JPS63501942A - 適応性スイッチング回路 - 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】 一応　スイッチング回路 本発明は、負荷への電力を間欠的にスイッチングするためのスイッチング回路に 関するものである。特に本発明は、それが取付けられる環境条件に適応するスイ ッチング回路に関する。

本発明は、車両での使用に、そして特に負荷を構成する方向指示ランプ又は危険 警告指示ランプへの電力を間欠スイッチングするためのフラッシャ−・ユニット として特に開発されたものであるが、この特定の分野の使用に限られるものでは ない。

スイッチング回路のこの適応性は、このスイッチング回路を種々の車両及び又は 環境条件に“万能的”に適合させることができる。このスイッチング回路は、そ れが適合されるべき車両又は環境の特性を“学習”するよう適合させることがで き、そしてその主要なスイッチング機能に加えて、負荷のある部分、例えばラン プの故障についての指示を与えることができる。

車両では、このスイッチング回路はその車両の方向指示システムに適合でき、例 えば、トレーラに合わされたならば、この回路はこの変化を認識、すなわちそれ に“適合”し、それによりランプ故障（以後単に事故と呼ぶ）が起きたならその ランプ故障指示を依然として与えることができるようにする。

本発明の目的は、広い範囲の動作電圧と負荷に使用できる、上記種類のスイッチ ング回路を提供することにある。

今までは、ランプに間欠的に電力を供給するため車両に使用されているフラッシ ャ−は、ランプ回路内の諸接点を電気−機械的又は電子的に駆動するようになっ ていた。この電気−機械型配置は、例えば、２コイルのリレーを、これらリレー の両端にキャパシタを配置して使っていた。電気−機械型及び電子型のコンタク ト駆動回路は共に、負荷及び供給電圧が両方とも一定でしかも既知である場合に 所望の通り動作するように設計されていた。しかしながら、ひとたび負荷又は供 給電圧に変化があった場合には、フラッシャ−回路は望み通りの動作をしないこ とになる。

従来のフラッシャ−の重大な欠点は、それらが一般に、電圧及び負荷依存形であ ったことである。したがって、今までは、“万能゛なフラッシャ−・ユニット、 すなわち、一つで各種の動作環境、例えば６ボルト、１２ボルト、２４ボルトの システムの車両において、又は例えばトレーラ又はキャラパンを車両に連結する 時のように変動する負荷条件の下で動作できるもの、を提供することは不可能で あった。

本発明のスイッチング回路は、負荷スイッチング手段を含んでいる。この負荷ス イッチング手段は、スイッチング回路に接続された負荷への電流（電力）をスイ ッチするよう適合されている。この負荷は１個又はそれ以上の電球から成ること ができる。負荷スイッチング手段は、任意の適当な形態で設けることができる。

■形態においては、この負荷スイッチング手段は、ラッチング、非ラッチング又 は部分的ラッチングのリレーから成ることができる。

ラッチング・リレーの一つの長所は、非ラッチング、リレーで必要とする、フラ ッシュ°“オンパ期間の間ホールド・イン電流を与えるための、比較的大きなエ ネルギ貯蔵のためのキャパシタを必要としないことである。磁気ラッチ型リレー では、キャパシタ又は同等のエネルギ貯蔵手段は、単に電子回路に要求通り給電 するのに十分なエネルギと、このラッチング・リレーの“オブ゛コイルに給電す るためのエネルギを必要とするだけである。

ラッチング・リレーの使用に関連した問題には、復元不能状態が含まれており、 これはリレーが閉じていて、そして貯蔵キャパシタが完全に又は部分的に放電し てそのリレーを反転させるために十分なエネルギを持たなくなるときに、起こり 得る。

また、機械的ショックでリレーが“オン”状態になり、２端子フラッシャ−・ユ ニットのその後の動作を不可能にすることがある。

正常な動作の下では、十分なエネルギが貯蔵キャパシタに蓄えられるまでリレー の閉じるのを防ぎ、必要な時にこのリレーを再び開くことができるよう確保する ことが可能である。車両に搭載後の偶発的な閉成の危険を最少にするため、比較 的高い耐衝撃率（例えば２０Ｇ以上）のリレーの使用が好ましい。

部分的ラッチ・リレーもまた使用することができる。この種リレーは、普通のリ レーよりはずっと少ないホールド・イン電流しか必要としない。このラッチング ・リレーでは、正常動作のためにリレー再開成の電流パルスが依然として必要と なるが、これは完全双安定型ラッチング・リレーに要する電流よりは小さい。

好ましくは、負荷スイッチング手段は、ＦＥＴデバイスと、関連の駆動トランジ スタとから成る。好適実施例では、この負荷スイッチング手段は、メタル・オキ サイド・シリコン電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）から成ることができる 。一つのデバイスで十分な負荷電流を送ることができないときは、２個又はそれ 以上のトランジスタを使うことができる。そのＭＯＳＦＥＴデバイスは、スイッ チが一つの状態から他の状態にスイッチするのに最小のエネルギで済み、この応 用には理想的に通用できる。

