JP6492507B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動作モードとして通常モードと低消費電力モードを有するマイコンと、動作モードとして通常モードと低消費電力モードを有する電源回路と、を備える電子制御装置に関する。

特許文献１には、動作モードとして通常モード（通常動作モード）と低消費電力モード（待機モード）を有するマイコンと、動作モードとして通常モード（通常電流モード）と低消費電力モード（低電流モード）を有する電源回路と、を備える電子制御装置が開示されている。

特開２００９−１８４４２３号公報

特許文献１では、外部装置からの入力に基づいて、マイコンが低消費電力モードから通常モードに切り替わる。また、マイコンが、電源回路へ動作モードを切り替えるための信号を出力し、これにより電源回路が通常モードに切り替わる。このため、電源回路が通常モードに切り替わる前に、マイコンが起動する虞がある。この場合、電源電圧が低下し、マイコンが正常動作可能な電源電圧範囲外で意図しない動作をすることを防止するために備えたリセット機能により、マイコンがリセットしてしまう。

これに対し、電源回路の出力にコンデンサを追加することで、電源回路が通常モードになるまでの間、電圧低下を抑制することも考えられる。しかしながら、大容量のコンデンサが必要となる。また、コンデンサやマイコンの消費電流のばらつきを考慮する必要がある。これらのため、製造コストが増加してしまう。なお、消費電流ばらつきの要因としては、初期公差、温度特性、経年劣化などがある。

本発明は上記問題点に鑑み、大容量のコンデンサを追加することなく、通常モードに切り替える際のマイコンのリセットを抑制することのできる電子制御装置を提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、動作モードとして、通常モードと、通常モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードと、を有するマイコン（１１）と、
動作モードとして、通常モードと、通常モードよりも消費電力の小さい低消費電力モードと、を有し、マイコンを作動させるための電源を供給する電源回路（１２）と、
外部装置（１０１）からの入力信号に応じて、マイコンの動作モード及び電源回路の動作モードを切り替えるモード切替回路（１３）と、を備える。

モード切替回路は、マイコン及び電源回路の動作モードがともに低消費電力モードの場合に、外部装置から動作モードを通常モードに切り替えるための信号が入力されると、先に電源回路を通常モードに切り替えてから、マイコンを通常モードに切り替える。電源回路は、入力電圧を降圧するトランジスタ（３１）を有するシリーズ電源（３０）を含む。シリーズ電源は、トランジスタを制御する制御回路（３３）として、シリーズ電源の出力電圧のばらつきが小さい高精度制御回路（３３ｂ）と、高精度制御回路よりも少ない素子数で構成され、シリーズ電源の出力電圧のばらつきが高精度制御回路よりも大きい低精度制御回路（３３ａ）と、を含む。そして、通常モードにおいて高精度制御回路がトランジスタを制御し、低消費電力モードにおいて低精度制御回路がトランジスタを制御することを特徴とする。

これによれば、マイコンとは別にモード切替回路を備えており、モード切替回路は、マイコンよりも先に電源回路を通常モードに切り替える。このため、マイコンの起動時には、電源回路が通常動作をしており、マイコン起動時に必要な電源を供給することができる。したがって、先にマイコンが起動し、これにより電源電圧が低下してマイコンがリセットするのを抑制することができる。また、大容量のコンデンサを用いなくとも、マイコンがリセットするのを抑制することができる。

第１実施形態に係る電子制御装置の概略構成を示す図である。 マイコンの動作状態など示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係る電子制御装置のうち、シリーズ電源周辺を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
先ず、図１及び図２を用いて、本実施形態に係る電子制御装置の概略構成を説明する。

図１に示す電子制御装置１０は、車両（自動車）に搭載される。この電子制御装置１０は、マイコン１１と、電源回路１２と、モード切替回路１３と、を備えている。さらに、電子制御装置１０は、コンデンサ１４と、入出力回路１５と、を備えている。

マイコン１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、レジスタ、及びＩ／Ｏポートなどを備えて構成されたマイクロコンピュータである。マイコン１１において、ＣＰＵが、ＲＡＭやレジスタの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラム、バスを介して取得した各種データなどに応じて信号処理を行う。また、この信号処理で得られた信号を、バスに出力したりする。このようにして、マイコン１１は、各種機能を実行する。

本実施形態のマイコン１１は、たとえば、車両の電源を遮断する際に、車両のシフトポジションを自動的にパーキングポジションとするオートパーキング制御を実行する。このオートパーキング制御により、車両が備える図示しないパーキングロック機構が作動してロック状態となり、車両の移動が制限される。

