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HINTERGRUND
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein motorbetriebenes Gerät.
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Ein motorbetriebenes Gerät wie ein Akku-Schrauber und ein Akku-Mäher, das mit einer Batterie als einer Leistungsquelle arbeitet, weist im Allgemeinen eine Steuerschaltung, die eine Antriebsquelle (beispielsweise einen Motor) eines Werkzeugs steuert, und eine Leistungszufuhrschaltung, die eine Steuerspannung zum Betreiben der Steuerschaltung auf der Basis der Leistung der Batterie erzeugt, auf.
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Als ein wie oben beschrieben konfiguriertes motorbetriebenes Gerät ist ein elektrisches Kraftwerkzeug bekannt, das zur Verringerung eines Energieverbrauchs mit einer Energiesparfunktion zum Unterbrechen der Steuerspannung für die Steuerschaltung, wenn nach einem Stopp eines Betriebs der Antriebsquelle eine vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist, versehen ist (siehe beispielsweise die
JP 4563259 B2 ). Wenn nach einer Unterbrechung der Steuerspannung ein Drückerschalter eingeschaltet wird, wird eine Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuerschaltung fortgesetzt.
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Gemäß einem in der
JP 4563259 B2 beschriebenen elektrischen Kraftwerkzeug kann die von der Steuerschaltung verbrauchte Leistung verringert werden, da die Spannungszufuhr zu der Steuerschaltung unterbrochen wird, so dass der Betrieb der Steuerschaltung vollständig gestoppt wird, wenn die vorgegebene Zeitdauer nach dem Stopp des Betriebs der Antriebsquelle abgelaufen ist.
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Die
DE 10 2010 029 729 A1 offenbart eine Handwerkzeugmaschinenelektronik mit einer Recheneinheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Bedienereingabe zu verarbeiten. Die Handwerkzeugmaschinenelektronik weist eine von einem Bediener trennbare Handwerkzeugmaschinenschnittstelle auf, die dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Handwerkzeugmaschine zu kontaktieren.
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Die
DE 102 16 206 A1 offenbart ein Elektrowerkzeuggerät und eine Vorrichtung zum drahtlosen Übertragen von elektrischer Energie an ein Elektrowerkzeuggerät.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In den letzten Jahren ist vorgeschlagen worden, eine Funktion zur drahtlosen Kommunikation mit einer externen Vorrichtung bei verschiedenen motorbetriebenen Geräten vorzusehen. Mit der Funktion einer drahtlosen Kommunikation mit einer externen Vorrichtung können beispielsweise in der Steuerschaltung verschiedene Einstellwerte von der externen Vorrichtung eingestellt werden, und verschiedene Arten von Information, einschließlich verschiedener Einstellzustände und Betriebszustände, können aus der Steuerschaltung ausgelesen werden.
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Gemäß dem motorbetriebenen Gerät mit der Energiesparfunktion, das in der
JP 4563259 B2 beschrieben ist, ist jedoch, wenn von der externen Vorrichtung ein Versuch zur drahtlosen Kommunikation unternommen wird, während die Zufuhr der Steuerspannung durch die aktivierte Energiesparfunktion gestoppt ist, keine drahtlose Kommunikation möglich, da die Steuerschaltung nicht in Betrieb ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es wünschenswert, dass, auch wenn eine Steuereinheit, die Funktionen zum Steuern einer Antriebsquelle und Erhalten von Daten von einer externen Vorrichtung aufweist, nicht in Betrieb ist, da die Zufuhr der Betriebsspannung zu der Steuereinheit gestoppt ist, die Steuereinheit zum Erhalten der Daten von der externen Vorrichtung in Betrieb gesetzt werden kann, wenn eine elektromagnetische Welle zur drahtlosen Kommunikation von der externen Vorrichtung empfangen wird.
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Ein motorbetriebenes Gerät gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Antriebsquelle, eine Steuereinheit, eine Leistungsversorgungseinheit, eine Schaltereinheit, eine Empfangseinheit, eine Zufuhrsignalausgabeeinheit und eine Datenkommunikationseinheit auf.
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Die Antriebsquelle treibt ein Werkzeugelement an. Die Steuereinheit weist eine Funktion zum Steuern eines Betriebs der Antriebsquelle und eine Funktion zum Erhalten von Daten, die drahtlos von einer externen Vorrichtung übertragen werden, auf. Die Leistungsversorgungseinheit erzeugt eine Steuerspannung zum Betreiben der Steuereinheit. Die Schaltereinheit ist zum Zuführen der Steuerspannung zu der Steuereinheit und zum Stoppen der Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit, so dass die Steuerspannung der Steuereinheit mindestens zugeführt wird, während ein vorgegebenes Zufuhrsignal in die Schaltereinheit eingegeben wird, vorgesehen. Die Empfangseinheit ist dazu in der Lage, eine von der externen Vorrichtung übertragene elektromagnetische Welle zu empfangen. Die Zufuhrsignalausgabeeinheit gibt das Zufuhrsignal zum Zuführen der Steuerspannung zu der Steuereinheit für eine spezifizierte Zeitdauer zu der Schaltereinheit aus, wenn die Empfangseinheit die elektromagnetische Welle empfängt, während die Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit durch die Schaltereinheit gestoppt ist. Ferner stoppt die Zufuhrsignalausgabeeinheit die Ausgabe des Zufuhrsignals nach dem Ausgeben des Zufuhrsignals für die spezifizierte Zeitdauer, auch wenn die Empfangseinheit die elektromagnetische Welle empfängt. Die Datenkommunikationseinheit gibt die in der von der Empfangseinheit empfangenen elektromagnetischen Welle enthaltenen Daten zu der Steuereinheit aus. Ein Zustand, in dem die Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit durch die Schaltereinheit gestoppt ist, wird im Folgenden auch als ein Leistungszufuhrstoppzustand bezeichnet.
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Gemäß dem derart ausgebildeten motorbetriebenen Gerät wird auch in dem Leistungszufuhrstoppzustand das Zufuhrsignal zu der Schaltereinheit ausgegeben, wenn die Empfangseinheit die elektromagnetische Welle empfängt. Bei einer Eingabe des Zufuhrsignals beginnt die Schaltereinheit mit der Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit. Somit ist es auch in dem Leistungszufuhrstoppzustand möglich, die Steuereinheit zum Erhalten der Daten von der externen Vorrichtung in Betrieb zu setzen, wenn die elektromagnetische Welle zur drahtlosen Kommunikation von der externen Vorrichtung empfangen wird.
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Die Empfangseinheit kann zum Aufweisen einer Spule und einer Aktivierungsbetriebseinheit ausgebildet sein. Die Spule ist eine Komponente zum Empfangen der elektromagnetischen Welle von der externen Vorrichtung. Die Aktivierungsbetriebseinheit führt durch eine elektromotorische Kraft, die durch die von der Spule empfangene elektromagnetische Welle in der Spule induziert wird, einen vorgegebenen Aktivierungsbetrieb zum Bewirken, dass die Zufuhrsignalausgabeeinheit das Zufuhrsignal ausgibt, durch.
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Gemäß dem derart ausgebildeten motorbetriebenen Gerät wird, wenn die Spule die elektromagnetische Welle von der externen Vorrichtung empfängt und die empfangene elektromagnetische Welle die elektromotorische Kraft in der Spule induziert, der Aktivierungsbetrieb mit der induzierten elektromotorischen Kraft durchgeführt. Das heißt, der Aktivierungsbetrieb kann mindestens mit Energie der elektromagnetischen Welle von der externen Vorrichtung durchgeführt werden, ohne in dem motorbetriebenen Gerät Leistung zu verbrauchen. Dies ermöglicht eine Verringerung des Leistungsverbrauchs des motorbetriebenen Geräts.
