(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイコンに設けられた１つの入力ポートで２系統のスイッチ情報を識別するための入力回路において、
前記マイコンの入力ポートをＡ／Ｄ変換ポートから構成するとともに、このＡ／Ｄ変換ポートに入力回路を接続し、
前記入力回路を、接点の一方側がそれぞれ接地された第１のスイッチおよび第２のスイッチと、
前記第１のスイッチおよび第２のスイッチの接点の他方にカソード側が接続された一対の第１のダイオードと、
前記第１のスイッチおよび第２のスイッチの接点の他方と前記一対の第１のダイオードのカソード側の接続点との間に第１の抵抗を介して接続された第１の電源と、
アノード側が前記第１のダイオードのアノード側に接続され、カソード側が前記Ａ／Ｄ変換ポートに接続された一対の第２のダイオードと、
前記第１の電源よりも低電位の第２の電源と前記第１のダイオードのアノード側および第２のダイオードのアノード側の接続点との間に介装され、第１および第２のトランジスタと前記第１および第２のトランジスタにそれぞれ直列に接続された一対の第２の抵抗とからなる一対の直列回路と、
前記第１および第２のトランジスタの制御端子に接続され、ＯＮ／ＯＦＦ切換え可能な第１および第２のプルアップ制御ポートと、
一端部が前記一対の第２のダイオードのカソード側と前記Ａ／Ｄ変換ポートの間に接続され、他端部が接地部に接地された第３の抵抗とからなることを特徴とするマイコンの入力回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つの入力ポートで２系統のスイッチ情報を識別するためのマイコンの入力回路に関し、特に、自動車用電子ユニットのマイコン入力回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時の自動車は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を搭載した電子ユニットにより高機能化と快適な制御が図られており、各電子ユニットには多数の負荷、電子機器や制御入力スイッチが接続されている。
【０００３】
このため、各種信号が入力されるマイコンの入力ポートの数も増大される傾向にあるが、電子ユニットのより一層の小型化、集積化を図るために入力ポート数を減らして少ないポート数で種々の信号を判断するように工夫されている。
【０００４】
例えば、１ポートで２系統のスイッチ情報を識別するには、そのポートに入力される信号から各スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を判断するために図２に示す電子ユニット30のようにマイコンの入力回路を工夫しているものがある。
【０００５】
図２において、１、２はそれぞれ自動車各部に設置された制御入力スイッチであり、各スイッチ１、２の接点１ａ、２ａはそれぞれ自動車各部の各設置位置にて接地部Ｇ3で接地されている。このスイッチ１、２の接点１ｂ、２ｂは順方向のダイオード３、４に接続されており、このダイオード３、４はマイコン５の汎用入力ポート５ａに接続されている。
【０００６】
また、接点１ａ、２ａとダイオード３、４の間には、一対のプルアップ制御ポート６、７、トランジスタ８、９および自動車のバッテリー電源である12Ｖの電源10が接続されており、このプルアップ制御ポート６または７がＨｉ出力のときにトランジスタ８または９がＯＮして電源10からダイオード３、４側に電圧が印加されるようになっている。
【０００７】
また、トランジスタ８、９とダイオード３、４の間には抵抗Ｒ1、Ｒ2が介装されており、この抵抗Ｒ1、Ｒ2はスイッチ１、２がＯＮされたときに、スイッチ１、２側に通電される電流を調整するものである。
【０００８】
また、ダイオード３、４とマイコン５の間には他端部が接地部Ｇ4に接地された抵抗Ｒ3の一端部が接続されており、この抵抗Ｒ3は汎用入力ポート５ａをプルダウンして、汎用入力ポート５ａに入力される電圧を安定させるとともに、抵抗Ｒ1、Ｒ2との抵抗分圧により汎用入力ポート５ａに加わる最大電圧を規定入力電圧値に調整するものである。
【０００９】
このような構成を有する入力回路にあっては、プルアップ制御ポート６をＨｉ、プルアップ制御ポート７をＬｏｗに設定し、トランジスタ８をＯＮ、トランジスタ９をＯＦＦにした状態でスイッチ１をＯＮにすると、汎用入力ポート５ａ印加される電圧は殆どなく、マイコン５はプルアップ制御ポート６、７と同期を取ることでＬｏｗとなり、スイッチ１がＯＮされたことを認識する。
【００１０】
また、スイッチ１をＯＦＦにすると、抵抗Ｒ1とダイオード３と抵抗Ｒ3とで分圧された電圧が汎用入力ポート５ａに印加されるため、マイコン５はプルアップ制御ポート６、７と同期を取ることでこの電圧に基づいてＨｉとなり、スイッチ１がＯＦＦされたことを認識する。
【００１１】