マイコン１１は、動作モードとして、通常モードと、通常モードよりも消費電力の低い低消費電力モードと、を有している。低消費電力モードは、待機モード、スリープモードなどとも呼ばれる。通常モードでは、上記したＣＰＵを含むマイコン１１の全体が作動する。一方、低消費電力モードでは、ＣＰＵが停止し、Ｉ／Ｏポートのうちの一部のポートのみが作動する。詳しくは、後述するＷＡＫＥ信号が入力され、そのパルスエッジを検出するポートのみが作動する。マイコン１１の消費電流は、通常モードにおいて５００ｍＡ程度、低消費電力モードにおいて１ｍＡ程度である。このように、低消費電力モードによれば、通常モードに較べ、マイコン１１の消費電力が抑制される。

電源回路１２は、車両に搭載された外部電源としてのバッテリ１００から供給される直流電圧（以下、バッテリ電圧と示す）を降圧し、マイコン１１を作動させるための電源として供給する。この電源回路１２は、スイッチング電源２０と、シリーズ電源３０と、を有している。スイッチング電源２０及びシリーズ電源３０としては、後述する第１トランジスタ２１、第２トランジスタ３１を備えた周知のものを採用することができる。

スイッチング電源２０は、第１トランジスタ２１と、ダイオード２２と、コイル２３と、コンデンサ２４と、制御回路２５と、を有している。このスイッチング電源２０は、１２Ｖのバッテリ電圧を６Ｖまで降圧する。バッテリ電圧は、コンデンサ１４にて安定化される。

本実施形態では、第１トランジスタ２１として、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。そして、ＭＯＳＦＥＴのソースがコンデンサ１４側（バッテリ１００側）に接続され、ドレインがコイル２３に接続されている。また、ゲートは、制御回路２５に接続されている。

第１トランジスタ２１とコイル２３との接続点には、グランド側をアノードとしてダイオード２２が接続されている。また、コイル２３の下流側には、第１トランジスタ２１の出力電圧Ｖ１を安定化させるために、コンデンサ２４が接続されている。このコンデンサ２４は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖ１に対応する電荷を蓄積する。

制御回路２５は、モード切替回路１３から通常モードへの切り替え信号が入力されると、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖ１が６Ｖになるように、図示しない発振回路から入力されるクロックを用いて所定デューティのＰＷＭ信号を生成し、第１トランジスタ２１のスイッチング動作をフィードバック制御する。ＰＷＭ信号により、第１トランジスタ２１は、周期的にオン、オフ制御される。第１トランジスタ２１がオンされると、バッテリ電圧に基づく電流が第１トランジスタ２１を介して流れる。この電流は、コイル２３にエネルギーを蓄積しながら、コンデンサ２４を充電する。そして、第１トランジスタ２１がオフされると、バッテリ電圧に基づく電流の流れが遮断される。この場合、コイル２３に蓄積されたエネルギーにより、ダイオード２２及びコイル２３を介して、コンデンサ２４へと電流が流れる。第１トランジスタ２１が所定デューティでオン、オフされるため、コンデンサ２４が発生する出力電圧、すなわち出力電圧Ｖ１は、バッテリ電圧よりも低い６Ｖとなる。

一方、モード切替回路１３から低消費電力モードへの切り替え信号が入力されると、制御回路２５は、ＰＷＭ信号を生成しない。すなわち、第１トランジスタ２１にスイッチング動作をさせない。これにより、制御回路２５は、消費電力を低減する。クロックの供給も停止となるため、第１トランジスタ２１は、常時オン又は常時オフとなる。本実施形態では、低消費電力モードへの切り替え信号が入力されると、制御回路２５は、第１トランジスタ２１が常時オンとなるように制御する。このため、低消費電力モードにおいて、出力電圧Ｖ１は、１２Ｖとなる。

シリーズ電源３０は、第２トランジスタ３１と、コンデンサ３２と、制御回路３３と、を有している。このシリーズ電源３０は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖ１（６Ｖ）を、５Ｖまで降圧する。

本実施形態では、第２トランジスタ３１として、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタを採用している。バイポーラトランジスタのエミッタがスイッチング電源２０のコンデンサ２４に接続され、コレクタがマイコン１１に接続されている。また、バイポーラトランジスタのベースは、制御回路３３に接続されている。第２トランジスタ３１の下流側には、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２を安定化させるために、コンデンサ３２が接続されている。このコンデンサ３２は、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２に対応する電荷を蓄積する。

