(57)【要約】【課題】コストアップ及び重量アップをすることなく、制御機器を通電しない状態における電力損失を低減することが可能な通電制御装置を提供する。【解決手段】通電制御部１は、電源ライン３に直列に接続されるスイッチ部１０と、電源ライン３のうちスイッチ部１０よりも下流側の下流側電源ライン３Ｂを介して電力供給される制御機器１００に対する通電開始指示を受け付け、開状態にあるスイッチ部１０を通電開始指示に基づいて閉状態に切り替える第１切替部２０と、当該第１切替部２０によりスイッチ部１０が閉状態とされた後、通電開始指示の有無に拘らず、スイッチ部１０の閉状態を維持する閉状態維持部と３０、制御機器１００から出力される当該制御機器１００に対する通電を停止する停止指示に基づいて、閉状態維持部３０により維持されるスイッチ部１０の閉状態を開状態に切り替える第２切替部４０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源ラインに直列に接続され、開状態と閉状態とで切り替え可能なスイッチ部と、
前記電源ラインのうち前記スイッチ部よりも下流側の下流側電源ラインを介して電力供給される制御機器に対する通電開始指示を受け付け、前記開状態にある前記スイッチ部を前記通電開始指示に基づいて前記閉状態に切り替える第１切替部と、
前記第１切替部により前記スイッチ部が閉状態とされた後、前記通電開始指示の有無に拘らず、前記スイッチ部の閉状態を維持する閉状態維持部と、
前記制御機器から出力される当該制御機器に対する通電を停止する停止指示に基づいて、前記閉状態維持部により維持される前記スイッチ部の閉状態を開状態に切り替える第２切替部と、
を備える通電制御装置。
【請求項２】
前記制御機器が演算処理装置であり、前記通電開始指示が前記演算処理装置をスリープ状態から起動状態にするウェークアップ信号である請求項１に記載の通電制御装置。
【請求項３】
前記閉状態維持部は、前記下流側電源ラインから伝達される信号に基づいて駆動され、前記第２切替部は、前記閉状態維持部に入力される前記下流側電源ラインからの信号を無効にする請求項１又は２に記載の通電制御装置。
【請求項４】
前記通電開始指示は、少なくとも前記第１切替部により前記スイッチ部が閉状態とされた後はローレベルとなる１つのパルス信号である請求項１から３のいずれか一項に記載の通電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御機器に対する通電を制御する通電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器の駆動を制御するために制御機器が用いられている。このような制御機器は、電気機器に通電を行わない場合でも、次の駆動を行う指示があった際に円滑に電気機器を駆動することができるように待機状態で保持される。しかしながら、このような待機状態でも少なからず電力が消費され、これに伴い電力損失が発生する。このような電力損失を低減する技術として下記に出典を示す特許文献１及び２に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の車両用電源制御装置は、車載電源と所定の電気負荷との間において、第１のリレーと第２のリレーとが並列状態で設けられ、第１のリレー及び第２のリレーの動作を制御するリレー制御手段を備えて構成される。このリレー制御手段は、イグニションがオフされた時には第１のリレーを開状態にし、第２のリレーを閉状態にする。また、イグニションがオンされた時には第１のリレーを閉状態にし、第２のリレーを開状態にする。
【０００４】
特許文献２に記載の車両用暗電流低減装置は、車両の＋Ｂ電源及びＡＣＣ電源に接続され、車両に搭載された電子機器の動力機構部及びマイコン部に電源電圧を供給する電源部と、ＡＣＣ電源のオン／オフを検出するＡＣＣ電源検出部とを備えて構成される。マイコン部は、ＡＣＣ電源検出部がＡＣＣ電源のオフを検出した時には、内部メモリに保持したデータを別のメモリに書き込むと共に、動力機構部に必要な後処理を実行させ、後処理が終了した後に、＋Ｂ電源の電源部への供給を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４７３３号公報
【特許文献２】特開２００１−３２２５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術は、第１のリレー及び第２のリレーの２つのリレーが必要となるのでコストアップの要因となる。また、リレー制御手段には常時通電されるので、完全に電力消費を無くすことができない。また、特許文献２に記載の技術は、マイコン部に入力する配線として、マイコン部の駆動を制御するＡＣＣ電源用の配線と、マイコン部に通電するための配線との２つが必要となる。したがって、配線の引き回しの自由度が制限され、また、当該配線に起因してコストアップ及び重量アップとなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、コストアップ及び重量アップをすることなく、制御機器に通電しない状態における電力損失を低減することが可能な通電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る通電制御装置の特徴構成は、電源ラインに直列に接続され、開状態と閉状態とで切り替え可能なスイッチ部と、前記電源ラインのうち前記スイッチ部よりも下流側の下流側電源ラインを介して電力供給される制御機器に対する通電開始指示を受け付け、前記開状態にある前記スイッチ部を前記通電開始指示に基づいて前記閉状態に切り替える第１切替部と、前記第１切替部により前記スイッチ部が閉状態とされた後、前記通電開始指示の有無に拘らず、前記スイッチ部の閉状態を維持する閉状態維持部と、前記制御機器から出力される当該制御機器に対する通電を停止する停止指示に基づいて、前記閉状態維持部により維持される前記スイッチ部の閉状態を開状態に切り替える第２切替部と、を備えている点にある。
【０００９】
このような特徴構成とすれば、スイッチ部が開状態にある場合には、第１切替部が通電開始指示を受け付けるまで、何ら電力消費がされないので、待機中における電力損失をゼロにすることができる。また、通電開始指示に基づき、一旦、スイッチ部が閉状態とされた後は閉状態維持部によりスイッチ部の閉状態が維持され、制御機器から停止指示が出力されると、スイッチ部を開状態にすることができる。したがって、制御機器の停止指示に応じて、電力消費がゼロになるので、制御機器を通電しない状態における電力損失を低減することが可能となる。また、このような機能は、安価で小型の電子部品で構成することができるので、コストアップや重量アップもすることがない。
【００１０】
また、前記制御機器が演算処理装置であり、前記通電開始指示が前記演算処理装置をスリープ状態から起動状態にするウェークアップ信号であると好適である。
【００１１】
このような構成とすれば、通電制御装置とは異なる装置からの信号に基づいて、制御機器の通電及び電力損失の低減を実現することができる。
【００１２】
また、前記閉状態維持部は、前記下流側電源ラインから伝達される信号に基づいて駆動され、前記第２切替部は、前記閉状態維持部に入力される前記下流側電源ラインからの信号を無効にすると好適である。
【００１３】
このような構成とすれば、スイッチ部の下流側から制御機器に対する電力供給を行い、また、閉状態維持部及び第２切替部の制御もスイッチ部の下流側からの信号で行うことができるので、スイッチ部を開状態にした場合の電力消費をゼロにすることができる。
【００１４】
また、前記通電開始指示は、少なくとも前記第１切替部により前記スイッチ部が閉状態とされた後はローレベルとなる１つのパルス信号であると好適である。
【００１５】
このような構成とすれば、通電開始指示に基づき、一旦、スイッチ部が閉状態にされれば、その後のスイッチ部の開閉状態の切り替えは閉状態維持部及び第２切替部により行うことができる。すなわち、スイッチ部を閉状態にしてからの通電開始指示を無効にする処理等を行う必要がないので、通電制御装置を簡素な構成にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】通電制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】通電制御装置を実現する具体例である。
【図３】通電制御装置の動作状態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】
【００１７】
本発明に係る通電制御装置は、制御機器に通電されていない状態における電力損失を低減する機能を備えて構成される。以下、本実施形態の通電制御装置１について、詳細に説明する。
【００１８】
