JP4892087B2 - 電子機器及び電源制御装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電力供給を制御する電子機器及び電源制御装置に関する。

近年、多くの電子機器は、当該電子機器のほぼ全ての機能部が動作する動作状態と、限定的な機能部のみが動作する待機状態とを有している。動作状態では、主電源によりほぼ全ての機能部へ電力が供給される。一方、待機状態では、動作しない機能部への主電源からの電力は供給されず、限定的な機能部に対して副電源からの電力の供給がされるように制御されることが一般的である。主電源からの電力が供給されるか否かは、電力の供給径路に配置されたリレーの接点がオン又はオフに切り替えられることで制御されることが多い。

待機状態での待機電力をより少なくするために、主電源からの電力供給によって充電した充電電源を、待機状態での電源である副電源として利用することがある。このときには、次のような動作が行われる。充電電源の充電量が低下すると、待機状態でも一時的に主電源からの電力が供給されることで、充電が再開されて充電電源の充電量が増す。また充電電源の充電量が所定量になると、再び主電源からの電力の供給を断ち、充電電源を副電源とする待機状態へと戻る。

すなわち、待機状態では、充電電源の充電量の低下時間（充電電源の放電時間）に応じて、電力の供給径路に配置されたリレーの接点のオンとオフとが切り替えられることになる。例えばこのような充電電源には、電気２重層コンデンサを適用することができる。

特開２００４−２７４８９７号公報

しかし、リレーの接点のオンとオフとの切り替え回数が耐用回数に至ると、当該リレーの接点不良が発生する。リレーの接点不良が発生する期間は、充電電源の充電量の低下時間（充電電源の放電時間）に比例することになる。すなわち従来から、待機状態での電源として充電電源を利用する場合に、当該充電電源の充電量の低下時間（充電電源の放電時間）を考慮した構成が求められていた。

そこで本発明の実施形態は、待機状態での電源として充電電源を利用する場合に、充電電源の放電時間に適合する構成を有することができる電子機器及び電源制御装置を提供することを目的とする。

本実施形態は上述した課題を解決するため、供給のオン／オフを切り替え可能な第１の電源と、前記第１の電源の供給のオン／オフを切り替えるための電流を駆動する駆動手段と、前記駆動手段が前記第１の電源の供給のオン／オフを切り替えるための電流を駆動するように制御する制御手段と、前記制御手段に対して前記第１の電源から充電された電力を、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられている場合に供給し、前記第１の電源の供給がオンに切り替えられているときに前記第１の電源から電力を充電される第２の電源と、前記第２の電源から独立した電源であって、前記駆動手段に対して前記第１の電源から充電された電力を、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられているときに供給し、前記第１の電源の供給がオンに切り替えられているときに前記第１の電源から電力を充電される第３の電源と、を具備し、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられているときに、前記第２の電源が供給できる電力量は、前記第３の電源が供給できる電力量よりも多い電子機器を提供する。

本実施形態に係る電子機器であるテレビジョン受像機の構成を示すブロック図。 本実施形態に係る電源制御処理を実行する各ブロックによるシステム構成図。 主電源がオフの状態で実行される、電源制御処理の一部の動作を説明するためのフローチャート。 蓄電源部Ａ（及び蓄電源部Ｂ）へ充電するために主電源がオンされた状態で実行される、電源制御処理の一部の動作を説明するためのフローチャート。 蓄電源部Ａ、Ｂに備えられるコンデンサＣ１，Ｃ２の容量の最適化の具体例を示す図。 本実施形態に係る電源部及び電源制御部によって実行される電源制御処理のタイミングチャート。

以下、実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る電子機器であるテレビジョン受像機１０の構成を示すブロック図である。このテレビジョン受像機１０は、テレビジョン受像機１０自身に備えられる複数のブロックに対する電力の供給に関する制御を実行する。

これ以降では、複数のブロックに対する電力が供給されて、テレビジョン受像機１０のほぼ全てのブロックが動作する状態を「動作状態」と定義する。また、複数のブロックに対する電力の供給が断たれて、テレビジョン受像機１０の限定的な特定のブロックのみが動作する状態を「待機状態」と定義する。さらに動作状態をテレビジョン受像機１０の電源のオン、待機状態をテレビジョン受像機１０の電源のオフ、とも称する。

テレビジョン受像機１０は、放送波処理部２０、外部機器ＩＦ部２１、操作部３１、信号処理制御部４０、表示器５１、スピーカ５２、電源部１００、電源制御部１１０などで構成されている。放送波処理部２０にはアンテナ９８が接続されている。電源部１００は宅内コンセントなどに接続されるプラグ９７と接続される。電源制御部１１０は操作機器９９と情報のやりとりを行う。この操作機器９９は、例えば赤外線によるリモートコントローラや無線通信機器といった、テレビジョン受像機１０への遠隔操作を行うための機器である。操作機器９９は、テレビジョン受像機１０の電源のオン／オフを切り替えるための電源キー（不図示）を備えている。

このテレビジョン受像機１０は、プラグ９７を介して宅内コンセントなどから供給される外部電源を受ける。テレビジョン受像機１０は、テレビジョン受像機１０自身に備えられる複数のブロックの電源とすべく、外部電源に所定の変換処理を施して複数の電源を生成する。

