電子控制裝置制造方法
【專利摘要】一種電子控制裝置，其特征在于，具有：發(fā)電部，根據(jù)磁通方向隨著永磁鐵的旋轉(zhuǎn)所發(fā)生的變化而產(chǎn)生交流電壓，且具有串聯(lián)連接第一線圈以及第二線圈而得到的合成線圈；第一電力供給部，在根據(jù)所述合成線圈中產(chǎn)生的交流電壓而進行全波整流后，將全波整流的結(jié)果平滑化；第二電力供給部，進行根據(jù)所述第一線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，以及，進行根據(jù)所述第二線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，并且將所述第一線圈與所述第二線圈的連接點處的電壓平滑化；運算處理部，將從所述第一電力供給部供給的電力作為工作電力而工作；和功能工作部，在基于所述運算處理部的控制下，將從所述第二電力供給部供給的電力作為工作電力而工作。
【專利說明】電子控制裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子控制裝置，尤其涉及具有如下發(fā)電部的電子控制裝置，該發(fā)電部根據(jù)隨著永磁鐵的旋轉(zhuǎn)所發(fā)生的磁通方向的變化而產(chǎn)生交流電壓。

【背景技術】
[0002]從以往，公知具有發(fā)電部的車輛玩具等的玩具。在這種玩具中，例如利用手推等的驅(qū)動力來使永磁鐵旋轉(zhuǎn)，由此，使配置于該永磁鐵附近的線圈產(chǎn)生感生電動勢(inducedelectromotive force),并將其作為發(fā)光元件等的工作電力來利用。
[0003]作為這種玩具中所具有的發(fā)電部的技術，提出了用于謀求小型化以及發(fā)電效率的提聞的技術(參照專利文獻1:以下稱為現(xiàn)有例)。在該現(xiàn)有例的技術中，為了提聞發(fā)電效率，在永磁鐵的附近以夾著該永磁鐵的方式配置兩個線圈，并將這些線圈串聯(lián)連接。然后，從這兩個線圈串聯(lián)連接而得到的線圈的兩端直接向作為發(fā)光元件的發(fā)光二極管供給工作電力。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2011-50725號公報
[0006]在上述的現(xiàn)有例的技術中，將發(fā)電部產(chǎn)生的交流電壓不作變化地用于發(fā)光二極管的工作電力。由此，在欲將現(xiàn)有例的技術擴展到對發(fā)光二極管以外的部件供給電力的情況下，限制于能夠以交流電壓的工作電力來工作的部件，無法實現(xiàn)如下的聲音輸出功能的追加等的多功能化，該聲音輸出功能基于包括需要直流電壓的工作電力的微處理器在內(nèi)的運算處理器的控制。
[0007]因此，為了能夠供給直流電壓的工作電力，而考慮將發(fā)電部產(chǎn)生的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。該情況下，在運算處理部之外還存在接收直流電壓的工作電力的供給而工作的部件時，需要避免因運算處理部以外的部件的耗電量增大而導致的運算處理部的電源喪失這一狀況。而且，因為通過變動較大的手推等的驅(qū)動力來使發(fā)電部中的永磁鐵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電力，所以還需要避免隨著電力供給能力的不穩(wěn)定而導致的運算處理部的電源喪失這一狀況。
[0008]通常認為通過具有蓄電池等備用輔助電源而能夠避免這些狀況。但是，若要設置備用輔助電源，則具有招致裝置構成復雜化、裝置大型化的擔心。因此，期望一種適用于小型玩具的具體技術，該技術采用以小型玩具所具有的簡易的發(fā)電部為前提且不具有備用輔助電源的構成，就能夠避免運算處理部的電源喪失這一狀況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述情況而研發(fā)出的，以提供一種電子控制裝置為目的，該電子控制裝置通過不具有備用輔助電源而作為電力源只具有簡單的發(fā)電部的構成，就能夠避免所搭載的運算處理部的電源喪失這一狀況。
[0010]本發(fā)明的電子控制裝置，其特征在于，具有:發(fā)電部，根據(jù)磁通方向隨著永磁鐵的旋轉(zhuǎn)所發(fā)生的變化而產(chǎn)生交流電壓，且具有串聯(lián)連接第一線圈以及第二線圈而得到的合成線圈；第一電力供給部，在根據(jù)所述合成線圈中產(chǎn)生的交流電壓而進行全波整流后，將全波整流的結(jié)果平滑化；第二電力供給部，進行根據(jù)所述第一線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，以及進行根據(jù)所述第二線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，并且將所述第一線圈與所述第二線圈的連接點處的電壓平滑化；運算處理部，將從所述第一電力供給部供給的電力作為工作電力而工作；和功能工作部，在基于所述運算處理部的控制下，將從所述第二電力供給部供給的電力作為工作電力而工作。
