JP6274950B2

JP6274950B2 - テレビジョン受信機

Info

Publication number: JP6274950B2
Application number: JP2014078510A
Authority: JP
Inventors: 晋輔内田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2018-02-07
Anticipated expiration: 2034-04-07
Also published as: JP2015201712A

Description

本発明はテレビジョン受信機に関し、例えば通常モードと通常モードよりも消費電力の少ない待機モードを有するテレビジョン受信機に関する。

近年のテレビジョン受信機では、インターネットへの接続や番組の録画など高機能化が進んでおり、これらの機能を実現するために、テレビジョン受信機には各機能を備えた複数のデバイスが備わっている。その結果、消費電力も増加の一途をたどっている。テレビジョン受信機は、一般的に、通常モードと通常モードよりも消費電力の少ない待機モードとを有する。通常モードとは、例えば番組の視聴を行っている状態である。また、待機モードとは、番組情報の取得、テレビジョン受信機のソフトウェアの更新、番組録画などの動作を行っている状態である。

近年のテレビジョン受信機は、リモコンで電源を切った待機モードにおいても、番組情報の取得、テレビジョン受信機のソフトウェアの更新、番組録画などの動作を行っている。待機モードにおいては、通常モードに比べて消費電力は少なくなるものの、各デバイスは機能を限定して動作しているため電力を消費している。

特許文献１には、ＡＣ（電源）アダプタと電池を使用する機器における電池の長時間連続稼動に関して、状況に応じて電源回路を切り替えて使い分ける手法が提案されている。

特開平１０−９４１９３号公報

しかしながら、特許文献１記載の、状況に応じて効率の良い電源回路に切り替える方法は、消費電力低減には有効な手段だが、電源回路を二つ設ける必要がありコストが高くなる。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、待機モードにおける消費電力の損失を低減したテレビジョン受信機の提供を目的とする。

本発明に係るテレビジョン受信機は、各々が予め定められた機能を担う複数のデバイスと、複数のデバイスに電源を供給する複数の電源回路と、複数のデバイスの少なくとも１つと複数の電源回路との接続経路を切り替えるスイッチ回路と、複数の電源回路のオン、オフおよびスイッチ回路の切り替えを制御する制御部と、を備え、複数の電源回路が供給する電圧は同一の値であり、制御部は、複数のデバイスの消費電力量に応じてスイッチ回路を切り替えるとともに、デバイスから切り離された電源回路をオフする。

本発明に係るテレビジョン受信機において、各デバイスの負荷が小さいときは、１つの電源回路が複数のデバイスに対して電源の供給を行う。また、デバイスから切り離した電源回路をオフする。これにより、電源回路を高効率で使用することが可能となり、電源回路における電力損失を低減することができる。また、使用しない電源回路をオフすることにより、消費電力を低減する。

通常モードおよび待機モードにおける、本発明の実施形態に係るテレビジョン受信機の部分的なブロック図である。前提技術に係るテレビジョン受信機のブロック図である。ＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率特性を示す図である。

＜前提技術＞
本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の前提となる技術について説明する。図２は、前提技術となるテレビジョン受信機のブロック図である。図２に示すように、テレビジョン受信機は、２次側電源として第１から第１３電源回路１〜１３を備える。各電源回路はＤＣ／ＤＣコンバータであり、図示しない１次側電源の電圧を変換して、各デバイスに供給する電源電圧を生成する。

図２に示すように、チューナ部２１には第１電源回路１から電源電圧ＶＣＣ１が供給される。復調部２２には第２電源回路２から電源電圧ＶＣＣ２が供給される。主記憶装置２３（例えばハードディスクドライブ）には第３電源回路３と第４電源回路４から電源電圧ＶＣＣ３、ＶＣＣ４が供給される。中央演算装置２４（以降では、ＣＰＵ２４と記載）には第５電源回路５、第６電源回路６および第７電源回路７から電源電圧ＶＣＣ５、ＶＣＣ６、ＶＣＣ７がそれぞれ供給される。メモリ２５には第８電源回路８から電源電圧ＶＣＣ８が供給される。記録媒体インターフェース２６（以降では、記録媒体Ｉ／Ｆ２６と記載）には第９電源回路９から電源電圧ＶＣＣ９が供給される。映像出力調整部２７には第１０電源回路１０から電源電圧ＶＣＣ１０が供給される。音声処理部２８には第１１電源回路１１と第１２電源回路１２から電源電圧ＶＣＣ１１、ＶＣＣ１２がそれぞれ供給される。ＵＳＢケーブルを接続可能なＵＳＢケーブルインターフェース２９（以降、ではＵＳＢＩ／Ｆ２９と記載）には第１２電源回路１２から電源電圧ＶＣＣ１２が供給される。

