マルチプレックス回路
【課題】低コストで信頼性を向上でき汎用性のあるマルチプレックス回路を提供すること。
【解決手段】２個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４によるロジック構成を含み、２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部ＭＰＸ1 と、少なくとも１組のマルチプレックス部ＭＰＸ1 を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する１つのストロボ回路２と、ストロボ回路２を制御する制御信号を供給する制御手段（マイコン）１とを備え、マルチプレックス部ＭＰＸ1 の２個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４は、ストロボ信号により、多重化モード時には交互に能動状態となり、スリープモード時には一方が非能動状態かつ他方が能動状態となるように作動する。
【解決手段】２個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４によるロジック構成を含み、２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部ＭＰＸ1 と、少なくとも１組のマルチプレックス部ＭＰＸ1 を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する１つのストロボ回路２と、ストロボ回路２を制御する制御信号を供給する制御手段（マイコン）１とを備え、マルチプレックス部ＭＰＸ1 の２個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４は、ストロボ信号により、多重化モード時には交互に能動状態となり、スリープモード時には一方が非能動状態かつ他方が能動状態となるように作動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイコン等の制御回路のデジタル入力部において、入力信号を多重化するマルチプレックス回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のマルチプレックス回路の構成例を示す回路図である。図７のマルチプレックス回路では、マルチプレックスＩＣ５を用いて、制御回路としてのマイコン１への入力を多重化し、マイコン１の入出力ポート用ピンの省ピン化を実現している。
【０００３】
すなわち、図７において、マイコン１は、出力ポートＰ１，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５と、入力ポートＰ２，Ｐ６，Ｐ７を有する。出力ポートＰ１からは、スリープ回路３へスリープ制御信号が出力され、入力ポートＰ２には、マルチプレックスＩＣ５からの多重化出力信号が入力され、出力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５からは、マルチプレックスＩＣ５へマルチプレックス（ＭＰＸ）制御信号が出力される。
【０００４】
スリープ回路３は、抵抗３１〜３５およびトランジスタ３６，３７からなる。マルチプレックスＩＣ５は、たとえば、８チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化出力信号に多重化する８→１ＭＰＸ機能を有する。マルチプレックスＩＣ５の各入力チャンネルには、それぞれ、入力スイッチＳＷ１〜ＳＷ８からの入力信号が、ダイオードＤ１１〜Ｄ１８、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８およびＲ３１〜Ｒ３８を介して入力される。ダイオードＤ１１〜Ｄ１８と抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８の接続点には、それぞれ、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１８を介して、スリープ回路３からスリープ信号が供給される。
【０００５】
マイコン１の入力ポートＰ６には、入力スイッチＳＷ９からの入力信号が、ダイオードＤ１９、抵抗Ｒ２９およびＲ３９を介して供給される。ダイオードＤ１９と抵抗Ｒ２９の接続点には、抵抗Ｒ１９を介して＋Ｂ電源が接続されている。同様に、マイコン１の入力ポートＰ７には、入力スイッチＳＷ１０からの入力信号が、ダイオードＤ２０、抵抗Ｒ３０およびＲ４０を介して供給される。ダイオードＤ２０と抵抗Ｒ３０の接続点には、抵抗Ｒ２０を介して＋Ｂ電源が接続されている。
【０００６】
入力スイッチＳＷ１〜ＳＷ８からの入力信号は、マルチプレックスＩＣ５で多重化されるがスリープ対象入力であり、また、入力スイッチＳＷ９からの入力信号は、多重化できるがスリープしない入力であり、入力スイッチＳＷ１０からの入力信号は、多重化しない入力である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示す従来回路では、以下の問題点がある。
（１）スリープ時、スリープ制御信号はオフすなわちロー（Ｌｏ）レベルでありかつＭＰＸ制御信号もオフとされるために、スリープしない入力信号は多重化することができない。
（２）マルチプレックスＩＣ５のコストが高い。
（３）マルチプレックスＩＣ５の故障・誤動作時、多重化する入力信号全てが、認識不能になってしまう。
（４）８→１ＭＰＸ機能を有するマルチプレックスＩＣ５が使用される場合、マイコン１においてＭＰＸ用のポートは５ポート必要であり、入力が８チャンネル以下になってもポート数が減らない。
（５）スリープしていてウェークアップの対象となる入力（ＳＷ１〜ＳＷ８）は、スリープ時もマルチプレックスＩＣ５で多重化されているために、ウェークアップ時間が遅れてしまう。スリープ時は、消費電流を軽減するために、マイコン１は、動作クロックを遅くした状態での制御となる。このため、マルチプレックスＩＣ５が遅いクロックによる制御で多重化制御されているため、多重化される入力信号が、マイコン１の入力ポートに達するまでに通常動作時より時間を要する。
【０００８】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、低コストで信頼性を向上でき汎用性のあるマルチプレックス回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明のマルチプレックス回路は、２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する１つのストロボ回路と、前記ストロボ回路を制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、前記マルチプレックス部の２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には交互に能動状態となり、前記スリープモード時には一方が非能動状態かつ他方が能動状態となるように作動することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明のマルチプレックス回路は、少なくとも２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、少なくとも２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する少なくとも２つのストロボ回路と、前記少なくとも２つのストロボ回路をそれぞれ制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、前記マルチプレックス部の少なくとも２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には順次能動状態となり、前記スリープモード時には少なくとも１個が非能動状態かつ残りが能動状態となるように作動することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のマルチプレックス回路において、前記マルチプレックス部のロジック用ダイオードと入力信号の間には入力保護用ダイオードが接続されており、前記ロジック用ダイオードと前記入力保護用ダイオードは、２素子入りの同一パッケージ品とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、以下の利点がある。すなわち、
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に同じチャンネル数だけ多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、以下の利点がある。すなわち、
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に同じまたは異なる比率のチャンネル数だけ多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、以下の利点がある。すなわち、
（１）マイコン等制御回路選択の自由度が広がる。
（２）分圧回路を削除できる。
（３）多重化によっても、入力ＳＷの電位を制御回路に正確に伝えることができる。
（４）Ａ／Ｄポートを使用することにより、多重前の入力の状態（電圧損失、レベル浮き）自体もモニタ可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。図１のマルチプレックス回路は、マイコン１と、ストロボ回路２と、複数（ｎ個）のマルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn とから構成される。なお、ｎは２以上の整数である。
【００１７】
マイコン１は、ストロボ回路２に制御信号を出力する出力ポートＰ0 と、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn からの多重化信号が入力される入力ポートＰ1 〜Ｐn とを有する。マイコン１は、請求項における制御手段として働く。
【００１８】
ストロボ回路２は、抵抗２１〜２６と、トランジスタ２７〜２９からなる。マイコン１の出力ポートＰ0 から出力されるストロボ信号は、抵抗２１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２７のベースに供給される。トランジスタ２７のベースは、抵抗２２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２８のベースに接続されている。トランジスタ２８のエミッタは、＋Ｂ電源に接続され、コレクタは抵抗２５を介してｐｎｐ型のトランジスタ２９のベースに接続されている。トランジスタ２８のエミッタおよびベース間には抵抗２４が接続されている。トランジスタ２９のエミッタは、＋Ｂ電源に接続され、エミッタおよびベース間には、抵抗２６が接続されている。
【００１９】
トランジスタ２８のコレクタは、ストロボ回路２の出力端子ａとされ、トランジスタ２９のコレクタは、出力端子ｂとされる。
【００２０】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn は、２チャンネルの入力信号、たとえば２つの入力スイッチからの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化するダイオードオアのロジック構成を含む。１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 は、２個の入力保護用ダイオードＤ1 ，Ｄ3 と、２個のロジック用ダイオードＤ２ ，Ｄ４と、２個の抵抗Ｒ１，Ｒ２とを含む。入力保護用ダイオードＤ１のカソードには、入力スイッチＳＷ1 からの入力信号が供給され、入力保護用ダイオードＤ３のカソードには、入力スイッチＳＷ2 からの入力信号が供給される。入力保護用ダイオードＤ１のアノードは、ロジック用ダイオードＤ２のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ６を介してマイコン１の入力ポートＰ1 に接続されている。ロジック用ダイオードＤ２と抵抗Ｒ６の接続点は、抵抗Ｒ５を介して接地されている。入力保護用ダイオードＤ３のアノードは、ロジック用イオードＤ４のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ４のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ロジック用ダイオードＤ２とロジック用ダイオードＤ４は、オア（ＯＲ）ロジックを構成している。
【００２１】
以下、マルチプレックス部ＭＰＸ2 〜ＭＰＸn-1 は、図示していないが同様の構成を有する。また、最終段のマルチプレックス回路ＭＰＸn も、図示のように、マルチプレックス回路ＭＰＸ1 と同様の構成を有し、入力スイッチＳＷ2n-1およびＳＷ2nからの入力信号が供給される。
【００２２】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ１を介してストロボ回路２の出力端子ａに接続され、入力保護用ダイオードＤ３とロジック用ダイオードＤ４の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ２を介してストロボ回路２の出力端子ｂに接続されている。
【００２３】
次に、上述の構成を有するマルチプレックス回路の動作を、図２に示す各部信号のタイミングチャートを参照しながら説明する。マルチプレックス回路の多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰ0 から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２のトランジスタ２７のベースに供給される。それにより、トランジスタ２７は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２８は、トランジスタ２７のオフ時にオフ、トランジスタ２７のオン時にオンとなる。また、トランジスタ２９は、トランジスタ２８のオフ時にオン、トランジスタ２８のオン時にオフとなる。
【００２４】
したがって、ストロボ回路２の出力端子ａには、出力ポートＰ0 からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。また、ストロボ回路２の出力端子ｂには、出力ポートＰ0 からの制御信号のＬｏレベル時にＨｉレベルとなり、Ｈｉレベル時にＬｏレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００２５】
それにより、出力端子ａに、それぞれ抵抗Ｒ１を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ２は、出力端子ａがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｂに、それぞれ抵抗Ｒ２を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ４は、出力端子ｂがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。
【００２６】
そして、ロジック用ダイオードＤ２が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ3 ，．．．，ＳＷ2n-1のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ１、ロジック用ダイオードＤ２、抵抗Ｒ６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ４が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nのオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ３、ロジック用ダイオードＤ４、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。
【００２７】
したがって、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn に入力される２つの入力スイッチからの入力信号は多重化され、１つの多重化信号に変換されて、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００２８】
たとえば、１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 において、入力スイッチＳＷ1 からの入力信号を入力信号Ａ、入力スイッチＳＷ2 からの入力信号を入力信号Ｂと仮定すれば、図２に示すように、ストロボ信号のレベル変化に応じて、入力信号Ａおよび入力信号Ｂが交互に多重化されてマルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から１つの多重化信号に変換されて出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００２９】
次に、マイコン１は、多重化モードからスリープモードに切り替える場合は、出力ポートＰ0 から出力する制御信号を、図２に示すようにスリープモード期間の間Ｌｏレベルに維持する。それにより、スリープ期間の間、出力端子ａはＬｏレベル、出力端子ｂはＨｉレベルに維持される。したがって、スリープ期間の間は、入力信号Ａは無効となり、入力信号Ｂのみが有効となって、マルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００３０】
そこで、スリープ対象入力として、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ3 ，．．．，ＳＷ2n-1の入力信号を設定し、スリープしない入力として、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nの入力信号を設定することにより、スリープ回路を構成しながら、スリープしない信号も多重化することができるマルチプレックス回路を構成することができる。すなわち、オア（ＯＲ）ロジックを構成する２個のロジック用ダイオードＤ２およびＤ４は、多重化モード時には交互に能動状態となり、スリープモード時にはロジック用ダイオードＤ２が非能動状態かつロジック用ダイオードＤ４が能動状態となるように作動するので、スリープモード期間の間、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ3 ，．．．，ＳＷ2n-1の入力信号は、無効となり、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nの入力信号のみが、有効となる。したがって、スリープ期間においても、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nの入力信号のみが、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００３１】
図１のマルチプレックス回路は、多重化しない場合に較べて、マイコン１において｛入力数−（入力数／２＋１）｝の数だけ入力ポートの省ピン化効果が実現できる。たとえば、８チャンネル入力なら３ポート減、１０チャンネル入力なら４ポート減となる。なお、図１のマルチプレックス回路は、スリープ対象入力とスリープしない入力とが同数のときに多重化する場合に、最も好適である。
【００３２】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、以下の利点がある。
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００３３】
（第２の実施形態）次に図３は、本発明の第２の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。図３のマルチプレックス回路は、マイコン１と、４つのストロボ回路２Ａ〜２Ｄと、複数（ｎ個）のマルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn とから構成される。なお、ｎは２以上の整数である。
【００３４】
マイコン１は、ストロボ回路２Ａ〜２Ｄに制御信号を出力する出力ポートＰa ，Ｐb ，Ｐc ，Ｐd と、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn からの多重化信号が入力される入力ポートＰ1 〜Ｐn とを有する。マイコン１は、請求項における制御手段として働く。
【００３５】
ストロボ回路２Ａは、抵抗２１１〜２１４と、トランジスタ２１５，２１６からなる。マイコン１の出力ポートＰa から出力されるストロボ信号は、抵抗２１１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２１５のベースに供給される。トランジスタ２１５のベースは、抵抗２１２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２１３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２１６のベースに接続されている。トランジスタ２１６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２１６のエミッタおよびベース間には抵抗２１４が接続されている。トランジスタ２１６のコレクタは、ストロボ回路２Ａの出力端子ａとされる。
【００３６】
ストロボ回路２Ｂは、抵抗２２１〜２２４と、トランジスタ２２５，２２６からなる。マイコン１の出力ポートＰb から出力されるストロボ信号は、抵抗２２１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２２５のベースに供給される。トランジスタ２２５のベースは、抵抗２２２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２２３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２２６のベースに接続されている。トランジスタ２２６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２２６のエミッタおよびベース間には抵抗２２４が接続されている。トランジスタ２２６のコレクタは、ストロボ回路２Ｂの出力端子ｂとされる。
【００３７】
ストロボ回路２Ｃは、抵抗２３１〜２３４と、トランジスタ２３５，２３６からなる。マイコン１の出力ポートＰc から出力されるストロボ信号は、抵抗２３１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２３５のベースに供給される。トランジスタ２３５のベースは、抵抗２３２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２３３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２３６のベースに接続されている。トランジスタ２３６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２３６のエミッタおよびベース間には抵抗２３４が接続されている。トランジスタ２３６のコレクタは、ストロボ回路２Ｃの出力端子ｃとされる。
【００３８】
ストロボ回路２Ｄは、抵抗２４１〜２４４と、トランジスタ２４５，２４６からなる。マイコン１の出力ポートＰd から出力されるストロボ信号は、抵抗２４１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２４５のベースに供給される。トランジスタ２４５のベースは、抵抗２４２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２４３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２４６のベースに接続されている。トランジスタ２４６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２４６のエミッタおよびベース間には抵抗２４４が接続されている。トランジスタ２４６のコレクタは、ストロボ回路２Ｄの出力端子ｄとされる。
