JPH1012080A - 抵抗分圧形入力回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各出力電圧の電位差をほぼ均等に得られ、各ス
イッチの操作状態の判別を正確かつ容易にする抵抗分圧
形入力回路を提供すること。 【解決手段】第１〜第５の抵抗Ｒ１〜Ｒ５を直列に接続
し、その接続した各抵抗Ｒ１〜Ｒ５に対して第１〜第３
のスイッチＳ１〜Ｓ３を並列に接続する。第１〜第３の
スイッチＳ１〜Ｓ３をそれぞれオン又はオフに切換える
と、その操作状態に相対する出力電圧Ｖｏを１本の出力
線を介して出力することができる。その各出力電圧Ｖｏ
の電位差はほぼ均等に得ることができるため、正確かつ
容易に各出力値を判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抵抗分圧形入力回路
に係り、詳しくはスイッチ入力の省線化を図った抵抗分
圧形入力回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は抵抗分圧形入力回路を利用したア
クチュエータを制御する駆動制御回路図を示したもので
ある。

【０００３】図３において駆動制御回路は操作用の３個
のスイッチＳ１〜Ｓ３を備えた抵抗分圧形入力回路１
と、その抵抗分圧形入力回路１からの信号を受信するコ
ントローラ２と、そのコントローラ２からの信号に基づ
いて駆動するモータ等の３個のアクチュエータ３〜５か
ら構成されている。

【０００４】前記抵抗分圧形入力回路１に備えたスイッ
チＳ１〜Ｓ３は同時にそれぞれをオン又はオフに切換操
作可能で、その操作の組み合わせ状態は全部で８通りあ
る。前述した８通りの操作状態は８種類の出力電圧Ｖｏ
（Ｖ１〜Ｖ８）で表され、１本の出力線で前記コントロ
ーラ２に出力される。

【０００５】前記コントロ−ラ２は抵抗分圧形入力回路
１からの８通りの出力電圧Ｖ１〜Ｖ８のいずれか１つの
出力電圧Ｖｏを入力するとその出力電圧Ｖｏに基づい
て、その時のスイッチＳ１〜Ｓ３の操作状態を判別す
る。コントロ−ラ２は判別した操作状態に基づいて各ア
クチュエータ３〜５の制御対象及び制御内容を割り出
し、該制御対象に制御信号を出力する。 前記アクチュ
エータ３〜５はコントロ−ラ２からの制御信号により制
御され、駆動する。

【０００６】図４は一般的な抵抗分圧形入力回路１を示
したものである。この抵抗分圧形入力回路１は４個の抵
抗Ｒ１１〜Ｒ１４と３個のスイッチＳ１〜Ｓ３から構成
されている。図４において、抵抗分圧形入力回路１は３
個のスイッチＳ１〜Ｓ３がそれぞれ異なる抵抗値の抵抗
Ｒ１２〜Ｒ１４と直列に接続され、その３個の直列回路
が並列に接続されている。そして、その並列回路が抵抗
Ｒ１１に対して電源ＶｃｃとグランドＧＮＤの間で直列
に接続されている。

【０００７】このときのスイッチＳ１〜Ｓ３の状態に応
じた出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）は並列回路の電源Ｖｃ
ｃ側の接続点Ａから前記コントローラ２に出力される。
例えば、スイッチＳ１のみをオンにした場合、出力電圧
Ｖｏは抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２による分圧電圧となる。
スイッチＳ２又はスイッチＳ３のみをオンにした場合も
同様に求めることができる。又、スイッチＳ１，Ｓ２を
同時にオンした場合、抵抗Ｒ１２と抵抗Ｒ１３の合成抵
抗と、抵抗Ｒ１１による分圧電圧となる。スイッチＳ
２，Ｓ３を同時にオンした場合又はスイッチＳ１，Ｓ３
を同時にオンした場合も同様に求めることができる。

【０００８】図５は図４に示した抵抗分圧形入力回路１
に抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の値と電源電圧Ｖｃｃの値を設定
した時における各スイッチＳ１〜Ｓ３の操作状態に対す
る出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）を示したものである。