制御回路３３は、低精度制御回路３３ａと、高精度制御回路３３ｂと、選択回路３３ｃと、を有している。低精度制御回路３３ａは、オペアンプと基準電圧源を有し、出力電圧Ｖ２と基準電圧（４．６Ｖ）とを比較して、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が４．６Ｖになるように、ベース電流を調節する。低精度制御回路３３ａは、４．６Ｖを出力するための機能のみを有しており、数十個（たとえば５０個）程度の素子により構成されている。このように、低精度制御回路３３ａは、４．６Ｖを出力するためのフィードバック回路として、必要最小限の構成となっている。

高精度制御回路３３ｂは、オペアンプと基準電圧源を有しており、出力電圧Ｖ２と基準電圧（５Ｖ）とを比較して、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が５Ｖになるように、ベース電流を調節する機能を有している。加えて、高精度制御回路３３ｂは、バッテリ電圧の変動を抑制するための機能、負荷変動（マイコン１１側の電圧変動）を抑制するための機能、通常モード時におけるマイコン１１の消費電流（５００ｍＡ）に対応する機能、を有している。このため、高精度制御回路３３ｂを用いたほうが、出力電圧Ｖ２の精度、すなわちマイコン１１に供給する電源の精度を向上することができる。しかしながら、高精度制御回路３３ｂは、数百個（たとえば３００個）の素子を要するため、低精度制御回路３３ａを用いる場合よりも、消費電力が大きい。

選択回路３３ｃは、ベース電流を調節するために作動する回路として、モード切替回路１３からのモード切替信号に基づき、低精度制御回路３３ａ及び高精度制御回路３３ｂのいずれかを選択する。

モード切替回路１３から、通常モードへの切り替え信号が入力されると、選択回路３３ｃは、ベース電流を調節するために作動する回路として、高精度制御回路３３ｂを選択する。高精度制御回路３３ｂは、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が５Ｖになるように、第２トランジスタ３１（ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタ）のベース電流を調節する。第２トランジスタ３１には、ベース電流に応じた電流が流れるため、この電流は、コンデンサ３２を充電する。これにより、コンデンサ３２が発生する出力電圧、すなわち出力電圧Ｖ２は、出力電圧Ｖ１よりも低い５Ｖとなる。

一方、モード切替回路１３から低消費電力モードへの切り替え信号が入力されると、選択回路３３ｃは、ベース電流を調節するために作動する回路として、低精度制御回路３３ａを選択する。低精度制御回路３３ａは、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が４．６Ｖになるように、第２トランジスタ３１（ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタ）のベース電流を調節する。これにより、コンデンサ３２が発生する出力電圧、すなわち出力電圧Ｖ２は、出力電圧Ｖ１よりも低い４．６Ｖとなる。なお、マイコン１１は、電源電圧が４Ｖを下回るとリセットされる。

モード切替回路１３は、外部入力に基づいて、マイコン１１及び電源回路１２の動作モードを、低消費電力モードから通常モードに切り替える。モード切替回路１３には、入出力回路１５を介して、外部から信号が入力される。入出力回路１５には、イグニッションスイッチの状態（オン又はオフ）に対応した信号であるイグニッション信号ＩＧ等の何らかのスイッチ信号が入力される。このスイッチ信号は、入出力回路１５にて閾値と比較され、その比較結果がモード切替回路１３に出力される。また、入出力回路１５は、通信線を介して、電子制御装置１０とは別のＥＣＵ１０１と接続されており、ＥＣＵ１０１と通信するための通信回路としての機能も果たす。

ＥＣＵ１０１としては、たとえば、車両ドアの開閉を検知したりするドアＥＣＵ、ユーザが携帯するリモートキーが車両に接近した際に該リモートキーと通信するリモートＥＣＵなどがある。また、電子制御装置１０とＥＣＵ１０１との通信方式としては、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信などを採用することができる。なお、ＣＡＮは登録商標である。

モード切替回路１３は、ＥＣＵ１０１から信号が送信されてきたり、イグニッション信号ＩＧ等がアクティブに変化したりして、所定の起動条件を満たすと、低消費電力モードから通信モードに切り替えるために、マイコン１１に出力するウェイクアップ信号（以下、ＷＡＫＥ信号と示す）として、パルス信号を出力する。マイコン１１は、ＷＡＫＥ信号としてのパルス信号の立下りエッジ又は立ち上がりのエッジを検出することで、起動処理を開始する。そして、起動処理が完了すると、マイコン１１からモード切替回路１３に対して出力するＫＥＥＰ信号として、起動処理の完了、すなわち通常モードへの切り替え完了を示す完了信号（アクティブ側の論理）を出力する。

また、モード切替回路１３は、低消費電力モードから通常モードに切り替えるために、通常モード切り替え信号を電源回路１２の制御回路２５，３３に出力する。これにより、制御回路２５は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖ１が６Ｖになるように、所定デューティのＰＷＭ信号を生成して、第１トランジスタ２１のスイッチング動作をフィードバック制御する。また、選択回路３３ｃが高精度制御回路３３ｂを選択し、高精度制御回路３３ｂにより、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が５Ｖになるように、第２トランジスタ３１のベース電流が調節される。

