DE4300824A1

DE4300824A1 -

Info

Publication number: DE4300824A1
Application number: DE4300824A
Authority: DE
Inventors: Jun-Young Jeong
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1992-01-27
Filing date: 1993-01-14
Publication date: 1993-07-29
Also published as: JP2608374B2; US5565853A; JPH0686471A; KR930016849A; GB2263593B; GB9301538D0; KR950001354B1; GB2263593A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funktionssteuergerät eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems, insbesondere betrifft sie ein Funktionssteuergerät eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems, bei dem Verminderungen der Batteriespannung infolge eines Antreibens des mobilen Systems durch einen Mikrocomputer nachgewiesen wird, um dadurch aufeinanderfolgend einige Funktionen der eingebauten Funktionen abzuschalten, die den Hauptanteil von Leistung verbrauchen, wodurch die Betriebsdauer des mobilen Systems bei Verwendung der Batterie auf ein Maximum ausgedehnt werden kann.

Ein herkömmliches mobiles System zur Verbrechens- und Unglücksverhinderung, das eine Batterie als Signalleistungsquelle verwendet, hat viel Leistung in einer kurzen Zeitdauer verbraucht, weil es komplexe Funktionen auszuführen hat, die eine Fühlerfunktion, wie z. B. das Nachweisen eines Gaslecks o. ä., und eine Moterantriebsfunktion einschließen.

Wenn eine Batterie als Leistungsquelle für diese Art von mobilem System verwendet wird, ist es nicht möglich, die Batterie durchgehend für eine lange Zeit aufgrund der begrenzten Ladefähigkeit zu verwenden, die für eine Batterie kennzeichnend ist, und wenn ein normaler Betrieb, z. B. ein Betrieb, bei dem sämtliche Funktionen ausgeführt werden, durchgeführt wird, fällt die Batteriespannung drastisch ab, wodurch der Betrieb des mobilen Systems beendet wird und es davon abgehalten wird, die gewünschten Funktionen auszuführen.

Unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme und um das mobile System für eine lange Zeit zu benutzen, kann eine Batterie mit hoher Ladefähigkeit verwendet werden, um diese Zwecke zu erreichen, wobei jedoch in diesem Fall ein anderes Problem entsteht, dadurch, daß die gesamte Größe des Systems anwächst und das Gewicht sehr schwer wird.

Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung unter Betrachtung dieser und anderer Probleme entstanden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zu schaffen, das bei begrenzter Ladefähigkeit einer Batterie die Betriebsdauer des Systems auf ein Maximum ausdehnt.

Die vorhergehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Funktionssteuergerät eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems gelöst, das enthält:
eine Stromquelle;
einen Mikrocomputer zum Steuern eines gesamten Betriebs des mobilen Systems;
eine erste Spannungen vergleichende Vorrichtung zum Vergleichen eines Spannungsniveaus der Stromquelle mit einer den Motor antreibenden Referenzminimumspannung;
eine zweite Spannungen vergleichende Vorrichtung zum Vergleichen des Spannungsniveaus der Stromquelle mit einer Referenzminimumspannung, die eine Gas fühlende Vorrichtung antreibt;
eine Motorantriebsvorrichtung zum Bewegen des mobilen Systems;
eine Gas fühlende Vorrichtung zum Nachweisen eines Gaslecks;
eine einen Einbrecher nachweisende Vorrichtung zum Nachweisen, ob ein Einbrecher vorhanden ist;
eine Feuer fühlende Vorrichtung zum Nachweisen des Entstehens eines Feuers; und
eine Alarmvorrichtung zum Erzeugen eines Warntons, wenn wenigstens eine der oben genannten Gas, Einbrecher und Feuer nachweisenden Vorrichtungen ein Signal ermittelt hat, das von einer außergewöhnlichen Bedingung herrührt.

Im folgenden soll die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der gesamten Steuerung eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein ausführliches Schaltkreisdiagramm nach der Fig. 1; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Funktionssteuergeräts eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 1 ist ein Blockdigramm des gesamten Steuerbetriebs eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem ein Bezugszeichen 1 eine Batteriestromquelle ist, Bezugszeichen 2 eine erste Spannungen vergleichende Vorrichtung ist, die einen Spannungspegel der Batterie 1 mit einer einen Motor antreibenden Referenzminimumspannung vergleicht, um dadurch ein Ausgangssignal an einen Mikrocomputer 10 bereitzustellen. Bezugszeichen 3 ist eine zweite Spannungen vergleichende Vorrichtung, die den Spannungspegel der Batterie 1 mit einer Referenzminimumspannung vergleicht, die eine Gas fühlende Vorrichtung 4 antreibt, um dadurch ein Ausgangssignal an den Mikrocomputer 10 bereitzustellen. Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Gas fühlende Vorrichtung, die nachweist, ob ein Gasleck vorhanden ist, und die in Betrieb gesetzt wird, wenn ein Gasleck vorhanden ist, um dabei ein Signal für ein Gasleck in den Mikrocomputer 10 einzugeben, so daß ein Warnton erzeugt werden kann.