[0011 ] 在本發(fā)明的電子控制裝置中，所述第一電力供給部具有:構成所述全波整流用的第一電橋電路的四個整流元件；和將基于所述第一電橋電路的全波整流的結(jié)果平滑化的第一電容元件，所述第二電力供給部具有:與所述第一線圈以及所述第二線圈一同來構成第二電橋電路的所述四個整流元件之中的兩個整流元件；和將基于所述第二電橋電路的全波整流的結(jié)果平滑化的第二電容元件。
[0012]在本發(fā)明的電子控制裝置中，還具有電壓監(jiān)視部，監(jiān)視所述第一電力供給部的輸出電壓，對所述運算處理部報告所述運算處理部是應該設為工作執(zhí)行狀態(tài)、還是應該設為工作停止狀態(tài)。
[0013]在此，所述電壓監(jiān)視部在基于所述運算處理部的控制下，以相對于所述第一電力供給部的輸出電壓的變化具有滯后特性的方式，使對所述運算處理部的報告內(nèi)容變化。
[0014]在本發(fā)明的電子控制裝置中，所述功能工作部是具有揚聲器的聲音輸出部。
[0015]在此，所述運算處理部基于所述合成線圈的一方端子中的電壓變化，來檢測所述永磁鐵的轉(zhuǎn)速，并對所述聲音輸出部進行與所檢測的所述轉(zhuǎn)速相對應的聲音輸出控制。
[0016]在本發(fā)明的電子控制裝置中，還具有發(fā)光元件，該發(fā)光元件從所述合成線圈的輸出端子的任意一個接收工作電力的供給，并且，由所述運算處理部控制閃爍。
[0017]在此，所述運算處理部基于所述合成線圈的一方端子中的電壓變化，來檢測所述永磁鐵的轉(zhuǎn)速，并對所述發(fā)光元件進行與所檢測的所述轉(zhuǎn)速相對應的閃爍控制。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明的電子控制裝置，在發(fā)電部所具有的第一線圈以及第二線圈串聯(lián)連接而得到的合成線圈所產(chǎn)生的交流電壓進行了全波整流后被平滑化，作為工作電力供給到運算處理部。另一方面，進行根據(jù)第一線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，以及，進行根據(jù)第二線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，并且，使第一線圈與第二線圈的連接點處的電壓平滑化，并供給到運算處理部以外的功能工作部。由此，為了對功能工作部進行電力供給，在各個時間點只利用第一線圈以及第二線圈的某一方，因此能夠避免運算處理部的電源喪失這一狀況。
[0020]因此，根據(jù)本發(fā)明的電子控制裝置，通過不具有備用輔助電源而作為電力源只具有簡單的發(fā)電部的構成，就能夠避免隨著功能工作部中的耗電增大而導致的運算處理部的電源喪失這一狀況。
[0021]在本發(fā)明的電子控制裝置中，第一電力供給部構成為，具有:構成全波整流用的第一電橋電路的四個整流元件；和將基于該第一電橋電路的全波整流的結(jié)果平滑化的第一電容元件，并且，第二電力供給部構成為，具有:該四個整流元件之中的兩個；和將基于由該四個整流元件之中的兩個、第一線圈以及第二線圈構成的全波整流用的第二電橋電路的全波整流的結(jié)果平滑化的第二電容元件，在該情況下，能夠使功能工作部的電源的輸出阻抗，與運算處理部的電源的輸出阻抗相比減小。由此，在功能工作部是如揚聲器那樣低阻抗負載的情況下，能夠進行高效的電力供給。
[0022]而且，在本發(fā)明的電子控制裝置中，在還具有上述的電壓監(jiān)視部的情況下，在發(fā)電部中的永磁鐵的轉(zhuǎn)速的降低或者旋轉(zhuǎn)停止時的電力供給能力的降低時，進行運算處理部的工作停止(向待機狀態(tài)的轉(zhuǎn)移)，由此，運算處理部的電流消耗量成為能夠以第一電力供給部中的用于平滑化的第一電容元件的剩余電荷來維持的極少的量。由此，能夠避免在發(fā)電部中的永磁鐵的轉(zhuǎn)速的降低或者旋轉(zhuǎn)停止時的運算處理部的電源喪失這一狀況。
[0023]在此，該電壓監(jiān)視部基于運算處理部的控制，以相對于以手推等變動較大的驅(qū)動力為起因的第一電力供給部的輸出電壓的變化而具有滯后特性的方式，使對運算處理部的報告內(nèi)容變化，由此，能夠適當?shù)剡M行運算處理部的工作執(zhí)行狀態(tài)和工作停止狀態(tài)之間的切換。
[0024]在本發(fā)明的電子控制裝置中，將功能工作部作為聲音輸出，且運算處理部檢測永磁鐵的轉(zhuǎn)速，并對聲音輸出部進行與該所檢測的轉(zhuǎn)速相對應的聲音輸出控制，由此，能夠與永磁鐵的轉(zhuǎn)速的高低相對應地使聲音輸出模式具有變化。
[0025]在本發(fā)明的電子控制裝置中，構成為，還具有發(fā)光元件，該發(fā)光元件從合成線圈的輸出端子的任意一個接收工作電力的供給，并且通過運算處理部而被控制閃爍，由此，能夠以各種模式使發(fā)光元件閃爍。而且，能夠使隨著發(fā)光元件的發(fā)光所產(chǎn)生的發(fā)電部的負載最小化，并且能夠降低運算處理部和聲音輸出部的電源喪失的可能性。
