JP5170063B2 - Electric load control device - Google Patents

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Description

本発明は、電気負荷制御装置に関し、特に複数の電気機器に対して電気を供給するタイミングを制御する電気負荷制御装置に関するものである。   The present invention relates to an electrical load control device, and more particularly to an electrical load control device that controls timing for supplying electricity to a plurality of electrical devices.

単一の電力供給装置に複数の電気機器を接続し、動作させる場合には、これらの複数の電気機器は、それぞれが必要に応じて動作開始することから、必然的に非同期に動作開始することになる。そのため、2台以上の電気機器が同時に動作を開始することがある。この様子を図6に示す。図6の上段は、10Aの電流を消費する機器Aと、5Aの電流を消費する機器Bが異なるタイミングで動作を開始した状態を示している。一方、図6の下段は、10Aの電流を消費する機器Aと、5Aの電流を消費する機器Bが同時に動作開始した場合を示している。同時に動作開始した場合には、電力供給装置は電流ゼロからいきなり15Aの電流を供給することになる。   When multiple electrical devices are connected to a single power supply unit and operated, these multiple electrical devices must start operating asynchronously because they start operating as needed. become. For this reason, two or more electric devices may start to operate simultaneously. This is shown in FIG. The upper part of FIG. 6 shows a state in which the device A that consumes 10 A of current and the device B that consumes 5 A of current start operation at different timings. On the other hand, the lower part of FIG. 6 shows a case where a device A that consumes a current of 10 A and a device B that consumes a current of 5 A start operating simultaneously. When the operation starts at the same time, the power supply device suddenly supplies 15 A of current from zero current.

このように、機器Aと機器Bが同時に動作開始する場合としては、操作者によって同時にオン状態にされた時である。また操作者の操作が同時でなくても、機器内部に有する制御装置の動作遅れにより結果として機器Aと機器Bが同時に動作を開始する場合がある。このように複数の電気機器が同時に動作開始した場合には、1つの電力供給装置は電流ゼロからいきなり15Aの電流を供給することになる。このような場合、電力供給装置にとって瞬時に供給電流が多大に変化することになり、出力電力の変動やバッテリーなどの電力供給機器の劣化また、これらを防ぐための保護機器の追加によるコストの増大を招くという問題を抱えることになる。   As described above, the case where the device A and the device B start to operate simultaneously is when they are simultaneously turned on by the operator. Even if the operation of the operator is not simultaneous, the device A and the device B may start operating simultaneously as a result due to the operation delay of the control device included in the device. In this way, when a plurality of electric devices start operating simultaneously, one power supply device suddenly supplies 15 A of current from zero current. In such a case, the supply current will change greatly for the power supply device instantaneously, and fluctuations in output power, deterioration of power supply equipment such as batteries, and cost increase due to the addition of protective equipment to prevent these changes Will have the problem of inviting.

これを解決するための手段として特許文献1(特開2002−264637号公報)には、複数の電気負荷に対して異なるタイミングで電力供給開始、または停止する電気負荷制御装置を具備し、複数の機器の同時動作及び停止を無くし、電力の急激な変化を制御する技術が開示されている。また、特許文献2(特開2007−099065号公報)には、複数の負荷装置に対し同時に作動要求があった場合、制御装置が予め定められた優先順位に従い、作動、非作動を制御することで、電力の急激な変化を制御する技術が開示されている。   As means for solving this, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-264637) includes an electric load control device that starts or stops power supply at different timings with respect to a plurality of electric loads. There is disclosed a technique for controlling a sudden change in power by eliminating simultaneous operation and stop of devices. Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-099065), when there is an operation request for a plurality of load devices at the same time, the control device controls the operation and non-operation according to a predetermined priority order. Thus, a technique for controlling an abrupt change in electric power is disclosed.

これらの提案を簡単に示したものを図7に示す。これらの先行特許文献においては、負荷の作動を集中的に制御する制御装置を必ず具備している。さらに負荷となる複数の電気機器のそれぞれに対して所望の制御を行うため、複数の電気機器と制御装置とは予め専用の配線により接続されている。そのため、例えば、標準では搭載されない機器(図7の機器E)がオプションで追加になる場合を考慮した制御を具備する必要がある。そのため、複数の電気機器の搭載、非搭載の組み合わせ種類、また電気機器そのものの種類の違いなどにより、予め制御装置に具備しなければならない制御方式が複雑になるという課題を有している。   A simplified representation of these proposals is shown in FIG. These prior patent documents always include a control device that centrally controls the operation of the load. Furthermore, in order to perform desired control with respect to each of the plurality of electric devices serving as loads, the plurality of electric devices and the control device are connected in advance by dedicated wiring. Therefore, for example, it is necessary to provide control in consideration of a case where a device that is not mounted as a standard (device E in FIG. 7) is added as an option. For this reason, there is a problem that a control method that must be provided in the control device in advance becomes complicated due to a combination of a plurality of electric devices, a combination type that is not mounted, or a difference in the type of the electric device itself.

