JP2016189189A - 電子装置の動作データを格納するための記憶装置及びそのシステム - Google Patents

電子装置の動作データを格納するための記憶装置及びそのシステム Download PDF

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Abstract

【課題】 電力が遮断したときに用いられる電子装置の動作データを格納するための記憶装置及びそのシステム。
【解決手段】 電子装置の動作データを格納するための記憶装置において、電子装置に接続され電力に基づいて制御信号を出力する処理器と、処理器から出力される前記制御信号に基づいてオンとオフが切り替えられるスイッチと、スイッチに接続されると共に、スイッチがオンのときに充電しスイッチがオフのときに放電するエネルギーストレージモジュールとを備え、処理器は、エネルギーストレージモジュールが放電した判断電圧のデジタル値と、電子装置の電力が遮断される前の動作データを記憶する不揮発性メモリと、不揮発性メモリに接続されると共に電力が遮断されてから回復するまでの間に不揮発性メモリから判断電圧のデジタル値を読み取り、判断電圧のデジタル値に基づいて動作データを読み取るか否か決定するプロセッサとを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子装置の動作データを格納するための記憶装置及びそのシステムに関し、特に電力が遮断したときに用いられる電子装置の動作データを格納するための記憶装置及びそのシステムに関する。
一般に、現在の電子装置は電力が遮断されたときの蓄電機能を備えていない。そのため、使用中に突然電力が遮断されたときは、使用中の電子装置の動作は直ちに中断されることとなるが、この場合は、電力が再度利用可能となった際に使用者が改めて設定しなおすことで、初めて当該電子装置を継続して利用できる。
中国実用新案第２０１６９０４３１号明細書
しかし、例えば料理器具の類の電子装置の電力が遮断されたときは、他の種類の電子装置と異なり、使用者は電力が再度利用可能となった後、直ちに料理機器の設定をしなおさないと、料理機器の中身の食材が使えなくなったり、調理時間が長引いて食べ始めるまでに時間がかかったりする場合がある。
これらの問題を解決するため、特許文献１においては、オーブンの電源が落ちたときの電子装置の動作データを格納するための記憶装置に関する技術が記載されており、二つの直列に接続されたツェナーダイオードD1、D2が、それぞれ抵抗容量回路1と負荷2を接続する２本の信号線に接続されているので、段落番号0005に記載されているとおり、電力が遮断された後も90秒前後設定の状態を記憶できる。しかし、電力が遮断された場合に復旧に要する時間は往々にして数時間に達するため、電力が再度利用可能となった後、使用者は新たに設定をやり直さなければならない問題があった。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電力が遮断された際に記憶することができる時間を調整することができる電子装置の動作データを格納するための記憶装置及びそのシステムを提供することを目的とする。
上述した問題を解決するため、本願発明は以下の構成を備える。
電子装置の動作データを格納するための記憶装置において、電子装置に接続され電力に基づいて制御信号を出力する処理器と、前記処理器から出力される前記制御信号に基づいてオンとオフが切り替えられるスイッチと、前記処理器と前記スイッチとに接続されると共に、前記スイッチがオンのときに充電し前記スイッチがオフのときに判断電圧を放電するエネルギーストレージモジュールとを備え、前記処理器は、前記エネルギーストレージモジュールが放電した前記判断電圧のデジタル値と、電子装置の電力が遮断される前の動作データを記憶する不揮発性メモリと、前記不揮発性メモリに接続されると共に前記電力が回復すると前記不揮発性メモリから前記判断電圧のデジタル値を読み取り、前記判断電圧のデジタル値に基づいて前記動作データを読み取るか否か決定するプロセッサとを備える。
本発明に係る電子装置の動作データを格納するための記憶装置及びそのシステムによれば、判断電圧に相当するデジタル値及び電子装置の動作データを不揮発性メモリに記憶するので、たとえ電力が遮断されても、電子装置の動作データを高い安定性を以って保存できる。
