JP2006304482A

JP2006304482A - 暗電流低減電源回路及び暗電流低減電源回路の動作方法

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Publication number: JP2006304482A
Application number: JP2005122541A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yajima; 聡矢島
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】定電圧回路の暗電流を低減する暗電流低減電源回路及びその動作方法を提供する。
【解決手段】暗電流低減電源回路は、主電源１から第１の電圧Ｖ１を受けて第２の電圧Ｖ２へ変換し、第２の電圧Ｖ２を第１の負荷４１に供給する第１のスリープ定電圧回路２ａと、第１のスリープ定電圧回路２ａに直列に接続され、第１のスリープ定電圧回路２ａから第３の電圧Ｖ３を受けて第４の電圧Ｖ４へ変換し、第４の電圧Ｖ４を第２の負荷４２に供給する第２のスリープ定電圧回路２ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は負荷へ一定の電圧を供給する定電圧回路を備える暗電流低減電源回路及びその動作方法に関し、特に、負荷の動作状態に応じて使用する定電圧回路を切り替える暗電流低減電源回路に関する。

従来より、自動車などの輸送機器の電源には、１２Ｖの鉛電池を主電源として使用しており、各種負荷に必要とされる電圧を定電圧回路により供給している。そして、前記負荷の１つとして、安定な電源を必要とするマイクロコンピュータ（５Ｖ、３Ｖなど）を搭載している電子制御ユニット（ＥＣＵ）がある。

このＥＣＵは、車両停止状況、例えばキーを抜いて自動車を駐車している状況においては、ほとんど電力を消費する仕事が無いにもかかわらず、スイッチＳＷの入力信号や多重通信からの起動信号待ちなどで、数ｍＡレベルの電力を消費（以下暗電流）すべく、定電圧回路を作動させておかなくてはならない。

近年の制御ユニットの増加により、車両としての暗電流増加を招き、暗電流要因による鉛電池のサイズアップの原因となるまでになっている。したがって、バッテリサイズ低減、つまりバッテリ重量の低減やコストの低減のため、個々のＥＣＵの定電圧電源回路の消費電力を抑えることが要求されている。

このような背景により、特許文献１では、マイクロコンピュータに供給する定電圧回路の暗電流を低減するため、ツェナー方式定電圧回路とＩＣレギュレータ方式定電圧回路を並列に設け、電子負荷の使用状況によって、定電圧供給回路を使い分けることにより、暗電流低減を行う、安定化電源回路を開示している。
特開２０００―１８４６９４号公報

しかしながら、特許文献１の安定化電源回路では、消費電流の少ないスリープモード時に選択されるツェナー方式定電圧回路が、電圧降下させるために抵抗を使用しているため、この抵抗が無駄な消費電力が発生しまうという問題がある。

本発明の第１の特徴は、主電源から第１の電圧を受けて第２の電圧へ変換し、前記第２の電圧を第１の負荷に供給する第１のスリープ定電圧回路と、前記第１のスリープ定電圧回路に直列に接続され、前記第１のスリープ定電圧回路から第３の電圧を受けて第４の電圧へ変換し、前記第４の電圧を第２の負荷に供給する第２のスリープ定電圧回路とを備える暗電流低減電源回路であることである。

本発明の第２の特徴は、上記の第１のスリープ定電圧回路と、上記の第２のスリープ定電圧回路と、上記のアクティブ定電圧回路とを備える暗電流低減電源回路の動作方法であって、前記第１及び第２の負荷の状態が一定の信号の入力を待っているスリープモードである時、前記第１及び第２のスリープ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へ前記第２及び第４の電圧をそれぞれ供給し、前記第１及び第２の負荷の状態が通常の動作を行っているアクティブモードである時、前記アクティブ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へ前記アクティブ電圧を供給することである。

本発明によれば、定電圧回路の暗電流を低減する暗電流低減電源回路及びその動作方法を提供することが出来る。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似の部分には同一あるいは類似な符号を付している。

