JPH08178977A - 電荷測定回路およびバッテリチャージインジケータ - Google Patents
電荷測定回路およびバッテリチャージインジケータInfo
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- JPH08178977A JPH08178977A JP7181641A JP18164195A JPH08178977A JP H08178977 A JPH08178977 A JP H08178977A JP 7181641 A JP7181641 A JP 7181641A JP 18164195 A JP18164195 A JP 18164195A JP H08178977 A JPH08178977 A JP H08178977A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
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- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子装置内に組入れられた、バッテリあるい
はバッテリパックにおける電荷量を示すことのできる、
低価格なバッテリチャージインジケータを提供する。 【解決手段】 チャージインジケータはバッテリ群ある
いはバッテリを動力源とする電子装置内に実装された、
正および負のバッテリ端子と電荷測定回路とを含む。正
および負端子はバッテリを受取り、電荷測定回路が活性
化している間にバッテリの電荷を検査するように適合さ
れる。電荷測定回路の活性化は、電荷測定回路とバッテ
リ端子との間に結合された瞬間スイッチを押すことで生
じる。スイッチが活性化されると、３つのＬＥＤのうち
１つが光を放射して使用者にバッテリあるいはバッテリ
群における電荷状態を知らせるであろう。
はバッテリパックにおける電荷量を示すことのできる、
低価格なバッテリチャージインジケータを提供する。 【解決手段】 チャージインジケータはバッテリ群ある
いはバッテリを動力源とする電子装置内に実装された、
正および負のバッテリ端子と電荷測定回路とを含む。正
および負端子はバッテリを受取り、電荷測定回路が活性
化している間にバッテリの電荷を検査するように適合さ
れる。電荷測定回路の活性化は、電荷測定回路とバッテ
リ端子との間に結合された瞬間スイッチを押すことで生
じる。スイッチが活性化されると、３つのＬＥＤのうち
１つが光を放射して使用者にバッテリあるいはバッテリ
群における電荷状態を知らせるであろう。
Description
【０００１】
【発明の分野】この発明は電子回路に関し、より特定的
には、使用時にバッテリの電荷量を示すバッテリチャー
ジインジケータに関する。
には、使用時にバッテリの電荷量を示すバッテリチャー
ジインジケータに関する。
【０００２】
【背景技術の説明】バッテリ内に存在する電荷を示すた
めに、一般に用いられる技術は多くある。よく使われる
電荷指示技術には、バッテリに結合できる抵抗性ストリ
ップの使用が含まれる。抵抗性ストリップは２つの起こ
り得る電荷状態のうちの１つを示す光を放射する。スト
リップは操作者によってバッテリの充電が十分か不十分
かを示すため、バッテリの両端子に適用できる。十分に
充電されると、バッテリの充電が不十分なときとは異な
る可視光が抵抗性ストリップから放射される。抵抗性ス
トリップはかなり低価格で、一般的にバッテリとセット
にして包装され、製造者から最終使用者に出荷される。
最終使用者はバッテリを動力源とする装置に挿入する前
にバッテリを検査できる。
めに、一般に用いられる技術は多くある。よく使われる
電荷指示技術には、バッテリに結合できる抵抗性ストリ
ップの使用が含まれる。抵抗性ストリップは２つの起こ
り得る電荷状態のうちの１つを示す光を放射する。スト
リップは操作者によってバッテリの充電が十分か不十分
かを示すため、バッテリの両端子に適用できる。十分に
充電されると、バッテリの充電が不十分なときとは異な
る可視光が抵抗性ストリップから放射される。抵抗性ス
トリップはかなり低価格で、一般的にバッテリとセット
にして包装され、製造者から最終使用者に出荷される。
最終使用者はバッテリを動力源とする装置に挿入する前
にバッテリを検査できる。
【０００３】予め包装されるバッテリインジケータは使
用者に相対的なバッテリの電荷を示すが、バッテリを動
力源とする装置にバッテリが挿入された後ではそのイン
ジケータは役に立たない。言い換えれば、抵抗性ストリ
ップは本来の場所（つまり、バッテリが電子装置内に設
置されている間）ではバッテリの電荷を点検するのに使
えない。一般的に、バッテリは時の経過とともに、また
は長期間使用された後に電荷を失う。抵抗性ストリップ
を用いて存在する電荷を測定するには、バッテリを電子
装置から取除いてストリップに配置しなければならな
い。検査するたびにバッテリを取除くことは面倒で不便
である。
用者に相対的なバッテリの電荷を示すが、バッテリを動
力源とする装置にバッテリが挿入された後ではそのイン
ジケータは役に立たない。言い換えれば、抵抗性ストリ
ップは本来の場所（つまり、バッテリが電子装置内に設
置されている間）ではバッテリの電荷を点検するのに使
えない。一般的に、バッテリは時の経過とともに、また
は長期間使用された後に電荷を失う。抵抗性ストリップ
を用いて存在する電荷を測定するには、バッテリを電子
装置から取除いてストリップに配置しなければならな
い。検査するたびにバッテリを取除くことは面倒で不便
である。
【０００４】設置されたバッテリを取除くのに関連する
不便さは、抵抗性ストリップが一度に１個のバッテリし
か検査できないためにいっそうその度合いを増す。電子
装置に動力を供給するのに数多くのバッテリが必要な
ら、バッテリの１つ１つを取除いて抵抗性ストリップに
配置しなければならない。
不便さは、抵抗性ストリップが一度に１個のバッテリし
か検査できないためにいっそうその度合いを増す。電子
装置に動力を供給するのに数多くのバッテリが必要な
ら、バッテリの１つ１つを取除いて抵抗性ストリップに
配置しなければならない。
【０００５】
【発明の概要】上で概説された問題は、この発明による
バッテリチャージインジケータによって大部分が解決さ
れる。つまり、この発明のバッテリチャージインジケー
タはバッテリを動力源とする電子装置内に組入れられ、
瞬間的なスイッチの活性化で、バッテリまたはバッテリ
パックに存在する電荷を本来の場所で示す。バッテリパ
ックの個々のバッテリを検査のために取除く必要はな
