JP6947007B2

JP6947007B2 - Voltage divider circuit and vehicle display device

Info

Publication number: JP6947007B2
Application number: JP2017244102A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　慎也; 慎也渡辺
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JP2019108884A

Description

本発明は、分圧回路及び車両用表示装置に関する。 The present invention relates to a voltage divider circuit and a vehicle display device.

従来から、例えば、特許文献１に記載されるように、二輪車等の車両に搭載される計器を駆動する計器駆動回路が知られている。この計器駆動回路は、計器を制御する制御部と、イグニッションスイッチがオンにあるときに印加されるイグニッション電圧に基づき制御部にイグニッションスイッチのオン状態又はオフ状態を認識させるための電圧を生成し、その生成した電圧を制御部に出力するイグニッション検出回路と、を備える。この制御部は、イグニッション検出回路からの電圧がオン閾値以上であるときイグニッションスイッチがオン状態である旨判定し、イグニッション検出回路からの電圧がオフ閾値以下であるときイグニッションスイッチがオフ状態である旨判定する。 Conventionally, for example, as described in Patent Document 1, an instrument drive circuit for driving an instrument mounted on a vehicle such as a two-wheeled vehicle has been known. This instrument drive circuit generates a control unit that controls the instrument and a voltage for causing the control unit to recognize the on or off state of the ignition switch based on the ignition voltage applied when the ignition switch is on. It includes an ignition detection circuit that outputs the generated voltage to the control unit. This control unit determines that the ignition switch is in the on state when the voltage from the ignition detection circuit is equal to or higher than the on threshold value, and indicates that the ignition switch is in the off state when the voltage from the ignition detection circuit is equal to or lower than the off threshold value. judge.

特開２００１−３２２４５５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-322455

上記特許文献１の構成では、イグニッション電圧は、イグニッションスイッチがオン状態にあるとき通常動作電圧範囲内において変動する可能性があり、オン閾値が通常動作電圧範囲内となるおそれがある。この場合、制御部は、イグニッション電圧が通常動作電圧範囲内であってもオン閾値未満となり、正しくイグニッションスイッチがオン状態である旨判定できないおそれがある。 In the configuration of Patent Document 1, the ignition voltage may fluctuate within the normal operating voltage range when the ignition switch is in the ON state, and the on threshold value may be within the normal operating voltage range. In this case, the control unit may not be able to correctly determine that the ignition switch is in the ON state because the ignition voltage is less than the on-threshold value even if the ignition voltage is within the normal operating voltage range.

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、イグニッション電源の状態をより正確に判定できる分圧回路及び車両用表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a voltage dividing circuit and a vehicle display device capable of more accurately determining the state of an ignition power supply.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る分圧回路は、車両のイグニッション電源からのイグニッション電圧を分圧することにより前記イグニッション電源がオン及びオフの何れであるかを制御部に判定させるための判定電圧を生成する分圧回路であって、前記イグニッション電源と前記制御部の間に設けられる第１の抵抗と、一端が前記第１の抵抗と前記制御部との間に接続され、他端が第１のグランドに接続される第２の抵抗と、一端が前記イグニッション電源及び第２のグランドの間に接続され、他端が前記制御部と前記第１の抵抗の間に接続される第３の抵抗と、カソード端子が前記イグニッション電源に接続され、アノード端子が前記第３の抵抗及び前記第２のグランドの間に接続されるツェナダイオードと、を備える。 In order to achieve the above object, the voltage dividing circuit according to the first aspect of the present invention tells the control unit whether the ignition power supply is on or off by dividing the ignition voltage from the ignition power supply of the vehicle. A voltage divider circuit that generates a determination voltage for determination, with a first resistor provided between the ignition power supply and the control unit, and one end connected between the first resistor and the control unit. The other end is connected between the ignition power supply and the second ground, and the other end is between the control unit and the first resistor. It comprises a third resistor to be connected and a Zena diode whose cathode terminal is connected to the ignition power supply and whose anode terminal is connected between the third resistor and the second ground.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る車両用表示装置は、前記分圧回路と、車両情報を表示する表示部と、前記イグニッション電源からの前記イグニッション電圧に基づき定電圧を生成し、生成した前記定電圧を前記制御部に印加する電源回路と、前記定電圧を動作電源として前記表示部を制御するとともに、前記分圧回路からの前記判定電圧に基づき前記イグニッション電源がオン及びオフの何れであるかを判定する前記制御部と、一端が前記電源回路と前記制御部の間に接続され、他端が第３のグランドに接続される電力保持コンデンサと、を備える。 In order to achieve the above object, the vehicle display device according to the second aspect of the present invention has a voltage dividing circuit, a display unit for displaying vehicle information, and a constant voltage based on the ignition voltage from the ignition power supply. The power supply circuit that is generated and applies the generated constant voltage to the control unit and the display unit are controlled using the constant voltage as an operating power source, and the ignition power supply is turned on based on the determination voltage from the voltage dividing circuit. A power holding capacitor having one end connected between the power supply circuit and the control unit and the other end connected to a third ground is provided.

本発明によれば、分圧回路及び車両用表示装置において、イグニッション電源の状態をより正確に判定できる。 According to the present invention, the state of the ignition power supply can be determined more accurately in the voltage dividing circuit and the vehicle display device.

本発明の一実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。It is a block diagram of the display device for a vehicle which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るイグニッション電圧がツェナ降伏電圧未満の場合の流路を示す分圧回路の回路図である。It is a circuit diagram of the voltage divider circuit which shows the flow path when the ignition voltage which concerns on one Embodiment of this invention is less than a Zener breakdown voltage. 本発明の一実施形態に係るイグニッション電圧がツェナ降伏電圧以上の場合の流路を示す分圧回路の回路図である。It is a circuit diagram of the voltage divider circuit which shows the flow path when the ignition voltage which concerns on one Embodiment of this invention is a Zener breakdown voltage or more. 本発明の一実施形態に係るイグニッション電圧と判定電圧の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the ignition voltage and the determination voltage which concerns on one Embodiment of this invention. 従来例及び本発明の一実施形態に係るイグニッション電圧と判定電圧の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the ignition voltage and the determination voltage which concerns on the prior art example and one Embodiment of this invention.

