DE69925237T2 - Durch einen schalter gesteuerter zustandsdetektor und elektronische einheit - Google Patents

Durch einen schalter gesteuerter zustandsdetektor und elektronische einheit Download PDF

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltzustandsdetektor für einen Schalter sowie eine elektronische Einheit, und betrifft insbesondere einen Schaltzustandsdetektor für einen Schalter, der den Schaltzustand eines Schalters mit geringerem elektrischen Energieverbrauch und hoher Präzision erfassen kann, sowie eine elektronische Vorrichtung, die diese Einheit verwendet.
  • STAND DER TECHNIK
  • Bei herkömmlichen elektronischen Vorrichtungen werden verschiedene Vorgänge durch Schalter ausgeführt, aber bei elektronischen Vorrichtungen, die einen geringen elektrischen Energieverbrauch erfordern, wurden Möglichkeiten entwickelt, die elektrische Energie, die von den Detektionsschaltungen verbraucht wird, auf einem Minimum zu halten, indem die Schaltzustände der Schalter nicht kontinuierlich, sondern diskontinuierlich erfasst werden.
  • Unter Eezugnahme auf 17 folgt eine Beschreibung einer Konfiguration zum Erfassen des Schaltzustandes von Schaltern, die für solche elektronische Vorrichtungen verwendet werden. Wie in der Figur dargestellt, ist ein Ende des Schalters SW, dessen Schaltzustand erfasst werden soll, bei einem Referenzwert Vdd an der Hochpotenzialseite geerdet, und das andere Ende ist an eine Detektionsschaltung 900 angeschlossen. Die Detektionsschaltung 900 besteht nun aus einem n-Kanal-Feldeffekttransistor 910 und einer Verriegelungsschaltung 930, wobei der Drain des Transistors 910 an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen ist, und seine Source an die Energiequellenspannung Vss der negativen Seite angeschlossen ist. Ebenso werden Abtastimpulse SP zu dem Gate des Transistors 910 geleitet.
  • Die Verriegelungsschaltung 930 verriegelt den Spannungspegel der Signalleitung A, die an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen ist, mit der nachlaufenden Flanke des Abtastimpulses SP, und gibt ein Signal OUT aus, das den Schaltzustand des Schalters SW anzeigt.
  • Bei einer solchen Detektionsschaltung 900 ist der Transistor 910 nur während der Periode eingeschaltet, in der der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, und die Signalleitung A wird durch dessen EIN-Widerstand auf die Energiequellenspannung Vss heruntergeschaltet. Daher hält der Spannungspegel der Signalleitung A die Energiequellenspannung Vss aufrecht, falls der Schalter SW während der Periode offen ist, in der sich der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel befindet, macht aber im Gegensatz dazu einen Übergang zum Erdungspegel, falls der Schalter SW geschlossen ist.
  • Daher kann ein Signal OUT gemäß dem Schaltzustand des Schalters SW von der Verriegelungsschaltung 930 ausgegeben werden, die den Spannungspegel der Signalleitung A mit der voreilenden Flanke des Abtastimpulses SP verriegelt. Dann wird eine Verarbeitung entsprechend der Anweisung des Schalters von einer späteren Schaltung (die in den Zeichnungen fehlt) aufgrund dieses OUT-Signals ausgeführt.
  • Gemäß einer solchen Detektionsschaltung 900 -fließt kein elektrischer Strom konstant zwischen dem Drain/Source des Transistors 910, so dass Elektrizität, die in der Detektionsschaltung 900 verbraucht wird, gering gehalten werden kann.
  • Abhängig von der angewendeten elektronischen Vorrichtung kann nun die Energiequellenspannung Vss nicht konstant sein, sondern mit einer bestimmten Breite variieren. Zum Beispiel wird im Falle einer elektronischen Vorrichtung, die einen Elektrizitätserzeugungsmechanismus und einen Batteriemechanismus enthält, wobei die Elektrizität, die von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus erzeugt wird, im Batteriemechanismus gespeichert wird, und die Elektrizität, die im Batteriemechanismus gespeichert wird, als Energiequelle verwendet wird, eine Schwankung der Energiequellenspannung Vss aufgrund des Batteriezustandes vorausgesetzt.
  • Nun haben allgemeine Transistoren die Eigenschaft, dass, je geringer die Spannung zwischen der Source/dem Drain ist, um so größer ihr EIN-Widerstand ist, d.h., direkt gesagt, die Widerstandswerteigenschaften hinsichtlich der Spannung sind nicht linear. Andererseits neigt das Herunterschalten der Signalleitung A mit hohem Widerstand dazu, deren Spannungspegel instabil zu machen. Daher muss ein Transistor 910 einer Art mit kleinem EIN-Widerstand verwendet werden, um den Spannungspegel der Signalleitung A zu stabilisieren, ob nun die Spannung zwischen der Source/dem Drain gering ist, oder ob der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Erdungspegel gering ist.
  • Bei einer Konfiguration jedoch, in der die Signalleitung A mit einem Transistor mit geringem EIN-Widerstand heruntergeschaltet wird, muss der elektrische Energieverbrauch der Detektionsschaltung 900 jedoch ansteigen, so dass dies nicht nur dem ursprünglichen Ziel einer Senkung des elektrischen Energieverbrauchs widerspricht, sondern ferner auch ein Problem erzeugt, dass der Bereich der Energiequellenspannung, der imstande ist, den Schaltzustand des Schalters zu erfassen, aufgrund der Transistoreigenschaften eingeschränkt ist.
  • Dieses Problem ist in Fällen deutlich, in welchen die Abtastrate erhöht ist, um den Schaltzustandsdetektor des Schalters SW mit hoher Präzision zu erfassen. Der Grund ist folgender. Das heißt, die Leitung für die Signalleitung A hat aufgrund der Anschlüsse des Transistors 910 für Verlängerungsleitungen zur Montage, Verdrahtung, usw. parasitäre Kapazität. Falls nun eine Ladung in dieser parasitären Kapazität aus irgendeinem Grund gespeichert wird, während der Schalter SW offen ist, ändert sich der Pegel der Signalleitung A, wenn der Abtastimpuls beim "H"-Pegel ist, im Laufe der Zeit entsprechend einer Zeitkonstante aufgrund der parasitären Kapazität und des Pull-Down-Widerstands. Daher wird die Signalleitung A erst nach einem Herunterschalten über eine bestimmte Zeit beim "L"-Pegelzustand bestimmt, in dem der Schalter SW offen ist. Daher muss zur Anhebung der Abtastrate die Impulsbreite des Abtastimpulses SP bei einem bestimmten Pegel gesichert werden, um ausreichend Zeit für die Bestimmung des Pegels der Signalleitung A zu haben. Dies bedeutet nichts anderes, als eine Verlängerung des Zeitbedarfs am Transistor 910.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obengenannten Probleme gemacht, und sie hat zur Aufgabe, einen Schaltzustandsdetektor für einen Schalter bereitzustellen, der imstande ist, sowohl eine Verbreiterung des Energiequellenspannungsbereichs, in dem der Schaltzustand des Schalters erfasst werden kann, als auch eine Verbesserung der Erfassungspräzision des Schaltzustandes des Schalters, wie auch eine elektronische Vorrichtung, die diese Einheit verwendet, bereitzustellen.
  • Die Schrift EP 0 347 189 offenbart eine Einheit gemäß dem Obergriff von Anspruch 1, 12 und 16.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Eine erste Form der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Schalter, der an einem Ende an eine Erdungsleitung oder eine Energiequelle angeschlossen ist; einen Widerstand, der zwischen dem anderen Ende des Schalters und einer Energiequelle oder einer Erdungsleitung angeschlossen ist; und eine Steuereinheit zum Steuern des Wertes des Widerstands auf der Basis der Energiequellenspannung, die der Unterschied zwischen dem Spannungspegel der Energiequelle und dem Erdungspegel der Erdungsleitung ist; wobei Signale, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind, entsprechend dem Spannungspegel an dem anderen Ende des Schalters ausgegeben werden.
  • Ferner umfasst die erste Form der vorliegenden Erfindung eine Beurteilungseinheit zum Beurteilen des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters und zum Ausgeben von Signalen, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind.
  • Ferner führt die Beurteilungseinheit der ersten Form der vorliegenden Erfindung eine Beurteilung des Spannungspegels in vorbestimmten Intervallen aus.
  • Ebenso steuert die Steuereinleit der ersten Form der vorliegenden Erfindung den Wert des Widerstands derart, dass der Wert des Widertands den vorbestimmten oberen Widerstandsgrenzwert nicht überschreitet.
  • Ebenso steuert die Steuereinheit der ersten Form der vorliegenden Erfindung den Wert des Widerstands derart, dass der Wert des Widerstands innerhalb des Widerstandswertbereichs liegt, der durch den vorbestimmten oberen Widerstandsgrenzwert und unteren Widerstandsgrenzwert festgelegt ist.
  • Ebenso ist der Widerstand der ersten Form der vorliegenden Erfindung ein variabler Widerstand, der den Widerstandswert auf der Basis der Energiequellenspannung ändert; wobei, falls die Spannung beim Absolutwert verglichen wird, der Widerstandwert, der durch die Annahme erhalten wird, dass der Widerstandswert, der von der Steuereinheit eingestellt wird, wenn die Energiequellenspannung höher als die vorbestimmte Referenzspannung ist, unter Energiequellenspannungsbedingungen gemessen wurde, die geringer als die vorbestimmte Referenzspannung sind, als virtueller Wider standwert genommen wird; und wobei, falls die Spannung bei deren Absolutwerten verglichen wird, die Steuereinheit die Steuerung so ausführt, dass der Widerstandswert, der einzustellen ist, wenn die Energiequellenspannung geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, kleiner wird als der virtuelle Widerstandswert unter den Energiequellenspannungsbedingungen.
