JP2019062655A - 計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラッシュ電流をより軽減する計器装置を提供する。【解決手段】イグニッション電源ＩＧがオンのとき、電荷が抵抗６ａを経由して充放電コンデンサ６ｄに蓄積される。イグニッション電源ＩＧがオフのとき、充放電コンデンサ６ｄから電荷が放出され、放出された電荷は抵抗６ａをバイパスし放電促進ダイオード７及び抵抗６ｃを経由してグランドに流れる。抵抗６ｃの抵抗値は抵抗６ａの抵抗値よりはるかに小さいため、放電速度が充電速度より速い。バッテリー電源Ｂ及びイグニッション電源ＩＧが不安定で電源のオン／オフが繰り返される場合、放電速度が充電速度より速いことから充放電コンデンサ６ｄの電圧が徐々に下がり、制御回路８のモード入力端８ｍｏｄの電圧が閾値以下となる。制御回路８は低消費電力モードで動作するようになり、バッテリー電源Ｂのオン／オフが繰り返されることによって生じる電力保持コンデンサ３へのラッシュ電流を軽減できる。【選択図】図１

Description

本発明は計器装置に関する。

車両に搭載される計器装置は、車両に搭載されたバッテリー及び発電機から得られる電力を各種回路に供給するための電源回路を備える。得られる電力は必ずしも安定しているとは限らないため、計器装置内の電子部品にラッシュ電流が流れることがある。

特許文献１には、PNPトランジスタを用いたサージ電流抑制回路を備える計器装置が開示されている。サージ電流抑制回路により、計器装置内の過電圧保護回路に用いられるNPNトランジスタ及び電力保持コンデンサへのラッシュ電流を軽減することができる。ラッシュ電流を軽減することにより、電子部品の破損を回避することができる。

特開２０１５−０８０９５５号公報

しかしながら、この計器装置のサージ電流抑制回路は、トランジスタの増幅率のばらつき、負荷電流のばらつき、計器装置の正常電圧範囲の保証、電源の断続条件、電源の電圧変動条件などの要因により、ラッシュ電流を十分に軽減できていないという問題がある。

本発明の目的は、上記の事情に鑑み、ラッシュ電流をより軽減する計器装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明に係る計器装置は、
バッテリー電源及びユーザの操作によりオン及びオフの間で切り替わるイグニッション電源と接続された計器装置であって、
情報を表示する機器と、
第１入力端と第２入力端とを備え、前記バッテリー電源から前記第１入力端に供給される電力を動作電力とし、前記イグニッション電源から前記第２入力端に加えられる電圧の高低に応じて通常モードと前記通常モードより動作時消費電力の少ない低消費電力モードとを切り替えて動作し、前記機器を制御する制御回路と、
前記バッテリー電源から供給される電力を保持する電力保持コンデンサと、
前記イグニッション電源と前記第２入力端との間に接続された抵抗と、前記第２入力端とグランドとの間に接続された充放電コンデンサと、前記抵抗と並列に接続された放電促進部と、を備える電源検出回路と、
を備え、
前記放電促進部は、前記イグニッション電源がオンからオフに切り替えられたとき、前記充放電コンデンサからの電流を、前記抵抗をバイパスしたうえでグランドに流す。

本発明に係る計器装置によれば、ラッシュ電流をより軽減できる。

本発明の実施の形態に係る計器装置の回路図である。 （ａ）は、電源安定時におけるイグニッション電源の出力電圧の電気特性図であり、（ｂ）は、電源安定時における充放電コンデンサの電圧及び電源検出回路の出力電圧の電気特性図であり、（ｃ）は、電源安定時における制御手段のモード遷移を示す図である。 （ａ）は、電源不安定時におけるバッテリー電源及びイグニッション電源の出力電圧の電気特性図であり、（ｂ）は、電源不安定時における放電コンデンサの電圧及び電源検出回路の出力電圧の電気特性図であり、（ｃ）は、電源不安定時における制御手段のモード遷移を示す図であり、（ｄ）は、電源不安定時における電力保持コンデンサの電圧の電気特性図であり、（ｅ）は、電源不安定時において電力保持コンデンサに流れ込むラッシュ電流の電気特性図である。 本発明の実施の形態に係る過電圧保護回路の別例の回路図である。 本発明の実施の形態に係る電源検出回路の別例の回路図である。

