JP3225713U

JP3225713U - ランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブル

Info

Publication number: JP3225713U
Application number: JP2020000146U
Authority: JP
Inventors: 胡海峰
Original assignee: Dong Guan City Fuze Electronic Co Ltd
Current assignee: Dong Guan City Fuze Electronic Co Ltd
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2030-01-17
Also published as: CN110994289A

Abstract

【課題】充電中及び満充電という２種類の充電状態についての視覚的提示と、間もなく満充電となる状態についての聴覚的提示が可能な充電ケーブルを提供する。【解決手段】ランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブルであって、ＵＳＢインターフェース１０と充電インターフェース２０を含み、更に、ブザー３０と、異なる色で点灯するＬＥＤ光源４０、５０と、ブザーの鳴響又は停止及びＬＥＤ光源の点灯又は消灯を制御する制御ユニットを含み、制御ユニットは、ＵＳＢインターフェースと充電インターフェースの間に設けられ、両インターフェースに電気的に接続され、ブザー、ＬＥＤ光源に電子制御接続される。充電ケーブルは、制御プログラムモジュールを利用して充電電流データを収集し、充電電流の大きさの違いに基づき、ＬＥＤ制御回路、ブザー制御回路に制御パルスを出力することで、２種類の色のＬＥＤ光源の点灯・消灯及びブザーの鳴響・停止を制御する。【選択図】図１

Description

本考案は充電ケーブルに関し、具体的には、ランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブルに関する。

一般的な充電ケーブルには何らの提示機能も備わっていないため、充電機器が破損したり、充電接続が緩んだりした場合に注意を引きにくく、充電に支障をきたす。また、一部の充電ケーブルは電源インジケータを有しており、電源に接続されると点灯でこれを示すことが可能である。しかし、このような充電ケーブルは電源スイッチがオンになったことを提示できるにすぎない。更に、一部の充電ケーブルは、２種類のランプで充電中及び満充電の２種類の状態を提示する機能を有している。しかし、このような充電ケーブルを使用する場合には、視覚的に注意しなければ充電状態を知り得ず、十分に便利であるとはいえない。且つ、このような充電ケーブルの大部分は構造設計が複雑である。

本考案が解決しようとする技術的課題は、視覚及び聴覚の２種類の提示効果を有するとともに、回路構造が簡単且つ丈夫であるとの特性を持つランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブルを提供することである。

上記の技術的課題を解決すべく、本考案では以下の技術方案を用いる。

ランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブルであって、ＵＳＢインターフェースと充電インターフェースを含み、更に、ブザーと、異なる色で点灯するＬＥＤ光源と、ブザーの鳴響又は停止及びＬＥＤ光源の点灯又は消灯を制御する制御ユニットを含み、当該制御ユニットは、ＵＳＢインターフェースと充電インターフェースの間に設けられるとともに、ＵＳＢインターフェース、充電インターフェースに電気的に接続され、更に、当該制御ユニットは、ブザー、ＬＥＤ光源に電子制御接続される。

前記制御ユニットは、充電・給電モジュール、定電圧回路、ワンチップマイコン制御回路、ＬＥＤ制御回路及びブザー制御回路を含む。充電・給電モジュールは、ＵＳＢインターフェースの電源正極端子を充電インターフェースの電源正極端子に電気的に接続するとともに、ＵＳＢインターフェースの接地端子を抵抗検出点に電気的に接続したあと充電インターフェースの電源負極端子に電気的に接続することで、充電インターフェースに充電電圧を供給する。定電圧回路は、ＵＳＢインターフェースの電源正極端子、接地端子に電気的に接続されるとともに、安定化直流電圧出力端子が設けられており、ワンチップマイコン制御回路、ＬＥＤ制御回路、ブザー制御回路に動作電圧を供給する。ワンチップマイコン制御回路は制御プログラムモジュールを含み、当該制御プログラムモジュールは、ゼロ電流検出端子、ＬＥＤ制御端子及びブザー制御端子を含み、ゼロ電流検出端子は充電インターフェースの電源負極端子に電気的に接続されて充電電流を検出し、ＬＥＤ制御端子、ブザー制御端子は、それぞれＬＥＤ制御回路、ブザー制御回路に制御パルスを出力する。ＬＥＤ制御回路は制御プログラムモジュールのＬＥＤ制御端子に電子制御接続され、制御プログラムモジュールから発せられる点灯・消灯制御パルスを受け付けて点灯・消灯させる。ブザー制御回路は制御プログラムモジュールのブザー制御端子に電子制御接続され、制御プログラムモジュールから発せられる鳴響・停止制御パルスを受け付けてブザーを鳴響・停止させる。

