CN206777865U - 电动式玩具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。电动式玩具包括：双电层电容器，其成为主电源；可动机构，其用于实现作为玩具的功能；电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；以及斩波器方式的升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电。

Description

电动式玩具

技术领域

本实用新型涉及电动式玩具，特别涉及以双电层电容器为电源而执行动作的电动式玩具。

背景技术

以往，作为以电池为电源而执行动作的电动式玩具(例如，作为移动体的电动汽车玩具、作为非移动体的电动摆动玩偶等)，已知有作为电池而将锰电池、碱性电池、纽扣型水银电池等一次电池作为电源的电动式玩具、以及将以镍镉电池为代表的可再充电的二次电池作为电源的电动式玩具。

然而，在使用一次电池作为电源的电动式玩具中，存在当长期使用时需要频繁地更换电池、因长期放置而容易漏液、重量比较大、特别是纽扣型水银电池容易被幼儿误吞等问题。另外，在以二次电池为电源的电动式玩具中，除了容易漏液、重量大等的与一次电池相同的问题以外，还存在随着充电次数增加而劣化从而无法发挥初始性能、偶尔存在发热着火的可能性、充电花费时间较长等问题。因此，在以幼儿、低学年儿童等为主要用户的电动式玩具的领域中，特别是从确保安全性確保的观点出发，对于使用电池作为电源存在逐渐敬而远之的趋势。

另一方面，作为不使用依赖于化学反应的电池作为电源的电动式玩具，已知有使用双电层电容器(也称为超级电容器)作为电源的电动式玩具(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开平04-018594号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的问题

双电层电容器具有轻量并能够在短时间内进行充电、且即使反复充电也难以劣化等优点，另一方面，若设想向用于使为了实现作为玩具的功能的可动机构执行动作的动力源(电动机等)供电，若不采用静电容量相当大的双电层电容器，则双电层电容器的电压会迅速降低，因此存在如下问题：每充电一次的动作持续时间过短，无法充分满足幼儿、低学年儿童等用户。

特别是在作为成为电源的双电层电容器的负载不仅具有用于使可动机构执行动作的动力源、而且还具有对该动力源的动作进行控制的控制电路(例如，微处理器、其外围电路等)的电动式玩具中，存在如下问题：在双电层电容器的电压降低至控制电路的能执行动作的电源电压时，尽管双电层电容器中仍然残存有充足的电荷，但因控制电路无法执行动作而导致电动式玩具停止动作。

实际上，若意图实现小型化及低成本化而欲利用由小容量的双电层电容器(例如1F至3F左右)构成的主电源设计相当于30mA至50mA左右的负载的带控制电路的电动式玩具，则动作持续时间(例如，若为电动式迷你汽车等小型汽车玩具，则相当于行驶持续时间)不过5秒至10秒左右而已，由此，即便是幼儿、低学年儿童也无论如何难以使他们满足。

因此，如专利文献1所示，在使用双电层电容器作为电动式玩具的电源的情况下，通常，双电层电容器本身作为辅助电源使用，另外还同时使用某种其他发电装置(例如太阳能电池等)作为主电源。

本实用新型是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动式玩具，该电动式玩具虽然使用双电层电容器作为主电源，但却能够确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足的长度的、每充电一次的动作持续时间。

关于本实用新型的其他目的以及作用效果，对于本领域技术人员而言，通过参照说明书中的以下记述应当容易理解。

用于解决问题的方法

为了解决上述问题，本实用新型的电动式玩具以及计算机程序的特征在于具有以下结构。

即，本实用新型的电动式玩具的特征在于，包括：双电层电容器，其成为主电源；可动机构，其用于实现作为玩具的功能；电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；以及基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电。

根据这种结构的电动式玩具，在成为主电源的双电层电容器与用于使所述可动机构执行动作的电气式动力源之间，使得用于使从所述双电层电容器接受的电压升压、且至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电的基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器介于其间，由此能够飞跃性地提高电源利用率，能够不出现剩余地有效利用双电层电容器的充电电荷，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构：还具有用于对所述电气式动力源的动作进行控制的控制电路，所述基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器使从所述双电层电容器接受的电压升压，还作为所述控制电路的电源而进行供电，所述升压型的DC/DC转换器还具有恒压输出功能，并且具有：比所述控制电路的工作所需的电源电压低的能够执行动作的最低输入电压；以及比所述控制电路的工作所需的电源电压高的恒定输出电压。

根据这种结构的电动式玩具，即使所述双电层电容器的电压降低并低于所述控制电路的工作所需的电源电压，在直至该电压降低至DC/DC转换器能够执行动作的最低输入电压(例如，由使用的晶体管元件的输入阈值电压等决定)为止的期间内，也能够对控制电路供给比其工作所需的电源电压高的恒定输出电压，因此，通过延长控制电路的能够执行动作的期间，能确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，还具有：电源开关，其用于接通断开向所述控制电路的供电；以及放电路，其用于在所述电源开关断开时在所述DC/DC转换器的输出侧使电源线短路，由此将向所述控制电路外加的电压重置为零。

根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的动作持续时间，而且能够在电源接通的同时可靠地使控制电路中所包含的微处理器的电源接通重置功能运转，从而能够使任意程序正常启动。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。

根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的动作持续时间，而且还能够预先防止因双电层电容器的充电电压降低至DC/DC转换器的最低工作电压而导致DC/DC转换器的输出电压骤降所引起的微处理器的误动作。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：对所述双电层电容器的充电电压进行检测，并根据该检测值而对所述DC/DC转换器的输出电压设定值进行变更。

根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的动作持续时间，而且，因所述双电层电容器的充电电压达到规定电压而使所述双电层电容器的输出电压自动地变更，从而能够实现例如节电功能等。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述可动机构是用于实现作为汽车玩具的功能的前轮转向操纵机构以及后轮旋转机构，所述电气式动力源是用于使所述前轮转向操纵机构执行动作的转向操纵驱动源、以及用于使所述后轮旋转机构执行动作的后轮电动机，所述控制电路具有根据所指示的控制命令而对所述转向操纵驱动源以及所述后轮电动机进行控制的功能。

根据这种结构的电动式汽车玩具，即使所述双电层电容器的电压降低并低于所述控制电路的工作所需的电源电压，在直至该电压降低至DC/DC转换器能够执行动作的最低输入电压为止的期间内，也能够对控制电路供给比其工作所需的电源电压高的恒定输出电压，因此，通过延长控制电路的能够执行动作的期间，能确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。

在本实用新型所涉及的电动式汽车玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中至少嵌入有通过对所指示的控制命令进行解读及执行而至少对所述转向操纵驱动源以及所述后轮电动机进行控制的功能、以及电源接通重置功能，所述电动式汽车玩具还具有：电源开关，其用于接通断开向所述控制电路的供电；以及短路线，其用于在所述电源开关断开时使所述DC/DC转换器的输出侧的电源线之间短路，由此将向所述控制电路外加的电压重置为零。

