(57)【要約】【課題】マイコンに動作電力を供給する車載用電源装置において、車載電源から供給される電圧が遮断した場合に、マイコンが確実にスタンバイ状態へ移行できるようにする。【解決手段】本発明に係る車載用電源装置は、マイコン以外の制御ＩＣなどに供給する第２電圧とマイコンに供給する第３電圧を生成し、第２電圧が低下したときは、リセット信号を発するとともに第２電圧を第３電圧の入力へバイパスする。【選択図】図１
2014017948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用電源が供給する電圧を用いて第２電圧を生成する第２電圧生成部と、
前記車載用電源が供給する電圧を用いて第３電圧を生成する第３電圧生成部と、
前記第２電圧生成部の出力側に接続されたコンデンサと、
前記第２電圧が所定電圧以下に低下したことを検出する第２電圧低下検出部と、
前記第２電圧が所定電圧以下に低下したことを前記第２電圧低下検出部が検出したときマイコンに対してリセットするよう指示するリセット信号を出力するリセット生成部と、
を備え、
前記第２電圧生成部は、
ＯＮ／ＯＦＦ制御可能な半導体スイッチング素子と、
前記第２電圧生成部の出力側から入力側へ電流を帰還させる経路を形成する帰還素子と、
を備え、
前記帰還素子の一端は前記コンデンサと電気的に接続され、他端は前記第３電圧生成部の入力側と電気的に接続されており、
前記第２電圧生成部は、
前記第２電圧生成部に印加される電圧が、前記第２電圧生成部の出力電圧から前記帰還素子による電圧降下を差し引いた電圧よりも低下したことを検出すると、
前記半導体スイッチング素子をＯＦＦにした上で、前記帰還素子を用いて、前記第２電圧生成部の出力側から入力側へ電流を帰還させる経路を形成することにより、前記コンデンサが蓄積している電荷を前記第３電圧生成部の入力側に供給する
ことを特徴とする車載用電源装置。
【請求項２】
前記車載用電源装置は、
前記第３電圧が所定閾値以下に低下したことを検出する第３電圧低下検出部を備え、
前記第２電圧生成部は、
前記第３電圧が前記所定閾値以下に低下したことを前記第３電圧低下検出部が検出すると、前記第２電圧生成部の動作を停止させることによって前記第２電圧を前記所定電圧未満に低下させる
ことを特徴とする請求項１記載の車載用電源装置。
【請求項３】
前記リセット生成部は、前記リセット信号として、
前記マイコンに対して処理を停止した後に演算結果をメモリに書き込むよう指示する信号、
前記マイコンに対してリセット状態に移行するよう指示する信号、
前記マイコンに対してスタンバイ状態に移行するよう指示する信号、
を上記順序で出力する
ことを特徴とする請求項１記載の車載用電源装置。
【請求項４】
前記車載用電源装置は、
前記車載用電源が出力する電圧を昇圧または降圧して前記第２電圧生成部と前記第３電圧生成部に供給する第１電圧生成部を備える
ことを特徴とする請求項１記載の車載用電源装置。
【請求項５】
前記第１電圧生成部と前記第２電圧生成部は、
前記車載用電源からの入力電圧が所定下限値未満に低下すると、それぞれ動作を停止することによって前記第２電圧を前記所定電圧未満に低下させることにより、前記リセット生成部に前記リセット信号を出力させる
ことを特徴とする請求項４記載の車載用電源装置。
【請求項６】
前記車載用電源装置は、
前記車載用電源が供給する電圧を用いて第４電圧を生成する第４電圧生成部と、
前記車載用電源の出力を前記第２電圧生成部と前記第３電圧生成部に電気的に接続する電気スイッチと、
を備え、
前記第４電圧生成部の入力は前記電気スイッチを介さずに前記車載用電源の出力と電気的に接続され、出力は前記第３電圧生成部の出力に並列接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の車載用電源装置。
【請求項７】
前記車載用電源装置は、
前記第４電圧生成部の出力から前記第３電圧生成部を経由して前記車載用電源の入力へ向かう逆流電流を防止する逆流防止部を備えている
ことを特徴とする請求項６記載の車載用電源装置。
【請求項８】
前記逆流防止部は、
ＯＮ／ＯＦＦ制御可能な半導体スイッチング素子と、
前記車載用電源の出力から前記第３電圧生成部の入力へ向かう方向が順方向となるように配置されたダイオードと、
を備えることを特徴とする請求項７記載の車載用電源装置。