前記定電圧回路は、定電圧モジュールと２つのコンデンサを含み、定電圧モジュールは、電圧入力端子、電圧出力端子及び接地端子を含み、定電圧モジュールの電圧入力端子及び一方のコンデンサの一端は、共にＵＳＢインターフェースの電源正極端子に電気的に接続され、定電圧モジュールの電圧出力端子は他方のコンデンサの一端に接続されるとともに、当該箇所において前記安定化直流電圧出力端子を引き出し、定電圧モジュールの接地端子、２つのコンデンサの他端は共に接続及び接地される。

前記ワンチップマイコン制御回路は前記制御プログラムモジュールを含み、当該制御プログラムモジュールは、ゼロ電流検出端子、ＬＥＤ制御端子、ブザー制御端子、接地端子及び動作電圧入力端子を含み、当該ゼロ電流検出端子は、抵抗を介して前記充電インターフェースの電源負極端子に電気的に接続される。当該動作電圧入力端子は前記定電圧回路の電圧出力端子に電気的に接続される。

前記ＬＥＤ制御回路は、前記定電圧回路の電圧出力端子に電気的に接続される動作電圧入力端子及び接地端子を含み、当該動作電圧入力端子と当該接地端子の間には、順に、抵抗、前記異なる色で点灯するＬＥＤ光源及び他の抵抗が直列に接続され、前記異なる色で点灯するＬＥＤ光源の間は引き出されて前記制御プログラムモジュールのＬＥＤ制御端子に電子制御接続される。

前記ブザー制御回路は音声制御モジュールを含み、当該音声制御モジュールは、パルス信号受信端子、接地端子、動作電圧入力端子及び２つのブザー制御端子を含み、当該パルス信号受信端子は前記制御プログラムモジュールのブザー制御端子に電気的に接続される。当該動作電圧入力端子は前記定電圧回路の電圧出力端子に電気的に接続される。当該２つのブザー制御端子は前記ブザーに電子制御接続される。

本考案によれば、以下の有益な効果が得られる。

１．本考案の回路構造は、設計が斬新であり、構造がシンプル且つ丈夫であるとともに、機能に優れている。

２．本考案は制御プログラムモジュールを利用して充電電流データを収集する。そして、充電電流の大きさの違いに基づき、ＬＥＤ制御回路、ブザー制御回路に制御パルスを出力することで、２種類の色のＬＥＤ光源の点灯・消灯及びブザーの鳴響・停止を制御可能である。これにより、充電中及び満充電という２種類の充電状態についての視覚的提示と、間もなく満充電となる状態についての聴覚的提示が可能となるため、充電使用に非常に便利である。

図１は、本考案の構造を示す図である。図２は、本考案の回路の原理図である。図３は、本考案のＵＳＢインターフェース部分における回路の原理図である。図４は、本考案のＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース及び充電・給電モジュール部分における回路の原理図である。図５は、本考案の定電圧回路部分における回路の原理図である。図６は、本考案のワンチップマイコン制御回路部分における回路の原理図である。図７は、本考案のＬＥＤ制御回路部分における回路の原理図である。図８は、本考案のブザー制御回路部分における回路の原理図である。

本考案の技術内容、構造的特徴、実現しようとする目的及び効果を詳細に説明すべく、以下に実施形態及び図面を組み合わせて詳述する。

図１及び図２を参照して、本考案におけるランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブルは、ＵＳＢインターフェース１０とＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０を含み、ＵＳＢインターフェース１０の後にブザー３０が設けられている。また、ＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０の前には、赤色発光ダイオード４０と青色発光ダイオード５０が設けられている。なお、赤色発光ダイオード４０と青色発光ダイオード５０をＵＳＢインターフェース１０の後に設けてもよいし、赤色発光ダイオード４０と青色発光ダイオード５０をＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０の前及びＵＳＢインターフェース１０の後にそれぞれ設けてもよい。ＵＳＢインターフェース１０とＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０の間には、ブザー３０の鳴響又は停止、赤色発光ダイオード４０及び青色発光ダイオード５０の点灯又は消灯を制御する制御ユニットが設けられている。当該制御ユニットは、充電・給電モジュール１１０、定電圧回路１２０、ワンチップマイコン制御回路１３０、ＬＥＤ制御回路１５０及びブザー制御回路１６０を含む。また、充電インターフェースは、ｍｉｃｒｏＵＳＢインターフェースとしてもよいし、アップル用インターフェースとしてもよい。

図２及び図３を参照して、ＵＳＢインターフェース１０は、電源正極端子１１、接地端子１２及び２つのデータ伝送端子１３，１４を含む。

図２及び図４を参照して、充電・給電モジュール１１０は、ＵＳＢインターフェース１０の電源正極端子１１をＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０の電源正極端子２１に電気的に接続する。これにより、ＵＳＢインターフェース１０から取得した電圧を充電電圧としてＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０に直接供給することができる。また、ＵＳＢインターフェース１０の接地端子１２は、抵抗検出点に電気的に接続されたあと、ＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０の電源負極端子２２に電気的に接続される。ＵＳＢインターフェース１０の接地端子１２とＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０の電源負極端子２２は、異なる２種類の接地端子である。

図２及び図５を参照して、定電圧回路１２０は、定電圧モジュール１２１と２つのコンデンサ１２５，１２６を含む。定電圧モジュール１２１は、型番ＪＨＺＹ７５３３のＬＤＯ線形電圧調整器を採用し、電圧入力端子１２２、電圧出力端子１２３及び接地端子１２４を含む。定電圧モジュール１２１の電圧入力端子１２２及び１マイクロファラドのコンデンサ１２５の一端は、共にＵＳＢインターフェース１０の電源正極端子１１に電気的に接続される。また、定電圧モジュール１２１の電圧出力端子１２３は１マイクロファラドのコンデンサ１２６の一端に接続されるとともに、当該箇所において安定化直流電圧出力端子１２７を引き出している。定電圧モジュール１２１の接地端子１２４及び２つのコンデンサ１２５，１２６の他端は、ＵＳＢインターフェース１０の接地端子１２に共に接続及び接地される。当該安定化直流電圧出力端子１２７は、ワンチップマイコン制御回路１３０、ＬＥＤ制御回路１５０、ブザー制御回路１６０に動作電圧を供給可能である。２つのコンデンサ１２５，１２６は、主として高周波妨害信号を除去する役割を発揮する。上記の型番ＪＨＺＹ７５３３のＬＤＯ線形電圧調整器は、例えばＭＥ６２０３やＸＣ６２０６といった同一機能で型番の異なる定電圧回路に置き換えてもよい。

図２及び図６を参照して、ワンチップマイコン制御回路１３０は、制御プログラムモジュール１４０を含む。当該制御プログラムモジュール１４０は、型番ＨＴ２７１１のチップを採用するとともに、動作電圧入力端子１４１、ゼロ電流検出端子１４２、ＬＥＤ制御端子１４３、ブザー制御端子１４４及び接地端子１４５を含む。当該動作電圧入力端子１４１は定電圧回路１２０の電圧出力端子１２３に電気的に接続される。更に、当該動作電圧入力端子１４１は、１マイクロファラドのコンデンサ１３１を通じて接地される。当該ゼロ電流検出端子１４２と１０００オームの抵抗１３３は、ＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０の電源負極端子２２に電気的に接続される。当該ゼロ電流検出端子１４２は、更に０．１マイクロファラドのコンデンサ１３２を介して接地される。充電状態の場合、制御プログラムモジュール１４０はゼロ電流検出端子１４２を通じて充電電流のデータを収集可能である。当該ＬＥＤ制御端子１４３、当該ブザー制御端子１４４は、それぞれＬＥＤ制御回路１５０、ブザー制御回路１６０に制御パルスを出力する。上記の型番ＨＴ２７１１のチップは、例えばＲＨ０３等の同一機能で型番の異なるワンチップマイコンに置き換えてもよい。