本発明に係る分圧回路及び車両用表示装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、車両用表示装置１は、車両のイグニッション電源ＩＧに接続され、イグニッション電源ＩＧからイグニッション電圧ＶＩＧを受けることにより動作する。車両用表示装置１は、例えば、車速又はエンジン回転数等の車両情報を表示する指針計器である。 An embodiment of the voltage divider circuit and the vehicle display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the vehicle display device 1 is connected to the ignition power supply IG of the vehicle and operates by receiving the ignition voltage VIG from the ignition power supply IG. The vehicle display device 1 is, for example, a pointer instrument that displays vehicle information such as vehicle speed or engine speed.

イグニッション電源ＩＧは、図示しないイグニッションスイッチがオンされるとイグニッション電圧ＶＩＧを車両用表示装置１に印加する。 The ignition power supply IG applies an ignition voltage VIG to the vehicle display device 1 when an ignition switch (not shown) is turned on.

詳しくは、車両用表示装置１は、電源回路２と、制御部３と、表示部４と、分圧回路５と、電力保持コンデンサ６と、備える。 Specifically, the vehicle display device 1 includes a power supply circuit 2, a control unit 3, a display unit 4, a voltage dividing circuit 5, and a power holding capacitor 6.

電源回路２は、サージカット回路２ａと、定電圧回路２ｂと、を備える。定電圧回路２ｂは、イグニッション電圧ＶＩＧに基づき、定電圧Ｖ１、例えば５Ｖを生成し、生成した定電圧Ｖ１を制御部３に出力する。サージカット回路２ａは、イグニッション電圧ＶＩＧに重畳するサージをカットする。 The power supply circuit 2 includes a surge cut circuit 2a and a constant voltage circuit 2b. The constant voltage circuit 2b generates a constant voltage V1, for example, 5V based on the ignition voltage VIG, and outputs the generated constant voltage V1 to the control unit 3. The surge cut circuit 2a cuts the surge superimposed on the ignition voltage VIG.

表示部４は、例えばステッピングモータにより構成され、制御部３による制御のもと指針を回転させる。 The display unit 4 is composed of, for example, a stepping motor, and rotates the pointer under the control of the control unit 3.

制御部３は、表示部４を制御するマイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。制御部３は、電源回路２からの定電圧Ｖ１を電源として動作する。制御部３、例えばそのＲＯＭには、オン閾値Ｔｈｏｎ及びオフ閾値Ｔｈｏｆが予め記憶される。オン閾値Ｔｈｏｎ及びオフ閾値Ｔｈｏｆは固定値である。 The control unit 3 is composed of a microcomputer that controls the display unit 4, and has a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The control unit 3 operates using the constant voltage V1 from the power supply circuit 2 as a power source. The on-threshold value Ton and the off-threshold value Thof are stored in advance in the control unit 3, for example, its ROM. The on-threshold Thon and the off-threshold Toff are fixed values.

制御部３は、後述する分圧回路５からの判定電圧Ｖｏｕｔがオン閾値Ｔｈｏｎ以上である場合、イグニッション電圧ＶＩＧがイグニッションオン電圧Ｖｏｎ以上であり、イグニッション電源ＩＧがオン状態である旨を判定する。制御部３は、イグニッション電源ＩＧがオン状態である旨判定すると表示部４を動作させる。具体的には、制御部３は、図示しない車載制御部から車速情報又はエンジン回転数等の車両情報を受け、この車両情報に応じて表示部４へ制御パルスを出力することにより、指針を車両情報に応じた所定の角度に制御する。 When the determination voltage Vout from the voltage dividing circuit 5 described later is equal to or greater than the on-threshold value Thon, the control unit 3 determines that the ignition voltage VIG is equal to or greater than the ignition on voltage Von and that the ignition power supply IG is in the ON state. When the control unit 3 determines that the ignition power supply IG is in the ON state, the control unit 3 operates the display unit 4. Specifically, the control unit 3 receives vehicle information such as vehicle speed information or engine speed from an in-vehicle control unit (not shown), and outputs a control pulse to the display unit 4 in response to the vehicle information to provide a pointer to the vehicle. It is controlled to a predetermined angle according to the information.

制御部３は、後述する分圧回路５からの判定電圧Ｖｏｕｔがオフ閾値Ｔｈｏｆ以下である場合、イグニッション電圧ＶＩＧがイグニッションオフ電圧Ｖｏｆ以下であり、イグニッション電源ＩＧがオフ状態である旨を判定する。制御部３は、イグニッション電源ＩＧがオン状態からオフ状態に切り替わった旨判定すると、表示部４を初期の状態へ戻す処理、例えば帰零処理を行う。この帰零処理は、指針計器にあっては指針を初期位置に戻す動作である。 When the determination voltage Vout from the voltage dividing circuit 5 described later is equal to or less than the off threshold value Thof, the control unit 3 determines that the ignition voltage VIG is equal to or less than the ignition off voltage Vof and the ignition power supply IG is in the off state. When the control unit 3 determines that the ignition power supply IG has been switched from the on state to the off state, the control unit 3 performs a process of returning the display unit 4 to the initial state, for example, a zero return process. This zero return processing is an operation of returning the pointer to the initial position in the pointer instrument.

