(57)【要約】【課題】各スイッチに対して接続線を結ぶ構成では、スイッチの数をｎとすると、接続線の数は（ｎ＋１）本必要になり、配線コストが増加する問題点がある。そこで、スイッチの数を増加させても、２本の線で接続される表示器付遠隔操作用スイッチを提供する。【解決手段】各々がＬＥＤ素子および抵抗器の直列回路にスイッチを並列接続して成る複数の第１の回路ブロックを直列に接続して成る直列接続回路を有する表示器付スイッチ部と、前記表示付スイッチ部に一定電流を流す定電流源と、該表示器付スイッチ部の電圧降下を検出することによって前記スイッチの開閉状態を判定する検出部とを具備する表示器付遠隔操作用スイッチであって、前記各抵抗器の抵抗値は、対応する回路ブロック内のスイッチ状態による該回路ブロック両端電圧の変化幅が、所定電圧の２のｎ乗倍になるように選定される。【選択図】　図２
2004039366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がＬＥＤ素子および抵抗器の直列回路にスイッチを並列接続して成る複数の第１の回路ブロックを直列に接続して成る直列接続回路を有する表示器付スイッチ部と、
前記表示付スイッチ部に一定電流を流す定電流源と、
該表示器付スイッチ部の電圧降下を検出することによって前記スイッチの開閉状態を判定する検出部と
を具備する表示器付遠隔操作用スイッチであって、
前記各抵抗器の抵抗値は、対応する回路ブロック内のスイッチ状態による該回路ブロック両端電圧の変化幅が、所定電圧の２のｎ乗倍になるように選定されている
ことを特徴とする表示器付遠隔操作用スイッチ。
【請求項２】
前記表示器付スイッチ部は、前記直列接続回路にさらに直列に接続され、ＬＥＤ素子および抵抗器の直列回路をスイッチによって切り替える第２の回路ブロックを有する
ことを特徴とする請求項１記載の表示器付遠隔操作用スイッチ。
【請求項３】
前記表示器付スイッチ部は、前記直列接続回路にさらに直列に接続された抵抗器単体の第３の回路ブロックを有する
ことを特徴とする請求項１記載の表示器付遠隔操作用スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔操作する場合に好適な表示器付遠隔操作用スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスイッチ、表示器の構成を図１を参照して説明する。
図において、４００は操作・表示部であり、３００は駆動検出部であり、双方が３本の接続線で結ばれている。操作・表示部４００においては、ＬＥＤ４１０およびスイッチ４２０が直列接続され、ＬＥＤ４１１およびスイッチ４２１が直列接続されている。また、各スイッチの一端が共通にされ、駆動検出部３００に接続される。各ＬＥＤのアノード端も、それぞれ駆動検出部３００に接続される。
駆動検出部３００においては、抵抗３２０，３２１、バッファ３１０，３１１から構成される。抵抗３２０の一端は電源Ｖｃｃに、他端はＬＥＤ４１０のアノード端およびバッファ３１０の入力部に接続される。バッファ３１０の入力が、ＬＥＤ４１０（およびスイッチ４２０の直列回路）に接続され、その電圧を検出する。スイッチ４２０がオープンであれば、バッファ３１０の入力電圧は電源電圧Ｖｃｃになり、ＬＥＤ４１０は消灯する。一方、スイッチ４２０が閉状態にあれば、バッファ３１０の入力電圧はＶｆ（ＬＥＤの順方向電圧）になり、ＬＥＤ４１０は点灯する。