JP2004208043A - デジタル入力信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基準電圧と電源電圧との何れかにスイッチ手段を介して接続される複数の各信号ラインの電圧を、マイコン等の情報処理用ＩＣに入力させるデジタル入力信号処理装置において、装置の小型化と消費電力の低減とを実現する。
【解決手段】スイッチ手段ＳＷ＊（＊は０〜７）を介して電源電圧ＶＤに接続される８つの信号ラインＬ＊の電圧をマイコン３に入力させる回路５は、各信号ライン毎の通電量増減回路ＺＫ＊と、一端が接地電位（＝０Ｖ）に接続された共通の抵抗２５とを備えている。そして、各通電量増減回路ＺＫ＊では、抵抗２５よりも抵抗値が大きい抵抗Ｒ＊で信号ラインＬ＊を常時プルダウンするが、スイッチ手段ＳＷ＊がオンされてからある時間までは、スイッチＣＴ＊がオンとなって信号ラインＬ＊を小抵抗値の抵抗２５でもプルダウンする。また、各抵抗Ｒ＊に生じる電圧が、５Ｖ又は０Ｖの信号に変換されてマイコン３へ出力される。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準電圧と該基準電圧よりも高い電源電圧との何れかにスイッチやトランジスタ等のスイッチ手段を介して接続される複数の各信号ラインの電圧を、マイコン等の情報処理用ＩＣに入力させるデジタル入力信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば自動車用の電子制御装置（以下、ＥＣＵという）においては、イグニッションスイッチ及びキースイッチや、シフトレバーのシフト位置（Ｐ，Ｎ，Ｄ，２，…）を検出するためのシフト位置検出スイッチ等、各種スイッチ手段のオン／オフ状態を表すデジタル系のスイッチ信号が、情報処理用ＩＣとしてのマイコンに入力され、そのマイコンが、上記各スイッチ信号に基づいてエンジンやトランスミッション等の制御対象を制御するようになっている。
【０００３】
また、この種のスイッチ信号としては、基準電圧としての接地電位（＝０Ｖ）にスイッチ手段を介して接続される信号ラインの電圧であって、そのスイッチ手段がオンすることで当該信号ラインの電圧が０Ｖとなるローアクティブ型の信号と、基準電圧よりも高い電源電圧にスイッチ手段を介して接続される信号ラインの電圧であって、そのスイッチ手段がオンすることで当該信号ラインの電圧が電源電圧となるハイアクティブ型の信号との、２タイプがある。
【０００４】
そして、ハイアクティブ型の場合には、スイッチ手段がオフされている場合の信号ラインの電圧を基準電圧（＝０Ｖ）に安定させるために、その信号ラインと基準電圧との間に抵抗（いわゆるプルダウン抵抗）が接続され、ローアクティブ型の場合には、スイッチ手段がオフされている場合の信号ラインの電圧を電源電圧に安定させるために、その信号ラインと電源電圧との間に抵抗（いわゆるプルアップ抵抗）が接続される（例えば、特許文献１参照。）。また一般的には、その各信号ラインの電圧が、比較器等からなる入力バッファ回路により、基準電圧と電源電圧との間の所定電圧（一般には５Ｖ）をハイレベルとし基準電圧をローレベルとした二値の電圧信号に変換されて、マイコンへと入力される。
【０００５】
次に、この種のスイッチ信号をマイコンに入力させるための従来のデジタル入力信号処理装置の構成例を図１２に示す。尚、図１２は、ハイアクティブ型の８つのスイッチ信号をマイコン１０１に入力させる場合を例示している。つまり、図１２の例では、８本の各信号ラインＬ０〜Ｌ７が、８個の各スイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７を介して電源電圧ＶＤに夫々接続される。また、以下の説明において、例えば“Ｌ＊”などの「＊」は、「０」〜「７」のうちの何れかを意味している。
【０００６】
図１２に示すように、従来のデジタル入力信号処理装置は、各信号ラインＬ０〜Ｌ７毎に入力回路Ｋ０〜Ｋ７を備えており、その各入力回路Ｋ＊は、それに対応する信号ラインＬ＊と接地電位との間に接続された電圧安定化用の抵抗１１と、電源電圧ＶＤと接地電位との間に直列に接続され、電源電圧ＶＤを分圧することでしきい値電圧Ｖｔｈを発生する２つの抵抗１２，１３と、そのしきい値電圧Ｖｔｈが反転入力端子（−端子）に入力された比較器１６と、抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部と比較器１６の非反転入力端子（＋端子）との間に接続された電流制限用の抵抗１４と、抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部とスイッチ手段ＳＷ＊との間の信号ラインＬ＊上に設けられた逆流防止用のダイオード１５とから構成されている。
【０００７】
そして、各入力回路Ｋ＊の比較器１６は、非反転入力端子の電圧（即ち、抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部の電圧）がしきい値電圧Ｖｔｈよりも高ければ、マイコン１０１へハイレベルに該当する５Ｖの電圧信号を出力し、逆に、非反転入力端子の電圧がしきい値電圧Ｖｔｈよりも高くなければ、マイコン１０１へローレベルに該当する０Ｖの電圧信号を出力する。
【０００８】
よって、例えば、スイッチ手段ＳＷ２がオフされていれば、入力回路Ｋ２における抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部の電圧が０Ｖとなるため、その入力回路Ｋ２からマイコン１０１へ０Ｖのローレベル信号が出力され、スイッチ手段ＳＷ２がオンされれば、入力回路Ｋ２における抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部の電圧がほぼ電源電圧ＶＤとなるため、その入力回路Ｋ２からマイコン１０１へ５Ｖのハイレベル信号が出力されることとなる。
【０００９】
尚、抵抗１４とダイオード１５は削除することも可能である。また、２つの抵抗１２，１３は、全ての入力回路Ｋ０〜Ｋ７で１組を共通に使用するように構成することも可能である。一方、各信号ラインＬ＊がスイッチ手段ＳＷ＊を介して接地電位に接続されるローアクティブ型の場合には、各入力回路Ｋ＊における抵抗１１の一端が、接地電位ではなく、電源電圧ＶＤに接続されると共に、ダイオード１５が逆向きに設けられることとなる。
【００１０】
また、この種のデジタル系のスイッチ信号を発生させるスイッチ手段としては、イグニッションスイッチやキースイッチのような接点を有したスイッチと、他のＥＣＵ等に設けられているトランジスタ等の接点を有さないスイッチング素子とがある。
【００１１】
そして、スイッチ手段が、接点を有したスイッチである場合には、そのスイッチの接点の表面に絶縁効果のある酸化皮膜が発生する可能性があるため、そのスイッチには酸化皮膜を破ることができるだけの大きな電流を流してやる必要がある（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
例えば、図１２の例では、スイッチ手段ＳＷ０，ＳＷ１が、接点を有したスイッチであり、スイッチ手段ＳＷ２〜ＳＷ６が、他のＥＣＵ内に設けられているトランジスタ等の半導体からなるスイッチング素子（具体的にはＰＮＰトランジスタ）である。このため、少なくともスイッチ手段ＳＷ０，ＳＷ１の信号ラインＬ０，Ｌ１に対応する入力回路Ｋ０，Ｋ１における抵抗１１の抵抗値は、できるだけ小さい値（例えば１ＫΩ以下）に設定する必要がある。
【００１３】
尚、図１２の例では、スイッチ手段ＳＷ７も接点を有したスイッチであるが、そのスイッチ手段ＳＷ７は、ランプに電流を供給する役割を果たすものであるため、入力回路Ｋ７における抵抗１１の抵抗値を特に小さく設定しなくても、接点に十分大きな電流が流れることとなり、酸化皮膜が発生する心配は無い。つまり、図１２の例において、スイッチ手段ＳＷ７に対応する信号ラインＬ７は、ランプのオン／オフ状態をマイコン１０１にてモニタするための信号ラインとなっている。
【００１４】
【特許文献１】
特開平９−４６１９９号公報（第２頁の「従来の技術」の欄、図１０）
【特許文献２】
特開平１１−１１５５号公報（第３頁の「発明が解決しようとする課題」の欄、図１０）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１２に示した従来のデジタル入力信号処理装置では、各信号ラインＬ＊毎に入力回路Ｋ＊を夫々設けているため、その装置を構成する素子数が多くなってしまうという問題がある。例えば、図１２の例において、仮に、抵抗１２，１３を全ての入力回路Ｋ＊で共用すると共に、抵抗１４を削除したとしても、「（抵抗１１＋比較器１６＋ダイオード１５）×８系統＋（抵抗１２＋抵抗１３）」＝２６個の素子が必要となる。
【００１６】
そして更に、上記従来のデジタル入力信号処理装置では、何れかのスイッチ手段ＳＷ＊がオンされている間中、そのスイッチ手段ＳＷ＊の信号ラインＬ＊に接続された電圧安定化用抵抗１１に電流が流れることとなり、ｎ個（但しｎは自然数）のスイッチ手段がオンされていれば、ｎ個の電圧安定化用抵抗１１に電流が流れることとなるため、その抵抗１１で消費される電力（即ち、電力ロス）のトータル量が大きくなってしまうという問題もある。
【００１７】
また特に、スイッチ手段ＳＷ＊が接点を有したスイッチである場合には、前述したように、電圧安定化用抵抗１１の抵抗値を小さく設定して、そのスイッチの接点に酸化被膜が形成されないようにする必要があるが、抵抗で消費される電力は該抵抗の抵抗値を小さくするほど大きくなるため、その電圧安定化用抵抗１１として、許容ワット数の大きいものを使用しなければならなくなる。そして、許容ワット数の大きい抵抗を多数設けることは、素子サイズだけでなく発熱量の面においてもＩＣ化には向かないため、そのような消費電力の大きい抵抗の数を減らすことが望まれている。
【００１８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、基準電圧と該基準電圧よりも高い電源電圧との何れかにスイッチ手段を介して接続される複数の各信号ラインの電圧を、マイコン等の情報処理用ＩＣに入力させるデジタル入力信号処理装置において、装置の小型化と消費電力の低減とを実現することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のデジタル入力信号処理装置は、基準電圧と該基準電圧よりも高い電源電圧との何れかであるアクティブレベルの電圧にスイッチ手段を介して接続される複数の各信号ラインの電圧を、前記基準電圧と前記電源電圧との間の所定電圧をハイレベルとし前記基準電圧をローレベルとした二値の電圧信号に変換して、情報処理用ＩＣへ出力するものであり、出力端子と前記複数の各信号ラインが夫々接続される複数の入力端子とを有した選択手段と、前記基準電圧と前記電源電圧とのうち、前記アクティブレベルの電圧ではない方であるパッシブレベルの電圧と選択手段の出力端子との間に接続された電圧安定化用抵抗と、二値化手段とを備えている。
