場合は電源電圧を低く設定し、１チャネル駆動の場合は電源電圧を高く設定するので、負荷２の駆動効率の低下を補償することができる。
【００２７】
（第２実施例）
図３は本発明の第２実施例であり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例は、第１実施例の台形波傾き制御プリドライバ７に相当する構成部分をより具体的に示すもので、負荷及びその駆動回路については１つのみ示すが、実際にはこれらが複数存在する。図３は、負荷２をＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５（負荷駆動手段）によりハイサイド駆動する場合であり、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５のゲートには抵抗素子１５を介してパルス信号が与えられる。また、上記ゲートは、コンデンサ１６と、スイッチ１７及びコンデンサ１８（パルス信号出力手段）の直列回路との並列回路を介してグランドに接続されている。そして、スイッチ１７のオンオフは、切替え制御信号により制御される。
【００２８】
次に第２実施例の作用について説明する。例えば第１実施例と同様に４チャネル駆動の場合にはスイッチ１７がオフされて、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５のゲートには、コンデンサ１６のみが接続される。また、１チャネル駆動の場合には、スイッチ１７がオンされて、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５のゲートには、コンデンサ１８も並列に接続される。斯様に制御する結果、４チャネル駆動の場合はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５のゲートに接続されるＲＣフィルタの時定数が小さくなって、パルス信号；台形波の立ち上がり，立下りの傾きは小さくなる。一方、１チャネル駆動の場合はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５のゲートに接続されるＲＣフィルタの時定数が大きくなって、台形波の立ち上がり，立下りの傾きは大きくなる。
以上のように第２実施例によれば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５のゲートとグランドとの間に接続されるコンデンサ１６，１８により容量を変更し、ＲＣフィルタの時定数を変更することで台形波の傾きを制御できる。
【００２９】
（第３実施例）
図４は第３実施例であり、第２実施例と異なる部分のみ説明する。第３実施例は、負荷２をＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６（負荷駆動手段）によりローサイド駆動する場合であり、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートには抵抗素子１５を介してパルス信号が与えられる。また、上記抵抗素子１５に、スイッチ１９及び抵抗素子２０（パルス信号出力手段）の直列回路が並列に接続されており、スイッチ１９のオンオフは、切替え制御信号により制御される。
【００３０】
次に第３実施例の作用について説明する。第１実施例と同様に４チャネル駆動の場合にはスイッチ１９がオンされて、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートには、抵抗素子１５と抵抗素子２０とが並列に接続される。また、１チャネル駆動の場合にはスイッチ１９がオフされて、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートには抵抗素子１５のみが接続される。斯様に制御する結果、４チャネル駆動の場合はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに接続される抵抗素子の抵抗値が小さくなるので、ゲート容量とで構成されるＲＣフィルタの時定数が小さくなって、パルス信号；台形波の立ち上がり，立下りの傾きは小さくなる。一方、１チャネル駆動の場合はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに接続されるＲＣフィルタの時定数が大きくなって、台形波の立ち上がり，立下りの傾きは大きくなる。
