JP5708334B2 - マイコン搭載装置 - Google Patents

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本発明は、マイコン(マイクロコンピュータ)にリセットをかける技術に関するものである。
マイコンのパワーオンリセットを行う回路として、コンデンサ(C)と抵抗(R)の時定数を利用したCRタイマ式のリセット回路がある。
ここで、この種のリセット回路を備えたマイコン搭載装置としての電子制御装置の構成例と作用について、図4を用い説明する。
図4(A)に例示する電子制御装置100は、自動車のバッテリ11を外部電源としており、そのバッテリ11の電圧(詳しくは、バッテリ11のプラス端子の電圧であり、以下、バッテリ電圧という)Vbatが外部電源電圧として供給されるものである。
そして、その電子制御装置100は、バッテリ11のプラス端子に常時接続されている電線13に接続される電源端子14と、バッテリ11のマイナス端子に常時接続されている電線15に接続されるグランド端子16と、電源端子14に接続されている電源入力ライン17と、その電源入力ライン17を介して供給されるバッテリ電圧Vbatから、該バッテリ電圧Vbatよりも低い一定の電源電圧VS(この例では5V)を生成して出力する電源回路19と、電源回路19から出力される電源電圧VSを受けて動作するマイコン21と、マイコン21にパワーオンリセットをかけるリセット回路23とを備えている。
そして、リセット回路23は、一端に電源電圧VSが供給され他端がマイコン21のリセット端子25に接続されたプルアップ抵抗27と、マイコン21のリセット端子25を0Vのグランドラインに接続することにより、そのリセット端子25にローアクティブのリセット信号を与えるリセット信号出力回路29とからなる。尚、電子制御装置100におけるグランドラインは、グランド端子16及び電線15を介して、バッテリ11のマイナス端子に接続されている。
リセット信号出力回路29は、エミッタに電源電圧VSが供給されるPNPトランジスタ31と、PNPトランジスタ31のエミッタとベースとの間に接続された抵抗32と、PNPトランジスタ31のベースに一端が接続された抵抗33と、その抵抗33の他端とグランドラインとの間に接続されたタイマ用のコンデンサ34と、PNPトランジスタ31のコレクタに一端が接続された抵抗35と、その抵抗35の他端にベースが接続され、エミッタがグランドラインに接続され、コレクタがプルアップ抵抗27の電源電圧VS側とは反対側に接続されたNPNトランジスタ36と、そのNPNトランジスタ36のエミッタとベースとの間に接続された抵抗37とを備えている。
そして、このような電子制御装置100では、バッテリ11が自動車に接続されると(詳しくは、自動車におけるバッテリターミナルに接続されると)、電源端子14が電線13を介してバッテリ11のプラス端子に接続されると共に、グランド端子16が電線15を介してバッテリ11のマイナス端子に接続される。
すると、図4(B)に示すように、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が開始されて、その電源入力ライン17の電圧VBが、0Vからバッテリ電圧Vbatへと立ち上がる。また、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が開始されると、電源回路19の出力電圧である電源電圧VSが、0Vから上昇して5Vになる。
ここで、リセット信号出力回路29において、電源電圧VSが0Vから上昇し始めた直後では、PNPトランジスタ31のエミッタ・ベース間と抵抗33を介してコンデンサ34が充電される。このため、コンデンサ34は、PNPトランジスタ31のエミッタ・ベース間の電流(即ち、ベース電流)によって充電される。そして、PNPトランジスタ31にベース電流が流れることにより、該PNPトランジスタ31がオンして、NPNトランジスタ36もオンするため、マイコン21のリセット端子25がグランドラインに接続される。よって、マイコン21はリセット状態になる。
そして、コンデンサ34の充電が進み、そのコンデンサ34の電圧(抵抗33側の端子の電圧)が、「VS−0.7V」程度になると、PNPトランジスタ31にベース電流が流れなくなって該PNPトランジスタ31がオフし、それに伴い、NPNトランジスタ36もオフする。すると、マイコン21のリセット端子25の電圧Vresがプルアップ抵抗27の存在によって電源電圧VSとなり、その時点でマイコン21のリセットが解除され、マイコン21が動作を開始することとなる。