[0026]在此，運算處理部檢測永磁鐵的轉(zhuǎn)速，并進行與該所檢測的轉(zhuǎn)速相對應的發(fā)光元件的閃爍控制，由此，能夠與永磁鐵的轉(zhuǎn)速的高低相對應地使發(fā)光元件的閃爍模式具有變化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是用于說明本發(fā)明的一個實施方式的電子控制裝置的構成的框圖。
[0028]圖2是將與對運算處理部進行的工作電力的供給有關的要素提取出的圖。
[0029]圖3是將與對聲音輸出部進行的工作電力的供給有關的要素提取出的圖。
[0030]圖4是將與基于運算處理部進行的永磁鐵的轉(zhuǎn)速檢測有關的要素提取出的圖。
[0031]圖5是將與發(fā)光二極管的閃爍有關的要素提取出的圖。
[0032]圖6是將與運算處理部的狀態(tài)轉(zhuǎn)移有關的要素提取出的圖。

【具體實施方式】
[0033]以下，參照圖1~圖6說明本發(fā)明的一個實施方式。此外，在以下的說明中，對同樣的部件賦予同樣的附圖標記，并省略重復的說明。
[0034]【構成】
[0035]在圖1中，由框圖來表示一個實施方式的電子控制裝置10的構成。此外，將電子控制裝置10作為安裝在車輛玩具上的部件，進行以下的說明。而且，在以下的說明中，“連接”這一術語意味著電導通連接。
[0036]如圖1所示，電子控制裝置10具有發(fā)電部20、和作為第一以及第二電力供給部的電力供給部30。而且，電子控制裝置10具有運算處理部40、聲音輸出部50、和電壓監(jiān)視部60。并且，電子控制裝置10具有作為發(fā)光元件的發(fā)光二極管LED1、LED2、和電阻元件R1。
[0037]上述發(fā)電部20具有永磁鐵PMG、作為第一線圈的線圈L1、和作為第二線圈的線圈L2。在此，線圈LI的端子b與線圈L2的端子c連接。此外，在本實施方式中，線圈LI與線圈L2是相同規(guī)格的線圈。
[0038]在安裝有電子控制裝置10的車輛玩具的車輪通過手推而旋轉(zhuǎn)時，永磁鐵PMG與該車輪連動地旋轉(zhuǎn)。隨著該永磁鐵PMG的旋轉(zhuǎn)，永磁鐵PMG所產(chǎn)生的磁通的方向會變化。該磁通方向的變化使線圈L1、L2產(chǎn)生電動勢，作為該結(jié)果，而在線圈LI的端子a與端子b之間產(chǎn)生交流電壓(以下，也稱為“第一交流電壓”)，并且，在線圈L2的端子c與端子d之間產(chǎn)生交流電壓(以下，也稱為“第二交流電壓”)。該結(jié)果為，在線圈LI與線圈L2的合成線圈的兩端子、即線圈LI的端子a與線圈L2的端子d之間，也產(chǎn)生交流電壓(以下，也稱為“第三交流電壓”)。
[0039]此外，如上所述，在本實施方式中，線圈LI與線圈L2是相同規(guī)格的線圈，因此，第一交流電壓的振幅與第二交流電壓的振幅相同。而且，第三交流電壓的振幅是第一交流電壓的振幅或者第二交流電壓的振幅的兩倍。
[0040]上述電力供給部30具有四個二極管Dl?D4、和兩個電解電容器C1、C2。在此，二極管Dl的負極端子與二極管D2的負極端子連接。而且，二極管Dl的正極端子與二極管D3的負極端子互相連接，并且連接在線圈L2的端子d上。
[0041]而且，二極管D2的正極端子與二極管D4的負極端子互相接續(xù)，并且連接在線圈LI的端子a上。并且，使二極管D3的正極端子與二極管D4的正極端子為接地電平。
[0042]電解電容器Cl的+側(cè)端子與二極管Dl的負極端子以及二極管D2的負極端子連接，并且，連接在運算處理部40的電源端子CVDD上。而且，使電解電容器Cl的一側(cè)端子為接地電平。
[0043]電解電容器C2的+側(cè)端子與線圈LI的端子b以及線圈L2的端子c連接，并且連接在聲音輸出部50的電源端子AVDD上。而且，使電解電容器C2的一側(cè)端子為接地電平。
[0044]上述運算處理部40構成為，具有微處理器、ROM (Read Only Memory)>RAM (RandomAccess Memory)以及周邊電路,通過執(zhí)行程序來控制電子控制裝置10的工作。該運算處理部40在上述電源端子CVDD的基礎上，還具有輸入接口端子IP1、IP2、輸出接口端子OPl?0P3、和聲音信號輸出端子AS0。
[0045]運算處理部40由輸入接口端子IPl來接收在線圈LI的端子a產(chǎn)生的交流電壓的半波整流信號。此外，在輸入接口端子IPl中，經(jīng)由電阻元件Rl而接收該半波整流信號。并且，運算處理部40由輸入接口端子IP2來接收從電壓監(jiān)視部60發(fā)送的電壓監(jiān)視結(jié)果。
[0046]運算處理部40從輸出接口端子OPl輸出第一閃爍信號，并且從輸出接口端子0P2輸出第二閃爍信號。而且，運算處理部40從輸出接口端子0P3端子輸出開關控制信號。并且，運算處理部40從聲音信號輸出端子ASO輸出聲音信號。
[0047]上述聲音輸出部50以具有揚聲器SP的方式構成。該聲音輸出部50在上述電源端子AVDD的基礎上，還具有與運算處理部40的聲音信號輸出端子ASO連接的聲音信號輸入端子ASI。并且,聲音輸出部50從揚聲器SP輸出與由聲音信號輸入端子ASI所接收的聲音信號相對應的聲音。