これ以降の説明では、電源部１００が生成する複数の電源のうち、動作状態でほぼ全てのブロックへ電力を供給し、この供給のオン／オフを切り替えられる電源を主電源と称する。主電源からの電力の供給のオン／オフの切り替えは、例えばテレビジョン受像機１０の利用者の操作によって行われる。また主電源からの電力の供給のオン／オフのことを、簡略的に主電源のオン／オフと称する。さらにこれ以降の説明では、生成された複数の電源のうち、待機状態で特定のブロックへ供給される電源を、副電源と称する。

後に詳述するが、電源部１００は、主電源のオン／オフを切り替えるために、電力の供給径路を開閉する開閉部品であるリレーを利用する。このリレーの開閉切り替え動作の耐用回数は有限であることが一般的である。すなわち、主電源のオン／オフの切り替えが頻繁に行われると、リレーの開閉切り替え回数は短期間で所定の耐用回数に至ることになる。このため本実施形態では、主電源のオン／オフが頻繁に切り替わることを回避する構成を実現する。

電源部１００は、プラグ９７を介して供給された外部電源に所定の変換処理を施して、主電源及び副電源を含む複数の電源を生成する。この電源部１００は、電源制御部１１０による制御に基づいて、前述したように主電源のオン／オフを切り替える切り替え処理を実行する。そして電源部１００によって生成された主電源が信号処理制御部４０を含む複数のブロックへ供給される。電源部１００は副電源を２系統生成する。生成された２系統の副電源は、共に電源制御部１１０へ供給される。

電源制御部１１０は、操作機器９９から入力された信号に応じた操作情報を信号処理制御部４０へ出力する。また電源制御部１１０は、電源部１００による切り替え処理に関する情報を信号処理制御部４０との間で送受信する。電源制御部１１０は、操作機器９９から入力された信号及び、信号処理制御部４０から受信した情報に基づいて、電源部１００が切り替え処理を実行するための制御情報を電源部１００へ出力する。この電源制御部１１０は、電源部１００が生成した２系統の副電源それぞれから電力を供給されて動作する。さらに電源制御部１１０は、電源部１００から供給される２系統の副電源の状態を監視する。本実施形態では、電源制御部１１０は２系統の副電源のうちの一方の状態を監視する例を説明する。

このようにして、外部電源を受けた電源部１００は、主電源及び副電源を含む複数の電源を生成する。２系統の副電源それぞれからの電力を供給されて動作する電源制御部１１０は、電源部１００へ制御情報を出力して主電源のオン／オフを制御する。また電源制御部１１０は、電源制御部１１０自身の電源である２系統の副電源のうち一方の状態を監視する。すなわち、電源制御部１１０が監視した一方の副電源の状態に応じて、電源部１００による主電源のオン／オフを切り替える切り替え処理が実行される。切り替え処理が頻繁に実行されることを回避するために、本実施形態の特徴的な構成が適用される。

これ以降で説明する複数のブロックのほぼ全ては、電源部１００が生成した主電源からの電力を供給されて動作する。
放送波処理部２０は、アンテナ９８によって受信された地上または衛星によるデジタル放送波やアナログ放送波に対応するチューナおよび復調器を有する。この放送波処理部２０は、アンテナ９８から受信信号を受け、この受信信号に対して特定チャンネルに対する選局処理や復調処理などの処理を施す。そして放送波処理部２０は、これらの処理を施すことで得られた、番組の映像音声情報などの情報が含まれるトランスポートストリーム信号（以下、ＴＳ信号と称する）を信号処理制御部４０へ出力する。

外部機器ＩＦ部２１は、ＨＤＭＩ（登録商標）規格、ＵＳＢ規格又はＩＥＥＥ１３９４規格などの様々な規格に基づいて情報を抽出する情報抽出部を有する。この外部機器ＩＦ部２１は、これらの規格に準じた接続端子を介して接続された外部機器や、外部ＨＤＤ、メモリカードなどの記録媒体から受けた情報から抽出したＴＳ信号を信号処理制御部４０へ出力する。また外部機器ＩＦ部２１は、接続された外部機器からアナログの映像音声信号を入力されることがある。この外部機器ＩＦ部２１は、入力されたアナログの映像音声信号をＡ／Ｄ変換し、変換したデジタルの映像音声信号を信号処置制御部４０へ出力する。

操作部３１は複数の操作キーを有し、この複数の操作キーそれぞれに応じた操作情報を信号処理制御部４０へ出力する。例えば操作部３１は、テレビジョン受像機１０の電源をオン／オフするための電源キー（不図示）を有する。

信号処理制御部４０は、信号処理制御部４０自身に備えられた各ブロックや信号処理制御部４０に接続された各ブロックを利用して複数の処理を実行する。例えば信号処理制御部４０は、操作部３１又は電源制御部１１０を介した操作機器９９から、テレビジョン受像機１０の電源のオン／オフをすることを示す操作情報を受けると、この電源のオン／オフに伴う情報の記憶や読み出しを行う。また信号処理制御部４０は、選択した入力ソースから入力されたＴＳ信号に対して所定の処理を施して、表示器５１へ映像信号を出力すると共にスピーカ５２へ音声信号を出力する。

表示器５１は、信号処理制御部４０から入力された映像信号を表示する表示パネルを含む表示モジュールである。表示器５１には、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）といった薄型平面ディスプレイを適用することができる。

