(57)【要約】【課題】  複数のツェナーダイオードを用いることによって、簡易な構成で、所望の波形に変換できる波形整形回路を提供する。【解決手段】  オルタネータＧからの出力信号に基づいて、矩形状に信号変換された矩形波信号を制御手段２へ出力する波形整形回路において、アノード側に接続されたオルタネータＧからの前記出力信号が所定レベル以上の電圧である場合に、カソード側からの電源出力によってハイレベルに設定し、前記矩形波信号として制御手段２が検出可能に接続される第１のツェナーダイオード３と、アノード側に接続されたオルタネータＧからの前記出力信号が所定レベルよりも低い電圧である場合に、アノード側の電源出力を、カソード側の接地によってローレベルに設定し、前記矩形波信号として制御手段２が検出可能に接続される第２のツェナーダイオード４と、を備えてなる。【選択図】  図１
2012222683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載発電機からの出力信号に基づいて、矩形状に信号変換された矩形波信号を制御手段へ出力する波形整形回路において、
アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベル以上の電圧である場合に、カソード側に接続された車載バッテリからの電源出力を用いてハイレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第１のツェナーダイオードと、
アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベルよりも低い電圧である場合に、アノード側に接続された前記電源出力に基づいて入力される電圧を、カソード側の接地によってローレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第２のツェナーダイオードと、を備えてなることを特徴とする波形整形回路。
【請求項２】
車載発電機からの出力信号に基づいて、矩形状に信号変換された矩形波信号を制御手段へ出力する波形整形回路において、
車載バッテリからの電力を前記制御手段が入力可能な範囲に変換する電源回路と、
アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベル以上の電圧である場合に、カソード側に接続された前記電源回路からの電源電圧によってハイレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第１のツェナーダイオードと、
アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベルよりも低い電圧である場合に、アノード側に接続された前記電源電圧を、カソード側の接地によってローレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第２のツェナーダイオードと、
を備えてなることを特徴とする波形整形回路。
【請求項３】
前記第１，第２のツェナーダイオードと前記車載発電機との間に、前記第２のツェナーダイオードへの過電流を防止する保護回路を備えてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の波形整形回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される波形整形回路に関し、特に、発電機からの出力信号に基づいてツェナーダイオードを使用して信号変換する波形整形回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電機からの出力信号を、車速計の検出信号や他のスイッチ、センサなどの電源として用いて、該出力信号に基づいて計測値や車両状態を車両用計器に表示させるようにした構成があり、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１によれば、車速などに応じた周波数の交流信号を発生する信号発生源は、単発信号を発生する交流発電機からなるピックアップセンサであり、低速から高速に渡る発生電圧のレンジは広く、車速に応じて、波高値の大きな信号が発生されるようになる。
【０００４】
このため、自動車など走行速度を表示する車速計において、コンパレータＩＣを用いて矩形波パルスに波形整形し、メータなどの表示装置へ供給する波形整形回路を備えた構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−４６３７８号公報  （図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したコンパレータＩＣを用いた波形整形回路にあっては、メータ駆動回路が認識可能な所望の位相を有する波形を生成することができるが、コンパレータのしきい値設定に伴う、複数の電源回路とコンパレータとの間の配線接続が必要となり回路が複雑化するという問題があった。また、これらの回路スペースを広く必要とするという問題があった。