図１には、通電制御装置１の構成を模式的に示すブロック図が示される。図１に示されるように、通電制御装置１は、スイッチ部１０、第１切替部２０、閉状態維持部３０、第２切替部４０の各機能部を備えて構成される。各機能部はＣＰＵを中核部材として、電力損失の低減に係る種々の処理を行うための上述の機能部がハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。本実施形態では、通電制御装置１は、車両に備えられるモータＭにより駆動されるスライドドアの開閉を行う制御機器１００に対する電力損失を低減する場合の例を挙げて説明する。
【００１９】
スイッチ部１０は、電源ライン３に直列に接続され、開状態と閉状態とで切り替え可能に構成される。電源ライン３に直列に接続されるとは、電源ライン３を所定の位置で切断し、当該切断した電源ライン３の両端がスイッチ部１０を介して接続されている状態をいう。開状態とは、スイッチ部１０の入力端と出力端とが導通されていない状態（非導通状態）であり、閉状態とは、スイッチ部１０の入力端と出力端とが導通されている状態（導通状態）である。このような非導通状態と導通状態との切り替えは、外部からの制御信号により行われる。スイッチ部１０は、制御信号が入力されていない場合には開状態となる常時開状態型の部品から構成される。
【００２０】
以下では理解を容易にするために、電源ライン３のうち、スイッチ部１０の入力端に接続される電源ラインを上流側電源ライン３Ａとする。すなわち、上流側電源ライン３Ａとは、電源ライン３のうちスイッチ部１０よりも上流側の電源ラインに相当する。また、電源ライン３のうち、スイッチ部１０の出力端に接続される電源ラインを下流側電源ライン３Ｂとする。すなわち、下流側電源ライン３Ｂとは、電源ライン３のうちスイッチ部１０よりも下流側の電源ラインに相当する。
【００２１】
スイッチ部１０の入力端は、上流側電源ライン３Ａを介してバッテリ２が接続される。バッテリ２は、車両に備えられ、例えば１２Ｖを出力するよう構成される。また、スイッチ部１０の出力端は、下流側電源ライン３Ｂを介して定電圧出力部７０が接続される。定電圧出力部７０は、バッテリ２の出力電圧（１２Ｖ）を所定の電圧に変換する機能を有する。所定の電圧とは、定電圧出力部７０の出力端に接続される制御機器１００の駆動電圧である。すなわち、例えば制御機器１００が３Ｖで駆動するものである場合には３Ｖを出力する定電圧出力部７０が用いられ、制御機器１００が５Ｖで駆動するものである場合には５Ｖを出力する定電圧出力部７０が用いられる。もちろん、他の制御機器１００が他の電圧で駆動するものである場合には、その駆動電圧に対応した電圧を出力する定電圧出力部７０を用いられる。したがって、制御機器１００は下流側電源ライン３Ｂを介して電力供給される。
【００２２】
ここで、上述したように、本実施形態では、通電制御装置１が車両に備えられるモータＭにより駆動されるスライドドアの開閉を行う制御機器１００に対する電力損失を低減する場合の例を挙げて説明している。したがって、制御機器１００とはスライドドアの開閉を制御する演算処理装置が相当する。
【００２３】
第１切替部２０は、制御機器１００に対する通電開始指示を受け付ける。制御機器１００に対する通電開始指示とは、制御機器１００に対して通電を開始する命令である。このような命令は、例えば通電制御装置１の上位システムから、直接、制御機器１００に入力されるものではなく、第１切替部２０に入力される。
【００２４】
また、第１切替部２０は、通電開始指示を受け付けると、開状態にあるスイッチ部１０を通電開始指示に基づいて閉状態に切り替える。第１切替部２０は、通電開始指示が入力されると、ローレベルの信号を出力する。ここで、上述したように、スイッチ部１０は常時開状態型の部品であり、開閉状態は制御信号により切り替えられる。本実施形態では、通電開始指示に基づく第１切替部２０からのローレベルの信号が、制御信号に相当する。このような第１切替部２０からのローレベルの信号がスイッチ部１０に入力されると、スイッチ部１０の開閉状態が閉状態に切り替えられる。これにより、初めて定電圧出力部７０を介して制御機器１００に電力供給される。したがって、第１切替部２０に通電開始指示が入力されるまでは、スイッチ部１０の下流側には何ら電力損失が生じていない。また、スイッチ部１０及び第１切替部２０も通電開始指示により起動するので、何ら電力損失が生じていない。
【００２５】