[0048]上述電壓監(jiān)視部60具有PNP型的晶體管TR、開關元件SW、三個電阻元件R2?R4、和穩(wěn)壓二極管DZ。在此，電阻元件R2?R4的電阻值以及穩(wěn)壓二極管DZ的擊穿電壓，依照為了進行后述的具有滯后特性的報告而制定的設計規(guī)格來預先選擇。此外，電阻元件R2的電阻值與電阻元件R3的電阻值相比足夠地高。
[0049]而且，開關元件SW例如由機械式開關元件、或者FET (Field Effect Transistor ；場效應晶體管)元件而構成。該開關元件SW從運算處理部40接收經(jīng)由輸出接口端子0P3而發(fā)送的開關控制信號。并且，若通過開關控制信號而指定為“接通”，則端子e和與運算處理部40的電壓端子CVDD端子連接的端子f成為導通狀態(tài)。另一方面，若通過開關控制信號而指定為“斷開”，則端子e和端子f成為非導通狀態(tài)。
[0050]電阻元件R2的一方端子與運算處理部40的電源端子CVDD端子連接，并且，另一方端子與晶體管TR的基極端子連接。電阻元件R3的一方端子與開關元件SW的端子e連接，并且另一方端子與晶體管TR的基極端子連接。電阻元件R4的一方端子與晶體管TR的集電極端子以及運算處理部40的輸入接口端子IP2連接，并且另一方端子為接地電平。
[0051]晶體管TR的發(fā)射極端子與運算處理部40的電源端子CVDD端子連接。而且，穩(wěn)壓二極管DZ的負極端子與晶體管TR的基極端子連接，并且正極端子為接地電平。
[0052]上述發(fā)光二極管LEDl的正極端子與線圈L2的端子d以及二極管D3的負極端子連接，并且發(fā)光二極管LEDl的負極端子與運算處理部40的輸出接口端子OPl連接。而且，上述發(fā)光二極管LED2的正極端子與線圈LI的端子a以及二極管D4的負極端子連接，并且發(fā)光二極管LED2的負極端子與運算處理部40的輸出接口端子0P2連接。而且，電阻元件Rl的一方端子與線圈LI的端子a以及二極管D4的負極端子連接，并且另一方端子與運算處理部40的輸入接口端子IPl連接。
[0053]【工作】
[0054]接下來，對于如上述地構成的電子控制裝置10的工作進行說明?！磳\算處理部40的電力供給>
[0055]在圖2中，表示與對運算處理部40的電力供給有關的電子控制裝置10的要素。如圖2所示，通過如上所述地連接的二極管Dl~D4，而構成對在線圈LI和線圈L2的合成線圈中產(chǎn)生的交流電壓進行全波整流的第一電橋電路。因此，手推車輛玩具的結(jié)果為，以與車輪連動的永磁鐵PMG的旋轉(zhuǎn)為起因而在合成線圈中產(chǎn)生的交流電壓，通過該第一電橋電路而被全波整流。而且，基于第一電橋電路進行的全波整流的結(jié)果，通過電解電容器Cl而平滑化，并作為工作電力而供給到運算處理部40的電源端子CVDD。
[0056]<對聲音輸出部50的電力供給>
[0057]在圖3中，表示與對聲音輸出部50的電力供給有關的電子控制裝置10的要素。如圖3所示，通過如上所述地連接的線圈L1、線圈L2、二極管D3以及二極管D4構成第二電橋電路。該情況下，手推車輛玩具的結(jié)果為，以與車輪連動的永磁鐵PMG的旋轉(zhuǎn)為起因而在線圈LI中產(chǎn)生的交流電壓被半波整流，并且，以與車輪連動的永磁鐵PMG的旋轉(zhuǎn)為起因而在線圈L2中產(chǎn)生的交流電壓被半波整流。
[0058]該結(jié)果為，在線圈LI以及線圈L2中，以彼此互補的方式每半個周期地流動有電流。因此，通過第二電橋電路而執(zhí)行全波整流。并且，基于第二電橋電路進行的全波整流的結(jié)果，通過電解電容器C2而平滑化，并作為工作電力而供給到聲音輸出部50的電源端子AVDD0
[0059]在對上述聲音輸出部50的電力供給中，聲音輸出部50的電源的輸出阻抗，成為上述運算處理部40的電源的輸出阻抗的一半，并且聲音輸出部50的電源中的整流損失，也成為運算處理部40的電源中的整流損失的一半。關于輸出阻抗是因為，聲音輸出部50的電源的輸出阻抗是由線圈LI以及線圈L2的一方的阻抗而決定的，相對于此，運算處理部40的電源的輸出阻抗是由線圈LI的阻抗與線圈L2的阻抗之和而決定的。而且，關于整流損失是因為，在聲音輸出部50的電源中，整流損失是一級二極管的量的整流損失，相對于此，在運算處理部40的電源中，整流損失是兩級二極管的量的整流損失。
[0060]由此，在驅(qū)動需要某種程度的電流的聲音輸出部50中的揚聲器SP時，與共用運算處理部40的電源的情況相比，能夠進行適合于揚聲器SP的驅(qū)動的電力供給。并且，在對聲音輸出部50的電力供給時，在每半個周期中僅經(jīng)由線圈LI以及線圈L2的一方來進行電力供給，因此，即使在為了輸出大音量的聲音而使向揚聲器SP的供給電流量變大的情況下，也能夠避免上述的運算處理部40的電源喪失這一狀況。
[0061 ] <永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速檢測>
