JP2014117084A

JP2014117084A - 電子機器

Info

Publication number: JP2014117084A
Application number: JP2012269828A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Nishimura; 正義西村
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-26

Abstract

【課題】負荷回路の状態を複数の対象をもとに判定する場合でも、１つのポートにより入力される信号を用いて判定を行うことが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】接続部を通じて電源を前記負荷回路に供給する供給ラインと、前記供給ラインに発生する電圧を分圧し、監視電圧として取り出す分圧回路と、前記取り出された監視電圧を、１つのポートを通じて取得し、取得された前記監視電圧の値に応じて、前記負荷回路の状態を判定する制御部と、を有し、前記制御部は、前記監視電圧に応じた値が第１閾値以上であれば前記負荷回路が前記接続部を用いて接続されていないと判定し、前記監視電圧が前記第１閾値と比べて低い第２閾値以下であれば前記負荷回路がショートしていると判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接続部を用いて接続された負荷回路に電源を供給して該負荷回路を駆動する電子機器に関する。

従来、コネクター等の接続部を用いて負荷回路と接続し、この負荷回路に電源を供給して駆動させる電子機器が知られている。負荷回路の一例としては、電子機器内部を送風するＤＣ（Direct Current）ファンや、光源としてのランプ、更にはＨＤＤ（Hard Disk Drive）のようなメモリーが該当する。

また、電子機器は、負荷回路の状態を複数の対象をもとに、判定する場合がある。例えば、負荷回路がショートしている場合や、負荷回路が接続されていない場合を想定して、電子機器内部に、各対象を判定するための判定回路を備えるものが知られている（例えば、特許文献１−３参照）。

実開昭６０−１７４６３号公報登録実用新案公報第３０３６９７７特開平７−７２１８５号公報

電子機器が判定回路を複数備える場合、各判定回路から出力される信号は制御部の個別のポートにより受信され、信号に応じた処理が行われる。そのため、電子機器が複数の対象を判定する場合、制御回路は対象の数に応じてポートを設ける必要がある。しかし、ポートの数が増加すると、基板内での制御部自体のサイズの増加や、配線の引き回しが問題となる。

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、その目的の１つとして、負荷回路の状態を複数の対象をもとに判定する場合でも、１つのポートにより入力される信号を用いて判定を行うことが可能な電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、接続部を用いて負荷回路と接続し、該負荷回路を駆動させる電子機器において、前記接続部を通じて電源を前記負荷回路に供給する供給ラインと、前記供給ラインに発生する電圧を分圧し、監視電圧として取り出す分圧回路と、前記取り出された監視電圧を、１つのポートを通じて取得し、取得された前記監視電圧の値に応じて、前記負荷回路の状態を判定する制御部と、を有し、前記制御部は、前記監視電圧に応じた値が第１閾値以上であれば前記負荷回路が前記接続部を用いて接続されていないと判定し、前記監視電圧が前記第１閾値と比べて低い第２閾値以下であれば前記負荷回路がショートしていると判定する、構成としてある。

上記のように構成された発明では、供給ラインは、接続部を通じて電源を負荷回路に供給する。また、分圧回路は、この供給ラインに発生する電圧を分圧し、監視電圧として取り出す。そして、制御部は、取り出された監視電圧を、１つのポートを通じて取得し、取得された監視電圧の値に応じて、負荷回路の状態を判定する。このとき、制御部は、監視電圧に応じた値が第１閾値以上であれば負荷回路が接続部により接続されていないと判定する。一方、制御部は、監視電圧に応じた値が第２閾値以下であれば負荷回路がショートしていると判定する。

そのため、制御部が備える１つのポートを用いて、負荷回路の未接続状態とショート状態の２つの状態を判定することができる。

また、所定の文字又は画像を表示する表示部を有し、前記制御部は、前記負荷回路が前記接続部を用いて接続されていないと判定した場合、前記表示部にエラーを表示させる、構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、負荷回路の未接続が判定された場合に、表示部を用いて利用者に通知することができる。

