(57)【要約】【課題】電気錠制御回路２に過電流が流れてしまう前に電気錠制御回路２に過電流が流れるか否かを予め判定する過電流防止回路１１を提供する。【解決手段】分圧抵抗Ｒｓ６は電源９ａと電気錠制御回路２とに直列に接続し、電源電圧を分圧する。ケーブル４が短絡している場合、電気錠制御回路２にかかる分圧電圧として約０ＶがＡＤコンバータ７により検出される。分圧電圧が約０Ｖでない場合、ＣＰＵ１はケーブル４が短絡していないと判定し、リレー回路Ｒｙ８を制御して分圧抵抗Ｒｓ６を短絡させる。これにより、電気錠回路１２に定格電圧が印加され、電気錠３が解錠される。分圧電圧が約０Ｖである場合、ＣＰＵ１はケーブル４が短絡していると判定し、リレー回路Ｒｙ８を制御して分圧抵抗Ｒｓ６を短絡させない。分圧抵抗Ｒｓ６による電源電圧の分圧により、ケーブル４が短絡していても、電気錠制御回路２には過電流が流れない。【選択図】図１
2010110063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と特定の電気回路とに接続して前記電気回路にかかる電圧を制御する電圧制御回路であり、
前記電源の電圧を前記電気回路にかかる電圧と前記電気回路にかからない電圧とに分圧する電源電圧分圧部と、
前記電源電圧分圧部により分圧された前記電気回路にかかる電圧を分圧電圧として測定する分圧電圧測定部と、
前記分圧電圧測定部により測定された分圧電圧に基づいて前記電気回路の短絡を検出する短絡検出部と、
前記短絡検出部により前記電気回路の短絡が検出されなかった場合に前記電源電圧分圧部による分圧を止めて前記電源の電圧を前記電気回路に供給する分圧制御部と
を備えたことを特徴とする電圧制御回路。
【請求項２】
前記電源電圧分圧部は、前記電源と前記電気回路との間に直列に接続する抵抗を分圧抵抗として有し、
前記分圧制御部は、前記分圧抵抗の前記電源側と前記分圧抵抗の前記電気回路側とを短絡させて前記電源電圧分圧部による分圧を止める
ことを特徴とする請求項１記載の電圧制御回路。
【請求項３】
前記短絡検出部は、前記分圧電圧が所定値以下である場合に前記電気回路が短絡していると判定する
ことを特徴とする請求項１〜請求項２いずれかに記載の電圧制御回路。
【請求項４】
前記分圧電圧測定部は、前記分圧電圧をアナログ値で入力し、入力した前記分圧電圧のアナログ値をディジタル値に変換し、前記分圧電圧のディジタル値を出力するＡＤコンバータを有し、
前記短絡検出部は、前記分圧電圧測定部により出力された前記分圧電圧のディジタル値に基づいて前記電気回路の短絡を検出するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を有する
ことを特徴とする請求項１〜電気錠３いずれかに記載の電圧制御回路。
【請求項５】
前記電気回路は、第１の回路、第２の回路および前記第１の回路と前記第２の回路とを接続する接続ケーブルを有し、
前記電源電圧分圧部は、前記電源と前記第１の回路との間に位置して前記電源の電圧を分圧し、前記接続ケーブルが短絡している場合に前記第１の回路に過電流が流れることを防ぐ
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載の電圧制御回路。
【請求項６】
請求項５記載の電圧制御回路と請求項５記載の電気回路とを有し、
前記第２の回路は、電気錠を施解錠する電気錠回路であり、
前記第１の回路は、前記電気錠回路を制御する電気錠制御回路である
