JP2010068369A - スイッチ入力回路 - Google Patents

Abstract

【課題】安価なマイコンを用いて複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出する。
【解決手段】スイッチ入力回路１は、マイコン２に設けられるアナログ入力ポートに接続されるスイッチ入力回路であって、アクチュエータの状態に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２を含み、当該スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、抵抗値が変化するスイッチ回路１０と、一端が基準電圧Ｖｃｃに接続され、且つ、他端がスイッチ回路１０に接続される抵抗Ｒ２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出するスイッチ入力回路に関する。

従来、複数のスイッチの各々をマイコンのデジタル入力ポートに接続することによって、当該複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１１４３１５号公報

しかしながら、特許文献１に開示されるスイッチ入力回路のように、各スイッチにデジタル入力ポートを用いる場合、スイッチの数が増大すれば、マイコンのデジタル入力ポートの使用量も増大してしまう。従って、このスイッチ入力回路だけで多数のデジタル入力ポートを用いると、他の周辺回路で用いるデジタル入力ポートの使用可能数に制限が加わったり、デジタル入力ポートの多い高価なマイコンを使用しなければならないという問題がある。

そこで、この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、デジタル入力ポートの搭載数が少ない安価な制御部を用いて複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することが可能なスイッチ入力回路を提供することを目的とする。

第１の発明にかかるスイッチ入力回路は、制御部に設けられるアナログ入力ポートに接続されるスイッチ入力回路であって、アクチュエータの状態に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチを複数含み、当該複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、抵抗値が変化するスイッチ回路と、一端が基準電圧又はグランドに接続され、且つ、他端がスイッチ回路に接続される抵抗とを備える。

このスイッチ入力回路では、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化するので、１つのアナログ入力ポートで複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。つまり、制御部には、アナログ入力ポートが１つあればよいので、デジタル入力ポートの搭載数が少ない安価な制御部を用いて複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。
また、各スイッチにデジタル入力ポートを用いる場合と比べて、デジタル入力ポートに空きが生じるので、そのデジタル入力ポートを他の周辺回路に用いることができる。
また、このスイッチ入力回路では、仕向け地ごとにスイッチ回路と抵抗値を変えておくことによって、基板の外観が同じであっても、アナログ入力ポートの読み値によって、当該基板の仕向け地を容易に判断することができる。

第２の発明にかかるスイッチ入力回路は、第１の発明にかかるスイッチ入力回路において、スイッチ回路は、第１分圧抵抗と、第１分圧抵抗に対応する第１スイッチと、第１分圧抵抗に直列又は並列に接続されると共に、第１分圧抵抗とは異なる抵抗値を有する第２分圧抵抗と、第２分圧抵抗に対応する第２スイッチとを含む。

このスイッチ入力回路では、第１スイッチ及び第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じて、第１分圧抵抗及び第２分圧抵抗による合成抵抗値が変化し、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化するので、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。
また、互いに抵抗値が異なる第１分圧抵抗及び第２分圧抵抗を用いることにより、第１スイッチ及び第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を容易に検出することができる。

第３の発明にかかるスイッチ入力回路は、第２の発明にかかるスイッチ入力回路において、第１分圧抵抗と第２分圧抵抗とは直列に接続されており、第１スイッチと第１分圧抵抗とは、並列に接続され、且つ、第２スイッチと第２分圧抵抗とは、並列に接続される。

このスイッチ入力回路では、第１分圧抵抗と第２分圧抵抗とを直列に接続したスイッチ回路を用いて、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態をデジタル入力ポートの搭載数が少ない安価な制御部で検出することができる。

第４の発明にかかるスイッチ入力回路は、第２の発明にかかるスイッチ入力回路において、第１分圧抵抗と第２分圧抵抗とは並列に接続されており、第１スイッチと第１分圧抵抗とは、直列に接続され、且つ、第２スイッチと第２分圧抵抗とは、直列に接続される。

このスイッチ入力回路では、第１分圧抵抗と第２分圧抵抗とを並列に接続したスイッチ回路を用いて、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態をデジタル入力ポートの搭載数が少ない安価な制御部で検出することができる。

第５の発明にかかるスイッチ入力回路は、第１〜第４のいずれかの発明にかかるスイッチ入力回路において、抵抗とスイッチ回路との接続点にアナログ入力ポートが接続されている。

