(57)【要約】【課題】ブザーなどの発音体専用の出力ポートを設けることなく、表示用出力ポートを使用してＬＥＤなどの表示素子を点灯するとともに、この表示用出力ポートを用いて発音体の確認音を発生（発音）する発音体駆動方式を提供する。【解決手段】２つの電池の充電状態を表示する２つの発光ダイオードＬＥＤ１，ＬＥＤ２を駆動する制御用ＩＣ１のそれぞれの出力ポート２１，２２間にブザーを接続して、電池が充電器に取り付けられて充電が開始されると、この電池に対応する出力ポートＳ１（Ｓ２）からブザーの共振周波数近傍のパルス周波数を所定の期間出力してブザーを鳴らして充電開始を知らせるとともにＬＥＤ１（ＬＥＤ２）を点灯して充電中であることを知らせる。また、制御用ＩＣ１がパッケージの場合、ピン数を減少することができる。【選択図】　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一出力ポート及び第二出力ポートを持つ制御回路を備え、前記第一出力ポートに第一表示素子の一方を、前記第二出力ポートに前記第二表示素子の一方をそれぞれ接続し、前記第一及び第二表示素子の他方をそれぞれ電流制限素子を介して電源あるいは接地のいずれか一方に接続し、前記第一及び第二出力ポート間に発音体を接続し、
前記制御回路の前記第一及び第二出力ポートは、前記発音体の共振周波数近傍の周波数を所定の期間出力して発音体を発音するとともに前記表示素子を点灯することを特徴とする発音体駆動方式。
【請求項２】
前記周波数の出力期間は前記出力ポートそれぞれで互いにずれていることを特徴とする請求項１に記載の発音体駆動方式。
【請求項３】
第一出力ポートを有する制御回路を備え、前記出力ポートに表示素子の一方と発音体の一方とを接続し、前記表示素子の他方を電流制限素子を介して電源あるいは接地のいずれかに接続し、前記表示素子の点灯とともに前記発音体を発音するよう前記発音体の他方を電源あるいは接地のいずれかに接続し、
前記制御回路の前記出力ポートは、前記発音体の共振周波数近傍の周波数を所定の期間出力して発音体を発音するとともに前記表示素子を点灯することを特徴とする発音体駆動方式。
【請求項４】
前記制御回路の前記出力ポートは、発音体の共振周波数近傍の周波数を所定の期間出力して発音体を発音するとともにこの出力ポートの表示素子をデュティ点灯し、続いて前記表示素子を連続点灯することを特徴とする請求項１ないし３記載の発音体駆動方式。
【請求項５】
前記制御回路の前記出力ポートは、前記表示素子の点滅を行うことを特徴とする請求項１又は３記載の発音体駆動方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、制御回路により発光ダイオード（ＬＥＤ）などの表示素子で表示するとともにブザーなどの発音体による発音を発生する発音体駆動方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ある事象の状態を表示警報する駆動方式として、制御回路用ＩＣを用いて検出し、ＬＥＤ等による表示とともに、ブザー、ベル、スピーカー等の発音（確認音）によって状態を知らせている。
【０００３】
例えば充電器の場合についてみると、電池の取り付け状態の検知、電池の充電状況に応じて充電条件を変化させるためなど、その制御にＩＣを組み込んだ構成のものが多く採用されている。
【０００４】
特許文献１は、充電操作警報装置についてのもので、充電電流を検出して充電表示灯ＬＥＤ１を点灯させる充電電流検出部６と、充電電圧の上昇を検知してタイマを動作させるとともにタイマ動作表示灯ＬＥＤ２を点灯させ、所定時間の計数時通電制御部２を制御して通電を停止させるとともにタイマ動作表示灯ＬＥＤ２を点滅させるタイマ回路４とを備えている。更に、Ｄ−ＦＦ１３を設けて、バッテリ電圧の印加を検出してリセットし、ブザー作動回路１４を設けて、Ｄ−ＦＦ１３がリセット状態にありかつ充電表示灯ＬＥＤ１が消灯状態にあることを検出してブザーＢｚを鳴動させ、充電装置にバッテリを接続しても充電開始スイッチをオンにしないとき警報することが示されている。
【０００５】
