JPS61134823A - 電源電圧の低下を警告する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は総括的に言えばキーボード装置等のデータ入力
装置に係り、より詳細に言えば、本体、即ちコンピュー
タへ制御情報や打鍵情報を伝送するために、音波又は赤
外線リンクを利用する遠隔操作用キーボード装置におけ
る電源のチェックに係る。

〔開示の概要〕

本発明は遠隔操作用キーボード装置に内蔵されている電
池の電圧低下を表わすキーコード（低電圧警告コード）
をベースステーションへ伝送するため、キーボードの赤
外線リンクと、キー符号化回路とを利用する。ベースス
テーションにおいて、キーコードは受信され、テーブル
索引され、そして電池の電圧低下を表わすキーコードを
判別する。

このキーコードの判別は低下した電池電圧を警告するメ
ツセージをベースステーションの表示スクリーン上に表
示する。

〔従来技術〕

ケーブル、電線などの使用を避けるため、音波路又は光
路を介して制御情報をリンクする遠隔制御装置又はキー
ボードの分野では沢山の先行技術がある。代表的な例は
、多くの家庭用テレビ受像機に使われている衆知のリモ
コン式チャンネル選択器である。これ等の装置は音波又
は超音波を利用しており、或は代案として、しばしば赤
外線送信器がベースステーション、即ちテレビ受像機に
設けられた受信器と共に用いられる。キーボード又は端
末装置から大きなシステムへ処理データを人力するため
の赤外線リンクの一般的な使用方法もまた研究されてお
り、それは１１ｉ１ＥｉＢＥの再版番号ｃ　Ｈｌ　３８
８−　ｓ　／　７　ａ　／　ｏ　ｏ　ｏの１３２頁乃至
１３８頁に開示された、グツエラ（Ｆ、　Ｒ，Ｇｆｅｌ
ｌｅｒ）等による工ＥＥＥの文献、「民生用機器のため
の赤外線通信」（工ｎｆｒａ　Ｒｅｄ　Ｃ！ｏｍｍｕｎ
ｉｃａｔｉｏｎｆｏｒ　　工ｎ　Ｈｏｕｓｅ　　Ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ケーブルや物理的な接続がない、遠隔操作用のデータ人
力装置、又は制御装置についての多くの応用例において
、遠隔制御装置又はキーボードは、例えば電池などによ
って自己給電される可能性がある。電池の代表例である
乾電池は、スイッチオンされている限り電圧が低下し続
けるという性質□　がある。終局的には、電池の有効な
電圧は、安定した通信又は制御が出来なくなる点にまで
減少する。この時点で、キーボード又は制御機構は誤動
作を起し、そして、特に予備の電池がない場合にはユー
ザに不都合を与えることになる。電圧の低下を警告する
インディケータの必要性は明らがで、ある。然し乍ら、
現在人手可能な可聴式インディケータ（ブザー等）又は
可視表示式インディケータ（ランプ等）の多くは、赤外
線送信器自身よりも遥かに大きな電力を消費する。電池
の電圧が危険なところまで降下したときに上述のような
インディケータを使用すると、最も重大な時点において
、電池を最悪状態に追い込む。　　　　　　　　　　　
　１乾電池はたとえ使用されても、時間と共に電圧が低
下するという付加的なファクタがあるけれども、操作者
がおり、且つ装置を使用している時に、低電圧状態を実
際に表示することができさえすれば、電池交換等の適切
な処置をとることができる。

従来の低電圧警告インディケータが有する上述の不利点
を解決するため、本発明は電池電圧の低下を警告するた
めの新規な装置を提供するのを目的とし、その装置にお
いて、遠隔操作用キーボード又は制御装置により制御さ
れているシステムに連結された可視表示装置が低電圧状
態の可視的な警告を与えるよう付勢される。

〔問題を解決するための手段〕

遠隔操作用キーボード又は制御装置中の電池の電圧低下
を検出する回路を含む本発明の良好な実施例によって、
従来技術の上記の問題点は克服され、そして上述の目的
が達成される。この回路は、入カポタン或は人力スイッ
チが走査器及びオンボードのマイクロプロセッサによっ
て走査され、押圧されたボタン或は人力スイッチのため
の適宜のキーコー゛ドを発生する遠隔操作用キーボード
の従来技術の利益を享有する。そのような走査器はキー
ボード又は制御装置の構造に依存して、１個又はそれ以
上の不使用のコードを持つ。本発明は不使用コードの１
つを”利用して、電池の低電圧状態が検出されたことを
オンボードのマイクロプロセッサに警報する。次いでプ
ロセッサは、キーボードのキーボタンには割り当てられ
ていなかったキーコード、即ち制御コードを出力する。