ＭＯＳＦＥＴデバイスは１体の負荷電流検知手段を含んでもよく、これは、この 応用において極めて有効に使用できる。

ＭＯＳＦＥＴデバイスは、電球を点灯する際に生ずる比較的大きな象、激流入電 流をスイッチすることが可能である。しかしながら、苛酷なまたは突発的な過負 荷電流をコントロールするために、！’ｌ０５ＦＥＴデバイスの両端の電圧検知 を使い、電流が小ぎな値に減少するまでＭＯＳＦＥＴデバイスを“オブ゛にして おくことができる。

この小さな値に減少すると、ＭＯＳＦＥＴは再び°“オン”となる。勿論、過剰 負荷がまだある場合は、デバイスは再び°“オフ”となり、このシーケンスは他 の介入、例えば、フユーズが飛ぶなどで止まるまで繰り返される。

本発明は、測定手段を含んでいる。１形態においては、この測定手段は、負荷電 流（負荷スイッチ開成）及び無負荷供給電圧（負荷スイッチ開成）を測定するの に適合できる。この測定手段は、好ましくはアナログ−ディジタル（Ａ−Ｄ）コ ンバータから成る。測定手段は１個又はそれ以上の検知抵抗と及びそのＡ−Ｄコ ンバータに関連したスケーリング増幅器を含んでもよい。検知手段は、種々の測 定モードを選択するために、多重化スイッチを利用することもできる。後者は、 好ましくはソリッド・ステート・アナログ・スイッチから成る。

上記Ａ−Ｄコンバータは、好ましくは測定データの後続処理と一致する十分な精 度を持っている。１形態においては、６ビツトのＡ−Ｄコンバータが使用できる 。このＡ−Ｄコンバータは、自動零点化を含んでよい。自動零点化は、製造要件 を減らすことができるので好ましい。自動零点化は、好ましくは負荷スイッチ“ オフ”で行われる。

負荷スイッチ“オン”の間の電流検知抵抗からの出力と、負荷スイッチ“オフ” の間の電圧検知からの出力と、及び“自動零点化″の多重化は、アナログ・スイ ッチで行うことができる。

１形態においては、Ａ−Ｄコンバータで測定される最大負荷電流は約１０アンペ アである。１０アンペアを超える電流は、事故検出が必要でない゛危険”通知状 態においてのみ起きると考えられる。測定する最大負荷電流のレンジを制限する ことは、Ａ−Ｄコンバータに必要な精度（したがって、要求されるビット数）を 下げるのに役立つ。

本発明はメモリ手段を含んでいる。このメモリ手段は、スイッチング回路に接続 された負荷に流れる電流をとりわけ記憶するように適合できる。これは、並列に 接続されたランプの数の測定となる。このメモリ手段は、負荷電流が増大したと きに更新することができる。負荷電流の増大は、例えば、ｉ）車両にトレーラ又 はキャラパンが取付けられたとき゛、ｉｉ）危険ライトが点灯したとき、 １ｉｉ）スイッチング回路を最初に搭載、又は搭載し直したとき、に起こり得る 。

メモリ手段は、負荷電流が、所定量減少したときに更新されるようにできる。こ れは例えば、トレーラ又はキャラパンが外されたとき、又は危険ライトが消えた ときに起こり得る。負荷電流の減少は、好ましくは事故による負荷電流減少を検 出できるように予め定められる。１形態においては、この負荷電流減少は、０． ５〜１．５個分の（２０Ｗ）ランプ相当の電流範囲に入るように予め設定するこ とができる。もし、負荷電流減少が、その所定範囲の外側になった場合は、メモ リはそのより低い値に更新されるようにできる。

さらに、もし、その検出した負荷低下が、２０Ｗランプの約１．５個分に対し予 期されるよりも大きい場合は、事故は好ましくは指示されず、そしてメモリは再 びその新しい（低い）値に更新される。これは危険ライトが消されるとき（車両 の各サイドには常に２個以上のランプがあるので）、または、各サイドに２個以 上のランプを持つトレーラの接続を外すときの、不要な事故指示を防ぐことがで きる。

このメモリ手段は好ましくは不揮発性である。これは、電力的に消去可能なプロ グラマブル・リード・オンリー・メモリＥＥＦＲＯＭから構成できる。

メモリ手段は２．Ａ−Ｄコンバータで測定した負荷電流値を記憶するように適合 できる。この負荷電流は、好ましくは記憶前に平均化又は基準化される。メモリ 手段は好ましくは、その記憶値が平均値または基準化値と違う場合は、いつでも 更新されメモリ手段はさらに、事故状況を記憶するように適合できる。

この後者は、方向指示器がオフにスイッチされる直前、すなわち、その前の方向 指示の終わり近くにランプが故障した場合に有効となる。これは、指示器が操作 される次の回に即座に故障ランプとして指示されるようにでき、その故黛ランプ を検出するまでに何サイクルも行わなければならないということはない。

