JP2016057966A - バックアップ回路 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の瞬断時に適正な対策を行うことができるバックアップ回路を提供することを目的とする。【解決手段】バックアップ回路１は、バックアップ対象物５の動作状態を制御する演算装置２と、演算装置２に電気的に接続された蓄電装置３とを備え、演算装置２は、バックアップ対象物５の動作状態に基づいて蓄電装置３の充電状態を変更すると共に、演算装置２への電源１０の瞬断後に蓄電装置３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前のバックアップ対象物５の動作状態を読み出し、当該バックアップ対象物５の動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態に復帰可能であることを特徴とする。この結果、バックアップ回路１は、電源１０の瞬断時に適正な対策を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、バックアップ回路に関する。

従来の電源回路として、例えば、特許文献１には、電源と電気電子回路との間に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、電源とＤＣ／ＤＣコンバータとの間でＤＣ／ＤＣコンバータに並列に接続された突入電流防止回路と、突入電流防止回路に直列に接続されたバックアップコンデンサとを備えた電源回路が開示されている。この電源回路は、電源が正常なときに電源の電力を電気電子回路に供給するとともにバックアップコンデンサに蓄え、電源に瞬断が発生したときにバックアップコンデンサの電力を電気電子回路に供給する。

特開２００８−２７８５６３号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の電源回路は、例えば、電源に瞬断が発生したときにバックアップコンデンサに蓄えた電力を電気電子回路に供給することで電力を確保しているが、バックアップ電源として、電源ラインに比較的に大容量のバックアップコンデンサが必要となる傾向にあり、装置の大型化につながるおそれがある。このため、このような電源回路では、例えば、大容量のバックアップ電源を用いた電源瞬断時対策とは異なる新たな対策を行うことができるバックアップ回路が望まれている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、電源の瞬断時に適正な対策を行うことができるバックアップ回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るバックアップ回路は、バックアップ対象物の動作状態を制御する演算装置と、前記演算装置に電気的に接続された蓄電装置とを備え、前記演算装置は、前記バックアップ対象物の動作状態に基づいて前記蓄電装置の充電状態を変更すると共に、前記演算装置への電源の瞬断後に前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記電源の瞬断前の前記バックアップ対象物の動作状態を読み出し、当該バックアップ対象物の動作状態を、前記電源の瞬断前の動作状態に復帰可能であることを特徴とする。

また、上記バックアップ回路では、前記演算装置と前記蓄電装置との間に介在する第１抵抗を備えるものとすることができる。

また、上記バックアップ回路では、前記演算装置は、上位装置から入力される前記バックアップ対象物に関する通信情報と、前記蓄電装置の充電状態とに基づいて、前記バックアップ対象物の動作状態を、前記電源の瞬断前の動作状態に復帰可能であるものとすることができる。

また、上記バックアップ回路では、前記蓄電装置に並列で設けられる第２抵抗を備えるものとすることができる。

また、上記バックアップ回路では、前記演算装置の異常時に前記蓄電装置の放電を行うリセット回路を備えるものとすることができる。

本発明に係るバックアップ回路は、演算装置がバックアップ対象物の動作状態に基づいて蓄電装置の充電状態を変更する。そして、演算装置は、当該演算装置への電源の瞬断後に蓄電装置の充電状態に基づいて電源の瞬断前のバックアップ対象物の動作状態を読み出し、当該バックアップ対象物の動作状態を、電源の瞬断前の動作状態に復帰させる。これにより、バックアップ回路は、例えば、電源の瞬断後に演算装置がリセットされ、演算装置が電源の瞬断前のバックアップ対象物の動作状態を記憶していない場合であっても、蓄電装置の充電状態に基づいて電源の瞬断前のバックアップ対象物の動作状態を読み出し、瞬断前の動作状態を再現することができる。この結果、バックアップ回路は、電源の瞬断時に適正な対策を行うことができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態１に係るバックアップ回路の概略構成を表す構成図である。 図２は、実施形態１に係るバックアップ回路の動作を説明するタイムチャートである。 図３は、実施形態２に係るバックアップ回路の概略構成を表す構成図である。 図４は、実施形態３に係るバックアップ回路の概略構成を表す構成図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るバックアップ回路の概略構成を表す構成図である。図２は、実施形態１に係るバックアップ回路の動作を説明するタイムチャートである。

