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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-225145(P2016-225145A)
(43)【公開日】2016年12月28日
(54)【発明の名称】スイッチ監視回路
(51)【国際特許分類】
   H01H 9/54 20060101AFI20161205BHJP
   H02J 1/00 20060101ALI20161205BHJP
   B60R 16/02 20060101ALI20161205BHJP
【FI】
   H01H9/54 C
   H02J1/00 306L
   B60R16/02 660M
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2015-110540(P2015-110540)
(22)【出願日】2015年5月29日
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプス電気株式会社
(72)【発明者】
【氏名】清野 健一
【テーマコード(参考)】
5G034
5G065
5G165
【Fターム(参考)】
5G034AC03
5G065DA07
5G065EA02
5G065HA01
5G065NA01
5G065NA02
5G065NA04
5G165DA07
5G165EA02
5G165HA01
5G165NA01
5G165NA02
5G165NA04
(57)【要約】
【課題】暗電流を削減し易く、且つ、スイッチ監視回路とスイッチとの間の最低電流を維持し易いスイッチ監視回路を提供する。
【解決手段】スイッチ監視回路1は、スイッチに接続される外部入力端子10と、外部入力端子10に駆動用の電圧を印加する電圧印加部30と、外部入力端子10の電圧の変化を検出する電圧検出部40と、電圧印加部30と電圧検出部40とに接続された制御部50と、外部入力端子10と電圧印加部30とに接続された蓄電部20とを備え、蓄電部20は、駆動用の電圧が印加される電圧印加用端子21と、一方の端子が外部入力端子10に接続され、他方の端子が電圧印加用端子21に接続された第1抵抗素子22と、一方の端子が電圧印加用端子21に接続され、他方の端子が接地されて電圧印加用端子21からの充電と電圧印加用端子21への放電とを行う容量素子23とを有している。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スイッチに接続される外部入力端子と、
前記外部入力端子に駆動用の電圧を印加する駆動動作を行う電圧印加部と、
前記外部入力端子の電圧の変化を検出する電圧検出部と、
前記電圧印加部と前記電圧検出部とに接続された制御部と、
前記外部入力端子と前記電圧印加部とに接続された蓄電部とを備え、
前記蓄電部は、
前記駆動用の電圧が印加される電圧印加用端子と、
一方の端子が前記外部入力端子に接続され、他方の端子が前記電圧印加用端子に接続された第1抵抗素子と、
一方の端子が前記電圧印加用端子に接続され、他方の端子が接地されて前記電圧印加用端子からの充電と前記電圧印加用端子への放電とを行う容量素子とを有していることを特徴とするスイッチ監視回路。
【請求項2】
前記制御部は、前記スイッチ監視回路の動作状態を、前記電圧印加部が記駆動動作を実行するウエイクアップ状態と、前記電圧印加部が前記駆動動作を停止するスリープ状態とに切り替え可能であり、前記電圧検出部の検出結果に基づいて前記スリープ状態と前記ウエイクアップ状態との切り替えを行うことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ監視回路。
【請求項3】
前記制御部は、前記容量素子が放電を行っている期間内に、前記スリープ状態から前記ウエイクアップ状態への切り替えを行い、前記電圧印加部に前記駆動動作を開始させることを特徴とする請求項2に記載のスイッチ監視回路。
【請求項4】
前記制御部は、前記電圧印加部を制御するための制御端子を有し、
前記電圧印加部は、入力端子と電源端子と出力端子とを有する第1トランジスタと、電流の逆流を防止するための第1ダイオードとを有して構成されるスイッチング回路であり、
前記第1トランジスタの入力端子は、前記制御端子に接続され、
前記第1トランジスタの電源端子は、電源に接続され、
前記第1トランジスタの出力端子は、前記第1ダイオードと負荷抵抗となる第2抵抗素子とを介して前記電圧印加用端子に接続されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のスイッチ監視回路。
【請求項5】
前記制御部は、前記電圧検出部をモニタするためのモニタ端子を有し、
前記電圧検出部は、入力端子と電源端子と出力端子とを有する第2トランジスタと、電流の逆流を防止するための第2ダイオードとを有して構成されるスイッチング回路であり、