【請求項９】
前記逆流防止部は、
前記車載用電源からの入力電圧が所定下限値未満に低下すると、前記半導体スイッチング素子をＯＦＦにすることにより、前記ダイオードを用いて前記逆流電流を防止する
ことを特徴とする請求項８記載の車載用電源装置。
【請求項１０】
前記第４電圧生成部は、前記第４電圧として、少なくとも前記マイコンがスタンバイ状態を維持できる電圧を出力する
ことを特徴とする請求項６記載の車載用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車載制御装置に搭載されるマイコンは、コア電圧用、ＩＯ用電圧など複数の電圧を入力として受け取ることが必要である。そのため、電圧供給の立ち上げシーケンスと立ち下げシーケンスがあらかじめ定義されている。さらにマイコンは、内蔵されたＦＬＡＳＨメモリなどの記憶装置へデータを書き込むために内部電圧を生成しており、マイコンを立ち下げるときは、立ち下げが完了するまでマイコンが内部電圧を生成し続けることができるようにするため、立ち下げ完了までマイコンへ電圧を供給し続ける必要がある。
【０００３】
車載電源（バッテリ等）による電力供給が遮断された場合、車載用機器を制御するマイコンは、演算処理を停止し、現在までの演算結果をメモリに書き込む。車載用電源装置は、マイコンが演算結果をメモリに書き込む間、およびマイコン内部電圧が放電するまで、マイコンが要求する定格電圧を供給するために、マイコンの入力端子にはコンデンサが接続されている。なお、車載電源による電力供給が遮断される事象は、消費電力が大きい負荷の起動などによる車載電源の電圧の急低下、断線、イグニッションスイッチ等の動作に応じて制御されるリレーが何らかの原因でオフする場合、などに発生する。
【０００４】
上記要因によるリレー遮断や断線等が発生した場合、車載用電源装置はマイコンへ供給している電圧が低下したことを検出すると、マイコンへリセット信号を通知し、マイコンはそのリセット信号にしたがって演算処理を停止し、演算結果をメモリへ書き込み、スタンバイ状態に移行する。マイコンがスタンバイ状態に移行するまでの期間、車載用電源装置は、マイコンに所定の動作電圧および所定の電流を供給し続ける必要がある。マイコンが上記動作を確実に実施できるようにするためには、マイコンの入力端子に接続されるコンデンサの容量を大きくして電力供給を確実にする必要があり、これが車載用電源装置のコストを上昇させる原因となる。
【０００５】
下記特許文献１には、上記課題を解決する方法として、電源電圧Ｖ１を降圧した中間電圧Ｖ２をモニタして電圧低下を検出する。これにより、マイコン電圧をモニタした場合に比較して、マイコンのリセット応答性を向上させ、マイコンの不定動作を回避するようにしている。
【０００６】
一方、近年のマイコンは低電圧化により、内部コア電圧が３．３Ｖになり消費電流が増加傾向にある。一方、従来から使用されている５Ｖ電圧は、ＡＤポートやＩ／Ｏポートにのみ使用されるようになってきており、消費電流は減少傾向にある。この５Ｖ電圧は、マイコン以外の制御ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などにも供給される。
【０００７】
マイコン以外の制御ＩＣは、ノイズ発生源の要因を持っており、上述のマイコンに電力を供給するためのコンデンサとは別の理由でノイズ対策としての電解コンデンサを備える必要がある。制御ＩＣの仕様は搭載される環境によって様々異なり、さらに上述のようにマイコンは様々な電圧レベルが必要になるので、どの程度の容量のコンデンサを設ければ十分であるか一概に定めることが困難である。この観点においても、マイコンの入力端子に接続されるコンデンサの容量を大きくして安全性を確保する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２８９２５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１に記載されている技術では、電源電圧Ｖ１を降圧して生成した中間電圧Ｖ２を監視することにより電圧低下を早期に検出し、マイコンを先行してリセットさせるようにしている。