このように、リセット信号出力回路29は、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が開始されて電源回路19からの電源電圧VSが上昇し始めたときから、コンデンサ34の充電電圧がPNPトランジスタ31をオフさせることとなる電圧となるまでの所定時間Tsの間、マイコン21のリセット端子25をグランドラインに接続して、マイコン21をリセット状態にすることにより、マイコン21にパワーオンリセットをかけている。そして、コンデンサ34の静電容量や抵抗32,33の抵抗値は、電源電圧VSが上昇し始めて目標の5Vになるまでの時間よりも上記所定時間Ts(即ち、パワーオンリセット時間)の方が長くなるように設定されている。
尚、例えば特許文献1には、電源投入時から一定時間が経過するまでリセット信号の論理レベルをローにするリセット信号生成回路が記載されている。
特開平11−143558号公報
ところで、図4の電子制御装置100におけるリセット回路23は、パワーオンリセット専用の回路であるため、自動車からバッテリ11が外された場合であって、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が遮断された場合には、マイコン21に対して適切にリセットをかけることができない。
具体的に説明すると、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が遮断されたなら、図4(B)における右半分に示すように、電源入力ライン17の電圧VBがバッテリ電圧Vbatから0Vへと立ち下がることとなり、それに伴い、電源回路19の出力電圧である電源電圧VSが5Vから0Vへと徐々に低下していく。尚、図4(A)に示すように、一般に、電源電圧VSのラインとグランドラインとの間には、電源電圧VSがノイズ等の影響で変動しないようにするために、静電容量が比較的大きいコンデンサ41が接続される。このため、図4(B)では、電源入力ライン17の電圧VBが0Vになった頃から、電源電圧VSが5Vから低下し始めるように表している。
そして、このような電源電圧VSの下降時において、コンデンサ34は放電されるだけでPNPトランジスタ31にベース電流は流れないため、該PNPトランジスタ31とNPNトランジスタ36はオンしない。よって、マイコン21のリセット端子25の電圧Vresは、電源電圧VSと同じままであり、その電源電圧VSと一緒に低下していく。
このため、マイコン21は、電源電圧VSが低下していく過程でリセットされることなく自然に動作を停止する(動作不能になる)が、電源電圧VSが、マイコン21の最低動作電圧(即ち、マイコン21の正常動作が保証されている電源電圧VSの最低値)Vminを下回ってから0Vに至るまでの期間は、マイコン21の動作が不定となる。つまり、その期間は、マイコン21が正常に動作するか否か分からない動作不定期間となる。
そして、その動作不定期間において、マイコン21は、どのように動作するか分からないため、例えば、データ書き換え可能な不揮発性メモリ内の保存対象データを破壊してしまったり、マイコン21の周辺素子に悪影響を与えるような出力をしてしまったりする可能性がある。
そこで、本発明は、マイコン搭載装置のマイコンにパワーオンリセットをかけるリセット回路において、そのマイコン搭載装置への外部電源電圧の供給が遮断された場合にも、マイコンにリセットをかけて該マイコンの誤動作を防止できるようにすることを目的としている。
第1発明のリセット回路が用いられるマイコン搭載装置は、外部電源の電圧である外部電源電圧が供給される電源入力ラインと、その電源入力ラインを介して供給される外部電源電圧から、該外部電源電圧よりも低い内部電源電圧を生成して出力する電源回路と、その電源回路から出力される内部電源電圧を受けて動作するマイコンとを備えている。
そして、第1発明のリセット回路は、そのマイコン搭載装置において、マイコンをリセットするために設けられるものであり、一端に内部電源電圧が供給され、他端がマイコンのリセット端子に電気的に接続されたプルアップ抵抗と、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が開始されて電源回路から出力される内部電源電圧が上昇し始めたときから所定時間の間、マイコンのリセット端子を0Vのグランドラインに接続して、マイコンをリセット状態にすることにより、該マイコンにパワーオンリセットをかけるリセット信号出力回路と、を備えている。
そして特に、第1発明のリセット回路では、内部電源電圧とプルアップ抵抗の前記一端との間にスイッチング素子が設けられており、そのスイッチング素子がオンすることで、プルアップ抵抗の前記一端に内部電源電圧が供給されるようになっている。更に、プルアップ抵抗の前記一端とグランドラインとの間には、プルダウン抵抗が接続されている。
そして、このリセット回路は、駆動手段を備えており、その駆動手段は、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が開始されると前記スイッチング素子をオンし、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が遮断された場合には、電源回路から出力される内部電源電圧がマイコンの最低動作電圧にまで低下するよりも前に、スイッチング素子をオフする。
