WO2013150606A1 - 回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法 - Google Patents

回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013150606A1
WO2013150606A1 PCT/JP2012/059057 JP2012059057W WO2013150606A1 WO 2013150606 A1 WO2013150606 A1 WO 2013150606A1 JP 2012059057 W JP2012059057 W JP 2012059057W WO 2013150606 A1 WO2013150606 A1 WO 2013150606A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotation speed
dac
value
drive voltage
rotational speed
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/059057
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
加藤　猛
Original Assignee
Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 filed Critical Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
Priority to PCT/JP2012/059057 priority Critical patent/WO2013150606A1/ja
Priority to CN201290001238.0U priority patent/CN204304867U/zh
Publication of WO2013150606A1 publication Critical patent/WO2013150606A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/004—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying driving speed
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/10—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors for preventing overspeed or under speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a rotation speed control device that controls the rotation speed of a rotating body.
  • Some devices such as projectors include a rotating body such as a fan that cools a heat source, and a rotation speed control device that controls the rotation speed of the rotating body.
  • a rotation speed control device generally rotates a DAC (Digital-Analog Converter) that outputs a drive voltage corresponding to a set value that is a digital value, and amplifies the drive voltage from the DAC. And an amplifier circuit for supplying to the body.
  • DAC Digital-Analog Converter
  • the above-described rotation speed control device holds in advance setting value data indicating the correspondence between the DAC setting value set in the DAC corresponding to the target rotation speed, which is the target value of the rotation speed of the rotating body, and the environmental temperature.
  • the rotation speed control device calculates a DAC setting value corresponding to the target rotation speed of the rotating body from the detected ambient temperature using the setting value data, and sets the calculated DAC setting value in the DAC to rotate the rotation speed.
  • the rotating body is rotated by adjusting the body driving voltage.
  • the following first related technology is known as a technology for setting the rotational speed of a rotating body to a target rotational speed.
  • the rotation speed control device holds in advance target value data indicating the correspondence between the target rotation speed, which is the target value of the rotation speed of the rotating body, and the environmental temperature, and the target value. Using the value data, the target rotational speed of the rotating body is calculated from the detected environmental temperature. Then, the rotation speed control device sets the provisional DAC setting value to DAC and rotates the rotating body. Further, the rotational speed control device detects the rotational speed of the rotating body, and when the detected rotational speed is different from the target rotational speed, adds or subtracts a predetermined value to the current DAC setting value so as to approach the target rotational speed.
  • the rotational speed control device detects the rotational speed of the rotating body with respect to the newly set DAC set value, and when the detected rotational speed is still different from the target rotational speed, the new DAC value is again set. calculate. As described above, the rotation speed control device repeats the calculation process for calculating the DAC value, thereby gradually bringing the rotation speed of the rotating body closer to the target rotation speed.
  • the predetermined value to be added to or subtracted from the DAC set value is set in advance to the value of the minimum unit of the DAC set value.
  • the rotational speed of the rotating body can be set to the target rotational speed relatively accurately.
  • the number of times that the DAC value calculation process is repeated is large. The time until the number reaches the target number of revolutions becomes longer.
  • a second related technique in which a predetermined value to be added to or subtracted from the DAC setting value is set to a value larger than the minimum unit value of the DAC setting value is conceivable.
  • the second related technology when the target rotational speed changes, it becomes possible to approach the target rotational speed more quickly than in the first related technology.
  • the change amount of the DAC setting value is larger than the minimum unit value, even when the final DAC value is set, there is a possibility that the difference between the detected rotation speed and the target rotation speed becomes large.
  • the rotation speed control device holds not only target value data but also representative characteristic data indicating the correspondence between the rotation speed of the rotating body and the DAC set value in advance. Then, the rotation speed control device calculates the target rotation speed of the rotating body from the detected environmental temperature using the target value data held. Subsequently, the rotation speed control device calculates a DAC setting value from the calculated target rotation speed using the held representative characteristic data, sets the calculated DAC setting value in the DAC, and rotates the rotating body. . Further, the rotational speed control device detects the rotational speed of the rotating body, and when the detected rotational speed is different from the target rotational speed, adds or subtracts a predetermined value to the current DAC setting value so as to approach the target rotational speed.
  • the rotation speed control device repeats the calculation process for calculating the DAC value, thereby gradually bringing the rotation speed of the rotating body closer to the target rotation speed.
  • the predetermined value to be added to or subtracted from the DAC set value is calculated by the rotation speed control device using the above-described representative characteristic data. Specifically, the rotational speed control device calculates the difference between the detected rotational speed and the target rotational speed, and uses the detected rotational speed, the calculated rotational speed difference, and representative characteristic data to determine a predetermined value. Is calculated.
  • correction data for correcting variation in the amplification factor of the drive circuit is stored in advance, and a setting value calculated using representative characteristic data as in the third related technique is set according to the correction data.
  • a cooling device to be corrected is described.
  • the rotation speed control device increases the number of times to repeat the DAC value calculation process when the target rotation speed is changed, as compared with the third related technology. Therefore, there is a problem that the time until the rotational speed of the rotating body reaches the target rotational speed becomes long.
  • the rotation speed control device when the correspondence between the rotation speed of the rotating body indicated by the representative characteristic data and the DAC setting value matches the actual correspondence, the target rotation speed.
  • the DAC value calculation process is performed only once, and the rotational speed of the rotating body can be more accurately set to the target rotational speed in a shorter time.
  • the rotational speed of the rotating body indicated by the representative characteristic data and the DAC set value is different from the actual correspondence due to variations in the output voltage of the DAC and the amplification factor of the amplifier circuit.
  • the rotational speed of the rotating body oscillates or diverges and does not reach the target rotational speed, or the number of times that the DAC calculation process is repeated increases, and the time until the target rotational speed is reached. Problems such as lengthening may occur.
  • a reference voltage from a constant voltage source is adjusted and output in accordance with a set value.
  • the variation in the reference voltage is relatively large, and the main cause of the variation in the output voltage of the DAC is It becomes.
  • a constant voltage source with a low reference voltage variation usually has a higher price.
  • the price of the number control device becomes high.
  • a constant voltage source is often provided in an IC (Integrated Circuit) having a plurality of functions. In this case, the entire IC must be changed only to change the constant voltage source. There is a lot of waste.
  • An object of the present invention is to provide a rotation speed control device, a projector, and a rotation speed control method capable of reducing problems caused by variations in drive voltage for driving a rotating body.
  • the rotation speed control device includes a drive voltage output unit that outputs a drive voltage according to a set value, a rotator that rotates at a rotation speed according to the drive voltage, the drive voltage, and the rotation A storage unit that stores characteristic data indicating a correspondence relationship with the number, and the drive voltage output when a predetermined value is set in the drive voltage output unit is detected as a reference voltage, and the predetermined value, the reference voltage, and And a control unit that adjusts a set value to be set in the drive voltage output unit based on the characteristic data.
  • the projector according to the present invention has the above-described rotation speed control device.
  • the rotation speed control method includes a drive voltage output unit that outputs a drive voltage according to a set value, a rotator that rotates at a rotation speed according to the drive voltage, the drive voltage, and the rotation.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a rotation speed control device according to an embodiment of the present invention.
  • the rotation speed control device includes fans (FAN) 1A to 1C, LDO (Low Drop Out Regulator) 2, DAC 3, drive voltage variable circuits 4A to 4C, LDO 5, A storage unit 6 and a CPU 7 are included.
  • the rotation speed control device is mounted on a device such as a projector, for example.
  • the fans 1A to 1C are rotating bodies that are rotationally driven at a rotational speed corresponding to the input drive voltage, and function as a cooling unit that blows air to the cooling target with an air volume corresponding to the rotational speed to cool the cooling target. To do.
  • each of the fans 1A to 1C outputs a rotation speed signal indicating the actual rotation speed, which is its current rotation speed, to the CPU 7.
  • the cooling object is, for example, a projector light source, and each of the fans 1A to 1C may cool a separate cooling object or a common cooling object.
  • the LDO 2 is a constant voltage source that generates a reference voltage (hereinafter referred to as a DAC reference voltage), which is a constant voltage for digital-analog conversion, using the power supply voltage VCC, and outputs the reference voltage to the DAC 3.