図１に示すバックアップ回路１は、例えば、種々の電源回路に適用され、電源１０の健全時にバックアップ対象物（例えば、電気機器５）の動作状態を記憶しておき、電源１０の瞬断が発生した際には、瞬断後に、バックアップ対象物の動作状態を、瞬断前の動作状態に復帰させるものである。ここで、電源１０の瞬断とは、ごく短期間、電源１０からの電力の供給が遮断される現象である。

具体的には、バックアップ回路１は、演算装置としてのマイコン２と、蓄電装置としてのコンデンサ３とを備えている。

マイコン２は、通常の形式の双方向コモン・バスにより相互に連結されたＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ及び入出力ポート等を有するマイクロコンピュータである。ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）は、所定の制御プログラム等を予め記憶している。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、ＣＰＵの演算結果を一時記憶する。バックアップＲＡＭは、予め用意されたマップデータ等の情報を記憶する。マイコン２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている所定のプログラムを実行し各種機能を実現するために必要な様々な処理を行う。マイコン２は、スイッチ４、電力を消費して駆動する電気機器（負荷デバイス）５等が電気的に接続される。スイッチ４は、電気機器５の動作状態を切り替えるためのものである。マイコン２は、スイッチ４の動作状態に応じて、ドライバ６を介してバックアップ対象物としての電気機器５の動作状態を制御する。

ここでは、マイコン２は、複数のスイッチ４として、第１スイッチ４Ａ、第２スイッチ４Ｂ、第３スイッチ４Ｃの３つが接続されている。第１スイッチ４Ａ、第２スイッチ４Ｂ、第３スイッチ４Ｃは、それぞれ一方の接点部がマイコン２に接続され、他方の接点部が接地される。第１スイッチ４Ａ、第２スイッチ４Ｂ、第３スイッチ４Ｃは、いわゆるプッシュスイッチであり、１回押下操作されるたびに電気機器５の動作状態をＯＮとＯＦＦとの間で交互に切り替えるものである。すなわち、マイコン２は、電気機器５がＯＦＦの状態で第１スイッチ４Ａ、第２スイッチ４Ｂ、第３スイッチ４Ｃが押下操作されることで電気機器５をＯＮ状態とし、電気機器５がＯＮの状態で第１スイッチ４Ａ、第２スイッチ４Ｂ、第３スイッチ４Ｃが押下操作されることで電気機器５をＯＦＦ状態とする。なお、以下の説明では、第１スイッチ４Ａ、第２スイッチ４Ｂ、第３スイッチ４Ｃを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「スイッチ４」という場合がある。

また、マイコン２は、複数の電気機器５として、第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの３つが接続されている。第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃは、それぞれアノードがドライバ６を介してマイコン２に接続され、カソードが抵抗器７Ａ、７Ｂ、７Ｃを介して接地される。マイコン２は、ドライバ６を介して第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態を制御する。ここでは、第１ＬＥＤ５Ａは、第１スイッチ４Ａの押下操作に応じてＯＮ（点灯）とＯＦＦ（消灯）とが切り替えられる。第２ＬＥＤ５Ｂは、第２スイッチ４Ｂの押下操作に応じてＯＮとＯＦＦとが切り替えられる。第３ＬＥＤ５Ｃは、第３スイッチ４Ｃの押下操作に応じてＯＮとＯＦＦとが切り替えられる。つまり、マイコン２は、第１スイッチ４Ａの押下操作に応じて第１ＬＥＤ５Ａの動作状態を切り替え、第２スイッチ４Ｂの押下操作に応じて第２ＬＥＤ５Ｂの動作状態を切り替え、第３スイッチ４Ｃの押下操作に応じて第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態を切り替える。なお、以下の説明では、第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「電気機器５」という場合がある。

また、このマイコン２は、電源ＩＣ８、逆接防止用ダイオード９等を介して電源１０からの電力が供給されて駆動する。マイコン２は、電源ライン１１を介して電源ＩＣ８、逆接防止用ダイオード９、電源１０に電気的に接続されている。より詳細には、このバックアップ回路１は、電源ライン１１Ａによって電源１０と逆接防止用ダイオード９とが接続され、電源ライン１１Ｂによって逆接防止用ダイオード９と電源ＩＣ８とが接続され、電源ライン１１Ｃによって電源ＩＣ８とマイコン２とが接続される。電源ＩＣ８は、例えば、電源１０に関する種々の処理を行うものである。電源ＩＣ８は、例えば、電源１０が瞬断した際には、マイコン２に対して、当該マイコン２をリセットするための電源監視リセット信号（マイコンリセット信号）を出力する。また、電源ＩＣ８は、いわゆるＷＤＴ（Ｗａｔｃｈ Ｄｏｇ Ｔｉｍｅｒ）の機能も有しており、当該ＷＤＴの機能によってマイコン２の誤動作を検出した際には、マイコン２に対して、誤動作しているマイコン２をリセットするためのＷ／Ｄ信号を出力する。そしてこのような場合、マイコン２は、一旦リセットされることで、当該マイコン２自体が電源１０の瞬断前に記憶していた電気機器５の動作状態に関する情報が消去されてしまう場合がある。さらに、このマイコン２は、通信ＩＣ１２等を介して上位装置１３からの種々の通信情報が入力され当該通信情報に基づいて電気機器５の動作状態を制御することも可能に構成される。上位装置１３は、例えば、当該バックアップ回路１を含む電源回路が車両に搭載される場合には、当該車両の各部を統括的に制御するＥＣＵ等である。マイコン２は、通信ライン１４を介して通信ＩＣ１２、上位装置１３に電気的に接続されている。

そして、本実施形態のバックアップ回路１は、マイコン２にコンデンサ３が接続され、当該コンデンサ３を簡易的な外部記憶部として利用することで、電源１０の健全時に電気機器５の動作状態を記憶しておき、電源１０の瞬断後に、コンデンサ３から瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出し当該瞬断前の動作状態に復帰させる。

コンデンサ３は、マイコン２の入出力ポートに電気的に接続される。コンデンサ３としては、例えば、セラミックコンデンサ等の小型コンデンサを用いる。ここでは、バックアップ回路１は、複数のコンデンサ３として、第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃの３つを備える。第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃは、それぞれ一端側がマイコン２の出力ポートに接続され、他端が接地される。ここでは、バックアップ回路１は、例えば、マイコン２の入出力兼用のポートを、コンデンサ３の接続用として用いることで、使用するポート数を削減することも可能である。なお、以下の説明では、第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「コンデンサ３」という場合がある。

ここで、本実施形態のバックアップ回路１は、マイコン２とコンデンサ３との間に介在する第１抵抗としての抵抗器１５を備える。バックアップ回路１は、複数の抵抗器１５として、第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに対応して、第１抵抗器１５Ａ、第２抵抗器１５Ｂ、第３抵抗器１５Ｃの３つを備える。第１抵抗器１５Ａは、一端がマイコン２の出力ポートに接続され、他端が第１コンデンサ３Ａの一端に接続される。第２抵抗器１５Ｂは、一端がマイコン２の出力ポートに接続され、他端が第２コンデンサ３Ｂの一端に接続される。第３抵抗器１５Ｃは、一端がマイコン２の出力ポートに接続され、他端が第３コンデンサ３Ｃの一端に接続される。なお、以下の説明では、第１抵抗器１５Ａ、第２抵抗器１５Ｂ、第３抵抗器１５Ｃを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「抵抗器１５」という場合がある。

