JP5689767B2 - 電子機器の電源回路 - Google Patents
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Description
また、給電状態切替手段によって、負荷への給電のみならず、クロックモジュールへの給電も遮断することができるため、更に消費電力を低減することができるようになる。なお、振動センサからの検出結果に基づいて給電状態切替手段が負荷及びクロックモジュールへの給電を開始することとすれば、電子機器が振動し始めたときに、負荷の駆動及びクロックモジュールの計時動作を開始することができるため、それらを適切に動作させることができる。
さらに、負荷及びクロックモジュールへの給電及び給電の遮断を容易に行うことができる。
以下、本発明にかかる電子機器の電源回路を車両の電子キーシステムの携帯機に適用した第1の実施形態について図1〜図4を参照して説明する。はじめに、図1及び図2を参照して、車両の電子キーシステムの概要について説明する。
図2に示すように、携帯機1には、車両2から送信される無線信号を受信する受信回路10、及び車両2に対して無線信号を送信する送信回路11が設けられている。また、携帯機1には、電池などの電源用のバッテリ12の電圧を検出する電圧センサ13が設けられている。そして、受信回路10を介して受信される無線信号の処理、並びに送信回路11からの無線信号の送信制御が、マイクロコンピュータを中心に構成された携帯機制御装置14を通じて行われる。携帯機制御装置14は、車両2から送信されるリクエスト信号を受信回路10を介して受信すると、識別コード(IDコード)を含む応答信号を送信回路11から送信する。また、携帯機制御装置14は、車両2から送信されるバッテリ電圧要求信号を受信すると、電圧センサ13を通じてバッテリ12の電圧を検出するとともに、検出したバッテリ12の電圧情報を含むバッテリ電圧信号を送信回路11から送信する。なお、携帯機1には、バッテリ12から、負荷としての各種電子部品15への給電を制御する電源回路30が設けられている。
まず、車載制御装置23は、車両が駐車状態であるとき、車外送信装置20から車外通信エリアAにリクエスト信号を所定の周期で送信する。ここで、携帯機1を所持したユーザが乗車しようとして車外通信エリアAに進入したとすると、車外送信装置20から送信されたリクエスト信号が携帯機1によって受信されて、携帯機1から応答信号が送信される。このとき、車載制御装置23は、携帯機1から送信された応答信号を受信装置22を介して受信すると、同応答信号に含まれるIDコードに基づいて携帯機1の認証を行い、当該認証が成立した場合には車両ドアを解錠する。
例えばユーザが車両2を運転しようとして、静置されていた携帯機1を手に取って歩き出したとすると、ユーザが携帯機1を手に取った時刻t1で携帯機1が振動し始める。このため、図4(a)に示すように、時刻t1で振動センサ31からローパルスが出力される。このとき、図4(b)に示すように、時刻t2でクロックモジュール32の入力端子32aに所定時間以上のローパルスが入力されると、図4(c)に示すように、クロックモジュール32が計時動作を開始する。またこのとき、図4(d)に示すように、クロックモジュール32が出力端子32bからハイインピーダンスの割り込み出力(第1の割り込み出力)を行うため、図4(e)に示すように、MOSトランジスタFET1がオン状態となって、電子部品15への給電が開始される。
以上説明したように、本実施形態にかかる電源回路によれば、以下のような効果が得られるようになる。
次に、本発明にかかる電子機器の電源回路を車両の電子キーシステムの携帯機に適用した第2の実施形態について説明する。
また、この電源回路30には、電子部品15及びクロックモジュール32の共通の給電経路中に設けられて両者への給電を断続させる第1のスイッチング素子としてのPチャンネルMOSトランジスタFET3が設けられている。また、電源回路30には、MOSトランジスタFET3のゲート端子に接続されて、オン/オフ駆動によりMOSトランジスタFET3をオン/オフさせる第2のスイッチング素子としてのNチャンネルMOSトランジスタFET2が設けられている。このMOSトランジスタFET2のゲート端子には、ダイオードD1、及びフィルタ手段としてのハイパスフィルタ33を介して振動センサ31の出力端子31cが電気的に接続されている。