JP2006203486A

JP2006203486A - 高速デジタル信号受信装置、制御装置、温度上昇防止装置およびプログラム

Info

Publication number: JP2006203486A
Application number: JP2005012289A
Authority: JP
Inventors: Shinji Tokunaga; 真志徳永
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2006-08-03

Abstract

【課題】入力されるデジタル信号の周波数が規定より高い場合であっても温度センサーを用いずに消費電力を抑制し、温度が保証範囲を超えない高速デジタル信号受信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】高速デジタル信号受信装置１００がオンのときに、異常動作検出手段１０２の出力に異常がない場合はそのまま受信動作を継続するが、異常が検出された場合は高速デジタル信号受信装置１００を一定時間オフする。
【選択図】図１

Description

本発明は高速デジタル信号受信装置における温度制御に関するものである。

近年、様々の高速のデジタルインターフェースが提案されている。例えば高速デジタル信号インターフェースでは、伝送する画像の周波数によって伝送クロックレートが変わり、コンピュータ用の１５０ＭＨｚまで用意されている。高速デジタル信号インターフェースの受信回路の中には全ての伝送クロックレートに対応しないものもあり、例えばテレビ用の高速デジタル信号受信回路は７２０ｐや１０８０Ｉ（７５ＭＨｚ）を動作の上限としており、コンピュータ用の１５０ＭＨｚを入力したときの動作は保証されていない。このようなテレビ用高速デジタル信号受信回路にコンピュータ用の１５０ＭＨｚの信号を入力した場合、回路は動作しない。しかし規定外の周波数であっても入力部は追従しようとし、高速動作のため半導体素子は能動領域内でのスイッチング回数が多くなり、消費電力が規定以上に増大し、温度が保証範囲をこえて回路に障害が発生する。

一方、電子装置の温度異常に対する回避策としては、例えば特許文献１、特許文献２に記載されたものが知られている。
特開平７−３１９５７４号公報特開平１０−２０００５４号公報

しかしながら、上記従来の技術では、温度センサーを発熱部の近傍に配置せねばならず設計上の制限があるという問題点があった。

本発明は、入力されるデジタル信号の周波数が規定より高い場合であっても温度センサーを用いずに消費電力を抑制し、温度が保証範囲を超えない高速デジタル信号受信装置を提供することを目的とする。

本発明の高速デジタル信号受信装置は、接続機器から信号を入力する受信部と、前記受信部の出力が異常か否かを検出する異常動作検出手段と、制御装置からオフ信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオフさせ、オン信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオンさせる動作切替手段と、を有することを特徴とする。

本発明の制御装置は、異常動作検出手段の出力について異常動作を示す信号であるか否かを検出し異常を示す信号である場合に動作切替手段に対しオフ信号を供給し、一定時間経過後にオン信号を供給することを特徴とする。

本発明の温度上昇防止装置は、接続機器から信号を入力する受信部と、前記受信部の出力が異常か否かを検出する異常動作検出手段と、後述の制御装置からオフ信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオフさせ、オン信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオンさせる動作切替手段と、を有する高速デジタル信号受信装置と、
前記異常動作検出手段の出力について異常動作を示す信号であるか否かを検出し異常を示す信号である場合に前記動作切替手段に対しオフ信号を供給し、一定時間経過後にオン信号を供給する制御装置と、を備えたことを特徴とする。

本発明の異常動作検出手段は、周波数検出カウンターを用いることを特徴とする。

本発明の異常動作検出手段は、ＰＬＬを用いることを特徴とする。

本発明のプログラムは、制御装置に、動作切替手段に対してオン信号を出力する手順と、異常動作検出手段から異常を示す信号が出力されたか否かを判断し異常を示す信号が出力されたと判断する場合には前記動作切替手段に対してオフ信号を出力する手順と、オフ時間が一定時間を超えたか否かを判断し超えたと判断する場合には前記動作切替手段に対してオン信号を出力する手順と、を実行させることを特徴とする。

上記の構成により本発明は、異常動作検出手段の出力に異常があった場合に一定時間オフした後オンさせて回路の動作時間を最小限にすることによって、温度センサーを用いずに温度の異常上昇によるダメージをおさえることができ、受信中に送信側の出力信号周波数が変化しても対応できる。つまり、受信可能な周波数に戻った場合には、異常動作検出手段の出力は正常になり、高速デジタル受信装置はオン状態を持続する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における高速デジタル信号受信装置の構成を示すブロック図である。１００は高速デジタル信号受信装置である。高速デジタル信号受信装置１００の内部において、１０１は高速デジタル信号受信装置１００の受信部、１０２は受信部１０１の動作が異常になったことを検出する異常動作検出手段、１０３は後述の制御装置１０４の出力に基づいて受信部１０１および異常動作検出手段１０２の動作を停止させる動作切替手段である。１０４は異常動作検出手段１０２の出力に基づいて動作切替手段１０３へオフ信号を出力するとともに後述の異常動作表示手段１０５に表示信号を出力する制御装置、１０５は制御装置１０４からの表示信号によって異常があったことを使用者に表示する異常動作表示手段である。

図１の動作を図２を用いて説明する。図２は本発明の実施の形態１における高速デジタル信号受信装置の動作と温度変化との関係を示す図である。図２の上側の温度グラフは縦軸が温度、横軸が時間であり、高速デジタル信号受信装置１００の温度は電源オン後、徐々に上昇し、入力信号の周波数が規定より大きいときには同図上の一点鎖線のカーブのように温度上昇限界を超えてしまう。処理可能な周波数を超えるデジタル信号が接続機器から入力された場合、異常動作検出手段１０２が回路に発生する異常を検出し異常検出信号を出力する。異常動作検出手段１０２の出力が異常を示す場合には、制御装置１０４はオフ信号を動作切替手段１０３に出力する。動作切替手段１０３はオフ信号が入力された場合、受信部１０１および異常動作検出手段１０２の動作を停止する。停止は、例えばデジタル回路のクロック停止や電源部の休止機能（いわゆるパワーダウン機能）を用いてすることができる。

図３は本発明の実施の形態１における制御装置１０４の動作内容を示すフローチャートである。ステップＳ３０１では、動作切替手段１０３に対してオン信号を出力する。ステップＳ３０３では、異常動作検出手段１０２から異常を示す信号が出力されたかを判断する。ＮＯの場合は、再びステップＳ３０３に進む。ＹＥＳの場合は、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５では、動作切替手段１０３に対してオフ信号を出力する。ステップＳ３０７では、オフしていた時間（以下、「オフ時間」という。）が一定時間を超えたかを判断する。ＮＯの場合は、再びステップＳ３０７に進む。ＹＥＳの場合は、ステップＳ３０１に進む。上述の手順はプログラムを用いて行うことができる。

異常動作検出手段１０２について図４、図５、図６、図７を用いて説明する。図５は異常動作検出手段１０２を周波数検出カウンターを用いて実現した場合の動作内容を示すフローチャートである。

周波数検出カウンターの動作を図４を用いて説明する。図４は入力信号の周期を検出し、その期間内のカウンターのカウント値を周波数として出力する。カウント値は入力信号のノイズやジッターによってばらつくため、カウント試行回数を設定し、試行回数内のカウント値の平均値を周波数とする。

話を図５に戻す。
ステップＳ４０１では、図４に説明した方法で入力信号の周波数をカウントする。ステップＳ４０３では、カウント試行回数が終了したかを判断する。ＹＥＳの場合は、ステップＳ４０５に進む。ＮＯの場合は、ステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０５では、複数回のカウント値は全て正しい値かを判断する。ＹＥＳの場合は、ステップＳ４０７に進む。ＮＯの場合は、ステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９では、カウント値のバラツキが許容範囲内かを判断する。ＹＥＳの場合は、ステップＳ４０７に進む。ＮＯの場合は、ステップＳ４１１に進む。ステップＳ４０７では、正常動作を示す信号を出力する。ステップＳ４１１では、異常動作を示す信号を出力する。以上の処理はマイコンを用いて行うことができる。

図６は異常動作検出手段１０２をＰＬＬ（位相同期回路）を用いて実現した場合の構成を示すブロック図である。５００はＰＬＬである。ＰＬＬ５００の内部において、５０１はＰＤ（位相比較器）、５０２はＶＣＯ（電圧制御発振器）、５０３はＬＰＦ（低域周波数フィルター）である。５０４は比較器である。入力信号およびＶＣＯ５０２の出力はＰＤ５０１で位相比較される。ＰＤ５０１の出力はＬＰＦ５０３で低域周波数が抽出される。ＬＰＦ５０３の出力はＶＣＯ５０２に供給されるとともに比較器５０４に供給される。比較器５０４では閾値ＶｔｈとＬＰＦ５０３の出力とが比較される。この動作を図７を用いて説明する。図７は図６に係る異常動作検出手段１０２の動作原理を示す図である。ＬＰＦ５０３の出力は、縦軸に出力電圧、横軸に周波数をとると、いわゆるＳ字カーブで表される。テレビ用の高速デジタル信号受信回路は７５ＭＨｚを動作の上限としており、コンピュータ用の１５０ＭＨｚを入力したときの動作は保証されていない。このため、周波数が１２０ＭＨｚのときにＶｔｈとなる様にＰＬＬ５００を設定すれば、比較器５０４の出力は、７５ＭＨｚの入力ではローレベル出力（正常動作を示す）、１５０ＭＨｚの入力ではハイレベル出力（異常動作を示す）となる。

以上のように、接続機器からの入力信号が異常であることを検出した場合には、制御装置１０４からの指令により高速デジタル信号受信装置１００の動作をオフにする。これにより温度を下げることができる。しかし、オフの期間（例えば図２のＴ２〜Ｔ３）をあまりに長くすると正規の入力信号に切り替えて供給した場合であっても高速デジタル信号受信装置１００はいつまでも動作せず、正規の入力信号が入ったことを検出できないので実用的ではない。このため一定時間Ｔｏｆｆが経過すると高速デジタル信号受信装置１００の動作をオンにして、正規の入力信号の有無について判断させる様にする。
以上によりオフの期間を一定時間Ｔｏｆｆにすれば温度が十分下がるため温度上昇限界まで達するおそれはない。制御装置１０４は、一定時間Ｔｏｆｆ後に動作切替手段１０３にオン信号を送る。動作切替手段１０３はオン信号を受信して受信部１０１と異常動作検出手段１０２をオンさせる。

使用者が接続機器の周波数を処理可能な範囲に変更していれば、異常動作検出手段１０２は異常動作検出信号を出力しないので、制御装置１０４は動作切替手段１０３に対してオフ信号を出力せず、高速デジタル信号受信装置１００は受信動作を継続する。

使用者が接続機器からの入力周波数を異常な周波数のまま変更していなければ、異常動作検出手段１０２は異常動作検出信号を制御装置１０４に出力し、制御装置１０４は動作切替手段１０３に対してオフ信号を出力し、高速デジタル信号受信装置１００は受信動作を停止し、回路の温度は温度上昇限界に達するまでに低下を始める。

このように制御装置１０４が、一定時間毎に回路をオンさせるとともに異常動作検出手段１０２の出力を確認することにより、接続機器からの入力周波数が変化した場合にも対応して、回路の温度を温度上昇限界以下に保ち、また接続機器からの入力周波数が処理可能な範囲内になれば、高速デジタル信号受信装置は動作を開始・継続する。

また、制御装置１０４は異常動作表示手段１０５に異常があったことを出力し、異常動作表示手段１０５は使用者に「受信部の動作が異常なので入力を確認して下さい」というメッセージを出力することができる。使用者はこのメッセージによって接続機器の出力周波数を設定し直すか、周波数の低い接続機器に変更する。

尚、高速デジタル信号受信装置を集積回路、制御装置１０４を制御マイコンで構成しても良い。

以上のように本発明は、テレビ用高速デジタル信号受信回路等の高速デジタル信号受信装置１００がオンのときに、異常動作検出手段１０２の出力に異常がない場合はそのまま受信動作を継続するが、異常が検出された場合は高速デジタル信号受信装置１００を一定時間オフすることにより、温度の上昇を抑えることができる。

接続機器からの入力信号の周波数によって消費電力が増大し、動作保証の温度範囲を超えてしまう集積回路の保護に使用することができる。特に内部にサーミスターなどの温度センサーを持たない集積回路の保護について、温度センサーの外付けなしに、既存の集積回路と制御マイコンにソフトを追加するのみで低コストで実現できる。

本発明の実施の形態１における高速デジタル信号受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１における高速デジタル信号受信装置の動作と温度変化との関係を示す図本発明の実施の形態１における制御装置１０４の動作内容を示すフローチャート本発明の実施の形態１における制御装置１０４のカウンタの動作を示す図周波数検出カウンターを用いて実現した異常動作検出手段１０２の動作内容を示すフローチャートＰＬＬを用いて実現した異常動作検出手段１０２の構成を示すブロック図ＰＬＬを用いて実現した異常動作検出手段１０２の動作原理を示す図

符号の説明

１００高速デジタル信号受信装置
１０１受信部
１０２異常動作検出手段
１０３動作切替手段
１０４制御装置
１０５異常動作表示手段
５００ＰＬＬ
５０１ＰＤ
５０２ＶＣＯ
５０３ＬＰＦ
５０４比較器

Claims

接続機器から信号を入力する受信部と、前記受信部の出力が異常か否かを検出する異常動作検出手段と、制御装置からオフ信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオフさせ、オン信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオンさせる動作切替手段と、を有する高速デジタル信号受信装置。
異常動作検出手段の出力について異常動作を示す信号であるか否かを検出し異常を示す信号である場合に動作切替手段に対しオフ信号を供給し、一定時間経過後にオン信号を供給する制御装置。
接続機器から信号を入力する受信部と、前記受信部の出力が異常か否かを検出する異常動作検出手段と、後述の制御装置からオフ信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオフさせ、オン信号が供給された場合に前記受信部および前記異常動作検出手段の動作をオンさせる動作切替手段と、を有する高速デジタル信号受信装置と、
前記異常動作検出手段の出力について異常動作を示す信号であるか否かを検出し異常を示す信号である場合に前記動作切替手段に対しオフ信号を供給し、一定時間経過後にオン信号を供給する制御装置と、
を備えた温度上昇防止装置。
異常動作検出手段は、周波数検出カウンターを用いることを特徴とする請求項１記載の高速デジタル信号受信装置。
異常動作検出手段は、周波数検出カウンターを用いることを特徴とする請求項２記載の制御装置。
異常動作検出手段は、周波数検出カウンターを用いることを特徴とする請求項３記載の温度上昇防止装置。
異常動作検出手段は、ＰＬＬを用いることを特徴とする請求項１記載の高速デジタル信号受信装置。
異常動作検出手段は、ＰＬＬを用いることを特徴とする請求項２記載の制御装置。
異常動作検出手段は、ＰＬＬを用いることを特徴とする請求項３記載の温度上昇防止装置。
制御装置に、動作切替手段に対してオン信号を出力する手順と、異常動作検出手段から異常を示す信号が出力されたか否かを判断し異常を示す信号が出力されたと判断する場合には前記動作切替手段に対してオフ信号を出力する手順と、オフ時間が一定時間を超えたか否かを判断し超えたと判断する場合には前記動作切替手段に対してオン信号を出力する手順と、を実行させるためのプログラム。