なお、この一連の動作時にダイオード４によって入力ポート５ａ側からスイッチ２への通電が阻止されるため、スイッチ２の状態の影響を受けずにスイッチ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出することができる。
【００１２】
また、スイッチ２のＯＮ／ＯＦＦに関しては、プルアップ制御ポート６をＯＦＦ、プルアップ制御ポート７をＯＮにした状態でスイッチ１をＯＮ／ＯＦＦと同様の動作を行なうことにより、スイッチ２のＯＮ／ＯＦＦを検出することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各スイッチ１、２は自動車内各部の各設置位置に取付けられているため、各スイッチ１、２までの配線の電気抵抗やスイッチ１、２自体の接点抵抗が存在する。
【００１４】
このような従来の入力回路にあっては、マイコン５の入力ポートに汎用入力ポート５ａを用いているので配線や接点抵抗等により、スイッチ１または２の抵抗が大きくなってスイッチ１または２の電圧降下の値がＬｏｗと判断できる基準電圧よりも大きくなるような場合には、マイコン５でＬｏｗ信号を判断することができないという問題があった。
【００１５】
具体的には、マイコン５の入力ポート５ａの読取電圧ＶILが、例えば、マイコン５の電源（５Ｖ）×0.2とすると、５Ｖ×0.2＝１ＶまでしかＬｏｗと認識することができない。
【００１６】
従来の回路では、スイッチ１または２のＯＮ時のスイッチ１または２の入力電圧とダイオード３または４の順方向電圧Ｖｆとを加えた値がマイコン５の入力電圧になるため、順方向電圧ＶｆをO.7Ｖと仮定すると、スイッチ１または２で電圧の浮きが1.7Ｖを超えるような事態が発生した場合には、この信号を入力ポート５ａでＬｏｗとして認識することができない。すなわち、従来はスイッチ部の電位浮きを1.7Ｖまでしか許容することができなかったのである。
【００１７】
そこで本発明は、配線の悪影響等によってスイッチの電位の浮きが発生してマイコンの入力電圧がＬｏｗと判断する基準よりも高くなっている場合であっても、Ａ／Ｄ変換ポートの閾値を高く設定して、マイコン側に入力した電圧からＬｏｗ信号を確実に識別することができるマイコンの入力回路を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、マイコンに設けられた１つの入力ポートで２系統のスイッチ情報を識別するための入力回路において、前記マイコンの入力ポートをＡ／Ｄ変換ポートから構成するとともに、このＡ／Ｄ変換ポートに入力回路を接続し、前記入力回路を、接点の一方側がそれぞれ接地された第１のスイッチおよび第２のスイッチと、前記第１のスイッチおよび第２のスイッチの接点の他方にカソード側が接続された一対の第１のダイオードと、前記第１のスイッチおよび第２のスイッチの接点の他方と前記一対の第１のダイオードのカソード側の接続点との間に第１の抵抗を介して接続された第１の電源と、アノード側が前記第１のダイオードのアノード側に接続され、カソード側が前記Ａ／Ｄ変換ポートに接続された一対の第２のダイオードと、前記第１の電源よりも低電位の第２の電源と前記第１のダイオードのアノード側および第２のダイオードのアノード側の接続点との間に介装され、第１および第２のトランジスタと前記第１および第２のトランジスタにそれぞれ直列に接続された一対の第２の抵抗とからなる一対の直列回路と、前記第１および第２のトランジスタの制御端子に接続され、ＯＮ／ＯＦＦ切換え可能な第１および第２のプルアップ制御ポートと、一端部が前記一対の第２のダイオードのカソード側と前記Ａ／Ｄ変換ポートの間に接続され、他端部が接地部に接地された第３の抵抗とからなることを特徴としている。
【００１９】
その場合、例えば、第１プルアップ制御ポートをＯＮにして第１スイッチをＯＮにしたときに、マイコンのＡ／Ｄ変換ポートに印加される電圧は、第１スイッチのＯＮ電圧＋（第１ダイオードのＶｆ（順方向電圧）−第２ダイオードのＶｆ）となり、このとき、第１、２ダイオードはそれぞれ逆方向になっているため、第１、２ダイオードのＶｆが相殺されてマイコンのＡ／Ｄ変換ポートに入力される電圧として第１または第２のスイッチの電圧をそのまま入力することができる。
【００２０】
この結果、配線の悪影響等によって第１または第２スイッチの電位の浮きが発生してマイコンのＡ／Ｄ変換ポートに入力される電圧値が高くなっている場合であっても、マイコンのＡ／Ｄ変換ポートの閾値を高く設定して０Ｖ〜ｎＶ（ｎＶはマイコン電圧）までのアナログ値を読み取ることができるため（閾値を従来で言えば1.7Ｖ以上に設定可）、Ｌｏｗ信号を確実に識別することが可能になる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る電子ユニット31のマイコンの入力回路の一実施形態を示す図である。
【００２３】
