專利名稱：隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)微型計(jì)算機(jī)的動(dòng)作而產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置。
背景技術(shù)：
在從電池接受電源供給而動(dòng)作的電動(dòng)設(shè)備(電動(dòng)工具、電動(dòng)作業(yè)機(jī)等)、對(duì)進(jìn)行電池的充電的充電器中，若安裝有并非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池的非正常規(guī)格的電池，則可能產(chǎn)生設(shè)備出現(xiàn)故障或電池異常發(fā)熱的情況。因此，已知有如下的技術(shù):在這種設(shè)備中，當(dāng)安裝了電池時(shí)，利用隨機(jī)數(shù)來(lái)判定(認(rèn)證)所安裝的電池是否為標(biāo)準(zhǔn)品(例如參照專利文獻(xiàn)I)。進(jìn)而，在該專利文獻(xiàn)I中，作為隨機(jī)數(shù)，提出有采用由A/D轉(zhuǎn)換器得到的A/D轉(zhuǎn)換值的噪聲比特(低位比特)的技術(shù)。并且，作為產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)生成電路，已知有以下述方式構(gòu)成的電路:在規(guī)定期間對(duì)來(lái)自接受不穩(wěn)定的電源電壓而動(dòng)作的電壓控制振蕩器的振蕩輸出進(jìn)行計(jì)數(shù)，并把該計(jì)數(shù)值作為隨機(jī)數(shù)輸出(例如參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利第7941865號(hào)說(shuō)明書專利文獻(xiàn)2:日本專利第3492494號(hào)公報(bào)然而，上述現(xiàn)有的隨機(jī)數(shù)生成利用了因電源電壓的變動(dòng)而在A/D轉(zhuǎn)換器、電壓控制振蕩器產(chǎn)生的特性變化，因此存在難以利用從穩(wěn)定化電源接受穩(wěn)定的電源供給而動(dòng)作的微型計(jì)算機(jī)單體產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的問(wèn)題。并且，如果相對(duì)于微型計(jì)算機(jī)而外設(shè)A/D轉(zhuǎn)換器、電壓控制振蕩器，并使其電源為與微型計(jì)算機(jī)不同的不穩(wěn)定的電源，則能夠通過(guò)微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理而產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。但是，這樣的話，作為隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，存在導(dǎo)致成本上升的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種無(wú)需利用根據(jù)電源電壓的變動(dòng)而輸出變化的外設(shè)電路就能夠基于微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理生成隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)
生裝置。為了達(dá)成上述目的而完成的技術(shù)方案I所記載的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置構(gòu)成為包括:微型計(jì)算機(jī)；第一振蕩電路，該第一振蕩電路產(chǎn)生作為微型計(jì)算機(jī)的動(dòng)作的基準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖；以及電子電路，該電子電路具有與第一振蕩電路的溫度特性不同的溫度特性。進(jìn)而，微型計(jì)算機(jī)基于來(lái)自第一振蕩電路的時(shí)鐘脈沖計(jì)測(cè)電子電路的動(dòng)作時(shí)間，并基于計(jì)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。也就是說(shuō)，本發(fā)明的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置并非像上述的現(xiàn)有裝置那樣利用電源電壓的變動(dòng)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，而是利用產(chǎn)生動(dòng)作時(shí)鐘脈沖用的第一振蕩電路與根據(jù)來(lái)自微型計(jì)算機(jī)的指令而動(dòng)作的電子電路的溫度特性的差異產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
