CN101495924A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子设备,可以在短时间内把握负载驱动后的电池的恢复状态,加速负载的连续驱动,可以利用小容量的电池进行驱动,小型并且可靠性优良。该电子设备具有:电源;负载;利用电源驱动负载的负载驱动单元;电源状态检测单元,在负载的驱动停止后,以规定的时间间隔测定电源的物理量,输出电源恢复信息;和控制单元,根据来自电源状态检测单元的电源恢复信息,对负载驱动单元进行负载的驱动指示。
Description
技术领域
本发明涉及以电池为电源的电子设备,具体地,涉及快速检测出负载驱动后的电池的恢复从而实现负载驱动的高速化的电子设备。
背景技术
以往,电子手表和便携电话等以电池为电源的便携型电子设备被大量产品化。在这些电子设备中,为了实现各自的功能而搭载有电机、蜂鸣器、照明装置等需要大耗电的强负载。这些强负载由作为电源的电池驱动。用作这样的便携型电子设备的电源的电池的大部分是二次电池。近年来,开发出锂离子电池等小型但大容量的高性能二次电池。
但是,便携型电子设备越来越高功能化和多功能化,所搭载的负载数量也增加。另外,便携型电子设备重视便携性和设计性。例如,电子手表等越来越薄型化和轻量化。结果,可以搭载的电池也不得不加强小型薄型化,相对于要驱动的负载的增加,导致电池容量的减少或电池的输出阻抗的恶化。因此,便携型电子设备的电源设计越来越没有余裕,需要更适当地控制作为电源的电池和负载驱动的电源***。
从这样的背景出发,在以电池为电源的电子设备中,具有判定负载驱动后的电池的恢复状态的电压判定单元的电子设备是已知的(例如参照专利文献1)。
以下说明专利文献1中记载的以往的电压判定方法。图14是示出专利文献1中公开的具有电压判定单元的寻呼(paging)接收机的结构的框图,图15是寻呼接收机上搭载的电池的特性图。
寻呼接收机50是以往的具有电压判定单元的电子设备,具有接收个别呼叫信号并显示接收信息的功能。接收处理部51对经由天线ANT接收的无线信号进行解调检波。ID-ROM 52由非易失性存储器构成,存储寻呼接收机50的地址数据等。信号处理部53对接收处理部51进行间歇驱动。
控制部54由CPU等构成,根据存储在ROM 55中的控制程序对寻呼接收机50的各部分进行控制,执行来信处理和电压判定处理。RAM 56被用作控制部54的工作区,存储各种寄存器/标志数据。电压测定电路57测定电池63的电压,在电池63的电压Vd低于电压V12(将后述)的情况下,在高于检测信号Sd、电压V11(将后述)的情况下,产生检测信号Su。
显示驱动器58在由LCD面板等构成的显示部59上显示从控制部54供给的显示数据。键输入部60由各种键开关(例如电源开关或复位键)构成,产生与各键开关的操作对应的开关信号。驱动器61根据从控制部54供给的通知驱动信号分别驱动发出来信通知音的扬声器71、产生来信振动的振动器72以及进行来信通知点亮的LED 73。升压电路62由DC/DC转换器构成,在强负载动作时使电池63的电压升压并输出。另外,强负载动作是指来信时驱动器61驱动扬声器71、振动器72以及LED 73中的某一个的动作等。
以下根据图14、图15说明寻呼接收机50的电压判定动作。
首先,如果对键输入部60的电源开关进行接通操作,则控制部54执行初始设定,进入间歇接收模式,处于等待来信状态。这里,在检测出接收电波而处于来信状态后,对检测出的接收电波的地址数据与ID-ROM 52中登记的地址数据进行比较对照。在两地址一致的情况下,执行将接收数据取入接收缓冲器的信号取入处理。然后,通过该信号取入处理而识别出是个别呼叫时,控制部54向驱动器61提供通知驱动信号,进行驱动扬声器71、振动器72或LED 73中的某一个的呼叫通知。
这样,在进行了驱动扬声器71、振动器72或LED 73中的某一个的强负载动作的情况下,电池63的电压Vd如图15所示从强负载动作开始时刻t101开始下降。强负载驱动停止的时刻t102的电池电压Vd降低至电压V12。在强负载驱动停止的时刻t102,启动控制部54中内置的计时器。在经过了规定期间的电压判定时刻t103,电压测定电路57测量电池电压Vd。
电池电压Vd从强负载驱动停止时刻t102开始慢慢恢复上升。在电压判定时刻t103,如果电池电压Vd超过电压V11(电池特性BT1),则再次处于等待来信状态,继续动作。另外,在电压判定时刻t103,如果电池电压Vd没有超过电压V11(电池特性BT2),则判定电池63不能驱动负载。并且,在显示部59上显示“低电压状态,请更换电池”等消息,促使用户进行电池更换或充电动作,并且停止接收处理部51。
这样,专利文献1中公开的以往的搭载电压判定单元的电子设备在强负载动作停止后、并且在经过了规定时间的时刻检查电压恢复状态。因此,可以某种程度地避免仅通过产生暂时的电压下降就判断为电池容量少并立即使动作停止或者促使更换电池的问题。
专利文献1中公开的以往的搭载电压判定单元的电子设备在强负载动作停止后经过了规定时间(电压恢复期间)后进行电压判定。因此,例如在电池接近充满电的状态下,在强负载动作停止后电池在短时间内恢复,因此在电池的恢复判定中产生时间损失。因此,在重复负载驱动或者依次连续驱动多个负载的情况下,存在无法进行负载驱动的高速动作的大问题。
另外,强负载动作停止后的电池的恢复特性由于周围温度或负载的驱动条件等而发生较大变动,因此,以往的利用规定时间(电压恢复期间)经过后仅进行一次的电压测定的判定方法,难以准确把握电池的恢复状态。这样的判定方法为了补偿电池恢复状态的检测精度差而需要使检测裕度大。但是,如果使检测裕度大,则必须将电压恢复期间设定得长,负载的高速动作会越发困难,难以实现响应性优良的电子设备。如果将以往的这样的电源***应用于要求小型化和薄型化的便携型电子设备,则电源没有余裕,因此,动作变得不稳定,极难实现可靠性高的产品。
另外,具有用电池驱动的驱动源(电机)并且具备检测电池的剩余容量的剩余容量检测电路的电池式电动工具是已知的(参照专利文献2)。在这样的剩余容量检测电路中,通过从对驱动源的通电断开后经过规定时间后的、电池电压的时间变化率是否超过规定值,来把握电池的剩余容量。因此,专利文献2所示的电池式电动工具使驱动源的状态(负载状态的大小等)所导致的影响减小,从而能够以比较高的精度检测出电池的剩余容量。
专利文献2中公开的电子设备通过从对驱动源的通电断开后经过规定时间后的电池电压的时间变化率,来把握电池的剩余容量。但是,专利文献2中公开的电子设备与专利文献1的情况相同,例如在电池接近充满电的状态下,在对驱动源的通电断开后电池在短时间内恢复的情况下,在电池的恢复判定中产生时间损失。因此,在专利文献2所公开的电子设备中,也存在不能重复电机等驱动源的动作并高速进行这样的、与专利文献1同样的问题。
专利文献1:日本特开2000-156722号公报(第4页、图1)
专利文献2:日本特开2003-25252号公报(第6页、图2)
发明内容
本发明的目的是提供可以解决上述问题的电子设备。
另外,本发明的目的是提供可以在短时间内把握负载驱动后的电池的恢复状态、从而加速负载的连续驱动的电子设备。
进而,本发明的目的是提供可以利用小容量电池进行驱动的小型且可靠性优良的电子设备。
本发明的电子设备的特征在于,具有:电源;负载;利用电源驱动负载的负载驱动单元;电源状态检测单元,在负载的驱动停止后,以规定的时间间隔对电源的物理量进行测定,输出电源恢复信息;和控制单元,根据来自电源状态检测单元的电源恢复信息,对负载驱动单元进行负载的驱动指示。利用这样的结构,可以在短时间内把握负载驱动停止后的电源的恢复。因此,本发明的电子设备可以根据电池的恢复状态提前下一负载驱动的定时,可以使负载的连续驱动高速化,并且可以利用小容量的电池进行可靠性高的驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,电源状态检测单元以规定的时间间隔比较电源的物理量和基准值,在电源的物理量超过基准值的情况下,判定电源恢复到能够驱动负载,并输出电源恢复信息;负载驱动单元按照来自控制单元的驱动指示,再次驱动负载。通过以规定的时间间隔比较电源的物理量和基准值,来把握电池的恢复状态,因此能够正确且高速地进行电源的恢复状态的检测,从而可以实现负载的高速驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,电源状态检测单元进行测定的规定的时间间隔是比电源恢复到能够驱动负载的恢复时间短的间隔。利用这样的结构,可以极为细致地正确地测定负载驱动停止后的电源的恢复状态,因此可以实现负载的高速驱动以及可靠性高的负载驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,控制单元根据电源的恢复状态而使电源状态检测单元进行检测的规定的时间间隔和/或基准值可变。利用这样的结构,通过在电源的恢复快的状态下缩短测定的时间间隔、在电源的恢复慢的状态下延长测定的时间间隔,可以适当地设定电源的测定时间间隔,因此可以削减由于不必要的测定动作导致的无用的耗电,从而可以延长电子设备的电池寿命。