【０００９】前記抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４の値は例えば、抵
抗Ｒ１１を５１０Ω，抵抗Ｒ１２を２０００Ω，抵抗Ｒ
１３を５１０Ω，抵抗Ｒ１４を１３０Ωと設定し、電源
電圧Ｖｃｃを５ｖとする。又、前記各スイッチＳ１〜Ｓ
３の操作状態は前記スイッチＳ１〜Ｓ３をオン又はオフ
した時、８通りの組み合わせができる。

【００１０】図５に示すように、スイッチＳ１〜Ｓ３を
全てオフにすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ８）は５．０ｖ
となる。スイッチＳ１をオン，スイッチＳ２をオフ，ス
イッチＳ３をオフとすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ７）は
４．０ｖとなる。スイッチＳ１をオフ，スイッチＳ２を
オン，スイッチＳ３をオフとすると、出力電圧Ｖｏ（＝
Ｖ６）は２．５ｖとなる。スイッチＳ１をオン，スイッ
チＳ２をオン，スイッチＳ３をオフとすると、出力電圧
Ｖｏ（＝Ｖ５）は２．２２ｖとなる。スイッチＳ１をオ
フ，スイッチＳ２をオフ，スイッチＳ３をオンとする
と、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ４）は１．０ｖとなる。スイッ
チＳ１をオン，スイッチＳ２をオフ，スイッチＳ３をオ
ンとすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ３）は０．９７ｖとな
る。スイッチＳ１をオフ，スイッチＳ２をオン，スイッ
チＳ３をオンとすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ２）は０．
８４ｖとなる。又、スイッチＳ１〜Ｓ３を全てオンにす
ると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１）は０．８１ｖとなる。従
って、この種の抵抗分圧形入力回路１は３個のスイッチ
Ｓ１〜Ｓ３で８通りの操作状態を表現でき、出力線の数
を削減するとができる点で優れている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示す
ように、この８通りの各出力電圧Ｖｏ（Ｖ８〜Ｖ１）間
の電位差はそれぞれ順に１．０ｖ，１．５ｖ，０．２８
ｖ，１．２２ｖ，０．０３ｖ，０．１３ｖ，０．０３ｖ
となる。８通りの各出力電圧Ｖｏ（Ｖ８〜Ｖ１）間の各
電位差は、最大１．５ｖから最小０．０３ｖまでかなり
の差があった。又、スイッチＳ１〜Ｓ３を同時に複数オ
ンした場合などスイッチの切換状態によっては０．０３
ｖと微小の電位差しか生じない場合がある。その結果、
コントロ−ラ２は正確に８通りのスイッチの操作状態を
判別することは困難で、誤った判別をしてしまうことが
あった。そこで、この電位差を均等にすることが考えら
れるが、従来のこの回路においては抵抗の数値をいかな
る値にしても極めて困難であった。

【００１２】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、複数のスイッチの操作
状態による複数の出力電圧の電位差をほぼ均等に得ら
れ、受信部における各スイッチ状態の判別を正確かつ容
易にする抵抗分圧形入力回路を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数個の抵抗を直列に接続し、その接続した各抵抗
の各接続点のいずれか一つを出力電圧を取り出す出力端
子とするとともに、前記各抵抗についてその分圧電圧を
制御するための複数個の切換操作スイッチを前記抵抗に
対して並列に接続したことを趣旨としている。

【００１４】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の抵抗分圧形入力回路において、前記直列に接続した抵
抗は５個であり、高電位側から第１の抵抗、第２の抵
抗、第３の抵抗、第４の抵抗、第５の抵抗とし、前記切
換操作スイッチは３個であり、第１のスイッチが第１及
び第２の抵抗に対して並列に接続され、第２のスイッチ
が第２及び第３の抵抗に対して並列に接続され、第３の
スイッチが第４の抵抗に対して並列に接続されていて、
前記出力端子はの３の抵抗と第４の抵抗の接続点から取
り出されるものであることを趣旨としている。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の抵抗分圧形入力回路において、前記第１の抵抗は１０
００オーム、第２の抵抗は６８０オーム、第３の抵抗は
４３０オーム、第４の抵抗は８２０オーム、第５の抵抗
は３６０オームであることを趣旨としている。

