(57)【要約】【課題】負荷制御回路において、省電力化しつつ、負荷に電力を供給する応答速度を向上させる。【解決手段】第１スイッチＳＷ１と制御部３の共通接続点と、出力スイッチ４の制御端子との間に冗長回路を介挿する。前記冗長回路は、制御部３は第１スイッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦ状態を把握する信号が入力されるまでの間、および、制御部３に異常が発生した場合に、出力スイッチ４の制御端子に補償信号を出力する。【選択図】図１
2016025044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と、
前記直流電源から電力供給される負荷と、
前記直流電源に電源端子が接続され、前記負荷に出力端子が接続され、前記直流電源と前記負荷との間の電力供給路を開閉する出力スイッチと、
負荷を制御するためにＯＮ・ＯＦＦ操作される第１スイッチと、
間欠的に第１スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を把握すると共に、前記出力スイッチの制御端子と接続され、前記出力スイッチの開閉を制御する制御部と、
を備えた負荷制御回路であって、
出力スイッチの制御端子に接続された冗長回路を有し、
前記冗長回路は、前記第１スイッチがＯＮ状態で、制御部に第１スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を把握する信号が入力されるまでの間又は制御部が動作するまでの間、および、制御部に異常が発生した場合に、出力スイッチの制御端子に補償信号を出力することを特徴とする負荷制御回路。
【請求項２】
前記制御部は、
ストローブ回路を制御し、間欠的に第１スイッチのＯＮ・ＯＦＦを監視し、
前記冗長回路は、
前記第１スイッチがＯＮ状態で、ストローブ回路に前記制御部からＨレベルの信号が出力されるまでの間、および、制御部に異常が発生した場合に、出力スイッチの制御端子に補償信号を出力することを特徴とする請求項１記載の負荷制御回路。
【請求項３】
前記制御部は、
第１スイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態を把握してもすぐに動作できないスリープ状態を有し、
前記冗長回路は、
前記第１スイッチがＯＮ状態で、制御部がスリープ状態からウェイクアップするまでの間、および、制御部に異常が発生した場合に、出力スイッチの制御端子に補償信号を出力することを特徴とする請求項１記載の負荷制御回路。
【請求項４】
前記冗長回路は、
前記第１スイッチがＯＮとなった時に、補償信号を出力する第２スイッチと、
制御端子が制御部に接続され、出力端子が接地され、入力端子が出力スイッチの制御端子と第２スイッチの出力端子との共通接続点に接続された第３スイッチと、を有し、
前記冗長回路は、前記第１スイッチがＯＮとなり、制御部からストローブ回路への出力がＯＮかつ通常時に前記第３スイッチをＯＮとして、補償信号を第３スイッチの入力端子−出力端子経由でアースに出力し、
前記冗長回路は、前記第１スイッチがＯＮとなり、ストローブ回路への出力がＯＦＦまたは異常が発生した時に前記第３スイッチをＯＦＦとして、補償信号を出力スイッチの制御端子に出力することを特徴とする請求項１〜３のうち何れかに記載の負荷制御回路。
【請求項５】
前記負荷は、ストップランプ、または、ヘッドランプであることを特徴とする請求項１〜４のうち何れかに記載の負荷制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストローブ回路を有する負荷制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来における負荷制御回路を示す回路構成図である。図３に示す負荷制御回路では、省電力化のためにストローブ回路２を設け、制御部（例えば、マイコン）３がストローブ回路２を制御し、間欠的に第１スイッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦを監視している。第１スイッチＳＷ１のＯＮ状態を検出した制御部３が出力スイッチ４の制御端子に「Ｈ」レベルの信号を出力することにより、出力スイッチ４はＯＮとなり、負荷５に電力が供給される。
【０００３】