しかし、何らかの原因により中間電圧Ｖ２が低下することなくマイコンへ供給するコア電圧が低下した場合、リセット処理を先行して実施することができない可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、マイコンに動作電力を供給する車載用電源装置において、車載電源から供給される電圧が遮断した場合に、マイコンが確実にスタンバイ状態へ移行できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る車載用電源装置は、マイコン以外の制御ＩＣなどに供給する第２電圧とマイコンに供給する第３電圧を生成し、第２電圧が低下したときは、リセット信号を発するとともに第２電圧を第３電圧の入力へバイパスする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車載用電源装置は、バッテリ等の車載電源から供給される電圧が遮断された場合、マイコン以外の制御ＩＣなどに供給する第２電圧をマイコンのコア電圧としてバイパスするので、リセット信号を発信してからマイコンがスタンバイ状態に移行するまでの間、マイコンが要求する定格電圧を確実に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る車載用電源装置１００の回路図である。
【図２】車載用電源装置１００の動作を説明するタイムチャートである。
【図３】実施形態２に係る車載用電源装置１００の回路図である。
【図４】実施形態２に係る車載用電源装置１００の動作を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施の形態１：装置構成＞
図１は、本発明の実施形態１に係る車載用電源装置１００の回路図である。車載用電源装置１００は、バッテリ１が出力する電源をマイコン１５やコンデンサ１７の先に接続されている外部装置（制御ＩＣなど、図示せず）に提供する電源回路としての機能を備える装置である。
【００１５】
車載用電源装置１００の主な構成要素は、第１電圧生成回路６、第２電圧生成回路７、第３電圧生成回路１０、リセット生成回路９である。その他の構成要素については適宜説明する。
【００１６】
イグニッションスイッチ４は、車載用電源装置１００が搭載されている車両を起動するスイッチである。イグニッションスイッチ４がＯＮされると、マイコン１５はその旨を示すイグニッションスイッチ情報４ａを受け取る。マイコン１５は、リレー制御回路５に対してリレー制御情報１５ａを出力する。リレー制御回路５はリレー制御情報１５ａ及びイグニッションスイッチ情報４ａにしたがってリレー制御信号５ａを出力してリレー１６をＯＮし、車載電源であるバッテリ１が出力するバッテリ電圧１ａを車載用電源装置１００に入力させる。
【００１７】
電圧生成制御回路２は、バッテリ電圧１ａを検出すると、第１電圧生成回路６を動作させる。第１電圧生成回路６は、例えばスイッチングレギュレータとしての機能を備え、バッテリ電圧１ａを昇圧または降圧して適当な電圧に変換し、第２電圧生成回路７と第３電圧生成回路１０へそれぞれ出力する。バッテリ電圧１ａを第２電圧生成回路７と第３電圧生成回路１０へそのまま供給できる場合は、第１電圧生成回路を省略し、イグニッションスイッチ情報４ａを電圧生成制御回路２へ入力させる構成を採用することもできる。
【００１８】
第２電圧生成回路７は、第１電圧生成回路６が生成した第１電圧６ａを第２電圧７ａに変換し、これをマイコン１５以外の制御ＩＣなどに供給する。また第２電圧７ａは、マイコン１５のＩ／ＯポートとＡＤポートの電源としてマイコン１５に入力される。
【００１９】
第２電圧生成回路７は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体スイッチング素子を備え、これを用いて第２電圧７ａを生成する、リニアレギュレータ回路などの形態で実装することができる。第２電圧７ａは、例えば５Ｖである。
【００２０】
第２電圧生成回路７はさらに、半導体スイッチング素子がＯＦＦになっているとき、コンデンサ１７が蓄積している電荷を第３電圧生成回路１０の入力として供給するための帰還素子を備える。帰還素子はたとえばダイオードを用いて構成することができるが、これに限られるものではない。ダイオードを用いて帰還素子を構成する場合、カソード端子は第２電圧生成回路７の入力端子に接続され、アノード端子は第２電圧生成回路７の出力端子に接続され、第２電圧７ａから第１電圧６ａへ向かう方向がダイオードの順方向となるようにする。