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,控制单元使规定的时间间隔在测定开始时和测定结束时不同。利用这样的结构,可以根据电源的恢复状态来适当地调整测定的时间间隔,因此可以进行精度高的测定,并且可以削减由于不必要的测定动作导致的无用的耗电,从而可以延长电子设备的电池寿命。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,控制单元根据电源的恢复状态而使电源状态检测单元的检测频度可变。利用这样的结构,可以根据电源的恢复状态而使负载驱动停止后的电源的检测频度可变,因此可以根据电源的恢复状态继续负载的连续驱动,从而可以实现负载的高速驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,即使在进行了规定的测定次数的测定的情况下,或者在从测定开始后经过了规定的经过时间的情况下,控制单元在判定电源没有恢复到能够驱动多个负载的情况下,也使电子设备转移到使电源的恢复优先的电源恢复模式。利用这样的结构,在电源的容量减少而无法驱动负载的情况下,可以通过转移到电源恢复模式而使电源的恢复优先,或者切换到轻负载驱动,从而防止电源的过放电。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,负载具有不同的驱动条件;控制单元根据负载的驱动条件,使规定的时间间隔、规定的测定次数、规定的经过时间、以及基准值当中的某一个或全部可变。对于驱动条件不同的负载,可以适当地测定负载驱动停止后的电源的恢复并进行评价,因此可以根据电源的恢复状态,提前对负载的驱动的定时。因此,利用这样的结构,可以实现与驱动条件不同的负载相对应的高速驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,还具有存储单元,该存储单元存储包括规定的时间间隔、基准值、规定的测定次数或规定的经过时间的过去的检测条件。利用这样的结构,存储电源状态检测单元的检测条件,可以通过读出其存储内容,适当地执行针对下一负载驱动的驱动指示或检测电源的恢复的检测条件的决定。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,控制单元根据存储单元中存储的过去的检测条件,使规定的时间间隔、基准值、从负载的驱动停止开始到测定电源的物理量为止的测定开始时间当中的某一个或全部可变。通过从存储单元读出检测信息,始终把握最新的电源的恢复状态,并且根据电源的恢复状态使针对下一负载驱动的检测条件可变,由此可以提高电源的恢复状态的检测精度,并且可以减少测定动作的损失。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,负载构成为进行间歇驱动;控制单元根据存储单元中存储的过去的检测条件,对负载驱动单元进行驱动指示,以调整负载的间歇驱动的间隔。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,还具有存储单元,该存储单元存储与规定的时间间隔、基准值、规定的测定次数或规定的经过时间有关的过去的检测条件;控制单元根据存储单元中存储的过去的检测条件,使电源状态检测单元的检测频度可变。通过从存储单元读出检测信息,始终把握最新的电源的恢复状态,并且根据该信息使检测负载驱动停止后的电源的恢复的检测频度可变,由此可以根据电源的恢复状态继续负载的连续驱动,并且可以实现负载的高速驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,电子设备具有多个负载;负载驱动单元个别地驱动多个负载;电源状态检测单元在多个负载的驱动停止后,针对多个负载,以规定的时间间隔测定电源的物理量,输出与多个负载相对应的电源恢复信息;控制单元根据来自电源状态检测单元的电源恢复信息,个别地对负载驱动单元进行针对多个负载的驱动指示。利用这样的结构,可以在短时间内分别把握多个负载的驱动停止后的电源的恢复状态,因此可以根据电源的恢复状态提前下一负载驱动的定时,从而对于多个负载也能实现高速驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,多个负载分别具有不同的特性;控制单元针对多个负载,个别地设定规定的时间间隔、规定的测定次数、规定的经过时间、以及基准值当中的某一个或全部。对于特性不同的多个负载,可以适当地测定各个负载的驱动停止后的电源的恢复状态并进行评价,因此可以根据电源的恢复状态提前针对各个负载的驱动的定时,从而对于具有不同特性的多个负载也能实现高速驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,多个负载分别具有不同的驱动条件;控制单元根据驱动条件,个别地设定规定的时间间隔、规定的测定次数、规定的经过时间、以及基准值当中的某一个或全部。对于驱动条件不同的多个负载,可以适当地测定各个负载的驱动停止后的电源的恢复状态并进行评价,因此可以根据电源的恢复状态提前针对各个负载的驱动的定时,从而对于驱动条件不同的多个负载也能实现高速驱动。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,还具有存储单元,该存储单元与多个负载相对应地存储包括规定的时间间隔、基准值、规定的测定次数或规定的经过时间的过去的检测条件;控制单元根据存储单元中存储的过去的检测条件,与多个负载相对应地使规定的时间间隔、从多个负载的驱动停止开始到测定电源的物理量为止的测定开始时间、基准值、规定的测定次数、规定的经过时间、以及电源状态检测单元的检测频度当中的某一个或全部可变。通过从存储单元读出检测信息,把握与多个负载相对应的最新的电源恢复状态,在多个负载中共享检测信息,因此可以根据检测信息适当地使针对各个负载的检测条件或检测频度可变。因此,即使是利用小容量电池的驱动,也可以实现与多个负载相对应的高速驱动,减少耗电的损失。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,电源是电池,电源状态检测单元测定的电源的物理量是电池的电池电压,基准值是基准电压。
并且,在本发明的电子设备中,优选地,负载是电机、振动器、音响装置、照明装置、显示装置、通信装置、摄像装置、传感器中的任意一个。
根据本发明,可以在短时间内把握所搭载的负载的驱动停止后的电池的恢复状态、因此可以根据电池的恢复状态提前下一负载驱动的定时。
并且,根据本发明,可以使负载的连续驱动高速化。
进而,根据本发明,可以利用小容量电池进行可靠性高的负载驱动。
进而,不采用为了检测电池的周围温度的影响而搭载温度传感器来测定温度、提高电池的恢复状态的检测精度的方法,就能进行可靠性高的负载驱动。另外,温度传感器等的搭载会导致***的增大或耗电的增加,不是上策。
附图说明
图1是示出作为本发明的电子设备的电子表的概略结构的框图。
图2是说明电子表的基本动作的流程图。
图3是说明电子表在充满电状态下的负载驱动动作的时序图。
图4是说明电子表在中等程序的充电状态下的负载驱动动作的时序图。
图5是说明电子表在充电不足状态下的负载驱动动作的时序图。
图6是说明测定电子表的电池电压的时间间隔的不同的时序图。
图7是说明电子表的电池电压的检测频度的不同的时序图。
图8是说明由于电子表的负载的驱动条件的不同而引起的测定电池电压的时间间隔的变化的时序图。
图9是示出作为本发明的电子设备的多功能型电子表的概略结构的框图。
图10是说明多功能型电子表的多个负载的驱动动作的流程图。
图11是说明多功能型电子表的多个负载的驱动动作的时序图。
图12是说明多功能型电子表的多个负载的特性不同的情况下的驱动动作的流程图。
图13是说明多功能型电子表的多个负载的特性不同的情况下的驱动动作的时序图。
图14是示出以往的具有电压判定单元的寻呼接收机的概略结构的框图。
图15是以往的寻呼接收机上搭载的电池的特性图。
具体实施方式
以下利用附图详细说明本发明的实施方式。
图1是示出作为本发明实施例1的电子设备的电子表的概略结构的图。
图1所示的电子表1由一个电机驱动显示部的时分秒针。在图1中,振荡电路3使作为基准信号源的水晶振子2发生振荡,输出基准时钟P1。分频电路4将基准时钟P1作为输入,输出1Hz的秒信号P2。
作为电源的电池5由小型的二次电池构成,但优选是锂离子电池。另外,构成电池5的电池的种类不限于锂电池。电池5的正端子5a的电压为电池电压Vbt,负端子5b的电压是零电压Vz。太阳电池6的正端子6a的电压为太阳能电压Vso,负端子6b与电池5的负端子5b连接。充电控制电路7根据所输入的太阳电池6的太阳能电压Vso,向电池5的正端子5a输出充电电压V1。由此,作为电池5的输出的电池电压Vbt与充电电压V1成为同一电位。