以下、本発明を実施するための形態に係る計器装置を、図面を参照しながら説明する。

実施の形態に係る計器装置１は、車両、例えば自動二輪車に搭載される。計器装置１は、バッテリー電源Ｂから電力を供給されることにより動作し、車両速度等の車両情報を表示する。図１に示すとおり、計器装置１は、過電圧保護回路２と、電力保持コンデンサ３と、定電圧回路４と、電源検出回路５と、制御回路８と、機器９と、ダイオード１ａと、ダイオード１ｂと、を備える。

バッテリー電源Ｂは、車両に搭載されたバッテリーによる電源であり、計器装置１に電力を供給する。バッテリー電源Ｂは、逆接続時の誤動作防止のため、ダイオード１ａのアノードと接続されている。バッテリー電源Ｂは、図示しない発電機（オルタネータ）、レギュレータなどと接続されている。通常時のバッテリー電源Ｂの電圧は、例えば１３Ｖである。

イグニッション電源ＩＧは、セルモータを動かしエンジンを始動させるための電源であり、計器装置１に電気的に接続されている。イグニッション電源ＩＧは、ユーザにより操作されるイグニッションスイッチＳＷを介してバッテリー電源Ｂと接続されている。イグニッション電源ＩＧは、バッテリー電源Ｂと同様に、逆接続時の誤動作防止のため、ダイオード１ｂのアノードと接続されている。充電されたバッテリーが車両に搭載されている場合、バッテリー電源Ｂは常にオンとなる。バッテリー電源Ｂがオンのとき、イグニッションスイッチＳＷのオン／オフに応じてイグニッション電源ＩＧがオン／オフとなる。バッテリー電源Ｂがオフのとき、イグニッション電源ＩＧはオフとなる。通常時のイグニッション電源ＩＧのオン電圧は、バッテリー電源Ｂと同一の電圧となり、例えば１３Ｖである。

過電圧保護回路２は、入力端２ｉｎに加えられる入力電圧が過大であるとき、出力端２ｏｕｔに出力される出力電圧を一定以下に抑える。これにより、出力端２ｏｕｔに接続される他の素子、回路等に過電圧が加えられることを防ぐ。過電圧保護回路２は、パワーツェナダイオード２ａと抵抗２ｂとを備える。過電圧保護回路２の入力端２ｉｎには、抵抗２ｂの第１端、ダイオード１ａのカソード及びダイオード１ｂのカソードが接続されている。過電圧保護回路２の出力端２ｏｕｔには、抵抗２ｂの第２端及びパワーツェナダイオード２ａのカソードが接続されている。

パワーツェナダイオード２ａのアノードが接地され、カソードが抵抗２ｂ、電力保持コンデンサ３及び定電圧回路４と接続されている。パワーツェナダイオード２ａの両端の電圧は降伏電圧（ツェナー電圧）以下に保たれる。パワーツェナダイオード２ａの降伏電圧は、例えば２７Ｖである。

過電圧保護回路２の入力端２ｉｎの電圧がパワーツェナダイオード２ａの降伏電圧より高いとき、抵抗２ｂにより電圧が降下し、過電圧保護回路２の出力端２ｏｕｔの電圧がパワーツェナダイオード２ａの降伏電圧と同一なる。したがって、過電圧保護回路２は、パワーツェナダイオード２ａの降伏電圧以上の過電圧から他の素子、回路等を保護できる。

過電圧保護回路２は、上述のとおり、パワーツェナダイオード２ａ及び抵抗２ｂによって構成されるため、トランジスタ、サイリスタなどのスイッチ手段を有さない簡素な構成である。また、パワーツェナダイオード２ａのみで過電圧を十分保護できる場合は、抵抗２ｂを設けずに基板配線により短絡してもよく、更に簡素な構成となる。

電力保持コンデンサ３は、過電圧保護回路２を経由してバッテリー電源Ｂ及びイグニッション電源ＩＧから供給された電力を保持する。すなわち、電力保持コンデンサ３は、定電圧回路４に供給する電圧変化を平滑化する役割を有する。電力保持コンデンサ３のプラス側電極が過電圧保護回路２の出力端２ｏｕｔ及び定電圧回路４の入力端と接続され、マイナス側電極が接地されている。電力保持コンデンサ３は、例えばアルミ電解コンデンサである。

