特開 2022-182780 制御装置

(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】P2022182780

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】制御装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/30 20060101AFI20221201BHJP

   H02M 3/00 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

G06F1/30 305

H02M3/00 B

H02M3/00 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021090507

(22)【出願日】2021-05-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】横田 真樹

(72)【発明者】

【氏名】三宅 基史

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 宏彰

【テーマコード（参考）】

5B011

5H730

【Ｆターム（参考）】

5B011DB05

5B011GG03

5B011JA08

5B011KK02

5H730AS05

5H730FD11

5H730XC19

5H730XC20

(57)【要約】

【課題】安価な構成で電源部の制御を行うことが可能な制御装置を提供する。
【解決手段】第１信号をトリガとして起動する電源部２から電力供給が行われる制御ＩＣ１０を備え、当該制御ＩＣ１０により電源部２の駆動を制御する制御装置１は、制御ＩＣ１０に備えられ、第１信号を取得する第１信号取得部１１と、制御ＩＣ１０に備えられ、第１信号の立上り及び立下りを検出する検出部１２と、制御ＩＣ１０に備えられ、検出部１２により第１信号の立下りが検出された場合に、第２信号を出力する第２信号出力部１３と、第２信号出力部１３から出力された第２信号に応じて、予め設定された所定時間に亘って、電源部２における第１信号が入力される端子Ｔの電圧値を所定値以下に降下させる降下部２０と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１信号をトリガとして起動する電源部から電力供給が行われる制御ＩＣを備え、前記制御ＩＣにより前記電源部の駆動を制御する制御装置であって、
前記制御ＩＣに備えられ、前記第１信号を取得する第１信号取得部と、
前記制御ＩＣに備えられ、前記第１信号の立上り及び立下りを検出する検出部と、
前記制御ＩＣに備えられ、前記検出部により前記第１信号の立下りが検出された場合に、第２信号を出力する第２信号出力部と、
前記第２信号出力部から出力された前記第２信号に応じて、予め設定された所定時間に亘って、前記電源部における前記第１信号が入力される端子の電圧値を所定値以下に降下させる降下部と、
を備える制御装置。

【請求項2】

前記第２信号出力部は、前記所定時間の間において、前記検出部により前記第１信号の立上りが検出されたときは、前記第２信号の出力を停止する請求項１に記載の制御装置。

【請求項3】

前記制御ＩＣに備えられ、前記電源部と予め設定された時間毎に通信する通信部と、
前記制御ＩＣに備えられ、前記検出部により前記第１信号の立下りが検出され、且つ、前記通信部が前記電源部から前記端子の電圧値が前記所定値以下になったことを示す端子情報を取得した場合に、前記通信部を介して前記電源部に対して前記電力供給を停止させる駆動停止指示を出力する停止指示出力部と、
前記制御ＩＣに備えられ、前記電源部が前記駆動停止指示を取得した場合に出力する第３信号を、前記通信部を介して取得する第３信号取得部と、を更に備え、
前記所定時間は、前記検出部により前記第１信号の立下りが検出されてから、前記第３信号取得部が前記第３信号を取得するまでの時間よりも長く設定されている請求項１又は２に記載の制御装置。

【請求項4】

前記第２信号出力部は、前記制御ＩＣに対する前記電源部からの前記電力供給が停止された場合に前記第２信号の出力を停止するように構成され、
前記第２信号出力部が前記第２信号の出力を停止した場合に、前記降下部に対して前記所定時間に亘って前記端子の電圧値を前記所定値以下に維持させる維持部を更に備える請求項１から３のいずれか一項に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１信号をトリガとして起動する電源部から電力供給が行われる制御ＩＣを備え、制御ＩＣにより電源部の駆動を制御する制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、制御部と、当該制御部に対して電源供給を行う電源供給部とを備えた電子制御装置が利用されてきた。このような電子制御装置として、例えば下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。

【0003】

特許文献１には、電子制御装置が開示されている。この電子制御装置は、制御部と電源供給部と監視部とを備えて構成される。電源供給部は制御部への電源供給及び電源供給の停止を行い、監視部は制御部の動作を監視すると共に、制御部からクリア信号が出力された場合に時間の計測を開始し、計測した時間が予め設定された値に達すると制御部をリセットする。制御部は、電源供給部からの電源供給の停止条件が成立していない場合にクリア信号を監視部に出力し、電源供給部からの電源供給の停止条件が成立した場合は停止信号を監視部に出力する。監視部は、クリア信号が出力された場合は計測した時間をクリアして新たに時間の計測を開始し、停止信号が出力された場合は電源供給部による電源供給を停止させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１４／２０３５０１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の技術は、制御部から出力される信号（クリア信号及び停止信号）に基づき、計測している時間をクリアして電源供給部による電源供給が停止されるまでの時間を遅延させる。このような時間の計測や電源供給部による電源供給が停止されるまでの時間の遅延を行うにあたり、電子制御装置に機能部を設ける必要があるので、機能部を設けない場合に比べて電子制御装置の性能を向上させる必要がある。このため、コストアップの要因となる。

【0006】

そこで、安価な構成で電源部（上記「電源供給部」に相当）の制御を行うことが可能な制御装置が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る制御装置の特徴構成は、第１信号をトリガとして起動する電源部から電力供給が行われる制御ＩＣを備え、前記制御ＩＣにより前記電源部の駆動を制御する制御装置であって、前記制御ＩＣに備えられ、前記第１信号を取得する第１信号取得部と、前記制御ＩＣに備えられ、前記第１信号の立上り及び立下りを検出する検出部と、前記制御ＩＣに備えられ、前記検出部により前記第１信号の立下りが検出された場合に、第２信号を出力する第２信号出力部と、前記第２信号出力部から出力された前記第２信号に応じて、予め設定された所定時間に亘って、前記電源部における前記第１信号が入力される端子の電圧値を所定値以下に降下させる降下部と、を備えている点にある。

【0008】

このような特徴構成とすれば、第１信号の立下りに応じて、第１信号が入力される電源部の端子の電圧値を所定値以下に降下させることにより、次の第１信号の入力に応じて確実に電源部を再起動させることが可能となる。また、制御ＩＣは、第１信号の立下りに応じて降下部に対して第２信号を出力するように構成するだけで良いので、高性能な演算処理能力を必要としない。したがって、本制御装置によれば、安価な構成で電源部の確実な再起動を実現できる。

【0009】

また、前記第２信号出力部は、前記所定時間の間において、前記検出部により前記第１信号の立上りが検出されたときは、前記第２信号の出力を停止すると好適である。

【0010】

このような構成とすれば、第１信号の立下りにより、降下部が、第１信号が入力される電源部の端子の電圧値を所定値以下に降下させている状態において、第１信号の立上りが検出された場合に、降下部による、第１信号が入力される電源部の端子の電圧値を所定値以下に降下させる機能を停止させることができる。したがって、第１信号を電源部の端子に入力することが可能となる。

【0011】

また、前記制御ＩＣに備えられ、前記電源部と予め設定された時間毎に通信する通信部と、前記制御ＩＣに備えられ、前記検出部により前記第１信号の立下りが検出され、且つ、前記通信部が前記電源部から前記端子の電圧値が前記所定値以下になったことを示す端子情報を取得した場合に、前記通信部を介して前記電源部に対して前記電力供給を停止させる駆動停止指示を出力する停止指示出力部と、前記制御ＩＣに備えられ、前記電源部が前記駆動停止指示を取得した場合に出力する第３信号を、前記通信部を介して取得する第３信号取得部と、を更に備え、前記所定時間は、前記検出部により前記第１信号の立下りが検出されてから、前記第３信号取得部が前記第３信号を取得するまでの時間よりも長く設定されていると好適である。

【0012】

このような構成とすれば、第１信号の立下りが検出されてから、少なくとも、第３信号が取得されるまでは、第１信号が入力される電源部の端子の電圧値を所定値以下に降下させている状態を維持できる。したがって、次の第１信号の入力に応じて確実に電源部を再起動させることが可能となる。

【0013】

また、前記第２信号出力部は、前記制御ＩＣに対する前記電源部からの前記電力供給が停止された場合に前記第２信号の出力を停止するように構成され、前記第２信号出力部が前記第２信号の出力を停止した場合に、前記降下部に対して前記所定時間に亘って前記端子の電圧値を前記所定値以下に維持させる維持部を更に備えると好適である。

【0014】

このような構成とすれば、制御ＩＣが電源部との通信により電源部の駆動を停止させた後、第１信号が入力される電源部の端子の電圧値を所定値以下に降下させている状態をしばらくの間、継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】制御装置の処理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】

【0016】

本発明に係る制御装置は制御ＩＣを備え、この制御ＩＣにより電源部の駆動を制御するように構成される。以下、本実施形態の制御装置１について説明する。

【0017】

図１は、制御装置１の構成を模式的に示したブロック図である。図２は、制御装置１の処理を示すタイミングチャートである。図１に示されるように、制御装置１は、制御ＩＣ１０と維持部１７と降下部２０とを備えて構成される。制御ＩＣ１０は、第１信号取得部１１、検出部１２、第２信号出力部１３、通信部１４、停止指示出力部１５、第３信号取得部１６を備えている。各機能部は、電源部２の駆動の制御に係る処理を行うために、ＣＰＵを中核部材として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。