そして、前記供給ラインを用いた前記電源の供給を切換えるスイッチ回路を有し、前記制御部は、前記負荷回路がショートしていると判定した場合、前記スイッチ回路を切換えて、前記負荷回路への前記電源の供給を遮断させる、構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、負荷回路がショートした場合に直ちに電源の供給を遮断することで、装置の安全性を高めることができる。

さらに、前記負荷回路は、ＤＣファンであり、前記ＤＣファンは、回転が停止した場合に、自動で回転を再開させるよう該ＤＣファンに電流を流す再起動手段を備え、前記制御部は、前記監視電圧が、所定期間において所定の変化パターンに応じて変化している場合、前記ＤＣファンに対して前記再起動手段が繰返し実行されていると判定する構成としてもよい。
ＤＣファンでは、回転が停止した場合に、自動で回転を再開させるよう該ＤＣファンに電流を流す再起動手段を備えるものが知られている。そのため、このような手段を備えるＤＣファンを使用する場合に、１つのポートを用いて再起動手段が継続していることを判定することができる。

また、前記分圧回路は、直列接続された複数の抵抗により構成され、前記ポートは、前記抵抗間の接続点と接続されている構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、分圧回路をより抵抗を用いた簡易な構成により実現することができる。

レコーダー１の構成を説明するブロック図である。ＤＣファン３０の構成を説明するブロック図である。サブマイコン１０により実行される処理を説明するフローチャートである。第１判定モード時におけるサブマイコン１０の処理を説明するフローチャートである。第１判定モード時における判定部１２の判定を説明するための図である。第２判定モード時におけるサブマイコン１０の処理を説明するフローチャートである。第２判定モード時における判定部１２の判定を説明するための図である。

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
２．その他の実施形態：

１．第１の実施形態：
１．１．電子機器の構成：
図１は、レコーダー１の構成を説明するブロック図である。また、図２は、ＤＣファン３０の構成を説明するブロック図である。

本実施形態では、電子機器の一例として、画像データーや音声データーを記録するレコーダー１を説明する。
図１に示すように、レコーダー１は、概略、サブマイコン（制御部）１０と、ＤＣファン３０と、メインマイコン４０と、電源制御回路５０と、ＨＤＤ６０とを備える。

電源制御回路５０は、例えば、ＡＣ１００Ｖのメイン電源Ｐの供給を受け、このメイン電源Ｐを他の回路の駆動に必要なＡＣ電源やＤＣ電源に変換する。電源制御回路５０は、例えば、整流回路や、変圧回路を備える。また、本実施形態では、特に、電源制御回路５０は、ＤＣファン３０を駆動するためのファン駆動電圧Ｖｄを生成する。

電源制御回路５０の出力側は、スイッチ回路２０を通して供給ライン２１の入力側に接続されている。このスイッチ回路２０は、トランジスター等により構成される。スイッチ回路２０は、サブマイコン１０の制御ポート１４と接続されており、この制御ポート１４から出力される信号に応じて、オン・オフを切換える。

供給ライン２１は、制限抵抗Ｒ１を有し、電源制御回路５０から供給されるファン駆動電圧Ｖｄを取り出す。そして、供給ライン２１の出力側は、分圧回路２２及びコネクター２３にそれぞれ接続されている。

分圧回路２２は、直列接続された抵抗Ｒ２、Ｒ３を有する。そして、抵抗Ｒ２の一端は供給ライン２１と接続され、抵抗Ｒ３の一端がグランドに接続されている。そして、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との接続点２２ａは、サブマイコン１０のＡ／Ｄ変換ポート１５に接続されている。上記構成とすることで、分圧回路２２を抵抗を用いた簡易な構成により実現することができる。