定電圧回路４は、入力された電圧を変換し、制御回路８を動作させるための定電圧を生成して出力する。定電圧回路４の入力端が過電圧保護回路２の出力端２ｏｕｔ及び電力保持コンデンサ３のプラス側電極と接続され、出力端が制御回路８の電源入力端８ｐｏｗと接続されている。定電圧回路４は、例えば、LDO（Low Drop-Out）レギュレータ、スイッチングレギュレータなどのDC/DC（Direct Current/Direct Current）コンバータを備える。定電圧回路４が生成する電圧は、例えば５Ｖである。この場合、定電圧回路４は、バッテリー電源Ｂがオンのとき、５Ｖを出力する。

電源検出回路５は、イグニッション電源ＩＧから入力された電圧に基づいて、イグニッション電源ＩＧの状態に応じた出力電圧を制御回路８のモード入力端８ｍｏｄに出力する。電源検出回路５は、充放電回路６と放電促進ダイオード７とを備える。電源検出回路５の入力端は、充放電回路６の入力端でもあり、この入力端がイグニッション電源ＩＧと接続されている。電源検出回路５の出力端は、充放電回路６の出力端でもあり、この出力端が制御回路８のモード入力端８ｍｏｄと接続されている。

充放電回路６は、イグニッション電源ＩＧがオンのときはイグニッション電源ＩＧから供給される電力を充電し、イグニッション電源ＩＧがオフのときは充電した電力を放電する。充放電回路６は、抵抗６ａと、抵抗６ｂと、抵抗６ｃと、充放電コンデンサ６ｄと、逆流阻止ダイオード６ｅと、を備える。

抵抗６ａは、イグニッション電源ＩＧがオフからオンになったときの、充放電コンデンサ６ｄの充電速度を制限する用途で使用されている。抵抗６ａの第１端は、抵抗６ｃの第１端、逆流阻止ダイオード６ｅのカソード及び放電促進ダイオード７のカソードと接続されている。抵抗６ａの第２端は、抵抗６ｂの第１端、充放電コンデンサ６ｄの第１端、放電促進ダイオード７のアノード及び制御回路８のモード入力端８ｍｏｄと接続されている。抵抗６ａの抵抗値は、例えば３３０ｋΩである。

抵抗６ｂは、抵抗６ａと組み合わせることにより、イグニッション電源ＩＧがオンの場合において、イグニッション電源ＩＧの電圧を分圧して制御回路８のモード入力端８ｍｏｄへ印加する用途として使用されている。抵抗６ｂの第１端は、抵抗６ａの第２端、充放電コンデンサ６ｄの第１端、放電促進ダイオード７のアノード及び制御回路８のモード入力端８ｍｏｄと接続されている。抵抗６ｂの第２端は接地されている。抵抗６ｂの抵抗値は、例えば抵抗６ａの抵抗値と同一の３３０ｋΩであり、このとき、抵抗６ａ及び抵抗６ｂはイグニッション電源ＩＧの電圧を１／２に分圧する。

抵抗６ｃは、電源検出回路５及び充放電回路６の入力端がハイインピーダンスとなるのを防ぐためのプルダウン抵抗として使用されている。また、後述するとおり、放電促進ダイオード７と組み合わせることにより、充放電コンデンサ６ｄの放電速度を充電速度より速くする用途としても使用されている。抵抗６ｃの第１端は、抵抗６ａの第１端、逆流阻止ダイオード６ｅのカソード及び放電促進ダイオード７のカソードと接続されている。抵抗６ｃの第２端は接地されている。抵抗６ｃの抵抗値は、抵抗６ａ及び抵抗６ｂの抵抗値よりはるかに小さく、例えば３．３ｋΩである。

充放電コンデンサ６ｄは、イグニッション電源ＩＧがオンのときは電荷を蓄積し、イグニッション電源ＩＧがオフのときは蓄積した電荷を放出する。つまり、充放電コンデンサ６ｄは、イグニッション電源ＩＧがオンのときは充電され、イグニッション電源ＩＧがオフのときは放電する。充放電コンデンサ６ｄの第１端は、抵抗６ａの第２端、抵抗６ｂの第１端、放電促進ダイオード７のアノード及び制御回路８のモード入力端８ｍｏｄと接続されている。充放電コンデンサ６ｄの第２端は接地されている。イグニッション電源ＩＧがオンのとき、充放電コンデンサ６ｄに電荷が蓄積され、イグニッション電源ＩＧがオフのとき、充放電コンデンサ６ｄから電荷が放出される。充放電コンデンサ６ｄから完全に電荷が放出されると、充放電コンデンサ６ｄの電圧がゼロとなるため、電源検出回路５の出力電圧もゼロとなる。