Ein Bezugszeichen 5 ist eine einen Einbrecher nachweisende Vorrichtung, die ein Signal, daß ein Einbrecher entdeckt worden ist, an den Mikrocomputer 10 weiterleitet, um dadurch einen Warnton auszusenden, wenn es einen Einbrecher gibt. Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Feuer nachweisende Vorrichtung, die ein Feuernachweissignal an den Mikrocomputer 10 leitet, um dadurch einen Warnton auszusenden, wenn ein Feuer ausbricht.

Ein Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Motorantriebsvorrichtung, die den Motor antreibt. Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Sirene als eine Warnvorrichtung, die einen Warnton infolge der Steuerung des Mikrocomputers 10 aussendet, wenn mindestens eine der oben genannten Nachweisvorrichtungen eine vom Normalen abweichende Bedingung nachweist.

Als nächstes wird eine Funktionssteuerung des mobilen, eine Batterie verwendenden Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich in bezug auf Fig. 2 beschrieben.

Eine Zener-Diode ZD1 mit einer um vieles geringeren Durchbruchscharakteristik als die Spannungsquelle der Batterie 1 ist in einem ersten Spannungen vergleichenden Abschnitt 2 geschaffen, welcher das Spannungsniveau V1 der Batterie 1 mit einer Referenzminimumspannung Vref1 des Motorantriebs vergleicht, wobei über einen Widerstand RZ1 die Quelle mit einem nichtinvertierenden Eingang "+" des ersten Spannungskomparators C1 verbunden ist, um eine Spannung zu schaffen, die niedriger ist als die der Batterie 1. Die Verwendung der Widerstände RA1 und RB1 und eines variablen Widerstands RV1 bewirken, daß dadurch der Spannungspegel V1 der Batterie 1 an einen invertierenden Eingang "-" des ersten Spannungskomparators C1 eingegeben wird.

Unter diesen Bedingungen, wenn der Spannungspegel V1 der Batterie 1 niedriger ist als die Referenzminimumspannung Vref1 des ersten Spannungskomparators C1, wird eine Vorspannung an eine Basis eines Transistors Tr1 über die Widerstände R1 und R2 angelegt, um dadurch einen Transistor Tr1 leitend zu machen und eine erste Licht emittierende Diode LED1 emittierend zu machen, so daß ein Zustand angezeigt wird, daß die Motorantriebsvorrichtung 1 den Antrieb nicht ausführen kann.

Mit anderen Worten, in dem Fall V1 Vref1 werden an die Eingänge 01 und 02 des Mikrocomputers 10 niedrige Signalpegel angelegt, weil ein hoher Signalpegel von dem ersten Spannungskomparator C1 geliefert wird, der dadurch in einen Eingang I1 des Mikrocomputers 10 eingegeben wird, wodurch bewirkt wird, daß ein Motor M das mobile System nicht in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung antreibt, so daß der Vorwärts- oder Rückwärtsantrieb nicht ausgeführt werden kann.

In dem Fall, daß V1 < Vref1 ist, wird ein hoher Signalpegel aus einem der Anschlüsse 01 oder 02 des Mikrocomputers 10 ausgegeben, weil ein niedriger Signalpegel aus dem ersten Spannungskomparator C1 ausgegeben wird, der an den Eingang I1 des Mikrocomputers 10 eingegeben wird, wodurch der Motor angetrieben wird, so daß das mobile System in einer Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung angetrieben werden kann.

Wenn z. B. ein hoher Signalpegel von dem Ausgang 02 des Mikrocomputers 10 und ein niedriger Signalpegel von dem Ausgang 01 ausgegeben wird, wird über den dazwischen liegenden Widerstand R7 eine Vorspannung an eine Basis eines Transistors Tr3 bereitgestellt, so daß der Transistor leitend gemacht werden kann.

Dementsprechend wird ein Transistor Tr7 leitend gemacht und ein Anschluß V des Motors M mit einer negativen Spannung "-" versorgt und ein dazwischen liegender Widerstand R6 macht einen Transistor Tr4 leitend, so daß ein Anschluß U des Motors M mit einem Anschluß Vbb verbunden wird, wodurch eine Spannung "+" angelegt wird, was den Motor veranlaßt, sich in einer Vorwärtsrichtung zu drehen, um dadurch das mobile System in einer Vorwärtsrichtung anzutreiben.

In diesem Zustand wird am Ausgang 01 des Mikrocomputers 10 ein niedriger Signalpegel bereitgestellt, so daß die Transistoren Tr1, Trs und Tr8 gesperrt bleiben, wodurch der Motor M sich nicht in der Rückwärtsrichtung dreht.

Wenn umgekehrt ein Ausgang 04 des Mikrocomputers 10 einen hohen Signalpegel bereitstellt und der Ausgang 02 einen niedrigen Signalpegel bereitstellt, wird eine Vorspannung an der Basis des Transistors Tr2 durch einen Widerstand R5 angelegt, wodurch der Transistor Tr2 leitend wird.

Dementsprechend wird der Transistor Tr5 leitend, so daß der Anschluß U des Motors M mit einer negativen Spannung versorgt wird. Weiter wird an die Basis des Transistors Tr6 eine Vorspannung durch einen Widerstand R8 angelegt, so daß der Transistor Tr6 leitend wird. Der Spannungspegel der Batterie 1 wird an den Anschluß V des Motors M durch den Anschluß VBB anglegt, um dadurch an den Anschluß V des Motors M angelegt zu sein. Der Motor dreht sich danach in der Rückwärtsrichtung, wodurch das mobile System in der Rückwärtsrichtung läuft.

Als nächstes wird der zweite Spannungen vergleichende Bereich 3, der den Spannungspegel der Batterie 1 mit der Referenzminimumspannung Vref2 vergleicht, die die Gas nachweisende Vorrichtung 4 antreibt, mit einer Zener-Diode ZD2 verbunden, die eine viel niedrigere Durchbruchscharakteristik hat als die Spannungsquelle der Batterie 1, ähnlich zu dem erste Spannungen vergleichenden Bereich 2, und der nichtinvertierende Eingang "+" des zweiten Spannungskomparators C2 wird mit einem Widerstand RZ2 verbunden, was also die Referenzminimumspannung Vref darstellt, die die Gas nachweisende Vorrichtung 4 antreiben kann, um dadurch eine niedrigere Spannung als die der Batterie 1 zu erzeugen.

Die Widerstände RA2 und RB2 und ein variabler Widerstand RV2 werden verwendet, so daß ein Spannungspegel V2 der Batterie 1 an den invertierenden Eingang "-" des zweiten Spannungskomparators C2 angelegt wird.

Wenn unter diesen Bedingungen die Referenzminimumspannung Vref2 des zweiten Spannungskomparators C2 höher ist als der Spannungspegel V2 der Batterie 1, also V2 < Vref2, wird ein hoher Signalpegel von dem zweiten Spannungskomparator C2 bereitgestellt, der an einen Anschluß I2 des Mikrocomputers 10 eingegeben wird. Danach wird ein niedriger Signalpegel von einem Ausgang 03 des Mikrocomputers 10 ausgegeben, um die Gas nachweisende Vorrichtung 4 abzuschalten.

In dem Fall V2 < Vref2 wird ein niedriger Signalpegel von dem zweiten Spannungskomparator C2 ausgegeben, der an den Eingang I2 des Mikrocomputers 10 eingegeben wird, so daß ein hoher Signalpegel von dem Ausgang 03 des Mikrocomputers 10 ausgegeben wird, der die Gas fühlende Vorrichtung 4 betriebsbereit hält.

Mit anderen Worten, wenn ein hoher Signalpegel von dem Ausgang 03 des Mikrocomputers 10 ausgegeben wird, werden die Transistoren Tr8 und Tr9 leitend über einen Widerstand R10, so daß ein Potential Vcc an einen Gasfühler G angelegt wird, um diesen betriebsbereit zu halten.

In diesem Moment wird unter normalen Bedingungen, namentlich wenn kein Gasleck vorhanden ist, eine Gas nachweisende Spannung V3, die an einem nichtinvertierenden Eingang "+" des dritten Spannungskomparators C3 anliegt, durch einen Widerstand R12 und einen variablen Widerstand RV3 mit Masse verbunden.