同様に、抵抗３２１の一端はＬＥＤ４１１のアノード端に接続され、バッファ３１１によってスイッチ４２１の状態が検出され、ＬＥＤ４１１が点灯／消灯する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図１の構成では、スイッチの数をｎとすると、操作・表示部４００および駆動検出部３００を結ぶ接続線の数は（ｎ＋１）本必要になる。したがって、スイッチおよびＬＥＤの数が増加する場合においては、線の数を増加する必要があり、配線コストが増加する問題点がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、スイッチとＬＥＤの数を増加させても接続線の数が増加しない表示器付遠隔操作用スイッチを提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明にあっては、下記構成を具備することを特徴とする。
請求項１記載の表示器付遠隔操作用スイッチにあっては、各々がＬＥＤ素子および抵抗器の直列回路にスイッチを並列接続して成る複数の第１の回路ブロックを直列に接続して成る直列接続回路を有する表示器付スイッチ部と、前記表示付スイッチ部に一定電流を流す定電流源と、該表示器付スイッチ部の電圧降下を検出することによって前記スイッチの開閉状態を判定する検出部とを具備する表示器付遠隔操作用スイッチであって、前記各抵抗器の抵抗値は、対応する回路ブロック内のスイッチ状態による該回路ブロック両端電圧の変化幅が、所定電圧の２のｎ乗倍になるように選定されていることを特徴とする。
さらに、請求項２記載の構成にあっては、請求項１記載の表示器付遠隔操作用スイッチにおいて、前記表示器付スイッチ部は、前記直列接続回路にさらに直列に接続され、ＬＥＤ素子および抵抗器の直列回路をスイッチによって切り替える第２の回路ブロックを有することを特徴とする。
さらに、請求項３記載の構成にあっては、請求項１記載の表示器付遠隔操作用スイッチにおいて、前記表示器付スイッチ部は、前記直列接続回路にさらに直列に接続された抵抗器単体の第３の回路ブロックを有することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
１．　　第１実施形態
（１）構成
スイッチ、ＬＥＤが各２個の場合の構成を図２（ａ）を参照して説明する。
図において、２００は操作・表示部であり、スイッチ操作およびＬＥＤの表示を行う。２２０，２２１は１接点スイッチであり、直列に接続されている。２１０はＬＥＤであり、スイッチ２２０に並列に接続され、回路ブロック２６０が構成されている。２３１は抵抗値Ｒの抵抗である。２１１はＬＥＤであり、抵抗２３１に直列に接続されている。ＬＥＤ２１１と抵抗２３１との直列回路はスイッチ２２１に並列に接続され、回路ブロック２６１が構成されている。回路ブロック２６０，２６１は直列に接続され、その両端が操作・表示部２００のコネクタ２５０，２５１に接続されている。なお、回路ブロックの数は２個に限らず複数用いることが可能であり、スイッチの数に制限がない。また、ＬＥＤ２１０には０［Ω］の抵抗が直列接続されていると考えることが出来る。
【０００６】
１００は駆動検出部であり、操作・表示部２００のスイッチの状態を検出し、各ＬＥＤを駆動する。
１１０は定電流源であり、コネクタ１５０，２５０，２５１，１５１を介して操作・表示部のＬＥＤ２１０，２１１あるいはスイッチ２２０，２２１に一定電流Ｉを流す。１４０はＡ／Ｄ変換器であり、入力電圧Ｖｉすなわちコネクタ１５０における電位を測定する。１６０は比較回路であり、Ａ／Ｄ変換器１４０の出力を所定の値と比較する。
【０００７】
（２）動作