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Die zuvor beschriebene spezifizierte Zeitdauer kann so lang wie eine vorgegebene Startbetriebszeit oder länger sein. Genauer gesagt ist die Startbetriebszeit eine Zeit, die benötigt wird, bis die Steuereinheit nach Beginn der Ausgabe des Zufuhrsignals mit der Zufuhr der Steuerspannung zu derselben von der Leistungszufuhreinheit aktiviert wird und die Steuereinheit einen spezifischen Betrieb beginnt. Die spezifische Zeitdauer, die so lang wie die Startbetriebszeit oder länger ist, ermöglicht, dass die Steuereinheit sicher aus dem Leistungszufuhrstoppzustand aktiviert werden kann, um den spezifischen Betrieb zu beginnen.
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Bei einer Konfiguration, bei der nach dem Beginn der Ausgabe des Zufuhrsignals die Ausgabe des Zufuhrsignals gestoppt wird, wenn die spezifische Zeitdauer abgelaufen ist, so dass die Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit erneut gestoppt wird, könnte der Betrieb der Steuereinheit in Abhängigkeit von der Länge der spezifizierten Zeitdauer in einem Zustand, in dem die Steuereinheit nicht alle Daten auf normale Weise von der externen Vorrichtung erhalten hat, gestoppt werden.
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Somit kann die Steuereinheit derart konfiguriert sein, dass die Steuereinheit nach einer Aktivierung selbst mit der Zufuhr der Steuerspannung fortfährt. Genauer gesagt weist das mit Leistung betriebene Gerät eine Leistungshalteeinheit auf. Die Leistungshalteeinheit bewirkt, das die Schaltereinheit mit der Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit fortfährt, während von der Steuereinheit ein vorgegebenes Leistungshaltesignal ausgegeben wird, unabhängig von dem Vorhandensein oder Fehlen der Ausgabe des Zufuhrsignals von der Zufuhrsignalausgabeeinheit. Die Steuereinheit beginnt nach einer Aktivierung mit der Ausgabe des Leistungshaltesignals und stoppt, wenn eine vorgegebene Stoppbedingung erfüllt ist, die Ausgabe des Leistungshaltesignals. Der zuvor beschriebene spezifische Betrieb ist die Ausgabe des Leistungshaltesignals.
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Gemäß dem derart konfigurierten motorbetriebenen Gerät wird die Ausgabe des Zufuhrsignals von der Zufuhrsignalausgabeeinheit zu der Schaltereinheit mindestens fortgesetzt, bis die Steuereinheit beginnt, das Leistungshaltesignal auszugeben, so dass die Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit fortgesetzt wird. Nach einem Beginn der Ausgabe des Leistungshaltesignals von der Steuereinheit wird, auch wenn das Zufuhrsignal anschließend unterbrochen wird, die Zufuhr der Steuerspannung zu der Steuereinheit so lange fortgesetzt, wie das Leistungshaltesignal ausgegeben wird. Dies ermöglicht, dass die Steuereinheit die Daten von der externen Vorrichtung sicher erhalten kann, wenn die Steuereinheit aus dem Leistungszufuhrstoppzustand aktiviert wird.
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Wenn das motorbetriebene Gerät eine Batterie zur Zufuhr von Leistung zum Betreiben der Antriebsquelle und der Leistungszufuhreinheit zu der Antriebsquelle und der Leistungszufuhreinheit aufweist, kann die Zufuhrsignalausgabeeinheit so ausgebildet sein, dass sie eine Leistungsspeichereinheit und eine Signalausgabesteuereinheit aufweist. Die Leistungsspeichereinheit ist eine Komponente, die elektrische Leistung speichern kann. Die Signalausgabesteuereinheit beginnt mit der Ausgabe des Zufuhrsignals durch die Leistung von der Batterie und bewirkt ferner, dass die Leistungsspeichereinheit durch Leistung von der Batterie für eine vorgegebene Zeitdauer Leistung speichert, wenn die Empfangseinheit die elektromagnetische Welle empfängt, während die Zufuhr der Steuerspannung durch die Schaltereinheit gestoppt ist. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer wird durch die in der Leistungsspeichereinheit gespeicherte Leistung für eine Zeitdauer, die einer Menge an gespeicherter Leistung entspricht, mit der Ausgabe des Zufuhrsignals fortgefahren.
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Gemäß dem derart ausgebildeten motorbetriebenen Gerät kann das Zufuhrsignal mittels der Leistung der Batterie sicher ausgegeben werden, unabhängig von einem Vorhandensein oder Fehlen der Steuerspannung. Die Leistungsspeichereinheit speichert lediglich für die vorgegebene Zeitdauer Leistung von der Batterie, und die Ausgabe des Zufuhrsignals wird danach durch die in der Leistungsspeichereinheit gespeicherte Leistung fortgesetzt, so dass erreicht wird, dass das Zufuhrsignal für die spezifizierte Zeitdauer ausgegeben wird. Dies stellt die Ausgabe des Zufuhrsignals sicher, ohne dass der Leistungsverbrauch der Batterie erhöht wird.
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Die Empfangseinheit kann zum Ausgeben eines vorgegeben Aktivierungssignals zu der Signalausgabesteuereinheit für eine vorgegebene Zeitdauer, wenn die elektromagnetische Welle empfangen wird, ausgebildet sein. In solch einem Fall kann die Signalausgabesteuereinheit bewirken, dass die Leistungsspeichereinheit Leistung speichert, während das Aktivierungssignal von der Empfangseinheit in die Signalausgabesteuereinheit eingegeben wird.
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Gemäß dem derart ausgebildeten motorbetriebenen Gerät muss die Empfangseinheit das Aktivierungssignal lediglich für die vorgegebene Zeitdauer ausgeben, und die Signalausgabesteuereinheit kann nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer mittels der während der vorgegebenen Zeitdauer gespeicherten Leistung mit der Ausgabe des Zufuhrsignals fortfahren. Somit kann, auch wenn eine Zeit, während der die Empfangseinheit das Aktivierungssignal ausgeben kann, auf eine Zeit begrenzt ist, die kürzer ist als die spezifizierte Zeitdauer, die Ausgabe des Zufuhrsignals für die spezifizierte Zeitdauer fortgesetzt werden.
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Wenn die Empfangseinheit zum Ausgeben des Aktivierungssignals durch die aufgrund des Empfangs der elektromagnetischen Welle in der Spule induzierte Kraft ausgebildet ist, kann zum Ausgeben des Aktivierungssignals verbrauchte Energie der empfangenen elektromagnetischen Welle verringert werden. Somit können sowohl die Ausgabe des Zufuhrsignals für die spezifizierte Zeitdauer als auch der Erhalt der Daten durch die Steuereinheit erfolgreich durchgeführt werden.
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Eine Leistungsspeicherkapazität der Leistungsspeichereinheit kann eine Kapazität sein, die groß genug ist zum Speichern von Leistung durch Leistungsspeicherung für die vorgegebene Zeitdauer, die ermöglicht, dass die Zufuhrsignalausgabeeinheit das Zufuhrsignal nach einem Beginn der Ausgabe des Zufuhrsignals für die spezifizierte Zeitdauer ausgeben kann. Mit einer derartigen Leistungsspeicherkapazität kann die spezifizierte Zeitdauer, während der die Ausgabe des Zufuhrsignals fortgesetzt wird, problemlos und mit geringem Aufwand realisiert werden.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
- 1 ein Schaltdiagramm, das eine elektrische Konfiguration eines motorbetriebenen Geräts gemäß einer Ausführungsform zeigt; und
- 2 ein Zeitdiagramm, das ein Betriebsbeispiel des motorbetriebenen Geräts gemäß der Ausführungsform zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie in 1 gezeigt, weist ein motorbetriebenes Gerät 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Motor 2, eine Batterie 3, eine Steuerung 4, einen Drückerschalter 5 und ein Drahtlosmodul 6 auf. Das motorbetriebene Gerät 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als eines von verschiedenen motorbetriebenen Geräten ausgebildet, die durch von der Batterie 3 zugeführte Leistung betrieben werden, einschließlich beispielsweise Akku-Schrauber, Akku-Schlagbohrer, Akku-Schlagschrauber, Akku-Mäher, Akku-Schleifgeräte, Akku-Kreissägen und Akku-Reciprosägen.