因而，根據(jù)本發(fā)明，能夠利用微型計(jì)算機(jī)的內(nèi)置電路或周邊電路基于微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理生成隨機(jī)數(shù)，無(wú)需利用以往那樣通過(guò)電源電壓的變動(dòng)而輸出變化的外設(shè)電路。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠簡(jiǎn)單且低成本地實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置。此處，本發(fā)明的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置也可以形成為，如技術(shù)方案2所記載的那樣，電子電路由溫度依存性比第一振蕩電路的溫度依存性高的第二振蕩電路構(gòu)成，微型計(jì)算機(jī)通過(guò)基于來(lái)自第一振蕩電路的時(shí)鐘脈沖計(jì)測(cè)第二振蕩電路的振蕩次數(shù)來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。也就是說(shuō)，在微型計(jì)算機(jī)中，除了設(shè)置有產(chǎn)生作為動(dòng)作的基準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖的主振蕩電路以外，還設(shè)置有產(chǎn)生用于在休眠模式等中檢測(cè)喚醒正時(shí)的輔助時(shí)鐘脈沖的輔助振蕩電路。進(jìn)而，與主振蕩電路相比，輔助振蕩電路不要求精度，通常使用溫度依存性比主振蕩電路的溫度依存性高的電路。因此，在技術(shù)方案2所記載的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置中，當(dāng)在微型計(jì)算機(jī)設(shè)置有這樣的輔助振蕩電路的情況下，通過(guò)將輔助振蕩電路用作第二振蕩電路來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。結(jié)果，根據(jù)技術(shù)方案2所記載的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置，在具備輔助振蕩電路的微型計(jì)算機(jī)中，無(wú)需設(shè)置產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)用的外設(shè)電路就能夠生成隨機(jī)數(shù)，能夠以低成本實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)
產(chǎn)生裝置。另一方面，如技術(shù)方案3所記載的那樣，電子電路也可以由將電阻與電容器串聯(lián)連接而成的充放電電路構(gòu)成。在這種情況下，微型計(jì)算機(jī)可以通過(guò)基于來(lái)自第一振蕩電路的時(shí)鐘脈沖計(jì)測(cè)充放電電路的電容器的兩端電壓從OV達(dá)到規(guī)定電壓為止的時(shí)間來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。進(jìn)而，這樣，雖然需要在微型計(jì)算機(jī)設(shè)置充放電電路，但由于充放電電路能夠由電阻與電容器實(shí)現(xiàn)，因此與像以往那樣外設(shè)A/D轉(zhuǎn)換器、電壓控制振蕩器的情況相比，能夠以低成本實(shí)現(xiàn)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置。并且，當(dāng)在微型計(jì)算機(jī)具有連接有上拉電阻的輸出端口的情況下，僅通過(guò)將電容器與該輸出端口連接就能夠構(gòu)成充放電電路，因此能夠更簡(jiǎn)單地構(gòu)成利用充放電電路的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置。并且，如技術(shù)方案4所記載的那樣，本發(fā)明的(技術(shù)方案I 技術(shù)方案3)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置可以安裝于電動(dòng)工具、電動(dòng)作業(yè)機(jī)、裝配于電動(dòng)工具或電動(dòng)作業(yè)機(jī)而進(jìn)行使用的電池、以及用于對(duì)該電池進(jìn)行充電的充電器中的至少一個(gè)。進(jìn)而，這樣，在電動(dòng)工具、電動(dòng)作業(yè)機(jī)或充電器中，能夠利用內(nèi)置于這些設(shè)備或電池自身的微型計(jì)算機(jī)生成用于判定(認(rèn)證)電池是否為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池的隨機(jī)數(shù)。