これは、安全性の上から有効である。

１形態においては、７ビツトの不揮発性の電気的プログラマブル・メモリが使用 できる。６ビツトはランプ故障指示に対する十分な分解能を提供でき、そして１ ビツトは事故状況用である。これより多いあるいは少いビットが、変更や代替の 要求に必要と考えられたときに使用できる。

本発明は、タイミング手段を含んでいる。このタイミング手段は、任意の都合の よい周波数をもったタイミング・パルスを発生するように適合できる。この周波 数は好ましくは調節可能である。ｌ形態においては、タイミング手段は、１分間 に６０〜１２０の間のフラッシュを発生するようにできる。そのデユーティ−サ イクルは、４０〜６０％の間で“オン”時間が選択可能にできる。１形態におい ては、事故は、フラッシュ・レートを２倍にすることにより指示されるようにで きる。

本発明はコンパレータ手段を含んでいる。このコンパレータ手段は、任意の適当 な方法でしがち任意の適当な手段により提供できる。コンパレータ手段は、測定 手段で検知した電流又は電力レベルをメモリ手段の記憶内容と比較するのに適合 できる。

コンパレータ手段は、検出した負荷電流の低下がランプの故障（事故）に相当す るものかどうかを決定するしきい値手段を含んでいる。１形態においては、事故 を指示するための決定ウィンドウは、（２０Ｗ）ランプ０．５〜１．５個分の間 の範囲にできる。

本発明は、可聴信号発生手段を含む。この可聴信号発生手段は、特有なりリック 、チャイム又はその他の適当な音を発生するように適合できる。可聴信号は好ま しくは、負荷スイッチングに同期している。可聴信号は、本スイッチング回路が 車両に設置された場合、調節可能である。可聴信号発生手段は、音発生手段と電 気−音響エネルギ変換手段とを含んでいる。１形態において、そのエネルギ変換 手段は、圧電変換器から成っている。エネルギ変換手段は、音発生手段で駆動さ れるようにできる。

発生される可聴信号は好ましくは、振幅変調されるか、又は′されないいくつか の違った音から成り、特有なしかし快い独特な音を本発明のフラッシャ−・ユニ ットに伝える。エネルギ節約のために、この音発生器は、好ましくは方向指示ラ ンプがオフ（及び方向指示スイッチは勿論オン）のときだけ給電される。

本発明は電源手段を含んでいる。電源手段は、電源レギュレータ及び蓄電素子を 含む。電源レギュレータは、本スイッチング回路に対し必要で安定でありしかも 安全な電源を提供するように適合される。この電源レギュレータ手段は、電圧レ ギュレータから成ることができる。

上記蓄電素子は、負荷スイッチが閉成されているときに、スイッチング回路に電 気エネルギを供給するように適合されている。この時間中に機能していない本ス イッチング回路の各種の部品に対しては、“パワー・ダウン”して、エネルギの 蓄積要求を最小限にすることができる。この蓄電素子は蓄電キャパシタから成る ことができる。蓄電キャパシタは、電源レギュレータを通して充電される。

電源手段は、負荷スイッチが“オンパの期間、その蓄電キャパシタを電源レギュ レータから分離する分離手段を含むことができる。これによって、蓄電キャパシ タは、この期間中必要とするエネルギと電圧を蓄えることができる。電源レギュ レータは、負荷スイッチが゛オフ”の期間、蓄電キャパシタを再充電するように 適合できる。負荷スイッチが“オフ”の期間に、電源レギュレータは、パオン” の期間にパワー・ダウンされていた本スイッチング回路の他の部品に給電するよ うにすることができる。

本発明は、処理手段を含んでいる。この処理手段は、本発明のスイッチング回路 の動作をコントロールするように適合できる。処理手段は、とりわけ、コントロ ール・アルゴリズム、メモリ利用、測定シーケンス、測定及び負荷スイッチ作動 、数学的手順および比較、負荷スイッチ又は他の部品に対する電源操作及び過負 荷保護（もし必要ならば）、を決定するために必要な手段を提供するように適合 できる。

１形態においては、この処理手段はマイクロプロセッサから成ってよい。マイク ロプロセッサは、カスタム又はセミカスタム設計として供給でき、電子マイクロ プロセッサ又はマイクロコントローラ構造である。処理手段は、プログラム及び データ記憶のための１体の又は関連の部品を含むことができる。

処理手段は、タイミング手段、コンパレータ手段、測定手段それに可聴信号発生 手段の内のあるもの又はそれらの全てを組込むようにできる。言替えれば、カス タム設計のマイクロプロセッサは、同一のシリコン・チップに集積されたアナロ グ構成要素、すなわち、Ａ−Ｄコンバークおよびアナログ入力を多重化するソリ ッド・ステート・スイッチ及び自動零点化、可聴音声発生器、並びにできればＭ ＯＳＦＥＴ　（又は他の）負荷スイッチに対する過負荷検知要素を含むようにで きる。

これが、精巧で適応性のありたいていの車両に適合する、殆ど万能的に応用でき るフラッシャ−・ユニットを低価格で実現できるようにしている。さらに、マイ クロプロセッサ又は同様の手段の結果として、精巧な自動適応性が容易に実現で きる。