一方、マイコン１１は、予め設定された終了条件を満たすと終了処理を実行する。そして終了処理を完了し、低消費電力モードになると、マイコン１１は、ＫＥＥＰ信号として非アクティブ側の論理を出力する。これにより、モード切替回路１３は、電源回路１２の動作モードを、通常モードから低消費電力モードに切り替えるための信号を、制御回路２５，３３に出力する。これにより、制御回路２５は、第１トランジスタ２１が常時オンとなるように制御する。また、選択回路３３ｃが低精度制御回路３３ａを選択し、この低精度制御回路３３ａにより、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が４．６Ｖになるように、第２トランジスタ３１のベース電流が調節される。

なお、本実施形態では、図１に一点鎖線で示すように、モード切替回路１３、入出力回路１５、スイッチング電源２０の制御回路２５、及びシリーズ電源３０の制御回路３３が１つのチップに集積されて、電源ＩＣ４０を構成している。このように、電源ＩＣ４０には、電源回路１２のうち、トランジスタ２１，３１の駆動を制御する制御回路２５，３３が形成されている。

次に、図２に示すタイミングチャートに基づき、上記した電子制御装置１０の動作について説明する。なお、図２では、ＥＣＵ１０１からの入力により、動作モードが通常モードに切り替えられる例を示す。

時刻ｔ１よりも前において、電源回路１２は低消費電力モードとなっている。低消費電力モードでは、上記したように、制御回路２５が第１トランジスタ２１をＰＷＭ制御せず、常時オンに制御する。これにより、スイッチング電源２０の消費電力を低減できる。また、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖ１は、バッテリ電圧と同じ１２Ｖとなる。

また、選択回路３３ｃが低精度制御回路３３ａを選択し、低精度制御回路３３ａは、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が４．６Ｖになるように、第２トランジスタ３１のベース電流を制御する。これにより、出力電圧Ｖ２は、４．６Ｖ±０．２Ｖ（４．４Ｖ〜４．８Ｖ）となる。低精度制御回路３３ａは、高精度制御回路３３ｂよりも回路構成が簡素であるため、消費電力を低減できる。特に、高精度制御回路３３ｂに較べて電源精度（電圧のばらつき）が低下するように構成されている。したがって、回路構成がより簡素化されており、これにより、消費電力をさらに低減できる。また、低精度制御回路３３ａは、出力電圧Ｖ２が通常モード時の５Ｖよりも低い４．６Ｖとなるように、第２トランジスタ３１のベース電流を制御する。これにより、消費電力をさらに低減できる。

時刻ｔ１よりも前において、マイコン１１も低消費電力モードとなっている。低消費電力モードにおいて、マイコン１１のＣＰＵは停止し、Ｉ／Ｏポートのうち、ＷＡＫＥ信号が入力されるポートのみが作動する。このため、マイコン１１の消費電力を低減できる。このようにマイコン１１の消費電力が最小限に抑えられているため、低消費電力モードでは、マイコン１１に対し、５Ｖを供給しなくともよい。マイコン１１が４Ｖでリセットされるため、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２は、上記したように４．６Ｖ±０．２Ｖ（４．４Ｖ〜４．８Ｖ）となっている。

低消費電力モードにおいて、モード切替回路１３は、マイコン１１に対し、ＷＡＫＥ信号としてハイレベルの信号を出力する。このため、マイコン１１は起動されない。一方、マイコン１１は、モード切替回路１３（電源ＩＣ４０）に対し、ＫＥＥＰ信号としてローレベルの信号（非アクティブ側の論理）を出力する。

時刻ｔ１において、ＥＣＵ１０１からマイコン１１を起動させるための起動指示信号（パルス）が入力される。モード切替回路１３が、パルスの立下りエッジ又は立ち上がりエッジを検出すると起動条件を満たす。起動条件を満たすと、モード切替回路１３は、先ず電源回路１２に対して、低消費電力モードから通常モードへ切り替えるための通常モード切替信号を出力する。

モード切替回路１３は、電源回路１２に対し、通常モード切替信号として、たとえばハイレベルの信号を出力する。通常モード切替信号が入力されると、制御回路２５は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖ１が６Ｖになるように、所定デューティのＰＷＭ信号を生成して、第１トランジスタ２１のスイッチング動作をフィードバック制御する。これにより、出力電圧Ｖ１は、１２Ｖから徐々に低下し、最終的に６Ｖに落ち着く。

