JP5493324B2 - Electronics - Google Patents
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Description
本発明は、高熱を発する熱源を有する電池電源のプロジェクタ装置などに好適な電子機器に関する。 The present invention relates to a suitable electronic device such as a battery power source of the projector apparatus having a heat source for emitting high heat.
従来、複数のバッテリパックのそれぞれが本来持つ容量のすべてを効率的に放電させるように制御して、放電時間が不本意に短縮される不経済性と非効率を解消することを目的とし、2つのバッテリパックを交互に放電と停止を一定時間毎に時分割して数回ずつ、少なくとも2回以上繰り返すように制御する技術が考えられていた。(例えば、特許文献1)
上記特許文献に記載された技術では、複数のバッテリが本来持つ容量が等しく、且つ残量も等しい場合には有効であると考えられる。その反面、元の容量が大幅に異なる複数のバッテリを用いる場合、あるいは残容量が異なる複数のバッテリを用いる場合には対処することができず、上述したような制御を行なうことで、その一方のバッテリの残容量がまだ充分にある状態にも拘わらず、他方のバッテリが完全放電し、結果として複数のバッテリを有効に活用できない事態に至る可能性も考えられる。 The technique described in the above patent document is considered to be effective when a plurality of batteries originally have the same capacity and the same remaining amount. On the other hand, when using a plurality of batteries having significantly different original capacities, or using a plurality of batteries having different remaining capacities, it is not possible to cope with this by performing the control as described above. Although the remaining capacity of the battery is still sufficient, the other battery may be completely discharged, resulting in a situation where a plurality of batteries cannot be used effectively.
また、上記特許文献に記載された技術は、バッテリに対する熱の影響を全く考慮していない。例えばプロジェクタ装置などの非常に高温になる熱源を有する装置で、且つ複数のバッテリを有する場合、あるいは単一のバッテリでもバッテリパック内に複数のセルがある場合、それらの間で熱源との位置関係などにより温度差を生じることで、高温となる側が過放電傾向となり、結果として充放電のサイクル寿命が早まるという不具合がある。 Moreover, the technique described in the said patent document does not consider the influence of the heat with respect to a battery at all. For example, in the case of a device having a very high temperature heat source such as a projector device and having a plurality of batteries, or a single battery having a plurality of cells in the battery pack, the positional relationship with the heat source between them As a result of the temperature difference due to the above, there is a problem in that the high temperature side tends to be over-discharged, and as a result, the charge / discharge cycle life is shortened.
図5は、環境温度毎のリチウムイオン2次電池のサイクル寿命を例示する図である。同図に示す如く、環境温度Taが高まるに連れて、特に充放電サイクルの回数が増えるほどに残存容量が著しく低下することが理解できる。 FIG. 5 is a diagram illustrating the cycle life of the lithium ion secondary battery for each environmental temperature. As shown in the figure, it can be understood that as the environmental temperature Ta increases, the remaining capacity decreases remarkably as the number of charge / discharge cycles increases.
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電源となる充電池の長寿命化を図ることが可能な電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic device capable of extending the life of a rechargeable battery serving as a power source .
請求項1記載の発明は、電子機器であって、複数の充電池と、熱源と、上記複数の充電池と上記熱源との位置関係に基づいて上記複数の充電池からの電力供給期間を振り分けた上で、上記複数の充電池を循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させる電源制御手段とを具備したことを特徴とする。
The invention according to
請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、上記電源制御手段は、より上記熱源に近い充電池の連続駆動時間が上記熱源から遠い充電池の連続駆動時間より短くなるように複数の充電池から機器内の負荷に電力を供給させることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、上記請求項1又は2記載の発明において、上記電源制御手段は、上記複数の充電池からの電力供給期間が連続的するように電力供給期間を振り分けることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、上記請求項1〜3の何れか記載の発明において、上記複数の充電池それぞれの温度を検出する検出手段をさらに備え、上記電源制御手段は、上記検出手段で検出した温度に応じて上記複数の充電池を循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、上記請求項4記載の発明において、上記電源制御手段は、より温度の高い充電池の連続駆動時間が低い温度の充電池の連続駆動時間より短くなるように上記複数の充電池を循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、上記請求項1〜5の何れか記載の発明において、上記検出手段は、上記複数の充電池それぞれの残容量をさらに検出し、上記電源制御手段は、上記検出手段で検出した検出結果に応じて上記複数の充電池を循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the power supply control means is configured such that the continuous drive time of the rechargeable battery closer to the heat source is shorter than the continuous drive time of the rechargeable battery far from the heat source. Electric power is supplied from a plurality of rechargeable batteries to a load in the device.
