特許 7451454 値比較装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-08

(45)【発行日】2024-03-18

(54)【発明の名称】値比較装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20240311BHJP

   H03K 5/08 20060101ALI20240311BHJP

   H03K 19/21 20060101ALI20240311BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 306K

H03K5/08 P

H03K19/21

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021045485

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022144457

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2022-07-29

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、実施許諾の用意がある。

(73)【特許権者】

【識別番号】521117665

【氏名又は名称】高場 信豪

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】高場 信豪

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２００７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００５１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１１７３８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０３Ｋ ５／０８

Ｈ０３Ｋ １９／２１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの入力値を入力し比較結果に基づいて所定の処理をする値比較装置であって、
２つの前記入力値を入力して論理演算結果を出力する論理演算器と、
前記論理演算結果を入力して積分した積分値を出力する積分器と、
反転入力端子と非反転入力端子とを有し、一方の入力端子に前記積分値を入力し、他方の入力端子に基準値を入力して比較し、高又は低のいずれかの出力値を出力する２つのコンパレータと、を備え、
前記積分値が増加すると、２つの前記コンパレータから出力する前記出力値を低から高又は高から低に切り替え、
２つの前記コンパレータに入力される前記基準値を等しい値とした場合に、２つの前記コンパレータから出力される前記出力値の切り替えタイミングを同じにする前記所定の処理をし、
２つの前記コンパレータに入力される前記基準値を異なる値とした場合に、２つの前記コンパレータから出力される前記出力値の切り替えタイミングを異ならせる前記所定の処理をする値比較装置。

【請求項2】

前記積分値が増加すると、２つの前記コンパレータから出力する前記出力値をいずれも低から高へ切り替える処理、２つの前記コンパレータから出力する前記出力値をいずれも高から低へ切り替える処理、又は、一方の前記コンパレータから出力する前記出力値を低から高へ切り替え他方の前記コンパレータから出力する前記出力値を高から低へ切り替える処理、のいずれか１つの前記所定の処理をする、
請求項１に記載の値比較装置。

【請求項3】

２つの前記入力値が不一致である場合に、当該値比較装置に供給される電源を遮断する、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電源を遮断する、又は、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電流の値を調整する、の少なくともいずれか１つの前記所定の処理をする、
請求項１又は請求項２に記載の値比較装置。

【請求項4】

当該値比較装置の電源の投入から所定時間以内に、当該値比較装置に供給される電源を遮断する、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電源の供給を遮断する、又は、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電流の値を調整する、の少なくともいずれか１つの前記所定の処理をする、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の値比較装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、双線型写像を応用し、電圧等の入力値を比較してその結果を出力する値比較装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電圧等入力し、その値を比較して比較結果を出力する値比較装置として、例えば、特許文献１が開示されている。特許文献１に開示されている電圧比較回路は、比較器の出力電圧に応じて所定のヒステリシス電圧幅を持たせて比較器の比較電圧を変化させる電圧比較回路において、一端が比較器の出力端子に接続され、他端に基準電圧に応じた電圧が印加され、比較器の出力電圧に応じてオンまたはオフするダイオードを備え、このダイオードがオフしている時は、基準電圧が比較器の比較電圧となるように構成されたものである。

【0003】

また、双線型写像を応用した値比較装置には様々なものがあり、以下に値比較装置の代表的な例を何点か示す。

【0004】

サーミスタ(thermistor)は、通電による発熱を利用して、ある温度を超えると急激に電気抵抗が変化する材料の性質を利用している。これは内部に基準温度(ヒステリシスが有り得るので単一の温度とは限らない）を持つことによって、外部からの入力電流との間に値比較装置を形成し所望の動作を実現していると言える。

【0005】

また、増幅回路はアナログ信号などの２系統の電圧や電流の関係から（理論上、又は理想的に）無限大に増幅された出力(実際には飽和電圧)を得られるように、１つ以上の能動素子（トランジスタなど）と１つ以上の抵抗素子によって比較器(comparator)を構成し、値比較装置として使用する場合がある。