根据这种结构的电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的行驶持续时间，而且能够在电源接通的同时可靠地使控制电路中包含的微处理器的电源接通重置功能运转，从而能够使任意程序正常启动。

在本实用新型所涉及的电动式汽车玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，在所述微处理器中还嵌入有如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。

根据这种结构的电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的行驶持续时间，而且还能够预先防止因双电层电容器的充电电压降低至DC/DC转换器的最低工作电压而导致DC/DC转换器的输出电压骤降所引起的微处理器的误动作。

在本实用新型所涉及的电动式汽车玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，在所述微处理器中还嵌入有如下功能：对所述双电层电容器的充电电压进行检测，并根据该检测值而对所述DC/DC转换器的输出电压设定值进行变更。

根据这种结构的电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的行驶持续时间，而且，因所述双电层电容器的充电电压达到规定电压而自动地使所述双电层电容器的输出电压自动地变更，从而能够实现例如节电功能等。

在本实用新型所涉及的、具有嵌入有控制命令解读执行功能以及电源接通重置功能的微处理器且具有电源开关和短路线的、电动式汽车玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，在所述微处理器中还嵌入有如下功能：对所述后轮电动机外加电压脉冲列，由此对在所述后轮电动机中流动的电流进行设定的功能；以及当所述所指示的控制命令为节能命令时，对所述脉冲列的脉冲宽度、脉冲频率、和/或占空比进行变更，由此使在所述后轮电动机中流动的电流减小的功能。

根据这种结构的电动式汽车玩具，能够提供如下电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的行驶持续时间，而且，在保证了电源接通时的电源接通重置功能的可靠执行的同时，通过在任意时刻指示节能命令而能够进行节能行驶。

在本实用新型所涉及的上述一系列电动式汽车玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述控制电路中还包括接收解调IC，该接收解调IC对通过规定的调制方式并以无线方式发送的控制命令进行接收解调，并将其提供给所述微处理器，所述微处理器经由所述接收解调IC接收从规定的遥控器以无线方式发送的控制命令，并对其进行解读及执行。

根据这种结构的电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的行驶持续时间，而且还能够实现遥控操作下的操纵。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，具有充电器，该充电器相对于所述电动式玩具能够拆装，并能够对内置于所述电动式玩具的所述双电层电容器进行充电。

根据这种结构的电动式玩具，能够提供如下电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的动作持续时间，而且充电操作也很容易。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述充电器具有：一对供电端，它们用于与所述电动式玩具侧的一对受电端连接；充电用电源部，其由一节或两节以上的电池构成，并具有设定为与充电目标电压大致相等的输出电压；电阻，其介于从所述充电用电源部至所述供电端的路径中，并用于对向所述双电层电容器流入的充电电流进行限制；以及显示灯，其与所述一对供电端以及所述一对受电端电导通，并且仅在所述一对供电端之间的电压上升至所述充电目标电压的期间内点亮。

根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的动作持续时间，而且，在充电时，仅通过装配于充电器便能够以适当的充电电流自动地充电完毕，并且能够通过显示灯的点亮而容易地确认充电完毕的情况。

在本实用新型所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述充电器具有：一对供电端，它们用于与所述电动式玩具侧的一对受电端连接；充电用电源部，其由手动发电机构成，并且输出直流电压；以及平滑稳定化电路，其使得从所述充电用电源部获得的电压变得平滑并使该电压稳定为充电目标电压。

根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的动作持续时间，而且在充电时不需要电池。

在本实用新型所涉及的电动式汽车玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，具有充电器，该充电器相对于所述电动式玩具能够拆装，并能够对内置于所述电动式汽车玩具的所述双电层电容器进行充电。

根据这种结构的电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的动作持续时间，而且，在充电时，仅通过装配于充电器便能够以适当的充电电流自动地充电完毕，并且能够通过显示灯的点亮而容易地确认充电完毕的情况。

根据本实用新型所涉及的电动式汽车玩具的优选实施方式，可以是如下结构，所述充电器具有：一对供电端，它们用于与构成所述电动式玩具的汽车玩具侧的一对受电端连接；充电用电源部，其由一节或两节以上的电池构成，并具有设定为与充电目标电压大致相等的输出电压；电阻，其介于从所述充电用电源部至所述供电端的路径中，并用于对向所述双电层电容器流入的充电电流进行限制；以及显示灯，其与所述一对供电端以及所述一对受电端导通，并且仅在所述一对供电端之间的电压上升至所述充电目标电压的期间内点亮，并且，所述一对供电端设置于充电器壳体的外表面，且构成为与设置于所述汽车玩具的车身底部的一对受电端插头或受电端插座以使所述汽车玩具的后轮悬空的状态插拔耦合的供电端插座或供电端插头。

根据这种结构的电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的行驶持续时间，而且，在充电时，不使用电线而仅通过经由插头和插座直接安装于充电器的壳体便能够以适当的充电电流自动地充电完毕，并且能够通过显示灯的点亮而容易地确认充电完毕的情况，进一步即使存在充电时的误操作也不会因车轮的意外的旋转驱动、转向操纵驱动等而导致充电器从壳体脱落。

根据本实用新型所涉及的电动式汽车玩具的优选实施方式，可以是如下结构，所述充电器具有：一对供电端，它们用于与所述电动式玩具侧的一对受电端连接；充电用电源部，其由手动发电机构成，并且输出直流电压；以及平滑稳定化电路，其使得从所述充电用电源部获得的电压变得平滑并使该电压稳定为充电目标电压，并且，所述一对供电端设置于手持式的充电器壳体的外表面，且构成为与设置于所述汽车玩具的车身底部的一对受电端插头或受电端插座以使所述汽车玩具的后轮悬空的状态插拔耦合的供电端插座或供电端插头。

根据这种结构的电动式汽车玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保充足的动作持续时间，而且，在充电时，不使用电线而仅通过经由插头和插座直接安装于充电器的壳体并通过对发电机的手动操作便能够以适当的充电电流自动地充电完毕，并且即使存在充电时的误操作也不会因车轮的意外的旋转驱动、转向操纵驱动等而导致充电器从壳体脱落。

从其他方面来看，还可以作为一种电动式玩具中的计算机程序而掌握本实用新型，所述电动式玩具包括：双电层电容器，其成为主电源；可动机构，其用于实现作为玩具的功能；电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；控制电路，其用于对所述电气式动力源的动作进行控制；以及升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述控制电路的电源而进行供电，其中，所述计算机程序用于使所述控制电路中包含的微处理器发挥如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。

根据这种结构的计算机程序，通过将该计算机程序嵌入于构成控制电路的微处理器，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的动作持续时间，而且能够在电源接通的同时可靠地使控制电路中包含的微处理器的电源接通重置功能运转，从而能够使任意程序正常启动。