スイッチ２２０，２２１が共にオープンの時には、定電流源１１０により、ＬＥＤ２１０，２１１および抵抗２３１に電流Ｉが流れる。発光効率が同一であればＬＥＤ２１０，２１１は同じ明るさで点灯し、明るさのバラツキが無い。このとき、抵抗２３１の抵抗値Ｒを［Ｖｆ／Ｉ］（ＶｆはＬＥＤの順方向電圧）に設定すると、抵抗２３１の両端の電圧はＬＥＤの順方向電圧に等しくなる。ここで、スイッチ２２１およびスイッチ２２０の双方がオープン状態であれば、入力電圧Ｖｉは、ＬＥＤ２１１と抵抗２３１との電圧降下およびＬＥＤ２１０の電圧降下の和［３Ｖｆ］になる。また、スイッチ２２１がオープンであり、スイッチ２２０が閉状態であれば、入力電圧Ｖｉは、ＬＥＤ２１１の電圧降下と抵抗２３１の電圧降下の和［２Ｖｆ］になる。スイッチ２２１が閉状態であり、スイッチ２２０がオープン状態であれば、入力電圧Ｖｉは、ＬＥＤ２１０の電圧降下のみとなり、［Ｖｆ］になる。その上、スイッチ２２０も閉状態にされれば、入力電圧Ｖｉは［０Ｖ］になる。これらのスイッチの状態と入力電圧Ｖｉとの関係を図２（ｂ）に示す。入力電圧ＶｉをＡ／Ｄ変換器１４０でデジタル変換し、比較回路１６０により所定の値と比較することによりスイッチ２２０，２２１の状態が判定される。ここで、所定の値は、Ｖｆ／２、３Ｖｆ／２、５Ｖｆ／２の値が好適である。
【０００８】
２．　　第２実施形態
（１）構成
第１実施形態は、ＬＥＤ、抵抗および１接点スイッチの回路ブロックのみを用いて構成したが、２個のＬＥＤおよび２接点スイッチを用いた回路ブロックを含めることにより、一つのスイッチで２個のＬＥＤの点灯制御が可能である。この場合の構成を図３に示す。
図３において、６００は操作・表示部であり、スイッチ操作およびＬＥＤの表示を行う。５００は駆動・検出部であり、ＬＥＤを駆動し、スイッチの状態を判定する。駆動・検出部５００と操作・表示部６００とは、コネクタ５５０，５５１，６５０，６５１を介して２本の線で接続されている。
【０００９】
操作・表示部６００において、６２０，６２１、６２２は１接点スイッチであり、直列に接続されている。ＬＥＤ６１０、６１１，６１２はＬＥＤであり、抵抗６３０，６３１，６３２にそれぞれ直列に接続されている。ここで、抵抗６３０は［７Ｒ］、抵抗６３１は［３Ｒ］、抵抗６３２は［Ｒ］の抵抗値を有する（ただし、Ｒ＝Ｖｆ／Ｉ）。さらに、ＬＥＤ６１０と抵抗６３０との直列回路はスイッチ６２０に並列に接続され、ＬＥＤ６１１と抵抗６３１との直列回路はスイッチ６２１に並列に接続され、ＬＥＤ６１２と抵抗６３２との直列回路はスイッチ６２２に並列に接続され、それぞれが回路ブロックを構成している。
【００１０】
さらに、抵抗６３３およびＬＥＤ６１３が直列に接続され、抵抗６３３がスイッチ６２２とＬＥＤ６１２との接続端に接続されている。該接続端にＬＥＤ６１４のアノード端が接続され、２接点スイッチ６４０の接点の一つにカソード端が接続されている。２接点スイッチ６４０の他の接点にＬＥＤ６１３のカソード端が接続されている。これら、抵抗６３３、ＬＥＤ６１３，６１４、２接点スイッチ６４０は回路ブロックを構成し、ＬＥＤ、抵抗およびスイッチから構成される他の回路ブロックと直列に接続されている。なお、スイッチ６４０の共通端がコネクタ６５１に接続され、スイッチ６２０と抵抗６３０との接続端がコネクタ６５０に接続され、駆動・検出部５００に接続されている。
【００１１】
駆動・検出部５００において、５１０は定電流源であり、コネクタ５５０，６５０，６５１，５５１を介して操作・表示部のＬＥＤあるいはスイッチに一定電流Ｉを流す。５２０はバッファであり、入力電圧Ｖｉすなわちコネクタ５５０における電圧をそのまま出力する。５３０，５３１は抵抗であり、バッファ５２０の出力を分圧する。５４０はＡ／Ｄ変換器であり、抵抗５３０，５３１により入力電圧範囲内に分圧された電圧を測定する。５６０は比較回路であり、Ａ／Ｄ変換器５４０の出力を所定の値と比較する。