[構成]
図１を参照して、本発明の実施の形態に係わる暗電流低減電源回路の構成を説明する。

暗電流低減電源回路は、主電源（バッテリ）１に直列に接続された第１のスリープ定電圧回路２ａと、第１のスリープ定電圧回路２ａに直列に接続された第２のスリープ定電圧回路２ｂと、バッテリ１に直列に接続されたアクティブ定電圧回路３と、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂとアクティブ定電圧回路３とを切り替える切替手段（ＳＷ１〜ＳＷ３）とを備える。なお、主電源の一例としてバッテリ１（例えば、１２Ｖ鉛電池）について説明するが、キャパシタを含む他の二次電池、燃料電池を含む、一定の電圧を供給する手段であればよい。第１のスリープ定電圧回路２ａ、第２のスリープ定電圧回路２ｂ及びアクティブ定電圧回路３は、一定の電圧を継続して供給することができる回路であればよい。

第１のスリープ定電圧回路２ａは、バッテリ１から第１の電圧Ｖ１を受けて第２の電圧Ｖ２へ変換し、第２の電圧Ｖ２を第１の負荷（マイクロコンピュータ４１を含む）に供給する。第１のスリープ定電圧回路２ａは、バッテリ１に接続された抵抗２１ａと、抵抗２１ａの他端に直列に接続されたツェナーダイオード２２ａとを備える。抵抗２１ａは、バッテリ１から供給される第１の電圧Ｖ１を第２の電圧Ｖ２へ降圧させる機能を備える。ツェナーダイオード２２ａの順方向は抵抗２１ａに接続された側であり、ツェナーダイオード２２ａの両端にマイクロコンピュータ４１が接続されている。ツェナーダイオード２２ａに逆バイアスが印加されることにより、マイクロコンピュータ４１に供給される定電圧が確保される。ツェナーダイオード２２ａの逆方向にツェナー電流が流れることにより第２の電圧Ｖ２が第３の電圧Ｖ３へ降下する。

第２のスリープ定電圧回路２ｂは、第１のスリープ定電圧回路２ａから第３の電圧Ｖ３を受けて第４の電圧Ｖ４へ変換し、第４の電圧Ｖ４を第２の負荷（マイクロコンピュータ４２を含む）に供給する。第２のスリープ定電圧回路２ｂは、第１のスリープ定電圧回路２ａに接続された抵抗２１ｂと、抵抗２１ｂの他端に直列に接続されたツェナーダイオード２２ｂとを備える。抵抗２１ｂは、第１のスリープ定電圧回路２ａから供給される第３の電圧Ｖ３を第４の電圧Ｖ４へ降下させる機能を備える。ツェナーダイオード２２ｂの順方向は抵抗２１ｂに接続された側であり、ツェナーダイオード２２ｂの両端にマイクロコンピュータ４２が接続されている。ツェナーダイオード２２ｂに逆バイアスが印加されることにより、マイクロコンピュータ４２に４１供給される定電圧が確保される。ツェナーダイオード２２ｂの逆方向にツェナー電流が流れることにより第４の電圧Ｖ４が第５の電圧（接地電圧ＧＮＤ）Ｖ５へ降下する。

アクティブ定電圧回路３は、バッテリ１から第１の電圧Ｖ１を受けてマイクロコンピュータ４１、４２の動作に必要なアクティブ電圧Ｖａへ変換し、アクティブ電圧Ｖａをマイクロコンピュータ４１、４２へ供給する。アクティブ定電圧回路３は、バッテリ１に接続されたＩＣレギュレータ３１と、ＩＣレギュレータ３１に接続されたコンデンサ３２とを備える。ＩＣレギュレータ３１は、第１の電圧Ｖ１をアクティブ電圧Ｖａへ変換する機能を備える。コンデンサ３２は、アクティブ電圧Ｖａを安定して出力するためのコンデンサである。

切替手段は、バッテリ１と第１のスリープ定電圧回路２ａとの接続をオン／オフする第１のスイッチＳＷ１と、第１のスリープ定電圧回路２ａと第２のスリープ定電圧回路２ｂとの接続をオン／オフする第２のスイッチＳＷ２と、アクティブ定電圧回路３とマイクロコンピュータ４１との接続をオン／オフする第３のスイッチＳＷ３とを有する。ここで、「スイッチＳＷ２のオン状態」とは、第１のスリープ定電圧回路２ａと第２のスリープ定電圧回路２ｂが接続された状態を示し、「スイッチＳＷ２のオフ状態」とは、第１のスリープ定電圧回路２ａが接地電位に接続された状態を示す。