【００３９】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn は、４チャンネルの入力信号、たとえば４つの入力スイッチからの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化するダイオードオアのロジック構成を含む。１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 は、４個の入力保護用ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ７と、４個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８と、４個の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とを含む。入力保護用ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ７のカソードには、それぞれ、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 からの入力信号が供給される。入力保護用ダイオードＤ１のアノードは、ロジック用ダイオードＤ２のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ６を介してマイコン１の入力ポートＰ1 に接続されている。ロジック用ダイオードＤ２と抵抗Ｒ６の接続点は、抵抗Ｒ５を介して接地されている。入力保護用ダイオードＤ３のアノードは、ロジック用ダイオードＤ４のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ４のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。入力保護用ダイオードＤ５のアノードは、ロジック用ダイオードＤ６のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ６のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。入力保護用ダイオードＤ７のアノードは、ロジック用ダイオードＤ８のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ８のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８は、オア（ＯＲ）ロジックを構成している。
【００４０】
以下、マルチプレックス部ＭＰＸ2 〜ＭＰＸn-1 は、図示していないが同様の構成を有する。また、最終段のマルチプレックス回路ＭＰＸn も、図示のように、マルチプレックス部ＭＰＸ1 と同様の構成を有し、入力スイッチＳＷ4n-3，ＳＷ4n-2，ＳＷ4n-1，ＳＷ4nからの入力信号が供給される。
【００４１】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ１を介してストロボ回路２Ａの出力端子ａに接続されている。各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ３とロジック用ダイオードＤ４の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ２を介してストロボ回路２Ｂの出力端子ｂに接続されている。各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ５とロジック用ダイオードＤ６の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ３を介してストロボ回路２Ｃの出力端子ｃに接続されている。各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ７とロジック用ダイオードＤ８の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ４を介してストロボ回路２Ｄの出力端子ｄに接続されている。
【００４２】
次に、上述の構成を有するマルチプレックス回路の動作を、図４に示す各部信号のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００４３】
マルチプレックス回路の多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰa から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ａのトランジスタ２１５のベースに供給される。それにより、トランジスタ２１５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２１６は、トランジスタ２１５のオフ時にオフ、トランジスタ２１５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ａの出力端子ａには、出力ポートＰa からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４４】
また、多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰb から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ｂのトランジスタ２２５のベースに供給される。この出力ポートＰb から出力される制御信号は、出力ポートＰa から出力される制御信号の立ち下がり時にハイ（Ｈｉ）に立ち上がるタイミングで発生する。それにより、トランジスタ２２５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２２６は、トランジスタ２２５のオフ時にオフ、トランジスタ２２５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ｂの出力端子ｂには、出力ポートＰb からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４５】
また、多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰc から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ｃのトランジスタ２３５のベースに供給される。この出力ポートＰc から出力される制御信号は、出力ポートＰb から出力される制御信号の立ち下がり時にハイ（Ｈｉ）に立ち上がるタイミングで発生する。それにより、トランジスタ２３５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２３６は、トランジスタ２３５のオフ時にオフ、トランジスタ２３５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ｃの出力端子ｃには、出力ポートＰc からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４６】
また、多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰd から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ｄのトランジスタ２４５のベースに供給される。この出力ポートＰd から出力される制御信号は、出力ポートＰc から出力される制御信号の立ち下がり時にハイ（Ｈｉ）に立ち上がるタイミングで発生する。それにより、トランジスタ２４５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２４６は、トランジスタ２４５のオフ時にオフ、トランジスタ２４５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ｄの出力端子ｄには、出力ポートＰd からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４７】
それにより、出力端子ａに、それぞれ抵抗Ｒ１を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ２は、出力端子ａがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｂに、それぞれ抵抗Ｒ２を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ４は、出力端子ｂがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｃに、それぞれ抵抗Ｒ３を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ６は、出力端子ｃがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｄに、それぞれ抵抗Ｒ４を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ８は、出力端子ｄがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。
【００４８】
そして、ロジック用ダイオードＤ２が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ5 ，．．．，ＳＷ4n-3のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ１、ロジック用ダイオードＤ２、抵抗Ｒ６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ４が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ6 ，．．．，ＳＷ4n-2のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ３、ロジック用ダイオードＤ４、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ６が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ3 ，ＳＷ7 ，．．．，ＳＷ4n-1のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ５、ロジック用ダイオードＤ６、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ８が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ4 ，ＳＷ8 ，．．．，ＳＷ4nのオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ７、ロジック用ダイオードＤ８、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。
【００４９】
したがって、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn に入力される４つの入力スイッチからの入力信号は多重化され、１つの多重化信号に変換されて、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００５０】