【0006】

そして、１つ以上の能動素子（トランジスタなど）と１つ以上の抵抗素子（resistor）によって、増幅度が１以上の演算増幅器（operational amplifier）を構成する事ができるが、２つの演算増幅器の間に、少なくとも１つ以上のキャパシタ(capacitor）と、更に、必要であれば複数の抵抗素子によって構成される積分器（能動素子を加えてもよい）、又は、微分器（上記と同様に能動素子を加えてもよい）を追加することによって値比較装置を構成して、２状態系を実装した発振回路（multivibrator）を実現する事ができる。

【0007】

更に、中央演算処理装置(CPU)の内部などでは、２つ以上の有限状態装置（finite state machine）を含むのが一般的であるが、CPU全体の動作を調整し仕様通りに動作させるために有限状態装置間に値比較装置を構成した回路(glue logic)を設ける場合がある。

【0008】

移動する装置に設置された直流モーターを駆動するための電源としては電池(battery)がよく用いられる方法であるが、直流モーターを複数設置し、それぞれの直流モーター専用に別々の電池を接続して運用するような移動装置の場合、電池の１つに供給電力（電圧）の低下などの不具合（或いは、事故）が生じたために、直流モーターの１つが突然使用不能に陥る危険がある。
このような直流モーターの突然の使用不可能を回避して安全に停止するまでの時間確保や代替電源の自動的な接続によって運用時間の延長をする事が、移動装置の適切な場所にダイオード素子(diode)１本(或いは数本)を追加して値比較装置を構成することにより可能になる。

【0009】

その他、シグモイド関数やMiniMax関数などの確率関数や密度関数を基にした回路で値比較装置を構成して、それを更に複数連結してテンソルモデルを構成し、それらを内蔵したカルマンフィルター(Kalman filter)のような装置も実現されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開２０１１－９７３９６号公報

【非特許文献】

【0011】

【文献】はじめてのMaxima（改訂α17版） 平成23年2月20日(日)

【文献】Finite extinction time for the solutions to the Ricci flow on certain three-manifolds, 2003年7月17日

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、値を比較した結果を１つのＶｏｕｔとして出力するものであり、値を比較した結果を複数の出力として様々な目的に活用することができなかった。

【0013】

そこで、本開示は、値を比較した結果を複数の出力として様々な目的に活用することができる値比較装置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】

【0014】

本発明は、上記目的を達成するために以下によって把握される。
（１）本発明の値比較装置は、双線型写像を応用した、２つの入力値を入力し比較結果に基づいて所定の処理をする。
（２）上記（１）において、２つの前記入力値が不一致である場合に、当該値比較装置に供給される電源を遮断する、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電源を遮断する、又は、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電流の値を調整する、の少なくともいずれか１つの前記所定の処理をする。
（３）上記（１）又は（２）において、当該値比較装置の電源の投入から所定時間以内に、当該値比較装置に供給される電源を遮断する、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電源の供給を遮断する、又は、当該値比較装置が制御している電源装置を制御して当該値比較装置以外に供給される電流の値を調整する、の少なくともいずれか１つの前記所定の処理をする。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、値を比較した結果を複数の出力として様々な目的に活用することができる値比較装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る値比較装置の構成図である。

【図2】本発明の実施形態に係る値比較装置のコンパレータの出力の例を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る値比較装置のコンパレータの出力の例を示す図である。

【図4】本発明の実施形態に係る値比較装置のコンパレータの出力の例を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係る値比較装置のコンパレータの出力の例を示す図である。

【図6】本発明の実施形態に係る値比較装置のコンパレータの出力の例を示す図である。

【図7】本発明の実施形態に係る値比較装置のコンパレータの出力の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照しながら各実施形態について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

【0018】

図１は、本発明の実施形態に係る値比較装置１の構成図である。
図１を用いて、本発明の実施形態に係る値比較装置１について説明する。

【0019】

本実施形態に係る値比較装置１は、双線型写像を応用した、２つの入力値を入力し比較結果に基づいて所定の処理をする値比較装置１である。具体的には、例えば、双線型写像を応用した、２つの入力値を入力する値比較装置１であって、２つの入力値である入力値Ｓ１ｉｎ及び入力値Ｓ２ｉｎを入力して論理演算結果Ｓｏｕｔを出力する論理演算器１０と、論理演算結果Ｓｏｕｔを入力して積分した積分値Ｖｉｎｔを出力する積分器２０と、積分値Ｖｉｎｔと基準値を入力して比較し、比較結果を出力する２つのコンパレータ３０及びコンパレータ４０と、を有し、コンパレータ３０及びコンパレータ４０の比較結果である出力値Ｖ１ｏｕｔ及び出力値Ｖ２ｏｕｔに基づいて所定の処理をするものである。

