电动式玩具制造技术

本实用新型专利技术提供一种电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能够确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。电动式玩具包括：双电层电容器，其成为主电源；可动机构，其用于实现作为玩具的功能；电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；以及斩波器方式的升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电。

Electric toy

The utility model provides an electric toy, though the electric double layer capacitor is used as the main power supply, it can also ensure that the action duration can be enough to satisfy the full length of children and children with low school age and charge each time. Electric toys include: electric double layer capacitor, which has become the main power supply; the movable mechanism, for as the function of toys; electric power source, for causing the movable mechanism to perform an action; and the chopper mode step-up DC/DC converter for voltage from the electric double layer capacitor is acceptable, and at least as the power supply of the electric power source and power supply.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动式玩具
本技术涉及电动式玩具，特别涉及以双电层电容器为电源而执行动作的电动式玩具。
技术介绍
以往，作为以电池为电源而执行动作的电动式玩具(例如，作为移动体的电动汽车玩具、作为非移动体的电动摆动玩偶等)，已知有作为电池而将锰电池、碱性电池、纽扣型水银电池等一次电池作为电源的电动式玩具、以及将以镍镉电池为代表的可再充电的二次电池作为电源的电动式玩具。然而，在使用一次电池作为电源的电动式玩具中，存在当长期使用时需要频繁地更换电池、因长期放置而容易漏液、重量比较大、特别是纽扣型水银电池容易被幼儿误吞等问题。另外，在以二次电池为电源的电动式玩具中，除了容易漏液、重量大等的与一次电池相同的问题以外，还存在随着充电次数增加而劣化从而无法发挥初始性能、偶尔存在发热着火的可能性、充电花费时间较长等问题。因此，在以幼儿、低学年儿童等为主要用户的电动式玩具的领域中，特别是从确保安全性確保的观点出发，对于使用电池作为电源存在逐渐敬而远之的趋势。另一方面，作为不使用依赖于化学反应的电池作为电源的电动式玩具，已知有使用双电层电容器(也称为超级电容器)作为电源的电动式玩具(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本实开平04-018594号公报
技术实现思路
技术所要解决的问题双电层电容器具有轻量并能够在短时间内进行充电、且即使反复充电也难以劣化等优点，另一方面，若设想向用于使为了实现作为玩具的功能的可动机构执行动作的动力源(电动机等)供电，若不采用静电容量相当大的双电层电容器，则双电层电容器的电压会迅速降低，因此存在如下问题：每充电一次的动作持续时间过短，无法充分满足幼儿、低学年儿童等用户。特别是在作为成为电源的双电层电容器的负载不仅具有用于使可动机构执行动作的动力源、而且还具有对该动力源的动作进行控制的控制电路(例如，微处理器、其外围电路等)的电动式玩具中，存在如下问题：在双电层电容器的电压降低至控制电路的能执行动作的电源电压时，尽管双电层电容器中仍然残存有充足的电荷，但因控制电路无法执行动作而导致电动式玩具停止动作。实际上，若意图实现小型化及低成本化而欲利用由小容量的双电层电容器(例如1F至3F左右)构成的主电源设计相当于30mA至50mA左右的负载的带控制电路的电动式玩具，则动作持续时间(例如，若为电动式迷你汽车等小型汽车玩具，则相当于行驶持续时间)不过5秒至10秒左右而已，由此，即便是幼儿、低学年儿童也无论如何难以使他们满足。因此，如专利文献1所示，在使用双电层电容器作为电动式玩具的电源的情况下，通常，双电层电容器本身作为辅助电源使用，另外还同时使用某种其他发电装置(例如太阳能电池等)作为主电源。本技术是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动式玩具，该电动式玩具虽然使用双电层电容器作为主电源，但却能够确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足的长度的、每充电一次的动作持续时间。关于本技术的其他目的以及作用效果，对于本领域技术人员而言，通过参照说明书中的以下记述应当容易理解。用于解决问题的方法为了解决上述问题，本技术的电动式玩具以及计算机程序的特征在于具有以下结构。即，本技术的电动式玩具的特征在于，包括：双电层电容器，其成为主电源；可动机构，其用于实现作为玩具的功能；电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；以及基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电。根据这种结构的电动式玩具，在成为主电源的双电层电容器与用于使所述可动机构执行动作的电气式动力源之间，使得用于使从所述双电层电容器接受的电压升压、且至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电的基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器介于其间，由此能够飞跃性地提高电源利用率，能够不出现剩余地有效利用双电层电容器的充电电荷，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。