スピーカ５２は、信号処理制御部４０から入力された音声信号を出力する。スピーカ５２として、左右チャンネル用に２つ、更には、入力された音声信号の低音域を出力するためのサブウーハが設けられてもよい。

また前述した複数のブロックだけでなく、テレビジョン受像機１０は、ＬＡＮ又はＷＡＮなどのネットワークを介して通信を行うネットワーク通信機能を実現するブロック（不図示）を備えてもよい。このブロックは、接続したネットワーク先の特定サーバや記録媒体などの情報提供源からコンテンツの映像音声情報などの情報を受け、この情報に基づくＴＳ信号を信号処理制御部４０へ出力する。

さらにテレビジョン受像機１０は、光ディスクからの情報の読み出し又は光ディスクへの情報の書き込みを実行するＯＤＤ（Optical Disc Drive）（不図示）を備えてもよい。このＯＤＤは、光ディスクからコンテンツの映像音声情報などの情報を読み出し、この情報に基づくＴＳ信号を信号処理制御部４０へ出力する。

なお本実施形態は、実施形態に係る構成が電子機器としてテレビジョン受像機１０に適用された例である。しかし本実施形態に係る構成は、パーソナルコンピュータ、携帯型移動端末装置、ＨＤＤ／光ディスクレコーダ、セットトップボックスなどの電子機器に適用されても構わない。さらには本実施形態に係る構成が、様々な電子機器に電源を供給するための電源アダプタを含む電子機器に適用されてもよい。

このような構成により、本発明の実施形態に係るテレビジョン受像機１０に備えられた複数のブロックは、複数の処理を実行することができる。特に電源部１００は、電源制御部１１０による制御に基づいて、テレビジョン受像機１０のほぼ全てのブロックの電源となる主電源のオン／オフを切り替える。また電源制御部１１０は、電源部１００から供給される２系統の副電源のうち一方の状態を監視する。すなわち本実施形態に係るテレビジョン受像機１０は、一方の副電源の状態に応じて主電源のオン／オフを制御する電源制御処理を実行する。従って本実施形態は、テレビジョン受像機１０の電源がオフの状態から、主電源が頻繁に切り替わることを回避する構成を実現することができる。電源制御処理は、電源部１００が生成する複数の電源に対して、主に電源制御部１１０と信号処理制御部４０とが複合的に実行する。

次に、図２を用いて、図１で説明した電源部１００及び電源制御部１１０に備えられ、電源制御処理を実行する各ブロックを説明する。
図２は、本実施形態に係る電源制御処理を実行する各ブロックによるシステム構成図である。
前述したとおり電源制御処理は、電源制御部１１０が、一方の副電源の状態に応じて、電源部１００による主電源のオン／オフの切り替えを制御するものである。すなわち電源制御処理は、電源制御部１１０が２系統の副電源のうち一方の状態を監視した結果に基づいて実行される。

電源部１００は、リレー２０１、変換部２０２、充電制御部２０３、蓄電源部Ａ２０４、蓄電源部Ｂ２０５を備えている。電源制御部１１０は、制御部２１０、リレー駆動部２１６を備えている。この制御部２１０は、受信部２１１、識別部２１２、リレー制御部２１３、監視部２１４、通信部２１５を含んで構成される。

まず、電源部１００に備えられた各ブロックを詳細に説明する。
リレー２０１は、プラグ９７から変換部２０２の間の電源の供給経路を開閉するための接点を有する開閉部品である。リレー２０１は、電源制御部１１０に備えられたリレー駆動部２１６から入力される制御情報に基づいて接点を開閉する。このリレー２０１は、電源の供給経路のうち、変換部２０２に対してプラグ９７に近い箇所に設けられることが好ましい。またリレー２０１の開閉切り替え動作の耐用回数は有限である。本実施形態に係る電源制御処理では、リレー２０１の開閉切り替え動作が頻繁に行われないように制御される。

変換部２０２は、リレー２０１の接点が閉じている場合に供給される外部電源に対して、ＡＣ／ＤＣ変換やＤＣ／ＤＣ変換といった電圧変換処理を施して所定電圧値の電源を生成する。生成された所定電圧値の電源は、リレー２０１の接点の開閉により供給のオン／オフが切り替えられる主電源である。そして変換部２０２は、生成した主電源を、信号処理制御部４０を含むテレビジョン受像機１０のほぼ全てのブロックへ供給する。また変換部２０２は、電源部１００に備えられる充電制御部２０３へも主電源を供給する。

充電制御部２０３は、主電源がオンに切り替えられている場合、変換部２０２から供給された主電源の電力を蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５に充電する充電処理を実行する。充電制御部２０３は、主電源がオフに切り替えられている場合、変換部２０２から電力が供給されないので充電処理を実行しない。また充電制御部２０３は、主電源がオンに切り替えられていても蓄電源部Ａ２０４が所定量以上充電されている場合、充電処理の実行を停止する。

蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５は、主電源がオンに切り替えられている場合、充電制御部２０３が実行する充電処理により主電源の電力を充電される充電電源である。蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５は、主電源がオンの場合に所定量以上充電されると充電されなくなり、主電源からの電力を電源制御部１１０の各ブロックへ供給するように動作する。また蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５は、主電源がオフに切り替えられている場合、電源制御部１１０の各ブロックに対する電源となり、充電した電力を各ブロックへ供給（放電）する。