電力保持コンデンサ６は、例えばアルミ電解コンデンサであり、制御部３へ印加される電圧の変動を抑える機能と上記帰零処理に要する電力を蓄える機能を有する。電力保持コンデンサ６の一端は、電源回路２と制御部３との間を接続する電気線Ｌ１に接続され、電力保持コンデンサ６の他端は第３のグランドＧＮＤ３に接続される。
なお、電力保持コンデンサ６の数は、１つに限らず、２つ以上であってもよい。２つ以上の電力保持コンデンサ６は、互いに並列に電気線Ｌ１に接続されてもよいし、それぞれ異なる位置に設けられていてもよい。例えば、電力保持コンデンサ６は、電源回路２の内部に設けられていてもよいし、電源回路２とイグニッション電源ＩＧとの間を接続する電気線Ｌ２に接続されてもよい。 The power holding capacitor 6 is, for example, an aluminum electrolytic capacitor, and has a function of suppressing fluctuations in the voltage applied to the control unit 3 and a function of storing the power required for the zero reduction process. One end of the power holding capacitor 6 is connected to the electric line L1 connecting between the power supply circuit 2 and the control unit 3, and the other end of the power holding capacitor 6 is connected to the third ground GND3.
The number of power holding capacitors 6 is not limited to one, and may be two or more. The two or more power holding capacitors 6 may be connected to the electric line L1 in parallel with each other, or may be provided at different positions. For example, the power holding capacitor 6 may be provided inside the power supply circuit 2, or may be connected to an electric wire L2 connecting between the power supply circuit 2 and the ignition power supply IG.

分圧回路５は、イグニッション電圧ＶＩＧを分圧することにより判定電圧Ｖｏｕｔを生成し、その生成した判定電圧Ｖｏｕｔを制御部３に出力する。判定電圧Ｖｏｕｔは、イグニッション電源ＩＧがオン状態及びオフ状態の何れであるかを制御部３に判定させるための電圧である。
詳しくは、分圧回路５は、第１の抵抗Ｒ１と、第２の抵抗Ｒ２と、第３の抵抗Ｒ３と、第４の抵抗Ｒ４と、ツェナダイオードＺＤと、を備える。
第１の抵抗Ｒ１の一端はイグニッション電源ＩＧに接続され、第１の抵抗Ｒ１の他端は制御部３に接続されている。
第２の抵抗Ｒ２の一端は第１の抵抗Ｒ１と制御部３の間を接続する電気線Ｌ３に接続され、第２の抵抗Ｒ２の他端は第１のグランドＧＮＤ１に接続されている。
ツェナダイオードＺＤのカソード端子はイグニッション電源ＩＧに接続され、ツェナダイオードＺＤのアノード端子は第３の抵抗Ｒ３及び第４の抵抗Ｒ４に接続されている。
第３の抵抗Ｒ３の一端はツェナダイオードＺＤのアノード端子に接続され、第３の抵抗Ｒ３の他端は電気線Ｌ３に接続される。
第４の抵抗Ｒ４の一端はツェナダイオードＺＤのアノード端子と第３の抵抗Ｒ３の間を接続する電気線Ｌ４に接続され、第４の抵抗Ｒ４の他端は第２のグランドＧＮＤ２に接続されている。 The voltage dividing circuit 5 generates a determination voltage Vout by dividing the ignition voltage VIG, and outputs the generated determination voltage Vout to the control unit 3. The determination voltage Vout is a voltage for causing the control unit 3 to determine whether the ignition power supply IG is in the on state or the off state.
Specifically, the voltage divider circuit 5 includes a first resistor R1, a second resistor R2, a third resistor R3, a fourth resistor R4, and a Zener diode ZD.
One end of the first resistor R1 is connected to the ignition power supply IG, and the other end of the first resistor R1 is connected to the control unit 3.
One end of the second resistor R2 is connected to an electric wire L3 connecting between the first resistor R1 and the control unit 3, and the other end of the second resistor R2 is connected to the first ground GND1.
The cathode terminal of the Zener diode ZD is connected to the ignition power supply IG, and the anode terminal of the Zener diode ZD is connected to the third resistor R3 and the fourth resistor R4.
One end of the third resistor R3 is connected to the anode terminal of the Zener diode ZD, and the other end of the third resistor R3 is connected to the electric wire L3.
One end of the fourth resistor R4 is connected to the electric wire L4 connecting between the anode terminal of the Zener diode ZD and the third resistor R3, and the other end of the fourth resistor R4 is connected to the second ground GND2. There is.

（分圧回路５の作用）
図４に示すように、分圧回路５は、イグニッション電圧ＶＩＧがツェナ降伏電圧Ｖｚｄ以上である場合にはイグニッション電圧ＶＩＧに比例する判定電圧Ｖｏｕｔの比例定数を比例定数Ａとし、イグニッション電圧ＶＩＧがツェナ降伏電圧Ｖｚｄ未満である場合にはイグニッション電圧ＶＩＧに比例する判定電圧Ｖｏｕｔの比例定数を比例定数Ｂとする。本例では、比例定数Ｂは比例定数Ａよりも大きい。よって、比例定数Ｂの領域のグラフの傾きは、比例定数Ａの領域のグラフの傾きよりも大きくなる。
なお、実際には、ツェナ降伏電圧Ｖｚｄ付近では、ツェナダイオードＺＤのツェナ降伏電圧Ｖｚｄ自体も変動するが、図４ではこの変動を省略して図示している。 (Action of voltage divider circuit 5)
As shown in FIG. 4, in the voltage dividing circuit 5, when the ignition voltage VIG is equal to or higher than the Zener breakdown voltage Vzd, the proportionality constant of the determination voltage Vout proportional to the ignition voltage VIG is set to the proportionality constant A, and the ignition voltage VIG is the Zener. When the breakdown voltage is less than Vzd, the proportionality constant of the determination voltage Vout proportional to the ignition voltage VIG is defined as the proportionality constant B. In this example, the proportionality constant B is larger than the proportionality constant A. Therefore, the slope of the graph in the region of the proportionality constant B is larger than the slope of the graph in the region of the proportionality constant A.
Actually, in the vicinity of the Zener breakdown voltage Vzd, the Zener breakdown voltage Vzd itself of the Zener diode ZD also fluctuates, but in FIG. 4, this fluctuation is omitted.