【００２０】
そして、このデジタル入力信号処理装置では、選択手段が、複数の入力端子のうち、情報処理用ＩＣからの選択信号により指示される１つの入力端子を選択して出力端子に接続させる。すると、その選択された入力端子に接続されている信号ラインは、電圧安定化用抵抗を介してパッシブレベルの電圧に接続された状態となる。また、二値化手段が、電圧安定化用抵抗のパッシブレベルの電圧側とは反対側の端部の電圧（換言すれば、選択手段の出力端子の電圧であり、以下、この電圧安定化用抵抗の端部の電圧を二値化対象電圧ともいう）を、基準電圧と電源電圧との間のしきい値電圧と大小比較することにより前記二値の電圧信号に変換して、情報処理用ＩＣへ出力する。
【００２１】
このような請求項１のデジタル入力信号処理装置では、選択手段の入力端子の何れかを指示する選択信号を情報処理用ＩＣから与えれば、その選択信号に該当する入力端子に接続された信号ラインが、選択手段により選択されて、電圧安定化用抵抗のパッシブレベルの電圧側とは反対側の端部に接続される。このため、その選択された信号ラインの電圧である二値化対象電圧は、当該信号ラインのスイッチ手段がオンであれば、アクティブレベルの電圧となり、また、当該信号ラインのスイッチ手段がオフであれば、電圧安定化用抵抗の作用によりパッシブレベルの電圧となる。そして、こうした二値化対象電圧が、二値化手段により情報処理用ＩＣが入力可能な二値の電圧信号に変換されて、該情報処理用ＩＣへと出力される。
【００２２】
よって、このような請求項１のデジタル入力信号処理装置によれば、情報処理用ＩＣからの選択信号により、選択手段の各入力端子を１つずつ選択することで、その各入力端子に夫々接続されている信号ラインの電圧を、情報処理用ＩＣが入力可能な二値の電圧信号に変換して該情報処理用ＩＣに入力させることができる。
【００２３】
そして特に、この請求項１のデジタル入力信号処理装置によれば、複数の各信号ラインを、選択手段により、１つの電圧安定化用抵抗及び二値化手段からなる部分に切り替えて接続するようにしているため、装置を構成する素子数を減らして大幅な小型化を実現することができる。
【００２４】
しかも、複数の信号ラインに対して電圧安定化用抵抗が１つであるため、その抵抗で消費される電力を大幅に低減することができる。つまり、信号ラインの数がＮ（但し、Ｎは自然数）であるとすると、この請求項１のデジタル入力信号処理装置によれば、各信号ライン毎に電圧安定化用抵抗を設ける図１２のような従来装置と比べて、電圧安定化用抵抗の抵抗値が同じであれば、その電圧安定化用抵抗で消費されるトータルの電力が１／Ｎになるからである。
【００２５】
次に、請求項２に記載のデジタル入力信号処理装置は、請求項１のデジタル入力信号処理装置において、選択手段の複数の入力端子のうちの少なくとも１つが、パッシブレベルの電圧に常時接続されているか、或いはオープン状態であることを特徴としている。
【００２６】
そして、このような請求項２のデジタル入力信号処理装置によれば、電圧安定化用抵抗で消費される電力を更に低減することができる。
つまり、情報処理用ＩＣからの選択信号によって、選択手段の各入力端子を順次選択するようにした場合、少なくとも、パッシブレベルの電圧に常時接続するか或いはオープン状態にした入力端子の選択期間中は、電圧安定化用抵抗に電流が流れることはないからである。
【００２７】
また特に、情報処理用ＩＣが、ある一定時間毎の処理タイミングが到来する毎に、選択手段の入力端子の切り替えと当該装置からの二値の電圧信号の読み込みとを、選択手段の全ての入力端子について順番に行うと共に、最終番目の入力端子についての選択動作及び電圧信号の読み込みが完了したら、次回の処理タイミングが到来するまで上記最終番目の入力端子の選択状態を継続する、といった処理を実施する場合には、上記最終番目の入力端子をパッシブレベルの電圧に常時接続するか或いはオープン状態にしておくことにより、一層大きな消費電力低減効果を得ることができる。次回の処理タイミングが到来するまでの比較的長い休止期間中に、電圧安定化用抵抗に電流が流れることがなくなるからである。
【００２８】
次に、請求項３に記載のデジタル入力信号処理装置も、基準電圧と該基準電圧よりも高い電源電圧との何れかであるアクティブレベルの電圧にスイッチ手段を介して接続される複数の各信号ラインの電圧状態を、情報処理用ＩＣへ出力するものである。
【００２９】
ここで特に、請求項３のデジタル入力信号処理装置は、基準電圧と電源電圧とのうち、前記アクティブレベルの電圧ではない方であるパッシブレベルの電圧に一端が接続された通電経路追加用抵抗を、１つ備えている。
そして更に、この請求項３のデジタル入力信号処理装置は、複数の各信号ライン毎に、以下に述べる通電量増減用スイッチング手段と、電圧安定化用抵抗と、切替制御手段と、電流逆流防止用整流素子とを、夫々備えている。
【００３０】
ここで、通電量増減用スイッチング手段、電圧安定化用抵抗、切替制御手段、及び電流逆流防止用整流素子からみて、自分が設けられている信号ラインを“自信号ライン”と呼ぶことにすると、まず、通電量増減用スイッチング手段は、自信号ラインと前記通電経路追加用抵抗のパッシブレベルの電圧側とは反対側の端部との間に直列に接続されている。
【００３１】
また、電圧安定化用抵抗は、自信号ラインとパッシブレベルの電圧との間に接続されており、その電圧安定化用抵抗の抵抗値は、前記通電経路追加用抵抗の抵抗値よりも大きい値に設定されている。逆に言えば、通電経路追加用抵抗の抵抗値は、各信号ラインの電圧安定化用抵抗の抵抗値よりも小さい値に設定されている。
【００３２】
そして、切替制御手段は、自信号ラインの電圧を監視して、その監視対象電圧が基準電圧と電源電圧との間の判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧でなければ、自信号ラインの通電量増減用スイッチング手段をオンさせ、前記監視対象電圧が判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧であることを検知すると、自信号ラインの通電量増減用スイッチング手段をオフさせる。
【００３３】
また、電流逆流防止用整流素子は、自信号ラインと自信号ラインの通電量増減用スイッチング手段との間の経路、或いは、自信号ラインの通電量増減用スイッチング手段と前記通電経路追加用抵抗との間の経路に直列に接続されており、自信号ライン以外の他の信号ラインのスイッチ手段がオンされた時にそのスイッチ手段を介して自信号ラインの電圧安定化用抵抗に電流が流れてしまうのを防止する。
【００３４】
このような請求項３のデジタル入力信号処理装置において、複数の各信号ラインは、その各々に対して設けられた電圧安定化用抵抗を介して、常時パッシブレベルの電圧に接続された状態となっている。つまり、アクティブレベルの電圧が電源電圧であるとすると、各信号ラインは、それに接続されている電圧安定化用抵抗によって基準電圧に常時プルダウンされていることとなり、また、アクティブレベルの電圧が基準電圧であるとすると、各信号ラインは、それに接続されている電圧安定化用抵抗によって電源電圧に常時プルアップされていることとなる。このため、各信号ラインのスイッチ手段がオフ状態であっても、その各信号ラインの電圧はパッシブレベルの電圧に安定される。また当然、何れかの信号ラインのスイッチ手段がオンされると、その信号ラインの電圧はアクティブレベルの電圧になる。
【００３５】
ここで、複数の信号ラインの何れか（以下、特定信号ラインという）のスイッチ手段がオンされたとすると、そのオンされた時点から、当該特定信号ラインの電圧が前記判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧になるまでは、当該特定信号ラインの通電量増減用スイッチング手段が当該特定信号ラインの切替制御手段によってオンされたままになるため、当該特定信号ラインのスイッチ手段には、電圧安定化用抵抗だけでなく、それよりも抵抗値が小さい通電経路追加用抵抗を介して電流が流れることとなる。
【００３６】
そして、当該特定信号ラインの電圧が前記判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧となり、そのことが切替制御手段によって検知されると、当該特定信号ラインの通電量増減用スイッチング手段がオフされて、当該特定信号ラインのスイッチ手段には、当該特定信号ラインの電圧安定化用抵抗のみを介して電流が流れることとなる。つまり、信号ラインのスイッチ手段がオンされた直後よりも、通電量が少なくなる。
【００３７】
このような請求項３のデジタル入力信号処理装置によれば、各信号ラインのスイッチ手段が、接点を有し且つその接点に酸化皮膜が発生する可能性があるスイッチであっても、そのスイッチがオンされた際には該スイッチに抵抗値の小さい通電経路追加用抵抗を介して大きな電流を流すことができ、酸化皮膜の発生を防止することができる。そして、信号ラインの電圧が判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧になると、その信号ラインの通電量増減用スイッチング手段がオフされて、その信号ラインが通電経路追加用抵抗から切り離されるため、該通電経路追加用抵抗に電流が流れる時間を短くすることができる。
【００３８】
よって、この請求項３のデジタル入力信号処理装置によれば、スイッチ手段の酸化被膜除去効果を達成できる上に、抵抗値が小さくて消費電力の大きい１つの通電経路追加用抵抗を複数の信号ラインで共通使用していることから、装置を小型化することができ、しかも、その通電経路追加用抵抗に電流が流れる時間を短くすることができるため、消費電力を抑えることができ、発熱も抑えることができる。
【００３９】
尚、仮に、前記電流逆流防止用整流素子を設けていなければ、何れかの信号ラインのスイッチ手段がオンされてから当該信号ラインの通電量増減用スイッチング手段がオフされるまでの間に、その信号ラインのスイッチ手段及び通電量増減用スイッチング手段を介して、スイッチ手段がオフされている他の信号ラインの電圧安定化用抵抗に電流が流れてしまい、そのスイッチ手段がオフされている信号ラインの電圧が、誤ってアクティブレベルの電圧になってしまうが、請求項３のデジタル入力信号処理装置では、各信号ライン毎に前記電流逆流防止用整流素子を設けているため、そのような問題が回避され、１つの通電経路追加用抵抗を複数の信号ラインで共通使用することができる。
【００４０】