[0062]在圖4中，表示與基于運算處理部40進行的永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速檢測有關的電子控制裝置10的要素。如圖4所示，永磁鐵PMG旋轉(zhuǎn)時，與其轉(zhuǎn)速相對應的周期的交流電壓產(chǎn)生在合成線圈中。然后，在合成線圈的端子a上產(chǎn)生的電壓的半波整流的結(jié)果，經(jīng)由電阻元件Rl而發(fā)送到運算處理部40的輸入接口端子IP1。接收了該半波整流的結(jié)果的運算處理部40，例如基于該半波整流的結(jié)果的時間變化，來檢測永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速。
[0063]<發(fā)光二極管LED1、LED2的閃爍>
[0064]在圖5中，表示與發(fā)光二極管LED1、LED2的閃爍有關的電子控制裝置10的要素。如圖5所示，若在合成線圈中產(chǎn)生交流電壓，則端子d中的產(chǎn)生電壓的半波整流的結(jié)果供給到發(fā)光二極管LEDl的正極端子，并且，端子a中的產(chǎn)生電壓的半波整流的結(jié)果供給到發(fā)光二極管LED2的正極端子。
[0065]另一方面，若如上所述地檢測到永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速，則運算處理部40基于該轉(zhuǎn)速，而決定發(fā)光二極管LED1、LED2的閃爍模式。并且，運算處理部40生成與所決定的發(fā)光二極管LEDl的閃爍模式相對應的第一閃爍信號，并經(jīng)由輸出接口端子OPl將生成的第一閃爍信號發(fā)送到發(fā)光二極管LEDl的負極端子。而且，運算處理部40生成與所決定的發(fā)光二極管LED2的閃爍模式相對應的第二閃爍信號，并經(jīng)由輸出接口端子0P2將生成的第二閃爍信號發(fā)送到發(fā)光二極管LED2的負極端子。該結(jié)果為，通過與永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速相對應的閃爍模式，來使發(fā)光二極管LED1、LED2閃爍。
[0066]此外，運算處理部40在要使發(fā)光二極管LEDl或者發(fā)光二極管LED2點亮的情況下，使第一閃爍信號或者第二閃爍信號的電平為“L”，在要使發(fā)光二極管LEDl或者發(fā)光二極管LED2熄滅的情況下，使第一閃爍信號或者第二閃爍信號的電平為“H”。
[0067]<聲音輸出>
[0068]若如上所述地檢測到永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速，則運算處理部40基于該轉(zhuǎn)速，而決定來自聲音輸出部50的輸出聲音的模式。而且，運算處理部40生成與所決定的輸出聲音的模式相對應的聲音信號，并經(jīng)由聲音信號輸出端子ASO將生成的聲音信號發(fā)送到聲音輸出部50。
[0069]聲音輸出部50經(jīng)由聲音信號輸入端子ASI而接收從運算處理部40發(fā)送來的聲音信號。然后，聲音輸出部50從揚聲器SP輸出與該聲音信號相對應的聲音(參照圖1)。
[0070]<運算處理部40的狀態(tài)轉(zhuǎn)移>
[0071]在圖6中，表示與運算處理部40的狀態(tài)轉(zhuǎn)移有關的要素。如該圖6所示，運算處理部40經(jīng)由輸出接口端子0P3而向電壓監(jiān)視部60的開關元件SW發(fā)送開關控制信號，該開關控制信號指示運算處理部40是處于工作執(zhí)行狀態(tài)，還是處于與工作執(zhí)行狀態(tài)相比耗電會顯著減少的工作停止狀態(tài)(待機狀態(tài))。在此，在要處于工作執(zhí)行狀態(tài)的情況下，運算處理部40通過開關控制信號而進行“斷開”指定。另一方面，在要處于工作停止狀態(tài)的情況下，運算處理部40通過開關控制信號而維持“接通”指定?；谶@樣地通過運算處理部40來控制開關元件SW，電壓監(jiān)視部60監(jiān)視供給到運算處理部40的電源端子CVDD的工作電力的電壓(以下，稱為“電源電壓”)。
[0072]在運算處理部40處于工作執(zhí)行狀態(tài)，并依照基于開關控制信號進行的“斷開”指定而使開關元件SW處于開放狀態(tài)的情況下，穩(wěn)壓二極管DZ只通過電阻值較高的電阻元件R2而得到較小的偏壓。由此，晶體管TR的導通狀態(tài)即使電源電壓變得比較低也會得到維持。因此，即使電源電壓變得比較低，在與晶體管TR的集電極端子連接的運算處理部40的輸入接口端子IP2中的電壓電平也會維持在“H”電平。
[0073]若電源電壓值變得更低，并接近至認為運算處理部40會變得不能工作的第一預定電壓值，則晶體管TR變化成截止狀態(tài)。該結(jié)果為，在運算處理部40的輸入接口端子IP2中的電壓電平變化為“L”電平。
[0074]當檢測到輸入接口端子IP2中的電壓電平從“H”電平變化到“L”電平時，運算處理部40首先通過開關控制信號而進行“接通”指定。接著，運算處理部40從工作執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移到工作停止狀態(tài)。