前記第2トランジスタの入力端子は、前記第2ダイオードを介して前記電圧印加用端子に接続され、
前記第2トランジスタの電源端子は、電源に接続され、
前記第2トランジスタの出力端子は、前記モニタ端子に接続されると共に、負荷抵抗となる第3抵抗素子を介して接地されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のスイッチ監視回路。
【請求項6】
前記スイッチは、操作に対応して互いの開閉状態が変化する第1端子と第2端子とを有し、
前記スイッチの第1端子は、前記外部入力端子に接続されると共に、電流の逆流を防止するための第3ダイオードと負荷抵抗となる第4抵抗素子とを介して電源に接続され、
前記スイッチの第2端子は、接地されていることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のスイッチ監視回路。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スイッチ監視回路に関し、特に、車両に搭載される車載装置を駆動するためのスイッチの状態を監視するのに適したスイッチ監視回路に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両では、イグニッションがオフの状態であっても、ウインドウの開閉やドアミラーの開閉やドアロックの施錠・解錠等の動作を行う場合があり、それに対応して、パワーウインドウ装置やドアミラー開閉装置やドアロック装置等の車載装置を駆動するためのスイッチの状態を監視し、監視したスイッチの状態を車載ECU(Engine Control Unit)装置等の電子機器に伝達するスイッチ監視回路が実用化されている。
【0003】
従来のスイッチ監視回路に関しては、特許文献1等が開示されている。以下、従来のスイッチ監視回路の構成について、図6を用いて説明する。図6は、従来のスイッチ監視回路101の構成を示す説明図である。
【0004】
特許文献1に係る従来のスイッチ監視回路101は、図6に示すように、スイッチ110に接続された回路である。スイッチ110は、操作者の操作に対応してドアミラー装置等の図示しない車載装置を駆動するためのスイッチである。スイッチ監視回路101は、コンデンサ112と、電圧印加手段120と、マイコン122等からなる制御手段と、入力ライン124等からなる電圧検出手段と、ダイオード126とを備えている。
【0005】
電圧印加手段120は、トランジスタ114と、トランジスタ116と、バッテリ118等を有して構成されるスイッチング回路であり、図示しない配線やコネクタ等を介してスイッチ110に接続されている。電圧印加手段120は、マイコン122から出力されるストローブパルスと呼ばれる制御信号を受けて起動し、スイッチ110に電圧を印加している。
【0006】
スイッチ110は、2端子型のスイッチである。スイッチ110の一方の端子はダイオード126を介して電圧印加手段120と接続され、他方の端子は接地されている。そして、スイッチ110の一方の端子の電圧は、電圧印加手段120が作動中であり、且つ、スイッチ110が開状態の時には所定の電圧となり、それ以外の時には0Vとなる。
【0007】
マイコン122は、定期的に制御信号を電圧印加手段120に伝達して電圧印加手段120を間欠動作させている。また、マイコン122は、入力ライン124を介してスイッチ110の一方の端子の電圧をモニタし、モニタした電圧に基づいてスイッチ110の開閉状態を定期的に監視している。また、マイコン122は、図示しない配線等を介して前述した電子機器に接続されており、監視したスイッチ110の開閉状態に関する情報を車載ECU(Engine Control Unit)装置等の電子機器に伝達している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2005−160166号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
このようなスイッチ監視回路が搭載される車両では、車両のバッテリ残量維持等の観点から、暗電流と呼ばれるイグニッションがオフの状態の時の車両側の消費電流の削減が常に求められている。また、車両用として使用されるスイッチやコネクタの接点の導電性の維持等の観点から、スイッチ監視回路とスイッチとの間には所定値以上の最低電流を流す必要が有った。
【0010】
それに対して、前述したスイッチ監視回路101のような回路では、スイッチ110の開閉状態にかかわらず電圧印加手段120が定期的に起動し、電圧印加手段120の動作に伴う消費電流が暗電流となるので、暗電流の削減を阻害する要因となっていた。また、暗電流を削減するために電圧印加手段120の消費電流を抑制すると、それに合わせてスイッチ監視回路101とスイッチ110との間を流れる電流も少なくなり、スイッチ監視回路とスイッチとの間の最低電流を維持できなくなる可能性が有った。