図２及び図７を参照して、ＬＥＤ制御回路１５０は、定電圧回路１２０の電圧出力端子１２３に電気的に接続される動作電圧入力端子１５１と接地端子１５２を含む。当該動作電圧入力端子１５１と当該接地端子１５２の間には、順に、１０００オームの抵抗１５３、赤色発光ダイオード４０、青色発光ダイオード５０及び１０００オームの抵抗１５４が直列に接続される。赤色発光ダイオード４０と青色発光ダイオード５０の間は引き出されて制御プログラムモジュール１４０のＬＥＤ制御端子１４３に電子制御接続されており、制御プログラムモジュール１４０から発せられる点灯・消灯制御パルスを受け付けることで、赤色発光ダイオード４０と青色発光ダイオード５０を点灯・消灯させる。上記の抵抗１５３、抵抗１５４は主として赤色発光ダイオード４０、青色発光ダイオード５０の輝度を調整する。そのため、赤色発光ダイオード４０、青色発光ダイオード５０の輝度に基づいて、抵抗１５３、抵抗１５４は、２００オーム又は５６０オーム等の適切な抵抗値としてもよい。

図２及び図８を参照して、ブザー制御回路１６０は音声制御モジュール１７０を含む。当該音声制御モジュール１７０は型番ＪＹ８０６０のチップを採用するとともに、動作電圧入力端子１７１、接地端子１７２、パルス信号受信端子１７３及び２つのブザー制御端子１７４，１７５を含む。当該動作電圧入力端子１７１は、定電圧回路１２０の電圧出力端子１２３に電気的に接続されて、音声制御モジュール１７０に動作電圧を供給する。当該接地端子１７２は接地されるとともに、当該動作電圧入力端子１７１との間に１マイクロファラドのコンデンサ１６１が設けられている。当該パルス信号受信端子１７３は、制御プログラムモジュール１４０のブザー制御端子１４４に電気的に接続される。当該２つのブザー制御端子１７４，１７５は、ブザー３０に電子制御接続されるとともに、制御プログラムモジュール１４０から発せられる鳴響・停止制御パルスを受け付けてブザー３０を鳴響・停止させる。上記の型番ＪＹ８０６０のチップは、例えばＸＬ６００３等の同一機能で型番の異なる音声チップに置き換えてもよい。

本考案の動作方式は次の通りである。

充電ケーブルが非充電状態の場合、ＵＳＢインターフェース１０には電圧が存在するが電流は存在しない。また、定電圧回路１２０が、ＵＳＢインターフェース１０における５〜２０ボルトの直流電圧を３．３ボルト又は３．６ボルト又は５ボルト等の直流電圧に変化させて、制御プログラムモジュール１４０、ＬＥＤ制御回路１５０、音声制御モジュール１７０に動作電圧を供給する。このとき、充電電流は０ミリアンペアである。制御プログラムモジュール１４０のＬＥＤ制御端子１４３は、ＬＥＤ制御回路１５０に高パルスを出力することで、赤色発光ダイオード４０を消灯させ、青色発光ダイオード５０を点灯させるが、ブザー３０は鳴響させない。

充電ケーブルが充電状態の場合、ＵＳＢインターフェースには電圧も電流も存在する。また、定電圧回路１２０が、ＵＳＢインターフェース１０における５〜２０ボルトの直流電圧を３．３ボルト又は３．６ボルト又は５ボルト等の直流電圧に変化させて、制御プログラムモジュール１４０、ＬＥＤ制御回路１５０、音声制御モジュール１７０に動作電圧を供給する。且つ、充電・給電モジュール１１０が、ＵＳＢインターフェース１０の電圧をＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース２０に供給して電子機器を充電する。このとき、充電電流は４００ミリアンペアよりも大きくなる。制御プログラムモジュール１４０のＬＥＤ制御端子１４３は、ＬＥＤ制御回路１５０に低パルスを出力することで、赤色発光ダイオード４０を点灯させ、青色発光ダイオード５０を消灯させるが、ブザー３０は鳴響させない。即ち、赤点灯・青消灯というランプ効果によって現在充電中である旨を提示する。また、間もなく満充電となる場合、充電電流は３００ミリアンペアと４００ミリアンペアの間となり、制御プログラムモジュール１４０のブザー制御端子１４４がブザー制御回路１６０に１００ミリ秒の高パルスを出力する。すると、音声制御モジュール１７０は、ブザー３０が１回音を発するよう制御する。また、カウントを開始し、５分以内は再び鳴響させない。５分後に充電電流が依然として３００〜４００ミリアンペアの間である場合、制御プログラムモジュール１４０のブザー制御端子１４４はブザー制御回路１６０に再び１００ミリ秒の高パルスを出力する。すると、音声制御モジュール１７０は、ブザー３０が再び音を１回発するよう制御する。これを繰り返すことで、充電が終了間近である旨を提示する。

充電ケーブルが満充電状態の場合、充電電流は３００ミリアンペアよりも小さくなり、制御プログラムモジュール１４０のＬＥＤ制御端子１４３がＬＥＤ制御回路１５０に高パルスを出力することで、赤色発光ダイオードを消灯させ、青色発光ダイオードを点灯させる。即ち、赤色消灯・青色点灯というランプ効果によって満充電である旨を提示する。

ブザー３０の音声は、音声制御モジュール１７０に予め設定した「ビービー」、「チッチッ」等の音声としてもよいし、音声制御モジュール１７０に予め設定した音楽としてもよい。

更に、光源の輝度が増すよう、複数の発光ダイオードを追加してもよい。このほか、発光ダイオードにその他の色を使用し、これらの発光ダイオードによって異なる色で点灯するＬＥＤ光源を構成してもよい。

以上の記載は本考案の好ましい実施例にすぎず、本考案の技術範囲を何ら制限するものではない。本考案の技術的本質に基づいて上記の実施例に対し行われるわずかな修正や等価の変形及び補足は、いずれも本考案の技術範囲に属する。

１０ＵＳＢインターフェース
１１電源正極端子
１２接地端子
１３，１４データ伝送端子
２０ＴＹＰＥ−Ｃ充電インターフェース
２１電源正極端子
２２電源負極端子
３０ブザー
４０赤色発光ダイオード
５０青色発光ダイオード
１１０充電・給電モジュール
１２０定電圧回路
１２１定電圧モジュール
１２２電圧入力端子
１２３電圧出力端子
１２４接地端子
１２５，１２６コンデンサ
１２７安定化直流電圧出力端子
１３０ワンチップマイコン制御回路
１３１，１３２コンデンサ
１３３抵抗
１４０制御プログラムモジュール
１４１動作電圧入力端子
１４２ゼロ電流検出端子
１４３ＬＥＤ制御端子
１４４ブザー制御端子
１４５接地端子
１５０ＬＥＤ制御回路
１５１動作電圧入力端子
１５２接地端子
１５３，１５４抵抗
１６０ブザー制御回路
１６１コンデンサ
１７０音声制御モジュール
１７１動作電圧入力端子
１７２接地端子
１７３パルス信号受信端子
１７４，１７５ブザー制御端子

Claims

ＵＳＢインターフェースと充電インターフェースを含み、ランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブルであって、
更に、ブザーと、異なる色で点灯するＬＥＤ光源と、ブザーの鳴響又は停止及びＬＥＤ光源の点灯又は消灯を制御する制御ユニットを含み、当該制御ユニットは、ＵＳＢインターフェースと充電インターフェースの間に設けられるとともに、ＵＳＢインターフェース、充電インターフェースに電気的に接続され、更に、当該制御ユニットは、ブザー、ＬＥＤ光源に電子制御接続されることを特徴とする充電ケーブル。
前記制御ユニットは、充電・給電モジュール、定電圧回路、ワンチップマイコン制御回路、ＬＥＤ制御回路及びブザー制御回路を含み、
充電・給電モジュールは、ＵＳＢインターフェースの電源正極端子を充電インターフェースの電源正極端子に電気的に接続するとともに、ＵＳＢインターフェースの接地端子を抵抗検出点に電気的に接続したあと、充電インターフェースの電源負極端子に電気的に接続することで、充電インターフェースに充電電圧を供給し、
定電圧回路は、ＵＳＢインターフェースの電源正極端子、接地端子に電気的に接続されるとともに、安定化直流電圧出力端子が設けられており、ワンチップマイコン制御回路、ＬＥＤ制御回路、ブザー制御回路に動作電圧を供給し、
ワンチップマイコン制御回路は制御プログラムモジュールを含み、当該制御プログラムモジュールは、ゼロ電流検出端子、ＬＥＤ制御端子及びブザー制御端子を含み、ゼロ電流検出端子は充電インターフェースの電源負極端子に電気的に接続されて充電電流を検出し、ＬＥＤ制御端子、ブザー制御端子は、それぞれＬＥＤ制御回路、ブザー制御回路に制御パルスを出力し、
ＬＥＤ制御回路は制御プログラムモジュールのＬＥＤ制御端子に電子制御接続され、制御プログラムモジュールから発せられる点灯・消灯制御パルスを受け付けて点灯・消灯させ、
ブザー制御回路は制御プログラムモジュールのブザー制御端子に電子制御接続され、制御プログラムモジュールから発せられる鳴響・停止制御パルスを受け付けてブザーを鳴響・停止させることを特徴とする請求項１に記載のランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブル。
前記定電圧回路は、定電圧モジュールと２つのコンデンサを含み、定電圧モジュールは、電圧入力端子、電圧出力端子及び接地端子を含み、定電圧モジュールの電圧入力端子及び一方のコンデンサの一端は、共にＵＳＢインターフェースの電源正極端子に電気的に接続され、定電圧モジュールの電圧出力端子は他方のコンデンサの一端に接続されるとともに、当該箇所において前記安定化直流電圧出力端子を引き出し、定電圧モジュールの接地端子、２つのコンデンサの他端は共に接続及び接地されることを特徴とする請求項２に記載のランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブル。
前記ワンチップマイコン制御回路は前記制御プログラムモジュールを含み、当該制御プログラムモジュールは、ゼロ電流検出端子、ＬＥＤ制御端子、ブザー制御端子、接地端子及び動作電圧入力端子を含み、当該ゼロ電流検出端子は、抵抗を介して前記充電インターフェースの電源負極端子に電気的に接続され、
当該動作電圧入力端子は前記定電圧回路の電圧出力端子に電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載のランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブル。
前記ＬＥＤ制御回路は、前記定電圧回路の電圧出力端子に電気的に接続される動作電圧入力端子及び接地端子を含み、当該動作電圧入力端子と当該接地端子の間には、順に、抵抗、前記異なる色で点灯するＬＥＤ光源及び他の抵抗が直列に接続され、前記異なる色で点灯するＬＥＤ光源の間は引き出されて前記制御プログラムモジュールのＬＥＤ制御端子に電子制御接続されることを特徴とする請求項２に記載のランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブル。
前記ブザー制御回路は音声制御モジュールを含み、当該音声制御モジュールは、パルス信号受信端子、接地端子、動作電圧入力端子及び２つのブザー制御端子を含み、当該パルス信号受信端子は前記制御プログラムモジュールのブザー制御端子に電気的に接続され、
当該動作電圧入力端子は前記定電圧回路の電圧出力端子に電気的に接続され、
当該２つのブザー制御端子は前記ブザーに電子制御接続されることを特徴とする請求項２に記載のランプ及び音声提示機能を有する充電ケーブル。