(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源スイッチを介して電源に接続され、前記電源スイッチオン状態においてマイクロコンピュータに電力を供給する通常電源回路と、
前記電源スイッチを介さずに前記電源に接続され、前記電源スイッチオフ状態においてマイクロコンピュータに電力を供給するバックアップ電源回路とを備えた電源回路において、
前記通常電源回路と前記マイクロコンピュータとの間の電源ラインに接続され、該電源ラインの接断を行う接断スイッチと、
前記通常電源回路の出力電圧を監視し、前記通常電源回路の電圧が低下した時に前記接断スイッチを遮断状態にし、前記通常電源回路の電圧が上昇した時に前記接断スイッチを接続状態にする減電圧検知手段と、
該減電圧検知手段の検出出力に応答し、前記通常電源回路の電圧が低下した時に前記バックアップ電源回路の電圧を高くし、前記通常電源回路の電圧が上昇した時に前記バックアップ電源回路の電圧を低くする電圧制御手段とを備えていることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
電源スイッチを介して電源に接続され、前記電源スイッチオン状態においてマイクロコンピュータに電源を供給する通常電源回路と、
前記電源スイッチを介さずに前記電源に接続され、前記電源スイッチオフ状態においてマイクロコンピュータに電力を供給するバックアップ電源回路とを備えた電源回路において、
前記通常電源回路と前記マイクロコンピュータとの間の電源ラインに接続され、該電源ラインの接断を行う、それぞれ並列に接続された第１、第２接断スイッチと、
前記通常電源回路の出力電圧を監視し、前記通常電源回路の電圧が低下した時に前記第１接断スイッチを遮断状態にし、前記通常電源回路の電圧が上昇した時に前記第１接断スイッチを接続状態にする減電圧検知手段と、
前記通常電源回路の電圧と前記バックアップ電源回路の電圧とを比較し、前記通常電源回路の電圧が高い時に前記第２接断スイッチを接続状態にし、前記通常電源回路の電圧が低い時に前記第２接断スイッチを遮断状態にする比較手段とを備え、
前記第２接断スイッチの導通状態における抵抗値が、前記第１接断スイッチの導通状態における抵抗値よりも大きく設定されていることを特徴とする電源回路。
【請求項３】
電源スイッチを介して電源に接続され、前記電源スイッチオン状態においてマイクロコンピュータに電力を供給する通常電源回路と、
前記電源スイッチを介さずに前記電源に接続され、前記電源スイッチオフ状態においてマイクロコンピュータに電力を供給するバックアップ電源回路とを備えた電源回路において、
前記通常電源回路と前記マイクロコンピュータとの間の電源ラインに接続され、該電源ラインの接断を行う、それぞれ並列に接続された第１、第２接断スイッチと、
前記マイクロコンピュータの入力電源電圧を監視し、該入力電源電圧が低下した時に前記第１接断スイッチを遮断状態にし、前記入力電源電圧が上昇した時に前記第１接断スイッチを接続状態にする減電圧検知手段と、
前記通常電源回路の電圧と前記バックアップ電源回路の電圧とを比較し、前記通常電源回路の電圧が高い時に前記第２接断スイッチを接続状態にし、前記通常電源回路の電圧が低い時に前記第２接断スイッチを遮断状態にする比較手段とを備え、
前記第２接断スイッチの導通状態における抵抗値が、前記第１接断スイッチの導通状態における抵抗値よりも大きく設定されていることを特徴とする電源回路。
【請求項４】
前記減電圧検知手段がヒステリシス特性を有するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用機器に適した電源回路に係り、特にＲＡＭに記憶されたデータを保持する等のため、イグニッションスイッチオフ時にも電力を供給するバックアップ機能を備えた電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載される電子機器はコンピュータ化が進み、高度な制御を行う電子機器が増加している。例えば、動作中の各種データを記憶しておき、その後の制御にこれらデータを使用することにより、アクチュエータのバラツキや経年変化等にも対応して適切な制御を行う学習制御も数多く行われている。このような学習制御等においては、イグニッションスイッチオフ時にもデータを保持しておく必要があるため、車載用電子機器の電源回路には、イグニッションスイッチオフ時にもマイクロコンピュータ（マイコン）等の必要な箇所に電力を供給するバックアップ電源機能を備えた電源回路が用いられている。
【０００３】
図７は、従来の車載用電子機器の構成を示す構成図である。イグニッションスイッチオフ時にもマイコン等の必要な箇所に電力を供給するバックアップ電源供給用の電源回路（ＶＤＤ回路）１０２は、自動車のバッテリBATTに直接接続されている。またイグニッションスイッチオン時にのみ、車両のエンジン等の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）の各部に電力を供給する動作用電源回路（ＶＣＣ回路）１０１は、イグニッションスイッチIGSWを介して自動車のバッテリBATTに接続されている。そして、ＶＣＣ回路１０１は、電源切換用スイッチBUSWを介してマイコン１００に電力を供給し、またＥＣＵ内部の各種回路に電力を供給する。そしてＶＤＤ回路１０２は直接マイコン１００に電力を供給している。尚、ＶＣＣ回路１０１からＶＤＤ回路１０２への電流の流れを阻止するために、ＶＤＤ回路１０２の出力部にはダイオード等の素子が配設されている。
