DE3410570A1

DE3410570A1 - Aktivierungsschaltung fuer eine alarmvorrichtung

Info

Publication number: DE3410570A1
Application number: DE19843410570
Authority: DE
Inventors: Kenji Itami Hyogo Kano
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-03-24
Filing date: 1984-03-22
Publication date: 1984-10-31
Also published as: JPS59175212A

Description

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H -A. BRAUNS - DIPL.-ING. K. GORG

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

- 3 - 39 987 q/sm

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Oszillatorschaltung zur Aktivierung einer Lampe, eines Schnarrers oder Summers oder einer ähnliehen Vorrichtung über ein Relais.

Die Fig. 1 zeigt eine konventionelle Schaltung des gleichen allgemeinen Typus, auf den sich die Erfindung bezieht. In Fig. 1 ist mit 1 ein Komparator, mit 2 ein Relais, mit 2a ein Relaiskontakt, mit 3 ein Widerstand, mit 4 ein Kondensator, der mit dem Widerstand 3 eine Zeitkonstantenschaltung bildet, mit 5 eine als Last dienende Lampe und mit 6 eine Spannungsquelle bezeichnet. Eine Schwellwertspannungserzeugungsschaltung 7 weist einen Eingangsanschluß auf, der mit dem Ausgang des Komparators 7 verbunden ist. Die Schaltung 7 erzeugt eine erste Schwellwertspannung V,, ₁, wenn sich der Ausgang des Komparators auf einem Niedrigpegel befindet, sowie eine zweite Schwellwertspannung V , „, deren Pegel niedriger ist als der der ersten Referenzspannung V . . für den Fall, daß sich der Ausgang des Komparators 1 auf hohem Pegel befindet.

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Die Fig. 2A bis 2C zeigen Spannungsverläufe in der Schaltung nach Fig. 1, in der a bis d in den Fig. 2A bis 2C jeweils die Wellen- cder Spannungsverläufe an den Punkten a bis d von Fig. 1 darstellen.
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Es wird nun angenommen, daß das Potential am Punkt b (der nicht-invertierende Eingangsanschluß des !Comparators 1) zwischen den Werten V ... und V . _ liegt , daß der Punkt c (der Ausgangsanschluß des Komparators 1) sich auf Niedrigpegel befindet und daß das Potential im Punkt a (der invertierende Eingangsanschluß des Komparators 1) sich auf dem Wert Vj. befindet. Daher ist das Relais 2 bestromt und der Relaiskontakt 2a geschlossen. Somit befindet sich das Potential am Punkt d auf hohem Pegel. Der Kondensator 4 wird über den Widerstand 3 aufgeladen, so daß das Potential am Punkt b ansteigt.

Wenn das Potential am Punkt b den Wert V., .. erreicht, ändert der Ausgang des Komparators 1 seinen Schaltzustand, so daß der Punkt c einen hohen Pegelwert annimmt. Daher ändert sich das Potential im Punkt a auf den Wert V,, ~.

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Wegen der endlichen Ansprechzeit des mechanischen Kontaktes 2a des Relais 2 ändert sich das Potential am Punkt d auf Niedrigpegel im Zeitpunkt t~, und zwar etwas nach dem Zeitpunkt t., indem der Ausgang des Komparators 1 sein Potential ändert. Wenn der Kontakt 2a geöffnet ist, wird der Kondensator 4 über den Widerstand 3 und die Lampe 5 entladen. Somit fällt das Potential am Punkt b. Wenn das Potential am Punkt b den Wert V,,~ erreicht, ändert der

th<£ Ausgang des Komparators 1 erneut seinen Zustand. In diesem Zeitpunkt ändert der Punkt c sein Potential auf den Niedrigpegelwert, während das Potential am Punkt a den Wert V ... einnimmt. Das Potential im Punkt d ändert sich auf den hohen Pegelwert, und zwar nach der Verzögerungszext des Relais 2, wonach die Schaltung in ihren Anfangszustand

zurückkehrt.

Die zuvor beschriebene Schaltung arbeitet zufriedenstellend, wenn keine Stör- oder Rauschsignale auftreten. Wenn eine solche Schaltung als Blinker (Richtungssignalvorrichtung) in einem Automobil verwendet wird, kann diese Schaltung durch verschiedene elektrische Störsignale der folgenden Art beeinflußt werden: (1) Störsignale werden durch den Blinker aufgrund der Funken zwischen den Relaisanschlüssen bei der Ein- und Ausschaltung des Blinkers erzeugt. (2) Störsignale werden durch die Hupe beim Ein- und Ausschalten eines mechanischen Schalters erzeugt. (3) StörSignale werden durch das Scheibenwischersystem erzeugt, welches einen Motor aufweist, der durch einen mechanischen Schalter in seiner Drehrichtung umgekehrt wird. (4) Störsignale werden durch einen Zündschalter erzeugt. (5) Störsignale werden bei der Ein- und Ausschaltoperation der Scheinwerfer erzeugt. Wenn Störsignale in die Schaltung gelangen, wenn das Potential im Punkt b zwischen den Werten V , .. und V . _ liegt und wenn der Ausgang der Referenzspannungserzeugungsschaltung 7 pegelmäßig durch ein solches Störsignal invertiert wird, wird die Oszillationsperiode verkürzt, so daß die Schaltung schlecht arbeitet.

Dieses Phänomen wird im folgenden anhand der Wellenformdiagramme der Figuren 3A bis 3C beschrieben. Wenn eine Störspitze im Zeitpunkt t. auftritt, ändert sich die Schwellwertspannung im Punkt a vom Wert V,, ₁ auf den Wert V , „.

0 Die Spannung im Punkt c wird zwangsweise auf den hohen Pegelwert getrieben, da die Spannung am nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Komparators höher ist als die Spannung am invertierenden Eingangsanschluß. Das Potential am Ausgang der Referenzspannungserzeugungsschaltung 7 wird

daher auf dem Wert V₊. ~ gehalten, weil die Schaltung 7 durch das Potential im Punkt c gesteuert wird. Daher wird die Schwingungsperiode unvermeidlich verkürzt.

Daher ist festzustellen, daß die konventionelle Schaltung einen Nachteil aufweist, dergestalt, daß eine Störung von einer Dauer, die kürzer als die Ansprechzeit des Relais ist, einen Fehler der Schaltung hervorrufen kann.

Um nun den Einfluß solcher Störungen zu vermeiden, wurde eine Oszillatorschaltung vorgeschlagen, die in Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 4 ist eine Verzögerungsschaltung 9 zwischen dem Ausgang des !Comparators 1 und der Antriebsspule des Relais 2 vorgesehen. Mit Hilfe dieser Verzöge- rungsSchaltung 9 kann der Zustand unmittelbar vor dem Auftreten einer Störung sogar dann aufrechterhalten werden, wenn das Potential im Punkt c momentan einen hohen Pegelwert annimmt. Da nun die Verzögerungsschaltung 9 einen Kondensator aufweist, ist es schwierig, diese Schaltung in integrierter Form herzustellen. Das bedeutet, daß der Kondensator getrennt von der integrierten Schaltung vorgesehen werden muß, was bedeutet■, daß die Anzahl der Anschlüsse der integrierten Schaltung erhöht werden muß.

Eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung zu schaffen, in der die oben beschriebenen Probleme und Nachteile beseitigt sind.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Oszillatorschaltung zu schaffen, die solche Schaltungskomponenten ausschließt, welche die Vollendung oder Verwirklichung der Schaltung in integrierender Schaltungsform einschränken.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Oszillatorschaltung zu schaffen, die stabil arbeitet sogar dann, wenn sich die Versorgungsspannung ändert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung in Form einer Oszillatorschaltung vorgesehen ist, in der die Ansprechzeit eines Relais, das in die Rückkopplungsschleife der Schaltung eingeschlossen ist, in vorteilhafter Weise ausgenutzt wird, um die Schaltung gegen Störungen immun zu machen.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schaltung einer konventionellen Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung,

Fig. 2A bis 2C Wellenformen zur Darstellung der Operation

der Schaltung nach Fig. 1 bei fehlender Störung, 20

Fig. 3A bis 3C Wellenformen zur Darstellung der Operation der Schaltung nach Fig. 1 bei vorhandener Störung,

Fig. 4 eine schematische Schaltung einer anderen Aktivierungsschaltung für eine konventionelle Alarmvorrichtung,

Fig. 5 eine schematische Schaltung einer Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung nach einer ersten 0 Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6A bis 6C Wellenformen der Schaltung nach Fig. 5 bei fehlender Störung,

Fig. 7A bis 7C Wellenformen in der Schaltung nach Fig. 5 bei vorhandener Störung,

Fig. 8 eine schematische Schaltung einer spezifischen Schaltungsrealisierung der Schaltung nach Fig. 5,

Fig. 9 eine schematische Schaltung einer alternativen

Ausführungsform einer Alarmaktivierungsschaltung nach der Erfindung und
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Fig. 10 eine schematische Schaltung einer speziellen Schaltungsausbildung der Schaltung nach Fig. 9.

