(実施の形態1)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、本発明に係る回路装置を用いた負荷駆動システムの構成を示すブロック図である。図において1はASIC(Application Specific Integrated Circuit)であり、本発明に係る回路装置に相当するものである。ASIC1は、制御回路10、複数の駆動回路A〜Eを有する負荷駆動部20、通信回路31、電源回路32及びスイッチ(以下、SWと略記する)入力処理回路33等の多種多様な複数の回路が1チップに搭載されたICチップとして製造され、図示しない合成樹脂製のパッケージに封入された構成である。
ASIC1は、例えば車輌のドアのロック及びロック解除等を行うアクチュエータ、車輌のパワーウインドウを動作させるモータ、並びに車輌のドアミラーの角度調整を行うためのモータ等の負荷52に駆動電圧又は駆動電流を与えて駆動する負荷駆動部20を備えている。負荷駆動部20は、駆動する複数の負荷52にそれぞれ適した複数の駆動回路A〜Eにより構成してあり、各駆動回路A〜Eはそれぞれ独立して動作することができる。ASIC1は、図示の負荷駆動システムを制御するマイコン51から与えられる動作指示に応じて負荷52の駆動を行うようにしてある。マイコン51からASIC1へ与えられる動作指示は、ASIC1の制御回路10にて受け付けられ、制御回路10が動作指示に応じて負荷駆動部20の駆動回路A〜Eの動作をそれぞれ制御することによって、ASIC1による負荷52の駆動が行われるようにしてある。
マイコン51は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)等の処理装置、及びRAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory)等の記憶装置等を搭載したICである。マイコン51及びASIC1等は、例えば車輌の各種の電子機器を制御するECU(Electronic Control Unit)内に備えられた回路基板上に搭載され、金属配線などにより相互に接続されている。
また、ASIC1には通信回路31が搭載してあり、通信回路31はマイコン51に通信機能を備えさせるための回路である。マイコン51は通信機能を備えておらず、車輌に搭載された他のECU又は電子機器等との間でデータの送受信を行う場合には、ASIC1に搭載された通信回路31を利用して通信を行うようにしてある。通信回路31は、例えばCAN(Controller Area Network)などの通信プロトコルに従ってデータの送受信を行うことができ、他のECU又は電子機器等からデータを受信した場合にはマイコン51へこの受信データを与え、マイコン51から送信データが与えられた場合にはこの送信データを他のECU又は電子機器等へ送信するようにしてある。
また、ASIC1には電源回路32が搭載してあり、電源回路32は車輌に搭載されたバッテリ53に電源ケーブルなどを介して接続してあり、バッテリ53から電力が供給されている。電源回路32は、例えばバッテリ53から供給される12Vの電力を5Vの電力に変換し、変換した電力をマイコン51及びASIC1内の各回路へ供給するようにしてある。なお、図1においては、バッテリ53から電源回路32への電力供給経路、及び電源回路32からマイコン51への電力供給経路のみ図示し、その他の電力供給経路については図示を省略してある。
また、ASIC1にはSW入力処理回路33が搭載してあり、SW入力処理回路33は車輌のインストルメントパネル又はドア等に配設された各種のスイッチに対するユーザの入力を処理する回路である。マイコン51は、ユーザによるスイッチ入力に応じて、負荷52を駆動するための動作指示をASIC1へ与えるなどの処理を行うようにしてある。SW入力処理回路33は、各種のスイッチにケーブルなどを介して接続され、スイッチに対するユーザの入力を検出する処理を行って、検出結果をマイコン51へ通知するようにしてある。
例えばユーザがドアをロックするスイッチを操作した場合、SW入力処理回路33にてスイッチに対する入力が検出されてマイコン51へ通知され、ドアをロックするためのアクチュエータなどの負荷52を駆動するためにマイコン51がASIC1へ動作指示を与える。動作指示を与えられたASIC1が対応する負荷駆動部20の駆動回路A〜Eを動作させることによって、対応する負荷52が駆動され、車輌のドアがロックされる。
次に、制御回路10による駆動回路A〜Eの制御の詳細を説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係るASIC1の制御回路10の構成を示すブロック図である。制御回路10は、制御部11、受付部12及び記憶部13等を備えている。マイコン51は、各駆動回路A〜Eにそれぞれ対応付けられた1ビットのデジタル信号を動作指示としてASIC1の制御回路10へ与えるようにしてある。例えば動作指示の信号は、電位のH(ハイ)レベルが駆動回路A〜Eを動作させる指示であり、電位のL(ロウ)レベルが駆動回路A〜Eを動作させない指示に対応付けられている。これらの複数の信号は制御回路10の受付部12に与えられており、受付部12は信号のレベル変化を検出して制御部11へ通知するようにしてある。