第１乃至第３のスイッチＳＷ１〜３を操作することにより、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂがマイクロコンピュータ４１、４２へ第２の電圧Ｖ２及び第４の電圧Ｖ４をそれぞれ供給するスリープモードと、アクティブ定電圧回路３がマイクロコンピュータ４１、４２へアクティブ電圧Ｖａを供給するアクティブモードとを切り替える。

「スリープモード」とは、マイクロコンピュータ４１、４２が通常の動作を行ってはいないが、例えばスイッチの入力信号や多重通信からの起動信号を待っている状態にあるため、微小な電流を消費する必要がある状態を示す。これに対して、「アクティブモード」とは、マイクロコンピュータ４１、４２が完全な停止状態及びスリープモードではない、通常の動作を行っている状態を示す。例えば、図１の暗電流低減電源回路が車両に搭載されたマイクロコンピュータ４１、４２に対して適用されている場合を考える。車両又はその駆動装置が停止している場合、又は車両又はその駆動装置が停止し且つイグニションがオフである場合、或いはこれらの状態が一定期間続いた場合、「スリープモード」へ移行しても構わないと判断する。一方、車両が走行している場合、車両は停止しているがその駆動装置は稼動している場合、その他、スリープモードへ移行条件が満たされていない場合、デフォルト状態である「アクティブモード」に設定される。

なお、第１及び２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂがマイクロコンピュータ４１、４２へそれぞれ供給する電流は、アクティブ定電圧回路３がマイクロコンピュータ４１、４２へ供給する電流よりも小さいて構わない。スリープモードでは、マイクロコンピュータ４１、４２が消費する電流は微小（数ｍＡ程度）であるが、アクティブモードでは、これに比べて、大きくなるからである。

図６に示すように、スリープモードにおいて、第１のスイッチＳＷ１をオン状態とし、第２のスイッチＳＷ２もオン状態とし、第３のスイッチＳＷ３をオフ状態とする。これにより、マイクロコンピュータ４１、４２が直列に接続される。また、第１及び２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂも直列に接続される。図６の状態において、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂは、第２の電圧Ｖ２及び第４の電圧Ｖ４をマイクロコンピュータ４１、４２にそれぞれ供給することができる。一方、アクティブ定電圧回路３は動作しない。

図２に示すように、アクティブモードにおいて、第１のスイッチＳＷ１をオフ状態とし、第２のスイッチＳＷ２もオフ状態とし、第３のスイッチＳＷ３をオン状態とする。これにより、マイクロコンピュータ４１、４２が並列に接続される。図２の状態において、ＩＣレギュレータ３１を動作させることにより、アクティブ定電圧回路３は、バッテリ１から第１の電圧Ｖ１を受けてマイクロコンピュータ４１、４２の動作に必要なアクティブ電圧Ｖａへ変換し、アクティブ電圧Ｖａをマイクロコンピュータ４１、４２へ供給することができる。一方、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂは動作しない。

なお、第１乃至第３のスイッチＳＷ１〜３のオン／オフ制御は、マイクロコンピュータ４２により行われる。

[動作]
次に、図２〜６の回路図及び図７のフローチャートを参照して、図１に示した暗電流低減電源回路の動作、特に、アクティブモードとスリープモードとの間の切替動作について説明する。

（イ）先ず、マイクロコンピュータ４１，４２の状態がアクティブモードであって、第１乃至第３のスイッチＳＷ１〜３が図２に示すようなデフォルト状態であるケースについて説明する。このケースにおいて、Ｓ１０段階にて、マイクロコンピュータ４２は、電源管理ユニット（ＵＳＭやＩＰＤＭ）からマイクロコンピュータ４１，４２の状態をスリープモードへ切り替えることについての要求があるか否かを判断する。