【0011】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、暗電流を削減し易く、且つ、スイッチ監視回路とスイッチとの間の最低電流を維持し易いスイッチ監視回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この課題を解決するために、請求項1に記載のスイッチ監視回路は、スイッチに接続される外部入力端子と、前記外部入力端子に駆動用の電圧を印加する駆動動作を行う電圧印加部と、前記外部入力端子の電圧の変化を検出する電圧検出部と、前記電圧印加部と前記電圧検出部とに接続された制御部と、前記外部入力端子と前記電圧印加部とに接続された蓄電部とを備え、前記蓄電部は、前記駆動用の電圧が印加される電圧印加用端子と、一方の端子が前記外部入力端子に接続され、他方の端子が前記電圧印加用端子に接続された第1抵抗素子と、一方の端子が前記電圧印加用端子に接続され、他方の端子が接地されて前記電圧印加用端子からの充電と前記電圧印加用端子への放電とを行う容量素子とを有していることを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、制御部が電圧印加部と電圧検出部とに接続されているので、電圧検出部の検出結果に基づいて電圧印加部の動作を制御し、スイッチが操作された時に限定して電圧印加部に駆動動作を行わせることができる。そして、スイッチが操作された時に限定して電圧印加部に駆動動作を行わせることによって、電圧印加部の動作時間を短縮することができ、電圧印加部を流れる暗電流を削減し易くなる。しかも、蓄電部は、一方の端子が電圧印加用端子に接続され、他方の端子が接地されて電圧印加用端子からの充電と電圧印加用端子への放電とを行う容量素子とを有しているので、電圧印加部が起動してから安定動作するまでの間、容量素子の放電によってスイッチ監視回路からスイッチへ電流を流すことができる。更に、蓄電部は、一方の端子が外部入力端子に接続され、他方の端子が電圧印加用端子に接続された第1抵抗素子を有しているので、容量素子の放電によってスイッチ監視回路からスイッチへ流れる電流を第1抵抗素子によって制限することができ、それによって、スイッチ監視回路からスイッチへ流れる電流の持続時間を長くすることができる。その結果、電圧印加部が起動してから安定動作するまでの間、スイッチ監視回路からスイッチへ安定して電流を流すことができるようになり、スイッチ監視回路とスイッチとの間の最低電流を維持し易くなる。
【0014】
請求項2に記載のスイッチ監視回路は、前記制御部は、前記スイッチ監視回路の動作状態を、前記電圧印加部が記駆動動作を実行するウエイクアップ状態と、前記電圧印加部が前記駆動動作を停止するスリープ状態とに切り替え可能であり、前記電圧検出部の検出結果に基づいて前記スリープ状態と前記ウエイクアップ状態との切り替えを行うことを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、制御部が電圧検出部の検出結果に基づいてスリープ状態とウエイクアップ状態との切り替えを行うことによって、容易に電圧印加部が駆動動作を行う時間をスイッチが操作された時に限定することができる。その結果、暗電流の削減が更に容易になる。
【0016】
請求項3に記載のスイッチ監視回路は、前記制御部は、前記容量素子が放電を行っている期間内に、前記スリープ状態から前記ウエイクアップ状態への切り替えを行い、前記電圧印加部に前記駆動動作を開始させることを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、制御部が、容量素子が放電を行っている期間内に、スリープ状態からウエイクアップ状態への切り替えを行い、電圧印加部に駆動動作を開始させるので、容量素子の放電によるスイッチ監視回路からスイッチへの電流と、電圧印加部の駆動動作によるスイッチ監視回路からスイッチへの電流との切り替えが円滑になり、スイッチ監視回路からスイッチへの電流を更に安定させることができる。
【0018】
請求項4に記載のスイッチ監視回路は、前記制御部は、前記電圧印加部を制御するための制御端子を有し、前記電圧印加部は、入力端子と電源端子と出力端子とを有する第1トランジスタと、電流の逆流を防止するための第1ダイオードとを有して構成されるスイッチング回路であり、前記第1トランジスタの入力端子は、前記制御端子に接続され、前記第1トランジスタの電源端子は、電源に接続され、前記第1トランジスタの出力端子は、前記第1ダイオードと負荷抵抗となる第2抵抗素子とを介して前記電圧印加用端子に接続されていることを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、電圧印加部が第1トランジスタを有して構成されるスイッチング回路である。このようなスイッチング回路は構成が簡単なので、電圧印加部の構成を簡単にすることができる。しかも、第1トランジスタの出力端子が第1ダイオードを介して電圧印加用端子に接続されているので、蓄電部から電圧印加部への電流の逆流を防止することができ、スイッチ監視回路の動作を安定させ易くなる。