また、ストローブ回路を用いた技術として、特許文献１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２００２−２４６８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図３に示すように負荷制御回路にストローブ回路２を設けた場合、制御部３がストローブ回路２を制御し、間欠的に第１スイッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦを監視しているため、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなってから制御部３が第１スイッチＳＷ１のＯＮを検出するまで遅延が生じる。すなわち、図４に示すように、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなり、ストローブ回路２へ出力される信号が「Ｈ」レベルになった時に制御部３が第１スイッチＳＷ１のＯＮ状態を把握し、出力スイッチ４をＯＮする。そのため、第１スイッチＳＷ１がＯＮになっているのにもかかわらず、ストローブ回路２へ出力された信号が「Ｈ」レベルになるまでは負荷５に電力を供給することができず、負荷５に電力を供給するタイミングが遅延するといった問題があった。
【０００６】
以上示したようなことから、負荷制御回路において、省電力化しつつ、負荷に電力を供給する応答速度を向上させることが課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、直流電源と、前記直流電源から電力供給される負荷と、前記直流電源に電源端子が接続され、前記負荷に出力端子が接続され、前記直流電源と前記負荷との間の電力供給路を開閉する出力スイッチと、負荷を制御するためにＯＮ・ＯＦＦ操作される第１スイッチと、間欠的に第１スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を把握すると共に、前記出力スイッチの制御端子と接続され、前記出力スイッチの開閉を制御する制御部と、を備えた負荷制御回路であって、出力スイッチの制御端子に接続された冗長回路を有し、前記冗長回路は、前記第１スイッチがＯＮ状態で、制御部に第１スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を把握する信号が入力されるまでの間又は制御部が動作するまでの間、および、制御部に異常が発生した場合に、出力スイッチの制御端子に補償信号を出力することを特徴とする。
【０００８】
また、その一態様として、前記冗長回路は、前記第１スイッチがＯＮとなった時に、補償信号を出力する第２スイッチと、制御端子が制御部に接続され、出力端子が接地され、入力端子が出力スイッチの制御端子と第２スイッチの出力端子との共通接続点に接続された第３スイッチと、を有し、前記冗長回路は、前記第１スイッチがＯＮとなり、制御部からストローブ回路への出力がＯＮかつ通常時に前記第３スイッチをＯＮとして、補償信号を第３スイッチの入力端子−出力端子経由でアースに出力し、前記冗長回路は、前記第１スイッチがＯＮとなり、ストローブ回路への出力がＯＦＦまたは異常が発生した時に前記第３スイッチをＯＦＦとして、補償信号を出力スイッチの制御端子に出力することを特徴とする。
【０００９】
また、その一態様として、前記負荷は、ストップランプ、または、ヘッドランプ等のようにイグニッションＯＦＦ状態でＯＮでき、応答速度を向上させたい負荷であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、負荷制御回路において、省電力化しつつ、負荷に電力を供給する応答速度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における負荷制御回路を示す概略図。
【図２】実施形態における負荷制御回路の各信号を示すタイムチャート。
【図３】従来の負荷制御回路の一例を示す概略図。
【図４】従来の負荷制御回路の各信号を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る負荷制御回路の実施形態を図１〜図２に基づいて説明する。
【００１３】
［実施形態］
図１は、本実施形態における負荷制御回路を示す回路構成図である。図１に示すように、負荷制御回路は、主として、直流電源（例えば、バッテリ）１と、ストローブ回路２と、制御部（例えば、マイコン）３と、出力スイッチ（例えば、ＦＥＴ）４と、負荷５と、第１〜第３スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３と、を備えている。
【００１４】