本実施形態では、蓄電源部Ａ２０４は電源制御部１１０の制御部２１０の電源として利用される。蓄電源部Ａ２０４は、電力供給の方向に対して順方向でダイオードＤ１を備えると共に、ダイオードＤ１のカソード側の供給径路とグラウンドとの間にコンデンサＣ１を備える。また、蓄電源部Ｂ２０５は電源制御部１１０のリレー駆動部２１６の電源として利用される。蓄電源部Ｂ２０５は、電力供給の方向に対して順方向でダイオードＤ２を備えると共に、ダイオードＤ２のカソード側の供給径路とグラウンドとの間にコンデンサＣ２を備える。このコンデンサＣ１，Ｃ２の容量の最適化が、本実施形態の特徴的な構成となる。コンデンサＣ１には電気２重層コンデンサなどの大容量のコンデンサを、コンデンサＣ２には積層コンデンサなどの小容量のコンデンサを適用することができる。

このようにして電源部１００は蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５を備えるが、主電源がオフの場合に、蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５が電源制御部１１０の各ブロックへ供給できる電力量は有限である。蓄電源部Ａ２０４又は蓄電源部Ｂ２０５の電力量が減った場合、蓄える電力を増すために、主電源をオンに切り替える必要がある。

次に、電源制御部１１０に備えられた各ブロックを説明する。
受信部２１１は、操作機器９９から、テレビジョン受像機１０を操作するための情報を含む信号を受信し、受信した信号に所定の処理を施した情報を識別部２１２へ出力する。受信部２１１は、例えば操作機器９９が赤外線リモコンである場合、操作機器９９から送信される赤外線の信号を光電変換し、変換した情報を識別部２１２へ出力する。受信部２１１は、通信部２１５が信号処理制御部４０と通信することで得た、テレビジョン受像機１０の動作状態を示す情報を操作機器９９へ送信してもよい。

識別部２１２は、受信部２１１から入力された情報を識別して識別結果を得る。また識別部２１２は必要に応じて、リレー制御部２１３のリレー２０１に対する制御状態を参照して参照結果を得る。制御状態は、リレー制御部２１３がリレー２０１の接点を閉又は開の何れに切り替わるように制御している状態かを示す。識別部２１２は、識別結果及び参照結果に対応する操作情報をリレー制御部２１３又は信号処理制御部４０へ出力する。操作情報のうち、リレー制御部２１３へ出力される情報は、リレー２０１に開閉切り替え動作を行わせるための切り替え情報となる。

リレー制御部２１３は、識別部２１２及び通信部２１５から入力される切り替え情報に基づいて、主電源のオン／オフを切り替えるための駆動情報をリレー駆動部２１６へ出力する。またリレー制御部２１３は、監視部２１４から通知された副電源の状態を示す監視結果に応じて、リレー２０１の接点を閉（主電源をオン）に切り替えるための駆動情報をリレー駆動部２１６へ出力する。リレー制御部２１３は、主電源をオン／オフの何れに切り替える状態にするために駆動情報を出力したかを制御状態として管理する。リレー制御部２１３は、識別部２１２からの参照に対して、この制御状態を応答する。

監視部２１４は、一方の副電源の電圧値（Ｖｃｃ１）の状態を監視すると共に、この監視結果を示す情報をリレー制御部２１３へ通知する。監視される一方の副電源である蓄電源部Ａ２０４は、制御部２１０の電源として供給される電源である。監視部２１４は、クロック信号を生成するブロック（不図示）からの所定周波数のクロック信号に基づいて所定周期で実際のオン／オフ状態を監視する。例えば監視部２１４は、一方の副電源の電圧値（Ｖｃｃ１）を監視し、監視している電圧値が所定値以下となったことを検出する。この監視は、副電源の電圧値をＡ／Ｄ変換したデジタル値を判定することで実現される。また監視部２１４による監視は、リレー制御部２１３が主電源をオフに切り替えるための駆動情報をリレー駆動部２１６へ出力した時点から所定時間が経過してから開始されることが好ましい。

通信部２１５は、信号処理制御部４０に備えられた通信部（不図示）との間で情報を送受信する。通信部２１５は、信号処理制御部４０から主電源をオフに切り替えることを許可することを示す情報を受信した場合、この情報に対応する切り替え情報をリレー制御部２１３へ出力する。

リレー駆動部２１６は、電圧値（Ｖｃｃ２）を出力する副電源Ｂ２０５の供給を受ける。リレー駆動部２１６は、リレー制御部２１３から入力された駆動情報に基づいて、リレー２０１の接点の開閉（主電源のオフ／オン）を切り替えるための制御情報をリレー２０１へ出力する。出力された制御情報を介して、リレー２０１に対して副電源である蓄電源部Ｂ２０５からの電力が供給される。

このようにして電源制御部１１０は、一方の副電源の状態を監視するので、蓄電源部Ａ２０４の電圧値（蓄電源部Ａ２０４が供給できる電力量）が減っていることを把握することができる。このとき電源制御部１１０は、主電源をオンに切り替えるように電源部１００を制御することで、蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５が供給できる電力量（蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５が蓄積する電力量）を増すことができる。例えば受信部２１１が操作機器９９としての赤外線リモコンからの信号を受光する形態の場合、受信部２１１が太陽光を受けると不要な光電変換が行われて消費電流が増す。このような状態では、蓄電源部Ａ２０４に充電された電力（電荷）の放電時間が早くなり、待機時の動作を継続すべく蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５へ充電するための主電源のオン／オフが、短時間の間に切り替えられてしまう。本実施形態では、このような状態を回避すべく、蓄電源部Ａ２０４、Ｂ２０５を構成するコンデンサＣ１，Ｃ２の容量が最適化されるので、充電電源の放電時間に適合する構成が実現される。

