(57)【要約】【課題】振動等に起因するラッチングリレーの誤動作を軽減するラッチングリレー駆動回路を提供する。【解決手段】閉にすることによりラッチングリレー１０が備えるセットコイル１２へ通電するセットスイッチ２１、及び、該セットスイッチ２１の開／閉を切り替えるセット回路２を備えるラッチングリレー駆動回路。振動により発電し、発電した電力により、前記セットスイッチ２１を閉にする振動発電回路５を備えることを特徴とするラッチングリレー駆動回路。【選択図】図２
2013062132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉にすることによりラッチングリレーが備えるセットコイルへ通電するセットスイッチ、及び、該セットスイッチの開／閉を切り替えるセット回路を備えるラッチングリレー駆動回路において、
振動により発電し、発電した電力により、前記セットスイッチを閉にする振動発電回路を備えることを特徴とするラッチングリレー駆動回路。
【請求項２】
閉にすることによりラッチングリレーが備えるセットコイルへ通電するセットスイッチ、及び、該セットスイッチの開／閉を切り替えるセット回路を備えるラッチングリレー駆動回路において、
前記セットコイルに並列に接続され、振動により発電し、発電した電力により、並列に接続されている前記セットコイルに通電する振動発電回路を備えることを特徴とするラッチングリレー駆動回路。
【請求項３】
ラッチングリレーが備えるコイルへの通電／遮断と通電時の通電方向とを切り替える複数のスイッチ、及び、前記スイッチの開／閉を切り替える切替手段を備えるラッチングリレー駆動回路において、
振動により発電し、発電した電力により、一方向に前記コイルを通電するように前記スイッチを閉にする振動発電回路を備えることを特徴とするラッチングリレー駆動回路。
【請求項４】
ラッチングリレーが備えるコイルへの通電／遮断と通電時の通電方向とを切り替える複数のスイッチ、及び、前記スイッチの開／閉を切り替える切替手段を備えるラッチングリレー駆動回路において、
前記コイルに並列に接続され、振動により発電し、発電した電力により、前記コイルを一方向に通電する振動発電回路を備えることを特徴とするラッチングリレー駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラッチングリレーを駆動するラッチングリレー駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラッチングリレーは、セットコイルに通電することにより閉になった後、セットコイルへの通電を停止した状態で磁気的ラッチ又は機械的ラッチにより閉を継続する。これにより、コイルの発熱を防止し、電力消費を低減する。
【０００３】
しかしながら、ラッチングリレーを車両等の振動が多い環境で用いると、振動によりラッチが外れリレー接点が閉から開になることがあり、その場合は、再びセットコイルが通電されるまでの間、リレー接点が閉に復帰しない。
【０００４】
そこで特許文献１には、リレー接点の接続状態を監視し、誤動作が発生した場合には、セットコイルに通電し、リレー接点を閉に復帰させるラッチングリレー駆動回路が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平１−３６６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のラッチングリレー駆動回路のようにリレー接点の誤動作が発生した後にセットコイルに通電したのでは、リレーを介して電力を供給している負荷に対し、電力供給の瞬断が発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、振動等に起因するラッチングリレーの誤動作を防止することができるラッチングリレー駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るラッチングリレー駆動回路は、閉にすることによりラッチングリレーが備えるセットコイルへ通電するセットスイッチ、及び、該セットスイッチの開／閉を切り替えるセット回路を備えるラッチングリレー駆動回路において、振動により発電し、発電した電力により、前記セットスイッチを閉にする振動発電回路を備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、振動が発生した場合には、セットコイルへ通電するため、振動等に起因するラッチングリレーの誤動作を防止することができる。例えば、ラッチングリレーが備えるリレー接点がａ接点であり、閉をラッチしている場合は、セットコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。また、リレー接点がｂ接点であり、開をラッチしている場合は、セットコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。
