JP6328498B2 - 位置検出器 - Google Patents

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Description

本発明は半導体集積回路及び位置検出器に関する。
デジタルノギス、デジタルマイクロメータ、及びデジタルインジケータ等の位置検出器には、一般の電池を電源とするものと、太陽電池を電源とするものと、が知られている。
一般の電池の出力電圧に比べて、太陽電池の出力電圧は不安定である。よって、太陽電池を電源とする位置検出器を構成しようとするとき、原点や単位等の情報を保存するためにＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）のような電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを搭載する必要がある。
また、太陽電池を電源とする位置検出器は、太陽電池に対応した電源制御回路が必要である。電源制御回路は、電圧レギュレータを用いて太陽電池の出力電圧を安定させて、電源電圧低下時にリセット信号を出力する。
特許文献１には、太陽電池を使用した絶対変位測定装置が記載されている。特許文献１に記載の絶対変位測定装置は、太陽電池と、太陽電池からの電源電圧を安定化させて各部に供給する電源電圧制御回路と、を備えている。
実用新案登録第２５７１３５６号公報
ところで、位置検出器の製造工程において、製造コストを削減するため、太陽電池と一般の電池に対応する、電源制御回路を備えた位置検出ＩＣが開発されている。開発された位置検出ＩＣは、電源制御回路を有しているが、一般の電池で稼働する位置検出器に搭載されるときは、電源制御回路の機能を停止させていた。つまり、一般の電池で稼働する位置検出器の位置検出ＩＣには、必要のない電源制御回路分の費用が乗っているため、高価格化してしまう。
一般の電池で稼働する位置検出器の製造コストをより安くするためには、電源制御回路を含まない位置検出ＩＣを備えた位置検出器を製造すればよい。
しかしながら、位置検出器に搭載される位置検出ＩＣは、誤作動を防ぐために、位置検出器の起動時には位置検出ＩＣのデジタル回路をリセットする必要がある。一般の電池を電源とする位置検出では、電池接続時に電源電圧の急峻な立ち上がりが期待できるので、ＣＲ（Resistor Capacitor/Condenser）時定数を利用した簡単なパワーオンリセット回路を搭載することで、位置検出ＩＣ（Integrated Circuit）のデジタル回路をリセットすることができる。一方、太陽電池を電源とする位置検出回路では、電源がゆっくり立ち上がるため、ＣＲ時定数を利用したパワーオンリセット回路は使用することができない。
以上より、製造コストを削減しつつ、一般の電池と太陽電池との両方を電源として、品質のよい位置検出器を低価格で製造することは困難であるという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、より低コストで製造できる半導体集積回路及び位置検出器を提供することを目的とする。
本発明にかかる半導体集積回路は、太陽電池からの電源電圧を安定化して出力するレギュレータと、前記太陽電池からの電源電圧または前記レギュレータからの出力電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路から出力された電圧検出信号により、外部のデジタル回路にリセット信号を出力するパワーオンリセット回路と、前記太陽電池からの電源電圧または前記レギュレータからの出力電圧により書き込み及び読み出しを行うメモリ本体と、を有する、ものである。
本発明にかかる位置検出器は、太陽電池と、前記太陽電池から電源電圧を供給される電気的に書き換え可能な不揮発性メモリと、前記電気的に書き換え可能な不揮発性メモリからのリセット信号によりリセットされる位置検出ＩＣと、位置検出ＩＣによって駆動され位置信号を出力するセンサと、前記位置検出ＩＣの検出結果を表示する表示部と、を具備し、前記電気的に書き換え可能な不揮発性メモリは、前記太陽電池からの電源電圧を安定化して出力するレギュレータと、前記太陽電池からの電源電圧または前記レギュレータからの出力電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路から出力された電圧検出信号により、前記位置検出ＩＣにリセット信号を出力するパワーオンリセット回路と、前記太陽電池からの電源電圧または前記レギュレータからの出力電圧により書き込み及び読み出しを行うメモリ本体と、を有する、ものである。
本発明によれば、より低コストで製造できる半導体集積回路及び位置検出器を提供することができる。
実施の形態にかかる位置検出器のブロック図である。 実施の形態にかかるＥＥＰＲＯＭと位置検出ＩＣの動作を示したタイミングチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態にかかる位置検出器のブロック図である。位置検出器１は、太陽電池１１と、半導体集積回路としてのＥＥＰＲＯＭ１２と、位置検出ＩＣ１３と、センサ１４と、表示部１５と、を備える。
ＥＥＰＲＯＭ１２は、レギュレータ１２１と、電圧検出回路１２２と、メモリ本体１２３と、パワーオンリセット回路１２４と、を有する。位置検出ＩＣ１３は、位置検出回路１３１と、デジタル回路１３２と、を有する。
太陽電池１１は、太陽光により発電し、電源電圧をレギュレータ１２１に供給する。レギュレータ１２１は、太陽電池１１からの電源電圧を安定化し、出力電圧として、電圧検出回路１２２と、メモリ本体１２３と、位置検出ＩＣ１３と、に出力する。
電圧検出回路１２２は、レギュレータ１２１からの出力電圧を検出し、検出電圧以上になると、電圧検出信号をパワーオンリセット回路１２４に出力する。パワーオンリセット回路１２４は、電圧検出回路１２２から出力された電圧検出信号を受け取ると、デジタル回路１３２にリセット信号を出力する。
メモリ本体１２３は、レギュレータ１２１で安定化された電源電圧により、書き込み及び読み出しが可能になる。
位置検出ＩＣ１３は、レギュレータ１２１で安定化された電源電圧により、位置検出回路１３１と、デジタル回路１３２と、が動作する。
電圧検出回路１２２から、電圧検出信号が、パワーオンリセット回路１２４に入力されると、パワーオンリセット回路１２４からリセット信号が出力される。デジタル回路１３２に、リセット信号が入力されると、位置検出ＩＣ１３は、位置検出回路１３１にサンプリング命令を発行する。位置検出回路１３１は、サンプリング命令を受けて、センサ１４を駆動し、センサ１４から位置信号を受信して符号化し、デジタル回路１３２に出力する。デジタル回路１３２は、位置を表示部１５に出力する。
次に、太陽電池１１とＥＥＰＲＯＭ１２と位置検出ＩＣ１３の動作についてより詳細に説明する。図２は、太陽電池１１とＥＥＰＲＯＭ１２と位置検出ＩＣ１３の動作を示したタイミングチャートである。なお、Ｔ１の破線で示した部分は、レギュレータ１２１の出力電圧を示す。
Ｔ１は太陽電池１１からの電源電圧を示し、Ｔ２は電圧検出回路１２２からの電圧検出信号を示し、Ｔ３はパワーオンリセット回路１２４からのリセット信号を示し、Ｔ４は位置検出ＩＣ１３の状態を示す図である。
照度が低い場合、太陽電池１１の電源電圧Ｔ１は低くなる。よって、電源電圧Ｔ１は電圧検出回路１２２の検出電圧を超えない。従って、位置検出ＩＣ１３はリセット状態である。
照度が高くなると、電源電圧Ｔ１は高くなる。照度が十分に高くなると、電源電圧Ｔ１は電圧検出回路１２２の検出電圧を超える。すると、パワーオンリセット回路１２４のリセット信号が解除され、位置検出ＩＣ１３は動作状態になる。
照度が低下し、電源電圧Ｔ１が低くなると、電圧検出回路１２２の検出電圧を下回る。すると、パワーオンリセット回路１２４から位置検出ＩＣ１３にリセット信号が入力されるため、位置検出ＩＣ１３がリセット状態となる。これにより、電源電圧の低下による位置検出ＩＣ１３の誤動作を抑制することができる。
実施の形態にかかる位置検出器は、ゆっくりとした電圧変動にも対応できるパワーオンリセット回路１２４をＥＥＰＲＯＭ１２に搭載し、かつ、位置検出ＩＣ１３に、ＥＥＰＲＯＭ１２のパワーオンリセット回路１２４から出力されるリセット信号を出力する。これにより、位置検出ＩＣ１３に電源制御回路を搭載する必要がなくなる。従って、電源制御回路なしの位置検出ＩＣ１３を用いて、太陽電池を電源とする位置検出器１を構成することができる。また、位置検出ＩＣ１３のチップ面積を縮小し、コストを削減することができるため、一般の電池を用いた位置検出器のコストを下げることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、ＥＥＰＲＯＭ１２の接続対象を位置検出ＩＣ１３として説明しているが、接続対象は位置検出ＩＣ１３に限定されるものではない。ＥＥＰＲＯＭ１２は、マイコンをはじめとする様々なデジタル回路に接続することができ、幅広い用途に適用可能である。
さらに、上記の実施の形態においては、ＥＥＰＲＯＭは電気的に書き換え可能な不揮発性メモリの代表として挙げているが、他にＲｅＲＡＭ（Resistance Random Access Memory）やＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）等に適用してもよい。
１ 位置検出器
１１ 太陽電池
１２ ＥＥＰＲＯＭ
１３ 位置検出ＩＣ
１４ センサ
１５ 表示部
１２１ レギュレータ
１２２ 電圧検出回路
１２３ メモリ本体
１２４ パワーオンリセット回路
１３１ 位置検出回路
１３２ デジタル回路

Claims (1)

  1. 太陽電池と、
    前記太陽電池から電源電圧を供給される電気的に書き換え可能な不揮発性メモリと、
    前記電気的に書き換え可能な不揮発性メモリからのリセット信号によりリセットされる位置検出ＩＣと、
    位置検出ＩＣによって駆動され位置信号を出力するセンサと、
    前記位置検出ＩＣの検出結果を表示する表示部と、を具備し、
    前記電気的に書き換え可能な不揮発性メモリは、
    前記太陽電池からの電源電圧を安定化して出力するレギュレータと、
    前記太陽電池からの電源電圧または前記レギュレータからの出力電圧を検出する電圧検出回路と、
    前記電圧検出回路から出力された電圧検出信号により、前記位置検出ＩＣにリセット信号を出力するパワーオンリセット回路と、
    前記太陽電池からの電源電圧または前記レギュレータからの出力電圧により書き込み及び読み出しを行うメモリ本体と、を有し、
    前記位置検出ＩＣは、前記レギュレータからの前記出力電圧が供給されることで動作する、
    位置検出器。
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