【０００７】
そこで本発明の目的とするところは、上述した課題に着目し、複数のツェナーダイオードを用いることによって、簡易な構成で、所望の波形に変換できる波形整形回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の波形整形回路は、車載発電機からの出力信号に基づいて、矩形状に信号変換された矩形波信号を制御手段へ出力する波形整形回路において、アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベル以上の電圧である場合に、カソード側に接続された車載バッテリからの電源出力を用いてハイレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第１のツェナーダイオードと、アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベルよりも低い電圧である場合に、アノード側に接続された前記電源出力に基づいて入力される電圧を、カソード側の接地によってローレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第２のツェナーダイオードと、を備えてなることを特徴とする。
【０００９】
また、車載発電機からの出力信号に基づいて、矩形状に信号変換された矩形波信号を制御手段へ出力する波形整形回路において、車載バッテリからの電力を前記制御手段が入力可能な範囲に変換する電源回路と、アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベル以上の電圧である場合に、カソード側に接続された前記電源回路からの電源電圧によってハイレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第１のツェナーダイオードと、アノード側に接続された前記車載発電機からの前記出力信号が所定レベルよりも低い電圧である場合に、アノード側に接続された前記電源電圧を、カソード側の接地によってローレベルに設定し、前記矩形波信号として前記制御手段が検出可能に接続される第２のツェナーダイオードと、を備えてなることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第１，第２のツェナーダイオードと前記車載発電機との間に、前記第２のツェナーダイオードへの過電流を防止する保護回路を備えてなることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態における電気的な構成を示す図。
【図２】同上実施の形態による入出力波形の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。
【００１３】
本発明の波形整形回路を、オートバイなどの二輪自動車の計器に搭載されたものについて実施例として説明する。図１に示すように、計器Ｍは、電源回路１と、制御手段２と、第１，第２のツェナーダイオード３，４と、保護回路５と、表示手段６とを備えている。この場合、図２に示すように、マイナス電位が周期的に出力される出力信号がオルタネータ（車載発電機）Ｇから発せられるとともに、この出力信号に接続されたスイッチＳの状態を検出し、この検出に基づく表示出力を行う計器Ｍを例に挙げて説明する。
【００１４】
電源回路１は、レギュレータを適用でき、車載バッテリＢからの電源出力（例えば、９〜１４Ｖ）に基づいて制御手段２が入力可能な電圧（例えば、５Ｖ）を生成し、電源電圧として、制御手段２へ出力する。
【００１５】
制御手段２は、マイクロコンピュータを適用でき、前記電源電圧を駆動源として、予めメモリに格納された各種プログラムを実行することができる。制御手段２は、各種情報を入出力するためのポートを複数用意しており、例えば、オルタネータＧからの出力信号を電源としたスイッチＳのオン／オフ状態を入力し、この状態に応じて表示手段６を制御するための制御信号を生成し出力するように構成している。
【００１６】
第１のツェナーダイオード３は、アノード側にオルタネータＧが接続され、カソード側に電源回路と制御手段とが分岐して接続される。また、第１のツェナーダイオード３は、アノード側に接続されたオルタネータＧの出力信号が所定レベル（例えば、マイナス１０Ｖ）以上の電圧である場合に、カソード側に接続された電源回路からの電源電圧によってハイレベルに設定し、矩形波信号として、制御手段２の入力ポートへ出力できるように接続されている。
【００１７】
なお、前記所定レベルについては、オルタネータＧまでの電子部品（保護回路５など）の負荷と、第１のツェナーダイオード３のツェナー電圧によって設定される。また、第１のツェナーダイオード３と電源回路１との間には、第１のツェナーダイオード３を保護するための抵抗体３ａが設けられる。
【００１８】
第２のツェナーダイオード４は、アノード側に接続されたオルタネータＧからの出力信号が前記所定レベルよりも低い電圧である場合に、アノード側に接続された電源回路からの電源電圧を、カソード側の接地によってローレベルに設定し、矩形波信号として制御手段２の入力ポートへ出力できるように接続される。なお、第１，第２のツェナーダイオード３，４のツェナー電圧は、同じ値が選択され、電源回路１からの電源電圧（この場合、５Ｖ）よりも大きな値（例えば、５．１Ｖ）で、かつ想定されるオルタネータＧからの出力信号に基づいて、矩形波を整形できる値（この場合、１０Ｖ）よりも小さい値の範囲で設定される。
【００１９】
したがって、図２に示すように、オルタネータＧからの出力信号に対して、所定レベル（マイナス１０Ｖ）以上でハイレベル、前記所定レベル未満でローレベルの矩形波信号で、かつ、前記出力信号の周期に同期しながら、制御手段２が認識可能な電圧範囲（０〜５Ｖ）の矩形波信号を生成することができる。
【００２０】
保護回路５は、第１，第２のツェナーダイオード３，４とオルタネータＧとの間に設けられ、第２のツェナーダイオード４への過電流を防止するもので、抵抗体が適用できる。
【００２１】
表示手段６は、計器Ｍ内において車両利用者が乗車状態にて視認可能な位置に設けられ、制御手段２からの制御信号に基づいて車両情報を表示出力するためのインターフェースである。この場合、表示手段６は、スイッチＳがオン状態であるかオフ状態であるかを発光ダイオードの点灯／消灯によって表示するインジケータ（スイッチＳの操作に対応する機能表示）が適用できる。例えば、前照灯インジケータ、方向指示器インジケータ、あるいはサイドスタンドインジケータなど適用できる。
【００２２】
なお、表示手段６は、駆動ドライバを含む液晶表示パネルや有機ＥＬパネルを適用することもでき、総積算走行距離表示や区間走行距離表示、外気温、燃費などの車両情報をゲージや数値などで切換え表示することも考えられる。また、上述回路構成によって生成された矩形波信号の周期を測定することによってエンジン回転数を計測し、これを表示するように構成することもできる（この場合、スイッチＳを省略すればよい）。
【００２３】
斯かる波形整形回路は、オルタネータＧからの出力信号に基づいて、矩形状に信号変換された矩形波信号を制御手段２へ出力する波形整形回路において、車載バッテリＢからの電力を制御手段２の入力可能範囲に変換する電源回路１と、アノード側に接続されたオルタネータＧからの前記出力信号が所定レベル以上の電圧である場合に、カソード側に接続された電源回路１からの電源電圧によってハイレベルに設定し、前記矩形波信号として制御手段２が検出可能に接続される第１のツェナーダイオード３と、アノード側に接続されたオルタネータＧからの前記出力信号が所定レベルよりも低い電圧である場合に、アノード側に接続された前記電源電圧を、カソード側の接地によってローレベルに設定し、前記矩形波信号として制御手段２が検出可能に接続される第２のツェナーダイオード４と、を備えてなる。
【００２４】
したがって、コンパレータＩＣを用いて波形整形したものに比べて、複数のツェナーダイオードを用いた簡易な構成で、制御手段が検出できる所望の波形に変換できる波形整形回路となる。また、制御手段２の駆動電源を生成する電源回路からの出力をスイッチＳ状態検出における波形整形用に兼用することによって、簡易で省スペースな回路構成となる。また、レギュレータ等の構成部品を複数用意するものに比べて部品点数を削減でき、低コストとなる。
【００２５】
また、保護回路５を設けることによって、車載電装品の負荷が小さいとき（例えば、前照灯の断線）など通常よりもオルタネータからの出力が大きくなった場合に、過電流を抑制し、電子部品（特に、第２のツェナーダイオード４）を保護することができる。
【００２６】
なお、本発明の波形整形回路を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。
【００２７】
例えば、上述した実施の形態において、波形整形回路の用途として、スイッチＳの操作状態や、エンジン回転数の計測について例に挙げたが、発電機を電源としたセンサー出力などに適用することも可能である。
【００２８】
また、電源回路１からの電源電圧を用いて波形整形する例を挙げたが、例えば、車載バッテリＢ、あるいは図示しないイグニションスイッチに接続される別途用意された降圧回路からの供給電圧を用いて、波形整形することもでき、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、波形整形回路に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械など発電機を備えた移動体に搭載される車両用計器に適用できる。
【符号の説明】
【００３０】
１  電源回路
２  制御手段
３  第１のツェナーダイオード
４  第２のツェナーダイオード
Ｂ  車載バッテリ
Ｇ  車載発電機（オルタネータ）
【図１】
2012222683.tif 000003
【図２】
2012222683.tif 000004