【００２１】
コンデンサ１７は、マイコン１５以外の制御ＩＣのノイズ対策として設けられている。コンデンサ１７は、例えばセラミックコンデンサや電解コンデンサなどを用いて構成することができる。
【００２２】
第３電圧生成回路１０は、第１電圧６ａを変換して第３電圧１０ａを生成する。第３電圧１０ａは、マイコン１５の動作用のコア電源として、マイコン１５に供給される。第３電圧１０ａは、例えば３．３Ｖである。
【００２３】
電圧生成制御回路２は、バッテリ電圧１ａと第２電圧７ａのいずれが高いかに基づき、第１電圧生成回路６と第２電圧生成回路７に対して制御信号２ａを発信する。詳細については後述する。
【００２４】
基準電圧生成回路３は、基準電位３ａを生成する。第１電圧生成回路６、第２電圧生成回路７、第３電圧生成回路１０は、基準電圧３ａを基準として、それぞれ第１電圧６ａ、第２電圧７ａ、第３電圧１０ａを生成する。基準電圧３ａは、第２電圧低下検出回路８と第３電圧低下検出回路１１にも入力される。
【００２５】
第２電圧低下検出回路８は、基準電圧３ａを基準として、第２電圧７ａが所定閾値以下に低下したことを検出し、第２電圧低下検出信号８ａをリセット生成回路９へ出力する。
【００２６】
第３電圧低下検出回路１１は、基準電圧３ａを基準として、第３電圧１０ａが所定閾値以下に低下したことを検出し、第３電圧低下検出信号１１ａを第２電圧生成回路７へ出力する。第２電圧生成回路７は、第３電圧低下検出信号１１ａが出力されると、第２電圧７ａを生成する動作を停止する。
【００２７】
リセット生成回路９は、第２電圧低下検出信号８ａを受け取ると、／ＩＮＴ９ａ信号をＬｏｗ出力することにより、マイコン１５に対して、演算処理を停止して演算結果をＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）へ書き込みむよう指示する。ＲＡＭへの書き込みが終わる時間が経過した後、リセット生成回路９は／ＲＳＴ９ｂをＬｏｗ出力することにより、マイコン１５をリセット状態へ移行させる。さらにマイコン１５の内部電圧が放電する時間が経過した後、リセット生成回路９は／ＳＴＢＹ９ｃをＬｏｗ出力することにより、マイコン１５をスタンバイ状態へ移行させる。
【００２８】
リセット生成回路９は、マイコン１５に供給する電圧が低下したとき、マイコン１５を先行してリセット状態に移行させるために設けた回路であるので、第１電圧６ａ、第２電圧７ａ、第３電圧１０ａそれぞれに対応して３個のリセット生成回路９を設けることも考えられる。しかし本発明では、リセット生成回路９を１箇所に集約し、第２電圧７ａが低下したことをもってリセット信号を出力することとした。
【００２９】
第３電圧１０ａが低下すると、第３電圧低下検出信号１１ａにより第２電圧生成回路７を停止させるので、第２電圧７ａも次第に低下し、その結果として第２電圧低下検出信号８ａが出力される。またバッテリ１が遮断されて第１電圧６ａが低下すると、電圧生成制御回路２は第２電圧生成回路７を停止させ、その結果として第２電圧低下検出信号８ａが出力される。したがって本発明では、リセット生成回路９を複数設けなくてもマイコン１５を適切にリセットすることができる。
以上、車載用電源装置１００の構成を説明した。以下では車載用電源装置１００の動作原理について説明する。
【００３０】
＜実施の形態１：動作原理＞
通常の車載用電源装置は、マイコン１５がイグニッションスイッチ４からのイグニッションスイッチ情報４ａを検知し、マイコン１５へ電圧が突然供給されることがないようにするため、マイコン１５からリレー制御信号１５ａを出力してリレー１６を適宜ＯＮ／ＯＦＦ制御する。しかし、バッテリ１から供給される電圧がリレー１６の遮断や断線等により遮断された場合は、イグニッションスイッチ４がＯＮ状態のため、イグニッションスイッチ情報４ａがＯＦＦ出力されないので、マイコン１５は所定のリセットシーケンスを実施することができない。
【００３１】
そこで本発明では、バッテリ１が何らかの原因により突然遮断された場合でも立ち下げシーケンスを正しく実施できるようにするため、基準電圧生成回路３は、バッテリ電圧１ａと第２電圧７ａのいずれか高い方を用いて基準電圧３ａを生成する。これにより、バッテリ電圧１ａが低下した場合でも、基準電圧３ａを安定させることができる。