さらに、本実施形態のバックアップ回路１は、抵抗器１５が設けられたライン（言い換えれば、コンデンサ３の充電（チャージ）／放電（ディスチャージ）を行うためのライン）とは別にコンデンサ３の充電状態（言い換えれば、コンデンサ３に保存されている情報）を読み出すための読み出しライン１６を備えてもよい。バックアップ回路１は、複数の読み出しライン１６として、第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに対応して、第１読み出しライン１６Ａ、第２読み出しライン１６Ｂ、第３読み出しライン１６Ｃの３つを備える。第１読み出しライン１６Ａは、一端がマイコン２の入力ポートに接続され、他端が第１コンデンサ３Ａの一端に接続される。第２読み出しライン１６Ｂは、一端がマイコン２の入力ポートに接続され、他端が第２コンデンサ３Ｂの一端に接続される。第３読み出しライン１６Ｃは、一端がマイコン２の入力ポートに接続され、他端が第３コンデンサ３Ｃの一端に接続される。なお、以下の説明では、第１読み出しライン１６Ａ、第２読み出しライン１６Ｂ、第３読み出しライン１６Ｃを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「読み出しライン１６」という場合がある。

そして、本実施形態のマイコン２は、上記のように構成されるバックアップ回路１において、電源１０の健全時に、バックアップ対象物、ここでは、電気機器５の動作状態に基づいてコンデンサ３の充電状態を変更する。そして、マイコン２は、当該マイコン２への電源１０の瞬断後にコンデンサ３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出し、当該電気機器５の動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態に復帰可能である。

より詳細には、マイコン２は、電源１０の健全時に電気機器５の動作状態に基づいて各コンデンサ３が接続されているポートのレベルをＨ（ハイ）、又は、Ｌ（ロー）に切り替える。コンデンサ３は、接続されているポートのレベルがＨとされることで、マイコン２を介して充電（チャージ）が行われ電荷を蓄える。一方、コンデンサ３は、接続されているポートのレベルがＬとされることで、マイコン２を介して放電（ディスチャージ）が行われ電荷を放出する。マイコン２は、コンデンサ３の充電状態を電気機器５の動作状態に基づいて切り替えることで、当該電気機器５の動作状態をコンデンサ３に記憶させる。本実施形態のマイコン２は、複数のコンデンサ３、ここでは３つの第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃの充電状態を、それぞれ電気機器５を構成する３つの第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態に基づいて切り替えることで、当該第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態を第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに記憶させる。

ここでは、マイコン２は、３つの第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃの充電状態を、電荷を蓄えている状態（電圧が所定の閾値を超えている状態でありポートのレベルがＨである状態）と、電荷を蓄えていない状態（電圧が所定の閾値以下の状態でありポートのレベルがＬである状態）とに切り替えることで、２³＝８種類の動作状態を記憶可能である。マイコン２は、記憶すべき動作状態として、３つの第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５ＣのＯＮ（点灯）／ＯＦＦ（消灯）の状態、すなわち、合計２³＝８種類の動作状態を、３つの第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに記憶させる。

マイコン２は、例えば、第１コンデンサ３Ａの充電状態を第１ＬＥＤ５Ａの動作状態に対応させ、第２コンデンサ３Ｂの充電状態を第２ＬＥＤ５Ｂの動作状態に対応させ、第３コンデンサ３Ｃの充電状態を第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態に対応させる。マイコン２は、第１ＬＥＤ５ＡがＯＮ状態であれば、第１コンデンサ３Ａの充電を行い電荷を蓄えている状態とする一方、第１ＬＥＤ５ＡがＯＦＦ状態であれば、第１コンデンサ３Ａの放電を行い電荷を蓄えていない状態とする。同様に、マイコン２は、第２ＬＥＤ５ＢがＯＮ状態であれば、第２コンデンサ３Ｂの充電を行い電荷を蓄えている状態とする一方、第２ＬＥＤ５ＢがＯＦＦ状態であれば、第２コンデンサ３Ｂの放電を行い電荷を蓄えていない状態とする。同様に、マイコン２は、第３ＬＥＤ５ＣがＯＮ状態であれば、第３コンデンサ３Ｃの充電を行い電荷を蓄えている状態とする一方、第３ＬＥＤ５ＣがＯＦＦ状態であれば、第３コンデンサ３Ｃの放電を行い電荷を蓄えていない状態とする。上記のようにしてマイコン２は、３つのコンデンサ３の充電状態を変更することで、３つの電気機器５の合計８種類の動作状態を記憶させることができる。なお、言い換えれば、上述のように第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態を第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに記憶させることは、３つの第１スイッチ４Ａ、第２スイッチ４Ｂ、第３スイッチ４Ｃの動作状態を第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに記憶させることにも相当する。