処理手段は、たとえその基本的タスクが所望のフラッシュ・レートでフラッシャ −・ランプ・スイッチングを８周時することであっても、各種の機能の実行に適 応できる。リレーを閉じること、又はＭＯ３ＦＥＴ負荷スイッチを“°オンパに することは、好ましくは、“°オン”サイクルを首尾よく完了するために十分の エネルギが蓄電キャパシタに蓄えられない限りは、行われない。

各フラッシュ・サイクルに一度、好ましくは指示ランプ“°オフ”の期間の間、 処理手段は可聴信号発生手段を付勢することができる。これらのタスクの他、処 理手段は、ランプ故障の検出及び指示で先に占有されるようにできる。１形態に おいて、負荷電流が２０Ｗランプ０．５−１．５個分に対して予期できる量と等 価の量だけ下がったときは、いつでも、事故として指示されるようにできる。

処理手段は、負荷の変動が°“重大”でないと仮定した場合、フラッシュ・サイ クル毎に平均負荷泉件を再計算するように適合できる。もし、電流の大きな増大 又は減少が、例えば危険ライトがオン又はオフにスイッチされた後で検出された とき、新しい平均化され規準化された値が計算され、数サイクル（例えば４）が 完了した後に記憶されていた値を入替える。これは、ランプ故障の間違った指示 を防止するためである。これは、例えば、危険ライトを１又は２サイクルの間オ ンにスイッチした件を追跡することにより、本スイッチング回路は、部品の変動 、温度の影響などに対して、より許容的にできる。

もし、電流の増大が公称設定した最大１０アンペアを超えると、この増大値は危 険ライトのオンを示す（又はなにかの異常）ので、記憶されない。この例では、 パ古い”値は、検知され平均化された電流が、その設定最大限度以下に減少する まで残っている。これらの特徴は、メモリ手段が行わなければならない書込みサ イクルの数を減少させるようにできる。

処理手段は、測定した負荷電流の“規準化パを行うように適合できる。この規準 化プロセスは、変動する車両電源の影響を補償することが′できる。例えば、１ ２ボルト・システムの２２Ｗランプは、１４ポルトで約１．９８アンペアの電流 を流し、１０ポルトでは１．６２アンペアである。このように、数個のランプを 持つ負荷は、電圧変化だけで、検出すべき故障よりも大きく変化し得る。

規常化プロセスは好ましくは、全ての測定した負荷電流値を共通の公称電圧に対 して見積もった等価値に調整する。これは、処理手段に、指示ランプの代表的な 電圧対電流関係の近似をパ知る″ことを要求する。

処理手段が、ランプの数に関する負荷の変動を見積もる前に、先ず車両がどの公 称電圧を使っているのかを決めなければならない、すなわち、６ポルトか、１２ ボルトか又は２４ボルトかである。この情報をもとにして、“異常“と認められ て適当な処置を決める前に、負荷がその平均からずれてもよい適当な公差を選ぶ ようにできる。

処理手段は、Ａ−Ｄコンバークに対する“自動零点化”′機能を実行できる。こ れは、負荷電流検知抵抗の両端の電圧を正確に測定できるようにする。この自動 零点化機能は、長期の安定性及び温度の問題に許容度を与えることができる。そ れは又、低精度の、簡単な、従って一般に価格の安い部品を使うことを可能にで きる。

事故からの回復は、例えば、以下のような方法で行うことができる。もし利用で きれば、危険ライトを数フラッシュ・サイクルの間オンにスイッチし、それから オフにする。この結果、メモリに記憶されていた負荷値は、前述のような事故指 示をすることなく、上の方に（そして後に下がる）調節されるようにできる。

本スイッチング回路は、回路が３分以上連続動作のままでいた後に、記憶してい た負荷電流値を更新するようにできる。

（この“リセット”動作は、車両の通常の方向転換に予期する時間より長くセッ トするのが望ましい）。別の回復方法は、スイッチング回路に対する「学習」又 はリセット入力を含めることである。これは、もう一つの入力を用意しなければ ならないので好適のものではない。

上述の回復方法はユーザに、フラッシャ−・ユニットに用意した設置及び操作説 明゛を通して教育する必要がある。このフラッシャ−・ユニットの特別な特徴は 、その必要を補って余りあるものと思われる。例えば、現在入手できる他の標準 フラッシャ−・ユニットのどれも、トレーラを接続している場合のランプ故障を 指示できない。

本発明の一つの観点によれば、負荷への電力をスイッチングするためのスイッチ ング回路が提供され、この回路は、前記電力を作動時に前記負荷に導くための負 荷スイッチング手段、 前記負荷スイッチング手段を間欠的に作動するタイミング手段、 前記電力に関連した電流の値を測定する手段、少なくとも一つの前記電流値を記 憶するメモリ手段、前記記憶電流値を前記測定値と比較するコンパレータ手段、 そして 前記記憶電流値が所定量だけ前記測定値と異なるときは常に指示をする手段、 から成っている。

本発明の別の観点からすれば、複数の電球への電力を間欠的にスイッチングする 車両用のフラッシャ−・ユニットが提供され、該ユニットは、前記電球の動作と 関連した電流又は電力の少なくとも一つの値を記憶するメモリ手段を組入れたも のである。

本発明の好適実施例を、添付の図面を参照しながら以下に述べる。

第１図は、本発明によるスイッチング回路の１実施例を示したものである。

第２図は、本発明によるスイッチング回路の好適実施例を示したものである。

第１図のスイッチング回路には、調整電源（図示せず）が組込まれている。この 電源は電圧基準源（例えば４Ｖ）を含み、これがコンパレータ１０の一つの入力 に接続されている。コンパレータ１０は、トランジスタ１１をカット・オフと飽 和の間で駆動する。トランジスタ１１は、飽和したときにキャパシタ１２を充電 する。キャパシタ１２がその基準電圧まで充電されると、トランジスタ１１は、 コンパレータ１０を通してカット・オフに駆動される。

第１図のスイッチング回路は、電流検知抵抗Ｒの両端で測定した電流値を記憶す るためのメモリ手段１３を含んでいる。メモリ手段１３は、８ビツトの電気的消 去可能メモリから成っている。

メモリ・リセット・ボタンは、メモリ１３を再プログラムすることが希望される ときに押される。電流は、抵抗Ｒの両端に接続された差動増幅器１４を通して得 られる。

代替的には、第１図のスイッチング回路は、電流の代わりに電力値を記憶するよ うに適合できる。この目的のために、増幅器１４の出力に乗算回路が追加でき、 測定電流に動作電圧（Ｂ＋）を掛けて電力を計算する。

第１図のスイッチング回路はタイマ一手段１５を含んでいる。

正常の動作尿性の下では、タイマ一手段１５は、約１．５１（ｚで６０／４０の デユーティ−サイクルを持つ出力パルスを発生するように適合されている。

コンパレータ１６は、実際の電流（又は電力）使用を連続モニターし、これをメ モリ１３に記憶している値と比較するように構成されている。電流（又は電力） の実際値と記憶値との差が例えば５％以上になると、コンパレータ１６がタイマ ー１５をトリガーし、その周波数を調整する。好ましくは、タイマー１５の周波 数は事寥支を指示するため約３Ｈｚと２倍にされる。

第１図のスイッチング回路は、２コイルのラッチング・リレー１７を含んでいる 。ラッチング・リレー１７の“オン“コイルは、トランジスタ１８とロジック回 路１とで駆動される。リレー１７の′°オフ”コイルは、トランジスタ１９とロ ジック回路２とで駆動される。

ロジック回路１は、その出力りが、入力Ｂがハイで入力Ｃがローのときにハイと なるように構成されている（Ｄ＝Ｂ、Ｃ）。

ロジック回路２は、その出力Ｅが、入力Ａがハイで入力Ｃがハイのときにハイと なるように構成されている（Ｅ＝Ａ、Ｃ）。

判るように、Ｃは、リレー接点が閉じているときにハイで、開リレー接点が開き （Ｃはロー）／タイマー１５の出力Ｂがハイのとき、トランジスタ１８がスイッ チし、ラッチング・リレー１７の“オン”コイルに電力を送り、そのリレー接点 を閉じる。Ｃがハイになると、その結果として、電力はリレー１７の“オン”コ イルから取去られる。

その間、出力Ａ（Ｂの補数）はローであり、従ってトランジスタ１９はオフにと どまっている。Ｂがハイである限り、リレー接点は閉にとどまっていることが判 る。

１形態においては、タイマー１５の出力Ｂは、４０％ハイ、６０％ローである。

タイマー１５の出力Ａがハイになって、リレー接点が閉じたとき（Ｃはハイ）、 トランジスタ１９がスイッチしリレー１７の″オブ′コイルに電力を送り、リレ ー接点を開く。Ｃはローになり、そして電力はリレー１７の“オフ“コイルから 取去られる。

その間、出力Ｂ　（Ａの補数）はローであり、従ってトランジスタ１８はオフに とどまっている。出力Ａがハイである限り、リレー接点は開にとどまっている。

上と同じく、タイマー１５の出力Ａは、４０％ロー、６０％ハイである。

フラッシュ・レート指示は、チャイム発生器２０と、圧電エレメント２１を通し て行われる。発生器２０は減衰チャイム特性を持っているのが望ましい。チャイ ム発生２０と圧電エレメント′２１は、接点が開いている各々の時間に出力を発 生する。

第２図は、本発明によるスイッチング回路の、好ましいマイクロプロセッサ・ベ ースによる実現の１実施例を示したものである。スイ・ツチング回路の接続はＢ ＋（正）及び４０（負）である・。接続４０は、コモン、すなわち、スイッチン グ回路内の局所的なコモン即ち接地接続である。