The invention according to claim 3 is the invention according to
The invention according to
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention of the fourth aspect , the power supply control means is configured such that the continuous driving time of a higher temperature rechargeable battery is shorter than the continuous driving time of a lower temperature rechargeable battery. The rechargeable battery is cyclically selected, and power is supplied from the selected rechargeable battery to a load in the device.
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
本発明によれば、電源となる充電池の長寿命化を図ることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to extend the life of a rechargeable battery serving as a power source .
以下本発明を、DLP(Digital Light Processing)(登録商標)方式のデータプロジェクタ装置に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a data projector apparatus of DLP (Digital Light Processing) (registered trademark) system will be described with reference to the drawings.
図1は、同実施形態に係るデータプロジェクタ装置10の概略機能構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic functional configuration of the
11は入出力コネクタ部であり、例えばピンジャック(RCA)タイプのビデオ入力端子、D−sub15タイプのRGB入力端子、及びUSB(Universal Serial Bus)コネクタを含む。
An input /
入出力コネクタ部11より入力される各種規格の画像信号は、入出力インタフェース(I/F)12、システムバスSBを介し、一般にスケーラとも称される画像変換部13に入力される。
Image signals of various standards input from the input /
画像変換部13は、入力された画像信号を投影に適した所定のフォーマットの画像信号に統一し、適宜表示用のバッファメモリであるビデオRAM14に記憶した後に、投影画像処理部15へ送る。
The
この際、OSD(On Screen Display)用の各種動作状態を示すシンボル等のデータも必要に応じてビデオRAM14で画像信号に重畳加工され、加工後の画像信号が投影画像処理部15へ送られる。
At this time, data such as symbols indicating various operation states for OSD (On Screen Display) is also superimposed on the image signal by the
投影画像処理部15は、送られてきた画像信号に応じて、所定のフォーマットに従ったフレームレート、例えば60[フレーム/秒]と色成分の分割数、及び表示階調数を乗算した、より高速な時分割駆動により、空間的光変調素子(SOM)であるマイクロミラー素子16を表示駆動する。
The projection
一方、リフレクタ17内に配置された、例えば高圧水銀灯を用いた光源ランプ18が高輝度の白色光を出射する。この光源ランプ18は、バラスト回路19からの電力により交流駆動される。光源ランプ18の出射した白色光は、マイクロミラー素子16での表示に同期して高速回転するカラーホイール20を介して時分割で原色に着色され、インテグレータ21で輝度分布が略均一な光束とされた後にミラー22で全反射して上記マイクロミラー素子16に照射される。
On the other hand, a
そして、マイクロミラー素子16での反射光で光像が形成され、形成された光像が投影レンズユニット23を介して、投影対象となるスクリーン(図示せず)に投影される。
Then, an optical image is formed by the reflected light from the
投影レンズユニット23は、マイクロミラー素子16で形成された光像を拡大してスクリーン等の対象に投影するものであり、合焦位置及びズーム位置(投影画角)を任意に可変できるものとする。
The
すなわち、投影レンズユニット23を構成する図示しない光学レンズ系のうち、フォーカスレンズ及びズームレンズは共に光軸方向に沿って前後に移動することで制御されるもので、それらレンズはステッピングモータ(M)24の回動駆動により移動する。