また、通常モード切替信号が入力されると、選択回路３３ｃは、高精度制御回路３３ｂを選択する。選択された高精度制御回路３３ｂは、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が５Ｖになるように、第２トランジスタ３１のベース電流を調節する。上記したように、高精度制御回路３３ｂは、低精度制御回路３３ａよりも電圧の精度が高い（ばらつきが小さい）。このため、出力電圧Ｖ２は、低消費電力モードの値から徐々に上昇し、最終的に５Ｖ±０．０５Ｖとなる。

時刻ｔ１から所定時間経過すると、モード切替回路１３は、マイコン１１に対し、ＷＡＫＥ信号としてパルス信号を出力する。本実施形態では、１パルスだけ出力するのではなく、パルスを所定周期（たとえば４ｍｓ）で出力する。そして、所定期間（たとえば３００ｍｓ）の間に、ＫＥＥＰ信号としてアクティブ側の論理が入力されない場合には、パルスの出力を停止し、低消費電力モードの状態（ハイレベル）に戻す。

マイコン１１は、ＷＡＫＥ信号（パルス信号）の立下りエッジ又は立ち上がりエッジを検出すると起動処理を開始する。図２では、マイコン１１が１パルス目の立下りエッジを検出し、起動処理を開始している。そして、時刻ｔ２において起動処理が完了となる。

起動処理が完了すると、マイコン１１の動作モードは通常モードとなる。したがって、時刻ｔ２以後、電子制御装置１０はＥＣＵ１０１と通信を行い、マイコン１１は所定処理を実行する。また、マイコン１１は、起動処理の完了とともに、モード切替回路１３に対し、ＫＥＥＰ信号としてハイレベルの信号（アクティブ側の論理）を出力する。モード切替回路１３は、ＫＥＥＰ信号としてハイレベルの信号が入力されると、パルス信号の出力を停止し、ＷＡＫＥ信号としてローレベルの信号を出力する。

ＥＣＵ１０１との通信が終了し、所定の終了条件を満たすと、マイコン１１は、終了処理を開始する。そして、時刻ｔ３において終了処理が完了すると、マイコン１１は、低消費電力モードとなる。

マイコン１１が低消費電力モードになると、ＫＥＥＰ信号はローレベルの信号（非アクティブ側の論理）となり、ＷＡＫＥ信号もハイレベルの信号となる。モード切替回路１３に入力されるＫＥＥＰ信号がローレベルに変化すると、モード切替回路１３は、電源回路１２に対して、通常モードから低消費電力モードへ切り替えるための信号（たとえばローレベルの信号）を出力する。制御回路２５は、低消費電力モードに切り替えるための信号が入力されると、第１トランジスタ２１を常時オンに制御する。これにより、出力電圧Ｖ１は、６Ｖから徐々に上昇し、最終的に１２Ｖに落ち着く。

また、低消費電力モードに切り替えるための信号が入力されると、選択回路３３ｃは、低精度制御回路３３ａを選択する。低精度制御回路３３ａは、シリーズ電源３０の出力電圧Ｖ２が４．６Ｖになるように、第２トランジスタ３１のベース電流を制御する。これにより、出力電圧Ｖ２は、５Ｖから徐々に低下し、最終的に４．６Ｖ±０．２Ｖとなる。

次に、本実施形態に係る電子制御装置１０の効果について説明する。

本実施形態によれば、電子制御装置１０が、マイコン１１とは別にモード切替回路１３を備えている。モード切替回路１３は、電源ＩＣ４０の一部として構成されている。そして、外部からの入力に基づいて低消費電力モードから通常モードに切り替える際に、モード切替回路１３は、マイコン１１よりも先に電源回路１２を通常モードに切り替える。このため、マイコン１１が起動処理を開始する時点で電源回路１２が既に通常動作をしており、電源回路１２はマイコン１１の起動時に必要な電源を供給することができる。したがって、低消費電力モードから通常モードに切り替える際に、電源電圧が低下してマイコンがリセットするのを抑制することができる。また、大容量のコンデンサを用いなくとも、マイコンがリセットするのを抑制することができる。

また、低消費電力モードにおいて、マイコン１１のＣＰＵが停止し、Ｉ／Ｏポートの一部のみが作動する。これにより、低消費電力モードにおけるマイコン１１の消費電力を、通常モードより低減することができる。しかしながら、Ｉ／Ｏポートの一部は作動するため、マイコン１１の起動指示を示すＷＡＫＥ信号（パルス）を検出することができる。

また、低消費電力モードにおいて、スイッチング電源２０の制御回路２５は、ＰＷＭ信号を生成しない。すなわち、第１トランジスタ２１をＰＷＭ制御しない。したがって、低消費電力モードにおけるスイッチング電源２０の消費電力を、通常モードより低減することができる。