ことを特徴とする電気錠装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、扉の近くに設置されて扉の電気錠を施解錠する電気錠制御盤を構成する電圧制御回路および電気錠装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、負荷回路に過電流が流れたことを検出する過電流検出手段と、電源電圧をレベル変換して一定の出力電圧を負荷回路に供給する電圧制御手段とを備える過電流防止回路が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３３３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示されている技術には、負荷回路に過電流が流れた後に電圧制御が行われるため、電圧制御が行われる前に流れる過電流により負荷回路が故障してしまう可能性がある、という課題がある。
【０００４】
本発明は、例えば、負荷回路に過電流が流れてしまう前に負荷回路に過電流が流れるか否かを予め判定する回路を提供できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電圧制御回路は、電源と特定の電気回路とに接続して前記電気回路にかかる電圧を制御する電圧制御回路であり、前記電源の電圧を前記電気回路にかかる電圧と前記電気回路にかからない電圧とに分圧する電源電圧分圧部と、前記電源電圧分圧部により分圧された前記電気回路にかかる電圧を分圧電圧として測定する分圧電圧測定部と、前記分圧電圧測定部により測定された分圧電圧に基づいて前記電気回路の短絡を検出する短絡検出部と、前記短絡検出部により前記電気回路の短絡が検出されなかった場合に前記電源電圧分圧部による分圧を止めて前記電源の電圧を前記電気回路に供給する分圧制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、例えば、負荷回路（電気回路）に過電流が流れてしまう前に負荷回路に過電流が流れるか否かを予め判定する回路（電圧制御回路）を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
実施の形態１．
電源と特定の電気回路（例えば、電気錠回路）とに接続して電気回路にかかる電圧を制御し、電気回路に過電流が流れるのを防止する過電流防止回路について説明する。
【０００８】
図１は、実施の形態１における電気錠装置１０の構成図である。
実施の形態１における過電流防止回路１１を有する電気錠装置１０の構成について、図１に基づいて以下に説明する。
【０００９】
電気錠装置１０は、電気錠３を施錠・解錠する電気錠回路１２と、電気錠回路１２内の短絡を検出して電気錠回路１２に過電流が流れるのを防ぐ過電流防止回路１１とを有する。
【００１０】
電気錠回路１２は、電気錠３（第２の回路の一例）と電気錠３を制御する電気錠制御回路２（第１の回路の一例）とを備え、電気錠３と電気錠制御回路２とはケーブル４により接続されている。
電気錠３にはモーター（Ｍ）やソレノイド（コイル）などの駆動機構（電気回路）が組み込まれ、電気錠制御回路２にはトランジスタスイッチ（ＦＥＴ）（Ｔｒ＿ａ〜Ｔｒ＿ｄ）が組み込まれている。
電気錠３が施解錠される場合、ＣＰＵ１から電気錠制御回路２へ電気信号が出力されてトランジスタスイッチ（Ｔｒ＿ａ〜Ｔｒ＿ｄ）が通電し、電源９ａの電力（電圧、電流）が電気錠制御回路２のトランジスタスイッチからケーブル４を介して電気錠３へ供給される。
電力の供給を受けた電気錠３は、駆動機構が動作して施解錠する。
【００１１】
過電流防止回路１１は、分圧抵抗Ｒｓ６（電源電圧分圧部の一例）、ＡＤコンバータ７（分圧電圧測定部の一例）、ＣＰＵ１（短絡検出部の一例）およびリレー回路Ｒｙ８（分圧制御部の一例）を備える。図１を簡潔に示すため、一つのリレー回路Ｒｙ８を分圧抵抗Ｒｓ６の上側とＣＰＵ１のＰｏｒｔＤの右側との２か所に分けて記している。
【００１２】
分圧抵抗Ｒｓ６は、電源９ａと電気錠制御回路２とに直列に接続する。
分圧抵抗Ｒｓ６は、電気錠３の施解錠時、リレー回路Ｒｙ８により電源９ａ側と電気錠回路１２側とが短絡される。電気錠３の施解錠前、リレー回路Ｒｙ８による分圧抵抗Ｒｓ６の短絡は解除される。
【００１３】
短絡が解除される電気錠３の施解錠前、分圧抵抗Ｒｓ６は、電源９ａの電圧を自己にかかる電圧と電気錠回路１２にかかる電圧とに分圧する。電源９ａの電圧は、分圧抵抗Ｒｓ６の抵抗値と電気錠回路１２の内部抵抗の値との比率で分圧される。分圧抵抗Ｒｓ６の抵抗値の比率が大きければその比率分、電気錠回路１２より大きな電圧が分圧抵抗Ｒｓ６にかかり、電気錠回路１２にはその比率分、分圧抵抗Ｒｓ６より小さな電圧がかかる。分圧抵抗Ｒｓ６は、電気錠回路１２に流れる電流を微小電流にする。
例えば、分圧抵抗Ｒｓ６として電気錠３の内部抵抗（駆動機構の抵抗）と同程度またはそれ以上の大きさの抵抗が用いられる。
分圧抵抗Ｒｓ６が短絡される電気錠３の施解錠時、電源電圧の分圧は行われない。
【００１４】
電気錠回路１２内に短絡がある場合、電気錠回路１２の内部抵抗値が小さくなるため、分圧抵抗Ｒｓ６により分圧された電源電圧のうち電気錠回路１２にかかる電圧（以下、「分圧電圧」という）は小さくなる。例えば、電気錠制御回路２と電気錠３とを接続するケーブル４が短絡している場合、電気錠回路１２には電気錠３の抵抗がかからないため、電気錠制御回路２の抵抗値が電気錠回路１２の内部抵抗値となり、電気錠回路１２にかかる分圧電圧はほぼ「０Ｖ」となる。ここで、電気錠制御回路２の抵抗値は、電気錠３の抵抗値や分圧抵抗Ｒｓ６の抵抗値と比べて十分に小さいものとする。
例えば、分圧抵抗Ｒｓ６の抵抗値が電気錠３の内部抵抗値と同程度（またはそれ以上）の大きさである場合、電源９ａの電圧は電気錠制御回路２に印加される前に分圧抵抗Ｒｓ６により、施解錠時に電気錠３にかかる電圧と同程度（またはそれ以上）降下する。このため、ケーブル４が短絡していても、電気錠制御回路２にかかる分圧電圧は電気錠制御回路２の定格電圧以下となり、電気錠制御回路２に流れる電流の大きさは定格電流以下となる。つまり、ケーブル４が短絡していても、電気錠制御回路２に過電流が流れることはなく、電気錠制御回路２は故障しない。電気錠回路１２に流れる電流は微小電流であるため、電気錠制御回路２は故障しない。
【００１５】
ＡＤコンバータ７は、入力側が分圧抵抗Ｒｓ６と電気錠制御回路２との間に接続されると共に出力側がＣＰＵ１のＰｏｒｔＣに接続され、電気錠回路１２にかかっている分圧電圧を測定する。
具体的に、ＡＤコンバータ７は、電気錠回路１２にかかっている分圧電圧をアナログ信号として入力し、入力したアナログ信号から分圧電圧の値を取得し、取得した分圧電圧の値をディジタル値に変換してＣＰＵ１のＰｏｒｔＣに出力する。
【００１６】
ＣＰＵ１は、電気錠制御回路２のトランジスタスイッチ（Ｔｒ＿ａ〜Ｔｒ＿ｄ）と接続するＰｏｒｔＡおよびＰｏｒｔＢを有する。
さらに、ＣＰＵ１は、ＡＤコンバータ７と接続するＰｏｒｔＣ、リレー回路Ｒｙ８を動作させるトランジスタスイッチ（Ｔｒ＿ｅ）と接続するＰｏｒｔＤおよびＬＥＤ１３と接続するＰｏｒｔＥを有する。
【００１７】