作为电源状态检测单元的电池状态检测电路10由计时器11、分割电路12、基准电压发生电路13、比较电路14等构成。分割电路12与电池5的正端子5a和负端子5b连接,输出以规定的比例分割了电池电压Vbt和零电压Vz的电位差(即电池5的电动势)后的电池分割电压V2。基准电压发生电路13由D/A转换电路构成,输出规定的基准电压V3。比较电路14由模拟比较器构成,每当发生来自计时器11的计时信号P3,就比较电池分割电压V2和基准电压V3,输出作为电源恢复信息的电池恢复信号P4。
另外,在本实施例中,电池状态检测电路10主要由模拟电路构成。但不限于此,也可以构成为通过将电池5的电池电压Vbt进行A/D转换成数字信号并将数字信号与基准值进行比较等数字处理,来输出电池恢复信号P4。
作为控制电子表1的整体的控制单元的控制电路20利用内置的ROM(未图示)中存储的固件来进行动作。控制电路20根据从分频电路4输入的秒信号P2,生成并输出电机控制信号P5。另外,控制电路20根据从电池状态检测电路10输入的电池恢复信号P4生成电池检测控制信号P6,并向电池状态检测电路10输出电池检测控制信号P6。
作为负载驱动单元的负载驱动电路30根据所输入的电机控制信号P5生成并输出电机驱动信号P7。步进电机31(以下简称为“电机”)由电机驱动信号P7驱动,并驱动显示部32的秒针、分针和时针。
来自电池5的电池电压Vbt如图所示,被分别提供给振荡电路3、分频电路4、控制电路20、负载驱动电路30以及电池状态检测电路10,用作各电路的电源。电池5的零电压Vz也与各电路连接,但省略图示。另外,构成电子表1的各电路优选由单片微型计算机构成,但电路形态不限于单片微型计算机。
以下说明图1所示的电子表1的动作。
首先说明电子表1的表功能动作的概略。在图1中,光从外部照射到太阳电池6上后,太阳电池6发电,产生电动势,作为太阳能电压Vso被提供给充电控制电路7。充电控制电路7接受太阳能电压Vso的供给,输出充电电压V1,开始电池5的充电。电池5被充电从而电池电压Vbt达到规定电压后,振荡电路3开始动作,驱动水晶振子2并输出基准时钟P1。
分频电路4对输入的基准时钟P1进行分频,向控制电路20、负载驱动电路30和电池状态检测电路10输出定时信号P2。定时信号P2包含被供给的各电路的动作所需的信号,例如1Hz的信号等。控制电路20输出与所输入的定时信号P2同步的电机控制信号P5。
负载驱动电路30根据所输入的定时信号P2和电机控制信号P5,输出电机驱动信号P7,驱动电机31,使显示部32的秒针运行1秒。另外,驱动电机31的电机驱动信号P7是电子表1的消耗电流中最大的电流。因此,每当输出电机驱动信号P7,就从电池5向负载驱动电路30提供大电流,从而电池5的电池电压Vbt暂时降低。
电池状态检测电路10具有如下功能:检测出由该电机31的驱动带来的电池电压Vbt的变动,把握电池5的恢复状态。以下说明电池状态检测电路10的动作的概略。
每当来自控制电路20的电池检测控制信号P6被输出时,电池状态检测电路10的计时器11都被设定为规定的计时值,根据定时信号P2开始计数。计时器11的计数值为0时,输出计时信号P3。另外,计时器11也可以在内部具有信号源,来代替接收定时信号P2。
比较电路14与该计时信号P3同步地比较电池分割电压V2和基准电压V3,在电池分割电压V2超过基准电压V3的情况下,输出作为电源恢复信息的电池恢复信号P4。另外,虽然比较电路14利用来自计时器11的计时信号P3来间歇性地比较电池分割电压V2和基准电压V3,但分割电路12和基准电压发生电路13也可以利用计时信号P3间歇性地动作。如果使分割电路12和基准电压发生电路13间歇性地动作,则能够以低的消耗电力使电池状态检测电路10动作,从而是优选的。
这里,电池分割电压V2是相对于电池电压Vbt准确地进行了比例分割后的电压,因此,比较电路14的动作与比较电池电压Vbt和基准电压V3是等价的。基准电压V3被设定为当电池分割电压V2超过基准电压V3时、可以判断为电池5恢复到能够驱动作为负载的电机31的电压值。即,如果从比较电路14输出电池恢复信号P4,则表示电池5恢复到可以驱动电机31。因此,控制电路20在输入了电池恢复信号P4时,识别为电池5恢复到可以驱动电机31,并执行下一电机驱动。另外,基准电压V3构成为可以利用来自控制电路20的电池检测控制信号P6任意地可变。
电子表1在对时等动作中,在连续地使电机31快进时等的强负载驱动连续进行的情况下,必须准确地把握电池5的恢复状态。否则,可能使电池5变为过放电状态,电池电压Vbt异常降低,电子表1的动作停止。这样,适当地进行使电机31快进等强负载驱动中的电池5的状态检测、安全且根据电池5的恢复状态高速地实现负载驱动是本发明的重要方面。
图2是说明电子表的基本动作的流程图。
根据图2的流程图详细说明电机31的快进驱动中的电池状态检测动作的一个例子。
首先,例如为了进行对时而使电子表1转移到时刻修正模式,使电机31快进(步骤ST1)。该快进驱动通常通过一次的快进驱动来进行如下动作:输出60次电机驱动信号P7,使秒针旋转一周,即前进1分钟。
然后,电子表1的控制电路20判定一次快进驱动(快进1分钟)是否结束,即电机31是否停止(步骤ST2)。这里,如果是否定判定,则等待到电机31停止,如果是肯定判定(电机31停止),则前进到下一步骤。
接着,电子表1的控制电路20判定对时是否结束(步骤ST3)。如果是肯定判定,则停止电机31的快进驱动,结束时刻修正模式,如果是否定判定(没有结束),则前进到下一步骤。
接着,电子表1的控制电路20输出电池检测控制信号P6,对电池信息检测电路10的计时器11设置规定的值(测定电池电压的时间间隔),开始计时器11的递减计数(步骤ST4)。
接着,电子表1的电池状态检测电路10待机,直到计时器11的计数值变为零,在计数值变为零(即到时间(time up))的时刻,输出计时信号P3(步骤ST5)。
接着,电子表1的电池状态检测电路10的比较电路14对所输入的计时信号P3进行响应,比较电池分割电压V2和基准电压V3(步骤ST6)。即,每当计时器11到时间而输出计时信号P3,比较电路14就进行分割了电池电压Vbt后的电池分割电压V2的大小的比较判定。
接着,电子表1的控制电路20判定是否从电池状态检测电路10输出了电池恢复信号P4(即电池5是否恢复到能够驱动电机31)(步骤ST7)。如果是肯定判定,则返回到步骤ST1,继续电机31的快进驱动,重复步骤ST1~ST7。如果是否定判定(未恢复),则前进到下一步骤。
接着,如果步骤ST7是否定判定,则电子表1的控制电路20使内部的测定计数器(未图示)计数加1(步骤ST8)。
接着,电子表1的控制电路20判定测定计数器是否变为规定值(即,规定的测定次数)(步骤ST9)。如果是否定判定,即,如果还没有达到规定的测定次数,则为了继续电池电压Vbt的测定而返回到步骤ST4,重复步骤ST4~ST9,直到达到规定的测定次数。
如果步骤ST9是肯定判定,则控制电路20判断为电池5即使经过规定的测定次数也没有恢复到可以执行下一快进驱动,并转移到电源恢复模式。在电源恢复模式下,停止电机的快进驱动,为了向使用者通知处于电池容量小的状态而进行警告显示(例如秒针的2秒运行等),促使使用者积极地对电池5充电。另外,在电源恢复模式中,在电池5被充电之前,不进行时刻修正模式等强负载驱动的动作。
另外,在步骤ST8和ST9中,对测定次数进行计数,判断电池5恢复的有无,电池恢复的控制方法不限于此。例如可以如下控制:测量从测定开始的经过时间,在即使规定的经过时间过去也没有输出电池恢复信号P4的情况下,转移到电源恢复模式。另外,判断电池5的恢复状态的规定的测定次数或规定的经过时间可以根据控制电路20而可变,因此也可以根据电子表1的电源规格来变更。
图3是说明电子表在充满电状态下的负载驱动动作的时序图。
基于图3的时序图,说明电池5接近充满电的状态下的电机快进驱动的一个例子。
首先,假定电子表1变为时刻修正模式,输出电机驱动信号P7,电机快进驱动开始(定时T1)。一次的电机快进驱动如前所述输出60次电机驱动信号P7,将秒针驱动一周。该快进驱动对于电池5成为强负载驱动。因此,从快进驱动开始(定时T1)到一次快进结束的时刻(定时T2)之间,电池电压Vbt如图所示降低到电压Vbt2。
接着,在该一次快进驱动结束的时刻(定时T2),开始由电池状态检测电路10进行的电池电压Vbt的测定。即,以基于计时器11的动作的规定的时间间隔,执行利用比较电路14的测定(即,电池分割电压V2和基准电压V3的比较)。这里,图3所示的测定采样M1表示该比较电路14以规定的时间间隔进行测定的定时。由于电池5处于接近充满电的状态,因此电池5的电池电压Vbt在快进驱动结束后快速上升到无负载时的电压Vbt1。因此,电池5的电池电压Vbt可以在测定采样M1的第2次超过作为电池恢复的判定基准的基准电压V3。
