电源启动系统的制作方法_2

文档序号:9291940阅读:来源:国知局
号s2的关系的信号波形例子。无线启动信号sO具有第一阶段和第二阶段的2个阶段。如果整流部3开始接收无线启动信号sO的第一阶段,则整流部3对无线启动信号sO进行整流,将电荷积蓄到内部的蓄电元件中。如果通过积蓄的电荷向蓄电元件施加的电压超过预先设定的阈值电压,则开始将积蓄的电荷作为电力Pl提供给启动接收部4。在从整流部3开始接收无线启动信号sO到向启动接收部4供给电力pi为止的期间,启动接收部4没有接受电力pi的供给,因此无法检测无线启动信号sO的数据模式。因此,无线启动信号sO的第一阶段的开头不是用于启动判定的数据模式,是载波、不具有含义的数据列等即可。为了作为电力Pl来利用,只要能够得到电力即可,因此对信号形状没有限制。
[0041]如果被供给电力pl,则启动接收部4开始动作,开始检测数据模式。在整流部3接收无线启动信号sO并进行整流得到的电力小于启动接收部4的消耗电力的情况下,电力Pl的电压逐渐降低。启动接收部4使用电力pl检测无线启动信号sO的第一阶段的数据模式,因此无线启动信号sO的第一阶段的开头的载波必须确保充分的期间,以便在检测完无线启动信号sO的第一阶段的数据模式之前,电力Pl的电压不低于启动接收部4的动作所需要的电压。另外,整流部3的蓄电元件也必须具有充分的容量以便能够向启动接收部4供给电力。此外,为了简化启动接收部4的结构并降低消耗功率,理想的是对数据模式进行振幅调制(ASK)。
[0042]此外,理想的是在无线启动信号sO的第一阶段的数据模式中,数据速率和调制度低。这是因为为了接收高速的信号,使电路高速地动作,因此需要更大的消耗功率。信号变得高速,由此能够缩短启动接收部4的动作期间,但一般具有所需要的消耗功率上升的倾向。如果消耗功率大,则必须从开头开始在长期间中接收无线启动信号sO,将更大的电力积蓄为电力Pl。另外,如果调制度高,则表示数据O的信号强度小,因此从无线启动信号sO得到的电力减少,电力Pl的电压降变大。此外,第一阶段的数据模式在开始设置相当于时钟信号的模式,设定启动接收部4的时钟信号的频率即可。
[0043]此外,数据模式的调制并不限于ASK,也可以与设想的通信质量、周围的电磁波传输环境对应地,使用更耐噪声的频率调制(FSK)、相位调制(PSK)、其他的调制。
[0044]启动接收部4如果检测完无线启动信号sO的第一阶段的数据模式,则比较检测出的数据模式与预定的数据模式是否一致。在其结果是检测出的数据模式与预定的数据模式一致的情况下,判定为检测出的数据模式正确,启动接收部4输出第一启动信号Si。在数据模式不一致的情况下,不输出第一启动信号Si,继续保持接收状态。在整流部3没有接收到无线启动信号sO而接收到噪声并开始供给电力pl的情况下,启动接收部4检测的数据模式与预定的数据模式一致的概率低,输出第一启动信号Si的概率也低。因此,电源启动装置I误启动的概率也低。即,只在判定为是指示电源启动装置I的启动的无线启动信号sO的第一阶段的情况下,输出第一启动信号Si,在接收到噪声的情况下,在启动接收部4中判定为不是无线启动信号sO的第一阶段,对噪声进行整流而产生的电力pl就要枯竭,并且启动接收部4停止动作。由此,能够不消耗电池单元组9的电力,减少误启动。此外,第一启动信号Si既可以是脉冲信号,也可以如阶梯响应那样是在低和高之间迀移的信号。
[0045]电源部6如果输入了第一启动信号Si,则使用从电池单元组9取得的电力,向启动接收部4供给电力p2。也可以将电力pl和电力p2直接连接。电力pl是对无线启动信号sO进行整流,在蓄电元件中积蓄了电荷的状态。对无线启动信号sO进行整流所得的电流在大部分情况下比启动接收部4的消耗电流小,因此对于电力p2来说,电力pl作为电容发挥功能,表面上可以看作启动接收部4的消耗电流减少了。或者,关于向启动接收部4的电力供给,也可以在开始供给电力p2的同时,通过开关将电力供给路径从电力pl切换为电力p20在该情况下,也可以停止整流部3的动作,从天线2a断开整流部3的输入。由此,将无线启动信号sO的信号电力全部输入到启动接收部4,在启动接收部4中更容易检测无线启动信号sO的数据模式,因此能够降低启动接收部4的消耗功率,或者提高数据速率来缩短无线启动信号sO的第二阶段的期间。
[0046]即使从无线启动信号sO取得的电力pl枯竭,被供给电力p2的启动接收部4也能够动作。由此,整流部3不是将检测无线启动信号sO的全部数据模式所需要的电力,而是只将检测第一阶段的数据模式所需要的电力作为电力Pl提供给启动接收部4即可,因此整流部3在无线启动信号sO的第一阶段的开头部分(图2的载波的部分)中必须积蓄的电荷量减少,或者能够缩短无线启动信号sO的第一阶段的开头部分。这样,能够高速地启动电源启动装置I。
[0047]另外,即使没有从无线启动信号sO取得的电力pl,被供给了电力p2的启动接收部4也能够动作,因此还能够降低主控制器10发送的无线启动信号sO的信号功率。通过降低主控制器10发送的无线启动信号sO的信号功率,还能够降低主控制器10的消耗功率,或者抑制对其他系统的通信的干扰。