第２図のスイッチング回路は、電圧レギュレータ２２を含んでいる。電圧レギュ レータ２２は、必要な安定でがっ安全な電圧をマイクロプロセッサ２３及び他の 必要な部品に供給する。レギュレータの出力ｖ１は、方向指示器又は危険ライト がオンにされかつ負荷スイッチが“オフ”のときに限って供給される。出力ｖｌ 中のＡ−Ｄコンバータ機能及び圧電スピーカ２４に比較的大きな電力を供給する ことができる。

トランジスタＴ１は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３及びトランジスタＴ２と合わさって 、マイクロプロセッサ中の“オン”タイマー機能と及び負荷スイッチＴ３に給電 するために、エネルギ蓄積キャパシタｃ１に安定で安全な電圧が充電されるよう にする。負荷スイッチＴ３は、ＭＯＳＦＥＴ　）ランジスタから成る。この構成 あるいは類似の手段は、負荷スイッチＴ３の°゛オブ゛期間中にキャパシタＣ１ を完全にまた適正に充電して、指示ランプの付勢時に、実効上午千世有無給電の °′オン”期間の間にエネルギを供給できるよう確実にするものである。

レギュレータ出力電圧ｖ１及びν２の存在は、マイクロプロセッサに対し、スイ ッチング回路が付勢されていてシーケンス゛動作を開始すべきことを通知する。

この時、ｖｌ及びｖ２が各々の正しい値にまで上昇した後、マイクロプロセッサ はゲート駆動３３を通して負荷スイッチＴ３を°゛オンにし、・そしてサンプリ ング・スイッチＳ２の接続を確実にする。キャパシタｃ２は、負荷電流検知抵抗 Ｒｃｓで検知した指示ランプの負荷電流の表示を°°記憶′”する。マイクロプ ロセッサ２３のＡ−Ｄ入力２６により実用的でしかも十分な電圧が検知できるよ うにするために、プリスケーリング増幅器２７が使われる。負荷電流もまた、Ｍ Ｏ５ＦＥＴスイッチング・デバイス（Ｔ３）の代替７実施から直接に検知するこ ともできる。

最初の“オン”期間の間、多重化スイッチＳ５、Ｓ３及びＳ４は、マイクロプロ セッサ２３の各コントロール人力２８．２９及び３０によまた、マイクロプロセ ッサ２３に集積してよい。

スイッチング回路の′°オン”制量の間、過負荷検知手段３１は作動されるよう にできる。過負荷手段３１は、比較的高速度の電圧コンパレータから成ってもよ い。もし、大き過ぎる電流が負荷スイッチＴ３を通って流れる場合、Ｔ３の両端 に十分な電圧が発生して、直ちにそのようなコンパレータを働かせ、そして過負 荷を３２（又は直接）を通してマイクロプロセッサに指示し、この時マイクロプ ロセッサは負荷スイッチＴ３を“オフ”にするようにできる。

マイクロプロセッサ２３は、負荷スイッチＴ３を再び“オンパシようと試みるこ とがある。過電流コンパレータ３１には、ヒステリシスを組込むこともでき、そ れによって殆どの場合このユニットが首尾よく動作できるようにする。本当の配 線短絡には、車両の指示ランプ・システムの標準部品として既に設置されている 通常のヒユーズ手段を当てることができる。

負荷スイッチＴ３を“オフ”にする直前には、負荷電流サンプリング・キャパシ タＣ２は、後“オブ”サイクルでＡ−Ｄコンバータによって読込まれるよう“浮 動”又は分離されている。

正常な動作では、マイクロプロセッサ２３が３３を通して負荷スイッチＴ３を“ オフ”にするので、開放電源電圧は、Ａ−Ｄ多重化スイッチＳ５を作動すること により読取ることができる。抵抗、Ｒ４とＲ５は、その電源電圧を、マイクロプ ロセッサ中のＡ−Ｄコンバータが快適に読取れるレベルにスケールする。

この電源電圧が読取られる前に、スイッチＳ４が３０を通して作動され、プリス ケーリング増幅器２７とＡ−Ｄコンバータが正確に零点化される。一度システム が零点化されると（スイッチＳ４を介して）、電源電圧の読取りができる（スイ ッチＳ５を介して）。

“オン″期間の終わりの直後のこの期間中に、圧電スピーカ　２４が３４を通し て作動でき、可聴フラッシャ−告知音が発生される。マイクロプロセッサ２３は 、好ましくは記述のように適当なＡ−Ｄ変換プロセスと同時にこのタスクを実行 する。

本発明のスイッチング回路を組込んだフランシャー・ユニットに通常の認識のフ ラッシャ−・ユニットと同様に発音させる、ためには、圧電スピーカは、゛オン ”期間の直前に音を出すように構成される。このようにして、全く無音のＭＯＳ ＦＥＴの負荷スイッチＴ３は、現在普通にあるフラッシャ−・ユニットと知Ｘ的 に関連するようにできる。