ところで、請求項３のデジタル入力信号処理装置において、情報処理用ＩＣが、電源電圧をハイレベルとした信号をそのまま入力することができる場合には、各信号ラインの電圧を情報処理用ＩＣへ出力するように構成すれば良い。一方、情報処理用ＩＣが、電源電圧をハイレベルとした信号をそのまま入力することができず、基準電圧と電源電圧との間の所定電圧をハイレベルとした信号を入力可能なものであるならば、請求項４に記載のように、当該デジタル入力信号処理装置は、複数の各信号ラインの電圧を、基準電圧と電源電圧との間のしきい値電圧と大小比較することにより、基準電圧と電源電圧との間の所定電圧をハイレベルとし基準電圧をローレベルとした二値の電圧信号に変換し、その二値の電圧信号を各信号ラインの電圧状態として情報処理用ＩＣへ出力するように構成すれば良い。
【００４１】
また、このような請求項４のデジタル入力信号処理装置において、前記しきい値電圧と切替制御手段での判定電圧とを同じ値にするのであれば、請求項５に記載の如く、切替制御手段は、前記監視対象電圧が判定電圧（この場合、しきい値電圧でもある）よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧であることを検知している場合とそうでない場合とで電圧が互いに異なる信号を出力するようにし、当該装置は、その切替制御手段から出力される信号を前記二値の電圧信号として情報処理用ＩＣへ出力するか、或いは、その切替制御手段から出力される信号を前記二値の電圧信号にレベル変換して情報処理用ＩＣへ出力するように構成すれば良い。つまり、（ａ）：切替制御手段が、前記所定電圧と基準電圧との何れかとなる信号を出力するのであれば、その切替制御手段からの信号を情報処理用ＩＣへ出力するように構成すれば良いし、（ｂ）：また、そうでなければ、切替制御手段から出力される信号をレベル変換して情報処理用ＩＣへ出力するように構成すれば良い。そして特に、上記（ａ）の場合には、各信号ラインの電圧を、情報処理用ＩＣが入力可能な電圧レベルの信号に変換するための手段として、切替制御手段を流用することとなるため、装置の構成を簡素化することができる。
【００４２】
一方、請求項４のデジタル入力信号処理装置において、前記しきい値電圧と切替制御手段での判定電圧とを異なる値にするのであれば、特に請求項６に記載の如く、切替制御手段での判定電圧を、前記しきい値電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧に設定することが好ましい。
【００４３】
このように設定すれば、信号ラインのスイッチ手段がオンされてから、その信号ラインについての前記二値の電圧信号がレベル変化するまでのレスポンスを特に悪化させることなく、その信号ラインのスイッチ手段がオンされてから通電量増減用スイッチング手段がオフされるまでの時間（即ち、スイッチ手段に大きな電流を流す期間）を長くすることができ、延いては、十分な酸化被膜除去効果を発揮することができるようになるからである。
【００４４】
次に、請求項７に記載のデジタル入力信号処理装置では、請求項３〜６のデジタル入力信号処理装置において、切替制御手段は、前記監視対象電圧が前記判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧であることを検知してから所定の遅延時間の経過後に、通電量増減用スイッチング手段をオフさせるように構成されている。
【００４５】
このような請求項７のデジタル入力信号処理装置によれば、信号ラインのスイッチ手段がオンされてから通電量増減用スイッチング手段がオフされるまでの時間を十分に長くすることができ、端子を有するスイッチからなるスイッチ手段の酸化皮膜を確実に除去することができるようになる。つまり、請求項６のデジタル入力信号処理装置によって得られる効果と同様の効果を、より確実に得ることができる。
【００４６】
次に、請求項８に記載のデジタル入力信号処理装置では、請求項７のデジタル入力信号処理装置において、通電量増減用スイッチング手段として、トランジスタを用いている。そして、切替制御手段は、前記監視対象電圧が判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧であるか否かを検知する手段として、前記監視対象電圧と前記判定電圧とを大小比較する比較器を備え、更に、前記遅延時間を設ける遅延手段として、前記比較器の出力信号を積分する抵抗及びコンデンサからなるフィルタ回路と、該フィルタ回路の出力を矩形波に整形して、その波形整形した信号により前記通電量増減用スイッチング手段としてのトランジスタをオン／オフさせる波形整形回路とを備えている。
【００４７】
このような請求項８のデジタル入力信号処理装置によれば、信号ラインの電圧が判定電圧よりもアクティブレベルの電圧寄りの電圧であることが比較器によって検知されてから通電量増減用スイッチング手段をオフさせるまでに必要十分な遅延時間を設けることと、通電量増減用スイッチング手段としてのトランジスタを確実且つ完全にオン／オフさせることとを、両立させることができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態のＥＣＵ（電子制御装置）について、図面を用いて説明する。尚、以下に説明する各実施形態において、基準電圧は、車載バッテリのマイナス端子の電圧である接地電位（ＧＮＤ＝０Ｖ）であり、電源電圧ＶＤは、車載バッテリのプラス端子の電圧（いわゆるバッテリ電圧であり、通常約１２Ｖ）である。
【００４９】
まず図１は、第１実施形態のＥＣＵ１０を表す構成図である。
本第１実施形態のＥＣＵ１０は、例えば自動車のエンジンを制御するものであり、図１に示すように、エンジン制御のための処理を行う情報処理用ＩＣとしてのマイコン３と、エンジン制御に必要な各種スイッチ信号をマイコン３に入力させるためのデジタル入力信号処理装置としての入力信号処理回路２とを備えている。
【００５０】
尚、本実施形態において、マイコン３が入力可能な電圧信号は、基準電圧としての接地電位と電源電圧ＶＤとの間の５Ｖ（所定電圧に相当）をハイレベルとし、０Ｖをローレベルとした二値の電圧信号である。そして、入力信号処理回路２は、ＩＣ化されていると共に、図１２の従来装置と同様に、ハイアクティブ型の８つのスイッチ信号をマイコン３に入力させるものである。また、図１において、図１２と同じものについては、同一の符号を付している。つまり、本第１実施形態においても、図１２と同様に、８本の各信号ラインＬ０〜Ｌ７が、８個の各スイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７を介して電源電圧ＶＤに夫々接続されるようになっている。そして、その各信号ラインＬ＊（「＊」は「０」〜「７」のうちの何れか）のスイッチ手段ＳＷ＊側とは反対側の端部が、入力信号処理回路２に夫々接続されている。
【００５１】
次に、入力信号処理回路２は、１つの出力端子と複数の入力端子（本実施形態では０番目から７番目までの８つの入力端子）とを有したマルチプレクサ（ＭＰＸ）１７と、そのマルチプレクサ１７の出力端子と接地電位（＝０Ｖ）との間に接続された電圧安定化用抵抗１１と、電源電圧ＶＤと接地電位との間に直列に接続され、電源電圧ＶＤを分圧することでしきい値電圧Ｖｔｈ（０＜Ｖｔｈ＜ＶＤ）を発生する２つの抵抗１２，１３と、そのしきい値電圧Ｖｔｈが反転入力端子（−端子）に入力された比較器（コンパレータ）１６と、抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部と比較器１６の非反転入力端子（＋端子）との間に接続された電流制限用の抵抗１４と、マルチプレクサ１７の出力端子と抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部との間の信号経路上に、上記出力端子から抵抗１１の方を順方向として設けられた逆流防止用のダイオード１５と、から構成されている。尚、抵抗１４とダイオード１５は削除することも可能である。
【００５２】
そして、マルチプレクサ１７の８つの各入力端子には、各信号ラインＬ＊のスイッチ手段ＳＷ＊側とは反対側の端部が夫々接続されている。そして更に、マルチプレクサ１７は、その８つの入力端子のうち、マイコン３からの選択信号としての３ビットパラレルデータにより指示される１つの番号の入力端子を選択して、その入力端子を出力端子に接続させる。すると、その選択された入力端子に接続されている信号ラインは、電圧安定化用抵抗１１を介して接地電位に接続された状態（即ちプルダウンされた状態）となる。
【００５３】
例えば、マイコン３から当該入力信号処理回路２に２番目を表す「０１０」の３ビットパラレルデータ（即ち、データ値が２である３ビットパラレルデータ）が出力されると、マルチプレクサ１７は、図１に示すように、信号ラインＬ２が接続された２番目の入力端子を出力端子に接続させる。よって、この場合には、信号ラインＬ２が抵抗１１によりプルダウンされると共に、その信号ラインＬ２の電圧が、比較器１６の非反転入力端子に入力されることとなる。また例えば、マイコン３から当該入力信号処理回路２に６番目を表す「１１０」の３ビットパラレルデータ（即ち、データ値が６である３ビットパラレルデータ）が出力されると、マルチプレクサ１７は、信号ラインＬ６が接続された６番目の入力端子を出力端子に接続させる。よって、この場合には、信号ラインＬ６が抵抗１１によりプルダウンされると共に、その信号ラインＬ６の電圧が、比較器１６の非反転入力端子に入力されることとなる。
【００５４】
また、本第１実施形態において、抵抗１２と抵抗１３との抵抗値は同じ値（例えば１０ＫΩ）に設定されている。よって、その両抵抗１２，１３の接続点に生じるしきい値電圧Ｖｔｈは、電源電圧ＶＤの半分の電圧（＝ＶＤ／２）となる。そして、比較器１６は、非反転入力端子の電圧（即ち、抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部の電圧である二値化対象電圧）と、しきい値電圧Ｖｔｈとを大小比較して、その二値化対象電圧がしきい値電圧Ｖｔｈよりも高ければ、マイコン３へハイレベルに該当する５Ｖの電圧信号を出力し、逆に、二値化対象電圧がしきい値電圧Ｖｔｈよりも高くなければ、マイコン３へローレベルに該当する０Ｖの電圧信号を出力する。
【００５５】
このような本第１実施形態のＥＣＵ１０における入力信号処理回路２では、マルチプレクサ１７の入力端子の何れかを指示する３ビットパラレルデータをマイコン３から与えれば、その３ビットパラレルデータのデータ値に該当する番号（０番目〜７番目の何れか）の入力端子に接続された信号ラインが、マルチプレクサ１７により選択されて、電圧安定化用抵抗１１の接地電位側とは反対側の端部に接続される。
【００５６】
このため、その選択された信号ラインの電圧である二値化対象電圧は、当該信号ラインのスイッチ手段がオンであれば電源電圧ＶＤとなり、また、当該信号ラインのスイッチ手段がオフであれば、電圧安定化用抵抗１１のプルダウン作用により０Ｖとなる。そして、こうした二値化対象電圧が、比較器１６によりマイコン３が入力可能な５Ｖ又は０Ｖの電圧信号に変換されて、該マイコン３へと出力される。尚、信号ラインＬ７については、元々ランプによってプルダウンされているため、スイッチ手段ＳＷ７がオフならば、抵抗１１に接続されていなくても、その信号ラインＬ７の電圧は０Ｖとなる。
【００５７】
よって、このような入力信号処理回路２によれば、マイコン３からの３ビットパラレルデータにより、マルチプレクサ１７の各入力端子を１つずつ切り替えて選択することで、その各入力端子に夫々接続されている信号ラインＬ０〜Ｌ７の電圧を、マイコン３が入力可能な二値の電圧信号に変換して該マイコン３に入力させることができる。
【００５８】
例えば、マルチプレクサ１７の切替え（詳しくは、出力端子と接続させる入力端子の切替え）方法としては、図２（特に「ＭＰＸ切替え」の段）に示すように、出力端子と接続させる入力端子を予め決められた所定時間（この例では５００μｓ）毎に且つ順番に切り替えていくようにすることができる。そして、この場合、マイコン３は、出力端子と接続させる入力端子を切り替えてから次に切り替えるまでの間（例えば、切替えを行う直前）に、当該入力信号処理回路２の比較器１６から出力される電圧信号のレベルを読み取るようにすれば良い。
【００５９】
尚、図２において、「ＳＷ＊端子」の各段は、信号ラインＬ＊が接続された＊番目の入力端子の電圧を表している。また、「ＭＰＸ切替え」の段に記載された“ＳＷ＊”の文字は、その時に選択されている入力端子が＊番目の入力端子であることを表している。また更に、「コンパレータ出力」の段は、比較器１６からマイコン３へ出力される電圧信号を表している。そして、これらのことは、後述する図３についても同様である。
【００６０】
また、マルチプレクサ１７の切替え方法としては、図３（特に「ＭＰＸ切替え」の段）に示すように、マイコン３が、ある一定時間（この例では４ｍｓ）毎の処理タイミングが到来する毎に、マルチプレクサ１７の入力端子の切り替えと当該入力信号処理回路２からの電圧信号の読み込みとを、マルチプレクサ１７の全ての入力端子について順番に行うと共に、最終番目である７番目の入力端子についての選択動作及び電圧信号の読み込みが完了したら、次回の処理タイミングが到来するまで最終番目の入力端子の選択状態を継続する、といった処理を実施するようにしても良い。つまり、この場合、マイコン３は、一定時間毎の処理タイミングが到来すると、１チャンネルのデータを読み込む毎に次のチャンネルにマルチプレクサ１７を切り替える、といった処理をマルチプレクサ１７の８つの全チャンネルについて連続的に実施することとなる。そして、このようにすれば、図２の方法と比べて、各スイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７のほぼ同じ時刻でのオン／オフ状態を読み取ることができる、という利点がある。
【００６１】
以上のような本第１実施形態のＥＣＵ１０に設けられた入力信号処理回路２によれば、複数の信号ラインＬ０〜Ｌ７を、マルチプレクサ１７により、図１２の入力回路Ｋ＊と同じ構成の抵抗１１〜１４，比較器１６，及びダイオード１５からなる入力回路に切り替えて接続するようにしているため、素子数を減らして大幅な小型化を実現することができる。
【００６２】
例えば、図１２の従来例では、前述したように、合計２６個の素子が必要（但し、抵抗１４を削除した場合）であるのに対して、本第１実施形態の入力信号処理回路２では、抵抗１４を設けたとしても、７個の素子で済む。
しかも、本第１実施形態の入力信号処理回路２によれば、複数の信号ラインＬ０〜Ｌ７に対して電圧安定化用抵抗１１が１つであるため、その抵抗１１で消費される電力を大幅に低減することができる。つまり、各信号ライン毎に電圧安定化用抵抗１１を設ける図１２のものと比べて、抵抗１１の抵抗値が同じであれば、その抵抗１１で消費されるトータルの電力が１／８で済むからである。
【００６３】
このような入力信号処理回路２によれば、部品数が少ない上に、消費電力が少なく発熱量が抑えられるため、ＩＣ化に非常に有利である。
また更に、図１２の従来装置ではマイコンが信号ラインの数（８つ）だけのポートを必要としたのに対して、本第１実施形態の入力信号処理回路２によれば、マイコン３は、４つのポート（１つの入力ポートと、選択信号としての３ビットパラレルデータを出力するための３つの出力ポート）を使用するだけで済み、マイコンの使用ポート数を節約できるという利点もある。
【００６４】
尚、本第１実施形態では、電源電圧ＶＤがアクティブレベルの電圧に相当し、接地電位がパッシブレベルの電圧に相当している。そして、マルチプレクサ１７が選択手段に相当し、抵抗１２，１３及び比較器１６が二値化手段に相当している。
【００６５】
また、本第１実施形態の入力信号処理回路２では、各信号ラインＬ０〜Ｌ７のスイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７のうち、スイッチ手段ＳＷ０，ＳＷ１が、接点を有し且つその接点に酸化皮膜が発生する可能性があるスイッチであるため、そのスイッチ手段ＳＷ０，ＳＷ１に酸化皮膜を破ることが可能なだけの大きな電流を流すことができる様に、電圧安定化用抵抗１１の抵抗値を１ＫΩ以下（具体的には例えば５００Ω）といった小さい値に設定している。これに対して、もし、全てのスイッチ手段ＳＷ＊が、スイッチ手段ＳＷ２〜ＳＷ７の様に酸化皮膜が発生する可能性が無いものであれば、電圧安定化用抵抗１１の抵抗値は、例えば１０ＫΩといった大きい値に設定することができる。そして、このように電圧安定化用抵抗１１の抵抗値を大きく設定した場合には、その抵抗１１での消費電力がより少なくなり、発熱量もより小さく抑えられるため、ＩＣ化に一層有利である。
【００６６】
ところで、マルチプレクサ１７の切替えを特に図３のように行う場合、その切替えの最終番目の入力端子（７番目の入力端子）を、図４に示す如く接地電位に常時接続するか、或いはオープン状態にしておけば、一層大きな消費電力低減効果を得ることができる。つまり、図３の方法でマルチプレクサ１７の切替えを行う場合には、最終番目の入力端子が選択されている状態が長くなるが、その期間中に、電圧安定化用抵抗１１に流れる電流が必ず０となるからである。尚、図３における「ＳＷ７端子」の段では、７番目の入力端子の電圧が常時０Ｖであることを示しているが、これは、図４のように７番目の入力端子を接地電位に接続した場合の状態を表したものである。
【００６７】
また、マルチプレクサ１７の切替えを図２のように行う場合でも、入力端子のうちの少なくとも１つを、接地電位に常時接続するか或いはオープン状態にすることにより、電圧安定化用抵抗１１で消費される電力を更に低減することができる。つまり、少なくとも、接地電位に常時接続するか或いはオープン状態にした入力端子の選択期間中は、電圧安定化用抵抗１１に流れる電流が必ず０になるからである。
【００６８】
一方また、マイコン３に入力させるスイッチ信号がローアクティブ型であるならば、図１の入力信号処理回路２を、図５に示すような入力信号処理回路４に変形すれば良い。尚、図５の入力信号処理回路４において、図１と同じものについては、同一の符号を付している
即ち、図５に示す第２実施形態のＥＣＵ２０に設けられた入力信号処理回路４は、ローアクティブ型の８つのスイッチ信号をマイコン３に入力させるものであり、そのため、図１の入力信号処理回路２に対して、下記の▲１▼及び▲２▼の点が異なっている。
【００６９】
▲１▼：電圧安定化用抵抗１１の一端が、接地電位ではなく、電源電圧ＶＤに接続されている。
よって、マルチプレクサ１７により選択された信号ラインの電圧は、当該信号ラインのスイッチ手段がオンであれば接地電位となり、また、当該信号ラインのスイッチ手段がオフであれば、電圧安定化用抵抗１１のプルアップ作用により電源電圧ＶＤとなる。
【００７０】
▲２▼：ダイオード１５が逆向きに設けられている。つまり、ダイオード１５は、マルチプレクサ１７の出力端子と抵抗１１の電源電圧ＶＤ側とは反対側の端部との間の信号経路上に、抵抗１１から上記出力端子の方を順方向として設けられている。
【００７１】
尚、本第２実施形態では、８本の各信号ラインＬ０〜Ｌ７が、８個の各スイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７を介して接地電位に夫々接続される。そして、接地電位がアクティブレベルの電圧に相当し、電源電圧ＶＤがパッシブレベルの電圧に相当している。また、マルチプレクサ１７の６番目と７番目の各入力端子に接続された信号ラインＬ６，Ｌ７のスイッチ手段ＳＷ６，ＳＷ７が、接点を有したスイッチであり、マルチプレクサ１７の１番目〜５番目の各入力端子に接続された信号ラインＬ１〜Ｌ５のスイッチ手段ＳＷ１〜ＳＷ５が、他のＥＣＵ内に設けられているトランジスタである。また更に、マルチプレクサ１７の０番目の入力端子に接続された信号ラインＬ０のスイッチ手段ＳＷ０は、ランプに電流を供給する役割を果たすものである。
【００７２】
そして、他の点については第１実施形態と全く同様であり、このような第２実施形態の入力信号処理回路４によっても、第１実施形態の入力信号処理回路２と同じ前述の効果を得ることができる。
尚、上記第１及び第２実施形態の各入力信号処理回路２，４において、抵抗１２の抵抗１３側とは反対側の端部は、電源電圧ＶＤに限らず、例えばＥＣＵ１０，２０内で生成される一定電圧（５Ｖなど）に接続しても良い。２つの抵抗１２，１３の接続点に所望のしきい値電圧Ｖｔｈを発生させることができれば良いからである。
【００７３】
また、上記各入力信号処理回路２，４において、比較器１６での比較結果を、５Ｖ又は０Ｖのシリアル通信データの電圧信号に変換して、マイコン３へ出力するようにしても良い。
次に、図６は、第３実施形態のＥＣＵ２２を表す構成図である。尚、図６において、図１と同様のものについては同一の符号を付している。
【００７４】
本第３実施形態のＥＣＵ２２は、第１実施形態のＥＣＵ１０と比較すると、デジタル入力信号処理装置として、入力信号処理回路２の代わりに、入力信号処理回路５を備えている。
そして、その入力信号処理回路５も、図１の入力信号処理回路２と同様に、ＩＣ化されていると共に、８個の各スイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７を介して電源電圧ＶＤに夫々接続される８本の各信号ラインＬ０〜Ｌ７の電圧であるハイアクティブ型の８つのスイッチ信号を、マイコン３に入力させるものであるが、本第３実施形態において、各信号ラインＬ０〜Ｌ７のスイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７は、接点を有し且つその接点に酸化皮膜が発生する可能性があるスイッチとなっている。
【００７５】
次に、本第３実施形態の入力信号処理回路５は、各信号ラインＬ０〜Ｌ７毎に、通電量増減回路ＺＫ０〜ＺＫ７を夫々備えている。そして更に、この入力信号処理回路５は、電源電圧ＶＤと接地電位との間に直列に接続されて、電源電圧ＶＤを分圧することにより判定電圧Ｖｊ（０＜Ｖｊ＜ＶＤ）を発生する２つの抵抗２３，２４を１組備えると共に、接地電位に一端が接続された通電経路追加用抵抗２５と、マルチプレクサ２６と、バッファ回路２７とを、１つずつ備えている。
