Manual operation apparatus with power generation function, and remote controller with power generation function |
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申请号 | JP2009257701 | 申请日 | 2009-11-11 | 公开(公告)号 | JP2011103729A | 公开(公告)日 | 2011-05-26 |
申请人 | Renesas Electronics Corp; Soundpower Corp; ルネサスエレクトロニクス株式会社; 株式会社音力発電; | 发明人 | OZAWA TADASHI; GUNJI TAKAHISA; KIMURA TOSHIO; HAYAMIZU KOHEI; | ||||
摘要 | PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a remote controller with a power generation function. SOLUTION: The remote controller with the power generation function includes a manual input unit of a touch sensor type, a control unit which detects instructions input by the manual input unit and performs control operation corresponding to the instruction, a power generation unit which is constituted of a power generating piezoelectric material and arranged at the lower side of the manual input unit, a charging unit which charges power from the power generation unit, and a power supply unit which supplies power from the charging unit to the control unit. An operation start control unit imparts an operation command to the power supply unit after the lapse of a prescribed delay time after detecting the power supply to the charging unit from the power generation unit. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT |
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权利要求 | タッチセンサ式の手動入力部と、 前記手動入力部で入力された指示を検出して指示に応じた制御動作を実行する制御部と、 発電用圧電材料によって構成され、前記手動入力部の下側に配設された発電部と、 前記発電部からの電力を充電する充電部と、 前記充電部からの電力を前記制御部に供給する電源供給部と、を備える ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項1に記載の発電機能付き手動操作機器において、 制御部の動作に必要な電力が前記充電部に蓄電されたのちに前記電源供給部に動作指令を与える動作開始制御部を備える ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項2に記載の発電機能付き手動操作機器において、 動作開始制御部は、 前記発電部から前記充電部への電力供給を検出してから所定の遅延時間後に前記電源供給部に動作指令を与える ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項3に記載の発電機能付き手動操作機器において、 動作開始制御部は遅延時間設定用コンデンサを備え、 遅延時間設定用コンデンサに所定電力を充電するための時間によって前記遅延時間が設定されている ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項2に記載の発電機能付き手動操作機器において、 動作開始制御部は、 前記充電部の蓄電量が所定値に達したことを検出したときに前記電源供給部に動作指令を与える ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項2から請求項5のいずれかに記載の発電機能付き手動操作機器において、 前記制御部は、 ユーザーの指が前記手動入力部を押し下げる力を緩めた後でユーザーの指が接触している領域を検出する ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項1から請求項6のいずれかに記載の発電機能付き手動操作機器において、 前記手動入力部と前記発電部との間に設けられた不揮発性表示部を備える ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項7に記載の発電機能付き手動操作機器において、 前記不揮発性表示部に表示されるボタンと各ボタンに設定された入力コマンドとの対応を記憶する不揮発性メモリを有する ことを特徴とする発電機能付き手動操作機器。 請求項1から請求項8のいずれかに記載の発電機能付き手動操作機器に無線電波発信部を組み込んだ発電機能付き遠隔操作装置。 |