以上のように第３実施例によれば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに接続される抵抗素子１５，２０により抵抗値を変更し、ＲＣフィルタの時定数を変更することで台形波の傾きを制御できる。
【００３１】
（第４実施例）
図５は第４実施例であり、第３実施例と異なる部分のみ説明する。第４実施例は、第３実施例と同様にローサイド駆動の場合を示すが、各ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６Ａ〜６Ｄに対して（図５では６Ａ，６Ｄのみ示す）、それぞれ２つの駆動回路；第１駆動回路２１，第２駆動回路２２（何れもパルス信号出力手段，傾き制御手段）を並列に接続した構成となっている。第１駆動回路２１は、電源＋Ｂとグランドとの間に接続される、ＰＮＰトランジスタ２３，抵抗素子２４及び２５，ＮＰＮトランジスタ２６の直列回路を備えており、抵抗素子２４及び２５の共通接続点は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに接続されている。
【００３２】
また、ＰＮＰトランジスタ２３のベースは抵抗素子２７を介して共通に接続され、ＮＰＮトランジスタ２６のベースは抵抗素子２８を介して共通に接続されている。そして、これらのベースには、４チャネル駆動用の共通のパルス信号が与えられる。すなわち、第１駆動回路２１は、ＰＮＰトランジスタ２３，ＮＰＮトランジスタ２６からなるプッシュプル型の出力段を備えている。
【００３３】
一方、第２駆動回路２２は、電源＋Ｂとグランドとの間に接続される、電流源２９，ＰＮＰトランジスタ３０，ＮＰＮトランジスタ３１，電流源３２の直列回路を備えており、ＰＮＰトランジスタ３０，ＮＰＮトランジスタ３１の共通接続点（コレクタ）は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに接続されている。また、ＰＮＰトランジスタ３０，ＮＰＮトランジスタ３１のベースには、１チャネル駆動用の個別のパルス信号がそれぞれ与えられる。
すなわち、第２駆動回路２２も、ＰＮＰトランジスタ３０，ＮＰＮトランジスタ３１からなるプッシュプル型の出力段を備えている。そして、第１駆動回路２１により抵抗素子２４，２５を介してＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに供給される駆動電流は、第２駆動回路２２により電流源２９，３２を介して上記ゲートに供給される駆動電流よりも大きくなるように設定されている。以上が負荷駆動装置３３を構成している。
【００３４】
次に、第４実施例の作用について説明する。４チャネル駆動の場合は、第２駆動回路２２のＰＮＰトランジスタ３０，ＮＰＮトランジスタ３１のベースにそれぞれハイ，ローレベルの信号が与えられ、第２駆動回路２２は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに対してハイインピーダンス状態となる。そして、第１駆動回路２１のＰＮＰトランジスタ２３，ＮＰＮトランジスタ２６のベースには共通のパルス信号が与えられる。これにより、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートには、抵抗素子２４，２５を介すことで立ち上がり、立下りの傾きが大きい台形波のパルス信号が出力される。
【００３５】
一方、１チャネル駆動の場合は、第１駆動回路２１のＰＮＰトランジスタ２３，ＮＰＮトランジスタ２６のベースにそれぞれハイ，ローレベルの信号が与えられ、第１駆動回路２１は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに対してハイインピーダンス状態となる。そして、駆動対象となる負荷２に対応する第２駆動回路２２のＰＮＰトランジスタ３０，ＮＰＮトランジスタ３１のベースにはパルス信号が与えられる。これにより、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートには、電流源２９，３０を介すことで立ち上がり、立下りの傾きが小さい台形波のパルス信号が出力される。
【００３６】
以上のように第４実施例によれば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のゲートに対し、４チャネル駆動時と１チャネル駆動時とにそれぞれ対応して設けられる第１駆動回路２１，第２駆動回路２２を介してパルス信号を選択的に出力可能とする。そして、第１駆動回路２１，第２駆動回路２２がそれぞれパルス信号を出力する場合に、それぞれの駆動電流の供給量に差を設けるように構成した。