在本技术所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构：还具有用于对所述电气式动力源的动作进行控制的控制电路，所述基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器使从所述双电层电容器接受的电压升压，还作为所述控制电路的电源而进行供电，所述升压型的DC/DC转换器还具有恒压输出功能，并且具有：比所述控制电路的工作所需的电源电压低的能够执行动作的最低输入电压；以及比所述控制电路的工作所需的电源电压高的恒定输出电压。根据这种结构的电动式玩具，即使所述双电层电容器的电压降低并低于所述控制电路的工作所需的电源电压，在直至该电压降低至DC/DC转换器能够执行动作的最低输入电压(例如，由使用的晶体管元件的输入阈值电压等决定)为止的期间内，也能够对控制电路供给比其工作所需的电源电压高的恒定输出电压，因此，通过延长控制电路的能够执行动作的期间，能确保具有能够充分满足幼儿、低学年儿童等用户的程度的充足长度的、每充电一次的动作持续时间。在本技术所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，还具有：电源开关，其用于接通断开向所述控制电路的供电；以及放电路，其用于在所述电源开关断开时在所述DC/DC转换器的输出侧使电源线短路，由此将向所述控制电路外加的电压重置为零。根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的动作持续时间，而且能够在电源接通的同时可靠地使控制电路中所包含的微处理器的电源接通重置功能运转，从而能够使任意程序正常启动。在本技术所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的动作持续时间，而且还能够预先防止因双电层电容器的充电电压降低至DC/DC转换器的最低工作电压而导致DC/DC转换器的输出电压骤降所引起的微处理器的误动作。在本技术所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：对所述双电层电容器的充电电压进行检测，并根据该检测值而对所述DC/DC转换器的输出电压设定值进行变更。根据这种结构的电动式玩具，虽然使用双电层电容器作为主电源，但也能确保充足的动作持续时间，而且，因所述双电层电容器的充电电压达到规定电压而使所述双电层电容器的输出电压自动地变更，从而能够实现例如节电功能等。在本技术所涉及的电动式玩具的优选实施方式中，可以是如下结构，所述可动机构是用于实现作为汽车玩具的功能的前轮转向操纵机构以及后轮旋转机构，所述电气式动力源是用于使所述前轮转向操纵机构执行动作的转向操纵驱动源、以及用于使所述后轮旋转机构执行动作的后轮电动机，所述控制电路具有根据所指示的控制命令而对所述转向操纵驱动源以及所述后轮电动机进行控制的功能。根据这种结构的电动式汽车玩具，即使所述双电层电容器的电压降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动式玩具，其特征在于，所述电动式玩具包括：双电层电容器，其成为主电源；可动机构，其用于实现作为玩具的功能；电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；以及基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动式玩具，其特征在于，所述电动式玩具包括：双电层电容器，其成为主电源；可动机构，其用于实现作为玩具的功能；电气式动力源，其用于使所述可动机构执行动作；以及基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器，其用于使从所述双电层电容器接受的电压升压，并至少作为所述电气式动力源的电源而进行供电。2.根据权利要求1所述的电动式玩具，其特征在于，还具有用于对所述电气式动力源的动作进行控制的控制电路，所述基于斩波器方式的升压型的DC/DC转换器使从所述双电层电容器接受的电压升压，还作为所述控制电路的电源而进行供电，所述升压型的DC/DC转换器还具有恒压输出功能，并且具有：比所述控制电路的工作所需的电源电压低的能够执行动作的最低输入电压；以及比所述控制电路的工作所需的电源电压高的恒定输出电压。3.根据权利要求2所述的电动式玩具，其特征在于，还具有：电源开关，其用于接通断开向所述控制电路的供电；以及短路线，其用于在所述电源开关断开时在所述DC/DC转换器的输出侧使电源线之间短路，由此将向所述控制电路外加的电压重置为零。4.根据权利要求2或3所述的电动式玩具，其特征在于，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。5.根据权利要求2或3所述的电动式玩具，其特征在于，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中嵌入有如下功能：对所述双电层电容器的充电电压进行检测，并根据该检测值而对所述DC/DC转换器的输出电压设定值进行变更。6.根据权利要求2所述的电动式玩具，其特征在于，所述可动机构是用于实现作为汽车玩具的功能的前轮转向操纵机构以及后轮旋转机构，所述电气式动力源是用于使所述前轮转向操纵机构执行动作的转向操纵驱动源、以及用于使所述后轮旋转机构执行动作的后轮电动机，所述控制电路具有根据所指示的控制命令而对所述转向操纵驱动源以及所述后轮电动机进行控制的功能。7.根据权利要求6所述的电动式玩具，其特征在于，所述控制电路包括作为CPU而发挥功能的微处理器，并且在所述微处理器中至少嵌入有通过对所指示的控制命令进行解读及执行而至少对所述转向操纵驱动源以及所述后轮电动机进行控制的功能、以及电源接通重置功能，所述电动式玩具还具有：电源开关，其用于接通断开向所述控制电路的供电；以及短路线，其用于在所述电源开关断开时使所述DC/DC转换器的二次侧的电源线之间短路，由此将向所述控制电路外加的电压重置为零。8.根据权利要求7所述的电动式玩具，其特征在于，在所述微处理器中还嵌入有如下功能：检测所述DC/DC转换器的输出电压是否已降低至作为即将向零伏特骤降之前的值而预先设定的规定电压，并强制地使程序的执行结束。9.根据权利要求7所述的电动式玩具，其特征在于，在所述微处理器中还嵌入有如下功能：对所述双电层电容器的充电电压进行检测，并根据该检测值而对所述DC/DC转换器的输出电压设定值进行变更。10.根据权利要求7所述的电动式玩具，其特征在于，在所述微处理器中还嵌入有如下功能：对所述后轮电动机外加电压脉冲列，由此对在所述后轮电动机中流动的电流进行设定的功能；以及当所述所指示的控制命令为节能命令时，对所述脉冲列的脉冲宽度、脉冲频率、和/或占空比进行变更，由此使在所述后轮电动机中流动的电流减小的功能。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边公贵，水门义夫，
申请(专利权)人：株式会社多美，
类型：新型
国别省市：日本,JP