  • the LDO 2 may be provided inside an IC (not shown).
  • the DAC 3 is a drive voltage output unit that sets a DAC set value (hereinafter referred to as a DAC value) that is a digital value indicating a drive voltage from the CPU 7 and outputs a drive voltage corresponding to the set DAC value. More specifically, the DAC 3 adjusts the level of the DAC reference voltage from the LDO 2 according to the DAC value, and uses the adjusted DAC reference voltage as a drive voltage for driving each of the fans 1A to 1C. Output.
  • a DAC set value hereinafter referred to as a DAC value
  • the DAC value may be different for each of the fans 1A to 1C, or may be common to the fans 1A to 1C.
  • the DAC 3 outputs a drive voltage corresponding to the DAC value corresponding to the fan to each of the fans 1A to 1C.
  • Each of the drive voltage variable circuits 4A to 4C corresponds to each of the fans 1A to 1C, adjusts the level of the drive voltage of the fan corresponding to the circuit output from the DAC 3, and adjusts the level of the drive voltage. Outputs to fan corresponding to own circuit. It is assumed that the adjustment amount of the drive voltage level by the drive voltage variable circuits 4A to 4C is predetermined. Further, the variation in the adjustment amount is assumed to be sufficiently low.
  • the LDO 5 is a constant voltage source that generates a reference voltage (hereinafter referred to as an ADC reference voltage) that is a constant voltage for analog-digital conversion using the power supply voltage VCC and outputs the reference voltage to the CPU 7.
  • the LDO 5 may be provided inside the IC.
  • the storage unit 6 is a recording medium that can be read by the CPU 7, and stores a program that defines the operation of the CPU 7 and various data.
  • the storage unit 6 is, for example, a flash memory.
  • the data stored in the storage unit 6 includes target value data indicating the correspondence between the target rotational speed, which is the target value of the rotational speed of the fans 1A to 1C, and a predetermined state of the device for each fan, and drive voltage.
  • target value data indicating the correspondence between the target rotational speed, which is the target value of the rotational speed of the fans 1A to 1C, and a predetermined state of the device for each fan, and drive voltage.
  • characteristic data indicating “DAC output voltage-rotational speed characteristics” which is a correspondence relationship between the output voltage of the DAC 3 and the rotational speeds of the fans 1A to 1C.
  • the output voltage of the DAC 3 may be referred to as a DAC output voltage.
  • the state of the device includes, for example, the temperature of the object to be cooled, the environmental temperature corresponding to the temperature around the device, the cooling mode for cooling the object to be cooled, and the atmospheric pressure around the device.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams for explaining an example of characteristic data.
  • the target value data may indicate the correspondence relationship between the target rotation speed and the state of the device by a mathematical expression or a lookup table.
  • the CPU 7 is an example of a control unit and includes an ADC (Analog-Digital Converter) that performs analog-digital conversion.
  • the CPU 7 is connected to the DAC 3 and the storage unit 6 so that digital communication is possible.
  • the communication method of the present digital communication is not particularly limited, in FIG. 1, I2C communication is used for communication between the CPU 7 and the DAC 3, and BUS communication is used for communication between the CPU 7 and the storage unit 6. It is assumed that
  • the CPU 7 reads a program stored in the storage unit 6 and executes the read program to realize various functions such as a fan control function for controlling the rotation speed of the fans 1A to 1C.
  • the CPU 7 sets a predetermined value as a DAC value in the DAC 3, detects a DAC output voltage when the predetermined value is set as the DAC value as a reference voltage, the predetermined value, the reference voltage, and Based on the characteristic data stored in the storage unit 6, the DAC value is adjusted to adjust the rotational speed of the fans 1A to 1C.
  • the CPU 7 sets a predetermined value as the DAC value in the DAC 3, and when the predetermined value is set as the DAC value using the ADC provided in itself.
  • the DAC output voltage is detected as a reference voltage.
  • the CPU 7 performs a “DAC setting value-rotation speed characteristic” that is a correspondence relationship between the DAC value and the rotational speed for actually controlling the fans 1A to 1C based on the predetermined value, the reference voltage, and the characteristic data.
  • the representative characteristic data indicating is generated.
  • the CPU 7 adjusts the rotation speed of the fans 1A to 1C by adjusting the DAC value set in the DAC 3 based on the representative characteristic data.
  • the CPU 7 uses the target value data stored in the storage unit 6 to calculate the target rotational speed corresponding to the state of the device for each fan, and the actual rotational speed indicated by the rotational speed signal from each of the fans 1A to 1C.
  • the DAC value corresponding to each of the fans 1A to 1C is adjusted based on the representative characteristic data so that the number becomes the target rotational speed of each of the fans 1A to 1C.
  • the CPU 7 may generate the representative characteristic data only when the rotation speed control device is activated for the first time and store the representative characteristic data in the storage unit 6. However, the CPU 7 may generate the representative characteristic data every time the rotation speed control device is activated. desirable.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the operation of the rotation speed control device until the fans 1A to 1C are activated.
  • the CPU 7 sets the first predetermined value “m” as the predetermined value of the DAC value to the DAC 3. (Step S302).
  • the device activation trigger is, for example, pressing of an activation button provided in a device including a rotation speed control device.
  • the DAC 3 When the first predetermined value “m” is set, the DAC 3 outputs a driving voltage at a level corresponding to the first predetermined value “m”.
  • the CPU 7 detects and holds the drive voltage as a reference voltage using the ADC. (Step S303).
  • the reference voltage corresponding to the first predetermined value “m” is referred to as a first reference voltage “k”.
  • the ADC provided in the CPU 7 converts the DAC output voltage into a digital value using the ADC reference voltage from the LDO 5, and the CPU 7 detects the converted digital value as the reference voltage. To do. In addition, the accuracy of the ADC reference voltage is sufficiently high to detect the reference voltage.
  • the CPU 7 When detecting the first reference voltage “k”, the CPU 7 sets the second predetermined value “n” in the DAC 3 as the predetermined value of the DAC value (step S304). As a result, the DAC 3 outputs a drive voltage at a level corresponding to the second predetermined value “n”. The CPU 7 detects and holds the drive voltage as a reference voltage using the ADC (step S305).
  • the reference voltage corresponding to the second predetermined value “n” is referred to as a second reference voltage “j”.
  • the CPU 7 calculates the DAC value and the DAC output voltage based on the first predetermined value “m”, the second predetermined value “n”, the first reference voltage “k”, and the second reference voltage “j”. “DAC setting value ⁇ DAC output voltage characteristic”, which is a correspondence relationship, is calculated, and correction data indicating the “DAC setting value ⁇ DAC output voltage characteristic” is generated (step S306).
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the correction data.
  • the correction data indicates the correspondence between the actual set value and the DAC output voltage, and thus is data that takes into account variations in the DAC output voltage.
  • the main cause of the variation in the DAC output voltage is the variation in the DAC reference voltage. Since the DAC reference voltage is common to the drive voltages of the fans 1A to 1C, correction data must be stored for each fan. It is not necessary to generate the correction data, and it is only necessary to generate correction data common to all fans. Therefore, in this embodiment, in steps S302 to S306, the CPU 7 sets a predetermined value as a setting value corresponding to the fan 1A, and detects the drive voltage of the fan 1A as a reference voltage, thereby corresponding to the fan 1A. The correction data is generated as common correction data corresponding to all fans.
  • the CPU 7 sets “DAC setting value-rotation speed characteristic”, which is a correspondence relationship between the DAC value and the rotation speed, based on the correction data and the characteristic data stored in the storage unit 6.
  • the representative characteristic data indicating the “DAC setting value-rotational speed characteristic” is generated (step S307).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a generation method for generating representative characteristic data.
  • the CPU 7 first prepares a plurality of values as DAC values.
  • 0 to 255 are prepared for every 32 as the DAC value.
  • the CPU 7 converts each of the prepared DAC values into a DAC output voltage in accordance with “DAC setting value-DAC output voltage characteristics” indicated by the correction data. Then, the CPU 7 converts each of the converted output voltages into a rotation speed in accordance with “DAC output voltage-rotation speed characteristics” indicated by the characteristic data, and associates each of the rotation speeds with the original DAC value. Representative characteristic data indicating the set value-rotational speed characteristic as a look-up table is generated.