  • Ferner ist der Widerstand der ersten Form der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl von Nebenwiderständen aufgebaut; wobei die Steuereinheit die Anzahl von Widerständen, die zwischen dem anderen Ende des Schalters und der Energiequelle oder Erdungsleitung anzuschließen sind, auf der Basis der Energiequellenspannung steuert.
  • Ferner ist der Widerstand der ersten Form der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl von Nebenwiderständen mit im Wesentlichen demselben Widerstandswert aufgebaut; wobei, falls die Energiequellenspannung geringer als der Referenzwert ist, die Steuereinheit eine größere Anzahl der Nebenwiderstände parallel anschließt als die Anzahl von Nebenwiederständen, die anzuschließen sind, wenn die Energiequellenspannung höher als die Referenzspannung ist.
  • Ebenso ist der Widerstand der ersten Form der vorliegenden Erfindung aus einer Vielzahl von Nebenwiderständen mit wechselseitig unterschiedlichen Widerstandswerten aufgebaut; wobei die Steuereinheit auf der Basis der Energiequellenspannung einen oder mehrere Nebenwiderstände aus der vielzahl von Nebenwiderständen auswählt, die zwischen dem anderen Ende des Schalters und der Energiequelle oder der Erdungsleitung anzuschließen sind.
  • Ebenso hat die Steuereinheit der ersten Form der vorliegenden Erfindung mehrere vorbestimmte, wechselseitig unterschiedliche Referenzspannungen.
  • Ebenso ist der Widerstand der ersten Form der vorliegenden Erfindung ein Transistor und wird für Intervalle eingeschaltet, die der Zeitsteuerung zur Beurteilung des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters entsprechen.
  • Ferner umfasst die erste Form der vorliegenden Erfindung: einen Schalter, der an einem Ende an eine Erdungsleitung oder eine Energiequelle angeschlossen ist; einen Widerstand, der zwischen dem anderen Ende des Schalters und einer Energiequelle oder einer Erdungsleitung angeschlossen ist; und einen Widerstandswertschaltkreis zum Umschalten des Wertes des Widerstands auf der Basis der Energiequellenspannung, die der Unterschied zwischen dem Spannungspegel der Energiequelle und dem Erdungspegel der Erdungsleitung ist; wobei der Spannungspegel an dem anderen Ende des Schalters beurteilt wird und Signale, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind, entsprechend dem Spannungspegel an dem anderen Ende des Schalters ausgegeben werden.
  • Ferner umfasst die erste Form der vorliegenden Erfindung eine Verriegelungsschaltung zum Beurteilen des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters und zum Ausgeben von Signalen, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind.
  • Ferner führt die Verriegelungsschaltung der ersten Form der vorliegenden Erfindung eine Beurteilung des Spannungspegels in vorbestimmten Intervallen aus.
  • Ebenso ist der Widerstand der ersten Form der vorliegenden Erfindung ein variabler Widerstand, der den Widerstandswert auf der Basis der Energiequellenspannung ändert; wobei, falls die Spannung beim Absolutwert verglichen wird, der Widerstandwert, der durch die Annahme erhalten wird, dass der Widerstandswert, der von dem Widerstandswertschaltkreis eingestellt wird, wenn die Energiequellenspannung höher als die vorbestimmte Referenzspannung ist, unter Energiequellenspannungsbedingungen gemessen wurde, die geringer als die vorbestimmte Referenzspannung sind, als virtueller Widerstandwert genommen wird; und wobei, falls die Spannung bei deren Absolutwerten verglichen wird, der Widerstandswertschaltkreis die Steuerung so ausführt, dass der Widerstandswert, der einzustellen ist, wenn die Energiequellenspannung geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, kleiner wird als der virtuelle Widerstandswert unter den Energiequellenspannungsbedingungen.
  • Eine zweite Form der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Energiequelle zum Zuleiten von elektrischer Energie; eine Spannungsdetektionseinheit zum Erfassen der Spannung der Energiequelle; einen Schalter, der an einem Ende an eine Erdungsleitung oder eine Energiequelle angeschlossen ist; einen Widerstand, der zwischen dem anderen Ende des Schalters und einer Energiequelle oder einer Erdungsleitung angeschlossen ist; eine Steuereinheit zum Steuern des Wertes des Widerstands auf der Basis der Energiequellenspannung, die der Unterschied zwischen dem Spannungspegel der Energiequelle, der von der Spannungsdetektionseinheit erfasst wird, und dem Erdungspegel der Erdungsleitung ist; eine Beurteilungseinheit zum Beurteilen des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters und zum Ausgeben von Signalen, die dem Schaltzustand des Schalters entsprechen; und eine Verarbeitungseinheit zum Ausführen der Verarbeitungsinhalte, die durch den Schalter angewiesen werden, nach Signalen, die von der Beurteilungseinheit ausgegeben werden.
  • Ferner führt die Beurteilungseinheit der vorliegenden Erfindung die Beurteilung des Spannungspegels in vorbestimmten Intervallen aus.
  • Ebenso ist der Widerstand der zweiten Form der vorliegenden Erfindung ein variabler Widerstand, der den Widerstandswert auf der Basis der Energiequellenspannung ändert; wobei, falls die Spannung beim Absolutwert verglichen wird, der Widerstandwert, der durch die Annahme erhalten wird, dass der Widerstandswert, der von der Steuereinheit eingestellt wird, wenn die Energiequellenspannung höher als die vorbestimmte Referenzspannung ist, unter Energiequellenspannungsbedingungen gemessen wurde, die geringer als die vorbestimmte Referenzspannung sind, als virtueller Widerstandwert genommen wird; und wobei, falls die Spannung bei deren Absolutwerten verglichen wird, die Steuereinheit die Steuerung so ausführt, dass der Widerstandswert, der einzustellen ist, wenn die Energiequellenspannung geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, kleiner wird als der virtuelle Widerstandswert unter den Energiequellenspannungsbedingungen.
  • Ebenso umfasst die Verarbeitungseinheit der zweiten Form der vorliegenden Erfindung eine Zeitsteuerungseinheit zum Ausführen verschiedener Zeitsteuerungsprozesse, die von dem Schalter angewiesen werden.
  • Ebenso enthält die Energiequelle der zweiten Form der vorliegenden Erfindung eine Batterieeinheit zum Speichern der elektrischen Energie, die von einem Elektrizitätserzeugungsmechanismus erzeugt wird, und elektrische Energie, die von der Batterieeinheit gespeichert wird, wird zugeleitet.
  • Ebenso umfasst die zweite Form der vorliegenden Erfindung eine Spannungssteuereinheit zum Steuern der Ausgangsspannung von der Batterieeinheit in Übereinstimmung mit der Spannung, die von der Spannungsdetektionseinheit erfasst wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration einer Detektionsschaltung zum Erfassen des Schaltzustandes eines Schalters in Bezug auf eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Diagramm zum Beschreiben der Funktionsweise der Detektionsschaltung der ersten Ausführungsform.
  • 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration einer ersten Variation der Detektionsschaltung der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration einer dritten Variation der Detektionsschaltung der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm zum Beschreiben der Funktionsweise der dritten Variation der Detektionsschaltung der ersten Ausführungsform.
  • 6 ist ein erklärendes Diagramm der Konfiguration einer fünften Variation der Detektionsschaltung der ersten Ausführungsform.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer elektronischen Zeituhr als Beispiel für eine elektronische Vorrichtung zeigt, bei der die Detektionsschaltung der ersten Ausführungsform angewendet wird.
  • 8 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration des Elektrizitätserzeugungsmechanismus in der elektronischen Zeituhr zeigt, die in 7 dargestellt ist.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Hauptkomponenten der Spannungsdetektionschaltung in der elektronischen Zeituhr zeigt, die in 7 dargestellt ist.
  • 10 ist ein Diagramm zum Erklären der Funktionsweise der Spannungsdetektionsschaltung.
  • 11 ist ein Diagramm zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Abtastimpulsen und der Spannungsdetektionszeitsteuerung.
  • 12 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration der Energiequellenschaltung in der elektronischen Zeituhr zeigt, die in 7 dargestellt ist.
  • 13 ist ein vereinfachtes Diagramm, das die äquivalente Schaltung zum Zeitpunkt des Ladens und Boostens in der Energiequellenschaltung zeigt, die in 12 dargestellt ist.
  • 14 ist ein Diagramm zum Beschreiben des Ladungs- und Boostvorgangs in der Energiequellenschaltung, die in 12 dargestellt ist.
  • 15 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration für die Detektionsschaltung zum Erfassen des Schaltzustandes eines Schalters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 16 ist ein Diagramm zum Beschreiben der Funktionsweise der Detektionsschaltung der zweiten Ausführungsform.
  • 17 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration eines herkömmlichen Schaltzustandsdetektionsschaltkreises zeigt.
  • BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Anschließend wird die beste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • [1] Erste Ausführungsform
  • [1.1] Schaltungskonfiguration der Detektionsschaltung
  • 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration der Detektionsschaltung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 1 dargestellt, ist ein Ende des Schalters SW, dessen Schaltzustand erfasst werden soll, an den Referenzpegel Vdd der Hochpotenzialseite angeschlossen, und das andere Ende des Schalters SW ist an die Detektionsschaltung 100 angeschlossen.