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Der Motor 2 ist eine Antriebsquelle zum Betreiben (beispielsweise Drehen) eines nicht gezeigten Werkzeugelements. Es gibt viele Arten von Werkzeugelementen, einschließlich beispielsweise Schraub-Bits, Steckschlüssel-Bits, Drehschneidwerkzeuge und Messer oder Sägeblätter, von denen ein Werkzeugelement, das zu dem Typ des motorbetriebenen Geräts 1 passt, verwendet werden kann.
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Dem Motor 2 wird Leistung von der Batterie 3 über die Steuerung 4 (genauer gesagt, über eine Ansteuer- bzw. Antriebsvorrichtung 12) zugeführt, und die zugeführte Leistung dreht den Motor 2. Wenn sich der Motor 2 dreht, wird die Drehkraft entweder direkt oder über einen Getriebemechanismus auf das Werkzeugelement übertragen, so dass das Werkzeugelement in Betrieb gesetzt wird. Das mit Leistung betriebene Gerät 1 erfüllt durch den Betrieb des Werkzeugelements seine Hauptfunktion.
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Die Batterie 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine wiederaufladbare Batterie, die wiederholt aufgeladen werden kann. Die Batterie 3 kann in dem motorbetriebenen Gerät 1 enthalten sein, oder sie kann derart ausgebildet sein, dass sie lösbar an dem motorbetriebenen Gerät 1 angebracht werden kann.
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Der Drückerschalter 5 ist ein Schalter, der durch eine Betätigung eines nicht gezeigten Drückers, mit dem das motorbetriebene Gerät 1 versehen ist, durch einen Benutzer ein- und ausgeschaltet wird. Das heißt, der Drückerschalter 5 wird eingeschaltet, wenn ein Benutzer den Drücker drückt, und der Drückerschalter 5 wird ausgeschaltet, wenn der Benutzer den Drücker freigibt. Information, die einen EIN/AUS-Zustand des Drückerschalters 5 angibt, wird in die Steuerung 4 eingegeben. Das motorbetriebene Gerät 1 weist eine nicht gezeigte Analogausgabeeinheit auf, die Information, die ein Ausmaß eines Drückens des Drückers angibt, als ein analoges Signal ausgibt. Das analoge Signal von der Analogausgabeeinheit wird ebenfalls in die Steuerung 4 eingegeben.
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Die Steuerung 4 arbeitet mit der Leistung von der Batterie 3 und steuert den Antrieb des Motors 2 entsprechend eines Betätigungszustands des Drückers. Die Steuerung 4 weist eine Datenkommunikationsfunktion zum Durchführen einer Datenkommunikation mit einer externen Vorrichtung 50 über das Drahtlosmodul 6 auf.
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Das Drahtlosmodul 6 weist eine Funktion zum Durchführen einer drahtlosen Kommunikation mit der externen Vorrichtung 50 auf und regelt die Datenkommunikation zwischen der externen Vorrichtung 50 und einer Steuerschaltung 11 in der Steuerung 4. Mit anderen Worten, das Drahtlosmodul 6 weist Funktionen zum Ausgeben von drahtlos von der externen Vorrichtung 50 empfangenen Daten zu der Steuerschaltung 11 in der Steuerung 4 und zum drahtlosen Übertragen von aus der Steuerschaltung 11 ausgegebenen Daten zu der externen Vorrichtung 50 auf.
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Die Steuerung 4 und das Drahtlosmodul 6 werden genauer beschrieben.
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Die Steuerung 4 weist die Steuerschaltung 11, die Ansteuervorrichtung 12 und einen ersten Regler 13 auf. Der erste Regler 13 erhält eine Batteriespannung Vb der Batterie 3 als Eingangsspannung, erzeugt anhand der Batteriespannung Vb eine Steuerspannung Vcc (eine Leistungszufuhrspannung mit einem Spannungswert Vcc) und führt vorgegebenen Komponenten der Steuerung 4 und dem Drahtlosmodul 6 die Steuerspannung Vcc zu.
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Ein Aktivierungstransistor T11 ist mit einem Batterieleistungsleitungspfad von der Batterie 3 zu dem ersten Regler 13 verbunden. Der Aktivierungstransistor T11 ist zum Durchführen und Stoppen der Zufuhr der Batteriespannung Vb zu dem ersten Regler 13 vorgesehen, d.h., zum Durchführen und Stoppen einer Erzeugung und einer Ausgabe der Steuerspannung Vcc durch den ersten Regler 13.
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Der Aktivierungstransistor T11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein P-Kanal-MOSFET. Genauer gesagt ist bei dem Aktivierungstransistor T11 eine Source mit einer positiven Elektrode der Batterie 3 verbunden, und ein Drain ist mit einem Batteriespannungseingabeanschluss des ersten Reglers 13 verbunden. Zwischen einem Gate und der Source des Aktivierungstransistors T11 ist ein Widerstand R1 verbunden. Ein Ende eines Widerstand R2 ist mit dem Gate des Aktivierungstransistors T 11 verbunden.
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Das andere Ende des Widerstands R2 ist über eine Diode D1 mit einem Ende des Drückerschalters 5 verbunden. Das heißt, das andere Ende des Widerstands R2 ist mit einer Anode der Diode D1 verbunden, und eine Kathode der Diode D1 ist mit dem einen Ende des Drückerschalters 5 verbunden. Das andere Ende des Drückerschalters 5 ist mit einer Masseleitung verbunden, die dasselbe Potential wie eine negative Elektrode der Batterie 3 aufweist.
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Das andere Ende des Widerstands R2 ist mit einem Kollektor eines Leistungshaltetransistors T12 verbunden. Der Leistungshaltetransistor T12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bipolar-NPN-Transistor, bei dem ein Emitter mit der Masseleitung verbunden ist. Eine Basis des Leistungshaltetransistors T12 ist über einen Widerstand R3 mit einem Leistungshaltesignalausgabeanschluss der Steuereinheit 11 verbunden und ist ferner über einen Widerstand R4 mit der Masseleitung verbunden.
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Das andere Ende des Widerstands R2 ist ferner mit einem Kollektor eines zweiten Transistors T22 in dem Drahtlosmodul 6 verbunden. Der zweite Transistor T22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bipolar-NPN-Transistor, bei dem ein Emitter desselben mit der Masseleitung verbunden ist.
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Das andere Ende des Widerstands R2 ist somit über den Drückerschalter 5 mit der Masseleitung verbunden, über den Leistungshaltetransistor T12 mit der Masseleileitung verbunden und ferner über den zweiten Transistor T22 in dem Drahtlosmodul 6 mit der Masseleitung verbunden.
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Somit befindet sich, wenn der Drückerschalter 5, der Leistungshaltetransistor T12 und der zweite Transistor T22 alle ausgeschaltet sind, das andere Ende des Widerstands R2 in einem Zustand mit hoher Impedanz bzw. weist ein Potential auf, das höher ist als ein Potential der Masseleitung (im Folgenden als „Massepotential“ bezeichnet), so dass der Aktivierungstransistor T11 ausgeschaltet ist. Somit wird die Batteriespannung Vb der Batterie 3 nicht in den ersten Regler 13 eingegeben, und ein Betrieb des ersten Reglers 13 bleibt gestoppt, so dass keine Steuerspannung Vcc erzeugt wird.
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Wenn der Drückerschalter 5 eingeschaltet wird, wird das Potential des anderen Endes des Widerstands R2 annähernd dasselbe wie das Massepotential, so dass der Aktivierungstransistor T11 eingeschaltet wird. Dies ermöglicht die Eingabe der Batteriespannung Vb der Batterie 3 in den ersten Regler 13 über den Aktivierungstransistor T11, so dass der erste Regler 13 in Betrieb gesetzt wird, um die Steuerspannung Vcc zu erzeugen.
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Wenn der Leistungshaltetransistor T12 durch ein im Folgenden beschriebenes Leistungshaltesignal Sk eingeschaltet wird, wird das Potential des anderen Endes des Widerstands R2 ebenfalls annähernd dasselbe wie das Massepotential, so dass der Aktivierungstransistor T11 eingeschaltet wird. Dies ermöglicht die Eingabe der Batteriespannung Vb der Batterie 3 in den ersten Regler 13 über den Aktivierungstransistor T11, so dass die Steuerspannung Vcc in dem ersten Regler 13 erzeugt wird.
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Wenn der zweite Transistor T22 in dem Drahtlosmodul 6 eingeschaltet wird, wird das Potential des anderen Endes des Widerstands R2 ebenfalls annähernd dasselbe wie das Massepotential, so dass der Aktivierungstransistor T11 eingeschaltet wird. Dies ermöglicht die Eingabe der Batteriespannung Vb der Batterie 3 in den ersten Regler 13 über den Aktivierungstransistor T11, so dass die Steuerspannung Vcc in dem ersten Regler 13 erzeugt wird.
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Kurz gesagt, wenn der Drückerschalter 5, der Leistungshaltetransistor T12 oder der zweite Transistor T22 eingeschaltet wird, wird der Aktivierungstransistor T11 eingeschaltet, so dass die Steuerspannung Vcc in dem ersten Regler 13 erzeugt wird.
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Wenn der zweite Transistor T22 in dem Drahtlosmodul 6 eingeschaltet wird, nimmt der Kollektor des zweiten Transistors T22 annähernd dasselbe Potential wie das Massepotential an. Mit anderen Worten, ein Signal mit dem Pegel L (Low) wird von dem zweiten Transistor T22 zu dem anderen Ende des Widerstands R2 ausgegeben. Das Signal mit dem Pegel L von dem zweiten Transistor T22 zu dem Widerstand R2 wird im Folgenden als Zufuhrsignal Sp bezeichnet. Das heißt, während der zweite Transistor T22 eingeschaltet ist, wird das Zufuhrsignal Sp (das Signal mit dem Pegel L) von dem zweiten Transistor T22 zu der Steuerung 4 ausgegeben.
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Die Ansteuervorrichtung 12 führt die Leistung der Batterie 3 gemäß einem von der Steuerschaltung 11 eingegebenen Ansteuerbefehl dem Motor 2 zu, um den Motor 2 zur Drehung anzutreiben.
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Die Steuerschaltung 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Mikrocomputer, der eine CPU, ein ROM, ein RAM, einen beliebigen anderen Speicher, eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung etc. aufweist, ausgebildet. Die Steuerschaltung 11 arbeitet mit der Steuerspannung Vcc, die in dem ersten Regler 13 erzeugt wird. Mit anderen Worten, während die Steuerspannung Vcc in dem ersten Regler 13 erzeugt wird, wird die erzeugte Steuerspannung Vcc in die Steuerschaltung 11 eingegeben, um die Steuerschaltung 11 in Betrieb zu setzen. Wenn die Zufuhr der Steuerspannung Vcc gestoppt wird, wird ein Betrieb der Steuerschaltung 11 gestoppt.
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Das eine Ende des Drückerschalters 5 ist über eine Diode D2 mit einem Drückersignaleingabeanschluss der Steuerschaltung 11 verbunden, in den ein Drückersignal St eingegeben wird. Das heißt, der Drückersignaleingabeanschluss der Steuerschaltung 11 ist mit einer Anode der Diode D2 verbunden, und eine Kathode der Diode D2 ist mit dem einen Ende des Drückerschalters 5 verbunden. Der Drückersignaleingabeanschluss der Steuerschaltung 11 ist über einen Widerstand R5 mit einer Zufuhrleitung für die Steuerspannung Vcc verbunden und befindet sich somit in einem Pull-up-Zustand.
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Das Drückersignal St, das in den Drückersignaleingabeanschluss eingegeben wird, während die Steuerschaltung 11 in Betrieb ist, ist ein Signal mit Pegel L (ein Signal mit annähernd demselben Pegel wie das Massepotential), wenn der Drückerschalter 5 eingeschaltet ist, und ist ein Signal mit Pegel H (High) mit einer höheren Spannung als das Signal mit Pegel L, wenn der Drückerschalter 5 ausgeschaltet ist. Die Steuerschaltung 11 kann auf der Basis des Drückersignals St Information in Bezug auf den EIN/AUS-Zustand des Drückerschalters 5 erhalten. Wenngleich dies in der Figur nicht gezeigt ist, wird in die Steuerschaltung 11 ferner das oben beschriebene analoge Signal eingegeben, das dem Ausmaß einer Betätigung des Drückers entspricht, so dass die Steuerschaltung 11 ebenfalls Information in Bezug auf das Ausmaß der Betätigung des Drückers erhalten kann.
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Die Steuerschaltung 11 gibt zu der Ansteuervorrichtung 12 den Ansteuerbefehl aus, der dem EIN/AUS-Zustand des Drückerschalters 5 und dem Betätigungsausmaß des Drückers entspricht, so dass der Motor 2 mit einer Drehzahl, die dem Betätigungsausmaß des Drückers entspricht, gedreht wird.
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Wenn die Steuerschaltung 11 mit der Zufuhr der Steuerspannung Vcc zu derselben aktiviert wird, führt die Steuerschaltung 11 eine anfängliche Verarbeitung (Initialisierung) durch und schreitet zu einem normalen Betrieb fort. In der anfänglichen Verarbeitung ist ein Prozess zur Selbsterhaltung der Steuerspannung Vcc enthalten. Genauer gesagt besteht dieser Selbsterhaltungsprozess in dem Beginn der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk über den Leistungshaltesignalausgabeanschluss. Das Leistungshaltesignal Sk ist ein Signal mit einem Spannungspegel, der den Leistungshaltetransistor T12 einschalten kann.
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Während die Steuerschaltung 11 nicht in Betrieb ist, wobei keine Steuerspannung Vcc zugeführt wird, ist der Leistungshaltetransistor T12 ausgeschaltet, da ein Potential des Leistungshaltesignalausgabeanschlusses das Massepotential ist bzw. in einem offenen Zustand ist.
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Ein Einschalten des Drückerschalters 5 oder ein Einschalten des zweiten Transistors T22 in dem Drahtlosmodul 6 schaltet den Aktivierungstransistor T11 ein. Dies ermöglicht die Erzeugung der Steuerspannung Vcc, so dass die Steuerschaltung 11 zum Durchführen des Selbsterhaltungsprozesses aktiviert wird. Wenn das Leistungshaltesignal Sk durch diesen Selbsterhaltungsprozess von dem Leistungshaltesignalausgabeanschluss der Steuerschaltung 11 ausgegeben wird, wird der Leistungshaltetransistor T12 eingeschaltet.
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Wenn die Steuerschaltung 11 nach einer Aktivierung mit der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk beginnt, fährt die Steuerschaltung 11 mit der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk fort, bis eine vorgegebene Stoppbedingung erfüllt ist. Somit bleibt, wenn der Drückerschalter 5 und der zweite Transistor T22 beide nach einem Beginn der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk ausgeschaltet werden, der Aktivierungstransistor T11 eingeschaltet, so lange das Leistungshaltesignal Sk ausgegeben wird, so dass die Zufuhr der Steuerspannung Vcc fortgesetzt wird.