Da im weiteren eine Spannung Vcc der Referenzspannung Vref3 für den Gasnachweis an einen nichtinvertierenden Eingang "-" eines dritten Spannungskomparators C3 über einen Widerstand RA3 anliegt, gibt der dritte Spannungskomparator C3 einen niedrigen Signalpegel aus, um dadurch den Transistor Tr10 gesperrt zu halten.

Dementsprechend wird die zweite Licht emittierende Diode LED2 nicht betrieben.

Wenn ein Gasleck vorliegt, wird der Gasfühler G der Gas nachweisenden Vorrichtung 4 leitend, wodurch die Gasnachweisspannung V3 am dritten Spannungskomparator C3 höher wird als eine Gasnachweisreferenzspannung Vref3, so daß der dritte Spannungskomparator C3 einen hohen Signalpegel ausgibt. Daher wird ein Transistor Tr10 leitend, und eine zweite Licht emittierende Diode LED2 wird betrieben und ein Ausgabesignal der zweiten Licht emittierenden Diode LED2 wird anschließend an einen Anschluß I3 des Mikrocomputers eingegeben, der nun einen hohen Signalpegel von einem Ausgang 06 ausgibt, um dadurch eine Vorspannung an einer Basis eines Transistors Tr11 über einen Widerstand R16 anzulegen, welcher nun leitend wird.

Dementsprechend wird eine Spannung Vcc an eine Sirene 8 über einen Widerstand R15 angelegt, die dadurch einen Alarmton aussendet.

Als nächstes wird eine Erklärung des Einbruchs- und Feuernachweises gegeben.

Zuerst wird ein hoher Signalpegel von dem Ausgang 04 des Mikrocomputers 10 ausgegeben, um die Einbruchsnachweisvorrichtung 5 betriebsbereit zu halten.

Wenn in diesem Zustand ein Einbrecher vorhanden ist, wird ein Ausgangssignal der Einbruchsnachweisvorrichtung 5 an einen Anschluß I4 des Mikrocomputers 10 angelegt. Dann wird ein hoher Signalpegel von einem Ausgang 06 des Mikrocomputers 10 bereitgestellt, um dadurch einen Transistor Tr11 leitend zu machen, so daß ein Warnton von der Sirene 8 ausgesendet wird, genauso wie ein Alarmton bei dem Nachweis eines Gaslecks erzeugt wird.

Entsprechend dem Vorhergehenden wird ein hoher Signalpegel von dem Ausgang 05 des Mikrocomputers 10 ausgegeben, um die Feuer nachweisende Vorrichtung 06 in einem betriebsbereiten Zustand zu halten.

Wenn ein Feuer ausbricht wird ein Ausgabesignal aus der Feuer nachweisenden Vorrichtung 6 an einen Anschluß I5 des Mikrocomputers 10 angelegt, so daß ein hoher Signalpegel von einem Ausgangsanschluß 06 des Mikrocomputers 10 ausgegeben wird, um dadurch zu bewirken, daß die Sirene 8 einen Alarmton aussendet.

Das bisher nicht erklärte Bezugszeichen 9 in der Fig. 2 bezeichnet einen Spannungsregler, der die Ausgangsspannung der Batterie 1 vermindert.

Als nächstes wird eine Betriebsabfolge eines Funktionssteuergeräts eines mobilen, eine Batteriestromquelle verwendenden Systems mit Bezug auf ein Flußdiagramm in Fig. 3 beschrieben.

Das Bezugszeichen S in Fig. 3 bezeichnet die jeweiligen Schritte.

Wenn zunächst der Mikrocomputer eingeschaltet wird, wird ein Anfangswert bei dem Schritt S1 erzeugt, und der Fluß schreitet weiter zum Schritt S2 und die Gas nachweisende Vorrichtung 4, die Einbruch nachweisende Vorrichtung 5, die Feuer nachweisende Vorrichtung 6 und die Motorantriebsvorrichtung 7 werden betrieben, um dadurch die Funktionen des mobilen Systems auszuüben.

Danach wird in Schritt S3 festgestellt, ob eine Ausgangsspannung der erste Spannungen vergleichenden Vorrichtung 2 einen hohen Pegel hat, und im Falle von "JA" schreitet der Fluß weiter zu dem Schritt S4.

Da der Spannungspegel der Batterie 1 zu niedrig ist, um den Motor M zu betreiben, wird der Antrieb des Motors gestoppt.