【００３２】
また車載用制御装置１００は、コンデンサ１７が蓄積している電荷を利用して、マイコン１５が確実にリセットシーケンスを実施できるようにすることができる。以下にその原理を説明する。
【００３３】
マイコン１５のコア動作電圧として供給される第３電圧１０ａは、第１電圧６ａがある電圧まで低下するとこれにともなって低下する。第１電圧６ａが低下すると、通常は第２電圧７ａも低下するので、原則としてこの場合はリセット信号が生成されるはずである。しかし車載制御装置の構成によっては、マイコン１５以外の制御ＩＣなどの消費電流が小さい場合もある。この場合は、コンデンサ１７が蓄積している電荷が制御ＩＣに向かってあまり放電されなくとも制御ＩＣが消費する電力を十分に賄うことができる。そのため、第２電圧低下検出回路８が第２電圧低下検出信号８ａを出力する前に、第１電圧６ａが低下するのにともなって第３電圧１０ａが低下してしまい、マイコン１５がリセットシーケンスを開始する前に動作電圧が不足してマイコン１５の動作が不安定になる懸念がある。
【００３４】
そこで本発明では、第１電圧６ａが第２電圧７ａより低下した場合（厳密には、第２電圧７ａからダイオードによる電圧降下分を差し引いた電圧より低下した場合、詳細は図２で説明）、第２電圧生成回路７は半導体スイッチング素子をＯＦＦし、ダイオードを介してコンデンサ１７から第３電圧生成回路１０に至る電流経路を形成する。
【００３５】
これにより、第１電圧６ａが低下しても第３電圧１０ａをマイコン１５へ出力し続けてマイコン１５の立ち下げシーケンスを確実に実施することができる。さらには、コンデンサ１７の容量をノイズ対策のために大きくして第２電圧７ａが低下しにくくなっている回路構成の下においても、コンデンサ１７から第３電圧生成回路１０へ電荷を供給して第３電圧１０ａを維持しつつ、コンデンサ１７の電荷を放出させて制御ＩＣに供給する第２電圧７ａを低下させてリセット信号を発生させることができる。これにより、第３電圧１０ａが維持されている間にマイコン１５をスタンバイ状態に移行させ、マイコン１５の信頼性を劣化させることを防ぐことができる。
【００３６】
＜実施の形態１：タイムチャート＞
図２は、車載用電源装置１００の動作を説明するタイムチャートである。以下図２にしたがって、車載用電源装置１００の動作フローを説明する。
（図２：時刻ｔ１〜時刻ｔ２）
時刻ｔ１において、バッテリ１が何らかの原因により遮断され、第１電圧６ａが低下し始めたものと仮定する。時刻ｔ２において、電圧生成制御回路２は、バッテリ１が所定閾値未満に低下したことを検出し、第１電圧生成回路６と第２電圧生成回路７を停止させる。これにより時刻ｔ２以降、第２電圧７ａは徐々に低下する。
【００３７】
（図２：時刻ｔ３：／ＮＭＩ９ａを発信する）
第２電圧低下検出回路８は、第２電圧７ａが所定の低電圧検出閾値（ＶｃｃＨＬ）未満になったことを検出すると、第２電圧低下検出信号８ａをリセット生成回路９へ出力する。リセット生成回路９は、マイコン１５へ／ＮＭＩ９ａをＬｏｗ出力する。
【００３８】
（図２：時刻ｔ３：／ＮＭＩ９ａを受信する）
マイコン１５は、リセット生成回路９が出力したＬｏｗ出力の／ＮＭＩ９ａを検出し、演算処理を停止して演算結果をＲＡＭへ書き込み、ＲＡＭへのアクセスを停止する。この間に必要な時間は、ソフトウェア処理を実施するために必要な時間（ｔ７）に相当し、リセット生成回路９内であらかじめ定義しておくことができる。
【００３９】
（図２：時刻ｔ３＋ｔ７：／ＲＥＳ９ｂ）
リセット生成回路９は、／ＮＭＩ９ａをＬｏｗ出力し、さらに規定時間ｔ７が経過した後に、／ＲＥＳ９ｂをＬｏｗ出力する。マイコン１５は、Ｌｏｗ出力の／ＲＥＳ９ｂを検出すると、停止状態に移行する。これはマイコン１５の内部電圧を放電するために必要な時間（ｔ８）に相当し、リセット生成回路９内であらかじめ定義しておくことができる。
【００４０】
（図２：時刻ｔ３＋ｔ７＋ｔ８：／ＳＴＢＹ９ｃ）
リセット生成回路９は、／ＲＥＳ９ｂをＬｏｗ出力し、さらに規定時間ｔ８が経過した後に、／ＳＴＢＹ９ｃをＬｏｗ出力する。マイコン１５は、Ｌｏｗ出力の／ＳＴＢＹ９ｃを検出すると、スタンバイ状態へ移行する。マイコン１５がスタンバイ状態へ移行することが完了する時刻ｔ５まで、マイコン１５に最低保証動作電圧である３．０Ｖ以上を第３電圧１０ａとして供給し続ける必要がある。