逆流阻止ダイオード６ｅは、イグニッション電源ＩＧがオフのときに、充放電コンデンサ６ｄから電荷が放出されることにより生じる電流が逆流することを防止するものである。逆流阻止ダイオード６ｅのアノードは、イグニッション電源ＩＧと接続されている。逆流阻止ダイオード６ｅのカソードは、抵抗６ａの第１端、抵抗６ｃの第１端及び放電促進ダイオード７のカソードと接続されている。

放電促進ダイオード７は、充放電コンデンサ６ｄの放電速度を充電速度より速くする用途で使用されている。放電促進ダイオード７のアノードは、抵抗６ａの第２端、抵抗６ｂの第１端、充放電コンデンサ６ｄの第１端及び制御回路８のモード入力端８ｍｏｄと接続されている。放電促進ダイオード７のカソードは、抵抗６ａの第１端、抵抗６ｃの第１端及び逆流阻止ダイオード６ｅのカソードと接続されている。つまり、放電促進ダイオード７は抵抗６ａと並列に接続されている。なお、放電促進ダイオード７は、特許請求の範囲に記載の放電促進部に相当する。

以下、放電促進ダイオード７によって充放電コンデンサ６ｄの放電速度が充電速度より速くなることについて説明する。

イグニッション電源ＩＧがオンのとき、放電促進ダイオード７には逆バイアスがかけられている。したがって、放電促進ダイオード７には電流が流れず、イグニッション電源ＩＧからの電流は抵抗６ａを流れる。充放電コンデンサ６ｄが満充電でない場合、充放電コンデンサ６ｄに電荷が充電される。このとき、充電についての時定数はおおよそ抵抗６ａの抵抗値に比例する。

イグニッション電源ＩＧがオフのとき、充放電コンデンサ６ｄに電荷が残っている場合、放電促進ダイオード７には順バイアスがかけられている。したがって、放電促進ダイオード７には、充放電コンデンサ６ｄの放電により生じる電流が流れる。充放電コンデンサ６ｄの放電により生じる電流は、放電促進ダイオード７を経由して流れることにより抵抗６ａをバイパス（迂回）し、抵抗６ｃを経由してグランドに流れる。抵抗６ｃの抵抗値は抵抗６ｂの抵抗値よりはるかに小さいため、充放電コンデンサ６ｄの放電により生じる電流のほとんどが抵抗６ｃを流れる。このとき、放電についての時定数はおおよそ抵抗６ｃの抵抗値に比例する。これは、上述の充電時の時定数よりはるかに小さい。よって、放電速度が充電速度より速くなる。したがって、放電促進ダイオード７を使用することにより、充放電コンデンサ６ｄの放電速度を充電速度よりも速くすることができる。

以上をまとめると、電源検出回路５は、イグニッション電源ＩＧがオンのとき、イグニッション電源ＩＧの電圧を分圧して制御回路８のモード入力端８ｍｏｄに出力する。また、電源検出回路５は、イグニッション電源ＩＧがオンになると充放電コンデンサ６ｄを充電し、イグニッション電源ＩＧがオフになると充放電コンデンサ６ｄから放電する。そして、この際、放電促進ダイオード７により抵抗６ａが迂回されることにより、充放電コンデンサ６ｄの放電速度は、充電速度より速くなる。

制御回路８は、電源入力端８ｐｏｗとモード入力端８ｍｏｄとを備える。電源入力端８ｐｏｗは、定電圧回路４の出力端と接続されている。モード入力端８ｍｏｄは、電源検出回路５の出力端と接続されている。また、制御回路８は、機器９と接続されている。機器９は、液晶表示器、指針を動作させるステッピングモータ等である。制御回路８は、例えばマイクロコントローラを用いて構成される。なお、電源入力端８ｐｏｗは特許請求の範囲に記載の第１入力端に、モード入力端８ｍｏｄは特許請求の範囲に記載の第２入力端に、それぞれ相当する。