实用新型效果

根据本实用新型所涉及的电动式玩具，能够飞跃性地提高电源利用率，能够不出现剩余地有效利用双电层电容器的充电电荷，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。

附图说明

图1是表示电动式汽车玩具及其电池式充电器的一个例子的系统结构图。

图2是表示电动式汽车玩具及其手摇发电式充电器的一个例子的系统结构图。

图3是表示电动式汽车玩具的转向操纵机构以及后轮旋转机构的示意图。

图4是电池式充电器的电路图。

图5是手摇发电式充电器的电路图。

图6是电动式汽车玩具的电路图(其一)。

图7是DC/DC转换器IC的主要部分电路图(其一)。

图8是红外线接收IC的内部电路图。

图9是电动式汽车玩具的电路图(其二)。

图10是DC/DC转换器IC的主要部分电路图(其二)。

图11是概要地表示由CPU执行的整个程序的综合流程图。

图12是命令执行处理的详细流程图。

图13是命令解读处理中包含的节能模式控制处理的流程图。

图14是节能模式时的节电处理的流程图。

图15是表示电动式汽车玩具的使用状态的立体图。

图16是电动式汽车玩具的电路图(其一)的作用说明图(通常模式)。

图17是电动式汽车玩具的电路图(其二)的作用说明图(节能模式)。

具体实施方式

以下，参照图1～图17对本实用新型所涉及的电动式玩具的一个优选实施方式进行详细说明。

＜电动式汽车玩具的机构的结构＞

-充电所需的机构-

如图1(a)所示，在该例子中，电动式汽车玩具1具有全长为几十mm左右的小型的塑料制成的车身，在其底部设置有与内置于车身的双电层电容器的两端导通的受电端插座117(参照图4中的符号117a、117b)。如后所述，在充电时，该受电端插座117(参照图4中的符号117a、117b)与充电器2A或2B的供电端插头203(203a、203b)或者215(215a、215b)耦合。

-前轮转向操纵机构以及转向操纵驱动源-

如图3所示，在左右的前轮101、102中，左前轮101经由车轴而旋转自如地支承于以轴108为中心转动的支承部件105，同样地，右前轮102经由车轴而旋转自如地支承于以轴109为中心转动的支承部件106。左右的支承部件105和106经由连杆107而连结。进一步，在左侧的支承部件105固定有作为永久磁铁的转向操纵磁铁110，在与其对置的位置处配置有构成电磁铁的转向操纵线圈(励磁线圈)112，同样地，在右侧的支承部件106固定有作为永久磁铁的转向操纵磁铁111，在与其对置的位置处配置有构成电磁铁的转向操纵线圈(励磁线圈)113。因此，通过向左侧的转向操纵线圈112进行通电，能够吸引转向操纵磁铁110而进行向左侧的转向操纵操作，反之，通过向右侧的转向操纵线圈113进行通电，能够吸引转向操纵磁铁111而进行向右侧的转向操纵操作。因此，左右的支承部件105、106、左右的转向操纵磁铁110、111以及连杆107构成转向操纵机构，左右的转向操纵线圈112、113构成转向操纵驱动源。此外，当任一转向操纵线圈均未通电时，该转向操纵机构借助弹簧等未图示的施力部件而恢复至左右的中立位置。

-后轮旋转机构以及后轮电动机-

如图3所示，左右的后轮103、104经由后轮车轴114而一体地旋转自如地被支承。而且，从旋转电动机115获得的旋转动力经由齿轮列116传递至右后轮，该齿轮列116通过使固定于该旋转电动机的输出轴的小径齿轮、与中间轴一体地旋转的中径齿轮、与该中间轴一体地旋转的小径齿轮以及固定于后轮车轴的大径齿轮按顺序啮合而构成。因此，由四个齿轮构成齿轮列116构成后轮旋转机构，旋转电动机115构成后轮电动机。

＜电动式汽车玩具的电路结构＞

-双电层电容器-

如图6所示，在构成电动式汽车玩具1的电路的第一级设置有作为本实用新型的主要部分的双电层电容器118。图示的双电层电容器118由具有较小容量(例如1F至5F左右)的单个电容器元件构成。该双电层电容器118的正极侧端子(+)连接于与一对受电端插座的一方117a导通的正极侧线，并且负极侧端子(-)连接于与一对受电端插座的另一方117b导通的负极侧线。因此，通过将上述充电器的供电端插头(203a、203b或215a、215b)插拔耦合于受电端插座117a、117b，能够对双电层电容器118进行充电。

双电层电容器118的正极侧端子(+)还与斩波器方式的升压型DC/DC转换器20的一对输入端子的一方119a连接，并且负极侧端子(-)还与斩波器方式的升压型DC/DC转换器20的一对输入端子的另一方119b连接。

-基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器(其一)-

在该例子中，升压型DC/DC转换器20构成为包括：作为有铁芯线圈的串联线圈122、DC/DC转换器IC 123、肖特基二极管124、作为电解电容器的输入侧的并联电容器125、以及作为电解电容器的输出侧的并联电容器126。

如图7所示，DC/DC转换器IC 123的内部由以下部件构成：偏差放大电路123e，其求出经由两个分压电阻123b、123c而检测出的转换器20的输出电压与相当于目标输出电压的基准电压123d之间的偏差；PWM电路123f，其基于偏差放大电路123e的输出而输出使偏差变为零所需的占空比的脉冲列；以及晶体管斩波器123a，其与从PWM电路123获得的脉冲列同步地进行开关动作。

而且，在DC/DC转换器20中，与从PWM电路123获得的脉冲列同步地使晶体管斩波器123a以高速进行开关，通过串联线圈122、输入侧的并联电容器125、输出侧的并联电容器126以及肖特基二极管124的作用使在输入端子119a、119b获得的输入电压(双电层电容器118的充电电压)适当地升压并恒定化后，将其从输出端子127a、127b向构成控制电路的红外线接收IC 128以及CPU(由微处理器构成)129供给，除此之外，将其向晶体管桥接电路(由四个晶体管130a、130b、130c、130d构成)130供给，该晶体管桥接电路130具有对外加于后轮电动机115的外加电压的方向进行切换的作用。在升压动作时，斩波器方式的升压型DC/DC转换器20利用晶体管斩波器123a的接通断开动作和线圈122的感应作用而发挥作用以将电荷从构成电源的双电层电容器118吸出，因此电源的利用效率高，因此，能够无剩余地利用在双电层电容器118中蓄积的电荷。