  • the CPU 7 may generate representative characteristic data indicating “DAC setting value-rotational speed characteristic” as a function (secondary function) based on the correction data and the characteristic data. If the characteristic data is different for each fan, the CPU 7 generates representative characteristic data for each fan.
  • the CPU 7 stores the representative characteristic data in the storage unit 6, and further outputs a FAN activation signal to the drive voltage variable circuits 4A to 4C.
  • the drive voltage variable circuits 4A to 4C receive the FAN activation signal, the drive voltage variable circuits 4A to 4C adjust the level of the DAC output voltage, amplify and output the DAC output voltage whose level is adjusted, and activate the fans 1A to 1C. (Step S308).
  • the first predetermined value “m” and the second predetermined value “n” are set as the predetermined values, and the first reference voltage “k” and the second reference voltage “j” are set as the reference voltages.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of the operation of the rotation speed control device that adjusts the rotation speeds of the fans 1A to 1C.
  • the explanation will be given taking the fan 1A as an example.
  • step S601 when a rotation speed adjustment trigger for adjusting the rotation speed of the fan 1A is generated (step S601), the CPU 7 acquires the rotation speed corresponding to the current state of the device in the target value data from the storage unit 6, and rotates the rotation. The number is determined as the target rotational speed (step S602).
  • Rotational speed adjustment trigger is, for example, a temperature change of an object to be cooled, a change in environmental temperature, a change in cooling mode, a change in atmospheric pressure, or the like. Further, it is assumed that the state of the device is detected by a detection unit (not shown) such as a temperature sensor, and the CPU 7 grasps the state of the device detected by the detection unit.
  • a detection unit such as a temperature sensor
  • the CPU 7 detects the actual rotational speed of the fan 1A based on the rotational speed signal (step S603).
  • the rotation speed signal is a pulse signal that rises every time the fan 1A makes a half rotation, and the CPU 7 detects the actual rotation speed by counting the number of pulses within a predetermined time.
  • the CPU 7 calculates and holds a value obtained by subtracting the actual rotational speed from the target rotational speed as an offset (step S604).
  • the CPU 7 compares the absolute value of the offset value with a predetermined allowable rotational speed, and determines whether or not the absolute value of the offset value is greater than or equal to the allowable rotational speed (step S605).
  • the allowable rotational speed is “150 rpm”.
  • the CPU 7 calculates a value obtained by adding “offset value / 2” to the target rotation speed as the virtual target rotation speed (step S606).
  • the CPU 7 calculates a value obtained by adding “offset value / 4” to the target rotation speed as the virtual target rotation speed (step S607).
  • the CPU 7 When calculating the virtual target rotational speed, the CPU 7 acquires a DAC value corresponding to the virtual target rotational speed in the representative characteristic data from the storage unit 6 (step S608).
  • step S609 the CPU 7 sets the acquired DAC value to DAC3 (step S609), and returns to the process of step S603.
  • the CPU 7 adds “offset value / 2” or “offset value / 4” to the previously calculated virtual target rotational speed to obtain the virtual target rotational speed. A new number of revolutions is calculated. Further, the virtual target rotation speed is deleted every time the rotation speed adjustment trigger is generated.
  • step S603 If the representative characteristic data is predetermined, the actual rotational speed detected in step S603 is greatly different from the target rotational speed.
  • the CPU 7 determines the target rotational speed as “4000 rpm” in step S602 and detects the actual rotational speed as “3600 rpm” in step S603.
  • the offset value is “A: 400 rpm”. Accordingly, since the absolute value of the offset value is 150 rpm or more, the CPU 7 adds the value “200 rpm” that is 1 ⁇ 2 of the offset value to the target rotational speed in step S606, and sets the virtual target rotational speed to “A: 4200 rpm”. Is calculated. For this reason, the CPU 7 sets the DAC value corresponding to the virtual target rotation speed “A: 4200 rpm” in the DAC 3.
  • step S603 Thereafter, returning to the process of step S603, when the CPU 7 detects the actual rotational speed again, the actual rotational speed is assumed to be “B: 3800 rpm”.
  • the CPU 7 adds the value “100 rpm” that is 1 ⁇ 2 of the offset value to the virtual target rotational speed “A: 4200 rpm” in step S606, and thereby the virtual target rotational speed.
  • the number is calculated as “B: 4300 rpm”. For this reason, the CPU 7 sets the DAC value corresponding to the virtual target rotation speed “B: 4300 rpm” in the DAC 3.
  • step S603 again and the actual rotational speed is detected as “C: 3900 rpm”.
  • the offset value is “C: 100 rpm”, it is less than 150 rpm. Therefore, the CPU 7 adds “25 rpm”, which is 1 ⁇ 4 of the offset value, to the virtual target rotation speed “B: 4300 rpm” to obtain the virtual target rotation speed “C: 4325 rpm”.
  • the CPU 7 sets the target rotational speed in the representative characteristic data.
  • the corresponding set value is set to DAC3 to lock the rotation speed of fan 1A.
  • the difference between the actual rotation speed detected in step S603 and the target rotation speed can be reduced, and the accuracy of the reset rotation speed can be reduced. It becomes possible to improve. That is, it is possible to quickly converge the rotational speed of the rotating body to the target rotational speed as compared with the related technique 3.
  • the reason why the method of calculating the virtual target rotational speed differs according to the target rotational speed (or the previously calculated virtual target rotational speed) is that when the rotational speed is changed, the fans 1A-1C This is to reduce the humming of the operating sound. As a result, the rotational speeds of the fans 1A to 1C can be smoothly locked to the target rotational speed.
  • representative characteristic data (hereinafter referred to as reference representative characteristic data) in which the variation in the reference voltage for DAC is not considered as shown in FIG. 7 is stored in the storage unit 6 in advance.
  • reference representative characteristic data representative characteristic data
  • the “DAC setting value-DAC output voltage characteristic” varies as shown in FIG. 8A.
  • An error occurs between the representative characteristic (solid line) that is “value-rotational speed characteristic” and the actual characteristic (dotted line) that is actual “DAC setting value-rotational speed characteristic”, and a problem occurs.
  • there are problems such as the virtual target rotational speed is not accurate, the time until the actual rotational speed converges to the target rotational speed becomes long, and the actual rotational speed does not converge to the target rotational speed. appear.
  • the gradient of the DAC output voltage with respect to the DAC setting value is constant (for example, the relationship between the representative characteristic and the actual characteristic is parallel). In this case, the difference between the representative characteristic and the actual characteristic is constant, so that there is not much trouble.
  • the accuracy of the DAC output voltage is greatly affected by the accuracy of the DAC reference voltage.
  • the gradient of the DAC output voltage is different as shown in FIG. 8A. That is, when the DAC output voltage is low, the DAC output voltage is in the vicinity of the ground voltage (GND), so there is little variation, but when the DAC output voltage is high, the DAC reference voltage is low in accuracy, Increase in output voltage variation.
  • the DAC output voltage drive voltage when a predetermined value is set as the DAC value is detected as the reference voltage, and the correspondence between the predetermined value, the reference voltage, and the DAC output voltage and the rotational speed. Since the set value is adjusted based on the characteristic data indicating the above, it is possible to adjust the rotation speed of the fans 1A to 1C in consideration of the correspondence between the actual set value and the DAC output voltage. Accordingly, it is possible to adjust the rotation speed of the fans 1A to 1C in consideration of the variation in the DAC output voltage, and it is possible to reduce the variation in the driving voltage for driving the rotating body.
  • representative characteristic data indicating a correspondence relationship between the set value and the rotation speed is generated based on the predetermined value, the reference voltage, and the characteristic data, and the set value is adjusted based on the representative characteristic data. Therefore, it is not necessary to change the method of actually adjusting the rotational speed.
  • the illustrated configuration is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration.
  • the CPU 7 detects the output voltage of the DAC 3 as the reference voltage, but may detect the output voltages of the drive voltage variable circuits 4A to 4C as the reference voltage.
  • the reference voltage input to the ADC of the CPU 7 may exceed the maximum input voltage that is the maximum voltage allowed as the voltage input to the ADC.
  • it is desirable that the output voltage of the drive voltage variable circuits 4A to 4C is reduced using a voltage conversion circuit formed of a resistance voltage dividing circuit or the like, and the reduced output voltage is detected as a reference voltage. Since variations in the output voltages of the drive voltage variable circuits 4A to 4C may be different, it is desirable to obtain correction data for each of the drive voltage variable circuits 4A to 4C.
  • the rotating body is not limited to the fan and can be changed as appropriate.
  • the rotary body may be a rotary pump or the like.
  • the CPU 7 and the ADC may be separate.
  • an apparatus for example, a projector having the above-described rotation speed control device is an embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

　回転体を駆動する駆動電圧のバラツキによる不具合を軽減することが可能な回転数制御装置を提供する。　駆動電圧出力部（３）は、設定された設定値に応じた駆動電圧を出力する。回転体（１Ａ～１Ｃ）は、駆動電圧に応じた回転数で回転駆動する。格納部（６）は、駆動電圧と回転数との対応関係を示す特性データを格納する。制御部（７）は、駆動電圧出力部（３）に所定値を設定したときに出力される駆動電圧を参照電圧として検出し、所定値、参照電圧および特性データに基づいて、駆動電圧出力部に設定する設定値を調整する。

Description

回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法
　本発明は、回転体の回転数を制御する回転数制御装置に関する。
　プロジェクタなどの機器には、熱源を冷却するファンのような回転体と、回転体の回転数を制御する回転数制御装置とを備えたものがある。
　回転数制御装置は、一般的に、デジタル値である設定値に応じた駆動電圧を出力するＤＡＣ（Digital-Analog　Converter：デジタル‐アナログ変換器）と、ＤＡＣからの駆動電圧を増幅して、回転体に供給する増幅回路とを備えている。
　上記の回転数制御装置は、回転体の回転数の目標値である目標回転数に対応したＤＡＣに設定するＤＡＣ設定値と環境温度との対応関係を示す設定値データを予め保持する。回転数制御装置は、その設定値データを用いて、検出された環境温度から回転体の目標回転数に応じたＤＡＣ設定値を算出し、算出したＤＡＣ設定値をＤＡＣに設定することで、回転体の駆動電圧を調整して、回転体を回転させている。
　しかしながら、ＤＡＣの出力電圧や増幅回路の増幅率にはバラツキがあるため、ＤＡＣ設定値が同じでも、回転体に供給される駆動電圧にバラツキが生じることがある。このため、目標回転数に応じた設定値がＤＡＣに設定されても、回転体の駆動電圧が所望の値からずれ、回転体の回転数が目標回転数にならないなどの不具合が生じることがある。このような不具合が生じると、例えば、回転体が熱源を冷却するファンの場合、熱源の冷却性能が低下するなどの問題が生じる。
　回転体の回転数を目標回転数にする技術としては、次のような第１の関連技術が知られている。
　第１の関連技術では、回転数制御装置は、上述したように、回転体の回転数の目標値である目標回転数と環境温度との対応関係を示す目標値データを予め保持し、その目標値データを用いて、検出された環境温度から回転体の目標回転数を算出する。そして、回転数制御装置は、暫定的なＤＡＣ設定値をＤＡＣに設定して回転体を回転させる。さらに、回転数制御装置は、回転体の回転数を検出し、検出した回転数が目標回転数と異なる場合、目標回転数に近づくように、現在のＤＡＣ設定値に所定の値を加算または減算して新たなＤＡＣ設定値を算出し、その新たなＤＡＣ設定値をＤＡＣに設定する。次に、回転数制御装置は、新たに設定されたＤＡＣ設定値に対する回転体の回転数を検出し、検出した回転数が未だ目標回転数と異なっている場合には、再度新たなＤＡＣ値を算出する。このように回転数制御装置は、ＤＡＣ値を算出する算出処理を繰り返すことにより、徐々に回転体の回転数を目標回転数に近づけていく。
　ここで、ＤＡＣ設定値に加算または減算される所定の値は、ＤＡＣ設定値の最小単位の値に予め設定されている。この場合、回転体の回転数を、比較的正確に目標回転数にすることが可能になるが、目標回転数が変化したときに、ＤＡＣ値の算出処理を繰り返す回数が大きく、回転体の回転数が目標回転数となるまでの時間が長くなる。
　これに対して、例えば、ＤＡＣ設定値に加算または減算される所定の値を、ＤＡＣ設定値の最小単位の値よりも大きい値に予め設定しておく第２の関連技術が考えられる。第２の関連技術では、目標回転数が変化したときに、第１の関連技術と比べてより速やかに目標回転数に近づけることが可能になる。しかしながら、ＤＡＣ設定値の変化量が最小単位の値よりも大きいため、最終的なＤＡＣ値が設定された場合でも、検出される回転数と目標回転数とのずれが大きくなる可能性がある。
　また、検出した回転体の回転数を目標回転数にする別の技術としては、次の第３の関連技術も知られている。
　第３の関連技術では、回転数制御装置は、目標値データだけでなく、回転体の回転数とＤＡＣ設定値との対応関係を示す代表特性データを予め保持している。そして、回転数制御装置は、保持している目標値データを用いて、検出された環境温度から回転体の目標回転数を算出する。続いて、回転数制御装置は、保持している代表特性データを用いて、算出された目標回転数からＤＡＣ設定値を算出し、算出したＤＡＣ設定値をＤＡＣに設定して回転体を回転させる。さらに、回転数制御装置は、回転体の回転数を検出し、検出した回転数が目標回転数と異なる場合、目標回転数に近づくように、現在のＤＡＣ設定値に所定の値を加算または減算して新たなＤＡＣ設定値を算出し、その新たなＤＡＣ設定値をＤＡＣに設定する。このように回転数制御装置は、ＤＡＣ値を算出する算出処理を繰り返すことにより、徐々に回転体の回転数を目標回転数に近づけていく。
　第３の関連技術では、ＤＡＣ設定値に加算または減算される所定の値は、回転数制御装置により、上述の代表特性データを用いて算出される。具体的には、回転数制御装置が、検出した回転数と目標回転数との差を算出し、検出した回転数と、算出された回転数の差と、代表特性データとを用いて、所定の値を算出する。
　また、特許文献１には、駆動回路の増幅率のバラツキを補正する補正データを予め保持し、第３の関連技術のように代表特性データを用いて算出した設定値を、補正データに応じて補正する冷却装置が記載されている。
特開２００６－１５４４６０号公報
　上記の第１の関連技術および第２の関連技術では、回転数制御装置は、第３の関連技術と比べて、目標回転数が変化したときに、ＤＡＣ値の算出処理を繰り返す回数が多くなるため、回転体の回転数が目標回転数となるまでの時間が長くなるという課題がある。
　また、第３の関連技術では、回転数制御装置は、代表特性データが示す回転体の回転数とＤＡＣ設定値との対応関係と、実際の対応関係と一致している場合は、目標回転数が変化したときに、ＤＡＣ値の算出処理が１回だけとなり、回転体の回転数を、より短い時間で、より正確に目標回転数にすることが可能となる。しかしながら、ＤＡＣの出力電圧や増幅回路の増幅率のバラツキのために、代表特性データが示す回転体の回転数とＤＡＣ設定値との対応関係と、実際の対応関係とがずれている場合、そのずれ量によっては、回転体の回転数が振動したり、発散したりして、目標回転数にならなかったり、ＤＡＣの算出処理を繰り返す回数が増加して、目標回転数になるまでの時間が長くなったりするなどの不具合が生じることがある。
　また、特許文献１に記載の冷却装置では、駆動回路の増幅率のバラツキは考慮されているが、ＤＡＣの出力電圧のバラツキが考慮されていないため、代表特性データが示す回転体の回転数とＤＡＣ設定値との対応関係と、実際の対応関係とがずれてしまう。このため、駆動回路の増幅率のバラツキが補正された設定値がＤＡＣに設定されても、ＤＡＣの出力電圧のバラツキのために、回転体に供給される駆動電圧にバラツキが生じてしまうという問題がある。
　なお、一般的なＤＡＣでは、定電圧源からのリファレンス電圧を設定値に応じて調整して出力しているが、リファレンス電圧のバラツキは、比較的大きく、ＤＡＣの出力電圧のバラツキの主な原因となる。
　このため、駆動電圧のバラツキを軽減するために、リファレンス電圧のバラツキの低い定電圧源を用いることも考えられるが、通常、リファレンス電圧のバラツキが低い定電圧源ほど、価格が高くなるので、回転数制御装置の価格が高くなってしまう。また、近年では、複数の機能を有するＩＣ（Integrated　Circuit）の内部に定電圧源が設けられることが多く、この場合には、定電圧源を変更するためだけに、ＩＣ全体を変更しなければならず、無駄が多い。
　本発明の目的は、回転体を駆動する駆動電圧のバラツキによる不具合を軽減することが可能な回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法を提供することである。
　本発明による回転数制御装置は、設定された設定値に応じた駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、前記駆動電圧に応じた回転数で回転駆動する回転体と、前記駆動電圧と前記回転数との対応関係を示す特性データを格納する格納部と、前記駆動電圧出力部に所定値を設定したときに出力される前記駆動電圧を参照電圧として検出し、前記所定値、前記参照電圧および前記特性データに基づいて、前記駆動電圧出力部に設定する設定値を調整する制御部と、を有する。
　本発明によるプロジェクタは、上記の回転数制御装置を有する。
　本発明による回転数制御方法は、設定された設定値に応じた駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、前記駆動電圧に応じた回転数で回転駆動する回転体と、前記駆動電圧と前記回転数との対応関係を示す特性データを格納する格納部とを有する回転数制御装置による回転数制御方法であって、前記駆動電圧出力部に所定値を設定したときに出力される前記駆動電圧を参照電圧として検出し、前記所定値、前記参照電圧および前記特性データに基づいて、前記駆動電圧出力部に設定する設定値を調整する。
　本発明によれば、回転体を駆動する駆動電圧のバラツキによる不具合を軽減することが可能になる。
本発明の第一の実施形態の回転数制御装置の構成を示す図である。 特性データの一例を説明するための図である。 特性データの他の例を説明するための図である。 本発明の一実施形態の回転数制御装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 補正データの一例を示す図である。 代表特性データを生成する生成方法の一例を説明するための図である。 本発明の一実施形態の回転数制御装置の動作の他の例を説明するためのフローチャートである。 参考代表特性データの一例を示す図である。 本発明の一実施形態の回転数制御装置の効果を説明するための図である。 本発明の一実施形態の回転数制御装置の効果を説明するための図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施形態の回転数制御装置の構成を示す図である。図１において、回転数制御装置は、ファン（ＦＡＮ）１Ａ～１Ｃと、ＬＤＯ（Low　Drop　Out　Regulator：低ドロップアウト電圧レギュレータ）２と、ＤＡＣ３と、駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃと、ＬＤＯ５と、格納部６と、ＣＰＵ７とを有する。なお、回転数制御装置は、例えば、プロジェクタなどの機器に搭載される。
　ファン１Ａ～１Ｃは、入力された駆動電圧に応じた回転数で回転駆動する回転体であり、回転数に応じた風量で冷却対象物に送風して、冷却対象物を冷却する冷却部として機能する。また、ファン１Ａ～１Ｃのそれぞれは、自身の現在の回転数である実回転数を示す回転数信号をＣＰＵ７に出力する。
　なお、駆動電圧のレベルが大きいほど、ファン１Ａ～１Ｃの回転数が大きくなり、冷却対象物を冷却する冷却効率も高くなる。また、冷却対象物は、例えば、プロジェクタの光源などであり、各ファン１Ａ～１Ｃは、別々の冷却対象物を冷却してもよいし、共通の冷却対象物を冷却してもよい。
　ＬＤＯ２は、電源電圧ＶＣＣを用いて、デジタル‐アナログ変換用の定電圧であるリファレンス電圧（以下、ＤＡＣ用リファレンス電圧と呼ぶ）を生成してＤＡＣ３に出力する定電圧源であり、リファレンス電圧出力部と呼ばれることもある。なお、ＬＤＯ２はＩＣ（不図示）の内部に設けられていてもよい。
　ＤＡＣ３は、ＣＰＵ７から、駆動電圧を示すデジタル値であるＤＡＣ設定値（以下、ＤＡＣ値と称する）が設定され、その設定されたＤＡＣ値に応じた駆動電圧を出力する駆動電圧出力部である。より具体的には、ＤＡＣ３は、ＬＤＯ２からのＤＡＣ用リファレンス電圧のレベルをＤＡＣ値に応じて調整し、そのレベルを調整したＤＡＣ用リファレンス電圧を、ファン１Ａ～１Ｃのそれぞれを駆動する駆動電圧として出力する。
　なお、ＤＡＣ値は、ファン１Ａ～１Ｃごとに異なっていてもよいし、ファン１Ａ～１Ｃに共通でもよい。ＤＡＣ値がファン１Ａ～１Ｃごと異なる場合、ＤＡＣ３は、ファン１Ａ～１Ｃのそれぞれに対して、そのファンに対応するＤＡＣ値に応じた駆動電圧を出力する。
　駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃのそれぞれは、ファン１Ａ～１Ｃのそれぞれに対応し、ＤＡＣ３から出力された、自回路と対応するファンの駆動電圧のレベルを調整し、レベルを調整した駆動電圧を、自回路と対応するファンに出力する。なお、駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃによる駆動電圧のレベルの調整量は予め定められているとする。また、この調整量のバラツキは十分低いものとしている。
　ＬＤＯ５は、電源電圧ＶＣＣを用いて、アナログ‐デジタル変換用の定電圧であるリファレンス電圧（以下、ＡＤＣ用リファレンス電圧と呼ぶ）を生成してＣＰＵ７に出力する定電圧源である。なお、ＬＤＯ５はＩＣの内部に設けられていてもよい。
　格納部６は、ＣＰＵ７にて読み取り可能な記録媒体であり、ＣＰＵ７の動作を規定するプログラムと、種々のデータとを格納する。なお、格納部６は、例えば、フラッシュメモリである。
　格納部６に格納されるデータとしては、ファン１Ａ～１Ｃの回転数の目標値である目標回転数と機器の予め定められた状態との対応関係をファンごとに示す目標値データと、駆動電圧であるＤＡＣ３の出力電圧とファン１Ａ～１Ｃの回転数との対応関係である「ＤＡＣ出力電圧－回転数特性」を示す特性データとがある。以下、ＤＡＣ３の出力電圧をＤＡＣ出力電圧と称することもある。
　機器の状態としては、例えば、冷却対象物の温度、機器の周囲の温度に対応する環境温度、冷却対象物を冷却する冷却モードおよび機器の周囲の気圧などが挙げられる。
　図２Ａおよび図２Ｂは、特性データの一例を説明するための図である。図２Ａに示すように、特性データが示す「ＤＡＣ出力電圧－回転数特性」は数式（２次関数）で近似することができる。このため、特性データは、「ＤＡＣ出力電圧－回転数特性」を、２次関数「ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ」で示してもよいし、図２Ｂのようなルックアップテーブルで示してもよい。
　なお、２次関数「ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ」において、ｘはＤＡＣ出力電圧、ｙは回転数、ａ、ｂ、ｃは定数である。また、目標値データも、特性データと同様に、目標回転数と機器の状態との対応関係を、数式で示してもよいし、ルックアップテーブルで示してもよい。
　図１の説明に戻る。ＣＰＵ７は、制御部の一例であり、アナログ‐デジタル変換を行うＡＤＣ（Analog-Digital　Converter：アナログ‐デジタル変換器）を備えている。また、ＣＰＵ７は、ＤＡＣ３および格納部６とデジタル通信が可能に接続されている。なお、本デジタル通信の通信方式は特に限定されないが、図１では、ＣＰＵ７およびＤＡＣ３の間の通信には、Ｉ２Ｃ通信が用いられ、ＣＰＵ７および格納部６の間の通信には、ＢＵＳ通信が用いられているものとしている。
　ＣＰＵ７は、格納部６に格納されたプログラムを読み取り、その読み取ったプログラムを実行して、ファン１Ａ～１Ｃの回転数を制御するファン制御機能などの種々の機能を実現する。
　ファン制御機能では、ＣＰＵ７は、ＤＡＣ３にＤＡＣ値として所定値を設定し、ＤＡＣ値として所定値が設定されているときのＤＡＣ出力電圧を参照電圧として検出し、その所定値、参照電圧、および、格納部６に格納されている特性データに基づいて、ＤＡＣ値を調整して、ファン１Ａ～１Ｃの回転数を調整する。
　より具体的には、先ず、回転数制御装置が起動すると、ＣＰＵ７は、ＤＡＣ３にＤＡＣ値として所定値を設定し、自身に備わったＡＤＣを用いて、ＤＡＣ値として所定値が設定されているときのＤＡＣ出力電圧を参照電圧として検出する。
　続いて、ＣＰＵ７は、所定値、参照電圧および特性データに基づいて、ファン１Ａ～１Ｃを実際に制御するための、ＤＡＣ値と回転数との対応関係である「ＤＡＣ設定値‐回転数特性」を示す代表特性データを生成する。
　そして、ＣＰＵ７は、代表特性データに基づいて、ＤＡＣ３に設定するＤＡＣ値を調整して、ファン１Ａ～１Ｃの回転数を調整する。
　例えば、ＣＰＵ７は、格納部６に格納されている目標値データを用いて、機器の状態に応じた目標回転数をファンごとに算出し、各ファン１Ａ～１Ｃからの回転数信号が示す実回転数が各ファン１Ａ～１Ｃの目標回転数になるように、代表特性データに基づいて、各ファン１Ａ～１Ｃに対応するＤＡＣ値を調整する。
　なお、ＣＰＵ７は、代表特性データを、回転数制御装置が初めて起動されるときにだけ生成して格納部６に格納しても良いが、回転数制御装置が起動される度に生成することが望ましい。
　次に回転数制御装置の動作を説明する。
　図３は、ファン１Ａ～１Ｃを起動するまでの回転数制御装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
　先ず、回転数制御装置を起動する装置起動トリガーが発生し、回転数制御装置が起動すると（ステップＳ３０１）、ＣＰＵ７は、ＤＡＣ値の所定値として第１の所定値「ｍ」をＤＡＣ３に設定する（ステップＳ３０２）。なお、装置起動トリガーは、例えば、回転数制御装置を備えた機器が具備する起動ボタンの押下などである。
　第１の所定値「ｍ」が設定されると、ＤＡＣ３は、第１の所定値「ｍ」に応じたレベルの駆動電圧を出力する。ＣＰＵ７は、その駆動電圧を、ＡＤＣを用いて参照電圧として検出し保持する。（ステップＳ３０３）。以下、この第１の所定値「ｍ」に対応する参照電圧を第１の参照電圧「ｋ」とする。
　なお、参照電圧の検出では、ＣＰＵ７に備わったＡＤＣが、ＬＤＯ５からのＡＤＣ用リファレンス電圧を用いて、ＤＡＣ出力電圧をデジタル値に変換し、ＣＰＵ７は、その変換されたデジタル値を参照電圧として検出する。また、ＡＤＣ用リファレンス電圧の精度は、参照電圧を検出するのに十分高いものとする。
　第１の参照電圧「ｋ」を検出すると、ＣＰＵ７は、ＤＡＣ値の所定値として第２の所定値「ｎ」をＤＡＣ３に設定する（ステップＳ３０４）。これにより、ＤＡＣ３は、第２の所定値「ｎ」に応じたレベルの駆動電圧を出力する。ＣＰＵ７は、その駆動電圧を、ＡＤＣを用いて参照電圧として検出し保持する（ステップＳ３０５）。以下、この第２の所定値「ｎ」に対応する参照電圧を第２の参照電圧「ｊ」とする。
　ＣＰＵ７は、第１の所定値「ｍ」、第２の所定値「ｎ」、第１の参照電圧「ｋ」および第２の参照電圧「ｊ」に基づいて、ＤＡＣ値とＤＡＣ出力電圧との対応関係である「ＤＡＣ設定値‐ＤＡＣ出力電圧特性」を算出し、その「ＤＡＣ設定値‐ＤＡＣ出力電圧特性」を示す補正データを生成する（ステップＳ３０６）。
　図４は、補正データの一例を説明するための図である。一般的に、ＤＡＣ設定値とＤＡＣ出力電圧との関係を示す特性は、数式（一次関数）で近似することができる。このため、図４に示すように、補正データが示す「ＤＡＣ設定値‐ＤＡＣ出力電圧特性」は、ＤＡＣ値をＸ、ＤＡＣ出力電圧をＹとしたとき、（Ｘ，Ｙ）＝（ｍ、ｋ）および（ｎ、ｊ）を共に満たす数式（一次関数：Ｙ＝αＸ＋β）で表すことができる。このため、ＣＰＵ７は、この一次関数を「設定値‐出力電圧特性」として算出する。なお、αおよびβは定数である。
　このように補正データは、実際の設定値およびＤＡＣ出力電圧の対応関係を示すため、ＤＡＣ出力電圧のバラツキが考慮されたデータとなる。また、ＤＡＣ出力電圧のバラツキの主な原因は、ＤＡＣ用リファレンス電圧のバラツキであり、ＤＡＣ用リファレンス電圧は、各ファン１Ａ～１Ｃの駆動電圧に対して共通であるため、ファンごとに補正データを生成する必要はなく、全てのファンに対して共通の補正データが生成されればよい。このため、本実施形態では、ステップＳ３０２～Ｓ３０６において、ＣＰＵ７は、ファン１Ａに対応する設定値として所定値を設定し、ファン１Ａの駆動電圧を参照電圧として検出することで、ファン１Ａに対応する補正データを、全てのファンに対応した共通の補正データとして生成している。
　動作の説明に戻る。補正データを生成すると、ＣＰＵ７は、その補正データと、格納部６に格納されている特性データとに基づいて、ＤＡＣ値と回転数との対応関係である「ＤＡＣ設定値‐回転数特性」を算出し、その「ＤＡＣ設定値‐回転数特性」を示す代表特性データを生成する（ステップＳ３０７）。
　図５は、代表特性データを生成する生成方法の一例を説明するための図である。
　図５に示すように、ＣＰＵ７は、先ず、ＤＡＣ値として複数の値を用意する。なお、図５では、このＤＡＣ値として、３２ごとに０から２５５までが用意されている。
　続いて、ＣＰＵ７は、用意されたＤＡＣ値のそれぞれを、補正データが示す「ＤＡＣ設定値‐ＤＡＣ出力電圧特性」に従ってＤＡＣ出力電圧に変換する。そして、ＣＰＵ７は、変換した出力電圧のそれぞれを、特性データが示す「ＤＡＣ出力電圧－回転数特性」に従って回転数に変換し、その回転数のそれぞれを、元のＤＡＣ値に対応付けることで「ＤＡＣ設定値‐回転数特性」をルックアップテーブルとして示す代表特性データを生成する。
　なお、ＣＰＵ７は、補正データおよび特性データに基づいて、「ＤＡＣ設定値‐回転数特性」を関数（２次関数）として示す代表特性データを生成してもよい。また、特性データがファンごとに異なっている場合、ＣＰＵ７は、ファンごとに代表特性データを生成する。
　動作の説明に戻る。代表特性データを生成すると、ＣＰＵ７は、その代表特性データを格納部６に格納し、さらにＦＡＮ起動信号を駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃに出力する。駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃは、ＦＡＮ起動信号を受け付けると、ＤＡＣ出力電圧のレベルを調整して、そのレベルを調整したＤＡＣ出力電圧を増幅して出力することで、ファン１Ａ～１Ｃを起動する（ステップＳ３０８）。
　上記の動作では、所定値として第１の所定値「ｍ」および第２の所定値「ｎ」が設定され、参照電圧として第１の参照電圧「ｋ」および第２の参照電圧「ｊ」が検出されていたが、所定値および参照電圧は一つだけでもよい。この場合、例えば、ＣＰＵ７は、ＤＡＣ値をＸ、ＤＡＣ出力電圧をＹとしたとき、（Ｘ，Ｙ）＝（ｍ、ｋ）および（０、０）を共に満たす一次関数（Ｙ＝αＸ）を「設定値‐出力電圧特性」として算出する。
　図６は、ファン１Ａ～１Ｃの回転数を調整する回転数制御装置の動作の一例を説明するためのフローチャートである。以下では、ファン１Ａ～１Ｃに対して同様な動作になるので、ファン１Ａを例にとって説明する。
　先ず、ファン１Ａの回転数を調整する回転数調整トリガーが発生すると（ステップＳ６０１）、ＣＰＵ７は、格納部６から、目標値データにおいて現在の機器の状態に対応した回転数を取得し、その回転数を目標回転数として決定する（ステップＳ６０２）。
　回転数調整トリガーは、例えば、冷却対象物の温度変化、環境温度の変化、冷却モードの変化および気圧変化などである。また、機器の状態は温度センサのような検出手段（不図示）によって検出され、ＣＰＵ７は、その検出手段にて検出された機器の状態を把握しているものとする。
　目標回転数を決定すると、ＣＰＵ７は、回転数信号に基づいて、ファン１Ａの実回転数を検出する（ステップＳ６０３）。例えば、回転数信号は、ファン１Ａが半回転するたびに立ち上がるパルス信号であり、ＣＰＵ７は、一定時間内のパルスの数をカウントすることで、実回転数を検出する。
　実回転数を検出すると、ＣＰＵ７は、目標回転数から実回転数を減算した値をオフセットとして算出して保持する（ステップＳ６０４）。
　ＣＰＵ７は、オフセット値の絶対値と予め定められた許容回転数とを比較して、オフセット値の絶対値が許容回転数以上か否かを判断する（ステップＳ６０５）。本実施形態では、許容回転数を「１５０ｒｐｍ」とする。
　オフセット値の絶対値が許容回転数以上の場合、ＣＰＵ７は、目標回転数に「オフセット値／２」を加算した値を仮想目標回転数として算出する（ステップＳ６０６）。
　一方、オフセット値の絶対値が許容回転数未満の場合、ＣＰＵ７は、目標回転数に「オフセット値／４」を加算した値を仮想目標回転数として算出する（ステップＳ６０７）。
　仮想目標回転数を算出すると、ＣＰＵ７は、格納部６から、代表特性データにおいて仮想目標回転数に対応するＤＡＣ値を取得する（ステップＳ６０８）。
　そして、ＣＰＵ７は、取得したＤＡＣ値をＤＡＣ３に設定し（ステップＳ６０９）、ステップＳ６０３の処理に戻る。
　なお、ステップＳ６０６およびＳ６０７において、既に仮想目標回転数が算出されている場合、ＣＰＵ７は、前回算出した仮想目標回転数に「オフセット値／２」または「オフセット値／４」を加算して仮想目標回転数を新たに算出する。また、仮想目標回転数は、回転数調整トリガーが発生するたびに消去される。
　次に図６を用いて説明した回転数制御装置の動作の具体例を説明する。
　仮に代表特性データが予め定められているとすると、ステップＳ６０３で検出される実回転数は、目標回転数と大きくことなることになる。
　例えば、ＣＰＵ７は、ステップＳ６０２において目標回転数を「４０００ｒｐｍ」と決定し、ステップＳ６０３において実回転数を「３６００ｒｐｍ」と検出したとする。
　この場合、オフセット値は「Ａ：４００ｒｐｍ」となる。したがって、オフセット値の絶対値が１５０ｒｐｍ以上であるので、ＣＰＵ７は、ステップＳ６０６において、目標回転数にオフセット値の１／２の値「２００ｒｐｍ」を加算して、仮想目標回転数を「Ａ：４２００ｒｐｍ」と算出する。このため、ＣＰＵ７は、仮想目標回転数「Ａ：４２００ｒｐｍ」に対応するＤＡＣ値をＤＡＣ３に設定する。
　その後、ステップＳ６０３の処理に戻り、ＣＰＵ７が再度実回転数を検出したとき、実回転数が「Ｂ：３８００ｒｐｍ」となったとする。このとき、オフセット値は「Ｂ：２００ｒｐｍ」となるので、ＣＰＵ７は、ステップＳ６０６において仮想目標回転数「Ａ：４２００ｒｐｍ」にオフセット値の１／２の値「１００ｒｐｍ」を加算して、仮想目標回転数を「Ｂ：４３００ｒｐｍ」と算出する。このため、ＣＰＵ７は、仮想目標回転数「Ｂ：４３００ｒｐｍ」に対応するＤＡＣ値をＤＡＣ３に設定する。
　そして、再度ステップＳ６０３の処理に戻り、実回転数が「Ｃ：３９００ｒｐｍ」と検出されたとする。この場合、オフセット値は、「Ｃ：１００ｒｐｍ」となるので、１５０ｒｐｍ未満となる。このため、ＣＰＵ７は、仮想目標回転数「Ｂ：４３００ｒｐｍ」にオフセット値の１／４である「２５ｒｐｍ」を加算して、仮想目標回転数を「Ｃ：４３２５ｒｐｍ」と求める。
　以降、実回転数が検出されるたびに、「Ｄ：３９２５ｒｐｍ」、「Ｅ：３９４４ｒｐｍ」、「Ｆ：３９５８ｒｐｍ」の順に変化したとする。この場合、オフセット値は「Ｄ：７５ｒｐｍ」、「Ｅ：５６ｒｐｍ」、「Ｆ：４２ｒｐｍ」の順に変化し、仮想目標回転数は「Ｄ：４３４４ｒｐｍ」、「Ｅ：４３５８ｒｐｍ」、「Ｆ：４３６９ｒｐｍ」の順に変化することになる。
　このように実回転数が徐々に目標回転数に近づいていき、実回転数と目標回転数との差が予め定められた閾値以下になった場合、ＣＰＵ７は、代表特性データにおいて目標回転数に対応する設定値をＤＡＣ３に設定して、ファン１Ａの回転数をロックする。
　一方、本実施形態のように代表特性データが算出される場合、ステップＳ６０３で検出される実回転数と目標回転数と差を小さくすることができ、さらに、再設定される回転数の精度を向上させることが可能になる。つまり、関連技術３と比べて、回転体の回転数を速やかに目標回転数に収束させることが可能になる。
　なお、ステップＳ６０６およびＳ６０７において、目標回転数（または前回算出した仮想目標回転数）に応じて仮想目標回転数を算出する方法が異なる理由は、回転数を変化させるときに、ファン１Ａ～１Ｃの動作音の唸りを軽減させるためである。これにより、ファン１Ａ～１Ｃの回転数を滑らかに目標回転数にロックさせることができる。
　次に効果を説明する。
　仮に、図７に示すような、ＤＡＣ用リファレンス電圧のバラツキが考慮されていない代表特性データ（以下、参考代表特性データと称する）が予め格納部６に格納されているとする。この場合、ＤＡＣ用リファレンス電圧の精度が低いと、図８Ａに示すように「ＤＡＣ設定値‐ＤＡＣ出力電圧特性」にバラツキが生じ、図８Ｂに示すように、参考代表特性データが示す「ＤＡＣ設定値－回転数特性」である代表特性（実線）と、実際の「ＤＡＣ設定値－回転数特性」である実特性（点線）とに誤差が生じてしまい、不具合が生じる。具体的には、仮想目標回転数が正確にならず、実回転数が目標回転数に収束するまでの時間が長くなったり、実回転数が目標回転数に収束しなかったりするなどの問題が発生する。
　より具体的には、「ＤＡＣ設定値‐ＤＡＣ出力電圧特性」のバラツキが発生しても、ＤＡＣ設定値に対するＤＡＣ出力電圧の傾きが一定の場合（例えば、代表特性と実特性との関係が平行の場合）、代表特性と実特性との差が一定になるため、不具合はあまり生じない。
　しかしながら、「ＤＡＣ設定値‐ＤＡＣ出力電圧特性」のバラツキが発生した際に、ＤＡＣ設定値に対するＤＡＣ出力電圧の傾きが変化すると、代表特性と実特性の差が一定にならないため、不具合が顕著になる。
　図１で示したような回転数制御装置の場合、ＤＡＣ出力電圧の精度は、ＤＡＣ用リファレンス電圧の精度が大きく影響する。例えば、ＤＡＣ用リファレンス電圧の精度が低いと、図８Ａに示すように、ＤＡＣ出力電圧の傾きが異なることになる。つまり、ＤＡＣ出力電圧が低い場合には、ＤＡＣ出力電圧はグランド電圧（ＧＮＤ）近辺となるため、バラツキは少ないが、ＤＡＣ出力電圧が高い場合には、ＤＡＣ用リファレンス電圧の精度が低いと、ＤＡＣ出力電圧のバラツキが大きくなる。
　したがって、参考代表特性データが予め格納されている場合には、不具合が顕著になってしまう。
　これに対して本実施形態では、ＤＡＣ値として所定値が設定されたときのＤＡＣ出力電圧駆動電圧が参照電圧として検出され、所定値、参照電圧、および、ＤＡＣ出力電圧と回転数との対応関係を示す特性データに基づいて、設定値が調整されるので、実際の設定値とＤＡＣ出力電圧の対応関係を考慮してファン１Ａ～１Ｃの回転数を調整することが可能になる。したがって、ＤＡＣ出力電圧のバラツキを考慮してファン１Ａ～１Ｃの回転数を調整することが可能になり、回転体を駆動する駆動電圧のバラツキを軽減することが可能になる。
　また、本実施形態では、所定値、参照電圧および特性データに基づいて、設定値と回転数との対応関係を示す代表特性データが生成され、その代表特性データに基づいて、設定値が調整されるので、実際に回転数を調整する方法を変更しなくてもよくなる。
　また、本実施形態では、起動する度に、代表特性データが生成されるので、ＤＡＣ値と回転数との対応関係が環境温度や経年変化などで変化した場合でも、駆動電圧のバラツキを軽減することが可能になる。
　また、本実施形態では、ＤＡＣ用リファレンス電圧のバラツキが低いＬＤＯを使用しなくてもよいので、回転数制御装置の価格の増加を抑制することが可能になる。
　以上説明した実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
　例えば、ＣＰＵ７は、ＤＡＣ３の出力電圧を参照電圧として検出していたが、駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃの出力電圧を参照電圧として検出してもよい。この場合、ＣＰＵ７のＡＤＣに入力される参照電圧が、ＡＤＣに入力される電圧として許容される最大の電圧である最大入力電圧を超える可能性がある。このため、駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃの出力電圧を、抵抗分圧回路などで構成される電圧変換回路を用いて減圧させ、減圧した出力電圧が参照電圧として検出されることが望ましい。また、駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃの出力電圧のばらつきはそれぞれ異なることがあるため、駆動電圧可変回路４Ａ～４Ｃのそれぞれに対する補正データが取得されることが望ましい。
　また、回転体としてファンを用いて説明したが、回転体は、ファンに限らず適宜変更可能である。例えば、回転体は、ロータリーポンプなどでもよい。また、ＣＰＵ７とＡＤＣは別体であってもよい。
　また、上記の回転数制御装置を有する機器（例えば、プロジェクタ）も一実施形態である。
　１Ａ～１Ｃ　ファン
　２、５　　　ＬＤＯ
　３　　　　　ＤＡＣ
　４Ａ～４Ｃ　駆動電圧可変回路
　６　　　　　格納部
　７　　　　　ＣＰＵ

Claims (8)

  1. 　設定された設定値に応じた駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、
    　前記駆動電圧に応じた回転数で回転駆動する回転体と、
