JPH0237000A - 電池電源使用自在平行定規における電圧低下検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電池電源を使用して、ヘットＸ−Ｙ移ａ量デ
ィジタル変換表示システムあるいは、同システム及び直
定規角度ディジタル変換表示システムを駆動するように
した自在平行定規における電池電圧低下検出装置に関す
る。

〔従来の技術〕

電池を電源としたシステムにおいて、電池電圧の低下を
検知し、アラーム信号を発生し、システム上に電池電圧
低下のアラームを表示する機能を有する装置が従来開発
されている。電圧の低下を検知し、アラーム信号を発生
する機能を有する低電圧検出手段は、専用のアラームエ
Ｃ（集積回路）として既に市販されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記アラームＩＣの信号の立ち下がり又は立ち七りをト
リガーとして、アラーム表示を開始するシステム構成の
場合、電源電圧が当初より低く、アラーム発生電圧のレ
ベルにあると、システムが動作しても、電圧低下のアラ
ーム表示が行われない。

その理由は次の通りである。

（１）アラームＩＣは電源が入ると同時にアラム信号を
発生し、その状態は以後変化しない。

（２）システムは電源が入ると一定時間（数ミリ秒〜数
百ミリ秒）リセット状態に入り、その後、動作を開始す
る。

（３）システムが動作を開始した時点では、アラム信号
は既に発生していて変化しないため、システムへのトリ
ガーは以後発生せず、そのため、システムはアラーム信
号を受は取れず、アラーム信号を発生しない。上記の欠
点を無くすため、本考案は、電源電圧が当初より低くて
も、システムが動作を開始してから、アラーム信号をシ
ステムに対して１−リガーとなるように、発生させるこ
とを目的とするものである。

上記１，２．３の問題点を第５図乃至第８図を参照して
更に詳しく説明する。

第５図において、電源スィッチ２がオンされると、シス
テム４は所定のリセット時間の後に動作を開始する。ア
ラームＩＣ６はそれより早く、電池８の電源電圧を検知
し、そのＩＣ個有のアラーム電圧より低いか高いかを判
定して、アラーム信号をシステム４に対して発生する。

この時のアラーム信号は第６図において、ハイレベルで
表現しているが、市販のアラーム用ＩＣでは出力電圧レ
ベルではハイ、ローのどちらも存在している。第６図に
おいて、電源電圧が上記アラーム電圧より高い状態でシ
ステムが動作を開始し、やがて電圧が低下して、アラー
ム発生電圧に達するとアラーム信号を発生し、このとき
のハイからローへの変化をトリガーとしてシステム側が
アラーム表示を行うという通常の動作を示している。第
７図は電源電圧がアラーム発生電圧より低い状態で動作
を開始したときの動作状況である。アラームＩＣはアラ
ーム信号（第７図ではローレベル）を当初より発生して
いる。実際には、電源スイツチ２オン後に少々レベルが
高くなってから安定する。システムは所定のリセット時
間の後に動作を開始する。この時点ではアラーム信号は
ローレベルで安定している。システム４はアラームＩＣ
６の出力のハイからローへの変化をトリガーとしてアラ
ーム表示１０を行うが、この場合、アラーム信号はロー
レベルに安定しているため、トリガーは発生しない。

従って、電源電圧が低いにもかかわらず、システム４は
アラーム表示を行うことがない。このことは、システム
４の使用中に予期せぬ停止、誤動作が発生する可能性が
あることを意味する。

第８図に於いて、アラームＩＣ６を使用した電圧低下検
出装置の回路を示している。１〜ランジスタ’Ｉ’　Ｒ
１、抵抗素子Ｒ１はシステムとのインターフェイスのた
めに設けている。ダイオードＤ１．抵抗素子Ｒ２は、１
〜ランジスタＴＲＩの動作設定のために設けられている
。コンデンサＣ１はシステムの電源回路の電源安定のた
めに設けている。

抵抗素子Ｒ３は電源スイツチ６オフのとき、即ち、可動
スイッチ片が接点Ａから離れて接点Ｂに接触したとき、
システムを早く非動作に入らせるために設けている。

上記電圧低下検出装置は先に述べた欠点を有した回路で
あり、電源スイツチ２オンの後の動作について、電池８
の電源電圧が低い場合について第９図に示している。第
７図と異なるのは、インタフェースのトランジスタＴＲ
Ｉにより、システム側に送られるアラーム信号の論理が
反転している点である。