  • Die Detektionsschaltung 100 ist nun aus n-Kanal-Feldeffekttransistoren 110a und 110b, einer UND-Schaltung 120 und einer Verriegelungsschaltung 130 konfiguriert.
  • Von diesen sind die Transistoren 110a und 110b beide vom selben Typ, mit etwa denselben Fähigkeiten, und ihr Drain ist jeweils an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen. Andererseits ist die Source von jedem an die negative Energiequellenspannung Vss angeschlossen.
  • Ebenso werden Abtastimpulse SP zu dem Gate des Transistors 110a. geleitet, und das Gate des Transistors 110b ist an den Ausgangsanschluss der UND-Schaltung 120 angeschlossen. Nun dient diese UND-Schaltung 120 zum Ausgeben des logischen Produkts von CMP-Signalen, die auf dem "H"-Pegel sind, falls der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd, der der Erdungspegel ist, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert Vth ist, und der Abtastimpulse SP, die von einer später beschriebenen Spannungsdetektionsschaltung 400 (siehe 4) zugeleitet werden.
  • Ebenso dient die Verriegelungsschaltung 130 zum Verriegeln des Spannungspegels der Signalleitung A, die an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen ist, mit der nacheilenden Flanke des Abtastimpulses SP, so dass der Schaltzustand des Schalters SW als Signal OUT ausgegeben wird, wie bei der Verriegelungsschaltung 930 in 17.
  • [1.2] Betrieb der Detektionsschaltung
  • Anschließend wird der Betrieb der Detektionsschaltung 100 unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Hier ist 2 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Widerstandswert zum Herunterschalten der Signalleitung A zeigt. Übrigens wird in dieser 2 die Energiequellenspannung Vss als horizontale Achse verwendet, aber tatsächlich ist die Energiequellenspannung Vss eine negative Energiequelle, so dass diese genau genommen der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd ist (= |Vdd – Vss|) ist, oder die rechte Seite eine negative Achse ist.
  • Falls nun der Spannungsunterschied größer als der Schwellenwert Vth ist, geht das Signal CMP auf den "L"-Pegel, so dass nur der Transistor 110a während der Periode eingeschaltet ist, in der sich der Abtastimpuls SP beim "H"-Pegel befindet, wodurch die Signalleitung A heruntergeschaltet wird. Daher gibt es keinen Unterschied zu der herkömmlichen Detektionsschaltung 900, wenn nur dieser Punkt geprüft wird.
  • Wenn die Entladung der Energiequelle fortschreitet und der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd unter den Schwellenwert Vth fällt, geht das Signal CMP auf den "H"-Pegel, so dass sich die UND-Schaltung 120 öffnet, und der Ausgang der UND-Schaltung 120 ist am H-Pegel.
  • Nun wird der Schwellenwert Vth auf einen Spannungspegel gestellt, der gleich einem Wert ist, der unter dem oberen Grenzwert M liegt, wobei der Spannungspegel der Signalleitung A sicher unter dem EIN-Widerstand des Transistors 110a bestimmt. wird.
  • In dem Zustand, in dem die UND-Schaltung 120 offen ist, schalten sich beide Transistoren 110a und 110b in dem Zeitraum ein, in dem sich der Abtastimpuls SP bei dem "H"-Pegel befindet, und die Signalleitung A wird durch die Parallelverbindung des EIN-Widerstands heruntergeschaltet. Daher ist der Widerstandswert zum Herunterschalten der Signalleitung A etwa die Hälfte von jenem, wenn nur der Transistor 110a eingeschaltet ist, wie durch ➁ in. 2 dargestellt ist, so dass der Spannungspegel der Signalleitung A sicher heruntergeschaltet wird.
  • Allgemeiner wird der Spannungspegel der Signalleitung A sicher unter Verwendung eines Transistors (d.h., eines variablen Widerstands, dessen Widerstandswert sich in Übereinstimmung mit der Energiequellenspannung ändert) heruntergeschaltet, und falls die Spannung beim Absolutwert verglichen wird, ist der Widerstandswert, der durch die Annahme erhalten wird, dass der Widerstandswert, der von dem Steuermittel eingestellt wird, falls die Energiequellenspannung (|Vdd-Vss|) höher als eine vorbestimmte Referenzspannung ist (die Vth ist), von der Detektionsschaltung 100 (die einer Steuereinheit entspricht) unter Energiequellenspannungsbedingungen gemessen wurde, die geringer als die vorbestimmte Referenzspannung sind, als virtueller Wert genommen wird (entsprechend dem gestrichelten Linienteil, der sich von der Kurve ➀ in 2 zu der Niederspannungsseite erstreckt), und falls die Spannung bei deren Absolutwerten verglichen wird, führt die Steuerschaltung 100 die Steuerung so aus, dass der Widerstandswert, der einzustellen ist, wenn die Energiequellenspannung geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, kleiner wird als der virtuelle Widerstandswert unter den Energiequellenspannungsbedingungen, d.h., durch Steuern des Wertes des Widerstands auf einen Wert, wie durch die Kurve ➁ in Fig. dargestellt. Dieser Punkt ist derselbe für einzelne Referenzspannungen (die später beschriebenen Vth1, Vth2, usw.), falls mehrere Referenzspannungen vorhanden sind, wie in der später beschriebenen dritten Variation.
  • [1.3] Vorteile der Erfindung
  • Somit wird gemäß der Detektionsschaltung 100 in Bezug auf die erste Ausführungsform, falls der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd größer als der Schwellenwert Vth ist, nur der Transistor 110a während der "H"-Pegel-Periode des Abtastimpulses SP eingeschaltet, wodurch der elektrische Energieverbrauch unterdrückt wird, während, falls der Unterschied gleich oder kleiner als der Schwellenwert Vth ist, beide Transistoren 110a und 110b eingeschaltet werden, wodurch der Spannungspegel der Signalleitung A stabilisiert wird, so dass selbst in dem Fall, dass die Energiespannung Vss über eine bestimmte Breite schwankt, sowohl ein geringer Energieverbrauch als auch eine Verbesserung in der Erfassungspräzision erreicht werden können.
  • Mit anderen Worten, der Bereich der Energiequellenspannung Vss, in dem der Spannungspegel der Signalleitung A stabilisiert ist, ist auf den Bereich gleich oder größer dem Schwellenwert Vth in einer herkömmlichen Konfiguration begrenzt, wobei die Signalleitung A nur durch einen Transistor heruntergeschaltet wird, aber gemäß der Detektionsschaltung 100 gemäß der Erfindung kann dieser auf und unter den Schwellenwert Vth erweitert werden.
  • [1.4] Variationen der ersten Ausführungsform
  • Übrigens ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Detektionsschaltung 100 gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschränkt und es können vielmehr verschiedene Anwendungen und Variationen durchgeführt werden.
  • [1.4.1] Erste Variation
  • Zum Beispiel wurde bei der Detektionsschaltung 100 gemäß dieser Ausführungsform eine Beschreibung eines Typs gegeben, in dem die Energiequellenspannung eine negative Energiequelle ist, aber es kann eine Anwendung bei einem Typ ausgeführt werden, in dem die Energiequellenspannung eine positive Energiequelle ist, wobei die Transistoren 110a und 110b vom p-Kanal-Typ sind, wie in 3 dargestellt.
  • [1.4.2] Zweite Variation
  • Ebenso kann eine Anordnung entworfen werden, in der die Transistoren 110a und 110b nicht vom selben Typ sind, wie bei der Ausführungsform, sondern vielmehr einer mit einem relativ großen EIN-Widerstand als Transistor 110a verwendet wird, und einer mit einem relativen kleinen EIN-Widerstand als Transistor 110b verwendet wird, wobei die Transistoren selektiv entsprechend der Energiequellenspannung eingeschaltet werden, d.h., nur der Transistor 110a eingeschaltet wird, falls die Energiequellenspannung hoch ist, und nur der Transistor 110b eingeschaltet wird, falls die Energiequellenspannung nieder ist.
  • [1.4.3] Dritte Variation
  • Ferner kann eine Anordnung entworfen werden, in der nicht nur zwei Transistoren bereitgestellt sind, sondern drei oder mehr in einer parallelen Anordnung bereitgestellt sind, und wobei die Anzahl von Transistoren, die einzuschalten sind, mit fallender Energiequellenspannung allmählich zunimmt.
  • [1.4.3.1] Spezifische Konfiguration der dritten Ausführungsform
  • Das Schaltungsdiagramm in 4 zeigt eine spezifischere Konfiguration der Detektionsschaltung 100A in einer Anordnung, in der drei Transistoren in einer parallelen Anordnung bereitgestellt sind.
  • Wie in 4 dargestellt, ist ein Ende des Schalters SW, dessen Schaltzustand zu erfassen ist, an den Referenzpegel Vdd an der Hochpotenzialseite angeschlossen, und das andere Ende des Schalters SW ist an die Detektionsschaltung 100A angeschlossen.
  • Nun ist die Detektionsschaltung 100A aus n-Kanal-Feldeffekttransistoren 110a, 110b und 110c, UND-Schaltungen 120 und 120A und einer Verriegelungsschaltung 130 konfiguriert.
  • Von diesen sind die Transistoren 110a, 110b und 110c alle vom selben Typ, mit etwa denselben Fähigkeiten, und während der Drain von jedem an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen ist, ist die Source von jedem an die Energiequellenspannung Vss an der negativen Seite angeschlossen.