圖1是示出第一實(shí)施方式的電池組及充電器的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示出第一實(shí)施方式的由微型計(jì)算機(jī)執(zhí)行的隨機(jī)數(shù)生成處理的流程圖。圖3是示出生成隨機(jī)數(shù)時(shí)的計(jì)時(shí)器的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖4是示出第一實(shí)施方式的隨機(jī)數(shù)生成處理的變形例的流程圖。圖5是示出第二實(shí)施方式的微型計(jì)算機(jī)的端口及與端口連接的連接電路的說(shuō)明圖。
圖6是示出第二實(shí)施方式的由微型計(jì)算機(jī)執(zhí)行的隨機(jī)數(shù)生成處理的流程圖。圖7是示出生成隨機(jī)數(shù)時(shí)的微型計(jì)算機(jī)的端口的電壓變化的時(shí)序圖。圖8是對(duì)微型計(jì)算機(jī)的主振蕩電路、輔助振蕩電路以及與端口連接的充放電電路的溫度特性的差異進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。圖9是示出第二實(shí)施方式的隨機(jī)數(shù)生成處理的變形例的流程圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明:10…電池組；12、14…電源端子；16…連接端子；17…數(shù)據(jù)輸入輸出端子；18…恒壓端子；19…接地端子；20…電池；22…熔斷器；24…電流檢測(cè)部；26…電壓檢測(cè)部;28...微機(jī)；30…充電器；32、34…電源端子；36…連接端子；37…接地端子；38…恒壓端子;40...充電電路；50…微機(jī)；52…主振蕩電路；54…輔助振蕩電路；56…計(jì)時(shí)器；60…充放電電路；Cl、C2…電容器；R1…電阻；R2…上拉電阻；P1、P2…端口 ；Q2…晶體管。
具體實(shí)施例方式以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。[第一實(shí)施方式]本實(shí)施方式的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置作為充電器30的功能之一實(shí)現(xiàn)，當(dāng)安裝了電池組10時(shí)，該隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置判定(認(rèn)證)電池組10是否為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池組，且當(dāng)判斷電池組10為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電池組時(shí)，開(kāi)始對(duì)電池組10充電。如圖1所示，電池組10具備:電池20，該電池20通過(guò)將多個(gè)電池單元串聯(lián)連接而形成；以及電源端子12、14，該電源端子12、14用于將上述電池20的正極側(cè)及負(fù)極側(cè)與作為電源供給的對(duì)象的電動(dòng)工具、電動(dòng)作業(yè)機(jī)連接，或者與充電器30連接。并且，在電池組10設(shè)置有:電壓檢測(cè)部26，該電壓檢測(cè)部26檢測(cè)電池20的電壓；以及電流檢測(cè)部24，該電流檢測(cè)部24檢測(cè)從電池20向供電對(duì)象設(shè)備(電動(dòng)工具、電動(dòng)作業(yè)機(jī))放電的放電電流、以及從充電器30向電池20充電的充電電流。進(jìn)而，來(lái)自上述各部26、24的檢測(cè)信號(hào)輸入到以CPU、ROM、RAM等為中心構(gòu)成的微型計(jì)算機(jī)28。以下，將微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單地記載為微機(jī)。微機(jī)28是用于基于來(lái)自上述各部26、24的檢測(cè)信號(hào)監(jiān)視電池20的狀態(tài)、充放電電流，并通過(guò)向供電對(duì)象設(shè)備或者充電器30通知該監(jiān)視結(jié)果而適當(dāng)?shù)貙?shí)施電池20的充放電的部件。