本発明に係る電子装置の動作データを格納するための記憶システムの構成図である。 本発明に係る電子装置の動作データを格納するための記憶システムのタイムチャートである。 本発明に係る電子装置の動作データを格納するための記憶システムのフローチャートである。
図１は本発明に係る電子装置の動作データを格納するための記憶システム（以下、単に「記憶システム」ともいう。）の構成図であり、電子装置の動作データを格納するための記憶装置１（以下、単に「記憶装置」ともいう。）と、記憶装置１に接続された電子装置２を備える。記憶装置１は、スイッチ１１と、エネルギーストレージモジュール１２と、処理器１３とを備える。スイッチ１１は、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５、抵抗Ｒ６、コンデンサＣ、ダイオードＤ２からなる回路素子に加え、入力端１４、制御端１５、出力端１６を備える。なお、トランジスタＱ１はＰＮＰバイポーラトランジスタであるが、これには限られない。
以下、スイッチ１１を構成する回路素子と端子の接続関係を説明する。直流電圧ＶＤＤは入力端１４を介して、トランジスタＱ１のエミッタに入力される。トランジスタＱ１のコレクタは抵抗Ｒ６の第１の端子に接続される。抵抗Ｒ６の第２の端子はダイオードＤ２のアノードに接続される。ダイオードＤ２のカソードは出力端１６に接続される。
また、入力端１４は抵抗Ｒ３の第１の端子に接続されると共に、抵抗Ｒ５の第１の端子に接続される。抵抗Ｒ３の第２の端子はトランジスタＱ１のベースに接続されると共に、抵抗Ｒ４の第１の端子に接続される。抵抗Ｒ４の第２の端子はコンデンサＣの第１の端子に接続される。コンデンサＣの第２の端子は制御端１５、即ち抵抗Ｒ５の第２の端子に接続される。
エネルギーストレージモジュール１２は、ダイオードＤ１と、電界コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２を備える。
以下、エネルギーストレージモジュール１２を構成する回路素子の接続関係を説明する。ダイオードＤ１のアノードは、出力端１６に接続されると共に、電界コンデンサＣ２の第１の端子に接続される。電界コンデンサＣ２の第２の端子は接地される。ダイオードＤ１のカソードは抵抗Ｒ１の第１の端子に接続されると共に、抵抗Ｒ２の第１の端子に接続される。抵抗Ｒ１の第２の端子は接地される。
処理器１３は、コンバータ１３１と、プロセッサ１３２と、これらに接続された不揮発性メモリ１３３に加え、エネルギーストレージモジュール１２内の抵抗Ｒ２の第２の端子に接続されるポートＡと、スイッチ１１の制御端１５に接続されるポートＢを備える。なお、不揮発性メモリ１３はＥＥＰＲＯＭ（登録商標）で構成されるが、これには限られない。なお、本実施例では、処理器１３は直流電力ＶＤＤで動作し、他の電力端子は接地されているが、異なる電圧でも差し支えない。
電子装置２は、処理器１３に接続される信号線と、不揮発性メモリ１３３に接続される信号線によって記憶装置１と接続されている。
次に、図２のタイムチャートを参照しながら図１の動作を説明する。モード１は、例えば停電によって電力が遮断されて記憶システムの電力がオフ（ＯＦＦ）になった状態である（図２のタイムチャートにおける一番上段に表された記憶システムのタイムチャートを参照のこと）。また、モード１では方形波ではない単純な「ハイ」の制御信号（つまり直流）が処理器１３のポートＢから出力される。この単純な「ハイ」の制御信号は、コンデンサＣの第２の端子に入力されるが、コンデンサＣの直流成分をカットする作用により、トランジスタＱ１のベースには信号が入力されない。したがって、トランジスタＱ１のエミッタとコレクタ間は導通しないので（モード１では図２の下から２段目に記載されたＱ１がオフ（ＯＦＦ）となっている。）、ダイオード２を介して出力端１６に直流電圧ＶＤＤがかからず、スイッチ１１の全体の動作は「オフ」となる。
また、エネルギーストレージモジュール１２内の電界コンデンサＣ２には、スイッチ１１がオフのため、ダイオードＤ２及び出力端子１６を介して直流電圧ＶＤＤがかからない。したがって、指数関数的に充電電圧まで増加した充電モードは終了し（図２のタイムチャートにおける一番下段に表された充電電圧が最高となる点。即ちモード１の開始点）、指数関数的に電圧がゼロＶまで低下して放電電流を生成する放電モードに移行する。