【００１２】
（２）動作
スイッチ６２０，６２１，６２２がオープンであれば、定電流源５１０により、ＬＥＤ６１０，６１１，６１２に電流Ｉが流され、各ＬＥＤが点灯する。ここで、スイッチ６４０の接点がＬＥＤ６１４側にされていればＬＥＤ６１４が点灯する。さらに、ＬＥＤ６１０、６１１，６１２による電圧降下３Ｖｆと、抵抗６３０，６３１，６３２とによる電圧降下［１１Ｖｆ］と、ＬＥＤ６１４による電圧降下Ｖｆとの合計である［１５Ｖｆ］の電圧が入力電圧Ｖｉに生じる。一方、スイッチ６４０がＬＥＤ６１３側にされていれば、ＬＥＤ６１３が点灯する。さらに、ＬＥＤ６１４による電圧降下に代えて、ＬＥＤ６１３による電圧降下Ｖｆおよび抵抗６３３による電圧降下［Ｖｆ］が生じ、合計［１６Ｖｆ］の電圧が入力電圧Ｖｉに生じる。
【００１３】
さらに、スイッチ６２２が短絡されれば、ＬＥＤ６１２が消灯し、入力電圧Ｖｉが［２Ｖｆ］低下する。スイッチ６２１が短絡されれば、ＬＥＤ６１１が消灯し、入力電圧Ｖｉが［４Ｖｆ］低下する。スイッチ６２０が短絡されれば、ＬＥＤ６１０が消灯し、入力電圧Ｖｉが［８Ｖｆ］低下する。なお、接続線５５０，５５１間が短絡した場合には、入力電圧Ｖｉが［０Ｖ］になり、接続線５５０，６５０間もしくは接続線６５１，５５１間が断線した場合には［１７Ｖｉ］以上の電圧になる。これらスイッチの状態と入力電圧Ｖｉとの関係および比較出力を図４に示す。
【００１４】
入力電圧Ｖｉは、バッファ５２０を介し、抵抗５３０，５３１によりＡ／Ｄ変換器５４０の入力電圧範囲になるように適切に分圧される。その分圧された電圧は、Ａ／Ｄ変換器５４０によりデジタル変換され、比較回路５６０によって、所定の値と比較される。それにより、スイッチ２２０，２２１の状態が判定される。ここで、所定の値は、Ｖｆ／２、３Ｖｆ／２、５Ｖｆ／２、……、３３Ｖｆ／２に対して、抵抗５３０，５３１による分圧比を各々乗算した値である。
【００１５】
４．　　変形例
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように種々の変形が可能であり、全て本発明の範疇に含まれる。
（１）第１実施形態は、操作・表示部２００においてスイッチおよびＬＥＤの並列回路ブロックを直列にして構成したが、該直列回路の一端に図５（ａ）に示される抵抗のみのブロックをさらに挿入して構成することも可能である。抵抗値をＲｓ＝Ｖｆ／Ｉに設定すれば、入力電圧Ｖｉが［Ｖｆ］上昇する。この状態で前述した場合と同様に接続線が短絡すれば、入力電圧Ｖｉが０［Ｖ］になるので短絡の判定が可能になる。
（２）上記実施形態は、スイッチによりＬＥＤを点灯するように回路ブロックを構成したが、ＬＥＤの点灯が不要な場合には、図５（ｂ）の回路ブロックを用いて構成することも可能である。抵抗値は、スイッチ状態による該回路ブロック両端電圧の変化幅が、所定電圧の２のｎ乗倍になるように設定する（ｎは０を含む）。
（３）第２実施形態における２接点スイッチを用いた回路ブロックは、ＬＥＤ６１４に直列の抵抗を使用しなかったが、図５（ｃ）のようにＬＥＤ７１３，７１４の双方に直列に抵抗７３３，７３４を用いることも可能である。この場合、抵抵抗７３３の抵抗値と抵抗７３４の抵抗値とを異ならせることにより、入力電圧Ｖｉを検出することで、２接点スイッチ７２２が、いずれのＬＥＤを選択・点灯させているのか判定可能になる。
【００１６】