たとえば、１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 において、入力スイッチＳＷ1 からの入力信号を入力信号Ａ、入力スイッチＳＷ2 からの入力信号を入力信号Ｂ、入力スイッチＳＷ3 からの入力信号を入力信号Ｃ、入力スイッチＳＷ4 からの入力信号を入力信号Ｄと仮定すれば、図４に示すように、ストロボ信号のレベル変化に応じて、入力信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが順次多重化されてマルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から１つの多重化信号に変換されて出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００５１】
次に、マイコン１は、多重化モードからスリープモードに切り替える場合は、出力ポートＰa から出力する制御信号を、図４に示すようにスリープモード期間の間Ｌｏレベルに維持する。また、出力ポートＰb 〜Ｐd から出力する制御信号を、図４に示すようにスリープモード期間の間Ｈｉレベルに維持する。それにより、スリープ期間の間、出力端子ａはＬｏレベル、出力端子ｂ，ｃ，ｄはＨｉレベルに維持される。したがって、スリープ期間の間は、入力信号Ａは無効となり、入力信号Ｂ，Ｃ，Ｄのみが有効となって、マルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００５２】
そこで、スリープ対象入力として、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ5 ，．．．，ＳＷ4n-3のから入力信号を設定し、スリープしない入力として、上述の入力スイッチ以外の入力スイッチからの入力信号、すなわち、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ4n-2 ，ＳＷ4n-1 ，ＳＷ4nからの入力信号を設定することにより、スリープ回路を構成しながら、スリープしない信号も多重化することができるマルチプレックス回路を構成することができる。すなわち、オア（ＯＲ）ロジックを構成する４個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６およびＤ８は、多重化モード時には順次に能動状態となり、スリープモード時にはロジック用ダイオードＤ２が非能動状態かつロジック用ダイオードＤ４，Ｄ６，Ｄ８が能動状態となるように作動するので、スリープモード期間の間、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ5 ，．．．，ＳＷ4n-3からの入力信号は、無効となり、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ4n-2 ，ＳＷ4n-1 ，ＳＷ4nからの入力信号が、有効となる。したがって、スリープ期間においても、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ4n-2 ，ＳＷ4n-1 ，ＳＷ4nからの入力信号のみが、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００５３】
図３のマルチプレックス回路は、スリープ期間においてマイコン１の出力ポートＰa 〜Ｐd から出力される制御信号とストロボ回路２Ａ〜２Ｄの出力端子ａ〜ｄからのストロボ信号とのレベルをそれぞれ、選択的にＬｏレベルまたはＨｉレベルに維持することができるので、そのレベル選択に応じて、選択スリープ対象入力とスリープしない入力とを同じ比率または異なる比率のどちらでも多重化することができる。また、スリープ入力、スリープしない入力という同種の入力信号のみを多重化する場合は、多重化する入力チャンネルだけそれぞれ専用のストロボ回路を設けて、個別に対応するストロボ回路を駆動すれば対応可能となる。
【００５４】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、以下の利点がある。
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に同じまたは異なる比率のチャンネル数だけ多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００５５】
ところで、図３のマルチプレックス回路においては、入力保護用ダイオードおよびロジック用ダイオードとして、それぞれ個別のものを使用するか、または、たとえば、ロジック用ダイオードＤ２およびＤ４、Ｄ６およびＤ８をそれぞれ２素子入りの同一パッケージ品のものを使用した場合、入力保護用ダイオードとロジック用ダイオードの特性差（ダイオードの種類・特性違い、回路構成上の通電電流値の違いなど）による電圧変動が見込めないため、後段のマイコン１の入力ポートにおけるしきい値は、マージンを大きくとらなければならず、入力電圧のしきい値条件によりマイコン１の選定範囲が狭められてしまうので、マルチプレックス部とマイコン１の間に分圧回路の追加を要する場合がある。また、ディスクリートなダイオードオア回路に代えてロジックＩＣを使用しての多重化は、ＩＣコストが高く、かつ入力電圧しきい値の問題でレベル浮きに対応できないという問題がある。そこで、以下に説明する第３の実施形態では、上述の問題を解決している。
【００５６】
（第３の実施形態）次に図５は、本発明の第３の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。図５では、第３の実施形態の説明に要する部分のみを図示し、その他の部分は図３に示す第２の実施形態と同一構成なので省略している。
【００５７】
図５においては、マルチプレックス部ＭＰＸ1 における入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２、入力保護用ダイオードＤ３とロジック用ダイオードＤ４、入力保護用ダイオードＤ５とロジック用ダイオードＤ６、入力保護用ダイオードＤ７とロジック用ダイオードＤ８が、それぞれ２素子入りのダイオードアレイとしての同一パッケージ品ＰＫ1 ，ＰＫ2 ，ＰＫ3 ，ＰＫ4 から構成されている。
【００５８】
同一パッケージ品ＰＫ1 ，ＰＫ2 ，ＰＫ3 ，ＰＫ4 に同梱された２個のダイオードは、定格電流が大電流のものとし、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を適宜な値に選定することによって、これらのダイオードには定格電流に比較して小電流を通電する構成とする。たとえば、定格電流が１アンペアクラスのものに対して、通電電流はその数％、たとえば１％の１０ミリアンペア程度を通電する構成とする。
【００５９】
このように構成すると、たとえば、入力スイッチＳＷ1 のオン時に、ストロボ回路２Ａの出力端子ａから抵抗Ｒ１を介して入力保護用ダイオードＤ１に、たとえば１０ｍＡが流れる抵抗値設定とすると、回路構成上の影響でロジック用ダイオードＤ２には、１０ｍＡより小さい電流しか流れない。
【００６０】
この入力保護用ダイオードの順方向降下電圧Ｖｆによる影響を正確に排除できれば、マルチプレックス回路においても、入力スイッチのオン電圧をマイコン１に正確に伝えることが可能となり、分圧回路等の後段の回路を削除できるだけでなく、入力しきい値のマージンを押さえることができるようになる。
【００６１】
図６に示すように、同一パッケージ品ＰＫ1 ，ＰＫ2 ，ＰＫ3 ，ＰＫ4 に同梱された２個のダイオードの特性的に、定格電流に対して実際に流す通電電流Ｉｆが小さくなるにつれて、通電電流のＩｆの変動率に対する順方向降下電圧Ｖｆの変動が小さくなるため、たとえば、図５では、定格電流が１Ａ（アンペア）領域（領域Ａ）の同一パッケージ品を数１０ｍＡ（ミリアンペア）領域（領域Ｂ）で使用するので、電流変動による入力保護用ダイオードの順方向効果電圧とロジック用ダイオードの順方向効果電圧の差がほとんどなくなる。したがって、入力保護用ダイオードの順方向効果電圧とロジック用ダイオードの順方向効果電圧の差は、回路構成上の通電電流差が順方向電圧に影響を与えないので、固体のバラツキに起因するのが支配的となる。
【００６２】
そこで、入力保護用ダイオードとロジック用ダイオードの組み合わせ、たとえば入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２の組み合わせに２素子（複数素子）入りの同一パッケージ品を使用すると、同一パッケージ品に同梱された２個のダイオードは、製造上同一ロットばかりか、同一ウェハ上のしかも同一地点の素子となるため、ほぼ同等の特性を示し、かつ、周囲温度により変動する順方向電圧降下特性も、全く同じ影響を受けることになるため同じとなり、お互いの電圧損失分の理想的な補正が可能となる。
【００６３】
その結果、全環境下においても、入力保護用ダイオードとロジック用ダイオードの順方向降下電圧特性は全くバラツキがなく同様となるため、入力保護用ダイオードの順方向降下電圧による入力スイッチのオン電位の上昇が、ロジック用ダイオードの順方向降下電圧の損失により正確にかつ確実に排除される。
【００６４】
このように、入力スイッチオン時の電位を多重化を行いながらも正確にマイコン１の入力ポートに伝えることが可能となるため、マイコン１に余分なマージンを持たせる必要がなくなり、分圧回路等の回路を削除できると共に、マイコンの選択の自由度が広がる。また、マイコン１の入力ポートとしてＡ／Ｄポートを使用すれば、多重化しながら多重前の入力の状態（電圧損失、レベル浮き）自体もモニタ可能となる。
【００６５】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、以下の利点がある。
（１）マイコン１の選択の自由度が広がる。
（２）分圧回路を削除できる。
（３）多重化によっても、入力スイッチのオン電位をマイコン１に正確に伝えることができる。
（４）マイコン１の入力ポートとしてＡ／Ｄポートを使用することにより、多重前の入力の状態（電圧損失、レベル浮き）自体もモニタ可能となる。
【００６６】
以上の通り、本発明の最良の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。（第１の実施形態）
【図２】図１のマルチプレックス回路における各部信号のタイミングチャートである。（第１の実施形態）
【図３】本発明の第２の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。（第２の実施形態）
【図４】図３のマルチプレックス回路における各部信号のタイミングチャートである。（第２の実施形態）
【図５】本発明の第３の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。（第３の実施形態）
【図６】図５のマルチプレックス回路におけるダイオードの順方向効果電圧特性を示す説明図である。（第３の実施形態）
【図７】従来のマルチプレックス回路の構成例を示す回路図である。（従来例）
【符号の説明】
【００６８】
１ マイコン（制御手段）
ＭＰＸ1 マルチプレックス部
２ ストロボ回路
２Ａ ストロボ回路
２Ｂ ストロボ回路
２Ｃ ストロボ回路
２Ｄ ストロボ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイコン等の制御回路のデジタル入力部において、入力信号を多重化するマルチプレックス回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のマルチプレックス回路の構成例を示す回路図である。図７のマルチプレックス回路では、マルチプレックスＩＣ５を用いて、制御回路としてのマイコン１への入力を多重化し、マイコン１の入出力ポート用ピンの省ピン化を実現している。
【０００３】
すなわち、図７において、マイコン１は、出力ポートＰ１，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５と、入力ポートＰ２，Ｐ６，Ｐ７を有する。出力ポートＰ１からは、スリープ回路３へスリープ制御信号が出力され、入力ポートＰ２には、マルチプレックスＩＣ５からの多重化出力信号が入力され、出力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５からは、マルチプレックスＩＣ５へマルチプレックス（ＭＰＸ）制御信号が出力される。
【０００４】
スリープ回路３は、抵抗３１〜３５およびトランジスタ３６，３７からなる。マルチプレックスＩＣ５は、たとえば、８チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化出力信号に多重化する８→１ＭＰＸ機能を有する。マルチプレックスＩＣ５の各入力チャンネルには、それぞれ、入力スイッチＳＷ１〜ＳＷ８からの入力信号が、ダイオードＤ１１〜Ｄ１８、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８およびＲ３１〜Ｒ３８を介して入力される。ダイオードＤ１１〜Ｄ１８と抵抗Ｒ２１〜Ｒ２８の接続点には、それぞれ、抵抗Ｒ１１〜Ｒ１８を介して、スリープ回路３からスリープ信号が供給される。
【０００５】
マイコン１の入力ポートＰ６には、入力スイッチＳＷ９からの入力信号が、ダイオードＤ１９、抵抗Ｒ２９およびＲ３９を介して供給される。ダイオードＤ１９と抵抗Ｒ２９の接続点には、抵抗Ｒ１９を介して＋Ｂ電源が接続されている。同様に、マイコン１の入力ポートＰ７には、入力スイッチＳＷ１０からの入力信号が、ダイオードＤ２０、抵抗Ｒ３０およびＲ４０を介して供給される。ダイオードＤ２０と抵抗Ｒ３０の接続点には、抵抗Ｒ２０を介して＋Ｂ電源が接続されている。
【０００６】
入力スイッチＳＷ１〜ＳＷ８からの入力信号は、マルチプレックスＩＣ５で多重化されるがスリープ対象入力であり、また、入力スイッチＳＷ９からの入力信号は、多重化できるがスリープしない入力であり、入力スイッチＳＷ１０からの入力信号は、多重化しない入力である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示す従来回路では、以下の問題点がある。
（１）スリープ時、スリープ制御信号はオフすなわちロー（Ｌｏ）レベルでありかつＭＰＸ制御信号もオフとされるために、スリープしない入力信号は多重化することができない。
（２）マルチプレックスＩＣ５のコストが高い。
（３）マルチプレックスＩＣ５の故障・誤動作時、多重化する入力信号全てが、認識不能になってしまう。
（４）８→１ＭＰＸ機能を有するマルチプレックスＩＣ５が使用される場合、マイコン１においてＭＰＸ用のポートは５ポート必要であり、入力が８チャンネル以下になってもポート数が減らない。
（５）スリープしていてウェークアップの対象となる入力（ＳＷ１〜ＳＷ８）は、スリープ時もマルチプレックスＩＣ５で多重化されているために、ウェークアップ時間が遅れてしまう。スリープ時は、消費電流を軽減するために、マイコン１は、動作クロックを遅くした状態での制御となる。このため、マルチプレックスＩＣ５が遅いクロックによる制御で多重化制御されているため、多重化される入力信号が、マイコン１の入力ポートに達するまでに通常動作時より時間を要する。
【０００８】
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、低コストで信頼性を向上でき汎用性のあるマルチプレックス回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明のマルチプレックス回路は、２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する１つのストロボ回路と、前記ストロボ回路を制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、前記マルチプレックス部の２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には交互に能動状態となり、前記スリープモード時には一方が非能動状態かつ他方が能動状態となるように作動することを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明のマルチプレックス回路は、少なくとも２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、少なくとも２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する少なくとも２つのストロボ回路と、前記少なくとも２つのストロボ回路をそれぞれ制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、前記マルチプレックス部の少なくとも２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には順次能動状態となり、前記スリープモード時には少なくとも１個が非能動状態かつ残りが能動状態となるように作動することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のマルチプレックス回路において、前記マルチプレックス部のロジック用ダイオードと入力信号の間には入力保護用ダイオードが接続されており、前記ロジック用ダイオードと前記入力保護用ダイオードは、２素子入りの同一パッケージ品とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、以下の利点がある。すなわち、
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に同じチャンネル数だけ多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、以下の利点がある。すなわち、
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に同じまたは異なる比率のチャンネル数だけ多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、以下の利点がある。すなわち、
（１）マイコン等制御回路選択の自由度が広がる。
（２）分圧回路を削除できる。
（３）多重化によっても、入力ＳＷの電位を制御回路に正確に伝えることができる。
（４）Ａ／Ｄポートを使用することにより、多重前の入力の状態（電圧損失、レベル浮き）自体もモニタ可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。図１のマルチプレックス回路は、マイコン１と、ストロボ回路２と、複数（ｎ個）のマルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn とから構成される。なお、ｎは２以上の整数である。
【００１７】
マイコン１は、ストロボ回路２に制御信号を出力する出力ポートＰ0 と、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn からの多重化信号が入力される入力ポートＰ1 〜Ｐn とを有する。マイコン１は、請求項における制御手段として働く。
【００１８】
ストロボ回路２は、抵抗２１〜２６と、トランジスタ２７〜２９からなる。マイコン１の出力ポートＰ0 から出力されるストロボ信号は、抵抗２１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２７のベースに供給される。トランジスタ２７のベースは、抵抗２２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２８のベースに接続されている。トランジスタ２８のエミッタは、＋Ｂ電源に接続され、コレクタは抵抗２５を介してｐｎｐ型のトランジスタ２９のベースに接続されている。トランジスタ２８のエミッタおよびベース間には抵抗２４が接続されている。トランジスタ２９のエミッタは、＋Ｂ電源に接続され、エミッタおよびベース間には、抵抗２６が接続されている。
【００１９】
トランジスタ２８のコレクタは、ストロボ回路２の出力端子ａとされ、トランジスタ２９のコレクタは、出力端子ｂとされる。
【００２０】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn は、２チャンネルの入力信号、たとえば２つの入力スイッチからの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化するダイオードオアのロジック構成を含む。１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 は、２個の入力保護用ダイオードＤ1 ，Ｄ3 と、２個のロジック用ダイオードＤ２ ，Ｄ４と、２個の抵抗Ｒ１，Ｒ２とを含む。入力保護用ダイオードＤ１のカソードには、入力スイッチＳＷ1 からの入力信号が供給され、入力保護用ダイオードＤ３のカソードには、入力スイッチＳＷ2 からの入力信号が供給される。入力保護用ダイオードＤ１のアノードは、ロジック用ダイオードＤ２のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ６を介してマイコン１の入力ポートＰ1 に接続されている。ロジック用ダイオードＤ２と抵抗Ｒ６の接続点は、抵抗Ｒ５を介して接地されている。入力保護用ダイオードＤ３のアノードは、ロジック用イオードＤ４のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ４のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ロジック用ダイオードＤ２とロジック用ダイオードＤ４は、オア（ＯＲ）ロジックを構成している。
【００２１】
以下、マルチプレックス部ＭＰＸ2 〜ＭＰＸn-1 は、図示していないが同様の構成を有する。また、最終段のマルチプレックス回路ＭＰＸn も、図示のように、マルチプレックス回路ＭＰＸ1 と同様の構成を有し、入力スイッチＳＷ2n-1およびＳＷ2nからの入力信号が供給される。
【００２２】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ１を介してストロボ回路２の出力端子ａに接続され、入力保護用ダイオードＤ３とロジック用ダイオードＤ４の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ２を介してストロボ回路２の出力端子ｂに接続されている。
【００２３】
次に、上述の構成を有するマルチプレックス回路の動作を、図２に示す各部信号のタイミングチャートを参照しながら説明する。マルチプレックス回路の多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰ0 から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２のトランジスタ２７のベースに供給される。それにより、トランジスタ２７は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２８は、トランジスタ２７のオフ時にオフ、トランジスタ２７のオン時にオンとなる。また、トランジスタ２９は、トランジスタ２８のオフ時にオン、トランジスタ２８のオン時にオフとなる。
【００２４】
したがって、ストロボ回路２の出力端子ａには、出力ポートＰ0 からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。また、ストロボ回路２の出力端子ｂには、出力ポートＰ0 からの制御信号のＬｏレベル時にＨｉレベルとなり、Ｈｉレベル時にＬｏレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００２５】
それにより、出力端子ａに、それぞれ抵抗Ｒ１を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ２は、出力端子ａがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｂに、それぞれ抵抗Ｒ２を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ４は、出力端子ｂがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。