因此，在電池組10還設(shè)置有連接端子16，該連接端子16用于將微機(jī)28與供電對(duì)象設(shè)備或者充電器30側(cè)的控制電路即微機(jī)連接。并且，在該連接端子16具備數(shù)據(jù)輸入輸出端子17、恒壓端子18以及接地端子19。此處，數(shù)據(jù)輸入輸出端子17是微機(jī)28用于與供電對(duì)象設(shè)備或者充電器30側(cè)的微機(jī)之間發(fā)送接收數(shù)據(jù)的端子。并且，恒壓端子18是用于將由設(shè)置于微機(jī)28的恒壓電源電路(未圖示)生成的電源電壓(恒壓)供給至供電對(duì)象設(shè)備側(cè)的微機(jī)，或?qū)某潆娖?0側(cè)的微機(jī)50供給的電源電壓(恒壓)輸入到微機(jī)28的端子。并且，接地端 子19是用于使微機(jī)28與供電對(duì)象設(shè)備或者充電器30側(cè)的微機(jī)的接地電位一致的端子，接地端子19與連接于電池20的負(fù)極側(cè)的電源端子14連接。另外，在電池組10中，在從電池20的正極側(cè)至電源端子12的電流路徑設(shè)置有熔斷器22，該熔斷器會(huì)因過(guò)電流而熔斷。另一方面，充電器30設(shè)置有電源端子32、34以及連接端子36，在安裝了電池組10時(shí)，上述電源端子32、34以及連接端子36用于分別與電池組10的電源端子12、14以及連接端子16連接。進(jìn)而，在電源端子32、34連接有從外部電源(未圖示)接受電源供給而對(duì)電池組10內(nèi)的電池20進(jìn)行充電的充電電路40，在連接端子36連接有控制充電電路40的微機(jī)50。微機(jī)50經(jīng)由連接端子36內(nèi)的數(shù)據(jù)輸入輸出端子37以及電池組10側(cè)的數(shù)據(jù)輸入輸出端子17而從電池組10側(cè)的微機(jī)28取得電池電壓、充電電流，從而對(duì)充電電路40進(jìn)行控制。并且，微機(jī)50從設(shè)置于充電電路40內(nèi)的恒壓電源電路(未圖示)接受電源電壓(恒壓)而動(dòng)作。進(jìn)而，微機(jī)50將該電源電壓(恒壓)經(jīng)由連接端子36內(nèi)的恒壓端子38以及電池組10側(cè)的恒壓端子18供給至電池組10側(cè)的微機(jī)28。并且，微機(jī)50的接地電位經(jīng)由連接端子36內(nèi)的接地端子39以及電池組10側(cè)的接地端子19而形成為與電池組10側(cè)的微機(jī)28的接地電位相等的電位。另外,接地端子39也與負(fù)極側(cè)的電源端子34連接。在充電器30的微機(jī)50中，除內(nèi)置有產(chǎn)生作為微機(jī)50的動(dòng)作的基準(zhǔn)的主時(shí)鐘脈沖的主振蕩電路52以外，還內(nèi)置有產(chǎn)生頻率低于主時(shí)鐘脈沖的頻率的輔助時(shí)鐘脈沖的輔助振蕩電路54、通過(guò)對(duì)來(lái)自該輔助振蕩電路54的輸出時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)時(shí)的計(jì)時(shí)器56。主振蕩電路52作為振蕩源具備陶瓷振子，以便能夠不受溫度變化的影響地始終穩(wěn)定地產(chǎn)生主時(shí)鐘脈沖，振蕩頻率例如設(shè)定為數(shù)MHz。輔助振蕩電路54例如用于當(dāng)微機(jī)50處于休眠模式時(shí)使計(jì)時(shí)器56計(jì)時(shí)定期地喚醒微機(jī)50所需要的時(shí)間，與主振蕩電路52相比，不對(duì)振蕩頻率的精度做出要求。因此，在輔助振蕩電路54中，雖然與主振蕩電路52相比溫度依存性高、且振蕩頻率易于因溫度變化而變動(dòng)，但是能夠利用以更低成本實(shí)現(xiàn)的CR振蕩電路等，并且其振蕩頻率設(shè)定為例如幾十kHz。另外，雖然在電池組10側(cè)的微機(jī)28中也內(nèi)置有這些振蕩電路、計(jì)時(shí)器，但由于并非與本發(fā)明相關(guān)的主要部分，因此省略說(shuō)明。其次，充電器30的微機(jī)50將在隨機(jī)數(shù)附加了規(guī)定的加密數(shù)據(jù)的認(rèn)證用數(shù)據(jù)發(fā)送至電池組10側(cè)的微機(jī)28，然后，從微機(jī)28取得根據(jù)認(rèn)證用數(shù)據(jù)生成的答復(fù)數(shù)據(jù)，并基于該答復(fù)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池組10的認(rèn)證。進(jìn)而，充電器30的微機(jī)50使用輔助振蕩電路54及計(jì)時(shí)器56生成上述的認(rèn)證處理所需要的隨機(jī)數(shù)。以下，沿著圖2所示的流程圖對(duì)在充電器的微機(jī)50中為了生成隨機(jī)數(shù)而執(zhí)行的隨機(jī)數(shù)生成處理進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于利用隨機(jī)數(shù)進(jìn)行的電池組10的認(rèn)證處理，例如在日本特開(kāi)2011 -135740號(hào)公報(bào)等中詳細(xì)地進(jìn)行了說(shuō)明，由于并非本發(fā)明的主要部分，因此此處省略說(shuō)明。