チューナ部２１は放送波を受信する。復調部２２は受信した放送波を映像データに復調する。主記憶装置２３は映像データを記憶する。ＣＰＵ２４は、各デバイスの動作を制御する。メモリ２５には、ＣＰＵ２４の処理プログラムなどが記憶されている。記録媒体Ｉ／Ｆ２６は、例えばＳＤメモリーカード（登録商標）などを読み取り可能である。映像出力調整部２７は映像データを出力する。音声処理部２８は、映像データに含まれる音声信号を処理する。ＵＳＢＩ／Ｆ２９は、ＰＣなどの外部機器とＵＳＢケーブルを介して接続可能である。

デバイスの種類の増加とともに、各デバイスに供給される電源電圧も増加し、電源電圧を生成する電源回路の個数も増大する。

各デバイスに供給される電源電圧のうち電圧値が同一のものもあるが、通常モードにおける負荷の関係上、電源回路を一つにまとめることができず、同一の電源電圧を生成する電源回路が複数存在している。番組予約などで番組情報を取得したり、テレビジョン受信機のソフトウェアを最新のものに更新したり、番組を録画したりする待機モードにおいては、可能な限り消費電力を低減する必要がある。

図３は、各電源回路（第１から第１３電源回路１〜１３）における電圧変換の効率特性を示す図である。図２に示す前提技術において、テレビ番組の視聴等を行う通常モードにおいては、各デバイスが動作しており、負荷が重い状態（図３の点Ｘ）であるが、番組情報を取得したり、テレビジョン受信機のソフトウェアを最新のものに更新したり、番組を録画したりする待機モードにおいては、各デバイスは機能を限定して動作しているため、負荷が軽くなる（図３の点Ｙ）。その結果、図３に示すように、各電源回路は、負荷が軽くなると変換効率が低下する。前提技術においては、各デバイスの消費電力が低減する待機モードにおいて、電源回路における電力損失が増大する問題があった。

＜実施の形態＞
＜構成＞
図１（ａ）は、本実施の形態におけるテレビジョン受信機のブロック図である。なお、図１（ａ）に示すように、本実施の形態におけるテレビジョン受信機は、第１、第２電源回路１Ａ，２Ａ、チューナ部２１、復調部２２、スイッチ回路３０、制御部３１を備える。なお、図１には図示していないが、その他の構成は前提技術（図２）と同じとする。

図１（ａ）において、第１電源回路１Ａおよび第２電源回路２Ａは図３に示す効率特性を持った一般的なＤＣ／ＤＣコンバータで構成された電源回路である。第１電源回路１Ａは、電圧を入力するためのＩＮ端子と、電源電圧ＶＣＣ１を出力するＯＵＴ端子と、ＯＵＴ端子から出力する／しない（オン／オフ）を制御するＣＯＮＴ端子を有している。第２電源回路２Ａも同様の構成である。ここで、チューナ部２１および復調部２２に供給される電源電圧ＶＣＣ１、ＶＣＣ２の値は同一とする。

図１（ａ）、図１（ｂ）はそれぞれ通常モードと待機モードに対応している。図１（ａ）に示す構成例では、テレビ番組視聴時などの通常モードにおいて、第１電源回路１ＡのＯＵＴ端子とチューナ部２１が接続され、第１電源回路１Ａからチューナ部２１へ電源電圧ＶＣＣ１が供給されている。また、第２電源回路２ＡのＯＵＴ端子とスイッチ回路３０を介して復調部２２が接続され、第２電源回路２Ａから復調部２２へ電源電圧ＶＣＣ２が供給されている。

番組情報を取得したり、テレビジョン受信機のソフトウェアを最新のものに更新したり、番組を録画したりする待機モードにおいて、チューナ部２１および復調部２２の負荷は通常モードと比較して軽くなっている。このとき、図１（ｂ）に示す構成例では、第１電源回路１Ａとチューナ部２１の接続は通常モードと変わらない。待機モードにおいては、第１電源回路１ＡのＯＵＴ端子とスイッチ回路３０を介して復調部２２が接続されて、第１電源回路１Ａから復調部２２へ電源電圧ＶＣＣ１が供給される。

第１電源回路１Ａおよび第２電源回路２Ａのオン、オフは制御部３１により制御される。また、スイッチ回路３０は制御部３１により制御され、例えば制御部３１からスイッチ回路３０に対してローレベルの信号が入力されているときに、第２電源回路２ＡのＯＵＴ端子と復調部２２が接続される。一方、制御部３１からスイッチ回路３０に対してハイレベルの信号が入力されているときに、第１電源回路１ＡのＯＵＴ端子と復調部２２が接続される。以上のようにして、制御部３１は復調部２２への電源供給経路を切り替える。制御部３１は、図２中のＣＰＵ２４などマイコンの機能の一部であるＩ／Ｏポートを使用して制御を行ってもよい。また、図１（ａ）もしくは図１（ｂ）中のデバイスはチューナ部２１と復調部２２の２個の構成になっているが、デバイスは供給電圧が同一で、かつ電源回路の供給能力に問題がなければ、デバイスを複数個接続しても良い。

＜動作＞
通常モード（図１（ａ））においては、第１電源回路１Ａおよび第２電源回路２Ａには制御部３１によりオンの信号が入力されている。つまり、第１電源回路１Ａおよび第２電源回路２ＡのＯＵＴ端子から設定された電源電圧（ＶＣＣ１、ＶＣＣ２）が出力されている。また、制御部３１は、第２電源回路２Ａをオンするとともに、スイッチ回路３０に対してローレベルの信号を出力する。つまり、第２電源回路２ＡのＯＵＴ端子と復調部２２が接続される。これにより、通常モードにおいて、チューナ部２１および復調部２２の負荷が重い状態でも、第１電源回路１Ａおよび第２電源回路２Ａから各デバイスに電源を供給することができる。

一方、番組情報を取得したり、テレビジョン受信機のソフトウェアを最新のものに更新したり、番組を録画したりする待機モード（図１（ｂ））においては、制御部３１からスイッチ回路３０に対してハイレベルの信号が入力され、第１電源回路１ＡのＯＵＴ端子と復調部２２が接続される。そして、第１電源回路１Ａには制御部３１によりオンの信号が入力され、第２電源回路２Ａには制御部３１によりオフの信号が入力される。この結果、第１電源回路１Ａは、ＯＵＴ端子から設定されている電源電圧ＶＣＣ１を出力する。一方、第２電源回路２Ａは、ＯＵＴ端子から電源電圧ＶＣＣ２を出力しない。

本実施の形態のテレビジョン受信機が、待機モードから番組視聴などの通常モードに戻るときは、第１電源回路１Ａには制御部３１によりオン信号が継続して入力される。第２電源回路２Ａに制御部３１から入力される信号は、オフ信号からオン信号に変化する。この結果、第１電源回路１ＡはＯＵＴ端子から設定されている電源電圧ＶＣＣ１を継続して出力する。また、第２電源回路２ＡはＯＵＴ端子から設定されている電源電圧ＶＣＣ２を出力する。そして、制御部３１はスイッチ回路３０に対してローレベルの信号を出力し、第２電源回路２ＡのＯＵＴ端子と復調部２２が接続される。

ここで、本実施の形態におけるテレビジョン受信機の消費電力について具体例を用いて説明する。例えば、２つのデバイス（チューナ部２１と復調部２２）に供給される電源電圧がそれぞれ３．３Ｖとする。これらのデバイスは通常モードにおいて１Ａ、待機モードにおいて０．５Ａ消費するとする。また、第１、第２電源回路１Ａ，１Ｂは、負荷が０．５Ａのときの変換効率が７０％、負荷が１Ａのときの変換効率が８０％のＤＣ／ＤＣコンバータであるとする。

本実施の形態のテレビジョン受信機において、待機モード（図１（ｂ））におけるチューナ部２１と復調部２２の合計消費電力は、３．３Ｖ×（０．５Ａ＋０．５Ａ）／（８０％／１００）＝４．１３Ｗとなる。

一方、前提技術のように、待機モードにおいても各電源回路から各デバイスに電源を供給する場合、チューナ部２１、復調部２２のそれぞれにおける消費電力は、３．３Ｖ×０．５Ａ／（７０％／１００）＝２．３６Ｗとなる。つまり、チューナ部２１と復調部２２の合計消費電力は、約４．７Ｗとなる。

以上より、上述した例によれば、本実施の形態のテレビジョン受信機は前提技術と比較して、待機モードにおいて消費電力を０．６Ｗ程度低減できる。

＜効果＞
本実施の形態におけるテレビジョン受信機は、各々が予め定められた機能を担う複数のデバイス（即ち、チューナ部と復調部２２）と、複数のデバイスに電源を供給する複数の電源回路（即ち、第１、第２電源回路１Ａ，２Ａ）と、複数のデバイスの少なくとも１つと複数の電源回路との接続経路を切り替えるスイッチ回路３０と、複数の電源回路のオン、オフおよびスイッチ回路３０の切り替えを制御する制御部３１と、を備え、複数の電源回路が供給する電圧は同一の値であり、制御部３１は、複数のデバイスの消費電力量に応じてスイッチ回路３０を切り替えるとともに、デバイスから切り離された電源回路をオフする。