【０００４】
電源切換用の切換スイッチBUSWは、マイコン１００に電力を供給する電源を選択するスイッチで、ＥＣＵの動作時には導通して、ＶＣＣ回路１０１からマイコン１００に電力が供給されるようにし、またＥＣＵの非動作時には遮断して、ＶＤＤ回路１０２からマイコン１００に電力が供給されるようにしている。尚、ＶＣＣ回路１０１の出力電圧はマイコン１００の動作に適した電圧、例えば５Ｖで、またＶＤＤ回路１０２の出力電圧はマイコン１００のＲＡＭの記憶内容を保持するのに必要な電圧、例えば３Ｖ（一般的にマイコンの動作電圧より低い）となっている。
【０００５】
ＶＣＣ回路１０１は、ＥＣＵの電源出力端子からＥＣＵ外部のセンサ１０５に電力を供給し、センサ１０５はその検出出力をＥＣＵのアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０４に出力する。そしてＡ／Ｄ変換器１０４は、センサ１０５出力のデジタル変換値をマイコン１００に出力し、マイコン１００はこのデジタル値に応じて、各種アクチュエータ等の制御を行う。ＶＣＣ回路１０１あるいはその入力電圧の低下を検出する減電圧検知回路１０３は、イグニッションスイッチIGSWの遮断操作等によるＶＣＣ回路１０１の出力電圧の低下を示す減電圧信号HALTをマイコン１００に出力する。そして、マイコン１００は、減電圧検知回路１０３からの減電圧信号HALTを受け取ると、マイコン動作用のクロック信号の発振を停止させてマイコンの駆動を停止し、ＥＣＵの消費電力を低下させる。また、この時に切換スイッチBUSWは遮断状態になり、マイコン１００へはＶＤＤ回路１０２から電力が供給される。
【０００６】
減電圧検知回路１０３は、図８に示すようなコンパレータ（ＣＭＰ）でＶＣＣ回路１０１の出力電圧Vcc と基準電圧Vrを比較する構成で、検知出力の反転領域付近でのハンチングを防止するために、ＣＭＰにはヒステリシスコンパレータが用いられている。つまり、ＣＭＰは、電圧Vcc が電圧VTH を越えれば、出力がＨ（高電圧）レベルに反転し、電圧Vcc が電圧VTL を下回れば、出力がＬ（低電圧）レベルに反転する。尚、これらの各電圧値は電圧VTH ＞電圧Vr＞電圧VTL の関係に設定されている。そして、ＣＭＰ出力電圧がＨレベルの時に、切換スイッチBUSWは導通状態となって、またマイコン１００は動作状態（HALT信号＝Ｈ）となる。また、ＣＭＰ出力電圧がＬレベルの時に、切換スイッチBUSWは遮断状態となって、またマイコン１００は非動作状態（HALT信号＝Ｌ）となる。
【０００７】
イグニッションスイッチIGSWが導通されると、負荷容量等の関係で、電圧Vcc は図９に示すように徐々に増大する。そして、電圧Vcc が電圧VTH に達した時点で、マイコン１００への供給電源が、ＶＣＣ電源に切り換わる。しかし、図示したＴ１期間は、マイコン１００への供給電源はＶＤＤ電源で、電圧Vdd であるが、センサ等への印加電圧は電圧Vcc で、マイコン１００の電源電圧Vdd より高い電圧となる。このため、マイコン１００のセンサ入力部であるＡ／Ｄ変換器１０４には、Ａ／Ｄ変換器１０４の動作電圧（この時点でのマイコン１００への供給電圧Vdd)より高い電圧がＡ／Ｄ変換すべき電圧として入力されるため異常な入力状態となり、マイコン１００がラッチアップする等の問題が発生する可能性がある。
【０００８】
このような問題を解決する減電圧検知回路１０３として、図１０に示すようなＣＭＰで、ＶＣＣ回路１０１の出力電圧Vcc とＶＤＤ回路１０２の出力電圧Vdd を比較する構成のものがある。そしてこの回路構成では、電圧Vcc が電圧Vdd より高い時に、ＣＭＰ出力電圧がＨレベルとなり、切換スイッチBUSWは導通状態となって、またマイコン１００は動作状態（HALT信号＝Ｈ）となる。また、電圧Vcc が電圧Vdd より低い時に、ＣＭＰ出力電圧がＬレベルとなり、切換スイッチBUSWは遮断状態となって、またマイコン１００は非動作状態（HALT信号＝Ｌ）となる。この方法では、マイコン１００の電源電圧は常にセンサ１０５の電源電圧より高くなりラッチアップ等の問題は発生しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＣＭＰには製造上のバラツキ等によりオフセット、つまりＣＭＰの両入力が同電圧となった時に出力が反転するのではなく、何方かが高い方にずれるのが一般的である。
【００１０】