[0075]當接收基于開關控制信號進行的“接通”指定時，開關元件SW成為導通狀態(tài)，對電阻元件R3的一方端子供給電源電壓。該結(jié)果為，穩(wěn)壓二極管DZ還通過電阻值比電阻元件R2的電阻值低的電阻元件R3而偏壓，因此，穩(wěn)壓二極管DZ的偏壓變大。由此，即使開關元件SW成為導通狀態(tài)，晶體管TR的截止狀態(tài)也會被維持，并且運算處理部40的輸入接口端子IP2中的電壓電平會維持在“L”電平。
[0076]此后，即使電源電壓值上升，且恢復到上述的第一預定電壓值，穩(wěn)壓二極管DZ的偏壓也成為與運算處理部40的工作執(zhí)行狀態(tài)相比更大的狀態(tài)，因此，穩(wěn)壓晶體管TR的截止狀態(tài)會維持，并且運算處理部40的輸入接口端子IP2中的電壓電平會維持在“L”電平。并且，當電源電壓值上升，且達到即使穩(wěn)壓二極管DZ的偏壓處于該較大的偏壓狀態(tài)，晶體管TR也會成為導通狀態(tài)的第二預定電壓時，晶體管TR變化為導通狀態(tài)。該結(jié)果為，運算處理部40的輸入接口端子IP2中的電壓電平變化為“H”電平。
[0077]當檢測到輸入接口端子IP2中的電壓電平從“L”電平變化到“H”電平時，運算處理部40執(zhí)行用于恢復到工作執(zhí)行狀態(tài)的起動處理。在該起動處理中，運算處理部40進行基于開關控制信號的“斷開”指定。然后，當起動處理結(jié)束后，運算處理部40成為通常的工作執(zhí)行狀態(tài)。
[0078]當接收到基于開關控制信號進行的“斷開”指定后，開關元件SW成為開放狀態(tài)。該結(jié)果為，穩(wěn)壓二極管DZ恢復到只基于電阻值較高的電阻元件R2而得到的較小偏壓狀態(tài)，從而對下一次的電源電壓的降低進行準備。
[0079]也就是說，電壓監(jiān)視部60始終監(jiān)視運算處理部40的電源電壓，并且基于運算處理部40的控制，相對于電源電壓的變化具有滯后特性地對運算處理部40報告其應該設為工作執(zhí)行狀態(tài)，還是應該設為工作停止狀態(tài)。在此，如本實施方式所示，在通過變動較大的手推的驅(qū)動力而使發(fā)電部20的永磁鐵PMG旋轉(zhuǎn)來供給工作電力的情況下，基于電壓監(jiān)視部60所進行的報告的滯后特性成為實現(xiàn)下面的(a)以及(b)的方式。
[0080](a)在從工作停止狀態(tài)向工作執(zhí)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)移時，在對運算處理部40進行電力供給時，為了避免伴隨運算處理部40的工作電流的急劇增大，因發(fā)電部20以及電力供給部30的阻抗所產(chǎn)生的電壓降而陷入起動不良，進行應通過如下電壓來向工作執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移的報告，所述電壓是被判定為以工作所需的充分的電壓對成為工作執(zhí)行狀態(tài)的運算處理器40進行電力供給的電壓。
[0081](b)在從工作執(zhí)行狀態(tài)向工作停止狀態(tài)的轉(zhuǎn)移時，為了相對于驅(qū)動力的變動而擴大使運算處理部40成為工作執(zhí)行狀態(tài)的電壓范圍，進行從工作執(zhí)行狀態(tài)向工作停止狀態(tài)的轉(zhuǎn)移應通過“運算處理部40的最低工作電壓附近”來向工作停止狀態(tài)轉(zhuǎn)移的報告。
[0082]由此，能夠有效地防止起動處理中的隨著發(fā)電部20的負載變動而導致的起動不良，并且，能夠合理地確保運算處理部40的工作執(zhí)行狀態(tài)的期間。
[0083]此外，即使在工作停止狀態(tài)中，運算處理部40也會進行基于開關控制信號的“接通”指定的維持、和輸入接口端子IP2中的電壓電平從“L”電平向“H”電平變化的檢測，但是，用于上述工作的工作電力通過蓄積在電解電容器Cl中的電荷來確保。
[0084]而且，當電源電壓值上升，且超過穩(wěn)壓二極管DZ的擊穿電壓值與晶體管TR的基極一發(fā)射極間電壓之和時，電流依次經(jīng)由晶體管TR的發(fā)射極端子、晶體管TR的基極端子、以及穩(wěn)壓二極管DZ而流向接地電平。該結(jié)果為，電源電壓值的上升會被抑制。由此，即使永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速變得非常高，也會防止基于過電壓而導致的運算處理部40的損壞。
[0085]如以上所說明地，在本實施方式中，發(fā)電部20具有的線圈LI以及線圈L2串聯(lián)連接而得到的合成線圈所產(chǎn)生的交流電壓在進行全波整流后被平滑化，且作為工作電力而供給到運算處理部40。另一方面，進行根據(jù)線圈LI中產(chǎn)生的交流電壓的整流，以及進行根據(jù)線圈L2中產(chǎn)生的交流電壓的整流，并且使在線圈LI和線圈L2的連接點處的電壓平滑化，并供給到聲音輸出部50。因此，為了向聲音輸出部50進行電力供給，在各個時間點只利用線圈LI以及線圈L2的某一方，因此能夠避免運算處理部40的電源喪失這一狀況。
[0086]因此，根據(jù)本實施方式，通過不具有備用輔助電源而作為電力源只具有發(fā)電部20的簡易的構成，就能夠避免隨著大音量輸出而導致聲音輸出部50的耗電增大所造成的運算處理部40的電源喪失這一狀況。
[0087]而且，在本實施方式中，將基于由二極管Dl?D4構成的全波整流用的第一電橋電路的全波整流的結(jié)果，通過電解電容器Cl而平滑化，并作為工作電力供給到運算處理部40。而且，將基于由線圈L1、L2以及二極管D3、D4構成的第二電橋電路的全波整流，通過電解電容器C2而平滑化，并作為工作電力供給到聲音輸出部50。由此，能夠使聲音輸出部50的電源的輸出阻抗以及整流損失，成為運算處理部40的電源的輸出阻抗以及整流損失的一半。由此，能夠?qū)哂械妥杩关撦d的揚聲器的聲音輸出部50進行高效的電力供給。
[0088]而且，在本實施方式中，電壓監(jiān)視部60監(jiān)視運算處理部40的電源電壓值，并對運算處理部40報告其是應該設為工作執(zhí)行狀態(tài)，還是應該設為工作停止狀態(tài)。由此，運算處理部40在電源電壓降低時，能夠在變得不能工作之前適當?shù)貓?zhí)行工作停止(向待機狀態(tài)的轉(zhuǎn)移)。由此，當發(fā)電部20中的永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速的降低或者旋轉(zhuǎn)停止時的電力供給能力的降低時，進行運算處理部40的工作停止，由此，運算處理部40的電流消耗量成為以電解電容器Cl的剩余電荷可維持的極少的量。由此，能夠避免隨著發(fā)電部20的電力供給能力的降低而導致的運算處理部40的電源喪失這一狀況。
[0089]而且，在本實施方式中，電壓監(jiān)視部60以基于運算處理部40的控制而相對于電源電壓的變化具有滯后特性的方式，使對運算處理部40的報告內(nèi)容變化。在此，該滯后特性成為如下特性:即使出現(xiàn)以利用手推這一變動較大的驅(qū)動力為起因的電源電壓的變化，也能夠有效地防止伴隨運算處理部40的起動處理中的負載變動而導致的起動不良，并且能夠合理地確保運算處理部40的工作執(zhí)行狀態(tài)的期間。由此，能夠適當?shù)厍袚Q運算處理部40的工作執(zhí)行狀態(tài)和工作停止狀態(tài)。
[0090]而且，在本實施方式中，運算處理部40檢測永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速，并對聲音輸出部50進行與該檢測的轉(zhuǎn)速相對應的聲音輸出控制。由此，能夠與永磁鐵的轉(zhuǎn)速的高低相對應地使聲音輸出模式具有變化。
[0091]而且,在本實施方式中，發(fā)光二極管LEDl、LED2從合成線圈的輸出端子的任意一個接收工作電力的供給，并且通過運算處理部40來控制閃爍。由此，能夠以各種模式使發(fā)光元件閃爍。而且，能夠使伴隨發(fā)光二極管LED1、LED2的發(fā)光而產(chǎn)生的發(fā)電部20的負載最小化，并且能降低運算處理部40和聲音輸出部50的電源喪失的可能性。
[0092]而且，在本實施方式中，運算處理部40檢測永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速，并進行與該檢測的轉(zhuǎn)速相對應的發(fā)光二極管LED1、LED2的閃爍控制。由此，能夠與永磁鐵PMG的轉(zhuǎn)速的高低相對應地使發(fā)光二極管LED1、LED2的閃爍模式具有變化。
[0093]【實施方式的變形】
[0094]本發(fā)明并不限于上述的實施方式，能夠進行各種的變形。
[0095]例如，在上述的實施方式中，功能工作部為聲音輸出部，但是，也可以為實現(xiàn)其他功能的部件。
[0096]而且，在上述的實施方式中，與運算處理部獨立地配置開關元件以及包括揚聲器的聲音輸出部。相對于此，也可以為，以在運算處理部中包含開關元件、以及聲音輸出部中的除揚聲器以外的部分的至少一方的方式形成為一個芯片。
[0097]而且,在上述的實施方式中,將永磁鐵的轉(zhuǎn)速的檢測結(jié)果,利用于輸出聲音模式以及發(fā)光二極管的閃爍模式的決定中。相對于此，能夠基于永磁鐵的轉(zhuǎn)速的檢測結(jié)果，使運算處理部進行工作執(zhí)行狀態(tài)與工作停止狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移，從而省略上述實施方式中的電壓監(jiān)視部。而且，也可以為，還準備外部電路，該外部電路在永磁鐵的轉(zhuǎn)速變高的情況下，基于運算處理部的控制，恰當?shù)財嚅_電荷向使電源電壓平滑化的電解電容器的供給，從而防止因過電壓導致的運算處理部的損壞。
[0098]而且，在上述的實施方式中，雖然將本發(fā)明適用于安裝在車輛玩具上的電子控制裝置，但是，本發(fā)明也能夠適用于在車輛玩具以外的玩具上安裝的電子控制裝置，還能夠適用于在玩具以外的機器上安裝的電子控制裝置。
[0099]工業(yè)實用性
[0100]如以上說明，本發(fā)明能夠適用于具有如下發(fā)電部的電子控制裝置，該發(fā)電部根據(jù)隨著永磁鐵的旋轉(zhuǎn)所發(fā)生的磁通方向的變化而產(chǎn)生交流電壓。
[0101]附圖標記說明
[0102]10電子控制裝置
[0103]20發(fā)電部
[0104]30電力供給部(第一以及第二電力供給部)
[0105]40運算處理部
[0106]50聲音輸出部
[0107]60電壓監(jiān)視部
[0108]PMG永磁鐵
[0109]LI線圈(第一線圈)
[0110]L2線圈(第二線圈)
[0111]D1、D2 二極管(整流元件(第一電力供給部的一部分))
[0112]D3、D4 二極管(整流元件(第一以及第二電力供給部的一部分))
[0113]Cl電解電容器(第一電容元件(第一電力供給的一部分))
[0114]C2電解電容器(第二電容元件(第二電力供給的一部分))
[0115]LED1、LED2發(fā)光二極管(發(fā)光元件)
[0116]Rl電阻元件
[0117]R2?R4電阻元件(電壓監(jiān)視部的一部分)
[0118]SW開關元件(電壓監(jiān)視部的一部分)
[0119]TR晶體管(電壓監(jiān)視部的一部分)
[0120]DZ穩(wěn)壓二極管(電壓監(jiān)視部的一部分)
【權利要求】
1.一種電子控制裝置，其特征在于，具有: 發(fā)電部，根據(jù)磁通方向隨著永磁鐵的旋轉(zhuǎn)所發(fā)生的變化而產(chǎn)生交流電壓，且具有串聯(lián)連接第一線圈以及第二線圈而得到的合成線圈； 第一電力供給部，在根據(jù)所述合成線圈中產(chǎn)生的交流電壓而進行全波整流后，將全波整流的結(jié)果平滑化； 第二電力供給部，進行根據(jù)所述第一線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，以及進行根據(jù)所述第二線圈中產(chǎn)生的交流電壓的整流，并且將所述第一線圈與所述第二線圈的連接點處的電壓平滑化； 運算處理部 ，將從所述第一電力供給部供給的電力作為工作電力而工作；和 功能工作部，在基于所述運算處理部的控制下，將從所述第二電力供給部供給的電力作為工作電力而工作。
2.根據(jù)權利要求1所述的電子控制裝置，其特征在于， 所述第一電力供給部具有: 構成所述全波整流用的第一電橋電路的四個整流元件；和 將基于所述第一電橋電路的全波整流的結(jié)果平滑化的第一電容元件， 所述第二電力供給部具有: 與所述第一線圈以及所述第二線圈一同來構成第二電橋電路的所述四個整流元件之中的兩個整流元件；和 將基于所述第二電橋電路的全波整流的結(jié)果平滑化的第二電容元件。
3.根據(jù)權利要求1所述的電子控制裝置，其特征在于，還具有電壓監(jiān)視部，監(jiān)視所述第一電力供給部的輸出電壓，并對所述運算處理部報告所述運算處理部是應該設為工作執(zhí)行狀態(tài)、還是應該設為工作停止狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求2所述的電子控制裝置，其特征在于，還具有電壓監(jiān)視部，監(jiān)視所述第一電力供給部的輸出電壓，并對所述運算處理部報告所述運算處理部是應該設為工作執(zhí)行狀態(tài)、還是應該設為工作停止狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求3所述的電子控制裝置，其特征在于，所述電壓監(jiān)視部在基于所述運算處理部的控制下，以相對于所述第一電力供給部的輸出電壓的變化具有滯后特性的方式，使對所述運算處理部的報告內(nèi)容變化。
6.根據(jù)權利要求4所述的電子控制裝置，其特征在于，所述電壓監(jiān)視部在基于所述運算處理部的控制下，以相對于所述第一電力供給部的輸出電壓的變化具有滯后特性的方式，使對所述運算處理部的報告內(nèi)容變化。
7.根據(jù)權利要求1~6中任一項所述的電子控制裝置，其特征在于，所述功能工作部是具有揚聲器的聲音輸出部。
8.根據(jù)權利要求7所述的電子控制裝置，其特征在于，所述運算處理部基于所述合成線圈的一方端子中的電壓變化，來檢測所述永磁鐵的轉(zhuǎn)速，并對所述聲音輸出部進行與所檢測的所述轉(zhuǎn)速相對應的聲音輸出控制。
9.根據(jù)權利要求1~6中任一項所述的電子控制裝置，其特征在于，還具有發(fā)光元件，該發(fā)光元件從所述合成線圈的輸出端子的任意一個接收工作電力的供給，并且，由所述運算處理部控制閃爍。
10.根據(jù)權利要求9所述的電子控制裝置，其特征在于，所述運算處理部基于所述合成線圈的一方端子中 的電壓變化，來檢測所述永磁鐵的轉(zhuǎn)速，并對所述發(fā)光元件進行與所檢測的所述轉(zhuǎn)速相對應的閃爍控制。
【文檔編號】H02K21/48GK203859661SQ201190001083
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2011年7月27日 優(yōu)先權日:2011年7月27日
【發(fā)明者】筱原比呂志, 米田陽亮, 木口敬純 申請人:株式會社多美