JP4475232B2 - Electronics - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器に係り、詳しくは複数の内部電源を有する電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device, and more particularly to an electronic device having a plurality of internal power supplies.
一般に、外部から電源供給を受けて動作する電子機器は、外部から受けるノイズを阻止するためのノイズ対策が施されている。そして、外部電源ラインから流入するノイズを阻止する手段として、外部電源と接続する電源入力部付近にチョークコイル、コンデンサ及びツェナーダイオード等を備えるノイズフィルタがある(例えば、特許文献1参照。)。 Generally, electronic devices that operate by receiving power supply from the outside are provided with noise countermeasures for preventing noise received from the outside. As a means for preventing noise flowing in from an external power supply line, there is a noise filter including a choke coil, a capacitor, a Zener diode, and the like in the vicinity of a power input portion connected to an external power supply (see, for example, Patent Document 1).
また、電子機器として複数(例えば、2つ)の内部電源を備えるコントローラがある。図2に示すように、コントローラ41は、第1内部電源42と第2内部電源43とを備えている。第1内部電源42及び第2内部電源43は、それぞれ専用のノイズフィルタ44,45を備えている。ノイズフィルタ44,45は、それぞれチョークコイル44a,45a、コンデンサ44b,44d,45b,45d及びツェナーダイオード44c,45cで構成されている。第1内部電源42は、コントローラ41が外部電源46に接続された状態において、外部スイッチ47及びノイズフィルタ44を介して電源が供給される。そして、待機状態での消費電力を抑えるため、外部スイッチ47がON状態でないときは、外部電源46から電力が供給されないようになっている。第2内部電源43は、外部スイッチ47を介さずに、ノイズフィルタ45及び三端子レギュレータ48を介して外部電源46から電力が常時供給されるようになっている。
前記2つの内部電源を備えたコントローラ41では、第1内部電源42及び第2内部電源43それぞれにノイズフィルタ44,45が設けられている。そして、ノイズフィルタは素子のサイズが大きいため、内部電源毎にノイズフィルタを備えた構成では、コントローラを構成するために広い面積の基板が必要になり、コントローラも大型化する。
In the
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、常時外部電源が供給される内部電源と、外部スイッチがON状態のときに外部電源が供給される内部電源とを備えた電子機器において、電子機器を構成する基板に搭載する部品点数を減らし、基板の面積を狭くして小型化を図ることができる電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an internal power source to which external power is constantly supplied and an internal power source to which external power is supplied when the external switch is in an ON state. An object of the present invention is to provide an electronic device that can be reduced in size by reducing the number of components mounted on a substrate constituting the electronic device and reducing the area of the substrate.
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、外部電源に接続されて使用される電子機器である。そして、前記外部電源から流入するノイズを阻止するためのノイズフィルタと、前記外部電源に電子機器が接続された状態において前記外部電源に接続された外部スイッチのON・OFFに対応してON・OFFが切り換えられるとともに前記ノイズフィルタを介して前記外部電源を供給可能な半導体スイッチとを備えている。また、前記半導体スイッチを介して前記外部電源が供給される少なくとも一つの第1内部電源と、前記外部電源に電子機器が接続された状態において前記ノイズフィルタを介して常に外部電源から電源が供給される少なくとも一つの第2内部電源とを備えている。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an electronic device used by being connected to an external power source. Further, a noise filter for preventing noise flowing in from the external power supply, and ON / OFF corresponding to ON / OFF of the external switch connected to the external power supply in a state where an electronic device is connected to the external power supply And a semiconductor switch capable of supplying the external power via the noise filter. In addition, at least one first internal power source to which the external power source is supplied via the semiconductor switch, and power is always supplied from the external power source via the noise filter in a state where an electronic device is connected to the external power source. And at least one second internal power source.
この発明では、外部電源に電子機器が接続された状態において、外部電源に接続された外部スイッチのON・OFFに対応してON・OFFが切り換えられる半導体スイッチを介して外部電源が供給される第1内部電源と、常に外部電源から電源が供給される第2内部電源とでノイズフィルタが共用される。従って、従来の電子機器と異なり、第1内部電源及び第2内部電源を備えていても、第1内部電源及び第2内部電源毎にノイズフィルタを設ける必要がなく、ノイズフィルタを実装するために必要な基板に搭載する部品点数を減らし、基板の面積を狭くすることができ、電子機器を小型化することができる。 In the present invention, in the state where the electronic device is connected to the external power supply, the external power supply is supplied through the semiconductor switch that is switched ON / OFF in response to the ON / OFF of the external switch connected to the external power supply. A noise filter is shared by one internal power supply and a second internal power supply that is always supplied with power from an external power supply. Therefore, unlike a conventional electronic device, even if the first internal power supply and the second internal power supply are provided, there is no need to provide a noise filter for each of the first internal power supply and the second internal power supply. The number of components to be mounted on a necessary board can be reduced, the area of the board can be reduced, and the electronic apparatus can be miniaturized.
また、請求項1に記載の発明において、前記電子機器はマイクロコンピュータを備えたコントローラであり、前記半導体スイッチは前記外部電源に電子機器が接続された状態において常に外部電源から電源が供給される前記マイクロコンピュータによってON・OFFの制御が行われる。この発明では、マイクロコンピュータが外部スイッチのON・OFF状態を監視するとともに、外部スイッチのON・OFF状態に対応して半導体スイッチのON・OFFの制御が行われる。従って、元々電子機器に備えられるマイクロコンピュータに一部機能を追加することにより容易に構成できる。 In the invention according to claim 1, the electronic device is a controller including a microcomputer, and the semiconductor switch is always supplied with power from an external power source when the electronic device is connected to the external power source. ON / OFF control is performed by the microcomputer. In the present invention, the microcomputer monitors the ON / OFF state of the external switch, and controls the ON / OFF of the semiconductor switch in response to the ON / OFF state of the external switch. Therefore, it can be easily configured by adding some functions to the microcomputer originally provided in the electronic apparatus.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記半導体スイッチはMOSFETである。この発明では、半導体スイッチがMOSFETで構成されているため、バイポーラトランジスタなどの他のトランジスタで構成する場合に比較して、半導体スイッチのON・OFFの応答性が良く、手軽に作成できる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the semiconductor switch is a MOSFET. In the present invention, since the semiconductor switch is constituted by a MOSFET, the semiconductor switch has a good ON / OFF response and can be easily produced as compared with the case where it is constituted by another transistor such as a bipolar transistor.
本発明によれば、常時外部電源が供給される内部電源と、外部スイッチがON状態のときに外部電源が供給される内部電源とを備えた電子機器において、電子機器を構成する基板の面積を狭くして電子機器の小型化を図ることができる。 According to the present invention, in an electronic device including an internal power source to which external power is constantly supplied and an internal power source to which external power is supplied when the external switch is in an ON state, the area of the substrate constituting the electronic device is reduced. The electronic device can be reduced in size by being narrowed.
以下、本発明を電子機器としての車載用のコントローラ、例えば最高車速度を任意の速度で制限することのできるVSCS(Vehicle Speed Control System)用のコントローラに具体化した一実施形態を図1にしたがって説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an in-vehicle controller as an electronic device, for example, a controller for a VSCS (Vehicle Speed Control System) capable of limiting the maximum vehicle speed at an arbitrary speed, will be described with reference to FIG. explain.
図1に示すように、コントローラ11は、第1内部電源12及び第2内部電源13を備えるとともに、外部電源14にコントローラ11が接続された状態において外部電源14から流入するノイズを阻止するためのノイズフィルタ15を備えている。
As shown in FIG. 1, the
コントローラ11は、2個のプラス入力端子16a,16b及び1個のマイナス入力端子16cを備えている。ノイズフィルタ15は、第1内部電源12及び第2内部電源13で共用とするため、コントローラ11の一方のプラス入力端子16a及びマイナス入力端子16c間に接続されている。ノイズフィルタ15は、ツェナーダイオード17、チョークコイル18及びコンデンサ19,24で構成されている。ツェナーダイオード17はカソードがプラス入力端子16a側に接続され、アノードがマイナス入力端子16c側に接続されている。マイナス入力端子16cは接地されている。
The
他方のプラス入力端子16bは、外部スイッチ20を介して外部電源14のプラス端子14aに接続されている。外部スイッチ20は、具体的には例えばイグニッションキースイッチである。コントローラ11内には、外部スイッチ20のON・OFFに対応してON・OFFが切り換えられるように構成されている半導体スイッチ21が設けられている。第1内部電源12は、ノイズフィルタ15及び半導体スイッチ21を介して外部電源14に接続され、外部スイッチ20及び半導体スイッチ21のON状態において外部スイッチ20、ノイズフィルタ15及び半導体スイッチ21を介して外部電源14が供給されるようになっている。
The other
この実施形態では、半導体スイッチ21としてMOSFETが使用されるとともに、MOSFETは、外部電源14にコントローラ11が接続された状態において常に外部電源14から電源が供給されるマイクロコンピュータ22によってON・OFFの制御が行われる。マイクロコンピュータ22は、外部電源14にコントローラ11が接続された状態において常に外部電源14から電源が供給される第2内部電源13に接続されている。
In this embodiment, a MOSFET is used as the
第2内部電源13には、マイクロコンピュータ22の他に、監視用の電子部品が接続されている。マイクロコンピュータ22は、外部スイッチ20のON・OFF状態を監視しており、外部スイッチ20がONになると半導体スイッチ21をON状態に、外部スイッチ20がOFFになると半導体スイッチ21をOFF状態にするように半導体スイッチ21を制御する。
In addition to the
マイクロコンピュータ22は、オペレータが操作するアクセルペダルの開度や車速情報に基いて、スロットルレバーをモータ等の制御によって間接的に制御するようになっている。
The
半導体スイッチ21を構成するMOSFETのドレインはノイズフィルタ15の出力部に接続され、MOSFETのソースが第1内部電源12の入力端子に接続されている。そして、マイクロコンピュータ22からの制御信号に基づいて図示しない駆動回路を介してMOSFETのゲートに制御信号が出力される。
The drain of the MOSFET constituting the
第2内部電源13は、三端子レギュレータ25の出力端子25bに接続されている。三端子レギュレータ25は入力端子25aがノイズフィルタ15の出力部に接続されるとともに、グランド端子25cがマイナス入力端子16cに接続されている。三端子レギュレータ25の入力端子25aと出力端子25bとの間には、カソードが入力端子25aに接続される状態でダイオード26が接続されている。三端子レギュレータ25の入力側及び出力側にはコンデンサ27,28が並列に接続され、コンデンサ28と並列に電解コンデンサ29が接続されている。また、電解コンデンサ29と並列にツェナーダイオード30が接続されている。
The second
次に前記のように構成されたコントローラ11の作用を説明する。
コントローラ11はプラス入力端子16aが外部電源14のプラス端子14aに接続され、プラス入力端子16bが外部スイッチ20を介して外部電源14のプラス端子14aに接続され、かつマイナス入力端子16cが外部電源14のマイナス端子14bに接続された状態で使用される。
Next, the operation of the
The
コントローラ11が外部電源14に接続された状態では、第2内部電源13にはノイズフィルタ15及び三端子レギュレータ25を介して常に電源が供給される状態になる。電源がノイズフィルタ15を介して供給されるため、チョークコイル18及びコンデンサ19,24の作用により、外部電源14からの高周波ノイズの流入が阻止される。また、外部電源14から過電圧が供給された場合、ツェナーダイオード17の作用により、ツェナーダイオード17の接続点より下流側にはツェナーダイオード17の設定電圧以下の電圧が供給されるようになる。また、外部電源14から突入電流が流入した場合はチョークコイル18の作用により、突入電流が下流に流れるのが抑制される。
When the
コントローラ11の待機状態、即ち、外部スイッチ20がOFF状態においては、第2内部電源13にのみ外部電源14から電源が供給される。第2内部電源13には、外部スイッチ20がON状態になった時、コントローラ11を直ちに使用状態とすることができるようにするために必要な電子部品及びマイクロコンピュータ22のみが接続されているため、待機状態における消費電力を抑えることができる。
In the standby state of the
また、外部スイッチ20がON状態になると、マイクロコンピュータ22が半導体スイッチ21をON状態にする指令信号を出力し、半導体スイッチ21がON状態になり、第1内部電源12に外部電源14から電源が供給される。電源は三端子レギュレータ25で所定の電圧に安定化されて供給される。そして、マイクロコンピュータ22からの指令により、各作動部が制御される。