与测定采样M1的第2次的采样同步地(箭头A1),从比较电路14输出电池恢复信号P4。控制电路20在输入了电池恢复信号P4后,判断为电池5已经恢复,从而停止由电池状态检测电路10进行的测定。另外,控制电路20为了进行下一快进驱动而输出电机控制信号P5作为驱动指示,再次开始由电机31进行的快进驱动(下一定时T1)。以后,如果继续电机31的快进驱动,则连续重复该定时T1、T2、T1、T2。
这样,在电池5接近充满电的状态下,在测定采样M1开始后可以立即检测出电池的恢复。因此,快进驱动的重复周期(从定时T1到下一定时T1的期间)几乎与快进驱动期间(即定时T1~T2的期间)相同,从而可以实现高速的快进驱动。
图4是说明电子表在中等程序的充电状态下的负载驱动动作的时序图。
以下根据图4的时序图说明电池5在中等程度的充电状态下的电机快进驱动的一个例子。
首先,使电子表1处于时刻修正模式,输出电机驱动信号P7,电机快进驱动开始(定时T4)。该快进驱动对于电池5成为强负载驱动。因此,从快进驱动开始(定时T4)到一次快进结束的时刻(定时T5)之间,电池电压Vbt如图所示降低到电压Vbt2。
接着,在该一次快进驱动结束的时刻(定时T5),开始由电池状态检测电路10进行的电池电压Vbt的测定。以基于计时器11的动作的规定的时间间隔,执行利用比较电路14的测定(即,电池分割电压V2和基准电压V3的比较)。这里,图4所示的测定采样M2表示该比较电路14以规定的时间间隔进行测定的定时。由于电池5处于中等程度的充电状态,因此电池5的电池电压Vbt在快进驱动结束后,经过某种程度的时间,上升到无负载时的电压Vbt1。因此,电池5的电池电压Vbt可以在测定采样M2重复几次后超过作为电池恢复的判定基准的基准电压V3。
以规定的时间间隔重复测定采样M2,与电池电压Vbt超过基准电压V3的定时同步地(箭头A2),从比较电路14输出电池恢复信号P4。控制电路20在输入了电池恢复信号P4后,判断电池5已经恢复,从而停止由电池状态检测电路10进行的测定。接着,控制电路20为了进行下一快进驱动而输出电机控制信号P5作为驱动指示,再次开始由电机31进行的快进驱动(下一定时T4)。以后,如果继续电机31的快进驱动,则连续重复该定时T4、T5、T4、T5。
这样,在电池5为中等程度的充电状态下,测定采样M2重复若干次,直到电池5恢复,在电池5恢复的时刻,可以快速检测出电池5的恢复。由此,快进驱动的重复周期(从定时T4到下一定时T4的期间)与图3所示的电池5接近充满电的状态下的重复周期相比是较长的期间,但可以根据电池5的恢复状态,重复执行最短的快进驱动。
图5是说明电子表在充电不足状态下的负载驱动动作的时序图。
接下来,根据图5的时序图,说明电池5充电不足的状态下的电机快进驱动的一个例子。
首先,使电子表1成为时刻修正模式,输出电机驱动信号P7,电机快进驱动开始(定时T7)。该快进驱动对于电池5成为强负载驱动。因此,从快进驱动开始(定时T7)到一次快进结束的时刻(定时T8)之间,电池电压Vbt如图所示降低到电压Vbt2。
接着,在该一次快进驱动结束的时刻(定时T8),开始由电池状态检测电路10进行的电池电压Vbt的测定。即,以基于计时器11的动作的规定的时间间隔,执行利用比较电路14的测定(即,电池分割电压V2和基准电压V3的比较)。这里,图5所示的测定采样M3表示该比较电路14以规定的时间间隔进行测定的定时。由于电池5处于充电不足的状态,因此电池5的电池电压Vbt在快进驱动结束后经过相当长的时间才上升到无负载时的电压Vbt1。因此,电池5的电池电压Vbt在测定采样M3重复了相当多的次数后,超过作为电池恢复的判定基准的基准电压V3。
由此,以规定的时间间隔重复多次测定采样M3,与电池电压Vbt超过基准电压V3的定时同步地(箭头A3),从比较电路14输出电池恢复信号P4。控制电路20在输入了电池恢复信号P4后,判断为电池5已经恢复,从而停止由电池状态检测电路10进行的测定。控制电路20为了进行下一快进驱动而输出电机控制信号P5作为驱动指示,再次开始利用电机31的快进驱动(下一定时T7)。以后,如果继续电机31的快进驱动,则连续重复该定时T7、T8、T7、T8。
这样,在电池5充电不足的状态下,测定采样M3重复若干次,直到电池5恢复,在电池5恢复的时刻,可以快速检测出电池5的恢复。由此,快进驱动的重复周期(从定时T7到下一定时T7的期间)与图4所示的电池5为中等程度的充电状态下的重复周期相比是较长的期间,但可以根据电池5的恢复状态,重复执行最短的快进驱动。
另外,图2的流程图的步骤ST9如前所述,电池状态检测电路10的测定动作根据测定次数是否达到规定次数的条件(或者是否达到规定的经过时间的条件)而结束。因此,如果直到达到该条件电池5也没有恢复,则快进驱动停止,电子表1转移到电池恢复模式。
这样,根据本发明的电子设备,在负载驱动停止后以规定的时间间隔测定电池电压,在判定为电池恢复到可以驱动负载的情况下,立即执行下一负载驱动。因此,本发明的电子设备可以根据电池的恢复状态来提前负载驱动的定时,因此可以实现与电池的充电状态相对应的负载的高速驱动。特别是,像本实施例这样,在搭载二次电池并且利用太阳电池等对二次电池进行充电的电子表中,二次电池在通常的使用状态下多数以接近充满电的状态充电。由此,在将本发明应用于带太阳电池的电子表的情况下,可以大幅度地使电机的快进驱动高速化,因此其效果很大。
另外,本发明的电子设备在电池充电不足或周围温度低而使电池的驱动能力降低的情况下,或者在电池容量小、电源没有余裕的情况下,也根据电池的能力在等待电池恢复之后进行负载驱动,因此可以实现对于各种驱动条件都不会处于过负载状态的最佳负载驱动。另外,本发明的电子设备在电池不能恢复到可以驱动负载的情况下,通过转移到电池恢复模式,来使电池的充电优先,或者切换成轻的负载驱动来防止电池的过放电,因此可靠性优良。
图6是说明测定电子表的电池电压的时间间隔的不同的时序图。
在实施例1中,在电机31的快进驱动结束的时刻,开始由电池状态检测电路10进行的电池电压Vbt的测定。但是,电池电压Vbt的测定可以采取各种方式,因此根据图6来说明其它方式示例。
在图6中,测定采样M10是在电机31的快进驱动结束后(定时T10),立即以比较短的时间间隔(例如25mS间隔)测定电池电压Vbt的例子。测定采样M10是与图3所示的测定采样M1、图4所示的测定采样M2以及图5所示的测定采样M3同样的定时。另外,测定采样M10由于测定的时间间隔比较短,因此是适合检测电池从充满电状态恢复到中等程度的充电状态的测定采样。
测定采样M11是在电机31的快进驱动结束后(定时T10),立即以比较长的时间间隔(例如50mS间隔)测定电池电压Vbt的例子。该测定采样M11由于测定的时间间隔比较长,因此是适合检测恢复要花费时间的充电不足状态的电池或小容量电池的恢复的测定采样。
测定采样M12是在电机31的快进驱动结束后(定时T10),在电池电压Vbt的测定开始之前需要一定时间(Tw)的例子。测定采样M12由于在快进驱动结束后在经过一定时间后开始测定,因此是适合检测恢复要花费时间的充电不足状态的电池或小容量电池的恢复的测定采样。
测定采样M13是在电机31的快进驱动结束后(定时T10),在测定开始时以比较短的时间间隔(例如25mS间隔)测定电池电压Vbt,而在经过了规定时间后,在测定结束时的附近以比较长的时间间隔(例如50mS间隔)测定电池电压Vbt的例子。测定采样M13由于在测定的开始和结束测定的时间间隔不同,因此是从恢复快的满充电状态的电池到恢复慢的充电不足状态的电池或小容量电池,可以宽范围地应对常温驱动和低温驱动等的测定采样。
上述的电池电压Vbt的测定采样M11~M13可以使用利用图1~图5示出的电子表1。这样,测定采样可以采取各种方式,无论是什么样的测定采样,以比电池的恢复时间短的时间间隔连续地测定负载驱动停止后的电池电压都是很重要的。
另外,例如可以如果电池5的恢复快,则选择测定采样M10来快速检测出电池的恢复,如果电池5的恢复慢,则选择测定采样M11或M12来减少测定动作的损失,这样根据电池的充电状态或周围温度和基于电池的尺寸或特性的电池容量等的不同,来动态地选择测定采样。这样,通过改变测定采样的种类,能够实现与电池的状态相对应的最佳负载驱动,并且能够削减由于不必要的测定动作所引起的无用的耗电,从而可以延长电子设备的电池寿命。
图7是说明电子表的电池电压的检测频度的不同的时序图。
根据图7说明使电池电压的检测频度可变的动作。在图7中,假设在电子表1中处于电池5接近充满电并且周围温度也是常温、电池的恢复快的状态。
首先,假定电子表1在时刻修正模式下开始电机快进驱动(定时T11)。一次的电机快进驱动如前所述输出60次电机驱动信号P7,将秒针驱动一周。该快进驱动对于电池5成为强负载驱动。因此,从快进驱动开始(定时T11)到一次快进结束的时刻(定时T12)之间,电池电压Vbt如图所示降低到电压Vbt2。
接着,在该一次快进驱动结束的时刻(定时T12),开始由电池状态检测电路10进行的电池电压Vbt的测定,以基于计时器11的动作的规定的时间间隔,执行利用比较电路14的测定。这里,测定采样M20表示该比较电路14动作的定时。这种情况下,由于电池5接近充满电、恢复快,因此电池5的电池电压Vbt在快进驱动结束后快速上升到无负载时的电压Vbt1。电池5的电池电压Vbt能够在测定采样M20的第2次超过作为电池恢复的判定基准的基准电压V3。