図１１は、オフセット電圧が正（反転入力端子の電圧よりオフセット電圧Voff分高い電圧が、出力が反転する境界電圧となる）の場合の、信号波形を示す波形図である。この場合、電圧Vcc が電圧Vdd+Voffになった時点で、ＣＭＰ出力Ｓは反転するが、この時切換スイッチBUSWが導通してマイコン側に電流Ico が流れる。切換スイッチBUSWは通常半導体で構成されるため、切換スイッチBUSWの導通抵抗Ron により、電圧Vcc はIco ・Ron の電圧降下が起こる。このため、電圧Vcc が再度電圧Vdd+Voffを下回り、ＣＭＰの出力Ｓが反転する。そして切換スイッチBUSWが遮断状態となる。従って、今度は切換スイッチBUSWの導通抵抗Ron による電圧降下はなくなり、再度電圧Vcc が電圧Vdd+Voffを上回って、ＣＭＰ出力Ｓは反転する。このような動作により、ＣＭＰ出力Ｓの反転時に発振のような現象が起こる問題がある。
【００１１】
図１２は、オフセット電圧が負（反転入力端子の電圧よりオフセット電圧Voff分低い電圧が、出力が反転する境界電圧となる）の場合の、信号波形を示す波形図である。この場合には、ＶＣＣ回路１０１の出力電圧低下時に問題が発生する。ＶＣＣ回路１０１の出力電圧Vcc が低下していくと、正常動作では電圧Vcc が電圧Vdd となった時点で、ＣＭＰ出力が反転して、切換スイッチBUSWが遮断状態となる。しかし、電圧Vcc が低下して電圧Vdd 以下になっても、オフセット電圧VoffのためすぐにはＣＭＰ出力Ｓは反転せず、切換スイッチBUSWは遮断されない。このため、ＶＤＤ回路１０２から切換スイッチBUSWを通って、センサ等の負荷に電流が流れ、ＣＭＰの非反転入力端子には、電圧Vdd-I(負荷電流) ・Ron の電圧が印加される。ここで負荷電流が大きければ問題は無いが、最近の電子機器は小電力化が図られているため負荷電流は小さく（負荷抵抗が大きい）ため、電圧Vdd-I(負荷電流) ・Ron が電圧Vdd-Voffより大きくなることがある。この場合には、切換スイッチBUSWは遮断状態にならず、イグニッションスイッチIGSWオフにも係わらず負荷に電流が流れつづけ、バッテリ上がりの原因になる等の問題がある。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、マイコンや負荷への電力供給を適切に行える電源回路を実現することを課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記課題を解決するため、本発明に係る電源回路（１）は、電源スイッチを介して電源に接続され、前記電源スイッチオン状態においてマイクロコンピュータに電力を供給する通常電源回路と、前記電源スイッチを介さずに前記電源に接続され、前記電源スイッチオフ状態においてマイクロコンピュータに電力を供給するバックアップ電源回路とを備えた電源回路において、前記通常電源回路と前記マイクロコンピュータとの間の電源ラインに接続され、該電源ラインの接断を行う接断スイッチと、前記通常電源回路の出力電圧を監視し、前記通常電源回路の電圧が低下した時に前記接断スイッチを遮断状態にし、前記通常電源回路の電圧が上昇した時に前記接断スイッチを接続状態にする減電圧検知手段と、前記減電圧検知手段の検出出力に応答し、前記通常電源回路の電圧が低下した時に前記バックアップ電源回路の電圧を高くし、前記通常電源回路の電圧が上昇した時に前記バックアップ電源回路の電圧を低くする電圧制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１４】
上記電源回路（１）によれば、前記バックアップ電源回路から前記通常電源回路に切り換える際（電源スイッチオン時）には、前記バックアップ電源回路の電圧が高めになっているので、センサ等からの入力電圧よりも前記マイクロコンピュータの電源電圧を高く保て、ラッチアップ等を防ぐことができる。また電源スイッチオフ時には、前記バックアップ電源回路の電圧が低めになっているので、該バックアップ電源回路から前記通常電源回路側への電流の流れ込みがなく、前記減電圧検知手段による前記通常電源回路の出力電圧の誤検出を防げ、それにより前記接断スイッチを適切に遮断でき、前記バックアップ電源から前記接断スイッチを通って負荷に流れる無駄な電流の発生を防止できる。
【００１５】
また本発明に係る電源回路（２）は、電源スイッチを介して電源に接続され、前記電源スイッチオン状態においてマイクロコンピュータに電力を供給する通常電源回路と、前記電源スイッチを介さずに前記電源に接続され、前記電源スイッチオフ状態においてマイクロコンピュータに電力を供給するバックアップ電源回路とを備えた電源回路において、前記通常電源回路と前記マイクロコンピュータとの間の電源ラインに接続され、該電源ラインの接断を行う、それぞれ並列に接続された第１，第２接断スイッチと、前記通常電源回路の出力電圧を監視し、前記通常電源回路の電圧が低下した時に前記第１接断スイッチを遮断状態にし、前記通常電源回路の電圧が上昇した時に前記第１接断スイッチを接続状態にする減電圧検知手段と、前記通常電源回路の電圧と前記バックアップ電源回路の電圧とを比較し、前記通常電源回路の電圧が高い時に前記第２接断スイッチを接続状態にし、前記通常電源回路の電圧が低い時に前記第２接断スイッチを遮断状態にする比較手段とを備え、前記第２接断スイッチの導通状態における抵抗値が、前記第１接断スイッチの導通状態における抵抗値よりも大きく設定されていることを特徴としている。
【００１６】
上記電源回路（２）によれば、前記減電圧検知手段による電源回路切換の制御と、前記比較手段による電源回路切換の制御が、互いの欠点を補うように動作して電源回路を切り換えるので、確実で安定性のある電源切換を実現できる。