ＣＰＵ１は、電気錠３を施解錠するときにまず、ＰｏｒｔＤから電気信号を出力してトランジスタスイッチＴｒ＿ｅを通電させる。トランジスタスイッチＴｒ＿ｅの通電によりリレー回路Ｒｙ８が動作（ＯＦＦ）して分圧抵抗Ｒｓ６の短絡が解除される。次に、ＣＰＵ１は、ＰｏｒｔＡおよびＰｏｒｔＢから電気錠制御回路２への電気信号の出力を開始する。電気錠制御回路２への電気信号の出力により各トランジスタスイッチ（Ｔｒ＿ａ〜Ｔｒ＿ｄ）が通電し、電気錠回路１２には分圧電圧がかかり、ＡＤコンバータ７により計測された電気錠回路１２にかかる分圧電圧値（ディジタル値）がＰｏｒｔＣに入力される。
【００１８】
ＣＰＵ１は、ＡＤコンバータ７からＰｏｒｔＣに分圧電圧のディジタル値が入力された場合、分圧電圧のディジタル値と所定値（例えば、電気錠制御回路２の定格電圧より低く「０Ｖ」に近い値）とを比較し、電気錠回路１２（特に、ケーブル４）が短絡しているか否かを判定する。
ＣＰＵ１は、分圧電圧値が所定値以下である場合に電気錠回路１２が短絡していると判定し、分圧電圧値が所定値より大きい場合に電気錠回路１２が短絡していないと判定する。
【００１９】
電気錠回路１２が短絡している場合、ＣＰＵ１は、ＰｏｒｔＥに接続しているＬＥＤ１３を点灯（または、点滅、消灯）させて、電気錠回路１２の短絡故障を知らせる。そして、ＣＰＵ１は、ＰｏｒｔＡおよびＰｏｒｔＢからの電気信号の出力を終了する。このとき、電気錠３は施錠・解錠されない。
電気錠回路１２が短絡していない場合、ＣＰＵ１は、ＰｏｒｔＤから電気信号を出力してトランジスタスイッチＴｒ＿ｅを通電させる。トランジスタスイッチＴｒ＿ｅの通電によりリレー回路Ｒｙ８が動作（ＯＮ）して分圧抵抗Ｒｓ６が短絡し、分圧抵抗Ｒｓ６による電源電圧の分圧が停止する。このとき、分圧抵抗Ｒｓ６による分圧が行われないため電気錠回路１２には定格電圧がかかり、電気錠３の駆動機構が動作し、電気錠３が施解錠する。ＣＰＵ１は、電気錠３を施解錠させた後、ＰｏｒｔＡおよびＰｏｒｔＢからの電気信号の出力を終了する。
【００２０】
ＣＰＵ１は、電気錠３を施解錠させる前にリレー回路Ｒｙ８をＯＦＦにして電気錠回路１２が短絡しているか判定し、電気錠回路１２が短絡していないと判定した場合にリレー回路Ｒｙ８をＯＮにして電気錠３を施解錠させる二段階制御を行う。
【００２１】
リレー回路Ｒｙ８は、電源９ｂに接続し、ＣＰＵ１によるトランジスタスイッチＴｒ＿ｅの通電でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。リレー回路Ｒｙ８は、ＯＮ時には分圧抵抗Ｒｓ６の電源９ａ側と分圧抵抗Ｒｓ６の電気錠回路１２側とを直結して分圧抵抗Ｒｓ６を短絡させ、ＯＦＦ時には分圧抵抗Ｒｓ６の電源９ａ側と分圧抵抗Ｒｓ６の電気錠回路１２側との直結を外して分圧抵抗Ｒｓ６の短絡を解除する。
【００２２】
実施の形態１では、以下のような電気錠装置１０について説明した。
扉の電気錠３の施解錠を行う電気錠制御盤の過電流防止回路１１は、電気錠３を制御するとき、電気錠３と接続するケーブル４の短絡を検出し、過電流が流れないように電気錠制御回路２を保護する。
過電流防止回路１１は、微小電流ループにより生じた電気錠回路１２の分圧電圧を測定することにより、電気錠制御回路２と電気錠３とを接続するケーブル４の短絡を検出する。
過電流防止回路１１は、電気錠制御回路２と電気錠３とを接続するケーブル４が短絡している場合においても、電気錠制御回路２−電気錠３間に微小電流を流すことにより、定格電圧（定格電流）を印加する前にケーブル４の短絡を容易に確認することができ、電気錠制御回路２が短絡電流（過電流）により破損もしくは損傷することを容易に防止することができる。
【００２３】
実施の形態２．