[0048]另外,如果增加通过电力p2向启动接收部4供给的电力,则能够接收高速的信号、高调制度的信号。由此,在无线启动信号sO的第二阶段能够提高数据速率和调制度,因此能够更高速地启动电源启动装置I。
[0049]此外,数据模式的调制与无线启动信号sO的第一阶段同样地并不限于ASK,也可以与设想的通信质量、周围的电磁波传输环境对应地,使用更耐噪声的频率调制(FSK)、相位调制(PSK)、其他调制。
[0050]启动接收部4如果检测完无线启动信号sO的第二阶段的数据模式,则比较检测出的数据模式是否与预定的数据模式一致。在其结果是检测出的数据模式与预定的数据模式一致的情况下,判定为检测出的数据模式正确,启动接收部4输出第二启动信号s2。在数据模式不一致的情况下,不输出第二启动信号s2,继续保持接收状态。在即使经过了预定的期间数据模式还是不一致的情况下,可以认为不是无线启动信号s0,因此电源部6停止电力p2的供给。由此,使启动接收部4为停止状态,转移到电源部6的停止状态。或者,也可以从启动接收部4向电源部6输出停止信号,停止电力p2的供给。这样,只在无线启动信号sO的全部数据模式与预定的数据模式一致的情况下,从电源部6向控制部7供给电力,电源启动装置I启动,因此能够防止因噪声等的错误检测造成的误启动。此外,第二启动信号s2既可以是脉冲信号,也可以如阶梯响应那样是在低和高之间迀移的信号。
[0051]另外,无线启动信号sO是2个阶段以上即可,也可以是3个阶段。如果增加阶段,设为越是到后阶段启动接收部4的消耗功率越大,则能够提高数据速率等来更高速地启动电源启动装置I。或者,通过更正确地区别启动接收部4的消耗功率小的阶段中的噪声和无线启动信号sO,能够降低停止状态下的消耗功率。
[0052]图3是整流部3的电路结构例子。图3 (a)所示的整流部由使用了二极管的整流电路14a、蓄电元件15、放电电阻16、开关17、18、33、电压限制器19、电压检测器32构成。通过整流电路14a对无线启动信号sO进行整流,在蓄电元件15中积蓄电力。这时,蓄电元件15积蓄需要的电力,使得启动接收部4在预定的期间中持续动作。蓄电元件15可以考虑电容器、超级电容器、小型电池等各种实现手段。设置放电电阻16从而不会接收无线LAN、便携电话、广播电波等其他系统的无线信号不必要地向蓄电元件15积蓄电力。由此,能够防止通过预定等级以下的无线信号电力向蓄电元件15积蓄电力,降低错误检测其他系统的无线信号的可能性。
[0053]开关17、18由控制部7进行控制,用于在接收无线启动信号sO的第二阶段时在将启动接收部4的电源从电力pl切换到电力p2的情况下,从天线2a断开整流部3,使其停止动作。电压限制器19施加限制使得整流部3的输出电压(电力pl的电压)不会过于上升。如果由2个二极管构成,则直到2个二极管的阈值电压的合计电压为止,几乎不流过电流,因此电压上升。但是,如果超过二极管的阈值电压,则开始流过电流,抑制电压的上升。此外,作为结构例子表示了由2个二极管构成的整流电路14和电压限制器,但可以与电力Pl的电压等级对应地变更二极管的数量。图3(b)是将整流电路14的二极管的数量增加到6个的结构例子。
[0054]电压检测器32检测蓄电元件15的电压是否超过了预先设定的阈值电压,在超过了预先设定的阈值电压的情况下,闭合开关33。如果闭合开关33,则在蓄电元件15中积蓄的电荷作为电力Pl被提供给启动接收部4。电压检测器32通过在蓄电元件15中积蓄的电力进行动作。
[0055]图3(c)和⑷并非是通过整流电路14的二极管的个数来使电力pl的电压上升,而是通过使用开关25切换蓄电元件15的连接来使电力pl的电压上升的结构例子。在图3(c)的开关25的状态下,并联连接了 3个蓄电元件15,分别施加了电压Vc。如果从该状态切换开关25而成为图3(d)的状态,则蓄电元件15变化为串联连接,因此向蓄电元件15施加的电压Vc串联连接,电力pl的电压成为3Vc。此外,开关25与开关33同样地由电压检测器32控制,在蓄电元件15的电压超过了预先设定的阈值的情况下,将蓄电元件15从并联连接切换为串联连接,在接收无线启动信号sO的第二阶段时在将启动接收部4的电源从电力Pl切换为电力P2的情况下,通过开关17、18的切换使蓄电元件15的电压低于预先设定的阈值,由此从串联连接切换为并联连接。
[0056]图4是启动接收部4的结构例子。通过检波部26对通过天线2a接收到的无线启动信号sO进行检波,通过比较器28与基准电压生成部27生成的基准电压进行比较,由此得到数据模式。然后,通过相位比较器29对振荡器30的时钟信号和数据模式进行比较,由此调整时钟信号的频率。将数据模式和时钟信号输入到逻辑电路31,判定是否与预定的数据模
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