い。電子装置内に設置されたバッテリの個数によって、
電子装置の動作中または動作の合間に複数のバッテリの
電荷が検査できる。
バッテリチャージインジケータによって大部分が解決さ
れる。つまり、この発明のバッテリチャージインジケー
タはバッテリを動力源とする電子装置内に組入れられ、
瞬間的なスイッチの活性化で、バッテリまたはバッテリ
パックに存在する電荷を本来の場所で示す。バッテリパ
ックの個々のバッテリを検査のために取除く必要はな
い。電子装置内に設置されたバッテリの個数によって、
電子装置の動作中または動作の合間に複数のバッテリの
電荷が検査できる。
【０００６】バッテリチャージインジケータは別々の光
度で点灯する３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
各ＬＥＤは電荷が存在するか不在であるかを明確に示す
ため、完全に点灯しているか完全に消えているかのいず
れかである。少なくとも３つのＬＥＤがあり、１つのＬ
ＥＤは赤色の可視波長を、別のＬＥＤは黄色の可視波長
を、また別のＬＥＤは緑色の可視波長を照らすためのも
のである。緑色に照らされたＬＥＤは完全に充電された
状態を示すために選択されることができ、黄色に照らさ
れたＬＥＤは中間的な充電（完全に充電されていず、完
全に放電されていない）を、赤色に照らされたＬＥＤは
放電された状態を示すことができる。
度で点灯する３つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
各ＬＥＤは電荷が存在するか不在であるかを明確に示す
ため、完全に点灯しているか完全に消えているかのいず
れかである。少なくとも３つのＬＥＤがあり、１つのＬ
ＥＤは赤色の可視波長を、別のＬＥＤは黄色の可視波長
を、また別のＬＥＤは緑色の可視波長を照らすためのも
のである。緑色に照らされたＬＥＤは完全に充電された
状態を示すために選択されることができ、黄色に照らさ
れたＬＥＤは中間的な充電（完全に充電されていず、完
全に放電されていない）を、赤色に照らされたＬＥＤは
放電された状態を示すことができる。
【０００７】バッテリチャージインジケータは、バッテ
リ駆動の携帯式の電子装置内に実装された正端子および
負端子を含む。正および負端子はバッテリに接続される
（つまり、摩擦係合するようになっている）。ここでバ
ッテリとはそこから延びる正および負端子を有する複数
のバッテリからなるパックのうちの単一のバッテリと定
義される。バッテリチャージインジケータはさらに正端
子と負端子との間に結合された電荷測定回路を含む。電
荷測定回路は、電荷測定回路と負端子との間に結合され
たスイッチにより、選択的に活性化または不活性化され
ることができる。電荷測定スイッチは通常開いていて、
手で力を加えると瞬間的に閉じることができる。したが
って、電荷測定回路は通常負端子から切り離されてい
て、電子装置の負荷には加わらない。それゆえ、スイッ
チが押されない限り、電荷測定回路はバッテリの端子に
結合されず、したがってバッテリから電力を流出させる
ことができない。スイッチが押されて電荷測定回路がバ
ッテリに結合されると、電荷測定回路は、端子間に結合
された分圧器内の大きな抵抗値の抵抗器と分圧器に装着
された高インピーダンス比較器とを使う。大きな抵抗値
はバッテリ検査中に現われる電力流出を確実に最少にす
る。したがって、バッテリ検査は電子装置が動作する合
間か動作中に行なうことができる。電子装置（負荷）に
よってバッテリから電力が引出されているときにバッテ
リチャージインジケータの一部分（つまり、電荷測定回
路）は、単一のバッテリかバッテリのパックを検査する
ため本来の場所で動作できる。
リ駆動の携帯式の電子装置内に実装された正端子および
負端子を含む。正および負端子はバッテリに接続される
（つまり、摩擦係合するようになっている）。ここでバ
ッテリとはそこから延びる正および負端子を有する複数
のバッテリからなるパックのうちの単一のバッテリと定
義される。バッテリチャージインジケータはさらに正端
子と負端子との間に結合された電荷測定回路を含む。電
荷測定回路は、電荷測定回路と負端子との間に結合され
たスイッチにより、選択的に活性化または不活性化され
ることができる。電荷測定スイッチは通常開いていて、
手で力を加えると瞬間的に閉じることができる。したが
って、電荷測定回路は通常負端子から切り離されてい
て、電子装置の負荷には加わらない。それゆえ、スイッ
チが押されない限り、電荷測定回路はバッテリの端子に
結合されず、したがってバッテリから電力を流出させる
ことができない。スイッチが押されて電荷測定回路がバ
ッテリに結合されると、電荷測定回路は、端子間に結合
された分圧器内の大きな抵抗値の抵抗器と分圧器に装着
された高インピーダンス比較器とを使う。大きな抵抗値
はバッテリ検査中に現われる電力流出を確実に最少にす
る。したがって、バッテリ検査は電子装置が動作する合
間か動作中に行なうことができる。電子装置（負荷）に
よってバッテリから電力が引出されているときにバッテ
リチャージインジケータの一部分（つまり、電荷測定回
路）は、単一のバッテリかバッテリのパックを検査する
ため本来の場所で動作できる。
【０００８】大まかに言うと、この発明はバッテリチャ
ージインジケータを意図する。バッテリチャージインジ
ケータは正端子と負端子との間に結合される電荷測定回
路を含み、正端子および負端子はバッテリに接続され
る。電荷測定回路は基準電圧と負端子との間に結合され
る第１の分圧器を含む。第２の分圧器も備えられ、正端
子と負端子との間に結合される。電荷測定回路はさらに
反転および非反転の対の入力を有する第１の比較器を含
む。非反転入力は第１の分圧器内の第１の分圧ノードに
結合され、反転入力は第２の分圧器内の第１の分圧ノー
ドに結合される。反転および非反転の対の入力を有する
第２の比較器も備えられる。反転入力は第１の分圧器内
の第２の分圧ノードに結合され、非反転入力は第２の分
圧器内の第１の分圧ノードに結合される。反転および非
反転の対の入力を有する第３の比較器も備えられる。反
転入力はダイオードを介して第１および第２の各比較器
の出力に結合され、非反転入力は第１の分圧器内の第２
の分圧ノードに結合される。３つの発光ダイオードは、
バッテリ内の電荷量に対応して３つの発光ダイオードの
１つから、可視光を放射するよう適合された第１、第
２、および第３の各比較器のそれぞれの出力として結合
される。
ージインジケータを意図する。バッテリチャージインジ
ケータは正端子と負端子との間に結合される電荷測定回
路を含み、正端子および負端子はバッテリに接続され
る。電荷測定回路は基準電圧と負端子との間に結合され
る第１の分圧器を含む。第２の分圧器も備えられ、正端
子と負端子との間に結合される。電荷測定回路はさらに
反転および非反転の対の入力を有する第１の比較器を含
む。非反転入力は第１の分圧器内の第１の分圧ノードに
結合され、反転入力は第２の分圧器内の第１の分圧ノー
ドに結合される。反転および非反転の対の入力を有する
第２の比較器も備えられる。反転入力は第１の分圧器内
の第２の分圧ノードに結合され、非反転入力は第２の分
圧器内の第１の分圧ノードに結合される。反転および非
反転の対の入力を有する第３の比較器も備えられる。反
転入力はダイオードを介して第１および第２の各比較器
の出力に結合され、非反転入力は第１の分圧器内の第２
の分圧ノードに結合される。３つの発光ダイオードは、
バッテリ内の電荷量に対応して３つの発光ダイオードの
１つから、可視光を放射するよう適合された第１、第
２、および第３の各比較器のそれぞれの出力として結合
される。
【０００９】バッテリチャージインジケータはバッテリ
駆動の携帯式の電子装置内または携帯式の電子装置に動
力を供給する装置内に実装される。ここでの定義では、
バッテリ駆動の携帯式の電子装置とはバッテリを受取る
ことができるのであればどのような装置でもよい。バッ
テリは再充電不可能あるいは再充電可能なバッテリであ
る。さらに、バッテリ駆動の電子装置は、ダイナミック
メモリ（周期的なリフレッシュのため最低の電力レベル
を要するメモリ）を組入れる装置のような、最低のバッ
テリ電荷レベルを要する装置を含むことができる。第１
の分圧器が３つの抵抗器を、第２の分圧器が２つの抵抗
器をそれぞれ含む。第１および第２の分圧器内の抵抗器
は、バッテリ駆動の電子装置内に実装される正端子（ま
たは負端子）における電荷レベルの検知を提供する割合
で選択される。第１および第２の分圧器内のさまざまな
ノードにおける電圧は第１および第２の比較器で比較さ
れるので、第１および第２の比較器からの出力ノードは
ダイオードを介して第３の比較器の１つの入力へ送ら
れ、これは第３の比較器の他の入力における電圧と比較
される。第１、第２、および第３の比較器におけるロー
状態への出力遷移は発光ダイオードを活性化するのに使
われ、これは接続されたバッテリの電荷状態から生じる
比較器入力で比較された電圧に従う。
駆動の携帯式の電子装置内または携帯式の電子装置に動
力を供給する装置内に実装される。ここでの定義では、
バッテリ駆動の携帯式の電子装置とはバッテリを受取る
ことができるのであればどのような装置でもよい。バッ
テリは再充電不可能あるいは再充電可能なバッテリであ
る。さらに、バッテリ駆動の電子装置は、ダイナミック
メモリ（周期的なリフレッシュのため最低の電力レベル
を要するメモリ）を組入れる装置のような、最低のバッ
テリ電荷レベルを要する装置を含むことができる。第１
の分圧器が３つの抵抗器を、第２の分圧器が２つの抵抗
器をそれぞれ含む。第１および第２の分圧器内の抵抗器
は、バッテリ駆動の電子装置内に実装される正端子（ま
たは負端子）における電荷レベルの検知を提供する割合
で選択される。第１および第２の分圧器内のさまざまな
ノードにおける電圧は第１および第２の比較器で比較さ
れるので、第１および第２の比較器からの出力ノードは
ダイオードを介して第３の比較器の１つの入力へ送ら
れ、これは第３の比較器の他の入力における電圧と比較
される。第１、第２、および第３の比較器におけるロー
状態への出力遷移は発光ダイオードを活性化するのに使
われ、これは接続されたバッテリの電荷状態から生じる
比較器入力で比較された電圧に従う。
【００１０】この発明の他の目的および利点は、次の詳
細な説明および、添付の図面を参照されると明らかにな
るであろう。
細な説明および、添付の図面を参照されると明らかにな
るであろう。
【００１１】この発明はさまざまな修正や代替の形式の
影響を受けやすいが、具体的な実施例は図面の例によっ
て示され、詳細に説明されるであろう。しかしながら、
図面と詳細な説明はこの発明を開示された特定の形式に
限定することは意図されず、逆に、添付の請求の範囲で
規定されるように、この発明の精神および範疇に入るあ
らゆる修正、同等物、代替物が含まれると意図されるこ
とは理解されるべきである。
影響を受けやすいが、具体的な実施例は図面の例によっ
て示され、詳細に説明されるであろう。しかしながら、
図面と詳細な説明はこの発明を開示された特定の形式に
限定することは意図されず、逆に、添付の請求の範囲で
規定されるように、この発明の精神および範疇に入るあ
らゆる修正、同等物、代替物が含まれると意図されるこ
とは理解されるべきである。
【００１２】
【詳細な説明】図１では、バッテリチャージインジケー
タ１０の概略回路が示されている。チャージインジケー
タ１０はバッテリ駆動の携帯式の電子装置１２内に実装
されている。電子装置１２は、（再充電可能あるいは再
充電不可能な）バッテリのような内蔵された電力装置か
ら、電力を受取ることが可能ないずれの装置も含む。バ
ッテリは正端子１４と負端子１６との間で摩擦により係
合されている。バッテリがインジケータ１０に係合し、
端子１４と１６との間に電気的に設置することで、バッ
テリの電荷測定回路１８への電気接続が確実になる。電
荷測定回路１８は正端子１４と負端子１６との間に係合
される。電荷測定回路１８は、単一のバッテリまたは直
列か並列かに接続される複数のバッテリ（つまり、“バ
ッテリパック”）から、さまざまな電圧および電流レベ
ルの電力を受取るように適合されている。バッテリはＮ
ｉＣＡＤまたはＮｉＭＨのバッテリであることが好まし
いが、他のタイプのバッテリも含むことができる。
タ１０の概略回路が示されている。チャージインジケー
タ１０はバッテリ駆動の携帯式の電子装置１２内に実装
されている。電子装置１２は、（再充電可能あるいは再
充電不可能な）バッテリのような内蔵された電力装置か
ら、電力を受取ることが可能ないずれの装置も含む。バ
ッテリは正端子１４と負端子１６との間で摩擦により係
合されている。バッテリがインジケータ１０に係合し、
端子１４と１６との間に電気的に設置することで、バッ
テリの電荷測定回路１８への電気接続が確実になる。電
荷測定回路１８は正端子１４と負端子１６との間に係合
される。電荷測定回路１８は、単一のバッテリまたは直
列か並列かに接続される複数のバッテリ（つまり、“バ
ッテリパック”）から、さまざまな電圧および電流レベ
ルの電力を受取るように適合されている。バッテリはＮ
ｉＣＡＤまたはＮｉＭＨのバッテリであることが好まし
いが、他のタイプのバッテリも含むことができる。
【００１３】電荷測定回路１８は基準電圧（ＶREF ）と
負端子１６（ＶBAT(-)）との間に結合される第１の分圧
器２０を含む。第１の分圧器２０は３つの直列に結合さ
れた抵抗器である抵抗器２２、抵抗器２４、および抵抗
器２６を含む。基準電圧はツェナーダイオード３０によ
って基準端子２８に固定されている。ツェナーダイオー
ド３０は逆バイアス領域で動作し、そこで電流はある電
圧で流れ始め、さらなる電圧の増加とともに劇的に増加
する。基準として用いられ、ツェナーダイオード３０は
おおよそ一定の電圧を供給する。ダイオード３０と、正
端子１４（ＶBA T(+)）に結合されたより高い電源電圧と
の間に結合された抵抗器３２はツェナーダイオード３０
に電流制限を与える。ツェナーダイオード３０は多数の
電圧値および電力定格、すなわち２から２００ボルトを
超え、１ワットの分数から５０ワットを超える電力定格
で得られる。ツェナーダイオード３０はこの範囲内で選
択すればかなり安定した基準電圧ＶREF を与えることが
できる。端子１４および１６にかけて、第２の分圧器３
４という別の分圧器が結合される。第２の分圧器３４は
抵抗器３６および抵抗器３８という、１対の直列に接続
された抵抗器を含む。抵抗器３６および３８は、抵抗器
２２、２４、２６、および３２と同様、スイッチ４０が
閉じられている間に正端子１４から負端子１６への電力
流出を制限するのに十分な大きさを持つことが好まし
い。
負端子１６（ＶBAT(-)）との間に結合される第１の分圧
器２０を含む。第１の分圧器２０は３つの直列に結合さ
れた抵抗器である抵抗器２２、抵抗器２４、および抵抗
器２６を含む。基準電圧はツェナーダイオード３０によ
って基準端子２８に固定されている。ツェナーダイオー
ド３０は逆バイアス領域で動作し、そこで電流はある電
圧で流れ始め、さらなる電圧の増加とともに劇的に増加
する。基準として用いられ、ツェナーダイオード３０は
おおよそ一定の電圧を供給する。ダイオード３０と、正
端子１４（ＶBA T(+)）に結合されたより高い電源電圧と
の間に結合された抵抗器３２はツェナーダイオード３０
に電流制限を与える。ツェナーダイオード３０は多数の
電圧値および電力定格、すなわち２から２００ボルトを
超え、１ワットの分数から５０ワットを超える電力定格
で得られる。ツェナーダイオード３０はこの範囲内で選
択すればかなり安定した基準電圧ＶREF を与えることが
できる。端子１４および１６にかけて、第２の分圧器３
４という別の分圧器が結合される。第２の分圧器３４は
抵抗器３６および抵抗器３８という、１対の直列に接続
された抵抗器を含む。抵抗器３６および３８は、抵抗器
２２、２４、２６、および３２と同様、スイッチ４０が
閉じられている間に正端子１４から負端子１６への電力
流出を制限するのに十分な大きさを持つことが好まし
い。
【００１４】スイッチ４０は手動で外部の電気回路を開
閉するため、金属接片を備える電気機械装置である。ス
イッチ４０は端子１４と１６との間の電荷測定回路１８
の接続を提供する。このため、スイッチ４０が開いてい
ると、回路１８は電流を導通せず、したがって、端子間
に接続されるバッテリパックにおいて電力流出を起こさ
ない。スイッチ４０は、通常開いた状態にある、瞬間的
に接触するスイッチが好ましい。つまり、スイッチ４０
は操作者が手動スイッチ機構を押すと初めて閉じること
になる。このように、回路１８はスイッチ４０が閉じな
い限り活性化しない。
閉するため、金属接片を備える電気機械装置である。ス
イッチ４０は端子１４と１６との間の電荷測定回路１８
の接続を提供する。このため、スイッチ４０が開いてい
ると、回路１８は電流を導通せず、したがって、端子間
に接続されるバッテリパックにおいて電力流出を起こさ
ない。スイッチ４０は、通常開いた状態にある、瞬間的
に接触するスイッチが好ましい。つまり、スイッチ４０
は操作者が手動スイッチ機構を押すと初めて閉じること
になる。このように、回路１８はスイッチ４０が閉じな
い限り活性化しない。
【００１５】一端閉じると、スイッチ４０はＶREV を生
ずる。さらに、第１の分圧器２０および第２の分圧器３
４は分割回路網内のノードで電圧を生ずる。第１の分圧
器２０は第１の分圧ノードでＶMAX を、第２の分圧ノー
ドでＶMIN を生ずることができる。第２の分圧器３４は
第１の分圧ノードでＶSENSE 電圧を生ずることができ
る。通常の比較器動作に従って、反転入力のＶSENSE が
非反転入力のＶMAX を超える場合は、第１の比較器４２
の出力はロジックローレベルへ駆動される。同様に、非
反転入力のＶSENSE が反転入力のＶMIN より小さい場合
は、第２の比較器４４の出力はロジックローへ駆動され
る。第１の比較器４２の出力がローであれば、ダイオー
ド４６は順バイアスで、第１の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）４８が順バイアスである。順バイアスのダイオード
４６は、抵抗器２６の十分な抵抗値のため、第３の比較
器の反転入力が比較器５０の非反転入力より少ないこと
を確実にする。順バイアスの第１のＬＥＤ４８は送られ
た電流に対応する光輝度を放射する。第１のＬＥＤは製
造者によって設定された波長で可視光を放射する。たと
えば、第１のＬＥＤ４８は緑色の光を放射できる。適当
な緑色の光は５６９ｎｍで、たとえば、窒素でドープさ
れたＧａＰ基板材料から得られる。
ずる。さらに、第１の分圧器２０および第２の分圧器３
４は分割回路網内のノードで電圧を生ずる。第１の分圧
器２０は第１の分圧ノードでＶMAX を、第２の分圧ノー
ドでＶMIN を生ずることができる。第２の分圧器３４は
第１の分圧ノードでＶSENSE 電圧を生ずることができ
る。通常の比較器動作に従って、反転入力のＶSENSE が
非反転入力のＶMAX を超える場合は、第１の比較器４２
の出力はロジックローレベルへ駆動される。同様に、非
反転入力のＶSENSE が反転入力のＶMIN より小さい場合
は、第２の比較器４４の出力はロジックローへ駆動され
る。第１の比較器４２の出力がローであれば、ダイオー
ド４６は順バイアスで、第１の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）４８が順バイアスである。順バイアスのダイオード
４６は、抵抗器２６の十分な抵抗値のため、第３の比較
器の反転入力が比較器５０の非反転入力より少ないこと
を確実にする。順バイアスの第１のＬＥＤ４８は送られ
た電流に対応する光輝度を放射する。第１のＬＥＤは製
造者によって設定された波長で可視光を放射する。たと
えば、第１のＬＥＤ４８は緑色の光を放射できる。適当
な緑色の光は５６９ｎｍで、たとえば、窒素でドープさ
れたＧａＰ基板材料から得られる。
【００１６】第２の比較器４４の出力におけるロジック
ローは第３のＬＥＤ５４と同様ダイオード５２も順バイ
アスにさせる。第３のＬＥＤ５４は順バイアスされる
と、たとえば、リンがドープされたＧａＡｓ基板上で約
６４８ｎｍの波長の赤色の光を生ずることができる。第
１の比較器４２および第２の比較器４４の出力における
ロジックローは、比較器の各々の反転入力での電圧が非
反転入力での電圧よりも大きいことによって決定され
る。このように、ＶSENSE がＶMAX より大きいときに
は、第１のＬＥＤ４８の活性化が必ず起こる。ＶSENSE
がＶMIN より小さいと、第３のＬＥＤ５４が活性化する
であろう。ＶSENSE がＶMAX より小さく、ＶMI N より大
きいと、第１の比較器４２および第２の比較器４４の出
力がロジックハイになり、ダイオード４６および５２の
アノード側が、プルアップ抵抗器５６を経て高くされ
る。ダイオード４６および５２のアノードにおけるハイ
ロジックレベルは意図的にＶMIN の電圧より高く、これ
により第３の比較器５０の出力における出力をロジック
ローにする。比較器５０の出力におけるローレベル電圧
は第２のＬＥＤ５８を点灯させる。活性化した第２のＬ
ＥＤは可視光、たとえば、約５８５ｎｍの黄色の光を放
射させる。黄色の光は、たとえば、窒素でドープされた
ＧａＡｓ基板から放射できる。
ローは第３のＬＥＤ５４と同様ダイオード５２も順バイ
アスにさせる。第３のＬＥＤ５４は順バイアスされる
と、たとえば、リンがドープされたＧａＡｓ基板上で約
６４８ｎｍの波長の赤色の光を生ずることができる。第
１の比較器４２および第２の比較器４４の出力における
ロジックローは、比較器の各々の反転入力での電圧が非
反転入力での電圧よりも大きいことによって決定され
る。このように、ＶSENSE がＶMAX より大きいときに
は、第１のＬＥＤ４８の活性化が必ず起こる。ＶSENSE
がＶMIN より小さいと、第３のＬＥＤ５４が活性化する
であろう。ＶSENSE がＶMAX より小さく、ＶMI N より大
きいと、第１の比較器４２および第２の比較器４４の出
力がロジックハイになり、ダイオード４６および５２の
アノード側が、プルアップ抵抗器５６を経て高くされ
る。ダイオード４６および５２のアノードにおけるハイ
ロジックレベルは意図的にＶMIN の電圧より高く、これ
により第３の比較器５０の出力における出力をロジック
ローにする。比較器５０の出力におけるローレベル電圧
は第２のＬＥＤ５８を点灯させる。活性化した第２のＬ
ＥＤは可視光、たとえば、約５８５ｎｍの黄色の光を放
射させる。黄色の光は、たとえば、窒素でドープされた
ＧａＡｓ基板から放射できる。
【００１７】図１の回路概要から、ＶSENSE は（負端子
１６における電圧と関連して）正端子１４における電圧
と正比例していると認められる。ＶSENSE が高い場合
（完全に充電されたバッテリを示す）、ＶSENSE はＶ
MAX を超えるよう選択される。Ｖ MAX は基準電圧ＶREF
に比例する。ＶSENSE がＶMAX を超える場合、第１のＬ
ＥＤ４８が活性化して、たとえば、緑色のような別の可
視光を放射するであろう。ＶSENSE がＶMAX より小さ
く、ＶMIN より大きい場合、第２のＬＥＤ５８が活性化
して、たとえば、黄色の光を示すであろう。ＶSENSE が
十分小さく、たとえば、ＶMIN より小さい場合、第３の
ＬＥＤ５４が活性化して、たとえば、赤色の光を放射す
るであろう。
１６における電圧と関連して）正端子１４における電圧
と正比例していると認められる。ＶSENSE が高い場合
（完全に充電されたバッテリを示す）、ＶSENSE はＶ
MAX を超えるよう選択される。Ｖ MAX は基準電圧ＶREF
に比例する。ＶSENSE がＶMAX を超える場合、第１のＬ
ＥＤ４８が活性化して、たとえば、緑色のような別の可
視光を放射するであろう。ＶSENSE がＶMAX より小さ
く、ＶMIN より大きい場合、第２のＬＥＤ５８が活性化
して、たとえば、黄色の光を示すであろう。ＶSENSE が
十分小さく、たとえば、ＶMIN より小さい場合、第３の
ＬＥＤ５４が活性化して、たとえば、赤色の光を放射す
るであろう。
【００１８】ＬＥＤ４８、５８、および５４から放射さ
れる異なる波長を持つ可視光は、端子１４と１６との間
に接続されたバッテリの電荷の違いを示すものである。
バッテリが完全に充電されていれば、ＶSENSE はＶMAX
を超えて緑色のＬＥＤを示すであろう。バッテリが名目
上充電されると、ＶSENSE はＶMAX より小さいがＶMI N
より大きく、黄色のＬＥＤが放射されるであろう。バッ
テリが過度に放電されると、ＶSENSE はＶMIN より小さ
くなり、赤色のＬＥＤが活性化するであろう。各ＬＥＤ
は第１、第２、または第３の比較器の出力におけるロジ
ックレベルにより、完全に点灯しているか、完全に消え
ているかのいずれかである。活性化したＬＥＤの明確な
区別が、操作者がバッテリ状態を決めるのに役立つ。点
灯されると、ＬＥＤは周囲の光（周囲光）の状況にかか
わらずバッテリ状態を示す。直射日光の中でさえ、放射
されたＬＥＤは操作者に明確に見える。抵抗器６０、６
２、および６４は各ＬＥＤが完全に飽和領域に位置して
いる（そして、それゆえ完全に点灯する）ことを確実に
するように調節可能である。
れる異なる波長を持つ可視光は、端子１４と１６との間
に接続されたバッテリの電荷の違いを示すものである。
バッテリが完全に充電されていれば、ＶSENSE はＶMAX
を超えて緑色のＬＥＤを示すであろう。バッテリが名目
上充電されると、ＶSENSE はＶMAX より小さいがＶMI N
より大きく、黄色のＬＥＤが放射されるであろう。バッ
テリが過度に放電されると、ＶSENSE はＶMIN より小さ
くなり、赤色のＬＥＤが活性化するであろう。各ＬＥＤ
は第１、第２、または第３の比較器の出力におけるロジ
ックレベルにより、完全に点灯しているか、完全に消え
ているかのいずれかである。活性化したＬＥＤの明確な
区別が、操作者がバッテリ状態を決めるのに役立つ。点
灯されると、ＬＥＤは周囲の光（周囲光）の状況にかか
わらずバッテリ状態を示す。直射日光の中でさえ、放射
されたＬＥＤは操作者に明確に見える。抵抗器６０、６
２、および６４は各ＬＥＤが完全に飽和領域に位置して
いる（そして、それゆえ完全に点灯する）ことを確実に
するように調節可能である。
【００１９】抵抗器２２、２４、２６、３２、３６、お
よび３８のために選択された抵抗器の値はＶSENSE がＶ
MAX （結合されたバッテリが過度に充電されたとき）の
すぐ上の値からＶMIN （結合されたバッテリが過度に放
電されたとき）のすぐ下の値までに分布できることを確
実にするよう選択される。抵抗器３２は、一定の基準電
圧ＶREF を供給するため、ツェナーダイオード３０を介
して一定の電流を供給するのに十分な大きさに選択され
る。ＶSENSE 、ＶMAX 、ＶMIN 、およびＶREFの電圧値
は次の等式における抵抗値によって規定される（負端子
１６は０ボルトの共通接地の基準にあると仮定する）。
よび３８のために選択された抵抗器の値はＶSENSE がＶ
MAX （結合されたバッテリが過度に充電されたとき）の
すぐ上の値からＶMIN （結合されたバッテリが過度に放
電されたとき）のすぐ下の値までに分布できることを確
実にするよう選択される。抵抗器３２は、一定の基準電
圧ＶREF を供給するため、ツェナーダイオード３０を介
して一定の電流を供給するのに十分な大きさに選択され
る。ＶSENSE 、ＶMAX 、ＶMIN 、およびＶREFの電圧値
は次の等式における抵抗値によって規定される（負端子
１６は０ボルトの共通接地の基準にあると仮定する）。
【００２０】
【数１】
【００２１】この開示により利益を有する当業者には、
この発明がバッテリが動力源となる携帯式の電子装置の
数多いタイプに適用できると認識されるであろう。この
バッテリチャージインジケータは既存の携帯式製品に新
たな改善を施し、どんなバッテリ構成にも複数の包装さ
れたバッテリにも対処できる。さらに、ここで示され記
述されるこの発明の形状は、現在のところ好ましい実施
例とみなされることも理解される。機能が実質上変わら
なければ、さまざまな修正および変化がこの回路の形状
になされることは、この開示により利益を有する当業者
に明白である。特許請求の範囲はこのようなあらゆる修
正および変化を含むと解釈され、したがって明細書およ
び図面は制限するというよりむしろ例示的な意味合いで
みなされることを意図する。
この発明がバッテリが動力源となる携帯式の電子装置の
数多いタイプに適用できると認識されるであろう。この
バッテリチャージインジケータは既存の携帯式製品に新
たな改善を施し、どんなバッテリ構成にも複数の包装さ
れたバッテリにも対処できる。さらに、ここで示され記
述されるこの発明の形状は、現在のところ好ましい実施
例とみなされることも理解される。機能が実質上変わら
なければ、さまざまな修正および変化がこの回路の形状
になされることは、この開示により利益を有する当業者
に明白である。特許請求の範囲はこのようなあらゆる修
正および変化を含むと解釈され、したがって明細書およ
び図面は制限するというよりむしろ例示的な意味合いで
みなされることを意図する。
【図１】正および負のバッテリ端子とその間を接続する
電荷測定回路とを含む、バッテリチャージインジケータ
の回路概略図である。
電荷測定回路とを含む、バッテリチャージインジケータ
の回路概略図である。
１０ バッテリチャージインジケータ １８ 電荷測定回路
Claims (16)
- 【請求項１】 正端子、負端子、および基準端子を含
み、前記正端子は正電圧を受取るように適合され、前記
負端子は負電圧を受取るように適合され、前記基準端子
は負電圧を超え、かつ正電圧より小さい基準電圧を受取
るように適合され、さらに基準端子と負端子との間に結
合される第１の分圧器、および正端子と負端子との間に
結合される第２の分圧器と、 第１および第２の比較器とを含み、各比較器は第１およ
び第２の分圧器に結合される入力を有し、さらに入力が
第１の分圧器と、ダイオードを介して第１および第２の
比較器の出力とに結合される第３の比較器と、 前記第１、第２、および第３の比較器のそれぞれ１つに
結合され、前記正および負電圧の大きさの違いに応答し
て可視光を放射するための３つの発光ダイオードの選択
された１つとを含む、電荷測定回路。 - 【請求項２】 前記第１および第２の比較器は正電圧に
比例する電圧レベルを基準電圧に比例する電圧レベルと
比較するように適合される、請求項１に記載の電荷測定
回路。 - 【請求項３】 前記第３の比較器は前記第１および第２
の比較器の出力に比例する電圧レベルを基準電圧に比例
する電圧レベルと比較するように適合される、請求項１
に記載の電荷測定回路。 - 【請求項４】 前記発光ダイオードの３つのうち１つは
可視の赤色波長の光を放射し、前記発光ダイオードの３
つのうち別の１つは可視の黄色波長の光を放射し、さら
に、前記発光ダイオードの３つのうち別の１つは可視の
緑色波長の光を放射する、請求項１に記載の電荷測定回
路。 - 【請求項５】 手で力を加えると閉じるように適合され
た通常開いているスイッチをさらに含み、前記スイッチ
は前記負端子と前記第１および第２の分圧器との間に結
合される、請求項１に記載の電荷測定回路。 - 【請求項６】 バッテリ駆動の携帯式の電子装置内に実
装され、バッテリに摩擦係合するように適合された正端
子および負端子と、 正および負端子の間に結合された電荷測定回路とを含
み、前記電荷測定回路は、 基準電圧と負端子との間に結合された第１の分圧器と、 正端子と負端子との間に結合された第２の分圧器と、 非反転入力が前記第１の分圧器内の第１の分圧ノードに
結合され、反転入力が前記第２の分圧器内の第１の分圧
ノードに結合された、反転および非反転の対の入力を有
する第１の比較器と、 反転入力が前記第１の分圧器内の第２の分圧ノードに結
合され、非反転入力が前記第２の分圧器内の第１の分圧
ノードに結合された、反転および非反転の対の入力を有
する第２の比較器と、 反転入力がダイオードを介して前記第１および第２の比
較器の各々の出力に結合され、非反転入力が前記第１の
分圧器内の第２の分圧ノードに結合された、反転および
非反転の対の入力を有する第３の比較器と、 第１、第２、および第３の各比較器のそれぞれの出力に
結合される３つの発光ダイオードとを含み、これらのダ
イオードは前記バッテリ内の電荷量に対応して、前記発
光ダイオードの３つのうち１つから可視光を放射するよ
うに適合される、バッテリチャージインジケータ。 - 【請求項７】 前記バッテリ駆動の携帯式の電子装置は
ラップトップコンピュータである、請求項１に記載のバ
ッテリチャージインジケータ。 - 【請求項８】 前記第１の分圧器は直列に接続される３
つの抵抗器を含み、前記第２の分圧器は直列に接続され
る２つの抵抗器を含む、請求項１に記載のバッテリチャ
ージインジケータ。 - 【請求項９】 前記基準電圧は前記負端子に与えられる
電圧をしきい値量だけ超える電圧を含む、請求項１に記
載のバッテリチャージインジケータ。 - 【請求項１０】 前記しきい値量は逆バイアスされたツ
ェナーダイオードに与えられる電圧に対応する、前記請
求項９に記載のバッテリチャージインジケータ。 - 【請求項１１】 前記第１の分圧器内の前記第１の分圧
ノードは前記第１の分圧器内の前記第２の分圧ノードに
おける電圧レベルより高い電圧レベルを受取るように適
合された、請求項１に記載のバッテリチャージインジケ
ータ。 - 【請求項１２】 前記第２の分圧器内の前記第１の分圧
ノードは前記正端子における電圧に正比例する電圧レベ
ルを受取るように適合された、請求項１に記載のバッテ
リチャージインジケータ。 - 【請求項１３】 前記第２の分圧器内の前記第１の分圧
ノードは、前記第１の分圧器内の前記第１の分圧ノード
における電圧を超える電圧を受取るように適合され、そ
こへ直接接続される前記発光ダイオードの１つを活性化
させるのに十分な状態へ前記第１の比較器の出力を遷移
させる、請求項１に記載のバッテリチャージインジケー
タ。 - 【請求項１４】 前記第２の分圧器内の前記第１の分圧
ノードは、前記第１の分圧器内の前記第２の分圧ノード
における電圧より小さい電圧を受取るように適合され、
そこへ直接接続される前記発光ダイオードの１つを活性
化させるのに十分な状態へ前記第２の比較器の出力を遷
移させる、請求項１に記載のバッテリチャージインジケ
ータ。 - 【請求項１５】 前記第２の分圧器内の前記第１の分圧
ノードは、前記第１の分圧器内の第１の分圧ノードにお
ける電圧より小さい電圧を受取るように適合され、さら
に、前記第１の分圧器内の前記第２の分圧ノードにおけ
る電圧を超える電圧を受取るように適合されて、そこへ
接続される前記発光ダイオードの１つを活性化させるの
に十分な状態へ前記第３の比較器の出力を遷移させる、
請求項１に記載のバッテリチャージインジケータ。 - 【請求項１６】 手で力を加えて閉じるように適合され
た通常開いているスイッチをさらに含み、前記スイッチ
は電荷測定回路と前記負端子との間に結合される、請求
項１に記載のバッテリチャージインジケータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/279,503 US5614807A (en) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | Battery charge indicator |
| US08/279503 | 1994-07-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178977A true JPH08178977A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=23069278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7181641A Withdrawn JPH08178977A (ja) | 1994-07-22 | 1995-07-18 | 電荷測定回路およびバッテリチャージインジケータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5614807A (ja) |
| EP (1) | EP0693691A3 (ja) |
| JP (1) | JPH08178977A (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867008A (en) * | 1996-06-05 | 1999-02-02 | Double-Time Battery Corporation | Overcharge protection circuitry for rechargeable battery pack |
| US5813278A (en) * | 1996-08-02 | 1998-09-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Projectile grenade launching system tester |
| US5933010A (en) * | 1998-01-13 | 1999-08-03 | Moreno; Gil G. | Device to detect charging condition of a storage battery |
| US6066937A (en) * | 1998-04-10 | 2000-05-23 | Gutierrez; Alejandro | Quick start unit |
| US6950030B2 (en) * | 2002-09-05 | 2005-09-27 | Credo Technology Corporation | Battery charge indicating circuit |
| FR2897840B1 (fr) * | 2006-02-27 | 2009-02-13 | Eurocopter France | Procede et dispositif de traitement et de visualisation d'informations de pilotage d'un aeronef |
| US7496460B2 (en) | 2006-09-06 | 2009-02-24 | Eastway Fair Company Limited | Energy source monitoring and control system for power tools |
| US7843167B2 (en) * | 2007-01-22 | 2010-11-30 | Snap-on Incorporated, Inc. | Battery charger with charge indicator |
| US20080174263A1 (en) * | 2007-01-22 | 2008-07-24 | Snap-On Incorporated | Battery charger for different capacity cells |
| US8446142B2 (en) * | 2008-03-12 | 2013-05-21 | O2Micro, Inc. | Capacity detector for detecting capacity of an energy storage unit |
| US8222868B2 (en) * | 2008-04-02 | 2012-07-17 | Techtronic Power Tools Technology Limited | Battery tester for rechargeable power tool batteries |
| US7609049B1 (en) * | 2008-05-28 | 2009-10-27 | Vimicro Corporation | Accurate scan-mode voltage detection circuit |
| JP5593849B2 (ja) | 2009-06-12 | 2014-09-24 | 日産自動車株式会社 | 組電池の監視装置 |
| WO2011085052A2 (en) * | 2010-01-07 | 2011-07-14 | Avery Dennison Corporation | Apparatus and methods for determining potential energy stored in an electrochemical cell |
| CN102375124A (zh) * | 2010-08-24 | 2012-03-14 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 电池容量测试装置 |
| ITMI20131063A1 (it) * | 2013-06-26 | 2014-12-27 | Automobili Lamborghini Spa | Dispositivo di carica-scarica di un pacco di supercondensatori |
| CA2865757C (en) * | 2013-09-30 | 2020-06-09 | Michael Jordan Kadonoff | Electrical current measuring apparatus and method |
| CN103926450B (zh) * | 2014-04-25 | 2017-01-04 | 华为技术有限公司 | 母排电压检测方法和电路 |
| CN104133179A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-05 | 东北林业大学 | 一种电池电量检测分类装置 |
| CN104777430B (zh) * | 2015-04-30 | 2017-09-22 | 西安科技大学 | 开关电源失电及蓄电池充放电检测指示电路及其设计方法 |
| CN107733004B (zh) * | 2017-09-26 | 2023-12-19 | 大唐终端技术有限公司 | 多平台硬件动态充电指示及充电闸断装置 |
| CN112186832A (zh) * | 2020-09-07 | 2021-01-05 | 安徽绿沃循环能源科技有限公司 | 锂电池充放电指示电路 |
| US11519944B2 (en) * | 2020-12-11 | 2022-12-06 | Hamilton Sundstrand Corporation | Voltage differential sensing circuits |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4027231A (en) * | 1975-09-17 | 1977-05-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Battery charge indicator |
| DE2713645A1 (de) * | 1977-03-28 | 1978-10-05 | Lmt Lichtmesstechnik Gmbh Berl | Verfahren und schaltung zum testen des ladezustands von batterien |
| NL8204628A (nl) * | 1982-11-30 | 1984-06-18 | Philips Nv | Inrichting voor het signaleren van een bepaalde laadtoestand van een accubatterij. |
| US4575680A (en) * | 1983-04-18 | 1986-03-11 | Gold Kenneth S | Battery condition indicator and on-off relay circuit |
| US4876632A (en) * | 1988-02-10 | 1989-10-24 | Tekna, Inc. | Flashlight with battery life indicator module |
| US5105180A (en) * | 1990-02-12 | 1992-04-14 | Asahi Research Corporation | Combination light unit and battery monitor device |
| US5345392A (en) * | 1991-01-25 | 1994-09-06 | International Business Machines Corporation | Battery charge monitor for a personal computer |
-
1994
- 1994-07-22 US US08/279,503 patent/US5614807A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-06-27 EP EP95304509A patent/EP0693691A3/en not_active Withdrawn
- 1995-07-18 JP JP7181641A patent/JPH08178977A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0693691A3 (en) | 1997-06-04 |
| US5614807A (en) | 1997-03-25 |
| EP0693691A2 (en) | 1996-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |