(57)【要約】      （修正有）【課題】システムの正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させる非常灯及びその指示回路を提供する。【解決手段】非常灯の指示回路は、充電回路１０１と、電池保護回路１０３と、主制御回路１０４と、駆動回路１０５とを含み、充電回路１０１によりリチウム電池１０２を充電し、電池保護回路１０３によりリチウム電池１０２が出力した電気信号に対して過電圧保護及び過電流保護を行い、主制御回路１０４はリチウム電池１０２が出力した電気信号を基準電圧信号と比較した後、駆動回路１０５が、該制御信号に応じて指示灯１０６を点灯駆動させ、そして、異常事態が発生した場合には、指示灯１０６を消灯させるように制御信号を出力する。リチウム電池１０２は交換可能であり、指示回路はリチウム電池１０２が抜かれたことを認識し、指示灯１０６を制御することができる。【選択図】図１
0003231314.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
非常灯の指示回路であって、
リチウム電池の正極端に接続され、リチウム電池を充電するように構成されている充電回路と、
前記リチウム電池の負極端に接続され、前記リチウム電池が出力した電気信号に対して過電圧保護及び過電流保護を行うように構成されている電池保護回路と、
前記リチウム電池の負極端に接続され、前記リチウム電池が出力した電気信号を基準電圧信号と比較した後、制御信号を出力するように構成されている主制御回路と、
前記主制御回路及び指示灯に接続され、前記制御信号に応じて前記指示灯を点灯駆動させ、そして、異常が発生した場合には、前記指示灯を消灯させる駆動回路と、を含むことを特徴とする指示回路。
【請求項２】
前記主制御回路は、
前記リチウム電池の負極端に接続され、前記リチウム電池が出力した電気信号を基準電圧信号と比較してフィードバック信号を出力するように構成されている比較サブ回路と、
前記比較サブ回路に接続され、前記フィードバック信号を信号処理した後、前記制御信号を出力するように構成されている制御サブ回路と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の指示回路。
【請求項３】
前記比較サブ回路は、
第１抵抗と、第２抵抗と、比較ユニットと、を含み、
前記第１抵抗の第１端は前記リチウム電池の負極端に接続され、前記第１抵抗の第２端は、前記第２抵抗の第１端と前記比較ユニットの第１入力端と共通に接続され、前記比較ユニットの第２入力端は前記基準電圧信号を受信し、前記第２抵抗の第２端は接地され、前記比較ユニットの出力端は前記制御サブ回路に接続されている、ことを特徴とする請求項２に記載の指示回路。
【請求項４】
前記指示回路は、
前記充電回路及び前記リチウム電池に接続され、前記充電回路が出力した電気信号に対してフィルタリング及び反電磁干渉処理を行うように構成されている充電保護回路、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の指示回路。
【請求項５】
前記制御サブ回路は、ワンチップマイコンを用いて実現されていることを特徴とする請求項２に記載の指示回路。
【請求項６】
前記充電回路は、予め設定された電圧値を有する交直電源を含むことを特徴とする請求項１に記載の指示回路。
【請求項７】
前記制御信号は、前記リチウム電池の状態及び前記基準電圧信号の数値変化に応じて調整されていることを特徴とする請求項１に記載の指示回路。
【請求項８】
前記リチウム電池の状態は、充電過程と、放電過程と、満充電状態と、前記リチウム電池が抜かれた状態と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の指示回路。
【請求項９】
リチウム電池と、指示灯と、上記の請求項１〜８のいずれか１項に記載の指示回路と、を含むことを特徴とする非常灯。
【請求項１０】
前記リチウム電池が交換可能であることを特徴とする請求項９に記載の非常灯。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は電子回路の技術分野に属し、特に非常灯及びその指示回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、非常灯の多くは電池交換ができない。スイッチがオフ又はオンになっているだけなので、ユーザが実際の状況に応じて電池を交換することに不便である。
【０００３】
同時に、安全規格の要求に従い、正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させる。ただし、電池交換可能なものを含める多くの非常灯は、この安全規格の要求を満たしていない。
【０００４】
したがって、既存の非常灯には、安全規格の要求を満たしておらず、正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させることが実現できないという問題があった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本願の実施例は非常灯及びその指示回路を提供し、既存の非常灯は安全規格の要求を満たしておらず、正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させることが実現できないという問題が解決することを旨とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の実施例の第１態様は、非常灯の指示回路であって、
リチウム電池の正極端に接続され、リチウム電池を充電するように構成されている充電回路と、
前記リチウム電池の負極端に接続され、前記リチウム電池が出力した電気信号に対して過電圧保護及び過電流保護を行うように構成されている電池保護回路と、
前記リチウム電池の負極端に接続され、前記リチウム電池が出力した電気信号を基準電圧信号と比較した後、制御信号を出力するように構成されている主制御回路と、
前記主制御回路及び指示灯に接続され、前記制御信号に応じて前記指示灯を点灯駆動させ、そして、異常が発生した場合には、前記指示灯を消灯させる駆動回路と、を含む指示回路を提供する。
【０００７】
好ましくは、前記主制御回路は、
前記リチウム電池の負極端に接続され、前記リチウム電池が出力した電気信号を基準電圧信号と比較してフィードバック信号を出力するように構成されている比較サブ回路と、
前記比較サブ回路に接続され、前記フィードバック信号を信号処理した後、前記制御信号を出力するように構成されている制御サブ回路と、を含む。
【０００８】
好ましくは、前記比較サブ回路は、
第１抵抗と、第２抵抗と、比較ユニットと、を含み、
前記第１抵抗の第１端は前記リチウム電池の負極端に接続され、前記第１抵抗の第２端は、前記第２抵抗の第１端と前記比較ユニットの第１入力端と共通に接続され、前記比較ユニットの第２入力端は前記基準電圧信号を受信し、前記第２抵抗の第２端は接地され、前記比較ユニットの出力端は前記制御サブ回路に接続されている。
【０００９】
好ましくは、前記指示回路は、
前記充電回路及び前記リチウム電池に接続され、前記充電回路が出力した電気信号に対してフィルタリング及び反電磁干渉処理を行うように構成されている充電保護回路、をさらに含む。
【００１０】
好ましくは、前記制御サブ回路は、ワンチップマイコンを用いて実現されている。
【００１１】
好ましくは、前記充電回路は、予め設定された電圧値を有する交直電源を含む。
【００１２】
好ましくは、前記制御信号は、前記リチウム電池の状態及び前記基準電圧信号の数値変化に応じて調整されている。
【００１３】
好ましくは、前記リチウム電池の状態は、充電過程と、放電過程と、満充電状態と、前記リチウム電池が抜かれた状態と、を含む。
【００１４】
本願の実施例の第２態様は、リチウム電池と、指示灯と、上記の指示回路と、を含む非常灯を提供する。
【００１５】
好ましくは、前記リチウム電池が交換可能である。
【考案の効果】
【００１６】