特に本実施形態では、制御回路２５が、第１トランジスタ２１を常時オンにする。常時オフの場合、出力電圧Ｖ１は、０Ｖになる。低消費電力モードから通常モードへの切り替える際、第１トランジスタ２１のオン、オフにより、コンデンサ２４に電荷を蓄積させなければならないため、０Ｖから６Ｖに到達するのに時間がかかる。上記したように、常時オンにすると、スイッチング電源２０が出力電圧Ｖ１として６Ｖを出力するまでのかかる時間（起動時間）を、常時オフの場合より短くすることができる。たとえば起動時間を１／１０程度にすることができる。

また、低消費電力モードにおいて、シリーズ電源３０は、低精度制御回路３３ａにより第２トランジスタ３１のベース電流を調節する。低精度制御回路３３ａは、高精度制御回路３３ｂよりも回路構成が簡素である。これにより、低消費電力モードにおけるシリーズ電源３０の消費電力を、通常モードより低減することができる。

特に本実施形態では、低精度制御回路３３ａに求められる電源精度が、高精度制御回路３３ｂよりも低い。このため、低精度制御回路３３ａの回路構成がより簡素化されており、これにより、シリーズ電源３０の消費電力をさらに低減することができる。

さらに、低精度制御回路３３ａが、出力電圧Ｖ２が通常モード時の５Ｖよりも低い４．６Ｖとなるように、第２トランジスタ３１のベース電流を制御する。換言すれば、マイコン１１のリセットがされない範囲で、通常モードよりも低い電圧となるように、第２トランジスタ３１のベース電流が制御される。このため、通常モードよりもベース電流を小さくすることができ、シリーズ電源３０の消費電力をさらに低減することができる。

また、モード切替回路１３は、外部からの入力信号がマイコン１１の起動条件を満たすと、マイコン１１に対し、ＷＡＫＥ信号としてパルス信号を出力する。モード切替回路１３は、マイコン１１から、ＫＥＥＰ信号として通常モードへの切り替え完了を示す信号が入力されるまで、パルス信号を出力する。したがって、マイコン１１のＩ／Ｏポートが１つ目のパルスエッジを読み取り逃がした場合でも、マイコン１１を確実に起動させることができる。

（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した電子制御装置１０と共通する部分についての説明は割愛する。図３は、本実施形態に係る電子制御装置１０のうち、シリーズ電源の周辺を示している。

図３に示すように、電子制御装置１０のシリーズ電源３０は、第２トランジスタ３１を流れる電流と所定の閾値とを比較して、過電流を検出する過電流検出回路５０をさらに備えている。それ以外の構成は、第１実施形態と同じである。本実施形態でも、低消費電力モードにおいて、スイッチング電源２０の第１トランジスタ２１を常時オンとする。過電流検出回路５０は、上記した電源ＩＣ４０の一部として構成されている。

過電流検出回路５０は、抵抗５１と、差動増幅器５２と、コンパレータ５３と、第１閾値Ｖｒ１を生成する第１基準電源５４と、第１スイッチ５５と、第１閾値Ｖｒ１よりも低い電圧である第２閾値Ｖｒ２を生成する第２基準電源５６と、第２スイッチ５７と、を有している。抵抗５１は、コイル２３と第２トランジスタ３１の間に設けられている。抵抗５１の両端の電圧が差動増幅器５２に入力され、差動増幅器５２の出力がコンパレータ５３の入力端子の一方に入力される。コンパレータ５３の入力端子の他方には、動作モードに応じて、第１閾値Ｖｒ１又は第２閾値Ｖｒ２が入力される。

コンパレータ５３の入力端子とグランドとの間に、第１基準電源５４と、第１スイッチ５５と、が直列に配置されている。また、第１基準電源５４と第１スイッチ５５の直列回路に対し、第２基準電源５６と第２スイッチ５７からなる直列回路が並列に配置されている。

モード切替回路１３から通常モード切替信号が出力されると、第１スイッチ５５がオン（閉状態）、第２スイッチ５７がオフ（開状態）となる。これにより、コンパレータ５３に第１閾値Ｖｒ１（たとえば６０ｍＶ）が入力される。したがって、通常モードにおいて、過電流検出回路５０は、第１閾値Ｖｒ１との比較により、過電流を検出する。一方、モード切替回路１３から低消費電力モードに切り替えるための信号が出力されると、第１スイッチ５５がオフ（開状態）、第２スイッチ５７がオン（閉状態）となる。これにより、コンパレータ５３に第２閾値Ｖｒ２（たとえば３０ｍＶ）が入力される。したがって、低消費電力モードにおいて、過電流検出回路５０は、第２閾値Ｖｒ２との比較により、過電流を検出する。