以下、比例定数Ａ，Ｂが変化する原理について説明する。
図１に示すように、イグニッション電圧ＶＩＧがツェナ降伏電圧Ｖｚｄ未満の場合、ツェナダイオードＺＤには電流が流れなくなりオープン状態となる。これにより、イグニッション電源ＩＧから第１の抵抗Ｒ１を経た電流は、第２の抵抗Ｒ２から第１のグランドＧＮＤ１へ流れる流路Ａ１と、第３の抵抗Ｒ３と第４の抵抗Ｒ４から第２のグランドＧＮＤ２へ流れる流路Ａ２と２つに流路が分かれる。このとき、図２に示すように、分圧回路５においては、第３の抵抗Ｒ３及び第４の抵抗Ｒ４は互いに直列関係となり、第２の抵抗Ｒ２は第３の抵抗Ｒ３及び第４の抵抗Ｒ４と並列関係にある。第１の抵抗Ｒ１は、第２の抵抗Ｒ２並びに直列の第３の抵抗Ｒ３及び第４の抵抗Ｒ４と直列関係にある。
なお、図２では、ツェナダイオードＺＤには電流が流れないため、ツェナダイオードＺＤは破線で示されている。 Hereinafter, the principle of changing the proportionality constants A and B will be described.
As shown in FIG. 1, when the ignition voltage VIG is less than the Zener breakdown voltage Vzd, no current flows through the Zener diode ZD and the Zener diode ZD is in an open state. As a result, the current that has passed through the first resistor R1 from the ignition power supply IG flows from the second resistor R2 to the first ground GND1 and the third resistor R3 and the fourth resistor R4 to the second. The flow path is divided into two, the flow path A2 flowing to the ground GND2. At this time, as shown in FIG. 2, in the voltage dividing circuit 5, the third resistor R3 and the fourth resistor R4 are in series with each other, and the second resistor R2 is the third resistor R3 and the fourth resistor. It has a parallel relationship with R4. The first resistor R1 is in series with the second resistor R2 and the third resistor R3 and the fourth resistor R4 in series.
In FIG. 2, since no current flows through the Zener diode ZD, the Zener diode ZD is shown by a broken line.

ツェナダイオードＺＤに電流が流れない状態においては、下記の数式（１）の関係が成り立つ。
「Ｒ１に流れる電流」＝「Ｒ２に流れる電流」＋「Ｒ３とＲ４に流れる電流」・・・（１）
上記の数式（１）から下記の数式（２）が導き出される。
（ＶＩＧ−Ｖｏｕｔ）／Ｒ１＝Ｖｏｕｔ／Ｒ２＋Ｖｏｕｔ／（Ｒ３＋Ｒ４）・・・（２）
上記の数式（２）から判定電圧Ｖｏｕｔを求めることにより下記の数式（３）が導き出される。
Ｖｏｕｔ＝ＶＩＧ／[１＋Ｒ１／Ｒ２＋Ｒ１／（Ｒ３＋Ｒ４）]・・・（３）
この数式（３）が比例定数Ａにおけるイグニッション電圧ＶＩＧと判定電圧Ｖｏｕｔの比例関係を示す数式となる。 In the state where no current flows through the Zener diode ZD, the relationship of the following mathematical formula (1) holds.
"Current flowing in R1" = "Current flowing in R2" + "Current flowing in R3 and R4" ... (1)
The following mathematical formula (2) is derived from the above mathematical formula (1).
(VIG-Vout) / R1 = Vout / R2 + Vout / (R3 + R4) ... (2)
The following formula (3) is derived by obtaining the determination voltage Vout from the above formula (2).
Vout = VIG / [1 + R1 / R2 + R1 / (R3 + R4)] ... (3)
This mathematical formula (3) is a mathematical formula showing the proportional relationship between the ignition voltage VIG and the determination voltage Vout in the proportionality constant A.

次に、図３に示すように、イグニッション電圧ＶＩＧがツェナ降伏電圧Ｖｚｄ以上の場合、ツェナダイオードＺＤには電流が流れる。これにより、イグニッション電源ＩＧからの電流は、ツェナダイオードＺＤを経て第３の抵抗Ｒ３に流れる流路Ａ３と、第１の抵抗Ｒ１に流れる流路Ａ４とに２つに流路が分かれる。そして、流路Ａ３を流れる電流と流路Ａ４を流れる電流との２つの電流の和が第２の抵抗Ｒ２に流れることになる。このとき、分圧回路５においては、ツェナダイオードＺＤ及び第３の抵抗Ｒ３は互いに直列関係となり、第１の抵抗Ｒ１は直列のツェナダイオードＺＤ及び第３の抵抗Ｒ３と並列関係となり、第２の抵抗Ｒ２はツェナダイオードＺＤ、第１の抵抗Ｒ１及び第３の抵抗Ｒ３と直列関係となる。
なお、図３では、第４の抵抗Ｒ４に流れる電流は電圧分圧に影響していないため第４の抵抗Ｒ４は破線で描かれている。 Next, as shown in FIG. 3, when the ignition voltage VIG is equal to or higher than the Zener breakdown voltage Vzd, a current flows through the Zener diode ZD. As a result, the current from the ignition power supply IG is divided into two flow paths, the flow path A3 flowing through the third resistor R3 via the Zener diode ZD and the flow path A4 flowing through the first resistor R1. Then, the sum of the two currents of the current flowing through the flow path A3 and the current flowing through the flow path A4 flows through the second resistor R2. At this time, in the voltage dividing circuit 5, the Zena diode ZD and the third resistor R3 are in series with each other, and the first resistor R1 is in parallel with the series Zena diode ZD and the third resistor R3. The resistor R2 is in series with the Zena diode ZD, the first resistor R1 and the third resistor R3.
In FIG. 3, since the current flowing through the fourth resistor R4 does not affect the voltage division, the fourth resistor R4 is drawn with a broken line.