Fig. 5 zeigt eine schematische Schaltung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Alarmaktivierungs- oder Betätigungsvorrichtung unter Verwirklichung der erfindungsgemäßen Lehre. In der Schaltung nach Fig. 5 ist der Eingangsanschluß der Referenzspannungserzeugungsschaltung 7 mit dem Anschluß eines Relaiskontaktes 2 verbunden, welcher mit einem Anschluß der Lampe 5 und einem Anschluß des Widerstandes 3 verbunden ist. Daher erzeugt die Referenzspannungserzeugungsschaltung 7 die erste Referenzspannung V,, .. dann, wenn die Spannung am Punkt b sich auf hohem Pegelwert befindet und die zweite Referenzspannung V ,„, wenn die Spannung am Punkt d sich auf Niedrigpegelwert befindet.

Die restlichen Teile der Schaltung sind die gleichen wie in Fig. 1. Daher wird von einer weiteren Beschreibung die-0 ser Schaltung abgesehen.

Die Fig. 6A bis 6C zeigen Wellenformen oder Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 5,

wobei a bis d in den Fig. 6A bis 6C die Wellenformen in den Punkten a bis d der Schaltung nach Fig. 5 anzeigen.

Die Ansprechzeit des Relais 2 liegt meist ungefähr bei 1 ms, während man davon ausgehen kann, daß elektromagnetische Störspitzen eine Dauer von 100 MikroSekunden oder weniger aufweisen.

Die Fig. 7A bis 7C zeigen den Betrieb der Schaltung nach Fig. 5 bei vorhandener Störung, insbesondere wenn eine Spannungspitze im Zeitpunkt t₅ vorhanden ist, dem Zeitpunkt, in dem das Potential im Punkt b zwischen den Werten ^v _th1 und V, 2 liegt. Beim Auftreten der Spannungsspitze im Zeitpunkt t,- ändert sich das Potential des Punktes a kurzzeitig vom Wert V . ₁ auf den Wert V ,„. Die Spannung am nichtinvertierenden Eingangsanschluß des Komparators 1 wird kurzzeitig größer als die am invertierenden Eingangsanschluß. Folglich wird die Spannung im Punkt c auf den hohen Pegelwert angehoben. Jedoch ändert sich das Potential im Punkt d nicht auf den Niedrigpegelwert, und zwar wegen der Ansprechzeit des Relais 2. Wenn die Impulsbreite der Störung tatsächlich kürzer ist, als die Ansprechzeit des Relais 2, spricht das Relais 2 nicht auf die Störung an. Daher ändert sich die Ausgangsspannung der Referenzspannungserzeugungsschaltung 7 nicht. Daher wird die Wellenform des Signales im Punkt d nicht beeinflußt.

Fig. 8 zeigt eine detaillierte Schaltungsausführung der Schaltung nach Fig. 5, in der der Komparator 1 sich aus den Transistoren Q. bis Q₁₁/ einem Widerstand R₅ und aus Konstantstromquellen I_. und I. zusammensetzt. Die Referenzspannungeerzeugungsschaltung 7 wird aus Transistoren Q„ bis Q,, aus Widerständen R bis R- und aus Konstant-

Stromquellen I~ und I^ gebildet. Um nun ein Referenzpotential der Referenzspannungserzeugungsschaltung 7 zu liefern, ist eine Schaltung 10, die sich aus einem Transistor Q₁, einer Konstantstromquelle I₁ und einer Zenerdiode D₁ zusammensetzt, vorgesehen.