上記の非常灯及びその指示回路は、充電回路と、電池保護回路と、主制御回路と、駆動回路とを含み、充電回路によりリチウム電池を充電し、電池保護回路によりリチウム電池が出力した電気信号に対して過電圧保護及び過電流保護を行い、そして、主制御回路はリチウム電池が出力した電気信号を基準電圧信号と比較した後、駆動回路が、該制御信号に応じて指示灯を点灯駆動させ、そして、異常事態が発生した場合には、前記指示灯を消灯させるように制御信号を出力する。これにより、該非常灯は、システムの正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させることが実現される。また、リチウム電池は交換可能であり、指示回路はリチウム電池が抜かれたことを認識し、そして指示灯を制御することができ、安全規格の要求が満たされ、ユーザの体験感が向上され、既存の非常灯は安全規格の要求を満たしておらず、正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させることが実現できないという問題が解決された。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本願の実施例に係る技術的解決手段をより明らかにするために、以下、実施例又は従来技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に説明するが、明らかなことに、以下の説明における図面は、本願のいくつかの実施例に過ぎない。当業者であれば、創造的な工夫をせずに、これらの図面により他の図面を取得することができる。
【００１８】
【図１】本願の一実施例で提供される非常灯の指示回路の構成を示す概略図である。
【図２】図１の非常灯に対応する指示回路の具体的な構成を示す概略図である。
【図３】本願の別の実施例で提供される非常灯の指示回路の構成を示す概略図である。
【図４】図３の非常灯に対応する指示回路の原理を示す概略図である。
【図５】図３の非常灯に対応する指示回路における比較サブ回路の一例の回路図である。
【図６】本願で提供される非常灯の指示回路におけるリチウム電池が抜かれた後のＢＡＴ−の波形を示す概略図である。
【図７】本願で提供される非常灯の指示回路におけるリチウム電池が満充電された後のＢＡＴ−の波形を示す概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
本願の目的、技術的解決手段および利点をより明らかにするために、以下、図面および実施例に合わせて本願をより詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は本願を解釈するためのものに過ぎず、本願を限定するためのものではないことを理解すべきである。
【００２０】
図１に示すように、本願の実施例で提供される非常灯の指示回路の構成は、説明の便宜上、本実施例に関連する部分のみが示され、以下に詳述する。
【００２１】
上記の非常灯の指示回路は、充電回路１０１と、電池保護回路１０３と、主制御回路１０４と、駆動回路１０５とを含む。
【００２２】
充電回路１０１は、リチウム電池１０２の正極端に接続され、リチウム電池１０２を充電するように構成されている。
【００２３】
具体的には、充電回路１０１はリチウム電池１０２を充電するためのものであり、リチウム電池１０２は電気信号を受信してから蓄電を行い、上記のリチウム電池１０２は、リチウム金属電池とリチウムイオン電池との２つ種類に大別されることができる。また、充電回路１０１は、予め設定された電圧値を有する交直電源を含む。
【００２４】
電池保護回路１０３は、リチウム電池１０２の負極端に接続され、リチウム電池１０２が出力した電気信号に対して過電圧保護及び過電流保護を行うように構成されている。
【００２５】
具体的には、電池保護回路１０３は、リチウム電池１０２が出力した電気信号に対して過電圧保護及び過電流保護を行い、すなわち、リチウム電池１０２が出力した電気信号が予め設定された電圧値又は電流値を超えた場合にループ全体をオフすることにより、該指示回路内の電子部品が破損しないように保護する機能を果たす。
【００２６】
主制御回路１０４は、リチウム電池１０２の負極端に接続され、リチウム電池１０２が出力した電気信号を基準電圧信号と比較した後、制御信号を出力するように構成されている。
【００２７】
具体的には、基準電圧信号の大きさに合わせて、指示灯１０６が正常状態であるか異常状態であるかを判断する。
【００２８】
駆動回路１０５は、主制御回路１０４及び指示灯１０６に接続され、制御信号に応じて指示灯１０６を点灯駆動させ、そして、異常事態が発生した場合には、指示灯１０６を消灯させる。
【００２９】