ツェナダイオードＺＤに電流が流れる状態においては、下記の数式（４）の関係が成り立つ。
「ＺＤとＲ３に流れる電流」＋「Ｒ１に流れる電流」＝「Ｒ２に流れる電流」・・・（４）
上記の数式（４）から下記の数式（５）が導き出される。
（ＶＩＧ−Ｖｚｄ−Ｖｏｕｔ）／Ｒ３＋（ＶＩＧ−Ｖｏｕｔ）／Ｒ１＝Ｖｏｕｔ／Ｒ２・・・（５）
上記の数式（５）から判定電圧Ｖｏｕｔを求めることにより下記の数式（６）が導き出される。
Ｖｏｕｔ＝[（１／Ｒ１＋１／Ｒ３）×ＶＩＧ−Ｖｚｄ／Ｒ３]／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋１／Ｒ３）・・・（６）
この数式（６）が比例定数Ｂにおけるイグニッション電圧ＶＩＧと判定電圧Ｖｏｕｔの比例関係を示す数式となる。 In a state where a current flows through the Zener diode ZD, the relationship of the following mathematical formula (4) holds.
"Current flowing in ZD and R3" + "Current flowing in R1" = "Current flowing in R2" ... (4)
The following mathematical formula (5) is derived from the above mathematical formula (4).
(VIG-Vzd-Vout) / R3 + (VIG-Vout) / R1 = Vout / R2 ... (5)
The following formula (6) is derived by obtaining the determination voltage Vout from the above formula (5).
Vout = [(1 / R1 + 1 / R3) x VIG-Vzd / R3] / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) ... (6)
This mathematical formula (6) is a mathematical formula showing the proportional relationship between the ignition voltage VIG and the determination voltage Vout in the proportionality constant B.

図２と図３を比較して分かるように、第４の抵抗Ｒ４が第２のグランドＧＮＤ２に接続されている影響で、図２の場合と図３の場合では第３の抵抗Ｒ３に流れる電流の向きが逆となる。すなわち、ツェナ降伏電圧Ｖｚｄを境に第３の抵抗Ｒ３に流れる電流の向きを変えることができる。これにより、第３の抵抗Ｒ３は、図２では分圧回路５における後段側の第２の抵抗Ｒ２と並列関係となり、図３では分圧回路５における前段側の第１の抵抗Ｒ１と並列関係となっている。 As can be seen by comparing FIG. 2 and FIG. 3, the current flowing through the third resistor R3 in the case of FIG. 2 and the case of FIG. 3 due to the influence of the fourth resistor R4 being connected to the second ground GND2. The direction of is reversed. That is, the direction of the current flowing through the third resistor R3 can be changed with the Zener breakdown voltage Vzd as a boundary. As a result, the third resistor R3 has a parallel relationship with the second resistor R2 on the rear stage side in the voltage dividing circuit 5 in FIG. 2, and has a parallel relationship with the first resistor R1 on the front stage side in the voltage dividing circuit 5 in FIG. It has become.

従来の分圧回路の問題点として、直列接続される２つの抵抗のみで構成される通常の単純な分圧回路では、図５に示すように、イグニッション電源ＩＧのイグニッションオフ電圧Ｖｏｆを制御部３の固定のオフ閾値Ｔｈｏｆに対応させると、オン閾値Ｔｈｏｎに応じたイグニッション電圧ＶＩＧのイグニッションオン電圧Ｖｏｎも自ずと決まってしまう。
以下、理解のため、具体的な数字を挙げつつ説明するが、その数字は一例でありその数字に限定されない。
例えば、制御部３のオン閾値Ｔｈｏｎが３Ｖ、オフ閾値Ｔｈｏｆが２Ｖであると仮定する。この仮定のもと、イグニッション電源ＩＧのイグニッションオフ電圧Ｖｏｆを７Ｖで設定したい場合、「分圧比＝２Ｖ：７Ｖ＝３Ｖ：１０．５Ｖ」の関係より、イグニッション電圧ＶＩＧのイグニッションオン電圧Ｖｏｎは自ずと１０．５Ｖで設定される。これは、従来の分圧回路では、図５に示すように、比例定数、すなわちグラフの傾きが一定であることが原因である。
ここで、イグニッション電圧ＶＩＧは、一例として１０Ｖ〜１６Ｖが通常動作電圧範囲である。この通常動作電圧範囲は、例えば、バッテリ寿命、部品バラツキ又は電圧変動等を考慮して設定される。このため、イグニッション電圧ＶＩＧが１０Ｖである場合には通常動作電圧範囲内にあるにも関わらず、イグニッション電圧ＶＩＧがイグニッションオン電圧Ｖｏｎ未満となり、制御部３により正しくイグニッション電源の状態が判定されないおそれがあった。更に、部品ばらつきや閾値電圧のばらつきを考慮するとイグニッションオン電圧Ｖｏｎは９Ｖ付近に設定されることが望ましいが、従来の分圧回路では実現できなかった。
なお、この従来例においては、イグニッションオフ電圧Ｖｏｆを７Ｖよりも低く設定することにより、イグニッションオン電圧Ｖｏｎを９Ｖ以下に設定することも考えられる。しかし、イグニッション電源ＩＧがオンからオフに切り替えたときに、電力保持コンデンサ６には、表示部４を初期の状態へ戻す処理、例えば帰零処理を行うのに要する電荷がチャージされている必要がある。よって、イグニッションオフ電圧Ｖｏｆは、表示部４を初期の状態へ戻す処理に要する電位よりも高く、例えば７Ｖ以上に設定される必要がある。 As a problem of the conventional voltage divider circuit, in a normal simple voltage divider circuit composed of only two resistors connected in series, as shown in FIG. 5, the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG is controlled by the control unit 3. Corresponding to the fixed off-threshold Thof of, the ignition on-voltage Von of the ignition voltage VIG corresponding to the on-threshold Thon is also naturally determined.
Hereinafter, for the sake of understanding, specific numbers will be given for explanation, but the numbers are examples and are not limited to the numbers.
For example, it is assumed that the on-threshold Thon of the control unit 3 is 3V and the off-threshold Thof is 2V. Based on this assumption, if you want to set the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG at 7V, the ignition on voltage Von of the ignition voltage VIG is naturally 10 due to the relationship of "partition voltage ratio = 2V: 7V = 3V: 10.5V". It is set at .5V. This is because, in the conventional voltage divider circuit, as shown in FIG. 5, the proportionality constant, that is, the slope of the graph is constant.
Here, as an example, the ignition voltage VIG has a normal operating voltage range of 10V to 16V. This normal operating voltage range is set in consideration of, for example, battery life, component variation, voltage fluctuation, and the like. Therefore, when the ignition voltage VIG is 10 V, the ignition voltage VIG may be less than the ignition on voltage Von even though it is within the normal operating voltage range, and the control unit 3 may not correctly determine the state of the ignition power supply. there were. Further, considering the variation of parts and the variation of the threshold voltage, it is desirable that the ignition on voltage Von is set to around 9V, but this cannot be realized by the conventional voltage dividing circuit.
In this conventional example, it is conceivable to set the ignition on voltage Von to 9 V or less by setting the ignition off voltage Vof to be lower than 7 V. However, when the ignition power supply IG is switched from on to off, the power holding capacitor 6 needs to be charged with the electric charge required for the process of returning the display unit 4 to the initial state, for example, the zero return process. be. Therefore, the ignition off voltage Vof needs to be set higher than the potential required for the process of returning the display unit 4 to the initial state, for example, 7 V or more.

この問題点を解決するために、上述した分圧回路５において、一例として、抵抗Ｒ１〜Ｒ４及びツェナ降伏電圧Ｖｚｄに以下の値を設定する。
Ｒ１＝Ｒ３＝１００ｋΩ
Ｒ２＝Ｒ４＝５０ｋΩ
Ｖｚｄ＝６Ｖ
イグニッション電圧ＶＩＧ（イグニッションオフ電圧Ｖｏｆ）は、以下のように、上記数式（６）に各値を代入することにより求めることができる。なお、以下では、判定電圧Ｖｏｕｔは、制御部３のオフ閾値Ｔｈｏｆである２Ｖである。
２Ｖ＝[（１／１００ｋ＋１／１００ｋ）×ＶＩＧ−６／１００ｋ]／（１／１００ｋ＋１／５０ｋ＋１／１００ｋ）
２Ｖ＝[０．０２×ＶＩＧ−０．０６]／０．０４
０．０２×ＶＩＧ＝０．０８＋０．０６
ＶＩＧ＝Ｖｏｆ＝７Ｖ
このように、イグニッション電源ＩＧのイグニッションオフ電圧Ｖｏｆを７Ｖで設定できる。 In order to solve this problem, in the voltage dividing circuit 5 described above, the following values are set for the resistors R1 to R4 and the Zener breakdown voltage Vzd as an example.
R1 = R3 = 100kΩ
R2 = R4 = 50kΩ
Vzd = 6V
The ignition voltage VIG (ignition off voltage Vof) can be obtained by substituting each value into the above equation (6) as follows. In the following, the determination voltage Vout is 2V, which is the off threshold Thof of the control unit 3.
2V = [(1 / 100k + 1 / 100k) x VIG-6 / 100k] / (1 / 100k + 1 / 50k + 1 / 100k)
2V = [0.02 x VIG-0.06] /0.04
0.02 x VIG = 0.08 + 0.06
VIG = Vof = 7V
In this way, the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG can be set at 7V.

同様に、イグニッション電圧ＶＩＧ（イグニッションオン電圧Ｖｏｎ）は、以下のように、上記数式（６）に各値を代入することにより求めることができる。なお、以下では、判定電圧Ｖｏｕｔは、制御部３のオン閾値Ｔｈｏｎである３Ｖである。
３Ｖ＝[（１／１００ｋ＋１／１００ｋ）×ＶＩＧ−６／１００ｋ]／（１／１００ｋ＋１／５０ｋ＋１／１００ｋ）
３Ｖ＝[０．０２×ＶＩＧ−０．０６]／０．０４
０．０２×ＶＩＧ＝０．１２＋０．０６
ＶＩＧ＝＝Ｖｏｎ＝９Ｖ
このように、本実施形態の分圧回路５においては、イグニッション電源ＩＧのイグニッションオフ電圧Ｖｏｆを７Ｖに設定した場合であっても、イグニッション電圧ＶＩＧのイグニッションオン電圧Ｖｏｎを９Ｖに設定できる。すなわち、図５の一点鎖線で示すように、イグニッション電圧ＶＩＧがツェナ降伏電圧Ｖｚｄ以上の場合にはグラフの傾きが大きくなることにより、イグニッション電源ＩＧのイグニッションオフ電圧Ｖｏｆを７Ｖに設定しつつ、イグニッション電圧ＶＩＧのイグニッションオン電圧Ｖｏｎを９Ｖに設定することができる。 Similarly, the ignition voltage VIG (ignition on voltage Von) can be obtained by substituting each value into the above equation (6) as follows. In the following, the determination voltage Vout is 3V, which is the on-threshold value of the control unit 3.
3V = [(1 / 100k + 1 / 100k) x VIG-6 / 100k] / (1 / 100k + 1 / 50k + 1 / 100k)
3V = [0.02 x VIG-0.06] /0.04
0.02 x VIG = 0.12 + 0.06
VIG == Von = 9V
As described above, in the voltage dividing circuit 5 of the present embodiment, even when the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG is set to 7V, the ignition on voltage Von of the ignition voltage VIG can be set to 9V. That is, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, when the ignition voltage VIG is equal to or higher than the Zener breakdown voltage Vzd, the slope of the graph becomes large, so that the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG is set to 7V and the ignition is ignited. The ignition on voltage Von of the voltage VIG can be set to 9V.