（ロ）当該要求があると判断した場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、Ｓ２０段階に進み、マイクロコンピュータ４２の制御対象へ、ＣＰＵが消費電流を低減するためスリープモードに入る状況であるか否かを判断し、スリープモードに入る状況になった時点で、全制御回路をオフ状態とする。

（ハ）Ｓ３０段階に進み、マイクロコンピュータ４２は、図２に示すデフォルト状態から第１のスイッチＳＷ１をオン状態に変化させて図３に示す状態とする。第１のスイッチＳＷ１をオン状態にすることにより、第１のスリープ定電圧回路２ａは、第１の電圧Ｖ１を第２の電圧Ｖ２に降圧して第２の電圧Ｖ２をマイクロコンピュータ４１に供給するようになる。なお、アクティブ定電圧回路３も同時に、アクティブ電圧Ｖａをマイクロコンピュータ４１に供給している。したがって、図３の状態において、アクティブ電圧Ｖａと第２の電圧Ｖ２は等しくなり、第３の電圧Ｖ３は接地電圧ＧＮＤとなる。

（ニ）Ｓ４０段階に進み、マイクロコンピュータ４２は、図３に示す状態から第３のスイッチＳＷ３をオフ状態に変化させて図４に示す状態とする。第３のスイッチＳＷ３をオフ状態にすることにより、アクティブ定電圧回路３によるマイクロコンピュータ４１へのアクティブ電圧Ｖａの供給は停止される。なお、第１のスリープ定電圧回路２ａが、第２の電圧Ｖ２をマイクロコンピュータ４１に供給しているので、マイクロコンピュータ４１はスリープモードを維持することができる。

（ホ）Ｓ５０段階に進み、マイクロコンピュータ４１内の記憶装置（メモリ）が蓄積するデータＴ₁をマイクロコンピュータ４２内の記憶装置に移動させる。Ｓ５０段階の処理動作を行う理由は、この後に行う第２のスイッチＳＷ２のオン状態への切替動作時にマイクロコンピュータ４１に供給される電圧が一時的に低下してしまうため、マイクロコンピュータ４１内のデータＴ₁を保護する必要があるからである。

（ヘ）Ｓ６０段階に進み、マイクロコンピュータ４２は、図４に示す状態から第２のスイッチＳＷ２をオン状態に変化させて図５に示す状態とする。第２のスイッチＳＷ２をオン状態にする際に、前述したように、マイクロコンピュータ４１に供給される電圧が一時的に低下してしまう。しかし、マイクロコンピュータ４１内のデータＴ₁は、既にマイクロコンピュータ４２に読み込まれているため、マイクロコンピュータ４１に一時的に電力が供給されなかったことにより記憶していたデータＴ₁が消失してしまう恐れがなくなる。なお、図５の状態で、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂは、第２の電圧Ｖ２及び第４の電圧Ｖ４をマイクロコンピュータ４１、４２にそれぞれ供給する。また、同時に、アクティブ定電圧回路３も、アクティブ電圧Ｖａをマイクロコンピュータ４２供給している。したがって、図５の状態において、アクティブ電圧Ｖａと第２の電圧Ｖ４は等しくなり、第５の電圧Ｖ５は接地電圧ＧＮＤとなる。

（ト）Ｓ７０段階に進み、第２のスイッチＳＷ２をオン状態になることでマイクロコンピュータ４１に第２の電圧Ｖ２が供給されるようになった後に、Ｓ５０段階で読み込んだデータＴ₁をマイクロコンピュータ４１内の記憶装置に戻す。その後、Ｓ８０段階において、図６に示すように、マイクロコンピュータ４２は、制御信号Ｔ₂を送信してＩＣレギュレータ３１を停止する。これにより、アクティブモードからスリープモードへの移行が完了する。なお、ＩＣレギュレータ３１を停止することにより、ＩＣレギュレータ３１により消費される電流はほぼゼロになる。

（チ）一方、Ｓ１０段階にて、マイクロコンピュータ４２がスリープモードへ切り替えることについての要求が無いと判断した場合（Ｓ１０にてＮＯ）、Ｓ２１段階に進み、第１乃至第３のスイッチＳＷ１〜３がスリープモードに相当する状態であることを確認する（Ｓ２１にてＹＥＳ）。なお、スリープモードに相当する状態でない場合（Ｓ２１にてＮＯ）、切替動作は終了する。

（リ）Ｓ２１段階にてＹＥＳの場合、Ｓ３１段階に進む。Ｓ３１〜Ｓ８１段階において、前述したＳ３０〜８０段階と逆の処理動作を順序を逆にして実施する。即ち、Ｓ３１段階にて停止していたＩＣレギュレータ３１を始動し（図６→図５）、Ｓ４１段階においてマイクロコンピュータ４１内のデータＴ₁をマイクロコンピュータ４２に読み込ませる。Ｓ５１段階においてオン状態であった第２のスイッチＳＷ２をオフ状態とする（図４）。Ｓ６１段階においてマイクロコンピュータ４２内のデータＴ₁をマイクロコンピュータ４１に書き込む。Ｓ７１段階においてオフ状態であった第３のスイッチＳＷ３をオン状態とする（図３）。Ｓ８１段階においてオン状態であった第１のスイッチＳＷ１をオフ状態とする（図２）。これにより、スリープモードからアクティブモードへの移行が完了する。

図８を参照して、特許文献１に開示された技術を利用して２個のマイクロコンピュータ９１、９２に定電圧を供給した場合について説明し、実施の形態で示した暗電流低減電源装置と比較する。

図８は、スリープモードであるマイクロコンピュータ９１、９２に暗電流供給を行う状態を示す。スリープ定電圧回路５２が主電源１に接続され、マイクロコンピュータ９１、９２に暗電流供給を行い、アクティブ定電圧回路５３は停止状態である。

例えば、バッテリ１の電圧（第１の電圧）Ｖ１が１２Ｖであり、第２の電圧Ｖ２が５Ｖであり、ツェナーダイオード７２のツェナー電圧を保証するのに必要な最低電流が３３μＡであり、マイクロコンピュータ９１、９２の最低動作電流を１００μＡとする。つまり、マイクロコンピュータ９１、９２の動作電圧は５Ｖである。この場合、抵抗２１は１２Ｖ−５Ｖ＝７Ｖを降圧する必要がある。また、抵抗２１にはマイクロコンピュータ９１、９２にそれぞれ必要な電流（１００μＡ）と自らが必要とする３３μＡの電流が流れる。したがって、抵抗２１の抵抗値ｒ２１は（１）式に示すように、約３０ｋΩとなる。

ｒ２１＝(１２Ｖ−５Ｖ)/((１００μＡ×２ヶ)＋３３μＡ)＝約３０ｋΩ・・・（１）
よって、スリープ定電圧回路５２の抵抗７１で消費される電力Ｐ（＝Ｉ²ｒ）は１．６ｍＷとなる。つまり、マイクロコンピュータ４１、４２の暗電流供給における抵抗Ｒ７１で１．６ｍＷを無駄に消費していることになる。

これに対して、図１に示した暗電流低減電源回路の場合、図６に示したスリープモードであって、バッテリ１の電圧（第１の電圧）Ｖ１、ツェナーダイオード２２ａ、２２ｂ、マイクロコンピュータ４１、４２の最低動作電流が同条件であるとすると、抵抗２１ａ、２１ｂの抵抗値Ｒ２１は（２）式に示すように、約７．５ｋΩとなる。

Ｒ２１＝(６Ｖ−５Ｖ)/(１００μＡ＋３３μＡ)＝約７．５ｋΩ ・・・（２）
よって、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂの抵抗２１ａ、２１ｂでそれぞれ消費される電力Ｐ（＝Ｉ²Ｒ）は０．１ｍＷとなる。

第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂの消費電力の合計は、０．２ｍＷである。つまり、マイクロコンピュータ４１、４２の暗電流供給における抵抗２１ａ、２１ｂでの消費電力を１．６ｍＷから０．２ｍＷにまで低減できる。