したがって、第１駆動回路２１よりパルス信号を出力する場合は駆動電流量を多くし、第２駆動回路２２よりパルス信号を出力する場合は駆動電流量を少なくすることで、台形波の傾きを各制御状態に対応するように変化させることができ、複数の負荷２を同時に駆動する数の変更と、４チャネル／１チャネル駆動時における台形波の傾きの変更とを連動して行うことができる。
【００３７】
（第５実施例）
図６は第５実施例であり、第４実施例と異なる部分のみ説明する。第５実施例は、第４実施例の第２駆動回路２２を、第２駆動回路３４に置き換えて構成されている。電源には、カレントミラー回路（傾き制御手段）３５を構成するＰＮＰトランジスタ３５ａ，３５ｂのエミッタが接続されており、これらのベースは、ＰＮＰトランジスタ３５ａのコレクタに接続されている。ＰＮＰトランジスタ３５ｂのコレクタは、ＰＮＰトランジスタ３０のエミッタに接続されている。
【００３８】
グランドには、カレントミラー回路（傾き制御手段）３６を構成するＮＰＮトランジスタ３６ａ，３６ｂ，３６ｃのエミッタが接続されており、これらのベースは、ＮＰＮトランジスタ３６ａのコレクタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ３６ｂのコレクタはＰＮＰトランジスタ３５ａのコレクタに接続され、ＮＰＮトランジスタ３６ｃのコレクタは、ＮＰＮトランジスタ３１のエミッタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ３６ａのコレクタは、抵抗素子３７及び電流源３８の直列回路を介して電源に接続されている。
【００３９】
また、電源とグランドとの間には、電流源３９及び複数のダイオードの直列回路からなるダイオード群（温度検出手段）４０が接続されており、両者の共通接続点は、抵抗素子４１を介してオペアンプ４２の反転入力端子に接続されている。尚、図示の都合上対応していないが、ダイオード群４０は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の温度を検出するためその近傍に配置されている。オペアンプ４２の非反転入力端子には、抵抗素子４３を介して基準電圧が与えられており、出力端子は抵抗素子３７と電流源３８との共通接続点に接続されている。また、オペアンプ４２の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗素子４４が接続されている。すなわち、オペアンプ４２は差動増幅回路（傾き制御手段）４５を構成しており、ダイオード群４０のアノード電圧と、基準電圧との差分を増幅して出力する。以上が負荷駆動装置４６を構成している。
【００４０】
次に、第５実施例の作用について説明する。４チャネル駆動時については、第１駆動回路２１により第４実施例と同様の動作となる。１チャネル駆動時については、第２駆動回路３４のＰＮＰトランジスタ３０，ＮＰＮトランジスタ３１を介し、カレントミラー回路３５，３７により駆動電流が供給される。この場合、ダイオード群４０のアノード電位ＶTは、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の温度が上昇するのに伴い低下するので、オペアンプ４２の出力電圧は大きくなり、カレントミラー回路３６，３５に流れるミラー電流は増加する。したがって、台形波の傾きはより大きくなるように変化する。
【００４１】
逆に、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の発熱温度が低下すれば、ダイオード群４０のアノード電位ＶTは上昇するのでオペアンプ４２の出力電圧は小さくなり、カレントミラー回路３６，３５に流れるミラー電流は減少する。したがって、台形波の傾きはより小さくなるように変化する。すなわち、動作環境温度の変化も含んだＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の発熱温度が上昇すれば台形波の傾きを大きくし、発熱温度が低下すれば台形波の傾きを小さくするように変更する。
【００４２】
以上のように第５実施例によれば、差動増幅回路４５及びカレントミラー回路３５，３６は、ダイオード群４０により検出されるＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の発熱温度が高い場合は１チャネル駆動時の台形波の傾きを大きくし、上記発熱温度が低い場合は傾きを小さくするように変更するので、１チャネル駆動時において、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の発熱状態とノイズの抑制とをバランスさせることができる。