【００４１】
（図２：時刻ｔ４）
第２電圧７ａと第３電圧１０ａの消費電流により、第１電圧６ａは、第２電圧７ａから第２電圧出力回路７のダイオードのＶＦ電圧（例えば０．７Ｖ）を差し引いた電圧未満となる。第２電圧生成回路７は、これを検出すると半導体スイッチング素子をＯＦＦにし、コンデンサ１７に蓄えた電荷から第１電圧６ａ側（すなわち第３電圧生成回路１０）へ電荷を供給し始める。これにより、第３電圧１０ａを時刻ｔ５まで３．０Ｖ以上に維持することができる。
【００４２】
＜実施の形態１：数値例＞
以下では図１〜図２で説明した動作を具体的な数値例とともに説明する。リセット信号を生成する契機となる、第２電圧７ａの低下を検出する閾値ＶｃｃＨＬを４．７Ｖとし、第２電圧生成回路７が備えるダイオードのＶＦ電圧を０．７Ｖとする。マイコン１５の動作電圧は、３．３Ｖ±０．３Ｖとする。
【００４３】
第２電圧生成回路７は、原則として第１電圧６ａが第２電圧７ａよりも下回った時点で半導体スイッチング素子をＯＦＦにしてコンデンサ１７から第３電圧生成回路１０へ電荷を供給する。ただしダイオードによる電圧降下分（ここではＶＦ電圧＝０．７Ｖ）を考慮する必要がある。したがって、第１電圧６ａが４．７Ｖ−０．７Ｖ＝４．０Ｖを下回った場合、第１電圧６ａが第２電圧７ａを下回ったとみなすことにする。
【００４４】
第３電圧生成回路１０の内部抵抗は、例えば第１電圧６ａが３．５Ｖ以上であれば第３電圧１０ａが３．０Ｖ以上となるように設定する。これにより、第１電圧６ａが４．０Ｖを下回ってコンデンサ１７から電荷を供給し始めても、第１電圧６ａがさらに０．５Ｖ低下するまでの間は３．０Ｖ以上の第３電圧１０ａを供給し続けることができる。この間にリセット生成回路９はマイコン１５をスタンバイ状態に移行させることができる。
【００４５】
＜実施の形態１：まとめ＞
以上のように、本実施形態１に係る車載用電源装置１００は、第１電圧６ａが第２電圧７ａを下回ると、コンデンサ１７から第３電圧生成回路１０へ電荷を供給し、第３電圧１０ａを維持する。これにより、第２電圧７ａがＶｃｃＨＬ未満に低下しにくい回路構成の下においても、マイコン１５を確実にスタンバイ状態へ移行させることができる。
【００４６】
＜実施の形態２：装置構成＞
本発明の実施形態２では、イグニッションスイッチ４がＯＦＦになった場合や、バッテリ１ａから供給される電圧が遮断された場合でも、マイコン１５内部に搭載されているＲＡＭデータを維持する構成例を説明する。
【００４７】
図３は、本実施形態２に係る車載用電源装置１００の回路図である。実施形態１で説明した回路構成に加えて、新たに逆流防止回路１２、第１電圧低下検出回路１３、第４電圧生成回路１４が設けられている。その他の構成は実施形態１と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
【００４８】
第４電圧生成回路１４は、イグニッションスイッチ４を介さずにバッテリ１の出力端子と直接接続されており、バッテリ電圧１ａを用いて、第３電圧１０ａと同等の第４電圧１４ａを生成し、第３電圧生成回路１０の出力に第４電圧１４ａを並列接続する。第４電圧１４ａは、マイコン１５が備えるＲＡＭのデータを維持できる程度の電圧とする。
【００４９】
逆流防止回路１２は、第４電圧生成回路１４から第３電圧生成回路１０に向かう逆流電流を防止する回路である。第４電圧１４ａはバッテリ１から常時供給されているので、第１電圧６ａが低下しても第４電圧１４ａが低下しない場合がある。例えばバッテリ電圧１ａが遮断されると、第３電圧１０ａも次第に低下し、最終的には第４電圧１４ａ以下となる。その結果、第４電圧生成回路１４から第３電圧生成回路１０の入力側へ向かう逆流が発生する。第４電圧生成回路１４は、マイコン１５のＲＡＭデータを保持するための電流能力しか有さないので、マイコン１５に向かわない逆流電流が発生すると、第４電圧１４ａは次第に低下し、ＲＡＭデータを保持できなくなる。この状態を回避するために、第３電圧生成回路１０の入力側に、第４電圧生成回路１４からの逆流を防止する逆流防止回路１２を設けた。
【００５０】
逆流防止回路１２は、例えばＭＯＳＦＥＴなどの半導体スイッチング素子を備える。この半導体スイッチング素子は通常はＯＮ状態とし、第１電圧６ａを第３電圧生成回路１０の入力として接続する。また逆流防止回路１２は、アノード端子が第１電圧生成回路６ａの出力と電気的に接続され、カソード端子が第３電圧生成回路１０の入力端子と電気的に接続されるように配置された、ダイオードを備える。すなわちこのダイオードは、第１電圧生成回路６から第３電圧生成回路１０へ向かって順方向になるように配置される。
【００５１】
第１電圧６ａが所定閾値未満になったことを第１電圧低電圧検出回路１３が検出した場合、逆流防止回路１２は半導体スイッチング素子をＯＦＦし、ダイオードによって電圧の回り込みを防止する。
【００５２】
上記構成により、バッテリ１が何らかの原因により突然遮断された場合でも、マイコン１５が次回起動するときに必要な情報を記憶したＲＡＭデータを、バッテリ電圧１ａが再供給されてマイコン１５が再起動するまで保持することができる。
【００５３】
＜実施の形態２：タイムチャート＞
図４は、本実施形態２に係る車載用電源装置１００の動作を説明するタイムチャートである。以下図４にしたがって、本実施形態２に係る車載用電源装置１００の動作フローを説明する。時刻ｔ５までの動作は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５４】
マイコン１５は、リセット生成回路９からの／ＳＴＢＹ９ｃを受信するまで、通常消費電流モードで動作するため、第４電圧１４ａが第３電圧１０ａに並列接続されていても、第３電圧１０ａと第４電圧１４ａは低下する。
【００５５】
時刻ｔ５においてマイコン１５が／ＳＴＢＹ９ｃを受信すると、マイコン１５は通常消費電流モードからスタンバイ消費モードへ移行するため、第４電圧１４ａのみでマイコン１５の動作を継続することができる。第４電圧１４ａの余剰分により、時刻ｔ５において第３電圧が上昇する。第１電圧６ａは低下し続けているため、第３電圧生成回路１０を経由して第１電圧６ａ側へ向かう逆流を生じさせようとする作用が働く。
【００５６】
時刻ｔ６において、第１電圧低下検出回路１３は、第１電圧６ａが電圧閾値ｖｄｃＨＬを下回ったことを検出したものと仮定する。逆流防止回路１２は、第１電圧低下検出信号１３ａを受け取ると、半導体スイッチング素子をＯＦＦし、ダイオードによって逆流を防止し、第４電圧１４ａが低下することを防ぐ。これにより、マイコン１５が再起動するまでの間、マイコン１５内部のＲＡＭデータを保持することができる。
【００５７】
＜実施の形態２：数値例＞
数値例として、第４電圧１４ａが３．３Ｖであると仮定する。この場合、第１電圧低電圧検出回路１３の検出閾値ｖｄｃＨＬを３．３Ｖ以上に設定すれば、第１電圧６ａ側への逆流を防ぐことができる。
【００５８】
＜実施の形態２：まとめ＞
以上のように、本実施形態２に係る車載用電源装置１００は、第４電圧生成回路１４がマイコン１５へ第４電圧１４ａを供給し続けることにより、マイコン１５がスタンバイ状態に移行して次回起動するまでの間、次回起動時に必要となるデータをＲＡＭ上に保持しておくことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１：バッテリ、１ａ：バッテリ電圧、２：電圧生成制御回路、２ａ：電圧生成制御信号、３：基準電圧生成回路、３ａ：基準電圧、４：イグニッションスイッチ、４ａ：イグニッションスイッチ情報、５：リレー制御回路、５ａ：リレー制御信号、６：第１電圧生成回路、６ａ：第１電圧、７：第２電圧生成回路、７ａ：第２電圧、８：第２電圧低下検出回路、８ａ：第２電圧低下検出信号、９：リセット生成回路、９ａ：／ＩＮＴ、９ｂ：／ＲＳＴ、９ｃ：／ＳＴＢＹ、１０：第３電圧生成回路、１０ａ：第３電圧、１１：第３電圧低下検出回路、１１ａ：第３電圧低下検出信号、１２：逆流防止回路、１３：第１電圧低下検出回路、１３ａ：第１電圧低下検出信号、１４：第４電圧生成回路、１４ａ：第４電圧、１５：マイコン、１５ａ：リレー制御情報、１６：リレー、１７：コンデンサ。
【図１】
2014017948.tif 000003
【図２】
2014017948.tif 000004
【図３】
2014017948.tif 000005
【図４】
2014017948.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月9日(2013.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用電源が供給する電圧を用いて第２電圧を生成する第２電圧生成部と、