【００７６】
ここで、各通電量増減回路ＺＫ＊（「＊」は「０」〜「７」の何れか）は、それに対応する信号ラインＬ＊と通電経路追加用抵抗２５の接地電位側とは反対側の端部との間に直列に接続された通電量増減用スイッチＣＴ＊と、信号ラインＬ＊と接地電位との間に接続された電圧安定化用抵抗Ｒ＊と、その抵抗Ｒ＊の接地電位側とは反対側の端部の電圧（信号ラインＬ＊の電圧及び監視対象電圧に相当）が非反転入力端子に入力され、前記抵抗２３，２４によって発生される判定電圧Ｖｊが反転入力端子に入力された比較器ＣＰ＊と、その比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊を所定の遅延時間だけ遅延し且つレベル反転して出力する遅延回路ＤＬＹ＊と、信号ラインＬ＊と通電量増減用スイッチＣＴ＊との間の経路上に、その通電量増減用スイッチＣＴ＊の方を順方向として（即ち、カソードがスイッチＣＴ＊の方となるように）設けられた電流逆流防止用ダイオードＤ＊ａ（電流逆流防止用整流素子に相当）と、電圧安定化用抵抗Ｒ＊の接地電位側とは反対側の端部とスイッチ手段ＳＷ＊との間の信号ラインＬ＊上に、抵抗Ｒ＊の方を順方向として設けられたダイオードＤ＊ｂと、から構成されている。
【００７７】
尚、本第３実施形態において、抵抗２３と抵抗２４との抵抗値は同じ値（例えば１０ＫΩ）に設定されている。よって、その両抵抗２３，２４の接続点に生じる判定電圧Ｖｊは、第１実施形態のしきい値電圧Ｖｔｈと同様に、電源電圧ＶＤの半分の電圧（＝ＶＤ／２）となる。
【００７８】
そして、比較器ＣＰ＊は、非反転入力端子の電圧が判定電圧Ｖｊよりも高くなければ（即ち、電源電圧ＶＤ寄りの電圧でなければ）、ローレベル信号として０Ｖの信号を出力し、逆に、非反転入力端子の電圧が判定電圧Ｖｊよりも高ければ、ハイレベル信号として電源電圧ＶＤの信号を出力する。
【００７９】
そして更に、通電量増減用スイッチＣＴ＊は、遅延回路ＤＬＹ＊の出力信号が、ハイレベルに相当する電源電圧ＶＤである時にオンして、信号ラインＬ＊をダイオードＤ＊ａを介して通電経路追加用抵抗２５に接続させ、遅延回路ＤＬＹ＊の出力信号が、ローレベルに相当する０Ｖである時にオフする。
【００８０】
このため、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊がハイレベルに相当する電源電圧ＶＤになって、遅延回路ＤＬＹ＊の出力信号がローレベルに相当する０Ｖに変化すると、それまでオンしていた通電量増減用スイッチＣＴ＊がオフして、信号ラインＬ＊を通電経路追加用抵抗２５から切り離すこととなる。
【００８１】
また、本実施形態において、各信号ラインＬ＊毎に設けられた電圧安定化用抵抗Ｒ＊の抵抗値は１０ＫΩに設定されている。そして、通電経路追加用抵抗２５の抵抗値は、上記電圧安定化用抵抗Ｒ＊の抵抗値よりも十分に小さい５００Ωに設定されている。
【００８２】
一方、マルチプレクサ２６は、図１のマルチプレクサ１７と同様のものであり、１つの出力端子と複数の入力端子（０番目から７番目までの８つの入力端子）とを有している。そして、マルチプレクサ２６は、８つの入力端子のうち、マイコン３からの３ビットパラレルデータにより指示される１つの番号の入力端子を選択して、その入力端子を出力端子に接続させる。
【００８３】
また、本第３実施形態の入力信号処理回路５において、マルチプレクサ２６の各入力端子には、各通電量増減回路ＺＫ＊における比較器ＣＰ＊の出力端子が夫々接続されている。
よって、例えば、マイコン３から当該入力信号処理回路５に１番目を表す「００１」の３ビットパラレルデータが出力されると、マルチプレクサ２６により、１番目の信号ラインＬ１に対応する通電量増減回路ＺＫ１の比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１が選択されて、その信号ｃ１が当該マルチプレクサ２６の出力端子から出力されることとなる。また例えば、マイコン３から当該入力信号処理回路５に２番目を表す「０１０」の３ビットパラレルデータが出力されると、マルチプレクサ２６の出力端子からは、２番目の信号ラインＬ２に対応する通電量増減回路ＺＫ２の比較器ＣＰ２の出力信号ｃ２が選択されて出力されることとなる。
【００８４】
そして、バッファ回路２７は、このようなマルチプレクサ２６の出力端子から出力される信号（即ち、通電量増減回路ＺＫ０〜ＺＫ７のうちの何れかの比較器ＣＰ０〜ＣＰ７の出力信号ｃ０〜ｃ７）を、マイコン３が入力可能な電圧信号（即ち、５Ｖをハイレベルとし０Ｖをローレベルとした電圧信号）にレベル変換して、該マイコン３に出力する。
【００８５】
このような本第３実施形態のＥＣＵ２２における入力信号処理回路５において、各信号ラインＬ＊は、その各々に対して設けられた電圧安定化用抵抗Ｒ＊を介して常時接地電位に接続（即ちプルダウン）された状態となっている。このため、各信号ラインＬ＊のスイッチ手段ＳＷ＊がオフ状態であれば、その信号ラインＬ＊の電圧は接地電位に安定される。
【００８６】
また、図７に示すように、例えばスイッチ手段ＳＷ１がオフされている場合には、図６のａ１点の電圧（即ち、電圧安定化用抵抗Ｒ１の接地電位側とは反対側の端部の電圧）が０Ｖであり比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１が０Ｖとなるため、遅延回路ＤＬＹ１の出力信号がハイレベルとなり通電量増減用スイッチＣＴ１がオン状態になっている。
【００８７】
ここで、この状態からスイッチ手段ＳＷ１がオンされたとすると、そのスイッチ手段ＳＷ１には、「スイッチ手段ＳＷ１→ダイオードＤ１ａ→通電量増減用スイッチＣＴ１→通電経路追加用抵抗２５→接地電位」という第１の電流経路と、「スイッチ手段ＳＷ１→ダイオードＤ１ｂ→電圧安定化用抵抗Ｒ１→接地電位」という第２の電流経路との、２つの電流経路で電流が流れることとなる。
【００８８】
また、スイッチ手段ＳＷ１がオンされると、図７に示すように、図６のａ１点の電圧が、最終的にはほぼ電源電圧Ｖ（詳しくは「ＶＤ−約０．７Ｖ」）まで上昇するが、そのａ１点の電圧が判定電圧Ｖｊよりも高くなると、そのことが比較器ＣＰ１にて検知されて該比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１がハイレベルになる。
【００８９】
そして、その時点から遅延回路ＤＬＹ１での遅延時間（図７においてｔ１で示されている時間）が経過すると、遅延回路ＤＬＹ１の出力信号がローレベルになって通電量増減用スイッチＣＴ１がオフされ、その結果、上記第１の電流経路が遮断される。このため、オンされたスイッチ手段ＳＷ１及び信号ラインＬ１には、電圧安定化用抵抗Ｒ１のみを介して電流が流れるようになり、通電経路追加用抵抗２５には電流が流れなくなるため、その抵抗２５での消費電力及び発熱が抑えられることとなる。
【００９０】
また、その後、スイッチ手段ＳＷ１がオフされると、図７に示すように、図６のａ１点の電圧が、最終的には０Ｖまで下降するが、そのａ１点の電圧が判定電圧Ｖｊ以下になると、比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１がハイレベルからローレベルになる。そして、その時点から遅延回路ＤＬＹ１での遅延時間（図７においてｔ２で示されている時間）が経過すると、遅延回路ＤＬＹ１の出力信号がローレベルからハイレベルになって通電量増減用スイッチＣＴ１がオン状態に戻ることとなる。
【００９１】
尚、以上のことは、スイッチ手段ＳＷ１についてだけではなく、他の７つのスイッチ手段ＳＷ０，ＳＷ２〜ＳＷ７についても全く同様である。
つまり、本第３実施形態の入力信号処理回路５では、スイッチ手段ＳＷ＊がオンされた直後には、そのスイッチ手段ＳＷ＊に、電圧安定化用抵抗Ｒ＊だけでなく、それよりも抵抗値が小さい通電経路追加用抵抗２５を介して、酸化被膜を除去可能な大きな電流を流し、そのスイッチ手段ＳＷ＊の信号ラインＬ＊の電圧（本実施形態では、電圧安定化用抵抗Ｒ＊の接地電位側とは反対側の端部の電圧）が判定電圧Ｖｊよりも高くなると、所定の遅延時間ｔ１の経過後に、その信号ラインＬ＊の通電量増減用スイッチＣＴ＊をオフして、その信号ラインＬ＊と通電経路追加用抵抗２５との接続を遮断するようにしている。
【００９２】
尚、図７におけるｔ１（即ち、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊がハイレベルに変化してから通電量増減用スイッチＣＴ＊をオフさせるまでの遅延時間）と、図７におけるｔ２（即ち、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊がローレベルに変化してから通電量増減用スイッチＣＴ＊をオンさせるまでの遅延時間）とは、同じであっても良いし、ｔ２＜ｔ１としても良い。また、遅延時間ｔ１は、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊が反転してからスイッチ手段ＳＷ＊における接点の酸化皮膜を完全に破ることができる程度の時間に設定しておくことが望ましい。
【００９３】
そして更に、本第３実施形態の入力信号処理回路５では、マイコン３からデータ値がｉ（但しｉは０〜７）の３ビットパラレルデータを与えれば、そのｉ番目の信号ラインＬｉに対応する比較器ＣＰｉの出力信号ｃｉがマルチプレクサ２６により選択されてバッファ回路２７に入力され、その結果、ｉ番目の信号ラインＬｉの電圧を判定電圧Ｖｊと大小比較して二値化した５Ｖ又は０Ｖの電圧信号が、マイコン３へと出力されることとなる。
【００９４】
よって、マイコン３からの３ビットパラレルデータにより、各信号ラインＬ＊に対応する比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊を１つずつ切り替えてバッファ回路２７に入力させることで、各信号ラインＬ０〜Ｌ７の電圧を判定電圧Ｖｊとの大小比較により二値化した５Ｖ又は０Ｖの電圧信号を、マイコン３へと順次出力させることができる。
【００９５】
例えば、マルチプレクサ２６の切替え方法としては、図７における「ＭＰＸ切替え」の段に示すように、選択する比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊を所定時間毎（この例では５００μｓ毎）に且つ順番に切り替えていくようにすることができる。そして、この場合、マイコン３は、選択する比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊を切り替えてから次に切り替えるまでの間（例えば、切替えを行う直前）に、当該入力信号処理回路５のバッファ回路２７から出力される電圧信号のレベルを読み取るようにすれば良い。尚、図７において、「ＭＰＸ切替え」の段に記載された“ＳＷ＊”の文字は、その時に選択されている比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊が、スイッチ手段ＳＷ＊の接続された＊番目の信号ラインＬ＊に対応するものであることを表している。また「マイコン入力」の段は、当該入力信号処理回路５からマイコン３へ出力される電圧信号を表している。
【００９６】
次に、各通電量増減回路ＺＫ＊における電流逆流防止用ダイオードＤ＊ａの作用について、図８を用い説明する。
まず、仮に、電流逆流防止用ダイオードＤ＊ａが設けられていないとする。
そして、この場合に、例えば、図８に示すように、スイッチ手段ＳＷ１がオフされている状態で、スイッチ手段ＳＷ２がオンされたとする。
【００９７】
すると、そのスイッチ手段ＳＷ２がオンされてから信号ラインＬ２の通電量増減用スイッチＣＴ２がオフされるまでの間に、図８の二点鎖線で示すように、その信号ラインＬ２のスイッチ手段ＳＷ２及び通電量増減用スイッチＣＴ２を介して、スイッチ手段ＳＷ１がオフされている他の信号ラインＬ１の通電量増減用スイッチＣＴ１に通常とは逆方向の電流が流れると共に、その電流が信号ラインＬ１の電圧安定化用抵抗Ｒ１に流れてしまう。そして、その結果、信号ラインＬ１の電圧（具体的には、ａ１点の電圧）が、スイッチ手段ＳＷ１がオフされているにも拘わらず、ハイレベルとみなされる電圧にまで上昇してしまう。
【００９８】
そこで、本第３実施形態の入力信号処理回路５では、各信号ラインＬ＊毎に電流逆流防止用ダイオードＤ＊ａを設け、通常とは逆方向の電流が通電量増減用スイッチＣＴ＊に流れて図８の二点鎖線のような電流経路が発生してしまうことを防止している。例えば、図８の二点鎖線の電流経路は、信号ラインＬ１に対して設けられた図６の電流逆流防止用ダイオードＤ１ａによって遮断される。そして、このような電流逆流防止用ダイオードＤ＊ａを設けることで、１つの通電経路追加用抵抗２５を複数の信号ラインＬ＊で共通使用することができるようにしている。
【００９９】
尚、各通電量増減回路ＺＫ＊の電流逆流防止用ダイオードＤ＊ａは、通電量増減用スイッチＣＴ＊と通電経路追加用抵抗２５との間の経路上に、その抵抗２５の方を順方向として設けても良い。
一方、ダイオードＤ＊ｂの方は削除しても動作には影響しない。つまり、ダイオードＤ＊ａは必須であるが、ダイオードＤ＊ｂは、本入力信号処理回路５側（即ちＥＣＵ２２側）からスイッチ手段ＳＷ＊側へ電流が逆流しても構わないか、或いはその可能性が無いのであれば、削除しても良い。
【０１００】
また、本第３実施形態では、電源電圧ＶＤがアクティブレベルの電圧に相当し、接地電位がパッシブレベルの電圧に相当している。そして、通電量増減用スイッチＣＴ＊が、通電量増減用スイッチング手段に相当し、比較器ＣＰ＊及び遅延回路ＤＬＹ＊が、切替制御手段に相当している。
【０１０１】
以上のような本第３実実施形態の入力信号処理回路５によれば、スイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７に大きな電流を流すことによる酸化被膜除去効果を達成できる上に、抵抗値が小さくて消費電力の大きい１つの通電経路追加用抵抗２５を複数の信号ラインＬ０〜Ｌ７で共通使用していることから、回路全体を小型化することができる。しかも、その通電経路追加用抵抗２５に電流が流れる時間を短くすることができるため、消費電力を抑えることができ発熱も抑えることができる。よって、ＩＣ化に有利である。また特に、本入力信号処理回路５では、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊がハイレベルに反転してから通電量増減用スイッチＣＴ＊をオフさせるまでに、遅延回路ＤＬＹ＊によって遅延時間ｔ１を持たせているため、スイッチ手段ＳＷ＊の接点に発生した酸化皮膜を確実に破ることができる。
【０１０２】
一方、通電経路追加用抵抗２５を未接続にすれば、図１２に示した従来装置と同様の回路とすることも可能である。このため、例えば、本入力信号処理回路５のうち、通電経路追加用抵抗２５以外の部分をＩＣ化して、全信号ラインＬ０〜Ｌ７のスイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７のうちの少なくとも１つが、接点に酸化皮膜が発生する可能性があるスイッチである場合に、通電経路追加用抵抗２５を接続する、といった使い方をすることもできる。
【０１０３】
尚、本第３実施形態の入力信号処理回路５では、各信号ラインＬ＊の電圧をマイコン３が入力可能な二値の電圧信号に変換するためのしきい値電圧と、通電量増減用スイッチＣＴ＊をオン／オフさせるための判定電圧Ｖｊとが同じ値であり、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊（ハイレベル＝電源電圧ＶＤ，ローレベル＝０Ｖ）を、バッファ回路２７によりハイレベルが５Ｖでローレベルが０Ｖの電圧信号にレベル変換してマイコン３へ出力するようにしていたが、比較器ＣＰ＊がハイレベル信号として５Ｖの信号を出力するように構成すれば、バッファ回路２７を削除して、その各比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊をレベル変換無しにマイコン３へ出力するように構成することができる。そして、このようにすれば、通電量増減用スイッチＣＴ＊をオン／オフ制御するための比較器ＣＰ＊を、各信号ラインＬ＊の電圧レベルをマイコン３に読み取らせるための二値化用の手段として流用することとなり、回路構成を一層簡素化することができる。
【０１０４】
また、抵抗２３の抵抗２４側とは反対側の端部は、電源電圧ＶＤに限らず、例えばＥＣＵ２２内で生成される一定電圧（５Ｖなど）に接続しても良い。２つの抵抗２３，２４の接続点に所望の判定電圧（兼しきい値電圧）Ｖｊを発生させることができれば良いからである。
【０１０５】
ところで、上記入力信号処理回路５において、遅延回路ＤＬＹ＊としては、例えば図９（Ａ）に示すように、複数の信号遅延素子を直列に接続したもの（具体的には、１つ以上の奇数個のインバータバッファと１つ以上のバッファとを直列接続した回路や、奇数個のインバータバッファを直列接続した回路）を用いることができる。但し、この場合には、長い遅延時間を設け難いという欠点がある。
【０１０６】
そこで、例えば図９（Ｂ−１）に示すように、抵抗３０及びコンデンサ３１からなるフィルタ回路Ｆによって遅延時間を作り出すように構成すれば、その遅延時間を容易に長くすることができる。尚、図９（Ｂ−１）は、８つの通電量増減回路ＺＫ０〜ＺＫ７のうち、通電量増減回路ＺＫ１の部分のみを表しており、図９（Ｂ−２）は、その通電量増減回路ＺＫ１の作用を表している。そして、図９（Ｂ−１）の例では、構成簡略化のため、ダイオードＤ１ｂを削除し、また、通電量増減用スイッチＣＴ１とダイオードＤ１ａとの順番を入れ替えている。つまり、電流逆流防止用ダイオードＤ１ａを、通電量増減用スイッチＣＴ１と通電経路追加用抵抗２５との間の経路に設けている。
【０１０７】
ここで、８つの通電量増減回路ＺＫ０〜ＺＫ７のうち、通電量増減回路ＺＫ１を代表に挙げて説明すると、まず図９（Ｂ−１）の例では、通電量増減用スイッチＣＴ１として、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴを用いている。
そして、遅延回路ＤＬＹ１として、比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１を積分する抵抗３０及びコンデンサ３１からなるフィルタ回路Ｆと、該フィルタ回路Ｆの出力ｅ１を矩形波に整形して、その波形整形した信号ｆ１により通電量増減用スイッチＣＴ１としてのＭＯＳＦＥＴをオン／オフさせる比較器３２（波形整形回路に相当）とを備えている。
【０１０８】
そして更に、比較器３２は、フィルタ回路Ｆの出力ｅ１と所定の基準電圧Ｖｒｅｆ（但し、０＜Ｖｒｅｆ＜ＶＤ）とを大小比較して、図９（Ｂ−２）に示すように、「ｅ１≦Ｖｒｅｆ」ならば、上記ＭＯＳＦＥＴのゲートへの信号ｆ１をハイレベルにして該ＭＯＳＦＥＴをオンさせ、「ｅ１＞Ｖｒｅｆ」ならば、上記ＭＯＳＦＥＴのゲートへの信号ｆ１をローレベルにして該ＭＯＳＦＥＴをオフさせる。
【０１０９】
そして、このような構成によれば、信号ラインＬ１の電圧が判定電圧Ｖｊよりも高い電圧であることが比較器ＣＰ１によって検知されてから（即ち、比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１がハイレベルに変化してから）通電量増減用スイッチＣＴ１をオフさせるまでの遅延時間ｔ１を、抵抗３０又はコンデンサ３１の定数によって容易に長くすることができる。しかも、通電量増減用スイッチＣＴ１としてのＭＯＳＦＥＴを確実且つ完全にオン／オフさせることができる。
【０１１０】
つまり、例えば、フィルタ回路Ｆの出力ｅ１をそのままＭＯＳＦＥＴのゲートへ入力すると、そのＭＯＳＦＥＴに流れる電流量がリニアに変わってしまって該ＭＯＳＦＥＴがオン／オフスイッチとして働かず、酸化皮膜除去のための十分な電流を流せない可能性が生じてしまう。また、そのＭＯＳＦＥＴでの発熱量が大きくなってしまうという可能性も生じる。これに対して、フィルタ回路Ｆの出力ｅ１を比較器３２により波形整形してＭＯＳＦＥＴを駆動するように構成すれば、そのような可能性を全て排除することができるのである。
【０１１１】
尚、比較器３２の非反転入力端子に供給する基準電圧Ｖｒｅｆは、抵抗２３，２４と同様の分圧抵抗などによって生成すれば良い。また、抵抗２３，２４によって生成した判定電圧Ｖｊを、基準電圧Ｖｒｅｆとして比較器３２に供給するようにしても良い。
【０１１２】
一方、通電量増減用スイッチＣＴ＊としては、例えばＰチャネルＭＯＳＦＥＴを用いても良く、その場合には、比較器３２の入力端子を逆にして、フィルタ回路Ｆの出力ｅ１を比較器３２の非反転入力端子（＋端子）に入力すると共に、基準電圧Ｖｒｅｆを比較器３２の反転入力端子（−端子）に入力すれば良い。また、通電量増減用スイッチＣＴ＊としては、ＭＯＳＦＥＴに限らず、バイポーラトランジスタを用いることもできる。
【０１１３】
次に、図１０は、第４実施形態のＥＣＵ４０を表す構成図である。尚、図１０において、図６と同じものについては、同一の符号を付している
本第４実施形態のＥＣＵ４０は、第３実施形態のＥＣＵ２２と比較すると、デジタル入力信号処理装置として、入力信号処理回路５の代わりに、入力信号処理回路６を備えている。
【０１１４】
そして、本第４実施形態の入力信号処理回路６は、８個の各スイッチ手段ＳＷ０〜ＳＷ７を介して接地電位に夫々接続される各信号ラインＬ０〜Ｌ７の電圧であるローアクティブ型の８つのスイッチ信号を、マイコン３に入力させるものである。つまり、本第４実施形態では、接地電位がアクティブレベルの電圧に相当し、電源電圧ＶＤがパッシブレベルの電圧に相当している。尚、本入力処理回路６もＩＣ化されている。