そして、マイコン２は、当該マイコン２への電源１０が瞬断した際には、電源ＩＣ８から電源監視リセット信号（マイコンリセット信号）が入力されることで、一旦リセットされる場合がある。そしてこのような場合、マイコン２は、一旦リセットされることで、当該マイコン２自体が電源１０の瞬断前に記憶していた電気機器５の動作状態に関する情報が消去されてしまう場合がある。

このような場合に、マイコン２は、電源１０の瞬断後にコンデンサ３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出す。マイコン２は、各コンデンサ３が接続されているポート（入力ポート）のレベルを確認することで、電源１０の瞬断前、典型的には、マイコン２のリセット前の電気機器５、ここでは、第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態に関する情報を読み出すことができる。そして、マイコン２は、各コンデンサ３から読み出した第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態に関する情報に基づいてドライバ６を制御することで、第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態に復帰させることができる。

ここで、図２のタイムチャートを参照して上記のようなバックアップ回路１の動作の一例を説明する。図２は、横軸を時間軸（Ｔ）、縦軸を電圧（Ｖ）としている。図２中、電源ラインＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ電源ライン１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの電圧を表している。またここでは、電気機器５のうち第１ＬＥＤ５Ａの動作状態を例にとって説明するが、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃの動作状態についても同様に処理することができる。図２中、スイッチ、ＬＥＤ、コンデンサは、それぞれ第１スイッチ４Ａ、第１コンデンサ３Ａ、第１ＬＥＤ５Ａにおける電圧を表している。

図２に示すように、第１ＬＥＤ５ＡがＯＦＦ（消灯）状態で、時刻Ｔ１にて第１スイッチ４Ａが押下操作されると、マイコン２は、ドライバ６を制御して第１ＬＥＤ５Ａの動作状態をＯＮ（点灯）状態に切り替えると共に第１コンデンサ３Ａの充電を行う。これにより、第１ＬＥＤ５Ａは、当該第１ＬＥＤ５Ａにおける電圧が上昇すると共に、第１コンデンサ３Ａに電荷が蓄えられ、当該第１コンデンサ３Ａにおける電圧が徐々に上昇する。

その後、時刻Ｔ２にて、電源１０が瞬断すると、電源ライン１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの電圧が低下し第１ＬＥＤ５ＡがＯＦＦになると共に、電源ＩＣ８からマイコン２に電源監視リセット信号（マイコンリセット信号）が入力される。そして、時刻Ｔ３にて電源１０の瞬断が回復されるとマイコン２が一旦リセットされる。この間、第１コンデンサ３Ａは、電荷が徐々に放出され徐々に電圧が低下するが、所定の時間が経過するまでは、その電圧が所定の閾値を超えている状態で維持される。

そして、時刻Ｔ４にて電源監視リセット信号が解除されると、マイコン２は、第１コンデンサ３Ａが接続されているポートのレベルを確認し、マイコン２のリセット前の第１ＬＥＤ５Ａの動作状態に関する情報を読み出す。そして、マイコン２は、第１コンデンサ３Ａから読み出した情報に基づいてドライバ６を制御し、第１ＬＥＤ５Ａの動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態、ここではＯＮ状態に復帰させる。また、マイコン２は、第１コンデンサ３Ａの充電も行う。そして、時刻Ｔ５にて第１スイッチ４Ａが再度押下操作されると、マイコン２は、ドライバ６を制御して第１ＬＥＤ５Ａの動作状態をＯＦＦ状態に切り替えると共に第１コンデンサ３Ａの放電を行う。これにより、第１コンデンサ３Ａは、時刻Ｔ６にて電圧がほぼ０となる。

以上で説明したバックアップ回路１によれば、電気機器５の動作状態を制御するマイコン２と、マイコン２に電気的に接続されたコンデンサ３とを備え、マイコン２は、電気機器５の動作状態に基づいてコンデンサ３の充電状態を変更すると共に、マイコン２への電源１０の瞬断後にコンデンサ３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出し、当該電気機器５の動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態に復帰可能である。