上記は一例であるが、オフ閾値Ｔｈｏｆ及びオン閾値Ｔｈｏｎが固定されていても、ツェナダイオードＺＤと抵抗Ｒ１〜Ｒ４の定数を適宜変更することにより、イグニッション電圧ＶＩＧのイグニッションオン電圧Ｖｏｎ及びイグニッションオフ電圧Ｖｏｆの設定の自由度を高めることができる。 The above is an example, but even if the off-threshold Toff and the on-threshold Thon are fixed, the ignition on voltage Von and the ignition off voltage of the ignition voltage VIG can be changed by appropriately changing the constants of the Zener diode ZD and the resistors R1 to R4. The degree of freedom in setting the Vof can be increased.

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。 (effect)
According to the above-described embodiment, the following effects are obtained.

（１）分圧回路５は、車両のイグニッション電源ＩＧからのイグニッション電圧ＶＩＧを分圧することによりイグニッション電源ＩＧがオン及びオフの何れであるかを制御部３に判定させるための判定電圧Ｖｏｕｔを生成する。分圧回路５は、イグニッション電源ＩＧと制御部３の間に設けられる第１の抵抗Ｒ１と、一端が第１の抵抗Ｒ１と制御部３との間に接続され、他端が第１のグランドＧＮＤ１に接続される第２の抵抗Ｒ２と、一端がイグニッション電源ＩＧ及び第２のグランドの間に接続され、他端が制御部３と第１の抵抗Ｒ１の間に接続される第３の抵抗Ｒ３と、カソード端子がイグニッション電源ＩＧに接続され、アノード端子が第３の抵抗Ｒ３及び第２のグランドＧＮＤ２の間に接続されるツェナダイオードＺＤと、を備える。
制御部３は、固定値であるオフ閾値Ｔｈｏｆ及びオン閾値Ｔｈｏｎを利用してイグニッション電源ＩＧがオン状態及びオフ状態の何れであるかを判定する。上記構成によれば、イグニッション電圧ＶＩＧがツェナダイオードＺＤ以上となるか否かにより、分圧回路５における流路Ａ１〜Ａ４が切り替わり、これによりイグニッション電圧ＶＩＧに対する判定電圧Ｖｏｕｔの比例定数Ａ，Ｂが変化する。従って、制御部３のオフ閾値Ｔｈｏｆ及びオン閾値Ｔｈｏｎを固定しつつ、オフ閾値Ｔｈｏｆ及びオン閾値Ｔｈｏｎに対応するイグニッション電源ＩＧのイグニッションオン電圧Ｖｏｎ及びイグニッションオフ電圧Ｖｏｆの設定の自由度を高めることができる。これにより、分圧回路５は、制御部３によりイグニッション電源ＩＧの状態がより正確に判定されるような判定電圧Ｖｏｕｔを生成できる。 (1) The voltage dividing circuit 5 generates a determination voltage Vout for causing the control unit 3 to determine whether the ignition power supply IG is on or off by dividing the ignition voltage VIG from the ignition power supply IG of the vehicle. do. The voltage divider circuit 5 is connected to a first resistor R1 provided between the ignition power supply IG and the control unit 3, one end between the first resistor R1 and the control unit 3, and the other end to the first ground. A third resistor R2 connected to the GND1 and one end connected between the ignition power supply IG and the second ground and the other end connected between the control unit 3 and the first resistor R1. It comprises R3 and a Zener diode ZD in which the cathode terminal is connected to the ignition power supply IG and the anode terminal is connected between the third resistor R3 and the second ground GND2.
The control unit 3 determines whether the ignition power supply IG is in the on state or the off state by using the fixed values of the off-threshold Thof and the on-threshold Thon. According to the above configuration, the flow paths A1 to A4 in the voltage dividing circuit 5 are switched depending on whether or not the ignition voltage VIG is equal to or higher than the Zener diode ZD, whereby the proportional constants A and B of the determination voltage Vout with respect to the ignition voltage VIG are changed. Change. Therefore, while fixing the off-threshold Thof and the on-threshold Thon of the control unit 3, it is possible to increase the degree of freedom in setting the ignition on voltage Von and the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG corresponding to the off-threshold Thof and the on-threshold Thon. can. As a result, the voltage dividing circuit 5 can generate a determination voltage Vout so that the control unit 3 can more accurately determine the state of the ignition power supply IG.

（２）分圧回路５は、一端がツェナダイオードＺＤと第３の抵抗Ｒ３の間に接続され、他端が第２のグランドＧＮＤ２に接続される第４の抵抗Ｒ４を備える。
この構成によれば、第４の抵抗Ｒ４は、イグニッション電源ＩＧがツェナダイオードＺＤのツェナ降伏電圧Ｖｚｄ以上となる場合において、ツェナダイオードＺＤのツェナ電圧が安定するようツェナダイオードＺＤへの電流を流すことができる。これにより、イグニッションオン電圧Ｖｏｎ及びイグニッションオフ電圧Ｖｏｆをより精度高く設定させることができる。 (2) The voltage dividing circuit 5 includes a fourth resistor R4 having one end connected between the Zener diode ZD and the third resistor R3 and the other end connected to the second ground GND2.
According to this configuration, the fourth resistor R4 causes a current to flow through the Zener diode ZD so that the Zener voltage of the Zener diode ZD becomes stable when the ignition power supply IG becomes equal to or higher than the Zener breakdown voltage Vzd of the Zener diode ZD. Can be done. As a result, the ignition on voltage Von and the ignition off voltage Vof can be set with higher accuracy.