-供电开关-

如图6所示，在从双电层电容器118至负载电路(红外线接收IC 128、CPU 129、晶体管桥接电路130等)的供电路径中，设置有用于接通断开向这些负载电路的供电的供电开关120。图示的供电开关120具备能够使与共用端子120c导通的可动片120d与第一端子120a和第二端子120b中的一方选择性地进行连接的所谓的单刀双掷(SPDT)型触点，并借助由适当的可动机构构成的操作件120e而能够进行接通断开操作。而且，可动片120d与第二端子120b连接的状态相当于该供电开关120的接通状态，在该状态下，作为电源的双电层电容器118、DC/DC转换器20以及负载电路(包括旋转电动机115、CPU 129、红外线接收IC 128)一连串地连接，由此从DC/DC转换器20向负载电路进行供电。反之，可动片120d与第一端子120a连接的状态相当于该供电开关120的断开状态。在该断开状态下，可动片120d与第一端子120a连接，从而经由短路线121而使得DC/DC转换器20的输出侧的正极侧线和负极侧线短路。其结果，在供电开关120断开的时刻，即使在输出侧的并联电容器126等的电容分量中残留有电荷，这些电容分量中残留的电荷也经由短路线121而在瞬间内被释放，从而能够在瞬间内将外加于CPU 129的电源电压重置为零。因此，之后在将供电开关120从断开状态切换为接通状态时，对CPU 129外加的电源电压可靠地从零伏特在瞬间内升高，使得嵌入于CPU129的电源接通重置功能正常地运转，从而能够使任意程序可靠地启动。

-红外线接收IC-

如图8所示，红外线接收IC 128的内部构成为包括：光电二极管128a，其用于接收调制红外线(命令)信号并将其转换为电信号；输入部128b，其将从光电二极管128a获得的电信号放大为适当的电平；可变增益放大部及滤波部128c，其将从输入部128b获得的电信号放大为恒定电平，并提取此后作为目的的频率信号；振荡部128e，其生成基准时钟信号；以及控制部128f，其与从振荡部128e获得的时钟信号同步地对上述可变增益放大部及滤波部128e、解调部128d的动作进行控制。而且，将从解调部128d获得的解调电(命令)信号向后述的CPU 129供给。

此外，在该例子中，如图15所示，由红外线接收IC接收的调制红外线(命令)信号是从红外线远程控制器(以下，称为红外线遥控器)3发送的信号。除了左转按钮31、右转按钮32、前进按钮33、后退按钮34以外，在该红外线遥控器3还设置有加速按钮(turbo button)35以及节能按钮36。而且，构成为：游戏者4用右手的大拇指44选择性地对左转按钮31和右转按钮32进行操作，并且用左手的大拇指42选择性地对前进按钮33和后退按钮34进行操作，进一步，用右手的食指43对加速按钮35进行操作，另外用左手的食指41对节能按钮进行操作。

而且，对这些按钮31～36中的任一个进行操作时，生成与该被操作的按钮对应的控制命令，并将其作为对应的调制红外线(命令)信号而向电动式汽车玩具1发送。

-由微处理器构成的CPU-

作为中央处理单元而发挥功能的CPU 129由微处理器构成，在图6所示的例子中，具有一个输入端口IN、以及五个输出端口OUT0～OUT4。输入端口IN用于提取从红外线接收IC 128输出的解调电(命令)信号。输出端口OUT0～OUT2用于选择性地对左右的转向操纵线圈112、113进行驱动。OUT3和OUT4用于对构成晶体管桥接电路130的四个晶体管130a～130d适当地进行接通断开设定而切换在后轮电动机115中流动的电流的方向。

作为CPU 129而发挥功能的微处理器，还嵌入有基于经由电源端子VDD检测出的电源电压从零开始升高的情况而使程序正常启动的、所谓的电源接通重置功能。为了使该功能正常发挥作用，电源电压即将升高之前的电源线的电压必须处于零伏特附近，如此前所说明，在供电开关120的断开状态下，通过经由短路线121使得控制电路内的电源线短路、并将蓄积于电容分量中的电荷完全释放而保证这一点。

＜由构成CPU的微处理器执行的程序＞

-与电动汽车玩具的操纵相关的程序-

如图11所示，通过接通电源(Power on)而使电源接通重置功能运行，并开始执行程序时，首先执行初始化处理(步骤101)，在对运算所需的各种标志、寄存器进行重置之后，接着执行命令接收检查处理(步骤102)，由此基于经由输入端口IN(参照图6)提取的调制电(命令)信号而检查是否接收到某种命令。此处，当判定为接收到命令时(步骤103中的是)，在解读该命令之后(步骤104)，执行与该解读结果相应的命令执行处理(步骤105)。

图12中示出了与操纵相关的命令的情况下的命令执行处理的详情。首先，若开始处理，则进行是前进命令还是后退命令的判定(步骤201)，分别地，在前进命令的情况下(步骤201中的前进)，执行对前进设定进行存储的处理(步骤202)，在后退命令的情况下(步骤201中的后退)，执行对后退设定进行存储的处理(步骤203)。

接下来，对转向操纵方向命令的内容是右转、直行还是左转进行判定(步骤204)，与各判定结果相应地，在左转的情况下执行对左转设定进行存储的处理(步骤205)，在右转的情况下执行对右转设定进行存储的处理(步骤206)。此外，在直行的情况下，特别是即使不执行任何处理也能够通过转向操纵机构的复位弹簧的作用而实现直行动作。

接下来，对行驶模式命令的内容是通常模式、加速模式还是节能模式进行判定(步骤207)，在通常模式的情况下执行对占空比设定(中)进行存储的处理(步骤208)，在加速模式的情况下执行对占空比设定(大)进行存储的处理(步骤209)，进一步在节能模式的情况下执行对占空比设定(小)进行存储的处理(步骤210)。

接下来，根据存储的是前进设定或者后退设定中的哪一个，从输出端口OUT3或OUT4输出对应的桥接切换信号，对构成晶体管桥接电路130的四个晶体管130a～130d适当地进行接通断开设定，由此对后轮电动机115进行与前进或后退中的任一方相应的方向的通电。

接下来，根据存储的是占空比设定的大、中、小中的哪一个，生成适当的占空比的PWM脉冲列，并将其输入至构成晶体管桥接电路130的一对晶体管(130a和130d或者130c和130b)中的一个(130d或者130b)的基极。

由此，汽车玩具1根据从红外线遥控器3指示的内容而行驶。特别是在该例子中，由红外线遥控器指定节能模式而使汽车玩具1以低速行驶，由此能够避免双电层电容器的消耗而实现更长时间的行驶。