    　前記駆動電圧と前記回転数との対応関係を示す特性データを格納する格納部と、
    　前記駆動電圧出力部に所定値を設定したときに出力される前記駆動電圧を参照電圧として検出し、前記所定値、前記参照電圧および前記特性データに基づいて、前記駆動電圧出力部に設定する設定値を調整する制御部と、を有する回転数制御装置。
  2. 　請求項１に記載の回転数制御装置において、
    　前記制御部は、前記所定値、前記参照電圧および前記特性データに基づいて、前記設定値と前記回転数との対応関係を示す代表特性データを生成し、前記代表特性データに基づいて、前記設定値を調整する、回転数制御装置。
  3. 　請求項２に記載の回転数制御装置において、
    　前記制御部は、起動する度に、前記所定値を設定して、前記代表特性データを生成する、回転数制御装置。
  4. 　請求項２または３に記載の回転数制御装置において、
    　前記制御部は、前記所定値および前記参照電圧に基づいて、前記駆動電圧と前記設定値との対応関係を示す補正データを生成し、前記補正データおよび前記特性データに基づいて、前記代表特性データを求める、回転数制御装置。
  5. 　請求項４に記載の回転数制御装置において、
    　前記補正データは、前記駆動電圧と前記設定値との対応関係を１次関数として示す、回転数制御装置。
  6. 　請求項１ないし５に記載の回転数制御装置において、
    　定電圧であるリファレンス電圧を出力するリファレンス電圧出力部をさらに有し、
    　前記駆動電圧出力部は、前記設定値に応じて、前記リファレンス電圧のレベルを調整し、当該レベルを調整したリファレンス電圧を前記駆動電圧として出力する、回転数制御装置。
  7. 　請求項１ないし６のいずれか１項に記載の回転数制御装置を有するプロジェクタ。
  8. 　設定された設定値に応じた駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、前記駆動電圧に応じた回転数で回転駆動する回転体と、前記駆動電圧と前記回転数との対応関係を示す特性データを格納する格納部とを有する回転数制御装置による回転数制御方法であって、
    　前記駆動電圧出力部に所定値を設定したときに出力される前記駆動電圧を参照電圧として検出し、
    　前記所定値、前記参照電圧および前記特性データに基づいて、前記駆動電圧出力部に設定する設定値を調整する、回転数制御方法。
PCT/JP2012/059057 2012-04-03 2012-04-03 回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法 WO2013150606A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/059057 WO2013150606A1 (ja) 2012-04-03 2012-04-03 回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法
CN201290001238.0U CN204304867U (zh) 2012-04-03 2012-04-03 转速控制装置及投影仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/059057 WO2013150606A1 (ja) 2012-04-03 2012-04-03 回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013150606A1 true WO2013150606A1 (ja) 2013-10-10

Family

ID=49300133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/059057 WO2013150606A1 (ja) 2012-04-03 2012-04-03 回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN204304867U (ja)
WO (1) WO2013150606A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0823275A (ja) * 1994-07-07 1996-01-23 Mitsubishi Electric Corp アナログ出力装置
JP2006154460A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Sony Corp 冷却装置および投射型表示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0823275A (ja) * 1994-07-07 1996-01-23 Mitsubishi Electric Corp アナログ出力装置
JP2006154460A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Sony Corp 冷却装置および投射型表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN204304867U (zh) 2015-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535165B2 (ja) 半導体装置及びモータ駆動装置
US7619380B2 (en) Method and apparatus for controlling rotational speed of fan
US8022684B2 (en) External regulator reference voltage generator circuit
TW200810345A (en) Ramp rate closed-loop control (RRCC) for PC cooling fans
JP4823517B2 (ja) 補償済センサ出力のための装置及び方法
WO2016086620A1 (zh) 通信设备及其多风扇控制方法和装置
JP5127324B2 (ja) ファンモータ速度制御回路、ファン装置、電子機器
US7064511B2 (en) Autofan combination of zones
US20050019162A1 (en) Utilizing an altitude sensor to control fan speed
US7619379B2 (en) Motor control device and setting method thereof
JP2007207374A (ja) 記憶装置、スピンドルモータ制御方法及びプログラム
JP2009231493A (ja) ファン回転制御装置及び方法
JP5301786B2 (ja) サーボ制御方法及び装置
KR101539067B1 (ko) 통풍기 제어 장치
JP4980989B2 (ja) Ｐｗｍ信号によって生成される可変アナログ信号の生成方法、及び該信号を生成するシステム
TW201207244A (en) Generating a nonlinear function for fan control
WO2013150606A1 (ja) 回転数制御装置、プロジェクタおよび回転数制御方法
CN103208967A (zh) 控制风扇电机的设备和方法
US20070096669A1 (en) Apparatus and method for controlling rotation speed of a fan
JP2010178134A (ja) プロジェクター装置
TW201705673A (zh) 馬達轉速控制電路及其控制方法
TWI748866B (zh) 風扇系統及風扇驅動方法
US20140021266A1 (en) Servomechanism control for non-linear systems
JP2023113998A (ja) 天井扇風機
US10982977B2 (en) Pulse signal generator and angle detection system including the same

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201290001238.0

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12873785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12873785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP