技術 制御装置

0001

本発明は、制御装置に関し、特にマイコンの動作速度を定めるクロック信号を低速に切り替える手段を有する制御装置に関する。

0002

マイコンを組み込んだ制御装置において、その制御装置が待機状態にあるとき、マイコンの動作速度を定めるクロック信号を低速に切り替える手段を設け、制御装置の消費電力を低減する手段がある（例えば、特許文献１参照）。

0003

特開平１１−２１９２３７

0004

しかしながら、マイコンの動作速度を切り替える特許文献１の構成のような場合、より低速な動作（例えば３２．７６８ｋＨｚのサブクロック動作）においては、マイコンが制御できる機能が限られてしまう。そのため、例えば温水洗浄便座の場合、人体の有無を判断したり便座又は便蓋の開閉操作する信号を処理したりするデジタル入出力回路の入力制御は可能であるが、温水又は便座サーミスタの信号を処理するアナログ入力回路の入力制御は不可能となる場合がある。これにより、製品待機状態において前記サーミスタを監視する必要がある場合は、単純にマイコンの動作速度を低速に切り替えることができないという課題がある。
本発明では、製品待機状態において、前記アナログ入力回路を監視する必要がない場合はマイコンを低速動作させ、前記アナログ入力回路を監視する必要がある場合はマイコンを通常動作させ、マイコンを低速動作させる場合においては前記アナログ入力回路及び前記デジタル入出力回路への電源供給を遮断することで製品の消費電力を一層低減することを可能にした制御装置を提供する。
また、サーミスタで検知した高温異常や断線異常を、ソフトを介さずにハード的に検出して制御回路をロックするラッチ保護回路を設けている場合においては、前記アナログ入力回路への電源供給遮断時に異常判定しないよう、前記アナログ入力回路への電源供給タイミング及び遮断タイミングに特徴を持たせた制御装置を提供する。

0005

第１の発明の態様によれば、マイコンの動作速度を定めるクロック信号を切り替えるクロック部と、少なくとも温水又は便座サーミスタの信号を処理するアナログ入力回路部と、少なくとも人体の有無を判断する信号を処理する第１デジタル入出力回路部と、少なくとも便座又は便蓋の開閉操作する信号を処理する第２デジタル入出力回路部と、前記アナログ入力回路部への電源供給及び遮断を行う第１遮断回路部と、前記第２デジタル入出力回路部への電源供給及び遮断を行う第２遮断回路部と、前記第１及び第２遮断回路部、前記アナログ入力回路部、前記第１及び第２デジタル入出力回路部を制御し、電源部より電源が供給されるマイコン部と、を備え、前記クロック部は、前記アナログ入力回路部を監視する必要がない場合は第２のクロックにより前記マイコン部を低速動作させ、前記アナログ入力回路を監視する必要がある場合は前記マイコン部を第１のクロックにより通常動作させ、前記第２のクロックにより前記マイコン部を低速動作させる場合においては、第１、第２遮断回路により、前記アナログ入力回路部及び前記第２デジタル入出力回路部への電源供給を遮断（オフ）することを特徴とする。

0006

第２の発明の態様によれば、マイコンの動作速度を定めるクロック信号を切り替えるクロック部と、少なくとも温水又は便座サーミスタの信号を処理するアナログ入力回路部と、少なくとも人体の有無を判断する信号を処理する第１デジタル入出力回路部と、少なくとも便座又は便蓋の開閉操作する信号を処理する第２デジタル入出力回路部と、前記アナログ入力回路部への電源供給及び遮断を行う第１遮断回路部と、前記第２デジタル入出力回路部への電源供給及び遮断を行う第２遮断回路部と、前記第１及び第２遮断回路部、前記アナログ入力回路部、前記第１及び第２デジタル入出力回路部を制御し、電源部より電源が供給されるマイコン部と、前記アナログ入力回路部の異常を前記マイコン部を介さずハード的に検出して制御回路をロックするラッチ保護回路部と、ラッチ保護回路部への電源供給及び遮断を行う第３遮断回路部と、を備え、前記アナログ入力回路部への電源供給を遮断する時は、前記第３遮断回路をオフした後に前記第１遮断回路をオフし、アナログ入力回路部への電源供給時は、前記第１遮断回路をオンした後に前記第３遮断回路をオンすることを特徴とする。

0007

本発明によれば、アナログ入力回路をもつ制御装置においてもマイコンを低速動作に切り替えることができ、かつ、低速動作時はアナログ入力回路部、デジタル入出力回路部の電源供給を遮断することで、製品待機状態において消費電力を削減した制御装置を提供することができる。

0008

第１の発明の形態を説明するブロック図である。
第２の発明の形態を説明するブロック図である。
第１の発明及び第２の発明の形態を説明するタイムチャートである。

0009

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

0010

図１は、第１の実施形態に係る制御装置の構成を例示するブロック図である。

0011

第１の実施形態において、制御装置１００は、マイコン部１と、第１のクロック１１と、第２のクロック１２と、アナログ入力回路部４と、第１デジタル入出力回路部５と、第２デジタル入出力回路部６と、第１遮断回路１４と、第２遮断回路２６と、を備える。

0012

マイコン部１は、電源部より電源が供給されるとともに、第１のクロック１１及び第２のクロック１２が接続されており、通常は第１のクロック１１の発振周波数で動作している。低速動作に切り替えたい場合は、第２のクロック１２の発振周波数で動作させることができる。
なお、本実施例においては、第１のクロック１１と第２のクロック１２とを備えた構成を例示しているが、第１のクロック１１と第２のクロック１２は、マイコン部１に内臓されているもので構成してもよい。

0013

アナログ入力回路部４は、第１遮断回路１４を介して電源部より電源が供給される。マイコン部１は、第１遮断回路１４をオンした状態で、アナログ入力回路部４からの入力信号４１を読み取ることができる。

0014

第１デジタル入出力回路部５は、電源部より電源が供給され、マイコン部１は、常に第１デジタル入出力回路部５からの入力信号５１を読み取ることができる。また、第１デジタル入出力回路部５に出力信号１５を送ることで、第１デジタル入出力回路部５に接続されている製品負荷（図示せず）を動作させることもできる。

0015

第２デジタル入出力回路部６は、第２遮断回路２６を介して電源部より電源が供給される。マイコン部１は、第２遮断回路２６をオンした状態で、第２デジタル入出力回路部６からの入力信号６１を読み取ることができる。また、第２遮断回路２６をオンした状態で、第２デジタル入出力回路部６に出力信号１６を送ることで、第２デジタル入出力回路部６に接続されている製品負荷（図示せず）を動作させることもできる。

0016

制御装置１００は、製品待機状態などアナログ入力回路部４を監視する必要がない場合は、第２のクロック１２によりマイコン部１を通常動作から低速動作に切り替えることができる。

0017

マイコン部１が低速動作しているときは、アナログ入力回路部４からの入力信号４１、及び第２デジタル入出力回路部６からの入力信号６１を読み取る必要はない。そのため、第１遮断回路１４及び第２遮断回路２６をオフし、アナログ入力回路部４及び第２デジタル入出力回路部６への電源供給を停止させてもよい。

0018

図２は、第２の実施形態に係る制御装置の構成を例示するブロック図である。

0019

第２の実施形態において、制御装置１００は、マイコン部１と、第１のクロック１１と、第２のクロック１２と、アナログ入力回路部４と、第１デジタル入出力回路部５と、第２デジタル入出力回路部６と、ラッチ保護回路部７と、第１遮断回路１４と、第２遮断回路２６と、第３遮断回路３７を備える。

0020

マイコン部１は、電源部より電源が供給されるとともに、第１のクロック１１及び第２のクロック１２が接続されており、通常は、第１のクロック１１の発振周波数で動作している。低速動作に切り替えたい場合は、第２のクロック１２の発振周波数で動作させることができる。
なお、本実施例においては、第１のクロック１１と第２のクロック１２とを備えた構成を例示しているが、第１のクロック１１と第２のクロック１２は、マイコン部１に内臓されているもので構成してもよい。