（３）車両用表示装置１は、分圧回路５と、車両情報を表示する表示部４と、イグニッション電源ＩＧからのイグニッション電圧ＶＩＧに基づき定電圧を生成し、生成した定電圧を制御部３に印加する電源回路２と、定電圧を動作電源として表示部４を制御するとともに、分圧回路５からの判定電圧Ｖｏｕｔに基づきイグニッション電源ＩＧがオン及びオフの何れであるかを判定する制御部３と、一端が電源回路２と制御部３の間に接続され、他端が第３のグランドに接続される電力保持コンデンサ６と、を備える。電力保持コンデンサ６は、表示部４を初期の状態へ戻す処理、例えば帰零処理を行うのに要する電荷をチャージ可能な容量を有する。
この構成によれば、イグニッション電源ＩＧのイグニッションオフ電圧Ｖｏｆは、表示部４を初期の状態へ戻す処理に要する電位よりも高く設定される必要がある。このイグニッションオフ電圧Ｖｏｆに制御部３のオフ閾値Ｔｈｏｆが対応付けられるため、自ずと、イグニッションオン電圧Ｖｏｎは高く設定されてしまう。従来では、イグニッション電圧ＶＩＧの通常動作電圧範囲内にイグニッションオン電圧Ｖｏｎが設定されてしまい、正しくイグニッション電源の状態が判定されないおそれがある。この点、本実施形態では、上述のように、比例定数Ａ，Ｂを変化させることにより、通常動作電圧範囲よりもイグニッションオン電圧Ｖｏｎを低く設定することができる。これにより、イグニッション電源ＩＧの状態がより正確に判定される。 (3) The vehicle display device 1 generates a constant voltage based on the voltage dividing circuit 5, the display unit 4 for displaying vehicle information, and the ignition voltage VIG from the ignition power supply IG, and the generated constant voltage is controlled by the control unit 3. The power supply circuit 2 applied to the power supply circuit 2 and the display unit 4 are controlled by using a constant voltage as an operating power supply, and a control unit that determines whether the ignition power supply IG is on or off based on the determination voltage Vout from the voltage dividing circuit 5. 3 and a power holding capacitor 6 having one end connected between the power supply circuit 2 and the control unit 3 and the other end connected to the third ground. The power holding capacitor 6 has a capacity capable of charging the electric charge required for the process of returning the display unit 4 to the initial state, for example, the zero return process.
According to this configuration, the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG needs to be set higher than the potential required for the process of returning the display unit 4 to the initial state. Since the off threshold value Thof of the control unit 3 is associated with this ignition off voltage Vof, the ignition on voltage Von is naturally set high. Conventionally, the ignition on voltage Von is set within the normal operating voltage range of the ignition voltage VIG, and the state of the ignition power supply may not be correctly determined. In this respect, in the present embodiment, the ignition on voltage Von can be set lower than the normal operating voltage range by changing the proportionality constants A and B as described above. As a result, the state of the ignition power supply IG is determined more accurately.

（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。 (Modification example)
In addition, the said embodiment can be carried out in the following embodiments which modified this as appropriate.

上記実施形態においては、表示部４は、指針を回転させるステッピングモータにより構成されていたが、液晶表示素子又は有機ＥＬ表示素子により構成されてもよい。 In the above embodiment, the display unit 4 is composed of a stepping motor that rotates the pointer, but may be composed of a liquid crystal display element or an organic EL display element.

上記実施形態においては、分圧回路５は第４の抵抗Ｒ４を備えていたが、第４の抵抗Ｒ４を省略してもよい。 In the above embodiment, the voltage dividing circuit 5 includes the fourth resistor R4, but the fourth resistor R4 may be omitted.

上記実施形態においては、イグニッション電源ＩＧのイグニッションオフ電圧Ｖｏｆは、比例定数Ａの領域に設定されていたが、比例定数Ｂの領域に設定されていてもよい。 In the above embodiment, the ignition off voltage Vof of the ignition power supply IG is set in the region of the proportionality constant A, but may be set in the region of the proportionality constant B.

１車両用表示装置
２電源回路
２ａサージカット回路
２ｂ定電圧回路
３制御部
４表示部
５分圧回路
６電力保持コンデンサ
Ａ，Ｂ比例定数
Ｒ１第１の抵抗
Ｒ２第２の抵抗
Ｒ３第３の抵抗
Ｒ４第４の抵抗
ＩＧイグニッション電源
ＺＤツェナダイオード
ＧＮＤ１第１のグランド
ＧＮＤ２第２のグランド
ＧＮＤ３第３のグランド
ＶＩＧイグニッション電圧
Ｔｈｏｎオン閾値
Ｔｈｏｆオフ閾値
Ｖｏｆイグニッションオフ電圧
Ｖｏｎイグニッションオン電圧
Ｖｚｄツェナ降伏電圧
Ｖｏｕｔ判定電圧 1 Vehicle display device 2 Power supply circuit 2a Surge cut circuit 2b Constant voltage circuit 3 Control unit 4 Display unit 5 Voltage divider circuit 6 Power holding capacitors A, B Proportional constant R1 First resistor R2 Second resistor R3 Third resistor R4 4th resistor IG Ignition power supply ZD Zena diode GND1 1st ground GND2 2nd ground GND3 3rd ground VIG Ignition voltage Thon On threshold Toff Off threshold Vof Ignition off voltage Von Ignition on voltage Vzd Zena breakdown voltage Vout

Claims

A voltage divider circuit that generates a determination voltage for causing the control unit to determine whether the ignition power supply is on or off by dividing the ignition voltage from the ignition power supply of the vehicle.
A first resistor provided between the ignition power supply and the control unit,
A second resistor with one end connected between the first resistor and the control unit and the other end connected to the first ground.
A third resistor, one end connected between the ignition power supply and the second ground, and the other end connected between the control unit and the first resistor.
The cathode terminal is connected to the ignition power supply, and the anode terminal is provided with a Zener diode connected between the third resistor and the second ground.
Voltage divider circuit.

One end is connected between the Zener diode and the third resistor, and the other end is provided with a fourth resistor connected to the second ground.
The voltage dividing circuit according to claim 1.

The voltage dividing circuit according to claim 1 or 2,
A display unit that displays vehicle information and
A power supply circuit that generates a constant voltage based on the ignition voltage from the ignition power supply and applies the generated constant voltage to the control unit.
The control unit controls the display unit using the constant voltage as an operating power source, and determines whether the ignition power supply is on or off based on the determination voltage from the voltage dividing circuit.
A power holding capacitor having one end connected between the power supply circuit and the control unit and the other end connected to a third ground.
Display device for vehicles.