特開 2023-46539 電圧監視回路

(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】P2023046539

(43)【公開日】2023-04-05

(54)【発明の名称】電圧監視回路

(51)【国際特許分類】

   G01R 19/165 20060101AFI20230329BHJP

【ＦＩ】

G01R19/165 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021155179

(22)【出願日】2021-09-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】100176072

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 功

(74)【代理人】

【識別番号】100169225

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 明

(72)【発明者】

【氏名】川田 進也

(72)【発明者】

【氏名】杉岡 和実

【テーマコード（参考）】

2G035

【Ｆターム（参考）】

2G035AB02

2G035AC01

2G035AC18

2G035AD25

2G035AD27

2G035AD47

2G035AD56

(57)【要約】

【課題】コストの増加や基板実装面積の増加を抑制する電圧監視回路を提供する。
【解決手段】電圧監視回路は、入力された電圧が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定する電圧判定回路と、入力された複数の電圧のうちいずれか一つを選択し、前記選択した電圧を前記電圧判定回路に入力する電圧選択回路と、入力された電圧をそれぞれ正規化し、前記正規化したそれぞれの電圧を前記電圧選択回路に入力する複数の電圧正規化回路とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力された電圧が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定する電圧判定回路と、
入力された複数の電圧のうちいずれか一つを選択し、前記選択した電圧を前記電圧判定回路に入力する電圧選択回路と、
入力された電圧をそれぞれ正規化し、前記正規化したそれぞれの電圧を前記電圧選択回路に入力する複数の電圧正規化回路と、
を備えることを特徴とする電圧監視回路。

【請求項2】

前記所定の範囲内から外れた所定の範囲外の電圧を生成し、生成した電圧を前記電圧選択回路に入力する電圧供給回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電圧監視回路。

【請求項3】

前記電圧供給回路は、前記所定の範囲外において、前記所定の範囲内の上限値を上回る上限側域外電圧と、前記所定の範囲内の下限値を下回る下限側域外電圧とを生成し、生成した前記上限側域外電圧及び前記下限側域外電圧を前記電圧選択回路に入力することを特徴とする請求項２に記載の電圧監視回路。

【請求項4】

前記電圧判定回路が、前記複数の電圧正規化回路からそれぞれ異なるタイミングで入力された電圧が前記所定の範囲内の電圧であると判定し、かつ前記電圧供給回路から入力された電圧が前記所定の範囲外の電圧であると判定する場合に、正常動作を示す信号を出力する電圧検査回路をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の電圧監視回路。

【請求項5】

前記電圧判定回路が、前記複数の電圧正規化回路からそれぞれ異なるタイミングで入力された電圧が前記所定の範囲外の電圧であると判定するか、又は前記電圧供給回路から入力された電圧が前記所定の範囲内の電圧であると判定する場合に、異常動作を示す信号を出力する電圧検査回路をさらに備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の電圧監視回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電圧を監視する電圧監視回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、制御装置において電源などの電圧を監視する電圧監視回路が知られている。

【0003】

これに関し、特許文献１には、電源回路ごとに電源回路の出力電圧を監視し、出力電圧の異常を検出した場合に異常信号を出力する複数の個別電圧監視回路を備える電圧監視回路が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－２１８２１５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、特許文献１に記載の技術では、電源回路ごとに電圧監視回路を設ける必要があるため、電源回路ごとに監視回路のための回路部材が必要となり、コストの増加や基板実装面積の増加を招くという問題があった。

【0006】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストの増加や基板実装面積の増加を抑制できる電圧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】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の第一態様に係る電圧監視回路は、入力された電圧が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定する電圧判定回路と、入力された複数の電圧のうちいずれか一つを選択し、前記選択した電圧を前記電圧判定回路に入力する電圧選択回路と、入力された電圧をそれぞれ正規化し、前記正規化したそれぞれの電圧を前記電圧選択回路に入力する複数の電圧正規化回路とを備える。

【0008】

また、本発明の第二態様に係る電圧監視回路は、前記所定の範囲内から外れた所定の範囲外の電圧を生成し、生成した電圧を前記電圧選択回路に入力する電圧供給回路をさらに備える。

【0009】

また、本発明の第三態様に係る電圧監視回路では、前記電圧供給回路は、前記所定の範囲外において、前記所定の範囲内の上限値を上回る上限側域外電圧と、前記所定の範囲内の下限値を下回る下限側域外電圧とを生成し、生成した前記上限側域外電圧及び前記下限側域外電圧を前記電圧選択回路に入力する。