【0020】
請求項5に記載のスイッチ監視回路は、前記制御部は、前記電圧検出部をモニタするためのモニタ端子を有し、前記電圧検出部は、入力端子と電源端子と出力端子とを有する第2トランジスタと、電流の逆流を防止するための第2ダイオードとを有して構成されるスイッチング回路であり、前記第2トランジスタの入力端子は、前記第2ダイオードを介して前記電圧印加用端子に接続され、前記第2トランジスタの電源端子は、電源に接続され、前記第2トランジスタの出力端子は、前記モニタ端子に接続されると共に、負荷抵抗となる第3抵抗素子を介して接地されていることを特徴とする。
【0021】
この構成によれば、電圧検出部が第2トランジスタを有して構成されるスイッチング回路である。このようなスイッチング回路は構成が簡単なので、電圧検出部の構成を簡単にすることができる。しかも、第2トランジスタの入力端子が第2ダイオードを介して電圧印加用端子に接続されているので、蓄電部から電圧検出部への電流の逆流を防止することができ、スイッチ監視回路の動作を更に安定させ易くなる。
【0022】
請求項6に記載のスイッチ監視回路は、前記スイッチは、操作に対応して互いの開閉状態が変化する第1端子と第2端子とを有し、前記スイッチの第1端子は、前記外部入力端子に接続されると共に、電流の逆流を防止するための第3ダイオードと負荷抵抗となる第4抵抗素子とを介して電源に接続され、前記スイッチの第2端子は、接地されていることを特徴とする。
【0023】
この構成によれば、スイッチ監視回路が接続されるスイッチの第1端子が、外部入力端子に接続されると共に、第3ダイオードと第4抵抗素子とを介して電源に接続されているので、電圧印加部の回路特性に影響されることなく、非操作時の外部入力端子の電圧を設定することができ、容量素子の充電を安定させ易くなる。また、スイッチ監視回路から電源への電流の逆流を防止することができ、スイッチ監視回路の動作を安定させ易くなる。また、第4抵抗素子の両端の電圧をスイッチ監視回路と独立した回路の駆動等に利用することができ、スイッチの機能を多様化させ易い。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、暗電流を削減し易く、且つ、スイッチ監視回路とスイッチとの間の最低電流を維持し易いスイッチ監視回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本発明の実施形態に係るスイッチ監視回路の構成を示す回路図である。
図2】本発明の実施形態に係る電圧印加部と電圧検出部との構成を示す回路図である。
図3】本発明の実施形態に係る回路動作を示す第1の説明図である。
図4】本発明の実施形態に係る回路動作を示す第2の説明図である。
図5】本発明の実施形態に係る回路動作に関するタイミングチャートである。
図6】従来のスイッチ監視回路の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施形態について図1ないし図6を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係るスイッチ監視回路1の構成を示す回路図である。図1では、スイッチ監視回路1と、スイッチ監視回路1が接続されるスイッチ60との構成を示している。図2は、本発明の実施形態に係る電圧印加部30と電圧検出部40との構成を示す回路図である。図3は、本発明の実施形態に係るスイッチ監視回路1の回路動作を示す第1の説明図である。図3(a)は、非操作時の回路動作を示し、図3(b)は、操作開始直後の回路動作を示している。図4は、本発明の実施形態に係るスイッチ監視回路1の回路動作を示す第2の説明図である。図4(a)は、安定動作時の回路動作を示し、図4(b)は、操作終了直後の回路動作を示している。図5は、本発明の実施形態に係るスイッチ監視回路1の回路動作に関するタイミングチャートである。図5では、スイッチ60の操作タイミングと、それに伴う電圧印加部30の動作状態と、外部入力端子10の電圧V1と、電圧印加用端子21の電圧V2と、容量素子23の放電によってスイッチ監視回路1からスイッチ60へ流れる電流Isw1と、電圧印加部30の駆動動作によってスイッチ監視回路1からスイッチ60へ流れる電流Isw2と、容量素子23に流れ込む蓄電用の電流Ichとの変化を示している。図5において、横軸は時間である。
【0027】
まず、本発明の実施形態に係るスイッチ監視回路1と、スイッチ監視回路1が接続されるスイッチ60の構成について、図1及び図2を用いて説明する。本発明の実施形態に係るスイッチ監視回路1は、スイッチ60の状態を監視するためのスイッチ監視回路である。スイッチ60は、図示しない車両のパワーウインドウ装置等の車載装置を駆動するための操作用のスイッチである。
【0028】
スイッチ監視回路1は、図1に示すように、外部入力端子10と、蓄電部20と、電圧印加部30と、電圧検出部40と、制御部50とを備えている。外部入力端子10は、スイッチ60に接続される端子である。蓄電部20は、駆動用の電圧が印加される電圧印加用端子21を有している。制御部50は制御用の制御端子51と、モニタ用のモニタ端子52とを有している。
【0029】
蓄電部20は、外部入力端子10に接続される蓄電用のRC回路であり、図2に示すように、第1抵抗素子22と、容量素子23とを有して構成される。第1抵抗素子22は、スイッチ監視回路1からスイッチ60へ流れる電流を制限するための抵抗である。第1抵抗素子22の一方の端子は、外部入力端子10に接続されている。第1抵抗素子22の他方の端子は、電圧印加用端子21に接続されている。そして、電圧印加用端子21に印加された駆動用の電圧が第1抵抗素子22を介して外部入力端子10にも印加されるようになっている。容量素子23は蓄電用の容量素子であり、電解コンデンサ等のような数μF以上の容量のものが使用される。容量素子23の一方の端子は、電圧印加用端子21に接続されている。容量素子23の他方の端子は、接地されている。
【0030】
電圧印加部30は、外部入力端子10に駆動用の電圧を印加する駆動動作を行うためのスイッチング回路であり、図2に示すように、第1トランジスタ31と、第1ダイオード32とを有して構成される。第1トランジスタ31は、PNP型のバイポーラトランジスタであり、電源端子となるエミッタ端子31aと、入力端子となるベース端子31bと、出力端子となるコレクタ端子31cとを有している。第1ダイオード32は、蓄電部20から電圧印加部30への電流の逆流を防止するためのダイオードであり、アノード端子32aとカソード端子32bとを有している。
【0031】
第1トランジスタ31のエミッタ端子31aは、電源に接続されている。第1トランジスタ31のベース端子31bは、第5抵抗素子34を介して電源に接続されると共に、第6抵抗素子35を介して制御部50の制御端子51に接続されている。そして、第1トランジスタ31のベース端子31bには制御部50の制御端子51から制御用の信号である制御信号S1が伝達される。第1トランジスタ31のコレクタ端子31cは、第1ダイオード32のアノード端子32aに接続されている。第1ダイオード32のカソード端子32bは、負荷抵抗となる第2抵抗素子33を介して蓄電部20の電圧印加用端子21に接続されている。そして、電圧印加部30は、制御部50に制御されて駆動動作(スイッチング動作)行い、蓄電部20を介して外部入力端子10に電圧を印加している。
【0032】
電圧検出部40は、外部入力端子10の電圧の変化を検出するためのスイッチング回路であり、図2に示すように、第2トランジスタ41と、第2ダイオード42とを有して構成される。第2トランジスタ41は、PNP型のバイポーラトランジスタであり、電源端子となるエミッタ端子41aと、入力端子となるベース端子41bと、出力端子となるコレクタ端子41cとを有している。を有している。第2ダイオード42は、蓄電部20から電圧検出部40への電流の逆流を防止するためのダイオードであり、アノード端子42aとカソード端子42bとを有している。
【0033】
第2トランジスタ41のエミッタ端Q2a子は、電源に接続されている。第2トランジスタ41のベース端子41bは、第7抵抗素子44を介して電源に接続されると共に、第8抵抗素子45を介して第2ダイオード42のアノード端子42aに接続されている。第2トランジスタ41のコレクタ端子41cは、制御部50のモニタ端子52に接続されると共に、負荷抵抗となる第3抵抗素子43を介して接地されている。第2ダイオード42のカソード端子42bは、蓄電部20の電圧印加用端子21に接続されている。
【0034】
そして、電圧検出部40は、外部入力端子10の電圧の変化に伴う電圧印加用端子21の電圧の変化に対応して動作(スイッチング動作)し、外部入力端子10の電圧の変化に対応して電圧が変化する検出信号S2を出力している。電圧検出部40が出力した検出信号S2は、第2トランジスタ41のコレクタ端子41cから制御部50のモニタ端子52に伝達される。
【0035】
制御部50は、電圧印加部30の駆動動作を制御するための制御回路であり、図示しない制御用のIC(集積回路素子)等を有して構成される。制御部50は、電圧検出部40から制御部50のモニタ端子52に伝達される検出信号S2によって電圧検出部40の検出結果をモニタしている。また、制御部50は、制御部50の制御端子51から電圧印加部30に伝達される制御信号S1によって、電圧印加部30を制御している。そして、制御部50は、電圧検出部40の検出結果に基づいてスイッチ60の操作状態に関する判断を行い、判断結果に基づいて電圧印加部30の駆動動作を制御している。本実施形態における電圧印加部30の駆動動作の制御方法は以下の通りである。
【0036】
制御部50は、電圧検出部40から検出信号S2が伝達された時に、スイッチ60が操作された判断し、スイッチ監視回路1の動作状態を、電圧印加部30が駆動動作を実行するウエイクアップ状態に切り替える。そして、電圧印加部30に制御信号S1が伝達されて電圧印加部30が起動し、電圧印加部30が駆動動作を実行する。また、制御部50は、電圧検出部40から検出信号S2が伝達されていない時には、スイッチ60が非操作状態であると判断し、スイッチ監視回路1の動作状態を、電圧印加部30が駆動動作を停止するスリープ状態に切り替える。そして、電圧印加部30への制御信号S1の伝達が停止して、電圧印加部30が駆動動作を停止する。制御部50は、このようにして、電圧検出部40の検出結果に基づいて電圧印加部30の駆動動作を制御している。
【0037】
また、制御部50は、車載ECU(Engine Control Unit)装置等の図示しない車両の電子機器とも接続されており、検出信号S2に基づく判断結果等の情報がその電子機器に伝達される。そして、伝達された情報に基づいてパワーウインドウ装置等の車載装置の動作が実行される。
【0038】
スイッチ60は、図1に示すように、操作者の操作に対応して互いの開閉状態が切り替わる第1端子61と第2端子62とを有する2端子型のスイッチである。本実施形態では、スイッチ60が操作されていない状態(OFF状態)の時に第1端子61と第2端子62とが開状態となり、スイッチ60が操作された状態(ON状態)の時に第1端子61と第2端子62とが閉状態となる。
【0039】
また、スイッチ60の第1端子61は、図示しない配線やコネクタ等を介してスイッチ監視回路1の外部入力端子10に接続されると共に、第3ダイオード63と第4抵抗素子64とを介して電源に接続されている。第3ダイオード63は、スイッチ監視回路1からスイッチ60側の電源への電流の逆流を防止するためのダイオードであり、アノード端子63aとカソード端子63bとを有している。第4抵抗素子64は、負荷抵抗となる抵抗素子である。そして、第3ダイオード63のアノード端子63aが電源に接続され、第3ダイオード63のカソード端子63bが第4抵抗素子64の一方の端子に接続され、第4抵抗素子64の他方の端子がスイッチ60の第1端子61に接続されている。スイッチ60の第2端子62は、接地されている。スイッチ監視回路1とスイッチ監視回路1が接続されるスイッチ60とはこのような構成となっている。
【0040】
次に、スイッチ監視回路1の回路動作について、図3ないし図5を用いて説明する。以下の説明において、スイッチ60が操作されていない時(OFF状態の時)を非操作時とし、スイッチ60が操作されてスイッチ60がOFF状態からON状態に切り替わった直後を操作開始直後と略称して説明を進める。また、スイッチ60が操作されてスイッチ監視回路1が安定動作している時を安定動作時とし、スイッチ60の操作が終了してスイッチ60がON状態からOFF状態に切り替わった直後を操作終了直後と略称して説明を進める。
【0041】
また、図3ないし図5において、電圧V1は、外部入力端子10の電圧であり、電圧V2は、蓄電部20の電圧印加用端子21の電圧である。そして、各端子の電圧は、各端子の電位と接地電位(0V)との電位差を意味するものとする。また、各端子の電圧が低電圧状態となった状態をLo状態とし、高電圧状態となった状態をHi状態とする。また、電流Iswは、容量素子23の放電又は電圧印加部30の駆動動作によってスイッチ監視回路1からスイッチ60へ流れる電流である。そして、電流Isw1は、容量素子23の放電によってスイッチ監視回路1からスイッチ60へ流れる電流であり、電流Isw2は、電圧印加部30の駆動動作によってスイッチ監視回路1からスイッチ60へ流れる電流である。また、電流Ichは、スイッチ60側の電源から容量素子23に流れ込む蓄電用の電流である。
【0042】
また、図5において、時間t1は、操作開始時間(スイッチ60の操作が開始した時間)である。時間t2は、操作開始に伴い電圧印加部30が駆動動作を開始した時間である。時間t3は、操作開始に伴いスイッチ監視回路1が安定動作状態となった時間である。時間t4は、操作終了時間(スイッチ60の操作が終了した時間)である。時間t5は、操作終了に伴い電圧印加部30が駆動動作を停止した時間である。時間t6は、操作終了に伴いスイッチ監視回路1が非操作時の状態に戻った時間である。
【0043】
まず、図3(a)及び図5(時間t1以前)に示すように、非操作時には、スイッチ60の第1端子61と第2端子62とが開状態となり、外部入力端子10が第3ダイオード63と第4抵抗素子64とを介してスイッチ60側の電源に接続された状態となっている。また、蓄電部20の容量素子23は、スイッチ60側の電源から流れ込んだ電流によって充電された状態となっている。その結果、電圧V1と電圧V2とは共にHi状態となっている。また、スイッチ60の第1端子61と第2端子62とが開状態なので、スイッチ監視回路1からスイッチ60への電流Iswは流れない。
【0044】
次に、図3(b)及び図5(時間t1から時間t2まで)に示すように、スイッチ60が操作されると、スイッチ60の第1端子61と第2端子62とが閉状態となり、外部入力端子10がスイッチ60を介して接地される。その結果、電圧V1はHi状態からLo状態に切り替わる。一方、操作開始直後には、容量素子23が蓄電された状態のままなので、電圧V2はHi状態となっている。そして、容量素子23の放電によってスイッチ監視回路1の蓄電部20からスイッチ60に電流Isw1が流れ、容量素子23の放電に伴って電圧V2が徐々に低下する。尚、電流Isw1が流れる際には、容量素子23と外部入力端子10との間に介在する第1抵抗素子22に電流Isw1が制限するので、電流Isw1の持続時間を長くすることができる。
【0045】
次に、図4(a)及び図5(時間t2から時間t4まで)に示すように、容量素子23の放電に伴って電圧V2が低下してLo状態となると、このときの電圧V2の変化に合わせて電圧検出部40が動作を開始し、電圧検出部40から制御部50に検出信号S2が伝達される。そして、制御部50が、スリープ状態からウエイクアップ状態に切り替わり、電圧印加部30が駆動操作を開始する。その結果、電圧印加部30の駆動動作によってスイッチ監視回路1の電圧印加部30からスイッチ60に電流Isw2が安定して流れるようになる。
【0046】
次に、図4(b)及び図5(時間t4から時間t6まで)に示すように、スイッチ60の操作が終了すると、再びスイッチ60の第1端子61と第2端子62とが開状態となり、電流Iswが流れなくなる。また、外部入力端子10が第3ダイオード63と第4抵抗素子64とを介して再びスイッチ60側の電源に接続され、電圧V1がLo状態からHi状態に切り替わる。一方、操作終了直後には、容量素子23が充電されておらず、電圧V2はLo状態となっているが、スイッチ60側の電源から蓄電部20に蓄電用の電流Ichが流れ込んで、容量素子23への充電が行われる。
【0047】
そして、容量素子23への充電に伴って電圧V2が徐々に高くなってLo状態からHi状態に変化する。そして、このときの電圧V2の変化に合わせて電圧検出部40が動作を停止し、電圧検出部40から制御部50に検出信号S2が伝達されなくなる。そして、制御部50が、ウエイクアップ状態からスリープ状態に切り替わり、電圧印加部30が駆動動作を停止する。その結果、スイッチ監視回路1が非操作時の状態に戻る。スイッチ監視回路1は、スイッチ60の操作に対応して、このような回路動作を行っている。
【0048】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のスイッチ監視回路1では、制御部50が電圧印加部30と電圧検出部40とに接続されているので、電圧検出部40の検出結果に基づいて電圧印加部30の動作を制御し、スイッチ60が操作された時に限定して電圧印加部30に駆動動作を行わせることができる。そして、スイッチ60が操作された時に限定して電圧印加部30に駆動動作を行わせることによって、電圧印加部30の動作時間を短縮することができ、電圧印加部30を流れる暗電流を削減し易くなる。
【0049】
しかも、蓄電部20は、一方の端子が電圧印加用端子21に接続され、他方の端子が接地されて電圧印加用端子21からの充電と電圧印加用端子21への放電とを行う容量素子23とを有しているので、電圧印加部30が起動してから安定動作するまでの間、容量素子23の放電によってスイッチ監視回路1からスイッチ60へ電流を流すことができる。
【0050】
更に、蓄電部20は、一方の端子が外部入力端子10に接続され、他方の端子が電圧印加用端子21に接続された第1抵抗素子22を有しているので、容量素子23の放電によってスイッチ監視回路1からスイッチ60へ流れる電流Isw1を第1抵抗素子22によって制限することができ、それによって、電流Isw1の持続時間を長くすることができる。その結果、電圧印加部30が起動してから安定動作するまでの間、スイッチ監視回路1からスイッチ60へ安定して電流Iswを流すことができるようになり、スイッチ監視回路1とスイッチ60との間の最低電流を維持し易くなる。
【0051】
また、本実施形態のスイッチ監視回路1では、制御部50が電圧検出部40の検出結果に基づいてスリープ状態とウエイクアップ状態との切り替えを行うことによって、容易に電圧印加部30が駆動動作を行う時間をスイッチ60が操作された時に限定することができる。その結果、暗電流の削減が更に容易になる。
【0052】
また、本実施形態のスイッチ監視回路1では、制御部50が、容量素子23が放電を行っている期間内に、スリープ状態からウエイクアップ状態への切り替えを行い、電圧印加部30に駆動動作を開始させるので、容量素子23の放電によるスイッチ監視回路1からスイッチ60への電流Isw1と、電圧印加部30の駆動動作によるスイッチ監視回路1からスイッチ60への電流Isw2との切り替えが円滑になり、スイッチ監視回路1からスイッチ60への電流Iswを更に安定させることができる。
【0053】
また、本実施形態のスイッチ監視回路1では、電圧印加部30が第1トランジスタ31を有して構成されるスイッチング回路である。このようなスイッチング回路は構成が簡単なので、電圧印加部30の構成を簡単にすることができる。しかも、第1トランジスタ31の出力端子となるコレクタ端子31cが第1ダイオード32を介して電圧印加用端子21に接続されているので、蓄電部20から電圧印加部30への電流の逆流を防止することができ、スイッチ監視回路1の動作を安定させ易くなる。
【0054】
また、本実施形態のスイッチ監視回路1では、電圧検出部40が第2トランジスタ41を有して構成されるスイッチング回路である。このようなスイッチング回路は構成が簡単なので、電圧検出部40の構成を簡単にすることができる。しかも、第2トランジスタ41の入力端子となるベース端子41bが第2ダイオード42を介して電圧印加用端子21に接続されているので、蓄電部20から電圧検出部40への電流の逆流を防止することができ、スイッチ監視回路1の動作を更に安定させ易くなる。
【0055】
また、本実施形態のスイッチ監視回路1では、スイッチ監視回路1が接続されるスイッチ60の第1端子61が、外部入力端子10に接続されると共に、第3ダイオード63と第4抵抗素子64とを介して電源に接続されているので、電圧印加部30の回路特性に影響されることなく、非操作時の外部入力端子10の電圧を設定することができ、容量素子23の充電を安定させ易くなる。また、スイッチ監視回路1から電源への電流の逆流を防止することができ、スイッチ監視回路1の動作を安定させ易くなる。また、第4抵抗素子64の両端の電圧をスイッチ監視回路1と独立した回路の駆動等に利用することができ、スイッチの機能を多様化させ易い。
【0056】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。
【0057】
例えば、本発明の実施形態において、蓄電部20の第1抵抗素子22の他方の端子と電圧印加用端子21とを抵抗素子等を介して接続しても構わない。また、蓄電部20は、電圧印加用端子21とは別に電圧検出部40が接続される電圧検出用端子を有していても構わない。
【0058】
また、本発明の実施形態において、電圧印加部30を、NPN型のバイポーラトランジスタや電界効果トランジスタやIC(集積回路)等を用いて構成しても構わない。また、第1トランジスタ31が抵抗内蔵型のトランジスタである場合には、第5抵抗素子34と第6抵抗素子35とは無くても構わない。また、蓄電部20から電圧印加部30への電流の逆流の影響が無いのであれば、第1ダイオード32は無くても構わない。また、第2抵抗素子33の機能を第1抵抗素子22等の他の抵抗素子によって代用できる場合には、第2抵抗素子33は無くても構わない。
【0059】
また、本発明の実施形態において、電圧検出部40を、NPN型のバイポーラトランジスタや電界効果トランジスタやIC(集積回路)等を用いて構成しても構わない。また、第2トランジスタ41が抵抗内蔵型のトランジスタである場合には、第7抵抗素子44と第8抵抗素子45とは無くても構わない。また、蓄電部20から電圧検出部40への電流の逆流の影響が無いのであれば、第2ダイオード42は無くても構わない。
【0060】
また、本発明の実施形態において、制御部50は、前述した以外の制御動作を行ってもも構わないし、制御動作以外に演算等の動作を行っても構わない。
【0061】
また、本発明の実施形態において、また、スイッチ監視回路1が接続されるスイッチ60は、スイッチ60は3端子型のスイッチやそれ以外のスイッチでも構わない。また、スイッチ60には、更に他の回路が接続されていても構わない。
【0062】
また、本発明の実施形態において、スイッチ監視回路1は、前述した以外の回路や機能を更に備えていても構わない。例えば、電圧印加部30が印加する駆動用の電圧を利用して容量素子23への充電を行っても構わない。その場合、スイッチ60は、第3ダイオード63と第4抵抗素子64とを介して電源に接続されていなくても構わない。
【符号の説明】
【0063】
1 スイッチ監視回路
10 入力端子
20 蓄電部
21 電圧印加用端子
22 第1抵抗素子
23 容量素子
30 電圧印加部
31 第1トランジスタ
31a エミッタ端子
31b ベース端子
31c コレクタ端子
32 第1ダイオード
32a アノード端子
32b カソード端子
33 第2抵抗素子
34 第5抵抗素子
35 第6抵抗素子
40 電圧検出部
41 第2トランジスタ
41a エミッタ端子
41b ベース端子
41c コレクタ端子
42 第2ダイオード
42a アノード端子
42b カソード端子
43 第3抵抗素子
44 第7抵抗素子
45 第8抵抗素子
50 制御部
51 制御端子
52 モニタ端子
60 スイッチ
61 第1端子
62 第2端子
63 第3ダイオード
63a アノード端子
63b カソード端子
64 第4抵抗素子

図1
図2
図3
図4
図5
図6