制御回路８は、電源入力端８ｐｏｗに入力された、定電圧回路４からの出力電圧を動作電圧とする。また、制御回路８は、モード入力端８ｍｏｄに入力された、電源検出回路５からの電圧が閾値Ｔｈ以上か否かによって、通常モードで動作すべきか低消費電力モード（スリープモード）で動作すべきかを判定する。そして、制御回路８は、モード入力端８ｍｏｄの電圧が閾値Ｔｈ以上のときは通常モードで動作し、モード入力端８ｍｏｄの電圧が閾値Ｔｈ未満になったときは、オフ処理を実行したのち、低消費電力モードで動作する。オフ処理とは、例えば制御回路８に接続された機器９の停止処理であり、例えば、指針を初期位置に戻す処理、積算走行距離を記憶させる処理等である。この低消費電力モードへの移行により、バッテリーの消費電力を低減することができる。

制御回路８は、通常モードで動作する際、図示しない車載ECU（Electronic Control Unit）からの情報に基づき機器９に車両情報を表示することができる。また、制御回路８は、低消費電力モードで動作する際、必要最小限の機能部のみを機能させ、その他の機能部を機能させない。上記必要最小限の機能部は、例えば、電源検出回路５からの電圧を閾値と比較しつつ監視する電圧監視機能部、時刻を計測するクロック機能部等である。上記その他の機能部は、例えば、車載ECUからの情報を受け取る情報受信機能部、機器９を制御する機器制御機能部等である。

電源安定時において、イグニッション電源ＩＧがオンからオフになったときの、制御回路８のモード移行について、電源検出回路５の出力電圧との関係も示しつつ、図２を参照しながら説明する。なお、この説明において、バッテリー電源Ｂは安定して１３Ｖの電圧を供給しているものとする。

イグニッション電源ＩＧがオンのとき、電源検出回路５の出力電圧は閾値Ｔｈ以上であり、制御回路８は通常モードで動作している。

図２に示すＴａのタイミングで、図２（ａ）に示すとおりイグニッション電源ＩＧがオフになっても、図２（ｂ）に示すとおり、電源検出回路５の出力電圧はすぐにゼロとはならない。これは、充放電コンデンサ６ｄから徐々に電荷が放出されることにより、徐々に電源検出回路５の出力電圧が下がるからである。電源検出回路５の電圧が多少下がっても閾値Ｔｈ以上であれば、図２（ｃ）に示すとおり、制御回路８は通常モードのまま動作する。

引き続き、図２（ｂ）に示すとおり電源検出回路５の出力電圧が下がり、図２に示すＴｂのタイミングで閾値Ｔｈ未満となったとき、図２（ｃ）に示すとおり、制御回路８はオフ処理を開始する。そして、オフ処理が図２に示すＴｃのタイミングで終了し、制御回路８は低消費電力モードで動作する。

以上、計器装置１の構成について説明した。次に、バッテリー電源Ｂの電圧が不安定な場合における計器装置１の動作について、図３を参照しながら説明する。

バッテリー電源Ｂは通常、安定した電圧を発生させる。しかし、例えば、バッテリーに不具合が生じている場合、バッテリーの残量がない場合などにおいて、車両をキックスタートなどのスタータ操作にて作動させた場合、バッテリー電源Ｂは、図３（ａ）に示すとおり、不安定な電圧を発生させる。このときの出力電圧は、短い周期でオンとオフを繰り返し、また、通常より高い電圧となっている。短い周期とは、例えば３００Ｈｚであり、通常より高い電圧とは、例えば１８Ｖである。

図３（ａ）は、バッテリー電源Ｂ及びイグニッション電源ＩＧが３００Ｈｚの周期でオン／オフを繰り返し、バッテリー電源Ｂ及びイグニッション電源ＩＧの出力電圧が通常の１３Ｖより高い１８Ｖである場合を例示している。また、イグニッション電源ＩＧのイグニッションスイッチＳＷは図３において常にオンである。

イグニッション電源ＩＧがオン／オフを繰り返すと、電源検出回路５に入力される電圧もオン／オフを繰り返す。そして、充放電コンデンサ６ｄも充放電を繰り返すため、図３（ｂ）に示すとおり、充放電コンデンサ６ｄの電圧、つまりは電源検出回路５の出力電圧が上下する。このとき、出力電圧はすぐには閾値Ｔｈを下回らないので、図３（ｃ）に示すとおり、制御回路８は通常モードで動作し続ける。

一方、バッテリー電源Ｂがオフ（０Ｖ）になるのに応じて、電力保持コンデンサ３から電荷が放出され、図３（ｄ）に示すとおり、電力保持コンデンサ３の電圧が低下する。そして、定電圧回路４を通じて制御回路８に電荷が流れ込む。このとき、制御回路８は通常モードで動作しているため、多くの電荷が制御回路８の動作電力として制御回路８に流れ込む。そのため、電力保持コンデンサ３は多くの電荷を失っており、低下する電圧も大きい。

そして、バッテリー電源Ｂがオン（１８Ｖ）になると、電荷を多く失い電圧が降下した電力保持コンデンサ３に、失った電荷を補填するように電荷が流れ込む。つまり、このとき、図３（ｅ）に示すとおり、電力保持コンデンサ３にラッシュ電流が流れる。電源検出回路５の出力電圧が閾値Ｔｈ以上である間は、制御回路８が通常モードで動作しつづけるため、バッテリー電源Ｂのオン／オフに応じてこの動作が繰り返される。

しかし、放電促進ダイオード７の効果により、充放電コンデンサ６ｄの放電速度は充電速度よりも速いため、図３（ｂ）に示すとおり、充放電コンデンサ６ｄの電圧、つまり電源検出回路５の出力電圧は徐々に低下する。そして、ついには電源検出回路５の出力電圧が常に閾値Ｔｈより低くなる。このとき、図３（ｃ）に示すとおり、制御回路８はオフ処理を開始する。制御回路８は、オフ処理が完了すると低消費電力モードで動作する。

制御回路８が低消費電力モードで動作しているとき、制御回路８はさほどの動作電力を必要としないため、バッテリー電源Ｂがオフになっても、電力保持コンデンサ３が失う電荷は少量となる。オフ時に失う電荷が少量であるため、バッテリー電源Ｂがオンになっても電力保持コンデンサ３に流れ込む電荷は少量となる。つまり、図３（ｅ）に示すとおり、電力保持コンデンサ３に流れ込むラッシュ電流が微少となる。

以上をまとめると、バッテリー電源Ｂが不安定な場合に、放電促進ダイオード７を用いて充放電コンデンサ６ｄの放電速度を速めることによって電源検出回路５の出力電圧を閾値Ｔｈ未満にし、制御回路８を低消費電力モードで動作させることができる。そして、制御回路８を低消費電力モードで動作させることにより、電力保持コンデンサ３に流れ込むラッシュ電流をより軽減できる。

以上、本発明の実施の形態に係る計器装置１について説明した。計器装置１によれば、電源検出回路５が備える放電促進ダイオード７によって放電速度を速めることにより、バッテリー電源Ｂが不安定な場合には制御回路８を低消費電力モードで動作させることができる。そして、制御回路８を低消費電力モードで動作させることにより、電力保持コンデンサ３に流れ込むラッシュ電流をより軽減できる。

（変形例）
本発明に係る計器装置に用いられる過電圧保護回路として、実施の形態に係る過電圧保護回路２に代えて、図４に示す過電圧保護回路２Ｐを用いてもよい。

過電圧保護回路２Ｐは、抵抗２ｃと、ツェナダイオード２ｄと、NPNトランジスタ２ｅと、を備える。抵抗２ｃの第１端には、NPNトランジスタ２ｅのコレクタが接続されている。この第１端が過電圧保護回路２Ｐの入力端２ｉｎとなる。抵抗２ｃの第２端には、ツェナダイオード２ｄのカソード及びNPNトランジスタ２ｅのベースが接続されている。ツェナダイオード２ｄのアノードは接地されている。NPNトランジスタ２ｅのエミッタが過電圧保護回路２Ｐの出力端２ｏｕｔとなる。

NPNトランジスタ２ｅのベース・エミッタ間電圧は、コレクタ電流及び周辺温度が大幅に変化しない限りはさほど変動せず、例えば０．６Ｖである。ツェナダイオード２ｄの降伏電圧は、例えば１５Ｖである。この例において、過電圧保護回路２Ｐの入力端２ｉｎに、ツェナダイオード２ｄの降伏電圧より高い電圧、例えば２４Ｖの電圧が加えられた場合を説明する。抵抗２ｃにより電圧が降下し、ツェナダイオード２ｄの電圧は降伏電圧である１５Ｖに保たれる。そして、NPNトランジスタ２ｅのベース・エミッタ間電圧が０．６Ｖであるため、NPNトランジスタ２ｅのエミッタの電圧、つまり過電圧保護回路２Ｐの出力電圧は１５−０．６＝１４．４Ｖとなる。よって、過電圧保護回路２Ｐにより、出力電圧を一定以下に抑えることができる。