【０１１５】
ここで、本第４実施形態の入力処理回路６は、図６の入力信号処理回路５に対して、下記の（１）〜（６）の点が異なっている。
（１）通電経路追加用抵抗２５の一端と、各通電量増減回路ＺＫ＊の電圧安定化用抵抗Ｒ＊の一端とが、接地電位ではなく、電源電圧ＶＤに接続されている。
【０１１６】
（２）各通電量増減回路ＺＫ＊のダイオードＤ＊ａとダイオードＤ＊ｂとが、両方共に図６と逆向きに設けられている。つまり、両ダイオードＤ＊ａ，Ｄ＊ｂは、スイッチ手段ＳＷ＊の方を順方向として設けられている。
（３）各通電量増減回路ＺＫ＊から遅延回路ＤＬＹ＊が削除されている。
【０１１７】
このため、各通電量増減回路ＺＫ＊の通電量増減用スイッチＣＴ＊は、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊がハイレベルに相当する電源電圧ＶＤである時にオンして、信号ラインＬ＊をダイオードＤ＊ａを介して通電経路追加用抵抗２５に接続させ、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊がローレベルに相当する０Ｖである時にオフして、信号ラインＬ＊を通電経路追加用抵抗２５から切り離すこととなる。
【０１１８】
（４）マルチプレクサ２６の０番目から７番目までの各入力端子には、各電圧安定化用抵抗Ｒ＊の電源電圧ＶＤ側とは反対側の端部が、０番目の信号ラインＬ０に対応するものから順に夫々接続されている。
（５）バッファ回路２７の代わりに、比較器４２を備えており、その比較器４２の非反転入力端子が、マルチプレクサ２６の出力端子に接続されている。
【０１１９】
（６）そして更に、電源電圧ＶＤと接地電位との間に直列に接続された２つの抵抗４３，４４を追加して備えており、その両抵抗４３，４４の接続点に生じる電圧が、上記比較器４２の反転入力端子に、しきい値電圧Ｖｔｈとして入力されている。尚、本第４実施形態において、上記しきい値電圧Ｖｔｈは、電源電圧ＶＤの半分の電圧（＝ＶＤ／２）に設定されているが、各通電量増減回路ＺＫ＊の比較器ＣＰ＊に入力される判定電圧Ｖｊは、そのしきい値電圧Ｖｔｈよりも低い電圧（即ち、接地電位寄りの電圧）に設定されている。
【０１２０】
そして、比較器４２は、非反転入力端子の電圧（即ち、マルチプレクサ２６の出力端子の電圧であって、各電圧安定化用抵抗Ｒ０〜Ｒ７のうちの何れかの電源電圧ＶＤ側とは反対側の端部の電圧）がしきい値電圧Ｖｔｈよりも高ければ、マイコン３へハイレベルに該当する５Ｖの電圧信号を出力し、逆に、非反転入力端子の電圧がしきい値電圧Ｖｔｈよりも高くなければ、マイコン３へローレベルに該当する０Ｖの電圧信号を出力する。
【０１２１】
以上のような本第４実施形態の入力信号処理回路６において、各信号ラインＬ＊は、その各々に対して設けられた電圧安定化用抵抗Ｒ＊を介して常時電源電圧ＶＤに接続（即ちプルアップ）された状態となっている。このため、各信号ラインＬ＊のスイッチ手段ＳＷ＊がオフ状態であれば、その信号ラインＬ＊の電圧は電源電圧ＶＤに安定される。
【０１２２】
また、例えばスイッチ手段ＳＷ１がオフされている場合には、図１０のａ１点の電圧（即ち、電圧安定化用抵抗Ｒ１の電源電圧ＶＤ側とは反対側の端部の電圧）が電源電圧ＶＤであり、比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１がハイレベルとしての電源電圧ＶＤとなるため、通電量増減用スイッチＣＴ１がオン状態になっている。
【０１２３】
ここで、この状態からスイッチ手段ＳＷ１がオンされたとすると、そのスイッチ手段ＳＷ１には、「電源電圧ＶＤ→通電経路追加用抵抗２５→通電量増減用スイッチＣＴ１→ダイオードＤ１ａ→スイッチ手段ＳＷ１」という第１の電流経路と、「電源電圧→電圧安定化用抵抗Ｒ１→ダイオードＤ１ｂ→スイッチ手段ＳＷ１」という第２の電流経路との、２つの電流経路で電流が流れることとなる。
【０１２４】
また、スイッチ手段ＳＷ１がオンされると、図１０のａ１点の電圧が、最終的にはほぼ０Ｖ（詳しくは「０＋約０．７Ｖ」）まで低下するが、そのａ１点の電圧が判定電圧Ｖｊよりも低くなると、そのことが比較器ＣＰ１にて検知されて該比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１がローレベルになる。
【０１２５】
そして、このように比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１がローレベルになると、通電量増減用スイッチＣＴ１がオフされ、その結果、上記第１の電流経路が遮断される。このため、オンされたスイッチ手段ＳＷ１及び信号ラインＬ１には、電圧安定化用抵抗Ｒ１のみを介して電流が流れるようになり、通電経路追加用抵抗２５には電流が流れなくなるため、その抵抗２５での消費電力及び発熱が抑えられることとなる。
【０１２６】
また、その後、スイッチ手段ＳＷ１がオフされると、図１０のａ１点の電圧が電源電圧ＶＤまで上昇して、比較器ＣＰ１の出力信号ｃ１がローレベルからハイレベルになり、通電量増減用スイッチＣＴ１がオン状態に戻ることとなる。
尚、以上のことは、スイッチ手段ＳＷ１についてだけではなく、他の７つのスイッチ手段ＳＷ０，ＳＷ２〜ＳＷ７についても全く同様である。
【０１２７】
そして更に、本第４実施形態の入力信号処理回路６では、マイコン３からデータ値がｉ（但しｉは０〜７）の３ビットパラレルデータを与えれば、そのｉ番目の信号ラインＬｉの電圧（詳しくは、その信号ラインＬｉの電圧安定化用抵抗Ｒｉの電源電圧ＶＤ側とは反対側の端部の電圧）がマルチプレクサ２６により選択されて比較器４２に入力され、その結果、ｉ番目の信号ラインＬｉの電圧が、比較器４２によりしきい値電圧Ｖｔｈと大小比較されて５Ｖ又は０Ｖの電圧信号に変換され、その電圧信号がマイコン３へと出力されることとなる。
【０１２８】
よって、マイコン３からの３ビットパラレルデータにより、各信号ラインＬ＊の電圧を１つずつ切り替えて比較器４２に入力させることで、各信号ラインＬ０〜Ｌ７の電圧をしきい値電圧Ｖｔｈとの大小比較により二値化した５Ｖ又は０Ｖの電圧信号を、マイコン３へと順次出力させることができる。尚、マルチプレクサ２６の切替え方法や、マイコン３が当該入力信号処理回路６からの電圧信号を読み取るタイミングは、前述した第３実施形態と同様でよい。
【０１２９】
以上のような本第４実施形態の入力信号処理回路６においても、スイッチ手段ＳＷ＊がオンされた直後には、そのスイッチ手段ＳＷ＊に、電圧安定化用抵抗Ｒ＊だけでなく、通電経路追加用抵抗２５を介して大きな電流が流れ、そのスイッチ手段ＳＷ＊の信号ラインＬ＊の電圧（本実施形態では、電圧安定化用抵抗Ｒ＊の電源電圧ＶＤ側とは反対側の端部の電圧）が判定電圧Ｖｊよりも低くなると、その信号ラインＬ＊の通電量増減用スイッチＣＴ＊がオフして、その信号ラインＬ＊と通電経路追加用抵抗２５との接続が遮断される。
【０１３０】
そして、本第４実施形態の入力信号処理回路６によっても、第３実施形態と同様の効果を得ることができるが、その効果を、特に遅延回路ＤＬＹ＊を設けることなく確実に実現することができる。
つまり、本第４実施形態では、各比較器ＣＰ＊の判定電圧Ｖｊを、比較器４２のしきい値電圧Ｖｔｈよりも低い電圧（即ち、接地電位寄りの電圧）に設定しているため、信号ラインＬ＊のスイッチ手段ＳＷ＊がオンされてから、その信号ラインＬ＊についてのマイコン３への電圧信号がレベル変化するまでのレスポンスを特に悪化させることなく、その信号ラインＬ＊のスイッチ手段ＳＷ＊がオンされてから通電量増減用スイッチＣＴ＊がオフされるまでの時間（即ち、スイッチ手段ＳＷ＊に大きな電流を流す期間）を長くすることができ、十分な酸化被膜除去効果を発揮することができるからである。
【０１３１】
尚、本第４実施形態の入力信号処理回路６においても、ダイオードＤ＊ｂは削除可能であるが、電流逆流防止用ダイオードＤ＊ａは必須である。つまり、図１０において、例えば、ダイオードＤ１ａ，Ｄ２ａが無いとすると、スイッチ手段ＳＷ１がオフの状態で、スイッチ手段ＳＷ２がオンされると、そのオンの瞬間に、「電源電圧ＶＤ→電圧安定化用抵抗Ｒ１→ダイオードＤ１ｂ→通電量増減用スイッチＣＴ１→通電量増減スイッチＣＴ２→スイッチ手段ＳＷ２」といった経路で電流が流れ、その結果、信号ラインＬ１の電圧（具体的には、ａ１点の電圧）が、スイッチ手段ＳＷ１＝オフであるにも拘わらず、ローレベルとみなされる電圧にまで低下してしまうからである。
【０１３２】
一方、第４実施形態の各入力信号処理回路６においても、第３実施形態と同様に、各比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊を所定の遅延時間だけ遅延させて通電量増減用スイッチＣＴ＊に出力する遅延回路を設け、比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊がローレベルに変化してから該遅延回路による遅延時間が経過した時に、通電量増減用スイッチＣＴ＊がオフされるように構成しても良い。そして、このように構成すれば、酸化被膜除去効果をより確実に発揮することができるようになる。
【０１３３】
また、第４実施形態の入力信号処理回路６を、ハイアクティブ型のスイッチ信号をマイコン３に入力させるものに変更するのであれば、通電経路追加用抵抗２５の一端と、各通電量増減回路ＺＫ＊の電圧安定化用抵抗Ｒ＊の一端とを、接地電位に接続すると共に、各通電量増減回路ＺＫ＊のダイオードＤ＊ａとダイオードＤ＊ｂとを、両方共に図１０とは逆向きに設ければ良い。そして、この場合、各通電量増減回路ＺＫ＊の比較器ＣＰ＊に入力される判定電圧Ｖｊは、比較器４２のしきい値電圧Ｖｔｈよりも高い電圧（即ち、電源電圧ＶＤ寄りの電圧）に設定すれば良い。また更に、この場合、第３実施形態の遅延回路ＤＬＹ＊と同様の遅延回路を設けても良い。
【０１３４】
次に、図１１は、第５実施形態のＥＣＵ５０を表す構成図である。尚、図１１において、前述した各図と同じものについては同一の符号を付している。
即ち、本第５実施形態のＥＣＵ５０では、ハイアクティブ型の１６個のスイッチ信号をマイコン３に入力させるために、図６の入力信号処理回路５と、図１の入力信号処理回路２とを備え、更に、ローアクティブ型の１６個のスイッチ信号をマイコン３に入力させるために、図５の入力信号処理回路４と、図１０の入力信号処理回路６とを備えている。そして、このＥＣＵ５０では、マイコン３からの３ビットパラレルデータが各入力信号処理回路２，４，５，６へ共通に入力されると共に、各入力信号処理回路２，４，５，６からの電圧信号がマイコン３へ夫々入力されるようになっている。
【０１３５】
このような第５実施形態によれば、マイコン３が３２個のスイッチ信号を入力するのに必要な該マイコン３の使用ポート数を、７個（４つの入力ポートと、３ビットパラレルデータを出力するための３つの出力ポート）にまで削減することができる。