具体的には、駆動回路１０５が設けられているため、指示灯１０６は、正常状態に点灯され、異常状態に消灯される。これは安全規格の要求を満たしており、そしてユーザは指示灯１０６の点灯・消灯状況に基づいて非常灯が正常に動作しているか否かを適時に判断することができる。
【００３０】
もちろん、制御信号は、リチウム電池１０２の状態及び基準電圧信号の数値変化に応じて調整されている。リチウム電池１０２の状態は、充電過程と、放電過程と、満充電状態と、リチウム電池１０２が抜かれた状態と、を含む。
【００３１】
図２に示すように、上記の非常灯の指示回路において、該主制御回路１０４は、比較サブ回路１０４１と制御サブ回路１０４２とを含む。
【００３２】
比較サブ回路１０４１は、リチウム電池１０２の負極端に接続され、リチウム電池１０２が出力した電気信号を基準電圧信号と比較してフィードバック信号を出力するように構成されている。
【００３３】
制御サブ回路１０４２は、比較サブ回路１０４１に接続され、フィードバック信号を信号処理した後、制御信号を出力するように構成されている。
【００３４】
例示的に、上記の制御サブ回路１０４２は、ワンチップマイコンを用いて実現される。
【００３５】
図３及び図４に示すように、本願の別の実施例で提供される非常灯の指示回路の構成は、説明の便宜上、本実施例に関連する部分のみが示され、以下に詳述する。
【００３６】
本願の一実施例として、図１に加えて、上記の指示回路は充電保護回路１０７をさらに含み、充電保護回路１０７は充電回路１０１及びリチウム電池１０２に接続され、充電回路１０１が出力した電気信号に対してフィルタリング及び反電磁干渉処理を行うように構成されている。
【００３７】
具体的には、充電保護回路１０７は、充電回路１０１が出力した電気信号を特定の周波数帯域でフィルタリングし、そして反電磁干渉処理を行うことにより、抑圧及び妨害防止の役割を果たす。
【００３８】
図５には、本願で提供される非常灯の指示回路における比較サブ回路の一例の回路図が示され、説明の便宜上、本実施例に関連する部分のみが示され、以下に詳述する。
【００３９】
好ましい実施形態として、上記の比較サブ回路１０４１は、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２と、比較ユニット（図５には演算増幅器Ｕ１を用いて示される）とを含む。
【００４０】
第１抵抗Ｒ１の第１端はリチウム電池１０２の負極端に接続され、第１抵抗Ｒ１の第２端は、第２抵抗Ｒ２の第１端と比較ユニットの第１入力端と共通に接続され、比較ユニットの第２入力端は基準電圧信号を受信し、第２抵抗Ｒ２の第２端は接地され、比較ユニットの出力端は制御サブ回路１０４２に接続されている。
【００４１】
例示的に、上記の比較ユニットは、演算増幅器又は比較器を含む。
演算増幅器の逆相入力端、正相入力端及び出力端は、それぞれ比較ユニットの第１入力端、第２入力端及び出力端に対応する。
比較器の逆相入力端、正相入力端及び出力端は、それぞれ比較ユニットの第１入力端、第２入力端及び出力端に対応する。
【００４２】
本願は、リチウム電池１０２と、指示灯１０６と、上記の指示回路と、を含む非常灯をさらに提供する。
【００４３】
上記のリチウム電池１０２は交換可能であり、すなわち非常灯としては、保護回路を備えたリチウム電池を用いてもよいし、保護回路を備えていないリチウム電池を用いてもよい。なお、該非常灯は、上記の指示回路にリチウム電池１０２と指示灯１０６とを追加したものであるため、指示回路における、充電回路１０１、電池保護回路１０３、主制御回路１０４、駆動回路１０５、充電保護回路１０７の機能説明及び原理についての説明は、図１〜図５の実施例を参照することができ、ここでは再び説明しない。
【００４４】
図６及び図７は、それぞれ、本願で提供される非常灯の指示回路におけるリチウム電池が抜かれた後及びリチウム電池を満充電した後のＢＡＴ−の波形を示しており、以下、図１から図７と合わせて、上記の非常灯及びその指示回路の動作原理について説明する。
【００４５】
図６において、Ｖ１は最大で約３Ｖであり、波形（以下、波形１という）のハイレベル部分は必ずしも完全な直流ハイレベルではなく、グリッチを含む可能性があることに注意する。Ｔ１の典型的な時間は１ｓである。Ｖ１とＴ１は実際の時に、実測に準ずる必要がある。
【００４６】