閉状態維持部３０は、第１切替部２０によりスイッチ部１０が閉状態とされた後、通電開始指示の有無に拘らず、スイッチ部１０の閉状態を維持する。第１切替部２０によりスイッチ部１０が閉状態とされた後とは、第１切替部２０が通電開始指示を受け付け、スイッチ部１０に対してローレベルの信号を出力した後を意味する。閉状態維持部３０は、下流側電源ライン３Ｂから伝達される信号に基づいて駆動される。このため、閉状態維持部３０は、スイッチ部１０が閉状態とされた後、下流側電源ライン３Ｂを介して電力供給される。これにより、閉状態維持部３０は、第１切替部２０がスイッチ部１０に対してローレベルの信号を出力した後、第１切替部２０が通電開始指示を継続して受け付けるか否かに拘らず、閉状態維持部３０によりスイッチ部１０の閉状態が維持される。したがって、閉状態維持部３０は、スイッチ部１０に対する制御信号として、ローレベルの信号を出力する。これにより、スイッチ部１０の閉状態の維持が、閉状態維持部３０により行われる。
【００２６】
第２切替部４０は、制御機器１００から出力される当該制御機器１００に対する通電を停止する停止指示に基づいて、閉状態維持部３０により維持されるスイッチ部１０の閉状態を開状態に切り替える。制御機器１００に対する通電を停止する停止指示とは、制御機器１００が所期の制御を終了した後、出力される信号である。すなわち、例えば制御機器１００が、一旦、開扉されたスライドドアを閉扉し、当該制御機器１００がスリープ状態に移行するための指示に相当する。
【００２７】
第２切替部４０は、閉状態維持部３０に入力される下流側電源ライン３Ｂからの信号を無効にする。上述したように、閉状態維持部３０は、スイッチ部１０が閉状態とされた後、下流側電源ライン３Ｂを介して電力供給される。これにより、スイッチ部１０の閉状態が維持される。第２切替部４０は、このような閉状態維持部３０に入力される電力供給を無効にする。したがって、スイッチ部１０に制御信号としてローレベルの信号が入力されなくなるので、スイッチ部１０が開状態となる。これにより、スイッチ部１０より下流側に対する電力供給が停止されるので、制御機器１００がスリープ状態となり、電力損失が低減される。
【００２８】
このような制御機器１００のスリープ状態下において、改めて第１切替部２０に通電開始し指示が入力されると、上述のようにスイッチ部１０が閉状態とされ、制御機器１００に通電が開始される。したがって、通電開始指示は、演算処理装置である制御機器１００をスリープ状態から起動状態にするウェークアップ信号に相当する。
【００２９】
このような通電制御装置１を電子回路により構成した例が図２に示される。また、図３には、各部の電圧波形を示すタイムチャートが示され、以下では図２及び図３を用いて、通電制御装置１を電子回路で構成した場合の動作について説明する。なお、以下では、各トランジスタのコレクタ−エミッタ間の飽和電圧は０Ｖとし、ダイオードの逆方向電圧も０Ｖとして説明する。
【００３０】
図２に示されるように、スイッチ部１０はｐｎｐ型バイポーラトランジスタＱ１（以下「トランジスタＱ１」）で構成される。第１切替部２０はｎｐｎ型バイポーラトランジスタＱ２（以下「トランジスタＱ２」）及びダイオードＤの少なくとも１つから構成される。閉状態維持部３０はｎｐｎ型バイポーラトランジスタＱ３（以下「トランジスタＱ３」）で構成される。第２切替部４０はｎｐｎ型バイポーラトランジスタＱ４（以下「トランジスタＱ４」）で構成される。
【００３１】
トランジスタＱ１はエミッタが上流側電源ライン３Ａに接続され、コレクタが下流側電源ライン３Ｂに接続される。また、ベースは抵抗（ベース抵抗）を介して、トランジスタＱ２のコレクタ及びダイオードＤのアノードに接続される。
【００３２】
トランジスタＱ２のエミッタは接地され、ベースはベース抵抗、及びスイッチＳＷ１を介して上流側電源ライン３Ａに接続される。したがって、トランジスタＱ２はスイッチＳＷ１の操作に応じて機能する「ハイアクティブ型スイッチ」として構成される。また、ダイオードＤのカソードはスイッチＳＷ２を介して接地される。したがって、ダイオードＤはスイッチＳＷ２の操作に応じて機能する「ローアクティブ型スイッチ」として構成される。
【００３３】
トランジスタＱ３のコレクタはトランジスタＱ２のコレクタに接続され、エミッタは接地される。ベースは、ベース抵抗及び電流制限用抵抗Ｒを介してトランジスタＱ１のコレクタに接続される。トランジスタＱ４のコレクタはトランジスタＱ３のベース抵抗に接続され、エミッタは接地される。ベースはベース抵抗を介して制御機器１００の実施形態である演算処理装置１００に接続される。なお、定電圧出力部７０はレギュレータ７０として構成される。