-DC/DC转换器输出的骤减对策程序-

根据本实用新型，通过在双电层电容器118的输出侧设置升压型的DC/DC转换器20而实现向负载电路供电的电源电压的保持时间的长期化，即便如此，仍然能够确认到以下情况：若双电层电容器118的充电电压低于DC/DC转换器20的最低工作电压(Vth0)，则这样获得的电源电压也会急剧降低(参照图16、图17)。因此，在该例子中，如图11所示，始终对电源电压进行监视(步骤106)，若设想不久(Δt之后)便发生电压骤降的电源电压为规定值(Vth2)以下(步骤107中的是)，则强制地使执行中的程序结束，由此预先避免微处理器陷入不稳定的状态(步骤108)。通过采用这种结构，能够预先避免因电源电压(VDD)突然骤降而导致微处理器129的动作变得不稳定所引起的误动作。

-DC/DC转换器的设定值变更所涉及的节能对策程序-

在本实用新型中，使升压型的DC/DC转换器20介于双电层电容器118的输出侧，由此使双电层电容器118的输出电压升压且实现稳定化，但对作为负载的控制电路施加的稳定化电压的值并不一定需要在运转中始终为恒定值。由此，若设为在用户侧随时都能够变更该稳定化电压的值，则应当能够构成易用性更好的电源电路，另外，通过利用这一点，应当还能够更长时间地保持双电层电容器118的充电电荷，因此，在该例子中，通过在任意时刻从红外线遥控器进行节能模式设定操作，从而在该时刻能够对DC/DC转换器20的输出电压进行变更。

即，在该例子中，如图9及图10所示，使用DC/DC转换器IC 123A作为输出电压检测用的分压电阻，该DC/DC转换器IC 123A具有对不同值的两种电阻123b、123b'中的任一个从外部进行选择的控制端子CNT。在图10中，通过指定控制端子CNT的逻辑值，能够将两个模拟开关123g、123h中的任一个接通从而选择电阻123b和电阻123b'中的任一个，因此，如图17所示，通过该选择能够将输出电压目标值设定为VH、VL中的任一个。

另一方面，在CPU 129A一侧，如图9所示，能够从输入端口IN2经由检测线131而对双电层电容器118的充电电压进行检测，并且能够从输出端口OUT5对DC/DC转换器IC 123A的控制端子CNT进行操作。

进一步，作为嵌入于CPU 129A的程序，在图14的程序中的命令解读处理(步骤104)中，如图13所示，嵌入当对节能模式设定命令进行解读时(步骤301中的是)，对节能模式标志F进行设定(步骤302)，当对节能模式解除命令进行解读时(步骤303中的是)，对节能模式标志F进行重置的处理(步骤304)。

除此之外，如图14所示，当节能模式标志F处于设定状态时(步骤109中的是)，对DC/DC转换器20的输入电压进行检查，当其值为预先设定的特定电压(Vth3)以下时，嵌入使DC/DC转换器20的设定输出电压的值从VH向VL降低的程序(参照图17)。根据这种结构，若DC/DC转换器20的输入电压、即双电层电容器118的电荷残量降低至某种程度，则通过对DC/DC转换器的目标保持电压的值进行变更(例如从VH变更为VL)而能够延长行驶持续时间。此外，该目标保持电压的变更动作可以考虑除此之外的各种各样的利用方式。例如，虽然将最初的目标保持电压设定得较低，但在经过一段时间之后将其设定得较高，由此对DC/DC转换器输出电压在临近电容器的放电结束时下降的趋势进行弥补，从而还能够在整个放电期间内实现DC/DC转换器输出的均匀化。

-本实施方式的电源电压维持作用-

在本实施方式中，如图16的曲线图所示，升压型的DC/DC转换器20具有：比控制电路(例如红外线接收IC 128、CPU 129、129A)的工作所需的电源电压(动作保证电压)Vth1(例如2.5V左右)低的能够执行动作的最低电压(动作保证电压)Vth0(约0.7V)；以及比控制电路的工作所需的电源电压Vth1(例如2.5V)高的恒定的输出电压(输出保持电压)Vth4(例如3.3V)。

因此，根据本实施方式，即使双电层电容器118的充电电压比控制电路的工作所需的电源电压Vth1低，在直至其值降低至能够执行动作的最低电压Vth0为止的期间内，也能够将DC/DC转换器20的输出电压的值大致维持为比控制电路的工作所需的电源电压Vth1高的恒定的输出电压，由此，即使将双电层电容器118作为主电源，也能够确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的足够的长度的、每充电一次的动作持续时间t2。此外，若不存在DC/DC转换器，则动作持续时间会大幅缩短至t1是不言而喻的。根据本发明的发明人等的实验，在将50mA的负载电路(设想的相当大的负载电路)与DC/DC转换器(Silicon Power Electronics公司制造的同步式升压型DC/DC转换器IC(PFM控制)、型号为SP9262)的输出侧连接的状态下，将静电容量不同的四种双电层电容器(1.0F、1.5F、2.0F、3.3F)充电至3V时的负载电路的动作持续时间(t1、t2)大致为如下结果。

另外，根据本实施方式，如图17所示，通过在任意时刻设定为节能模式，等待DC/DC转换器的输出电压降低至预先设定的电压Vth3，使DC/DC转换器的目标输出电压的值从VH自动向VL变更，能够使电源电压维持时间从时刻t2向时刻t2'延长。

＜充电器的机构的结构＞

-电池式充电器-

如图1(a)所示，电池式充电器2A具有厚度比较薄的横长长方体状的壳体201。将供构成充电用电源的两节五号碱性电池和充电电路(参照图4)搭载的电路基板容纳于该壳体201。在壳体201的上表面具有：支承台部202，其用于供汽车玩具1载置；以及供电端插头203(参照图4中的符号203a、203b)，其用于与处于载置于支承台部202的汽车玩具1的底部的受电端插座117(参照图4中的符号117a、117b)耦合。在壳体201的侧面设置有用于表示当前正处于充电中的LED显示灯207。

如图1(b)所示，若将汽车玩具1载置于电池式充电器2A的支承台部202上，则在汽车玩具1的车身底面设置的受电端插座117(参照图4中的符号117a、117b)和在电池式充电器2A的上表面设置的供电端插头203(参照图4中的符号203a、203b)耦合，汽车玩具1被牢固地固定于壳体201上，同时形成从内置于电池式充电器2A的充电用电源至内置于汽车玩具1的双电层电容器118的充电路径。

如图1(b)所示，在将汽车玩具1载置于电池式充电器2A的支承台部202上的状态下，在汽车玩具的前轮101、102及后轮103、104与电池式充电器2A的上表面之间形成有间隙ΔL，因此，即使在充电中也允许前轮101、102的转向操纵运动以及后轮103、104的旋转运动，因此，即使在误将供电开关120(参照图6)接通的状态下开始充电，也不存在汽车玩具1从电池式充电器2A脱离并掉落的可能性。

-手摇发电式充电器-

如图2(a)所示，手摇发电式充电器2B具有能够用左手把持的纵向略长的壳体212。在该壳体212的右侧面，设置有用于使容纳于壳体212的内部的交流发电机216(参照图5)执行动作的右手操作用的手摇手柄213。另一方面，在壳体212的上表面具有：支承台部214，其用于供汽车玩具1载置；以及供电端插头215(参照图5中的符号215a、215b)，其用于与位于载置于支承台部214的汽车玩具1的底部的受电端插座117(参照图4中的符号117a、117b)耦合。