これにより、振動センサ31の出力端子31cからハイレベルの電圧が出力されることにより、MOSトランジスタFET2がオンされるようになっている。また、例えば振動センサ31がオン状態に維持されて、その出力端子31cからハイレベルの電圧が連続的に出力されるようになった場合、振動センサ31の出力端子31cから出力される電圧はMOSトランジスタFET2に印加されず、振動センサ31の出力がローレベルからハイレベルになった場合、振動センサ31の出力が一定時間だけMOSトランジスタFET2のゲート端子に印加されるようになっている。一方、MOSトランジスタFET2のゲート端子には、クロックモジュール32の出力端子32bが電気的に接続されるとともに、抵抗R3及びMOSトランジスタFET3を介してバッテリ12も接続されている。なお本実施形態では、MOSトランジスタFET2及びFET3が給電状態切替手段となっている。
例えばユーザが車両2を運転しようとして、静置されていた携帯機1を手に取って歩き始めたとすると、ユーザが携帯機1を手に取った時刻t10で携帯機1が振動し始める。このため、図6(a)に示すように、時刻t10で振動センサ31からハイレベルの電圧が出力される。よって、図6(e)に示すように、MOSトランジスタFET2がオン状態となるため、図6(f)に示すように、MOSトランジスタFET3もオン状態となる。これにより、電子部品15及びクロックモジュール32への給電が開始される。なおこのとき、図6(d)に示すように、クロックモジュール32は出力端子32bからハイインピーダンスの割り込み出力(第1の割り込み出力)を行う。また、先の図5に示すように、MOSトランジスタFET3が一旦オン状態となると、バッテリ12の電圧が抵抗R3を介してMOSトランジスタFET2のゲート端子に印加されるため、MOSトランジスタFET2がオン状態に保持される。よって、クロックモジュール32及び電子部品15への給電が継続される。
(3)電子部品15及びクロックモジュール32の共通の給電経路中にMOSトランジスタFET3を設けた上で、同MOSトランジスタFET3をオン/オフさせることで、電子部品15及びクロックモジュール32への給電及び給電の遮断を行うこととした。また、振動センサ31及びクロックモジュール32の出力に基づいてオン/オフされるMOSトランジスタFET2を設けた上で、同MOSトランジスタFET2のオン/オフ駆動を通じてMOSトランジスタFET3をオン/オフさせることとした。これにより、電子部品15への給電のみならず、クロックモジュール32への給電も遮断することができるため、消費電力を更に低減することができるようになる。また、携帯機1が振動し始めたときに電子部品15の駆動及びクロックモジュール32の計時動作を開始することができるため、それらを適切に動作させることもできる。
次に、本発明にかかる電子機器の電源回路を車両の電子キーシステムの携帯機に適用した第3の実施形態について説明する。
例えばユーザが車両2を運転しようとして、静置されていた携帯機1を手に取って歩き始めたとすると、ユーザが携帯機1を手に取った時刻t20で携帯機1が振動し始める。このため、図8(a)に示すように、時刻t20で振動センサ31からローレベルの電圧が出力される。よって、図8(e)に示すように、MOSトランジスタFET4がオン状態となるため、電子部品15及びクロックモジュール32への給電が開始される。なおこのとき、図8(d)に示すように、クロックモジュール32は出力端子32bからローレベルの電圧の割り込み出力(第1の割り込み出力)を行うため、図8(e)に示すように、時刻t20以降、MOSトランジスタFET4がオン状態に保持される。すなわち、クロックモジュール32及び電子部品15への給電が継続される。
(6)電子部品15及びクロックモジュール32の共通の給電経路中にMOSトランジスタFET4を設けた上で、同MOSトランジスタFET4をオン/オフさせることで、電子部品15及びクロックモジュール32への給電及び給電の遮断を行うこととした。また、クロックモジュール32の割り込み出力に基づいてMOSトランジスタFET4をオン/オフさせることとした。これにより、先の第2の実施形態の電源回路30と比較して素子数を低減することができるため、構造の簡素化を図ることができるようになる。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記第2の実施形態では、振動センサ31のチャタリングの影響を抑制すべく、振動センサ31とクロックモジュール32との間にローパスフィルタ34を設けることとしたが、同様の構成を第1及び第3の実施形態において採用してもよい。
・クロックモジュール32については、規定時間Tを可変設定できる構成としてもよい。さらに、ユーザの車両2の使用パターンを学習して自動的に規定時間Tを最適な時間に設定する構成としてもよい。上記各実施形態では、車室内での乏しい振動検出能力を考慮して規定時間Tを数時間程度に予め設定することとしたが、ユーザによっては、規定時間Tを短くすることにより更に消費電力を低減したいというニーズも想定されるため、これらの構成を採用することは有効である。また、ユーザが規定時間Tを自由に変更することができるため、設計の自由度が向上するようになる。なおこの場合、時間設定については、携帯機制御装置14とのSPI等の通信を利用して行ってもよい。また、上述したクロックモジュール32の規定時間Tのハード設定を携帯機制御装置14を通じて行うようにしてもよい。
・上記各実施形態に記載した電源回路30を一体に集積化してチップとしてもよい。これにより、電源回路30の携帯機1への実装が容易となる。
次に、上記各実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
(イ)電子機器の電源回路において、前記振動センサは、導電性の可動部と、同可動部と所定の間隙を隔てて配置される固定電極とを有して、前記電子機器の振動に基づき前記可動部が動作して前記固定電極に接触することで前記所定の電圧を出力する機械式接点構造からなるものであること。同構成によるように、振動センサとして機械接点式の振動センサを用いることとすれば、振動センサに電源やグランドを電気的に接続するだけで、振動センサから所定の電圧を出力することができる。このため、振動センサの使用電力を低減することができるため、電子機器の消費電力を低減することができるようになる。
Claims (3)
- 電子機器の振動を検出する振動センサと、
同振動センサから出力される検出結果に基づいて第1の割り込み出力を行うとともに、計時動作を開始して且つ、同計時動作中に前記検出結果が入力される都度、それまでに計時された時間をリセットしつつ、前記計時動作を通じて計時された時間が規定時間に達することをもって第2の割り込み出力を行うクロックモジュールと、
前記電子機器に搭載された負荷の給電経路中に設けられて、前記クロックモジュールが前記第1の割り込み出力を行っているとき、前記負荷への給電を行うとともに、前記クロックモジュールが前記第2の割り込み出力を行っているとき、前記負荷への給電を遮断する給電状態切替手段と
を備え、
前記給電状態切替手段は、前記負荷及び前記クロックモジュールの共通の給電経路中に設けられて、前記負荷への給電を行う際に前記クロックモジュールへの給電を行うとともに、前記負荷への給電を遮断する際に前記クロックモジュールへの給電を遮断して且つ、前記振動センサからの前記検出結果に基づいて前記負荷及び前記クロックモジュールへの給電を開始するものであり、
さらに、前記給電状態切替手段は、前記負荷及び前記クロックモジュールの共通の給電経路中に設けられて、オン状態であるときに前記負荷及び前記クロックモジュールへの給電を行うとともに、オフ状態であるときに前記負荷及び前記クロックモジュールの給電経路を遮断する第1のスイッチング素子と、オン/オフ駆動により前記第1のスイッチング素子をオン/オフさせる第2のスイッチング素子からなるものであって、
同第2のスイッチング素子は、前記振動センサからの前記検出結果に基づいてオン状態となって前記第1のスイッチング素子をオンさせるとともに、前記クロックモジュールが前記第1の割り込み出力を行っている期間はオン状態を維持して前記第1のスイッチング素子をオン状態に保持して且つ、前記クロックモジュールが前記第2の割り込み出力を行っている期間はオフ状態を維持して前記第1のスイッチング素子をオフ状態に保持するものであることを特徴とする電子機器の電源回路。 - 前記振動センサと前記給電状態切替手段との間には、前記振動センサから出力される電圧を一定時間だけ前記給電状態切替手段に入力させるフィルタ手段が設けられてなる
請求項1に記載の電子機器の電源回路。 - 前記クロックモジュールは、前記規定時間を可変設定できる構成からなる
請求項1又は2に記載の電子機器の電源回路。
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