図７では、波形（以下、波形２という）において、Ｖ２を最大で約２Ｖとする。Ｔ２の典型的な時間は１０ｓまでとすることができる。Ｖ２とＴ２は実際の時に、実測に準ずる必要がある。
【００４７】
リチウム電池１０２が放電中に、ＢＡＴ−ピンは０Ｖのままであり、パルス波形は出力されていない。
リチウム電池１０２が充電中に、ＢＡＴ−ピンは０Ｖのままであり、パルス波形は出力されていない。
【００４８】
制御信号は、リチウム電池１０２の状態及び基準電圧信号の数値変化に応じて調整されているため、以下の２つの状況に分けて説明する。
【００４９】
状況１：Ｖ２＜Ｖｉｎ−＜Ｖ１
第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧された後の電圧、すなわち演算増幅器の逆相端に入力される電圧Ｖｉｎ−は、波形１のＶ１と波形２のＶ２との間に設定されている。例えば、Ｖ１＝３Ｖ、Ｖ２＝２Ｖの場合には、逆相端の電圧Ｖｉｎ−を２．５Ｖに設定することができる。このとき、波形１のハイレベルだけが演算増幅器の出力をハイレベルにするので、制御サブ回路１０４２は波形１があるか否かを検出すればよい。制御サブ回路１０４２が波形１があることを検出した場合には、指示灯１０６を消灯させる必要があり、そうでない場合には、指示灯１０６を点灯させる。一方、リチウム電池１０２の放電中、すなわちＶＣＣに電圧がない場合には、制御サブ回路１０４２自体も動作せず、指示灯１０６は消灯するので、安全規格に該当する。
【００５０】
以上の状況を総合すると、指示灯１０６の状態は、リチウム電池１０２が異なる場合には、次のようになる。
【表１】
0003231314.tif 000003
【００５１】
パルス波形１が検出された状況は、パルスの周期Ｔ１とハイレベル時間Ｔｈ１（ローレベル時間でもよい）を測定し、周期Ｔ１とハイレベル時間Ｔｈ１が誤差範囲内であると判断し、すなわち、パルス波形１が検出されたことを示してもよい。
【００５２】
状況２：Ｖｉｎ−＜Ｖ１且つＶｉｎ−＜Ｖ２
第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧された後の電圧、すなわち演算増幅器Ｕ１の逆相端に入力される電圧Ｖｉｎ−は、波形１のＶ１と波形２のＶ２よりも小さく設定されている。例えば、Ｖ１＝３Ｖ、Ｖ２＝２Ｖの場合には、逆相端の電圧Ｖｉｎ−を１．５Ｖに設定することができる。このとき、波形１と波形２のハイレベルはいずれも演算増幅器Ｕ１をハイレベルに出力させる。
【００５３】
該方法を用いる時に演算増幅器Ｕ１が出力した波形は２種類があるため、制御サブ回路１０４２はこれら２種類の波形を判別する必要がある。同様に、制御サブ回路１０４２は、パルス波形１が検出された場合にのみ指示灯１０６を消灯させ、それ以外の場合には指示灯１０６を点灯させる。
【００５４】
以上の状況を総合すると、指示灯１０６の状態は、リチウム電池１０２が異なる場合には、次のようになる。
【表２】
0003231314.tif 000004
【００５５】
したがって、設計された比較サブ回路１０４１は、波形１（リチウム電池１０２が抜かれた場合）を選別することができ、設計された制御サブ回路１０４２は、波形１の存在を検出し、そしてこの場合に、指示灯１０６を消灯させるように制御することができる。
あるいは、設計された比較サブ回路１０４１は、波形１と波形２を選別することができ、設計された制御サブ回路１０４２は、波形１の存在を検出し、そしてこの場合に、指示灯１０６を消灯させるように制御することができる。
【００５６】
以上により、本願の実施例における上記の非常灯及びその指示回路は、充電回路と、電池保護回路と、主制御回路と、駆動回路とを含み、充電回路によりリチウム電池を充電し、電池保護回路によりリチウム電池が出力した電気信号に対して過電圧保護及び過電流保護を行い、そして、主制御回路は、リチウム電池が出力した電気信号を基準電圧信号と比較した後、駆動回路が該制御信号に応じて指示灯を点灯駆動させ、そして、異常事態が発生した場合には、指示灯を消灯させるように制御信号を出力する。これにより、該非常灯は、システムの正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させることが実現される。また、リチウム電池は交換可能であり、指示回路はリチウム電池が抜かれたことを認識し、そして指示灯を制御することができ、安全規格の要求が満たされ、ユーザの体験感が向上され、既存の非常灯は安全規格の要求を満たしておらず、正常時に指示灯を点灯させ、異常時に指示灯を消灯させることが実現できないという問題が解決された。