  • Ebenso werden Abtastimpulse SP zu dem Gate des Transistors 100a geleitet, das Gate des Transistors 110b ist an das Ausgangende der UND-Schaltung 120 angeschlossen, und das Gate des Transistors 110c ist an das Ausgangsende der UND-Schaltung 120A angeschlossen.
  • Nun dient die UND-Schaltung 120 zum Ausgeben des logischen Produkts von CMP1-Signalen, die beim "H"-Pegel sind, falls der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss, die von einer nicht dargestellten Spannungsdetektionschaltung oder dergleichen zugeleitet werden, und dem Referenzpegel Vdd, der der Erdungspegel ist, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert Vth1 ist, und der Abtastimpulse SP. Ebenso dient die UND-Schaltung 120A zum Ausgeben des logischen Produkts von CMP2 Signalen, die am "H"-Pegel sind, falls der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss, die von einer nicht dargestellten Spannungsdetektionsschaltung oder dergleichen zugeleitet wird, und dem Referenzpegel Vdd, der der Erdungspegel ist, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert Vth2 (kleiner als VTth1) ist, und der Abtastimpulse SP.
  • Ferner dient die Verriegelungsschaltung 130 zum Verriegeln des Spannungspegels der Signalleitung A, die an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen ist, mit der nacheilenden Flanke des Abtastimpulses SP, so dass der Schaltzustand des Schalters SW als Signal OUT ausgegeben wird, wie bei der Verriegelungsschaltung 930 in 17.
  • [1.4.3.2] Betrieb der Detektionsschaltung der dritten Variation
  • Anschließend wird der Betrieb der Detektionsschaltung 100A unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 5 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Widerstandswert zum Herunterschalten der Signalleitung A zeigt, wie in 2.
  • Falls nun die Spannungsdifferenz größer als der Schwellenwert Vth1 ist, geht das Signal CMP1 auf den "L"-Pegel und das Signal CMP2 geht auf den "L"-Fegel, so dass nur der Transistor 110a in der Periode eingeschaltet ist, in der sich der Abtastimpuls SP bei dem "H"-Pegel befindet, wodurch die Signalleitung A heruntergeschaltet wird. Daher gibt es keinen Unterschied zu der herkömmlichen Detektionsschaltung 900, wenn nur dieser Punkt geprüft wird.
  • Wenn die Entladung der Energiequelle fortschreitet und der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd unter den Schwellenwert Vth1 fällt, geht ferner das Signal CMP1 auf den "H"-Pegel, so dass sich die UND-Schaltung 120 öffnet, und der Ausgang der UND-Schaltung 120 ist am "H"-Pegel . Ebenso bleibt das Signal CMP2 beim "L"-Pegel, so dass die UND-Schaltung 120A geschlossen bleibt, und der Ausgang der UND-Schaltung 120A bleibt beim "L"-Pegel.
  • Nun wird die Schwellenwertspannung Vth1 auf einen Spannungspegel gestellt, der gleich einem Wert ist, der unter dem oberen Grenzwert M liegt, wobei der Spannungspegel der Signalleitung A sicher unter dem EIN-Widerstand des Transistors 110a bestimmt wird.
  • In dem Zustand, in dem die UND-Schaltung 120 offen ist, schalten sich beide Transistoren 110a und 110b in dem Zeitraum ein, in dem sich der Abtastimpuls SP bei dem "H"-Pegel befindet, und die Signalleitung A wird durch die Parallelverbindung des EIN-Widerstands heruntergeschaltet. Daher ist der Widerstandswert zum Herunterschalten der Signalleitung A etwa die Hälfte von jenem, wenn nur der Transistor 110a eingeschaltet ist, wie durch ➁ in 5 dargestellt ist, so dass der Spannungspegel der Signalleitung A sicher heruntergeschaltet wird.
  • Wenn die Entladung der Energiequelle fortschreitet und der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd unter den Schwellenwert Vth2 fällt, gehen ferner das Signal CMP1 und das Signal CMP2 auf den "H"-Pegel, so dass sich die UND-Schaltung 120 und die UND-Schaltung 120A öffnen, und der Ausgang der UND-Schaltung 120 und der UND-Schaltung 120A ist am "H"-Pegel.
  • Nun wird die Schwellenwertspannung Vth2 auf einen Spannungspegel gestellt, der gleich einem Wert unter dem oberen Grenzwert M ist, wobei der Spannungspegel der Signalleitung A sicher unter dem parallelen EIN-Widerstand des Transistors 110a und des Transistors 110b bestimmt wird.
  • In dem Zustand, in dem die UND-Schaltung 120 und die UND-Schaltung 120A offen sind, sind alle Transistoren 110a, 1101 und 110c in dem Zeitraum eingeschaltet, in dem der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, und die Signalleitung A wird durch die parallele Verbindung des EIN-Widerstands heruntergeschaltet. Daher ist der Widerstandswert zum Herunterschalten der Abtastleitung A etwa 1/3 von jenem, wenn nur der Transistor 110a eingeschaltet ist, wie durch ➂ in 5 dargestellt ist, so dass der Spannungspegel der Signalleitung A sicher heruntergeschaltet wird.
  • [1.4.9] Vierte Variation
  • Zusätzlich kann eine Konfiguration gebildet werden, in der die Form der Verbindung von dem einen Ende des Schalters SW zu der Energiequellenspannung in Übereinstimmung mit der Energiequellenspannung gesteuert wird. Zum Beispiel kann eine Konfiguration entwickelt werden, in der der Widerstand seriell angeschlossen ist, wenn die Energiequellenspannung hoch ist, und der Widerstand parallel angeschlossen ist, wenn die Energiequellenspannung nieder ist.
  • [1.4.5] Fünfte Variation
  • Obwohl in der vorangehenden Beschreibung die Schwellenwertspannung auf einen Spannungspegel gestellt ist, der gleich einem Wert unter dem oberen Grenzwert M ist, wobei der Spannungspegel der Signalleitung A sicher unter dem parallelen EIN-Widerstand des Transistors oder dem parallelen EIN-Widerstand der mehrfachen Transistoren bestimmt wird, kann auch eine Konfiguration gebildet werden, wie in 6 dargestellt, in der die Schwellenwertspannung auf einen Spannungspegel gestellt ist, der gleich einem Wert unter dem oberen Grenzwert M' ist, wobei das Stromvolumen zu dem Zeitpunkt, zu dem der Schalter SW eingeschaltet ist, ein vorbestimmtes Stromvolumen ist, in dessen Bereich der Spannungspegel der Signalleitung sicher bestimmt wird, so dass der Strom, der durch die Transistoren zur Senkung des elektrischen Energieverbrauchs zum Zeitpunkt des Einschaltens des Schalters SW strömt, nicht zu groß wird.
  • [1.4.6] Sechste Ausführungsform
  • In der obengenannten ersten Ausführungsform und deren Variationen wird der Zustand des Schalters SW so beschrieben, dass er in vorbestimmten Intervallen erfasst wird, die Abtastimpulsen SP entsprechen, während jedoch eine Konfiguration gebildet werden kann, in der der Zustand des Schalters SW kontinuierlich erfasst wird.
  • Insbesonders fehlen die UND-Schaltung 120 und die Verriegelungsschaltung 130, die in 1 dargestellt sind, eine vorbestimmte Spannung wird an das Gate des Transistors 110a angelegt, so dass ein EIN-Zustand konstant aufrechterhalten wird, die Signale CMP werden direkt dem Gate des Transistors 100b eingegeben, und der Spannungspegel der Signalleitung A wird direkt als Signale OUT ausgegeben, die den Schaltzustand des Schalters SW anzeigen.
  • [1.5] Elektronische Vorrichtung
  • Es folgt eine Beschreibung eines Beispiels zum Anwenden der Detektionsschaltung 100 gemäß der ersten Ausführungsform bei einer tatsächlichen elektronischen Vorrichtung.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer elektronischen Zeituhr als Beispiel einer elektronischen Vorrichtung zeigt. Als allgemeine Beschreibung dieser elektronischen Zeituhr wird elektrische Energie, die von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 erzeugt wird, in die Energiequellenschaltung 430 geladen, und die geladene elektrische Energie wird zu den Komponenten geleitet, wobei die elektronische Zeituhr 1/10-Sekunden Chronographenfunktionen hat, anders als normale Zeitanzeigefunktionen, und der Start/Stopp der Zeitsteuerungsfunktion von den Chronographenfunktionen durch Schalten des Schalters SW angewiesen wird.
  • [1.5.1] Konfiguration der elektronischen Zeituhr
  • Es folgt eine Beschreibung der Komponenten der elektronischen Zeituhr.
  • [1.5.1.1] Elektrizitätserzeugungsmechanismus
  • Zunächst werden die Einzelheiten des Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
  • Wie in 8 dargestellt, umfasst der Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 einen bipolarisierten, scheibenförmigen Rotor 411 und einen Stator 413, um den eine Ausgangsspule 412 gewickelt ist. In dieser Konfiguration dreht sich ein Drehgewicht 414, wenn die Person, die die elektronische Zeituhr trägt, ihren Arm bewegt, und diese Tätigkeit dreht den Rotor 411 durch den Räderwerkmechanismus 415, aufgrund dieser Drehung wird eine elektromotorische Kraft in der Ausgangsspule 412 erzeugt, und daraus wird ein Wechselstromausgang extrahiert.