【００１６】請求項１に記載の発明によれば、複数のス
イッチをそれぞれオン又はオフに切換えたときの各操作
状態の信号を１本の出力線を介して出力することができ
る。請求項２に記載の発明によれば、３個のスイッチを
それぞれオン又はオフに切換えたときの８通りの各操作
状態の信号を１本の出力線を介して出力することができ
る。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、３個のス
イッチをそれぞれオン又はオフに切換えたときの８通り
の各操作状態の信号を１本の出力線を介して出力するこ
とができる。又、その各出力電圧の電位差をほぼ均等に
得ることができ、受信部は正確かつ容易に８通りの各信
号を判別することができる。さらに、容易に断線を検出
するこができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の抵抗分圧形入力回
路を駆動制御回路に具体化した一実施の形態を図１、図
２に従って説明する。

【００１９】尚、本実施の形態は、図３に示した駆動制
御回路の抵抗分圧形入力回路１の回路構成が異なるのみ
なので、説明の便宜上抵抗分圧形入力回路のみ説明す
る。図１において、抵抗分圧形入力回路は第１〜第５の
抵抗Ｒ１〜Ｒ５と第１〜第３のスイッチＳ１〜Ｓ３から
構成されている。電源電圧ＶｃｃとグランドＧＮＤの間
には電源電圧Ｖｃｃ側から順に５個の第１〜第５の抵抗
Ｒ１〜Ｒ５が直列に接続されている。又、第１の抵抗Ｒ
１の電源電圧Ｖｃｃ側と第２の抵抗Ｒ２のグランドＧＮ
Ｄ側には分圧電圧を制御する第１のスイッチＳ１が並列
に接続されている。さらに、第２の抵抗Ｒ２の電源電圧
Ｖｃｃ側と第３の抵抗Ｒ３のグランドＧＮＤ側には分圧
電圧を制御する第２のスイッチＳ２が並列に接続されて
いる。さらにまた、第４の抵抗Ｒ４には分圧電圧を制御
する第３のスイッチＳ３が並列に接続されている。この
とき出力電圧Ｖｏは第３の抵抗Ｒ３と第４の抵抗Ｒ４の
間から前記コントローラ２に出力するようになってい
る。

【００２０】図２は図１に示した抵抗分圧形入力回路に
５個の第１〜第５の抵抗Ｒ１〜Ｒ５の値と電源電圧Ｖｃ
ｃの値を設定した時における全部で８通りの各スイッチ
の操作状態の出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）及びその電位
差を示したものである。

【００２１】ここで、第１及び第２のスイッチＳ１，Ｓ
２をオン，第３のスイッチＳ３をオフとした場合の出力
電圧Ｖｏ（＝Ｖ８）は、 Ｖｏ＝（Ｒ４＋Ｒ５）／（Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６）・Ｖｃｃ となる。ここで、抵抗Ｒ６は第１〜第３の抵抗Ｒ１〜Ｒ
３の合成抵抗であって、その抵抗は、 Ｒ６＝（Ｒ１・Ｒ２・Ｒ３）／（Ｒ１・Ｒ２＋Ｒ２・Ｒ
３＋Ｒ３・Ｒ１） となる。又、他の各スイッチの操作状態における各出力
電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ７）も同様に式で表すことができ、
図２に各スイッチの操作状態におけるそれぞれの各出力
電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）の算出式を示す。

【００２２】本実施形態において、前記第１〜第５の抵
抗Ｒ１〜Ｒ５の値は第１の抵抗Ｒ１を１０００Ω，第２
の抵抗Ｒ２を６８０Ω，第３の抵抗Ｒ３を４３０Ω，第
４の抵抗Ｒ４を８２０Ω，第５の抵抗Ｒ５を３６０Ωと
設定する。又、電源電圧Ｖｃｃの入力値を５ｖに設定す
る。このとき、図２に示した算出式より各スイッチの操
作状態におけるそれぞれの出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）
が求めることができる。