直流電源１と直流電源１から電力供給される負荷５との間には出力スイッチ４が介挿される。この出力スイッチ４は、直流電源１に電源端子が接続され、負荷５に出力端子が接続され、直流電源１と負荷５との間の電源供給路を開閉する。例えば、負荷５はストップランプ，ヘッドランプであり、ドライバーの操作スイッチのＯＮ，ＯＦＦ操作によって電源供給路が開閉し、それら負荷５に電源が供給される。
【００１５】
直流電源１には、ストローブ回路２を介して制御部３が接続されている。制御部３がストローブ回路２を制御し、間欠的に第１スイッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦを監視している。ストローブ回路２と、制御部３には、それぞれプルアップ抵抗Ｒ１，制限抵抗Ｒ２を介して第１スイッチＳＷ１が接続されている。
【００１６】
制御部３には、ダイオードＤ２のアノードが接続され、このダイオードＤ２のカソードには抵抗Ｒ３を介して出力スイッチ４の制御端子が接続される。
【００１７】
また、第１スイッチＳＷ１と制限抵抗Ｒ２の共通接続点と、ダイオードＤ２のカソードと抵抗Ｒ３の共通接続点との間には、ダイオードＤ１と、第２スイッチＳＷ２と、第３スイッチＳＷ３と、ダイオードＤ３と、を有する冗長回路が設けられる。
【００１８】
ダイオードＤ１は、カソードが第１スイッチＳＷ１と制限抵抗Ｒ２との共通接続点に接続されており、アノードが第２スイッチＳＷ２のベース端子に接続されている。
【００１９】
第２スイッチＳＷ２はｐｎｐトランジスタであり、そのコレクタ端子は第３スイッチＳＷ３のコレクタ端子とダイオードＤ３のアノードの共通接続点に接続されている。第３スイッチＳＷ３はｎｐｎ型のトランジスタであり、ベース端子は制御部３に接続され、エミッタ端子は接地されている。ダイオードＤ３のカソードは、ダイオードＤ２のカソードと抵抗Ｒ３の共通接続点に接続される。
【００２０】
次に、本実施形態１における負荷制御回路の動作を図１，図２に基づいて説明する。図２は、最上段が直流電源１の電圧，２段目が第１スイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ，３段目がストローブ回路２への出力（特許文献１の図２（ｃ）に相当），４段目が（４）の経路の補償信号のレベル，５段目が制御部３の状態，６段目が出力スイッチ４のＯＮ／ＯＦＦを示している。
【００２１】
直流電源１の電圧が例えば、図２に示すように１３．５Ｖとなると、出力スイッチ４の電源端子に電圧が印加される。この時、出力スイッチ４はＯＦＦであるため、負荷５に電流は流れない。
【００２２】
その後、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなると、第１スイッチＳＷ１は接地されるため、（１）の経路で電流が流れ、制限抵抗Ｒ２との接続部が「Ｌ」となる。しかし、ストローブ回路２が間欠動作するため、ストローブ回路２へ出力された信号が「Ｈ」レベルの時しか、制御部３は第１スイッチＳＷ１のＯＮ状態を読むことができない。そのため、ストローブ回路２へ出力された信号が「Ｈ」レベルの時までは（３）の経路の制御信号が流れない。
【００２３】
ここで、第１スイッチＳＷ１がＯＮすることにより、第１スイッチＳＷ１が接地されるため、ダイオードＤ１の経路が「Ｌ」レベルとなり（２）の経路で電流が流れる。その結果、第２スイッチＳＷ２がＯＮとなり、第２スイッチＳＷ２のコレクタ端子から補償信号が（４），（５）の経路で流れる。この時、第３スイッチＳＷ３のベース端子には、「Ｈ」レベルの信号が入力されていない。ストローブ回路２が動作していない間、制御部３から第３スイッチＳＷ３のベース端子に「Ｈ」レベルの信号を出力されていないことによって実現できる。このように、第３スイッチＳＷ３のベース端子に「Ｈ」レベルの信号が入力されていないと、第３スイッチＳＷ３はＯＦＦとなるため（５）の経路に補償信号は流れず、（４）の経路で補償信号が流れ、出力スイッチ４の制御端子に入力される。
【００２４】
その結果、出力スイッチ４はＯＮとなり、直流電源１から入力された電力は出力スイッチ４を介して負荷５に供給される。
【００２５】
その後、ストローブ回路２へ出力された信号が「Ｈ」となった時点で制御部３は第１スイッチＳＷ１のＯＮ状態を把握し、（３）の経路で制御信号を流す。その後、制御部３から第３スイッチＳＷ３のベース端子に「Ｈ」レベルの信号が入力されるため、第３スイッチＳＷ３はＯＮとなり、（５）の経路で補償信号が流れ、（４）の経路に補償信号が流れなくなる。ここで、（３）の経路により出力スイッチ４のベース端子に「Ｈ」レベルの制御信号が入力されるため、出力スイッチ４はＯＮのままとなり、直流電源１から出力スイッチ４を介して負荷５に電流が供給され続ける。
【００２６】