次に、図３，４を用いて、図２で説明した電源部１００及び電源制御部１１０によって実行される、（電圧値Ｖｃｃ１を出力する）一方の副電源の状態を監視した結果に基づく電源制御処理の動作を説明する。

図３は、主電源がオフの状態で実行される、電源制御処理の一部の動作を説明するためのフローチャートである。
主電源がオフの状態、すなわち、副電源である蓄電源部Ａ２０４，Ｂ２０５からの電力で電源制御部１１０が動作する状態で、監視部２１４は一方の副電源である蓄電源部Ａ２０４の電圧値Ｖｃｃ１を監視する（Ｓ３０１）。そして、蓄電源部Ａ２０４の充電電圧が所定量以上（充電電圧ＯＫ）か否かが判定される（Ｓ３０２）。充電電圧ＯＫである場合（Ｓ３０２のＹｅｓ）、再び蓄電源部Ａ２０４の電圧値Ｖｃｃ１が監視される（Ｓ３０１）。充電電圧ＯＫでない場合（Ｓ３０２のＮｏ）、監視部２１４はこの監視結果をリレー制御部２１３へ通知する。この通知を受けたリレー制御部２１３はリレー駆動部２１６へリレー２０１の接点を閉（主電源をオン）するための駆動情報を出力し、この駆動情報を受けたリレー駆動部２１６は、主電源をオンするための制御情報をリレー２０１へ出力する。そしてリレー２０１の接点が閉じて主電源がオンする（Ｓ３０３）。このような制御により、蓄電源部Ａ２０４は所定値以上の電圧値を維持することができる。

図４は、蓄電源部Ａ２０４（及び蓄電源部Ｂ２０５）へ充電するために主電源がオンされた状態で実行される、電源制御処理の一部の動作を説明するためのフローチャートである。

蓄電源部Ａ２０４（及び蓄電源部Ｂ２０５）へ充電するために主電源がオンされた状態で、監視部２１４は蓄電源部Ａ２０４を監視する（Ｓ４０１）。そして、蓄電源部Ａの充電が完了した（充電ＯＫ）か否かが判定される（Ｓ４０２）。充電ＯＫでない場合（Ｓ４０２のＮｏ）、再び蓄電源部Ａ２０４の電圧値Ｖｃｃ１が監視される（Ｓ４０１）。充電ＯＫである場合（Ｓ４０２のＹｅｓ）、監視部２１４はこの監視結果をリレー制御部２１３へ通知する。この通知を受けたリレー制御部２１３はリレー駆動部２１６へリレー２０１の接点を開（主電源をオフ）するための駆動情報を出力し、この駆動情報を受けたリレー駆動部２１６は、主電源をオフするための制御情報をリレー２０１へ出力する。そしてリレー２０１の接点が開いて主電源がオフする（Ｓ４０３）。このような制御により、待機時において本来は不要な主電源オンの状態が継続されることを回避することができる。

次に、図５を用いて、充電電源の放電時間に適合する構成を実現するための、蓄電源部Ａ２０４、Ｂ２０５に備えられるコンデンサＣ１，Ｃ２の容量の最適化の具体例を説明する。

図５は、蓄電源部Ａ２０４、Ｂ２０５に備えられるコンデンサＣ１，Ｃ２の容量の最適化の具体例を示す図である。
前述したとおり、蓄電源部Ａ２０４は制御部２１０へ、蓄電源部Ｂ２０５はリレー駆動部２１６へ供給される。制御部２１０は、操作機器９９からの信号を受信するための受信部２１１の自己バイアス電流や、監視部２１４によるＡ／Ｄ変換ブロックの動作電流といった所定量の電流を消費する。一方リレー駆動部２１６は、主にリレー２０１の接点を開閉するための切り替え動作で電流を消費し、リレー２０１の接点の切り替えがない状態ではほとんど電流を消費しない。例えばリレー駆動部２１６は、ＦＥＴやトランジスタで構成される。このような消費電流の態様は、リレー２０１にラッチングリレーを利用した場合に顕著となる。すなわち蓄電源部Ａ２０４に求められる電力（電流）駆動能力は、蓄電源部Ｂ２０５の電力（電流）駆動能力よりも多くなる。

制御部２１０の内部に備えられた各ブロックは、蓄電源部Ａ２０４から供給される電圧値Ｖｃｃ１の電源ではなく、この電圧値Ｖｃｃ１の電源を入力されるレギュレータ（不図示）から供給される所定電圧の定電源で動作する。このレギュレータ（不図示）は制御部２１０の内部又は外部に構成される。このレギュレータ（不図示）に入出力電圧が低飽和のものを適用することで、制御部２１０が動作可能な電源の電圧値Ｖｃｃ１の最小値を下げることが可能となる。一方リレー駆動部２１６（又はリレー２０１）が動作可能な電源の電圧値Ｖｃｃ２の最小値はリレー２０１の特性で決定されるので、回路構成によりこの最小値を下げることは困難である。