このとき、エネルギーストレージモジュール１２内では、図１において「ｉ」で表示された方向に電流が流れるが、放流電流は、ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１を介してグランドに流れ、放電される。このため、本発明はエネルギーストレージモジュール１２の抵抗Ｒ１の抵抗値に基づいて放電時間を調整することができ、この放電時間は即ち本発明の記憶システムの電力が遮断された際の記憶時間となる。なお、抵抗Ｒ１の抵抗値が高ければ流れる電流が少ないので放電に長時間必要となる。
モード２は電力が遮断された後に復旧して記憶システムの電力がオン（ＯＮ）になった状態である（図２のタイムチャートにおける一番上段に表された記憶システムのタイムチャートを参照のこと）。モード２では方形波ではない単純な「ロウ」の制御信号（つまり直流）が処理器１３のポートＢから出力される。この単純な「ロウ」の制御信号は、コンデンサＣの第２の端子に入力されるが、コンデンサＣの直流成分をカットする作用により、トランジスタＱ１のベースには信号が入力されない。したがって、トランジスタＱ１のエミッタとコレクタ間は導通しないので（モード２でも図２の下から２段目に記載されたＱ１がオフ（ＯＦＦ）となっている。）、ダイオード２を介して出力端１６に直流電圧ＶＤＤがかからず、スイッチ１１の全体の動作は「オフ」となる。
また、エネルギーストレージモジュール１２内の電界コンデンサＣ２には、スイッチ１１がオフのため、モード１に引き続き、出力端子１６を介して電圧がかからない。したがって、指数関数的に電圧がゼロＶまで低下して放電電流を生成する放電モードが継続される。
このときの処理器１３には、ポートＡに、エネルギーストレージモジュール１２の抵抗Ｒ２の第２の端子から出力された判断電圧が入力される。この判断電圧はコンバータ１３１で、判断電圧に相当する大きさのデジタル値に変換されて不揮発性メモリ１３３に記憶される。また、プロセッサ１３２はこの不揮発性メモリ１３３に記憶されたデジタルデータを用いて比較・判断を行なうが、この判断方法については後述する図３のフローチャートの説明で併せて行なうものとする。
モード３は、記憶システムの電力が継続してオンの状態である（図２のタイムチャートにおける一番上段に表された記憶システムのタイムチャートを参照のこと）。また、モード３では方形波（つまり交流）の制御信号が処理器１３のポートＢから出力される。この方形波の制御信号は、例えば４ｋＨｚの信号であり、コンデンサＣの第２の端子に入力されるが、直列に接続されたコンデンサＣは制御信号の交流成分を通過させるので、トランジスタＱ１のベースに信号が入力される。なお、方形波の信号は、コンデンサＣを制御信号が通過すれば差し支えないので、交流の信号であれば必ずしも方形波に限られず、例えば正弦波でも良い。
このため、トランジスタＱ１のエミッタとコレクタ間は導通し（図２の下から２段目に記載されたＱ１がオンとなっている。）、入力端１４にかかる直流電圧ＶＤＤは、抵抗Ｒ６、ダイオード２を介して出力端１６にかかる。
また、エネルギーストレージモジュール１２内の電界コンデンサＣ２にも、スイッチ１１がオンのため、出力端１６を介して直流電圧ＶＤＤから電圧降下を経た電圧（直流電圧ＶＤＤに関連する電圧であって充電電圧とも言う。）がかかる。したがって、モード３の開始から、放電モードが終了して、充電モードが開始され、指数関数的に充電電圧に達するまで電界コンデンサＣ２に対して充電が行なわれる（図２のタイムチャートにおける一番下段に表された充電電圧が一番低い点から指数関数的に充電電圧まで電圧が充電される曲線（モード３）を参照）。
また、モード３では、処理器１３はポートＡで抵抗Ｒ２の第２の端子から出力された判断電圧を読み取らず、このときの電子装置２は処理器１３から出力される後述する動作指令の信号に基づいて、動作モード若しくは待機モードのいずれかの動作を行なう。
続いて、図１と図３のフローチャートを参照して、記憶システムの電力が遮断されてから復旧した際の動作を説明する。
（Ａ）処理器１３はエネルギーストレージモジュール１２の判断電圧を読み取る。