【００２３】よって図２に示すように、第１及び第２の
スイッチＳ１，Ｓ２をオン、第３のスイッチＳ３をオフ
とすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ８）は４．２５ｖとな
る。第１のスイッチＳ１をオン、第２及び第３のスイッ
チＳ２，Ｓ３をオフとすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ７）
は３．６６ｖとなる。第１〜第３のスイッチＳ１〜Ｓ３
を全てオンにすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ６）は３．１
７ｖとなる。第１及び第３のスイッチＳ１，Ｓ３をオ
フ、第２のスイッチＳ２をオンとすると、出力電圧Ｖｏ
（＝Ｖ５）は２．７１ｖとなる。第１及び第３のスイッ
チＳ１，Ｓ３をオン、第２のスイッチＳ２をオフとする
と、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ４）は２．２８ｖとなる。第１
〜第３のスイッチＳ１〜Ｓ３を全てオフにすると、出力
電圧Ｖｏ（＝Ｖ３）は１．７９ｖとなる。第１のスイッ
チＳ１をオフ、第２及び第３のスイッチＳ２，Ｓ３をオ
ンとすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ２）は１．３２ｖとな
る。第１及び第２のスイッチＳ１，Ｓ２をオフ、第３の
スイッチＳ３をオンとすると、出力電圧Ｖｏ（＝Ｖ１）
は０．７３ｖとなる。

【００２４】又、図２に示すように、この８通りの各出
力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）間の電位差はそれぞれ順に
０．５９ｖ，０．５０ｖ，０．４６ｖ，０．４３ｖ，
０．４９ｖ，０．４７ｖ，０．５９ｖとなる。

【００２５】次に上記のように構成された抵抗分圧形入
力回路の作用について説明する。この抵抗分圧形入力回
路において、各スイッチＳ１〜Ｓ３を適宜オン又はオフ
操作すれば８通りの出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）が求め
られる。この８通りの出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）は電
圧の高い順に４．２５ｖ，３．６６ｖ，３．１７ｖ，
２．７１ｖ，２．２８ｖ，１．７９ｖ，１．３２ｖ，
０．７３ｖとなる。この時、出力電圧Ｖｏの幅が電源電
圧Ｖｃｃより低く０ｖより高い領域にあるため、全スイ
ッチＳ１〜Ｓ３がオフの状態で容易に断線を検出するこ
とができる。つまり、断線が生じた時には出力電圧Ｖｏ
が電源電圧ＶｃｃかグランドＧＮＤとなり、断線を検出
することができる。

【００２６】さらに、その出力電圧Ｖｏの電位差はそれ
ぞれ順に０．５９ｖ，０．５０ｖ，０．４６ｖ，０．４
３ｖ，０．４９ｖ，０．４７ｖ，０．５９ｖとなり、
０．４３ｖ〜０．５９ｖのほぼ均等な電位差となる。こ
れにより、出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）を入力するコン
トロ−ラ２は３個の各スイッチの操作状態を正確かつ容
易に判別することができ、正確に３個のアクチュエータ
３〜５を駆動制御することができる。

【００２７】次に上記のように構成した抵抗分圧形入力
回路の特徴を以下に述べる。 （１）本実施の形態では、５個の第１〜第５の抵抗Ｒ１
〜Ｒ５を直列に接続し、第１〜第３のスイッチＳ１〜Ｓ
３を並列に接続した簡単な回路で、８通りのほぼ均等な
電位差の出力電圧Ｖｏ（Ｖ１〜Ｖ８）を生成するこがで
きる。その結果、コントローラ２は各スイッチＳ１〜Ｓ
３の状態を容易に判断することができる。 （２）本実施の形態では、出力電圧Ｖｏの幅が電源電圧
Ｖｃｃより低く０ｖより高い領域にあるため、全スイッ
チＳ１〜Ｓ３がオフの状態で容易に断線を検出すること
ができる。