まず、構成を説明する。図１において、11は第１スイッチ、12は第２スイッチであり、各スイッチ11、12の接点11ａ、12ａはそれぞれ接地部Ｇ1に接地されている。このスイッチ11、12の接点11ｂ、12ｂはダイオード（第１のダイオード）13、14のカソード側に接続されており、このダイオード13、14のアノード側はダイオード（第２のダイオード）15、16のアノード側に接続され、このダイオード15、16はカソード側がマイコン17のＡ／Ｄ変換ポート17ａに接続されている。
【００２４】
また、ダイオード13、14のアノード側とダイオード15、16のアノード側の接続点には、一対のプルアップ制御ポート（第１のプルアップ制御ポート）18にその制御端子が接続されるトランジスタ20、プルアップ制御ポート（第２のプルアップ制御ポート）19にその制御端子が接続されるトランジスタ21、マイコンへの供給電圧と同じ５Ｖの電源（第２の電源）22および抵抗Ｒ1、Ｒ2（第２の抵抗）が接続されており、このプルアップ制御ポート18、19がＨｉのときにトランジスタ20、21がＯＦＦして電源22からダイオード13、14および15、16側に電圧が印加されるようになっている。本実施形態では、抵抗Ｒ1、Ｒ2およびトランジスタ20、21が直列回路を構成している。
【００２５】
一方、ダイオード13、14のカソード側とスイッチ11、12の間には抵抗Ｒ3、Ｒ4（第１の抵抗）を介して自動車のバッテリー電源である12Ｖの電源（第１の電源）23が接続されている。
【００２６】
また、ダイオード15、16のカソード側とＡ／Ｄ変換ポート17ａの間には抵抗Ｒ5（第３の抵抗）の一端部が接続されており、この抵抗Ｒ5の他端部は接地部Ｇ2に接地されている。
【００２７】
なお、抵抗Ｒ3、Ｒ4はスイッチ11、12に通電される電流を制限するものであり、Ｒ1、Ｒ2はトランジスタ20、21に流れる電流を制限するものであり、さらに、Ｒ5はＡ／Ｄ変換ポート17ａに印加される電圧を抵抗分圧で調整するものである。
【００２８】
次に、作用を説明する。
【００２９】
プルアップ制御ポート18をＨｉ、プルアップ制御ポート19をＬｏｗにしてトランジスタ20をＯＦＦ、トランジスタ21をＯＮにした状態で第２スイッチ12をＯＦＦにすると、Ａ／Ｄ変換ポート17ａには電源22からの電圧が印加されるため、マイコン17はプルアップ制御ポート18、19と同期を取ることでこの電圧を読み取ってＨｉと判断し、第２スイッチ12がＯＦＦされたことを認識する。
【００３０】
また、このときに第２スイッチ12をＯＮにすると、Ａ／Ｄ変換ポート17ａには電源23からの電圧＋（ダイオード14のＶｆ−ダイオード16のＶｆ）が入力されるが、このときに、ダイオード14および16のＶｆが互いに打ち消し合うため、スイッチでの電圧降下値がＡ／Ｄ変換ポート17ａに入力される。そして、マイコン17はプルアップ制御ポート18、19と同期を取ることでこの電圧を読み取ってＬｏｗと判断し、第２スイッチ12がＯＮされたことを認識する。
【００３１】
この一連の動作時にダイオード15によってＡ／Ｄ変換ポート17ａ側から第１スイッチ11の電通が阻止されるので、第１スイッチ11の状態の影響を受けずに第２スイッチ12のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出することができる。
【００３２】
このとき、配線の悪影響等によって第１スイッチ11の電位の浮きが発生してマイコンのＡ／Ｄ変換ポート17ａに入力される電圧値が高くなっている場合であっても、マイコンのＡ／Ｄ変換ポート17ａの閾値を高く設定して０Ｖ〜５Ｖまでのアナログ値を読み取ることができるため（閾値を従来で言えば1.7Ｖ以上に設定可）、閾値以下の入力信号を確実にＬｏｗ信号として識別することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、配線の悪影響等によって第１または第２スイッチの電位の浮きが発生してマイコンに入力される電圧値が高くなっている場合であっても、マイコンのＡ／Ｄ変換ポートを用いることで閾値を高く設定することができ、Ｌｏｗ信号を確実に識別することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るマイコンの入力回路の一実施形態を示す図であり、その構成図である。
【図２】  従来のマイコンの入力回路の構成図である。
【符号の説明】
11    第１スイッチ
12    第２スイッチ
11ａ、11ｂ、12ａ、12ｂ    接点
13、14    ダイオード（第１のダイオード）
15、16    ダイオード（第２のダイオード）
17    マイコン
17ａ    Ａ／Ｄ変換ポート
18    プルアップ制御ポート（第１のプルアップ制御ポート）
19    プルアップ制御ポート（第２のプルアップ制御ポート）
20、21    トランジスタ（直列回路）
22    電源（第２の電源）
23    電源（第１の電源）
Ｇ1、Ｇ2    接地部
Ｒ1、Ｒ2    抵抗（第２の抵抗、直列回路）
Ｒ3、Ｒ4    抵抗（第１の抵抗）
Ｒ5    抵抗（第３の抵抗）
【図１】
0003649118.tif 000002
【図２】
0003649118.tif 000003