JPH0622610Y2 - 自動車用自動電子開閉器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自動車用自動電子開閉器に係り、特にエン
ジンの回転数に比例するオルタネータノイズの周波数に
基づいて制御される自動車用自動電子開閉器に関する。

〔従来の技術〕

例えば、スピード検知のためのレーダ波を逆探知する逆
探知器等、自動車に接続する機器で、自動車の通常走行
時と停車・低速走行時を識別して、アラーム回路や電源
回路を制御する自動電子開閉器がある。

この種の自動電子開閉器として、自動車の電源ラインに
重畳しているオルタネータノイズ（リップル）がエンジ
ンの回転数に比例することから、これをピックアップ
し、その周波数を検知し制御するものが、特別な配線も
不要であり、不適合車種も最も少なく、後付の機器には
特に適しているものとして知られている。

すなわち、一般は自動車はエンジンでオルタネータを駆
動し発電した交流を全波整流しバッテリーに充電する。
バッテリーは平滑回路とみなすことが出来るが、内部イ
ンピーダンスがゼロではないためリップルが電源ライン
に重畳する。よってオルタネータノイズの主成分はこの
リップルであり、リップルの周波数は全波整流している
ため、オルタネータ出力の交流周波数の２倍の周波数で
あり、エンジンの回転数に比例している。一般にはエン
ジンの回転数が１０００ｒｐｍでリップル周波数は１２
００Hz程度となっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような自動電子開閉器には次のよう
な問題点を有していた。

たとえば、接続する機器として、前記のレーダ波の逆探
知器を用いた場合を例とすれば、逆探知器のアラーム音
は１KHz〜３KHz程度が使用されている。内部の発振回路
で作られた１KHz〜３KHzのアラームシグナルは電力増幅
されてスピーカ、電子ブザー等によりアラーム音を発す
る。このため、アラーム発生時には電源ラインにもアラ
ーム音と同じ周波数の電流が流れることになる。自動車
の電源ラインのインピーダンスは０．５オーム程度有す
るため電流が電圧に変換され逆探知器の電源入力端子に
はアラーム音と同じ周波数のノイズが重畳され、アラー
ム音のノイズ周波数は、オルタネータノイズの周波数帯
域にほぼ含まれる為、バンドパスフィルタ等を用いても
識別が困難となる。したがって、誤動作を起こしたり、
エンジンの回転数検知が不能となって接続される機器が
限られることになる。このような問題点を解消する一つ
の対策としては、接続機器の電源入力端子に平滑回路を
入れる考えがあるが、大容量のコンデンサーとチョーク
トランスを必要とし、形状が大きくなり、コストも高く
なる、ことが避けられない。

それ故、本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
のであり、極めて簡単な構成であるにも拘らず他のノイ
ズからオルタネータノイズを正確に識別し、このオルタ
ネータノイズに基づいて誤動作のない制御を可能とした
自動車用自動電子開閉器を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を達成するため、本考案は、自動車の電
源ラインに重畳しているオルタネータノイズの周波数か
らエンジンの回転数に対応する信号を形成し、この信号
によって接続機器を制御する自動車用自動電子開閉器に
おいて、前記電源ラインに所定のインピーダンスを挿入
し、そのインピーダンスの両端電圧を入力する差動増幅
器を設け、その差動増幅器の出力からオルタネータノイ
ズの周波数を検出して電子開閉器を制御するようにした
自動車用自動電子開閉器であり、この差動増幅器は、前
記電源ライン側の前記オルタネータノイズ以外のノイズ
電圧を前記インピーダンスによるロス分だけ増幅し接続
機器側のノイズ電圧より差し引くように構成したもので
ある。

〔作用〕

このように接続機器の電源入力端子が接続される電源ラ
インに所定のインピーダンスを有する抵抗器又はチョー
クトランス等（以下Ｒという）を直列に挿入しＲの両端
子のノイズ電圧に着目するようにし、接続機器の電流変
化により現れるノイズ電圧は、自動車の電源ライン側端
子（以下Ａとよぶ）の方が接続機器側の端子（以下Ｂと
よぶ）よりＲによるロス分だけ小さい。一方オルタネー
タノイズはＢのほうがＡよりＲのロス分だけ小さい。こ
のためＡのノイズ電圧を前者のＲによるロス分だけ増幅
しＢのノイズ電圧より差し引けば接続機器の電流変化に
おける影響をキャンセルしオルタネータノイズ分のみを
取り出すことができるようになる。

よって、接続機器の電源電流の変動の電源ラインへの重
畳分を相殺し、安定にオルタネータノイズの周波数を検
出できる。

このことは、特に大容量のコンデンサ、チョークトラン
ス等を必要とせず、簡単な構成にて、オルタネータノイ
ズのみを取り出せるため、誤動作のない制御を可能とで
きる自動車用自動電子開閉器を得ることができる。

〔実施例〕

以下本考案による自動車用自動電子開閉器の一実施例を
第１図を用いて説明する。

同図において、端子１は自動車のバッテリ電源ラインに
接続されるようになっている。前記端子１は、差動増幅
器３＋側入力端子に接続されているとともに、抵抗Ｒ２
を介して−側入力端子に接続されている。なお、前記−
側入力端子は電源出力端子２として引き出され後述する
接続機器に接続されるようになっている。

ここで、前記差動増幅３における差動増幅率は次のよう
に設定されている。

前記端子１から見た自動車の電源ラインのインピーダン
スをＲ１とした場合、電源ラインに流れる電流によって
送電線路の抵抗や自動車の電源の内部抵抗に発生する機
器ノイズ成分電圧をＢ点においてＶｎとすると、Ａ点に
おける機器ノイズ成分電圧Ｖａは Ｖａ＝（Ｒ１／Ｒ１＋Ｒ２））Ｖｎ 従って、第１図の差動増幅器３の差動増幅レベルで、Ａ
点からの機器ノイズ成分電圧と、Ｂ点からの機器ノイズ
成分電圧を同相信号除去するように設定するわけである
ので、第１図にはとくに図示していないが、差動増幅器
３の反転と非反転入力端子への抵抗値や負帰還抵抗値を
最適に設定する事で、差動増幅器３の一側入力端子に対
する＋側入力端子の差動増幅率を（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ１
倍とすれば、機器ノイズ成分電圧を同相信号除去できる
事になる。これにより、抵抗、Ｒ２に流れる接続機器に
起因する電流変化により発生する端子１の電圧変化分は
端子２から入力される接続機器（後述する）からのノイ
ズ電圧に基づいてキャンセルされ差動増幅器３の出力に
は端子１に重畳されているオルタネータノイズのみが増
幅され現れるようになる。

そして、前記差動増幅器３の出力は、さらに、オルタネ
ータノイズ以外のノイズを極力除去する為、バンドパス
特性を持った増幅器４で増幅し周波数−電圧変換器５に
入力させ、オルタネータノイズ周波数を電圧に変換する
ようになっている。この周波数−電圧変換器５の出力電
圧にはエンジンの回転数に比例した電圧となるものであ
る。ただし、一般に自動車のオルタネータはエンジンで
駆動されているため、発電される交流周波数はエンジン
の回転数に比例しているからである。

次に、前記周波数−電圧変換器５の出力は電圧比較器７
に入力されるようになっている。この電圧比較器７に
は、可変抵抗器６で作られた基準電圧が設定され、この
基準電圧と入力電圧が比較されるようになっている。

そして、前記電圧比較器７の出力は電子開閉器８を駆動
するようになり、接続機器を制御するようになってい
る。

このように構成した回路において、接続機器を制御する
エンジンの回転数のプリセットは可変抵抗器６により電
圧比較器７の基準電圧を可変することにより可能とする
ことができる。

また、差動増幅器３の差動増幅率を可変型とし、自動車
に取付後調整できるようにすることが望ましい。つま
り、自動車の電源ラインのインピーダンスは個々の自動
車により多少誤差があり、接続機器の種類によっては問
題となる場合があるからである。

さらに、接続機器の消費電流が多い場合には抵抗Ｒ２を
チョークトランスに変えることにより対応できる。この
時のチョークトランスのインダクタンスは平滑回路に使
用する場合に比較し小さなもので済む。

電子開閉器８はトランジスター、リレー等、電子的に制
御出来れば、使用に応じて選択できる事は言うまでもな
い。またこの電子開閉器で制御する相手は、接続機器の
目的に応じて電源回路、アラーム回路、ランプ、モータ
等何でもよい事も言うまでもない。

さらに周波数−電圧変換器５、電圧比較器７等を使用せ
ずにパルスカウント、デジタル処理、マイクロコンピュ
ータ処理等により、同等に可能な事も言うまでもない。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案による自動車用自動電子開
閉器によれば、他のノイズからオルタネータノイズを正
確に識別し、このオルタネータノイズに基づいて誤動作
のない制御を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による自動車用自動電子開閉器の一実施
例を示す構成図である。 １……電源入力端子、２……電源出力端子、 ３……差動増幅器、４……帯域増幅器、 ５……周波数−電圧変換器、６……可変抵抗器、 ７……電圧比較器、８……電子開閉器、 Ｒ１……自動車の電源ラインピーダンス、 Ｒ２……抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車の電源ラインに重畳しているオルタ
   ネータノイズの周波数からエンジンの回転数に対応する
   信号を形成し、この信号によって接続機器を制御する自
   動車用自動電子開閉器において、前記電源ラインに所定
   のインピーダンスを挿入し、そのインピーダンスの両端
   電圧を入力する差動増幅器を設け、その差動増幅器の出
   力からオルタネータノイズの周波数を検出して電子開閉
   器を制御するようにした自動車用自動電子開閉器であ
   り、この差動増幅器が、前記電源ライン側の前記オルタ
   ネータノイズ以外のノイズ電圧を前記インピーダンスに
   よるロス分だけ増幅し接続機器側のノイズ電圧より差し
   引くように構成したことを特徴とする自動車用自動電子
   開閉器。