JPH0761324A - 操作制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作制御装置の共振回路が共振する周波数を
実時間（リアルタイム）で検出して共振時の周波数を確
実に認識する。 【構成】 操作制御装置１０は、入出力制御回路１１
と、入出力制御回路１１の出力により電荷を蓄積するコ
ンデンサ３１と、コンデンサ３１の充電電圧に対応して
連続的な周波数の制御信号を発生する電圧制御発振器１
３と、電圧制御発振器１３の制御信号により駆動される
共振回路１５と、共振回路１５の出力に負荷変動が発生
したことを検出したとき検出信号を発生する比較器１６
と、電圧制御発振器１３の出力を分周して入出力制御回
路１１に供給する分周器７１とを備えている。入出力制
御回路１１は、比較器１６の検出信号を受信したとき
に、分周器７１の出力から共振回路１５の共振周波数を
検出し、共振回路１５が所定の周波数で共振していると
きに被制御体１７に作動信号を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電子式制御装置、特に
連続的な周波数で共振させた共振回路の負荷変動を検出
する操作制御装置に関連する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公平４ー１５１４１号公報に示
されるように、キーに設けたキーコイルと錠前に設けた
ロータコイルとが磁気結合される車両用キー装置は公知
である。このキー装置は車両用錠前のキー挿入孔周囲に
配設された環状コアを備えている。環状コアにはロータ
コイルが巻回され、信号発生手段により情報検出用信号
がロータコイルに供給される。ロータコイルへ伝送され
る信号は信号検出手段により検出される。制御手段は、
信号検出手段の出力信号を取り込みかつこの出力信号に
よる情報と判定用情報とを比較して両者の内容が一致し
たときにのみエンジン駆動許可信号をエンジン駆動部へ
出力する。錠前のキー挿入孔に挿入可能に形成されたキ
ーは、キー挿入時に環状コアと２箇所で近接し磁気回路
を形成する軸状コアと、軸状コアに巻回されキー挿入時
にロータコイルと磁気結合されるキーコイルと、キーコ
イルに誘起された信号に応答して特定の情報を含む信号
をキーコイルから発生させる情報発生手段とを有する。

【０００３】キーを錠前のキー挿入孔に挿入し、軸状コ
アを環状コアに近接させて、一組の磁気回路を形成させ
ると、信号発生手段からの信号がロータコイルを介して
キーコイルに誘起される。この信号に情報発生手段が応
答すると、キーコイルから特定の情報を含む信号が発生
する。この信号がロータコイルに誘起されると、この信
号が信号検出手段によって検出され、制御手段へ供給さ
れる。制御手段は信号検出手段の出力信号による情報と
判定用情報とを比較して、両者の内容が一致したときに
のみエンジン駆動許可信号をエンジン駆動部へ出力す
る。

【０００４】この車両用キー装置では、錠前側の環状コ
アと、キー側の軸状コアとの磁気的結合により、エンジ
ン駆動のための情報の授受を行い、キー側からの情報が
錠前側の情報と一致したときにのみエンジンの駆動を可
能とするので、ごみの付着によって情報検出が不能とな
ったり、キーの操作によって誤った情報を読み取ったり
することなく、環状コアと軸状コアとの磁気的結合によ
りエンジンを確実に駆動することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記公報に
開示された車両用キー装置は、周波数シンセサイザを使
用して周波数を変化させている。周波数シンセサイザは
水晶振動子等の基準発振器の出力をＰＬＬ（フェイズロ
ックドループ）を介してプログラマブル分周カウンタに
付与し、ＰＬＬによる逓倍回路により端数分周を行って
いる。このため、リニアな周波数変化が得られず、階段
状の不連続な周波数変化となる。

【０００６】また、周波数制御回路として使用されるマ
イクロコンピュータは周波数掃引（スイープ）の開始時
点と、共振信号が入力した時点のみ検出できるので、周
波数掃引の開始時点から共振信号の入力検出までの時間
を計測し、予め測定した時間と周波数の関係から共振周
波数を間接的に推測しなければならず、共振信号に対応
する共振回路の周波数を正確に認識できない欠点があ
る。電子素子の製造時の不均一特性及び温度変化に伴う
電子素子の特性変動により発生する周波数が不均一とな
り、共振点を検出することができない欠点がある。ま
た、スィープ開始から共振点に達するまでの時間が短い
ものに比べて、長いものはその間種々の変動要素が蓄積
するため精度が低下する欠点がある。

【０００７】そこでこの発明は共振回路が共振する周波
数を実時間（リアルタイム）で検出して共振時の周波数
を確実に認識できる操作制御装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明による操作制御
装置は、入出力制御回路と、入出力制御回路の出力によ
り電荷を蓄積するコンデンサと、コンデンサの充電電圧
に対応して連続的な周波数の制御信号を発生する電圧制
御発振器と、電圧制御発振器の制御信号により駆動され
る共振回路と、共振回路の出力に負荷変動が発生したこ
とを検出したとき検出信号を発生する比較器と、電圧制
御発振器の出力を分周して入出力制御回路に供給する分
周器とを備えている。入出力制御回路は、比較器の検出
信号を受信したときに、分周器の出力により共振回路の
共振周波数を検出し、共振回路が所定の周波数で共振し
ているときに、被制御体に作動信号を供給する。共振回
路は一端が電源に接続されたＬＣ回路と、ＬＣ回路に接
続されたスイッチング素子と、ＬＣ回路と比較器との間
に接続された検波回路とを備えている。スイッチング素
子の制御端子は電圧制御発振器の制御信号を受信する。
検波回路はＬＣ回路と比較器との間に直列に接続された
ダイオード、フィルタ回路及び増幅器を含む。

【０００９】

【作用】入出力制御回路の出力により充電されるコンデ
ンサの充電電圧に対応して電圧制御発振器は連続的に変
化する周波数の制御信号を発生する。従って、共振回路
のスイッチング素子は連続的に変化する周波数の制御信
号によりオンオフ制御され、共振回路のＬＣ回路は電圧
制御発振器の制御信号により所定の周波数範囲内で連続
的に変化する周波数で発振する。

【００１０】共振回路のＬＣ回路に他の共振回路が接近
して、共振回路が所定の周波数で共振しているときに、
発生する共振回路の出力中の負荷変動は検波回路を通じ
て比較器により検出される。比較器の検出信号により、
入出力制御回路から分周器にトリガ信号が付与される。
これにより、電圧制御発振器の発振周波数は、分周器を
通じて入出力制御回路によりリアルタイムで検出され
る。入出力制御回路は分周器からの分周信号により、発
振周波数が所定の周波数か否かを判断し、所定の周波数
で共振する場合に、被制御体に作動信号を供給する。

【００１１】

【実施例】以下、自動車のエンジン制御回路に適用した
この発明による操作制御装置の実施例を図１〜図３につ
いて説明する。

【００１２】図１に示すようにこの発明による操作制御
装置１０は、入出力制御回路１１と、入出力制御回路１
１に接続されたベースを有するトランジスタ１２と、平
滑回路１４を介してトランジスタ１２のコレクタに接続
された電圧制御発振器１３と、電圧制御発振器１３の制
御信号により駆動される共振回路１５と、共振回路１５
の出力に負荷変動が発生したことを検出したとき検出信
号を発生する比較器１６とを備えている。エンジンのス
タータ２０はスタータスイッチ２２及びスイッチング素
子２３を介して電源に接続され、スイッチング素子２３
の制御端子は入出力制御回路１１の出力端子に接続され
る。エンジンに燃料を供給する燃料ポンプ２１はスイッ
チング素子２４を介して電源に接続され、スイッチング
素子２４の制御端子は入出力制御回路１１の出力端子に
接続される。スタータ、燃料ポンプ２１、スイッチング
素子２３及び２４は被制御体１７を構成する。スイッチ
ング素子２３、２４はトランジスタ、リレー等の切り替
え素子である。入出力制御回路１１にはイグニッション
スイッチ１８が接続され、イグニッションスイッチ１８
がオフ位置からＡＣＣ位置又はオン位置に切り替えられ
たときに、入出力制御回路１１に電源が投入される。イ
グニッションスイッチ１８がＡＣＣ位置又はオン位置か
らオフ位置に切り替えられたとき、入出力制御回路１１
への電力の供給が停止されるから、操作制御装置の作動
が停止される。

【００１３】入出力制御回路１１の出力は、抵抗２７を
介してトランジスタ１２のベースに付与される。トラン
ジスタ１２のベースは抵抗２６を介して電源に接続され
たエミッタに接続される。トランジスタ１２のコレクタ
は抵抗２５を介して接地される。平滑回路１４はトラン
ジスタ１２と電圧制御発振器１３との間に接続された抵
抗３０と、抵抗３０と電圧制御発振器１３との間に接続
されたコンデンサ３１とを備えている。トランジスタ１
２のオンと同時に抵抗３０を通じてコンデンサが充電さ
れ、その充電電圧が電圧制御発振器１３に印加される。
電圧制御発振器１３は、連続的に充電されるコンデンサ
３１の電圧に対応して連続的に変化する周波数の制御信
号を発生する。電圧制御発振器１３の出力周波数は直線
に近似する勾配でリニア電圧出力として変化する。

【００１４】共振回路１５は一端が電源に接続されたＬ
Ｃ回路５０と、ＬＣ回路５０の他端に接続された一方の
主端子であるコレクタを有するスイッチング素子として
のトランジスタ５１と、ＬＣ回路５０の他端と比較器１
６との間に接続された検波回路５２とを備えている。Ｌ
Ｃ回路５０は直列に接続されたコイル５０ａとコンデン
サ５０ｂとを備えている。トランジスタ５１の制御端子
であるベースは抵抗４０及びコンデンサ４１の直列回路
を通じて電圧制御発振器１３の制御信号を受信する。ト
ランジスタ５１の他方の主端子であるエミッタは並列に
接続された抵抗５３及びコンデンサ５４を介して接地さ
れる。トランジスタ５１のコレクタはＬＣ回路５の他端
に接続される。検波回路５２は、ＬＣ回路５０の他端と
比較器１６との間に直列に接続されたコンデンサ５５
と、ダイオード５６と、フィルタ回路５７及び増幅器５
８を含む。コンデンサ５５とダイオード５６との接続点
はダイオード５９を介して接地される。フィルタ回路５
７はダイオード５６と増幅器５８との間に接続されたコ
ンデンサ６０と、ダイオード５６とコンデンサ６０との
接続点とグランドとの間に並列に接続された抵抗６１及
びコンデンサ６２からなる平滑回路とを備えている。

【００１５】比較器１６の反転入力端子には増幅器５８
が接続され、非反転入力端子には分圧器を構成する可変
抵抗６３と抵抗６４の接続点が接続される。また、比較
器１６の出力は抵抗６５を介して非反転入力端子に帰還
されると共に、入出力制御回路１１の入力端子に供給さ
れる。

【００１６】電圧制御発振器１３の出力は分周器７１を
介して入出力制御回路１１に接続される。分周器７１は
入出力制御回路１１のトリガ信号を受信したときに、電
圧制御発振器１３の分周された出力を入出力制御回路１
１に付与する。例えば、分周器７１の分周率を１／ｎと
すれば、検出した分周信号のパルス幅Ｔから、ｆ＝（１
／Ｔ）ｎ［Ｈｚ］の式でＴ間の平均周波数が得られる。
従って、電圧制御発振器１３の分周出力は、入出力制御
回路１１から分周器７１にトリガ信号が付与されたとき
に、実時間（リアルタイム）で入出力制御回路１１によ
り検出され、これにより、共振回路１５が作動する共振
周波数は入出力制御回路１１により検知することができ
る。電圧制御発振器１３の発振周波数はマイクロコンピ
ュータにより構成された入出力制御回路１１では直接測
定できない短いパルス幅を含む。従って、入出力制御回
路１１は電圧制御発振器１３の出力周波数を１／ｎに分
周することにより出力周波数を検出することが可能とな
る。

【００１７】キー７０は共振回路１５のＬＣ回路５０が
複数の共振周波数で共振するときに、その共振周波数の
１つで共振する携帯用共振回路を構成し、直列に接続さ
れたコイル７０ａとコンデンサ７０ｂとを備えている。

【００１８】上記の構成において、操作制御装置１０の
作用を図２に示すフローチャートについて説明する。

【００１９】ステップ８０から８１に進み、入出力制御
回路１１はイグニッションスイッチ１８がＡＣＣ位置に
切り替えられたか否か判断する。イグニッションスイッ
チ１８がＡＣＣ位置に切り替えられると、ステップ８２
において入出力制御回路１１はトランジスタ１２にベー
ス電流を付与する。図３（Ａ）はトランジスタ１２のコ
レクタ電圧７５を示す。

【００２０】トランジスタ１２のエミッタ・コレクタ間
電流によりコンデンサ３１は順次増加する量の電荷で充
電される。図３（Ｂ）はコンデンサ３１の充電電圧７６
を示す。従って、コンデンサ３１の連続的なリニア電圧
出力に対応して、電圧制御発振器１３は連続的に変化す
る周波数の制御信号を発生する。図３（Ｃ）は電圧制御
発振器１３の出力周波数の変化７７を示す。共振回路１
５のトランジスタ５１は連続的に変化する周波数の制御
信号によりオンオフ制御され、共振回路１５のＬＣ回路
５０は電圧制御発振器１３の制御信号により所定の周波
数範囲内で連続的に変化する周波数で発振し、周波数ス
ィープが開始される。

【００２１】次に、ステップ８３において、入出力制御
回路１１はキー７０の接近による入力信号が比較器１６
から送出されたか否か判断する。即ち、共振回路１５の
ＬＣ回路５０にキー７０の共振回路が接近して、発生す
る共振回路１５の出力中の負荷変動は検波回路５２を通
じて比較器１６により検出され、比較器１６は負荷変動
を検出したときに、負のパルス出力を検出信号として発
生する。図３（Ｄ）は共振回路１５の出力中に負荷変動
が発生したときに、比較器１６から発生するパルス７８
を示す。入力信号として比較器１６の検出信号が存在す
ると、入出力制御回路１１はステップ８４において分周
器７１にトリガ信号を付与し、分周器７１から受信した
分周出力に含まれるパルス幅の時間測定を開始した後、
時間測定を終了する（ステップ８５）。ステップ８６で
は、比較器１６から検出信号を受信したとき、入出力制
御回路１１は、分周出力のパルス幅から電圧制御発振器
１３が所定の周波数帯域で発振しているか否か、即ち、
発振する周波数が所定のパルス幅か否か判断する。この
ように、電圧制御発振器１３の発振周波数は、分周器７
１を通じて入出力制御回路１１によりリアルタイムで検
出される。従って、本実施例では、使用する素子の特性
が不均一であったり、図３（Ｃ）に示す周波数特性が変
動しても、現実の共振周波数を検出できるので、正確に
共振周波数を特定することができる。

【００２２】所定のパルス幅を持つ周波数の発振時に比
較器１６からの検出信号を受信しないと、ステップ８７
においてスイッチング素子２３、２４への出力を停止
（オフ出力を送出）する。続いて、ステップ８８におい
て入出力制御回路１１はタイマをスタートさせる。これ
はタイマ時間の間スイッチング素子２３、２４の作動を
停止し、複数のキー７０の連続的な接近による不正操作
を防止するためである。その後、ステップ８９において
タイマがタイムアップしたか否か判断し、タイムアップ
すると、ステップ９０に進み、スイッチング素子２３、
２４のオフ出力が停止された後、ステップ９５において
終了する。

【００２３】ステップ８６において所定のパルス幅を持
つ周波数の発振時に比較器１６からの検出信号を受信し
たとき、ステップ９３に進み、出入力制御回路１１から
被制御体１７であるスイッチング素子２３、２４に信号
が付与され、スタータ２０と燃料ポンプ２１が作動さ
れ、エンジンを始動することができる（ステップ９
４）。

【００２４】この発明の実施態様は前記の実施例に限定
されず、変更が可能である。例えば、キー７０に共振周
波数の異なる複数の共振回路を設けて、比較器１６から
複数の検出信号を発生したときに、分周器７１を通じて
入出力制御回路１１が対応する複数の共振周波数を検出
したときに、被制御体に出力を送出するように構成して
もよい。

【００２５】入出力制御回路１１から分周器７１にトリ
ガ信号を付与したときのみ入出力制御回路１１が分周出
力を検出せずに、入出力制御回路１１により分周器７１
の出力を常時検出するように構成してもよい。

【００２６】また、入出力制御回路１１を５ボルト以上
の高電圧で使用できれば、トランジスタ１２を省略し
て、抵抗２５及び３０を介して入出力制御回路１１の出
力電圧を直接コンデンサ３１に印加してもよい。

【００２７】

【発明の効果】この発明による操作制御装置では、共振
回路が共振する周波数を実時間（リアルタイム）で検出
して共振時の周波数を確実に認識できるので、操作制御
装置の電圧変化に対応して連続的に変動する周波数の共
振点を確実に検出でき、操作を円滑に行うことができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による操作制御装置の電気回路図

【図２】 図１に示す電気回路の動作シーケンスを示す
フローチャート

【図３】 図１の各部での電圧及び周波数の変化を示す
グラフ

【符号の説明】

１１・・入出力制御回路、１３・・電圧制御発振器、１
５・・共振回路、１６・・比較器、１７・・被制御体、
３１・・コンデンサ、５０・・ＬＣ回路、５１・・トラ
ンジスタ（スイッチング素子）、５２・・検波回路、５
６・・ダイオード、５７・・フィルタ回路、５８・・増
幅器、７１・・分周器、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入出力制御回路と、入出力制御回路の出
   力により電荷を蓄積するコンデンサと、コンデンサの充
   電電圧に対応して連続的な周波数の制御信号を発生する
   電圧制御発振器と、電圧制御発振器の制御信号により駆
   動される共振回路と、共振回路の出力に負荷変動が発生
   したことを検出したとき検出信号を発生する比較器と、
   電圧制御発振器の出力を分周して入出力制御回路に供給
   する分周器とを備え、入出力制御回路は、比較器の検出
   信号を受信したときに分周器の出力により共振回路の共
   振周波数を検出し、共振回路が所定の共振周波数で共振
   しているときに、被制御体に作動信号を供給することを
   特徴とする操作制御装置。
2. 【請求項２】 共振回路は一端が電源に接続されたＬＣ
   回路と、ＬＣ回路に接続されたスイッチング素子と、Ｌ
   Ｃ回路と比較器との間に接続された検波回路とを備え、
   スイッチング素子の制御端子は電圧制御発振器の制御信
   号を受信する「請求項１」に記載の操作制御装置。
3. 【請求項３】 検波回路はＬＣ回路と比較器との間に直
   列に接続されたダイオード、フィルタ回路及び増幅器を
   含む「請求項１」に記載の操作制御装置。