また特許文献２は、複数個の電池を充電する充電器についてのもので、その表示警報部１０５は、個々の電池ごとに標準充電でＸ１の点灯、急速充電でＸ２の点灯、急速充電予約状態でＸ３の点灯により、そのときの充電状態が表示される。また、内部ショート等の電池の不良や誤接続、仕様外の電池が接続されたとき、表示やブザー等の警報部Ｋ１で警報する。表示の場合、例えば、２色ＬＥＤを用いて緑点滅で標準充電中、赤点滅で急速充電中、緑点滅で充電終了、赤点滅で急速充電予約中というような表示が考えられることが示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３０８７３２号公報　（第３−４頁、図１）
【特許文献２】
特開平７−１０５９８４号公報　（第２−４頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献特許においては、ＬＥＤやブザーは制御回路の出力部にそれぞれ接続されて表示や発音を発している。
【０００８】
一方、小規模な制御回路用ＩＣでは、ピン数を極力少なく構成してチップコストを少しでも下げることが求められている。例えば充電器においては、充電すべき電池を充電器に取り付けて充電する方式のもので、電池の取り付け確認にＬＥＤの点灯に加え確認音を発生させるブザーの取り付けの要求がある。２個の電池を同時に充電器に取り付け、これらの電池を（時間毎に切替えて）充電する制御回路用ＩＣでは、電池一個の場合の充電を行うための制御回路用ＩＣに比べて、電池の取り付けや電圧モニタの端子、充電切替え等の入出力端子の増設（ＩＣのピン数の増加）が必要になってくる。これらの入出力端子の増加は、ＩＣのコストに大きく関係するため、小規模な制御回路用ＩＣでは、ピン数を極力少なく構成してチップコストを少しでも下げることが求められている。
【０００９】
また、ＩＣのパッケージは通常１６，１８，２０，２４，２８ピンなど標準的に準備されたパッケージから選択することになるが、現実的には２ピン刻みではなく、使用するピン数を絞り込んで例えば１６，２４，２８ピンのパッケージに限定することにより、各パッケージでの使用個数を増大させてパッケージの単価を下げるようにしている。このようなことから、電池１個用の充電器の制御回路用ＩＣは１６ピンのパッケージで構成していたものが、電池２個用の充電器の制御回路用ＩＣを構成すると、２４ピンのパッケージに組み込むことも厳しい状況になっているが、ピン数を減少させ低コストでの実現を目指している。
【００１０】
この発明の目的は、制御回路に発音体専用の出力ポートを設けることなく、制御回路の表示用出力ポートを使用して表示素子を点灯するとともに、この表示用出力ポートを用いて発音体の発音（確認音）を発生する発音体駆動方式を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を解決するために、第一出力ポート及び第二出力ポートを持つ制御回路を備え、前記第一出力ポートに第一表示素子の一方を、前記第二出力ポートに前記第二表示素子の一方をそれぞれ接続し、前記第一及び第二表示素子の他方をそれぞれ電流制限素子を介して電源あるいは接地のいずれか一方に接続し、前記第一及び第二出力ポート間に発音体を接続し、前記制御回路の前記第一及び第二出力ポートは、前記発音体の共振周波数近傍の周波数を所定の期間出力して発音体を発音するとともに前記表示素子を点灯することとする。また、前記周波数の出力期間は前記出力ポートそれぞれで互いにずれていることでよい。さらに、第一出力ポートを有する制御回路を備え、前記出力ポートに表示素子の一方と発音体の一方とを接続し、前記表示素子の他方を電流制限素子を介して電源あるいは接地のいずれかに接続し、前記表示素子の点灯とともに前記発音体を発音するよう前記発音体の他方を電源あるいは接地のいずれかに接続し、
前記制御回路の前記出力ポートは、前記発音体の共振周波数近傍の周波数を所定の期間出力して発音体を発音するとともに前記表示素子を点灯することとする。また、前記制御回路の前記出力ポートは、発音体の共振周波数近傍の周波数を所定の期間出力して発音体を発音するとともにこの出力ポートの表示素子をデュティ点灯し、続いて表示素子を連続点灯することでよい。さらに、前記制御回路の前記出力ポートは、前記表示素子の点滅を行うことも有効である。
【００１２】
このようにすれば、制御回路（制御用ＩＣ）に発音体の専用ポートを設けることなく、表示用出力ポートからの出力信号により発音体の発音を実現することができる。また、小規模でピン数の少ない制御用ＩＣのパッケージの場合、ピン数の増加を抑えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の発音体駆動方式の実施形態を適用した充電器の回路図であり、２つの表示用出力ポートのブザー駆動方式を充電器に用いた場合を示す回路図である。図２は図１の表示用出力ポート２１，２２の出力信号Ｖ１，Ｖ２の電圧波形（タイミングチャート）を示し、Ｖ３はブザー４１に印加する電圧波形を示す図である。
図１に示された構成の説明をする。
ＡＣ電源を受けて直流に変換する電源部３は、制御回路としての制御用ＩＣ１の電源ＶＣＣ（１２），電池Ｂ１，Ｂ２を充電する充電用電源部（図示していない）などから構成されている。電源部３は制御用ＩＣ１の制御信号１３により制御される。制御用ＩＣは、電源用ポート１２、接地用ポート１８、内部電源用ポート１１、制御信号用ポート１３、スイッチ信号用入力ポート１６，１７、電池の充電電圧検知用入力ポート１４，１５、電池の充電電流検知用入力ポート１９、そして表示出力用ポート２１，２２などを備えている。
２つの発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）３１，３２は、充電器に取り付けられて充電される２つの電池Ｂ１，Ｂ２の充電状態を表示するものである。それらのカソードは制御用ＩＣ１の表示用ポート２１，２２にそれぞれ接続され、アノードはそれぞれ抵抗５１，５２を介して電源ＶＤＤに接続される。電源ＶＤＤは例えば制御用ＩＣ１の内部電源ＶＤＤを用いることでよく、その電源電圧は例えば５Ｖとする。この５Ｖの電源は別に設けてもよい。制御用ＩＣ１内のＣＰＵ２は、充電用の２つの電池Ｂ１，Ｂ２に対応するそれぞれのバッファ１１，１２（図示していない）を介して表示用出力ポート２１，２２に出力信号を出力する。表示用出力ポート２１，２２の間に発音体としてブザー４１を接続する。このブザー４１は、ブザーの共振周波数近傍の周波数（可聴周波数）電圧を一定の期間印加することによりその一定の期間に確認音（発音）を発生するものである。次に動作を説明する。
【００１４】
充電器の２つの取り付け部に電池が取り付けられていない状態においては、表示用出力ポート２１，２２はＨレベルの電圧が出力されており、ＬＥＤ３１，３２は導通せず共に消灯状態にあり、ブザー４１は発音していない。いま、充電器の２つある電池取り付け部の一方に電池Ｂ１が取り付けられると、スイッチＳＷ１がオンとなり、このオン信号が制御用ＩＣ１の入力ポート１７を介してＣＰＵ２に入力される。そうして、ＣＰＵ２は、このオン信号を受けて表示用出力ポート２１に図２の出力信号Ｖ１に示すブザーの確認音用の周波数を一定の期間例えば３ＫＨｚのパルス周波数で０．１秒の期間出力した後、表示信号のＬレベルを出力する。そうすると、ブザーは一定の期間（この場合０．１秒の期間）３ＫＨＺの確認音を発生することによって電池が充電器に取り付けられて充電を開始したことを報知し、ＬＥＤ３１が点灯して電池の充電期間中であることを表示する。ここで、表示用出力ポート２１，２２の出力ポート間は、図２の出力信号の電圧波形Ｖ３に示すよう０．１秒の期間３ＫＨＺのパルス周波数の電圧が印加されるので、この３ＫＨＺのパルス周波数の電圧に駆動されてブザーは確認音を発生する。３ＫＨＺのパルス周波数が無くなると、ブザー４１は確認音を止める。また、３ＫＨＺの周波数が５０％デュティとすると、表示用出力ポート２１に接続されたＬＥＤ３１はこの周波数３ＫＨＺの５０％デュティでデュティ点灯となり、その後表示用出力ポート２１がＬレベルになると１００％（連続）点灯となる。さらに、電池Ｂ１の充電電圧を制御用ＩＣ１の入力ポート１４で検知しこの電圧が規定値に達したとともに、入力ポート１９で電池Ｂ１の充電電流が一定値以下に低下したことを検知して充電完了と判断すると、ＣＰＵ２は表示用出力ポート２１にＨレベルを出力しＬＥＤ３１を消灯する。このとき、充電完了を確認音で知らせる場合には、例えばパルス周波数３ＫＨＺ５０％デューティを０．１秒の期間出力して充電完了のブザーを鳴らすこともできる。また、充電の途中でエラーが発生した場合、出力ポートはそれを知らせるためにＬＥＤを点滅する出力信号を出力するようにしてもよい。