【0010】

また、本発明の第四態様に係る電圧監視回路は、前記電圧判定回路が前記複数の電圧正規化回路からそれぞれ異なるタイミングで入力された電圧が前記所定の範囲内の電圧であると判定し、かつ前記電圧供給回路から入力された電圧が前記所定の範囲外の電圧であると判定する場合に、正常動作を示す信号を出力する電圧検査回路をさらに備える。

【0011】

また、本発明の第五態様に係る電圧監視回路は、前記電圧判定回路が前記複数の電圧正規化回路からそれぞれ異なるタイミングで入力された電圧が前記所定の範囲外の電圧であると判定するか、又は前記電圧供給回路から入力された電圧が前記所定の範囲内の電圧であると判定する場合に、異常動作を示す信号を出力する電圧検査回路をさらに備える。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、コストの増加や基板実装面積の増加を抑制することができる電圧監視回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る電圧監視回路の一例を示す図である。

【図2】本発明の実施形態に係るシフトレジスタの一例を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る電圧監視回路における各信号の電位の遷移を示すタイミングチャートである。

【図4】本発明の実施形態に係る電圧監視回路における一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態（以下、「本実施形態」という。）について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素及びステップに対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0015】

図１は、本発明の実施形態に係る電圧監視回路１の一例を示す図である。図１に示すように、電圧監視回路１は、複数の電圧正規化回路１０と、電圧選択回路２０と、電圧供給回路３０と、電圧判定回路４０と、電圧検査回路５０と、制御回路６０とを含んで構成される。電圧監視回路１は、例えば、ロボット制御やモータ制御に用いられる各種電気回路に搭載され、電気回路中の各電圧（例えば電源電圧）が正常であるか否かを監視する。なお、本実施形態において、電圧正規化回路１０は、４個設けられているものとする。

【0016】

電圧正規化回路１０は、外部から供給される電圧を所定の範囲を基準としてスケーリングすることによって正規化する回路である。電圧正規化回路１０は、電圧監視回路１に複数設けられ、それぞれに対して供給される電圧Ｖ１～Ｖ４に対して正規化を行い、該正規化を行った電圧をそれぞれ正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４として、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４を電圧選択回路２０に入力する。電圧正規化回路１０は、例えば、分圧回路１１を含んで構成される。この場合、電圧正規化回路１０は、外部から供給される電圧を電圧正規化回路１０毎に設定された所定の分圧比で分圧することによって、正規化を行う。

【0017】

分圧回路１１は、外部から供給される電圧を分圧回路１１ごとに設定された所定の分圧比で分圧し、分圧した電圧を正規化電圧Ｖｎｏｒｍとして、正規化電圧Ｖｎｏｒｍを電圧選択回路２０に入力する。

【0018】

電圧選択回路２０は、制御回路６０の制御に従って、入力された複数の電圧のうちいずれか一つを選択し、選択した電圧を電圧判定回路４０に入力する。電圧選択回路２０は、例えば、シフトレジスタ２１と、ラッチ２２と、論理和回路ＯＲと、論理否定回路ＩＮＶと、短絡制御素子ＳＷ１～ＳＷ７とを含んで構成される。

【0019】

シフトレジスタ２１は、クロック端子ＣＫに入力されるクロックＣＬＫが交番する度に、入力端子ＳＩに入力される入力信号ＩＮが示すデータを取り込むとともに保持し、クロックＣＬＫが交番する度に該保持したデータを出力端子ＱＡ、ＱＢ、ＱＣ及びＱＤの順に対応する出力端子から出力する。ここで、出力端子ＱＡ～ＱＤから出力される信号は、それぞれ制御信号ＣＴ１～ＣＴ４となる。また、シフトレジスタ２１は、リセット端子ＲＳＴに入力されるテスト信号ＴＥＳＴの状態が“ロウ状態”である場合、上述した動作を行う一方で、テスト信号ＴＥＳＴの状態が“ハイ状態”である場合、保持しているデータを消去するとともに、入力信号ＩＮが示すデータの取り込みを停止する。

【0020】

ラッチ２２は、制御信号ＣＴ４が示すデータを保持し、該保持したデータをデータ信号ＬＤＡＴＡとして、データ信号ＬＤＡＴＡを制御回路６０に送信する。また、ラッチ２２は、テスト信号ＴＥＳＴの状態が“ロウ状態”である場合、上述した動作を行う一方で、テスト信号ＴＥＳＴの状態が“ハイ状態”の場合、保持しているデータを消去するとともに、制御信号ＣＴ４が示すデータの取り込みを停止する。この際、ラッチ２２は、データ信号ＬＤＡＴＡの状態を“ロウ状態”として、データ信号ＬＤＡＴＡを制御回路６０に出力する。

【0021】

論理和回路ＯＲは、制御回路６０から出力される初期化信号ＩＮＩと制御信号ＣＴ４とに対して論理和演算を行い、該演算の結果を入力信号ＩＮとして、入力信号ＩＮをシフトレジスタ２１の入力端子ＳＩに入力する。

【0022】

論理否定回路ＩＮＶは、例えば、インバータ回路であり、制御回路６０から出力される上限側選択信号ＥＲＲ＋に対して論理否定演算を行い、該演算の結果を下限側選択信号ＥＲＲ－として、下限側選択信号ＥＲＲ－を短絡制御素子ＳＷ６の制御端子に入力する。

【0023】

短絡制御素子ＳＷ１～ＳＷ７は、例えば、トランジスタやスイッチ素子であり、制御端子に入力される信号に従って、両端を短絡又は開放する。

【0024】

具体的には、一方で、短絡制御素子ＳＷ１～ＳＷ４は、それぞれ制御信号ＣＴ１～ＣＴ４の状態が“ハイ状態”の場合、両端を短絡し、対応する電圧正規化回路１０からそれぞれ供給される正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４を電圧判定回路４０に供給する。他方で、短絡制御素子ＳＷ１～ＳＷ４は、それぞれ制御信号ＣＴ１～ＣＴ４の状態が“ロウ状態”の場合、両端を開放し、対応する電圧正規化回路１０からそれぞれ供給される正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４の電圧判定回路４０への供給を停止する。

【0025】

また、一方で、短絡制御素子ＳＷ５は、制御回路６０から入力されるテスト信号ＴＥＳＴの状態が“ハイ状態”の場合、両端を短絡し、電圧供給回路３０から供給される上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋又は下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を電圧判定回路４０に供給する。他方で、短絡制御素子ＳＷ５は、テスト信号ＴＥＳＴの状態が“ロウ状態”の場合、両端を開放し、電圧供給回路３０から供給される上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋又は下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－の電圧判定回路４０への供給を停止する。

【0026】

また、一方で、短絡制御素子ＳＷ６は、下限側選択信号ＥＲＲ－の状態が“ハイ状態”の場合、両端を短絡し、電圧供給回路３０から供給される下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を短絡制御素子ＳＷ５に供給する。他方で、短絡制御素子ＳＷ６は、下限側選択信号ＥＲＲ－の状態が“ロウ状態”の場合、両端を開放し、電圧供給回路３０から供給される下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－の短絡制御素子ＳＷ５への供給を停止する。

【0027】

また、一方で、短絡制御素子ＳＷ７は、上限側選択信号ＥＲＲ＋の状態が“ハイ状態”の場合、両端を短絡し、電圧供給回路３０から供給される上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋を短絡制御素子ＳＷ５に供給する。他方で、短絡制御素子ＳＷ７は、上限側選択信号ＥＲＲ＋の状態が“ロウ状態”の場合、両端を開放し、電圧供給回路３０から供給される上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋の短絡制御素子ＳＷ５への供給を停止する。

【0028】

以上のように構成される電圧選択回路２０は、制御回路６０から入力される初期化信号ＩＮＩに従って、各電圧正規化回路１０から供給される正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４の電圧判定回路４０への供給を開始する。電圧選択回路２０は、制御回路６０から入力されるクロックＣＬＫの交番に従って、信号の状態を“ハイ状態”としてさらに“ロウ状態”とする制御を制御信号ＣＴ１～ＣＴ４に対して順番に行うことによって、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４を順番に電圧判定回路４０に供給する。また、電圧選択回路２０は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ４を電圧判定回路４０に供給した際、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ４を電圧判定回路４０に供給したことを示すデータ信号ＬＤＡＴＡを制御回路６０に送信する。また、電圧選択回路２０は、制御回路６０から入力される上限側選択信号ＥＲＲ＋に従って、電圧供給回路３０から供給される上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋又は下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を選択し、制御回路６０から入力されるテスト信号ＴＥＳＴに従って、該選択した電圧を電圧判定回路４０に供給する。