また、制御部３に何らかの異常が発生した場合、制御部３から第３スイッチＳＷ３のベース端子に「Ｈ」レベルの信号が入力できず、第３スイッチＳＷ３はＯＦＦとなる。第３スイッチＳＷ３がＯＦＦとなると、（５）の経路で補償信号が流れず、（４）の経路で補償信号が流れる。その結果、出力スイッチ４がＯＮとなり、直流電源１から出力スイッチ４を介して、負荷５に電流が供給されることとなる。
【００２７】
なお、ストローブ回路２の間欠動作により、ストローブ回路２へ出力された信号が「Ｈ」レベルではない時に、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなった場合について説明したが、ストローブ回路２へ出力された信号が「Ｈ」レベルの時に、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなった場合も、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなってから遅延なく負荷５に電力を供給することが可能である。すなわち、ストローブ回路２へ出力された信号が「Ｈ」レベルの時に、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなった場合は、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなった時点で制御部３が第１スイッチＳＷ１のＯＮ状態を把握し、制御部３は（３）の経路で制御信号を出力スイッチ４の制御端子に流す。出力スイッチ４の制御端子には、（３）の経路の制御信号と（４）の経路の補償信号の少なくとも何れか一方が入力されればよく、重複してもよい。そして、制御部３が第１スイッチＳＷ１のＯＮ状態を把握した後、制御部３から「Ｈ」レベルの信号が第３スイッチＳＷ３のベース端子に入力され、（５）の経路で補償信号が流れ、（４）の経路で補償信号が流れなくなる。
【００２８】
以上示したように、本実施形態における負荷制御回路によれば、ストローブ回路２を使用し間欠的に第１スイッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦを監視しているため、暗電流等による無駄な電力消費を抑制することが可能となる。また、本実施形態では、ストローブ回路２を使用した場合について説明したが、省電力化のために制御部（マイコン）３をスリープさせた場合、スリープ状態時、制御部３は第１スイッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦ状態を把握してもすぐに動作せず、スリープ状態からウェイクアップするまで負荷５への電力供給が遅延する。この場合も制御部３がスリープ状態の間及び制御部が動作するまでの間、出力スイッチ４の制御端子に補償信号を出力することにより、負荷５への電力供給の遅延を抑制できる。
【００２９】
また、従来は、ストローブ回路２を使用し、間欠的に第１スイッチＳＷ１のＯＮ・ＯＦＦを監視することにより、その間欠動作に起因して制御部３が第１スイッチＳＷ１のＯＮ状態を把握するまで遅延が生じる場合があり、その結果、第１スイッチＳＷ１がＯＮしてから負荷５に電力を供給するまで遅延が生じていた。それに対し、本実施形態では、ストローブ回路２の間欠動作により第１スイッチＳＷ１がＯＮとなってから制御部３が第１スイッチＳＷ１のＯＮを把握するまで遅延が生じても、第１スイッチＳＷ１がＯＮとなってから遅延することなく冗長回路から補償信号が出力スイッチ４の制御端子に出力されるため、省電力化しつつ遅延することなく負荷５に電力を供給することが可能となる。
【００３０】
さらに、ストップランプや、ヘッドランプは、フェイルセーフのため従来から冗長回路を設けている。本実施形態における負荷制御回路は、この冗長回路を利用してストローブ回路２の間欠動作に起因する負荷５への電力供給の遅延を補償している。そのため、冗長回路が設けられることが通常であるヘッドランプやストップランプ等を負荷５に適用した場合、別途、部品を設ける必要がないため、部品点数の削減およびコストの削減を図ることが可能となる。
【００３１】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【符号の説明】
【００３２】
１…直流電源
２…ストローブ回路
３…制御部（マイコン）
４…出力スイッチ
５…負荷
ＳＷ１〜ＳＷ３…第１〜第３スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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