【００２８】尚、この発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく以下のような別の実施の形態に具体化
することができる。 （１）上記実施の形態では、スイッチＳ１〜Ｓ３を３個
としたが、スイッチの数は適宜数としてもよい。 （２）上記実施の形態では、抵抗分圧形入力回路からの
出力はコントロ−ラ２を介し３個のアクチュエータ３〜
５を制御していたが、各電位差がほぼ均等な８通りの各
出力電圧Ｖｏを利用するものなら何を制御してもよい。 （３）上記実施の形態では、抵抗Ｒ１〜Ｒ５の値はＲ１
を１０００Ω，Ｒ２を６８０Ω，Ｒ３を４３０Ω，Ｒ４
を８２０Ω，Ｒ５を３６０Ωと設定したが、この値は適
宜値に変更して設定してもよい。 （４）上記実施の形態では、電源電圧Ｖｃｃを５ｖに設
定したが、この値は適宜値に変更して設定してもよい。

【００２９】次に、実施の形態から把握できる請求項以
外の技術思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （イ）請求項２又は請求項３に記載の抵抗分圧形入力回
路からの出力電圧を入力し、その出力電圧に基づいて複
数個のアクチュエータを駆動制御することを特徴とする
制御装置。各スイッチの状態を正確かつ容易に判別する
ことができ、これにより、各アクチュエータを正確に駆
動制御することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、各
出力電圧の電位差をほぼ均等に得ることができ、各スイ
ッチの操作状態の判別を正確かつ容易にすることができ
る優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態を説明する抵抗分圧形入力回路図。

【図２】図１の抵抗分圧形入力回路の各スイッチの操作
状態に対する出力電圧の関係を示す説明図。

【図３】従来の抵抗分圧形入力回路を備えた駆動制御回
路図。

【図４】従来の抵抗分圧形入力回路図。

【図５】従来の抵抗分圧形入力回路の各スイッチの操作
状態に対する出力電圧の関係を示す説明図。

【符号の説明】

Ｒ１〜Ｒ５…第１〜第５の抵抗、Ｖｏ…出力電圧、Ｓ１
〜Ｓ３…第１〜第３のスイッチ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の抵抗（Ｒ１〜Ｒ５）を直列に接続
   し、その接続した各抵抗（Ｒ１〜Ｒ５）の各接続点のい
   ずれか一つを出力電圧（Ｖｏ）を取り出す出力端子とす
   るとともに、前記各抵抗（Ｒ１〜Ｒ５）についてその分
   圧電圧を制御するための複数個の切換操作スイッチ（Ｓ
   １〜Ｓ３）を前記抵抗（Ｒ１〜Ｒ５）に対して並列に接
   続したことを特徴とする抵抗分圧形入力回路。
2. 【請求項２】前記直列に接続した抵抗（Ｒ１〜Ｒ５）は
   ５個であり、高電位側から第１の抵抗（Ｒ１）、第２の
   抵抗（Ｒ２）、第３の抵抗（Ｒ３）、第４の抵抗（Ｒ
   ４）、第５の抵抗（Ｒ５）とし、 前記切換操作スイッチ（Ｓ１〜Ｓ３）は３個であり、第
   １のスイッチ（Ｓ１）が第１及び第２の抵抗（Ｒ１，Ｒ
   ２）に対して並列に接続され、第２のスイッチ（Ｓ２）
   が第２及び第３の抵抗（Ｒ２，Ｒ３）に対して並列に接
   続され、第３のスイッチ（Ｓ３）が第４の抵抗（Ｒ４）
   に対して並列に接続されていて、 前記出力端子は第３の抵抗（Ｒ３）と第４の抵抗（Ｒ
   ４）の接続点から取り出されるものである請求項１に記
   載の抵抗分圧形入力回路。
3. 【請求項３】前記第１の抵抗（Ｒ１）は１０００オー
   ム、第２の抵抗（Ｒ２）は６８０オーム、第３の抵抗
   （Ｒ３）は４３０オーム、第４の抵抗（Ｒ４）は８２０
   オーム、第５の抵抗（Ｒ５）は３６０オームである請求
   項２に記載の抵抗分圧形入力回路。