【００３４】
このような回路構成において、通電開始信号がスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２に入力されていない場合には、トランジスタＱ１は開状態となる。したがって、ｔ＝０でバッテリ２から電圧が出力されている場合には、トランジスタＱ１のエミッタにはバッテリ２からの出力電圧が印加されるが、コレクタは０Ｖとなる。また、トランジスタＱ３のコレクタはトランジスタＱ１のエミッタと同電位となる。
【００３５】
ｔ＝１において、通電制御信号がスイッチＳＷ１又はスイッチＳＷ２に入力されると、トランジスタＱ２のコレクタ及びダイオードＤのアノードが０Ｖとなる。したがって、トランジスタＱ１が閉状態になり、トランジスタＱ１のコレクタにバッテリ２の出力電圧が現れる。これにより、トランジスタＱ３のベースに動作電圧以上の電圧が印加され、トランジスタＱ３が閉状態となり、通電開始指示の有無に拘らず、トランジスタＱ１の閉状態が維持される。なお、係る場合、通電開始指示は、少なくとも第１切替部２０によりスイッチ部１０が閉状態とされた後はローレベルとなる１つのパルス信号であると好適である。
【００３６】
一方、下流側電源ライン３Ｂにおけるバッテリ２の出力電圧は、レギュレータ７０を介して所定の電圧に降圧され、演算処理装置１００に入力される。これにより、演算処理装置１００が所期の動作を行うことが可能となる。演算処理装置１００が所期の動作を終了すると、演算処理装置１００から停止指示が出力される（ｔ＝２）。この停止指示に係る信号が、トランジスタＱ４のベースに入力され、コレクタが接地される。
【００３７】
その結果、トランジスタＱ３のベースが接地され、トランジスタＱ３が開状態となる。これにより、トランジスタＱ１が開状態とされ、下流側電源ライン３Ｂへの電力供給が停止される。したがって、演算処理装置１００に対する電力供給も停止され、トランジスタＱ１より下流側における電力損失がゼロとなる。このようにして本通電制御装置１は、待機電流をゼロにすることが可能となる。
【００３８】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、スイッチ部１０、第１切替部２０、閉状態維持部３０、及び第２切替部４０がバイポーラトランジスタにより構成されているとして説明した。しかしながら、スイッチ部１０、第１切替部２０、閉状態維持部３０、及び第２切替部４０を、ＦＥＴで構成することも可能であるし、リレーを用いて構成することも可能である。
【００３９】
上記実施形態では、制御機器１００が演算処理装置１００であり、通電開始指示が演算処理装置１００をスリープ状態から起動状態にするウェークアップ信号であるとして説明した。しかしながら、通電制御装置１を他の装置の通電の制御に利用することは可能である。
【００４０】
上記実施形態では、閉状態維持部３０は、下流側電源ライン３Ｂから伝達される信号に基づいて駆動され、第２切替部４０は、閉状態維持部３０に入力される下流側電源ライン３Ｂからの信号を無効にするとして説明した。しかしながら、第２切替部４０が閉状態維持部３０に入力される下流側電源ライン３Ｂからの信号を無効にすることなく、強制的にスイッチ部１０を開状態にするように構成することも可能である。
【００４１】
上記実施形態では、通電開始指示は、少なくとも第１切替部２０によりスイッチ部１０が閉状態とされた後はローレベルとなる１つのパルス信号であるとして説明した。しかしながら、通電開始指示を複数のパルス信号から構成しても良いし、ハイアクティブな信号でも良いし、ローアクティブな信号とすることも可能である。
【００４２】
本発明は、制御機器に対する通電を制御する通電制御装置に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１：通電制御装置
３：電源ライン
３Ｂ：下流側電源ライン
１０：スイッチ部
２０：第１切替部
３０：閉状態維持部
４０：第２切替部
１００：演算処理装置（制御機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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