【0020】

図１には示されていないが、値比較装置１の電源は単電源でも正負両電源でもよい。また、図示されている出力端子は、必ずしも全てを使用しなくてもよい。図１において、出力端子５０は論理演算結果Ｓｏｕｔを出力する端子であり、出力端子５１は積分値Ｖｉｎｔを出力する端子であり、これらは様々な演算回路、制御回路、装置などに接続して様々な目的に使用することができる。図１では論理演算結果Ｓｏｕｔを出力する出力端子５０、積分値Ｖｉｎｔを出力する出力端子５１はそれぞれ１つであるが、これに限定されず、それぞれ２つ、３つ、又はそれ以上を設けてもよい。

【0021】

論理演算器１０に入力される２つの入力値である入力値Ｓ１ｉｎ及び入力値Ｓ２ｉｎは、論理演算器１０の入力端子１１に入力値Ｓ１ｉｎが入力され、入力端子１２に入力値Ｓ１ｉｎが入力される。

【0022】

論理演算器１０の入力端子１１、１２は、例えば、検知回路や値生成回路、メモリ読出し回路、又は、本実施形態に係る値比較装置１を更にひとつ構成したもの、などの出力がそれぞれに接続されるようにしてもよい。

【0023】

論理演算器１０は、図１では排他的論理和であるが、これに限定されるものではなく、例えば、ＡＮＤ（論理積）、ＯＲ（論理和）、ＮＯＴ（論理反転）などを組み合わせた組合せ論理回路であってもよく、時相論理回路などであってもよい。また、２つの２値入力となっているが、これに限定されるものではなく、例えば、２つの多値入力であってもよい。

【0024】

論理演算器１０が、図１で示すように排他的論理和である場合には、入力値Ｓ１ｉｎと入力値Ｓ２ｉｎが等しい場合には、論理演算結果Ｓｏｕｔとして「０」が出力され、入力値Ｓ１ｉｎと入力値Ｓ２ｉｎが異なる場合には、論理演算結果Ｓｏｕｔとして「１」が出力される。

【0025】

積分器２０は、抵抗２１と、コンデンサ２２と、このコンデンサ２２と並列に接続された演算増幅器２３と、を有するものである。積分器２０には、端子２６により、論理演算器１０が出力する論理演算結果Ｓｏｕｔが入力される。演算増幅器２３には、非反転入力端子である第１入力端子２４に基準電圧Ｖ３が入力され、反転入力端子である第２入力端子２５に抵抗２１を通過後の論理演算結果Ｓｏｕｔの値が入力される。

【0026】

図１に示す構成において、積分器２０の出力は論理演算結果Ｓｏｕｔの極性に対して反転される。したがって、極性を反転しないようにしたい場合には、図示しない極性反転手段を積分器２０の出力側に接続して、積分器２０の出力の極性を論理演算結果Ｓｏｕｔの極性に合わせるようにしてもよいし、非反転型の積分器を用いてもよい。積分器２０において、論理演算結果Ｓｏｕｔの値が積分されて積分値Ｖｉｎｔとして出力される。

【0027】

基準電圧Ｖ３は、図示しない電源の正側と負側（あるいは、グランド（ＧＮＤ）)を２本の抵抗素子で分圧して生成してもよいし、同様に両電源間に可変抵抗器を接続してその中点を使用してもよい。あるいは、レギュレータ回路を構成して接続してもよい。

【0028】

なお、論理演算器１０はデジタル回路であり、積分器２０はアナログ回路である。このようにデジタル回路とアナログ回路の接続を行う場合には、デジタル回路側の吸込み電流と吐き出し電流が足りないために所望の変換が得られない場合がある。十分な吸込み電流と吐き出し電流を確保して、このような変換不良を防止するために、ＣＭＯＳ素子でプッシュプル回路を構成して、論理演算器１０と積分器２０の間にバッファ回路として挿入してもよい。