また、制御装置が制御することを前提としているため、例えばルームランプのような操作者がスイッチを押して点灯させるだけの単純な電気機器においても、同様な制御方式が必要になる。操作者がルームランプのスイッチを押して点灯させる場合、一旦スイッチの情報を制御部に通知して、その上で制御装置がルームランプの点灯を行うなどの必要がある。図7の機器C、機器Dに示されるように機器から制御装置へ、制御装置から機器への配線や回路が複雑になり、単機能の電気機器にさえマイコンのような高価な制御回路を必要とするという欠点がある。   Further, since it is assumed that the control device performs control, a similar control method is required even in a simple electric device in which an operator such as a room lamp simply turns on a switch by pressing a switch. When an operator pushes a room lamp switch to light it, it is necessary to notify the controller of the switch information once and then the control device turns on the room lamp. As shown in device C and device D in FIG. 7, the wiring and circuit from the device to the control device and from the control device to the device become complicated, and even a single-function electric device requires an expensive control circuit such as a microcomputer. There is a drawback that.

また特許文献3(特開2008−252961号公報)では、例えば、移動体通信システムにおける無線基地局のように、電力供給タイミングを電源装置側で一括管理する技術が開示されている。特許文献3では、電源装置側からの制御信号により電力供給タイミングを遅延させることで、電力供給タイミングを重ならないようにしている。   Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-252961) discloses a technique for collectively managing power supply timing on the power supply device side, such as a radio base station in a mobile communication system. In Patent Document 3, the power supply timing is delayed by a control signal from the power supply device side so that the power supply timing does not overlap.

特開2002−264637号公報JP 2002-264637 A 特開2007−099065号公報JP 2007-099065 A 特開2008−252961号公報JP 2008-252961 A

上記したように、単一の電力供給装置から複数の電気機器を駆動する場合には、複数の電気機器が同時動作することがある。複数の電気機器が同時動作した場合には、電力供給装置から、瞬時に大きな電流が供給されることで、電力供給装置の安定運用ができなくなるという問題がある。また安定運用するための電気負荷制御装置が複雑で、高価になるという問題もある。   As described above, when a plurality of electrical devices are driven from a single power supply device, the plurality of electrical devices may operate simultaneously. When a plurality of electric devices operate simultaneously, there is a problem that stable operation of the power supply device cannot be performed by supplying a large current instantaneously from the power supply device. There is also a problem that an electric load control device for stable operation is complicated and expensive.

本発明は、簡単な構成で、複数の電気機器の動作タイミングを制御し、電力供給装置を安定運用できる電気負荷制御装置を提供する。   The present invention provides an electric load control device that can control the operation timing of a plurality of electric devices with a simple configuration and can stably operate a power supply device.

本発明の1つの観点によれば、電力供給装置から複数の電気機器に電気を供給する電気システムにおいて、前記複数の電気機器に電気を供給するタイミングを制御するタイミング信号を周期的に発生するタイミング発生器と、前記複数の電気機器のそれぞれは、前記タイミング信号と、それぞれの電気機器を識別するために設定された基準レベル信号と、を比較し、一致したときに一致信号を出力する検出回路と、前記一致信号により導通する導通スイッチと、電気機器をオンオフさせる操作スイッチと、を備え、前記複数の電気機器のうち、操作者により前記操作スイッチがオンされた電気機器に、該電気機器に備えられた検出回路が一致信号を出力するタイミングで、導通スイッチが導通し、電力供給装置から電気が供給される電気負荷制御装置が得られる。   According to one aspect of the present invention, in an electrical system that supplies electricity to a plurality of electrical devices from a power supply device, timing that periodically generates a timing signal that controls timing to supply electricity to the plurality of electrical devices. Each of the generator and the plurality of electrical devices compares the timing signal with a reference level signal set to identify each electrical device, and outputs a coincidence signal when they match A conduction switch that conducts in response to the coincidence signal; and an operation switch that turns on and off the electric device, and the electric device in which the operation switch is turned on by an operator among the plurality of electric devices. An electrical load in which the conduction switch is turned on at the timing when the provided detection circuit outputs a coincidence signal and electricity is supplied from the power supply device Your device is obtained.

本発明の他の観点によれば、電力供給装置から複数の電気機器に電気を供給するように構成された電気システムにおいて、タイミング発生器が前記複数の電気機器に電気を供給するタイミングを制御するタイミング信号を周期的に発生させ、検出回路が前記タイミング信号と前記複数の電気機器のそれぞれに設定された基準レベル信号と一致したときに一致信号を出力し、前記複数の電気機器のなかの特定の電気機器の操作スイッチが電気システムの操作者によりオン状態にされている場合には、前記特定の電気機器の検出回路からの一致信号により導通スイッチが導通し、前記特定の電気機器に電力供給装置から電気が供給され、前記特定の電気機器の操作スイッチがオフ状態の場合には、前記特定の電気機器に電気が供給されない電気負荷制御方法が得られる。   According to another aspect of the present invention, in an electrical system configured to supply electricity to a plurality of electrical devices from a power supply device, the timing generator controls the timing of supplying electricity to the plurality of electrical devices. A timing signal is periodically generated, and when the detection circuit matches the timing signal and a reference level signal set for each of the plurality of electrical devices, a coincidence signal is output, and identification among the plurality of electrical devices is performed. When the operation switch of the electrical device is turned on by the operator of the electrical system, the conduction switch is turned on by the coincidence signal from the detection circuit of the specific electrical device, and power is supplied to the specific electrical device. When electricity is supplied from the device and the operation switch of the specific electrical device is in an OFF state, an electrical negative in which electricity is not supplied to the specific electrical device. Control method is obtained.