【００１５】
次に、電池Ｂ１の充電期間中において、充電器の取り付け部の他方に電池Ｂ２が取り付けられると、スイッチＳＷ２がオンとなり、このオン信号が制御用ＩＣ１の入力ポート１６を介してＣＰＵ２に入力される。ＣＰＵ２はこのオン信号を受けて、こんどは表示用出力ポート２２に図２に示す出力信号Ｖ２を出力する。この出力信号Ｖ２により、表示用出力ポート２２、ＬＥＤ３２及びブザー４１は前述の表示用出力ポート２１、ＬＥＤ３１及びブザー４１と同様な動作をする。出力信号Ｖ３はブザー４１に印加される電圧波形である。
上記の実施形態では、ＬＥＤ３１，３２はそれぞれ抵抗５１，５２を介して電源ＶＤＤに接続されているが、ＬＥＤ３１，３２は抵抗を介してそれぞれ接地電位に接続されてもよい。この場合、充電器の取り付け部に電池が取り付けられていない状態では、表示用出力ポート２１，２２はＬレベルを出力している。電池Ｂ１が取り付けられて充電を開始すると、ＣＰＵ２は表示用出力ポート２１に例えば３ＫＨＺの周波数で０．１秒の期間出力してブザーの確認音を発生（発音）させるとともに５０％デュティでＬＥＤ２１を点灯し、続いて表示用出力ポート２１にＨレベルを出力してＬＥＤ２１を１００％点灯し充電期間中であることを表示する。充電完了となると、ＣＰＵ２は表示用出力ポート２１にＬレベルを出力しＬＥＤ３１の点灯を止める。このとき、充電完了においてブザー４１の確認音を発生させるようにしてもよい。
【００１６】
上記の実施形態においては、ＬＥＤ３１，３２の接続される表示用出力ポート２１，２２それぞれに可聴音で発音する周波数で一定の期間例えば３ＫＨＺの周波数で０．１秒の期間出力することにより、これら両出力ポート２１，２２間に接続されたブザー４１にこの周波数の電圧が印加されて確認音を発生（発音）させるようにするので、ブザー駆動用の出力ポートを設けることなく、ブザーの確認音を発生させることができる。ブザー４１は２つの表示用出力ポートからのそれぞれの出力信号の周波数電圧を受けて、それぞれの出力信号に対応して確認音を発生することができる。この出力信号の周波数の所定期間は、それぞれの表示用出力ポート２１，２２で同時に出力することはないものとし、両方の出力ポートから発音の必要なときは時間をずらして発音させる。
図３は本発明の表示用出力ポートを用いたブザー駆動方式の別の実施形態の要部を示す回路図である。図４は図３の表示用出力ポートの出力信号Ｖ４の電圧波形（タイミングチャート）を示す図である。図１のものと同じものには同一の符号を付しその説明は省略する。入力、制御信号、接地の各ポートは図示を省略。
図３は制御回路としての制御用ＩＣ１の１つの表示用出力ポートを用いてＬＥＤ表示をすると共にこの表示用出力ポートにブザーを接続してブザーの確認音を発生（発音）し、ブザー駆動用の出力ポートを不用とするものである。図３は、制御用ＩＣ１の表示用出力ポート２３にＬＥＤ３３のカソードを接続し、ＬＥＤ３３のアノードは抵抗５３を介して電源ＶＤＤに接続される。ブザー４３は表示用出力ポート２３と電源ＶＤＤとの間に接続される。
充電器の取り付け部に電池が取り付けられていない状態においては、図３の表示用出力ポート２３には、Ｈレベルが出力されている。そうして、充電器の取り付け部に電池が取り付けられると、ＣＰＵ２は表示用出力ポート２３に例えば３ＫＨＺの周波数で０．１秒の期間出力した後、これに続いてＬレベルを出力する。そうしてブザー４３の確認音を発生（発音）して電池が取り付けられ充電を開始したことを報知し、ＬＥＤ３３を点灯して電池が充電期間中であることを表示するものである。
図５は、図４に示す表示用出力ポートの出力信号波形を用いて動作する別の実施形態を示す回路図である。制御用ＩＣ１の表示用ポート２４にＬＥＤ３４のカソードを接続し、ＬＥＤ３４のアノードは抵抗５４を介して電源ＶＤＤに接続される。ブザー４４は表示用出力ポート２４と接地との間に接続される。動作の説明は省略する。
【００１７】
図６は本発明の表示用出力ポートを用いたブザー駆動方式のさらに別の実施形態を示す回路図である。図７は図６の表示用出力ポートの出力信号Ｖ５の電圧波形（タイミングチャート）を示す図である。ここで、図１に記載のものと同じものには同一の符号を付しその説明は省略する。
【００１８】
図６は、制御用ＩＣ１の表示用出力ポート２５に抵抗５５を介してＬＥＤ３５のアノードが接続され、ＬＥＤ３５のカソードは接地される。ブザー４５は表示用出力ポート２５と接地との間に接続される。
充電器の取り付け部に電池が取り付けられていない状態においては、図６の表示用出力ポート２５には、Ｌレベルが出力されている。そうして、充電器の取り付け部に電池が取り付けられると、先の実施例と同様にＣＰＵ２は表示用出力ポート２５に例えば３ＫＨＺの周波数で０．１秒の期間出力した後、これに続いてＨレベルを出力する。そうしてブザー４５の確認音を発生して電池が取り付けられ充電を開始したことを報知し、ＬＥＤ３５を点灯して電池が充電期間中であることを表示するものである。
図８は、図６に示す出力信号波形を用いて動作する別の実施形態を示す回路図である。制御用ＩＣ１の表示用出力ポート２６に抵抗５６を介してＬＥＤ３６のアノードが接続され、ＬＥＤ３６のカソードは接地される。ブザー４６は表示用出力ポート２６と電源ＶＤＤとの間に接続される。
以上の実施形態において、出力信号のパルス周波数はブザーの確認音を発生（発音）する可聴周波数であれば任意の周波数、デューティを用いることができる。またパルスに限定されるものではない。また、ブザーの発音しない周波数たとえば１ＨＺを用いてＬＥＤの点滅表示を例えば異常時にさせることも可能であり、そのデューティも任意でよい。発音体としてブザーと記したが、基本的には容量性の電流のほとんど流れない圧電ブザー及び相当品が適用できる。
【００１９】
ブザー専用のポートを設けないので、その分制御回路の出力ポートを減少することができ、制御用ＩＣのパッケージの場合、ピン数を減少することができる。出力ポートの削減は制御用ＩＣのチップ面積の減少につながり、その結果、チップコストの低減も可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、制御回路の表示用出力ポートに表示素子とともに発音体を接続し、表示用出力ポートから発音体を発音する周波数を所定の期間出力するとともに表示素子を表示する出力信号を出力することにより、発音体専用の出力ポートを設けることなく、表示と共に発音体の発音（確認音）を発生することができる。また、制御用ＩＣのパッケージの場合、ピン数を減少することができる。出力ポートの減少はチップ面積の減少につながり、チップコストの低減も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブザー駆動方式の実施の形態を適用した充電器の回路図
【図２】図１の制御用ＩＣの表示用出力ポートの出力信号波形を示す図
【図３】本発明のブザー駆動方式の別の実施の形態を示す要部回路図
【図４】図３の制御用ＩＣの表示用出力ポートの出力信号波形を示す図
【図５】本発明のブザー駆動方式のさらに別の実施の形態を示す要部回路図
【図６】本発明のブザー駆動方式の他の実施の形態を示す要部回路図
【図７】図６の制御用ＩＣの表示用出力ポートの出力信号波形を示す図
【図８】本発明のブザー駆動方式のさらに他の実施の形態を示す要部回路図
【符号の説明】
１　　　　　　　　制御回路（制御用ＩＣ）
２　　　　　　　　　　ＣＰＵ
１１　　　　内部電源用ポート
１２　　　　電源用ポート
１３　　　　制御信号用ポート
１４，１５　電圧検知用入力ポート
１６，１７　スイッチ信号入力ポート
１８　　　　接地用ポート
１９　　　　電流検知用入力ポート
２１，２２，２３，２４，２５，２６　　表示用出力ポート
３１，３２，３３，３４，３５，３６　　発光ダイオード（ＬＥＤ）
４１，４２，４３，４４，４５，４６　　ブザー
５１，５２，５３，５４，５５，５６　　　抵抗（電流制限素子）
【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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【図６】
2004126314.tif 000008
【図７】
2004126314.tif 000009
【図８】
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