このようなリセット回路によれば、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が開始されて電源回路から出力される内部電源電圧が上昇し始めたときから所定時間の間、マイコンをリセット状態にするパワーオンリセットを行うだけでなく、マイコン搭載装置への外部電源電圧の供給が遮断された場合にも、マイコンに適切にリセットをかけて該マイコンの誤動作を防止することができる。なぜなら、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が遮断された場合には、内部電源電圧がマイコンの最低動作電圧にまで低下するよりも前に、スイッチング素子がオフして、マイコンのリセット端子の電圧がプルダウン抵抗によって0V(=グランドラインの電位)となるため、内部電源電圧がマイコンの最低動作電圧に到達するよりも前に、マイコンへのリセットを開始して、マイコンの動作不定期間を無くすことができるからである。
また、このリセット回路によれば、プルアップ抵抗とリセット信号出力回路とからなるパワーオンリセット専用回路に対して、スイッチング素子、プルダウン抵抗及び駆動手段を追加するだけで、上記効果を得ることができる。よって、例えばリセット信号出力回路がIC化されていても、このリセット回路の構成を容易に適用することができる。
次に、第2発明のリセット回路では、第1発明のリセット回路において、駆動手段は、電源入力ラインの電圧によってスイッチング素子をオンさせるものであると共に、電源入力ラインの電圧が所定値以下になるとスイッチング素子をオンさせることが不能になるものである。そして、このリセット回路が設けられるマイコン搭載装置では、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が遮断されると、電源回路から出力される内部電源電圧がマイコンの最低動作電圧にまで低下するよりも前に、電源入力ラインの電圧が前記所定値以下に低下するようになっている。
このリセット回路によれば、駆動手段は、電源入力ラインの電圧によってスイッチング素子をオンさせるようになっていれば良く、スイッチング素子のオフを積極的に行うための構成を備える必要がないため、その駆動手段の構成を簡単なものにすることができる。
次に、第3発明のリセット回路では、第2発明のリセット回路において、スイッチング素子は、MOSFETである。そして、駆動手段は、電源入力ラインの電圧をスイッチング素子(MOSFET)のゲートに供給することにより、該スイッチング素子をオンさせるものである。
この構成によれば、スイッチング素子として、MOSFETを用いるため、バイポーラトランジスタを用いる場合よりも、そのスイッチング素子をオンさせるための消費電流を小さくすることができる。特に、マイコンをスリープ状態にしているときのマイコン搭載装置における消費電流(いわゆる暗電流)を低減するのに有利である。
一方、第4発明のマイコン搭載装置は、外部電源の電圧である外部電源電圧が供給される電源入力ラインと、その電源入力ラインを介して供給される外部電源電圧から、該外部電源電圧よりも低い内部電源電圧を生成して出力する電源回路と、その電源回路から出力される内部電源電圧を受けて動作するマイコンとを備えている。そして更に、マイコンをリセットするためのリセット回路として、第1〜第3発明のリセット回路を備えている。このため、第1〜第3発明のリセット回路について述べた効果を得ることができる。
次に、第5発明のマイコン搭載装置では、第4発明のマイコン搭載装置において、外部電源は、車両のバッテリであり、電源入力ラインには、バッテリのプラス端子に常時接続されている第1電線を介して、バッテリの電圧であるバッテリ電圧が外部電源電圧として供給されるようになっている。
そして、このマイコン搭載装置は、前記電源回路を第1電源回路として備えると共に、前記マイコンを第1マイコンとして備え、更に、車両がイグニッションオンの状態である場合に、第1電線とは別の第2電線を介してバッテリ電圧が供給されるようになっており、しかも、第2電源回路と第2マイコンとを備えている。そして、第2電源回路は、第2電線を介して供給されるバッテリ電圧から、第1電源回路が出力する内部電源電圧と同じ電圧値の電源電圧を生成して出力する。また、第2マイコンは、第2電源回路から出力される電源電圧を受けて動作する。
そして更に、このマイコン搭載装置において、リセット回路におけるプルアップ抵抗の前記一端には、第2電源回路から出力される電源電圧がダイオードを介して供給される。
この構成によれば、第1電線を介して外部電源電圧としてのバッテリ電圧が供給されていると共に、第2電線を介してもバッテリ電圧が供給されている場合(即ち、車両がイグニッションオンの状態である場合)に、もしスイッチング素子がノイズによってオフしたとしても、プルアップ抵抗の一端には、ダイオードを介して、第2電源回路からの電源電圧が供給されているため、第1マイコンにリセットがかかってしまうことを防止することができる。
尚、第5発明のマイコン搭載装置において、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が遮断される場合というのは、車両から(詳しくは、車両のバッテリターミナルから)バッテリが外される場合ということになる。そして、一般に、車両からバッテリを外す作業は、イグニッションオフの状態で行われるため、バッテリが外される時点において、プルアップ抵抗の一端には、第2電源回路からの電源電圧は供給されていない。よって、電源入力ラインへの外部電源電圧の供給が遮断された場合(バッテリが外された場合)に、前述の如くスイッチング素子がオフすれば、第1マイコンにリセットがかかることとなり、第1マイコンの動作不定期間を無くす効果は確保される。
次に、第6発明のマイコン搭載装置では、第5発明のマイコン搭載装置において、第1電源回路は、第1電線から電源入力ラインに供給されるバッテリ電圧と、第2電線から第2電源回路に供給されるバッテリ電圧とが、ワイヤードオアで供給され、そのワイヤードオアで供給されるバッテリ電圧から、第1マイコン用の内部電源電圧を生成して出力するようになっている。
この構成によれば、車両がイグニッションオンの状態である場合に、第1電線が断線したとしても、第2電線を介して供給されているバッテリ電圧から第1マイコン用の内部電源電圧が生成されるため、第1マイコンの動作を継続させることができる。
第1実施形態の電子制御装置の構成及び作用を説明する説明図である。 第2実施形態の電子制御装置の構成を表す構成図である。 第2実施形態の電子制御装置の作用を説明する説明図である。 従来技術と課題を説明する説明図である。
以下に、本発明が適用された実施形態のマイコン搭載装置としての電子制御装置について説明する。尚、本実施形態の電子制御装置は、車両(自動車)に搭載されて、例えば、その車両のエンジンを制御するものである。
[第1実施形態]
図1(A)に示すように、第1実施形態の電子制御装置1は、図4(A)に例示した電子制御装置100と比較すると、下記(1)〜(3)の点が異なっている。
(1)リセット回路23に代えて、リセット回路2を備えている。
そして、リセット回路2は、図4(A)のリセット回路23と比較すると、下記の構成要素からなる回路が追加されている。
即ち、リセット回路2は、電源電圧VSとプルアップ抵抗27の一端(NPNトランジスタ36のコレクタ及びマイコン21のリセット端子25に接続される側とは反対側の端部であり、以下、上流側端部という)との間に設けられたスイッチング素子としてのMOSFET51と、プルアップ抵抗の上流側端部とグランドラインとの間に接続されたプルダウン抵抗52と、MOSFET51のゲートに一端が接続され、他端が電源入力ライン17に接続された抵抗53と、MOSFET51のゲートに一端が接続され、他端がグランドラインに接続されたコンデンサ54と、MOSFET51のゲートにカソードが接続され、アノードがグランドラインに接続されたツェナーダイオード55とを、追加して備えている。
MOSFET51はNチャネル型のMOSFETであり、それのドレインが電源電圧VSのラインに接続され、ソースがプルアップ抵抗27の上流側端部に接続されている。
このため、バッテリ11が車両に接続されて、電源入力ライン17にバッテリ電圧Vbat(通常12V)が供給されると、その電源入力ライン17の電圧VB(=Vbat)が抵抗53を介してMOSFET51のゲートに供給されて、該MOSFET51がオンする。そして、MOSFET51がオンすることで、プルアップ抵抗の上流側端部に電源電圧VSが供給される。
尚、MOSFET51の閾値電圧をVthとすると、MOSFET51は、ソースフォロア接続されていることから、電源入力ライン17の電圧VBが、「VS+Vth」以上になれば完全にオン(飽和領域でオン)することとなり、電源入力ライン17の電圧VBが、Vth以下であれば完全にオフすることとなる。そして、本実施形態において、Vthは例えば3Vである。このため、MOSFET51は、電源入力ライン17の電圧VBが8V以上になれば、完全にオンし、電源入力ライン17の電圧VBが3V以下であれば、オンできずにオフ状態となる。
また、MOSFET51がオンすると、電源電圧VSのラインからプルダウン抵抗52を介してグランドラインに電流が流れ続けることから、その電流を無視できる程度に抑えるために、プルダウン抵抗52の抵抗値は十分大きい値に設定されている。例えば、本実施形態では、プルアップ抵抗27の抵抗値が数KΩであるのに対して、プルダウン抵抗52の抵抗値は100KΩ程度に設定している。
一方、コンデンサ54は、抵抗53と共に、ノイズ除去用のローパスフィルタを形成するものであり、MOSFET51がノイズによって誤動作しないように設けられている。そして、そのコンデンサ54の静電容量は、前述した電源電圧VSのラインに設けられているコンデンサ41やリセット信号出力回路29におけるコンデンサ34の静電容量と比較すると、非常に小さい。更に、コンデンサ54と抵抗53との時定数は、リセット信号出力回路29におけるコンデンサ34と抵抗33との時定数と比較すると十分に小さい。このため、バッテリ11が車両に接続されて、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が開始された場合、前述の所定時間(パワーオンリセット時間)Tsが経過するよりも前に(即ち、リセット信号出力回路29のPNPトランジスタ31とNPNトランジスタ36がオンからオフに転じるタイミングよりも前に)、MOSFET51はオンすることとなる。
また、ツェナーダイオード55は、MOSFET51のゲート保護用に設けられており、そのツェナー電圧は、例えば18Vである。
(2)電源入力ライン17とグランドラインとの間に、ノイズ除去用のコンデンサ57が設けられている。そして、そのコンデンサ57の静電容量は、電源電圧VSのラインに設けられているコンデンサ41の静電容量と比較すると、無視できる程度に非常に小さい。尚、コンデンサ57は、図4(A)の電子制御装置100にも設けられていて良いものであるが、ノイズを無視できるのであれば図4(A)の如く無くても良い。
(3)プルアップ抵抗27の上流側端部とは反対側の端部(下流側端部)と、リセット信号出力回路29におけるNPNトランジスタ36のコレクタとの接続点は、抵抗58を介してマイコン21のリセット端子25に電気的に接続されており、更に、リセット端子25とグランドラインとの間にはコンデンサ59が接続されている。その抵抗58とコンデンサ59は、ノイズ除去用のローパスフィルタを形成するものであり、図4(A)の電子制御装置100にも設けられていて良いものであるが、ノイズによる誤リセットを無視できるのであれば図4(A)の如く無くても良い。
尚、マイコン21は、エンジンの制御に関する処理を行うが、その処理自体は本発明に直接関係がないため説明を省略する。
次に、以上のような電子制御装置1におけるリセット回路2の作用について説明する。尚、図4(A)の電子制御装置100と同じ作用については説明を省略する。
まず、バッテリ11が車両に接続されて、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が開始されると、前述したように、リセット信号出力回路29のPNPトランジスタ31とNPNトランジスタ36がオンからオフに転じるタイミングよりも前に、MOSFET51がオンする。
このため、図1(B)における左半分に示すように、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が開始された場合には、図4(A)の電子制御装置100と同様に、リセット信号出力回路29によりマイコン21に対して、所定時間Tsの間、パワーオンリセットがかけられることとなる(図4(B)参照)。
一方、バッテリ11が車両から外されて(バッテリターミナルから外されて)、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの供給が遮断されると、図1(B)における右半分に示すように、電源入力ライン17の電圧VBがバッテリ電圧Vbatから0Vへと立ち下がることとなり、それに伴い、電源回路19からの電源電圧VSが5Vから0Vへと徐々に低下していくが、電子制御装置1では、電源電圧VSがマイコン21の最低動作電圧Vminにまで低下するよりも前に、電源入力ライン17の電圧VBが、MOSFET51がオン不能になる所定のオン不能電圧Voff(ここでは、MOSFET51の閾値電圧Vth(=3V)であるとする)以下に低下する。コンデンサ41の静電容量に比べて、コンデンサ54,57の静電容量は無視できる程度に小さいからである。
そして、電源入力ライン17の電圧VBがオン不能電圧Voff以下になると、MOSFET51がオフするため、マイコン21のリセット端子25の電圧Vresは、プルダウン抵抗52によって0V(=グランドラインの電位)となり、以後はその状態が続く。
このため、電源電圧VSがマイコン21の最低動作電圧Vminに到達するよりも前に、マイコン21へのリセットを開始することとなり、そのリセットは、電源電圧VSが最低動作電圧Vminよりも更に低下してマイコン21が完全に動作不能となるまで(電源電圧VSが0Vとなるまで)継続することとなる。
よって、以上のような電子制御装置1のリセット回路2によれば、パワーオンリセットを行うだけでなく、電子制御装置1へのバッテリ電圧Vbatの供給が遮断された場合(バッテリ11が外された場合)にも、マイコン21に適切にリセットをかけて該マイコン21の誤動作を防止することができる。図4(B)に示したマイコン21の動作不定期間を、無くすことができるからである。
また、このリセット回路2によれば、図4(A)に示したパワーオンリセット専用のリセット回路23に対して、MOSFET51、抵抗53及びプルダウン抵抗52等の素子を追加するだけで、上記効果を得ることができる。よって、例えばリセット信号出力回路29がIC化されていても、このリセット回路2の構成を容易に適用することができる。
また、MOSFET51を駆動するための抵抗53は、電源入力ライン17の電圧VBをMOSFET51のゲートに供給することによって該MOSFET51をオンさせるものであると共に、電源入力ライン17の電圧VBが所定のオン不能電圧Voff以下になるとMOSFET51をオンさせることが不能になるものであるため、MOSFET51のオフを積極的に行うための構成を備える必要がない。よって、構成を簡単なものにすることができる。
また、プルアップ抵抗27の上流側に設けるスイッチング素子としては、バイポーラトランジスタでも良いが、本実施形態ではMOSFET51を用いているため、バイポーラトランジスタを用いる場合よりも、そのスイッチング素子をオンさせるための消費電流を小さくすることができる。よって、マイコン21をスリープ状態にしているときの電子制御装置1における消費電流(いわゆる暗電流)を低減するのに有利である。
尚、本実施形態では、電源電圧VSが内部電源電圧に相当している。また、抵抗53が、駆動手段に相当している。
[第2実施形態]
図2に示すように、第2実施形態の電子制御装置3は、第1実施形態の電子制御装置1と比較すると、下記(4)〜(7)の点が異なっている。
(4)電源端子14とは別の電源端子61を備えており、その電源端子61には、電線63が接続されている。そして、その電線63は、車両がイグニッションオンの状態である場合に、車両に設けられているスイッチ手段65を介して、バッテリ11のプラス端子に接続される。
このため、電子制御装置3には、車両がイグニッションオンの状態である場合に、電線63を介してバッテリ電圧Vbatが供給される。
尚、車両がイグニッションオンの状態とは、車両におけるイグニッション電源の電線にバッテリ電圧Vbatが供給される状態であるため、電線63は、イグニッション電源の電線であると言える。
また、スイッチ手段65としては、車両の運転者によってオン/オフされる手動のイグニッションスイッチ、あるいは、車両内の電源制御装置によってオン/オフされる電源供給用のリレー(いわゆるメインリレー)である。
そして、スイッチ手段65がリレーである場合、そのリレーは、車両の運転者がイグニッションオンの操作を行うと、オンされ、車両の運転者がイグニッションオフの操作を行うと、その後、所定の給電停止条件が成立したときにオフされることとなる。
また、イグニッションキーシリンダを備えた車両であるならば、イグニションオンの操作やイグニッションオフの操作は、イグニッションスイッチのオン/オフ操作である。一方、イグニッションキーシリンダを備えない車両(例えばプッシュ式のスタートボタンを押すことでエンジンを始動させる車両)であるならば、イグニションオンの操作やイグニッションオフの操作としては、スタートボタン及びブレーキペダル等の他の操作部を所定の手順で操作する一連の操作群ということになる。
(5)電源端子61に接続されている電源入力ライン67と、その電源入力ライン67を介して供給されるバッテリ電圧Vbat(即ち、電線63を介して当該電子制御装置3に供給されるイグニッション系のバッテリ電圧Vbat)から、マイコン21用の電源電圧VSと同じ電圧値の電源電圧VM(本実施形態では5V)を生成して出力する電源回路69と、その電源回路69から出力される電源電圧VMを受けて動作するマイコン71とを備えている。また、電源電圧VMのラインとグランドラインとの間には、電源電圧VMの変動を抑制するためのコンデンサ73が接続されており、電源入力ライン67とグランドラインとの間には、ノイズ除去用のコンデンサ75が接続されている。
(6)電源入力ライン17上には、ダイオード77が、それのアノードを電源端子14側にして設けられており、同様に、電源入力ライン67上にも、ダイオード79が、それのアノードを電源端子61側にして設けられている。
そして、ダイオード77とダイオード79のカソード同士が接続されており、その接続された両ダイオード77,79のカードから、電源回路19へバッテリ電圧Vbatが供給されるようになっている。
このため、電源回路19は、電線13から電源入力ライン17に供給されるバッテリ電圧Vbatと、電線63から電源入力ライン67を介して電源回路69に供給されるバッテリ電圧Vbatとが、ワイヤードオアで供給され、そのワイヤードオアで供給されるバッテリ電圧Vbatから電源電圧VSを生成して出力することとなる。
(7)リセット回路2に代えて、リセット回路4を備えている。
そして、リセット回路4は、図1(A)のリセット回路2と比較すると、ダイオード81が追加されている。そのダイオードのカソードは、プルアップ抵抗27の上流側端部に接続されており、更に、そのダイオードのアノードには電源回路69からの電源電圧VMが供給される。このため、プルアップ抵抗27の上流側端部には、電源電圧VMがダイオード81を介して供給される。
以上のような電子制御装置3においては、図3における時刻t1に示すように、車両がイグニッションオンの状態になると、電源入力ライン67の電圧VIGがバッテリ電圧Vbatとなって、電源回路69からの電源電圧VMが5Vになり、マイコン71が動作を開始する。尚、マイコン71に対するリセット制御については、本発明とは直接関係がないため図示及び説明を省略する。
そして、このようなイグニッションオンの状態である場合に、もしリセット回路4のMOSFET51がノイズによってオフしたとしても、プルアップ抵抗27の上流側端部には、ダイオード81を介して電源電圧VMが供給されているため、マイコン21にリセットがかかってしまうことを防止して、マイコン21の動作を継続させることができる。
また更に、図3における時刻t2に示すように、電線13が断線して、電源入力ライン17の電圧が0Vになってしまったとすると、MOSFET51がオフするだけでなく、その電源入力ライン17から電源回路19への電源供給も不能となるが、電源回路19には、電源入力ライン67の方からバッテリ電圧Vbatが供給され続けるため、マイコン21への電源電圧VSの供給が途絶えることがなく、やはりマイコン21の動作を継続させることができる。
尚、本第2実施形態では、電線13が第1電線に相当し、電線63が第2電線に相当し、電源回路19が第1電源回路に相当し、マイコン21が第1マイコンに相当し、電源回路69が第2電源回路に相当し、マイコン71が第2マイコンに相当している。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、リセット信号出力回路29はIC化されていても良い。また、その場合、コンデンサ34だけは外付けにできるようになっていることが好ましい。コンデンサ34の静電容量を変更することでパワーオンリセット時間Tsを任意に調整できるからである。
また、電源電圧VS、VMは、3V等、5V以外の電圧値であっても良い。
一方、上記実施形態に関する説明では、MOSFET51のオン不能電圧Voffを、そのMOSFET51の閾値電圧Vthとしたが、閾値電圧Vthよりも少し高い電圧値を、オン不能電圧Voffと見なすこともできる。
なぜなら、MOSFET51は、電源入力ライン17の電圧VBが「VS+Vth」からVthまでの範囲において、能動領域でオンするハーフオン状態となるが、電源入力ライン17の電圧VBが「VS+Vth」より低い所定電圧(>Vth)になると、マイコン21のリセット端子25の電圧Vresを、ローと確定されるレベル(例えば電源電圧VSの1/2の電圧値)に低下させるほど、オン抵抗が増加する。このため、その所定電圧は、MOSFET21が実質的にオン不能となる電圧と見なすことができ、延いては、オン不能電圧Voffと見なすことができる。実際、MOSFET51は、電源入力ライン17の電圧VBが閾値電圧Vthよりも高い6V程度にまで低下した時点でオフすることとなる。
但し、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの遮断時においてマイコン21に対し確実にリセットをかけるという観点からは、オン不能電圧Voffを低めの値に考えた方がマージンが大きいため、上記実施形態に関する説明では、オン不能電圧Voffを閾値電圧Vthとした。このため、オン不能電圧Voffを0Vとれば、最もマージンが大きく、その場合、電源入力ライン17へのバッテリ電圧Vbatの遮断時においては、電源電圧VSがマイコン21の最低動作電圧Vminにまで低下するよりも前に、電源入力ライン17の電圧VBが0Vになれば良い。逆に言えば、電源入力ライン17の電圧VBが0Vになってから、電源電圧VSが上記最低動作電圧Vminにまで低下するようになっていれば良い。
また、MOSFET51としては、Pチャネル型のMOSFETを用いても良い。その場合、MOSFET51を駆動する回路としては、MOSFET51のゲートとグランドラインとの間にドレインとソースが接続されたNチャネル型の駆動用MOSFETと、その駆動用MOSFETのゲートと電源入力ライン17との間に接続されたゲート駆動用の抵抗(図1(A),図2の抵抗53に相当するもの)とから構成することができる。この場合、電源入力ライン17の電圧VBが駆動用MOSFETの閾値電圧以上になれば、その駆動用MOSFETがオンして、Pチャネル型のMOSFET51がオンすることとなる。
1,3…電子制御装置、2,4…リセット回路、11…バッテリ
13…電線(第1電線)、14…電源端子、15…電線、16…グランド端子
17…電源入力ライン、19…電源回路(第1電源回路)