【００１０】
また、本発明に係るラッチングリレー駆動回路は、閉にすることによりラッチングリレーが備えるセットコイルへ通電するセットスイッチ、及び、該セットスイッチの開／閉を切り替えるセット回路を備えるラッチングリレー駆動回路において、前記セットコイルに並列に接続され、振動により発電し、発電した電力により、並列に接続されている前記セットコイルに通電する振動発電回路を備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、振動が発生した場合には、セットコイルへ通電するため、振動等に起因するラッチングリレーの誤動作を防止することができる。例えば、ラッチングリレーが備えるリレー接点がａ接点であり、閉をラッチしている場合は、セットコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。また、リレー接点がｂ接点であり、開をラッチしている場合は、セットコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係るラッチングリレー駆動回路は、ラッチングリレーが備えるコイルへの通電／遮断と通電時の通電方向とを切り替える複数のスイッチ、及び、前記スイッチの開／閉を切り替える切替手段を備えるラッチングリレー駆動回路において、振動により発電し、発電した電力により、一方向に前記コイルを通電するように前記スイッチを閉にする振動発電回路を備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、振動が発生した場合には、コイルを一方向に通電するため、振動等に起因するラッチングリレーの誤動作を防止することができる。例えば、ラッチングリレーが備えるリレー接点がａ接点であり、閉をラッチしている場合は、リレー接点を閉にする方向にコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。また、リレー接点がｂ接点であり、開をラッチしている場合は、リレー接点を開にする方向にコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係るラッチングリレー駆動回路は、ラッチングリレーが備えるコイルへの通電／遮断と通電時の通電方向とを切り替える複数のスイッチ、及び、前記スイッチの開／閉を切り替える切替手段を備えるラッチングリレー駆動回路において、前記コイルに並列に接続され、振動により発電し、発電した電力により、前記コイルを一方向に通電する振動発電回路を備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、振動が発生した場合には、コイルへ通電するため、振動等に起因するラッチングリレーの誤動作を防止することができる。例えば、ラッチングリレーが備えるリレー接点がａ接点であり、閉をラッチしている場合は、リレー接点を閉にする方向にコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。また、リレー接点がｂ接点であり、開をラッチしている場合は、リレー接点を開にする方向にコイルに通電することにより、誤動作を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、振動等に起因するラッチングリレーの誤動作を防止することができるラッチングリレー駆動回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態１の構成を示すブロック図である。図１の回路は、ラッチングリレー１０、セットスイッチ２１、リセットスイッチ３１、負荷８、バッテリ９、セット回路２、リセット回路３、及び、振動発電回路５を備える。セットスイッチ２１及びリセットスイッチ３１は、ＮＰＮ型トランジスタである。
【００２０】
バッテリ９から負荷８に印加される電圧は、ラッチングリレー１０により通電／遮断を切り替えられる。ラッチングリレー１０は、リレー接点１１、セットコイル１２、及び、リセットコイル１３を備える。リレー接点１１は、ａ接点である。
【００２１】
リレー接点１１、セットコイル１２、及び、リセットコイル１３は、それぞれ一方の端子が、バッテリ９の正極端子と接続されている。リレー接点１１の他方の端子は、負荷８に接続されている。セットコイル１２の他方の端子は、セットスイッチ２１のコレクタに接続され、セットスイッチ２１のエミッタは接地されている。リセットコイル１３の他方の端子は、リセットスイッチ３１のコレクタに接続され、リセットスイッチ３１のエミッタは接地されている。
【００２２】
セット回路２の出力端子は、セットスイッチ２１のベースに接続されている。リセット回路３の出力端子は、リセットスイッチ３１のベースに接続されている。振動発電回路５の出力端子は、セットスイッチ２１のベースに接続している。