如图2(b)所示，若将汽车玩具1载置于手摇发电式充电器2B的支承台部214上，则在汽车玩具1的车身底面设置的受电端插座117(参照图4中的符号117a、117b)和在手摇发电式充电器2B的上表面设置的供电端插头215(参照图5中的符号215a、215b)耦合，汽车玩具1被牢固地固定于壳体212上，同时形成从内置于手摇发电式充电器2B的充电用电源至内置于汽车玩具1的双电层电容器118的充电路径。在该状态下，若在用左手把持壳体212的状态下用右手使手摇手柄213旋转，则能够与后述的恒压电路的作用相辅相成地对内置于汽车玩具的双电层电容器118进行充电。如图2(b)所示，在将汽车玩具1载置于手摇发电式充电器2B的支承台部214上的状态下，在汽车玩具的前轮101、102及后轮103、104与发电式充电器2B的上表面之间形成有间隙ΔL，因此，即使在充电中也允许前轮101、102的转向操纵运动以及后轮103、104的旋转运动，因此，即使在误将供电开关120(参照图6)接通的状态下开始充电，也不存在汽车玩具1从发电式充电器2B脱离并掉落的可能性。

＜充电器的电路结构＞

-电池式充电器-

如图4所示，电池式充电器的电路具有将两节五号碱性干电池串联连接而成的3V直流电源205。若将供电端插头203a、203b与受电端插座117a、117b耦合，则经由电阻(1Ω)211而开始对双电层电容器118的充电。若最初双电层电容器118处于清空的状态，则端子间电压大致为零，因此，基极电流经由电阻(200Ω)210以及电阻(200Ω)208而向晶体管(型号为2SA950)206流动，晶体管206接通，用于表示处于充电状态的LED显示灯(vf＝1.9V)207点亮。继续进行充电，电容器118的端子间电压上升至3.0V附近，晶体管206的基极-发射极之间的电压低于PN结正向电压时，晶体管206断开，LED灯207熄灭。当插头203a、203b与插座117a、117b接触不良时，通过电阻(1.2kΩ)209的作用而使得LED显示灯207不点亮。因此，用户仅通过观察LED灯207的点亮状态便能够容易地获知充电是否完毕。

-手摇发电式充电器-

如图5所示，手摇发电式充电器的电路具备：交流发电机216，其通过手摇手柄213的旋转而发挥发电作用；二极管电桥式的全波整流电路217a～217d，它们对该交流发电机216的输出交流电压进行整流；电解电容器218，其使得该全波整流电路的输出电压平滑化；以及稳定化电路(电压稳定化IC 219和输出电压检测用的分压电阻220、221等)，其使得经该电解电容器218而平滑化的直流电压稳定化。而且，在将供电端插头215a、215b与受电端插座117a、117b耦合之后，若对手摇手柄213进行旋转操作，则通过电压稳定化电路的作用，无论发电电压如何，都在供电端插头215a、215b大致稳定地出现3V，因此，不会产生过充电，能够对双电层电容器118进行适当的充电。

＜实施方式所涉及的电动式汽车玩具的作用＞

-汽车玩具的充电-

为了对内置于汽车玩具1的双电层电容器118进行充电，首先适当地对操作件120e进行操作，在将供电开关(参照图6)120断开之后，借助充电器侧的插头和玩具侧的插座117a、117b的耦合而将玩具1牢固地固定于充电器(电池式充电器2A或手摇发电式充电器2B)。

然后，在电池式充电器2A的情况下，在LED显示灯207的状态从点亮变为熄灭之前进行待机，熄灭后，将玩具1从充电器2A拆下，即能够获得完全充电至3V左右的玩具1。充电器内置电池大致为3V，因此不存在过充电的可能性，若插头与插座之间接触不良，则LED显示灯207不点亮，因此不会误解为充电完毕。充电所需时间虽然还根据电容器118的静电容量的不同而不同，但例如若是1F至3F左右的电容器118，则充电在10秒左右以内完毕。

在手摇发电式充电器2B的情况下，同样地，在将玩具1固定于充电器2B之后，用左手握持壳体212并用右手对手摇手柄213进行旋转操作。于是，通过内置的发电机216的作用而进行3V以上的电压的发电，但通过构成电压稳定化电路的电压稳定化IC 219的作用而在供电端插头215a、215b之间出现大致3V的电压，因此不会产生过充电，将双电层电容器118充电至3V左右。根据由该手摇发电式充电器2B和内置双电层电容器的汽车玩具1构成的电动汽车玩具系统，能够完全不使用电池地实现小型且轻量的电动汽车玩具系统。充电所需时间虽然还根据电容器118的静电容量的不同而不同，但例如若是1F至3F左右的电容器118，则充电在15秒左右以内完毕。

此外，如此前说明，在将玩具1固定于充电器2A或2B的状态下，玩具1的前轮及后轮处于自由的状态，因此，即使不慎在供电开关接通的状态下开始充电，也不会因基于遥控器操作的玩具1的意料之外的运动而导致玩具1从充电器2A或2B脱离。另外，由于将玩具1直接固定于充电器2A或2B，因此，还具有如下优点：无需拉绕充电用的电线，处理容易且能够紧凑地进行收纳。

-电动式汽车玩具的运转-

当使电动式汽车玩具1运转时，首先，预先通过对操作件120e的操作而使供电开关120从断开状态切换为接通状态，将DC/DC转换器的输出电压向作为动力源的后轮旋转电动机115的晶体管桥接电路130、作为控制电路的CPU 129、以及红外线接收IC 128供给。

在该状态下，如图15所示，若对红外线遥控器3进行操作，则从红外线遥控器3发出包括与操作内容相应的控制命令的调制红外线信号，并且由汽车玩具1侧的红外线接收IC128对该调制红外线信号进行接收、解调，进一步，解调电信号中包含的控制命令由构成CPU129的微处理器解读、执行，其结果，汽车玩具1在向前后、左右指定的行驶模式(通常、加速、节能)下行驶。

另一方面，在电动汽车玩具1的运转中，如图16(a)所示，双电层电容器118的充电电压从最初的电压(3V左右)逐渐直线下降，在时刻t1达到控制电路(CPU 129以及红外线接收IC 128)的工作所需的电源电压Vth1(例如2.5V左右)。然而，即使在该状态下，也如图16(b)所示，DC/DC转换器20的输出电压大致维持于其设定保持电压Vth4(例如3.3V)，因此不会给控制电路的工作带来障碍。

然后，如图16(b)所示，DC/DC转换器20的输出电压虽然最终略微下降，但直至外加于其输入侧的双电层电容器118的输出电压变为转换器20能够执行动作所需的最低电压Vth0(例如，由元件的输入阈值决定的0.7V左右)的时刻t2为止，维持为控制电路的工作所需的电源电压Vth1以上(参照图16(a))。其结果，直至到达时刻t2为止，控制电路正常地工作，电动汽车玩具1的行驶持续时间因存在DC/DC转换器20而从时刻t1延长至时刻t2。

实际上，根据本发明的发明人等的实验，作为双电层电容器118而使用1F至3F左右的小容量的电容器时，汽车玩具的行驶持续时间从4秒～8秒左右(不存在DC/DC转换器的状态)向几十秒左右(存在DC/DC转换器的状态)延长。因此，根据本实用新型，能够确认：能够以小型且轻量廉价地制作，而且能够保证每充电一次的充足的行驶持续时间，除此之外即使反复充电，充电元件也不会产生劣化，因此，能够提供长寿命的电动汽车玩具。

-进一步的特别的行驶持续时间延长对策-

若在红外线遥控器3中对节能模式按钮36(参照图15)进行操作(参照图15)，则在汽车玩具1一侧，如图13的流程图所示那样对节能模式标志F进行设定。于是，如图14的流程图所示，等待DC/DC转换器20的输入电压降低至预先规定的电压Vth3以下，将DC/DC转换器20的输出保持电压的值从VH向VL切换。于是，如图17的曲线图所示，DC/DC转换器20的输出电压的值从作为最初的输出保持电压的VH(约3.3V)向低于VH的规定的输出保持电压VL切换，由此，因针对负载的供电电压的下降而使得负载的消耗电力下降，通过长时间地保持电容器118的电压而使得行驶持续时间从时刻t2向时刻t2'延长。

-电源电压的骤降对策-

根据本实用新型，已判明：通过设置DC/DC转换器20而长期地保持对负载电路供给的电源电压，由此能够延长电动玩具的动作持续时间，另一方面，这样延长的电源电压在双电层电容器118的电荷即将消失之前骤降。这是因为，即，在执行任意程序的过程中的微处理器中，若其电源电压骤降，则动作变得不稳定，从而成为意料之外的误动作的原因。因此，在本实施方式中，如图11的流程图所示，构成为：若电源电压变为这样即将骤降之前(Δt之前)的电压即电压Vth2(参照图16的曲线图)，则立即强制地使执行中的程序安全地结束，从而预先避免因此后的电源电压骤降而引起的微处理器的意料之外的误动作。

-DC/DC转换器的输出侧电容分量对策-

根据本实用新型，已判明：通过设置DC/DC转换器20而长期地保持对负载电路供给的电源电压，由此能够延长电动式玩具1的动作持续时间，另一方面，对于这种斩波器方式的升压型DC/DC转换器20，因内置电容器的影响等而输出侧的电容分量较高。因此，即使在DC/DC转换器20的输出侧电源线的供电开关120断开之后，充电电压也有可能残留。这在构成负载电路的控制电路中包括微处理器的情况下成为较大的问题。即，在微处理器中，在电源接通的同时使内置的电源接通重置功能(也称为电源接通清除处理)运转，由此能够使预定的程序正常启动，但若电源线的电压在电源接通时未从零伏特开始升高，则有时电源接通重置功能无法良好地运转。因此，在本实施方式中，如图6所示，当将供电开关120断开时，经由短路线121而在DC/DC转换器20的输出侧使正负的电源线短路，将充电电荷释放，从而能够可靠地将电源线清零重置。

＜其他＞

在以上说明中，将本实用新型应用于具有控制电路的负载电路，但是理所当然地，例如还能够将本实用新型应用于如在圆形轨道上持续行驶的电车玩具等那样的不过是单纯地经由开关而将电源和驱动源连接而已的、实质上不具有控制电路的电动式移动体玩具。另外，对于具有控制电路的汽车玩具，也不局限于被远程操作，还能够将本实用新型应用于自己发现障碍物并躲避该障碍物而行驶之类的自动行驶式的汽车玩具。进一步，本实用新型不仅能够应用于汽车、电车、飞机之类的移动体玩具，还能够广泛应用于如固定式的摆动玩偶玩具等的作为非移动体的电动式玩具。

产业上的利用可能性

根据本实用新型的电动式玩具，除了能够小型且轻量地制作以外，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足的长度的、每充电一次的动作持续时间。

符号说明

1 电动式汽车玩具

2A 电池式充电器

2B 手摇发电式充电器

3 红外线遥控器

4 游戏者

20 升压型的DC/DC转换器

101 左前轮

102 右前轮

103 左后轮

104 右后轮

105 左前轮的支承部件

106 右前轮的支承部件

107 左右连结杆

108 左前轮的转向轴

109 右前轮的转向轴

110 左转用的转向操纵磁铁

111 右转用的转向操纵磁铁

112 左转用的转向操纵线圈

113 右转用的转向操纵线圈

114 后轮车轴

115 行驶用的电动机

16 齿轮列

117、117a、117b 受电端插座

118 双电层电容器

119a、119b 双电层电容器的充电电压端子

120 电源开关

120a、120b、120c 电源开关的端子

120d 电源开关的可动片

120e 电源开关的操作件

121 短路线

122 有铁芯线圈

123 升压型DC/DC转换器IC

123A 升压型DC/DC转换器IC

123a 晶体管斩波器

123b、123c、123b' 电阻

123d 基准电压

123e 偏差放大器

123f PWM电路

123g、123g' 模拟开关(AS)

123h 逆变器

124 肖特基二极管

125 电解电容器

126 电容器

127 电解电容器

128 红外线接收IC

128a 红外线受光二极管

128b 输入部

128c 可变增益放大部及滤波部

128d 解调部

128e 振荡部

128f 控制部

129 控制用的CPU

130 晶体管桥接电路

130a、130b、130c、130d 构成桥接电路的晶体管

131 电压检测线

201 壳体

202 支承台部

203、203a、203b 供电端插头

204a、204b 电源电压端子

205 直流电源(电池)

206 晶体管

207 LED显示灯

208～211 电阻

212 壳体

213 手摇手柄

214 支承台部

215a、215b 供电端插头

216 交流发电机

217a、217b、217c、217d 构成全波整流电路的二极管

218 电解电容器

219 电压稳定化IC

220、221 电阻

222 电容器

ΔL 间隙

Vth0 DC/DC转换器的工作极限输入电压(动作保证电压)

Vth1 成为负载的控制电路的工作极限电压(动作保证电压)

Vth2 DC/DC转换器的输出电压急剧下降之前的电压

Vth3 用于判定双电层电容器的充电电压是否已下降的的阈值电压

Claims (20)