本発明は、上記第８図の回路の欠点を補正したものであ
る。

本発明の他の目的は、自在平行定規の使用中に衝撃等に
よって電池収納部内で電池が瞬間的に動いて短時間の電
源瞬断が生したとき、アラーム表示が行われないように
、アラームの出るまでの時間を延長することである。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、電池電源の所定レ
ベルを基準とする電圧低下を検出し、前記所定レベルを
基準としてハイとローの信号を出力する低電圧検出手段
を備え、該低電圧検出手段のハイ、ロー間の出力変化を
検出して低電圧アラム信号を発生するようにした装置に
おいて、前記低電圧検出手段の電源入力側と出力側との
間にコンデンサを接続し、該コンデンサと前記低電圧検
出手段の出力側との間に該出力側から前記コンテンサ側
への電流の流れを防止するダイオードを設けだものであ
る。

〔作用〕

電ｔＸ電池が所定のレベル以下の電圧状態において、′
電源を投入すると、電源電池からコンデンサに充電電流
が流れ、この電流は低電圧検出手段の出力側に流れ込み
、該低電圧検出手段の出力側に短時間のハイレベルの出
力が造出される。このハイレベルの出力がコンデンサの
飽和に伴ってローレベルに移行する過程において、この
出力変化がトリガとして検出され、この検出信号に基い
て低電圧アラーム信号が発生する。

電池電源が所定電圧を越えた電圧を発生している状態に
おいて、電池電源が瞬断されると、コンデンサが放電す
るがこの放電電流は、ダイオードによって低電圧検出手
段の出力側からコンデンサ側に流れることがなく、コン
デンサの放電が低電圧手段の出力側の電圧に影響するこ
とがない。

従って、低電圧検出手段の入力電圧が所定のレベルに下
がる前に電池電源の瞬断が完了し、電池が接点に接続す
る通常状態に復帰すれば、電池電源の瞬断が生じてもア
ラーム表示は行われない。

〔実施例〕

以下に本発明の構成を添付図面に示す実施例を参照して
詳細に説明する。

第１図において、トランジスタＴＲＩ、抵抗素子Ｒ］−
は、電池８を電源とする、自在平行定規装置の、ヘラｌ
”　Ｘ−Ｙ移動量ディジタル変換表示装置、直定規角度
ディジタル変換表示装置などのシステムとのインターフ
ェースのために設けられている。

アラームＩＣ即ち低電圧検出手段６は、入力電圧が所定
のレベルを越えると、ハイ（Ｈｉｇｈ）の信号を出力し
、入力電圧が所定のレベル以下であると、ロー（Ｌ　ｏ
　ｗ）の信号を出力するように構成されている。ダイオ
ードＤ１−、抵抗素子Ｒ２はトランジスタＴＲＩの動作
設定のために設けられている。コンデンサｃ１は、上記
システムの電源回路の安定のために設けられている。抵
抗素子Ｒ３は電源スィッチ２がオフとなったとき、シス
テムを早く非動作に入らせるために設けられている。

Ｃ２は、低電圧検出手段６の入力側（電源側）と出力側
間に配設されたコンデンサであり、電源スイッチ２オン
時に、このコンデンサＣ２への充電電流を利用して、ト
ランジスタＴＲＩのベースを一定時間だけ強制的にハイ
レベルにするためのものである。抵抗素子Ｒ３，ダイオ
ードＤ２は電源スイッチ２オフ時に、コンデンサＣ２を
速やかに放電して、次の電源スイッチ２オン時の残留電
荷を無くすために設けたものである。

Ｄ３は低電圧検出手段６の出力側とコンデンサＣ２との
間に設けられたダイオードであり、低電圧検出手段６の
出力側からコンデンサＣ２側に電流が流れるのを防止し
ている。次に、上記装置の動作を第４図を参照して説明
する。

第４図ａに示す如く電池８の両極電圧が寿命などによっ
て所定の電圧よりも低くなっている状態において、電源
スィッチ２の可動スイッチ片を接点Ａに接触させて、電
源スィッチ２をオンとすると、低電圧検出手段６の出力
は、第４図Ｃに示す如く、ローレベルのままである。こ
のとき、コンデンサＣ２には、電源電池８から充電電流
が流れる。この電流は抵抗Ｒ２を通じて低電圧検出手段
６の出力端に流れ込みトランジスタＴＲＩのベース側に
順方向バイアス電圧（第４図ｄ）を発生させる。