（Ｂ）処理器１３のコンバーター１３１は、判断電圧をこの判断電圧に相当する大きさのデジタルデータに変換する。
（Ｃ）処理器１３の不揮発性メモリ１３３は（Ｂ）で得たデジタルデータと電子装置２の電力が遮断される前の動作データを記憶する。この際、処理器１３の制御に基づいて不揮発性メモリ１３３は、電子装置２の動作データを入力するものとする。
（Ｄ）処理器１３のプロセッサ１３２は、判断電圧に相当する大きさのデジタルデータと、ユーザにより任意に設定されたデフォルト値とを比較し、前記判断電圧に相当する大きさのデジタルデータがデフォルト値より小さい場合には後述するＤ１へ移行し、デフォルト値以上であればＤ２に移行する。
（Ｄ１）処理器１３は前記待機モードの前記動作指令を生成して電子装置２に出力し、電子装置２を待機モードとして操作させる。
（Ｄ２）処理器１３は不揮発性メモリ１３３に記憶された電子装置２の電力が遮断される前の動作データを読み取る。
（Ｄ３）処理器１３は電子装置２の電力が遮断される前の動作データが、動作モード或いは待機モードに関連するか判断し、電子装置２の電力が遮断される前の動作データが動作モードに関連する場合にはＤ４に移行し、待機モードに関連する場合にはＤ１に戻る。
（Ｄ４）処理器１３は、動作モードの動作指令を生成して電子装置２に送信し、電子装置２を動作モードとして操作し、動作モードの状態を継続させる。
ここで、ステップ（Ｂ）に対して更に詳細に説明する。直流電圧ＶＤＤが５Ｖであって、コンバータ１３１が８ビットの場合は、Ａ／Ｄ変換された後のデジタルデータの分解能はＶＤＤ／２８＝２５６である。即ち、処理器１３が読み取った判断電圧が０．１９５３１２５Ｖである場合、コンバータ１３１によってＡ／Ｄ変換された後の読み取られた判断電圧に相当するデジタルデータは以下のようになる。
５Ｖ：２５６＝０．１９５３１２５Ｖ：Ｘ （式１）
従ってＸ＝１０、即ち２進数表示では「００００１０１０」となる。
以上のように、上述の実施例によれば以下の優れた効果がある。
１．安定的に読み取られた判断電圧に相当するデジタルデータを記憶することができる。すなわち、本発明によれば不揮発性メモリの一種であるＥＥＰＲＯＭ（登録商標）を使用しているので、従来の揮発性メモリの一種であるＲＡＭを利用した場合と比較して、たとえ電力が遮断されても、電力が遮断される前のデータを保存することができ、本発明は更に安定的で安全性が高い効果を奏する。
２．電子装置２の動作データを格納するための記憶装置１の最大記憶時間を調整することができる。上述の実施例では、抵抗Ｒ１の抵抗値を調整することによって、電解コンデンサＣ２の放電時間を適当に延長又は短縮することができ、本発明は時間を浪費せずに電力が遮断されたことを判断できる。また、処理器１３は、電力が遮断されたことを判断できるので、ポートＡを介してエネルギーストレージモジュール１２から出力される判断電圧を読み取ることができる。
３．電力が遮断されたことの判断を誤る確率を減少させることができる。即ち、本発明は、電力が遮断された後、処理器１３は直接ポートＢを介してスイッチ１１のオン・オフを操作するので、電解コンデンサＣ２の充電・放電を制御できる。そのため、本発明の記憶システムは従来の記憶システムよりも判断を誤る可能性が低い。
以上のように述べたものは、本発明の好ましい実施例に過ぎず、これを以って本発明の範囲を実施例に記載した範囲に限定するものではなく、およそ本発明の特許請求の範囲及び明細書に基づいてなされる簡単な作用効果が等しい構成要素の変更や追加についても、本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。
１ 電子装置の動作データを格納するための記憶装置
２ 電子装置
１１ スイッチ
１２ エネルギーストレージモジュール
１３ 処理器
１３１ コンバータ
１３２ プロセッサ
１３３ 不揮発性メモリ
Ｑ１ トランジスタ
Ｄ１ 第１のダイオード
Ｄ２ 第２のダイオード
Ｃ コンデンサ
Ｃ２ 電解コンデンサ
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 抵抗
Ｒ３ 抵抗
Ｒ４ 抵抗
Ｒ５ 抵抗
Ｒ６ 抵抗

Claims (14)

  1. 電子装置の動作データを格納するための記憶装置において、