【００２３】
振動発電回路５は、例えば、振動により変形又は移動する振動面、及び、圧電素子を備える。圧電素子は、振動面の変形又は移動により生じる圧力を電力に変換して出力する。振動発電回路５は、また例えば、エレクトレット発電方式による発電回路である。エレクトレット発電方式による発電回路は、静止時には、静電誘導により、エレクトレット電極基板と対向したメタル電極基板との間で電気を蓄えている。振動により片側の電極が移動することで、起電力を生じる。エレクトレット発電方式により、低周波振動でも起電力を発生することができる。
【００２４】
セット回路２及びリセット回路３には、リレー動作信号が入力される。リレー動作信号は、ラッチングリレー１０を開又は閉にするための指示信号である。セット回路２は、入力されるリレー動作信号に基づいて、セットスイッチ２１のベースにＨレベルの電圧を印加することによりセットスイッチ２１を閉にし、セットスイッチ２１のベースへの印加電圧をＬレベルにすることによりセットスイッチ２１を開にする。
【００２５】
リセット回路３は、入力されるリレー動作信号に基づいて、リセットスイッチ３１のベースにＨレベルの電圧を印加することによりリセットスイッチ３１を閉にし、リセットスイッチ３１のベースへの印加電圧をＬレベルにすることによりリセットスイッチ３１を開にする。
【００２６】
セットスイッチ２１を開から閉にすると、セットコイル１２にバッテリ９から電流が流れる。これにより、磁界が発生し、リレー接点１１が開の場合は、閉に切り替わり、以後、セットスイッチ２１が開になった後も、リレー接点１１はラッチされ閉を継続する。
【００２７】
続いて、リセットスイッチ３１が開から閉になると、リセットコイル１３にバッテリ９から電流が流れる。これにより、磁界が発生し、閉にラッチされているリレー接点１１が、開に切り替わる。以後、リセットスイッチ３１が開になった後も、リレー接点１１は開を継続する。
【００２８】
リレー接点１１が閉のときに、振動が発生すると、振動発電回路５が発電し、セットスイッチ２１のベースにＨレベルの電圧を印加する。これにより、セットスイッチ２１が閉になり、セットコイル１２にバッテリ９から電流が流れる。セットコイル１２への通電により発生する磁力は、振動によるリレー接点１１のラッチを外して開にする力を相殺し、負荷８への電力供給の瞬断を防止することができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、リレー接点１１が閉の状態から開の状態に誤動作することの防止について説明したが、振動発電回路５をリセットスイッチ３１のベースに接続することにより、リレー接点１１が開の状態から閉の状態に誤動作することを防止することも可能である。
【００３０】
また、本実施の形態では、リレー接点１１がａ接点の場合の誤動作を防止することについて説明したが、リレー接点１１がｂ接点の場合の誤動作の防止も可能である。セットコイル１２への通電により発生する磁力は、振動によるリレー接点１１のラッチを外して閉にする力を相殺し、負荷８への電力供給を防止することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図２は、本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態２の構成を示すブロック図である。図２の回路は、ラッチングリレー１０、セットスイッチ２１、リセットスイッチ３１、負荷８、バッテリ９、セット回路２、リセット回路３、及び、振動発電回路５ａを備える。セットスイッチ２１及びリセットスイッチ３１は、ＮＰＮ型トランジスタである。
【００３２】
バッテリ９から負荷８に印加される電圧は、ラッチングリレー１０により通電／遮断を切り替えられる。ラッチングリレー１０は、リレー接点１１、セットコイル１２、及び、リセットコイル１３を備える。リレー接点１１は、ａ接点である。
【００３３】
ラッチングリレー１０、セットスイッチ２１、リセットスイッチ３１、負荷８、バッテリ９、セット回路２、リセット回路３の接続、及び、動作は、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。振動発電回路５ａの機能は、実施の形態１と同様であるが、リレー接点１１を閉にする磁力を発生するための電流をセットコイル１２に通流するために必要な起電力を有する。例えば、本実施の形態における振動発電回路５ａは、振動発電回路５よりも発電素子の振動面の面積が大きい。
【００３４】
振動発電回路５ａは、セットコイル１２と並列に接続している。リレー接点１１が閉のときに、振動が発生すると、振動発電回路５ａが発電し、リレー接点１１を閉にするときと同じ方向にセットコイル１２に電流を通流させる。セットコイル１２への通電により発生する磁力は、振動によるリレー接点１１のラッチを外して開にする力を相殺し、負荷８への電力供給の瞬断を防止することができる。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、リレー接点１１が閉の状態から開の状態に誤動作することの防止について説明したが、振動発電回路５ａをリセットコイル１３と並列に接続することにより、リレー接点１１が開の状態から閉の状態に誤動作することを防止することも可能である。
【００３６】
また、本実施の形態では、リレー接点１１がａ接点の場合の誤動作を防止することについて説明したが、リレー接点１１がｂ接点の場合の誤動作の防止も可能である。セットコイル１２への通電により発生する磁力は、振動によるリレー接点１１のラッチを外して閉にする力を相殺し、負荷８への電力供給を防止することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
図３は、本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態３の構成を示すブロック図である。図３の回路は、ラッチングリレー１０ａ、セットスイッチ２１ａ、セットスイッチ２１ｂ、リセットスイッチ３１ａ、リセットスイッチ３１ｂ、負荷８、バッテリ９、セット回路２ａ、リセット回路３ａ、及び、振動発電回路５を備える。セットスイッチ２１ａ、セットスイッチ２１ｂ、リセットスイッチ３１ａ、及び、リセットスイッチ３１ｂは、ＮＰＮ型トランジスタである。
【００３８】
バッテリ９から負荷８へ印加される電圧は、ラッチングリレー１０ａにより通電／遮断を切り替えられる。ラッチングリレー１０ａは、リレー接点１１、及び、コイル１４を備える。リレー接点１１は、ａ接点である。
【００３９】
リレー接点１１は、一方の端子が、バッテリ９の正極端子と接続されている。リレー接点１１の他方の端子は、負荷８に接続されている。コイル１４の一方の端子は、セットスイッチ２１ａのエミッタに接続され、セットスイッチ２１ａのコレクタは、バッテリ９の正極端子と接続されている。コイル１４の他方の端子は、セットスイッチ２１ｂのコレクタに接続され、セットスイッチ２１ｂのエミッタは接地されている。
【００４０】
リセットスイッチ３１ａは、コレクタがバッテリ９の正極端子に接続され、エミッタはコイル１４の他方の端子及びセットスイッチ２１ｂのコレクタに接続されている。
【００４１】
リセットスイッチ３１ｂは、コレクタがセットスイッチ２１ａのエミッタ及びコイル１４の一方の端子に接続され、エミッタが接地されている。
【００４２】
セット回路２ａの出力端子は、セットスイッチ２１ａのベース及びセットスイッチ２１ｂのベースに接続されている。リセット回路３ａの出力端子は、リセットスイッチ３１ａのベース及びリセットスイッチ３１ｂのベースに接続されている。振動発電回路５の出力端子は、セットスイッチ２１ａのベース及びセットスイッチ２１ｂのベースに接続されている。
【００４３】
セット回路２ａ及びリセット回路３ａには、リレー動作信号が入力される。リレー動作信号は、ラッチングリレー１０ａを閉又は開にするための指示信号である。セット回路２ａは、入力されるリレー動作信号に基づいて、セットスイッチ２１ａのベース及びセットスイッチ２１ｂのベースにＨレベルの電圧を印加することによりセットスイッチ２１ａ及びセットスイッチ２１ｂを閉にする。セット回路２ａは、入力されるリレー動作信号に基づいて、セットスイッチ２１ａのベース及びセットスイッチ２１ｂのベースへの印加電圧をＬレベルにすることによりセットスイッチ２１ａ及びセットスイッチ２１ｂを開にする。
【００４４】
リセット回路３ａは、入力されるリレー動作信号に基づいて、リセットスイッチ３１ａのベース及びリセットスイッチ３１ｂのベースにＨレベルの電圧を印加することによりリセットスイッチ３１ａ及びリセットスイッチ３１ｂを閉にする。リセット回路３ａは、入力されるリレー動作信号に基づいて、リセットスイッチ３１ａのベース及びリセットスイッチ３１ｂのベースへの印加電圧をＬレベルにすることによりリセットスイッチ３１ａ及びリセットスイッチ３１ｂを開にする。
【００４５】
セットスイッチ２１ａ及びセットスイッチ２１ｂが閉の場合は、コイル１４にバッテリ９からの電流がセットスイッチ２１ａからセットスイッチ２１ｂの方向（以下、「第１の方向」という。）に流れる。これにより、磁界が発生し、リレー接点１１が開の場合は、閉に切り替わる。リレー接点１１が閉の場合は、閉のままである。この状態で、セットスイッチ２１ａ及びセットスイッチ２１ｂが開になった後も、リレー接点１１はラッチされ閉を継続する。
【００４６】