また、コンパレータ５３の出力は、低精度制御回路３３ａ及び高精度制御回路３３ｂにそれぞれ入力される。通常モード時において、過電流が検出された場合、コンパレータ５３からの出力により、高精度制御回路３３ｂの駆動が停止される。また、低消費電力モード時において、過電流が検出された場合、コンパレータ５３からの出力により、低精度制御回路３３ａの駆動が停止される。

次に、本実施形態に係る電子制御装置１０の効果について説明する。

第１実施形態に示したように、低消費電力モードにおいて第１トランジスタ２１を常時オンにすると、出力電圧Ｖ１が１２Ｖとなり、シリーズ電源３０での電圧降下が大きくなる。コンパレータ５３で用いる閾値が一定、すなわち、通常モードと低消費電力モードとで同じ閾値を用いる場合、低消費電力モードにおいて過電流が流れると、上記したように電圧降下が大きいため、消費電力が大きくなり、第２トランジスタ３１の許容損失を超える虞がある。

これに対し、本実施形態によれば、低消費電力モードにおいて、通常モード時に設定される第１閾値Ｖｒ１よりも低い値の第２閾値Ｖｒ２を用いて、過電流を検出する。換言すれば、低消費電力モード時には、閾値を下げる。したがって、低電力消費モードにおいては、通常モード時よりも小さい値で過電流と判定し、低精度制御回路３３ａの駆動を停止、すなわち、第２トランジスタ３１をオフ、にすることができる。これにより、第２トランジスタ３１の許容損失を超えないようにすることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

電子制御装置１０としては、オートパーキング制御を実行する電子制御装置に限定されるものではない。また、電子制御装置１０としては、オートパーキング制御を実行するマイコン１１とは別のマイコンをさらに備える構成としてもよい。

低消費電力モードにおいて、マイコン１１のうち、Ｉ／Ｏポートの一部のみが作動する例を示したがこれに限定されない。少なくともＣＰＵが停止状態となり、通常モードよりも消費電力が低くなればよい。

低消費電力モードにおいて、電源回路１２のうち、スイッチング電源２０を構成する第１トランジスタ２１を常時オンにする例を示した。しかしながら、第１トランジスタ２１を常時オフにしてもよい。低消費電力モードにおいて、通常モードよりもスイッチング電源２０の消費電力を低減できる構成であればよい。

低消費電力モードにおいて、電源回路１２のうち、シリーズ電源３０を構成する制御回路３３として、低精度制御回路３３ａを用い、通常モードにおいて、高精度制御回路３３ｂを用いる例を示した。しかしながら、動作モードに応じて、低精度制御回路３３ａと高精度制御回路３３ｂとを切り替える例に限定されるものではない。低消費電力モードにおいて、通常モードよりもシリーズ電源３０の消費電力を低減できる構成であればよい。低消費電力モードにおいて、電源精度を低下させずに消費電力を低減させてもよい。

モード切替回路１３は、ＫＥＥＰ信号として通常モードへの切り替え完了を示す信号（起動処理完了を示す信号）を取得するまで、ＷＡＫＥ信号としてパルス信号を出力する例を示した。しかしながら、外部からマイコン１１の起動指示信号が入力されると、モード切替回路１３が、ＷＡＫＥ信号として、１パルスだけをマイコン１１に出力する構成としてもよい。

１０…電子制御装置、１１…マイコン、１２…電源回路、１３…モード切替回路、１４…コンデンサ、１５…入出力回路、２０…スイッチング電源、２１…第１トランジスタ、２２…ダイオード、２３…コイル、２４…コンデンサ、２５…制御回路、３０…シリーズ電源、３１…第２トランジスタ、３２…コンデンサ、３３…制御回路、３３ａ…低精度制御回路、３３ｂ…高精度制御回路、３３ｃ…選択回路、４０…電源ＩＣ、５０…過電流検出回路、５１…抵抗、５２…差動増幅器、５３…コンパレータ、５４…第１基準電源、５５…第１スイッチ、５６…第２基準電源、５７…第２スイッチ、１００…バッテリ、１０１…ＥＣＵ

Claims (7)