如圖2所示，當(dāng)在微機(jī)50(具體而言為CPU)中開(kāi)始隨機(jī)數(shù)生成處理時(shí)，首先在SllO(S表示步驟)對(duì)給變量i設(shè)定初始值“0”，并且開(kāi)始利用計(jì)時(shí)器56進(jìn)行計(jì)時(shí)(計(jì)時(shí)器啟動(dòng))。另外，如圖3所示，在計(jì)時(shí)器56開(kāi)始計(jì)時(shí)(計(jì)時(shí)器啟動(dòng))后，當(dāng)輔助時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值(在圖中為最大值)時(shí)，對(duì)微機(jī)50產(chǎn)生中斷信號(hào)。其次，在隨后的S120中，在使變量i增量(+1)后，過(guò)渡到S130，判斷是否存在來(lái)自計(jì)時(shí)器56的中斷。進(jìn)而，若不存在來(lái)自計(jì)時(shí)器56的中斷，則通過(guò)再次過(guò)渡到S120而使變量i增量，若存在來(lái)自計(jì)時(shí)器56的中斷，則過(guò)渡到S140，在將變量i的值設(shè)定為隨機(jī)數(shù)之后，結(jié)束該隨機(jī)數(shù)生成處理。也就是說(shuō)，在本實(shí)施方式的隨機(jī)數(shù)生成處理中，S120的處理為:在SllO中開(kāi)始利用計(jì)時(shí)器56進(jìn)行計(jì)時(shí)(計(jì)時(shí)器啟動(dòng))后，直到利用計(jì)時(shí)器56計(jì)數(shù)而得的計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值從而產(chǎn)生計(jì)時(shí)器中斷為止的期間，反復(fù)使變量i增量。進(jìn)而，由于微機(jī)50利用來(lái)自主振蕩電路52的主時(shí)鐘脈沖進(jìn)行動(dòng)作，因此，在S120中反復(fù)增量的變量i的值與從計(jì)時(shí)器啟動(dòng)后到產(chǎn)生計(jì)時(shí)器中斷為止的期間所產(chǎn)生的主時(shí)鐘脈沖的數(shù)量對(duì)應(yīng)。因而，在本實(shí)施方式中，使用主時(shí)鐘脈沖來(lái)計(jì)測(cè)計(jì)時(shí)器啟動(dòng)后到產(chǎn)生計(jì)時(shí)器中斷為止的時(shí)間。進(jìn)而，作為計(jì)測(cè)結(jié)果的變量i的值根據(jù)來(lái)自輔助振蕩電路54的輔助時(shí)鐘脈沖的產(chǎn)生周期(振蕩頻率)而變化，由于輔助振蕩電路54的溫度特性(溫度依存性:大)，因此上述產(chǎn)生周期(振蕩頻率)根據(jù)周圍溫度大幅變化。因此，以上述方式生成的隨機(jī)數(shù)會(huì)根據(jù)生成隨機(jī)數(shù)時(shí)的周圍溫度大幅變化，能夠作為電池組認(rèn)證用的隨機(jī)數(shù)使用。這樣，在本實(shí)施方式中，利用設(shè)置于充電器30的微機(jī)50內(nèi)的主振蕩電路52與輔助振蕩電路54的溫度特性的差異，并利用主時(shí)鐘脈沖來(lái)計(jì)測(cè)從輔助振蕩電路54輸出的輔助時(shí)鐘脈沖的數(shù)量達(dá)到規(guī)定值為止的時(shí)間，由此來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，無(wú)需如以往那樣在微機(jī)50外設(shè)基于電源電壓的變動(dòng)而輸出發(fā)生變化的A/D轉(zhuǎn)換器、電壓控制振蕩器，能夠利用內(nèi)置于微機(jī)50的現(xiàn)有的電路生成隨機(jī)數(shù)。因而，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠利用微機(jī)50的隨機(jī)數(shù)生成處理來(lái)極其簡(jiǎn)單且低成本地實(shí)現(xiàn)作為隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置的功能。(變形例)然而，在本實(shí)施方式中，對(duì)如下裝置進(jìn)行了說(shuō)明:在利用主時(shí)鐘脈沖動(dòng)作的微機(jī)50側(cè)計(jì)測(cè)由計(jì)時(shí)器56計(jì)數(shù)而得的輔助時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值為止的時(shí)間，由此來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。與此相對(duì)，也可以如圖4所示那樣對(duì)隨機(jī)數(shù)生成處理進(jìn)行變更，首先，微機(jī)50使計(jì)時(shí)器56開(kāi)始對(duì)輔助時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)(S210)，然后，通過(guò)對(duì)主時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)而計(jì)測(cè)由主時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)值決定的一定時(shí)間(S220)，當(dāng)對(duì)一定時(shí)間的計(jì)測(cè)結(jié)束時(shí)，將利用計(jì)時(shí)器56計(jì)數(shù)而得的計(jì)數(shù)值設(shè)定為隨機(jī)數(shù)(S230)。也就是說(shuō)，即便如此，也能夠利用微機(jī)50內(nèi)的主振蕩電路52與輔助振蕩電路54的溫度特性的差異生成隨機(jī)數(shù)。
另外，在本實(shí)施方式中，充電器30的微機(jī)50相當(dāng)于本發(fā)明的微型計(jì)算機(jī)，主振蕩電路52相當(dāng)于本發(fā)明的第一振蕩電路，輔助振蕩電路54相當(dāng)于本發(fā)明的電子電路(具體而言為技術(shù)方案2所記載的第二振蕩電路)。[第二實(shí)施方式]其次，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置與第一實(shí)施方式相同作為對(duì)電池組10進(jìn)行充電的充電器30的功能之一實(shí)現(xiàn)。進(jìn)而，與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于:并非利用內(nèi)置于微機(jī)50的主振蕩電路與輔助振蕩電路的溫度特性的差異，而是如圖5所示利用與微機(jī)50的端口 Pl連接的由電阻Rl及電容器Cl構(gòu)成的充放電電路60。也就是說(shuō)，充放電電路60由電阻Rl與電容器Cl的串聯(lián)電路構(gòu)成，電阻Rl的一端與微機(jī)50的電源線連接，電容器Cl與微機(jī)的地線連接，電阻Rl與電容器Cl之間的連接點(diǎn)與微機(jī)50的端口 Pl連接。對(duì)于以這種方式構(gòu)成的充放電電路60，若在微機(jī)50側(cè)使端口 Pl為低電平(接地電位)，則蓄積于電容器Cl的電荷放電，若使端口 Pl開(kāi)路(高阻抗:Hiz)，則經(jīng)由電阻Rl對(duì)電容器Cl充電。進(jìn)而，由于電阻Rl的電阻值及電容器Cl的容量根據(jù)溫度變化，因此電容器Cl充電時(shí)的時(shí)間常數(shù)也根據(jù)溫度變化。因此，在本實(shí)施方式中，通過(guò)微機(jī)50計(jì)測(cè)基于該時(shí)間常數(shù)的變化而產(chǎn)生的電容器Cl充電時(shí)的端口 Pl的電壓上升特性來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。以下，沿著圖6所示的流程圖對(duì)微機(jī)50以這種方式生成隨機(jī)數(shù)的步驟進(jìn)行說(shuō)明。如圖6所示，當(dāng)利用微機(jī)50(具體而言為CPU)開(kāi)始隨機(jī)數(shù)生成處理時(shí)，首先在S310中對(duì)變量i設(shè)定初始值“0”，并將端口 Pl從低電平切換為高阻抗Hiz，由此開(kāi)始對(duì)電容器Cl充電。其次，在隨后的S320中，在使變量i增量(+1)之后，過(guò)渡到S330，判定端口 Pl的電壓是否變成規(guī)定的閾值電壓HI以上，若端口 Pl的電壓未變成閾值HI以上，則再次過(guò)渡到S320，使變量i增量。另一方面，在S330中，當(dāng)判斷出端口 Pl的電壓變?yōu)殚撝惦妷篐I以上時(shí)，過(guò)渡到S340，在將變量i的值設(shè)定為隨機(jī)數(shù)之后，結(jié)束該隨機(jī)數(shù)生成處理。也就是說(shuō)，如圖7所示，當(dāng)在S310中將端口 Pl從低電平切換為高阻抗Hiz時(shí)，開(kāi)始對(duì)電容器Cl充電(時(shí)刻tl)，端口 Pl的電壓上升。