すなわち、前記バックアップ電源回路から前記通常電源回路に切り換える際（電源スイッチオン時）には、前記比較手段により前記第２接断スイッチが接続状態にされ、前記マイクロコンピュータに加わる電圧は、前記通常電源回路の電圧以上となり、センサ等からの入力電圧よりも前記マイクロコンピュータの電源電圧を高く保て、ラッチアップ等を防ぐことができる。
また、前記第２接断スイッチの導通状態における抵抗値が、前記第１接断スイッチの導通状態における抵抗値よりも大きく設定されているので、電源スイッチオフ時に、前記減電圧検知手段により前記第１接断スイッチが遮断状態とされ、その後、前記比較手段により前記第２接断スイッチが遮断状態とされても、前記バックアップ電源回路側から前記通常電源回路への電流の流れ込みを抑えることができ、前記比較手段の誤検出を防止できる。したがって、前記通常電源回路の電圧の低下に伴う、前記バックアップ電源回路側から前記マイクロコンピュータへの電源供給切換を適切に行え、前記マイクロコンピュータ停止時における負荷への無駄な電流の流れ込みを防げ、電力の無駄な消費を防止できる。
【００１７】
また本発明に係る電源回路（３）は、電源スイッチを介して電源に接続され、前記電源スイッチオン状態においてマイクロコンピュータに電力を供給する通常電源回路と、前記電源スイッチを介さずに前記電源に接続され、前記電源スイッチオフ状態においてマイクロコンピュータに電力を供給するバックアップ電源回路とを備えた電源回路において、前記通常電源回路と前記マイクロコンピュータとの間の電源ラインに接続され、該電源ラインの接断を行う、それぞれ並列に接続された第１，第２接断スイッチと、前記マイクロコンピュータの入力電源電圧を監視し、該入力電源電圧が低下した時に前記第１接断スイッチを遮断状態にし、前記入力電源電圧が上昇した時に前記第１接断スイッチを接続状態にする減電圧検知手段と、前記通常電源回路の電圧と前記バックアップ電源回路の電圧とを比較し、前記通常電源回路の電圧が高い時に前記第２接断スイッチを接続状態にし、前記通常電源回路の電圧が低い時に前記第２接断スイッチを遮断状態にする比較手段とを備え、前記第２接断スイッチの導通状態における抵抗値が、前記第１接断スイッチの導通状態における抵抗値よりも大きく設定されていることを特徴としている。
【００１８】
上記電源回路（３）によれば、前記減電圧検知手段による電源回路切換の制御と、前記比較手段による電源回路切換の制御が、互いの欠点を補うように動作して電源回路を切り換えるので、確実で安定性のある電源切換を実現でき、上記電源回路（２）と略同様の効果を得ることができる。
【００１９】
また本発明に係る電源回路（４）は、上記電源回路（１）、（２）または（３）において、前記減電圧検知手段がヒステリシス特性を有するもであることを特徴としている。
【００２０】
上記電源回路（４）によれば、電源切換境界付近での切換ハンチング（電圧の微妙な変動により、電圧が境界値を単周期で上下し、電源切換が単周期で起こる現象）を防ぐことができ、電源切換動作が安定する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る電源回路の回路構成図であり、車載用電子機器に用いられる電源回路を示している。
【００２２】
イグニッションスイッチオフ時にもマイコン等の必要な箇所に電力を供給するバックアップ電源供給用の電源回路（ＶＤＤ回路）２は、自動車のバッテリBATTに直接接続されている。またイグニッションスイッチオン時にのみ、車両のエンジン等の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）の各部に電力を供給する動作用電源回路（ＶＣＣ回路）１は、イグニッションスイッチIGSWを介して自動車のバッテリBATTに接続されている。そして、ＶＣＣ回路１は電源切換用スイッチBUSWを介してマイコン１０に電力を供給し、またＥＣＵ内部の各種回路に電力を供給する。そしてＶＤＤ回路２は直接マイコン１０に電力を供給している。尚、ＶＣＣ回路１からＶＤＤ回路２への電流の流れを阻止するために、ＶＤＤ回路２の出力部にはダイオード等の素子が配設されている。
【００２３】
電源切換用の切換スイッチBUSWは、マイコン１０に電力を供給する電源を選択するスイッチで、ＥＣＵの動作時には導通して、ＶＣＣ回路１からマイコン１０に電力が供給されるようにし、またＥＣＵの非動作時には遮断して、ＶＤＤ回路２からマイコン１０に電力が供給されるようにしている。尚、電源切換用スイッチBUSWは、スイッチングトランジスタ等により構成される。また、ＶＣＣ回路１の出力電圧はマイコン１０の動作に適した電圧、例えば５Ｖで、またＶＤＤ回路２の出力電圧はマイコン１０のＲＡＭの記憶内容を保持するのに必要な電圧、例えば３Ｖ（一般的にマイコンの動作電圧より低い）となっている。
【００２４】
