JP3509213B2 - Led内蔵スイッチ - Google Patents

Led内蔵スイッチ

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JP3509213B2
JP3509213B2 JP21446094A JP21446094A JP3509213B2 JP 3509213 B2 JP3509213 B2 JP 3509213B2 JP 21446094 A JP21446094 A JP 21446094A JP 21446094 A JP21446094 A JP 21446094A JP 3509213 B2 JP3509213 B2 JP 3509213B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、通電/停電等の状態表
示を行うLEDが内蔵されているスイッチに係り、特に
2線式の信号線を用いる構造の改良に関する。 【0002】 【従来の技術】加工組立型工業では、複数のスロットに
I/Oユニット等の各種ユニットを装着するシーケンサ
が多用されている。このようなユニットの通電/停電や
故障/正常等の状態表示にLED内蔵スイッチが用いら
れている。図4は従来の状態表示用LEDが内蔵された
スイッチの回路図である。図において、スイッチ10は
接点11とLEDが一組になったもので、接点用外部端
子12とLED用外部端子14が設けられている。接点
状態検出回路20は、接点用外部端子12の一方がプル
アップ抵抗R2を介してDIポート21と接続され、他
方が接地されるものである。LEDドライブ回路30
は、LED用外部端子14の一方が抵抗R3を介して定
電圧電源と接続され、他方がオンオフ用トランジスタ3
2と接続されている。そして、DOポート31からの制
御信号がトランジスタ32のベース端子に送られてい
る。μプロセッサ40は、DIポート21から接点信号
を入力し、DOポート31にLEDの点灯制御信号を出
力している。 【0003】このようなスイッチ10を操作パネルに収
納する場合には、接点用外部端子12と接点状態検出回
路20との接続用に2本の信号線が必要になり、LED
用外部端子14とLEDドライブ回路30との接続用に
更に2本の信号線が必要で、総計4本の信号線の接続作
業が行われる。そこで、配線作業が煩雑になるという課
題があった。 【0004】そこで、マトリクス型接点の様に多数のス
イッチが存在している場合には、信号線の本数やμプロ
セッサ40の入出力に用いられるDIポート21とDO
ポート31の総数を削減するため、本出願人の提案にか
かる実開平4−120188号公報に開示された技術が
知られている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このマトリク
ス型接点の技術を状態表示を行うLED内蔵スイッチに
そのまま転用すると、DOポート31の占有数が過大に
なる課題があった。図5はマトリクス型接点の技術を転
用したものの回路図である。図において、スイッチ10
は接点11とダイオードD2の直列回路と並列にLED
が接続されたもので、ダイオードD2のカソード側がト
ランジスタTr1,Tr2の共通接続点に接続されている。
このトランジスタTr1,Tr2はDOポート41,42に
よって相補的にオンオフされる。接点11のDIポート
44側は、プルアップ抵抗R6を介して直流電源Vccと
接続され、トランジスタTr3を介して接地されている。
このトランジスタTr3のオンオフ制御はDOポート43
により行われる。そして、μプロセッサ40は3個のD
Oポート41〜43と1個のDIポート44によりスイ
ッチ10を駆動している。 【0006】このように構成された装置においては、D
Oポート41によりトランジスタTr1をオンした状態
で、DOポート43をオンすると、LEDが点灯する。
また、DOポート42によりトランジスタTr2をオンし
た状態で、μプロセッサ40はDIポート44より接点
11の状態を読み込む。このようにして、接点とLED
の配線が共通化されている。しかし、μプロセッサ40
が3個のDOポートを用いているという課題があった。
本発明はこのような課題を解決したもので、接点とLE
Dの配線を共通化しながらμプロセッサ40の入出力ポ
ートの占有数が少なくて済むLED内蔵スイッチを提供
することを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、接点11とダイオード15の直列回路と、この
直列回路に対して当該ダイオードと逆極性で並列に接続
されるLEDを有するスイッチ10と、このLEDのカ
ソード側と接続されるACパルス電源50と、このLE
Dのカソード側にアノード側が接続されたダイオードD
3、及びこのダイオードのカソード側に接続されたコン
デンサC1と抵抗R9の並列回路を有するピーク電圧保
持回路22と、このピーク電圧保持回路に蓄電される電
圧を入力されるDIポート21を有する接点状態検出回
路20と、このLEDのアノード側にアノード側が接続
された接地用ダイオードD4と、この接地用ダイオード
のアノード側に電流出力端子が接続され電流入力端子が
接地されたトランジスタTr4を有するトランジスタス
イッチ回路34と、このオンオフ制御信号を出力するD
Oポート31と、このトランジスタの制御端子とDOポ
ートの出力端子との間に挿入されたオンオフ制御信号の
論理レベルの電圧を変換するレベル変換回路33を有す
るLEDドライブ回路30と、前記DIポートより接点
の開閉信号を入力し、前記DOポートにLEDの点灯/
消灯信号を出力するプロセッサ部40とを備えている。 【0008】そして、前記ACパルス電源が正のパルス
を出力しているときは接点の開閉信号を入力可能とし、
負のパルスを出力しているときはLEDの点灯/消灯信
号を出力することを特徴としている。 【0009】 【作用】本発明の構成によれば、スイッチでは接点とL
EDを並列に接続して、信号線が2本で済むようにして
いる。ACパルス電源により正負のパルス電圧を交互に
スイッチに供給することで、接点入力とLED点灯/消
灯の機会を時分割に発生している。接点状態検出回路2
0はピーク電圧保持回路22に蓄電された電圧をDIポ
ートから読み込むようにして、接点の開閉状態を検出す
る。LEDドライブ回路30と、DOポートより出力さ
れるLEDの点灯/消灯信号に従って、トランジスタを
オンオフしている。この際に、DOポート側では正電圧
を用い、トランジスタ側では負電圧を用いる関係で、レ
ベル変換回路を挿入している。 【0010】 【実施例】以下図面を用いて、本発明を説明する。図1
は本発明の一実施例を示すLED内蔵スイッチの構成ブ
ロック図である。図において、スイッチ10は、接点1
1とダイオード15の直列回路と、この直列回路に対し
てダイオード15と逆極性で並列に接続されるLEDを
有している。ACパルス電源50は、LEDのカソード
側と抵抗R2を介して接続されるもので、+5Vの正パ
ルス電圧と−5Vの負パルス電圧を交互に出力してい
る。 【0011】接点状態検出回路20は、LEDのカソー
ド側にアノード側が接続されたダイオードD3、及びこ
のダイオードD3のカソード側に接続されたコンデンサ
C1と抵抗R9の並列回路を有するピーク電圧保持回路
22と、このピーク電圧保持回路22に蓄電される電圧
を入力されるDIポート21を有する。コンデンサC1
に蓄電される電圧は接点11の開閉状態に依存して定ま
る。そこで、このコンデンサC1と抵抗R9の並列回路
の時定数は、ACパルス電源50の周期Tの期間内に充
分応答できるように定め、例えば当該周期Tの1/10
とする。 【0012】LEDドライブ回路30は、DOポート3
1、レベル変換回路33及びトランジスタスイッチ回路
34で構成される。DOポート31は、LEDの点灯/
消灯を行うオンオフ制御信号を出力する。レベル変換回
路33は、DOポート31のオンオフ制御信号が消灯時
0V、点灯時+5Vの正電圧であり、トランジスタの制
御端子に送るオンオフ制御信号が消灯時0V、点灯時−
5Vの負電圧であることから、電圧レベルの変換をする
もので、例えばオペアンプを用いた電圧反転回路が用い
られる。トランジスタスイッチ回路34は、LEDのア
ノード側にアノード側が接続された接地用ダイオードD
4と、この接地用ダイオードD4のアノード側にコレク
タ端子が接続され、エミッタ端子が接地されたトランジ
スタTr4を有し、このベース端子にはレベル変換回路3
3よりオンオフ制御信号が送られる。 【0013】プロセッサ部40は、DIポート21より
接点の開閉信号を入力し、DOポート31にLEDの点
灯/消灯信号を出力する。ACパルス電源50が正パル
ス電圧を出力しているときは接点の開閉信号を入力し、
ACパルス電圧源50が負パルス電圧を出力していると
きはLEDの点灯/消灯信号が有効に出力される。そこ
で、スイッチ10では接点11と直列にダイオード15
を挿入し、正パルス電圧を出力しているときは接点11
に電流を流すことを許し、負パルス電圧のときは接点1
1に電流を流れないようにしてLEDの点灯を可能にし
ている。また、トランジスタスイッチ回路34では、A
Cパルス電圧源50が負パルス電圧を出力しているとき
のみLEDの点灯/消灯信号が行えるように、ベース端
子には点灯時に負の制御電圧が印加され、消灯時には制
御電圧をゼロとしている。 【0014】このように構成された装置の動作を次に説
明する。図2は接点信号の入力時の動作説明図である。
ここでは、ACパルス電源50が正パルス電圧+5Vを
出力している。まず、接点11が開いているときは、接
点11に電流が流れず、またLEDも点灯しないから、
ピーク電圧保持回路22のコンデンサC1に蓄電され
る。そこで、DIポート21ではHレベルの信号が入力
される。 【0015】これに対して、接点11が閉じているとき
は、ダイオードD4経由で接点11に電流が流れるか
ら、ピーク電圧保持回路22のコンデンサC1は放電状
態のままである。そこで、DIポート21ではLレベル
の信号が入力される。 【0016】図3はLEDの点灯/消灯時の動作説明図
である。ここでは、ACパルス電源50が負パルス電圧
−5Vを出力している。まず、LEDを消灯する場合、
D0ポート31はオンオフ制御信号として0Vを出力す
るので、レベル変換回路33も0VをトランジスタTr4
に送る。すると、トランジスタTr4のベース−エミッタ
間に電流が流れないので、コレクタ電流Icを流すこと
ができないため、LEDは消灯状態となる。 【0017】次に、LEDを点灯する場合、D0ポート
31はオンオフ制御信号として+5Vを出力するので、
レベル変換回路33は−5Vに反転してトランジスタT
r4に送る。すると、トランジスタTr4のベース−エミッ
タ間に電流が流れ、コレクタ電流Icを流すことができ
る。すると、LEDを経由してACパルス電源50に電
流が流れ、LEDは点灯状態となる。ここで、LEDは
ACパルス電源50が負パルス電圧を出力する期間のみ
点灯するので、点灯のデュ−ティ比は50%となるが、
このようなパルス点灯をしても目視する場合はパルス点
灯が10Hz以上であれば連続点灯に見えるので差し支
えない。 【0018】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば接
点とLEDを並列に接続して、時分割で接点の開閉信号
を読み込み、LEDの点灯/消灯信号を出力するプロセ
ッサ部を有する装置において、ACパルス電源を用いて
正パルス電圧のとき接点の開閉信号をDIポートより読
み込み、負電圧パルス電圧のときDOポートよりLED
の点灯/消灯信号を出力するようにしたので、スイッチ
10への信号線か2本で済むと共に、マトリクス型を転
用した場合に比較してμプロセッサのDOポートの占有
数が1個で済むという効果がある。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示すLED内蔵スイッチの
構成ブロック図である。 【図2】接点信号の入力時の動作説明図である。 【図3】LEDの点灯/消灯時の動作説明図である。 【図4】従来の状態表示用LEDが内蔵されたスイッチ
の回路図である。 【図5】マトリクス型接点の技術を転用したものの回路
図である。 【符号の説明】 10 スイッチ 20 接点状態検出回路 30 LEDドライブ回路 40 プロセッサ 50 ACパルス電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01H 9/54 G08B 5/36 H03K 17/00 H05B 37/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】接点(11)とダイオード(15)の直列
    回路と、この直列回路に対して当該ダイオードと逆極性
    で並列に接続されるLEDを有するスイッチ(10)
    と、 このLEDのカソード側と接続されるACパルス電源
    (50)と、 このLEDのカソード側にアノード側が接続されたダイ
    オード(D3)、及びこのダイオードのカソード側に接
    続されたコンデンサ(C1)と抵抗(R9)の並列回路
    を有するピーク電圧保持回路(22)と、このピーク電
    圧保持回路に蓄電される電圧を入力されるDIポート
    (21)を有する接点状態検出回路(20)と、 このLEDのアノード側にアノード側が接続された接地
    用ダイオード(D4)と、この接地用ダイオードのアノ
    ード側に電流出力端子が接続され電流入力端子が接地さ
    れたトランジスタ(Tr4)を有するトランジスタスイッ
    チ回路(34)と、このオンオフ制御信号を出力するD
    Oポート(31)と、このトランジスタの制御端子とD
    Oポートの出力端子との間に挿入されたオンオフ制御信
    号の論理レベルの電圧を変換するレベル変換回路(3
    3)を有するLEDドライブ回路(30)と、 前記DIポートより接点の開閉信号を入力し、前記DO
    ポートにLEDの点灯/消灯信号を出力するプロセッサ
    部(40)とを備え、前記ACパルス電源が正のパルス
    を出力しているときは接点の開閉信号を入力可能とし、
    負のパルスを出力しているときはLEDの点灯/消灯信
    号を出力することを特徴とするLED内蔵スイッチ。
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JP2002334380A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Kubota Corp 盗難防止装置用センサ及び盗難防止装置
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