【0029】

電圧供給回路３０は、所定の範囲の上限値を上回る電圧である上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋と、所定の範囲の下限値を下回る電圧である下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－とを生成し、生成した上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を電圧選択回路２０に入力する。電圧供給回路３０は、例えば、電圧生成回路３１と、分圧回路３２とを含んで構成される。

【0030】

電圧生成回路３１は、例えば、電圧源であり、上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋を上回る電圧を生成し、生成した電圧を分圧回路３２に供給する。

【0031】

分圧回路３２は、電圧生成回路３１から供給される電圧を上限側域外分圧比及び下限側域外分圧比で分圧し、上限側域外分圧比で分圧した電圧を上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋として、下限側域外分圧比で分圧した電圧を下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－として、上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－をそれぞれ電圧選択回路２０に入力する。

【0032】

電圧判定回路４０は、入力された電圧が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、判定した結果を比較信号ＣＭＰとして、比較信号ＣＭＰを電圧検査回路５０に出力する。具体的には、電圧判定回路４０は、入力された電圧を制御回路６０から入力される上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－と比較し、入力された電圧が下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－以上かつ上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋以下である場合に入力された電圧が所定の範囲内の電圧である（ＰＡＳＳ判定）と判定する一方、入力された電圧が下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を下回るか又は上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋を上回る場合に入力された電圧が所定の範囲外の電圧である（ＦＡＩＬ判定）と判定し、当該判定結果を比較信号ＣＭＰとして、比較信号ＣＭＰを電圧検査回路５０に出力する。

【0033】

電圧検査回路５０は、制御回路６０の制御に従って、電圧監視回路１が監視する電圧Ｖ１～Ｖ４並びに電圧監視回路１自体が正常に動作しているか否かを検査し、該検査結果を出力信号ＯＵＴとして、出力信号ＯＵＴを出力する。具体的には、一方、電圧検査回路５０は、比較信号ＣＭＰが正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４の判定結果を“ＰＡＳＳ”と示し、かつ比較信号ＣＭＰが上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－の判定結果を“ＦＡＩＬ”と示す場合に、電圧監視回路１が監視する対象の電圧Ｖ１～Ｖ４並びに電圧監視回路１が正常であると判定し、該判定結果に従って出力信号ＯＵＴの状態を“ハイ状態”として出力信号ＯＵＴを出力する。他方、電圧検査回路５０は、比較信号ＣＭＰが正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４の判定結果を“ＦＡＩＬ”と示すか、又は比較信号ＣＭＰが上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－の判定結果を“ＰＡＳＳ”と示す場合に、電圧監視回路１が監視する対象の電圧Ｖ１～Ｖ４あるいは電圧監視回路１が異常であると判定し、該判定結果に従って出力信号ＯＵＴの状態を“ロウ状態”として出力信号ＯＵＴを出力する。

【0034】

制御回路６０は、各電圧正規化回路１０、電圧選択回路２０、電圧供給回路３０、電圧判定回路４０及び電圧検査回路５０を制御する回路である。具体的には、制御回路６０は、内部のタイマーなどに従ってクロックＣＬＫを生成する。また、制御回路６０は、テスト信号ＴＥＳＴを生成し、ラッチ２２からデータ信号ＬＤＡＴＡに従ってテスト信号ＴＥＳＴの状態を“ハイ状態”とする一方で、内部のタイマーなどに従ってテスト信号ＴＥＳＴの状態を“ロウ状態”とする。また、制御回路６０は、内部のタイマーなどに従って、初期化信号ＩＮＩを生成する。また、制御回路６０は、上限側選択信号ＥＲＲ＋を生成する。制御回路６０は、生成した各種信号を電圧選択回路２０に出力する。また、制御回路６０は、電圧検査回路５０に比較信号ＣＭＰの判定を開始するタイミングを送信する。また、制御回路６０は、電圧供給回路３０及び複数の電圧正規化回路１０の各分圧比を設定し、設定した分圧比に応じた上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を生成し、生成した上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を電圧判定回路４０に供給する。