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说明书全文 | 本発明は、発電機能付き手動操作機器、発電機能付き遠隔操作装置に関する。 詳しくは、圧電効果による起電力を利用する発電機能付き手動操作機器および発電機能付き遠隔操作装置に関する。 たとえば、発電機能付きのリモートコントローラに関する。 近年、エコロジーマインドの高まりから環境負荷が小さい機器が好まれるようになってきている。 例えば、特許文献1には、圧電材料を利用した起電装置を組み込んだ遠隔操作装置が開示されている。 また、図13は、特許文献1の第2実施形態の構成を示す図である。 しかしながら、上記特許文献1の第1実施形態(図12)では、キー操作に対して変形する圧電バネ5が極めて小さい。 このように起電部である圧電素子が小さいと、十分な発電量を得ることは極めて難しい。 したがって、上記特許文献1の第1実施形態(図12)の構成は、発電機能付き電子機器の構成として現実的ではない。 特許文献1の第2実施形態(図13)の構造では、使用者がボタン26を押したときの圧電板25の変形量は、主としてスイッチ28のストロークで決定されてしまい、圧電板25の変形量が大きくならないという問題がある。 さらには、圧電板25からの起電力は、ボタン26の押し下げ時だけではなく、押圧を解除した際の復元時にも発生する。 本発明の発電機能付き手動操作機器は、 このような本発明において、入力部をタッチセンサで構成したので、ユーザーの指が入力部に触れていればユーザーの入力コマンドを検出することができる。 ユーザーが指の力を緩めてからでも入力コマンドを検出できるので、発電部の復元による発電を待ってから回路動作を開始させてもよくなる。 回路動作の開始タイミングを発電部の復元後にすることにより、充電部に十分に蓄電させてから制御部の動作を開始させることができる。 これにより、制御部は安定した電源供給を受けて安定した動作を行うことができる。 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。 入力部110は、タッチセンサ式の入力装置である。 発電部120は、印加された力を電圧に変換するものである。 ここで、入力部110と発電部120との配置関係および大きさについて説明する。 図1においては、発電部120の上面の面積に対して、約5分の4がタッチセンサ入力部110の配設領域であり、約5分の1が回路部200の配設領域である。 図2は、遠隔操作装置100の機能ブロック図である。 図3は、発電部120から電源供給部240までの回路図である。 動作開始制御部230は、電源供給部240に動作開始指令を与える。 コンパレータ233は、分圧抵抗231、232で分圧された電圧が基準電圧Vrefを超えたところでHレベルを出力する。 遅延制御部235は、遅延時間設定コンデンサ236と、遅延回路237と、を備える。 電源供給部240は、DC−DCコンバータであり、動作開始制御部230からのイネーブル信号を受けて動作を開始する。 すなわち、イネーブル信号がLレベルのときは電源供給を停止した状態を維持する。 イネーブル信号がHレベルになると、充電部220に蓄積された電力を所定電圧に変換して電源供給を開始する。 制御部250は、入力部110からのコマンドを検出し、コマンドに応じた制御処理を実行する。 例えば、コマンドに応じた送信データを生成し、発信部260に送る。 発信部260は、制御部250から与えられた送信データを送信する。 図4は、遠隔操作装置100の動作を説明するためのタイミングチャートである。 また、電圧線202と充電部220との接続ノードを点Pとすると、この点Pの電圧が上昇する。 コンパレータ233からHレベルが出力されるとコンデンサ236に蓄電されていくが、コンデンサ236によって規定された遅延時間までは遅延回路237からの信号は出ない。 ユーザーは、ボタン111を押し込んだ後、所定の入力ができたと感じたところで力を緩め始める(時刻T3)。 すると、発電部120が復元し、このときにも発電電力が生じる。 この発電電力も充電部220に蓄電されていく。 発電部120が復元したあたりでコンデンサ236の設定遅延時間に達し、遅延回路237から信号が出力制御部238に与えられる(時刻T4)。 すると、イネーブル信号のHレベルが出力制御部238から電源供給部240に出力される。 電源供給の開始を受けて、制御部250は入力部110の入力判定を行う。 すなわち、ユーザーの指がタッチセンサ入力部110のどのコマンドボタンに接触しているかを判定する。 発信部260からのデータ送信が完了したところで制御部250および発信部260は動作を停止する。 このような構成を備える第1実施形態によれば、次の効果を奏することができる。 (2)本実施形態では、入力部110をタッチセンサという簡易なシート状部材としたことにより、入力部110の下面側は、発電部120だけを配置するスペースとして確保することができる。 (3)入力部110をタッチセンサにしたことにより、たとえばメカニカルスイッチのような押動ストロークがなくなる。 (変形例1) (変形例2) あるいは、図7に示すように、例えば有機ガラス、プラスチック板などの剛性を有する板材112をタッチセンサ式入力部110の下面に配設するようにしてもよい。 (第2実施形態) 表示部113には、入力ボタンが表示される。 図9は、第2実施形態の機能ブロック図である。 図10は、表示例を示す図である。 このような第2実施形態によれば、次の効果を奏する。 また、ユーザーの指押しによって発電する構成を採用するので、ユーザーに強い指押しを促すようなボタンにする必要がある。 (実施例1) なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、発明の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。 上記実施形態では、基準電圧を基準電圧生成部によって生成し、コンパレータで基準電圧Vrefと点Pの電圧とを比較する場合を例示したが、たとえば、図11に示すようにトランジスタTrの閾値電圧を利用して充電部への充電開始を検出するようにしてもよい。 100…遠隔操作装置、110…入力部、111…ボタン、112…板材、113…不揮発性表示部、114…メインボタン、115…サブボタン、120…発電部、200…回路部、201…接地線、202…電圧線、210…整流部、220…充電部、230…動作開始制御部、231、232…圧抵抗、233…コンパレータ、235…遅延制御部、236…遅延時間設定コンデンサ、237…遅延回路、238…出力制御部、240…電源供給部、250…制御部、251…不揮発性メモリ、260…発信部。 |