【００４３】
（第６実施例）
図７は第６実施例である。第５実施例では、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の発熱状態に応じて１チャネル駆動時の台形波の傾きを変更するようにしたが、第６実施例では、その傾きの変更に伴い電源電圧についても変更する場合を示す。すなわち、第１実施例においてＰＮＰトランジスタ１１及びオペアンプ１２により電源電圧を調整した構成を利用し、抵抗素子１３及び１４の共通接続点はオペアンプ１２の反転入力端子に接続し、抵抗素子１４とグランドとの間にはダイオード群４０を接続する。そして、オペアンプ１２の非反転入力端子には、別途比較用の基準電圧を与え、オペアンプ１２の出力信号によってトランジスタ１１を制御する。尚、オペアンプ１２を中心とする増幅回路は、第５実施例の差動増幅回路４５と同様に構成しても良い。
【００４４】
斯様に構成すれば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６の発熱温度が低下するとアノード電位ＶTが上昇し、基準電圧との差電圧が小さくなるので、トランジスタ１１のベース電位が低下して電源線４の電圧は上昇する。すなわち、１チャネル駆動時に台形波の傾きを小さくすると、それに伴い出力が低下して負荷２の駆動効率が低下するので、第６実施例のように電源電圧を上昇させることで効率の低下を補償することができる。
【００４５】
（第７実施例）
図８ないし図１２は、車両のスマートエントリシステムに適用した場合の第７実施例を示す。スマートエントリシステムでは、図８又は図９に示すように、車室外に複数設置された例えば４つの車室外アンテナ５１（１）〜５１（４）と、車室内に複数設置された例えば３つの車室外アンテナ５２（１）〜５２（３）とにより、車両の乗員（ドライバ）が携帯するスマートキー（電子キー，通信機）５３と電波信号により通信を行うことで、車両のドアのロック／アンロックを行うものである。
【００４６】
図９は、スマートエントリシステムの構成を示す機能ブロック図である。車両には、電子キーＥＣＵ（傾き制御手段）５４，エンジンＥＣＵ５５，ステアリングロックＥＣＵ５６等の各ＥＣＵ（Electronic Control Unit）があり、これらは例えば車載ＬＡＮなどによって相互に通信を行う。電子キーＥＣＵ５４には、各ドアのロックアクチュエータ（図示せず）を制御するドアロック制御部５７（１）〜５７（４）が接続されており、電子キーＥＣＵ５４は、スマートキー５３との通信状況に応じて各ドアロック制御部５７に制御信号を出力する。
【００４７】
また、電子キーＥＣＵ５４は、車室外アンテナ駆動部（傾き制御手段）５８を介して各車室外アンテナ５１を駆動制御し、車室内アンテナ駆動部５９を介して各車室外アンテナ５２を駆動制御する。車室外アンテナ駆動部５８は、４つの車室外アンテナ５１（１）〜５１（４）をそれぞれ駆動する駆動回路がワンチップに搭載され、樹脂モールドでパッケージ化されて構成されている。車室内アンテナ駆動部５９も同様に、３つの車室内アンテナ５２（１）〜５２（３）をそれぞれ駆動する駆動回路がワンチップに搭載されて、樹脂モールドでパッケージ化されて構成されている。
【００４８】
また、電子キーＥＣＵ５４には、車室内においてスマートキー５３が送信した電波信号を受信アンテナ６０で受信する受信機６１が接続されている。一方、スマートキー５３は、携帯機ＥＣＵ６２と、これに接続される受信アンテナ６３及び受信機６４と、送信アンテナ６５及び送信機６６とを備えている。
【００４９】
図１０は、車室外アンテナ駆動部５８に搭載される駆動回路を１チャネル分だけ示すものである。駆動回路（負荷駆動手段）６７（１）は、４つのＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）６８〜７１によりＨブリッジ回路を構成しており、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６８及び６９の共通接続点と、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ７０及び７１の共通接続点との間には、ＬＣ直列回路で示す車室外アンテナ５１（１）が接続されている。
【００５０】