    電子装置に接続され電力に基づいて制御信号を出力する処理器と、
    前記処理器から出力される前記制御信号に基づいてオンとオフが切り替えられるスイッチと、
    前記処理器と前記スイッチとに接続されると共に、前記スイッチがオンのときに充電し前記スイッチがオフのときに判断電圧を放電するエネルギーストレージモジュールとを備え、
    前記処理器は、
    前記エネルギーストレージモジュールが放電した前記判断電圧のデジタル値と、電子装置の電力が遮断される前の動作データを記憶する不揮発性メモリと、
    前記不揮発性メモリに接続されると共に前記電力が回復すると前記不揮発性メモリから前記判断電圧のデジタル値を読み取り、前記判断電圧のデジタル値に基づいて前記動作データを読み取るか否か決定するプロセッサとを備える
    ことを特徴とする電子装置の動作データを格納するための記憶装置。
  2. 前記エネルギーストレージモジュールは、
    一端が前記スイッチに接続されると共に他端が接地される電解コンデンサと、
    アノードが前記スイッチに接続される第１のダイオードと、
    一端が前記第１のダイオードのカソードに接続されると共に他端が接地される第１の抵抗と、
    一端が前記第１の抵抗の一端に接続されると共に、他端が前記処理器に接続され前記処理器が前記判断電圧を読み取る第２の抵抗と、
    を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶装置。
  3. 前記スイッチは、
    第１の端子に直流電圧が入力されるトランジスタと、
    一端が前記トランジスタの第１の端子に接続されると共に他端が前記トランジスタの第３の端子に接続される第３の抵抗と、
    一端が前記トランジスタの第３の端子に接続される第４の抵抗と、
    一端が前記第４の抵抗の他端に接続されるコンデンサと、
    一端が前記トランジスタの第１の端子に接続されると共に他端が前記コンデンサの他端に接続された第５の抵抗と、
    一端が前記トランジスタの第２の端子に接続される第６の抵抗と、
    アノードが前記第６の抵抗の他端に接続されると共にカソードが前記エネルギーストレージモジュールの電解コンデンサの一端に接続される第２のダイオードと
    を備えることを特徴とする請求項２に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶装置。
  4. 前記処理器から出力される前記制御信号は、交流信号又は直流信号であり、
    前記制御信号が交流信号のときは、前記第１の端子と前記第２の端子間が導通し、前記制御信号が直流信号のときは、前記第１の端子と前記第２の端子間が非導通となる
    ことを特徴とする請求項３に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶装置。
  5. 前記トランジスタはＰＮＰバイポーラトランジスタであり、第１の端子はエミッタであり、第２の端子はコレクタであり、第３の端子はベースである
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶装置。
  6. 前記プロセッサは、所定値と前記判断電圧のデジタル値を比較し、前記判断電圧のデジタル値が所定値よりも小さい場合には、電子装置を待機モードで動作させる
    ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶装置。
  7. 前記プロセッサは、前記判断電圧のデジタル値が所定値よりも大きい場合には、
    前記不揮発性メモリに記憶された電子装置の電力が遮断される前の動作データを読み取り、
    電力が遮断される前の動作データが、動作モード或いは待機モードに関連するか判断し、電子装置の電力が遮断される前の動作データが動作モードに関連する場合には動作モードに移行し、待機モードに関連する場合には待機モードに戻る
    ことを特徴とする請求項６に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶装置。
  8. 電子装置の動作データを格納するための記憶システムにおいて、
    電子装置と、
    前記電子装置に接続され電力に基づいて制御信号を出力する処理器と、
    前記処理器から出力される前記制御信号に基づいてオンとオフが切り替えられるスイッチと、
    前記処理器と前記スイッチとに接続されると共に、前記スイッチがオンのときに充電し前記スイッチがオフのときに判断電圧を放電するエネルギーストレージモジュールとを備え、
    前記処理器は、
    前記エネルギーストレージモジュールが放電した前記判断電圧のデジタル値と、前記電子装置の電力が遮断される前の動作データを記憶する不揮発性メモリと、
    前記不揮発性メモリに接続されると共に前記電力が回復すると前記不揮発性メモリから前記判断電圧のデジタル値を読み取り、前記判断電圧のデジタル値に基づいて前記動作データを読み取るか否か決定するプロセッサとを備える
    ことを特徴とする電子装置の動作データを格納するための記憶システム。
  9. 前記エネルギーストレージモジュールは、
    一端が前記スイッチに接続されると共に他端が接地される電解コンデンサと、
    アノードが前記スイッチに接続される第１のダイオードと、
    一端が前記第１のダイオードのカソードに接続されると共に他端が接地される第１の抵抗と、
    一端が前記第１の抵抗の一端に接続されると共に、他端が前記処理器に接続され前記処理器が前記判断電圧を読み取る第２の抵抗と、
    を備えることを特徴とする請求項８に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶システム。
  10. 前記スイッチは、
    第１の端子に直流電圧が入力されるトランジスタと、
    一端が前記トランジスタの第１の端子に接続されると共に他端が前記トランジスタの第３の端子に接続される第３の抵抗と、
    一端が前記トランジスタの第３の端子に接続される第４の抵抗と、
    一端が前記第４の抵抗の他端に接続されるコンデンサと、
    一端が前記トランジスタの第１の端子に接続されると共に他端が前記コンデンサの他端に接続された第５の抵抗と、
    一端が前記トランジスタの第２の端子に接続される第６の抵抗と、
    アノードが前記第６の抵抗の他端に接続されると共にカソードが前記エネルギーストレージモジュールの前記電解コンデンサの一端に接続される第２のダイオードと
    を備えることを特徴とする請求項９に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶システム。
  11. 前記処理器から出力される前記制御信号は、交流信号又は直流信号であり、
    前記制御信号が交流信号のときは、前記第１の端子と前記第２の端子間が導通し、前記制御信号が直流信号のときは、前記第１の端子と前記第２の端子間が非導通となる
    ことを特徴とする請求項１０に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶システム。
  12. 前記トランジスタはＰＮＰバイポーラトランジスタであり、第１の端子はエミッタであり、第２の端子はコレクタであり、第３の端子はベースである
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶システム。
  13. 前記プロセッサは、所定値と前記判断電圧のデジタル値を比較し、前記判断電圧のデジタル値が所定値よりも小さい場合には、電子装置を待機モードで動作させる
    ことを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶システム。
  14. 前記プロセッサは、前記判断電圧のデジタル値が所定値よりも大きい場合には、
    前記不揮発性メモリに記憶された電子装置の電力が遮断される前の動作データを読み取り、
    電力が遮断される前の動作データが、動作モード或いは待機モードに関連するか判断し、電子装置の電力が遮断される前の動作データが動作モードに関連する場合には動作モードに移行し、待機モードに関連する場合には待機モードに戻る
    ことを特徴とする請求項１３に記載の電子装置の動作データを格納するための記憶システム。
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