車両停止時の定電圧回路における無駄な電力消費を１／１０以下に低減できる。

また、２個以上のマイクロコンピュータへ供給する電流値（暗電流）も定電圧回路を直流に接続することから、１／２にすることが可能となる。

[効果]
以上説明したように、実施の形態によれば、主電源（バッテリ１）から第１の電圧Ｖ１を受けて第２の電圧Ｖ２へ変換し、第２の電圧Ｖ２を第１の負荷（マイクロコンピュータ４１）に供給する第１のスリープ定電圧回路２ａと、第１のスリープ定電圧回路２ｂに直列に接続され、第１のスリープ定電圧回路２ａから第３の電圧Ｖ３を受けて第４の電圧Ｖ４へ変換し、第４の電圧Ｖ４を第２の負荷（マイクロコンピュータ４２）に供給する第２のスリープ定電圧回路２ｂとを備える暗電流低減電源回路を実現することができる。

これにより、マイクロコンピュータ４１、４２のスリープモード時、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂの電圧降下に使用している抵抗２１ａ、２１ｂ（ツェナーの制限抵抗）で消費される電力を大幅に低減できる＜請求項１の効果＞。

暗電流低減電源回路は、主電源（バッテリ１）から第１の電圧Ｖ２を受けて第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）の動作に必要なアクティブ電圧Ｖａへ変換し、アクティブ電圧Ｖａを、第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）へ供給するアクティブ定電圧回路３を更に備えることにより、マイクロコンピュータ４１、４２のスリープモード時とアクティブモード時とで使用する定電圧源を切り替えることができる＜請求項２の効果＞。

第１及び２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂが第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）へそれぞれ供給する電流は、アクティブ定電圧回路３が第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）へ供給する電流よりも小さいことにより、比較的消費電流が小さいスリープモードにおいて使用する電源を第１及び２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂとし、比較的消費電流が大きいアクティブモードにおいて使用する電源をアクティブ定電圧回路３とすることができる＜請求項３の効果＞。

暗電流低減電源回路は、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂが第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）へ第２及び第４の電圧Ｖ２、Ｖ４をそれぞれ供給するスリープモードと、アクティブ定電圧回路３が第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）へアクティブ電圧Ｖａを供給するアクティブモードとを切り替える切替手段を更に備える。これにより、スリープモードとアクティブモードとを切り替える暗電流低減電源回路を提供することが出来る＜請求項４の効果＞。

切替手段は、スリープモードにおいて、第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）を直列に接続する。これにより、マイクロコンピュータ４１、４２のスリープモード時、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂの電圧降下に使用している抵抗２１ａ、２１ｂ（ツェナーの制限抵抗）で消費される電力を大幅に低減できる。また、マイクロコンピュータ４１、４２の接続が並列から直列になることで暗電流も半分以下になるため、暗電流要因となる鉛電池のサイズアップを避けることができる。＜請求項５の効果＞。

切替手段は、アクティブモードにおいて、第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）を並列に接続する。これにより、マイクロコンピュータ４１、４２が通常に動作するために必要な電流を供給することができる＜請求項６の効果＞。

切替手段は、主電源（バッテリ１）と第１のスリープ定電圧回路２ａとの接続をオン／オフする第１のスイッチＳＷ１と、第１のスリープ定電圧回路２ａと第２のスリープ定電圧回路２ｂとの接続をオン／オフする第２のスイッチＳＷ２と、アクティブ定電圧回路３と第１の負荷（マイクロコンピュータ４１）との接続をオン／オフする第３のスイッチＳＷ３と有する。これにより、切替手段の具体的な構成を実現することができる＜請求項７の効果＞。

第２の負荷（マイクロコンピュータ４２）にはマイクロコンピュータ４２が含まれ、第１乃至第３のスイッチＳＷ１〜３のオン／オフ制御は、マイクロコンピュータ４２により行われる。マイクロコンピュータ４２は、自らの状態（スリープ／アクティブ）に応じてスイッチＳＷ１〜３を切り替えて最適な定電圧源を選択することができる＜請求項８の効果＞。