That is, in the optical lens system (not shown) constituting the
また、上記光源ランプ18を点灯させるためのバラスト回路19への電力供給、リフレクタ17の光源ランプ18近傍に装着された温度センサ25からの温度情報の検出、光源ランプ18冷却用の冷却ファン26を回転駆動するファンモータ(M)27の回転駆動、上記カラーホイール20用のモータ(M)28の回転駆動、投影レンズユニット23冷却用の冷却ファン29を回転駆動するファンモータ(M)30の回転駆動、上記ステッピングモータ24の回動駆動、及び投影レンズユニット23の図示しないフォーカスレンズ近傍に装着された温度センサ31からの温度情報の検出をいずれも投影光処理部32が実行する。
In addition, power supply to the
なお、上記投影画像処理部15は、マイクロミラー素子16で表示する色成分毎の画像の切換タイミングに同期したランプ同期信号を上記バラスト回路19及び投影光処理部32へ出力する。
The projection
上記各回路の動作すべてをCPU33が制御する。このCPU33は、DRAMで構成されたメインメモリ34、後述する電源制御処理を含む動作プログラムや各種定型データ等を記憶した電気的書換可能な不揮発性メモリで構成されたプログラムメモリ35を用いてこのデータプロジェクタ装置10内の制御動作を実行する。
The
上記CPU33は、操作部36からの操作信号に応じて各種投影動作を実行する。この操作部36は、データプロジェクタ装置10の筐体本体に設けられたキー操作部と、このデータプロジェクタ装置10専用の図示しないリモートコントローラからの赤外線変調信号を受信する赤外線受信部とを含み、ユーザがキー操作部またはリモートコントローラを介して操作したキーに基づくキーコード信号をCPU33へ直接出力する。
The
上記CPU33はさらに、上記システムバスSBを介して音声処理部37及び電源処理部38と接続される。
音声処理部37は、PCM音源等の音源回路を備え、投影動作時に与えられる音声データをアナログ化し、スピーカ部39を駆動して拡声放音させ、あるいは必要によりビープ音等を発生させる。
The
The
電源処理部38は、このデータプロジェクタ装置10の電源である2つの充電池(1st Batt.,2nd Batt.)40A,40Bの充放電制御を行なうと共に、充電池40A,40Bから得られる電力を上記各回路に必要な電圧値に変換して供給する。
The power
上記充電池40A,40Bは、共に例えばリチウムイオン2次電池の同型のバッテリパックで構成されるもので、それぞれ内部に用いられる図示しないコントローラから当該バッテリパックの温度を示す信号が電源処理部38に対して出力される。
The
図2は、データプロジェクタ装置10の本体ケーシング10A内の実装部品としての主要構成を一部簡略化して例示するものである。同図で、上記光源ランプ18とリフレクタ17、及び温度センサ25等を一体化したランプユニット41から出射した光源光が投影レンズユニット23により投射される。この上記ランプユニット41が発熱源となるため、上記冷却ファン26、ファンモータ27、冷却ファン29、ファンモータ30を等を含む冷却ファン系42によりランプユニット41を中心とした冷却を行なう。
FIG. 2 exemplifies a part of the main configuration as a mounting component in the
上記ランプユニット41を発熱源とする発熱は、図中に矢印Hで示すように断熱部材43を介して上記充電池40A,40Bにも伝搬し、よりランプユニット41に近い側に位置する、例えば充電池40Aの大部分が図中に破線で示す高温部Wとなり、ランプユニット41とは離れた側に位置する充電池40Bとの間で大きな温度差を生じるようになる。
The heat generated from the lamp unit 41 as a heat source propagates to the
上述した如く充電池40A,40Bは、いずれも内部のコントローラにより内部の温度を検出して上記電源処理部38へ出力する機能を有しているため、電源処理部38では充電池40A,40Bの内部温度がそれぞれどの程度となっているかを必要により随時認識できる構成となっている。
As described above, each of the
次に上記実施形態の動作について説明する。
図3は、電源処理部38がCPU33の制御の下に実行する、充電池40A,40Bに対する負荷設定の処理内容を示すものであり、CPU33はプログラムメモリ35から読出した動作プログラムをメインメモリ34に展開することで、その動作プログラムを実行し、電源処理部38を制御する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
FIG. 3 shows the load setting process for the
その当初、電源処理部38は充電池40A,40Bの負荷設定を再度行なうタイミングとなったか否かを判断する(ステップS101)。
Initially, the power
このタイミングとは、例えばこのデータプロジェクタ装置10の電源投入当初、CPU33がカウントする一定時間経過毎、及び充電池40A,40Bが電力を供給する負荷側の動作状態が変更されて負荷の量が変動した場合などを含む。
This timing is, for example, when the