前記車載用電源が供給する電圧を用いて第３電圧を生成し、マイコンへ供給する第３電圧生成部と、
前記第２電圧生成部の出力側に接続されたコンデンサと、
を備え、
前記第２電圧生成部は、前記第２電圧生成部に印加される電圧が低下したときに、前記第２電圧生成部の出力側から入力側へ電流を帰還させる経路を形成することにより、前記コンデンサが蓄積している電荷を前記第３電圧生成部の入力側に供給する
ことを特徴とする車載用電源装置。
【請求項２】
前記車載用電源装置は、前記第２電圧が低下したときに、マイコンに対してリセットするよう指示するリセット信号を出力するリセット生成部を備え、
前記第２電圧生成部は、前記第３電圧が低下したときに、前記第２電圧を低下させる
ことを特徴とする請求項１記載の車載用電源装置。
【請求項３】
前記第２電圧生成部は、
ＯＮ／ＯＦＦ制御可能な半導体スイッチング素子と、
前記第２電圧生成部の出力側から入力側へ電流を帰還させる経路を形成する帰還素子と、
を備え、
前記帰還素子の一端は前記コンデンサと電気的に接続され、他端は前記第３電圧生成部の入力側と電気的に接続されており、
前記第２電圧生成部は、
前記第２電圧生成部に印加される電圧が、前記第２電圧生成部の出力電圧から前記帰還素子による電圧降下を差し引いた電圧よりも低下したことを検出すると、
前記半導体スイッチング素子をＯＦＦにした上で、前記帰還素子を用いて、前記第２電圧生成部の出力側から入力側へ電流を帰還させる経路を形成する
ことを特徴とする請求項２記載の車載用電源装置。
【請求項４】
前記リセット生成部は、前記リセット信号として、
前記マイコンに対して処理を停止した後に演算結果をメモリに書き込むよう指示する信号、
前記マイコンに対してリセット状態に移行するよう指示する信号、
前記マイコンに対してスタンバイ状態に移行するよう指示する信号、
を上記順序で出力する
ことを特徴とする請求項３記載の車載用電源装置。
【請求項５】
前記車載用電源装置は、
前記車載用電源が出力する電圧を昇圧または降圧して前記第２電圧生成部と前記第３電圧生成部に供給する第１電圧生成部を備える
ことを特徴とする請求項３記載の車載用電源装置。
【請求項６】
前記第１電圧生成部と前記第２電圧生成部は、
前記車載用電源からの入力電圧が所定下限値未満に低下すると、それぞれ動作を停止することによって前記第２電圧を前記所定電圧未満に低下させることにより、前記リセット生成部に前記リセット信号を出力させる
ことを特徴とする請求項５記載の車載用電源装置。
【請求項７】
前記車載用電源装置は、
前記車載用電源が供給する電圧を用いて第４電圧を生成する第４電圧生成部と、
前記車載用電源の出力を前記第２電圧生成部と前記第３電圧生成部に電気的に接続する電気スイッチと、
を備え、
前記第４電圧生成部の入力は前記電気スイッチを介さずに前記車載用電源の出力と電気的に接続され、出力は前記第３電圧生成部の出力に並列接続されている
ことを特徴とする請求項３記載の車載用電源装置。
【請求項８】
前記車載用電源装置は、
前記第４電圧生成部の出力から前記第３電圧生成部を経由して前記車載用電源の入力へ向かう逆流電流を防止する逆流防止部を備えている
ことを特徴とする請求項７記載の車載用電源装置。
【請求項９】
前記逆流防止部は、
ＯＮ／ＯＦＦ制御可能な半導体スイッチング素子と、
前記車載用電源の出力から前記第３電圧生成部の入力へ向かう方向が順方向となるように配置されたダイオードと、
を備えることを特徴とする請求項８記載の車載用電源装置。
【請求項１０】
前記逆流防止部は、
前記車載用電源からの入力電圧が所定下限値未満に低下すると、前記半導体スイッチング素子をＯＦＦにすることにより、前記ダイオードを用いて前記逆流電流を防止する
ことを特徴とする請求項９記載の車載用電源装置。
【請求項１１】
前記第４電圧生成部は、前記第４電圧として、少なくとも前記マイコンがスタンバイ状態を維持できる電圧を出力する
ことを特徴とする請求項７記載の車載用電源装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係る車載用電源装置は、マイコン以外の制御ＩＣなどに供給する第２電圧とマイコンに供給する第３電圧を生成し、第２電圧が低下したときは、第２電圧を第３電圧の入力へバイパスする。