【0029】

２つのコンパレータ３０及びコンパレータ４０は、第１入力端子３１、４１と、第２入力端子３２、４２と、第１電源端子３３、４３と、第１電源端子３３、４３より低い電圧が印加される第２電源端子３４、４４と、出力端子３５、４５と、を備えている。

【0030】

２つのコンパレータ３０及びコンパレータ４０は、第１入力端子３１、４１の電位が第２入力端子３２、４２の電位より高い場合に第１電源端子３３、４３に印加された電圧を出力値Ｖ１ｏｕｔ、出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子３５、４５より出力し、第１入力端子３１、４１の電位が第２入力端子３２、４２の電位より低い場合に第２電源端子３４、４４に印加された電圧を出力値Ｖ１ｏｕｔ、出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子３５、４５より出力する。

【0031】

積分器２０が出力した積分値Ｖｉｎｔは、２つのコンパレータ３０及びコンパレータ４０に入力される。図１において、積分値Ｖｉｎｔは、２つのコンパレータの一方であるコンパレータ３０において反転入力端子である第２入力端子３２に入力され、他方であるコンパレータ４０において非反転入力端子である第１入力端子４１に入力されるように示されている。しかし、これに限定されず、積分値Ｖｉｎｔは、コンパレータ３０の非反転入力端子である第１入力端子３１とコンパレータ４０の反転入力端子である第２入力端子４２に入力されてもよく、あるいは、コンパレータ３０及びコンパレータ４０の非反転入力端子である第１入力端子３１、４１に入力されてもよく、コンパレータ３０及びコンパレータ４０の反転入力端子である第２入力端子３２、４２に入力されてもよい。

【0032】

コンパレータ３０及びコンパレータ４０において、積分値Ｖｉｎｔが入力されない側の入力端子には、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が入力される。基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２は、等しい値でもよく、異なる値でもよい。

【0033】

図２－図７は、本発明の実施形態に係る値比較装置１のコンパレータ３０、４０の出力の例を示す図である。図２－図７は、いずれも、論理演算器１０の入力値Ｓ１ｉｎと入力値Ｓ２ｉｎが異なり、論理演算結果Ｓｏｕｔとして「１」が出力される場合を示している。また、図２－図５において、第２電源端子３４、第２電源端子４４が接地されている場合を示しており、第２電源端子３４の電圧ＶＬ１、第２電源端子４４の電圧ＶＬ２は、それぞれＧＮＤになっているが、図６、図７に示すように、これに限定されるものではない。

【0034】

なお、論理演算器１０が図１に示すように排他的論理和であり、論理演算器１０の入力値Ｓ１ｉｎと入力値Ｓ２ｉｎが等しく、論理演算結果Ｓｏｕｔとして「０」が出力される場合には、積分値Ｖｉｎｔが初期値の状態を維持するため、コンパレータ３０、４０の出力も初期値の状態を維持する。

【0035】

図２は、図１に示すように、２つのコンパレータの一方であるコンパレータ３０において、積分値Ｖｉｎｔが反転入力端子である第２入力端子３２に入力され、基準値Ｖ１が非反転入力端子である第１入力端子３１に入力される。一方、２つのコンパレータの他方であるコンパレータ４０において、積分値Ｖｉｎｔが非反転入力端子である第１入力端子４１に入力され、基準値Ｖ２が反転入力端子である第２入力端子４２に入力される。また、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が異なり、基準値Ｖ２が基準値Ｖ１より高い値である場合を示している。

【0036】

積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１より小さい場合には、コンパレータ３０は第１電源端子３３の電圧ＶＨ１を出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力する。基準値Ｖ２は基準値Ｖ１より高いため、コンパレータ４０は第２電源端子４４の電圧ＶＬ２、すなわち、ＧＮＤを出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力する。

【0037】

積分値Ｖｉｎｔが増加していき基準値Ｖ１に達してこれを超えると、コンパレータ３０は第２電源端子３４の電圧ＶＬ１、すなわちＧＮＤを出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、この出力を継続する。