実施の形態によれば、第１のスリープ定電圧回路２ａと、第２のスリープ定電圧回路２ｂと、アクティブ定電圧回路３とを備える暗電流低減電源回路の動作方法であって、第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）の状態が一定の信号の入力を待っているスリープモードである時、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂが第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）へ第２及び第４の電圧Ｖ２、Ｖ４をそれぞれ供給する段階と、第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）の状態が通常の動作を行っているアクティブモードである時、アクティブ定電圧回路３が第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）へアクティブ電圧Ｖａを供給する段階とを備える暗電流低減電源回路の動作方法を実現することができる。

これにより、マイクロコンピュータ４１、４２のスリープモード時、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂの電圧降下に使用している抵抗２１ａ、２１ｂ（ツェナーの制限抵抗）で消費される電力を大幅に低減できる。また、マイクロコンピュータ４１、４２の接続が並列から直列になることで暗電流も半分以下になるため、暗電流要因となる鉛電池のサイズアップを避けることができる。＜請求項９の効果＞。

第１及び第２の負荷（マイクロコンピュータ４１、４２）には第１及び第２のマイクロコンピュータ４１、４２がそれぞれ含まれ、スリープモードとアクティブモードとを切り替える前に、第１及び第２のマイクロコンピュータ４１、４２の一方が蓄積するデータを第１及び第２のマイクロコンピュータ４２、４１の他方へ書き込み、スリープモードとアクティブモードとを切り替えた後に、書き込んだデータを、第１及び第２のマイクロコンピュータ４２、４１の他方から第１及び第２のマイクロコンピュータ４１、４２の一方へ読み込む。これにより、モードを切り替える際に、第１及び第２のマイクロコンピュータ４１、４２の一方に蓄積されたデータを消失することを回避できる＜請求項１０の効果＞。

その他にも、スリープモードであるマイクロコンピュータ４１、４２にそれぞれ定電圧を供給する第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂを用いて、マイクロコンピュータ４１、４２を直列に接続する。これにより、ＥＣＵのスリープモード時、第１及び第２のスリープ定電圧回路２ａ、２ｂの電圧降下に使用している抵抗２１ａ、２１ｂ（ツェナーの制限抵抗）で消費される電力を大幅に低減できる。また、マイクロコンピュータ４１、４２の接続が並列から直列になることで暗電流も半分以下になるため、暗電流要因となる鉛電池のサイズアップを避けることができる。

なお、暗電流低減電源装置は、主電源（バッテリ１）の電圧が許す範囲内において、マイクロコンピュータを含む負荷の数を増減することができる。例えば、マイクロコンピュータの駆動電圧が５Ｖであれば、１２Ｖ鉛電池（バッテリ１）から供給できる電圧範囲（１２Ｖ）内で２つまで可能である。マイクロコンピュータの駆動電圧が３Ｖであれば、４つまで可能となる。

上記のように、本発明は、１つの実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施の形態に係わる暗電流低減電源回路の構成を示す回路図である。マイクロコンピュータの状態がアクティブモードである時の第１乃至第３のスイッチのオン／オフ状態及び各定電圧回路の稼動／非稼動状態を示す回路図（デフォルト状態）である。マイクロコンピュータの状態がアクティブモードからスリープモードへ切り替わる途中の第１の状態（ＳＷ１ＯＮ）を示す回路図である。マイクロコンピュータの状態がアクティブモードからスリープモードへ切り替わる途中の第２の状態（ＳＷ３ＯＦＦ）を示す回路図である。マイクロコンピュータの状態がスリープモードである時の第１乃至第３のスイッチのオン／オフ状態及び各定電圧回路の稼動／非稼動状態（ＳＷ２ＯＮ）を示す回路図である。マイクロコンピュータの状態がスリープモードである時の第１乃至第３のスイッチのオン／オフ状態及び各定電圧回路の稼動／非稼動状態（ＩＣレギュレータＯＦＦ）を示す回路図である。図１の暗電流低減電源回路の動作方法を示すフローチャートである。比較例に係わる定電圧回路を示す回路図である。

符号の説明

１…バッテリ（主電源）
２ａ…第１のスリープ定電圧回路
２ｂ…第２のスリープ定電圧回路
３…アクティブ定電圧回路
２１ａ、２１ｂ…抵抗
２２ａ、２２ｂ…ツェナーダイオード
３１…ＩＣレギュレータ
３２…コンデンサ
４１…第１のマイクロコンピュータ（第１の負荷）
４２…第２のマイクロコンピュータ（第２の負荷）