1.一种电动式玩具，其特征在于，

所述电动式玩具包括：

双电层电容器，其成为主电源；

可动机构，其用于实现作为玩具的功能；

电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；以及

基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电。

2.根据权利要求1所述的电动式玩具，其特征在于，

还具有用于对所述电气式动力源的动作进行控制的控制电路，

所述基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器使从所述双电层电容器接受的电压升压，还作为所述控制电路的电源而进行供电，

所述升压型的DC/DC转换器还具有恒压输出功能，并且具有：

比所述控制电路的工作所需的电源电压低的能够执行动作的最低输入电压；以及

比所述控制电路的工作所需的电源电压高的恒定输出电压。

3.根据权利要求2所述的电动式玩具，其特征在于，

还具有：

电源开关，其用于接通断开向所述控制电路的供电；以及

短路线，其用于在所述电源开关断开时在所述DC/DC转换器的输出侧使电源线之间短路，由此将向所述控制电路外加的电压重置为零。

4.根据权利要求2或3所述的电动式玩具，其特征在于，

所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，

并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。

5.根据权利要求2或3所述的电动式玩具，其特征在于，

所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，

并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：对所述双电层电容器的充电电压进行检测，并根据该检测值而对所述DC/DC转换器的输出电压设定值进行变更。

6.根据权利要求2所述的电动式玩具，其特征在于，

所述可动机构是用于实现作为汽车玩具的功能的前轮转向操纵机构以及后轮旋转机构，

所述电气式动力源是用于使所述前轮转向操纵机构执行动作的转向操纵驱动源、以及用于使所述后轮旋转机构执行动作的后轮电动机，

所述控制电路具有根据所指示的控制命令而对所述转向操纵驱动源以及所述后轮电动机进行控制的功能。

7.根据权利要求6所述的电动式玩具，其特征在于，

所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，

并且在所述微处理器中至少嵌入有通过对所指示的控制命令进行解读及执行而至少对所述转向操纵驱动源以及所述后轮电动机进行控制的功能、以及电源接通重置功能，

所述电动式玩具还具有：

电源开关，其用于接通断开向所述控制电路的供电；以及

短路线，其用于在所述电源开关断开时使所述DC/DC转换器的二次侧的电源线之间短路，由此将向所述控制电路外加的电压重置为零。

8.根据权利要求7所述的电动式玩具，其特征在于，

在所述微处理器中还嵌入有如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。

9.根据权利要求7所述的电动式玩具，其特征在于，

在所述微处理器中还嵌入有如下功能：对所述双电层电容器的充电电压进行检测，并根据该检测值而对所述DC/DC转换器的输出电压设定值进行变更。

10.根据权利要求7所述的电动式玩具，其特征在于，

在所述微处理器中还嵌入有如下功能：

对所述后轮电动机外加电压脉冲列，由此对在所述后轮电动机中流动的电流进行设定的功能；以及

当所述所指示的控制命令为节能命令时，对所述脉冲列的脉冲宽度、脉冲频率、和/或占空比进行变更，由此使在所述后轮电动机中流动的电流减小的功能。

11.根据权利要求7～10中任一项所述的电动式玩具，其特征在于，

所述控制电路中还包括接收解调IC，该接收解调IC对通过规定的调制方式并以无线方式发送的控制命令进行接收解调，并将其提供给所述微处理器，

所述微处理器经由所述接收解调IC接收从规定的遥控器以无线方式发送的控制命令并对其进行解读及执行。

12.根据权利要求1～3中任一项所述的电动式玩具，其特征在于，

具有充电器，该充电器相对于所述电动式玩具能够拆装，并能够对内置于所述电动式玩具的所述双电层电容器进行充电。

13.根据权利要求4所述的电动式玩具，其特征在于，

具有充电器，该充电器相对于所述电动式玩具能够拆装，并能够对内置于所述电动式玩具的所述双电层电容器进行充电。

14.根据权利要求5所述的电动式玩具，其特征在于，

具有充电器，该充电器相对于所述电动式玩具能够拆装，并能够对内置于所述电动式玩具的所述双电层电容器进行充电。

15.根据权利要求12所述的电动式玩具，其特征在于，

所述充电器具有：

一对供电端，它们用于与所述电动式玩具侧的一对受电端连接；

充电用电源部，其由一节或两节以上的电池构成，并具有设定为与充电目标电压相等的输出电压；

电阻，其介于从所述充电用电源部至所述供电端的路径中，并用于对向所述双电层电容器流入的充电电流进行限制；以及

显示灯，其与所述一对供电端以及所述一对受电端电导通，并且仅在所述一对供电端之间的电压上升至所述充电目标电压的期间内点亮。

16.根据权利要求12所述的电动式玩具，其特征在于，

所述充电器具有：

一对供电端，它们用于与所述电动式玩具侧的一对受电端连接；

充电用电源部，其由手动发电机构成，并且输出直流电压；以及

平滑稳定化电路，其使得从所述充电用电源部获得的电压变得平滑并使该电压稳定为充电目标电压。

17.根据权利要求6～10中任一项所述的电动式玩具，其特征在于，

具有充电器，该充电器相对于所述电动式玩具能够拆装，并能够对内置于所述电动式玩具的所述双电层电容器进行充电。

18.根据权利要求11所述的电动式玩具，其特征在于，

具有充电器，该充电器相对于所述电动式玩具能够拆装，并能够对内置于所述电动式玩具的所述双电层电容器进行充电。

19.根据权利要求17所述的电动式玩具，其特征在于，

所述充电器具有：

一对供电端，它们用于与构成所述电动式玩具的汽车玩具侧的一对受电端连接；

充电用电源部，其由一节或两节以上的电池构成，并具有设定为与充电目标电压相等的输出电压；

电阻，其介于从所述充电用电源部至所述供电端的路径中，并用于对向所述双电层电容器流入的充电电流进行限制；以及

显示灯，其与所述一对供电端以及所述一对受电端导通，并且仅在所述一对供电端之间的电压上升至所述充电目标电压的期间内点亮，

并且，所述一对供电端设置于手持式的充电器壳体的外表面，且构成为与设置于所述汽车玩具的车身底部的一对受电端插头或受电端插座以使所述汽车玩具的后轮悬空的状态插拔耦合的供电端插座或供电端插头。

20.根据权利要求19所述的电动式玩具，其特征在于，

所述充电器具有：

一对供电端，它们用于与所述电动式玩具侧的一对受电端连接；

充电用电源部，其由手动发电机构成，并且输出直流电压；以及

平滑稳定化电路，其使得从所述充电用电源部获得的电压变得平滑并使该电压稳定为充电目标电压，

并且，所述一对供电端设置于手持式的充电器壳体的外表面，且构成为与设置于所述汽车玩具的车身底部的一对受电端插头或受电端插座以使所述汽车玩具的后轮悬空的状态插拔耦合的供电端插座或供电端插头。