ＶＣＣ回路１は、ＥＣＵの電源出力端子からＥＣＵ外部のセンサ５に電力を供給し、センサ５はその検出出力をＥＣＵのアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器４に出力する。そしてＡ／Ｄ変換器４は、センサ５出力のデジタル変換値をマイコン１０に出力し、マイコン１０はこのデジタル値に応じて、各種アクチュエータ等の制御を行う。ＶＣＣ回路１あるいはその入力電圧の低下を検出する減電圧検知回路３は、イグニッションスイッチIGSWの遮断操作等によるＶＣＣ回路１の出力電圧の低下を示す減電圧信号HALT（電圧低下時、低電圧レベル）をマイコン１０に出力する。また減電圧検知回路３はヒステリシスを有しており、ＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc が高比較電圧VTH 電圧を越えれば、減電圧信号HALTを高電圧レベル（Ｈ信号）とし、またＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc が低比較電圧VTL 電圧（VTH ＞ VTL) を下回れば、減電圧信号HALTを低電圧レベル（Ｌ信号）とする。
【００２５】
マイコン１０は、減電圧検知回路３からの減電圧信号HALTを受信しており、この減電圧信号HALTがＬ信号となると、マイコン動作用のクロック信号の発振を停止させてマイコン１０の駆動を停止し、ＥＣＵの消費電力を低下させるようになっている。また、この時、切換スイッチBUSWは遮断状態になり、マイコン１０へはＶＤＤ回路２から電力が供給される。つまり、ＶＣＣ回路１の出力電圧低下時は、即ちイグニッションスイッチIGSWの遮断時等は、マイコン１０の駆動が停止、つまりＥＣＵが停止した状態となる。
【００２６】
またＶＤＤ回路２も、減電圧信号HALTを受信しており、この減電圧信号HALTがＬ信号の時には出力電圧を高いレベルのVB1 とし、逆に減電圧信号HALTがＨ信号の時には出力電圧を低いレベルのVA1 とするようになっている。尚、出力電圧を切り換える方法としては、２種類のレギュレータを切り換える方法や出力電圧設定用の分圧抵抗を切り換える方法等、各種電圧切換方法が適用できる。また、各電圧の関係は、VB1 ＞VTH ＞VTL ＞VA1 の関係に設定されている。
【００２７】
次に電源回路の動作について説明する。図２は電源回路の動作を示す動作波形図である。尚、図中typ は設定電圧を示し、max,min は誤差（バラツキ）を考慮した場合の、最大および最小電圧を示しており、各電圧値の設定は、誤差を含めて重ならないようにすることが望ましい。
【００２８】
イグニッションスイッチIGSWが導通前は、マイコン１０へはＶＤＤ回路２から電圧Vdd が供給されているが、その供給電圧は電圧VB1 となっている。イグニッションスイッチIGSWが導通されると、負荷容量等の関係で、電圧Vcc は徐々に増大する。そして、電圧Vcc が電圧VTH に達した時点ｔ１で、HALT信号がＨレベルとなり、マイコン１０への供給電源が、ＶＣＣ回路１に切り換わる。続いてＶＤＤ回路２の出力電圧が電圧VA1 に切り換わる。
【００２９】
この切換時点での、電圧Vdd はVB1 であって、この時点での電圧Vcc(=VTH) より高い。従って、イグニッションスイッチIGSWが導通になった時点の前後においても、マイコン１０に加わる電圧は、常に電圧Vcc 以上となって、センサ５への印加電圧を下回ることはない。このため、マイコン１０のセンサ入力部であるＡ／Ｄ変換器４には、Ａ／Ｄ変換器４の動作電圧（この時点でのマイコン１０への供給電圧）より高い電圧がＡ／Ｄ変換すべき電圧として入力されることはなく、マイコン１０がラッチアップする等の問題は発生しない。
【００３０】
イグニッションスイッチIGSWが遮断前は、マイコン１０へはＶＣＣ回路１から電圧Vcc が供給されている。また、ＶＤＤ回路２の出力電圧は電圧VA1 になっている。イグニッションスイッチIGSWが遮断されると、負荷容量等の関係で、電圧Vcc は徐々に減少する。そして、電圧Vcc が電圧VTL に達した時点ｔ２で、HALT信号がＬレベルとなり、マイコン１０への供給電源が、ＶＤＤ回路２に切り換わる。続いてＶＤＤ回路２の出力電圧は電圧VB1 に切り換わる。
【００３１】
この切換時点での、電圧Vdd はVA1 であって、この時点での電圧Vcc(=VTL) より低い。従って、イグニッションスイッチIGSWが遮断になった時点の前後においても、電圧Vcc が電圧Vdd を下回ることはなく、ＶＤＤ回路２からＶＣＣ回路１側に電流が流れ、電圧Vcc が高電圧に維持されることによって起こる、減電圧検知回路３の誤検出を防止でき、ＥＣＵ内部の負荷等による電力の無駄な消費を防止できる。
【００３２】
次に本発明の別の実施の形態について説明する。図３は本発明の実施の形態に係る電源回路の回路構成図であり、車載用電子機器に用いられる電源回路を示している。
【００３３】
イグニッションスイッチオフ時にもマイコン等の必要な箇所に電力を供給するバックアップ電源供給用の電源回路（ＶＤＤ回路）２は、自動車のバッテリBATTに直接接続されている。またイグニッションスイッチオン時にのみ、車両のエンジン等の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）の各部に電力を供給する動作用電源回路（ＶＣＣ回路）１は、イグニッションスイッチIGSWを介して自動車のバッテリBATTに接続されている。そして、ＶＣＣ回路１は電源切換用スイッチBUSW1 およびBUSW2 を介してマイコン１０に電力を供給し、またＥＣＵ内部の各種回路に電力を供給する。そしてＶＤＤ回路２は直接マイコン１０に電力を供給している。
【００３４】
尚、電源切換用スイッチBUSW1 およびBUSW2 は、スイッチングトランジスタ等により構成され、そのオン抵抗R1,R2 （導通状態における抵抗）はマイコン１０の動作が正常に行われる値に、また抵抗R1が抵抗R2の100 倍程度に設定される。またＶＣＣ回路１からＶＤＤ回路２への電流の流れを阻止するために、ＶＤＤ回路２の出力部にはダイオード等の素子が配設されている。
【００３５】
ＶＣＣ回路１の出力電圧はマイコン１０の動作に適した電圧、例えば５Ｖに、またＶＤＤ回路２の出力電圧はマイコン１０のＲＡＭの記憶内容を保持するのに必要な電圧、例えば３Ｖ（一般的にマイコンの動作電圧より低い）に設定されている。
【００３６】
ＶＣＣ回路１は、ＥＣＵの電源出力端子からＥＣＵ外部のセンサ５に電力を供給し、センサ５はその検出出力をＥＣＵのアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器４に出力する。そしてＡ／Ｄ変換器４は、センサ５出力のデジタル変換値をマイコン１０に出力し、マイコン１０はこのデジタル値に応じて、各種アクチュエータ等の制御を行う。ＶＣＣ回路１あるいはその入力電圧の低下を検出する減電圧検知回路３は、イグニッションスイッチIGSWの遮断操作等によるＶＣＣ回路１の出力電圧の低下を示す減電圧信号HALT（電圧低下時、低電圧レベル）をマイコン１０に出力し、また電源切換用スイッチBUSW2 を制御（減電圧信号HALTがＬ信号時遮断、Ｈ信号の時導通）するようになっている。また減電圧検知回路３はヒステリシスを有しており、ＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc が高比較電圧VTH 電圧を越えれば、減電圧信号HALTを高電圧レベル（Ｈ信号）とし、またＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc が低比較電圧VTL 電圧（VTH ＞ VTL) を下回れば、減電圧信号HALTを低電圧レベル（Ｌ信号）とする。
【００３７】
マイコン１０は、減電圧検知回路３からの減電圧信号HALTを受信しており、この減電圧信号HALTがＬ信号となると、マイコン動作用のクロック信号の発振を停止させてマイコン１０の駆動を停止し、ＥＣＵの消費電力を低下させるようになっている。比較器６は、ＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc とＶＤＤ回路２の出力電圧Vdd を比較する回路で、電源切換用スイッチBUSW1 を、電圧Vcc が電圧Vdd より高い時に接続状態、電圧Vcc が電圧Vdd より低い時に遮断状態にする。また、各電圧の関係は、VTH ＞VTL ＞Vdd の関係に設定されている。
【００３８】
次に電源回路の動作について説明する。図４は電源回路の動作を示す動作波形図である。尚、図中typ は設定電圧を示し、max,min は誤差（バラツキ）を考慮した場合の、最大および最小電圧を示している。
【００３９】
イグニッションスイッチIGSWの導通前は、マイコン１０へはＶＤＤ回路２から電圧Vdd が供給されている。イグニッションスイッチIGSWが導通されると、負荷容量等の関係で、電圧Vcc は徐々に増大する。そして、電圧Vcc が電圧Vdd に達した時点ｔ３で、比較器６の出力が反転して電源切換用スイッチBUSW1 が接続状態となって、マイコン１０への供給電源が、ＶＣＣ回路１に切り換わる。
【００４０】
この切換時点での、電圧Vcc は電圧Vdd と等しい（比較器６のオフセット分差があるが、その差は小さくあまり問題はない）。従って、イグニッションスイッチIGSWが導通になった時点の前後においても、マイコン１０に加わる電圧は、常に電圧Vcc 以上となって、センサ５への印加電圧を下回ることはない。このため、マイコン１０のセンサ入力部であるＡ／Ｄ変換器４には、Ａ／Ｄ変換器４の動作電圧（この時点でのマイコン１０への供給電圧）より高い電圧がＡ／Ｄ変換すべき電圧として入力されることはなく、マイコン１０がラッチアップする等の問題は発生しない。
【００４１】
そして、さらに電圧Vcc が上昇し、電圧VTH を越えると（ｔ４）、減電圧信号HALTがＨ信号となり、電源切換用スイッチBUSW2 が接続状態となって、ＶＣＣ回路１からマイコン１０への供給電源が、電源切換用スイッチBUSW2 を介しても行われ、そしてマイコン動作用のクロック信号の発振が開始されてマイコン１０が処理を始める。尚、この状態では、電圧Vcc と電圧Vin は理論的には同じであるが、スイッチのオン抵抗や比較器６のオフセットの影響などにより比較器６の出力が定まり、電源切換用スイッチBUSW1 の状態が定まる。
【００４２】