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Die zuvor bestimmte Stoppbedingung kann auf verschiedene Weisen definiert werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist sie jedoch so definiert, dass ein Nichtverwendungszustand, in dem das motorbetriebene Gerät 1 nicht verwendet wird, nicht in Betrieb ist oder dergleichen (einschließlich die Drahtloskommunikation mit der externen Vorrichtung 50), für eine vorgegebene Nichtverwendungszeitdauer kontinuierlich vorliegt. Nach der Aktivierung der Steuerschaltung 11 zum Beginnen der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk stoppt die Steuerschaltung 11 die Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk, wenn die Stoppbedingung erfüllt ist. Wenn die Steuerschaltung 11 die Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk stoppt, wird der Aktivierungstransistor T11 ausgeschaltet, wodurch der Betrieb des ersten Reglers 13 gestoppt wird. Dies stoppt die Zufuhr der Steuerspannung Vcc zu der Steuerschaltung 11, wodurch der Betrieb der Steuerschaltung 11 gestoppt wird. Wenn der erste Regler 13 aufgrund der Erfüllung der Stoppbedingung gestoppt worden ist, liegt die Stoppbedingung weiterhin vor, bis entweder der Drückerschalter 5 eingeschaltet wird oder der zweite Transistor T22 durch eine Funkwelle von der externen Vorrichtung 50 eingeschaltet wird. Der Betrieb des ersten Reglers 13 wird aufgrund der Erfüllung der Stoppbedingung zum Sparen der Leistung der Batterie 3 gestoppt.
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Die Steuerschaltung 11 kann die Datenkommunikation mit der externen Vorrichtung 50 über das Drahtlosmodul 6 durchführen. Die Datenkommunikation zwischen der Steuerschaltung 11 und dem Drahtlosmodul 6 kann über ein beliebiges geeignetes System durchgeführt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch eine serielle Kommunikation verwendet.
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Das Drahtlosmodul 6 weist eine Spule 21, eine Drahtlos-IC 22 und einen zweiten Regler 23 auf. Die Spule 21 funktioniert als eine Antenne zum Senden und Empfangen eines Funksignals (einer Funkwelle) im Rahmen der drahtlosen Kommunikation zwischen dem Drahtlosmodul 6 und der externen Vorrichtung 50. Die drahtlose Kommunikation zwischen der externen Vorrichtung 50 und dem Drahtlosmodul 6 der vorliegenden Ausführungsform wird über eine drahtlose Kommunikation mit kurzer Reichweite (eine sogenannte Nahfeldkommunikation NFC) durchgeführt, die die internationalen Standards der ISO/IEC 14443, der japanischen Industriestandards der JISX6319-4 und dergleichen erfüllt.
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NFC ist ein drahtloses Kommunikationssystem, das elektromagnetische Induktion verwendet. Wenn die Spule 21 die NFC-Funkwelle von der externen Vorrichtung 50 empfängt, wird durch die empfangene Funkwelle in der Spule 21 die elektromotorische Kraft induziert.
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Die Drahtlos-IC 22 führt hauptsächlich einen Prozess zum Durchführen der Datenkommunikation zwischen der externen Vorrichtung 50 und der Steuerschaltung 11 durch. Das heißt, wenn die Drahtlos-IC 22 die Funkwelle der externen Vorrichtung 50 empfängt, demoduliert die Drahtlos-IC 22 die Daten in der empfangenen Funkwelle und gibt die demodulierten Daten über eine serielle Kommunikation zu der Steuerschaltung 11 aus. Wenn die zu übertragenden Daten über die serielle Kommunikation von der Steuerschaltung 11 eingegeben werden, moduliert die Drahtlos-IC 22 die Daten, um die modulierten Daten über die NFC-Funkwelle zu senden.
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Die Drahtlos-IC 22 arbeitet im Wesentlichen mit der Steuerspannung Vcc, die von dem ersten Regler 13 zugeführt wird. Die Datenkommunikation zwischen der Drahtlos-IC 22 und der Steuerschaltung 11 wird auch während des Normalbetriebs durchgeführt, wenn der Drahtlos-IC 22 die Steuerspannung Vcc zugeführt wird. Auch in einem Zustand, in dem der Drahtlos-IC 22 die Steuerspannung Vcc nicht zugeführt wird, können jedoch, wenn die externe Vorrichtung 50 in die Nähe der Spule 21 gebracht wird, um in der Spule 21 die elektromotorische Kraft zu induzieren, mindestens einige von verschiedenen Funktionen der Drahtlos-IC 22 aufgrund der elektromotorischen Kraft durchgeführt werden. Eine der Funktionen, die aufgrund der elektromotorischen Kraft der Spule 21 durchgeführt werden kann, ist die Ausgabe eines Aktivierungssignals Ss. Wenn die Drahtlos-IC 22 ihren Betrieb mit der elektromotorischen Kraft der Spule 21 beginnt, während die Drahtlos-IC 22 nicht in Betrieb ist und derselben keine Steuerspannung Vcc zugeführt wird, gibt die Drahtlos-IC 22 das Aktivierungssignal Ss für eine vorgegebene Zeitdauer aus. Das Aktivierungssignal Ss ist ein Signal mit dem Pegel L.
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Ein Aktivierungssignalausgabeanschluss der Drahtlos-IC 22 ist normalerweise in dem offenen Zustand (Zustand hoher Impedanz). Wenn die elektromotorische Kraft der Spule 21 die Drahtlos-IC 22 aktiviert, stellt die Drahtlos-IC 22 den Aktivierungssignalausgabeanschluss für die vorgegebene Zeitdauer auf den Pegel L ein. Mit anderen Worten, die Drahtlos-IC 22 gibt für die vorgegebene Zeitdauer das Aktivierungssignal Ss mit einer Spannung mit dem Pegel L aus.
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In dem Drahtlosmodul 6 erzeugt der zweite Regler 23 auf der Basis der Batteriespannung Vb eine Spannung für eine Aktivierung mit einem vorgegebenen Spannungswert und gibt die erzeugte Spannung für eine Aktivierung aus. Die Spannung für eine Aktivierung, die von dem zweiten Regler 23 erzeugt wird, wird in einen Emitter des ersten Transistors T21 eingegeben. Der erste Transistor T21 ist normalerweise ausgeschaltet und ist lediglich für die sehr kurze vorgegebene Zeitdauer, während der das zuvor beschriebene Aktivierungssignal Ss eingegeben wird, eingeschaltet. Somit ist die von dem zweiten Regler 23 verbrauchte Leistung viel geringer als die von dem ersten Regler 13 verbrauchte Leistung, so dass die von dem zweiten Regler 23 verbrauchte Leistung praktisch ignoriert werden kann, obwohl die Batteriespannung Vb ständig in den zweiten Regler 23 eingegeben wird.
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Eine Basis des ersten Transistors T21 ist über einen Widerstand R6 mit dem Aktivierungssignalausgabeanschluss der Drahtlos-IC 22 verbunden. Der erste Transistor T21 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bipolar-PNP-Transistor. Der Emitter des ersten Transistors T21 ist mit einem Aktivierungsspannungsausgabeanschluss des zweiten Reglers 23 verbunden. Ein Kollektor des ersten Transistors T21 ist über eine Diode D3 und einen Kondensator C1 mit der Masseleitung verbunden.
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Das heißt, der Kollektor des ersten Transistors T21 ist mit einer Anode der Diode D3 verbunden, und eine Kathode der Diode D3 ist mit einem Ende des Kondensators C1 verbunden. Das andere Ende des Kondensators C1 ist mit der Masseleitung verbunden. Das eine Ende des Kondensators C1 ist ferner über einen Widerstand R7 mit einer Basis des zweiten Transistors T22 verbunden.