図５に示した具体例は、充電制御部２０３による蓄電源部Ａ２０４、Ｂ２０５それぞれの充電電圧は５［Ｖ］の例である。制御部２１０が動作可能な電源の電圧値Ｖｃｃ１は１．５〜５［Ｖ］であり、この電圧範囲の上限と下限との差分である動作電圧範囲ΔＶ１は３．５［Ｖ］となる。つまり制御部２１０が動作可能な電源の最低電圧値ＶＤＥＴ１は１．５［Ｖ］である。また制御部２１０の消費電流Ｉｃｃ１は１００［μＡ］である。

リレー駆動部２１６が動作可能な電源の電圧値Ｖｃｃ２は３．５〜５［Ｖ］であり、この電圧範囲の上限と下限との差分である動作電圧範囲ΔＶ２は１．５［Ｖ］となる。つまりリレー駆動部２１６が動作可能な電源の最低電圧値ＶＤＥＴ２は３．５［Ｖ］である。またリレー駆動部２１６の消費電流Ｉｃｃ２は０．０１［μＡ］である。リレー駆動部２１６に関する電圧値や電流値の特性は、リレー２０１に関する電圧値や電流値の特性に相当する。

これ以降では、このような特性を有する制御部２１０及びリレー駆動部２１６のための電源に求められる構成について説明する。
制御部２１０の電源となる蓄電源部Ａ２０４の充電電圧５［Ｖ］からの電圧降下の許容値は、動作電圧範囲ΔＶ１の３．５［Ｖ］である。しかし、リレー駆動部２１６の電源となる蓄電源部Ｂ２０５の充電電圧５［Ｖ］からの電圧降下の許容値は、動作電圧範囲ΔＶ２の１．５［Ｖ］となる。従って３．５［Ｖ］の電圧降下を賄える容量が、蓄電源部Ａ２０４に備えられるコンデンサＣ１に求められる。また、１．５［Ｖ］の電圧降下を賄える容量が、蓄電源部Ｂ２０５に備えられるコンデンサＣ２に求められる。

前述したとおり、蓄電源部Ａ２０４の負荷である制御部２１０の消費電流Ｉｃｃ１は１００［μＡ］、蓄電源部Ｂ２０５の負荷であるリレー駆動部２１６の消費電流Ｉｃｃ２は０．０１［μＡ］である。制御部２１０及びリレー駆動部２１６の動作電圧範囲が仮に同じであった場合、蓄電源部Ａ２０４に備えられるコンデンサＣ１の容量を、蓄電源部Ｂ２０５に備えられるコンデンサＣ２の１００／０．０１＝１００００［倍］と構成することで、蓄電源部Ａ２０４の放電時間と蓄電源部Ｂ２０５の放電時間とを略同じ程度に設定できる。

但し、実際には、リレー駆動部２１６がリレー２０１を制御するときには、リレー２０１のオン用／オフ用コイル（不図示）に対する駆動電流が必要になる。従って、蓄電源部Ｂ２０５はこの駆動電流分の電力を保持している必要があるので、コンデンサＣ２の容量は、この駆動電流分の電力を考慮する必要がある。

ところで、蓄電源部Ａ２０４の負荷である制御部２１０の動作電圧範囲ΔＶ１は３．５［Ｖ］、蓄電源部Ｂ２０５の負荷であるリレー駆動部２１６の動作電圧範囲ΔＶ２は１．５［Ｖ］である。従って、蓄電源部Ａ２０４の放電時間は蓄電源部Ｂ２０５の放電時間に対して、３．５／１．５≒２．３３［倍］の時間が許容される。このことは、コンデンサＣ１の容量が、コンデンサＣ２の容量に対して、１００００／２．３３≒４２９１．８［倍］であっても、蓄電源部Ａ２０４の放電時間と蓄電源部Ｂ２０５の放電時間とを略同じ程度に設定できることを示している。

すなわち、制御部２１０及びリレー駆動部２１６それぞれに供給する電源を個別に設けることで、制御部２１０及びリレー駆動部２１６それぞれの特性に適した電源を構成することが可能となる。なお図５に示した具体例は一例であって、この値に限定されるものでないことは言うまでもない。

さらにこれ以降で、図５に示した具体例の場合に、制御部２１０及びリレー駆動部２１６それぞれに供給する電源を同じにした場合に比べて、電源を個別に設ける場合のほうが、電源に蓄えられる電力量（電荷量）を有効に利用できることを説明する。

制御部２１０の動作電圧範囲ΔＶ１とリレー駆動部２１６の動作電圧範囲ΔＶ２との大小関係は以下のとおりである。
制御部２１０の動作電圧範囲ΔＶ１ ＞ リレー駆動部２１６の動作電圧範囲ΔＶ２ （１）
また、制御部２１０の消費電流Ｉｃｃ１とリレー駆動部２１６の消費電流Ｉｃｃ２との大小関係は以下のとおりとなる。
制御部２１０の消費電流Ｉｃｃ１ ＞＞ リレー駆動部２１６の消費電流Ｉｃｃ２ （２）
まず、制御部２１０及びリレー駆動部２１６それぞれに供給する電源を同じにした場合を説明する。
この場合の電源が蓄えるべき電荷量をＱと定義する。この電源も、本実施形態の蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５と同じく、コンデンサＣを備えている。またコンデンサＣの容量は、本実施形態で利用するコンデンサＣ１，Ｃ２の容量の合計であると仮定する。この電源に対する電圧降下の許容値ΔＶは、制御部２１０の動作電圧範囲ΔＶ１よりも小さい値である、リレー駆動部２１６の動作電源範囲ΔＶ２となる。従って、この場合の電源が蓄えるべき電荷量Ｑは、次式で算出される。

Ｑ＝Ｃ×ΔＶ＝Ｃ×ΔＶ２ （３）
Ｃ＝Ｃ１＋Ｃ２と仮定したが、Ｃ１の容量＞＞Ｃ２の容量であるので、（３）式の右辺はＣ１×ΔＶ２と近似することができる。従って（３）式は以下のように書き換えられる。

Ｑ＝Ｃ×ΔＶ＝Ｃ×ΔＶ２≒Ｃ１×ΔＶ２ （３）’
一方、本実施形態の蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５それぞれが蓄えるべき電荷量の合計の電荷量Ｑ１は、次式で算出される。
Ｑ１＝Ｃ１×ΔＶ１＋Ｃ２×ΔＶ２ （４）
本実施形態では、（２）式のＩｃｃ１＞＞Ｉｃｃ２という関係を考慮してコンデンサＣ１，Ｃ２の容量を設定するため、コンデンサＣ１，２の容量には、Ｃ１の容量＞＞Ｃ２の容量という関係が成立している。従って、ΔＶ１＞ΔＶ２、且つ、Ｃ１の容量＞＞Ｃ２の容量 であるので、Ｃ１×ΔＶ１＞＞Ｃ２×ΔＶ２という大小関係が成立し、（４）式の右辺はＣ１×ΔＶ１と近似することができる。従って（４）式は以下のように書き換えられる。

Ｑ１＝Ｃ１×ΔＶ１＋Ｃ２×ΔＶ２≒Ｃ１×ΔＶ１ （４）’
このような計算により、式（３）’と式（４）’との大小関係は、ΔＶ１＞ΔＶ２であるので、Ｑ＜Ｑ１となる。すなわち、制御部２１０及びリレー駆動部２１６それぞれに供給する電源を同じにした場合に比べて、電源を個別に設ける場合のほうが、電源に蓄えられる電力量（電荷量）は大きくなる。このことは、制御部２１０及びリレー駆動部２１６それぞれに供給する電源を同じにした場合に比べて、電源を個別に設ける場合のほうが、電源に蓄えられる電力量（電荷量）を有効に利用できることを意味している。

次に、図６を用いて、本実施形態に係る電源部１００及び電源制御部１１０によって、時間経過に従って実行される電源制御処理の例を説明する。
図６は、本実施形態に係る電源部１００及び電源制御部１１０によって実行される電源制御処理のタイミングチャートである。
時間Ｔ０では、主電源の状態は“オフ”、副電源が“オン”となっている。この状態では、制御部２１０へ供給される副電源である蓄電源部Ａ２０４から、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が制御部２１０に供給される。またリレー駆動部２１６へ供給される副電源である蓄電源部Ｂ２０５から、コンデンサＣ２に蓄えられた電荷がリレー駆動部２１６に供給される。

時間Ｔ０から時間Ｔ１の期間でも、主電源の状態は“オフ”、副電源が“オン”である。蓄電源部Ａ２０４の電圧値Ｖｃｃ１及び蓄電源部Ｂ２０５の電圧値Ｖｃｃ２は、所定の速度で徐々に減少する。しかし、制御部２１０の消費電流Ｉｃｃ１が、リレー駆動部２１６の消費電流Ｉｃｃ２よりも大きな値であるので、電圧値Ｖｃｃ１の減少速度は、電圧値Ｖｃｃ２の減少速度よりも早い。

時間Ｔ１では、徐々に減少していた蓄電源部Ａ２０４の電圧値Ｖｃｃ１が、電源Ｖｃｃ１の最低電圧値ＶＤＥＴ１に至る。電圧値Ｖｃｃ１を監視している監視部２１４は、充電電圧がＮＧであると判断する。そして蓄電源部Ａ２０４を（必然的に蓄電源部Ｂ２０５も）充電すべく、主電源“オン”の処理が実行され、主電源が“オフ”から“オン”へと切り替わる。

時間Ｔ１から時間Ｔ２の期間では、主電源の状態は“オン”、副電源は“オフ”（充電中）である。この期間では、蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５への充電により、電圧値Ｖｃｃ１及び電圧値Ｖｃｃ２が増加する。

時間Ｔ２では、蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５は満充電の状態となり、電圧値Ｖｃｃ１及び電圧値Ｖｃｃ２は共に充電電圧の略最大値に至る。特に電圧値Ｖｃｃ１は、充電により、最低電圧値ＶＤＥＴ１から動作電圧範囲ΔＶ１だけ増加して、充電電圧の略最大値となる。電圧値Ｖｃｃ１を監視している監視部２１４は、蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５への充電が完了したと判断する。そして主電源“オフ”の処理が実行され、主電源が“オン”から“オフ”へと切り替わる。

時間Ｔ２から時間Ｔ３の期間は、主電源の状態は“オフ”、副電源が“オン”となっている。この期間は時間Ｔ０と同じ状態であり、再び、制御部２１０へ供給される副電源である蓄電源部Ａ２０４から、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が制御部２１０に供給される。