イグニッションスイッチIGSWが遮断されると、負荷容量等の関係で、電圧Vcc は徐々に減少する。そして、電圧Vcc が電圧VTL に達した時点ｔ５で、HALT信号がＬレベルとなり、電源切換用スイッチBUSW2 が遮断され、マイコン動作用のクロック信号の発振が停止されてマイコン１０が停止する。しかし、マイコン１０への電力供給は、電源切換用スイッチBUSW1 を介してＶＤＤ回路１からも行われる。さらに電圧Vcc が低下し電圧Vdd に達した時点ｔ６では、比較器６の出力が反転して電源切換用スイッチBUSW1 が遮断状態となって、マイコン１０への供給電源が、ＶＤＤ回路２に切り換わる。
【００４３】
このように、イグニッションスイッチIGSWの遮断時には、先ずＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc の低下により、マイコン１０のクロック信号の発振を停止し、また電源切換用スイッチBUSW2 を遮断状態とする。そして、その後電圧Vcc と電圧Vdd の比較結果により、電源切換用スイッチBUSW1 を遮断状態とし、また電源切換用スイッチBUSW1 を通る経路の抵抗値を大きくしているので、ＶＤＤ回路２側からＶＣＣ回路１への電流の流れによる電圧Vcc の上昇を抑えることができ、比較器６の誤検出を防止できる。従って、Vcc 電圧の低下に伴う、ＶＤＤ回路２側からマイコン１０への電源供給切換を適切に行え、マイコン１０停止時におけるＥＣＵ内部の負荷への無駄な電流の流れ込みを防げ、電力の無駄な消費を防止できる。
【００４４】
次に本発明のさらに別の実施の形態について説明する。図５は本発明の実施の形態に係る電源回路の回路構成図であり、車載用電子機器に用いられる電源回路を示している。尚、本実施の形態は、図３に示した電源回路における減電圧検知回路３の検知している電圧Vcc を電源切換用スイッチBUSW1(2)を介した後のマイコン１０への入力電圧Vin （減電圧検知回路７で検出）に変更したもので、他の構成は同様のものである。
【００４５】
イグニッションスイッチオフ時にもマイコン等の必要な箇所に電力を供給するバックアップ電源供給用の電源回路（ＶＤＤ回路）２は、自動車のバッテリBATTに直接接続されている。またイグニッションスイッチオン時にのみ、車両のエンジン等の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）の各部に電力を供給する動作用電源回路（ＶＣＣ回路）１は、イグニッションスイッチIGSWを介して自動車のバッテリBATTに接続されている。そして、ＶＣＣ回路１は電源切換用スイッチBUSW1 およびBUSW2 を介してマイコン１０に電力を供給し、またＥＣＵ内部の各種回路に電力を供給する。そしてＶＤＤ回路２は直接マイコン１０に電力を供給している。
【００４６】
尚、電源切換用スイッチBUSW1 およびBUSW2 は、スイッチングトランジスタ等により構成され、そのオン抵抗R1,R2 （導通状態における抵抗）はマイコン１０の動作が正常に行われる値に、また抵抗R1が抵抗R2の100 倍程度に設定されている。またＶＣＣ回路１からＶＤＤ回路２への電流の流れを阻止するために、ＶＤＤ回路２の出力部にはダイオード等の素子が配設されている。
【００４７】
ＶＣＣ回路１の出力電圧はマイコン１０の動作に適した電圧、例えば５Ｖに、またＶＤＤ回路２の出力電圧はマイコン１０のＲＡＭの記憶内容を保持するのに必要な電圧、例えば３Ｖ（一般的にマイコンの動作電圧より低い）に設定されている。
【００４８】
ＶＣＣ回路１は、ＥＣＵの電源出力端子からＥＣＵ外部のセンサ５に電力を供給し、センサ５はその検出出力をＥＣＵのアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器４に出力する。そしてＡ／Ｄ変換器４は、センサ５出力のデジタル変換値をマイコン１０に出力し、マイコン１０はこのデジタル値に応じて、各種アクチュエータ等の制御を行う。ＶＣＣ回路１あるいはその入力電圧の低下を検出する減電圧検知回路７は、イグニッションスイッチIGSWの遮断操作等によるマイコン１０への入力電圧Vin の低下を示す減電圧信号HALT（電圧低下時、低電圧レベル）をマイコン１０に出力し、また電源切換用スイッチBUSW2 を制御（減電圧信号HALTがＬ信号時遮断、Ｈ信号の時導通）するようになっている。また減電圧検知回路７はヒステリシスを有しており、マイコン１０への入力電圧Vin が高比較電圧VTH 電圧を越えれば、減電圧信号HALTを高電圧レベル（Ｈ信号）とし、また電圧Vin が低比較電圧VTL 電圧（VTH ＞ VTL) を下回れば、減電圧信号HALTを低電圧レベル（Ｌ信号）とする。
【００４９】
マイコン１０は、減電圧検知回路７からの減電圧信号HALTを受信しており、この減電圧信号HALTがＬ信号となると、マイコン動作用のクロック信号の発振を停止させてマイコン１０の駆動を停止し、ＥＣＵの消費電力を低下させるようになっている。比較器６は、ＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc とＶＤＤ回路２の出力電圧Vdd を比較する回路で、電源切換用スイッチBUSW1 を、電圧Vcc が電圧Vdd より高い時に接続状態、電圧Vcc が電圧Vdd より低い時に遮断状態にする。また、各電圧の関係は、VTH ＞VTL ＞Vdd の関係に設定されている。