21…マイコン(第1マイコン)、25…リセット端子、27…プルアップ抵抗
29…リセット信号出力回路、31…PNPトランジスタ
32,33,35,37,58…抵抗、34…タイマ用のコンデンサ
36…NPNトランジスタ、41,54,57,59…コンデンサ
51…MOSFET(スイッチング素子)、52…プルダウン抵抗
53…抵抗(スイッチング素子駆動用の抵抗)、55…ツェナーダイオード
61…電源端子、63…電線(第2電線)、65…スイッチ手段
67…電源入力ライン、69…電源回路(第2電源回路)
71…マイコン(第2マイコン)、73,75…コンデンサ
77,79,81…ダイオード

Claims (4)

  1. 外部電源の電圧である外部電源電圧が供給される電源入力ラインと、前記電源入力ラインを介して供給される前記外部電源電圧から、該外部電源電圧よりも低い内部電源電圧を生成して出力する電源回路と、前記電源回路から出力される前記内部電源電圧を受けて動作するマイコンと、前記マイコンをリセットするためのリセット回路と、を備えたマイコン搭載装置において、
    前記リセット回路は、
    一端に前記内部電源電圧が供給され、他端が前記マイコンのリセット端子に電気的に接続されたプルアップ抵抗と、
    前記電源入力ラインへの前記外部電源電圧の供給が開始されて前記電源回路から出力される前記内部電源電圧が上昇し始めたときから所定時間の間、前記リセット端子を0Vのグランドラインに接続して、前記マイコンをリセット状態にすることにより、該マイコンにパワーオンリセットをかけるリセット信号出力回路と
    前記内部電源電圧と前記プルアップ抵抗の前記一端との間に設けられ、オンすることで、前記プルアップ抵抗の前記一端に前記内部電源電圧を供給するスイッチング素子と、
    前記プルアップ抵抗の前記一端と前記グランドラインとの間に接続されたプルダウン抵抗と、
    前記電源入力ラインへの前記外部電源電圧の供給が開始されると前記スイッチング素子をオンし、前記電源入力ラインへの前記外部電源電圧の供給が遮断された場合には、前記電源回路から出力される前記内部電源電圧が前記マイコンの最低動作電圧にまで低下するよりも前に、前記スイッチング素子をオフする駆動手段と、
    を備えており、
    前記外部電源は、車両のバッテリであり、
    前記電源入力ラインには、前記バッテリのプラス端子に常時接続されている第1電線を介して、前記バッテリの電圧であるバッテリ電圧が前記外部電源電圧として供給されるようになっており、
    当該マイコン搭載装置は、
    前記電源回路を第1電源回路として備えると共に、前記マイコンを第1マイコンとして備え、
    更に、前記車両がイグニッションオンの状態である場合に、前記第1電線とは別の第2電線を介して前記バッテリ電圧が供給されるようになっており、
    しかも、前記第2電線を介して供給される前記バッテリ電圧から、前記第1電源回路が出力する前記内部電源電圧と同じ電圧値の電源電圧を生成して出力する第2電源回路と、
    前記第2電源回路から出力される電源電圧を受けて動作する第2マイコンとを備えており、
    前記リセット回路における前記プルアップ抵抗の前記一端には、前記第2電源回路から出力される電源電圧がダイオードを介して供給されること、
    を特徴とするマイコン搭載装置
  2. 請求項に記載のマイコン搭載装置において、
    前記第1電源回路は、前記第1電線から前記電源入力ラインに供給される前記バッテリ電圧と、前記第2電線から前記第2電源回路に供給される前記バッテリ電圧とが、ワイヤードオアで供給され、そのワイヤードオアで供給されるバッテリ電圧から前記内部電源電圧を生成して出力すること、
    を特徴とするマイコン搭載装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載のマイコン搭載装置において、
    前記駆動手段は、前記電源入力ラインの電圧によって前記スイッチング素子をオンさせるものであると共に、前記電源入力ラインの電圧が所定値以下になると前記スイッチング素子をオンさせることが不能になるものであり、
    当該マイコン搭載装置では、前記電源入力ラインへの前記外部電源電圧の供給が遮断されると、前記第1電源回路から出力される前記内部電源電圧が前記第1マイコンの最低動作電圧にまで低下するよりも前に、前記電源入力ラインの電圧が前記所定値以下に低下するようになっていること、
    を特徴とするマイコン搭載装置
  4. 請求項3に記載のマイコン搭載装置において、
    前記スイッチング素子は、MOSFETであり、
    前記駆動手段は、前記電源入力ラインの電圧を前記スイッチング素子のゲートに供給することにより、該スイッチング素子をオンさせるものであること、
    を特徴とするマイコン搭載装置
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