時間Ｔ３は時間Ｔ１と同じ状態であり、再び、徐々に減少していた蓄電源部Ａ２０４の電圧値Ｖｃｃ１が、電源Ｖｃｃ１の最低電圧値ＶＤＥＴ１に至る。また、監視部２１４による電圧値Ｖｃｃ１の監視により、蓄電源部Ａ２０４を（必然的に蓄電源部Ｂ２０５も）充電すべく、主電源“オン”の処理が実行される。そして、主電源が“オフ”から“オン”へと切り替わる。

このようにして、リレー駆動部２１６は蓄電源部Ｂ２０５からの電源を供給される。また動作電源範囲ΔＶ１がリレー駆動部２１６の動作電源範囲ΔＶ２よりも大きい制御部２１０は、蓄電源部Ａ２０４からの電源を供給される。制御部２１０の消費電流Ｉｃｃ１は、リレー駆動部２１６の消費電流Ｉｃｃ２よりも大きいため、蓄電源部Ａ２０４からの電源の放電速度は、蓄電源部Ｂ２０５からの電源の放電速度よりも早い。しかし、蓄電源部Ａ２０４に備えられるコンデンサＣ１の容量を蓄電源部Ｂ２０５に備えられるコンデンサＣ２の容量よりも大きな容量とすることで、蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５の放電時間に適合する構成を実現することができる。また、制御部２１０の電源Ｖｃｃ１の最低電圧値ＶＤＥＴ１がリレー駆動部２１６の電源Ｖｃｃ２の最低電圧値ＶＤＥＴ２よりも小さい値であることも、蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５の放電時間に適合する構成の実現に寄与する。

以上説明したように本実施形態によれば、制御部２１０及びリレー駆動部２１６の特性である、動作可能な電源電圧値や消費電流に応じた、２つの副電源である蓄電源部Ａ２０４及び蓄電源部Ｂ２０５が構成される。また、蓄電源部Ａ２０４に備えられるコンデンサＣ１及び蓄電源部Ｂ２０５に備えられるコンデンサＣ２の容量は、制御部２１０及びリレー駆動部２１６の特性に適した値で構成される。従ってこのような構成を有する電源部１００及び電源制御部１１０が実行する電源制御処理により、充電電源の放電時間に適合する構成を有する電子機器及び電源制御装置を提供することができる。

なお本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。また、前述した実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよく、さらに、異なる実施形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良い。

１０…テレビジョン受像機、２０…放送波処理部、２１…外部機器ＩＦ部、３１…操作部、４０…信号処理制御部、５１…表示器、５２…スピーカ、１００…電源部、１１０…電源制御部、９９…操作機器、２０１…リレー、２０２…変換部、２０３…充電制御部、２０４…蓄電源部Ａ、２０５…蓄電源部Ｂ、２１０…制御部、２１１…受信部、２１２…識別部、２１３…リレー制御部、２１４…監視部、２１５…通信部、２１６…リレー駆動部。

Claims (5)

1. 供給のオン／オフを切り替え可能な第１の電源と、
   前記第１の電源の供給のオン／オフを切り替えるための電流を駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段が前記第１の電源の供給のオン／オフを切り替えるための電流を駆動するように制御する制御手段と、
   前記制御手段に対して前記第１の電源から充電された電力を、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられている場合に供給し、前記第１の電源の供給がオンに切り替えられているときに前記第１の電源から電力を充電される第２の電源と、
   前記第２の電源から独立した電源であって、前記駆動手段に対して前記第１の電源から充電された電力を、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられているときに供給し、前記第１の電源の供給がオンに切り替えられているときに前記第１の電源から電力を充電される第３の電源と、
   を具備し、
   前記第１の電源の供給がオフに切り替えられているときに、前記第２の電源が供給できる電力量は、前記第３の電源が供給できる電力量よりも多い電子機器。
2. 前記制御手段の電源の動作可能な最低電圧値は前記駆動手段の電源の動作可能な最低電圧値よりも低く、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられているときに、前記制御手段の消費電流は前記駆動手段の消費電流よりも多い請求項１記載の電子機器。
3. 前記制御手段は、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられているときに前記第２の電源の状態を監視する監視手段を具備し、
   前記監視手段は、前記第２の電源の充電が不足していることに応じて前記第１の電源の供給をオンに切り替え、前記第２の電源の充電が十分であることに応じて前記第１の電源の供給をオフに切り替える請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記制御手段は、前記電子機器を操作するための情報を受信する受信手段を具備する請求項１乃至３の何れか１項に記載の電子機器。
5. 電子機器の主電源となる第１の電源のオン／オフを制御する電源制御装置であって、
   前記電子機器を操作するための操作情報を受信する受信部を備え、前記第１の電源の供給のオン／オフを切り替える制御を実行する制御手段と、
   前記制御手段による制御に応じて、前記第１の電源の供給のオン／オフを切り替えるための電流を駆動する駆動手段と、
   を備え、
   前記制御手段と前記駆動手段とは互いに独立した電源によって動作可能であると共に、前記制御手段の電源の動作可能な最低電圧値は前記駆動手段の電源の動作可能な最低電圧値よりも低く、前記第１の電源の供給がオフに切り替えられているときに、前記制御手段の消費電流は前記駆動手段の消費電流よりも多い電源制御装置。

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