与测定采样M20的第2次的采样同步地(箭头A4),从比较电路14输出电池恢复信号P4。控制电路20在输入了电池恢复信号P4后,判断电池5已经恢复,从而停止利用电池状态检测电路10的测定,再次开始电机31的快进驱动(下一定时T11)。这里,控制电路20可以在测定采样M20的第2次的采样中得知输出了电池恢复信号P4。因此,控制电路20判断为电池5处于恢复快的状态,将下一快进驱动的电机驱动信号P7的输出数设定成例如输出通常的2倍的120个并将秒针驱动2周,来执行快进驱动。
结果,测定采样M20下次执行的定时成为输出120个电机驱动信号P7的第2次的快进驱动结束的时刻(定时T13)。但是,由于电池5是接近充满电的状态,并且周围温度也是常温,因此,即使检测电池5的恢复状态的次数(检测频度)相对于快进驱动量变少,在计时动作上也不会产生问题。即,在电池5的恢复快的状态下,通过减小电池电压Vbt的检测频度来增加快进驱动量,能够减少在电池5的恢复状态检测中产生的时间损失,从而使电机31的快进驱动高速化。
另外,由于电池电压Vbt的检测频度减小,因此能够削减测定动作的耗电,可以延长电子设备的电池寿命。另外,如果电池5的恢复快的状态继续,则快进驱动可以如图所示重复并继续长时间驱动。另外,在电池5的容量减少的情况下,或在由于周围温度低电池5的驱动能力降低而使电池5的恢复变慢的情况下,与图7所示的控制相反,进行使基于电机驱动信号P7的一次快进驱动量从通常的60次减少到例如30次的控制。
由此,电池电压Vbt的检测频度相对于负载驱动量增加,能够极为细致地检测出电池5的恢复状态,因此即使由于电池5的容量减少等而使电池5的驱动能力降低,也可以实现可靠性高的负载驱动。另外,一次快进驱动中的电机驱动信号P7的输出数不限于上述次数,可以按照电子表的规格任意决定。
图8是说明由于电子表的负载的驱动条件的不同而引起的测定电池电压的时间间隔的变化的时序图。
根据图8来说明利用电子表的负载的驱动条件的不同而使电池电压的检测条件可变的控制。通常,在电子表中使用的电机可以进行正转驱动和反转驱动,但反转驱动必须向电机31提供复杂的驱动脉冲,因此其耗电已知是正转驱动的大约3倍。这样,即使是相同的负载(电机),由于驱动条件的不同,耗电也不同,针对电池的负载也会发生变动。
图8示出在电机31进行正转驱动和反转驱动的情况下变更测定采样的时间间隔的动作。如图8所示,在电机驱动为正转驱动的条件下负载较轻,因此由正转驱动引起的电池电压Vbt的下降小,电池电压Vbt下降到电压Vbt2。而在电机驱动为反转驱动的条件下负载重,因此由反转驱动引起的电池电压Vbt的下降大,电池电压Vbt下降到电压Vbt3。
控制电路20将测定正转驱动后的电池电压Vbt的测定采样M21设定成短的时间间隔,对应于电池5的快恢复。另外,将测定反转驱动后的电池电压Vbt的测定采样M21设定成长时间间隔,对应于电池5的慢恢复。这样,如果根据负载的驱动条件的不同而使用于测定电池电压Vbt的测定采样的时间间隔可变,则可以适当地检测出电池5的恢复,从而实现负载的高速驱动,并且可以减少测定动作的损失,从而削减由于不必要的测定动作而导致的无用的耗电。
另外,在图8中,利用作为负载的电机31的驱动条件的不同而使测定电池电压Vbt的时间间隔可变,但可变的检测条件不仅限于此。例如,可以根据负载的驱动条件的不同,使测定的时间间隔、基准电压V3的值、测定次数或经过时间等电池电压Vbt的检测条件可以发生多种变化,从而能够实现适当地与负载的驱动条件的不同对应的负载驱动和电池状态检测。
另外,负载的驱动条件的不同不仅限于上述的电机31的正转/反转。例如,即使是同一电机的正转驱动,在通常的1秒运行和快进驱动中,驱动条件也不同。可以对应于这样的各种驱动条件的不同,使测定的时间间隔、基准电压V3的值、测定次数或经过时间等电池电压Vbt的检测条件可变,从而能够实现适当的负载驱动和电池状态检测。
并且,电池5由于充电状态或周围温度等,电池电压Vbt的值变化。在电子表中,一般根据电池电压Vbt的变化使电机驱动信号P7的驱动脉冲的形状可变,进行稳定的电机驱动控制。与电池电压Vbt的变化相对应的驱动脉冲的形成的不同对于电池5成为负载的不同。因此,如果根据驱动脉冲的形状的不同而使电池电压Vbt的检测条件可变,则可以实现可靠性更高的负载驱动。
如上所述,本发明的电子设备如实施例1所示,快速地检测出负载停止后的电池的恢复状态,来执行负载驱动,因此能够实现与电池的充电状态相对应的负载的高速驱动。另外,本发明的电子设备根据电池的恢复状态或负载的驱动条件等,适当地使测定的时间间隔、基准电压V3的值、测定次数或经过时间等电池电压的检测条件可变,因此即使是利用小容量电池的驱动,也可以稳定地进行负载驱动。
图9是示出作为本发明的实施例2的电子设备的多功能型电子表的概略结构的框图。
图9所示的多功能型电子表40的特征在于,构成为由三个电机驱动显示部,并且搭载蜂鸣器、照明、传感器等。另外,对于与实施例1中示出的框图相同的要素附加相同的符号,重复的结构或动作的说明部分省略。
在图9中,水晶振子、振荡电路3、分频电路4、电池5、太阳电池6、充电控制电路7、电池状态检测电路10与图1所示的电子表1相同,因此省略说明。作为控制单元的控制电路21具有与电子表1相同的功能,但不同点在于内置有作为存储单元的存储电路22。另外,控制电路21还输出蜂鸣器控制信号P10、LED控制信号P11和传感器控制信号P12。
存储电路22由RAM或非易失性存储器等构成,存储电压状态检测电路10测定电池电压Vbt的时间间隔等检测条件。另外,如果存储电路22由RAM构成,则耗电低,从而有利,但在该情况下,优选在电池电压Vbt降低时进行控制,使得由RAM构成的存储电路22的存储数据保存到内置于控制电路21的非易失性存储器(未图示)中。
作为负载驱动单元的电机驱动电路33根据从分频电路4输入的定时信号P2和从控制电路21输入的电机控制信号P5,分别输出电机驱动信号P7a、P7b和P7c。秒电机34根据输入的电机驱动信号P7a来驱动显示部41的秒针。时分电机35根据输入的电机驱动信号P7b来驱动显示部41的时分针。日期板电机36根据输入的电机驱动信号P7c来驱动在显示部41上进行日期显示的日期板。
作为负载驱动单元的蜂鸣器驱动电路37根据输入的蜂鸣器控制信号P10输出蜂鸣器驱动信号P13。作为负载驱动单元的LED驱动电路38根据输入的LED控制信号P11输出LED驱动信号P14。作为负载驱动单元的传感器驱动电路39根据输入的传感器控制信号P12输出传感器驱动信号P15。
作为负载的蜂鸣器42根据输入的蜂鸣器驱动信号P13输出警告音等。作为负载的LED 43根据输入的LED驱动信号P14照射显示部41并进行动作,使得在暗处也能识别显示部41。作为负载的传感器44根据输入的传感器驱动信号P15进行水深、温度等的测定。
另外,电池5的电池电压Vbt如图所示,被分别供给到振荡电路3、分频电路4、控制电路21、电池状态检测电路10、电机驱动电路33、蜂鸣器驱动电路37、LED驱动电路38、传感器驱动电路39,用作各电路的电源。另外,电池5的零电压Vz也与各电路连接,但省略图示。另外,构成多功能型电子表40的各电路优选由单片微型计算机构成,但电路形态不限于单片微型计算机。
以下说明作为实施例2的多功能型电子表40的动作。电机驱动电路33根据从控制电路21输入的电机控制信号P5,分别驱动作为负载的秒电机34、时分电机35和日期板电机36。另外,电机驱动信号P7a~P7c向各个电机供给大的驱动电流,因此,每当输出电机驱动信号P7a~P7c,就从电池5提供大电流,电池5的电池电压Vbt暂时降低。电池状态检测电路10具有如下功能:检测出由各个电机的驱动导致的电池电压Vbt的变动,把握电池5的恢复状态。电池状态检测电路10的基本动作与实施例所示的动作相同,因此这里的说明省略。
另外,蜂鸣器驱动电路37、LED驱动电路38、传感器驱动电路39还利用来自控制电路21的各控制信号,分别驱动蜂鸣器42、LED43、传感器44。蜂鸣器42、LED 43、传感器44被驱动时,各自的驱动电流从电池5供给,因此电池5的电池电压Vbt暂时降低。电池状态检测电路10与电机驱动的情况同样地具有如下功能:检测出由蜂鸣器42、LED 43、传感器44的驱动导致的电池电压Vbt的变动,把握电池5的恢复状态。
图10是说明多功能型电子表的多个负载的驱动动作的流程图。
根据图10的流程图,以多功能型电子表40的秒电机34和日期板电机36的驱动为例,说明多个负载驱动中的电池的恢复状态的检测和负载驱动动作。
首先,多功能型电子表40进行通常动作,分频电路4根据输入的基准时钟P1继续计时动作(步骤ST11)。
接着,如果经过1秒,则分频电路4输出秒信号P2(步骤ST12)。这里,在没有经过1秒的期间,在步骤ST12待机。