【0035】

以上のように構成される電圧監視回路１は、外部から供給される電圧Ｖ１～Ｖ４に対して所定の範囲を基準としてスケーリングすることによって正規化を行い、それぞれ正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４を生成する。また、電圧監視回路１は、所定の範囲の上限を上回る電圧である上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋と、所定の範囲の下限を下回る電圧である下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－とを生成する。電圧監視回路１は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４が所定の範囲内の電圧であるか否かを順番に判定した後に、生成した上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－が所定の範囲外の電圧であるか否かを順番に判定する。一方で、電圧監視回路１は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４が所定の範囲内の電圧であり、かつ上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－が所定の範囲外の電圧であると判定する場合、電圧Ｖ１～Ｖ４と電圧監視回路１とが正常であると判定する。他方で、電圧監視回路１は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４が所定の範囲外の電圧である、又は上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－が所定の範囲内の電圧であると判定する場合、電圧Ｖ１～Ｖ４あるいは電圧監視回路１が異常であると判定する。

【0036】

図２は、本発明の実施形態に係るシフトレジスタ２１の一例を示す図である。図２に示すように、シフトレジスタ２１は、緩衝増幅回路ＢＵＦ１～ＢＵＦ６と、出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４とを含んで構成される。

【0037】

緩衝増幅回路ＢＵＦ１～ＢＵＦ６は、例えば、バッファ回路であり、入力される信号に対して波形整形や電流増強などの処理を行い、該処理を行った信号を出力する。

【0038】

具体的には、緩衝増幅回路ＢＵＦ１は、入力端子ＳＩを介して入力される入力信号ＩＮに対して波形整形や電流増強などの処理を行い、該処理を行った信号を出力制御回路ＦＦ１の入力端子Ｄに入力する。

【0039】

また、緩衝増幅回路ＢＵＦ２は、クロック端子ＣＫを介して入力されるクロックＣＬＫに対して波形整形や電流増強などの処理を行い、該処理を行ったクロックを出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４のクロック端子Ｃに入力する。

【0040】

また、緩衝増幅回路ＢＵＦ３～ＢＵＦ６は、対応する出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４の出力端子Ｑから出力される信号に対して波形整形や電流増強などの処理を行い、該処理を行った信号をそれぞれ制御信号ＣＴ１～ＣＴ４として、それぞれ出力端子ＱＡ～ＱＤを介して制御信号ＣＴ１～ＣＴ４を出力する。

【0041】

出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４は、例えば、Ｄ型フリップフロップであり、クロック端子Ｃに入力されるクロックに従って、入力端子Ｄに入力される信号が示すデータを保持し、該保持したデータを示す信号を出力端子Ｑから出力する。また、出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４は、リセット端子Ｒに入力される信号に従って、該保持したデータを消去する。

【0042】

ここで、出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４は、出力端子Ｑから出力される信号が次段の入力端子Ｄに入力されるように出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４の順に直列に接続される。出力制御回路ＦＦｎは、クロックＣＬＫが交番するたびに、前段の出力制御回路ＦＦｎ－１の出力端子Ｑから出力される信号が示すデータを次段の出力制御回路ＦＦｎ＋１の入力端子Ｄへと伝達する。（ここで、ｎは、正の整数とする。）また、出力制御回路ＦＦ１～ＦＦ４は、リセット端子Ｒに入力されるテスト信号ＴＥＳＴに従って、該保持したデータを消去するとともに、入力端子Ｄから入力される信号が示すデータの保持を停止する。

【0043】

図３は、本発明の実施形態に係る電圧監視回路１における各信号の電位の遷移を示すタイミングチャートである。なお、本図において、電圧Ｖ１～Ｖ４並びに電圧監視回路１は、正常であるものとする。

【0044】

時刻ｔ１０で、制御回路６０は、内部のタイマーを動作させクロックＣＬＫを交番させており、クロックＣＬＫを出力する。また制御回路６０は、上限側選択信号ＥＲＲ＋の状態を“ロウ状態”として、テスト信号ＴＥＳＴの状態を“ロウ状態”として、初期化信号ＩＮＩの状態を“ロウ状態”として、これらの信号を出力する。時刻ｔ１０で、論理否定回路ＩＮＶは、下限側選択信号ＥＲＲ－の状態を“ハイ状態”として、下限側選択信号ＥＲＲ－を出力する。時刻ｔ１０で、電圧選択回路２０は、データ信号ＬＤＡＴＡの状態を“ロウ状態”として、データ信号ＬＤＡＴＡを出力している。また、時刻ｔ１０で、電圧選択回路２０は、制御信号ＣＴ１の状態を“ハイ状態”とする一方で、制御信号ＣＴ２～ＣＴ４の状態を“ロウ状態”とする。すなわち、時刻ｔ１０で、電圧選択回路２０は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１を選択し、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１を電圧判定回路４０に入力する。時刻ｔ１０で、電圧判定回路４０は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、比較信号ＣＭＰの状態を肯定判定である“ハイ状態”として、比較信号ＣＭＰを出力する。

【0045】

時刻ｔ１１～ｔ１３で、電圧選択回路２０は、時刻ｔ１０と同様に、対応する制御信号ＣＴｎの状態をそれぞれ“ハイ状態”とし、それ以外の制御信号の状態を“ロウ状態”する。すなわち、時刻ｔ１１～ｔ１３で、電圧選択回路２０は、対応する正規化電圧Ｖｎｏｒｍｎを選択し、対応する正規化電圧Ｖｎｏｒｍｎを電圧判定回路４０に入力する。時刻ｔ１１～ｔ１３で、電圧判定回路４０は、対応する正規化電圧Ｖｎｏｒｍｎが所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、比較信号ＣＭＰの状態を肯定判定である“ハイ状態”として、比較信号ＣＭＰを出力する。（ここで、ｎは、正の整数である。）

【0046】

また、時刻ｔ１３で、電圧選択回路２０は、データ信号ＬＤＡＴＡの状態を“ハイ状態”として、データ信号ＬＤＡＴＡを制御回路６０に出力する。すなわち、時刻ｔ１３で、電圧選択回路２０は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４が所定の範囲内の電圧であるか否かを全て判定したことを制御回路６０に伝達する。

【0047】

時刻ｔ１４及びｔ１５で、電圧選択回路２０は、時刻ｔ１０と同様に、対応する制御信号ＣＴｎの状態をそれぞれ“ハイ状態”とし、それ以外の制御信号の状態を“ロウ状態”する。すなわち、時刻ｔ１４及びｔ１５で、電圧選択回路２０は、対応する正規化電圧Ｖｎｏｒｍｎを選択し、対応する正規化電圧Ｖｎｏｒｍｎを電圧判定回路４０に入力する。時刻ｔ１４及びｔ１５で、電圧判定回路４０は、対応する正規化電圧Ｖｎｏｒｍｎが所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、比較信号ＣＭＰの状態を肯定判定である“ハイ状態”として、比較信号ＣＭＰを出力する。（ここで、ｎは、正の整数である。）

【0048】

時刻ｔ１６で、制御回路６０は、テスト信号ＴＥＳＴの状態を“ハイ状態”として、テスト信号ＴＥＳＴを出力する。これにより、時刻ｔ１６で、電圧選択回路２０は、下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を選択し、下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を電圧判定回路４０に入力する。時刻ｔ１６で、電圧判定回路４０は、下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、比較信号ＣＭＰの状態を否定判定である“ロウ状態”として、比較信号ＣＭＰを出力する。

【0049】

時刻ｔ１７で、制御回路６０は、上限側選択信号ＥＲＲ＋の状態を“ハイ状態”として、上限側選択信号ＥＲＲ＋を出力する。これにより、時刻ｔ１７で、論理否定回路ＩＮＶは、下限側選択信号ＥＲＲ－の状態を“ロウ状態”として、下限側選択信号ＥＲＲ－を出力する。また、時刻ｔ１７で、電圧選択回路２０は、上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋を選択し、上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋を電圧判定回路４０に入力する。時刻ｔ１７で、電圧判定回路４０は、上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、比較信号ＣＭＰの状態を否定判定である“ロウ状態”として、比較信号ＣＭＰを出力する。

【0050】

時刻ｔ１８で、制御回路６０は、内部のタイマーの動作を停止させることによって、クロックＣＬＫの交番を停止させる。

【0051】

時刻ｔ１９で、制御回路６０は、上限側選択信号ＥＲＲ＋の状態を“ロウ状態”として、上限側選択信号ＥＲＲ＋を出力する。これにより、時刻ｔ１９で、論理否定回路ＩＮＶは、下限側選択信号ＥＲＲ－の状態を“ハイ状態”として、下限側選択信号ＥＲＲ－を出力する。また、時刻ｔ１９で、電圧選択回路２０は、下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を選択し、下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を電圧判定回路４０に入力する。時刻ｔ１９で、電圧判定回路４０は、下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、比較信号ＣＭＰの状態を否定判定である“ロウ状態”として、比較信号ＣＭＰを出力する。さらに、時刻ｔ１９で、制御回路６０は、初期化信号ＩＮＩの状態を“ハイ状態”として、初期化信号ＩＮＩを電圧選択回路２０に出力する。また、制御回路６０は、これにより、時刻ｔ１９で、電圧選択回路２０は、データ信号ＬＤＡＴＡの状態を“ロウ状態”として、データ信号ＬＤＡＴＡを制御回路６０に出力する。