【００５７】
本明細書では、さまざまなデバイス、回路、装置、システム、および／又は方法についてさまざまな実施形態を説明した。明細書で説明されるおよび図面に示されるような実施形態の全体構成、機能、製造および使用が完全に理解されるために、いろいろな特定の詳細な部分を提供した。ところが、このような特定の詳細な部分が無くても実施形態が実施され得ることは当業者に理解されるべきである。他の実施形態では、明細書での実施形態の理解を容易にするために、周知の動作、部件および要素が詳細に記述された。本明細書および図示される実施形態は非限定的な例であり、そして本明細書で開示される特定の構造および機能の詳細は代表的であり、必ずしも実施形態の範囲を限定するものではないことは当業者に理解されるべきである。
【００５８】
説明書全体において、「種々の実施形態」、「実施形態において」、「一実施形態」、又は「実施形態」などの参照は、実施形態について説明した特定の特徴、構造又は特性が少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。したがって、用語「さまざまな実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、「一実施形態において」、又は「実施形態において」などの説明書全体における適切な場所の出現は必ずしも同一の実施形態を指すものではない。また、特定の特徴、構造又は特性は１つ又は複数の実施形態で任意の適切な方法で組み合わせることができる。したがって、一実施形態に関して示したり記述したりする特定の特徴、構造又は特性は、１つ又は複数の他の実施形態の特徴、構造又は特性と全部又は部分的に組み合わせられてもよく、このような組み合わせが論理的でないか、機能的でないかの制約ではないと仮定していない。任意の方向参照（例えば、プラス、マイナス、上部、下部、上に、下に、左、右、左に、右に、頂部、底部、○○の上、○○の下、垂直、水平、時計回り、および反時計回り）は、本開示の内容を読者に理解させるための識別の目的のために使用され、特に、実施形態に関する位置、方向性、又は使用を制限することはない。
【００５９】
上記は、いくつかの実施形態について詳細な程度で説明したが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に多くの変更を行うことができる。接続の参照（例えば、着接、結合、接続など）は、広く解釈されるべきであり、要素の接続間の中間部材と要素間の相対運動を含むことができる。したがって、接続の参照は、必ずしも２つの要素が直接的に接続／結合され、互いに固定関係にあることを意味するものではない。「例えば」の説明書全体での使用は、広く説明され、そして本開示の実施形態の非限定的な例を提供するために使用されるすべきであり、且つ本開示は、このような例に限定されない。上記の説明に含まれるか、又は図面に示されるすべての事項は、限定ではなく例示のみとして解釈されるべきであることが意図されている。本開示から逸脱することなく、詳細又は構造の変更を行うことができる。
【００６０】
上記は本願の好適な実施例に過ぎず、本願を限定するためのものではなく、本願の精神および原則の範疇においてなされたあらゆる修正、均等置換及び改良などは、本願の保護範囲に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  充電回路
１０２  リチウム電池
１０３  電池保護回路
１０４  主制御回路
１０５  駆動回路
１０６  指示灯
１０７  充電保護回路
１０４１  比較サブ回路
１０４２  制御サブ回路
【図１】
0003231314.tif 000005
【図２】
0003231314.tif 000006
【図３】
0003231314.tif 000007
【図４】
0003231314.tif 000008
【図５】
0003231314.tif 000009
【図６】
0003231314.tif 000010
【図７】
0003231314.tif 000011