【０１３６】
尚、図１１の例では、入力信号処理回路２，４の各々にも、接点を有すると共に該接点に酸化皮膜が発生する虞があるスイッチ手段の信号ラインが接続される可能性があるため、その各入力信号処理回路２，４の電圧安定化用抵抗１１の抵抗値を、酸化皮膜を除去可能な値（例えば５００Ω）に設定している。
【０１３７】
また、図１１のＥＣＵ５０において、点線で囲んだ４つの入力信号処理回路２，４，５，６からなる部分は、１つのパッケージでＩＣ化しても良い。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【０１３８】
例えば、第３及び第４実施形態の各入力信号処理回路５，６において、比較器ＣＰ＊の非反転入力端子と電圧安定化用抵抗Ｒ＊とを結ぶ信号経路に、電流制限用の抵抗（図１，図５の抵抗１４と同様のもの）を挿入しても良い。
また、第３実施形態の入力信号処理回路５において、マルチプレクサ２６を削除すると共に、各通電量増減回路ＺＫ＊毎にバッファ回路２７と同様のバッファ回路を設け、その８個の各バッファ回路に、該当する通電量増減回路ＺＫ＊の比較器ＣＰ＊の出力信号ｃ＊を入力して、その各バッファ回路の出力信号がパラレルにマイコン３へと出力されるように構成しても良い。
【０１３９】
同様に、第４実施形態の入力信号処理回路６において、マルチプレクサ２６を削除すると共に、各通電量増減回路ＺＫ＊毎に比較器４２と同様の比較器を設け、その８個の各比較器の非反転入力端子に、該当する通電量増減回路ＺＫ＊の電圧安定化用抵抗Ｒ＊の電圧（詳しくは、電源電圧ＶＤ側とは反対側の端部の電圧）を入力して、その各比較器の出力信号がパラレルにマイコン３へと出力されるように構成しても良い。
【０１４０】
また、第３及び第４実施形態の入力信号処理回路５，６において、各比較器ＣＰ＊の出力信号は、シリアル通信によってマイコン３へ送信するように構成しても良い。つまり、各比較器ＣＰ＊での比較結果をシリアル通信の信号に変換してマイコン３へ出力するように構成しても良い。そして、この場合には、各信号ラインＬ＊の電圧状態（詳しくは、電圧状態の情報）がシリアル通信データの形でマイコン３へ出力されることとなる。
【０１４１】
一方、第３及び第４実施形態の各入力信号処理回路５，６において、マイコン３が、電源電圧ＶＤをハイレベルとした信号を入力することができる場合（即ち、マイコン３がバッテリ電圧を入力可能である場合、或いは、電源電圧ＶＤがバッテリ電圧ではなく５Ｖである場合）には、各電圧安定化用抵抗Ｒ＊に生じる電圧（各信号ラインＬ＊の電圧に相当）を、各信号ラインＬ＊の電圧状態として、マイコン３へ出力するように構成すれば良い。尚、この場合、その各信号ラインＬ＊の電圧は、パラレルに出力しても良いし、マルチプレクサ２６を介して出力するようにしても良い。
【０１４２】
また、第１〜第４実施形態の各入力信号処理回路２，４，５，６は、８つの信号ラインの電圧をスイッチ信号としてマイコンに入力させるものであったが、信号ラインの数は、８つに限らず２以上であれば良い。
そして更に、マイコン３からの選択信号は、３ビット以外でも良く、また、シリアル信号であっても良い。
【０１４３】
また、前述した各実施形態において、情報処理用ＩＣとしては、マイコンに限らず、例えば、予め決められた処理を行う専用のハードウェアを有したＩＣ（いわゆるＡＳＩＣ）等でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のＥＣＵ（電子制御装置）を表す構成図である。
【図２】第１実施形態の入力信号処理回路におけるマルチプレクサの切替え方法を表すタイムチャートである。
【図３】第１実施形態の入力信号処理回路におけるマルチプレクサの、他の切替え方法を表すタイムチャートである。
【図４】第１実施形態の変形例を説明する説明図である。
【図５】第２実施形態のＥＣＵを表す構成図である。
【図６】第３実施形態のＥＣＵを表す構成図である。
【図７】第３実施形態の入力信号処理回路の作用を表すタイムチャートである。
【図８】通電量増減回路に電流逆流防止用ダイオードを設けない場合の問題を表す説明図である。
【図９】遅延回路の構成例を表す構成図である。
【図１０】第４実施形態のＥＣＵを表す構成図である。
【図１１】第５実施形態のＥＣＵを表す構成図である。
【図１２】従来のデジタル入力信号処理装置を表す構成図である。
【符号の説明】
Ｌ０〜Ｌ７（Ｌ＊）…信号ライン、ＳＷ０〜ＳＷ７（ＳＷ＊）…スイッチ手段、２，４，５，６…入力信号処理回路、３…マイコン、１０，２０，２２，４０，５０…ＥＣＵ（電子制御装置）、１１，Ｒ０〜Ｒ７（Ｒ＊）…電圧安定化用抵抗、２５…通電経路追加用抵抗、１２，１３，１４，２３，２４，３０，４３，４４…抵抗、３１…コンデンサ、Ｆ…フィルタ回路、１７，２６…マルチプレクサ、２７…バッファ回路、ＺＫ０〜ＺＫ７（ＺＫ＊）…通電量増減回路、ＣＴ０〜ＣＴ７（ＣＴ＊）…通電量増減用スイッチ、１６，ＣＰ０〜ＣＰ７（ＣＰ＊），３２，４２…比較器、Ｄ０ａ〜Ｄ７ａ（Ｄ＊ａ）…電流逆流防止用ダイオード、１５，Ｄ０ｂ〜Ｄ７ｂ（Ｄ＊ｂ）…ダイオード

Claims (8)

1. 基準電圧と該基準電圧よりも高い電源電圧との何れかであるアクティブレベルの電圧にスイッチ手段を介して接続される複数の各信号ラインの電圧を、前記基準電圧と前記電源電圧との間の所定電圧をハイレベルとし前記基準電圧をローレベルとした二値の電圧信号に変換して、情報処理用ＩＣへ出力するデジタル入力信号処理装置であって、
   出力端子と前記複数の各信号ラインが夫々接続される複数の入力端子とを有し、前記複数の入力端子のうち、前記情報処理用ＩＣからの選択信号により指示される１つの入力端子を選択して前記出力端子に接続させる選択手段と、
   前記基準電圧と前記電源電圧とのうち、前記アクティブレベルの電圧ではない方の電圧（以下、パッシブレベルの電圧という）と、前記選択手段の出力端子との間に接続された電圧安定化用抵抗と、
   該電圧安定化用抵抗の前記パッシブレベルの電圧側とは反対側の端部の電圧を、前記基準電圧と前記電源電圧との間のしきい値電圧と大小比較することにより前記二値の電圧信号に変換して、前記情報処理用ＩＣへ出力する二値化手段と、
   を備えていることを特徴とするデジタル入力信号処理装置。
2. 請求項１に記載のデジタル入力信号処理装置において、
   前記選択手段の複数の入力端子のうちの少なくとも１つは、前記パッシブレベルの電圧に常時接続されているか、或いはオープン状態であること、
   を特徴とするデジタル入力信号処理装置。
3. 基準電圧と該基準電圧よりも高い電源電圧との何れかであるアクティブレベルの電圧にスイッチ手段を介して接続される複数の各信号ラインの電圧状態を、情報処理用ＩＣへ出力するデジタル入力信号処理装置であって、
   前記基準電圧と前記電源電圧とのうち、前記アクティブレベルの電圧ではない方の電圧（以下、パッシブレベルの電圧という）に一端が接続された通電経路追加用抵抗を備えると共に、
   前記複数の各信号ライン毎に、
   当該信号ラインと前記通電経路追加用抵抗の前記パッシブレベルの電圧側とは反対側の端部との間に直列に接続された通電量増減用スイッチング手段と、
   当該信号ラインと前記パッシブレベルの電圧との間に接続されると共に、前記通電経路追加用抵抗よりも抵抗値が大きい電圧安定化用抵抗と、
   当該信号ラインの電圧を監視して、その監視対象電圧が前記基準電圧と前記電源電圧との間の判定電圧よりも前記アクティブレベルの電圧寄りの電圧でなければ前記通電量増減用スイッチング手段をオンさせ、前記監視対象電圧が前記判定電圧よりも前記アクティブレベルの電圧寄りの電圧であることを検知すると前記通電量増減用スイッチング手段をオフさせる切替制御手段と、
   当該信号ラインと前記通電量増減用スイッチング手段との間、或いは、前記通電量増減用スイッチング手段と前記通電経路追加用抵抗との間に直列に接続され、当該信号ライン以外の他の信号ラインのスイッチ手段がオンされた時にそのスイッチ手段を介して当該信号ラインの前記電圧安定化用抵抗に電流が流れてしまうのを防止する電流逆流防止用整流素子と、を夫々備えていること、
   を特徴とするデジタル入力信号処理装置。
4. 請求項３に記載のデジタル入力信号処理装置において、
   当該装置は、
   前記複数の各信号ラインの電圧を、前記基準電圧と前記電源電圧との間のしきい値電圧と大小比較することにより、前記基準電圧と前記電源電圧との間の所定電圧をハイレベルとし前記基準電圧をローレベルとした二値の電圧信号に変換し、その二値の電圧信号を前記各信号ラインの電圧状態として前記情報処理用ＩＣへ出力するように構成されていること、
   を特徴とするデジタル入力信号処理装置。
5. 請求項４に記載のデジタル入力信号処理装置において、
   前記判定電圧と前記しきい値電圧とが同じであると共に、
   前記切替制御手段は、前記監視対象電圧が前記判定電圧よりも前記アクティブレベルの電圧寄りの電圧であることを検知している場合とそうでない場合とで電圧が互いに異なる信号を出力するようになっており、
   更に、当該装置は、前記切替制御手段から出力される信号を前記二値の電圧信号として前記情報処理用ＩＣへ出力するか、或いは、前記切替制御手段から出力される信号を前記二値の電圧信号にレベル変換して前記情報処理用ＩＣへ出力するように構成されていること、
   を特徴とするデジタル入力信号処理装置。
6. 請求項４に記載のデジタル入力信号処理装置において、
   前記判定電圧は、前記しきい値電圧よりも、前記アクティブレベルの電圧寄りの電圧に設定されていること、
   を特徴とするデジタル入力信号処理装置。
7. 請求項３ないし請求項６の何れか１項に記載のデジタル入力信号処理装置において、
   前記切替制御手段は、前記監視対象電圧が前記判定電圧よりも前記アクティブレベルの電圧寄りの電圧であることを検知してから所定の遅延時間の経過後に、前記通電量増減用スイッチング手段をオフさせるように構成されていること、
   を特徴とするデジタル入力信号処理装置。
8. 請求項７に記載のデジタル入力信号処理装置において、
   前記通電量増減用スイッチング手段は、トランジスタであり、
   前記切替制御手段は、
   前記監視対象電圧が前記判定電圧よりも前記アクティブレベルの電圧寄りの電圧であるか否かを検知する手段として、前記監視対象電圧と前記判定電圧とを大小比較する比較器を備え、
   前記遅延時間を設ける遅延手段として、前記比較器の出力信号を積分する抵抗及びコンデンサからなるフィルタ回路と、該フィルタ回路の出力を矩形波に整形して、その波形整形した信号により前記通電量増減用スイッチング手段としてのトランジスタをオン／オフさせる波形整形回路と、を備えていること、
   を特徴とするデジタル入力信号処理装置。

Images