過電圧保護回路２Ｐは、素子を３つ用いるものの、パワーツェナダイオード２ａを使用する過電圧保護回路２と比べて安価に構成することができる。また、電力保持コンデンサ３にラッシュ電流が流れるとき、過電圧保護回路２ＰのNPNトランジスタ２ｅにもラッシュ電流が流れるが、本発明によって電力保持コンデンサ３に流れるラッシュ電流をより軽減できるため、NPNトランジスタ２ｅに流れるラッシュ電流もより軽減できる。

また、本発明に係る計器装置に用いられる電源検出回路として、実施の形態に係る電源検出回路５に代えて、図５に示す、充放電回路６Ｑを備える電源検出回路５Ｑを用いてもよい。

ノイズ阻止抵抗６ｆが抵抗６ａの第１端と抵抗６ｃの第１端との間に挿入され、ノイズ阻止抵抗６ｇが充放電コンデンサ６ｄの第１端と出力端との間に挿入されている点が、充放電回路６Ｑと充放電回路６との差異点である。ノイズ阻止抵抗６ｆにより、イグニッション電源ＩＧから生じる高周波ノイズを軽減し、充放電コンデンサ６ｄ、制御回路８等への悪影響を防ぐことができる。ノイズ阻止抵抗６ｇにより、基板から制御回路８へ直接伝搬する高周波ノイズを軽減し、制御回路８の誤動作を防ぐことができる。

また、実施の形態においては、放電促進ダイオード７を使用し、充放電コンデンサ６ｄの放電時に抵抗６ａをバイパスすることにより放電速度を充電速度より速くしているが、放電促進ダイオード７に代えてトランジスタ、サイリスタなどを使用することによって放電を促進する形態としてもよい。

また、実施の形態においては、計器装置は、車両、例えば二輪車に搭載されていたが、計器装置を船舶、航空機等のその他の乗り物や発電機などに設置することもできる。

１…計器装置
１ａ、１ｂ…ダイオード
２、２Ｐ…過電圧保護回路
２ａ…パワーツェナダイオード
２ｂ、２ｃ…抵抗
２ｄ…ツェナダイオード
２ｅ…NPNトランジスタ
２ｉｎ…入力端
２ｏｕｔ…出力端
３…電力保持コンデンサ
４…定電圧回路
５、５Ｑ…電源検出回路
６、６Ｑ…充放電回路
６ａ〜６ｃ…抵抗
６ｄ…充放電コンデンサ
６ｅ…逆流阻止ダイオード
６ｆ、６ｇ…ノイズ阻止抵抗
７…放電促進ダイオード
８…制御回路
８ｐｏｗ…電源入力端
８ｍｏｄ…モード入力端
９…機器
Ｂ…バッテリー電源
ＩＧ…イグニッション電源
ＳＷ…イグニッションスイッチ

Claims (5)

1. バッテリー電源及びユーザの操作によりオン及びオフの間で切り替わるイグニッション電源と接続された計器装置であって、
   情報を表示する機器と、
   第１入力端と第２入力端とを備え、前記バッテリー電源から前記第１入力端に供給される電力を動作電力とし、前記イグニッション電源から前記第２入力端に加えられる電圧の高低に応じて通常モードと前記通常モードより動作時消費電力の少ない低消費電力モードとを切り替えて動作し、前記機器を制御する制御回路と、
   前記バッテリー電源から供給される電力を保持する電力保持コンデンサと、
   前記イグニッション電源と前記第２入力端との間に接続された抵抗と、前記第２入力端とグランドとの間に接続された充放電コンデンサと、前記抵抗と並列に接続された放電促進部と、を備える電源検出回路と、
   を備え、
   前記放電促進部は、前記イグニッション電源がオンからオフに切り替えられたとき、前記充放電コンデンサからの電流を、前記抵抗をバイパスしたうえでグランドに流す、
   計器装置。
2. 前記バッテリー電源と前記第１入力端との間に設けられ、前記バッテリー電源側から入力される過電圧を抑制して前記第１入力端側に出力する過電圧保護回路をさらに備える、
   請求項１に記載の計器装置。
3. 前記過電圧保護回路がスイッチ手段を備えない、
   請求項２に記載の計器装置。
4. 前記過電圧保護回路がツェナダイオードを備える、
   請求項２または３に記載の計器装置。
5. 前記放電促進部が、前記充放電コンデンサからの電流を通し、前記イグニッション電源からの電流を規制するダイオードを備える、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の計器装置。

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