コンデンサＣ２の充電が進行すると、充電電流は減少し
、トランジスタＴＲＩのベースにかかる電圧も低下して
ゆく。１ヘランジスタＴＲＩの出力電圧は第４図ｅに示
す如く、ベース電圧の低下に伴い上昇し、やがて飽和す
る。上記出力電圧ｅの中間の電圧Ｍにおいて、システム
側のスレッシュホールド電圧が設定されているため、」
１記出力電圧がローレベルからスレッシュホールド電圧
を越えてハイレベルに移行すると、スレッシュホール１
へ電圧に達した時点でシステムは、これを１〜リカとし
てシステム側にトリガー信号が発生し、この１ヘリガ一
信号に基いて、システム側は第４図ｆに示ス如く、アラ
ーム表示を行う。コンデンサＣ２への充電電圧のカーブ
は、コンデンサＣ２の容量及び抵抗Ｒ２の値即ちＣＲ時
定数を変えることで調整できる。従ってシステムがリセ
ット後、動作に入ってから！ヘラレジスタ１゛Ｒ１の出
力電圧がスレッシュホールド電圧になるような時間調整
が可能となる。電池８の電源電圧が所定電圧を越えたハ
イレベルの状態からシステム動作中に低下した場合には
、低電圧検出手段６の出力がローレベルとなり、１−ラ
ンジスタＴＲＩのコレクタ電流が減少あるいはゼロとな
って、トランジスタＴＲ１の出力電圧は、ローからスレ
ッシュホール１く電圧を越えてハイとなり、システムは
、これをトリガとしてアラーム表示を行う。

次に、衝撃などによって、電池８が保持接点から瞬間的
に離れ短時間電源電圧が失われた場合について説明する
。もし、ダイオードＤ３が設けられていないと、電源瞬
断時、コンデンサＣ１及びＣ２に蓄積された電荷により
システムの電源回路に電流供給を行い続け、電源回路へ
の供給電圧は低下してゆく。低電圧検出手段６は、電源
回路への供給電圧即ち該手段６の入力電圧が所定値まで
下がると（第３図Ａ点）、低電圧検出手段６の出力はロ
ーレベルに下がり、トランジスタＴＲＩのコレクタ電圧
をローからハイに反転させることになる。ところが、実
際には、電源電圧の低下に伴い、１−ランジスタＴＲＩ
のベース電圧も低下してゆく。

これは、低電圧検出手段６の出力電圧の低下及びコンデ
ンサＣ２がシステムの電源回路に電流を供給することに
よる。結果として、トランジスタ１゛Ｒ１のコレクタ電
圧が上昇し、低電圧検出手段６の出力が反転する以前に
１〜ランジスタＴＲ］のコレクタ電圧はシステム側のス
レッシュホール１へ電圧に達しく第３図Ｂ点）、アラー
ム表示が行われてしまう。しかるに、本実施例では、コ
ンデンサＣ２の放電時に、放電電流がトランジスタＴ’
　Ｒ］のベースに影響しないように、逆電流防止として
、ダイオードＤ３を設けているので、トランジスタＴＲ
Ｉのベース電圧の変化は低電圧検出手段６の出力電圧の
変化と同期するようになった。

即ち、トランジスタＴＲＩのベース電圧の変化開始は、
電池電源の瞬断開始（第２図Ｃ点）から、低電圧検出手
段６の出力反転（第２図Ａ点）までの時間だけ遅れるよ
うになった。結果として、アラーム表示開始は、第３図
Ｂ点から第２図のＤ′点に移動した。つまり、電源瞬間
による電池電圧低下のアラーム表・示、（使用者にとっ
て誤表示）が発生するまでの時間のマージンがその分だ
け増えたことになる。そのため、電源瞬断は通常、第２
図中、１−ランジスタＴＲ１のベース電圧がＤ点に達す
る前に完了するので、アラーム表示は行われない。一方
、このダイオードＤ３の追加により、電池が当初から低
電圧状態における電源スイツチオン時の立ち上りの機能
は失われることがない。

コンデンサＣ２充電時のダイオードＤ３の順方向電圧分
だけは、ダイオードＤ１のアノード部での電圧低下とな
って現れるが、これは、この時点での上記順方向電圧が
トランジスタＴＲＩのペースエミッタ電圧より大きい為
である。

〔効果〕

本発明は上述の如く、構成したので、電池の電源電圧が
当初より低くても、この低い状態でシステムを動作した
場合に、この低電圧を検出してアラム表示を行うことが
でき、また、電源瞬断時、アラーム表示が行われるのを
防止する効果が存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子回路図、第２図は動作説明図、第３図は動
作説明図、第４図は動作説明図、第５図はブロック説明
図、第６図は動作説明図、第７図は動作説明図、第８図
は電子回路図、第９図は動作説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電池電源の所定レベルを基準とする電圧低下を検
   出し、前記所定レベルを基準としてハイとローの信号を
   出力する低電圧検出手段を備え、該低電圧検出手段のハ
   イ、ロー間の出力変化を検出して低電圧アラーム信号を
   発生するようにした装置において、前記低電圧検出手段
   の電源入力側と出力側との間にコンデンサを接続し、該
   コンデンサと前記低電圧検出手段の出力側との間に該出
   力側から前記コンデンサ側への電流の流れを防止するダ
   イオードを設けたことを特徴とする電池電源使用自在平
   行定規における電圧低下検出装置。