（４）図５（ｃ）における回路ブロックでは、２接点スイッチ７２２を用いているが、１接点のスイッチを用いても構成可能である。
図５（ｄ）において、７１５，７１６はＬＥＤであり、抵抗値が異なる抵抗７３５，７３６をそれぞれ直列に接続している。７４０はトランジスタであり、コレクタ端をＬＥＤ７１５のカソード端に接続され、ベース端に抵抗７３７の一端を接続されている。抵抗７３７の他端をＬＥＤ７１６のカソード端に接続し、さらにスイッチ７２３の一端に接続されている。トランジスタ７４０のエミッタ端はスイッチ７２３の他端に接続され、該接続端と抵抗７３５，７３６の接続端との間で回路ブロックを構成する。ここで、抵抗７３６は、抵抗値Ｒ＝Ｖｆ／Ｉを有しているものとする。
【００１７】
上記構成において、スイッチ７２３が閉状態にあれば、抵抗７３６およびＬＥＤ７１６に一定電流Ｉが流れ、ＬＥＤ７１６が点灯し、回路ブロック両端の電圧が［２Ｖｆ］になる。この状態では、エミッタ−ベース間電圧が０Ｖにされているので、トランジスタ７４０はＯＦＦ状態であり、ＬＥＤ７１５は消灯する。
一方、スイッチ７２３が開放状態であれば、抵抗７３６、ＬＥＤ７１６、抵抗７３７、ベース−エミッタを介して電流が流れるが、抵抗７３７によってその電流値が制限される。抵抗７３７の抵抗値をＶｆ／Ｉよりも非常に大きくすればＬＥＤ７１６は点灯しない。しかし、トランジスタ７４０のベース電流は制限されるものの、コレクタ電流はｈＦＥ倍の飽和状態にされ、抵抗７３５によって制限される電流値が流れる。したがって、ＬＥＤ７１５は点灯する。
【００１８】
（５）上記実施形態は、回路ブロックにスイッチ、ＬＥＤあるいは抵抗を設けていたが、これらを操作・表示部の外部に設置するために、図５（ｅ）に示すようにジャックを設けてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、スイッチの数にかかわらず、表示器付スイッチ部と検出部とを接続する線の数を２本にすることが出来る。また、定電流源を用いる構成であるので、接続線が短絡しても過大電流が流れないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の表示器付遠隔操作用スイッチを示す図である。
【図２】第１実施形態の表示器付遠隔操作用スイッチを示す図およびスイッチの状態および入力電圧の関係を示す図である。
【図３】第２実施形態の表示器付遠隔操作用スイッチを示す図である。
【図４】第２実施形態のスイッチの状態および入力電圧の関係を示す図である。
【図５】回路ブロックの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１００，３００、５００…駆動検出部、２００，４００，６００…操作・表示部、１１０，５１０…定電流源、１４０，５４０…Ａ／Ｄ変換器、１６０，５６０…比較器、２３１，３２０，３２１，５３０，５３１，６３０，６３１，６３２，６３３、７３０，７３１，７３３，７３４，７３５，７３６，７３７，　７６０，７６１…抵抗器、２１０，２１１，４１０，４１１，６１０，６１１，６１２，６１３，６１４，７１３，７１４，７１５，７１６，７１０…ＬＥＤ、２２０，２２１，４２０，４２１，６２０，６２１，６２２，７２０，７２１，７２３…１接点スイッチ、６４０，７２２…２接点スイッチ、２６０，２６１…回路ブロック（第１の回路ブロック）、３１０，３１１，５２０…バッファ、７５０…ジャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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