When the
この実施の形態では以下の効果を有する。
(1)外部電源14にコントローラ11が接続された状態において、外部電源14に接続された外部スイッチ20のON・OFFに対応してON・OFFが切り換えられる半導体スイッチ21を介して外部電源14が供給される第1内部電源12と、常に外部電源14から電源が供給される第2内部電源13とでノイズフィルタ15が共用される。従って、従来のコントローラと異なり、第1内部電源12及び第2内部電源13を備えていても、第1内部電源12及び第2内部電源13毎にノイズフィルタ15を設ける必要がなく、ノイズフィルタ15を実装するために必要な基板の面積を狭くすることができ、コントローラ11を小型化することができる。
This embodiment has the following effects.
(1) When the
(2)半導体スイッチ21は、外部電源14にコントローラ11が接続された状態において常に外部電源14から電源が供給されるマイクロコンピュータ22によってON・OFFの制御が行われる。従って、コントローラ11に元々装備されているマイクロコンピュータ22に半導体スイッチ21のON・OFF制御機能を追加することにより容易に構成できる。
(2) The
(3)半導体スイッチ21がMOSFETで構成されているため、バイポーラトランジスタなどの他のトランジスタで構成する場合に比較して、半導体スイッチ21のON・OFFの応答性が良く、手軽に作成できる。
(3) Since the
(4)車載用の電子機器は特に小型化の要望が強いが、車載用のコントローラ11に具体化することにより、小型化の要望に答えることができる。
(5)フォークリフトにおいて、最高車速度を任意の速度で制限するVSCS機能を装備する際、コントローラ11が小型化できるためコントローラ11の設置スペースの自由度が高くなる。
(4) Although there is a strong demand for miniaturization of in-vehicle electronic devices, the demand for miniaturization can be answered by being embodied in the in-
(5) When a forklift is equipped with a VSCS function for limiting the maximum vehicle speed at an arbitrary speed, the
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 半導体スイッチ21は、MOSFETに限らず、他のトランジスタ、例えば、バイポーラトランジスタ、静電誘導トランジスタ、IGBT(Insuiated Gate Bipolar Transistor )であってもよい。しかし、スイッチのON・OFF時の応答性が良い点、手軽に作成できる点からMOSFETが好ましい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
The
○ 半導体スイッチ21としてトランジスタに限らず、SSR(ソリッドステートリレー)や、光MOSリレー等の半導体無接点リレーを使用してもよい。
○ 半導体スイッチ21は、マイクロコンピュータ22からの指令により、ON・OFF制御される構成に限らず、外部スイッチ20のON・OFFに対応して直接ON・OFFが切り換えられる構成としてもよい。例えば、半導体スイッチ21としてMOSFETを使用した場合、ドレインはノイズフィルタ15の出力部に接続し、ソースは第1内部電源12の入力端子に接続し、ゲートはプラス入力端子16bに接続する。
The
The
○ 内部電源の数は2つに限らず3つ以上の内部電源を備えた電子機器に適用してもよい。即ち、内部電源を複数有する電子機器において、少なくとも一つの内部電源は外部スイッチと連動してON・OFFの切り換えが可能な半導体スイッチを介して電源が供給される第1内部電源であり、少なくとも一つの内部電源は常に外部電源から電源が供給される状態の第2内部電源である電子機器に適用してもよい。 ○ The number of internal power supplies is not limited to two, but may be applied to electronic devices having three or more internal power supplies. That is, in an electronic device having a plurality of internal power supplies, at least one internal power supply is a first internal power supply that is supplied with power through a semiconductor switch that can be switched ON / OFF in conjunction with an external switch. The two internal power supplies may be applied to an electronic device that is the second internal power supply in a state where power is always supplied from the external power supply.