Claims

主電源から第１の電圧を受けて第２の電圧へ変換し、前記第２の電圧を第１の負荷に供給する第１のスリープ定電圧回路と、
前記第１のスリープ定電圧回路に直列に接続され、前記第１のスリープ定電圧回路から第３の電圧を受けて第４の電圧へ変換し、前記第４の電圧を第２の負荷に供給する第２のスリープ定電圧回路
とを備えることを特徴とする暗電流低減電源回路。
前記主電源から前記第１の電圧を受けて前記第１及び第２の負荷の動作に必要なアクティブ電圧へ変換し、前記アクティブ電圧を、前記第１及び第２の負荷へ供給するアクティブ定電圧回路を更に備えることを特徴とする請求項１記載の暗電流低減電源回路。
前記第１及び２のスリープ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へそれぞれ供給する電流は、アクティブ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へ供給する電流よりも小さいことを特徴とする請求項２記載の暗電流低減電源回路。
前記第１及び第２のスリープ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へ前記第２及び第４の電圧をそれぞれ供給するスリープモードと、前記アクティブ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へ前記アクティブ電圧を供給するアクティブモードとを切り替える切替手段を更に備えることを特徴とする請求項２又は３記載の暗電流低減電源回路。
前記切替手段は、前記スリープモードにおいて、前記第１及び第２の負荷を直列に接続することを特徴とする請求項４記載の暗電流低減電源回路。
前記切替手段は、前記アクティブモードにおいて、前記第１及び第２の負荷を並列に接続することを特徴とする請求項４又は５記載の暗電流低減電源回路。
前記切替手段は、
前記主電源と前記第１のスリープ定電圧回路との接続をオン／オフする第１のスイッチと、
前記第１のスリープ定電圧回路と前記第２のスリープ定電圧回路との接続をオン／オフする第２のスイッチと、
前記アクティブ定電圧回路と前記第１の負荷との接続をオン／オフする第３のスイッチ
とを有することを特徴とする請求項４乃至６何れか１項記載の暗電流低減電源回路。
前記第２の負荷にはマイクロコンピュータが含まれ、
前記第１乃至第３のスイッチのオン／オフ制御は、前記マイクロコンピュータにより行われることを特徴とする請求項７記載の暗電流低減電源回路。
主電源から第１の電圧を受けて第２の電圧へ変換し、前記第２の電圧を第１の負荷に供給する第１のスリープ定電圧回路と、
前記第１のスリープ定電圧回路に直列に接続され、前記第１のスリープ定電圧回路から第３の電圧を受けて第４の電圧へ変換し、前記第４の電圧を第２の負荷に供給する第２のスリープ定電圧回路と、
前記主電源から前記第１の電圧を受けて前記第１及び第２の負荷の動作に必要なアクティブ電圧へ変換し、前記アクティブ電圧を、前記第１及び第２の負荷へ供給するアクティブ定電圧回路
とを備える暗電流低減電源回路の動作方法であって、
前記第１及び第２の負荷の状態が一定の信号の入力を待っているスリープモードである時、前記第１及び第２のスリープ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へ前記第２及び第４の電圧をそれぞれ供給し、
前記第１及び第２の負荷の状態が通常の動作を行っているアクティブモードである時、前記アクティブ定電圧回路が前記第１及び第２の負荷へ前記アクティブ電圧を供給する
ことを特徴とする暗電流低減電源回路の動作方法。
前記第１及び第２の負荷には第１及び第２のマイクロコンピュータがそれぞれ含まれ、
前記スリープモードと前記アクティブモードとを切り替える前に、前記第１及び第２のマイクロコンピュータの一方が蓄積するデータを前記第１及び第２のマイクロコンピュータの他方へ書き込み、
前記スリープモードと前記アクティブモードとを切り替えた後に、前記書き込んだデータを、前記第１及び第２のマイクロコンピュータの他方から前記第１及び第２のマイクロコンピュータの一方へ読み込む
ことを特徴とする請求項９記載の暗電流低減電源回路の動作方法。