  • Wie in 7 dargestellt, wird der Wechselstromausgang, der von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 extrahiert wird, durch eine Gleichrichterdiode D zu einem Gleichstrom umgewandelt und in einen Kondensator C1 der später beschriebenen Energiequellenschaltung 430 geladen. Genauer gesagt ist daher die Spannung des Kondensators C1 die Ausgangsspannung des Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 minus der Vorwärtsspannung der Gleichrichterdiode D.
  • [1.5.1.2] Begrenzerschaltung
  • Die Begrenzerschaltung 420 dient zum Verhindern einer Überladung dieses Kondensators C1 und dient insbesondere zur Leitung, falls die Spannung des Kondensators C1, die durch die Ladung geboostet wurde, einen Nennwert oder höher erreicht, wodurch der Ladestrom umgangen wird.
  • [1.5.1.3] Energiequellenschaltung
  • Obwohl die Energiequellenschaltung 430 später ausführlich beschrieben wird, umfasst sie mehrere Kondensatoren, einschließlich des Kondensators C1, und mehrere Schalter, und lädt den Kondensator C1 mit elektrischer Energie, die von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 erzeugt wird, und boostet auch die Ausgangsspannung des Kondensators C1 in Schritten und leitet diese zu den Komponenten als Energiequellenspannung Vss.
  • [1.5.1.4] Spannungsdetektionsschaltung
  • Die Spannungsdetektionsschaltung 440 erfasst die Energiequellenspannung Vss (den Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd), und gibt zunächst Signale CMP für den "H"-Pegel aus, falls diese gleich oder kleiner als die Schwellenwertspannung Vth ist, und übermittelt dann der Booststeuerschaltung 450 die erfasste Energiequellenspannung Vss.
  • Nun wird die besondere Konfiguration der Spannungsdetektionsschaltung 440 beschrieben.
  • 9 zeigt ein Überblicksblockdiagramm der Konfiguration der primären Komponenten der Spannungsdetektionsschaltung 440.
  • Die Spannungsdetektionsschaltung 440 umfasst: einen Inverter 440A, in dem ein Freigabesignal ENABLE, falls der Pegel "H" ist, in den Eingangsanschluss in einer vorbestimmten Periode eingegeben wird, welche die Spannungsdetektionszeit einschließt; einen p-Kanal MOS-Transistor 440B, in dem der Referenzpegel Vdd an den Source-Anschluss angelegt wird, und der Ausgangsanschluss des Inverters 940A an seinen Gate-Anschluss angeschlossen ist; einen ersten Spannungsteilerwiderstand RR1, von dem ein Ende an den Drain-Anschluss des p-Kanal MOS-Transistors 440B angeschlossen ist, einen zweiten Spannungsteilerwiderstand RR2, von dem ein Ende an den ersten Spannungsteilerwiderstand RR1 angeschlossen ist und an dessen anderes Ende die Energiequellenspannung Vss angelegt wird, eine Referenzspannungserzeugungsschaltung 440C zum Erzeugen einer Referenzspannung, einen Komparator 440D, wobei der inverse Eingangsanschluss an einen Schnittpunkt zwischen dem ersten Spannungsteilerwiderstand und dem zweiten Spannungsteilerwiderstand angeschlossen ist, wobei der inverse Eingangsanschluss an die Referenzspannungserzeugungsschaltung 440C angeschlossen ist, wobei das Freigabesignal ENABLE in den Steuerungsanschluss eingegeben wird, so dass die Vergleichsergebnisse als Vergleichsergebnisdaten RESULT ausgegeben werden; und eine Verriegelungsschaltung 440E, in der ein Spannungsdetektionszeitsignal DETECT für den "H"-Pegel in den Zeituhranschluss C vor der Spannungsdetektionszeit eingegeben wird, wobei die Vergleichsergebnisdaten RESULT in den Datenanschluss D eingegeben werden, und Signale CMP von dem inversen Ausgangsanschluss XQ ausgegeben werden.
  • In 9 sind die numerischen Werte in den Klammern spezifische Beispiele für numerische Werte, und falls der Referenzpegel Vdd = 0,0 [v] und die Energiequellenspannung Vss = –1,2 [V], ist der erste Spannungsteilerwiderstand RR1 = 100 [kΩ], der zweite Spannungsteilerwiderstand RR2 = 20 [kΩ] und die Referenzspannung der Referenzspannungserzeugungsschaltung 440C = –1,0 [V].
  • Anschließend wird die Spannungsdetektionsfunktion der Spannungsdetektionsschaltung 440 unter Bezugnahme auf 10 und 11 beschrieben.
  • Das Freigabesignal ENABLE geht alle 2 [sec] für eine vorbestimmte Periode auf den "H"-Pegel.
  • Während das Freigabesignal ENABLE am "H"-Pegel ist, gibt der Inverter 440A dann Ausgangssignale mit dem "L"-Pegel aus und der p-Kanal-MOS-Transistor 440B schaltet sich ein. Auf dieselbe Weise tritt der Komparator 440D auch in einen betriebsbereiten Zustand.
  • Anschließend wird die Energiequellenspannung Vss durch den ersten Spannungsteilerwiderstand RR1 und den zweiten Spannungsteilerwiderstand RR2 geteilt, und wird in den Inversionseingangsanschluss des Komparators 440D als Spannung eingegeben, die Gegenstand des Vergleichs ist.
  • Anschließend vergleicht der Komparator 440D die Referenzspannung, die von der Referenzspannungserzeugungsschaltung 440C erzeugt wird, und die Spannung, die Gegenstand des Vergleichs ist, und die Vergleichsergebnisse werden an den Datenanschluss D der Verriegelungsschaltung 440E als Vergleichsergebnisdaten RESULT ausgegeben.
  • Falls die Spannung, die Gegenstand des Vergleichs ist, geringer als die Referenzspannung ist, die von der Referenzspannungserzeugungsschaltung 440C erzeugt wird, sind in diesem Fall die Ergebnisdaten des Vergleichs RESULT = "H"-Pegel, wie beim Zeitpunkt t1 in 10 angezeigt, und die Vergleichsergebnisdaten RESULT werden in der Verriegelungsschaltung 440E aufgenommen, wenn das Spannungsdetektionszeitsignal DETECT zum Zeitpunkt t2 fällt.
  • In diesem Fall jedoch ist der inverse Ausganganschluss XQ bereits am "L"-Pegel, so dass die Signale CMP, die von dem inversen Ausgangsanschluss XQ ausgegeben werden, sich in keiner Weise ändern.
  • Wenn jedoch die Spannung, die Gegenstand des Vergleichs ist, höher als die Referenzspannung ist, die von der Referenzspannungserzeugungsschaltung 440C erzeugt wird, werden die Ergebnisdaten des Vergleichs RESULT = "L"-Pegel in der Periode, in der die Abtastimpulse SP am "H"-Pegel sind, wie zum Zeitpunkt t3 in 10 angezeigt, und die Ergebnisdaten des Vergleichs RESULT werden in der Verriegelungsschaltung 440E aufgenommen, wenn das Spannungsdetektionszeitsignal DETECT zum Zeitpunkt t4 fällt.
  • In diesem Fall gehen die Signale CMP, die vom inversen Ausgangsanschluss XQ ausgegeben werden, vom "L"-Pegel zum "H"-Pegel über.
  • Zum Zeitpunkt der Durchführung dieser Beurteilungen, müssen die Eingabezeit der Abtastsignale SP, die der Verriegelungsschaltung 130 der Detektionsschaltung 110 eingegeben werden, und die Eingabezeit des Spannungsdetektionszeitsignals DETECT so eingestellt sein, dass sie unterschiedlich sind, wie durch den Zeitpunkt t1 und den Zeitpunkt t2 in 11 dargestellt ist. Der Grund ist, dass, falls die Eingabezeit des Abtastimpulses SP und die Eingabezeit des Spannungsdetektionszeitsignals DETECT gleich sind, Detektionsergebnisse undefiniert sind.
  • Übrigens ist in 11 das Signal ϕ 128 ein 1/128 Sekunden Zyklusreferenzsignal, das zur Realisierung des 1/10 Chronographen vewendet wird, und der Abtastimpuls SP und das Freigabesignal ENABLE sind mit dem Signal ϕ 128 synchron.
  • [1.5.1.5] Booststeuerschaltung
  • Die Booststeuerschaltung 450 dient zum Zuleiten von Steuersignalen zum Steuern der Umschaltung der Schalter der Energiequellenschaltung 430 gemäß der Energiequellenspannung Vss, die von der Spannungsdetektionsschaltung 440 erfasst wird, und zum Steuern des Boostens der Energiequellenschaltung 430.
  • [1.5.1.6] Schalter
  • Der Schalter SW dient zum Anweisen des Starts/Stopps der Chronographenfunktion durch sein Umschalten, wobei ein Ende geerdet und das andere Ende an die Detektionsschaltung 100 angeschlossen ist. Die Detektionsschaltung 100 bezieht sich nun auf die vorangehende Ausführungsform und dient zum Erfassen des Schaltzustandes des Schalters SW und gibt das Signal OUT aus, das dessen Zustand anzeigt. Die Zeituhrschaltung 460 dient zum Ausführen der Chronographenfunktion gemäß dem Signal OUT, zusätzlich zu den normalen Zeitanzeigefunktionen. Übrigens leitet eine oszillierende Schaltung, die hier nicht dargestellt ist, auch Boost/Ladungs-Schaltsignale für die Booststeuerschaltung 450, Abtastimpulse SP für die Detektionsschaltung 100 und Zeitanzeige- und Chronographreferenzsignale für die Zeituhrschaltung 460 zu.
  • [1.5.2] Einzelheiten der Energiequellenschaltung
  • Die ausführliche Konfiguration der Energiequellenschaltung 430 wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Wie in
  • 12 dargestellt, besteht die Energiequellenschaltung 430 aus Kondensatoren C1 bis C4 und Schaltern S1 bis S7, und hat eine Konfiguration zum Laden der elektrischen Energie, die durch den Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 erzeugt wird, zu dem Kondensator C1, und zum Boosten der Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1 in Schritten, und zum Zuleiten der Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1 durch die Schalter S1 bis S7 zu den Komponenten als Energiequellenspannung Vss. Hier sind die Schalter S1 bis S7 in der Praxis aus Übertragungsgates oder Transistoren gebildet.
  • [1.5.2.1] Spezifischer Betrieb der Energiequellenschaltung
  • Es folgt eine Beschreibung des Betriebs der derart konfigurierten Energiequellenschaltung 430 unter der Annahme, dass der Spannungsbereich, in dem die Komponenten arbeiten können, 0,9 bis 1,8 V ist, und dass keine Elektrizität von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 erzeugt wurde, nachdem der Kondensator C1 vollständig geladen wurde. In diesem Fall arbeitet die Energiequellenschaltung 430 so, dass die Kondensatoren C1 und C2 zunächst auf dasselbe Potenzial geladen werden. Insbesondere werden nur die Schalter S3 und S4 von der Booststeuerschaltung 450 eingeschaltet, während die anderen Schalter so gesteuert werden, dass sie ausgeschaltet sind. Folglich wird die Energiequellenschaltung 430 gleich der Schaltung, die in 13(a) dargestellt ist, so dass die Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1. wie die Energiequellenspannung Vss ausgegeben wird. Während die Entladung des Kondensators C1 fortschreitet und die Energiequellenspannung Vss 1,2 V zum Zeitpunkt t1 erreicht, wie in 14 dargestellt, führt anschließend die Energiequellenschaltung 430 eine Funktion aus, um die Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1 auf das 1,5-Fache zu boosten.
  • Genauer gesagt, sobald die Spannungsdetektionsschaltung 440 erfasst, dass die Energiequellenspannung Vss 1,2 V erreicht hat, führt die Booststeuerschaltung 450, die die Nachricht von den Detektionsergebnissen empfangen hat, zunächst eine derartige Steuerung aus, dass die Schalter S1, S3 und S6 eingeschaltet und die anderen Schalter ausgeschaltet werden. Folglich wird die Energiequellenschaltung 930 gleich der Schaltung, die links in 13(b) dargestellt ist, so dass die Kondensatoren C3 und C4 jeweils bei einer Spannung geladen werden, die das 0,5-Fache der Ausgangsspannung Vss' von dem Kondensator C1 ist.
  • Anschließend führt die Booststeuerschaltung 450 eine derartige Steuerung durch, dass die Schalter S2, S4, S5 und S7 eingeschaltet und die anderen Schalter ausgeschaltet werden. Folglich wird die Energiequellenschaltung 430 gleich der Schaltung, die rechts in 13(b) dargestellt ist, und der Kondensator C2 wird durch serielle Verbindung mit dem Kondensator C1 und dem Kondensator C3 (C4) geladen, der bei einer Spannung geladen ist, die das 0,5-Fache davon beträgt, und folglich wird eine Spannung, die das 1,5-Fache der Ausgangsspannung Vss' vom Kondensator C1 ist, als Energiequellenspannung Vss ausgegeben.
  • Während die Entladung des Kondensators C1 fortschreitet und die Energiequellenspannung Vss zum Zeitpunkt t2 1,2 V erreicht, wie in 14 dargestellt, führt die Energiequellenschaltung 430 ferner eine Funktion zum Boosten der Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1 auf das 2-Fache aus.
  • Genauer gesagt, sobald die Spannungsdetektionschaltung 440 erfasst, dass die Energiequellenspannung Vss wieder 1,2 V erreicht hat, führt die Booststeuerschaltung 450, die die Nachricht von den Detektionsergebnissen empfangen hat, zunächst eine derartige Steuerung aus, dass die Schalter S1, S3, S5 und S7 eingeschaltet und die anderen Schalter ausgeschaltet werden. Folglich wird die Energiequellenschaltung 430 gleich der Schaltung, die links in 13(c) dargestellt ist, so dass die Kondensatoren C3 und C4 jeweils bei einer Spannung geladen werden, die das 1-Fache der Ausgangsspannung Vss' von dem Kondensator C1. ist.
  • Anschließend führt die Booststeuerschaltung 450 eine derartige Steuerung durch, dass die Schalter S2, S4, S5 und S7 eingeschaltet und die anderen Schalter ausgeschaltet werden. Folglich wird die Energiequellenschaltung 430 gleich der Schaltung, die rechts in 13(c) dargestellt ist, und der Kondensator C2 wird durch serielle Verbindung mit dem Kondensator C1 und dem Kondensator C3 (C4) geladen, der bei einer Spannung geladen ist, die das 1-Fache davon beträgt, und folglich wird eine Spannung, die das 2-Fache der Ausgangsspannung Vss' vom Kondensator C1 ist, als Energiequellenspannung Vss ausgegeben.
  • Während die Entladung des Kondensators C1 fortschreitet und die Energiequellenspannung Vss zum Zeitpunkt t3 1,2 V erreicht, wie in 14 dargestellt, führt die Energiequellenschaltung 430 ferner eine Funktion zum Boosten der Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1 auf das 3-Fache aus.
  • Genauer gesagt, sobald die Spannungsdetektionschaltung 440 erfasst, dass die Energiequellenspannung Vss wieder 1,2 V erreicht hat, führt die Booststeuerschaltung 450, die die Nachricht von den Detektionsergebnissen empfangen hat, zunächst eine derartige Steuerung aus, dass die Schalter S1, S3, S5 und S7 eingeschaltet und die anderen Schalter ausgeschaltet werden. Folglich wird die Energiequellenschaltung 430 gleich der Schaltung, die links in 13(d) dargestellt ist, so dass die Kondensatoren C3 und C4 jeweils bei einer Spannung geladen werden, die das 1-Fache der Ausgangsspannung Vss' von dem Kondensator C1 ist.
  • Anschließend führt die Booststeuerschaltung 450 eine derartige Steuerung durch, dass die Schalter S2, S4 und S6 eingeschaltet und die anderen Schalter ausgeschaltet werden. Folglich wird die Energiequellenschaltung 430 gleich der Schaltung, die rechts in 13(d) dargestellt ist, und der Kondensator C2 wird durch eine dreifache serielle Verbindung mit dem Kondensator C1 und dem Kondensator C3, der bei derselben Spannung geladen ist, und dem Kondensator C4 geladen, und folglich wird eine Spannung, die das 3-Fache der Ausgangsspannung Vss' vom Kondensator C1 ist, als Energiequellenspannung Vss ausgegeben.
  • Der Betrieb wurde hier nun unter der Annahme ausgeführt, dass elektrische Energie, die von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 erzeugt wird, gestoppt wurde, aber selbst wenn elektrische Energie von dem Elektrizitätserzeugungsmechanismus 410 erzeugt wird, und die erzeugte elektrische Energie die elektrische Energie überschreitet, die von den Schaltungskomponenten verbraucht wird, wird der Kondensator C1 geladen, so dass dessen Ausgangsspannung Vss steigt.
  • Falls die Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1 aufgrund der Erzeugung von Elektrizität steigt, und folglich die Energiequellenspannung Vss 1,8V erreicht, wird eine Funktion ausgeführt, damit Boost-Vielfache stufenweise gesenkt werden. Wenn zum Beispiel die Boost-Vielfachen gegenwärtig 3-, 2- und 1,5-Fache sind, steuert die Booststeuerschaltung 450, sobald die Energiequellenspannung Vss 1,8 V erreicht, die Energiequellenschaltung 430 derart, dass die Boost-Vielfachen das 2-, 1,5- beziehungsweise 1-Fache sind.
  • Falls die Energiequellenspannung Vss auf 1,2 V fällt, wird auf diese Weise mit der Energiequellenschaltung 430 eine Funktion zum Anheben des Boost-Vielfachen um einen Grad ausgeführt, und falls die Verriegelungsschaltung auf 1,8 V steigt, wird andererseits eine Funktion zum Senken des Boost-Vielfachen um einen Grad ausgeführt, wodurch selbst in dem Fall, dass die Ausgangsspannung Vss' des Kondensators C1, der mit erzeugter elektrischer Energie geladen ist, zwischen 0,3 und 0,9 V liegt, was außerhalb des betriebsbereiten Spannungsbereichs ist, die Energiequellenspannung bei 0,9 bis 1,8 V gehalten wird, was innerhalb des betriebsbereiten Spannungsbereichs ist, so dass die geladene elektrische Energie effektiv genutzt wird, und die Betriebszeit zum Beispiel auf den Zeitpunkt t4 verlängert werden kann, die in 14 dargestellt ist.
  • [1.5.3] Vorteile der elektronischen Zeituhr
  • Gemäß dieser elektronischen Zeituhr wird auch das Starten/Stoppen der Chronographenfunktion durch Umschalten des Schalters SW angewiesen und der Schaltzustand dieses Schalters wird von der Detektionsschaltung 100 erfasst, so dass sowohl ein geringerer Elektrizitätsverbrauch als auch eine bessere Erfassungspräzision erreicht werden können.
  • Ferner wird bei dieser elektronischen Zeituhr die Erfassung der Energiequellenspannung Vss, die zum Boosten der Energiequellenschaltung 430 und Umschalten der Transistoren in der Detektionsschaltung 100 notwendig ist, durch eine gemeinsame Spannungsdetektionsschaltung 440 ausgeführt, so dass die Schaltungskonfiguration vereinfacht ist.
  • Insbesondere, wenn die Transistoren 110a und 110b (und ferner der Transistor 110c) in der Detektionsschaltung 100 so gewählt und konstruiert werden, dass der Schwellenwert Vth 1,2 V ist, werden diese gleich den 1,2 V, die der Spannungspegel sind, der als Beurteilungsreferenz zum Boosten dient, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die Spannungspegel zur Beurteilung zu erhöhen, und somit kann die Schaltungskonfiguration noch mehr vereinfacht werden.
  • [1.5.4] Variation der elektronischen Zeituhr
  • In der obengenannten elektronischen Zeituhr wurde übrigens die Haupteinheit zum Laden der elektrischen Energie, die vom Elektrizitätserzeugungsmechanismus erzeugt wird, als Kondensator C1 beschrieben, aber eine sekundäre Batterie, die imstande ist, Elektrizität zu speichern, ist ausreichend. Ebenso können alle Arten von Elektrizitätserzeugungsmechanismen neben jenem, der in 5 dargestellt ist, verwendet werden, wie Solarbatterien, thermoelektrische Erzeugungsvorrichtungen, piezoelektrische Erzeugungsvorrichtungen und so weiter.
  • Ebenso umfassen Beispiele für elektronische Vorrichtungen, bei welchen die Detektionsschaltung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden kann, neben der obengenannten elektronischen Zeituhr Flüssigkristall-Fernsehgeräte, Videorecorder, Personal Computer in der Art von Notebooks, Zellulartelefone, PDSa (Personal Digital Assistant: persönliches Informationsterminal), Rechner, usw.
  • [2] Zweite Ausführungsform
  • In der Folge wird die Detektionsschaltung der zweiten Ausführungsform beschrieben.
  • [2.1] Schaltungskonfiguration der Detektionsschaltung
  • 15 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Konfiguration der Detektionsschaltung 100B gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 15 dargestellt, ist ein Ende des Schalters SW, dessen Schaltzustand erfasst werden soll, an den Referenzpegel Vdd der Hochpotenzialseite angeschlossen, und das andere Ende des Schalters SW ist an die Detektionsschaltung 100B angeschlossen.
  • Die Detektionsschaltung 100B ist nun aus n-Kanal-Feldeffekttransistoren 140a und 140b, Doppeleingangs-UND-Schaltungen 150A und 150C, einer Dreifacheingangs-UND-Schaltung 150B, ODER-Schaltungen 160A und 160B und einer Verriegelungsschaltung 170 konfiguriert.
  • Von diesen hat der Transistor 140a eine größere Impedanz (einen größeren Widerstandswert) im Vergleich zu dem Transistor 140b, wobei deren Drain jeweils an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen ist und andererseits die Source von jedem an die Energiequellenspannung Vss der negativen Seite angeschlossen ist.
  • Ebenso dient die UND-Schaltung 150A zum Ausgeben des logischen Produkts von inversen Signalen des Signals CMP1 und der Abtastimpulse SP.
  • Nun ist das Signal CMP1 ein Signal, das von der Spannungsdetektionsschaltung und dergleichen zugeleitet wird, und befindet sich am "H"-Pegel, wenn der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd, welcher der Erdungspegel ist, kleiner als ein Schwellenwert Vth1 ist.
  • Ferner dient die UND-Schaltung 150B zum Ausgeben des logischen Produkts von drei Signalen, d.h., inversen Signalen des Signals CMP1 und des Signals CMP2, und der Abtastimpulse SP.
  • Hier ist das Signal CMP2 ein Signal, das von der Spannungsdetektionsschaltung und dergleichen zugeleitet wird, und befindet sich am "H"-Pegel, wenn der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd, welcher der Erdungspegel ist, kleiner als ein Schwellenwert Vth2 (< Vth1) ist.
  • Ferner dient die UND-Schaltung 150C zum Ausgeben des logischen Produkts des Signals CMP2 und der Abtastimpulse SP.
  • Ebenso dient die ODER-Schaltung 160A zum Ausgeben der logischen Summe der Ausgangssignale der UND-Schaltung 150A und der Ausgangssignale der UND-Schaltung 150C.
  • Ferner dient die ODER-Schaltung 160B zum Ausgeben der logischen Summe der Ausgangssignale der UND-Schaltung 150B und der Ausgangssignale der UND-Schaltung 150C.
  • Ebenso dient die Verriegelungsschaltung 170 zum Verriegeln des Spannungspegels der Signalleitung A, die an das andere Ende des Schalters SW angeschlossen ist, mit der nacheilenden Flanke des Abtastimpulses SP, so dass der Schaltzustand des Schalters SW als Signal OUT ausgegeben wird, wie bei der Verriegelungsschaltung 930 in 17.
  • [2.2] Betrieb der Detektionsschaltung
  • Anschließend wird der Betrieb der Detektionsschaltung 110B unter Bezugnahme auf 16 beschrieben.
  • Falls der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd (=|Vdd – Vss|) gleich oder größer als der Schwellenwert Vth1 ist, gehen die Signale CMP1 und CMP2 auf den "L"-Pegel, so dass während der Periode, in der der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, der Ausgang der UND-Schaltung 150A "H" ist, der Ausgang der UND-Schaltung 150B "L" ist und der Ausgang der UND-Schaltung 150C "L" ist.
  • Folglich ist der Ausgang der ODER-Schaltung 160A "H" und der Ausgang der ODER-Schaltung 160B ist "L", und während der Periode, in der der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, ist nur der Transistor 140a eingeschaltet, der eine größere Impedanz (einen größeren Widerstandswert) im Vergleich zum Transistor 140b hat, wodurch die Signalleitung A heruntergeschaltet wird.
  • Wenn die Entladung der Energiequelle fortschreitet und der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd unter den Schwellenwert Vth1 fällt, aber gleich oder größer als der Schwellenwert Vth2 ist, geht ferner das Signal CMP2 auf den "L"-Pegel und das Signal CMP1 geht auf den "H"-Pegel, so dass während der Periode, in der der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, der Ausgang der UND-Schaltung 150A "L" ist, der Ausgang der UND-Schaltung 150B "H" ist und der Ausgang der UND-Schaltung 150C "L" ist.
  • Folglich ist der Ausgang der ODER-Schaltung 160A "L" und der Ausgang der ODER-Schaltung 160B ist "H", und während der Periode, in der der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, ist nur der Transistor 140b eingeschaltet, wodurch die Signalleitung A heruntergeschaltet wird.
  • Wenn die Entladung der Energiequelle fortschreitet und der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd unter den Schwellenwert Vth2 fällt, gehen ferner die Signale CMP2 auf. den "H"-Pegel und das Signal CMP1 geht auf den "H"-Pegel, so dass während der Periode, in der der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, der Ausgang der UND-Schaltung 150A "L" ist, der Ausgang der UND-Schaltung 150B "L" ist und der Ausgang der UND-Schaltung 150C "H" ist.
  • Folglich ist der Ausgang der ODER-Schaltung 160A "H" und der Ausgang der ODER-Schaltung 160B ist "H", und während der Periode, in der der Abtastimpuls SP am "H"-Pegel ist, sind die Transistoren 140a und 140b eingeschaltet, wodurch die Signalleitung A heruntergeschaltet wird.
  • Somit wird der Widerstandswert zum Herunterschalten der Signalleitung A allmählich in Verbindung mit dem Fallen der Energiequellenspannung gesenkt, so dass der Spannungspegel der Signalleitung A sicher heruntergeschaltet werden kann.
  • [2.3] Vorteile der zweiten Ausführungsform
  • Gemäß der Detektionsschaltung 100B in Bezug auf die zweite Ausführungsform, schaltet sich, falls der Unterschied zwischen der Energiequellenspannung Vss und dem Referenzpegel Vdd größer als der Schwellenwert Vth1 ist, nur der Transistor 190a mit dem größeren Widerstandswert in der Periode des "H"-Pegels des Abtastimpulses SP ein, wodurch der elektrische Energieverbrauch unterdrückt wird, während, falls der Unterschied gleich oder kleiner als der Schwellenwert Vth1 ist, aber größer als der Schwellenwert Vth2 ist, sich nur der Transistor 140b mit dem kleineren Widerstand einschaltet, wodurch der elektrische Energieverbrauch unterdrückt wird, und auch sicher heruntergeschaltet wird, und ferner werden in dem Fall, dass der Unterschied kleiner als der Schwellenwert Vth2 ist, beide Transistoren 140a und 140b eingeschaltet, wodurch der Spannungspegel der Signalleitung A stabilisiert wird, so dass, selbst wenn die Energiequellenspannung Vss über eine bestimmte Breite schwankt, sowohl ein geringerer Energieverbrauch als auch eine Verbesserung in der Erfassungspräzision erreicht werden können.
  • [3] Vorteile der Ausführungsformen
  • Gemäß den vorliegenden, zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird der Wert eines Widerstands, der zwischen einem Ende des Schalters, dessen Schaltzustand erfasst werden soll, und der Energiequelle oder Erdungsleitung angeschlossen ist, durch eine Steuerschaltung nach dem Spannungspegel der Energiequelle gesteuert, so dass der Bereich der Betriebsspannung erweitert werden kann, und sowohl ein geringer Energieverbrauch als auch eine Verbesserung in der Erfassungspräzision erreicht werden können.
  • Zu Beispielen für eine verbesserte Erfassungspräzision zählen hier:
    • (1) Ein irrtümliches Erfassen eines EIN/AUS-Zustandes des Schalters tritt nicht leicht auf.
    • (2) Die EIN-Zeit und AUS-Zeit des Schalters kann exakt erkannt werden.
    • (3) Der Übergangszustand des Schalters, der Übergang vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand und der Übergang vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand können in kurzer Zeit ab dem Zeitpunkt der Betätigung des Schalters erfasst werden.

Claims (21)

  1. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter, umfassend: einen Schalter, der an einem Ende an eine Erdungsleitung oder eine Energiequelle angeschlossen ist; einen Widerstand, der zwischen dem anderen Ende des Schalters und der anderen von einer Energiequelle oder einer Erdungsleitung angeschlossen ist; gekennzeichnet durch ein Steuermittel, das zum Steuern des Wertes des Widerstands auf der Basis der Energiequellenspannung angepasst ist, die der Unterschied zwischen dem Spannungspegel der Energiequelle und dem Erdungspegel der Erdungsleitung ist; wobei Signale, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind, entsprechend dem Spannungspegel an dem anderen Ende des Schalters ausgegeben werden.
  2. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 1, umfassend ein Beurteilungsmittel zum Beurteilen des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters und zum Ausgeben von Signalen, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind.
  3. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 2, wobei das Beurteilungsmittel eine Beurteilung des Spannungspegels in vorbestimmten Intervallen ausführt.
  4. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 2, wobei das Steuermittel den Wert des Widerstands derart steuert, dass der Wert des Widerstands einen vorbestimmten oberen Widerstandsgrenzwert nicht überschreitet.
  5. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 2, wobei das Steuermittel den Wert des Widerstands derart steuert, dass der Wert des Widerstands innerhalb des Widerstandswertbereichs liegt, der durch einen vorbestimmten oberen Widerstandsgrenzwert und einen unteren Widerstandsgrenzwert festgelegt ist.
  6. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 2, wobei der Widerstand ein variabler Widerstand ist, der den Widerstandswert auf der Basis der Energiequellenspannung ändert; und wobei, falls die Spannung beim Absolutwerten verglichen wird, der Widerstandswert, der durch die Annahme erhalten wird, dass der Widerstandswert, der von dem Steuermittel eingestellt wird, wenn die Energiequellenspannung höher als die vorbestimmte Referenzspannung ist, unter Energiequellenspannungsbedingungen gemessen wurde, die geringer als die vorbestimmte Referenzspannung sind, als virtueller Widerstandswert genommen wird; und wobei, falls die Spannung bei deren Absolutwerten verglichen wird, das Steuermittel die Steuerung so ausführt, dass der Widerstandswert, der einzustellen ist, wenn die Energiequellenspannung geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, kleiner wird als der virtuelle Widerstandswert unter diesen Energiequellenspannungsbedingungen.
  7. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 6, wobei der Widerstand aus einer Vielzahl von Nebenwiderständen aufgebaut ist; und wobei das Steuermittel die Anzahl von Widerständen, die zwischen dem anderen Ende des Schalters und der Energiequelle oder Erdungsleitung anzuschließen sind, auf der Basis der Energiequellenspannung steuert.
  8. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 6, wobei der Widerstand aus einer Vielzahl von Nebenwiderständen mit im Wesentlichen demselben Widerstandswert aufgebaut ist; und wobei, falls die Energiequellenspannung geringer als der Referenzwert ist, das Steuermittel eine größere Anzahl der Nebenwiderstände parallel anschließt als die Anzahl von Nebenwiderständen, die anzuschließen sind, wenn die Energiequellenspannung höher als die Referenzspannung ist.
  9. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 6, wobei der Widerstand aus einer Vielzahl von Nebenwiderständen mit wechselseitig unterschiedlichen Widerstandswerten aufgebaut ist; wobei das Steuermittel auf der Basis der Energiequellenspannung einen oder mehrere Nebenwiderstände aus der Vielzahl von Nebenwiderständen auswählt, die zwischen dem anderen Ende des Schalters und der Energiequelle oder der Erdungsleitung anzuschließen sind.
  10. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 6, wobei das Steuermittel mehrere vorbestimmte, wechselseitig unterschiedliche Referenzspannungen hat.
  11. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 2, wobei der Widerstand ein Transistor ist und für Intervalle eingeschaltet wird, die der Zeit steuerung zur Beurteilung des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters entsprechen.
  12. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter, umfassend: einen Schalter, der an einem Ende an eine Erdungsleitung oder eine Energiequelle angeschlossen ist; einen Widerstand, der zwischen dem anderen Ende des Schalters und der anderen von einer Energiequelle oder einer Erdungsleitung angeschlossen ist; und einen Widerstandswertschaltkreis zum Umschalten des Wertes des Widerstands auf der Basis der Energiequellenspannung, die der Unterschied zwischen dem Spannungspegel der Energiequelle und dem Erdungspegel der Erdungsleitung ist; wobei Signale, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind, entsprechend dem Spannungspegel an dem anderen Ende des Schalters ausgegeben werden.
  13. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 12, umfassend eine Verriegelungsschaltung zum Beurteilen des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters und zum Ausgeben von Signalen, die dem Schaltzustand des Schalters äquivalent sind.
  14. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 13, wobei die Verriegelungsschaltung eine Beurteilung des Spannungspegels in vorbestimmten Intervallen ausführt.
  15. Schaltzustandsdetektor für einen Schalter nach Anspruch 13, wobei der Widerstand ein variabler Widerstand ist, der den Widerstandswert auf der Basis der Energiequellenspannung ändert; und wobei, falls die Spannung beim Absolutwert verglichen wird, der Widerstandswert, der durch die Annahme erhalten wird, dass der Widerstandswert, der von dem Widerstandswertschaltkreis eingestellt wird, wenn die Energiequellenspannung höher als die vorbestimmte Referenzspannung ist, unter Energiequellenspannungsbedingungen gemessen wurde, die geringer als die vorbestimmte Referenzspannung sind, als virtueller Widerstandswert genommen wird; und wobei, falls die Spannung bei deren Absolutwerten verglichen wird, der Widerstandswertschaltkreis die Steuerung so ausführt, dass der Widerstandswert, der einzustellen ist, wenn die Energiequellenspannung geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, kleiner wird als der virtuelle Widerstandswert unter diesen Energiequellenspannungsbedingungen.
  16. Elektronische Vorrichtung, umfassend: eine Energiequelle zum Zuleiten von elektrischer Energie; ein Spannungsdetektionsmittel zum Erfassen der Spannung der Energiequelle; einen Schalter, der an einem Ende an eine Erdungsleitung oder eine Energiequelle angeschlossen ist; einen Widerstand, der zwischen dem anderen Ende des Schalters und der anderen von einer Energiequelle oder einer Erdungsleitung angeschlossen ist; gekennzeichnet durch ein Steuermittel, das zum Steuern des Wertes des Widerstands auf der Basis der Energiequellenspannung angepasst ist, die der Unterschied zwischen dem Spannungspegel der Energiequelle, der von dem Spannungsdetektionsmittel erfasst wird, und dem Erdungspegel der Erdungsleitung ist; ein Beurteilungsmittel zum Beurteilen des Spannungspegels an dem anderen Ende des Schalters und zum Ausgeben von Signalen, die dem Schaltzustand des Schalters entsprechen; und ein Verarbeitungsmittel zum Ausführen der Verarbeitungsinhalte, die durch den Schalter angewiesen werden, nach Signalen, die von dem Beurteilungsmittel ausgegeben werden.
  17. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Beurteilungsmittel die Beurteilung des Spannungspegels in vorbestimmten Intervallen ausführt.
  18. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Widerstand ein variabler Widerstand ist, der den Widerstandswert auf der Basis der Energiequellenspannung ändert; und wobei, falls die Spannung beim Absolutwert verglichen wird, der Widerstandswert, der durch die Annahme erhalten wird, dass der Widerstandswert, der von dem Steuermittel eingestellt wird, wenn die Energiequellenspannung höher als die vorbestimmte Referenzspannung ist, unter Energiequellenspannungsbedingungen gemessen wurde, die geringer als die vorbestimmte Referenzspannung sind, als virtueller Widerstandswert genommen wird; und wobei, falls die Spannung bei deren Absolutwerten verglichen wird, das Steuermittel die Steuerung so ausführt, dass der Widerstandswert, der einzustellen ist, wenn die Energiequellenspannung geringer als der vorbestimmte Referenzwert ist, kleiner wird als der virtuelle Widerstandswert unter diesen Energiequellenspannungsbedingungen.
  19. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Verarbeitungsmittel Zeitsteuerungsmittel zum Ausführen verschiedener Zeitsteuerungsprozesse umfasst, die von dem Schalter angewiesen werden.
  20. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Energiequelle ein Batteriemittel zum Speichern der elektrischen Energie enthält, die von einem Elektrizitätserzeugungsmechanismus erzeugt wird, und elektrische Energie, die von dem Batteriemittel gespeichert wird, zugeleitet wird.
  21. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 20, die ein Spannungssteuermittel zum Steuern der Ausgangsspannung von dem Batteriemittel in Übereinstimmung mit der Spannung, die von dem Spannungsdetektionsmittel erfasst wird, umfasst.
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