○ 車載用の電子機器はフォークリフトにおけるVSCS用コントローラに限らず、例えばオペレータが運転席を離れた時の安全性を高める機能を果たすためのシステムであるOPS(Operator Presence Sensing )用のコントローラに適用しても良い。 ○ In-vehicle electronic devices are not limited to VSCS controllers in forklifts. For example, they can be applied to OPS (Operator Presence Sensing) controllers, which are systems that enhance safety when an operator leaves the driver's seat. May be.
○ 車載用の電子機器に限らず、例えば定置用の機械の制御装置に適用してもよい。
以下の技術的思想(発明)は前記実施形態から把握できる。
(1)前記電子機器は車載用のコントローラである。
○ The present invention is not limited to an on-vehicle electronic device, and may be applied to, for example, a control device for a stationary machine.
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) before Symbol electronic devices is a controller for the vehicle.
(2)前記技術的思想(1)に記載の発明において、前記コントローラはフォークリフトにおける最高車速度を任意に制御するコントローラである。
(3)前記技術的思想(1)に記載の発明において、前記コントローラはオペレータの離席と関連して作動部の作動を制御するコントローラである。
(2) In the invention described in the technical idea (1), the controller is a controller that arbitrarily controls the maximum vehicle speed in the forklift.
(3) In the invention described in the technical idea (1), the controller is a controller that controls the operation of the operation unit in association with the leaving of the operator.
11…電子機器としてのコントローラ、12…第1内部電源、13…第2内部電源、14…外部電源、15…ノイズフィルタ、20…外部スイッチ、21…半導体スイッチ、22…マイクロコンピュータ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記外部電源から流入するノイズを阻止するためのノイズフィルタと、
前記外部電源に電子機器が接続された状態において前記外部電源に接続された外部スイッチのON・OFFに対応してON・OFFが切り換えられるとともに前記ノイズフィルタを介して前記外部電源を供給可能な半導体スイッチと、
前記半導体スイッチを介して前記外部電源が供給される少なくとも一つの第1内部電源と、
前記外部電源に電子機器が接続された状態において前記ノイズフィルタを介して常に外部電源から電源が供給される少なくとも一つの第2内部電源と
を備え、
前記電子機器はマイクロコンピュータを備えたコントローラであり、前記半導体スイッチは前記外部電源に電子機器が接続された状態において常に外部電源から電源が供給される前記マイクロコンピュータによってON・OFFの制御が行われる電子機器。 An electronic device used by being connected to an external power source,
A noise filter for preventing noise flowing in from the external power source;
A semiconductor that can be turned ON / OFF in response to ON / OFF of an external switch connected to the external power supply in a state where an electronic device is connected to the external power supply and that can supply the external power supply via the noise filter A switch,
At least one first internal power source to which the external power source is supplied via the semiconductor switch;
Including at least one second internal power source to which power is always supplied from the external power source via the noise filter in a state where an electronic device is connected to the external power source ,
The electronic device is a controller including a microcomputer, and the semiconductor switch is controlled to be turned on and off by the microcomputer, which is always supplied with power from the external power source in a state where the electronic device is connected to the external power source. Electronics.
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