したがって、バックアップ回路１は、マイコン２が電気機器５の動作状態に基づいてコンデンサ３の充電状態を変更する。そして、マイコン２は、当該マイコン２への電源１０の瞬断後にコンデンサ３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出し、当該電気機器５の動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態に復帰させる。これにより、バックアップ回路１は、例えば、電源１０の瞬断後にマイコン２がリセットされ、マイコン２が電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を記憶していない場合であっても、コンデンサ３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出し、瞬断前の動作状態を再現することができる。この結果、バックアップ回路１は、電源１０の瞬断時に適正な対策を行うことができる。

また、バックアップ回路１は、コンデンサ３がバックアップ電源として機能するわけではないため、当該コンデンサ３として大容量のものを必要としない。よって、バックアップ回路１は、装置の大型化を抑制した上で、電源１０の瞬断時に適正な対策を行うことができる。また、バックアップ回路１は、例えば、不揮発性メモリや電源バックアップ付きの揮発性メモリを用いた場合等と比較して、より簡易かつコンパクトな構成で電源瞬断対策を行うことができる。

さらに、以上で説明したバックアップ回路１によれば、マイコン２とコンデンサ３との間に介在する抵抗器１５を備える。したがって、バックアップ回路１は、コンデンサ３の充電を行う際に、コンデンサ３の容量に対してマイコン２のポートの電流容量が少ない場合であっても当該抵抗器１５によって電流を制限することができる。これにより、バックアップ回路１は、瞬間的に大きな電流が流れないようにすることができる。そして、バックアップ回路１は、例えば、マイコン２のリセット後のコンデンサ３の放電を、当該抵抗器１５によって抑制することができるので、電源１０の瞬断時にコンデンサ３によって電気機器５の動作状態に関する情報を記憶しておくことができる期間を相対的に長くすることができる。またこの場合、バックアップ回路１は、抵抗器１５が設けられたライン（コンデンサ３の充電／放電を行うライン）とは別にコンデンサ３の充電状態を読み出すための読み出しライン１６を備えることで、当該コンデンサ３の充電状態の読み込みに要する時間を相対的に短縮することができる。

なお、以上で説明したマイコン２は、上位装置１３から入力される電気機器５に関する通信情報と、コンデンサ３の充電状態とに基づいて、電気機器５の動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態に復帰させるようにすることも可能である。すなわち、マイコン２は、コンデンサ３の充電状態に基づいて読み出した電気機器５の動作状態に関する情報と、上位装置１３から入力される電気機器５に関する通信情報とに基づいて、より詳細な瞬断前の電気機器５の動作状態を把握し、これに基づいて電気機器５の動作状態を、電源１０の瞬断前の動作状態に復帰させるようにしてもよい。上位装置１３から入力される電気機器５に関する通信情報としては、電気機器５に関するより詳細な動作状態、例えば、上記の例では、第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃが点灯状態にある場合の明るさ等の情報、スイッチ４の押下操作にかかわらず自動で第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５ＣがＯＮ／ＯＦＦ制御される場合のＯＮ／ＯＦＦ情報等を含んでもよい。これにより、バックアップ回路１は、電源１０の瞬断後に、電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態をより詳細に再現することができる。

［実施形態２］
図３は、実施形態２に係るバックアップ回路の概略構成を表す構成図である。実施形態２に係るバックアップ回路は、第２抵抗を備える点で実施形態１とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する。

図３に示すバックアップ回路２０１は、コンデンサ３に並列で設けられる第２抵抗としての抵抗器２１７を備える。抵抗器２１７は、コンデンサ３の放電（ディスチャージ）回路を構成するディスチャージ用の抵抗である。バックアップ回路２０１は、複数の抵抗器２１７として、第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに対応して、第４抵抗器２１７Ａ、第５抵抗器２１７Ｂ、第６抵抗器２１７Ｃの３つを備える。第４抵抗器２１７Ａは、一端が第１コンデンサ３Ａの一端に接続され、他端が第１コンデンサ３Ａの他端に接続される。第５抵抗器２１７Ｂは、一端が第２コンデンサ３Ｂの一端に接続され、他端が第２コンデンサ３Ｂの他端に接続される。第６抵抗器２１７Ｃは、一端が第３コンデンサ３Ｃの一端に接続され、他端が第３コンデンサ３Ｃの他端に接続される。なお、以下の説明では、第４抵抗器２１７Ａ、第５抵抗器２１７Ｂ、第６抵抗器２１７Ｃを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「抵抗器２１７」という場合がある。