コネクター（接続部）２３は、ＤＣファン３０と接続されたコネクター２４と着脱可能に接続する。そして、コネクター２３は、コネクター２４を介して、供給ライン２１に生じるファン駆動電圧ＶｄをＤＣファン３０に供給する。本実施形態では、コネクター２３、２４は２ピンタイプのものを使用するが、３ピンタイプや多ピン型のものであってもよい。

ＤＣファン３０は、コネクター２３、２４を通じて入力されたファン駆動電圧Ｖｄにより駆動する。図２は、ＤＣファン３０の構成を説明するブロック構成図である。ＤＣファン３０は、ファン３１と、このファン３１を回転させるＤＣモーター３２と、ＤＣモーター３２の回転を検出するホール素子３３と、ＤＣモーター３２の回転を制御するドライバ３４とを備える。

ドライバ３４は、コネクター２４を通じて供給されたファン駆動電圧ＶｄによりＤＣモーター３２を回転（駆動）させる。また、ドライバ３４は、ホール素子３３により検出されたＤＣモーター３２の回転数に応じて、ＤＣモーター３２の駆動を制御する。更に、本実施形態では、ドライバ３４は、ホール素子３３を通じてＤＣモーター３２の回転が停止したことを検出すると、所定期間が経過した後、ＤＣモーター３２を再度回転させるよう電流（ファン電流Ｉｄ）を流すオートリスタート機能３５を備える。なお、オートリスタート機能３５については後述する。

図１に戻り、サブマイコン１０は、メインマイコン４０、電源制御回路５０、スイッチ回路２０、分圧回路２２、表示部２５、更には操作部２７とそれぞれ接続されている。サブマイコン１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)を備え、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラム等を実行することで所定の処理を行なう。

サブマイコン１０は、まず、レコーダー１に対して所定の条件が成立したことを検出すると、電源制御回路５０を制御して、レコーダー１を待機モードに移行させる、モード変換部１１として機能する。待機モードでは、メインマイコン４０や、ＨＤＤ６０に供給される電源を低くし、その駆動を停止させる。また、モード変換部１１は、図示しないタイマー等による自動起動や利用者による起動操作で、この待機モードを解除する。

また、サブマイコン１０は、Ａ／Ｄ変換ポート１５に発生する電圧（以下、監視電圧Ｖｏｂとも記載する。）の値に応じて、負荷回路としてのＤＣファン３０の状態について判定する判定部１２としても機能する。判定部１２が判定するＤＣファン３０の状態としては、ＤＣファン３０のコネクター２４がコネクター２３に接続されていない場合、ＤＣファン３０を構成する回路のショート、更には、オートリスタート機能３５が継続されている場合である。

そして、サブマイコン１０は、判定部１２の判定結果に応じて、表示部２５や電源制御回路５０に所定の処理を実行する処理部１３としても機能する。

メインマイコン４０は、画像データーや音声データーに対して所定の信号処理を施すプロセッサーとして機能する。即ち、メインマイコン４０は、入出力端子２６から入力されたデーターを圧縮処理等して、ＨＤＤ６０に記録する。また、ＨＤＤ６０に記録されたデーターを再生する場合、データーを解凍し、入出力端子２６から図示しない表示装置等に出力する。

ＨＤＤ６０は、メインマイコン４０により圧縮処理されたデーターが記録される。また、ＨＤＤ６０は図示しないコネクターを介してメインマイコン４０に接続されており、負荷回路としても機能する。

図３は、サブマイコン１０により実行される処理を説明するフローチャートである。図３に示す処理は、サブマイコン１０が行う判定部１２の機能を選択する場合に行われる処理である。即ち、図３に示す処理により、判定部１２は、ＤＣファン３０のコネクター２４がコネクター２３に接続されていない場合、及びＤＣファン３０を構成する回路のショートを判定する第１判定モードか、ＤＣファン３０のオートリスタート機能３５が継続されている場合を判定する第２判定モードのいずれかを切換える。

ステップＳ１では、サブマイコン１０は、判定部１２が行う判定モードの選択を受付ける。第１判定モードと第２判定モードの選択は、例えば、利用者が操作部２７を操作して設定する。

第１判定モードが設定された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３では、サブマイコン１０は、この第１判定モードを実行する。即ち、サブマイコン１０は、Ａ／Ｄ変換ポート１５を用いて入力される監視電圧Ｖｏｂをもとに、ＤＣファン３０のコネクター２４の未接続と、ＤＣファン３０のショートとを判定する。また、この判定結果に応じて、処理を行なう。

一方、第２判定モードが設定されている場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ４では、サブマイコン１０は、第２判定モードを実行する。即ち、サブマイコン１０は、Ａ／Ｄ変換ポート１５を用いて入力される監視電圧Ｖｏｂをもとに、ＤＣファン３０のオートリスタート機能３５が継続されているか否かを判定する。また、この判定結果に応じて、処理を行なう。以下、第１判定モード及び第２判定モードについて、詳細に説明していく。

１．２．第１判定モード
図４は、第１判定モード時におけるサブマイコン１０の処理を説明するフローチャートである。また、図５は、第１判定モード時における判定部１２の判定を説明するための図である。

まず、ステップＳ３１では、判定部１２は、監視電圧Ｖｏｂが、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２とで規定される範囲内であるか否かを判定する。判定部１２は、監視電圧Ｖｏｂをアナログ・デジタル変換して、変換されたデジタル値を第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２と比較する。無論、判定部１２が、監視電圧Ｖｏｂをアナログ・デジタル変換することなく、アナログ値として判定するものであってもよい。以下、説明を簡単にするため、変換後の監視電圧Ｖｏｂの値を単に監視電圧Ｖｏｂとして記載する。

ＤＣファン３０のコネクター２４が未接続の場合、供給ライン２１には負荷が生じないため、ファン駆動電圧Ｖｄは規定値を維持する。例えば、図５に示すように、ファン駆動電圧Ｖｄの電圧をＤＣ１２Ｖとした場合、ＤＣファン３０が負荷として作用しない場合、このファン駆動電圧Ｖｄが分圧回路２２により分圧されて監視電圧Ｖｏｂは、３．２４Ｖとなる。一方、ＤＣファン３０が通常回転している場合、ＤＣファン３０が負荷となるためファン駆動電圧Ｖｄに電圧降下が生じ、供給ライン２１に生じる電圧は９Ｖ付近となる。そして、分圧回路２２により分圧される電圧は、例えば、２．４３Ｖ付近となる。

そのため、判定部１２は、ＤＣファン３０の通常回転時の電圧降下により生じる監視電圧Ｖｏｄの上限に応じた値を第１閾値とし、同電圧降下により生じる監視電圧Ｖｏｄの下限に応じた値を第２閾値Ｔ２として設定している。即ち、監視電圧Ｖｏｂが第１閾値と第２閾値Ｔ２との間である場合、判定部１２は、ＤＣファン３０は通常回転していると判定する。

監視電圧Ｖｏｂが第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２の間の値でない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、ステップＳ３２では、判定部１２は、監視電圧Ｖｏｂが第１閾値Ｔ１以上であるかを判定する。
監視電圧Ｖｏｂが第１閾値Ｔ１以上であれば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ３３で、判定部１２は、ＤＣファン３０のコネクター２４が接続されていないと判定する。即ち、図５に示すように、ＤＣファン３０のコネクター２４が接続されていないと、ファン駆動電圧Ｖｄに電圧降下が生じないため、監視電圧Ｖｏｂは、第１閾値Ｔ１以上となるからである。

そして、ステップＳ３４で、処理部１３は、表示部２５を用いてＤＣファン３０のコネクター２４が接続されていないことを通知させる。ＤＣファン３０のコネクター２４の未接続は、発熱等を生じさせず、直ちに問題が生じるわけではないため、まずは、表示部２５を用いてユーザーに通知のみを行う。