充電池40A,40Bの負荷を再設定するタイミングとなると、上記ステップS101でそれを判断し、まず充電池40A側の温度と残容量とを検出する(ステップS102)。ここで充電池の残容量は、端子電圧から一義的に判断する。
When it is time to reset the load of the
同様に、充電池40B側の温度と残容量とを検出する(ステップS103)。
Similarly, the temperature and remaining capacity on the
こうして検出した充電池40A,40B双方の温度と残容量とにより、充電池40A,40B双方を交互に切り換えて負荷を設定する周期Cと、その周期C中の充電池40Aが電力を供給する期間t1、及び同充電池40Bが電力を供給する期間t2を算出する(ステップS104)。
A period C in which both the
この算出処理に関しては、予め動作プログラム中で用意した演算式を用いてもよいし、予め用意したルックアップテーブルを用いるものとしてもよい。 For this calculation process, an arithmetic expression prepared in advance in the operation program may be used, or a lookup table prepared in advance may be used.
このとき、いずれにしても温度が高い側の充電池の電力供給期間を温度が低い側の充電池の電力供給期間より短く設定することで、ランプユニット41からの影響で温度が上昇し、過放電状態となっている側の充電池が消耗してしまうのを抑制する。 At this time, by setting the power supply period of the rechargeable battery on the higher temperature side shorter than the power supply period of the rechargeable battery on the lower temperature side, the temperature rises due to the influence from the lamp unit 41, It suppresses that the rechargeable battery in the discharged state is consumed.
こうして周期C、充電池40Aの電力供給期間t1、及び充電池40Bの電力供給期間t2を算出すると、算出した内容に従って充電池40A,40Bを制御するべく設定を行ない(ステップS105)。以上でこの図3の一連の処理を一旦終えて、再び充電池40A,40Bの負荷設定を再度行なうタイミングを待機するべく、上記ステップS101からの処理に戻る。
When the period C, the power supply period t1 of the
図4は、上記のような処理により設定された充電池40A,40Bの放電制御内容を例示するものである。図示する如く、発熱源であるランプユニット41の影響を受けて温度が高い側の充電池40Aの電力供給期間t1を、温度が低い側の充電池40Bの電力供給期間t2より短く設定し、これら充電池40A,40Bを循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させるものとしている。そのため、上記図2に示したようにランプユニット41からの発熱の影響で温度が上昇し、過放電状態となっている充電池40Aが充電池40Bに比して速く消耗してしまうのを抑制することができる。
FIG. 4 illustrates the discharge control contents of the
以上詳述した如く本実施形態によれば、発熱源を有するために複数の充電池の放電特性に差が生じてしまう、データプロジェクタ装置10のような各種電子機器にあって、発熱源からの影響を極力排除し、電源となる複数の充電池を略均等に長寿命化させることが可能となる。
As described above in detail, according to the present embodiment, in the various electronic devices such as the
なお、上記実施形態では、2個の充電池40A,40Bを有するデータプロジェクタ装置10に関して説明したが、本発明は充電池の数を2個に限定するものではなく、複数であれば3個以上でもよい。
In the above-described embodiment, the
さらに、充電池自体は1個のみであるものの、その充電池のバッテリパックを構成する複数のセルを個別に制御してセル単位で放電の切換が可能である場合にも、複数の充電池を備える場合と同様に制御することが可能となる。 Furthermore, even though the rechargeable battery itself is only one, it is also possible to control the plurality of cells constituting the battery pack of the rechargeable battery individually and switch the discharge in units of cells. Control can be performed in the same manner as in the case of provision.