本発明によれば、電力供給装置を安定運用できる電気負荷制御装置が得られ、以下に記載するような効果を有する。第1の効果は、電力供給装置に接続される電気機器への電気供給タイミングを同時にならないように制御する事が可能となることである。第2の効果は、これらを制御する上で、高価で複雑な制御装置などを必要としないことである。第3の効果は、単一の制御線で制御が可能であり、複雑な配線を必要としない。第4の効果は、機器の増設などした場合でも複雑な追加制御など必要とせず、容易に同様の効果を得ることが可能であることである。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric load control apparatus which can operate | use a power supply apparatus stably is obtained, and it has an effect as described below. The first effect is that it is possible to control the timing of supplying electricity to the electric equipment connected to the power supply apparatus so as not to coincide with each other. The second effect is that an expensive and complicated control device or the like is not required for controlling these. The third effect is that control is possible with a single control line, and no complicated wiring is required. The fourth effect is that even when the number of devices is increased, it is possible to easily obtain the same effect without requiring complicated additional control.

本発明の第1の実施形態に係る電気システムにおける電気負荷制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric load control apparatus in the electric system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明に係るタイミング信号の一例であるパルス波形図である。It is a pulse waveform diagram which is an example of a timing signal according to the present invention. 本発明に係る電気機器の一例であるブロック図である。It is a block diagram which is an example of the electric equipment concerning the present invention. 本発明における電気機器への電気供給を説明するタイミング図である。It is a timing diagram explaining the electric supply to the electric equipment in this invention. 本発明に係るタイミング信号の他の例であるパルス波形図である。It is a pulse waveform diagram which is another example of the timing signal according to the present invention. 電気機器の動作開始に伴う電力供給装置から供給される電流値の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the electric current value supplied from the electric power supply apparatus accompanying the operation | movement start of an electric equipment. 従来の電気システムにおける電気負荷制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric load control apparatus in the conventional electric system.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1には本発明の一実施形態に係る電気システムにおける電気負荷制御装置の構成を示すブロック図を示す。図2には、タイミング発生回路から出力されるタイミング信号の一例であるパルス波形図を示す。図3には、電気機器のブロック部の一例を示す。図4には、本発明における電気機器への電気供給を説明するタイミング図である。図5には、タイミング信号の他の例であるパルス波形図を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric load control device in an electric system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a pulse waveform diagram as an example of a timing signal output from the timing generation circuit. In FIG. 3, an example of the block part of an electric equipment is shown. FIG. 4 is a timing chart for explaining the supply of electricity to the electrical equipment in the present invention. FIG. 5 shows a pulse waveform diagram as another example of the timing signal.

図1に示す電気システムは、タイミング信号発生器1、共通バス配線2、電力供給装置3、標準装備電気機器群4(機器A〜D)、オプション装備電気機器群5(機器E)から構成されている。   The electrical system shown in FIG. 1 is composed of a timing signal generator 1, a common bus wiring 2, a power supply device 3, a standard-equipped electrical device group 4 (devices A to D), and an optional-equipped electrical device group 5 (device E). ing.

タイミング信号発生器1は、複数の電気機器のそれぞれを識別するためのタイミング信号を出力する。このタイミング信号は、例えば図2示されるような周期信号である。共通バス配線2は、タイミング信号発生器1からのタイミング信号を複数の電気機器のそれぞれに伝達する共通の配線である。電力供給装置3は、標準装備電気機器群4及びオプション装備電気機器群5のそれぞれの電気機器を動作させるための電力を供給する。車を例に取れば発電装置であるオルタネーター並びにバッテリーに相当し、電気機器を接続する電源線として「+(プラス)」と「−(マイナス)」の配線を具備する。標準装備電気機器群4は、電気システムに標準として装備される電気機器である。オプション装備電気機器群5は、電気システムにオプションとして装備される電気機器である。   The timing signal generator 1 outputs a timing signal for identifying each of a plurality of electrical devices. This timing signal is a periodic signal as shown in FIG. 2, for example. The common bus wiring 2 is a common wiring that transmits a timing signal from the timing signal generator 1 to each of a plurality of electrical devices. The power supply device 3 supplies electric power for operating each of the standard-equipped electrical equipment group 4 and the optional-equipped electrical equipment group 5. Taking a car as an example, it corresponds to an alternator that is a power generation device and a battery, and includes “+ (plus)” and “− (minus)” wirings as power lines for connecting electrical devices. The standard-equipped electric device group 4 is an electric device that is equipped as a standard in the electric system. The optional equipment electrical equipment group 5 is an electrical equipment that is installed as an option in the electrical system.