【0038】

更に積分値Ｖｉｎｔが増加していき基準値Ｖ２に達してこれを超えると、コンパレータ４０は第１電源端子４３の電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力し、この出力を継続する。

【0039】

このように、図２に示す場合には、積分値Ｖｉｎｔが増加していくと、コンパレータ３０はＧＮＤを出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、コンパレータ４０は電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力する状態を継続するようになる。

【0040】

図３は、積分値Ｖｉｎｔが、コンパレータ３０の非反転入力端子である第１入力端子３１とコンパレータ４０の非反転入力端子である第１入力端子４１に入力され、基準値Ｖ１、基準値Ｖ２が反転入力端子である第２入力端子３２、４２に入力され、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が異なり、基準値Ｖ２が基準値Ｖ１より高い値である場合を示している。

【0041】

積分値Ｖｉｎｔが、基準値Ｖ１より低い場合には、出力値Ｖ１ｏｕｔ、出力値Ｖ２ｏｕｔともＧＮＤである。積分値Ｖｉｎｔが増加していき基準値Ｖ１に達してこれを超えると、コンパレータ３０は第１電源端子３３の電圧ＶＨ１を出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、この出力を継続する。

【0042】

更に積分値Ｖｉｎｔが増加していき基準値Ｖ２に達してこれを超えると、コンパレータ４０は第１電源端子４３の電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力し、この出力を継続する。

【0043】

このように、図３に示す場合には、積分値Ｖｉｎｔが増加していくと、コンパレータ３０は電圧ＶＨ１を出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、コンパレータ４０は電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力する状態を継続するようになる。

【0044】

図４は、図１に示すように、積分値Ｖｉｎｔが、コンパレータ３０の反転入力端子である第２入力端子３２とコンパレータ４０の非反転入力端子である第１入力端子４１に入力され、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が等しい値である場合を示している。

【0045】

図４に示す出力の変化は図２に示す場合と基本的には同様であるが、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が等しい値であるため、出力値Ｖ１ｏｕｔが電圧ＶＨ１からＧＮＤに変化するタイミングと出力値Ｖ２ｏｕｔがＧＮＤから電圧ＶＨ２に変化するタイミングが同時である点が異なる。

【0046】

したがって、図４に示す場合には、積分値Ｖｉｎｔが増加していくと、コンパレータ３０はＧＮＤを出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、コンパレータ４０は電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力する状態を継続するようになる。

【0047】

図５は、積分値Ｖｉｎｔが、コンパレータ３０の非反転入力端子である第１入力端子３１とコンパレータ４０の非反転入力端子である第１入力端子４１に入力され、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が等しい値である場合を示している。

【0048】

図５に示す出力の変化は図３に示す場合と基本的には同様であるが、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が等しい値であるため、出力値Ｖ１ｏｕｔがＧＮＤから電圧ＶＨ１に変化するタイミングと出力値Ｖ２ｏｕｔがＧＮＤから電圧ＶＨ２に変化するタイミングが同時である点が異なる。

【0049】

したがって、図５に示す場合には、積分値Ｖｉｎｔが増加していくと、コンパレータ３０は電圧ＶＨ１を出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、コンパレータ４０は電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力する状態を継続するようになる。

【0050】

このように、本実施形態に係る値比較装置１は、積分器２０が、論理演算器１０が出力する論理演算結果Ｓｏｕｔを積分して積分値Ｖｉｎｔを出力し、コンパレータ３０、コンパレータ４０に入力される積分値Ｖｉｎｔが漸次上昇して基準値Ｖ１、基準値Ｖ２の値に達してこれらを超える状態になることで、コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力値Ｖ１ｏｕｔが電圧ＶＬ１及び電圧ＶＨ１において変化し、出力値Ｖ２ｏｕｔが電圧ＶＬ２及び電圧ＶＨ２において変化するものである。

【0051】

図２－５に示す場合のように、積分値Ｖｉｎｔを入力するコンパレータ３０、コンパレータ４０の端子や基準値Ｖ１、基準値Ｖ２の値の設定、あるいは、電圧ＶＨ１、電圧ＶＬ１、電圧ＶＨ２、電圧ＶＬ２の値の設定により、コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力値Ｖ１ｏｕｔ及び出力値Ｖ２ｏｕｔを様々なパターンにすることができる。したがって、コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力値Ｖ１ｏｕｔ及び出力値Ｖ２ｏｕｔを様々な目的に活用することができる。