以上で説明したバックアップ回路２０１は、例えば、電源１０の瞬断後にマイコン２がリセットされ、マイコン２が電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を記憶していない場合であっても、コンデンサ３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出し、瞬断前の動作状態を再現することができる。この結果、バックアップ回路２０１は、電源１０の瞬断時に適正な対策を行うことができる。

さらに、以上で説明したバックアップ回路２０１によれば、コンデンサ３に並列で設けられる抵抗器２１７を備える。したがって、バックアップ回路２０１は、抵抗器２１７の作用によって、予め設定された任意の時間が経過した時点で確実にコンデンサ３の放電（ディスチャージ）を行うことができるので、例えば、任意で電源１０をＯＦＦした場合等に、コンデンサ３に記憶されている電気機器５の動作状態に関する情報を確実に消去することができる。

［実施形態３］
図４は、実施形態３に係るバックアップ回路の概略構成を表す構成図である。実施形態３に係るバックアップ回路は、リセット回路を備える点で実施形態１、２とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する。

図４に示すバックアップ回路３０１は、マイコン２の異常時にコンデンサ３の放電を行う誤動作防止用のリセット回路３２０を備える。リセット回路３２０は、例えば、電源ＩＣ８から、誤動作しているマイコン２をリセットするためのＷ／Ｄ信号が入力された際等、マイコン２の異常時にコンデンサ３の放電を行い、コンデンサ３に記憶されている電気機器５の動作状態に関する情報を消去する回路である。

本実施形態のリセット回路３２０は、一例として、状態監視回路３１８と、トランジスタ３１９とを含んで構成される。状態監視回路３１８は、電源ＩＣ８と電気的に接続されており、電源ＩＣ８から入力されるＷ／Ｄ信号に基づいてマイコン２の状態を監視する。トランジスタ３１９は、リセット用のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であり、コンデンサ３に並列で設けられる。バックアップ回路３０１は、複数のトランジスタ３１９として、第１コンデンサ３Ａ、第２コンデンサ３Ｂ、第３コンデンサ３Ｃに対応して、第１トランジスタ３１９Ａ、第２トランジスタ３１９Ｂ、第３トランジスタ３１９Ｃの３つを備える。第１トランジスタ３１９Ａは、ドレイン端子、ソース端子がそれぞれ第１コンデンサ３Ａの一端、第１コンデンサ３Ａの他端に接続され、ゲート端子が状態監視回路３１８に接続される。第２トランジスタ３１９Ｂは、ドレイン端子、ソース端子がそれぞれ第２コンデンサ３Ｂの一端、第２コンデンサ３Ｂの他端に接続され、ゲート端子が状態監視回路３１８に接続される。第３トランジスタ３１９Ｃは、ドレイン端子、ソース端子がそれぞれ第３コンデンサ３Ｃの一端、第３コンデンサ３Ｃの他端に接続され、ゲート端子が状態監視回路３１８に接続される。なお、以下の説明では、第１トランジスタ３１９Ａ、第２トランジスタ３１９Ｂ、第３トランジスタ３１９Ｃを特に区別して説明する必要がない場合には、単に「トランジスタ３１９」という場合がある。

そして、状態監視回路３１８は、電源ＩＣ８からＷ／Ｄ信号が入力された際等、マイコン２の異常時に、トランジスタ３１９に対して、コンデンサ３の強制的な放電を行うための保存状態リセット信号を出力する。トランジスタ３１９は、状態監視回路３１８から保存状態リセット信号が入力されると、コンデンサ３を放電させ、当該コンデンサ３に記憶されている電気機器５の動作状態に関する情報を確実に消去する。

以上で説明したバックアップ回路３０１は、例えば、電源１０の瞬断後にマイコン２がリセットされ、マイコン２が電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を記憶していない場合であっても、コンデンサ３の充電状態に基づいて電源１０の瞬断前の電気機器５の動作状態を読み出し、瞬断前の動作状態を再現することができる。この結果、バックアップ回路３０１は、電源１０の瞬断時に適正な対策を行うことができる。

