JPS60138420A - 電子機器の給電制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は電子機器の給電制御回路に関し、特に、自動
車に装備される電子機器の給電制御回路に関するもので
ある。

〔従来技術〕

この種の電子機器として、特開昭第５７−１８７６１６
号「表示装置」に示すような電子式燃料計が提案されて
いる。このような燃料計に用いられている従来の給電制
御回路を以下、図面を用いて説明する。

第１図において、１は燃料タンク１ａの燃料残量を検出
する検出器で、燃料タンク１ａに内蔵・され、燃料液面
に浮かせたフロート１ｂの移動に連動してポテンショメ
ータ１ｄの摺動子１Ｃが動作するように構成されている
。

２は定電圧電源回路、６はアナログ・デジタル（以下、
Ａ／Ｄと称す）変換回路、４は演算回路、５は駆動回路
、６は表示器、７は抵抗で、これらは演算表示部８を構
成し、車輛のダツシュボード（図示せず）に装備される
。演算表示部８はバッテリ９よりキースイッチ１０を介
して給電される。

上述の構成による電子燃料計の動作について以下に説明
する。

キースイッチ１０が閉成されると、演算表示部８はバッ
テリ９かう給電され、定電圧電源回路２がこれを受け、
定電圧Ｖｃｃの電力抵抗をレジスタ７、Ａ／Ｄ変換回路
６、演算回路４及び駆動回路５に供給する。

これにより、抵抗７とポテンショメータ１ｄとによって
分圧された電圧ＶＰがＡ／Ｄ変換回路乙により、デジタ
ル信号のデータＤＦに変換された後、演算回路４に入力
される。演算回路４は、マイクロコンピュータシステム
で構成されており、入力された電圧ＶＦに対応するデー
タＤＦと、予め記憶しておいた電圧と、燃料残量との関
係から現在時点の燃料残量をめ、これを表わす信号を駆
動回路５へ送出する。駆動回路５はこの信号を受け、表
示器６を駆動し、燃料残量を表示させる。表示器６とし
ては、例えば液晶表示素子などを用い、燃料残量を数字
又はバーグラフにより表示する。

ところで、このような電子燃料計では、表示器６に表示
する表示内容の更新周期が長く、通常は数分程度に設定
されている。これは、数分以上の周期で、頻繁に燃料タ
ンク１ａの燃料残量を４測しても表示値を更新させる程
の変化がないことによる。

演算回路４は電気的雑音や燃料液面の微小変動により電
圧ＶＦが変動するのを平均化により除去する処理も行な
っている。例えば、表示更新周期を５分とすると、演算
回路４は０．５秒ごとにサンプリングされた電圧ＶＦを
読込み、−次遅れ回路を模擬した差分式（後で詳述する
）で平均化処理を行なう。このような燃料計の電気的雑
音特性を向上させるため、この他、定電圧電源回路２に
より、定電圧Ｖｃｃの電力を常時供給するようにしてい
る。

また、燃料タンク１ａの液面の変化によるポテンショメ
ータ１ｄの抵抗値の変化が通常数Ω（燃料満夕／時）〜
数十Ω（空乏時）となるように設定し、かつその出力イ
ンピーダンスを低くさせている。

したがって、ポテンショメータ１ｄ及びポテンショメー
タ１ｄと直列に接続されている抵抗７を流れる電流が比
較的太きくなるので、ポテンショメータ１ｄ、及び抵抗
７は、消費電力を考慮して定格電力の太き目の素子が採
用される。このためポテンショメータ１ｄ及び抵抗７で
消費される電力は比較的大きなものとなっている。

最近は、Ａ／Ｄ変換回路６、演算回路４及び駆動回路５
にＣＭＯ８形ＩＣを用い、表示器６に液晶表示素子など
用いることによシ、演算表示部８の消費電力を低消費電
力化しているので、ポテンショメータ１ｄ及び抵抗７に
よシ消費される電力は、これら素子で消費される電力以
上を必要とする場合も生ずる。結局、定電圧電源回路２
は、全体の消費電力に対応するため、その電力容量も大
きなものとなり、従ってヒートシンク（図示せず）など
の熱放散器なども大きなものが必袂となり、装置を大形
化させる原因となっている。

しかるに、前述したように、表示器６の更新周期が０，
５秒もあり、また電圧ＶＰをＡ／Ｄ変換回路６を用いて
デジタル量に変換するのに必要な時間は数百μＢあれば
充分なので、常時ポテンショメータ１ｄに電流を流して
おく必要がないのは明らかである。

以上は、電子燃料針を例にし、その問題点について述べ
たが、これに限らず、電子水温計（水温検出器としてサ
ーミスタが用いられる）などについても同様のことが言
える。またこのような電子表示システムに限らず、単位
時間当りの変化量が比較的小さな物理量を測定し、これ
を用いて各種制御動作を行なう他の車載電子機器につい
ても同様であることは言うまでもない。

〔発明の概要〕

この発明は、上述のような従来技術の問題に鑑みてなさ
れたもので、検出対象の物理量を測定する検出器に対し
、その変化速度より速く、かつ上記検出器の特性及びこ
の検出器の検出信号をデイジタル処理し、表示器上に表
示する表示の更新同期により定められる所定の同期及び
期間だけ給電することによシ、上記検出器を含む電子機
器を小電力化し、小型化、することができる電子機器の
給電制御回路を提供することを目的とする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図はこの発明による給電制御回路のブロック図である。

図において、第１図と同一符号は同−又は相当部分を示
し、１１は検出器、１２は検出器給電回路である。検出
器給電回路１２は演算回路４によって作動又は非作動状
態に制御され、その作動時にはバッテリ９がら給電を受
け、定電圧Ｖｃｓを検出器１１へ供給する。これによっ
て検出器１１は作動し、測定した結果なＡ／Ｄ変換回路
６へ送出する。演算回路４は、検出器１１の対象となる
物理量（ここでは燃料残量）を測定する時、検出器給電
回路１２を作動指令して、検出器１１が給電されるよう
にし、その測定後は検出器給電回路１２を非作動にし、
検出器１１への給電を中断する。

第８図は検出器給電回路１２の詳細を示す回路図である
。トランジスタＴｒ＋はコレクタがキースイッチ１０の
一端に接続され、エミッタは抵抗７の一端に接続される
とともに演算増幅器ｏＰの負入力端に接続され、ベース
は抵抗Ｒ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ８の他端は
演算増幅器ｏＰの出力端に接続され、演算増幅器ｏＰの
正入力端は電源電圧Ｖｃｃと接地電位間に直列に接続さ
れた抵抗＆　−Ｒｓの接続点及びトランジスタＴｒｐの
コレクタに接続されている。トランジスタＴｒ２のエミ
ッタは接地され、ベースはレジスタＲ４を介し演算回路
４の出力端Ｐに接続されている。演算増幅器ｏＰ、抵抗
Ｒ１及びトランジスタＴｒｌは電圧フォロワ回路を構成
している。トランジスタＴｒ、がオフの場合、演算増幅
器ＯＰの正入力端には抵抗Ｒ，、Ｒ，により電源電圧Ｖ
ｃｃを分圧した定電圧ＶｃＢが印加され、その出力電圧
は信号として電流増幅され、抵抗Ｒｔを介してトランジ
スタＴｒ、のベースに入力され、そのエミッタに定電圧
Ｖｃｓを発生させる。演算回路４の出力端Ｐの電圧が約
ｖｃｃ電位（以下ハイと称す）になると、トランジスタ
Ｔｒ２がオンし、演算増幅器ＯＰの正入力端は約接地電
位となる。従ってトランジスタＴｒ　＋のエミッタ電位
も約接地電位となり、ポテンショメータ１ｄにはほとん
ど電流が流れない状態になる。

つぎに、演算回路４の動作を第４図のフローチャートを
用いて説明する。キースイッチ１０を閉成すると、演算
回路４に電源が供給され、パワーオンリセット動作によ
ってシーフェンスが始まるＳｌ。まず、ステップＳ２で
計数用メモリｍ、平均化処理された燃料残量を表わす変
数ｆｎをゼロ７にする。ステップＳ６では内蔵タイマー
（図示せず）によって計数される時刻用メモリｔをゼロ
にする。ステップＳ４では出力端Ｐを約接地電位（以下
ローと称す）に設定するように指令する。これ罠より出
力端Ｐがローとなり、前述したように検出器１に抵抗７
を介して電圧ＶＦの電力が供給される。電圧ＶＦの印加
によシ直ちに測定値を読込むことはせず、系の遅れを考
慮してステップｓ５で時間待ちをする。ステップｓ５に
おいて予め定めた時間Ｔ、（例えば４０ｍ５）が経過す
ると、イエスとなり、ステップｓ６が実行され、燃料残
量に対応する電圧ＶｐをＡ／Ｄ変換回路６によりＡ／Ｄ
変換し、Ａ／Ｄ変換した値のデータＤＦを読込む。

ステップＳ７では時間Ｔｔの経過待ちをする。ステップ
Ｓ７において、予め定めた時間Ｔ、（例えば５０ｍ５　
）が経過すると、ステップｓ８が実行され、出力端Ｐを
ハイに設定する。これにより、前述したように検出器１
への給電が中断される。

次に１ステツプＳ９に進み計測したデータＤＦと燃料残
量との関係から、その時点の燃料残量Ｕｎをめる。ステ
ップＳ１０では次式の演算、ｆｎ＋、＝ｅｘｐ（Ｔ／τ
）”ｆＨ＋（１−ｅＸＰ（−Ｔ／ｒ月Ｏｎに基づいて平
均化の処理を実行する。即ち、この平均化処理は、時刻
ｎＴにおいて時定数τの一次遅れ要素に燃料残量Ｕｎを
入力し、時刻（ｎ＋１）Ｔにおいて一次遅れ要素の出方
端に現われる値ｆｎ＋□を計算することを意味する。た
だし、Ｔはサンブリング周期で、例えば５００　ｒｎｓ
である〇ステップ８１０の実行後、ステップＳ１１で次
回の平均化処理のためにメモ’Ｊｍの内容の移送が行な
われ、ステップＳ１２では以上のステップ８３〜８１１
の実行回数を計数するため、メモリｍを＋１する。

ステップ８１３で、上記実行回数即ちメモリｍが回数Ｍ
（例えば６００回）に達していない場合はステップＳ１
６へ飛ぶ。ステップ８１６ではサンプリング周期Ｔが経
過するまで時間待ちを行ない、イエスとなるとステップ
Ｓ６へ戻り、以後同様の処理を繰り返す。ステップＳ１
６において、ステップ８６〜８１１の実行回数が回数Ｍ
に達すると、即ち、パワーオンリセット時点から時間Ｍ
・Ｔ（８００秒）が経過すると、ステップＳ１４が実行
され、表示器６の表示内容をｆｎからｆ　Ｈ＋　、に更
新する処理を行ない、ステップ８１５でメモリｍをゼロ
にし、ステップ８１６を実行スル。

以上のように、この実施例では、サンプリング周期Ｔ（
５００ｍｓ）で燃料残量が測定され、周期Ｍ−Ｔ（８０
０秒）で表示器６の表示を更新する。

燃料残量を測定する際には、燃料残量検出器１はこれが
動作するのに十分な時間Ｔ、（５０ｍ５　）の間給電さ
れ、次の測定まで、即ち残りの時間Ｔ　−Ｔ。

（４５０ｍｓ）の間は給電が中断されるので、実質上、
燃料残量検出器１内で消費される電力は連続通電の場合
に比べて１０分の１となる。抵抗７で消費される電力に
ついても同様のことが言える。

したがって、このような通電時間とその間の消費電力に
合わせて、適正な定格を持つポテンショメータ１ｄ、抵
抗７及びトランジスタＴｒ、を選定す−ることが可□能
となり、装置を小形、かつ低廉にすることが可能となる
。

第５図はこの発明の第２実施例を示す回路図である。定
電圧ＶｃｃをトランジスタＴｒｓのエミッタに、コレク
タをレジスタ７に、ベースをレジスタ鳥を介して出力端
Ｐにそれぞれ接続しており、出力端Ｐがローのときはト
ランジスタＴｒｓがオンし、検出器１に電圧ＶＦが印加
され、一方ハイのときはトランジスタＴｒｓがオフして
電源の供給が中断される。演算回路４も第１実施例と同
じような構成で実現できる。このｆつな場合は、レジス
タ７への印加電圧が演算回路４などの電源電圧と同じと
きに特に有効で構成が簡単になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は表示の更新周期に応じ
て設定された頻度で、かつ検出対象から所定の物理量を
測定するのに必セな時間についてのみ検出器に給電する
ようにしたので、電子機器の小電力化、小形化が容易と
なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の給電制御回路のブロック図、第２図はこ
の発明の一実施例による給電制御回路のブロック図、第
８図は第２図に示す検出器給電回路を示す回路図、第４
図は第２図に示す演算回路の動作の流れ図、第５図はこ
の発明の第２実施例による検出器給電制御回路のブロッ
ク図でおる。 １・・・検出器、２・・・定電圧電源回路、６・・・Ａ
／Ｄ変換回路、４・・・演算回路、５・・・駆動回路、
６・・・表示器、１１・・・検出器、１２・・・検出器
給電回路、ＯＰ・・・演算増幅器、Ｔｒｓ　”””　Ｔ
ｒｓ・・・トランジスタ。なお、図中、同一符号は同一
部分を示す。 特許出願人　三菱電機株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の物理量を電気的に測定する検出器の給電を
   制御する給電制御回路において、上記物理量の変化速度
   と上記検出器の特性とこの検出器の検出信号をディジタ
   ル処理し、表示器上に表示する表示の更新周期とにより
   定められる上記検出器の給電周期及び通電時間を算出し
   、この給電周期及び通電時間を示す制御信号を発生する
   演算回路と、上記制御信号に従って上記検出器に対する
   給電をスイッチングさせる給電回路とを備えた電子機器
   の給電制御回路。
2. （２）演算回路はマイクロコンピュータからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子機器の給電
   制御回路。
3. （３）給電回路は演算回路の制御信号によりオン状態に
   なったときは、電源の電力を検出器に導くボルテージフ
   オ四ワ回路を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の電子機器の給電制御回路。