台形波傾き制御プリドライバ７と、４つのＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６８〜７１との間には、チャネル切り替えスイッチ８Ｈ，８Ｌに替わるチャネル切り替えスイッチ７２Ｈ，７２Ｌが挿入されており、選択信号によって車室外アンテナ５１（１）が選択されると、チャネル切り替えスイッチ７２ＨはＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６８及び７０のゲートに接続されているスイッチをオンし、チャネル切り替えスイッチ７２ＬはＮチャネルＭＯＳＦＥＴ７１及び７２のゲートに接続されているスイッチをオンする。以上が負荷駆動装置７３を構成している。
【００５１】
次に、第７実施例の作用について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は、電子キーＥＣＵ５４を中心に行われる処理のシーケンスを示す。スマートキー５３との通信が開始される前である「乗車待ち」の状態では、電子キーＥＣＵ５４は、（Ａ）車室外アンテナ５１（１）〜５１（４）を同時に駆動して起動要求信号を送信する。この状態から、スマートキー５３を携帯したドライバが車両に近付くことで、スマートキー５３が上記起動要求信号を受信すると、アクノリッジ信号を車両側に送信する。
【００５２】
上記アクノリッジ信号を受信機６４が受信して電子キーＥＣＵ５４が認識すると、次は、（Ｂ）車室外アンテナ５１（１）〜５１（４）を順次シリアルに駆動して起動要求信号を送信し、返信されるアクノリッジ信号を受信する。この時、電子キーＥＣＵ５４は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）によりそれぞれの受信信号強度を計測し、受信信号強度が最も強かった返信に対応する、すなわちスマートキー５３に最も近い位置にある車室外アンテナ５１を特定する。
【００５３】
上記特定したものが例えば車室外アンテナ５１（１）であれば、（Ｃ）次にその車室外アンテナ５１（１）からＩＤ要求信号を送信し、そのＩＤ要求信号を受信したスマートキー５３がＩＤコードを送信すると電子キーＥＣＵ５４はＩＤコードの照合を行う。そして、ＩＤコードが予め記憶されているものと一致し照合結果がＯＫであれば、ドアロック制御部５７（１）に制御信号を送信してドアをアンロックさせる。以降は、（Ｄ）車室内アンテナ５２（１）〜５２（３）を順次シリアルに駆動して、車室内のスマートキー５３と通信を行う。
【００５４】
以上の制御シーケンスにおいて、（Ａ）から（Ｂ）に移行する際に、車室外アンテナ駆動部５８は、４つの車室外アンテナ５１（１）〜５１（４）を同時に駆動する状態（４チャネル駆動）から、それらを１つずつシリアルに駆動する状態（１チャネル駆動）に切り替わる。その際に、第１実施例で示したように、台形波傾き制御プリドライバ７は、４チャネル駆動時には台形波の立ち上がり，立下りの傾きが大きくなるように設定し、１チャネル駆動の場合は台形波の立ち上がり，立下りの傾きが小さくなるように設定する。
【００５５】
また、出力補正部９は、４チャネル駆動時は電源線４の電圧を低めに設定し、４１チャネル駆動時は電源線４の電圧を高めに設定する。この制御に関して、第７実施例のアプリケーションに対応した説明を図１２に示す。パルス信号である台形波の立ち上がり／立下りの傾きが（ａ）の上段に示す程度の場合に、車室外アンテナ５１の電波到達エリアは同下段に示す程度であるとする。
この状態から、台形波の立ち上がり／立下りの傾きを（ｂ）の上段に示すように小さくすると、実質的に出力電力が低下するため電波到達エリアは同下段に示すように狭くなる。そこで、（ｃ）の上段に示すように電電電圧を上昇させることで、電波到達エリアが（ａ）と同等になるように補償する。
【００５６】
以上のように第７実施例によれば、複数の負荷を、車両の乗員が携帯するスマートキー５３と通信する車室外アンテナ５１とする。この場合、電子キーＥＣＵ５４及び車室外アンテナ駆動部５８は、受信機６１がスマートキー５３からの応答を最初に受信するまでは、複数の車室外アンテナ５１（１）〜５４（４）を同時に駆動して電波信号を送信させ、受信機６１がスマートキー５３からの応答を受信した後は、スマートキー５３に最も近い車室外アンテナ５１を特定するため、それらを順次シリアルに駆動して電波信号を送信させるように切り替えるようにした。したがって、最初の制御段階では第１制御状態によってＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６８〜７１の発熱を制限し、次の制御段階では第２制御状態によってノイズの発生を抑制することができる。また、駆動回路６７をＨブリッジ回路で構成したので、車室外アンテナ５１を負荷とする場合により高い送信電力で出力を行うことが可能となる。
【００５７】
（第８実施例）
図１３は第８実施例であり、第２実施例と異なる部分について説明する。第８実施例は、入力信号としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号（パルス信号）が与えられる場合である。この時、図３相当図である図１３では、コンデンサ１６，１８と、スイッチ１７とを削除して、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ５のゲートに抵抗素子１５のみを接続した構成とする。これにより、入力されるＰＷＭ信号のデューティが変化するのに応じて、出力される台形波の傾きを変化させることができる。すなわち、デューティが小であれば傾きは小さくなり、デューティが大であれば傾きは大きくなる。
【００５８】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
複数の負荷について、所定数以上を同時に駆動する第１制御状態と、所定数未満の負荷を駆動する第２駆動状態については、４個全てと１個のみに限ることはない。第１制御状態で駆動対象とする負荷の数は５個以上又は３個以下でも良く、第２制御状態で駆動対象とする負荷の数は第１制御状態よりも少なければ良い。これは、個別の設計に応じて許容する発熱レベルとノイズレベルとの関係に基づいて適宜決定すれば良い。
第２，第３実施例において、ハイサイド駆動，ローサイド駆動を入れ替えても良い。また、コンデンサ，抵抗素子の接続の並列，直列の関係を逆にして、第１，第２制御状態におけるスイッチのオン，オフの関係を逆にしても良い。
【００５９】
第４実施例において、電流の大小関係はそのままとして、抵抗素子と電流源とを入れ替えても良いし、双方共に抵抗素子を用いたり、双方共に電流源を用いても良い。
第７実施例において、駆動回路を第１実施例と同様にハーフブリッジ回路で構成しても良い。
第８実施例を、第４実施例のローサイド駆動の場合に適用しても良い。
複数の負荷駆動手段，パルス信号出力手段，傾き制御手段とは、必ずしも同一の半導体チップ上に構成されている必要はなく、少なくとも１つのモールドパッケージに収容されていれば良い。
【００６０】
負荷はアンテナに限ることなく、モータやランプなどでも良い。
半導体スイッチング素子はＮチャネルＭＯＳＦＥＴに限ることなく、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ，パワートランジスタ等でも良い。
温度検出手段は、サーミスタなどを用いても良い。
車両のスマートエントリシステムに適用するものに限らず、複数の負荷を同時に駆動する数を変更するものであれば適用が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
図面中、１は負荷駆動装置、２は負荷、３はハーフブリッジ回路（負荷駆動手段）、５，６はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）、７は台形波傾き制御プリドライバ（パルス信号出力手段，傾き制御手段）、１１はＰＮＰトランジスタ（電圧調整手段）、１５は抵抗素子（パルス信号出力手段）、１６はコンデンサ、１７はスイッチ、１８コンデンサ（何れもパルス信号出力手段）、１９はスイッチ、２０は抵抗素子（何れもパルス信号出力手段）、２１は第１駆動回路、２２は第２駆動回路（何れもパルス信号出力手段，傾き制御手段）、３３は負荷駆動装置、３５，３６はカレントミラー回路（傾き制御手段）、４０はダイオード群（温度検出手段）、４５は差動増幅回路（傾き制御手段）、４６は負荷駆動装置、５１は車室外アンテナ、５３はスマートキー（通信機）、５４は電子キーＥＣＵ（傾き制御手段）、５８は車室外アンテナ駆動部（傾き制御手段）、６７は駆動回路（負荷駆動手段，Ｈブリッジ回路）、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６８〜７１（半導体スイッチング素子）、７３は負荷駆動装置を示す。
【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】
0005516155.tif 000009
【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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