進(jìn)而，端口 Pl的電壓達(dá)到閾值電壓HI為止的時(shí)間根據(jù)充放電電路60的時(shí)間常數(shù)(換言之為充放電電路60的溫度)而變化。因此，在本實(shí)施方式，使用主時(shí)鐘脈沖將端口 Pl的電壓(換言之為電容器Cl兩端的電壓)從OV至達(dá)到閾值電壓HI為止的時(shí)間作為變量i加以計(jì)測(cè)，并將變量i的值作為隨機(jī)數(shù)。因而，根據(jù)本實(shí)施方式，雖然需要將由電阻Rl與電容器Cl構(gòu)成的充放電電路60連接于微機(jī)50的端口 Pl，但由于無(wú)需像以往那樣對(duì)微機(jī)50外設(shè)A/D轉(zhuǎn)換器、電壓控制振蕩器，因此能夠利用極其簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)生成隨機(jī)數(shù)。
另外，在本實(shí)施方式中，對(duì)使用與微機(jī)50的端口 Pl連接的充放電電路60生成隨機(jī)數(shù)的裝置進(jìn)行了說(shuō)明，但是如圖5所示，當(dāng)在微機(jī)50內(nèi)存在經(jīng)由上拉電阻R2與電源線連接的端口 P2的情況下，也可以通過(guò)在該端口 P2設(shè)置一端與接地線連接的電容器C2來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。也就是說(shuō)，在微機(jī)50內(nèi)與上拉電阻R2連接的端口 P2能夠經(jīng)由晶體管從低電平切換為高阻抗Hiz。因而，在這種情況下，若將電容器C2與端口 P2連接，則能夠?qū)㈦娙萜鰿2與上拉電阻R2作為充放電電路利用，能夠以與將充放電電路60與端口 Pl連接的情況相同的步驟生成隨機(jī)數(shù)。(變形例)然而，與從主振蕩電路52輸出的主時(shí)鐘脈沖的周期相比,從輔助振蕩電路54輸出的輔助時(shí)鐘脈沖的周期的溫度依存性高，如圖8所示，相對(duì)于溫度變化的變化比例大。與此相對(duì)，與輔助時(shí)鐘脈沖的周期相對(duì)于溫度變化的變化比例相比，由電容器Cl與電阻Rl (或者電容器C2與上拉電阻R2 )構(gòu)成的充放電電路的電容器充電時(shí)的時(shí)間常數(shù)根據(jù)電阻Rl (或者上拉電阻R2)的溫度特性而以更大的變化比例變化。因而，當(dāng)如上所述對(duì)使端口 Pl (或者端口 P2)的電壓從OV至達(dá)到閾值電壓HI為止的電容器Cl (或者電容器C2)的充電時(shí)間進(jìn)行計(jì)測(cè)而生成隨機(jī)數(shù)時(shí)，可以利用輔助振蕩電路54與計(jì)時(shí)器56。也就是說(shuō)，如圖9所示，在隨機(jī)數(shù)生成處理中，首先，在S410中，使計(jì)時(shí)器56開(kāi)始對(duì)輔助時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且，將端口 Pl (或者端口 P2)的電壓從低電平切換為高阻抗Hiz，由此開(kāi)始對(duì)電容器Cl (或者電容器C2)進(jìn)行充電。并且，通過(guò)在隨后的S420中判斷端口 Pl (或者端口 P2)的電壓是否變?yōu)橐?guī)定的閾值電壓HI以上，等待端口電壓變?yōu)殚撝惦妷篐I以上，當(dāng)端口電壓變?yōu)殚撝惦妷篐I以上時(shí)，在S430中，從計(jì)時(shí)器56讀入計(jì)數(shù)值，并將該值設(shè)定為隨機(jī)數(shù)。即便以這種方式執(zhí)行隨機(jī)數(shù)生成處理，也能夠利用充放電電路生成隨機(jī)數(shù)。以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠采取各種方式。例如，在上述實(shí)施方式中，對(duì)在安裝有電池組10的充電器30加入了本發(fā)明的作為隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置的功能的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是，對(duì)于本發(fā)明的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置，只要是具備微機(jī)的裝置則能夠與上述實(shí)施方式同樣地加以應(yīng)用，例如，能夠加入到電池組10的微機(jī)28，也能夠作為設(shè)置于從該電池組10接受電源供給的電動(dòng)工具、電動(dòng)作業(yè)機(jī)的微機(jī)的功能之一加以實(shí)現(xiàn)。