【００２６】
そして、ロジック用ダイオードＤ２が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ3 ，．．．，ＳＷ2n-1のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ１、ロジック用ダイオードＤ２、抵抗Ｒ６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ４が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nのオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ３、ロジック用ダイオードＤ４、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。
【００２７】
したがって、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn に入力される２つの入力スイッチからの入力信号は多重化され、１つの多重化信号に変換されて、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００２８】
たとえば、１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 において、入力スイッチＳＷ1 からの入力信号を入力信号Ａ、入力スイッチＳＷ2 からの入力信号を入力信号Ｂと仮定すれば、図２に示すように、ストロボ信号のレベル変化に応じて、入力信号Ａおよび入力信号Ｂが交互に多重化されてマルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から１つの多重化信号に変換されて出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００２９】
次に、マイコン１は、多重化モードからスリープモードに切り替える場合は、出力ポートＰ0 から出力する制御信号を、図２に示すようにスリープモード期間の間Ｌｏレベルに維持する。それにより、スリープ期間の間、出力端子ａはＬｏレベル、出力端子ｂはＨｉレベルに維持される。したがって、スリープ期間の間は、入力信号Ａは無効となり、入力信号Ｂのみが有効となって、マルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００３０】
そこで、スリープ対象入力として、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ3 ，．．．，ＳＷ2n-1の入力信号を設定し、スリープしない入力として、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nの入力信号を設定することにより、スリープ回路を構成しながら、スリープしない信号も多重化することができるマルチプレックス回路を構成することができる。すなわち、オア（ＯＲ）ロジックを構成する２個のロジック用ダイオードＤ２およびＤ４は、多重化モード時には交互に能動状態となり、スリープモード時にはロジック用ダイオードＤ２が非能動状態かつロジック用ダイオードＤ４が能動状態となるように作動するので、スリープモード期間の間、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ3 ，．．．，ＳＷ2n-1の入力信号は、無効となり、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nの入力信号のみが、有効となる。したがって、スリープ期間においても、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ2nの入力信号のみが、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００３１】
図１のマルチプレックス回路は、多重化しない場合に較べて、マイコン１において｛入力数−（入力数／２＋１）｝の数だけ入力ポートの省ピン化効果が実現できる。たとえば、８チャンネル入力なら３ポート減、１０チャンネル入力なら４ポート減となる。なお、図１のマルチプレックス回路は、スリープ対象入力とスリープしない入力とが同数のときに多重化する場合に、最も好適である。
【００３２】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、以下の利点がある。
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００３３】
（第２の実施形態）次に図３は、本発明の第２の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。図３のマルチプレックス回路は、マイコン１と、４つのストロボ回路２Ａ〜２Ｄと、複数（ｎ個）のマルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn とから構成される。なお、ｎは２以上の整数である。
【００３４】
マイコン１は、ストロボ回路２Ａ〜２Ｄに制御信号を出力する出力ポートＰa ，Ｐb ，Ｐc ，Ｐd と、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn からの多重化信号が入力される入力ポートＰ1 〜Ｐn とを有する。マイコン１は、請求項における制御手段として働く。
【００３５】
ストロボ回路２Ａは、抵抗２１１〜２１４と、トランジスタ２１５，２１６からなる。マイコン１の出力ポートＰa から出力されるストロボ信号は、抵抗２１１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２１５のベースに供給される。トランジスタ２１５のベースは、抵抗２１２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２１３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２１６のベースに接続されている。トランジスタ２１６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２１６のエミッタおよびベース間には抵抗２１４が接続されている。トランジスタ２１６のコレクタは、ストロボ回路２Ａの出力端子ａとされる。
【００３６】
ストロボ回路２Ｂは、抵抗２２１〜２２４と、トランジスタ２２５，２２６からなる。マイコン１の出力ポートＰb から出力されるストロボ信号は、抵抗２２１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２２５のベースに供給される。トランジスタ２２５のベースは、抵抗２２２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２２３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２２６のベースに接続されている。トランジスタ２２６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２２６のエミッタおよびベース間には抵抗２２４が接続されている。トランジスタ２２６のコレクタは、ストロボ回路２Ｂの出力端子ｂとされる。
【００３７】
ストロボ回路２Ｃは、抵抗２３１〜２３４と、トランジスタ２３５，２３６からなる。マイコン１の出力ポートＰc から出力されるストロボ信号は、抵抗２３１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２３５のベースに供給される。トランジスタ２３５のベースは、抵抗２３２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２３３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２３６のベースに接続されている。トランジスタ２３６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２３６のエミッタおよびベース間には抵抗２３４が接続されている。トランジスタ２３６のコレクタは、ストロボ回路２Ｃの出力端子ｃとされる。
【００３８】
ストロボ回路２Ｄは、抵抗２４１〜２４４と、トランジスタ２４５，２４６からなる。マイコン１の出力ポートＰd から出力されるストロボ信号は、抵抗２４１を介してｎｐｎ型のトランジスタ２４５のベースに供給される。トランジスタ２４５のベースは、抵抗２４２を介して接地され、エミッタは、接地され、コレクタは、抵抗２４３を介してｐｎｐ型のトランジスタ２４６のベースに接続されている。トランジスタ２４６のエミッタは、＋Ｂ電源に接続されている。トランジスタ２４６のエミッタおよびベース間には抵抗２４４が接続されている。トランジスタ２４６のコレクタは、ストロボ回路２Ｄの出力端子ｄとされる。
【００３９】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn は、４チャンネルの入力信号、たとえば４つの入力スイッチからの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化するダイオードオアのロジック構成を含む。１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 は、４個の入力保護用ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ７と、４個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８と、４個の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４とを含む。入力保護用ダイオードＤ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ７のカソードには、それぞれ、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 からの入力信号が供給される。入力保護用ダイオードＤ１のアノードは、ロジック用ダイオードＤ２のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ６を介してマイコン１の入力ポートＰ1 に接続されている。ロジック用ダイオードＤ２と抵抗Ｒ６の接続点は、抵抗Ｒ５を介して接地されている。入力保護用ダイオードＤ３のアノードは、ロジック用ダイオードＤ４のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ４のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。入力保護用ダイオードＤ５のアノードは、ロジック用ダイオードＤ６のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ６のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。入力保護用ダイオードＤ７のアノードは、ロジック用ダイオードＤ８のアノードに接続され、ロジック用ダイオードＤ８のカソードは、ロジック用ダイオードＤ２のカソードに接続されている。ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８は、オア（ＯＲ）ロジックを構成している。
【００４０】
以下、マルチプレックス部ＭＰＸ2 〜ＭＰＸn-1 は、図示していないが同様の構成を有する。また、最終段のマルチプレックス回路ＭＰＸn も、図示のように、マルチプレックス部ＭＰＸ1 と同様の構成を有し、入力スイッチＳＷ4n-3，ＳＷ4n-2，ＳＷ4n-1，ＳＷ4nからの入力信号が供給される。
【００４１】
各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ１を介してストロボ回路２Ａの出力端子ａに接続されている。各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ３とロジック用ダイオードＤ４の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ２を介してストロボ回路２Ｂの出力端子ｂに接続されている。各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ５とロジック用ダイオードＤ６の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ３を介してストロボ回路２Ｃの出力端子ｃに接続されている。各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の入力保護用ダイオードＤ７とロジック用ダイオードＤ８の接続点は、それぞれ、抵抗Ｒ４を介してストロボ回路２Ｄの出力端子ｄに接続されている。
【００４２】
次に、上述の構成を有するマルチプレックス回路の動作を、図４に示す各部信号のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００４３】
マルチプレックス回路の多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰa から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ａのトランジスタ２１５のベースに供給される。それにより、トランジスタ２１５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２１６は、トランジスタ２１５のオフ時にオフ、トランジスタ２１５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ａの出力端子ａには、出力ポートＰa からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４４】
また、多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰb から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ｂのトランジスタ２２５のベースに供給される。この出力ポートＰb から出力される制御信号は、出力ポートＰa から出力される制御信号の立ち下がり時にハイ（Ｈｉ）に立ち上がるタイミングで発生する。それにより、トランジスタ２２５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２２６は、トランジスタ２２５のオフ時にオフ、トランジスタ２２５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ｂの出力端子ｂには、出力ポートＰb からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４５】
また、多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰc から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ｃのトランジスタ２３５のベースに供給される。この出力ポートＰc から出力される制御信号は、出力ポートＰb から出力される制御信号の立ち下がり時にハイ（Ｈｉ）に立ち上がるタイミングで発生する。それにより、トランジスタ２３５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２３６は、トランジスタ２３５のオフ時にオフ、トランジスタ２３５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ｃの出力端子ｃには、出力ポートＰc からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４６】
また、多重化モード時、マイコン１の出力ポートＰd から、一定周期でロー（Ｌｏ）レベルとハイ（Ｈｉ）レベルにレベル変化する制御信号が出力され、ストロボ回路２Ｄのトランジスタ２４５のベースに供給される。この出力ポートＰd から出力される制御信号は、出力ポートＰc から出力される制御信号の立ち下がり時にハイ（Ｈｉ）に立ち上がるタイミングで発生する。それにより、トランジスタ２４５は、制御信号のＬｏレベル時にオフ、Ｈｉレベル時にオンとなる。それに応じて、トランジスタ２４６は、トランジスタ２４５のオフ時にオフ、トランジスタ２４５のオン時にオンとなる。したがって、ストロボ回路２Ｄの出力端子ｄには、出力ポートＰd からの制御信号のＬｏレベル時にＬｏレベルとなり、Ｈｉレベル時にＨｉレベルとなるストロボ信号が得られる。
【００４７】
それにより、出力端子ａに、それぞれ抵抗Ｒ１を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ２は、出力端子ａがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｂに、それぞれ抵抗Ｒ２を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ４は、出力端子ｂがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｃに、それぞれ抵抗Ｒ３を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ６は、出力端子ｃがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。また、出力端子ｄに、それぞれ抵抗Ｒ４を介して接続されている各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn のロジック用ダイオードＤ８は、出力端子ｄがＬｏレベルになったときは非能動状態となり、Ｈｉレベルになったときに能動状態となる。
【００４８】
そして、ロジック用ダイオードＤ２が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ5 ，．．．，ＳＷ4n-3のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ１、ロジック用ダイオードＤ２、抵抗Ｒ６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ４が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ6 ，．．．，ＳＷ4n-2のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ３、ロジック用ダイオードＤ４、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ６が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ3 ，ＳＷ7 ，．．．，ＳＷ4n-1のオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ５、ロジック用ダイオードＤ６、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。また、ロジック用ダイオードＤ８が能動状態になったとき、入力スイッチＳＷ4 ，ＳＷ8 ，．．．，ＳＷ4nのオン／オフ状態を示す入力信号が、それぞれ、入力保護用ダイオードＤ７、ロジック用ダイオードＤ８、抵抗６を介して各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn の出力側に伝達される。
【００４９】
したがって、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn に入力される４つの入力スイッチからの入力信号は多重化され、１つの多重化信号に変換されて、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００５０】
たとえば、１段目のマルチプレックス部ＭＰＸ1 において、入力スイッチＳＷ1 からの入力信号を入力信号Ａ、入力スイッチＳＷ2 からの入力信号を入力信号Ｂ、入力スイッチＳＷ3 からの入力信号を入力信号Ｃ、入力スイッチＳＷ4 からの入力信号を入力信号Ｄと仮定すれば、図４に示すように、ストロボ信号のレベル変化に応じて、入力信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが順次多重化されてマルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から１つの多重化信号に変換されて出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００５１】
次に、マイコン１は、多重化モードからスリープモードに切り替える場合は、出力ポートＰa から出力する制御信号を、図４に示すようにスリープモード期間の間Ｌｏレベルに維持する。また、出力ポートＰb 〜Ｐd から出力する制御信号を、図４に示すようにスリープモード期間の間Ｈｉレベルに維持する。それにより、スリープ期間の間、出力端子ａはＬｏレベル、出力端子ｂ，ｃ，ｄはＨｉレベルに維持される。したがって、スリープ期間の間は、入力信号Ａは無効となり、入力信号Ｂ，Ｃ，Ｄのみが有効となって、マルチプレックス部ＭＰＸ1 の出力側から出力され、マイコン１の入力ポートＰ1 に供給される。
【００５２】
そこで、スリープ対象入力として、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ5 ，．．．，ＳＷ4n-3のから入力信号を設定し、スリープしない入力として、上述の入力スイッチ以外の入力スイッチからの入力信号、すなわち、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ4n-2 ，ＳＷ4n-1 ，ＳＷ4nからの入力信号を設定することにより、スリープ回路を構成しながら、スリープしない信号も多重化することができるマルチプレックス回路を構成することができる。すなわち、オア（ＯＲ）ロジックを構成する４個のロジック用ダイオードＤ２，Ｄ４，Ｄ６およびＤ８は、多重化モード時には順次に能動状態となり、スリープモード時にはロジック用ダイオードＤ２が非能動状態かつロジック用ダイオードＤ４，Ｄ６，Ｄ８が能動状態となるように作動するので、スリープモード期間の間、入力スイッチＳＷ1 ，ＳＷ5 ，．．．，ＳＷ4n-3からの入力信号は、無効となり、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ4n-2 ，ＳＷ4n-1 ，ＳＷ4nからの入力信号が、有効となる。したがって、スリープ期間においても、入力スイッチＳＷ2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ4 ，．．．，ＳＷ4n-2 ，ＳＷ4n-1 ，ＳＷ4nからの入力信号のみが、各マルチプレックス部ＭＰＸ1 〜ＭＰＸn から出力され、それぞれ、マイコン１の入力ポートＰ1 〜Ｐn に供給される。
【００５３】
図３のマルチプレックス回路は、スリープ期間においてマイコン１の出力ポートＰa 〜Ｐd から出力される制御信号とストロボ回路２Ａ〜２Ｄの出力端子ａ〜ｄからのストロボ信号とのレベルをそれぞれ、選択的にＬｏレベルまたはＨｉレベルに維持することができるので、そのレベル選択に応じて、選択スリープ対象入力とスリープしない入力とを同じ比率または異なる比率のどちらでも多重化することができる。また、スリープ入力、スリープしない入力という同種の入力信号のみを多重化する場合は、多重化する入力チャンネルだけそれぞれ専用のストロボ回路を設けて、個別に対応するストロボ回路を駆動すれば対応可能となる。
【００５４】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、以下の利点がある。
（１）マルチプレックス専用ＩＣを使用せず、従来のスリープ回路に代えたストロボ回路においてトランジスタ１個の追加、およびマルチプレックス部においてダイオード追加のみのため、低コストのマルチプレックス回路が実現できる。
（２）多重化する入力数によっては、マルチプレックス専用ＩＣ使用時以上の省ピン化を実現できる。
（３）マルチプレックス専用ＩＣ使用時より故障時の影響を軽減できる（ＩＣの故障・誤動作で全ての多重化信号認識不能となる）ため、信頼性を向上できる。
（４）スリープしない入力信号も、スリープ対象入力信号と共に同じまたは異なる比率のチャンネル数だけ多重化することができ、汎用性がある。
（５）スリープしている入力信号も、マルチプレックスＩＣを使用していないので、スリープからの反応時間の遅れなしにウェークアップできる。
【００５５】
ところで、図３のマルチプレックス回路においては、入力保護用ダイオードおよびロジック用ダイオードとして、それぞれ個別のものを使用するか、または、たとえば、ロジック用ダイオードＤ２およびＤ４、Ｄ６およびＤ８をそれぞれ２素子入りの同一パッケージ品のものを使用した場合、入力保護用ダイオードとロジック用ダイオードの特性差（ダイオードの種類・特性違い、回路構成上の通電電流値の違いなど）による電圧変動が見込めないため、後段のマイコン１の入力ポートにおけるしきい値は、マージンを大きくとらなければならず、入力電圧のしきい値条件によりマイコン１の選定範囲が狭められてしまうので、マルチプレックス部とマイコン１の間に分圧回路の追加を要する場合がある。また、ディスクリートなダイオードオア回路に代えてロジックＩＣを使用しての多重化は、ＩＣコストが高く、かつ入力電圧しきい値の問題でレベル浮きに対応できないという問題がある。そこで、以下に説明する第３の実施形態では、上述の問題を解決している。
【００５６】
（第３の実施形態）次に図５は、本発明の第３の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。図５では、第３の実施形態の説明に要する部分のみを図示し、その他の部分は図３に示す第２の実施形態と同一構成なので省略している。
【００５７】
図５においては、マルチプレックス部ＭＰＸ1 における入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２、入力保護用ダイオードＤ３とロジック用ダイオードＤ４、入力保護用ダイオードＤ５とロジック用ダイオードＤ６、入力保護用ダイオードＤ７とロジック用ダイオードＤ８が、それぞれ２素子入りのダイオードアレイとしての同一パッケージ品ＰＫ1 ，ＰＫ2 ，ＰＫ3 ，ＰＫ4 から構成されている。
【００５８】
同一パッケージ品ＰＫ1 ，ＰＫ2 ，ＰＫ3 ，ＰＫ4 に同梱された２個のダイオードは、定格電流が大電流のものとし、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値を適宜な値に選定することによって、これらのダイオードには定格電流に比較して小電流を通電する構成とする。たとえば、定格電流が１アンペアクラスのものに対して、通電電流はその数％、たとえば１％の１０ミリアンペア程度を通電する構成とする。
【００５９】
このように構成すると、たとえば、入力スイッチＳＷ1 のオン時に、ストロボ回路２Ａの出力端子ａから抵抗Ｒ１を介して入力保護用ダイオードＤ１に、たとえば１０ｍＡが流れる抵抗値設定とすると、回路構成上の影響でロジック用ダイオードＤ２には、１０ｍＡより小さい電流しか流れない。
【００６０】
この入力保護用ダイオードの順方向降下電圧Ｖｆによる影響を正確に排除できれば、マルチプレックス回路においても、入力スイッチのオン電圧をマイコン１に正確に伝えることが可能となり、分圧回路等の後段の回路を削除できるだけでなく、入力しきい値のマージンを押さえることができるようになる。
【００６１】
図６に示すように、同一パッケージ品ＰＫ1 ，ＰＫ2 ，ＰＫ3 ，ＰＫ4 に同梱された２個のダイオードの特性的に、定格電流に対して実際に流す通電電流Ｉｆが小さくなるにつれて、通電電流のＩｆの変動率に対する順方向降下電圧Ｖｆの変動が小さくなるため、たとえば、図５では、定格電流が１Ａ（アンペア）領域（領域Ａ）の同一パッケージ品を数１０ｍＡ（ミリアンペア）領域（領域Ｂ）で使用するので、電流変動による入力保護用ダイオードの順方向効果電圧とロジック用ダイオードの順方向効果電圧の差がほとんどなくなる。したがって、入力保護用ダイオードの順方向効果電圧とロジック用ダイオードの順方向効果電圧の差は、回路構成上の通電電流差が順方向電圧に影響を与えないので、固体のバラツキに起因するのが支配的となる。
【００６２】
そこで、入力保護用ダイオードとロジック用ダイオードの組み合わせ、たとえば入力保護用ダイオードＤ１とロジック用ダイオードＤ２の組み合わせに２素子（複数素子）入りの同一パッケージ品を使用すると、同一パッケージ品に同梱された２個のダイオードは、製造上同一ロットばかりか、同一ウェハ上のしかも同一地点の素子となるため、ほぼ同等の特性を示し、かつ、周囲温度により変動する順方向電圧降下特性も、全く同じ影響を受けることになるため同じとなり、お互いの電圧損失分の理想的な補正が可能となる。
【００６３】
その結果、全環境下においても、入力保護用ダイオードとロジック用ダイオードの順方向降下電圧特性は全くバラツキがなく同様となるため、入力保護用ダイオードの順方向降下電圧による入力スイッチのオン電位の上昇が、ロジック用ダイオードの順方向降下電圧の損失により正確にかつ確実に排除される。
【００６４】
このように、入力スイッチオン時の電位を多重化を行いながらも正確にマイコン１の入力ポートに伝えることが可能となるため、マイコン１に余分なマージンを持たせる必要がなくなり、分圧回路等の回路を削除できると共に、マイコンの選択の自由度が広がる。また、マイコン１の入力ポートとしてＡ／Ｄポートを使用すれば、多重化しながら多重前の入力の状態（電圧損失、レベル浮き）自体もモニタ可能となる。
【００６５】
以上説明したように、第３の実施形態によれば、以下の利点がある。
（１）マイコン１の選択の自由度が広がる。
（２）分圧回路を削除できる。
（３）多重化によっても、入力スイッチのオン電位をマイコン１に正確に伝えることができる。
（４）マイコン１の入力ポートとしてＡ／Ｄポートを使用することにより、多重前の入力の状態（電圧損失、レベル浮き）自体もモニタ可能となる。
【００６６】
以上の通り、本発明の最良の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。（第１の実施形態）
【図２】図１のマルチプレックス回路における各部信号のタイミングチャートである。（第１の実施形態）
【図３】本発明の第２の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。（第２の実施形態）
【図４】図３のマルチプレックス回路における各部信号のタイミングチャートである。（第２の実施形態）
【図５】本発明の第３の実施形態に係るマルチプレックス回路の構成を示す回路図である。（第３の実施形態）
【図６】図５のマルチプレックス回路におけるダイオードの順方向効果電圧特性を示す説明図である。（第３の実施形態）
【図７】従来のマルチプレックス回路の構成例を示す回路図である。（従来例）
【符号の説明】
【００６８】
１ マイコン（制御手段）
ＭＰＸ1 マルチプレックス部
２ ストロボ回路
２Ａ ストロボ回路
２Ｂ ストロボ回路
２Ｃ ストロボ回路
２Ｄ ストロボ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、
前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する１つのストロボ回路と、
前記ストロボ回路を制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、
前記マルチプレックス部の２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には交互に能動状態となり、前記スリープモード時には一方が非能動状態かつ他方が能動状態となるように作動する
ことを特徴とするマルチプレックス回路。
【請求項２】
少なくとも２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、少なくとも２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、
前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する少なくとも２つのストロボ回路と、
前記少なくとも２つのストロボ回路をそれぞれ制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、
前記マルチプレックス部の少なくとも２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には順次能動状態となり、前記スリープモード時には少なくとも１個が非能動状態かつ残りが能動状態となるように作動する
ことを特徴とするマルチプレックス回路。
【請求項３】
請求項１または２記載のマルチプレックス回路において、
前記マルチプレックス部のロジック用ダイオードと入力信号の間には入力保護用ダイオードが接続されており、
前記ロジック用ダイオードと前記入力保護用ダイオードは、２素子入りの同一パッケージ品とされている
ことを特徴とするマルチプレックス回路。
【請求項１】
２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、
前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する１つのストロボ回路と、
前記ストロボ回路を制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、
前記マルチプレックス部の２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には交互に能動状態となり、前記スリープモード時には一方が非能動状態かつ他方が能動状態となるように作動する
ことを特徴とするマルチプレックス回路。
【請求項２】
少なくとも２個のロジック用ダイオードによるロジック構成を含み、少なくとも２チャンネルの入力信号を１チャンネルの多重化信号に多重化して出力する少なくとも１組のマルチプレックス部と、
前記少なくとも１組のマルチプレックス部を多重化モードとスリープモードで切り換えて作動させるストロボ信号を供給する少なくとも２つのストロボ回路と、
前記少なくとも２つのストロボ回路をそれぞれ制御する制御信号を供給する制御手段とを備え、
前記マルチプレックス部の少なくとも２個のロジック用ダイオードは、前記ストロボ信号により、前記多重化モード時には順次能動状態となり、前記スリープモード時には少なくとも１個が非能動状態かつ残りが能動状態となるように作動する
ことを特徴とするマルチプレックス回路。
【請求項３】
請求項１または２記載のマルチプレックス回路において、
前記マルチプレックス部のロジック用ダイオードと入力信号の間には入力保護用ダイオードが接続されており、
前記ロジック用ダイオードと前記入力保護用ダイオードは、２素子入りの同一パッケージ品とされている
ことを特徴とするマルチプレックス回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２７９３６３（Ｐ２００６−２７９３６３Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９３４９５（Ｐ２００５−９３４９５）
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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