一旦、マイクロプロセッサが零点化されそして電源電圧を読取ると、負荷電流は 、マイクロプロセッサ２３のＡ−Ｄコンバータで読取ることができる（多重化ス イッチＳ３を閉じた後）。マイクロプロセッサ２３は、その負荷電流を、不揮発 メモリ３５からの平均及び基準化した負荷電流の最後の記憶値と比較する。比較 の間に、マイクロプロセッサ２３は、先に述べたテスト・アルゴリズムを実行す る。もし必要であれば、更新された平均及び基準化電流値が、゛オフパ期間の間 に不揮発性メモリ３５に書込まれる。

適当な°′オフ”期間の後（“事故”指示、“学習”モード又は正常モードに従 って選択されている）、圧電スピーカ２４は、負荷スイッチＴ３が“オン”期間 のために閉じる直前に鳴る。こ　。

のサイクルは、電力が供給されている限り繰返される。マイクロプロセッサ２３ 内に十分な手段をプログラムでき、それによって万一、車両の方向指示器のスイ ッチがサイクルのどこかで“オブ°にされる場合にでも、満足な動作をするよう 確保している。

マイクロプロセッサ２３は、他の同等手段、例えば状態マシンによって置換える ことができる。

ラッチング・リレー又は部分的ラッチング・リレーが負荷スイッチ手段として使 われた場合は、上に述べた実施例の実行と、の違いは、ラッチング・リレーを“ オフ“にする電流パルスを含んでいることである。これは、当事者の能力の範囲 内での小さな変更なので、簡潔のために述べない。

代表的なフラッシャ−・ユニットは、２個又は３個の端子を持っている。これら 端子は、次のように接続される。

１、イグニション・スイッチを通ってバッテリーのプラスに。

２、車両の方向指示スイッチを通って負荷（指示ランプ）に。

尚、負荷の他端は、バッテリーのマイナス（コモン接地）に接続される。

３．３番目の端子（もしあれば）は、二つの方法で使われる。

ａ）　フラッシャ−・ユニット内で、パイロット・ライトおよび補助接点への接 続として。

ｈ）　基準用又はシステム接地（バッテリーのマイナス）とし・　で。この接続 は、あまり精密でない電子フラッシャ−・ユニットに使われる。

本発明のスイッチング回路は、これらのいずれの構成の動作にも適合するように できる。

本発明によるスイッチング回路に組入れたフラッシャ−・ユ寸法：本発明のフラ ッシャ−・ユニットは好ましくは、どんな希望する車両にも設置できるよう確実 にするために十分小形である。

適合ベース：フラッシャ−・ユニットを種々の車両に合わせるために、異なった ベースのプラグ・サブアセンブリが使われる。

これは、異なったコネクタ・タブ配置及び位置が使われるときに必要である。

温度範囲ニスイツチング回路は好ましくは、周囲温度−３５°Ｃから＋６５°Ｃ で動作し、貯蔵温度−４０°Ｃから＋８０°Ｃに耐えることができる。

電源電圧：動作電圧レンジは４．５から３２ＶＤＣである。フラッシャ−・ユニ ットは好ましくは、車両電気システムで普通に発生する過渡電圧に耐えることが できる。

電圧降下：フラッシャ−・ユニットは、負荷スインランプ手段電源電圧がかかり 、負荷スイッチング手段が“オン”のときに、そのスイッチング端子間に比較的 小さな電圧がかかる。最大電圧降下は好ましくは、定格の最大安定状態負荷電流 （通常動作の周囲温度２４”Ｃにおいて測定）を流している状態でフラッシャ− ・ユニットの両端で０．４Ｖである。

最大スイッチング電流（安定状態）：これは、およそ１３．８ボルトで約１７ア ンペア又は２８．４ボルトで１０アンペアである。

フラッシャ−・レート：好ましくは広い限度範囲内でセットできるが、選ばれた 値は、デユーティ−サイクル４０％〜６０％“オン”時間で、１分当り６０から １２０フラツシユである。この最終的に選ばれたフラッシュ・レートは、許容動 作条件に渡って、選択された公称値（例えば１分当り１００フラツシユ）の１０ ％以内で安定する。フラッシュ・レートは、ランプ故障指示では二倍になる。

ランプ故障検出しきい値二ランプ故障（“事故”）指示は、フ、ラノシャー・ユ ニットの負荷に電力が供給されるときに起こり得、好ましくは２回又はそれ以上 の連続フラッシュに渡って平均化され、１０から３０Ｗの降下として検知される 。

可聴信号：特有のクリック音を出すために、チャイム又は他の適当な音が、負荷 スイッチングと同期する。可聴信号の音量は好ましくは、フラッシャ−・ユニッ トを車両に設置するときに調節可能である。

種々の変更、修飾及び／又は追加などが、本発明の意図又は領域から逸脱するこ となしに、前述の部品の構成及び配置に導入できることが理解できるであろう。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡｎＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯ ＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＮｏ、ＰＣＴ／ ＡＵ８６１００３８０υＳ　４３４９８１０　Ｄε　３０１４４１７　ＧＢ　２ ０４７４８９　ＪＰＳ５１４０６２２ｕｓ　４２０７５５３　ＪＰ　５３０８０ ９９８ＥＰ　１４５３７　ＪＰ５５１０６８３２　ＵＳ　４２５９６５９ＡＵ　 ４１８０２／７８　ＥＰ　２３５９　ＪＰ　５４０７７０９７　ＵＳ　４２３６ １４３

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．負荷への電力をスイッチングするスイッチング回路において、該回路が、 前記電力を作動時に前記負荷に導く負荷スイッチング手段と、前記負荷スイッチ ング手段を間欠的に作動させるタイミング手段と、 前記電力に関連する電流の値を測定する測定手段と、少なくとも一つの前記電流 値を記憶するメモリ手段と、電流の前記記憶値を前記測定値と比較するコンパレ ータ手段と、 電流の前記記憶値が前記測定値と所定量異なるときはいつでも、それを指示する 手段と、 から成るスイッチング回路。
2. ２．請求の範囲第１項記載のスイッチング回路において、前記記憶値が、前記電 流値の平均又は基準化された表示から成るスイッチング回路。
3. ３．請求の範囲第２項記載のスイッチング回路において、前記電流値の前記平均 又は基準化された表示は、前記電力に関連する電圧を参照して計算されたもので ある、スイッチング回路。
4. ４．請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載のスイッチング回路において、前 記記憶値は、前記測定値が前記記憶値と所定量以外の量だけ異なるときはいつで も、前記測定値で置換えられる、スイッチング回路。
5. ５．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のスイッチング回路におい て、前記負荷は、複数の電球から成り、又前記所定量は、０．５個から１．５個 の電球が流す電流値に対応している、スイッチング回路。
6. ６．請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載のスイッチング回路におい て、前記負荷スイッチング手段が、ＭＯＳＦＥＴデバイ久から成る、スイッチン グ回路。
7. ７．請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載のスイッチング回路におい て、前記負荷スイッチング手段がリレーから成る、スイッチング回路。
8. ８．請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載のスイッチング回路におい て、前記タイミング手段が、前記負荷スイッチング手段を１分当り６０から１２ ０回の間で作動するよう適合されている、スイッチング回路。
9. ９．請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載のスイッチング回路におい て、前記タイミング手段が、前記負荷スイッチング手段を４０から６０％の間の “オン”タイムのデューティーサイクルで作動するよう適合されている、スイッ チング回路。
10. １０．請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載のスイッチング回路にお いて、前記指示する手段が、前記タイミング手段を、前記負荷作動手段が通常の レートの２倍で作動されるよう調節する手段を含む、スイッチング回路。
11. １１．請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれかに記載のスイッチング回路に おいて、前記指示する手段をキャンセルする手段を含む、スイッチング回路。
12. １２．請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載のスイッチング回路に おいて、前記測定手段が、アナログーディジタル・コンバータを含む、スイッチ ング回路。
13. １３．請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれかに記載のスイッチング回路に おいて、前記メモリ手段が不揮発性である、スイッチング回路。
14. １４．請求の範囲第１項ないし第１３項のいずれかに記載のスイッチング回路に おいて、前記メモリ手段が電気的に消去可能のプログラマブル・リード・オンリ ー・メモリから成る、スイッチング回路。
15. １５．請求の範囲第１項ないし第１４項のいずれかに記載のスイッチング回路に おいて、前記負荷スイッチング手段に同期する可聴音を発生するための可聴信号 発生手段を含む、スイッチング回路。
16. １６．請求の範囲第１項ないし第１５項のいずれかに記載のスイッチング回路に おいて、前記タイミング手段、コンパレータ手段、測定手段及び前記可聴信号発 生手段の機能のある部分又は全ての機能を提供するための処理手段を含む、スイ ッチング回路。
17. １７．請求の範囲第１６項記載のスイッチング回路において、前記処理手段がマ イクロプロセッサ又はマイクロコントローラから成る、スイッチング回路。
18. １８．請求の範囲第１７項記載のスイッチング回路において、前記マイクロプロ セッサ又はマイクロコントローラが、カスタム又はセミカスタム・デバイスであ る、スイッチング回路。
19. １９．請求の範囲第１項記載のスイッチング回路において、添付図面第１図又は 第２図を参照して本文に実質上述べられている、スイッチング回路。
20. ２０．車両用フラッシャー・ユニットであって、請求の範囲第１項ないし第１９ 項のいずれかに記載の車両用フラッシャー・ユニット。
21. ２１．車両用クラッシャー・ユニットであって、複数個の電球に対する電力を間 欠的にスイッチングし、前記ユニットは、前記電球の動作に関連した電流または 電力の少なくとも一つの値を記憶するメモリ手段と含んでいる、車両用フラッシ ャー・ユニット。
22. ２２．請求の範囲第２１項記載のフラッシャー・ユニットにおいて、電流及び／ 又は電力の前記記憶値を更新する手段を含む、フラッシャー・ユニット。
23. ２３．請求の範囲第２２項記載のフラッシャー・ユニットにおいて、前記記憶値 が前記電球の前記動作に関連した電流又は電力の値と所定量異なるときは、前記 記憶値がいつでも更新されるフラッシャー・ユニット。