そして、ステップＳ３５において、サブマイコン１０の内部タイマーにより所定時間経過したことを検出した後（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、監視電圧Ｖｏｂが、依然として、第１閾値Ｔ１以上である場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、判定部１２は、ステップＳ３８に進む。そして、ステップＳ３８では、処理部１３は、スイッチ回路２０をオフさせて、ＤＣファン３０へのＤＣ１２Ｖの供給を遮断する。

一方、監視電圧Ｖｏｂが第１閾値Ｔ１以下となれば（ステップＳ３６：ＮＯ）、判定部１２は、ＤＣファン３０のコネクター２４がコネクター２３に接続されたと考え、処理を終了する。

また、ステップＳ３２において、監視電圧Ｖｏｂが第１閾値Ｔ１以上でない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、判定部１２は、ステップＳ３７に進む。この場合、監視電圧Ｖｏｂは、第２閾値Ｔ２以下であるため、ステップＳ３７では、判定部１２は、ＤＣファン３０がショートしていると判定する。即ち、ＤＣファン３０がショートしていると、ファン駆動電圧Ｖｄが電圧降下により所定の電圧値まで下がるため、監視電圧Ｖｏｂが第２閾値Ｔ２以下となるからである。

そして、ステップＳ３８に進み、処理部１３は、スイッチ回路２０をオフさせて、ＤＣファン３０へのファン駆動電圧Ｖｄの供給を遮断する。ＤＣファン３０のショートは、発熱等を生じさせるため、直ちにスイッチ回路２０をオフし、ＤＣファン３０への電源供給を遮断した方が良いからである。無論、ＤＣファン３０への電源供給の遮断とともに、表示部２５を用いてユーザーに通知を行うものであってもよい。

１．３．第２判定モード：
図６は、第２判定モード時におけるサブマイコン１０の処理を説明するフローチャートである。また、図７は、第２判定モード時における判定部１２の判定を説明するための図である。

この第２判定モードでは、ＤＣファン３０のオートリスタート機能３５が繰り返し実行されている場合を異常として判定する。ＤＣファン３０のオートリスタート機能３５は、ファン３１の回転が何らかの原因で停止した際、ドライバ３４がこれを検知し、ＤＣモーター３２に供給するファン電流Ｉｄを一端停止させた後、再びＤＣモーター３２を回転させるようファン電流Ｉｄを供給する機能である。

しかし、図７に示すように、ＤＣファン３０を停止させる要因が取り除かれていない場合、ドライバ３４は、ファン電流Ｉｄの供給停止と、再供給とを繰り返す。この状態では、ＤＣファン３０を停止させる要因（例えば、ファン３１の回転を阻害する異物等）を取り除かない限り、オートリスタート機能３５が継続されてしまう。そのため、サブマイコン１０はこの状態を判定し、所定の処理を行なう。

まず、図６の、ステップＳ４１では、判定部１２は、Ａ／Ｄ変換ポート１５に生じる監視電圧Ｖｏｂの変化を所定期間監視する。図７に示すように、ドライバ３４がオートリスタート機能３５を繰り返す場合、ドライバ３４が所定周期でファン電流ＩｄをＤＣモーター３２に流すため、ファン電流Ｉｄがパルス状に上昇した後、下降する波形変化が生じる。そのため、Ａ／Ｄ変換ポート１５に生じる監視電圧Ｖｏｂは、ファン電流Ｉｄが流れる期間だけ電圧降下が生じ、それ以外の期間においては、所定の値を維持する。

そこで、所定期間において監視電圧Ｖｏｂが図７に示すパターンを生じさせた場合、ステップＳ４２において、判定部１２は、ＤＣファン３０がオートリスタート機能３５を繰り返していると判定する。パターンの判定方法としては、例えば、判定部１２が、所定期間において監視電圧Ｖｏｂが電圧降下する回数を閾値Ｔ２を用いてカウントし、カウント数により判定すればよい。