接着,控制电路21读出存储在存储电路22中的过去的检测条件。另外,控制电路21根据过去的检测条件,根据需要使测定电池电压Vbt的时间间隔、测定开始时间、基准电压V3、测定次数或经过时间、或检测频度等电池电压Vbt的检测条件可变,并作为电池检测控制信号P6输出(步骤ST13)。这里,电池电压Vbt的检测动作是第一次、并且在存储电路22中没有存储过去的检测条件的情况下,控制电路21设定规定的标准检测条件(初始值)。
接着,控制电路21输出电机控制信号P5,电机驱动电路33输出电机驱动信号P7a,驱动秒电机34,执行1秒运行(步骤ST14)。
接着,电池信息检测电路10根据输入的电池检测控制信号P6设定计时器11,从基准电压发生电路13输出基准电压V3。另外,电池信息检测电路10以设定的时间间隔,利用比较电路14比较电池分割电压V2和基准电压V3,测定电池电压Vbt,检测电池5的恢复(步骤ST15)。
这里,如果电池5恢复而输出了电池恢复信号P4,则控制电路21在存储电路22中存储通过秒电机34的驱动而得到的检测条件(测定电池电压Vbt的时间间隔、测定开始时间、基准电压V3、电池恢复之前的测定次数或经过时间等)。另外,在即使达到规定的测定次数电池5也不恢复的情况下,与实施例1中示出的图2的流程图同样,转移到电源恢复模式,该动作流程与实施例1相同,因此省略详细的说明。
接着,控制电路21确认在内部存储的计时信息,判定是否需要移动日期板(步骤ST16)。如果计时信息的日期改变,则需要移动日期板,因此控制电路21在步骤ST16中形成肯定判定,前进到下一步骤。另外,如果计时信息的日期未改变,则不需要移动日期板,因此控制电路21在步骤ST16中形成否定判定,返回到步骤ST11。即,在日期不变的期间,从步骤ST11到步骤ST16重复。另外,虽然每隔1分钟驱动时分电机35,但其动作基本上与秒电机34的驱动同样,因此省略说明。
接着,控制电路21读出存储电路22中存储的过去的检测条件,决定电池电压Vbt的检测条件,并作为电池检测控制信号P6输出(步骤ST17)。这里,从存储电路22读出的过去的检测条件是此前实施的秒电机34被驱动时的信息。但是,在第一次驱动日期板电机36时,根据需要并且基于针对此前驱动的负载的电池电压Vbt的检测条件,可变地决定测定电池电压Vbt的时间间隔、测定开始时间、基准电压V3、规定的测定次数或经过时间、检测频度等检测条件。
例如,基于之前被驱动的秒电机34的检测条件如果是电池5的恢复快的信息,则控制电路21缩短测定日期板电机36驱动后的电池电压Vbt的时间间隔,以与电池的快恢复对应。另外,例如基于之前被驱动的秒电机34的检测条件如果是电池5的恢复慢的信息,则控制电路21延长测定日期板电机36驱动后的电池电压Vbt的时间间隔,以与电池的慢恢复对应。
接着,控制电路21输出电机控制信号P5,电机驱动电路33对日期板电机36进行快进驱动(步骤ST18)。日期板电机36通过一次快进驱动(例如60次驱动)无法使日期板前进1日,因此日期板电机36的快进驱动分几次来执行。
接着,电池信息检测电路10在一次的日期板电机36的快进驱动停止后,根据输入的电池检测控制信号P6设定计时器11,从基准电压发生电路13输出基准电压V3。另外,电池信息检测电路10以设定的时间间隔,利用比较电路14比较电池分割电压V2和基准电压V3,测定电池电压Vbt,检测电池5的恢复(步骤ST19)。
这里,如果电池5恢复而输出了电池恢复信号P4,则控制电路21在存储电路22中新存储通过日期板电机36的快进驱动而得到的检测条件(测定电池电压Vbt的时间间隔、测定开始时间、基准电压V3、电池恢复之前的测定次数或经过时间等)。另外,在即使达到规定的测定次数电池5也不恢复的情况下,与实施例1同样地转移到电源恢复模式,该动作流程与实施例1相同,因此省略详细的说明。
接着,控制电路21判定日期板电机36的日期板移动是否结束(步骤ST20)。这里,如果是否定判定(日期板移动未结束),则前进到下一步骤,如果是肯定判定(日期板移动结束),则返回步骤ST11,继续通常的1秒运行。
接着,如果步骤ST20为否定判定,则控制电路21读出存储电路22中存储的过去的检测条件,决定电池电压Vbt的检测条件,并作为电池检测控制信号P6输出(步骤ST21)。这里,从存储电路22读出的过去的检测条件是此前实施的日期板电机36被快进驱动时的信息,因此,负载及驱动条件相等,并且能够根据此前的电池恢复信息来决定电池电压Vbt的检测条件。由此,本发明的电子设备能够实现适当的负载驱动和电池状态检测。
这样,在本发明的电子设备中,在存在多个负载、各个负载不同、并且各个负载的驱动条件不同的情况下,也可以进行与电池的恢复状态相对应的适当的负载驱动。这是因为,在连续驱动不同的负载的情况下,根据之前被驱动的负载的检测条件来决定下次驱动的负载的驱动指示或电池电压Vbt的检测条件。因此,本发明的电子设备可以实现多个负载的高速驱动,并且可以利用小容量的电池实现可靠性优良的负载驱动。
图11是说明多功能型电子表的多个负载的驱动动作的时序图。
以下根据图11的时序图说明该秒电机34和日期板电机36的驱动的一个例子。在图11中,电机驱动信号P7a如作为定时T20、T21所示出的那样,以1秒为周期输出,使秒针运行1秒。电池5的电池电压Vbt由于电机驱动信号P7a而从无负载电压Vbt1下降到负载电压Vbt2。
这里,控制电路21在秒电机34的驱动结束后,从存储电路22中读出过去的检测条件,从而决定电池电压Vbt的检测条件。电池信息检测电路10以所决定的时间间隔来测定电池电压Vbt(测定采样M30)。如果电池信息检测电路10在由于电池电压Vbt超过基准电压V3而检测出电池5的恢复,则向控制电路21输出电池恢复信号P4。如果输入了电池恢复信号P4,则控制电路21利用写入定时W1在存储电路22中存储通过秒电机34的驱动而得到的新的检测条件(测定电池电压Vbt的时间间隔、测定开始时间、基准电压V3、电池恢复之前的测定次数或经过时间等)。
这里,在作为最开始的驱动的定时T20处的秒电机34的驱动后的测定采样M30中,以规定的标准检测条件(初始值)进行电池电压Vbt的测定。但是,在定时T21处的秒电机34的驱动后的测定采样M30中,根据在1秒之前进行的定时T20处的驱动中存储的电池电压Vbt的检测信息,来重新决定检测条件(箭头A5)。
接着,在定时T22输出电机驱动信号P7c,对日期板电机36进行快进驱动,并且在定时T23停止。电池5的电池电压Vbt由于电机驱动信号P7c而从无负载电压Vbt1下降到负载电压Vbt3。日期板电机36需要比秒电机大的驱动电力,因此对于电池5形成大的负载。结果,电池电压Vbt的电压下降大,因此电池5的恢复也变慢。
控制电路21在日期板电机36的快进驱动结束后,从存储电路22中读出过去的检测条件,从而决定电池电压Vbt的检测条件。电池信息检测电路10在定时T23之后以所决定的时间间隔来测定电池电压Vbt。如果由于电池电压Vbt超过基准电压V3而检测出电池5的恢复,则电池信息检测电路10向控制电路21输出电池恢复信号P4。如果输入了电池恢复信号P4,则控制电路21利用写入定时W1在存储电路22中存储通过日期板电机36的驱动而得到的新的检测条件。
日期板电机36的快进驱动如前所述,分几次来重复执行。快进驱动如图所示在定时T22、T24、T26等开始,并在定时T23、T25等停止。
在日期板电机36的第一次的快进驱动停止后(定时T23)的测定采样M30中,根据之前执行的定时T21处的秒电机34的驱动后存储的电池电压Vbt的检测信息,来决定检测条件(箭头A6)。
由于秒电机34和日期板电机36的负载特性以及驱动条件不同,因此,在秒电机34的驱动中存储的过去的检测条件相对于日期板电机36的驱动不是完全对应。但是,通过秒电机34在定时T21的驱动而存储的检测信息是驱动日期板电机36之前的电池5的恢复信息,因此电池5的充电状态和周围温度的影响等可以充分参考。因此,根据通过该秒电机34的驱动得到的电池5的检测条件来决定日期板电机36的驱动指示和驱动后的电源电压Vbt的检测条件,这在实现可靠性高的负载驱动方面具有很大的效果。
另外,在日期板电机36的第2次快进驱动停止后(定时T25)的测定采样M30中,根据在之前执行的日期板电机36的驱动停止后(定时T23)存储在存储电路22中的过去的检测条件,重新决定检测条件(箭头A7)。即,针对第2次以后的日期板电机36的快进驱动的驱动指示和电池电压Vbt的检测条件根据之前的日期板电机36的快进驱动来决定。所决定的检测条件基于相同负载和相同驱动条件下的检测条件,并且可以根据包括之前的电池5的充电状态和周围温度的影响等的恢复信息而动态地可变,因此能够实现最佳的负载驱动和电池状态检测。
例如,在第1次的日期板电机36的快进驱动(定时T22~T23)的结果是判定为电池5的恢复慢的情况下,能够延长第2次的快进驱动(定时T24~T25)以后的测定的时间间隔。由此,能够减少测定动作的损失而削减无用的耗电等,可以实现具有灵活性的负载驱动和电池状态检测。另外,在电池的恢复更慢的情况下,能够减少日期板电机36的一次的快进驱动量,增加检测频度。由此,能够极为细致地检测出电池的恢复状态,进行与电池的恢复状态相对应的、可靠性高的电池状态检测。