制御部11は、受付部12からの通知に応じて駆動回路A〜Eの動作の可否を判定し、判定結果に基づいて駆動信号を各駆動回路A〜Eへそれぞれ出力するようにしてある。制御部11が各駆動回路A〜Eへそれぞれ出力する駆動信号は1ビットのデジタル信号であり、駆動信号の電位がHレベルの場合に駆動回路A〜Eが負荷52の駆動を行い、Lレベルの場合に負荷52の駆動を行わないようにしてある。制御部11は、駆動回路A〜Eの動作の可否を、記憶部13に記憶された動作可否判定テーブル131に基づいて判定するようにしてある。
記憶部13は、ROM又は書き換え可能な不揮発性メモリ素子等で構成されるものであり、ASIC1の設計段階又は製造段階等にて決定された動作可否判定テーブル131が予め記憶してある。図3は、動作可否判定テーブル131の一例を示す模式図である。なお、図3においては、ASIC1が5つの駆動回路A〜Eを搭載しており、駆動回路Aの動作により50mAの電流が消費され、駆動回路Bの動作により150mAの電流が消費され、駆動回路Cの動作により100mAの電流が消費され、駆動回路Dの動作により200mAの電流が消費され、駆動回路Eの動作により300mAの電流が消費されるものとする。また、ASIC1(の負荷駆動部20)全体で許容される消費電流は300mAとする。
各駆動回路A〜Eの消費電流は、例えばASIC1の設計時にシミュレーションなどにより算出する、又は、試作若しくは量産したASIC1にて実際に測定する等の方法により予め取得しておく。なお、各駆動回路A〜Eの消費電流は、ASIC1の使用環境(温度及び電源電圧等)を考慮して、最悪条件(最も消費電流が多い環境)での消費電流を取得しておくことが望ましい。また、ASIC1全体で許容される消費電流は、ASIC1のパッケージの許容損失などから予め取得することができる。取得した各駆動回路A〜Eの消費電流及びASIC1で許容される消費電流から、同時的に動作させることができる駆動回路A〜Eの組み合せ(動作可否判定テーブル131の動作組み合せ1、2…)を予め決定することができる。
例えば図示の動作可否判定テーブル131においては、駆動回路A、B、Cの3つを同時的に動作させることができる組み合せを動作組み合せ1としてある。動作組み合せ1の場合、駆動回路A、B、Cを同時的に動作させることにより消費電流は50mA+150mA+100mA=300mAとなり、ASIC1の全体で許容される消費電流300mA以内となる。同様にして、駆動回路A、Dの2つを同時的に動作させることができる組み合せを動作組み合せ2としてあり、駆動回路C、Dの2つを同時的に動作させることができる組み合せを動作組み合せ3としてあり、駆動回路Eのみを動作させることができる組み合せを動作組み合せ4としてある。
制御回路10の制御部11は、マイコン51からの動作指示を受付部12にて受け付けた場合、記憶部13から動作可否判定テーブル131を読み出して、動作中の駆動回路A〜Eと、動作指示を与えられて新たに動作させる必要がある駆動回路A〜Eとの組み合せが、動作可否判定テーブル131に記憶された動作組み合せに合致するか否かを調べるようにしてある。動作可否判定テーブル131の動作組み合せに合致する場合、制御部11は与えられた動作指示に係る駆動回路A〜Eへ駆動信号を出力して動作させる。また、動作可否判定テーブル131の動作組み合せに合致しない場合、制御部11は動作指示に係る駆動回路A〜Eを動作させず、マイコン51へエラー信号を返信するようにしてある。なお、図1及び図2においては、制御部11からマイコン51へのエラー信号の返信経路は図示を省略してある。
例えば、駆動回路A、Bが動作しているときに、マイコン51から駆動回路Cに対する動作指示を受付部12が受け付けた場合、制御部11は、駆動回路A、B、Cの組み合せが動作可否判定テーブル131の動作組み合せ1に合致することから、駆動回路Cを動作可能と判定し、駆動回路Cへ駆動信号を出力するようにしてある。また例えば、駆動回路A、Bが動作しているときに、マイコン51から駆動回路Dに対する動作指示を受付部12が受け付けた場合、制御部11は、駆動回路A、B、Dの組み合せが動作可否判定テーブル131に記憶された全ての組み合せに合致しないことから、駆動回路Dを動作不可能と判定し、マイコン51へエラー信号を返信するようにしてある。エラー信号を受信したマイコン51は、例えば所定期間待機した後に動作指示を再度与えるなどの処理を行うことができる。
図4は、本発明の実施の形態1に係るASIC1の制御回路10が行う動作制御処理の手順を示すフローチャートであり、制御回路10の制御部11にて行われる処理である。まず制御部11は、受付部12からの通知の有無により、受付部12にてマイコン51からの動作指示を受け付けたか否かを調べ(ステップS1)、動作指示を受け付けていない場合には(S1:NO)、動作指示を受け付けるまで待機する。マイコン51からの動作指示を受け付けた場合(S1:YES)、制御部11は記憶部13から動作可否判定テーブル131を読み出す(ステップS2)。
次いで、制御部11は、動作中の駆動回路A〜Eと、動作指示を受け付けた駆動回路A〜Eとの組み合せが、動作可否判定テーブル131に記憶された動作組み合せに合致するか否かを調べる(ステップS3)。動作可否判定テーブル131の動作組み合せに合致する場合(S3:YES)、制御部11は、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eへ駆動信号を出力することにより、駆動回路A〜Eの動作を開始して(ステップS4)、処理を終了する。動作可否判定テーブル131の動作組み合せに合致しない場合(S3:NO)、制御部11は、エラー信号をマイコン51へ返信して(ステップS5)、処理を終了する。
以上の構成のASIC1においては、同時的に動作させることができる駆動回路A〜Eの組み合せを動作可否判定テーブル131として記憶部13に予め記憶しておき、マイコン51から受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eと、動作中の駆動回路A〜Eとの組み合せが動作可否判定テーブル131の動作組み合せに合致するか否かを制御部11が判定する構成とすることにより、ASIC1の全体で許容される消費電気量、各駆動回路A〜Eの消費電気量及び各駆動回路A〜Eの動作状況に応じた駆動回路A〜Eの動作可否を制御部11が簡単に判定することができる。制御部11がこの判定結果に基づいて駆動回路A〜Eの動作を制御することにより、ASIC1は全体で許容される消費電気量を超えることなく、複数の駆動回路A〜Eを並列して動作させることができる。よって、ASIC1に多数の駆動回路A〜Eを搭載して1チップ化することができ、負荷52を駆動するシステムの小型化及び低コスト化等を実現することができる。
なお、本実施の形態においては、車輌に搭載されたモータ又はアクチュエータ等の負荷52を駆動するシステムを例に説明を行ったが、これに限るものではなく、車輌に搭載された負荷52以外の負荷を駆動するシステムに本発明を適用してもよい。また、制御回路10が動作を制御する回路を駆動回路A〜Eとしたが、これに限るものではなく、図1に示した通信回路31、電源回路32及びSW入力処理回路33等の他の回路の動作を制御する構成としてもよく、更には図示しない定電流回路、定電圧回路、発振回路、増幅回路又は各種のデジタル回路等の他の回路の動作を制御する構成としてもよい。
また、マイコン51から制御回路10へ動作指示を駆動回路A〜E毎に与える構成としたが、これに限るものではなく、例えばコマンド入力などの形式で動作指示をマイコン51から制御回路10へ与えるなど、その他の方法で動作指示を与える構成としてもよい。また、図1に示したASIC1は通信回路31、電源回路32及びSW入力処理回路33等を搭載しているが、これに限るものではなく、これらの回路を搭載しない構成であってもよく、その他の回路を更に搭載した構成であってもよい。
(実施の形態2)
上述の実施の形態1に係るASIC1は記憶部13に記憶した動作可否判定テーブル131に基づいて制御部11が駆動回路A〜Eの動作可否を判定する構成としたが、制御部11が動作を制御する回路の数が多い場合には動作可否判定テーブル131に記憶する動作組み合せが増大する虞がある。そこで、実施の形態2においては、動作可否判定テーブル131を用いずに駆動回路A〜Eの動作可否を判定する構成について説明する。
図5は、本発明の実施の形態2に係るASIC1の制御回路210の構成を示すブロック図である。実施の形態2の制御回路210は、記憶部13に動作可否判定テーブル131に代えて消費電流テーブル231を記憶している。制御回路210の制御部211は、マイコン51からの動作指示を受付部12にて受け付けた場合に、記憶部13から消費電流テーブル231を読み出し、消費電流テーブル231を基に駆動回路A〜Eの動作可否を判定するようにしてある。
図6は、消費電流テーブル231の一例を示す模式図である。消費電流テーブル231は、ASIC1に搭載された駆動回路A〜Eを動作させた場合の消費電流を記憶したテーブルである。各駆動回路A〜Eの消費電流は、シミュレーション又は実測定等の方法により予め取得したものである。図示の消費電流テーブル231においては、駆動回路Aの消費電流が50mAであり、駆動回路Bの消費電流が150mAであり、駆動回路Cの消費電流が100mAであり、駆動回路Dの消費電流が200mAであり、駆動回路Eの消費電流が300mAである。
制御回路210の制御部211は、マイコン51からの動作指示を受付部12にて受け付けた場合、記憶部13から消費電流テーブル231を読み出して、動作中の駆動回路A〜Eによる消費電流の合計値(合計消費電流)を算出するようにしてある。更に制御部211は、ASIC1(の負荷駆動部20)全体で許容される消費電流から、動作中の駆動回路A〜Eによる合計消費電流を減算することによって、増加させることができる消費電流の値(増加可能消費電流)を算出するようにしてある。これにより、制御部211は、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eの消費電流が増加可能消費電流を超えるか否かを判定することにより、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eの動作可否を判定することができる。
例えば駆動回路A、Bが動作しているときに、マイコン51から駆動回路Cに対する動作指示を受付部12が受け付けた場合、制御部211は、駆動回路A、Bの消費電流を合計して合計消費電流200mA(=50mA+150mA)を算出し、全体で許容される消費電流(300mA)から合計消費電流を減産することにより増加可能消費電流100mA(=300mA−200mA)を算出する。制御部211は、動作指示に係る駆動回路Cの消費電流100mAが増加可能消費電流100mAを超えないことから、駆動回路Cを動作可能と判定し、駆動信号を出力する。また例えば駆動回路A、Bが動作しているときに、マイコン51から駆動回路Dに対する動作指示を受付部12が受け付けた場合、制御部211は、動作指示に係る駆動回路Dの消費電流200mAが増加可能消費電流100mAを超えることから、駆動回路Dを動作不可能と判定し、マイコン51へエラー信号を返信する。
図7は、本発明の実施の形態2に係るASIC1の制御回路210が行う動作制御処理の手順を示すフローチャートであり、制御回路210の制御部211にて行われる処理である。まず制御部211は、受付部12からの通知の有無により、受付部12にてマイコン51からの動作指示を受け付けたか否かを調べ(ステップS21)、動作指示を受け付けていない場合には(S21:NO)、動作指示を受け付けるまで待機する。マイコン51からの動作指示を受け付けた場合(S21:YES)、制御部211は記憶部13から消費電流テーブル231を読み出す(ステップS22)。
次いで、制御部211は、動作中の駆動回路A〜Eの消費電流を消費電流テーブル231から取得して合計消費電流を算出して(ステップS23)、全体で許容される消費電流から合計消費電流を減産することによって増加可能消費電流を算出すると共に(ステップS24)、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eの消費電流を消費電流テーブル231から取得する(ステップS25)。
次いで、制御部211は、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eの消費電流が増加可能消費電流を超えるか否かを調べる(ステップS26)。増加可能消費電流を超えない場合(S26:NO)、制御部211は、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eへ駆動信号を出力することにより、駆動回路A〜Eの動作を開始して(ステップS27)、処理を終了する。増加可能消費電流を超える場合(S26:YES)、制御部11は、エラー信号をマイコン51へ返信して(ステップS28)、処理を終了する。
以上の構成の実施の形態2に係るASIC1においては、搭載した駆動回路A〜Eの消費電流を消費電流テーブル231として記憶部13に予め記憶しておき、消費電流テーブル231から読み出した消費電量から加算、減算及び比較等の演算処理により動作指示を受け付けた駆動回路A〜Eの動作可否を判定する構成とすることにより、ASIC1の全体で許容される消費電気量、各駆動回路A〜Eの消費電気量及び各駆動回路A〜Eの動作状況に応じた駆動回路A〜Eの動作可否を制御部211が簡単に判定することができる。よって、実施の形態1と同様に、制御部211がこの判定結果に基づいて駆動回路A〜Eの動作を制御することにより、ASIC1は全体で許容される消費電気量を超えることなく、複数の駆動回路A〜Eを並列して動作させることができる。
なお、実施の形態2に係るASIC1のその他の構成は、実施の形態1に係るASIC1の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(実施の形態3)
上述の実施の形態1及び実施の形態2に係るASIC1は、マイコン51から受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eが動作不可能と判定した場合、この駆動回路A〜Eの動作を行わずにマイコン51へエラー信号を返信する構成とした。これに対して実施の形態3に係るASIC1は、マイコン51から受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eが動作不可能と判定した場合、動作中の駆動回路A〜Eの動作終了を待って、動作指示に係る駆動回路A〜Eを動作させる構成である。
図8は、本発明の実施の形態3に係るASIC1の制御回路310の構成を示すブロック図である。実施の形態3の制御回路310は、制御部311、受付部12及び記憶部13等に加えて動作指示記憶部314を備える構成である。受付部12は、マイコン51から与えられた動作指示を順に動作指示記憶部314へ与えるようにしてある。動作指示記憶部314は、FIFO型のメモリで構成されるものであり、受付部12から与えられた動作指示を順に記憶すると共に、記憶した動作指示を順に制御部311へ与えるようにしてある。