【0018】

制御ＩＣ１０は、第１信号をトリガとして起動する電源部２から電力供給が行われる。図１では図示を省略しているが、電源部２は入力電圧を所定の電圧値の電圧に降圧するＤＣ／ＤＣコンバータから構成される。制御ＩＣ１０には、この電源部２により生成された電圧が印加される。一方、電源部２は、図２に示されるように、例えば上位システムからの第１信号が端子Ｔに入力されると起動し（＃１）、上述した電圧を生成して出力するように構成されている（＃２）。電源部２はこのように第１信号をトリガとして起動するが、特に起動後、制御ＩＣ１０により駆動が制御される。なお、電源部２は入力電圧を所定の電圧値の電圧に昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータであっても良い。

【0019】

第１信号取得部１１は、第１信号を取得する。第１信号は、逆流防止のダイオードＤ１を介し、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２との夫々の抵抗値に基づき分圧される。分圧された第１信号は、抵抗器Ｒ３及びコンデンサＣ１からなるフィルタを介して第１信号取得部１１に入力される。この第１信号は、ダイオードＤ２及び抵抗器Ｒ４を介して上述した電源部２の端子Ｔにも入力される。第１信号取得部１１により取得された第１信号は、後述する検出部１２に伝達される。

【0020】

検出部１２は、第１信号の立上り及び立下りを検出する。検出部１２は、第１信号の電圧の変化（例えば勾配）に基づき第１信号の立上り及び立下りを検出しても良いし、第１信号の電圧値に基づき第１信号の立上り及び立下りを検出しても良い。検出部１２による検出結果は、後述する第２信号出力部１３に伝達される。

【0021】

第２信号出力部１３は、検出部１２により第１信号の立下りが検出された場合に、第２信号を出力する。上述したように第１信号の立上り及び立下りは検出部１２により検出され、検出結果が第２信号出力部１３に伝達される。第２信号出力部１３は、検出部１２からの検出結果が第１信号の立下りを示すものである場合に（＃３）、第２信号を出力する（＃４）。本実施形態では、第２信号は後述する維持部１７を介して降下部２０に伝達される。

【0022】

降下部２０は、第２信号出力部１３から出力された第２信号に応じて、予め設定された所定時間に亘って、電源部２における第１信号が入力される端子Ｔの電圧値を所定値以下に降下させる。予め設定された時間とは、詳細は後述するが、第１信号の立下りが検出されてから電源部２が出力を停止した後、少なくとも再始動が可能となるまでの時間である。本実施形態では、降下部２０は、トランジスタＱ、抵抗器Ｒ５、抵抗器Ｒ６、上述した抵抗器Ｒ４を含んで構成される。本実施形態ではトランジスタＱは、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタが用いられる。抵抗器Ｒ５はトランジスタＱのベース端子と第２信号出力部１３との間に設けられ、ベース抵抗として機能する。抵抗器Ｒ６はトランジスタＱのベース端子とエミッタ端子との間に設けられる。トランジスタＱのエミッタ端子は接地され、コレクタ端子は端子Ｔに接続される。抵抗器Ｒ４はダイオードＤ２に過電流が流れることを防止する。したがって、降下部２０は、第２信号出力部１３からの第２信号に応じて動作し（＃５）、端子Ｔの電圧値を所定値以下（図１の例では、理想的には接地電位）に降下させる（＃６）、すなわち、降下部２０は、第２信号出力部１３からの第２信号に応じて、端子ＴをＬｏｗ電位にラッチする（Ｌｏｗラッチする）。

【0023】

通信部１４は、電源部２と予め設定された時間毎に通信する。予め設定された時間毎に通信するとは、所定の周波数で発振するクロック信号に同期して通信することをいう。このような通信方法として、例えばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）通信を利用される。したがって、通信部１４は、所定の周波数で発振するクロック信号に同期して電源部２と通信を行う。もちろん、通信部１４は、他の通信方法で通信しても良い。

【0024】

このような通信は、制御ＩＣ１０から電源部２に対して情報を伝達するだけでなく、電源部２から制御ＩＣ１０に対しても情報を伝達することが可能である。上述したように、端子Ｔの電圧値が所定値以下になると、本実施形態では電源部２から端子Ｔの電圧値が所定値以下になったことを示す端子情報が制御ＩＣ１０に伝達される（＃７）。

【0025】

停止指示出力部１５は、検出部１２により第１信号の立下りが検出され、且つ、通信部１４が電源部２から端子情報を取得した場合に、通信部１４を介して電源部２に対して電力供給を停止させる駆動停止指示を出力する。停止指示出力部１５は検出部１２の検出結果に基づき第１信号が立ち下がったことを検出することが可能である。電源部２からの端子情報は通信部１４から伝達される。停止指示出力部１５は、検出部１２から第１信号が立ち下がったことを示す検出結果と、電源部２からの端子情報とを取得すると、通信部１４を介して電源部２に対して電力供給を停止させる駆動停止指示を出力する（＃８）。

【0026】

本実施形態では、電源部２は、制御ＩＣ１０から駆動停止指示を取得した場合に、第３信号を制御ＩＣ１０に出力する（＃９）。第３信号取得部１６は、このような第３信号を、通信部１４を介して取得する。また、電源部２は、第３信号を出力すると、生成した電圧の出力を停止するように構成されている（＃１０）。これにより、制御ＩＣ１０に対する電力供給が停止される。したがって、第２信号出力部１３からの第２信号の出力が停止される（＃１１）。

【0027】

ここで、降下部２０は、予め設定された所定時間に亘って端子Ｔの電圧値を所定値以下に降下させるとして説明した。この所定期間は、検出部１２により第１信号の立下りが検出されてから、第３信号取得部１６が第３信号を取得するまでの時間よりも長く設定されていると好適である。すなわち、図２の例では、＃３で示される、検出部１２により第１信号の立下りが検出された時点から、＃９で示される、第３信号取得部１６が第３信号を取得する時点までの間の時間Ｌよりも長い、＃４～＃１１までの時間Ｍに亘って第２信号出力部１３が第２信号を出力すると良い。これにより、降下部２０が、時間Ｌよりも長い時間Ｍに亘って端子Ｔの電圧値を所定の電圧値以下に降下させることが可能となる（＃５～＃１１）。

【0028】

また、第２信号出力部１３は、制御ＩＣ１０に対する電源部２からの電力供給が停止された場合に（＃１０）、第２信号の出力を停止する（＃１１）。維持部１７は、第２信号出力部１３が第２信号の出力を停止した場合に、降下部２０に対して所定時間に亘って端子Ｔの電圧値を所定値以下に維持させる。本実施形態では、維持部１７は、第２信号出力部１３と降下部２０との間に設けられ、第２信号出力部１３からの第２信号の立下りを遅延させるように構成されている。具体的には、維持部１７は、第２信号出力部１３と抵抗器Ｒ５との間に設けられた抵抗器Ｒ７と、抵抗器Ｒ７及び抵抗器Ｒ５のノードと接地電位との間に設けられたコンデンサＣ２とを含んで構成される。これにより、第２信号でコンデンサＣ２が充電され、第２信号が立ち下がった後、コンデンサＣ２に充電された電荷を利用して降下部２０を動作させることが可能となる（＃１２，＃１３）。したがって、第２信号が立ち下がった後（＃１１）、所定時間の間、端子Ｔの電圧値を所定値以下に維持することが可能となる（＃１４）。

【0029】

以上のように構成することで、制御装置１が備える制御ＩＣ１０が電源部２の駆動を適切に制御することが可能となる。

【0030】

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、制御装置１が、通信部１４と停止指示出力部１５と第３信号取得部１６とを備えているとして説明したが、通信部１４と停止指示出力部１５と第３信号取得部１６とを備えずに構成することも可能である。

【0031】

上記実施形態では、制御装置１が維持部１７を備えているとして説明したが、維持部１７を備えずに構成することも可能である。

【0032】

上記実施形態では、第２信号出力部１３が検出部１２により第１信号の立下りが検出された場合に第２信号を出力するとして説明したが、第２信号出力部１３は所定時間の間において、検出部１２により第１信号の立上りが検出されたときは、第２信号の出力を停止するように構成することも可能である。これにより改めて第１信号が電源部２に入力された場合に、当該第１信号の入力によって電源部２が再起動することが可能となる。

【0033】

本発明は、第１信号をトリガとして起動する電源部から電力供給が行われる制御ＩＣを備え、制御ＩＣにより電源部の駆動を制御する制御装置に用いることが可能である。

【符号の説明】

【0034】

１：制御装置
２：電源部
１０：制御ＩＣ
１１：第１信号取得部
１２：検出部
１３：第２信号出力部
１４：通信部
１５：停止指示出力部
１６：第３信号取得部
１７：維持部
２０：降下部
Ｔ：端子

【図1】

【図2】