如上所述,在本发明的实施例2的电子设备中,在存储单元中存储通过电源状态检测电路10的测定得到的检测条件,根据所存储的检测条件,能够对于种类或驱动条件不同的多个负载驱动,适当地调整检测条件。因此,本发明优选应用于电源不能具有余裕的、重视便携性的小型的、特别是搭载多个负载的多功能型电子设备。
图12是说明多功能型电子表的多个负载的特性不同的情况下的驱动动作的流程图。
根据图12的流程图,以跑表(stop watch)模式的动作为例,说明连续驱动蜂鸣器和电机这样完全的不同的负载的情况下的负载驱动动作。作为说明的前提,在图9所示的多功能电子表40中,假设将日期板电机36变更成驱动1/20秒的针的1/20秒运行电机36a(未图示),并由电机驱动信号P7c进行驱动。
首先,多功能型电子表40的控制电路21在跑表模式下判定是否按下了未图示的启动开关(步骤ST31)。这里,如果为否定判定,则保持待机状态,如果为肯定判定(开关ON(接通)),则前进到下一步骤。
接着,如果步骤ST31是肯定判定(开关ON),则控制电路21读出存储在存储电路22中的过去的检测条件,决定电池电压Vbt的新的检测条件,并作为电池检测控制信号P6输出(步骤ST32)。这里,电池电压Vbt的检测动作是第一次、并且在存储电路22中没有存储过去的检测条件的情况下,控制电路21设定规定的标准检测条件(初始值)。
接着,控制电路21输出蜂鸣器控制信号P10,蜂鸣器驱动电路37驱动蜂鸣器42,输出规定的蜂鸣音(步骤ST33)。这里,输出蜂鸣音的理由是,在跑表模式下,通过由使用者按下启动开始,可以使其知道表已经启动。
接着,控制电路21判定蜂鸣器42是否停止了驱动(步骤ST34)。这里,如果蜂鸣器42在驱动中,则保持待机状态,如果蜂鸣器42停止,则前进到下一步骤。
接着,电池信息检测电路10根据输入的电池检测控制信号P6设定计时器11,从基准电压发生电路13输出基准电压V3。另外,电池信息检测电路10以设定的时间间隔,利用比较电路14比较电池分割电压V2和基准电压V3,测定电池电压Vbt,检测电池5的恢复(步骤ST35)。
在电池5恢复而输出了电池恢复信号P4的情况下,控制电路21在存储电路22中存储通过蜂鸣器42的驱动而得到的新的检测条件(测定电池电压Vbt的时间间隔、测定开始时间、基准电压V3、电池恢复之前的测定次数或经过时间等)。另外,即使达到规定的测定次数电池5也不恢复的情况下,与实施例1中同样,转移到电源恢复模式。该动作流程与实施例1相同,因此省略详细的说明。
接着,由于跑表已经启动,因此,作为用于驱动1/20秒运行电机36a的准备,控制电路21读出存储在存储电路22中的过去的检测条件,重新决定电池电压Vbt的检测条件,并作为电池检测控制信号P6输出(步骤ST36)。这里,从存储电路22读出的过去的检测条件是之前实施的蜂鸣器42被驱动时的信息。但是,在第一次驱动1/20秒运行电机36a时,根据此前驱动的蜂鸣器42的检测条件,决定针对1/20秒运行电机36a的驱动指示和电池电压Vbt的检测条件。
接着,控制电路21输出电机控制信号P5,电机驱动电路33驱动1/20秒运行电机36a,开始1/20秒运行(步骤ST37)。由此,秒针每隔50mS运行,开始作为跑表的计时动作。
接着,控制电路以规定的时间间隔使1/20秒运行电机36a的1/20秒运行停止。电池信息检测电路10在1/20秒运行电机36a的驱动停止后,根据输入的电池检测控制信号P6设定计时器11,从基准电压发生电路13输出基准电压V3。另外,电池信息检测电路10以设定的时间间隔,利用比较电路14比较电池分割电压V2和基准电压V3,测定电池电压Vbt,检测电池的恢复(步骤ST38)。
这里,在电池5恢复而输出了电池恢复信号P4的情况下,控制电路21在存储电路22中存储通过1/20秒运行电机36a的驱动而得到的新的检测条件。另外,即使达到规定的测定次数电池5也不恢复的情况下,与实施例1中同样,转移到电源恢复模式。该动作流程与实施例1相同,因此省略详细的说明。
接着,控制电路21判定是否按下了未图示的启动开关(步骤ST39)。这里,如果为否定判定(开关OFF(断开)),则返回步骤ST36,重复步骤ST36~ST39,继续1/20秒运行。另外,如果为肯定判定(开关ON),则前进到下一步骤。
接着,如果步骤ST39是肯定判定(开关ON),则作为用于驱动蜂鸣器42的准备,控制电路21读出存储在存储电路22中的过去的检测条件,重新决定电池电压Vbt的检测条件,并作为电池检测控制信号P6输出(步骤ST40)。这里,从存储电路22读出的过去的检测条件是之前实施的秒电机34被驱动时的信息。蜂鸣器42的驱动指示和驱动后的电池电压Vbt的检测条件根据该信息来决定。
接着,控制电路21输出蜂鸣器控制信号P10,蜂鸣器驱动电路37驱动蜂鸣器42,输出规定的蜂鸣音(步骤ST41)。这里,输出蜂鸣音的理由是,在跑表模式下,通过由使用者按下启动开始,可以使使用者知道持续中的计时动作已经停止。另外,控制电路21在一定时间之后停止蜂鸣器42的驱动。另外,在蜂鸣器42的驱动中,在从之前驱动的秒电机34的检测条件知道电池5的恢复慢的情况下,可以进行减小蜂鸣器42的驱动占空比、减轻负载等控制。
这样,在存在多个像蜂鸣器和电机那样特性完全不同的负载并且交替驱动这些负载的情况下,通过在存储电路22中存储包括基于各自的负载驱动的电池5的恢复信息(电池5恢复之前的测定次数或经过时间等)的检测条件,可以决定驱动其它负载的驱动指示和其它负载驱动后的电池电压Vbt的检测条件。
另外,负载的驱动指示和负载驱动后的电池电压Vbt的检测条件的决定不限于存储电路22中存储的之前的检测条件。例如,可以长期间地存储基于负载驱动的检测条件,将该长期间的检测条件,来决定负载的驱动指示和负载驱动后的电池电压Vbt的检测条件。由此,可以根据电池5在长期间内的恢复状态的推移来预测充电状态的推移等,可以极为细致地设定负载的驱动速度等驱动条件和电池电压Vbt的检测条件。
图13是说明多功能型电子表的多个负载的特性不同的情况下的驱动动作的时序图。
根据图13的时序图,说明连续驱动多功能电子表40的蜂鸣器42和1/20秒运行电机36a的不同的负载的例子。
在图13中,从定时T30到定时T31输出蜂鸣器驱动信号P13,驱动蜂鸣器42,输出蜂鸣音。此时,由于蜂鸣器驱动信号P13而使大的驱动电流流向蜂鸣器42,因此,电池5的电池电压Vbt对应于蜂鸣器驱动信号P13的输出而从无负载电压Vbt1下降到电压Vbt3。
接着,在定时T31蜂鸣器42的驱动结束后,控制电路21在蜂鸣器42的驱动结束后,从存储电路22中读出过去的检测条件,从而决定电池电压Vbt的检测条件。电池信息检测电路10以所决定的时间间隔来测定电池电压Vbt(测定采样M31)。在电池电压Vbt超过基准电压V3的情况下,作为检测出电池5的恢复,向控制电路21输出电池恢复信号P4。控制电路21在输入了电池恢复信号P4后,利用写入定时W2在存储电路22中存储通过蜂鸣器42的驱动而得到的新的检测条件。
如果输入了电池恢复信号P4,则控制电路21判断电池5恢复到能够驱动下一负载,为了进行1/20秒运行而在定时T32输出电机驱动信号P7c。
电机驱动信号P7c的输出持续到定时T33,该定时T32~T33的期间成为1/20秒运行的1个块。此时,由于电机驱动信号P7c而使中等程度的驱动电流流过1/20秒运行电机36a,因此,电池5的电池电压Vbt对应于电机驱动信号P7c的输出而从无负载电压Vbt1下降到电压Vbt2。另外,由于蜂鸣器42的驱动电流比1/20秒运行电机36a的驱动电流大,因此,蜂鸣器42被驱动时的电压Vbt3是比1/20秒运行电机36a被驱动时的电压Vbt2低的值。
接着,在定时T33,1/20秒运行电机36a的1/20秒运行的1个块驱动结束。控制电路21在1/20秒运行电机36a的驱动结束后,从存储电路22中读出过去的检测条件,从而决定电池电压Vbt的检测条件。电池信息检测电路10以所决定的时间间隔来测定电池电压Vbt(测定采样M31)。然后,在电池电压Vbt超过基准电压V3的情况下,作为检测出电池5的恢复,向控制电路21输出电池恢复信号P4。控制电路21在输入了电池恢复信号P4后,利用写入定时W2在存储电路22中存储通过1/20秒运行电机36a的驱动而得到的新的检测条件。
这里,1/20秒运行电机36a的1/20秒运行如前所述以块单位重复执行,因此,1/20秒运行如图所示,在定时T32、T34、T36等开始,在定时T33、T35、T37等停止。
然后,在1/20秒运行电机36a的第一次的1/20秒运行的驱动停止后(定时T33)的测定采样M31中,根据之前执行的蜂鸣器42的驱动后存储的过去的检测条件,来决定电池电压Vbt的检测条件(箭头A8)。蜂鸣器42和1/20秒运行电机36a是特性完全不同的负载,各自的驱动电流的大小和电流波形都不同。因此,在蜂鸣器42的驱动中存储的检测条件相对于1/20秒运行电机36a的驱动不是完全对应。