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Somit wird, wenn das Aktivierungssignal Ss von der Drahtlos-IC 22 ausgegeben wird, der erste Transistor T21 zum Anlegen der Aktivierungsspannung von dem zweiten Regler 23 an die Basis des zweiten Transistors T22 über die Diode D3 und den Widerstand R7 eingeschaltet, wodurch der zweite Transistor T22 eingeschaltet wird. Wenn der zweite Transistor T22 eingeschaltet ist, wird das Zufuhrsignal Sp von dem zweiten Transistor T22 zu der Steuerung 4 ausgegeben, wodurch der Aktivierungstransistor T11 in der Steuerung 4 eingeschaltet wird, so dass die Steuerspannung Vcc wie vorher beschrieben in dem ersten Regler 13 erzeugt und von diesem ausgegeben wird.
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Während der erste Transistor T21 eingeschaltet ist, wird der Kondensator C1 durch die Aktivierungsspannung von dem zweiten Regler 22 mit Leistung geladen (speichert diese). Das Aktivierungssignal Ss wird für die vorgegebene Zeitdauer von der Drahtlos-IC 22 ausgegeben. Wenn die vorgegebene Zeitdauer nach einem Beginn einer Ausgabe des Aktivierungssignals Ss abgelaufen ist, wird die Ausgabe des Aktivierungssignals Ss gestoppt, so dass der erste Transistor T21 ausgeschaltet wird.
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Somit kann sich der zweite Transistor T22 nicht aufgrund der Aktivierungsspannung von dem zweiten Regler 23 in einem EIN-Zustand befinden. Nachdem jedoch der erste Transistor T21 in einen AUS-Zustand geschaltet worden ist, wird der EIN-Zustand (d.h. der Zustand, in dem das Zufuhrsignal Sp ausgegeben wird) des zweiten Transistors T22 aufgrund der in dem Kondensator C1 gespeicherten Leistung für eine Zeitdauer, die der gespeicherten Leistung entspricht, beibehalten.
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Ein Betriebsbeispiel des motorbetriebenen Geräts 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird unter Verwendung von 2 beschrieben, für einen Fall, in dem die externe Vorrichtung 50 in einem Zustand, in dem der Aktivierungstransistor T11 ausgeschaltet ist und somit der erste Regler 13 nicht in Betrieb ist (mit anderen Worten, in einem Zustand, in dem die Steuerschaltung 11 nicht in Betrieb ist), in die Nähe desselben gebracht wird.
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Wie in 2 gezeigt, wird, während der erste Regler 13 nicht in Betrieb ist und keine drahtlose Kommunikation mit der externen Vorrichtung 50 durchgeführt wird, da sich die externe Vorrichtung 50 nicht in der Nähe der Spule 21 befindet, von der Drahtlos-IC 22 kein Aktivierungssignal Ss ausgegeben, und somit befindet sich der Aktivierungssignalausgabeanschluss in dem offenen Zustand.
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In diesem Zustand wird, wenn die externe Vorrichtung 50 für die drahtlose Kommunikation zwischen der externen Vorrichtung 50 und dem motorbetriebenen Gerät 1 in die Nähe der Spule 21 gebracht wird, die drahtlose Kommunikation begonnen. Im Einzelnen wird zuerst die Funkwelle von der externen Vorrichtung 50 zum Induzieren der elektromotorischen Kraft in der Spule 21 empfangen, und die induzierte elektromotorische Kraft wird in die Drahtlos-IC 22 eingegeben. Dies ermöglicht, dass die Drahtlos-IC 22 den Betrieb, der die elektromotorische Kraft als eine Leistungsquelle verwendet, starten kann und das Aktivierungssignal Ss (das Signal mit dem Pegel L) für die vorgegebene Zeitdauer ausgeben kann.
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Wenn das Aktivierungssignal Ss von der Drahtlos-IC 22 ausgegeben wird, wird der erste Transistor T21 in den EIN-Zustand geschaltet und für die vorgegebene Zeitdauer, während der das Aktivierungssignal Ss zu dem ersten Transistor T21 ausgegeben wird, in diesem gehalten. Während der erste Transistor T21 eingeschaltet ist, schaltet die Aktivierungsspannung von dem zweiten Regler 23 den zweiten Transistor 22 in den EIN-Zustand und hält ihn in diesem Zustand, und ferner lädt sie den Kondensator C1 auf. Mittels dieser Aufladung wird der Kondensator C1 auf eine vorgegebene Spannung (eine Spannung, die einer Differenz aus der von dem zweiten Regler 23 gelieferten Aktivierungsspannung und einer EIN-Spannung des ersten Transistors T21 und einer Vorwärtsspannung der Diode D3 entspricht) aufgeladen.
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Nach dem Stopp der Ausgabe des Aktivierungssignals Ss wird der EIN-Zustand des zweiten Transistors T22 aufgrund der Entladung des Kondensators C1 zu dem zweiten Transistor 22 beibehalten. Wenn die Entladung des Kondensators C1 fortschreitet und der Kondensator C1 eine Ladespannung unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts Vth aufweist, wird der zweite Transistor T22 ausgeschaltet. Die Zeitdauer, während der der zweite Transistor T22 eingeschaltet ist, d.h. die Zeitdauer, während der das Zufuhrsignal Sp ausgegeben wird, ist eine spezifizierte Zeitdauer von dem Einschalten des zweiten Transistors T22 durch die Ausgabe des Aktivierungssignals Ss bis zu dem Ausschalten des zweiten Transistors T22 aufgrund des Abfalls der Ladespannung des Kondensators C1 unter den Schwellenwert Vth.
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Wenn der zweite Transistor T22 zum Ausgeben des Zufuhrsignals Sp zu der Steuerung 4 in den EIN-Zustand geschaltet wird, wird der Aktivierungstransistor T11 in der Steuerung 4 eingeschaltet, wodurch der erste Regler 13 in Betrieb gesetzt wird, so dass die Zufuhr der Steuerspannung Vcc begonnen wird. Die Zufuhr der Steuerspannung Vcc aktiviert die Steuerschaltung 11. Wenn die Steuerschaltung 11 aktiviert ist, führt sie die anfängliche Verarbeitung, die vorher beschrieben wurde, durch, und sie führt einen Prozess zum Ausgeben des Leistungshaltesignals Sk als einen Teil der anfänglichen Verarbeitung durch. Eine gewisse Startbetriebszeit von der Aktivierung der Steuerschaltung 11 bis zu dem Beginn der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk wird benötigt. Die Steuerschaltung 11 gibt das Leistungshaltungssignal Sk aus, wenn nach der Aktivierung die Startbetriebszeit abgelaufen ist, so dass der Leistungshaltetransistor T12 eingeschaltet wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zuvor beschriebene spezifische Zeitdauer, während der der zweite Transistor T22 eingeschaltet ist, so eingestellt, dass sie größer oder gleich der Startbetriebszeit ist, die von der Aktivierung der Steuerschaltung 11 bis zu dem Beginn der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk benötigt wird. Dies gewährleistet, dass die Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk begonnen wird, während der zweite Transistor T22 eingeschaltet ist, so dass die Zufuhr der Steuerspannung Vcc sicher fortgesetzt wird, wenn der zweite Transistor T22 ausgeschaltet wird.
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Die Kapazität des Kondensators C1 in dem Drahtlosmodul 6 ist eine Kapazität, die groß genug ist, um den zweiten Transistor T22 als Folge der zuvor beschriebenen Aufladung des Kondensators C1 für die vorgegebene Zeitdauer für die spezifizierte Zeitdauer eingeschaltet zu halten (d.h. groß genug, um das Zufuhrsignal Sp für die spezifizierte Zeitdauer auszugeben).