本実施の形態におけるテレビジョン受信機は、各デバイスの負荷が小さいときは、１つの電源回路が複数のデバイスに対して電源の供給を行う。また、デバイスから切り離した電源回路をオフする。これにより、電源回路を高効率で使用することが可能となり、電源回路における電力損失を低減することができる。また、使用しない電源回路をオフすることにより、消費電力を低減する。

また、本実施の形態におけるテレビジョン受信機において、複数のデバイス（即ち、チューナ部と復調部２２）のそれぞれは、通常モードと、通常モードよりも消費電力の少ない待機モードとを有し、前記複数のデバイスが通常モードから前記待機モードに変化した場合、前記制御部は、一の前記デバイスに電源を供給している前記電源回路を当該デバイスから切り離してオフするとともに、別の前記電源回路が当該デバイスを含む複数の前記デバイスに接続されるように前記スイッチ回路を切り替えることを特徴とする。

従って、テレビジョン受信機は一般的に、視聴時などの通常モードと、番組情報を取得したり、テレビジョン受信機のソフトウェアを最新のものに更新したり、番組を録画したりする待機モードとを有する。よって、本発明を効果的に適用することが可能である。

また、本実施の形態におけるテレビジョン受信機において、電源回路（即ち、第１、第２電源回路１Ａ，２Ａ）はＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする。

従って、一般に、ＤＣ／ＤＣコンバータは、負荷が大きいときに変換効率が高くなり、負荷が小さいときに変換効率が低くなる。よって、負荷の大小に応じて複数の電源回路（即ちＤＣ／ＤＣコンバータ）の切り替えを行う本発明は特に効果的である。

また、本実施の形態におけるテレビジョン受信機に備わる複数のデバイスは、放送波を受信するチューナ部２１と、受信した放送波を映像データに復調する復調部２２と、映像データを記憶する主記憶装置２３と、映像データを出力する映像出力調整部２７と、中央演算装置２４と、メモリ２５と、記録媒体インターフェース２６と、音声信号を処理する音声処理部２８と、ＵＳＢインターフェース２９とのうち、少なくとも２つを含む。

従って、本実施の形態では、複数のデバイスがチューナ部２１と復調部２２であるとして説明を行ったが、複数のデバイスは、電源電圧の値が同一であれば、これに限らない。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１，１Ａ第１電源回路、２，２Ａ第２電源回路、３第３電源回路、４第４電源回路、５第５電源回路、６第６電源回路、７第７電源回路、８第８電源回路、９第９電源回路、１０第１０電源回路、１１第１１電源回路、１２第１２電源回路、１３第１３電源回路、２１チューナ部、２２復調部、２３主記憶装置、２４中央演算装置、２５メモリ、２６記録媒体インターフェース、２７映像出力調整部、２８音声処理部、２９ＵＳＢインターフェース、３０スイッチ回路、３１制御部。

Claims

各々が予め定められた機能を担う複数のデバイスと、
前記複数のデバイスに電源を供給する複数の電源回路と、
前記複数のデバイスの少なくとも１つと前記複数の電源回路との接続経路を切り替えるスイッチ回路と、
前記複数の電源回路のオン、オフおよび前記スイッチ回路の切り替えを制御する制御部と、
を備え、
前記複数の電源回路が供給する電圧は同一の値であり、
前記制御部は、前記複数のデバイスの消費電力量に応じて前記スイッチ回路を切り替えるとともに、前記デバイスから切り離された前記電源回路をオフする、
テレビジョン受信機。
前記複数のデバイスのそれぞれは、通常モードと、当該通常モードよりも消費電力の少ない待機モードとを有し、
前記複数のデバイスが前記通常モードから前記待機モードに変化した場合、前記制御部は、一の前記デバイスに電源を供給している前記電源回路を当該デバイスから切り離してオフするとともに、別の前記電源回路が当該デバイスを含む複数の前記デバイスに接続されるように前記スイッチ回路を切り替えることを特徴とする、
請求項１に記載のテレビジョン受信機。
前記電源回路はＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載のテレビジョン受信機。
前記複数のデバイスは、放送波を受信するチューナ部と、受信した前記放送波を映像データに復調する復調部と、前記映像データを記憶する主記憶装置と、前記映像データを出力する映像出力調整部と、中央演算装置と、メモリと、記録媒体インターフェースと、音声信号を処理する音声処理部と、ＵＳＢインターフェースとのうち、少なくとも２つを含む、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のテレビジョン受信機。