但是,通过蜂鸣器42的驱动而存储的检测条件,是驱动1/20秒运行电机36a之前的电池5的恢复信息,因此在驱动1/20秒运行电机36a方面,能够充分参考电池5的充电状态和周围温度的影响等。因此,使用通过蜂鸣器42的驱动得到的电池5的检测条件来决定1/20秒运行电机36a的驱动指示和驱动后的电源电压Vbt的检测条件,这在实现可靠性高的负载驱动方面具有很大的效果。而且,由于电池状态检测电路10快速地检测出蜂鸣器42驱动后的电池5的恢复,因此,在蜂鸣器42的驱动后能够响应于电池5的恢复而快速地实施1/20秒运行。因此,蜂鸣音和1/20秒运行连续动作,可以实现更为自然的跑表动作。
另外,在1/20秒运行电机36a的第2次的1/20秒运行的驱动停止后(定时T35)的测定采样M31中,根据在之前执行的1/20秒运行电机36a的驱动停止后存储在存储电路22中的过去的检测条件,重新决定检测条件(箭头A9)。即,针对第2次以后的1/20秒运行电机36a的1/20秒运行的驱动指示和电池电压Vbt的检测条件根据之前的1/20秒运行电机36a的1/20秒运行来决定。检测条件是相同负载的相同检测条件,并且可以根据与之前的电池5的充电状态对应的过去的检测条件而动态地可变,因此能够实现最佳的负载驱动和电池状态检测。另外,也可以根据其它信息、例如周围温度等的影响等来决定新的检测条件。
例如,在图13的定时T35处的测定采样M31中,通过使时间间隔短于定时T33处的测定的时间间隔,来开始电池电压Vbt的测定。这是由于控制电路21根据在之前的驱动中存储的检测信息判断为电池5的恢复快,变更了定时T35处的检测条件(测定的时间间隔)。
这样,本发明的电子设备在存在多个像蜂鸣器和电机那样特性完全不同的负载,并且交替驱动这些负载的情况下,能够在存储单元中存储基于各自的负载驱动的检测条件并共享。其结果,能够利用共享的检测条件来决定驱动其它特性的负载的驱动指示和其它负载驱动后的电池电压的检测条件。因此,在复杂地驱动特性不同的多个负载来实现功能的多功能型电子设备中,可以实现可靠性优良、对应于多个负载的高速驱动。
另外,特性不同的负载不限于电机和蜂鸣器,也可以是搭载在实施例2的多功能型电子表40上的LED 43或传感器44。另外,本发明的电子设备可以广泛应用于未图示的搭载振动器、LCD等显示装置、通信装置、摄像装置等各种负载的便携电话或数码相机等电子设备。
另外,本发明的电子设备可以通过电池恢复检测电路10中包含的计时器11的设定或作为D/A转换电路的基准电压发生电路13的设定,使负载驱动停止后的电池的恢复检测条件任意可变。由此,即使电子设备的规格变更从而电池的种类或负载的特性改变,也可以通过控制单元中包含的固件的修正来简单地修正检测条件。因此,本发明的电子设备还可以灵活地应对规格变更或机种变更。
Claims (20)
1.一种电子设备,其特征在于,具有:
电源;
负载;
利用上述电源驱动上述负载的负载驱动单元;
电源状态检测单元,在上述负载的驱动停止后,以规定的时间间隔对上述电源的物理量进行测定,输出电源恢复信息;和
控制单元,根据来自上述电源状态检测单元的上述电源恢复信息,对上述负载驱动单元进行上述负载的驱动指示。
2.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
上述电源状态检测单元以上述规定的时间间隔比较上述电源的物理量和基准值,在上述电源的物理量超过上述基准值的情况下,判定上述电源恢复到能够驱动上述负载,并输出上述电源恢复信息;
上述负载驱动单元按照来自上述控制单元的上述驱动指示,再次驱动上述负载。
3.如权利要求1或2所述的电子设备,其特征在于,
上述电源状态检测单元进行测定的上述规定的时间间隔是比上述电源恢复到能够驱动上述负载的恢复时间短的间隔。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
上述控制单元根据上述电源的恢复状态而使上述电源状态检测单元进行检测的上述规定的时间间隔和/或上述基准值可变。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
上述控制单元使上述规定的时间间隔在测定开始时和测定结束时不同。
6.如权利要求1~5中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
上述控制单元根据上述电源的恢复状态而使上述电源状态检测单元的检测频度可变。
7.如权利要求1~6中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
即使在进行了规定的测定次数的测定的情况下,或者在从测定开始后经过了规定的经过时间的情况下,上述控制单元在判定上述电源没有恢复到能够驱动上述负载的情况下,也使上述电子设备转移到使上述电源的恢复优先的电源恢复模式。
8.如权利要求7所述的电子设备,其特征在于,
上述负载具有不同的驱动条件;
上述控制单元根据上述负载的上述驱动条件,使上述规定的时间间隔、上述规定的测定次数、上述规定的经过时间、以及上述基准值当中的某一个或全部可变。
9.如权利要求7或8所述的电子设备,其特征在于,
还具有存储单元,该存储单元存储包括上述规定的时间间隔、上述基准值、上述规定的测定次数或上述规定的经过时间的过去的检测条件。
10.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,
上述控制单元根据上述存储单元中存储的上述过去的检测条件,使上述规定的时间间隔、上述基准值、从上述负载的驱动停止开始到测定上述电源的物理量为止的测定开始时间当中的某一个或全部可变。
11.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,
上述负载构成为进行间歇驱动;
上述控制单元根据上述存储单元中存储的上述过去的检测条件,对上述负载驱动单元进行驱动指示,以调整上述负载的间歇驱动的间隔。
12.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,
上述控制单元根据上述存储单元中存储的上述过去的检测条件,使上述电源状态检测单元的检测频度可变。
13.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
上述电子设备具有多个负载;
上述负载驱动单元个别地驱动上述多个负载;
上述电源状态检测单元在上述多个负载的驱动停止后,针对上述多个负载,以规定的时间间隔测定上述电源的物理量,输出与上述多个负载相对应的电源恢复信息;
上述控制单元根据来自上述电源状态检测单元的上述电源恢复信息,个别地对上述负载驱动单元进行针对上述多个负载的驱动指示。
14.如权利要求13所述的电子设备,其特征在于,
即使在进行了规定的测定次数的测定的情况下,或者在从测定开始后经过了规定的经过时间的情况下,上述控制单元在判定上述电源没有恢复到能够驱动上述多个负载的情况下,也使上述电子设备转移到使上述电源的恢复优先的电源恢复模式。
15.如权利要求13所述的电子设备,其特征在于,
上述多个负载分别具有不同的特性;
上述控制单元针对上述多个负载,个别地设定上述规定的时间间隔、上述规定的测定次数、上述规定的经过时间、以及上述基准值当中的某一个或全部。
16.如权利要求13所述的电子设备,其特征在于,
上述多个负载分别具有不同的驱动条件;
上述控制单元根据上述驱动条件,个别地设定上述规定的时间间隔、上述规定的测定次数、上述规定的经过时间、以及上述基准值当中的某一个或全部。
17.如权利要求14~16中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
还具有存储单元,该存储单元与上述多个负载相对应地存储包括上述规定的时间间隔、上述基准值、上述规定的测定次数或上述规定的经过时间的过去的检测条件。
18.如权利要求17所述的电子设备,其特征在于,
上述控制单元根据上述存储单元中存储的上述过去的检测条件,与上述多个负载相对应地使上述规定的时间间隔、从上述多个负载的驱动停止开始到测定上述电源的物理量为止的测定开始时间、上述基准值、上述规定的测定次数、上述规定的经过时间、以及上述电源状态检测单元的检测频度当中的某一个或全部可变。
19.如权利要求1~18中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
上述电源是电池,上述电源状态检测单元测定的上述电源的物理量是上述电池的电池电压,上述基准值是基准电压。
20.如权利要求1~19中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
上述负载是电机、振动器、音响装置、照明装置、显示装置、通信装置、摄像装置、传感器中的任意一个。
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