JP2020150347A - 車両用電子装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操作スイッチの出力電圧を遮断する半導体スイッチにおけるゲート電圧の高圧化を抑制し、低電圧タイプの半導体スイッチの適用を可能とする。【解決手段】本発明に係る車両用電子装置は、入力電圧を操作スイッチの作動態様に応じた所定の出力電圧に変換するスイッチ部と、前記出力電圧を入力して前記操作スイッチの作動態様を求める作動態様取得部と、前記出力電圧の前記作動態様取得部への入力、遮断を切り換える半導体スイッチ部と、前記半導体スイッチ部を制御する制御部と、を備え、前記半導体スイッチ部は、Pチャネル型半導体素子とNチャネル型半導体素子とを並列接続してなり、前記制御部は、前記Pチャネル型半導体素子のゲート端子に第1ゲート電圧を印加し、前記Nチャネル型半導体素子のゲート端子に前記第1ゲート電圧とは反転関係にある第2ゲート電圧を印加する。【選択図】図1
Description
本発明は、入力電圧を操作スイッチの作動態様に応じた所定の出力電圧に変換するスイッチ部を備えた車両用電子装置に関する。
特許文献1には、電動の駐車ブレーキ機構の動作を指示する操作スイッチとして、内部に配置された抵抗素子により操作態様に応じてそれぞれ異なる電圧信号を出力する操作スイッチが開示されている。
上記のように、操作態様に応じてそれぞれ異なる電圧信号を発生させる操作スイッチを用いる車両用電子装置では、制御装置が操作スイッチの出力電圧を読み込んで、操作スイッチの操作態様を電圧レベルに基づき判断することになる。
このため、例えば、暗電流(待機電流)を減らすために、操作スイッチと制御装置との間にN型MOSFETからなる半導体スイッチを配置する場合、N型MOSFETの導通/非導通の制御において、通過させたい電圧であるドレイン側の電圧よりもゲート端子に印加するゲート電圧を十分に高くしてN型MOSFETのオン抵抗を低く抑え、出力電圧のレベル判断の精度を維持する必要が生じる。
このため、半導体スイッチを大型化して高耐圧化させたり、高いゲート電圧を生成するためにトランジスタ等を用いた高電圧変換回路を設けたりする必要が生じ、コストアップや部品実装面積の増大などが生じるおそれがあった。
このため、例えば、暗電流(待機電流)を減らすために、操作スイッチと制御装置との間にN型MOSFETからなる半導体スイッチを配置する場合、N型MOSFETの導通/非導通の制御において、通過させたい電圧であるドレイン側の電圧よりもゲート端子に印加するゲート電圧を十分に高くしてN型MOSFETのオン抵抗を低く抑え、出力電圧のレベル判断の精度を維持する必要が生じる。
このため、半導体スイッチを大型化して高耐圧化させたり、高いゲート電圧を生成するためにトランジスタ等を用いた高電圧変換回路を設けたりする必要が生じ、コストアップや部品実装面積の増大などが生じるおそれがあった。
本発明は、従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ゲート電圧の高圧化を抑制し、低電圧タイプの半導体スイッチの適用を可能とすることで、コスト及び部品実装面積の抑制を図れる、車両用電子装置を提供することにある。
本発明によれば、その1つの態様において、車両用電子装置は、入力電圧を操作スイッチの作動態様に応じた所定の出力電圧に変換するスイッチ部と、前記出力電圧を入力して前記操作スイッチの作動態様を求める作動態様取得部と、前記出力電圧の前記作動態様取得部への入力、遮断を切り換える半導体スイッチ部と、前記半導体スイッチ部を制御する制御部と、を備え、前記半導体スイッチ部は、Pチャネル型半導体素子とNチャネル型半導体素子とを並列接続してなり、前記制御部は、前記Pチャネル型半導体素子のゲート端子に第1ゲート電圧を印加し、前記Nチャネル型半導体素子のゲート端子に前記第1ゲート電圧とは反転関係にある第2ゲート電圧を印加する。
本発明によれば、ゲート電圧の高圧化が抑制され、低電圧タイプの半導体スイッチの適用が可能になり、コスト及び部品実装面積の抑制を図れる。
以下、本発明に係る車両用電子装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、車両の運転者が操作する操作スイッチの作動態様に応じてアクチュエータを制御する車両用電子装置の一態様を示す。