0021

アナログ入力回路部４は、第１遮断回路１４を介して電源部より電源が供給される。マイコン部１は、第１遮断回路１４をオンした状態で、アナログ入力回路部４からの入力信号４１を読み取ることができる。

0022

第１デジタル入出力回路部５は、電源部より電源が供給され、マイコン部１は、常に第１デジタル入出力回路部５からの入力信号５１を読み取ることができる。また、第１デジタル入出力回路部５に出力信号１５を送ることで、第１デジタル入出力回路部５に接続されている製品負荷（図示せず）を動作させることもできる。

0023

第２デジタル入出力回路部６は、第２遮断回路２６を介して電源部より電源が供給される。マイコン部１は、第２遮断回路２６をオンした状態で、第２デジタル入出力回路部６からの入力信号６１を読み取ることができる。また、第２遮断回路２６をオンした状態で、第２デジタル入出力回路部６に出力信号１６を送ることで、第２デジタル入出力回路部６に接続されている製品負荷（図示せず）を動作させることもできる。

0024

ラッチ保護回路部７は、第３遮断回路３７を介して電源部より電源が供給される。マイコン部１が第３遮断回路３７をオンした状態であるとき、アナログ入力回路部４からの入力信号４７が異常であれば、ラッチ保護回路部７が動作し、アナログ入力回路部４からの入力信号４１を監視しながら制御している製品負荷（図示せず）を動作停止させる。

0025

制御装置１００は、製品待機状態などアナログ入力回路部４を監視する必要がない場合は、第２のクロック１２によりマイコン部１を通常動作から低速動作に切り替える。

0026

マイコン部１が低速動作しているときは、アナログ入力回路部４からの入力信号４１、及び第２デジタル入出力回路部６からの入力信号６１を読み取る必要はない。そのため、第１遮断回路１４及び第２遮断回路２６をオフし、アナログ入力回路部４及び第２デジタル入出力回路部６への電源供給を停止させてもよい。

0027

なお、第１遮断回路１４をオフした場合は、アナログ入力回路部４からラッチ保護回路部７への入力信号４７が消失し、ラッチ保護回路部７が動作してしまう。そのため、ラッチ保護回路部７が動作しないよう、第１遮断回路１４をオフする場合は、第３遮断回路３７もオフしておく必要がある。
また、第１遮断回路１４及び第３遮断回路３７をオン、オフするタイミングとしては、第３遮断回路３７をオフした後に第１遮断回路１４をオフし、第１遮断回路１４をオンした後に第３遮断回路３７をオンする必要がある。

0028

図３は、第１の発明及び第２の発明の形態を説明するタイムチャートである。図３（ａ）は、第１遮断回路１４のオン、オフのタイミングを表している。図３（ｂ）は、第３遮断回路３７のオン、オフのタイミングを表している。図３（ｃ）は、第２遮断回路２６のオン、オフのタイミングを表している。
第１のクロックによりマイコンが通常動作している場合は、第１、第２、第３遮断回路をオンし、第２のクロックによりマイコンを低速動作させる場合は、第１、第２、第３遮断回路をオフする。なお、第１、第２のクロックの切り替えのタイミングは任意としてよい。
また、第１遮断回路１４及び第３遮断回路３７をオン、オフするタイミングとしては、第３遮断回路３７をオフした後に第１遮断回路１４をオフし、第１遮断回路１４をオンした後に第３遮断回路３７をオンする。なお、第２遮断回路２６のオン、オフのタイミングは任意としてよい。

0029

１…マイコン部
４…アナログ入力回路部
５…第１デジタル入出力回路部６…第２デジタル入出力回路部
７…ラッチ保護回路部
１１…第１のクロック（通常速度動作）
１２…第２のクロック（低速速度動作）
１４…第１遮断回路
２６…第２遮断回路
３７…第３遮断回路
１００…制御装置