リセットスイッチ３１ａ及びリセットスイッチ３１ｂが閉になると、コイル１４にバッテリ９からの電流がリセットスイッチ３１ａからリセットスイッチ３１ｂの方向に流れる。この通電方向は、第１の方向と逆方向（以下、「第２の方向」という。）である。これにより、２つのセットスイッチ２１ａ，２１ｂが閉の場合と逆方向の磁界が発生し、リレー接点１１が閉の場合は、ラッチが外れ開に切り替わる。リレー接点１１が開の場合は、開のままである。この状態で、リセットスイッチ３１ａ及びリセットスイッチ３１ｂが開になった後も、リレー接点１１は開を継続する。
【００４７】
振動発電回路５の機能は、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を省略する。      
【００４８】
リレー接点１１が閉のときに、振動が発生すると、振動発電回路５が発電し、セットスイッチ２１ａのベース及びセットスイッチ２１ｂにＨレベルの電圧を印加する。これにより、セットスイッチ２１ａ及びセットスイッチ２１ｂが閉になり、コイル１４にバッテリ９から第１の方向に電流が流れる。コイル１４の第１の方向の通電により発生する磁力は、振動によるリレー接点１１のラッチを外して開にする力を相殺し、負荷８への電力供給の瞬断を防止することができる。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、リレー接点１１が閉の状態から開の状態に誤動作することの防止について説明したが、振動発電回路５をリセットスイッチ３１ａ及びリセットスイッチ３１ｂのベースに接続することにより、リレー接点１１が開の状態から閉の状態に誤動作することを防止することも可能である。
【００５０】
また、本実施の形態では、リレー接点１１がａ接点の場合の誤動作を防止することについて説明したが、リレー接点１１がｂ接点の場合の誤動作の防止も可能である。コイル１４の第２の方向の通電により発生する磁力は、振動によりリレー接点１１のラッチを外して閉にする力を相殺し、負荷８への電力供給を防止することができる。
【００５１】
（実施の形態４）
図４は、本発明に係るラッチングリレー駆動回路の実施の形態４の構成を示すブロック図である。図４の回路は、ラッチングリレー１０ａ、セットスイッチ２１ａ、セットスイッチ２１ｂ、リセットスイッチ３１ａ、リセットスイッチ３１ｂ、負荷８、バッテリ９、セット回路２ａ、リセット回路３ａ、及び、振動発電回路５ａを備える。セットスイッチ２１ａ、セットスイッチ２１ｂ、リセットスイッチ３１ａ、及び、リセットスイッチ３１ｂは、ＮＰＮ型トランジスタである。
【００５２】
ラッチングリレー１０ａ、セットスイッチ２１ａ、セットスイッチ２１ｂ、リセットスイッチ３１ａ、リセットスイッチ３１ｂ、負荷８、バッテリ９、セット回路２ａ、リセット回路３ａの接続、及び、動作は、実施の形態３と同様であるので、ここでは説明を省略する。振動発電回路５ａの機能は、実施の形態２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５３】
振動発電回路５ａは、コイル１４と並列に、正極がコイル１４の一方の端子に接続し、負極がコイル１４の他方の端子に接続している。リレー接点１１が閉のときに、振動が発生すると、振動発電回路５ａが発電し、コイル１４に第１の方向（実施の形態３参照。）に電流を通流させる。コイル１４への通電により発生する磁力は、振動によるリレー接点１１のラッチを外して開にする力を相殺し、負荷８への電力供給の瞬断を防止することができる。
【００５４】
なお、上記実施の形態では、リレー接点１１が閉の状態から開の状態に誤動作することの防止について説明したが、コイル１４が第２の方向（実施の形態３参照。）に通電するように、振動発電回路５ａの正極と負極とを上記例と逆にコイル１４と並列に接続することにより、リレー接点１１が開の状態から閉の状態に誤動作することを防止することも可能である。
【００５５】
また、本実施の形態では、リレー接点１１がａ接点の場合の誤動作を防止することについて説明したが、リレー接点１１がｂ接点の場合の誤動作の防止も可能である。コイル１４の第２の方向の通電により発生する磁力は、振動によりリレー接点１１のラッチを外して閉にする力を相殺し、負荷８への電力供給を防止することができる。
【００５６】
以上、発明を実施するための形態について説明を行ったが、本発明は、この発明を実施するための形態で述べた実施形態に限定されるものではない。本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
２、２ａ  セット回路
３、３ａ  リセット回路
５  振動発電回路
８  負荷
９  バッテリ
１０、１０ａ  ラッチングリレー
１１  リレー接点
１２  セットコイル
１３  リセットコイル
１４  コイル
２１、２１ａ、２１ｂ  セットスイッチ（スイッチ）
３１、３１ａ、３１ｂ  リセットスイッチ（スイッチ）
【図１】
2013062132.tif 000003
【図２】
2013062132.tif 000004
【図３】
2013062132.tif 000005
【図４】
2013062132.tif 000006