【0052】

具体的には、図２、図４に示す場合のように、コンパレータ３０において積分値Ｖｉｎｔが反転入力端子である第２入力端子３２に入力され、コンパレータ４０において積分値Ｖｉｎｔが非反転入力端子である第１入力端子４１に入力されるように構成することで、積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１、Ｖ２より大きな値に増加して継続した出力となった場合に、コンパレータ３０は低い出力値Ｖ１ｏｕｔである電圧ＶＬ１（＝ＧＮＤ）を出力し、コンパレータ４０は高い出力値Ｖ２ｏｕｔである電圧ＶＨ２を出力するため、電圧ＶＬ１（＝ＧＮＤ）を用いて値比較装置１が制御する装置の電源を遮断し、電圧ＶＨ２を用いて値比較装置１が制御する別の装置に電源を供給して動作させるような制御、すなわち所定の処理を行うことができる。また、基準値Ｖ１、Ｖ２の値を調整することで、電圧ＶＬ１（＝ＧＮＤ）と電圧ＶＨ２を供給するタイミングを図２に示すようにずらしたり、図４に示すように同時にしたりすることができる。

【0053】

図３、図５に示すように、コンパレータ３０、コンパレータ４０において積分値Ｖｉｎｔが非反転入力端子である第１入力端子３１、４１に入力されるように構成することで、積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１、Ｖ２より大きな値に増加して継続した出力となった場合に、コンパレータ３０は高い出力値Ｖ１ｏｕｔである電圧ＶＨ１を出力し、コンパレータ４０は高い出力値Ｖ２ｏｕｔである電圧ＶＨ２を出力するため、異なる電圧である電圧ＶＨ１と電圧ＶＨ２を用いて値比較装置１が制御する装置に異なる電圧の電源を供給して動作させるような制御を行うことができる。また、基準値Ｖ１、Ｖ２の値を調整することで、電圧ＶＨ１と電圧ＶＨ２を供給するタイミングを図３に示すようにずらしたり、図５に示すように同時にしたりすることができる。

【0054】

図６は、積分値Ｖｉｎｔが、コンパレータ３０の反転入力端子である第２入力端子３２とコンパレータ４０の反転入力端子である第２入力端子４２に入力され、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が等しい場合を示している。また、コンパレータ３０の第２電源端子３４に印加される電圧ＶＬ１はＧＮＤであり、コンパレータ４０の第２電源端子４４に印加される電圧ＶＬ２はＧＮＤではなくＧＮＤより高い電位となっている。

【0055】

図７は、積分値Ｖｉｎｔが、コンパレータ３０の反転入力端子である第２入力端子３２とコンパレータ４０の反転入力端子である第２入力端子４２に入力され、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が異なり、基準値Ｖ２が基準値Ｖ１より高い値である場合を示している。また、コンパレータ３０の第２電源端子３４に印加される電圧ＶＬ１はＧＮＤであり、コンパレータ４０の第２電源端子４４に印加される電圧ＶＬ２はＧＮＤではなくＧＮＤより高い電位となっているのは図６の場合と同様である。

【0056】

図６において、積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２より小さい場合には、コンパレータ３０は第１電源端子３３の電圧ＶＨ１を出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力する。同様に、コンパレータ４０は第１電源端子４３の電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力する。

【0057】

そして、値比較装置１の電源の投入から時間ｔが経過し、積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１（＝基準値Ｖ２）に達してこれを超えると、コンパレータ３０は第２電源端子３４の電圧ＶＬ１、すなわちＧＮＤを出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、この出力を継続する。

【0058】

同様に、コンパレータ４０は第２電源端子４４の電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力し、この出力を継続する。

【0059】

このように、図６に示す場合には、積分値Ｖｉｎｔが増加していくと、コンパレータ３０はＧＮＤを出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、コンパレータ４０は電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力する状態を継続するようになる。