このスイッチ入力回路では、抵抗値が変化するスイッチ回路と抵抗とによって分圧された電圧値をアナログ入力ポートに入力することができるので、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を容易に検出することができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の発明では、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化するので、１つのアナログ入力ポートで複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。つまり、制御部には、アナログ入力ポートが１つあればよいので、デジタル入力ポートの搭載数が少ない安価な制御部を用いて複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。
また、各スイッチにデジタル入力ポートを用いる場合と比べて、デジタル入力ポートに空きが生じるので、そのデジタル入力ポートを他の周辺回路に用いることができる。
また、このスイッチ入力回路では、仕向け地ごとにスイッチ回路と抵抗値を変えておくことによって、基板の外観が同じであっても、アナログ入力ポートの読み値によって、当該基板の仕向け地を容易に判断することができる。

また、第２の発明では、第１スイッチ及び第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦに応じて、第１分圧抵抗及び第２分圧抵抗による合成抵抗値が変化し、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化するので、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。
また、互いに抵抗値が異なる第１分圧抵抗及び第２分圧抵抗を用いることにより、第１スイッチ及び第２スイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を容易に検出することができる。

また、第３の発明では、第１分圧抵抗と第２分圧抵抗とを直列に接続したスイッチ回路を用いて、１つのアナログ入力ポートを有する安価な制御部を用いて複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。

また、第４の発明では、第１分圧抵抗と第２分圧抵抗とを並列に接続したスイッチ回路を用いて、１つのアナログ入力ポートを有する安価な制御部を用いて複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。

また、第５の発明では、抵抗値が変化するスイッチ回路と抵抗とによって分圧された電圧値をアナログ入力ポートに入力することができるので、複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を容易に検出することができる。

以下、図面に基づいて、本発明に係るスイッチ入力回路の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るスイッチ入力回路の回路図である。図２は、スイッチ入力回路の抵抗値とアナログ入力ポートに入力される電圧値とをスイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて示した図である。以下、図１及び図２を参照して、第１実施形態に係るスイッチ入力回路１について詳細に説明する。

本実施形態のスイッチ入力回路１は、空気清浄機に搭載され、空気清浄機の水タンクなどが正常にセットされているか否かなどを検出する回路である。このスイッチ入力回路１は、ＣＰＵやメモリ等からなるマイコン２に設けられるアナログ入力ポートに接続される。このマイコン２は、アナログ入力ポートに入力された電圧値を、１０ｂｉｔ（１０２４）の分解能で識別する機能を有している。スイッチ入力回路１は、図１に示すように、スイッチ回路１０と、５Ｖの基準電圧Ｖｃｃと、一端が基準電圧Ｖｃｃ（５Ｖ）に接続され、且つ、他端がスイッチ回路１０に接続される抵抗Ｒ２０（抵抗値：２４００Ω）とを備えている。

スイッチ回路１０は、分圧抵抗Ｒ２１（抵抗値：１０００Ω）と、その分圧抵抗Ｒ２１に対応するスイッチＳＷ１と、分圧抵抗Ｒ２１とは異なる抵抗値を有する分圧抵抗Ｒ２２（抵抗値：１５００Ω）と、その分圧抵抗Ｒ２２に対応するスイッチＲ２２とを含んでいる。そして、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２は、上記した水タンクなどが正常にセットされているか否かでＯＮ／ＯＦＦが切り替るようになっている。また、分圧抵抗Ｒ２１と分圧抵抗Ｒ２２とは直列に接続されると共に、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２は、それぞれ分圧抵抗Ｒ２１及び分圧抵抗Ｒ２２に並列に接続されている。そして、抵抗Ｒ２０とスイッチ回路１０（分圧抵抗Ｒ２１）との接続点にアナログ入力ポートが接続されている。

このように構成されたスイッチ回路１０は、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、その抵抗値が変化する。具体的には、図２に示すように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２が共にＯＮ状態の場合には、スイッチ回路１０の抵抗値は実質的に０になり、スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態で且つスイッチＳＷ２がＯＮ状態の場合には、スイッチ回路１０の抵抗値は１０００Ωになり、スイッチＳＷ１がＯＮ状態で且つスイッチＳＷ２がＯＦＦ状態の場合には、スイッチ回路１０の抵抗値は１５００Ωになり、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２が共にＯＦＦ状態の場合には、スイッチ回路１０の抵抗値は、２５００Ωになる。これにより、基準電圧Ｖｃｃの５Ｖが、抵抗Ｒ２０とスイッチ回路１０の分圧抵抗Ｒ２１，Ｒ２２とに分圧されて、アナログ入力ポートに入力される。

従って、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２が共にＯＮ状態の場合には、アナログ入力ポートに０Ｖが入力され、スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態で且つスイッチＳＷ２がＯＮ状態の場合には、アナログ入力ポートに１．４７０５８８Ｖが入力され、スイッチＳＷ１がＯＮ状態で且つスイッチＳＷ２がＯＦＦ状態の場合には、アナログ入力ポートに１．９２３０７７Ｖが入力され、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２が共にＯＦＦ状態の場合には、アナログ入力ポートに２．５５１０２Ｖが入力される。