このキーコードは、既に組み込まれている通常の伝送回
路を使用して赤外線リンク又は音波リンクを介して容易
に伝送することが出来る。このコードは赤外線受信器又
は音波受信器によって、ベースステーションにおいて受
信される。受け取られた信号は解読するために、ベース
ステーションにあるマイクロフロセッサ装置へ送られる
。キーコードは！常翻訳され、そして受け取られたキー
コードに基づく特別の記号を発生するようＯＲＴ制御装
置を付勢するこ上により、ＯＰＵを経てＣＲＴモニタの
スクリーン上に表示される。割り当てられていないキー
コードが検出された時、ＯＰＵはテーブル索引を行って
、この特定のコードが電池の低電圧警告機能に割り当て
られていることを知る。次に、（、ＰＵはＣＲＴ制御装
置を付勢するため適当な動作を起して、電池の電圧低下
が検出されたというメツセージをＣＲＴモニタに表示す
る。メツセージの表示形態はユーザの好みにより選択さ
れる。本発明は、電池電圧が低下した状態にあることを
ユーザに直接表示するために、市販の遠隔操作用キーボ
ード制御器の符号化回路、伝送回路及び受信回路と、改
良された態様のベースステーションとを利用する。更に
、本発明によれば、既に臨界状態にある低電圧の電源か
ら過度の電力を引き出すことが出来ない。

〔実施例〕

第１図に示された代表的な遠隔操作用赤外線キーボード
及び赤外線受信器を有するベースステーションを参照し
て本発明の良好な実施例を以下に説明する。このような
装置は、遠隔操作用キーボードを使用した従来のパソコ
ンで広く利用されている。これ等のキーボードは内蔵乾
電池により給電されるオンボードのマイクロプロセッサ
を利用する。赤外線キーボード装置１は参照数字２で示
された赤外線リンクを介してコンピュータのベースステ
ーション中の赤外線受信器６と交信する。

通常、キーコードはこのような態様で伝送され、受信器
３で受け取られ、そしてバッファ４へ人力される。バッ
ファ４はコードを代表的な８ビツトワードにグループ化
し、バス５へ印加する。データ又はアドレス情報がバッ
ファ４中に現われた時、割り込み要求がベースステーシ
ョンのプロセッサ、即ちＣＰＵ１０へ与えられる。この
プロセッサは通常、マイクロプロセッサであり、それに
関連して通常の読み取り専用メモリ、即ちＲＯＭ６と、
ランダムアクセスメモリ、即ちＲＡＭ７と、第１図の参
照数字１２で示された代表的な米国電子工業会（Ｅ工Ａ
）のＲ３−２３２０インターフエースの如きデジタルイ
ンターフェースに接続できる汎用非同期送受信器、ＵＡ
ＲＴｌｌのような種々の工１０装置とを有する。　　　
　　　　　　　　　　　　　　１０ＲＴ制御装置９はバ
ス５に接続され、ＣＰＵ１０からの命令又は制御情報を
受け取ってモニタ８上に表示する。参照数字６乃至１２
で示されたすべての装置は公知のものであり、本発明を
理解するために必要である。それ等の装置は従来のシス
テムを越えた本発明の特徴を理解するために示されてい
る。事実、赤外線キーボード１はまた、市販されている
通常の赤外線遠隔操作用キーボードである。これらはホ
ームコンピュータに使われるのみならず、テレビジョン
受像機の遠隔操作などにも使われている。同様に、超音
波制御リンクも赤外線リンクの代りに利用しうる。

本発明は以下の説明で明らかになるように、どのような
形式のリンクにも使用することが出来る。

電池の電圧低下を表示する方法及びその装置は、以下に
詳細に説明する構成を第１図に示された従来技術の要素
に組み入れることにより具体化される。

第２Ａ図及び第２Ｂ図を参照すると、第１図に示された
ようなキーボード装置１に関連して、マイクロプロセッ
サ制御の遠隔操作用赤外線キーボード論理及び制御シス
テムの電気的な模式図が示されている。本発明に従った
赤外線キーボードの１実施例を第２Ａ図及び第２Ｂ図を
参照して、以下に説明する。

図示のようなオンボードの専用マイクロプロセッサ１３
を含むキーボード装置１の代表例は、広く販売され利用
されている、インテル社（Ｉｎ　ｔ　ｅ　１）８０４８
型のマイクロプロセッサ駆動のキーボード走査及び符号
化器である。第２Ａ図のマイクロプロセッサ１６は内蔵
された水晶発振器制御クロックに基づいて高速度で、キ
ーボード又は制御パネル中の交差点にあるスイッチ位置
を走査し、そして電源内蔵キーボードの場合には、図示
の如く代表的な６ボルト電池１３Ａで給電される。この
ようなキーボード走査器及びプロセッサの詳細は、既に
周知であるからこれ以上は説明しない。１本発明の新規
性はそのようなシステムに関連して、電池の電圧低下を
表示するための方法及び装置にある。代表的な装置では
、キーボード走査器は６４個、９６個又は１２８個のキ
ー位置、即ちスイッチ位置を走査しうるが、多くのキー
ボード及びその制御器においては、利用可能なコードの
うち実際には利用しないコードがある。その場合、マイ
クロプロセッサ１６から必要に応じて１個又はそれ以上
の不使用のキーコードを出力させることができる。

キーコードはマイクロプロセッサ１６から出力ポート２
０を経て出力される。遠隔操作用赤外線キーボード又は
超音波信号キーボードの代表例では、出力線２１のよう
なただ１本の出力線が、直列的に付勢され、利用してい
る赤外線リンク送信器の信号様式に従って、オン／オフ
又は多レベルのパルス列から成る出力コードを与える。

線２１上のキーコードは駆動用トランジスタ２２へ印加
され、それは翻って、一対の出力トランジスタ２３及び
２４を駆動し、第２Ｂ図に模式的に示した光学リンク２
を通過する信号を発生するため、一対の発光ダイオード
２５及び２６を発光させる。発光ダイオード２５及び２
６はマイクロプロセッサ１３からの出力で供給される周
波数により、同時にオン及びオフにパルス駆動されるか
、若しくは種々のパワーレベル（その回路は図示せず）
にパルス駆動される。チャンネルリンク２のこのパルス
的なアナログ光発射は、第１図で示されたように、リン
ク２の他端にある赤外線受信器乙により受信される。

本発明において、抵抗器１６及び１７を含む分圧ブリッ
ジを具備する精密閾値検出回路１４が用いられ、線１５
を介してプロセッサ１６の使用していない人力ポートへ
出力を与える。この出力は、キーボード又は制御パネル
で利用されているコード中には存在しない特殊コードを
、線２１を介して発生させるために使われる。特殊コー
ドの出力が受信器３で受信され、且つバッファ４により
バイトの形に編成された時、この出力はａｐｕｌｏに警
報する。０ＰＵ１０は通常のテーブル索引を行って、ど
んなコードが受信されたかを判別する。

０ＰＵ１Ｑは、電池電圧が低下したことを示す特殊キー
コードを認識するようにプログラムされて゛　　　　　
ｌいなければならない。個々のキーボードシステムに対
して、キーコードは通常ＲＡＭ７又はＲＯＭ６中に書き
込まれているので、電池電圧の低下を示すタスクに不使
用のキーコードを付加的に割り当てて、ｃｐｕｌｏがＣ
ＲＴ制御装置９を付勢して、そのようなメツセージをモ
ニタ８に表示させることは大きな仕事ではない。人力さ
れた電池電圧の低下を表わすキーコードは受信ステーシ
ョンで任意の他のキーコードと同様に、ＣＰＵ１０によ
って単純に取り扱われる。然し乍ら、指示された打鍵文
字や符号などの表示を行う代りに、表示装置は、電池が
低電圧状態にあることを示す信号、即ち警告メツセージ
をユーザに示すよう制御される。

第２Ｂ図において、検出回路１４は電池１３Ａの電池電
圧の分圧された値と、内部で設定された基準−圧、１．
１５ボルトとを比較する。抵゛抗器１６及び１７は電池
電圧を除数４，４５で割るので、５．１ボルト又はそれ
以下の電圧は検出回路１４をトリガする。５．１ボルト
のレベルは内部基準電圧レベル１．１５ボルトに、上述
の除数値４．４５を掛算して得た近似値である。ユーザ
の意志で、他の任意のレベルを選択することが出来る。

然し乍ら、５，１ボルトのトリガレベルは通常の６ボル
ト電池の電圧レベルより約１２乃至１５％低い電圧であ
り、通常、この電圧付近で回路は不安定になる。

抵抗器１８はヒステリシス特性を与え、電池の電圧が５
．１ボルトのトリガ点付近に来た時、検出回路１４が発
振するのを阻止する。分圧抵抗器１６及び１７からの出
力が検出回路１４の閾値検出ボートへ線１９を介して印
加される。抵抗器１８はヒステリシス出力から閾値検出
ボートへの正帰還を与える。この抵抗器１８上の信号に
より、検出回路１４は線１９上に与えられる正規のセッ
トポイント電圧にのみ応答し、スプリアスノイズや内部
電圧変動などに対しては不感になる。このような検出回
路１４の応用はゼネラルエレクトリック社のインタシル
部（工ｎｔθｒａｉｌ　　Ｄｉｖ、）により刊行された
応用マニュアル（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ’ｓｍａｎｕ
ａｌ）の１９８３年ＣＭＯＳデータブック（１’９８３
　　０ＭＯ８Ｄａｔａｂｏｏｋ）の５−２０４頁に記載
されている。検出回路１４は工Ｇ　Ｌ８２１１のような
市販集積回路チップである。

５．１ボルト又はそれ以下のレベルに達すると、線１５
上の出力はオンボードのプロセッサ１３の不使用の人力
ボートへ供給される。プロセッサ１６は後で詳述する内
部アルゴリズムを遂行し、且つ低下電圧検出回路１４か
らの人力によってトリガされたキーコードを直列信号に
変換する。この直列信号は既に述べた赤外線伝送リンク
２を駆動することが出来る。

赤外線ＩＪシンクの他端にあるベースステーションにお
いて、受信器３は光信号を電気波形に変換し、そしてデ
ータとして使うために信号を貯蔵する。バッファ４は直
列のデータをバス５の１本の線に出力し、そしてベース
ステーションのＣＰＵ１０へ割り込み要求を送る。０Ｐ
Ｕ１０は非直列化を遂行し且つキーコードをＡＳＯエエ
などの標準コードに変換する。電池電圧の低下を表わす
コード、即ち低電圧警告コードが判別された時、ＣＰＵ
１Ｑ、はモニタ８に低電圧の警告を表示するようＣＲＴ
制御装置９を制御する。

第３図を参照して、受信回路乙の細部を説明する。赤外
線伝送リンク２は受光ダイオードＤ２で終端し、そこで
、アナログ光信号が電気的に変化する信号に変換され、
そして積分増幅器２８により増幅される。増幅器２８は
この電流を電圧に変換し、高周波ノイズを減衰するため
の低域濾波器の機能を遂行する。増幅器２９は利得を与
え、そして低周波ノイズを減衰するための高域濾波器の
機能を遂行する。増幅器６０及び３１は付加的な利得を
与える。比較器６２は適応閾値回路である。

比較器３２の負人力にある容量電圧は長期間の平均ノイ
ズを表わし、人力信号がそれを越えない限り比較器３２
はトリガされない。パルス伸張器３３は受け取ったパル
スの幅を伸張して、ＣＰＵ１０がバス５を確実に走査で
きるようにする。信号はパルス伸張器６６ヘゲートされ
る。パルス伸張器６３の出力は第１図の０ＰＵＩ　Ｑへ
割り込み信号を供給するため、バス５の１本の線に印加
される。　　　　　１かくして、０ＰＵ１０は本実施例
における直列データビットを受け取ってデータビットの
非直列化を行い、そしてどのコードが送られたかを決定
するためテーブル索引を行う。

マイクロプロセッサ制御の本実施例のような市販の多く
の赤外線受信器に利用されている内部機能として、送信
Ｉ］ＩＤ３４に診断制御線３５が内蔵されている。

診断制御線６５は、受光ダイオード２７による受信回路
の動作テストを行いたい場合に、０ＰＵ１０による診断
用として用いられる。これは参考のための目的でのみ記
載しためであって、本発明の一部を構成するものではな
い。

低電圧警告コードの送信によって、他のコードの送信が
妨げられたり、或は電力消費が大きくなり過ぎたりする
ことのないように、キーボード装置１のマイクロプロセ
ッサ１３はアルゴリズムを遂行する。簡単な計数アルゴ
リズムがデザインされており、少なくとも１６回の打鍵
毎に１個の低電圧警告コードが伝送される。これは、低
電圧警告コードの送信による電池の消耗を最少限に止め
ると同時に、キーボードが実際に使われている時に低電
圧警告が転送されるのを確実にする。