【0052】

時刻ｔ２０で、制御回路６０は、内部のタイマーの状態を初期化する。

【0053】

時刻ｔ２１で、制御回路６０は、内部のタイマーを動作させクロックＣＬＫの交番を再開させる。また、時刻ｔ２１で、制御回路６０は、テスト信号ＴＥＳＴの状態を“ロウ状態”として、テスト信号ＴＥＳＴを電圧選択回路２０に出力する。これにより、時刻ｔ２１で、電圧選択回路２０は、制御信号ＣＴ１の状態を“ハイ状態”とする一方で、制御信号ＣＴ２～ＣＴ４の状態を“ロウ状態”とする。すなわち、時刻ｔ２１で、電圧選択回路２０は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１を選択し、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１を電圧判定回路４０に入力する。時刻ｔ２１で、電圧判定回路４０は、正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定し、比較信号ＣＭＰの状態を肯定判定である“ハイ状態”として、比較信号ＣＭＰを出力する。

【0054】

時刻ｔ２２で、制御回路６０は、初期化信号ＩＮＩの状態を“ロウ状態”として、初期化信号ＩＮＩを電圧選択回路２０に出力する。

【0055】

図４は、本発明の実施形態に係る電圧監視回路１における一連の処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下のステップの順番及び内容は、適宜、変更することができる。

【0056】

（ステップＳＰ１０）
制御回路６０は、電圧選択回路２０が、各正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４、並びに上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－のうちいずれか一つの電圧を選択するように制御する。そして、処理は、ステップＳＰ１２に移行する。

【0057】

（ステップＳＰ１２）
制御回路６０は、電圧判定回路４０に上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を供給し、電圧選択回路２０が選択した電圧が所定の範囲内の電圧であるか否かを電圧判定回路４０に判定させる。そして、処理は、ステップＳＰ１４に移行する。

【0058】

（ステップＳＰ１４）
一方で、制御回路６０は、各正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４、並びに上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－の全てに対して所定の範囲内の電圧であるか否かを判定したか否かを判定する。当該判定が肯定の場合、処理は、ステップＳＰ１６に移行する。他方で、当該判定が否定の場合、処理は、ステップＳＰ１０に移行する。

【0059】

（ステップＳＰ１６）
制御回路６０は、電圧検査回路５０を動作させ、電圧検査回路５０に正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４、並びに上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－の判定結果を検査させることによって、各電圧Ｖ１～Ｖ４並びに電圧監視回路１が正常に動作しているか否かを監視する。

【0060】

以上、本実施形態では、電圧監視回路１は、入力された電圧が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定する電圧判定回路４０と、入力された複数の電圧のうちいずれか一つを選択し、選択した電圧を電圧判定回路４０に入力する電圧選択回路２０と、入力された電圧をそれぞれ正規化し、正規化したそれぞれの電圧を電圧選択回路２０に入力する複数の電圧正規化回路１０とを備える。

【0061】

この構成によれば、電圧監視回路１は、入力された複数の電圧を正規化し、該正規化した複数の電圧のうちいずれ一つの電圧に対して所定の範囲内の電圧であるか否かを判定するため、異なる複数の電圧を監視できる。この結果、電圧毎に電圧監視回路を用意する必要がなく電圧監視回路を一元化できるため、コストの増加や基板実装面積の増加を抑制できる。

【0062】

また、本実施形態では、電圧監視回路１は、所定の範囲内から外れた所定の範囲外の電圧を生成し、生成した電圧を電圧選択回路２０に入力する電圧供給回路３０をさらに備える。

【0063】

この構成によれば、電圧監視回路１は、所定の範囲外の電圧を生成し、該所定の範囲外の電圧が所定の範囲内の電圧であるか否かを判定するため、電圧監視回路１自体が正常に動作しているか否かを監視できる。