【0060】

図７は、図６に示す場合に対して基準値Ｖ１と基準値Ｖ２が異なり、基準値Ｖ２が基準値Ｖ１より高い値である点が異なるものである。このため、値比較装置１の電源の投入から時間ｔ１が経過し、積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１に達してこれを超えると、コンパレータ３０は第２電源端子３４の電圧ＶＬ１、すなわちＧＮＤを出力値Ｖ１ｏｕｔとして出力端子３５より出力し、この出力を継続する。この時点で、コンパレータ４０は第１電源端子４３の電圧ＶＨ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力したままである。

【0061】

値比較装置１の電源の投入から時間ｔ２が経過し、更に積分値Ｖｉｎｔが増加して基準値Ｖ２に達してこれを超えると、コンパレータ４０は第２電源端子４４の電圧ＶＬ２を出力値Ｖ２ｏｕｔとして出力端子４５より出力し、この出力を継続する。

【0062】

このように、図６と図７で示す例は、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が等しいか異なるかにより、コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力値Ｖ１ｏｕｔ、出力値Ｖ２ｏｕｔが電圧ＶＨ１、電圧ＶＨ２から電圧ＶＬ１（＝ＧＮＤ）、電圧ＶＬ２に切り替わるタイミングが図６では時間ｔで同時であり、図７では時間ｔ１と時間ｔ２にずれる点が異なるものである。

【0063】

本実施形態に係る値比較装置１は、２つの入力値Ｓ１ｉｎ及び入力値Ｓ２ｉｎが不一致である場合に、値比較装置１に供給される電源を遮断する、値比較装置１が制御している電源装置を制御して値比較装置１以外に供給される電源を遮断する、又は、値比較装置１が制御している電源装置を制御して値比較装置１以外に供給される電流の値を調整する、の少なくともいずれか１つの所定の処理をするものである。

【0064】

コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力端子３５及び／又は出力端子４５を値比較装置１及び／又は値比較装置１以外の装置等の電源入力端子に直接接続しないで、出力端子３５又は出力端子４５と値比較装置１及び／又は値比較装置１以外の装置等の電源入力端子の間に値比較装置１が制御している電源装置を配置し、この電源装置を制御して値比較装置１及び／又は値比較装置１以外の装置等の電源を制御するようにしてもよい。この場合、電源装置は出力端子３５又は出力端子４５の出力値Ｖ１ｏｕｔ及び／又は出力値Ｖ２ｏｕｔに基づいてこの電源装置を制御することになる。

【0065】

また、値比較装置１及び／又は値比較装置１以外の装置等の電源入力端子にコンパレータ３０、コンパレータ４０の出力端子３５又は出力端子４５を直接接続してもよい。この場合、値比較装置１及び／又は値比較装置１以外の装置等の電源として出力値Ｖ１ｏｕｔ又は出力値Ｖ２ｏｕｔを供給するように構成することで、値比較装置１における比較結果によりこれらの電源供給を直接制御することができる。

【0066】

図６で示す場合において、例えば、コンパレータ３０の出力端子３５と値比較装置１及び値比較装置１以外の装置等の電源入力端子が直接接続されていると、積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１に達してこれを超えると、出力端子３５の出力値Ｖ１ｏｕｔが電圧ＶＨ１から電圧ＶＬ１（＝ＧＮＤ）に変動し、電源投入から所定の時間である時間ｔが経過した時点で値比較装置１及び値比較装置１以外の装置等の電源が遮断される。

【0067】

また、コンパレータ３０の出力端子３５と値比較装置１の電源入力端子が直接接続され、コンパレータ４０の出力端子４５と値比較装置１以外の装置等の電源入力端子が直接接続されている場合には、積分値Ｖｉｎｔが基準値Ｖ１（＝Ｖ２）に達してこれを超えると、出力端子３５の出力値Ｖ１ｏｕｔが電圧ＶＨ１から電圧ＶＬ１（＝ＧＮＤ）に変動し、出力端子４５の出力値Ｖ２ｏｕｔが電圧ＶＨ２から電圧ＶＬ２に変動するため、電源投入から時間ｔが経過した時点で値比較装置１の電源が遮断され、値比較装置１以外の装置等の電源が電圧ＶＬ２に調整され、したがって電流の供給が調整（制限）される。