Mit dieser Schaltungsanordnung wird es möglich, den Komparator 1, den Widerstand R-, die Referenzspannungserzeugungsschaltung 7 und die Schaltung 10 in einer integrierten Schaltung einzubeziehen, die nur Anschlüsse für die Verbindung mit dem Relais 2, dem Kondensator 4, der Last 5 und der Spannungsquelle 6 aufweist. Weitere zusätzliche Anschlüsse zu einer anderen speziellen Schaltung zur Störungsunterdrückung sind nicht vorgesehen.

Fig. 9 zeigt eine Schaltung einer anderen Ausführungsform der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Schnittstellenschaltung 8 zwischen den Ausgang des Relais 2 und dem Widerstand 3 eingefügt, um die Abhängigkeit der Schaltung von der Versorgungsspannung zu beseitigen. Die Funktion der Schnittstellenschaltung ist es, ein stabiles Hochpegelsignal abzugeben, wenn .der Ausgangsanschluß des Relais 2 sich auf hohem Pegelwert befindet, und ein stabiles Niedrigpegelsignal abzugeben, wenn sich der Ausgangsanschluß des Relais auf Niedrigpegel befindet.

Fig. 10 zeigt eine detaillierte Schaltung der Schaltung nach Fig. 9, in der die Schnittstellenschaltung 8 Transistoren Q₁- bis Q₁,- sowie Widerständen R₇ bis R„ aufweist, während die übrigen Teile die gleichen sind wie die in Fig. 8.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung bleibt der Aus-

gang der Referenzspannungserzeugungsschaltung beim Auftreten einer Störung unverändert, da die Ansprechzeit des Relais zum Schutz gegen die Störspannung ausgenutzt wird. Daher schafft die Erfindung eine stabile Oszillationsperiode sogar dann, wenn die Störung auftritt.

Claims

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Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung

Patentansprüche

Aktivierungsschaltung für eine Alarmvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzspannungserzeugungseinrichtung (7) vorgesehen ist, die an ihrem Ausgangsanschluß (a) eine erste Referenzspannung liefert, wenn ein an einen Eingangsanschluß der Referenzspannungserzeugungseinrichtung (7) angelegtes Signal sich auf einem hohen Pegel befindet/und eine zweite Referenzspannung liefert, wenn das an den Eingangsanschluß angelegte Signal sich auf einen niedrigen Pegel befindet, daß ein Komparator (1) vorgesehen ist, der einen ersten Eingangsanschluß aufweist, der mit dem Ausgangsanschluß der Referenzspannungserzeugungseinrichtung (7) verbunden ist, daß ein Kondensator (4) zwischen einem zweiten Eingangsanschluß des Komparators und einem Masseanschluß vorgesehen ist, daß ein Widerstand (3) vorgesehen ist, der mit seinem einen Anschluß mit dem zweiten Eingangsanschluß des Komparators (1) verbunden ist, daß eine Last (5) zwischen einem zweiten Anschluß des Widerstandes (3) und

dem Masseanschluß vorgesehen ist, und daß ein Relais (2) mit einer Erregungswicklung und einem Kontakt (2a) vorgesehen ist, dessen einer Spulenanschiuß mit einem Ausgangsanschluß des Komparators (1) und dessen zweiter Spulenanschluß sowie ein erster Anschluß des Relaiskontaktes mit einer Spannurigsquelle (6) verbunden sind, während ein. zweiter Anschluß des Relaiskontaktes (2a) mit dem zweiten Anschluß des Widerstandes (3) und dem Eingangsanschluß der Referenzspannungserzeugungseinrichtung (7) verbunden ist.
2. Aktivierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Referenzspannung niedriger als die zweite Referenzspannung ist.
3. Aktivierungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Anschluß des Komparators ein invertierender Eingangsanschluß und der zweite Eingangsanschluß des Komparators ein nichtinvertierender Eingangsanschluß ist.
4„ Aktivierungsschaltung nach Anspruch \, dadurch gekennzeichnet , daß die Last eine Lampe (5) aufweist.
5. Aktivierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schnittstellenschaltungseinrichtung (8) vorgesehen ist, die in Serie mit dem Widerstand (3) angeordnet ist und ein stabiles 0 Hochpegelsignal beim Anlegen eines Hochpegelsignals an den Eingangsanschluß der Referenzspannungserzeugungseinrichtung (7) sowie ein stabiles Niedrigpegelsignal beim Anlegen eines Niedrigpegelsignals an den Eingangsanschluß der Referenzspannungserzeugungsschaltung (7) erzeugt.