図2には、タイミング発生回路から出力されるタイミング信号の一例である周期毎(T)に電圧レベルが異なるパルス波形図を示す。本実施例では、パルス周期(T)で各パルスの電圧レベルはv、vの2倍、vの3倍と変化とし、n種類の電圧レベルのパルスを全周期nT時間で繰り返すものとする。このnは自然数であり、図1で示される「機器A〜E」の数以上であり、機器Eのようなオプションで追加される機器が更に予測される場合は、余裕をもって数を設定しておくものとする。ここで周期毎(T)におけるそれぞれの電圧レベルは、機器A〜Eのそれぞれを識別するために割り付けられた機器固有の電圧レベルである。例えば、機器Aには電圧レベルv、機器Bには2v、機器Cには3v、機器Cには4v、オプションの機器Eにはnvの電圧レベルが、割り付けられているとする。   FIG. 2 shows a pulse waveform diagram in which the voltage level is different for each cycle (T) as an example of the timing signal output from the timing generation circuit. In the present embodiment, the voltage level of each pulse is changed to v, 2 times v and 3 times v in the pulse period (T), and pulses of n kinds of voltage levels are repeated in the entire period nT time. This n is a natural number, which is equal to or greater than the number of “devices A to E” shown in FIG. I shall keep it. Here, each voltage level in each period (T) is a device-specific voltage level assigned to identify each of the devices A to E. For example, it is assumed that the voltage level v is assigned to the device A, 2v to the device B, 3v to the device C, 4v to the device C, and nv to the optional device E.

図3は図1の機器A〜Eの一例であり、本実施例で示した図2のタイミング信号を検出する検出回路と、その動作例として電灯器(ランプ)を用いて説明するものである。電気機器は、コンパレータ6a、6b、排他的論理和回路7からなる検出回路と、操作スイッチ8と、サイリスタ9と、ランプ10から構成されている。コンパレータ6a及び6bにはタイミング発生器から出力されるタイミング信号と、基準電圧Vref−H及び基準電圧Vref−Lとが入力され、タイミング信号の電圧レベルと、基準電圧Vref−H及び基準電圧Vref−Lの電圧レベルが比較される。基準電圧Vref−H及び基準電圧Vref−Lは、タイミング信号のうち機器それぞれを識別するために割り付けられた機器固有の電圧レベルを検出するための基準レベル信号であり、それぞれの機器毎に、設定される。   FIG. 3 is an example of the devices A to E of FIG. 1, and will be described using the detection circuit for detecting the timing signal of FIG. 2 shown in the present embodiment, and an electric lamp (lamp) as an example of its operation. . The electric device includes a detection circuit including comparators 6 a and 6 b and an exclusive OR circuit 7, an operation switch 8, a thyristor 9, and a lamp 10. The timing signals output from the timing generator, the reference voltage Vref-H and the reference voltage Vref-L are input to the comparators 6a and 6b, and the voltage level of the timing signal, the reference voltage Vref-H and the reference voltage Vref- are input. The L voltage levels are compared. The reference voltage Vref-H and the reference voltage Vref-L are reference level signals for detecting a device-specific voltage level assigned to identify each device among the timing signals, and are set for each device. Is done.

コンパレータ6a及び6bの出力は排他的論理和ゲート回路7に入力され、コンパレータ6a及び6bの出力が不一致の場合に、排他的論理和ゲート回路7からハイレベルが出力される。排他的論理和ゲート回路7からの出力は、サイリスタ9に入力され、出力がハイレベルの場合、サイリスタ9がターンオンする。操作スイッチ8は、電気システムの操作者がそれぞれの電気機器を動作させるためのオン/オフ操作に使用される。ランプ10は電気機器であり、電力供給装置3から電気が供給される機器である。このように電力供給装置3のプラス端子とマイナス端子との間に、操作スイッチ8とサイリスタ9とランプ10が直列に接続されている。操作スイッチ8がオンで、サイリスタ9がターンオンしたときに、電力供給装置3のプラス端子がランプに接続され、ランプに電気が供給され、ランプが点灯する。   The outputs of the comparators 6a and 6b are input to the exclusive OR gate circuit 7. When the outputs of the comparators 6a and 6b do not match, the exclusive OR gate circuit 7 outputs a high level. The output from the exclusive OR gate circuit 7 is input to the thyristor 9, and when the output is at a high level, the thyristor 9 is turned on. The operation switch 8 is used for an on / off operation for an operator of the electric system to operate each electric device. The lamp 10 is an electric device and is a device to which electricity is supplied from the power supply device 3. As described above, the operation switch 8, the thyristor 9, and the lamp 10 are connected in series between the plus terminal and the minus terminal of the power supply device 3. When the operation switch 8 is turned on and the thyristor 9 is turned on, the plus terminal of the power supply device 3 is connected to the lamp, electricity is supplied to the lamp, and the lamp is lit.

図4に、図3の電気機器への電気供給を説明するタイミング図を示す。図4には、タイミング信号、コンパレータの出力、排他的論理和ゲート(Ex−ORゲート)出力、操作スイッチのオン/オフ状態、電気機器(ランプ)の点灯/消灯状態を示す波形をそれぞれ示している。図1〜4を参照して、電気システムにおける電気負荷制御装置の動作について説明する。図1に示す通り、本発明が具備するタイミング発生器1は図2に示す周期(T)毎のn種類の電圧レベルの信号パルスを、周期nTで繰り返し出力する。図1において機器A〜Dは、共通バス配線2により、タイミング発生器1と接続される。以下においては、例として、電気機器Cはランプであり、ランプに割り付けられた機器固有の電圧レベルは3vであるとして説明する。   FIG. 4 is a timing chart for explaining the supply of electricity to the electric device shown in FIG. FIG. 4 shows waveforms showing the timing signal, the output of the comparator, the exclusive OR gate (Ex-OR gate) output, the ON / OFF state of the operation switch, and the ON / OFF state of the electric device (lamp). Yes. With reference to FIGS. 1-4, operation | movement of the electric load control apparatus in an electric system is demonstrated. As shown in FIG. 1, the timing generator 1 provided by the present invention repeatedly outputs signal pulses of n types of voltage levels for each period (T) shown in FIG. 2 at a period nT. In FIG. 1, the devices A to D are connected to the timing generator 1 by the common bus wiring 2. In the following description, as an example, it is assumed that the electric device C is a lamp and the device-specific voltage level assigned to the lamp is 3v.

図3のコンパレータ6a、6bのマイナス端子には、それぞれ基準電圧 Vref−L と Vref-H が入力される。基準電圧 Vref−L と Vref-H は、図4で示されるように、あらかじめ設定されているものとする。タイミング信号の電圧レベル3vを検出するため、基準電圧 Vref−Lは電圧レベル3vよりも低い電圧であり、基準電圧 Vref−Hは電圧レベル3vよりも高い電圧である。基準電圧Vref−Lの電圧レベルは、タイミング発生器の出力するパルス電圧2vより大きく、3vより小さい値である(2v>Vref-L>3v)。基準電圧Vref−Hの電圧レベルは、タイミング発生器の出力するパルス電圧3vより大きく、4vより小さい値である(3v>Vref-H>4v)。このように、基準レベル信号である基準電圧 Vref−L、あるいは Vref-H としては、対応するタイミング信号の電圧レベルよりわずかに低く、あるいは高い電圧レベルがそれぞれ設定される。   Reference voltages Vref-L and Vref-H are input to the minus terminals of the comparators 6a and 6b in FIG. The reference voltages Vref-L and Vref-H are set in advance as shown in FIG. In order to detect the voltage level 3v of the timing signal, the reference voltage Vref-L is a voltage lower than the voltage level 3v, and the reference voltage Vref-H is a voltage higher than the voltage level 3v. The voltage level of the reference voltage Vref-L is larger than the pulse voltage 2v output from the timing generator and smaller than 3v (2v> Vref-L> 3v). The voltage level of the reference voltage Vref-H is larger than the pulse voltage 3v output from the timing generator and smaller than 4v (3v> Vref-H> 4v). As described above, the reference voltage Vref-L or Vref-H which is the reference level signal is set to a voltage level slightly lower or higher than the voltage level of the corresponding timing signal.

図4に示す通り、コンパレータ6aの出力はタイミング信号がv、2vの場合にはローレベル、基準電圧Vref-Lより大きい電圧レベル(3v以上)が入力された場合だけ、ハイレベルを出力する。一方コンパレータ6bの出力は、タイミング信号がv、2v、3vの場合にはローレベル、Vref-Hより大きい電圧レベル(4v以上)が入力された場合だけハイレベルを出力する。コンパレータ6a、6bの後段に接続された排他論理和ゲート(Ex-ORゲート)は入力論理が異なる場合のみハイレベルを出力する。基準レベル信号として基準電圧 Vref−L(2v>Vref-L>3v)と、Vref-H(3v>Vref-H>4v)とが設定された電気機器Cでは、タイミング信号の電圧レベル3vのパルス信号のみに対応して、Ex-ORゲートから、ハイレベルが出力される。   As shown in FIG. 4, the output of the comparator 6a outputs a low level when the timing signal is v or 2v, and outputs a high level only when a voltage level (3v or more) greater than the reference voltage Vref-L is input. On the other hand, the output of the comparator 6b outputs a low level when the timing signal is v, 2v, or 3v, and outputs a high level only when a voltage level greater than Vref-H (4 v or more) is input. The exclusive OR gate (Ex-OR gate) connected to the subsequent stage of the comparators 6a and 6b outputs a high level only when the input logic is different. In the electric device C in which the reference voltages Vref-L (2v> Vref-L> 3v) and Vref-H (3v> Vref-H> 4v) are set as the reference level signal, the pulse of the voltage level 3v of the timing signal is set. A high level is output from the Ex-OR gate corresponding to only the signal.

電気機器Cでは、タイミング信号の電圧レベル3vのパルス信号のみに対応して、Ex-ORゲートから、ハイレベルが出力される。Ex-ORゲートからのハイレベル信号は、サイリスタをターンオンする。このようにそれぞれの電気機器には、割り付けられた特定の電圧レベルのみに対応して、Ex-ORゲートからハイレベルが出力できるように、基準レベル信号がそれぞれの機器に設定される。そのためそれぞれの電気機器は、入力されたタイミング信号と、設定された基準レベル信号とが比較され、割り付けられた特定の電圧レベルの時のみ、Ex-ORゲートからハイレベルを出力し、それ以外の電圧レベルではEx-ORゲートからローレベルを出力する。従ってそれぞれの機器のEx-ORゲートがハイレベルを出力するタイミングは異なり、一致しないことになる。   In the electric device C, a high level is output from the Ex-OR gate corresponding to only the pulse signal having the voltage level 3v of the timing signal. A high level signal from the Ex-OR gate turns on the thyristor. As described above, the reference level signal is set for each electrical device so that a high level can be output from the Ex-OR gate in correspondence with only the assigned specific voltage level. Therefore, each electric device compares the input timing signal with the set reference level signal, and outputs a high level from the Ex-OR gate only at the assigned specific voltage level, and other than that, At the voltage level, a low level is output from the Ex-OR gate. Accordingly, the timings at which the Ex-OR gates of the respective devices output a high level are different and do not match.

ここで、ランプ10 に接続された操作スイッチ8を操作者が不特定なタイミングでオンした場合、オンした瞬間にはサイリスタ9がオン状態ではないため、電気が供給されず、ランプは点灯せず、電力は消費されない。しかし、その後にタイミング発生器から出力された電圧レベル3vのパルス信号に同期して、Ex−ORゲートがハイレベルになり、サイリスタ6がターンオンし、ランプ10には電力供給装置のプラス端子、マイナス端子が接続され、ランプが点灯する。   Here, when the operator turns on the operation switch 8 connected to the lamp 10 at an unspecified timing, since the thyristor 9 is not in the on state at the moment of turning on, electricity is not supplied and the lamp does not light up. , No power is consumed. However, the Ex-OR gate becomes high level in synchronization with the pulse signal of voltage level 3v output from the timing generator thereafter, the thyristor 6 is turned on, and the lamp 10 has a positive terminal and a negative terminal of the power supply device. The terminal is connected and the lamp lights up.

このような回路を電気機器A〜Dに具備し、電気機器A〜Dにはそれぞれ対応する固有の特定電圧を割り当てる。割り当てられた電圧レベルに対応するように基準レベル信号として基準電圧Vref-H、Vref-Lの電圧レベルを各々で変更して、コンパレータに供給する。このようにタイミング発生器から出力されるn種類の電圧レベルを、電気機器に各々割り当てることで、電気機器A〜Dは異なるタイミングで、電源をオンする事が可能となる。ここで、機器Eのように標準では接続されない機器があった場合でも、あらかじめタイミング発生器の出力するパルスの種類nを接続が予測される機器数より多くとっておく。このようにすることで、特別な制御や配線を必要とせず、その後オプションとして追加される機器Eにおいても、同様に動作させることが可能であり、効果を得ることが可能となる。   Such a circuit is provided in the electric devices A to D, and a corresponding specific voltage is assigned to each of the electric devices A to D. The voltage levels of the reference voltages Vref-H and Vref-L are changed as reference level signals so as to correspond to the assigned voltage levels, and supplied to the comparator. Thus, by assigning n types of voltage levels output from the timing generator to the electric devices, the electric devices A to D can be turned on at different timings. Here, even when there is a device that is not connected as standard, such as the device E, the number of types of pulses n output from the timing generator is previously set larger than the number of devices predicted to be connected. By doing in this way, it is possible to operate in the same way also in the apparatus E added as an option after that, without requiring special control and wiring, and it becomes possible to obtain an effect.

また図5には、タイミング信号の他の例であるパルス波形図を示す。本特許の構成手段であるタイミング発生器の出力信号は、図2に示すようなものだけでなく、周期的に異なる波形を出力すれば、同様の効果を得ることは可能である。図5(A)は、一定の周期(T)におけるパルス幅が、t〜ntのn種類のパルス幅を有するパルス信号をnTの周期で繰り返しているタイミング信号である。また図5(B)は、一定の周期(T)におけるパルスの周波数が、nf〜fのn種類の周波数を有するパルス信号をnTの周期で繰り返しているタイミング信号である。これらの波形の場合、実施例図3に示す検出回路は電圧レベルでなく、パルス幅或いは周波数を検出する回路に変更されるが、これらの検出回路の具体的手段は、容易に構成できることからその説明を省略する。   FIG. 5 shows a pulse waveform diagram as another example of the timing signal. The output signal of the timing generator, which is the constituent means of this patent, is not limited to that shown in FIG. 2, but the same effect can be obtained by outputting different waveforms periodically. FIG. 5A is a timing signal in which a pulse signal having n types of pulse widths of t to nt in a constant cycle (T) is repeated at a cycle of nT. FIG. 5B is a timing signal in which a pulse signal having n types of frequencies of nf to f is repeated at a cycle of nT in a constant cycle (T). In the case of these waveforms, the detection circuit shown in FIG. 3 in the embodiment is changed to a circuit that detects a pulse width or a frequency instead of a voltage level, but the specific means of these detection circuits can be easily configured. Description is omitted.

本実施例では、図3のような簡単な検出回路を電気機器に追加することで、電源をオンするタイミングを生成することが可能である。しかしながら、車載ナビゲーションシステムのように複雑な機器の場合、あらかじめ機器内部に制御装置が組み込まれていることが一般的であり、これら組み込まれている制御装置を検出回路として利用することも可能である。そのように機器内部に制御装置が組み込まれている場合は、タイミング発生回路からのタイミング信号を組み込まれている制御装置の検出回路に接続するだけで、容易に構成することができる。   In this embodiment, it is possible to generate the timing for turning on the power by adding a simple detection circuit as shown in FIG. However, in the case of a complicated device such as an in-vehicle navigation system, it is common that a control device is built in the device in advance, and the built-in control device can be used as a detection circuit. . When the control device is incorporated in the device as described above, it can be easily configured only by connecting the timing signal from the timing generation circuit to the detection circuit of the control device incorporated.

本発明の電気負荷制御装置は、共通の電力供給装置から複数の電気機器へ電気を供給するタイミングを制御することができる。電気負荷制御装置は、タイミング発生手段と、共通バス配線と、それぞれの電気機器に備えられた検出回路と、導通スイッチと、操作スイッチと、から構成される。タイミング発生手段は、各電器機器に電気を供給するタイミングを制御するタイミング信号を発生する。共通バス配線は、タイミング発生器からのタイミング信号を複数の電気機器全てに接続する。検出回路は、タイミング信号と、それぞれの電気機器を識別するために設定された固有の基準レベル信号と、を比較し、一致したときに一致信号を出力する。導通スイッチは、検出回路からの一致信号により導通する。操作スイッチは電気システムの操作者が電気機器をオンオフさせるためのスイッチである。複数の電気機器のうち、操作者により操作スイッチがオンされた電気機器は、該電気機器に備えられた検出回路が一致信号を出力するタイミングで、導通スイッチが導通し、電気が供給されることになる。   The electrical load control device of the present invention can control the timing of supplying electricity from a common power supply device to a plurality of electrical devices. The electric load control device includes timing generation means, common bus wiring, a detection circuit provided in each electric device, a conduction switch, and an operation switch. The timing generation means generates a timing signal for controlling the timing of supplying electricity to each electric appliance. The common bus wiring connects the timing signal from the timing generator to all of the plurality of electrical devices. The detection circuit compares the timing signal with a unique reference level signal set for identifying each electric device, and outputs a coincidence signal when they coincide. The conduction switch is turned on by a coincidence signal from the detection circuit. The operation switch is a switch for an operator of the electric system to turn on / off the electric device. Among the plurality of electric devices, an electric device whose operation switch is turned on by an operator is supplied with electricity when the detection circuit provided in the electric device outputs a coincidence signal. become.

複数の電気機器の検出回路のそれぞれに固有の基準レベル信号を設定することで、検出回路からの一致信号が出力されるタイミングを異ならせることができる。この一致信号を使って、電気機器に電気を供給するタイミングを制御することで、複数の機器が同時に動作を開始することを制御する電気負荷制御装置が得られる。電気負荷制御装置により複数の機器の動作開始を異ならせることで、電力供給装置の出力電力の変動やバッテリーなどの電力供給機器の劣化を防止でき、安定運用可能な電力供給装置が得られる。本発明によれば、簡単な構成で、複数の電気機器の動作タイミングを制御し、電力供給装置を安定運用できる電気負荷制御装置、及び電気負荷制御方法が得られる。   By setting a unique reference level signal for each of the detection circuits of a plurality of electrical devices, the timing at which the coincidence signal is output from the detection circuit can be varied. By using this coincidence signal to control the timing of supplying electricity to the electrical device, an electrical load control device that controls that a plurality of devices start operating simultaneously can be obtained. By varying the operation start of the plurality of devices by the electric load control device, fluctuations in the output power of the power supply device and deterioration of the power supply device such as a battery can be prevented, and a power supply device capable of stable operation can be obtained. According to the present invention, it is possible to obtain an electrical load control device and an electrical load control method capable of controlling the operation timings of a plurality of electrical devices and stably operating the power supply device with a simple configuration.

以上、実施形態例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。   Although the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above exemplary embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

1 タイミング発生回路
2 共通バス配線
3 電力供給装置
4 標準装備電気機器群
5 オプション装備電気機器群
6a、6b コンパレータ
8 操作スイッチ
9 サイリスタ
10 電気機器(ランプ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Timing generation circuit 2 Common bus wiring 3 Electric power supply device 4 Standard equipment electrical equipment group 5 Optional equipment electrical equipment group 6a, 6b Comparator 8 Operation switch 9 Thyristor 10 Electrical equipment (lamp)

Claims (11)

電力供給装置から電気の供給を受ける複数の電気機器と、前記複数の電気機器に電気を供給するタイミングを制御するためのタイミング信号を周期的に発生するタイミング発生器とを備え、
前記複数の電気機器のそれぞれは、
前記タイミング信号と、それぞれの電気機器を識別するために設定された基準レベル信号と、を比較し、一致したときに一致信号を出力する検出回路と、
前記一致信号により導通する導通スイッチと、
電気機器をオンオフする操作を受け付ける操作スイッチと、を備え、
電気機器の操作スイッチがオン状態にあるとき、該電気機器の検出回路が一致信号を出力すると、該一致信号に応じて該電気機器の導通スイッチが導通し、電力供給装置から該電気機器への電気の供給が開始される
ことを特徴とする電気負荷制御装置。
A plurality of electrical devices that are supplied with electricity from a power supply device, and a timing generator that periodically generates timing signals for controlling the timing of supplying electricity to the plurality of electrical devices,
Each of the plurality of electrical devices is
A detection circuit that compares the timing signal with a reference level signal set to identify each electric device and outputs a coincidence signal when they coincide;
A conduction switch that conducts in accordance with the coincidence signal;
An operation switch that accepts an operation to turn on and off the electrical device,
When the operation switch of the electrical device is in the ON state, if the detection circuit of the electrical device outputs a coincidence signal, the conduction switch of the electrical device is turned on according to the coincidence signal, and the power supply device connects to the electrical device. An electric load control device characterized in that supply of electricity is started .
前記タイミング発生回路から出力されるタイミング信号は、共通の信号バス配線により前記複数の電気機器のそれぞれに供給されることを特徴とする請求項1に記載の電気負荷制御装置。   The electrical load control device according to claim 1, wherein the timing signal output from the timing generation circuit is supplied to each of the plurality of electrical devices through a common signal bus wiring. 前記タイミング発生回路は、タイミング信号を周期毎に、出力することを特徴とする請求項1または2に記載の電気負荷制御装置。   The electrical load control device according to claim 1, wherein the timing generation circuit outputs a timing signal for each period. 前記導通スイッチはサイリスタであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電気負荷制御装置。   The electric load control device according to claim 1, wherein the conduction switch is a thyristor. 前記タイミング信号は、異なる電圧レベルを有するパルス信号であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電気負荷制御装置。   5. The electric load control device according to claim 1, wherein the timing signal is a pulse signal having different voltage levels. 前記タイミング信号は、異なるパルス幅を有するパルス信号であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電気負荷制御装置。   The electric load control device according to claim 1, wherein the timing signal is a pulse signal having different pulse widths. 前記タイミング信号は、異なる周波数帯のパルス信号であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電気負荷制御装置。   The electric load control device according to claim 1, wherein the timing signal is a pulse signal in a different frequency band. 電力供給装置から複数の電気機器に電気を供給するように構成された電気システムにおける電気負荷制御方法は、タイミング発生器が前記複数の電気機器に電気を供給するタイミングを制御するタイミング信号を周期的に発生させ、検出回路が前記タイミング信号と前記複数の電気機器のそれぞれに設定された基準レベル信号と一致したときに一致信号を出力し、
前記複数の電気機器のなかの特定の電気機器の操作スイッチが電気システムの操作者によりオン状態にされている場合には、前記特定の電気機器の検出回路からの一致信号により導通スイッチが導通し、前記特定の電気機器に電力供給装置から電気が供給され、
前記特定の電気機器の操作スイッチがオフ状態の場合には、前記特定の電気機器に電気が供給されないことを特徴とする電気負荷制御方法。
An electrical load control method in an electrical system configured to supply electricity to a plurality of electrical devices from a power supply apparatus, wherein a timing signal for controlling a timing at which a timing generator supplies electricity to the plurality of electrical devices is periodically Generating a coincidence signal when the detection circuit coincides with the timing signal and a reference level signal set in each of the plurality of electrical devices,
When an operation switch of a specific electrical device among the plurality of electrical devices is turned on by an operator of the electrical system, the conduction switch is turned on by a coincidence signal from the detection circuit of the specific electrical device. , Electricity is supplied from the power supply device to the specific electrical equipment,
When the operation switch of the specific electrical device is in an OFF state, the electrical load control method is characterized in that electricity is not supplied to the specific electrical device.
前記タイミング信号は、異なる電圧レベルを有するパルス信号であることを特徴とする請求項8に記載の電気負荷制御方法。   9. The electric load control method according to claim 8, wherein the timing signal is a pulse signal having different voltage levels. 前記タイミング信号は、異なるパルス幅を有するパルス信号であることを特徴とする請求項8に記載の電気負荷制御方法。   The electric load control method according to claim 8, wherein the timing signal is a pulse signal having different pulse widths. 前記タイミング信号は、異なる周波数帯のパルス信号であることを特徴とする請求項8に記載の電気負荷制御方法。   The electric load control method according to claim 8, wherein the timing signal is a pulse signal of a different frequency band.
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