【0068】

同様に、コンパレータ３０の出力端子３５と値比較装置１の電源入力端子が直接接続され、コンパレータ４０の出力端子４５と値比較装置１以外の装置等の電源入力端子が直接接続されている場合であって、図７に示す場合には、基準値Ｖ１と基準値Ｖ２が異なるため、電源投入から時間ｔ１が経過した時点で値比較装置１の電源が遮断され、電源投入から時間ｔ２が経過した時点で値比較装置１以外の装置等の電源が電圧ＶＬ２に調整され、したがって電流の供給が調整（制限）される。

【0069】

このように、本実施形態に係る値比較装置１は、値比較装置１の電源の投入から所定時間、すなわち、図６においては時間ｔ、図７においては時間ｔ１、時間ｔ２以内に、値比較装置１に供給される電源を遮断する、値比較装置１が制御している電源装置を制御して値比較装置１以外に供給される電源の供給を遮断する、又は、値比較装置１が制御している電源装置を制御して値比較装置１以外に供給される電流の値を調整する、の少なくともいずれか１つの所定の処理をするものである。そして、値比較装置１が制御している電源装置は、出力端子３５、４５の出力値Ｖ１ｏｕｔ、出力値Ｖ２ｏｕｔを直接電源として使用するようにして、値比較装置１がこの電源装置を兼ねるようにしてもよい。

【0070】

値比較装置１は、２つのコンパレータ３０、コンパレータ４０に入力する基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が異なる状態と等しい状態を切り替え可能に構成してもよい。例えば、図示しないスイッチなどの切り替え手段を備え、これにより、基準値Ｖ１及び基準値Ｖ２が異なる状態と等しい状態を切り替え可能に構成してもよい。

【0071】

このようにすることで、コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力端子３５又は出力端子４５が、電圧ＶＨ１と電圧ＶＬ１、電圧ＶＨ２と電圧ＶＬ２の間で変化するタイミングを異なるタイミングにしたり、同時にしたりすることができる。

【0072】

また、例えば、図示しないスイッチや可変抵抗器などの切り替え手段を備え、これにより電圧ＶＨ１、電圧ＶＬ１、電圧ＶＨ２、電圧ＶＬ２の値を変更可能にして、コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力値Ｖ１ｏｕｔ、出力値Ｖ２ｏｕｔの値を変更可能に構成してもよい。例えば、電圧ＶＬ１や電圧ＶＬ２をＧＮＤにしたり、所定の電位にしたりすることで、電源の遮断する状態と所定値に調整する状態を切り替えることが可能になる。

【0073】

コンパレータ３０、コンパレータ４０の出力端子３５、出力端子４５には、演算回路、モーターや電源などの制御回路、本実施形態に係る値比較装置１をもうひとつ構成したもの、などを接続してもよい。

【0074】

また、積分器２０において、コンデンサ２２に並列してアナログスイッチを設け、このアナログスイッチをＯＮ（接続）することで積分器２０を放電させ、積分値Ｖｉｎｔを初期値にリセットできるように構成してもよい。このようにすることで、必要に応じて値比較装置１の状態を初期値に戻す制御を行うことができる。そして、アナログスイッチをＯＦＦ（遮断）することで積分器２０の積分を初期値から再開することができる。

【0075】

以上の説明のとおり、本開示によれば、値を比較した結果を複数の出力として様々な目的に活用することができる値比較装置１を提供することができる。

【0076】

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を実施しても良い。

【0077】

このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0078】

１ 値比較装置
１０ 論理演算器
１１ 入力端子
１２ 入力端子
２０ 積分器
２１ 抵抗
２２ コンデンサ
２３ 演算増幅器
２４ 第１入力端子
２５ 第２入力端子
２６ 端子
３０ コンパレータ
３１ 第１入力端子
３２ 第２入力端子
３３ 第１電源端子
３４ 第２電源端子
３５ 出力端子
４０ コンパレータ
４１ 第１入力端子
４２ 第２入力端子
４３ 第１電源端子
４４ 第２電源端子
４５ 出力端子
５０ 出力端子
５１ 出力端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】