【0064】

また、本実施形態では、電圧供給回路３０は、所定の範囲外において、所定の範囲内の上限値を上回る上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋と、所定の範囲内の下限値を下回る下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－とを生成し、生成した上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を電圧選択回路２０に入力する。

【0065】

この構成によれば、電圧監視回路１は、所定の範囲外の電圧として、所定の範囲の上限値を上回る上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋と、所定の範囲の下限値を下回る下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－とを生成するため、所定の範囲の上限側及び下限側の両方の電圧に対して、電圧監視回路１自体が正常に動作しているか否かを監視できる。

【0066】

また、本実施形態では、電圧監視回路１は、電圧判定回路４０が複数の電圧正規化回路１０からそれぞれ異なるタイミングで入力された電圧が所定の範囲内の電圧であると判定し、かつ電圧供給回路３０から入力された電圧が所定の範囲外の電圧であると判定する場合に、正常動作を示す信号を出力する電圧検査回路５０をさらに備える。

【0067】

この構成によれば、電圧監視回路１は、電圧Ｖ１～Ｖ４と電圧監視回路１自体との監視結果をまとめた結果を出力することができる。

【0068】

また、本実施形態では、電圧監視回路１は、電圧判定回路４０が複数の電圧正規化回路１０からそれぞれ異なるタイミングで入力される電圧が所定の範囲外の電圧であると判定するか、又は電圧供給回路３０から入力される電圧が所定の範囲内の電圧であると判定する場合に、異常動作を示す信号を出力する電圧検査回路５０をさらに備える。

【0069】

この構成によれば、電圧監視回路１は、電圧Ｖ１～Ｖ４と電圧監視回路１自体との監視結果をまとめた結果を出力することができる。

【0070】

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、上記の実施形態に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。また、上記実施形態及び後述する変形例が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

【0071】

例えば、上記実施形態では、電圧選択回路２０がシフトレジスタ２１によって正規化電圧Ｖｎｏｒｍ１～Ｖｎｏｒｍ４を順番に選択した後に、テスト信号ＴＥＳＴ及び上限側選択信号ＥＲＲ＋によって上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を順番に選択する場合を説明したが、電圧選択回路２０は、マルチプレクサなどの選択回路によって各電圧を選択しても良い。

【0072】

この構成によれば、電圧選択回路２０は、マルチプレクサと、マルチプレクサの制御に用いる制御信号とによって電圧を選択するため、監視対象の電圧の数が少ない場合に回路部材の数を抑えて異なる複数の電圧を監視できる。この結果、コストの増加や基板実装面積の増加を抑制できる。

【0073】

また、上記実施形態では、制御回路６０が上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を生成し、上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を電圧判定回路４０に供給したが、電圧供給回路３０が上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を生成し、上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋及び下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－を電圧判定回路４０に供給しても良い。

【0074】

この構成によれば、電圧供給回路３０によって、上限側基準電圧Ｖｒｅｆ＋、下限側基準電圧Ｖｒｅｆ－、上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を生成するため、回路部材の数を抑えて電圧監視回路１自体が正常に動作しているか否かを検査できる。

【0075】

また、上記実施形態では、電圧正規化回路１０は、外部から供給される電圧を電圧正規化回路１０ごとに設定された分圧比によって分圧することによって正規化を行ったが、これに限られるものではなく、スイッチングレギュレータなど他の降圧回路によって正規化を行っても良い。

【0076】

この構成によれば、電圧監視回路１は、分圧回路１１を用いる構成と比べて、貫通電流を抑えて異なる複数の電圧を監視できる。この結果、貫通電流を抑えてコストの増加や基板実装面積の増加を抑制できる。

【0077】

また、上記実施形態では、電圧供給回路３０は、電圧生成回路３１によって生成した電圧を上限側域外分圧比及び下限側域外分圧比によって分圧することによって、上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を生成したが、電圧生成回路３１を２つ設けることよって上限側域外電圧Ｖｅｒｒ＋及び下限側域外電圧Ｖｅｒｒ－を生成しても良い。

【0078】

この構成によれば、電圧監視回路１は、分圧回路１１を用いる構成と比べて、貫通電流を抑えて異なる複数の電圧を監視できる。この結果、貫通電流を抑えてコストの増加や基板実装面積の増加を抑制できる。

【符号の説明】

【0079】

１…電圧監視回路、１０…電圧正規化回路、２０…電圧選択回路、４０…電圧判定回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】