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Wenn die Steuerschaltung 11 aktiviert wird, führt sie die anfängliche Verarbeitung durch und schreitet zu der Datenkommunikation mit der externen Vorrichtung 50 über das Drahtlosmodul 6 fort. Wenn nach Abschluss der Datenkommunikation zwischen der Steuerschaltung 11 und der externen Vorrichtung 50 die vorgegebene Stoppbedingung zum Beenden der drahtlosen Kommunikation zwischen dem Drahtlosmodul 6 und der externen Vorrichtung 50 erfüllt ist, stoppt die Steuerschaltung 11 die Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk, so dass der Leistungshaltetransistor T12 ausgeschaltet wird. Dies schaltet den Aktivierungstransistor T11 aus, so dass der Betrieb des ersten Reglers 13 gestoppt wird, wodurch die Erzeugung der Steuerspannung Vcc gestoppt wird. Somit wird der Betrieb der Steuerschaltung 11 ebenfalls gestoppt.
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Gemäß dem motorbetriebenen Gerät 1 der vorliegenden Ausführungsform, das im Vorhergehenden beschrieben wurde, ist es auch in dem Zustand, in dem die Steuerschaltung 11 nicht in Betrieb ist (in dem Leistungszufuhrstoppzustand), wobei derselben keine Steuerspannung Vcc zugeführt wird, möglich, zu bewirken, dass die Spule 21 die Funkwelle von der externen Vorrichtung 50 empfängt, um dadurch den ersten Regler 13 in Betrieb zu setzen, so dass der Steuerschaltung 11 die Steuerspannung Vcc zugeführt werden kann. Somit ist es auch in dem Leistungszufuhrstoppzustand möglich, die Steuerschaltung 11 zu aktivieren, um die Übertragung der Daten von der externen Vorrichtung 50 zu der Steuerschaltung 11 zu ermöglichen, so dass die Steuerschaltung 11 die Daten von der externen Vorrichtung 50 empfangen kann.
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Genauer gesagt wird bei der vorliegenden Ausführungsform NFC als ein Kommunikationssystem für die drahtlose Kommunikation zwischen der externen Vorrichtung 50 und dem Drahtlosmodul 6 verwendet. Da NFC eine drahtlose Kommunikation unter Verwendung einer elektromagnetischen Induktion ist, induziert die von der Spule 21 empfangene Funkwelle die elektromotorische Kraft in der Spule 21, so dass die Drahtlos-IC 22 aufgrund der induzierten elektromotorischen Kraft das Aktivierungssignal Ss für die vorgegebene Zeitdauer ausgeben kann.
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Das heißt, zumindest das Aktivierungssignal Ss kann ausgegeben werden, ohne dass Leistung der Batterie 3 verbraucht wird, indem Energie der Funkwelle von der externen Vorrichtung 50 verwendet wird. Dies ermöglicht eine Leistungseinsparung in dem motorbetriebenen Gerät 1 (mit anderen Worten, eine Verringerung eines Energieverbrauchs der Batterie 3).
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Wenn die Drahtlos-IC 22 ihren Betrieb mit der elektromotorischen Kraft von der Spule 21 beginnt, gibt die Drahtlos-IC 22 das Aktivierungssignal Ss für die sehr kurze vorgegebene Zeitdauer aus. Die Aktivierungsspannung von dem zweiten Regler 23 wird eingeschaltet und hält den zweiten Transistor T22 eingeschaltet, und sie lädt ebenfalls den Kondensator C1 für die vorgegebene Zeitdauer. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer zum Stoppen der Ausgabe des Aktivierungssignals Ss wird der EIN-Zustand des zweiten Transistors T22 aufgrund der Ladeleistung des Kondensators C1 eine Weile beibehalten.
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Somit kann, auch wenn die Zeitdauer, während der die Drahtlos-IC 22 das Aktivierungssignal Ss ausgeben kann, begrenzt ist, so dass sie kürzer ist als die spezifizierte Zeitdauer, während der der zweite Transistor T22 EIN sein soll, der zweite Transistor T22 für die spezifizierte Zeitdauer kontinuierlich in dem EIN-Zustand sein. Ferner kann, da die Ausgabe des Aktivierungssignals Ss auf der Basis der elektromotorischen Kraft in der Spule 21 lediglich für die kurze Zeitdauer durchgeführt wird, zum Ausgeben des Aktivierungssignals Ss verbrauchte Energie der von der externen Vorrichtung 50 empfangenen Energie verringert werden. Dies ermöglicht, dass der zweite Transistor T22 erfolgreich für die spezifizierte Zeitdauer in dem EIN-Zustand gehalten werden kann, und es ermöglicht ferner die erfolgreiche Durchführung der drahtlosen Kommunikation zwischen dem Drahtlosmodul 6 und der externen Vorrichtung 50 (mit anderen Worten, der Datenkommunikation zwischen der Steuereinheit 11 und der externen Vorrichtung 50).
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Wenn die Steuerschaltung 11 aktiviert wird, führt sie die anfängliche Verarbeitung durch und gibt das Leistungshaltesignal Sk aus. Mit anderen Worten, wenn die Steuerschaltung 11 aktiviert wird, erhält sie die Zufuhr der Steuerspannung Vcc zu derselben aufrecht, indem sie das Leistungshaltesignal Sk ausgibt. Somit kann in dem Fall, in dem die Steuerschaltung 11 aufgrund des Einschaltens des zweiten Transistors T22 als Folge der drahtlosen Kommunikation mit der externen Vorrichtung 50 aktiviert wird, die Steuerschaltung 11 ihren Betrieb fortsetzen, wenn der zweite Transistor T22, nachdem er für die spezifizierte Zeitdauer eingeschaltet war, erneut ausgeschaltet wird (d.h., wenn das Zufuhrsignal Sp gestoppt wird).
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Genauer gesagt ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Zeitdauer, während der der zweite Transistor T22 eingeschaltet ist, größer oder gleich der Startbetriebszeit, die von dem Einschalten des zweiten Transistors T22 bis zu dem Beginn der Ausgabe des Leistungshaltesignals Sk durch die Steuerschaltung 11 benötigt wird. Dies gewährleistet, dass der Betrieb der Steuerschaltung 11 fortgesetzt wird, wenn der zweiten Transistor T22 ausgeschaltet wird (wenn das Zufuhrsignal Sp gestoppt wird), wodurch die Datenkommunikation zwischen der Steuerschaltung 11 und der externen Vorrichtung 50 normal durchgeführt wird.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Motor 2 einem Beispiel für eine Antriebsquelle der vorliegenden Offenbarung. Die Steuerschaltung 11 entspricht einem Beispiel für eine Steuereinheit der vorliegenden Offenbarung. Der erste Regler 13 entspricht einem Beispiel für eine Leistungszufuhreinheit der vorliegenden Offenbarung. Der Aktivierungstransistor T11 entspricht einem Beispiel für eine Schaltereinheit der vorliegenden Offenbarung. In dem Drahtlosmodul 6 entspricht der Kondensator C1 einem Beispiel für eine Leistungsspeichereinheit der vorliegenden Offenbarung, und eine Schaltung mit dem zweiten Regler 23, dem ersten Transistor T21, der Diode D3, dem Widerstand R7 und dem zweiten Transistor T22 entspricht einem Beispiel für eine Signalausgabesteuereinheit der vorliegenden Offenbarung. Eine Schaltung mit dem Kondensator C1, dem zweiten Regler 23, dem ersten Transistor T21, der Diode D3, dem Widerstand R7 und dem zweiten Transistor T22 entspricht einem Beispiel für eine Zufuhrsignalausgabeeinheit der vorliegenden Offenbarung. Die Spule 21 und die Drahtlos-IC 22 entsprechen einem Beispiel für eine Empfangseinheit der vorliegenden Offenbarung. Die Drahtlos-IC 22 entspricht ferner einem Beispiel für eine Datenkommunikationseinheit und eine Aktivierungsbetriebseinheit der vorliegenden Offenbarung. Die Ausgabe des Aktivierungssignals Ss durch die Drahtlos-IC 22 entspricht einem Beispiel für einen Aktivierungsbetrieb der vorliegenden Offenbarung. Der Leistungshaltetransistor T12 entspricht einem Beispiel für eine Leistungshalteeinheit der vorliegenden Offenbarung.
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[Andere Ausführungsformen]
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(1) Eine spezifische Schaltungskonfiguration des Drahtlosmoduls 6 zum Ausgeben des Zufuhrsignals Sp (mit anderen Worten, zum Einschalten des Aktivierungstransistors T11 der Steuerung 4) durch Empfangen der Funkwelle von der externen Vorrichtung 50 ist nicht auf die in 1 gezeigte Schaltungskonfiguration beschränkt. Es kann eine beliebige andere Schaltungskonfiguration verwendet werden, die für eine vorbestimmte Zeitdauer oder länger das Zufuhrsignal Sp zum Einschalten des Aktivierungstransistors T11 gemäß dem Aktivierungssignal Ss von der Drahtlos-IC 22 ausgeben kann.
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Beispielsweise kann eine Selbsterhaltungsschaltung zum Aufrechterhalten des EIN-Zustands des ersten Transistors T21 für die spezifizierte Zeitdauer vorgesehen sein, so dass nach Einschalten des ersten Transistors T21 durch das Aktivierungssignal Ss von der Drahtlos-IC 22 der EIN-Zustand des ersten Transistors T21 beibehalten wird, auch nachdem das Aktivierungssignal Ss gestoppt worden ist. In solch einem Fall ist der Kondensator C1 nicht notwendig.
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Bei einem anderen Beispiel kann in einem Fall, in dem die Drahtlos-IC 22 ein Aktivierungssignal, das den zweiten Transistor T22 einschalten kann, kontinuierlich für eine benötigte Zeitdauer oder länger direkt zu dem zweiten Transistor T22 ausgeben kann, das Aktivierungssignal von der Drahtlos-IC 22 direkt in die Basis des zweiten Transistors T22 eingegeben werden. In solch einem Fall werden der zweite Regler 23 und der Kondensator C1 nicht benötigt.
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(2) Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde NFC als ein Beispiel für ein Drahtloskommunikationssystem zwischen der externen Vorrichtung 50 und dem Drahtlosmodul 6 beschrieben. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, dass das Drahtloskommunikationssystem NFC verwendet, ein beliebiger anderer Typ eines Drahtloskommunikationssystems kann ebenfalls verwendet werden.
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Es ist nicht zwingend erforderlich, dass Funkwellen als ein Medium zum Senden und Empfangen des Funksignals verwendet werden. Beispielsweise kann eine optische Kommunikation unter Verwendung von sichtbarem Licht oder eine Infrarot-Kommunikation unter Verwendung von Infrarot-Licht für die drahtlose Kommunikation verwendet werden. Somit soll die als ein Medium für die drahtlose Kommunikation verwendete elektromagnetische Welle nicht auf die NFC-Funkwelle beschränkt sein.
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In einem Fall, in dem die drahtlose Kommunikation über eine optische Kommunikation durchgeführt wird, ermöglicht eine spezifische Konfiguration, beispielsweise mit einer lichtemittierenden Vorrichtung zum Senden von Daten und einer lichtempfangenden Vorrichtung wie einer Fotodiode oder einem Fototransistor zum Empfangen von Daten jeweils in einem motorbetriebenen Gerät und einer externen Vorrichtung die optische Kommunikation. In solch einem Fall kann eine Schaltung vorgesehen sein, die empfangene Lichtenergie fotoelektrisch umwandelt, um das Aktivierungssignal Ss zu erzeugen, so dass das Aktivierungssignal Ss auf der Basis der Energie des Lichts erzeugt wird.
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Bei einer anderen als der vorher beschriebenen optischen Kommunikation ist es ebenfalls möglich, elektrische Leistung aus einer elektromagnetischen Welle zu erhalten, um die erhaltene Leistung beispielsweise zum Ausgeben des Aktivierungssignals Ss auf eine Weise, die der Art der gesendeten und empfangenen elektromagnetischen Welle entspricht, zu verwenden. Beispielsweise ist eine Rectenna, die Leistung aus einer empfangenen Funkwelle erzeugt, bekannt und wird bereits verwendet. Elektrische Leistung kann unter Verwendung der Rectenna-Technik aus einer empfangenen Funkwelle erzeugt werden, in Abhängigkeit von der Art der Funkwelle und der bei der drahtlosen Kommunikation verwendeten Leistung.
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(3) Es ist lediglich ein Beispiel, eine Schaltung, die den Leistungshaltetransistor T12 als ihre Hauptkomponente aufweist, als eine Schaltung für die kontinuierliche Zufuhr der Steuerspannung Vcc zu der Steuerschaltung 11 zu verwenden. Es ist eine beliebige andere spezifische Schaltungskonfiguration möglich, die der Steuerschaltung 11 ermöglicht, die Zufuhr der Steuerspannung Vcc zu derselben für eine benötigte Zeitdauer oder länger aufrechtzuerhalten, unabhängig von einem Vorhandensein oder Fehlen des Zufuhrsignals Sp von dem Drahtlosmodul 6.
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Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der Transistor T11 auf einem Pfad vorgesehen, der zu einem Batteriespannungseingabeanschluss des ersten Reglers T13 führt, um der Steuerschaltung 11 die Steuerspannung Vcc zuzuführen bzw. die Zufuhr derselben zu stoppen. Solch eine Schaltungskonfiguration ist jedoch ebenfalls lediglich beispielhaft. Zum Beispiel kann ein Transistor auf einem Pfad vorgesehen sein, durch den die Steuerspannung Vcc von dem ersten Regler 13 ausgegeben wird, so dass die Zufuhr der Steuerspannung Vcc zu der Steuerschaltung 11 durch Ein- und Ausschalten des Transistors durchgeführt und gestoppt wird.
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(4) Das motorbetriebene Gerät 1 gemäß der vorher beschriebenen Ausführungsform weist den Motor 2 als eine Antriebsquelle auf. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch ebenfalls auf ein mit Leistung betriebenes Gerät angewendet werden, das eine andere Antriebsquelle als den Motor 2 aufweist
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(5) Die Batterie 3 des motorbetriebenen Geräts 1 gemäß der vorher beschriebenen Ausführungsform ist eine wiederaufladbare Batterie, die Batterie 3 kann jedoch auch eine primäre Batterie sein. Die vorliegende Offenbarung kann ebenfalls auf ein mit Leistung betriebenes Gerät angewandt werden, das mit einer anderen Leistungsquelle als einer Batterie arbeiten kann (beispielsweise eine Wechselstromleistungsquelle mit 110-230 V).
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(6) Bei der vorher beschriebenen Ausführungsform ist die Steuerschaltung 11 mit einem Mikrocomputer ausgebildet. Die Steuerschaltung 11 kann jedoch mit einer Kombination aus verschiedenen einzelnen Elektronikkomponenten ausgebildet sein, kann ein ASIC sein, kann eine programmierbare Logikvorrichtung wie ein FPGA sein oder kann eine Kombination daraus sein.
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(7) Ferner kann eine Funktion einer Komponente der vorher beschriebenen Ausführungsform auf mehrere Komponenten verteilt sein, und Funktionen mehrerer Komponenten können in einer Komponente integriert sein. Mindestens ein Teil der Konfiguration der vorher beschriebenen Ausführungsform kann durch eine bekannte Konfiguration mit derselben Funktion ersetzt werden. Ein Teil der Konfiguration der vorher beschriebenen Ausführungsform kann weggelassen werden. Mindestens ein Teil der Konfiguration der vorher beschriebenen Ausführungsform kann zu den Konfigurationen der vorher beschriebenen anderen Ausführungsformen hinzugefügt werden oder Konfigurationen derselben ersetzen. Jede Ausführungsform, die die technischen Ideen, die durch die folgenden Ansprüche spezifiziert werden, umsetzt, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