そして、監視電圧Ｖｏｂの電圧変化が予め設定されたパターンと一致した場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ４３では、判定部１２は、ＤＣファン３０がオートリスタート機能３５を繰り返していると判定する。

ステップＳ４４では、処理部１３は、スイッチ回路２０をオフさせる。そのため、ＤＣファン３０への電圧供給が遮断される。

そして、ステップＳ４５では、処理部１３は、表示部２５を用いて利用者に通知を行う。この通知では、ＤＣファン３０がオートリスタート機能３５を繰返しているため、ファン駆動電圧Ｖｄの供給を停止したことを示す表示が行われる。そのため、この通知を見た利用者は、ＤＣファン３０の状態をチェックすることとなる。

以上説明したように、本発明では、制御部が備える１つのポートを用いてＤＣファン（負荷回路）のコネクターの接続の有無と、ショート状態との複数の対象を判定することができる。

また、コネクター２４の未接続が判定された場合、表示部を用いて利用者に通知することができる。
そして、負荷回路（ＤＣファン３０）がショートした場合に直ちに電源の供給を遮断することで、装置の安全性を高めることができる。

さらに、オートリスタート機能３５（再起動手段）を備えるＤＣファンを使用する場合に、１つのポートを用いてオートリスタート機能３５が継続していることを判定することができる。

２．その他の実施形態：
本発明は、様々な実施形態が存在する。
電子機器としてレコーダーを用いたことは一例に過ぎず、どのような装置であってもよい。
また、本発明が適用できる負荷回路は、ＤＣファン３０以外にも、ＨＤＤや、ランプ等コネクターを用いて接続できる物であればどの様な物であってもよい。

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。即ち、
上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。

１…レコーダー、１０…サブマイコン、１１…モード変換部、１２…判定部、１３…処理部、１４…制御ポート、１５…Ａ／Ｄ変換ポート、２０…スイッチ回路、２１…供給ライン、２２…分圧回路、２３、２４…コネクター、２５…表示部、２６…入出力端子、２７…操作部、３０…ＤＣファン、３１…ファン、３２…ＤＣモーター、３３…ホール素子、３４…ドライバ、３５…オートリスタート機能、４０…メインマイコン、５０…電源制御回路、６０…ＨＤＤ

Claims

接続部を用いて負荷回路と接続し、該負荷回路を駆動させる電子機器において、
前記接続部を通じて電源を前記負荷回路に供給する供給ラインと、
前記供給ラインに発生する電圧を分圧し、監視電圧として取り出す分圧回路と、
前記取り出された監視電圧を、１つのポートを通じて取得し、取得された前記監視電圧の値に応じて、前記負荷回路の状態を判定する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記監視電圧に応じた値が第１閾値以上であれば前記負荷回路が前記接続部を用いて接続されていないと判定し、前記監視電圧が前記第１閾値と比べて低い第２閾値以下であれば前記負荷回路がショートしていると判定する、電子機器。
所定の文字又は画像を表示する表示部を有し、
前記制御部は、前記負荷回路が前記接続部を用いて接続されていないと判定した場合、前記表示部にエラーを表示させる、請求項１に記載の電子機器。
前記供給ラインを用いた前記電源の供給を切換えるスイッチ回路を有し、
前記制御部は、前記負荷回路がショートしていると判定した場合、前記スイッチ回路を切換えて、前記負荷回路への前記電源の供給を遮断させる、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の電子機器。
前記負荷回路は、ＤＣファンであり、
前記ＤＣファンは、回転が停止した場合に、自動で回転を再開させるよう該ＤＣファンに電流を流す再起動手段を備え、
前記制御部は、前記監視電圧が、所定期間において所定の変化パターンに応じて変化している場合、前記ＤＣファンに対して前記再起動手段が繰返し実行されていると判定する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子機器。
前記分圧回路は、直列接続された複数の抵抗により構成され、
前記ポートは、前記抵抗間の接続点と接続されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器。