制御部311は、動作指示記憶部314に記憶された動作指示を順に取得して、記憶部13に記憶された動作可否判定テーブル131を基に、動作指示に係る駆動回路A〜Eの動作可否を判定するようにしてある。また、動作不可能と判定した場合、制御部311は、動作中の駆動回路A〜Eのいずれかが終了するまで待機した後に再度判定を行うようにしてあり、動作指示記憶部314から取得した動作指示に係る駆動回路A〜Eが実行可能と判定されるまで、待機及び判定を繰り返すようにしてある。なお、駆動回路A〜Eの動作終了は、例えばマイコン51から終了指示が与えられる構成であってもよく、駆動回路A〜Eが自発的に動作を終了する構成であってもよい。
例えば、図3に示した動作可否判定テーブル131において、駆動回路A、Bが動作しているときに、駆動回路Dに対する動作指示を動作指示記憶部314から制御部311が取得した場合、まず制御部311は駆動回路Dが動作不可能であると判定する。その後、制御部311は、動作中の駆動回路A、Bのいずれかの動作が終了するまで待機し、判定を再度行うようにしてある。このとき、制御部311は、例えば駆動回路Bの動作が終了した場合には駆動回路Dは動作可能であると判定し、駆動回路Aの動作が終了した場合には駆動回路Dは動作不可能であると判定して、駆動回路Bの動作が終了するまで待機するようにしてある。
図9は、本発明の実施の形態3に係るASIC1の制御回路310が行う動作制御処理の手順を示すフローチャートであり、制御回路310の制御部311にて行われる処理である。まず制御部311は、動作指示記憶部314にマイコン51からの動作指示が記憶されているか否かを調べ(ステップS41)、動作指示が記憶されていない場合には(S41:NO)、マイコン51から動作指示が与えられて動作指示記憶部314に記憶されるまで待機する。動作指示記憶部314に動作指示が記憶されている場合(S41:YES)、制御部311は、動作指示記憶部314から1つの動作指示を取得すると共に(ステップS42)、記憶部13から動作可否判定テーブル131を読み出す(ステップS43)。
次いで、制御部311は、動作中の駆動回路A〜Eと、動作指示を受け付けた駆動回路A〜Eとの組み合せが、動作可否判定テーブル131に記憶された動作組み合せに合致するか否かを調べる(ステップS44)。動作可否判定テーブル131の動作組み合せに合致しない場合(S44:NO)、制御部311は、動作中の駆動回路A〜Eのいずれかの動作終了まで待機して(ステップS45)、ステップS44へ戻り、動作可否判定テーブル131に基づく判定を再度行う。
動作可否判定テーブル131の動作組み合せに合致する場合(S44:YES)、制御部311は、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Eへ駆動信号を出力することにより、駆動回路A〜Eの動作を開始して(ステップS46)、動作指示記憶部314に更に別の動作指示が記憶されているか否かを調べる(ステップS47)。動作指示記憶部314に動作指示が記憶されている場合(S47:YES)、制御部311は、ステップS42へ戻り、動作指示記憶部314から動作指示を取得して上述の処理を繰り返し行う。動作指示記憶部314に動作指示が記憶されていない場合(S47:NO)、制御部311は処理を終了する。
以上の構成の実施の形態3に係るASIC1は、マイコン51から与えられる駆動回路A〜Eへの動作指示を受付部12が受け付けて動作指示記憶部314に順に記憶し、制御部311が動作指示記憶部314から順に動作指示を取得して駆動回路A〜Eの動作可否の判定及び動作制御等を行う構成であるため、マイコン51から与えられた動作指示を確実に実行することができるという利点がある。
なお、実施の形態3においては、制御部311が動作可否判定テーブル131を用いて判定を行う構成としたが、これに限るものではなく、実施の形態2に示した制御部211のように消費電流テーブル231を用いて判定を行う構成としてもよい。この場合には、図9に示したフローチャートのステップS43及びS44を、図7に示したフローチャートのステップS22〜S26と同様の処理に置き換えることにより、制御部311が消費電流テーブル231を用いた判定を行うことが可能となる。
なお、実施の形態3に係るASIC1のその他の構成は、実施の形態1に係るASIC1の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(実施の形態4)
実施の形態4に係るASIC1は、搭載した駆動回路A〜Eのうちの一又は複数が、消費電流が異なる複数の動作モードに切り替えて動作させることができる構成である。図10は、本発明の実施の形態4に係るASIC1が記憶する動作可否判定テーブルの一例を示す模式図である。なお、図4においては、ASIC1が5つの駆動回路A〜Eを搭載しており、駆動回路Dが高消費電流動作モード(消費電流200mA)又は低消費電流動作モード(消費電流100mA)の2つの動作モードに切り替えて動作させることができるものとする。また、その他の駆動回路A、B、C、Eについては、図3に示したものと同じであり、ASIC1の全体で許容される消費電流は300mAとしてある。
ASIC1の制御回路は、マイコン51からの動作指示を受け付けた場合、予め記憶した動作可否判定テーブルを読み出して、動作中の駆動回路A〜Eと、動作指示を与えられて新たに動作させる必要がある駆動回路A〜Eとの組み合せが、動作可否判定テーブルに記憶された動作組み合せに合致するか否かを調べるようにしてある。なお、駆動回路Dが動作中の場合には、駆動回路Dがいずれの動作モードで動作しているかを考慮して、ASIC1の制御回路が動作可否判定テーブルの組み合せを調べるものとする。動作可否判定テーブルの動作組み合せに合致する場合、ASIC1の制御部は与えられた動作指示に係る駆動回路A〜Eへ駆動信号を出力して動作させる。
例えば、駆動回路A、Bが動作しているときに、マイコン51から駆動回路Dに対する動作指示をASIC1が受け付けた場合、まずASIC1の制御回路は駆動回路Dを高消費電流モードで動作させることを試み、駆動回路A、B及び高消費電流モードの駆動回路Dの組み合せが動作可否判定テーブルの動作組み合せに合致するか否かを調べる。この組み合せは図示の動作可否判定テーブルに合致しないため、ASIC1の制御回路は、駆動回路A、B及び低消費電流モードの駆動回路Dの組み合せが動作可否判定テーブルの動作組み合せに合致するか否かを更に調べる。この組み合せは図示の動作可否判定テーブルの動作組み合せ5に合致するため、ASIC1の制御回路は駆動回路Dを低消費電流モードで動作可能と判定し、低消費電流モードで動作を行う駆動信号を駆動回路Dへ出力する。
以上の構成の実施の形態4に係るASIC1においては、駆動回路を消費電流が異なる複数の動作モードで動作可能とし、消費電流が多い動作モードで動作不可能と判定した場合には、更に消費電流が少ない動作モードで動作可否を判定して、消費電流が少ない動作モードで動作させる構成とすることにより、全体として許容される消費電流を超えることなく、より多くの駆動回路を動作させることができる。
なお、実施の形態4においては、駆動回路を高消費電流動作モード及び低消費電流動作モードの2つの動作モードに切り替え可能な構成としたが、これに限るものではなく、3つ以上の動作モードに切り替え可能な構成としてもよい。この場合、ASICの制御回路は、最も消費電流の多い動作モードから順に消費電流量の少ない動作モードへ動作可否判定テーブルを用いた判定を行えばよい。
なお、実施の形態4に係るASIC1のその他の構成は、実施の形態1に係るASIC1の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(実施の形態5)
実施の形態1〜4に係るASIC(回路装置)は消費電流に応じて各駆動回路の動作可否を判断する構成であるが、実施の形態5に係るASICは消費電流と車輌状態とに応じて動作可否を判断する構成である。よって、実施の形態5に係るASICは車輌に搭載された負荷を駆動するための車載用ASICである。
図11は、本発明の実施の形態5に係るASIC501を用いた負荷駆動システムの構成を示すブロック図である。ASIC501は、マイコン51から与えられる動作指示に基づいて、車輌に搭載されたモータ又はアクチュエータ等の負荷52を駆動する回路装置であり、各負荷52に駆動電圧又は駆動電流を与える負荷駆動部20を備えている。負荷駆動部20は、各負荷52に適した複数の駆動回路A〜Gにより構成され、各駆動回路A〜Gは独立して動作することができる。
また、ASIC501は、各駆動回路A〜Gの動作を制御する制御回路510を備えている。マイコン51から与えられる動作指示は制御回路510にて受け付けられ、受け付けた動作指示に応じて制御回路510は駆動回路A〜Gの動作開始/停止等の制御を行う。
また、ASIC501は車輌中に設けられたネットワークに接続される通信回路531を備えており、制御回路510は通信回路531を利用してネットワークに接続された始動装置555及び車速センサ556等の他の装置との間でデータの送受信を行うことができる。なお、実施の形態5に係るASIC501は、図1に示す電源回路32及びSW入力処理回路等のその他の回路を更に備えるが、図5においてはこれらの回路の図示を省略してある。
始動装置555は、ユーザが所持するイグニッションキーを装着するための装着部(図示は省略する)を備え、装着されたイグニッションキーの回動操作によりエンジンの始動を行う装置である。また、ユーザによるイグニッションキーの回動操作は、エンジンを始動する始動位置、エンジンが動作した状態を維持するエンジンオン位置、エンジンが停止した状態でバッテリからの電力を車載機器へ供給するアクセサリオン位置、及びバッテリからの電力供給を停止するキーオフ位置の4つの位置に対して行うことができる。ASIC501の制御回路510は、通信回路531を介して始動装置555とデータの送受信を行うことにより、イグニッションキーの回動操作位置を取得することができる。
車速センサ556は、車輌の走行速度を検知するセンサである。ASIC501の制御回路510は、通信回路531を介した通信により車速センサ556から車輌の走行速度を取得することができ、取得した走行速度から車輌が走行中であるか又は停車中であるかを判断することができる。
図12は、本発明の実施の形態5に係るASIC501の制御回路510の構成を示すブロック図である。制御回路510は、マイコン51からの動作指示を受け付ける受付部12を有しており、受付部12にて受け付けられた動作指示は制御部511へ与えられる。また、制御回路510は、動作可否判定テーブル513を記憶した記憶部13を有しており、制御部511は記憶部13から動作可否判定テーブル513を読み出して参照することができる。
更に、制御回路510は、通信回路531を介して始動装置555及び車速センサ556と通信を行うことによって、イグニッションキーの回動操作位置及び車輌が走行中であるか否か等の車輌状態を取得する車輌状態取得部514を有しており、車輌状態取得部514が取得した車輌状態は制御部511へ通知される。
制御部511は、受付部12が受け付けたマイコン51からの動作指示に係る駆動回路A〜Gの動作可否を、車輌状態取得部514が取得した車輌状態と、記憶部13に記憶された動作可否判定テーブル513とを基に判定する。
図13は、動作可否判定テーブル513の一例を示す模式図である。本例においては、駆動回路Aは車輌のドアのロックを行うためのアクチュエータを駆動するものであり、駆動回路Bはドアのアンロックを行うためのアクチュエータを駆動するものであるため、駆動回路A及びBを同時に動作させることは禁止されている。駆動回路Cは車輌のトランクを自動的に開くためのアクチュエータを駆動するものであり、車輌の走行中には駆動が禁止されている。駆動回路Dは、車輌のフロントフォグランプを点灯させるものであり、エンジン停止中は駆動が禁止されている。また、駆動回路E〜Gは、車輌のリアフォグランプ、ヘッドランプ又はテールランプをそれぞれ点灯させるものであり、イグニッションキーがキーオフ位置の場合に駆動が禁止されている。
また、本例においては、駆動回路A〜Cを動作させた場合の各回路での消費電流はそれぞれ300mAであり、駆動回路D又はEを動作させた場合の消費電流はそれぞれ250mAであり、駆動回路F又はGを動作させた場合の消費電流はそれぞれ200mAである。よって、駆動回路A〜Gを全て同時に動作させた場合には消費電流が1800mAとなるが、ASIC501の全体で許容される消費電流は1300mAであるため、全ての駆動回路A〜Gを同時に動作させることはできない。
動作可否判定テーブル513は、キーオフ、アクセサリオン、エンジンオン・停車及びエンジンオン・走行の4つの車輌状態について、それぞれ選択可能な動作組み合せが記憶されている。なお、キーオフの状態はイグニッションキーをキーオフ位置へ回動操作した状態であり、アクセサリオンの状態はイグニッションキーをアクセサリオン位置へ回動操作した状態であり、エンジンオン・停車の状態はイグニッションキーをエンジンオン位置へ回動操作し且つ車輌の走行速度が所定速度以下の状態であり、エンジンオン・走行の状態はイグニッションキーをエンジンオン位置へ回動操作し且つ車輌の走行速度が所定速度を超えた状態である。
例えば、キーオフの車輌状態においては、制御部511は動作組み合せ1又は2にて駆動回路A〜Gを動作させることができる。動作組み合せ1及び2のいずれであっても駆動回路D〜Gは動作不可能であり、駆動回路Cは動作可能である。また、駆動回路Aは動作組み合せ1の場合に動作可能であり、駆動回路Bは動作組み合せ2の場合に動作可能である。よって、キーオフの車輌状態では、駆動回路A又はBのいずれか一方と、駆動回路Cとを動作させることができる。いずれの組み合せであっても、合計消費電流は最大で600mAであり、許容される消費電流1300mAを超えることはない。
また、アクセサリオンの車輌状態においては、制御部511は動作組み合せ3又は4にて駆動回路A〜Gを動作させることができる。動作組み合せ3及び4のいずれであっても駆動回路C、E〜Gは動作可能であり、駆動回路Dは動作不可能である。また、駆動回路Aは動作組み合せ3の場合に動作可能であり、駆動回路Bは動作組み合せ4の場合に動作可能である。よって、アクセサリオンの車輌状態においては、駆動回路A又はBのいずれか一方と、駆動回路C、E〜Gとを動作させることができる。いずれの組み合せであっても、合計消費電流は最大で1250mAであり、許容される消費電流1300mAを超えることはない。
また、エンジンオン・停車の車輌状態においては、制御部511は動作組み合せ5〜7のいずれかにて駆動回路A〜Gを動作させることができる。動作組み合せ5〜7のいずれであっても駆動回路D〜Gは動作可能である。しかし、駆動回路D〜Gを同時に動作させた場合、合計消費電流は900mAであり、許容される消費電流は1300mAであるため、更に駆動回路Cと駆動回路A又はBとの2つを同時に動作させることはできない。そこで、駆動回路Aは動作組み合せ5の場合に動作可能とし、駆動回路Bは動作組み合せ6の場合に動作可能とし、駆動回路Cは動作組み合せ7の場合に動作可能な構成とすることで、合計消費電流は1200mAとすることができ、許容される消費電流1300mAを超えることはない。
また、エンジンオン・走行の車輌状態においては、制御部511は動作組み合せ8のみで駆動回路A〜Gを動作させることができる。動作組み合せ8では、駆動回路B及びCが動作不可能であり、それ以外の駆動回路A、D〜Gは動作可能である。これは、車輌の走行中にドアのアンロック及びトランクの開動作を禁止することで安全性を高めることを目的としたものである。動作組み合せ8において、合計消費電流は最大で1200mAであり、許容される消費電流1300mAを満たしている。
制御回路510の制御部511は、マイコン51からの動作指示を受付部12にて受け付けた場合、記憶部13から動作可否判定テーブル513を読み出すと共に、車輌状態取得部514により車輌状態の取得を行う。制御部511は、動作中の駆動回路A〜Gと、動作指示を与えられて新たに動作させる必要がある駆動回路A〜Gとの組み合せが、車輌状態に応じた組み合せに合致するか否かを調べる。車輌状態に応じた動作組み合せに合致する場合、制御部511は与えられた動作指示に係る駆動回路A〜Gへ駆動信号を出力して動作させる。また、車輌状態に応じた動作組み合せに合致しない場合、制御部511は動作指示に係る駆動回路A〜Gを動作させず、マイコン51へエラー信号を返信する。
例えば、駆動回路A、F及びGが動作しており、且つ、車輌状態がアクセサリオンのときに、マイコン51から駆動回路Bに対する動作指示を受付部12が受け付けた場合、制御部511は、駆動回路A、B、F及びGの組み合せに動作可否判定テーブル513の動作組み合せ3及び4に合致しないことから、駆動回路Bを動作不可能と判定し、マイコン51へエラー信号を返信する。またこのときに、マイコン51から駆動回路Cに対する動作指示を受け付けた場合には、制御部511は駆動回路A、C、F及びGの組み合せが動作組み合せ3に合致することから、駆動回路Cを動作可能と判定し、駆動回路Cへ駆動信号を出力する。
図14は、本発明の実施の形態5に係るASIC501の制御回路510が行う動作制御処理の手順を示すフローチャートであり、制御回路10の制御部11にて行われる処理である。まず制御部511は、受付部12からの通知の有無により、受付部12にてマイコン51からの動作指示を受け付けたか否かを調べ(ステップS61)、動作指示を受け付けていない場合には(S61:NO)、動作指示を受け付けるまで待機する。マイコン51からの動作指示を受け付けた場合(S61:YES)、制御部511は記憶部13から動作可否判定テーブル513を読み出すと共に(ステップS62)、車輌状態取得部514にて車輌状態の取得を行う(ステップS63)。
次いで、制御部511は、動作中の駆動回路A〜Gと、動作指示を受け付けた駆動回路A〜Gとの組み合せが、動作可否判定テーブル513の車輌状態に応じた動作組み合せに合致するか否かを調べる(ステップS64)。車輌状態に応じた動作組み合せに合致する場合(S64:YES)、制御部511は、受け付けた動作指示に係る駆動回路A〜Gへ駆動信号を出力することにより、駆動回路A〜Gの動作を開始して(ステップS65)、処理を終了する。車輌状態に応じた動作組み合せに合致しない場合(S64:NO)、制御部511は、エラー信号をマイコン51へ返信して(ステップS66)、処理を終了する。
以上の構成の実施の形態5に係るASIC501は、動作可否判定テーブル513に車輌状態に応じた動作組み合せを記憶しておき、車輌状態取得部514が取得した車輌状態と動作可否判定テーブル513とを基に駆動回路A〜Gの動作可否を判定する構成とすることにより、ASIC501は消費電流を考慮するのみでなく、車輌状態に応じた適切な動作制御を行うことができる。
なお、本実施の形態においては、車輌状態をキーオフ、アクセサリオン、エンジンオン・停車、及びエンジンオン・走行の4つとしたが、一例であってこれに限るものではない。また、イグニッションキーの回動操作位置及び車輌の走行速度に基づく車輌状態を車輌状態取得部514が取得する構成としたが、これに限るものではない。例えば、ヘッドランプ及びテールランプ等の点灯制御を切り替えるスイッチが車輌に搭載されており、ランプの手動点灯又は自動点灯をスイッチにて切り替えることができる場合に、このスイッチの切替位置に基づく車輌状態を車輌状態取得部514が取得してもよい。ランプの自動点灯を行う場合には、周囲の明るさなどを検知するセンサが車輌に搭載されるが、このセンサの検知結果に基づく車輌状態を車輌状態取得部514が更に取得してもよい。また例えば、ルームランプ及びカーテンランプ等の車内灯を点灯するスイッチの操作状態に基づく車輌状態を車輌状態取得部514が取得してもよい。これら複数のスイッチの操作状態及びセンサの検出結果等を組み合せることによって、多種多様な車輌状態を取得して回路制御を行うことができる。
また、図13に示した駆動回路A〜Gの駆動対象は一例であってこれに限るものではない。また、図13に示した動作可否判定テーブル513は一例であってこれに限るものではない。図15は、動作可否判定テーブル513の他の例を示す模式図である。上述のように、図13に示した動作可否判定テーブル513では、許容される消費電流を1300mAとしてある。これに対して図15に示す動作可否判定テーブル513では、許容される消費電流を1500mAとしてある。よって、エンジンオン・停車の車輌状態においては、駆動回路A又はBのいずれか一方と、駆動回路C〜Gとを同時に動作させることができる。このように、動作可否判定テーブル513の動作組み合せは、ASIC501が許容する消費電流及び車輌の機能等に応じて適宜に設定すればよい。