電気錠制御回路２に過電流が流れたか検出し、電気錠制御回路２に過電流が流れたことを検出した場合に電気錠制御回路２への電流の供給を停止する回路を備える電気錠装置１０について説明する。
以下、実施の形態１で説明した事項について説明を省略する。
【００２４】
図２は、実施の形態２における電気錠装置１０の構成図である。
実施の形態２における電気錠装置１０は、実施の形態１で説明した構成に加えて、過電流検出及び電流停止回路５を備える。
【００２５】
過電流検出及び電流停止回路５は、電源９ａと分圧抵抗Ｒｓ６とに接続し、電気錠制御回路２に過電流が流れたか検出し、電気錠制御回路２に過電流が流れたことを検出した場合に電気錠制御回路２への電流の供給を停止する。
【００２６】
図３は、実施の形態２における過電流検出及び電流停止回路５の構成図である。
実施の形態２における過電流検出及び電流停止回路５の構成について、図３に基づいて以下に説明する。
【００２７】
過電流検出及び電流停止回路５は、電気錠制御回路２に過電流が流れたか検出する過電流検出回路２１と、電気錠制御回路２に過電流が流れたことが検出された場合に電気錠制御回路２への電流供給を停止する電流停止回路２２とを備える。
【００２８】
電流停止回路２２はトランジスタスイッチＴｒ＿ｆを備える。トランジスタスイッチＴｒ＿ｆが通電することにより、電気錠制御回路２に電流が供給される。
【００２９】
過電流検出回路２１は、電源９ａと電気錠制御回路２とに分圧抵抗Ｒｓ６および電流停止回路２２を介して直列に接続する抵抗Ｒｅを備える。
さらに、過電流検出回路２１は、抵抗Ｒｅに所定値未満の電圧がかかっている場合、電流停止回路２２のトランジスタスイッチＴｒ＿ｆに電流を出力してトランジスタスイッチＴｒ＿ｆを通電させるコンパレータＣｍｐを備える。抵抗Ｒｅに所定値以上の電圧がかかっている場合、コンパレータＣｍｐからトランジスタスイッチＴｒ＿ｆへは電流が出力されない。
【００３０】
ケーブル４が短絡している場合、電気錠３の内部抵抗がかからないため、過電流検出回路２１の抵抗Ｒｅには大きな電圧がかかる。抵抗Ｒｅに大きな電圧がかかると、コンパレータＣｍｐからトランジスタスイッチＴｒ＿ｆへ電流が出力されないためトランジスタスイッチＴｒ＿ｆが通電せず、電気錠制御回路２への電流の供給が停止する。
【００３１】
過電流検出及び電流停止回路５を加えることにより、電気錠制御回路２に過電流が流れることを二重に防止することができる。
【００３２】
図４は、実施の形態２における電気錠装置１０の別の構成図である。
図４に示すように、複数の電気錠回路１２が制御されても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態１における電気錠装置１０の構成図。
【図２】実施の形態２における電気錠装置１０の構成図。
【図３】実施の形態２における過電流検出及び電流停止回路５の構成図。
【図４】実施の形態２における電気錠装置１０の別の構成図。
【符号の説明】
【００３４】
１  ＣＰＵ、２  電気錠制御回路、３  電気錠、４  ケーブル、５  過電流検出及び電流停止回路、６  分圧抵抗Ｒｓ、７  ＡＤコンバータ、８  リレー回路Ｒｙ、９ａ，９ｂ  電源、１０  電気錠装置、１１  過電流防止回路、１２  電気錠回路、１３  ＬＥＤ、２１  過電流検出回路、２２  電流停止回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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