并且，在第二實(shí)施方式中，對(duì)通過(guò)計(jì)測(cè)對(duì)電容器Cl (或者電容器C2)通電的充電時(shí)間來(lái)生成隨機(jī)數(shù)的裝置進(jìn)行了說(shuō)明。與此相對(duì)，例如也可以形成為:暫且將電容器Cl(或者C2)充電至規(guī)定電壓或充滿電狀態(tài)，然后，通過(guò)計(jì)測(cè)電容器電壓變?yōu)殚撝惦妷阂韵聻橹沟姆烹姇r(shí)間來(lái)生成隨機(jī)數(shù)。進(jìn)而，即便如此也能夠得到與第二實(shí)施方式相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置具備: 微型計(jì)算機(jī)； 第一振蕩電路，該第一振蕩電路具有規(guī)定的溫度特性，并產(chǎn)生作為所述微型計(jì)算機(jī)的動(dòng)作的基準(zhǔn)的時(shí)鐘脈沖；以及 電子電路，該電子電路具有與所述第一振蕩電路的溫度特性不同的溫度特性，并根據(jù)來(lái)自所述微型計(jì)算機(jī)的指令而動(dòng)作， 所述微型計(jì)算機(jī)基于來(lái)自所述第一振蕩電路的時(shí)鐘脈沖計(jì)測(cè)所述電子電路的動(dòng)作時(shí)間，并基于計(jì)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述電子電路由溫度依存性比所述第一振蕩電路的溫度依存性高的第二振蕩電路構(gòu)成， 所述微型計(jì)算機(jī)通過(guò)基于來(lái)自所述第一振蕩電路的時(shí)鐘脈沖計(jì)測(cè)所述第二振蕩電路的振蕩次數(shù)來(lái)生成所述隨機(jī)數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置，其特征在于， 所述電子電路由將電阻與電容器串聯(lián)連接而成的充放電電路構(gòu)成， 所述微型計(jì)算機(jī)通過(guò)基于來(lái)自所述第一振蕩電路的時(shí)鐘脈沖計(jì)測(cè)在所述充放電電路中所述電容器的兩端 電壓從OV達(dá)到規(guī)定電壓為止的時(shí)間來(lái)生成所述隨機(jī)數(shù)。
4.一種隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置，其特征在于， 權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置安裝于電動(dòng)工具、電動(dòng)作業(yè)機(jī)、裝配于電動(dòng)工具或電動(dòng)作業(yè)機(jī)而進(jìn)行使用的電池、以及用于對(duì)該電池進(jìn)行充電的充電器中的至少一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供無(wú)需利用根據(jù)電源電壓而輸出變化的外設(shè)電路就能基于微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理生成隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生裝置。對(duì)電池組充電的充電器的微機(jī)具備主振蕩電路與輔助振蕩電路。輔助振蕩電路與主振蕩電路相比溫度依存性高，用于在計(jì)時(shí)器中計(jì)時(shí)。微機(jī)根據(jù)來(lái)自溫度依存性低的主振蕩電路的時(shí)鐘脈沖動(dòng)作，生成用于認(rèn)證電池組的隨機(jī)數(shù)。生成隨機(jī)數(shù)時(shí)，微機(jī)使計(jì)時(shí)器開(kāi)始輔助時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)(S110)，然后計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)值達(dá)到規(guī)定值，通過(guò)對(duì)變量i進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)測(cè)計(jì)時(shí)器中斷為止的時(shí)間(S120、S130)。由于計(jì)時(shí)器啟動(dòng)后到產(chǎn)生計(jì)時(shí)器中斷為止的時(shí)間根據(jù)輔助振蕩電路的溫度變化，因此能通過(guò)利用主振蕩電路進(jìn)行計(jì)測(cè)生成隨機(jī)數(shù)。
文檔編號(hào)G06F7/58GK103218202SQ20131000736
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者岡林壽和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社牧田