上記したように、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化して、アナログ入力ポートの読み値が変化するので、マイコン２において、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することが可能となる。

［第１実施形態のスイッチ入力回路１の特徴］
第１実施形態のスイッチ入力回路１には、以下のような特徴がある。

本実施形態のスイッチ入力回路１では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、分圧抵抗Ｒ２１及び分圧抵抗Ｒ２２による合成抵抗値が変化して、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化するので、１つのアナログ入力ポートでスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。つまり、マイコン２には、アナログ入力ポートが１つあればよいので、デジタル入力ポートの搭載数が少ない安価なマイコン２を用いてスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することができる。

また、本実施形態のスイッチ入力回路１では、各スイッチにデジタル入力ポートを用いる場合と比べて、デジタル入力ポートに空きが生じるので、そのデジタル入力ポートを他の周辺回路に用いることができる。

また、本実施形態のスイッチ入力回路１では、互いに抵抗値が異なる分圧抵抗Ｒ２１及び分圧抵抗Ｒ２２を用いることにより、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの状態を容易に検出することができる。

また、本実施形態のスイッチ入力回路１では、抵抗値が変化するスイッチ回路１０と抵抗Ｒ２０とによって分圧された電圧値をアナログ入力ポートに入力することができるので、スイッチＳＷ１及びＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦの状態を容易に検出することができる。

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係るスイッチ入力回路の回路図である。以下、図３を参照して、第２実施形態に係るスイッチ入力回路１００の構成について詳細に説明する。

本実施形態のスイッチ入力回路１００は、図３に示すように、スイッチ回路１１０と、５Ｖの基準電圧Ｖｃｃと、一端がグランドＧＮＤに接続され、且つ、他端がスイッチ回路１１０に接続される抵抗Ｒ１２０とを備えている。

スイッチ回路１１０は、分圧抵抗Ｒ１２１と、その分圧抵抗Ｒ１２１に対応するスイッチＳＷ１０１と、分圧抵抗Ｒ１２１とは異なる抵抗値を有する分圧抵抗Ｒ１２２と、その分圧抵抗Ｒ１２２に対応するスイッチＲ１２２とを含んでいる。そして、スイッチＳＷ１０１及びスイッチＳＷ１０２は、アクチュエータの状態に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替るようになっている。また、分圧抵抗Ｒ１２１と分圧抵抗Ｒ１２２とは直列に接続されると共に、スイッチＳＷ１０１及びスイッチＳＷ１０２は、それぞれ分圧抵抗Ｒ１２１及び分圧抵抗Ｒ１２２に並列に接続されている。そして、分圧抵抗Ｒ１２１と分圧抵抗Ｒ１２２との接続点にアナログ入力ポートが接続されている。

このように構成されたスイッチ回路１１０では、スイッチＳＷ１０１及びスイッチＳＷ１０２のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、その抵抗値が変化する。その結果、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化して、アナログ入力ポートの読み値が変化するので、マイコン２において、スイッチＳＷ１０１及びスイッチＳＷ１０２のＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することが可能となる。

［第２実施形態のリモコンの特徴］
第２実施形態のスイッチ入力回路１００も、第１実施形態のスイッチ入力回路１と同様の特徴がある。

（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係るスイッチ入力回路の回路図である。以下、図４を参照して、第３実施形態に係るスイッチ入力回路２００の構成について詳細に説明する。

本実施形態のスイッチ入力回路２００は、図４に示すように、スイッチ回路２１０と、５Ｖの基準電圧Ｖｃｃと、一端が基準電圧Ｖｃｃに接続され、且つ、他端がスイッチ回路２１０に接続される抵抗Ｒ２２０とを備えている。

スイッチ回路２１０は、分圧抵抗Ｒ２２１と、その分圧抵抗Ｒ２２１に対応するスイッチＳＷ２０１と、分圧抵抗Ｒ２２１とは異なる抵抗値を有する分圧抵抗Ｒ２２２と、その分圧抵抗Ｒ２２２に対応するスイッチＳＷ２０２とを含んでいる。そして、スイッチＳＷ２０１及びスイッチＳＷ２０２は、アクチュエータの状態に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替るようになっている。また、分圧抵抗Ｒ２２１と分圧抵抗Ｒ２２２とは並列に接続されると共に、スイッチＳＷ２０１及びスイッチＳＷ２０２は、それぞれ分圧抵抗Ｒ２２１及び分圧抵抗Ｒ２２２に直列に接続されている。そして、分圧抵抗Ｒ２２０とスイッチ回路２１０との接続点にアナログ入力ポートが接続されている。

このように構成されたスイッチ回路２１０では、スイッチＳＷ２０１及びスイッチＳＷ２０２のＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、その抵抗値が変化する。その結果、アナログ入力ポートに入力される電圧値が変化して、アナログ入力ポートの読み値が変化するので、マイコン２において、スイッチＳＷ２０１及びスイッチＳＷ２０２のＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することが可能となる。

［第３実施形態のリモコンの特徴］
第３実施形態のスイッチ入力回路２００も、第１実施形態のスイッチ入力回路１と同様の特徴がある。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、第１実施形態では、仕向け地Ａ向けのスイッチ入力回路として、抵抗Ｒ２０，分圧抵抗Ｒ２１及び分圧抵抗Ｒ２２の抵抗値を、それぞれ２４００Ω、１０００Ω及び１５００Ωに設定したが、本発明はこれに限らず、図５に示すように、仕向け地ごとに抵抗値の異なる抵抗を用いてスイッチ入力回路を構成しても良い。ここでは、仕向け地Ｂについては、抵抗Ｒ２０，分圧抵抗Ｒ２１及び分圧抵抗Ｒ２２の抵抗値を、それぞれ２４００Ω、１５００Ω及び１０００Ωに設定して、仕向け地Ｃについては、抵抗Ｒ２０，分圧抵抗Ｒ２１及び分圧抵抗Ｒ２２の抵抗値を、それぞれ１０００Ω、２４００Ω及び１５００Ωに設定する。この場合、アナログ入力ポートに入力される電圧値は、図６に示す値になる。これにより、スイッチ入力回路を搭載した基板の外観が、仕向け地に関わらず同じであっても、アナログ入力ポートの読み値が仕向け地ごとに異なるので、製品の組付け間違いを防止することができる。

また、上記実施形態では、スイッチ入力回路を空気清浄機に搭載する例について説明したが、本発明は空気清浄機以外の機器にも適用可能である。

本発明を利用すれば、安価な制御部を用いて複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの状態を検出することが可能なスイッチ入力回路を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係るスイッチ入力回路の回路図である。 スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせと、スイッチ入力回路の抵抗値及びアナログ入力ポートに入力される電圧値との関係を示した図である。 本発明の第２実施形態に係るスイッチ入力回路の回路図である。 本発明の第３実施形態に係るスイッチ入力回路の回路図である。 第１実施形態の変形例に係るスイッチ入力回路の抵抗の抵抗値を仕向け地ごとに示した図である。 スイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせとアナログ入力ポートに入力される電圧値との関係を仕向け地ごとに示した図である。

符号の説明

１，１００，２００ スイッチ入力回路
１０，１１０，２１０ スイッチ回路
Ｒ２０，Ｒ１２０，Ｒ２２０ 抵抗
Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ１２１，Ｒ１２２，Ｒ２２１，Ｒ２２２ 分圧抵抗
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ１０１，ＳＷ１０２，ＳＷ２０１，ＳＷ２０２ スイッチ
Ｖｃｃ 基準電圧
ＧＮＤ グランド

Claims (5)

1. 制御部に設けられるアナログ入力ポートに接続されるスイッチ入力回路であって、
   アクチュエータの状態に応じてＯＮ／ＯＦＦが切り替わるスイッチを複数含み、当該複数のスイッチのＯＮ／ＯＦＦの組み合わせに応じて、抵抗値が変化するスイッチ回路と、
   一端が基準電圧又はグランドに接続され、且つ、他端が前記スイッチ回路に接続される抵抗とを備えることを特徴とする、スイッチ入力回路。
2. 前記スイッチ回路は、
   第１分圧抵抗と、
   前記第１分圧抵抗に対応する第１スイッチと、
   前記第１分圧抵抗に直列又は並列に接続されると共に、前記第１分圧抵抗とは異なる抵抗値を有する第２分圧抵抗と、
   前記第２分圧抵抗に対応する第２スイッチとを含むこと特徴とする、請求項１に記載のスイッチ入力回路。
3. 前記第１分圧抵抗と前記第２分圧抵抗とは直列に接続されており、
   前記第１スイッチと前記第１分圧抵抗とは、並列に接続され、且つ、前記第２スイッチと前記第２分圧抵抗とは、並列に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ入力回路。
4. 前記第１分圧抵抗と前記第２分圧抵抗とは並列に接続されており、
   前記第１スイッチと前記第１分圧抵抗とは、直列に接続され、且つ、前記第２スイッチと前記第２分圧抵抗とは、直列に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチ入力回路。
5. 前記抵抗と前記スイッチ回路との接続点に前記アナログ入力ポートが接続されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチ入力回路。

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