第４図の流れ図において、ブロック３６でキー走査が始
まり、そしてオンボードのプロセッサ１３がキー配列全
体を走査して、キーが押されたか否かをチェツタする。

ブロック３７はコードを伝送すべきか否かを判断し、も
し成るキーが押されていると、それに対応するコードが
ブロック３８で伝送される。プロセッサ１３は次のブロ
ック３９で、ｆｓ１５の状態から電池の電圧低下チェッ
クを行う。若し、電池電圧低下の状態が示されたならば
、ブロック−４０で低電圧カウンタが歩進される。

カウンタは実際上、マイクロプロセッサ１６中の内部レ
ジスタであって、それは［１５上に現われた低電圧信号
のカウントを保持する。このカウントはブロック４１で
適当な数値と比較される。本実施例ではその数値は１６
に選ばれる。現在までに線１５上に低電圧信号が１６回
発生されていると、ブロック４２において、プロセッサ
は低電圧警告コードを伝送するよう動作し、ブロック４
３で低電圧カウンタをリセットする。次いで、ブロック
４４において走査が再開される。

キーコードが実際に伝送されている限り、電池の電圧低
下を表わす低電圧信号が存在しているかどうかのチェッ
クもマイクロプロセッサにヨリ行われることが第４図の
論理から理解されるのであろう。そのような信号が少く
とも１６回のキーコード伝送で発生されると、本当の低
電圧状態が存在すること、そしてこの時点で低電圧警告
コードを伝送するのが適当であることを想定することが
出来る。このことは低電圧警告コードの伝送による電池
の消耗を最小限に止め、そしてシステムのユーザへの干
渉を最小限にする。

本発明の実施例はマイクロプロセッサ制御の赤外線キー
ボード装置を引用して説明して来たが、テレビのチャン
ネル選択用の赤外線遠隔制御器、音波又は超音波制御の
遠隔操作装置の如き他の公知の装置系にも、本発明が同
様に利用することが出来る。従って、本発明は内蔵電池
によって駆動される制御装置やキーボード装置全般に応
用することが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は自己給電式の遠隔制御装
置において、大きな電力を消費する電圧低下インディケ
ータの使用を回避したので、電池の寿命を延長するばか
りでなく、機器の使用満足度を向上させ、更に、本発明
は従来の機器に含まれる素子を殆んどそのまま利用し、
僅かな変更、修正を施すだけで、電源の電圧低下を警告
するシステムの性能を大幅に向上させるなどの顕著な効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠隔操作用赤外線キーボード、又は制御器、ベ
ースステーションの赤外線受信器及び遠隔装置で与えら
れた命令又はキーコードに基づいて動作するコンピュー
タの全体を説明するためのブロック図、第２図は第２Ａ
図及び第２Ｂ図の関係を説明する図、第２Ａ図及び第２
Ｂ図は赤外線リンクを利用したマイクロプロセッサ制御
の遠隔］操作用キーボード装置を説明するためのブロッ
ク図、第３図は直列的に受信したコードをベースステー
ションのＣＰＵ又は制御装置へ人力するための赤外線受
信器を説明する回路図、第４図は低電圧警告コードが不
必要に送られるのを避けるため、キーボードに装置され
たマイクロプロセッサにより実行されるルーチンの流れ
図である。 １・・・・赤外線キーボード装置、２・・・・赤外線リ
ンク、３・・・・赤外線受信器、４・・・・バッファ、
８・・・・モニタ、９・・・・ＣＲＴ制御装置、１０・
・・・ＣＰＵ、１３・・・・マイクロプロセッサ、１３
Ａ・・・・電池、１４・・・・閾値検出回路、２５．２
６・・・・発光ダイオード、２７・・・・受光ダイオー
ド。 出願人　　　インターナショカル・ビジネス・マシーン
ズ・コーホシージョン代理人　弁理士　　頓　　　宮　
　　孝　　　−（外１名） １ｉ）１４ｆｌａ６１−１３４８２３　ｔＢ）−］ ■ 薯 置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 遠隔操作用のデータ入力装置に内蔵されている電源と、 前記電源に接続され、前記電源の電圧が所定の値まで低
   下したときに低電圧信号を発生する電圧監視手段と、 前記低電圧信号に応答して低電圧警告コードを発生する
   コード発生手段と、 前記低電圧警告コードを伝送する伝送手段と、前記伝送
   手段から前記低電圧警告コードを受け取る受信手段と、 前記受信手段が受け取つた低電圧警告コードに応答して
   警告表示を行う表示手段とを具備する電源電圧の低下を
   警告する装置。