さらに、以上で説明したバックアップ回路３０１によれば、マイコン２の異常時にコンデンサ３の放電を行うリセット回路３２０を備える。したがって、バックアップ回路３０１は、マイコン２の異常時にはコンデンサ３に記憶されている電気機器５の動作状態に関する情報を確実に消去することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係るバックアップ回路は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係るバックアップ回路は、以上で説明した各実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

以上の説明では、バックアップ対象物は、電気機器５、より詳細には、第１ＬＥＤ５Ａ、第２ＬＥＤ５Ｂ、第３ＬＥＤ５Ｃであるものとして説明したがこれに限らない。また、以上で説明したバックアップ回路は、第１抵抗としての抵抗器１５、読み出しライン１６等を備えない構成であってもよい。また、以上で説明した蓄電装置としてのコンデンサ３、抵抗器１５、読み出しライン１６等の数は、記憶したいバックアップ対象物の動作状態の種類数に応じて適宜変更可能である。また、蓄電装置としてのコンデンサ３を用いて記憶するバックアップ対象物の動作状態は、バックアップ対象物のＯＮ／ＯＦＦだけに限られない。バックアップ回路は、バックアップ対象物が３段階以上の組み合わせ動作を行うものであり、複数段階で段階的に動作状態を切り替えることができるものであれば、バックアップ対象物の現在の動作状態の段階を、蓄電装置としてのコンデンサ３を用いて記憶し、電源１０の瞬断後に、瞬断前の動作状態を再現するようにしてもよい。また、以上で説明した蓄電装置は、コンデンサ３でなくてもよく、例えば、蓄電池等の二次電池等であってもよい。

１、２０１、３０１ バックアップ回路
２ マイコン（演算装置）
３ コンデンサ（蓄電装置）
３Ａ 第１コンデンサ（蓄電装置）
３Ｂ 第２コンデンサ（蓄電装置）
３Ｃ 第３コンデンサ（蓄電装置）
５ 電気機器（バックアップ対象物）
５Ａ 第１ＬＥＤ（バックアップ対象物）
５Ｂ 第２ＬＥＤ（バックアップ対象物）
５Ｃ 第３ＬＥＤ（バックアップ対象物）
９ 逆接防止用ダイオード
１３ 上位装置
１５ 抵抗器（第１抵抗）
１５Ａ 第１抵抗器（第１抵抗）
１５Ｂ 第２抵抗器（第１抵抗）
１５Ｃ 第３抵抗器（第１抵抗）
２１７ 抵抗器（第２抵抗）
２１７Ａ 第４抵抗器（第２抵抗）
２１７Ｂ 第５抵抗器（第２抵抗）
２１７Ｃ 第６抵抗器（第２抵抗）
３２０ リセット回路

Claims (5)

1. バックアップ対象物の動作状態を制御する演算装置と、
   前記演算装置に電気的に接続された蓄電装置とを備え、
   前記演算装置は、前記バックアップ対象物の動作状態に基づいて前記蓄電装置の充電状態を変更すると共に、前記演算装置への電源の瞬断後に前記蓄電装置の充電状態に基づいて前記電源の瞬断前の前記バックアップ対象物の動作状態を読み出し、当該バックアップ対象物の動作状態を、前記電源の瞬断前の動作状態に復帰可能であることを特徴とする、
   バックアップ回路。
2. 前記演算装置と前記蓄電装置との間に介在する第１抵抗を備える、
   請求項１に記載のバックアップ回路。
3. 前記演算装置は、上位装置から入力される前記バックアップ対象物に関する通信情報と、前記蓄電装置の充電状態とに基づいて、前記バックアップ対象物の動作状態を、前記電源の瞬断前の動作状態に復帰可能である、
   請求項１又は請求項２に記載のバックアップ回路。
4. 前記蓄電装置に並列で設けられる第２抵抗を備える、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のバックアップ回路。
5. 前記演算装置の異常時に前記蓄電装置の放電を行うリセット回路を備える、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のバックアップ回路。

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