【００５０】
次に電源回路の動作について説明する。図６は電源回路の動作を示す動作波形図である。尚、図中typ は設定電圧を示し、max,min は誤差（バラツキ）を考慮した場合の、最大および最小電圧を示している。
【００５１】
イグニッションスイッチIGSWの導通前は、マイコン１０へはＶＤＤ回路２から電圧Vdd が供給されている。イグニッションスイッチIGSWが導通されると、負荷容量等の関係で、電圧Vcc は徐々に増大する。そして、電圧Vcc が電圧Vdd に達した時点ｔ７で、比較器６の出力が反転して電源切換用スイッチBUSW1 が接続状態となって、マイコン１０への供給電源が、ＶＣＣ回路１に切り換わる。
【００５２】
この切換時点での、電圧Vcc は電圧Vdd と等しい（比較器６のオフセット分差があるが、その差は小さく問題はない）。従って、イグニッションスイッチIGSWが導通になった時点の前後においても、マイコン１０に加わる電圧は、常に電圧Vcc 以上となって、センサ５への印加電圧を下回ることはない。このため、マイコン１０のセンサ入力部であるＡ／Ｄ変換器４には、Ａ／Ｄ変換器４の動作電圧（この時点でのマイコン１０への供給電圧）より高い電圧がＡ／Ｄ変換すべき電圧として入力されることはなく、マイコン１０がラッチアップする等の問題は発生しない。
【００５３】
そして、さらに電圧Vcc が上昇し、電圧Vin が電圧VTH を越えると（ｔ８）、減電圧信号HALTがＨ信号となり、電源切換用スイッチBUSW2 が接続状態となって、ＶＣＣ回路１からマイコン１０への供給電源が、電源切換用スイッチBUSW2 を介しても行われ、そしてマイコン動作用のクロック信号の発振が開始されてマイコン１０が処理を始める。
【００５４】
イグニッションスイッチIGSWが遮断されると、負荷容量等の関係で、電圧Vcc は徐々に減少する。そして、電圧Vin が電圧VTL に達した時点ｔ９で、HALT信号がＬレベルとなり、電源切換用スイッチBUSW2 が遮断され、マイコン動作用のクロック信号の発振が停止されてマイコン１０が停止する。しかし、マイコン１０への電力供給は、電源切換用スイッチBUSW1 を介してＶＤＤ回路２からも行われる。さらに電圧Vcc が低下し電圧Vin が電圧Vdd に達した時点ｔ１０では、比較器６の出力が反転して電源切換用スイッチBUSW1 が遮断状態となって、マイコン１０への供給電源が、ＶＤＤ回路２に切り換わる。
【００５５】
このように、イグニッションスイッチIGSWの遮断時には、先ずＶＣＣ回路１の出力電圧Vcc の低下により、マイコン１０のクロック信号の発振を停止し、また電源切換用スイッチBUSW2 を遮断状態とする。そして、その後電圧Vcc と電圧Vdd の比較結果により、電源切換用スイッチBUSW1 を遮断状態とし、また電源切換用スイッチBUSW1 を通る経路の抵抗値を大きくしているので、ＶＤＤ回路２側からＶＣＣ回路１への電流の流れによる電圧Vcc の上昇を抑えることができ、比較器６の誤検出を防止できる。従って、Vcc 電圧の低下に伴う、ＶＤＤ回路２側からのマイコン１０への電源供給切換を適切に行え、マイコン１０停止時におけるＥＣＵ内部の負荷への無駄な電流の流れ込みを防げ、電力の無駄な消費を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電源回路を示す回路構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電源回路の動作を示す動作波形図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る電源回路を示す回路構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る電源回路の動作を示す動作波形図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る電源回路を示す回路構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る電源回路の動作を示す動作波形図である。
【図７】従来の電源回路を示す回路構成図である。
【図８】ヒステリシスコンパレータの動作を示す説明図である。
【図９】従来の電源回路の動作を示す動作波形図である。
【図１０】従来の電源回路を示す回路構成図である。
【図１１】従来の電源回路の動作を示す動作波形図である。
【図１２】従来の電源回路の動作を示す動作波形図である。
【符号の説明】
１・・・ＶＣＣ回路
２・・・ＶＤＤ回路
３・・・減電圧検知回路
４・・・Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器
５・・・センサ
１０・・・マイクロコンピュータ（マイコン）
【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】
0004155621.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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