なお、上記実施形態は、データプロジェクタ装置に適用した場合について説明したものであるが、発熱体からの熱の影響を受け得る複数の充電池を有した電子機器であれば、例えばCPUを発熱体をするモバイルタイプのパーソナルコンピュータなど、他の各種電子機器にも同様に適用することが可能となる。 The above embodiment has been described for the case where the present invention is applied to a data projector apparatus. However, if the electronic device has a plurality of rechargeable batteries that can be affected by heat from the heating element, for example, a CPU is used as the heating element. The present invention can be similarly applied to various other electronic devices such as a mobile type personal computer that performs the above.
その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行される機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, the functions executed in the above-described embodiments may be combined as appropriate as possible. The above-described embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by an appropriate combination of a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the effect is obtained, a configuration from which the constituent requirements are deleted can be extracted as an invention.
10…データプロジェクタ装置、10A…本体ケーシング、11…入出力コネクタ部、12…入出力インタフェース(I/F)、13…画像変換部、14…ビデオRAM、15…投影画像処理部、16…マイクロミラー素子(SOM)、17…リフレクタ、18…光源ランプ、19…バラスト回路、20…カラーホイール、21…インテグレータ、22…ミラー、23…投影レンズユニット、24…ステッピングモータ(M)、25…温度センサ、26…冷却ファン、27…ファンモータ(M)、28…モータ(M)、29…冷却ファン、30…ファンモータ(M)、31…温度センサ、32…投影光処理部、33…CPU、34…メインメモリ、35…プログラムメモリ、36…操作部、37…音声処理部、38…電源処理部、39…スピーカ部、40A,40B…充電池(リチウムイオン2次電池)、41…ランプユニット、42…冷却ファン系、43…断熱部材、SB…システムバス。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
熱源と、
上記複数の充電池と上記熱源との位置関係に基づいて上記複数の充電池からの電力供給期間を振り分けた上で、上記複数の充電池を循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させる電源制御手段と
を具備したことを特徴とする電子機器。 A plurality of rechargeable batteries;
A heat source,
Based on the positional relationship between the plurality of rechargeable batteries and the heat source, after distributing the power supply period from the plurality of rechargeable batteries, the plurality of rechargeable batteries are cyclically selected, and the selected rechargeable battery is used in the device. An electronic device comprising: power supply control means for supplying power to a load of the electronic device.
をさらに備え、
上記電源制御手段は、上記検出手段で検出した温度に応じて上記複数の充電池を循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させることを特徴とする請求項1〜3の何れか記載の電子機器。 It further comprises detection means for detecting the temperature of each of the plurality of rechargeable batteries,
The power supply control unit cyclically selects the plurality of rechargeable batteries according to the temperature detected by the detecting unit, and supplies power from the selected rechargeable battery to a load in the device. Electronic device in any one of -3 .
上記電源制御手段は、上記検出手段で検出した検出結果に応じて上記複数の充電池を循環的に選択し、選択した充電池から機器内の負荷に電力を供給させることを特徴とする請求項1〜5の何れか記載の電子機器。 The detection means further detects the remaining capacity of each of the plurality of rechargeable batteries,
The power supply control unit cyclically selects the plurality of rechargeable batteries according to a detection result detected by the detection unit, and supplies power from the selected rechargeable battery to a load in the device. The electronic device in any one of 1-5 .
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