図1は、車両の運転者が操作する操作スイッチの作動態様に応じてアクチュエータを制御する車両用電子装置の一態様を示す。
係る車両用電子装置は、例えば、車両の電動パーキングブレーキなどに適用でき、電動パーキングブレーキの場合、操作スイッチは電動パーキングブレーキの作動(アプライ)/解除(リリース)を指示するスイッチで、アクチュエータはブレーキパッドを駆動する電動モータとなる。
図1において、車両用電子装置100は、操作スイッチ20A(外部操作部)を含むスイッチ部20、及び、スイッチ部20からの信号(出力電圧)を入力し、アクチュエータ10の操作信号(制御信号)を出力する電子制御装置(ECU)30を備える。
図1において、車両用電子装置100は、操作スイッチ20A(外部操作部)を含むスイッチ部20、及び、スイッチ部20からの信号(出力電圧)を入力し、アクチュエータ10の操作信号(制御信号)を出力する電子制御装置(ECU)30を備える。
スイッチ部20は、運転者が操作スイッチ20Aを操作したときに、電子制御装置30に送る電圧信号の電圧値を切り換える回路を備える。詳細には、スイッチ部20は、操作スイッチ20Aに連動して電圧出力経路の抵抗値を切り換えることで、入力電圧を操作スイッチ20Aの作動態様に応じた所定の出力電圧に変換する。
電子制御装置30は、CPU、ROM、RAMなどを含むマイクロコンピュータ30Aを備え、スイッチ部20の出力電圧に基づき操作スイッチ20Aの作動態様を求める作動態様取得部としての機能を有し、求めた作動態様に基づきアクチュエータ10の作動を制御する。
電子制御装置30は、CPU、ROM、RAMなどを含むマイクロコンピュータ30Aを備え、スイッチ部20の出力電圧に基づき操作スイッチ20Aの作動態様を求める作動態様取得部としての機能を有し、求めた作動態様に基づきアクチュエータ10の作動を制御する。
スイッチ部20は、2つの入力端子21A,21Bと、2つの出力端子22A,22Bと、4つの抵抗配線23A,23B,23C,23Dと、2つ一体の第1切換子24A,24B、2つ一体の第2切換子25A,25Bと、を有する。
2つの入力端子21A,21Bは、電子制御装置30のマイクロコンピュータ30Aと共通の電源VCC(例えば、5V)にそれぞれ接続している。
2つの入力端子21A,21Bは、電子制御装置30のマイクロコンピュータ30Aと共通の電源VCC(例えば、5V)にそれぞれ接続している。
2つの出力端子22A,22Bは、マイクロコンピュータ30Aの2つの入力ポート(アナログ値検出部)30A-1、30A-2に接続している。
第1切換子24A,24Bは、操作スイッチ20Aと機械的に連動して作動し、入力端子21Aと抵抗配線23Aとを接続し、入力端子21Bと抵抗配線23Cとを接続する第1切換位置(図1に示した切換位置)と、入力端子21Bと抵抗配線23Aとを接続し、入力端子21Bと抵抗配線23Cとを接続する第2切換位置とに切り換わる。
第1切換子24A,24Bは、操作スイッチ20Aと機械的に連動して作動し、入力端子21Aと抵抗配線23Aとを接続し、入力端子21Bと抵抗配線23Cとを接続する第1切換位置(図1に示した切換位置)と、入力端子21Bと抵抗配線23Aとを接続し、入力端子21Bと抵抗配線23Cとを接続する第2切換位置とに切り換わる。
また、第2切換子25A,25Bは、操作スイッチ20Aと機械的に連動して第1切換子24A,24Bと一体に作動し、出力端子22Bと抵抗配線23Aとを接続し、出力端子22Aと抵抗配線23Cとを接続する第1切換位置(図1に示した切換位置)と、出力端子22Bと抵抗配線23Bとを接続し、出力端子22Aと抵抗配線23Dとを接続する第2切換位置とに切り換わる。
つまり、運転者による操作スイッチ20Aの操作に伴って、第2切換子25A,25Bは、出力端子22Bに接続される抵抗配線を抵抗配線23Aと抵抗配線23Bとのいずれかに切り換え、また、出力端子22Aに接続される抵抗配線を抵抗配線23Cと抵抗配線23Dとのいずれかに切り換える。
つまり、運転者による操作スイッチ20Aの操作に伴って、第2切換子25A,25Bは、出力端子22Bに接続される抵抗配線を抵抗配線23Aと抵抗配線23Bとのいずれかに切り換え、また、出力端子22Aに接続される抵抗配線を抵抗配線23Cと抵抗配線23Dとのいずれかに切り換える。
また、抵抗配線23B及び抵抗配線23Dの一端は、第1切換子24A,24Bを介さずに入力端子21Aに接続している。
例えば、操作スイッチ20Aが押されていない状態では、第1切換子24A,24B及び第2切換子25A,25Bは図1に示す切換位置を保持し、操作スイッチ20Aが押されると、第1切換子24A,24B及び第2切換子25A,25Bは一体的に作動し、図1に示す第1切換位置とは逆の第2切換位置に切り換わる。
例えば、操作スイッチ20Aが押されていない状態では、第1切換子24A,24B及び第2切換子25A,25Bは図1に示す切換位置を保持し、操作スイッチ20Aが押されると、第1切換子24A,24B及び第2切換子25A,25Bは一体的に作動し、図1に示す第1切換位置とは逆の第2切換位置に切り換わる。
つまり、操作スイッチ20Aが押されていない状態では、入力端子21A、抵抗配線23A及び出力端子22Bが接続され、また、入力端子21B、抵抗配線23C及び出力端子22Aが接続され、操作スイッチ20Aが押された状態では、入力端子21A、抵抗配線23B及び出力端子22Bが接続され、また、入力端子21A、抵抗配線23D及び出力端子22Aが接続される。
4つの抵抗配線23A,23B,23C,23Dがそれぞれ有する抵抗素子(抵抗器)26A,26B,26C,26Dの抵抗値は、相互に異なる値に設定してある。
4つの抵抗配線23A,23B,23C,23Dがそれぞれ有する抵抗素子(抵抗器)26A,26B,26C,26Dの抵抗値は、相互に異なる値に設定してある。
このため、出力端子22Bからは、抵抗素子26A又は抵抗素子26Bで分圧された電圧が出力され、出力端子22Aからは、抵抗素子26C又は抵抗素子26Dで分圧された電圧が出力され、出力端子22A,22Bからの出力電圧は、操作スイッチ20Aの作動態様(操作スイッチ20Aが押されたか否か)によって切り換わる。
したがって、電子制御装置30(作動態様取得部)は、出力端子22Aからの出力電圧及び/又は出力端子22Bからの出力電圧と、基準電圧との比較に基づき操作スイッチ20Aの作動態様(操作スイッチ20Aが押されたか否か)を求め、求めた作動態様に応じてアクチュエータ10を制御する。
したがって、電子制御装置30(作動態様取得部)は、出力端子22Aからの出力電圧及び/又は出力端子22Bからの出力電圧と、基準電圧との比較に基づき操作スイッチ20Aの作動態様(操作スイッチ20Aが押されたか否か)を求め、求めた作動態様に応じてアクチュエータ10を制御する。
上記のように、スイッチ部20において、操作スイッチ20Aの作動態様で出力電圧が切り換わる系統を2重に設けた冗長系とすることで、2系統のうちの一方に障害が生じても、電子制御装置30は、残る1系統で運転者による操作スイッチ20Aの作動態様を検知できる。
なお、2つの出力端子22A,22Bと、マイクロコンピュータ30Aの2つの入力ポート30A-1、30A-2を接続する出力ライン31-1,31-2とグランドとの間には、抵抗素子32-1,32-2を接続してあり、マイクロコンピュータ30Aが読み込む電圧は、抵抗素子26A,26B,26C,26Dと抵抗素子32-1,32-2との分圧比によって決まる。
なお、2つの出力端子22A,22Bと、マイクロコンピュータ30Aの2つの入力ポート30A-1、30A-2を接続する出力ライン31-1,31-2とグランドとの間には、抵抗素子32-1,32-2を接続してあり、マイクロコンピュータ30Aが読み込む電圧は、抵抗素子26A,26B,26C,26Dと抵抗素子32-1,32-2との分圧比によって決まる。
また、電子制御装置30は、スイッチ部20に流れる待機電流(暗電流)を減らすためにスイッチ部20の入出経路を選択的に遮断する半導体スイッチ部33,34を内部に備え、この半導体スイッチ部33,34のオン(導通)/オフ(非導通)は、マイクロコンピュータ30A(制御部)が制御する。
半導体スイッチ部33は、電源VCCと入力端子21Aとの間に配置したP型MOSFET(Pチャネル型半導体素子)33Aで構成され、図1に示す切換位置での待機状態で、P型MOSFET33Aを非導通(オフ)とすることで、出力端子22Bを経て電圧を出力する系統への入力電圧を遮断する。
半導体スイッチ部33は、電源VCCと入力端子21Aとの間に配置したP型MOSFET(Pチャネル型半導体素子)33Aで構成され、図1に示す切換位置での待機状態で、P型MOSFET33Aを非導通(オフ)とすることで、出力端子22Bを経て電圧を出力する系統への入力電圧を遮断する。
一方、半導体スイッチ部34は、出力端子22Aと入力ポート30A-1とを結ぶ出力ライン31-1(換言すれば、スイッチ部20と作動態様取得部との間)に配置した、P型MOSFET(Pチャネル型半導体素子)34AとN型MOSFET(Nチャネル型半導体素子)34Bとの並列接続回路で構成され、P型MOSFET34A及びN型MOSFET34Bを非導通(オフ)とすることで、出力端子22Aを経由する電圧出力経路を遮断する。
つまり、半導体スイッチ部34は、スイッチ部20の出力電圧のマイクロコンピュータ30A(作動態様取得部)への入力、遮断を切り換える半導体スイッチ部である。
待機状態において半導体スイッチ部33,34の双方を非導通(オフ)に制御すれば、入力端子21Aへの電源電圧の供給が遮断され、かつ、入力端子21Bから出力端子22Aを結ぶ経路での出力が遮断され、スイッチ部20(2系統のスイッチ部20)を介した電流の流れが遮断されるため、待機電流(暗電流)を減らすことができる。
つまり、半導体スイッチ部34は、スイッチ部20の出力電圧のマイクロコンピュータ30A(作動態様取得部)への入力、遮断を切り換える半導体スイッチ部である。
待機状態において半導体スイッチ部33,34の双方を非導通(オフ)に制御すれば、入力端子21Aへの電源電圧の供給が遮断され、かつ、入力端子21Bから出力端子22Aを結ぶ経路での出力が遮断され、スイッチ部20(2系統のスイッチ部20)を介した電流の流れが遮断されるため、待機電流(暗電流)を減らすことができる。
半導体スイッチ部33,34を構成する各MOSFET33A,34A,34Bのゲート端子には、マイクロコンピュータ30Aの出力ポート(出力端子)から出力されるゲート制御信号(ゲート電圧)が直接印加される。
P型MOSFET33A及びP型MOSFET34Aのゲート端子には、マイクロコンピュータ30Aの出力ポート30A-3から出力される第1ゲート制御信号GC1(第1ゲート電圧信号)が直接印加され、N型MOSFET34Bのゲート端子には、マイクロコンピュータ30Aの出力ポート30A-4から出力される第2ゲート制御信号GC2(第2ゲート電圧信号)が直接印加される。
P型MOSFET33A及びP型MOSFET34Aのゲート端子には、マイクロコンピュータ30Aの出力ポート30A-3から出力される第1ゲート制御信号GC1(第1ゲート電圧信号)が直接印加され、N型MOSFET34Bのゲート端子には、マイクロコンピュータ30Aの出力ポート30A-4から出力される第2ゲート制御信号GC2(第2ゲート電圧信号)が直接印加される。
ここで、第2ゲート制御信号GC2は、第1ゲート制御信号GC1とは反転関係にある信号(電圧)である。
マイクロコンピュータ30A(制御部)は、半導体スイッチ部33,34を導通状態(オン状態)とする場合、第1ゲート制御信号GC1をローレベル、第2ゲート制御信号GC2をハイレベルとする。
一方、マイクロコンピュータ30A(制御部)は、半導体スイッチ部33,34を非導通状態(オフ状態)として暗電流を減らす場合、第1ゲート制御信号GC1をハイレベル、第2ゲート制御信号GC2をローレベルとする。
マイクロコンピュータ30A(制御部)は、半導体スイッチ部33,34を導通状態(オン状態)とする場合、第1ゲート制御信号GC1をローレベル、第2ゲート制御信号GC2をハイレベルとする。
一方、マイクロコンピュータ30A(制御部)は、半導体スイッチ部33,34を非導通状態(オフ状態)として暗電流を減らす場合、第1ゲート制御信号GC1をハイレベル、第2ゲート制御信号GC2をローレベルとする。
半導体スイッチ部33を構成するP型MOSFET33Aのソース電圧は、電源VCCの電圧(5V)で一定であるから、P型MOSFET33Aのゲート端子にローレベルの第1ゲート制御信号GC1を印加すれば、電位的にソースよりもゲートが十分に低くなって、P型MOSFET33Aはオン抵抗が十分に小さい導通状態(オン状態)になり、電源VCCの電圧を略そのまま通過させることができる。
一方、半導体スイッチ部34を構成するP型MOSFET34Aのソース電圧は、抵抗素子26C,26Dによって電源VCCの電圧(換言すれば、スイッチ部20の入力電圧)よりも低い電圧になる。
そして、P型MOSFET34Aのゲート端子にローレベルの第1ゲート制御信号GC1を印加したとき、ソース電圧が低いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が高いときほど)P型MOSFET34Aのオン抵抗が上がり、逆に、ソース電圧が高いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が低いときほど)P型MOSFET34Aのオン抵抗が減ることになる。
そして、P型MOSFET34Aのゲート端子にローレベルの第1ゲート制御信号GC1を印加したとき、ソース電圧が低いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が高いときほど)P型MOSFET34Aのオン抵抗が上がり、逆に、ソース電圧が高いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が低いときほど)P型MOSFET34Aのオン抵抗が減ることになる。
また、P型MOSFET34Aのゲート端子にローレベルの第1ゲート制御信号GC1が印加されるとき、N型MOSFET34Bのゲート端子にはハイレベル(5V)の第2ゲート制御信号GC2が印加される。
N型MOSFETの場合、通過させたい電圧であるドレイン電圧よりもゲート端子に印加するゲート電圧を十分に高くする必要が生じる。つまり、図2に示すように、ゲート電圧を十分に高くすることで、オン抵抗が十分に小さい導通状態(オン状態)になり、ドレイン電圧を通過させることができる。
N型MOSFETの場合、通過させたい電圧であるドレイン電圧よりもゲート端子に印加するゲート電圧を十分に高くする必要が生じる。つまり、図2に示すように、ゲート電圧を十分に高くすることで、オン抵抗が十分に小さい導通状態(オン状態)になり、ドレイン電圧を通過させることができる。
しかし、N型MOSFET34Bのドレイン電圧は、抵抗素子26C,26Dによって電源VCCの電圧(5V)よりも低い電圧となる。
そして、N型MOSFETのドレイン電圧が低いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が高いほど)、相対的にゲート電圧がドレイン電圧よりも高くなってN型MOSFETのオン抵抗が下がり、逆に、ドレイン電圧が高いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が低いときほど)、ゲート電圧とドレイン電圧との差が小さくなってN型MOSFETのオン抵抗が上がることになる。
そして、N型MOSFETのドレイン電圧が低いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が高いほど)、相対的にゲート電圧がドレイン電圧よりも高くなってN型MOSFETのオン抵抗が下がり、逆に、ドレイン電圧が高いときほど(出力端子22Aに接続される抵抗素子の抵抗値が低いときほど)、ゲート電圧とドレイン電圧との差が小さくなってN型MOSFETのオン抵抗が上がることになる。
このように、半導体スイッチ部34を構成するP型MOSFET34AとN型MOSFET34Bとは、出力端子22Aの出力電圧の変化に対するオン抵抗の変化傾向が逆になる。
つまり、図3に示すように、スイッチ部20の出力電圧が高くN型MOSFET34Bのオン抵抗が高くなる条件ではP型MOSFET34Aのオン抵抗が十分に小さくなり、逆に、スイッチ部20の出力電圧が低くP型MOSFET34Aのオン抵抗が高くなる条件ではN型MOSFET34Bのオン抵抗が十分に小さくなり、合成抵抗としては、図4に示すように、出力端子22Aの出力電圧変化に対してオン抵抗が小さい値で推移し、出力端子22Aの出力電圧が切り換わっても通過させることが可能である。
つまり、図3に示すように、スイッチ部20の出力電圧が高くN型MOSFET34Bのオン抵抗が高くなる条件ではP型MOSFET34Aのオン抵抗が十分に小さくなり、逆に、スイッチ部20の出力電圧が低くP型MOSFET34Aのオン抵抗が高くなる条件ではN型MOSFET34Bのオン抵抗が十分に小さくなり、合成抵抗としては、図4に示すように、出力端子22Aの出力電圧変化に対してオン抵抗が小さい値で推移し、出力端子22Aの出力電圧が切り換わっても通過させることが可能である。
例えば、半導体スイッチ部34をN型MOSFETで構成する場合、出力端子22Aの出力電圧が高くても通過させるためには、N型MOSFETのゲート電圧を十分に高くする必要があり、そのためには、例えば車載バッテリの電圧VBAT(図2参照。例えば、VBAT=12V)をN型MOSFETのゲート端子に印加する高電圧変換回路を設け、また、N型MOSFETを高耐圧化する必要が生じる。
これに対し、半導体スイッチ部34を、P型MOSFET34AとN型MOSFET34Bとの並列接続回路で構成すれば、N型MOSFET34Bのゲート端子に印加する電圧がマイクロコンピュータ30Aの電源VCCの電圧であっても、出力端子22Aの出力電圧を通過させて、操作スイッチ20Aの作動態様を正しく求めることができる。
これに対し、半導体スイッチ部34を、P型MOSFET34AとN型MOSFET34Bとの並列接続回路で構成すれば、N型MOSFET34Bのゲート端子に印加する電圧がマイクロコンピュータ30Aの電源VCCの電圧であっても、出力端子22Aの出力電圧を通過させて、操作スイッチ20Aの作動態様を正しく求めることができる。
したがって、半導体スイッチ部34をN型MOSFETのみで構成する場合に比べ、コスト及び部品実装面積の抑制を図れる。
なお、半導体スイッチ部34を構成するP型MOSFET34Aとして、N型MOSFET34Bの素子面積よりも大きな素子面積のものを採用することが好ましい。
一般に、P型MOSFET34AとN型MOSFET34Bとの素子面積が同等である場合、P型MOSFET34Aのオン抵抗がN型MOSFET34Bよりも大きくなる傾向があるため、N型MOSFET34Bよりも大きな素子面積のP型MOSFET34Aを採用して合成抵抗を小さく抑える。
なお、半導体スイッチ部34を構成するP型MOSFET34Aとして、N型MOSFET34Bの素子面積よりも大きな素子面積のものを採用することが好ましい。
一般に、P型MOSFET34AとN型MOSFET34Bとの素子面積が同等である場合、P型MOSFET34Aのオン抵抗がN型MOSFET34Bよりも大きくなる傾向があるため、N型MOSFET34Bよりも大きな素子面積のP型MOSFET34Aを採用して合成抵抗を小さく抑える。
図1に示した実施形態において、マイクロコンピュータ30A(制御部)は、第1ゲート制御信号GC1と、第1ゲート制御信号GC1とは反転関係にある第2ゲート制御信号GC2とを出力するが、係る構成に限定されるものではない。
図5に示した第2実施形態では、電子制御装置30は、第2ゲート制御信号GC2(一方のゲート電圧信号)を反転させてP型MOSFET33A,34Aのゲート端子に印加する第1ゲート制御信号GC1(他方のゲート電圧信号)を生成するNOT回路35を備える。
図5に示した第2実施形態では、電子制御装置30は、第2ゲート制御信号GC2(一方のゲート電圧信号)を反転させてP型MOSFET33A,34Aのゲート端子に印加する第1ゲート制御信号GC1(他方のゲート電圧信号)を生成するNOT回路35を備える。
係る構成であれば、マイクロコンピュータ30Aは、第1ゲート制御信号GC1を生成して出力する必要がなく、マイクロコンピュータ30Aの出力端子(出力ポート)の占有を減らし、また、マイクロコンピュータ30Aの処理負荷を減らすことができる。
なお、マイクロコンピュータ30Aが、P型MOSFET33A,34Aのゲート端子に印加する第1ゲート制御信号GC1を出力し、この第1ゲート制御信号GC1を反転させるNOT回路を設け、N型MOSFET34Bのゲート端子に印加する第2ゲート制御信号GC2を、第1ゲート制御信号GC1をNOT回路で反転させて生成することができる。
なお、マイクロコンピュータ30Aが、P型MOSFET33A,34Aのゲート端子に印加する第1ゲート制御信号GC1を出力し、この第1ゲート制御信号GC1を反転させるNOT回路を設け、N型MOSFET34Bのゲート端子に印加する第2ゲート制御信号GC2を、第1ゲート制御信号GC1をNOT回路で反転させて生成することができる。
また、図6に示す第3実施形態のように、半導体スイッチ部33をP型MOSFET33AとN型MOSFET33Bとの並列接続回路で構成し、P型MOSFET33Aのゲート端子に第1ゲート制御信号GC1を印加し、N型MOSFET33Bに第2ゲート制御信号GC2を印加させることができる。
この場合、スイッチ部20の電源Vsの電圧(入力電圧)が、マイクロコンピュータ30Aの電源電圧(例えば、5V)よりも低い電圧であっても、電源Vsの電圧を通過させることができ、高い汎用性を備えることになる。
なお、半導体スイッチ部33をP型MOSFET33AとN型MOSFET33Bとの並列接続回路で構成する場合も、マイクロコンピュータ30Aが、第1ゲート制御信号GC1と第2ゲート制御信号GC2との一方を出力し、他方をNOT回路で生成することができる。
この場合、スイッチ部20の電源Vsの電圧(入力電圧)が、マイクロコンピュータ30Aの電源電圧(例えば、5V)よりも低い電圧であっても、電源Vsの電圧を通過させることができ、高い汎用性を備えることになる。
なお、半導体スイッチ部33をP型MOSFET33AとN型MOSFET33Bとの並列接続回路で構成する場合も、マイクロコンピュータ30Aが、第1ゲート制御信号GC1と第2ゲート制御信号GC2との一方を出力し、他方をNOT回路で生成することができる。
上記実施形態で説明した各技術的思想は、矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて使用することができる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、操作スイッチ20Aは、電動パーキングブレーキの作動/解除を指示するスイッチに限定されず、本願発明は、車両が備える各種の操作スイッチに適用できる。
また、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
例えば、操作スイッチ20Aは、電動パーキングブレーキの作動/解除を指示するスイッチに限定されず、本願発明は、車両が備える各種の操作スイッチに適用できる。
また、上記実施形態では、スイッチ部20は、操作スイッチ20Aの作動態様に応じて出力電圧が変動する系統を2系統備えるが、1系統又は3系統以上であってもよい。
また、上記の複数系統がそれぞれ異なる電源から相互に異なる入力電圧を入力することができる。
また、上記の複数系統がそれぞれ異なる電源から相互に異なる入力電圧を入力することができる。
また、本願発明は、操作スイッチ20Aの作動態様を3パターン以上に判別するシステムにも適用可能である。
また、スイッチ部20の出力電圧から操作スイッチ20Aの作動態様を求める作動態様取得部としての機能を備えるマイクロコンピュータと、半導体スイッチ部33,34を制御するマイクロコンピュータとを個別に備えるシステムとすることができる。
また、スイッチ部20の出力電圧から操作スイッチ20Aの作動態様を求める作動態様取得部としての機能を備えるマイクロコンピュータと、半導体スイッチ部33,34を制御するマイクロコンピュータとを個別に備えるシステムとすることができる。
10…アクチュエータ、20…スイッチ部、20A…操作スイッチ、30…電子制御装置、30A…マイクロコンピュータ(作動態様取得部、制御部)、21A,21B…入力端子、22A,22B…出力端子、23A,23B,23C,23D…抵抗配線、24A,24B…第1切換子、25A,25B…第2切換子、26A,26B,26C,26D…抵抗素子、33,34…半導体スイッチ部、33A,34A…P型MOSFET(Pチャネル型半導体素子)、34B…N型MOSFET(Nチャネル型半導体素子)、35…NOT回路、100…車両用電子装置
Claims (4)
- 入力電圧を操作スイッチの作動態様に応じた所定の出力電圧に変換するスイッチ部と、
前記出力電圧を入力して前記操作スイッチの作動態様を求める作動態様取得部と、
前記出力電圧の前記作動態様取得部への入力、遮断を切り換える半導体スイッチ部と、
前記半導体スイッチ部を制御する制御部と、
を備え、
前記半導体スイッチ部は、Pチャネル型半導体素子とNチャネル型半導体素子とを並列接続してなり、
前記制御部は、前記Pチャネル型半導体素子のゲート端子に第1ゲート電圧を印加し、前記Nチャネル型半導体素子のゲート端子に前記第1ゲート電圧とは反転関係にある第2ゲート電圧を印加する、
車両用電子装置。 - 前記制御部はマイクロコンピュータを含み、
前記マイクロコンピュータの出力ポートは、前記第1ゲート電圧と前記第2ゲート電圧との少なくとも一方を出力する、
請求項1記載の車両用電子装置。 - 前記マイクロコンピュータの出力ポートは、前記第1ゲート電圧と前記第2ゲート電圧とのいずれか一方のゲート電圧を出力し、他方のゲート電圧は前記一方のゲート電圧を入力するNOT回路によって生成する、
請求項2記載の車両用電子装置。 - 前記Pチャネル型半導体素子の素子面積は、前記Nチャネル型半導体素子の素子面積よりも大きい、
請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の車両用電子装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019044527A JP2020150347A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 車両用電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019044527A JP2020150347A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 車両用電子装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2020150347A true JP2020150347A (ja) | 2020-09-17 |
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ID=72429908
Family Applications (1)
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JP2019044527A Pending JP2020150347A (ja) | 2019-03-12 | 2019-03-12 | 車両用電子装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2020150347A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022239361A1 (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル生成装置の電源ユニット |
JP2022174034A (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-22 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル生成装置の電源ユニット |
-
2019
- 2019-03-12 JP JP2019044527A patent/JP2020150347A/ja active Pending
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WO2022239361A1 (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-17 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル生成装置の電源ユニット |
JP2022174034A (ja) * | 2021-05-10 | 2022-11-22 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル生成装置の電源ユニット |
JP7224519B2 (ja) | 2021-05-10 | 2023-02-17 | 日本たばこ産業株式会社 | エアロゾル生成装置の電源ユニット |
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