Der Fluß schreitet weiter zu dem Schritt S5 und es wird bestimmt, ob eine Ausgangsspannung V02 der zweiten Spannungen vergleichenden Vorrichtung 3 "1" ist, also einen hohen Pegel hat, und in dem Falle von "JA" schreitet der Fluß fort zu Schritt S6.

Da der Spannungspegel der Batterie 1 zu niedrig ist, um die Gasnachweisvorrichtung 4 zu betreiben, wird der Betrieb der Gasnachweisvorrichtung 4 gestoppt.

Als nächstes wird bei dem Schritt S7 nur die Feuernachweisvorrichtung 6 und die Einbruchsnachweisvorrichtung 5 des mobilen Systems betrieben, um dadurch einen Verbrauch von Batteriespannung zu minimieren, so daß nur die Feuer und Einbruch nachweisenden Funktionen für eine lange Zeit ausgeführt werden, wodurch bewirkt wird, daß das mobile System den Betrieb beendet.

Wie im Vorhergehenden zu sehen ist, werden gemäß einem Funktionssteuergerät eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems gemäß der vorliegenden Erfindung die Motorantriebs- und Gas nachweisenden Funktionen, die eine relativ große Menge von Elektrizität verbrauchen, vorübergehend angehalten, wenn es nicht möglich ist, das mobile System für eine ununterbrochene Zeitdauer aufgrund des Verbrauchs von Batteriespannung zu betreiben, wodurch die Feuer und Einbruch nachweisenden Funktionen und ähnliches, die relativ wenig Elektrizität brauchen, ununterbrochen ausgeübt werden, so daß das mobile System für eine lange Zeitdauer in Betrieb gehalten werden kann.

Claims

1. Funktionssteuergerät eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems, gekennzeichnet durch:
eine Stromquelle;
einen Mikrocomputer zum Steuern des gesamten Betriebs des mobilen Systems;
eine erste Spannungen vergleichende Vorrichtung zum Vergleichen eines Spannungspegels der Stromquelle mit einer Motorantriebsreferenzminimumspannung;
eine zweite Spannungen vergleichende Vorrichtung zum Vergleichen des Spannungspegels der Stromquelle mit einer einen Gasfühler antreibenden Referenzminimumspannung:
eine einen Motor antreibende Vorrichtung zum Bewegen des mobilen Systems;
eine Gas fühlende Vorrichtung zum Fühlen eines Gaslecks;
eine Einbruch nachweisende Vorrichtung zum Aufspüren, ob ein Einbrecher vorhanden ist;
eine Feuer fühlende Vorrichtung zum Nachweisen eines Entstehens eines Feuers; und
eine Alarmvorrichtung zum Erzeugen eines Warntons, wenn wenigstens eine der obigen Gas, Einbruch und Feuer nachweisenden Vorrichtung aufgrund einer vom Normalen abweichenden Bedingung ein Signal ausgibt.

2. Ein Funktionssteuergerät eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Spannungen vergleichenden Vorrichtung die Batteriestromquelle VBB an einem nichtinvertierenden Eingang "+" eines ersten Spannungskomparator C1 über einen Widerstand RZ1 und eine Zener-Diode ZD1 anliegt, um einige Funktionen nacheinanderfolgend abzuschalten, und ein Widerstand RA1 mit einem invertierenden Eingang "-" des ersten Spannungskomparators C1 verbunden ist, und die Widerstände RA1 und RB1 mit Masse verbunden sind, wobei ein Potential aufgrund einer Batterieentladung nachgewiesen wird, um dadurch die Motor antreibende Vorrichtung in Abhängigkeit von den miteinander verglichenen Spannungen zu steuern.

3. Funktionssteuergerät eines mobilen, eine Batterie verwendenden Systems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Spannungen vergleichenden Vorrichtung die Batteriestromquelle VBB an einem nichtinvertierenden Eingang "+" eines zweiten Spannungskomparators C2 über einen Widerstand RZ2 und eine Zener-Diode ZD2 anliegt, um nacheinanderfolgend einige Funktionen abzuschalten, ein Widerstand RA2 mit einem invertierenden Eingang "-" des zweiten Spannungskomparators C2 verbunden ist, und die Widerstände RA2 und RB2 mit Masse verbunden sind, wodurch ein Potential aufgrund einer Batterieentladung nachgewiesen wird, um dadurch die Gas fühlende Vorrichtung in Abhängigkeit von den miteinander verglichenen Spannungen zu steuern.