JP2019092010A

JP2019092010A - 信号処理装置

Info

Publication number: JP2019092010A
Application number: JP2017218502A
Authority: JP
Inventors: 菜月荒川; Natsuki Arakawa; 淳一松原; Junichi Matsubara; 聡規宇留野; Toshiki Uruno; 健悟島; Kengo Shima; 青木　大輔; Daisuke Aoki; 大輔青木; 祐一郎森; Yuichiro Mori
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2019-06-13
Also published as: CN109787594A; US10483964B2; US20190149147A1

Abstract

【課題】ハイアクティブ型のスイッチ及びローアクティブ型の両方のスイッチに１つの回路装置で対応可能な信号処理装置を提供する。【解決手段】本実施の形態に係る信号処理装置１は、ハイアクティブ又はローアクティブの入力信号が入力される１つの入力端子１１と、電源部４又はグランドと接続可能な切替端子１２と、切替端子１２が電源部４と接続されている場合には、ハイアクティブの入力信号を選択して出力し、切替端子１２がグランドと接続されている場合にはローアクティブの入力信号を選択して出力する選択回路２と、を備えている【選択図】図１

Description

本発明は、信号処理装置に関する。

従来の技術として、ハイアクティブ型のスイッチとローアクティブ型のスイッチとを付け替え可能な入力端子と、入力端子に接続されたスイッチのオン／オフ状態を入力端子から入力される信号レベルに基づいて判定する判定手段と、判定手段に設けられたアクティブ判定ポートの出力レベルが反転されたときに信号入力ポートに印加するバイアス電位を判定させるアクティブ判定回路と、を備えた信号処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

判定手段は、アクティブ判定ポートの出力レベルを判定させたときに信号入力ポートの入力レベルが変化すれば信号入力手段がオフ状態と判定し、信号入力ポートの入力レベルが変化しなければスイッチがオン状態と判定する。

この信号処理装置によれば、ハイアクティブ型及びローアクティブ型の何れのタイプの信号入力手段に対しても回路を共通化でき、低コスト化できるとされている。

特開平９−４６１９９号公報

しかし、特許文献１に記載の信号処理装置では、ハイアクティブ型のスイッチとローアクティブ型の両方のスイッチが必要である。また、両方のスイッチの配線時においてスイッチを入力端子に接続する際に付け間違えるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、ハイアクティブ型のスイッチ及びローアクティブ型の両方のスイッチに１つの回路装置で対応可能な信号処理装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、ハイアクティブ又はローアクティブの入力信号が入力される１つの入力端子と、電源又はグランドと接続可能な切替端子と、前記切替端子が前記電源と接続されている場合には、前記ハイアクティブの前記入力信号を選択して出力し、前記切替端子が前記グランドと接続されている場合には前記ローアクティブの入力信号を選択して出力する選択回路と、を備えている、信号処理装置を提供する。

本発明の信号処理装置によれば、ハイアクティブ型のスイッチ及びローアクティブ型の両方のスイッチに１つの回路装置で対応可能である。

図１（ａ）は、本実施の形態に係る信号処理装置をハイアクティブ型で用いた場合の構成例を示した回路図であり、図１（ｂ）は、信号処理装置をハイアクティブ型で用いた場合のＩＣパッケージの構成を示した平面図である。図２（ａ）は、本実施の形態に係る信号処理装置をローアクティブ型で用いた場合の構成例を示した回路図であり、図２（ｂ）は、信号処理装置をローアクティブ型で用いた場合のＩＣパッケージの構成を示した平面図である。

（実施の形態の要約）
本実施の形態に係る信号処理装置（１）は、ハイアクティブ又はローアクティブの入力信号が入力される１つの入力端子（１１）と、電源（４）又はグランド（ＧＮＤ）と接続可能な切替端子（１２）と、前記切替端子（１２）が前記電源（４）と接続されている場合には、前記ハイアクティブの前記入力信号を選択して出力し、前記切替端子（１２）が前記グランド（ＧＮＤ）と接続されている場合には前記ローアクティブの入力信号を選択して出力する選択回路（２）と、を備えている、信号処理装置。

本実施の形態に係る信号処理装置によれば、電源（４）又はグランド（ＧＮＤ）と切替端子（１２）との接続を切り替えるだけで、信号処理装置をハイアクティブ型又はローアクティブ型の設定に切り替えることが可能である。すなわち、ハイアクティブ型のスイッチ及びローアクティブ型の両方のスイッチに１つの回路装置で対応可能である。

［実施の形態］
本実施の形態に係る信号処理装置について図１及び図２を参照して説明する。この信号処理装置は、ハイレベル電圧（５Ｖ）の入力信号を「１」とし、ローレベル電圧（０Ｖ）の入力信号を「０」とする正論理で動作するハイアクティブ型と、ローレベル電圧（０Ｖ）の入力信号を「１」とし、ハイレベル電圧（５Ｖ）の入力信号を「０」とする負論理で動作するローアクティブ型とで用いられる電子装置である。

（信号処理装置の概要）
図１及び図２に示すように、信号処理装置１は、１つの入力端子１１と、切替端子１２と、出力端子１３と、選択回路２と、選択回路２により出力される出力信号に基づいて処理を実行する信号処理回路３と、定電圧を生成する電源部４と、を備えている。入力端子１１に入力された信号は、信号処理装置１内で処理されて、出力端子１３に接続された外部装置９に出力される。外部装置９としては、例えばＬＥＤ表示装置であり、信号処理装置１によって点灯と消灯が制御される。

（入力端子）
入力端子１１には、デジタル系のスイッチ信号を発信するスイッチ手段が接続されている。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ているものでもよく、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でもよい。入力端子１１には、上述したスイッチ手段からハイアクティブ型のハイレベル電圧又はローアクティブ型のローレベル電圧の入力信号が入力される。

図１（ａ）に示すように、信号処理装置１をハイアクティブ型として用いる場合には、上述した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ローレベル電圧（０Ｖ）に安定させるために、入力端子１１にはプルダウン抵抗Ｒ_１が設けられている。

図２（ａ）に示すように、信号処理装置１をローアクティブ型として用いる場合には、上述した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ハイレベル電圧（５Ｖ）に安定させるために、入力端子１１にはプルアップ抵抗Ｒ_２が設けられている。

（切替端子）
切替端子１２は、その一端が電源部４の電源端子４１又はグランド端子１４に接続可能である。切替端子１２の他端は後述する選択回路２の選択部２２の第３端子２２ｃに接続されている。

信号処理装置１をハイアクティブ型として用いる場合には、図１に示すように、信号処理装置１の配線時に切替端子１２を電源端子４１に接続する。これにより、選択部２２の第３端子２２ｃにおける電位が電源電位（電源部４の電圧）となる。

一方、信号処理装置１をローアクティブ型として用いる場合には、図２に示すように、信号処理装置１の配線時に切替端子１２をグランド端子１４に接続する。これにより、選択部２２の第３端子２２ｃにおける電位がグランド電位となる。

（電源部）
電源部４は、ＩＣパッケージ１０内に、例えば、５Ｖレギュレータを内蔵して電源電位が用意され、ＩＣパッケージ１０の動作を実行すると共に、上記した切替端子１２を５Ｖにするためにも使用される。

（選択回路）
選択回路２は、切替端子１２が電源端子４１と接続されている場合には、ハイレベル電圧の入力信号を選択して出力し、切替端子１２がグランド端子１４と接続されている場合にはローレベル電圧の入力信号を選択して出力するように構成されている。選択回路２としては、例えば、マルチプレクサが使用できる。

より具体的には、選択回路２は、入力端子１１に入力される入力信号と、入力信号を反転させた反転信号からなる選択信号を生成する選択信号生成部としてのインバータ２１と、切替端子１２に接続される接続端子としての第３端子２２ｃの電位に基づいて選択信号の何れかの信号を出力信号として選択する選択部２２と、を有して構成されている。

インバータ２１は、その入力端である端子２１ａが入力端子１１に接続され、出力端は選択部２２の入力端である第２端子２２ｂに接続されている。選択部２２の第１端子２２ａには入力端子１１に入力された入力信号がそのまま入力され、第２端子２２ｂにはインバータ２１が入力信号を反転させた反転信号が入力される。つまり、入力端子１１にハイレベル電圧の信号が入力された場合には、入力信号であるハイレベル信号をそのまま第１端子２２ａに出力し、ハイレベル信号を反転させたローレベル信号を第２端子２２ｂに出力する。一方、入力端子１１にローレベル電圧の信号が入力された場合には、入力信号であるローレベル信号をそのまま第１端子２２ａに出力し、ローレベル信号を反転させたハイレベル信号を第２端子２２ｂに出力する。

選択部２２は、第３端子２２ｃが電源電位の場合には第１端子２２ａに入力された信号を出力信号として出力端の第４端子２２ｄに出力し、第３端子２２ｃがグランド電位の場合には第２端子２２ｂに入力された信号を出力信号として第４端子２２ｄに出力する。換言すれば、選択部２２は、第３端子２２ｃが電源電位の場合にはインバータ２１の入力信号を出力信号として選択し、第３端子２２ｃの電位がグランド電位の場合にインバータ２１から出力される反転信号を出力信号として選択する。

（信号処理回路）
信号処理回路３は、外部装置９を制御するための制御信号を出力する制御部３１と、外部装置９を駆動するドライバ３２と、から構成されている。制御部３１は、選択回路２の選択部２２の第４端子２２ｄに接続されている。

制御部３１は、選択部２２に選択された選択信号に基づいて外部装置９を制御するための制御信号を出力する。本実施の形態では、選択部２２の選択信号がハイレベル電圧の信号の場合には、外部装置９のオン状態に対応する信号を出力し、選択信号がローレベル電圧の信号の場合には、外部装置９のオフ状態に対応する信号を出力するように構成されている。制御部３１が出力した制御信号は、ドライバ３２を介して例えば光信号として外部装置９に出力される。

（ＩＣパッケージ）
信号処理装置１は、選択回路２と、信号処理回路３と、電源部４と、を内部に含むＩＣパッケージ１０を有している。図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ１０は、フレキシブル基板２００上に実装されている。なお、図１（ｂ）及び図２（ｂ）では、外部装置９、プルダウン抵抗Ｒ_１及びプルアップ抵抗Ｒ_２の図示は省略している。

ＩＣパッケージ１０には、例えば、入力端子１１の一部である１番ピン１０１と、切替端子１２の一部である２番ピン１０２と、電源端子４１の一部である３番ピン１０３と、出力端子１３の一部である８番ピン１０４がＩＣ１０パッケージの外部に露出して設けられている。

図１（ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ１０をハイアクティブ型の電子回路に用いる場合には、２番ピン１０２と３番ピン１０３を接続部３０１によって接続する。２番ピン１０２と３番ピン１０３とは、例えばチップ抵抗又は回路パターンによって接続される。これにより、切替端子１２が電源部４と接続されて、選択回路２における選択部２２の第３端子２２ｃが電源電位となり、信号処理装置１がハイアクティブ型の電子回路として作動する。

図２（ｂ）に示すように、ＩＣパッケージ１０をローアクティブ型の電子回路に用いる場合には、２番ピン１０２をチップ抵抗又は回路パターンからなる接続部３０２によってＧＮＤに接続する。これにより、切替端子１２がグランドされるので、選択部２２の第３端子２２ｃがグランド電位となり、信号処理装置１がローアクティブ型の電子回路として作動する。

上記したＩＣパッケージ１０によれば、１つのＩＣでハイアクティブ型とローアクティブ型の電子回路を共用できるので、開発工数を低減することができる。また、ＩＣの生産数量の増大に伴う量産効果を得ることができるので、ＩＣの単価を安くすることも可能である。

（信号処理装置の動作）
以上説明した本実施の形態に係る信号処理装置１は、以下のように動作する。

図１（ａ）に示すように、信号処理装置１をハイアクティブ型として用いる場合には、切替端子１２を電源部４の電源端子４１に接続する。入力端子１１にハイレベル電圧の入力信号が入力された場合には、選択回路２の選択部２２によってハイレベル電圧の入力信号が信号処理回路３に入力されて、制御部３１が外部装置９をオン状態にするための制御信号を出力する。制御部３１の制御信号は、出力端子１３を介して外部装置９に出力されて、外部装置９がオンとなる。例えば、外部装置９がＬＥＤ表示装置の場合には、消灯状態から点灯状態に切り替えられる。

一方、入力端子１１に接続されたスイッチ手段をオンからオフにして入力端子１１にローレベル電圧の入力信号が入力された場合には、選択回路２の選択部２２がローレベル電圧の信号を選択信号として出力するので、制御部３１は外部装置９をオフ状態にするための制御信号を出力し、外部装置９がオフ状態、つまり、ＬＥＤ表示装置の場合には点灯状態から消灯状態に切り替えられる。

図２（ａ）に示すように、信号処理装置１をローアクティブ型として用いる場合には、切替端子１２をグランド端子１４に接続する。そして、例えば、入力端子１１に接続されたスイッチ手段をオフからオンにして入力端子１１にローレベル電圧の入力信号が入力された場合には、選択回路２の選択部２２によってハイレベル電圧の入力信号が信号処理回路３に入力されて、制御部３１が外部装置９をオン状態にするための制御信号を出力する。制御部３１の制御信号は、出力端子１３を介して外部装置９に出力されて、外部装置９がオンとなる。例えば、外部装置９がＬＥＤ表示装置の場合には、消灯状態から点灯状態に切り替えられる。

一方、スイッチ手段をオンからオフにして入力端子１１にハイレベル電圧の入力信号が入力された場合には、選択回路２の選択部２２がローレベル電圧の信号を選択信号として出力するので、制御部３１は外部装置９をオフ状態にするための制御信号を出力し、外部装置９がオフ状態、つまり、ＬＥＤ表示装置の場合には点灯状態から消灯状態に切り替えられる。

（実施の形態の効果）
以上説明した本実施の形態に係る信号処理装置１によれば、切替端子１２を電源部４又はグランドの何れかに接続すれば、１つのＩＣパッケージ１０でハイアクティブ型又はローアクティブ型を共用することができる。すなわち、ハイアクティブ型のスイッチ及びローアクティブ型の両方のスイッチに１つの回路装置で対応可能である。

また、信号処理装置１の配線時においてスイッチ手段を１つの入力端子１１に接続すればよいので、特許文献１に記載された信号処理装置のように複数のスイッチ手段がある場合に比較して、付け間違えをする可能性を低減することができる。

またさらに、本実施の形態に係る信号処理装置１によれば、１つの信号処理装置１でハイアクティブ型とローアクティブ型の両方に対応できるので、ハイアクティブ型又はローアクティブ型でそれぞれ信号処理装置を用意しなければならない場合に比較して、生産数量が増大するので単価を低く設定することが可能である。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…信号処理装置
２…選択回路
４…電源部
９…外部装置
１１…入力端子
１２…切替端子
１３…出力端子
１４…グランド端子
２１…インバータ
２１ａ…端子
２２…選択部
２２ａ…第１端子
２２ｂ…第２端子
２２ｃ…第３端子
２２ｄ…第４端子
３１… 制御部
３２…ドライバ
４１…電源端子
１０１…１番ピン
１０２…２番ピン
１０３…３番ピン
１０４…４番ピン

Claims

ハイアクティブ又はローアクティブの入力信号が入力される１つの入力端子と、
電源又はグランドと接続可能な切替端子と、
前記切替端子が前記電源と接続されている場合には、前記ハイアクティブの前記入力信号を選択して出力し、前記切替端子が前記グランドと接続されている場合には前記ローアクティブの入力信号を選択して出力する選択回路と、を備えている、
信号処理装置。
前記選択回路は、前記入力信号と前記入力信号を反転させた反転信号とからなる選択信号を生成する選択信号生成部と、前記切替端子に接続される接続端子の電位に基づいて前記選択信号の何れかの信号を出力信号として選択する選択部と、を有している、
請求項１に記載の信号処理装置。
前記選択部は、前記接続端子が電源電位の場合に前記選択信号生成部の前記入力信号を出力信号として選択し、前記接続端子がグランド電位の場合に前記選択信号生成部の前記反転信号を出力信号として選択する、
請求項２に記載の信号処理装置。
前記選択回路と、
前記選択回路により出力される前記出力信号に基づいて処理を実行する信号処理回路と、前記選択回路、及び前記信号処理回路を内部に含むＩＣパッケージとを有し、
前記入力端子の一部及び前記切替端子の一部は、前記ＩＣパッケージの外部に露出している、
請求項１から３の何れか１項に記載の信号処理装置。