1. 動作モードとして、通常モードと、前記通常モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードと、を有するマイコン（１１）と、
   動作モードとして、通常モードと、前記通常モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードと、を有し、前記マイコンを作動させるための電源を供給する電源回路（１２）と、
   外部からの入力信号に基づいて、前記マイコンの動作モード及び前記電源回路の動作モードを切り替えるモード切替回路（１３）と、を備え、
   前記モード切替回路は、前記マイコン及び前記電源回路の動作モードがともに前記低消費電力モードの場合に、外部から前記動作モードを前記通常モードに切り替えるための信号が入力されると、先に前記電源回路を前記通常モードに切り替えてから、前記マイコンを前記通常モードに切り替え、
   前記電源回路は、入力電圧を降圧するトランジスタ（３１）を有するシリーズ電源（３０）を含み、
   前記シリーズ電源は、前記トランジスタを制御する制御回路（３３）として、前記シリーズ電源の出力電圧のばらつきが小さい高精度制御回路（３３ｂ）と、前記高精度制御回路よりも少ない素子数で構成され、前記シリーズ電源の出力電圧のばらつきが前記高精度制御回路よりも大きい低精度制御回路（３３ａ）と、を含み、
   前記通常モードにおいて前記高精度制御回路が前記トランジスタを制御し、前記低消費電力モードにおいて前記低精度制御回路が前記トランジスタを制御することを特徴とする電子制御装置。
2. 前記モード切替回路は、前記動作モードを前記低消費電力モードから前記通常モードに切り替える際に、前記マイコンに対してパルス信号を出力し、
   前記マイコンは、前記パルス信号の立ち上がりエッジ若しくは立下りエッジを検出することで前記通常モードに切り替わるとともに、前記通常モードへの切り替え完了を示す完了信号を前記モード切替回路に出力し、
   前記モード切替回路は、前記完了信号を取得するまで、前記パルス信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 前記電源回路は、スイッチング動作する第１トランジスタ（２１）を有し、外部電源（１００）から供給される電圧を降圧するスイッチング電源（２０）をさらに含み、
   前記シリーズ電源の前記トランジスタである第２のトランジスタは、前記スイッチング電源の出力電圧を降圧し、
   前記モード切替回路から前記低消費電力モードへの切り替え信号が入力されると、前記スイッチング電源は、前記第１トランジスタを常時オン状態にすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子制御装置。
4. 前記シリーズ電源の前記トランジスタを流れる電流と所定の閾値とを比較して、過電流を検出する過電流検出回路（５０）をさらに備え、
   前記過電流検出回路は、前記モード切替回路から前記低消費電力モードへの切り替え信号が入力されると、前記閾値として、前記通常モード時に設定される第１閾値（Ｖｒ１）よりも低い第２閾値（Ｖｒ２）を用いて、過電流を検出することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の電子制御装置。
5. 動作モードとして、通常モードと、前記通常モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードと、を有するマイコン（１１）と、
   動作モードとして、通常モードと、前記通常モードよりも消費電力が小さい低消費電力モードと、を有し、前記マイコンを作動させるための電源を供給する電源回路（１２）と、
   外部からの入力信号に基づいて、前記マイコンの動作モード及び前記電源回路の動作モードを切り替えるモード切替回路（１３）と、を備え、
   前記モード切替回路は、前記マイコン及び前記電源回路の動作モードがともに前記低消費電力モードの場合に、外部から前記動作モードを前記通常モードに切り替えるための信号が入力されると、先に前記電源回路を前記通常モードに切り替えてから、前記マイコンを前記通常モードに切り替え、
   前記モード切替回路は、前記動作モードを前記低消費電力モードから前記通常モードに切り替える際に、前記マイコンに対してパルス信号を出力し、
   前記マイコンは、前記パルス信号の立ち上がりエッジ若しくは立下りエッジを検出することで前記通常モードに切り替わるとともに、前記通常モードへの切り替え完了を示す完了信号を前記モード切替回路に出力し、
   前記モード切替回路は、前記完了信号を取得するまで、前記パルス信号を出力することを特徴とする電子制御装置。
6. 前記電源回路は、スイッチング動作する第１トランジスタ（２１）を有し、外部電源（１００）から供給される電圧を降圧するスイッチング電源（２０）と、該スイッチング電源の出力電圧を降圧する第２トランジスタ（３１）を有するシリーズ電源（３０）と、を含み、
   前記モード切替回路から前記低消費電力モードへの切り替え信号が入力されると、前記スイッチング電源は、前記第１トランジスタを常時オン状態にすることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
7. 前記第２トランジスタを流れる電流と所定の閾値とを比較して、過電流を検出する過電流検出回路（５０）をさらに備え、
   前記過電流検出回路は、前記モード切替回路から前記低消費電力モードへの切り替え信号が入力されると、前記閾値として、前記通常モード時に設定される第１閾値（Ｖｒ１）よりも低い第２閾値（Ｖｒ２）を用いて、過電流を検出することを特徴とする請求項６に記載の電子制御装置。

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