JPS6149687A - 扇風機の制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はファンモータを制御する為のマイクロコンピュ
ータを有ｆるマイクロコンピュータ制御の扇風機の制御
回路に関するものである。

従来例の構成とその問題点 昨今、扇風機の分野に於いてもマイクロコンピータが取
入れられ、従来にない新しい扇風機が作られている。し
かし扇風機と言う商品は家電品の中でも低価格商品であ
り、しかも歴史の長い商品であるだけに商品に対するイ
メージが固着しておシ、思い切ったデザインの変更等を
行うと逆に売れなくなると言った厄介な商品である。つ
まり機能が単機能である為極めて価格重視の強い商品で
ある。ところでこうした扇風機にマイクロコンピュータ
を搭載する事は価格的に極めて苦しくなる事は言う迄も
ない。その上、扇風機の制御の中心がタイマ制御である
為時間表示と言う面で極めて多くの発光ダイオードを必
要とする事もこの価格面での苦しさを増大させる要因の
１つとなっている。発光ダイオードを多く必要とする事
は価格的に苦しくなる理由の１つではあるが、その発光
ダイオードを点灯させる為のマイクロコンピュータの端
子数の方がもっと重要な問題である。特にマイクロコン
ピュータ等のＬＳＩの端子数は１６゜１８　、２２　、
２８と飛び飛びとなっており、端子数の多い上位機種の
方が一般的に価格が高い。そのような意味から言っても
可能な限り端子数の少ないマイクロコンピュータを使用
する事は扇風機にとって必要不可欠な条件である。しか
し前述したように扇風機の主な制御要素であるタイマ関
係に多くの残時間表示用発光ダイオードを要する為や、
マイクロコンピュータにはもともと利用者が自由に使用
出来ない固定端子（例えば化６ｊ端子等）が必ず４〜５
ピン必要である事を考えると１６ピンや１８ビンの低端
子数型のマイクロコンピュータを扇風機の制御に使用す
る事は極めて困難な小であり一般的には価格を犠牲にし
て端子数の多い上位機種のマイクロコンピュータを使っ
たり、又１つの発光ダイオードに点滅等により複数の状
態を表示させる等して、かろうじて低端子数型のマイク
ロコンピュータを利用しているのが現状である０ 発明の目的 本発明はこのような従来の問題点を除去するものであり
マイクロコンピュータの１つの入出力兼用端子で扇風機
の動作状態を表示する発光素子の点灯を行う出力と、扇
風機の動作状態を設定する操作スイッチ等の信号の入力
を行わせ低価格な低端子数型マイクロコンピュータが扇
風機に利用出来るような制御回路を提供するものである
。

発明の構成 この目的を達成するだめに本発明の扇風機の制御回路は
、ファンモータと、このファンモータを制御するマイク
ロコンピュータとを備え、このマイクロコンピュータは
入出力兼用端子を有し、この入出力兼用端子によって交
流電源の一方の半波の区間に扇風機の動作を選択するた
めの操作スイッチの信号入力を受付け、もう一方の半波
の区間に動作状態を表示するための発光素子を点灯する
出力を出す構成であり、交流電源の周期を利用して操作
スイッチ等の信号入力端子と、その操作スイッチ等によ
る動作状態表示灯の出力端子を兼用出来るためマイクロ
コンピュータの端子数が少なくてすむことと、切替えタ
イミングの設定回路が極めて簡単となる効果を有するも
のである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第１図〜第２図にもとづいて説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図であり１６ピン
の端子を持つマイクロコンピュータを基本に６つの操作
スイッチ、９つの発光ダイオードで構成される扇風機の
制御回路である。

１は交流電源２はヒユーズ、３はダイオード、４は抵抗
、６はＰＮＰ）ランジスタ、６は抵抗、７は電解コンデ
ンサ、８は定電圧ダイオードでありこれら３〜９の部品
により交流電源１よりマイクロコンピュータ等に使用す
る低電圧の直流電源が作られている。１０は抵抗、１１
はダイオード、１２はＮＰＮ　）ランジスタ、１３．１
４は抵抗、１５はＰＮＰ　）ランジスタである。１６．
１７は抵抗、１８はＮＰＮ）ランジスタ、１９は抵抗、
２ｏはコンデンサ、２１は抵抗、２２〜２７は抵抗、２
８〜３３は発光ダイオード、３４〜４０は操作スイッチ
、４１はコンデンサ、４２は抵抗である。４３はマイク
ロコンピュータ、４４　、４６は抵抗、４６はブザー、
４７〜５２は抵抗、６３〜５５は発光ダイオード、５６
〜６８はサイリスタ、５９はファンモータである。以下
動作につい　　　　　　　゛て簡単に説明する。抵抗１
０、ダイオード１１、ＮＰＮ　トランジスター２は本発
明の中心である動作のタイミングを定める矩形波を作り
出し、マイクロコンピュータに入力する回路であり、交
流電　　　　　　゛源１の電圧が正の半波（第１図の点
ａの方がヒュ　　　　　　□−ズ２側より高い場合を言
う）の時、電流は抵抗１０、ＮＰＮ）ランジスタ１２の
ペースよりエミッタを通り、ＰＮＰトランジスタ５のエ
ミッタか□ らペース定電圧ダイオード８を通りヒユーズ２側に達す
る。その為、ＮＰＮ）ランジスタ１２はオンとなり、コ
レクタ５点は降下し、Ｌレベルとなる。文通の交流電源
１の電圧がヒユーズ２側の方カ高い場合、電流はマイク
ロコンピータ４３等の回路電流となりＮＰＮ　）ランジ
スタ１２のエミッタ側よりダイオード１１、抵抗１０を
通り点ａに達する。その為、ＮＰＮ）ランジスタ１２は
この区間オフとなる。この様子を示したのが第２図の波
形タイムチャートのａ図及びｂであり、ａが交流電源１
の電圧波形のタイムチャート図、ｂが、点すの電圧波形
のタイムチャートであり、交流電源１の正の半波の時に
点すはレベルとなり負の半波の時にＨレベルとなる矩形
波となっている。点すがこのように変化する為、抵抗１
３，１４、ＰＮＰトランジスタ１５で構成される回路は
、点すがＨレベルの時はＰＮＰ　）ランジスタ１５はオ
フ状態で点Ｃのコレクタ電位はフローティング（浮いた
）状態となる。次に点すがＬレベルとなった時はＰＮＰ
　トランジスタ１５は逆にオンとなり点ＣはＨレベルと
なる。又一方、抵抗１６゜１７、ＮＰＮトランジスタ１
８で構成される回路に於いては、点すがＨレベルの時は
ＮＰＮ）ランジスタ１８はオンとなりコレクタ電位はＬ
レベルとなる。同様に点すの電位がＬレベルの時はＮＰ
Ｎトランジスタ１８はオフとなりコレクタ電位はフロー
ティング状態となる。抵抗１９、コンデンサ２Ｑで構成
される時定数回路はマイクロコンピュータ４３のプログ
ラムを正確にスタートさせる為のリセット回路である。

ところで先程説明したＰＮＰトランジスタ１６のコレク
タ（点Ｃ）には抵抗２１、発光ダイオード２８〜３３が
つながれておりそれぞれの発光ダイオード２８〜３３は
マイクロコンピータ４３の入出力兼用端子１１Ｔ。

１０Ｔ、９Ｔ、ＢＴ、７Ｔ、６Ｔにつながれておりこれ
らの入出力兼用端子には更にプルアップ抵抗２２〜２７
がつながれている。又これらの入出力兼用端子６Ｔ〜１
１Ｔには操作スイッチ３４〜４Ｑがつながれておりこれ
らの操作スイッチ３４〜４Ｑのもう一方の端子は１つに
まとめられて先程のＮＰＮ　）ランジスタ１８のコレク
タにつながれている。これらの動作を説明するタイムチ
ャートが第２図のｃ、ｄ、ｅの各図でありＣはＰＮＰト
ランジスタ１５のコレクタ電位のタイムチャート図であ
りＦはフローティング状態の区間を示している。ｄは点
ｄ、つまり入出力兼用端子１１Ｔの動作状態を示すタイ
ムチャート図でありこの端子の動作は他の入出力兼用端
子１０Ｔ〜６Ｔでも全く同様である為、各々の入出力兼
用端子の動作説明は省略する。ところでｄ図に於いてへ
区間は扇風機の動作状態を表示する発光ダイオード２８
を点灯する区間である事を示しており発光ダイオード２
８を点灯する場合はこのへ区間内に入出力兼用端子１１
Ｔを出力モードとし、Ｌレベルとする事により点ＣがＨ
レベルである為、抵抗２１を通り発光ダイオード２８が
点灯される。このへ区間に発光ダイオード２８を点灯さ
せる必要がなければ入出力兼用端子１１ＴはＨレベルに
しておけば良い。次にＢ区間は操作スイッチ３４の信号
状態を入力する区間で当然入出力兼用Ａ１ａ子１１Ｔは
入力モードである。Ｂ区間はＰＮＰ）ランジスタ１５が
オフ状ｇ　Ｎ　Ｐ　Ｎ　トランジスタ１８はオン状態と
なっており、この時操作スイッチ３４が押されていなけ
れば入出力兼用端子１１Ｔの信号状態はプルアップ抵抗
２２の為Ｈレベルとなっている。

ところが操作スイッチ３４が押されていればＮＰＮトラ
ンジスタ１８がオンとなっている為、入出力兼用端子１
１ＴはＬレベルに変わる。この様子を示しだのが第２図
のｅのタイムチャート図であり、へ区間の途中の時刻ｔ
０に操作スイッチ３４が押■た例を示している。操作ス
イッチ３４は時刻ｔ０よシｔ５迄Ｔ時間に渡って押し続
けられている。この間、へ区間内のｔ０→１１，１２→
ｔ３．ｔ４→ｔ５の時間は入出力兼用端子１１Ｔの信号
状態はＬレベルとなりこの入力信号によりマイクロコン
確認出来る訳である。又この動作は他の操作スイ　　　
　　　　゛ピユータ４３は操作スイッチ３４が押された
事がソチ３５〜４０でも同様となるので先程の発光グイ
オードと同様説明は省略する。ところでへ区間に於ける
発光ダイオード２８の点灯であるが厳密に言うとＢ区間
は入出力兼用端子１１Ｔが入力モードとなっている為消
灯している事となり、全体的に見れば点灯と言うのでは
なく点滅となっている。ところが人間の目では１秒間当
り約４ｏ回以上の点滅は残像現象の為連続して点灯して
いるように見え、点滅回数の少い５０１１ｚ地域でも１
秒間当９５０回の点滅となり見た目では連続点灯となっ
て見え表糸としては何ら問題はない。このような意味か
らも交流電源１の周期をマイクロコンピュータのモード
の切替えタイミングに利用する事、は効果が大きい。尚
コンデンサ４１、抵抗４２で構成される時定数回路はマ
イクロコンピータ４３の基本動作周波数（クロック周波
数）を定める発信回路用であり、４３は１６ピンのマイ
クロコンピュータ、１Ｔ〜１６Ｔはその端子である。そ
して１Ｔ〜３Ｔは扇風機のファンモータ５９０回転速度
を切替えるトライアック５６〜５８を操作する為の出力
端子、４Ｔはブザー４６を鳴動する為の出力端子である
。これらの端子は本発明の動作に直接関係しない為詳し
い動作説明は省略する〇尚、点すの電位は端子１２Ｔよ
υマイクロコンピュータ４３に入力されている。

発明の効果− このように本発明によれば一般に低価格と言われる低端
子数型マイクロコンビーータの１つの入力兼用端子を交
流電源の周期を利用して扇風機の動作状態を表示する発
光ダイオード等の発光素子の点灯の為の出力端子と操作
スイッチ等の信号を入力する為の入力端子に兼用出来る
為、マイクロコンピュータの端子数が少くて済む一方切
替えタイミングを設定する回路が極めて簡単で、又これ
により点灯する発光素子の点灯時のちらつきも目には全
く判らない。更に切替えタイミングの時間間隔は交流電
源に全く同期している為、扇風機の遅延タイマの基準時
間や、ファンモータを起動させる時の電源電圧ゼロクロ
ス信号に利用出来る等効果が大きい。

第１図は本発明の扇風機の制御回路の一実施の田 回路ｌ、第２図は第１図の各基準点の波形のタイムチャ
ートである。

１・・・・・・交流電源、２８・・・・・・発光ダイオ
ード（発光素子）、３４・・・・・操作スイッチ、４３
・・・・・・マイクロコンピュータ、６９・・・・・・
ファンモータ。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファンモータと、このファンモータを制御するマイクロ
   コンピュータとを備え、このマイクロコンピュータは入
   出力兼用端子を有し、この入出力兼用端子によって交流
   電源の一方の半波の区間に扇風機の動作を選択するため
   の操作スイッチの信号入力を受付け、交流電源のもう一
   方の区間に扇風機の動作状態を表示する為の発光素子を
   点灯する出力を出す扇風機の制御回路。