(57)【要約】【課題】装置における熱源からの影響を排除し、電源となる充電池の長寿命化を図る。【解決手段】複数の充電池40Ａ，40Ｂと、充電池40Ａ，40Ｂ夫々の温度及び残容量を検出し、その検出結果に応じて上記複数の充電池40Ａ，40Ｂ夫々の連続駆動時間を算出し、算出した連続駆動時間に基づいて上記複数の充電池40Ａ，40Ｂを循環的に選択し、選択した充電池40Ａ，40Ｂから機器10内の負荷に電力を供給させる電源処理部38とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の充電池と、
上記複数の充電池それぞれの温度及び残容量を検出する検出手段と、
上記検出手段での検出結果に応じて上記複数の充電池それぞれの連続駆動時間を算出する算出手段と、
上記算出手段で算出した連続駆動時間に基づい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電源制御手段と
を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
上記算出手段は、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複数の充電池の連続駆動時間を算出することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
複数の充電池を電源とする装置での電源制御方法であって、
上記複数の充電池それぞれの温度及び残容量を検出する検出工程と、
上記検出工程での検出結果に応じて上記複数の充電池それぞれの連続駆動時間を算出する算出工程と、
上記算出工程で算出した連続駆動時間に基づい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電源制御工程と
を有したことを特徴とする電源制御方法。
【請求項４】
複数の充電池を電源とする装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、
上記複数の充電池それぞれの温度及び残容量を検出する検出ステップと、
上記検出ステップでの検出結果に応じて上記複数の充電池それぞれの連続駆動時間を算出する算出ステップと、
上記算出ステップで算出した連続駆動時間に基づい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電源制御ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、電源制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）
【特許文献１】特開平１１−２５２８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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、装置における熱源からの影響を極力排除し、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、電源制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、複数の充電池と、上記複数の充電池それぞれの温度及び残容量を検出する検出手段と、上記検出手段での検出結果に応じて上記複数の充電池それぞれの連続駆動時間を算出する算出手段と、上記算出手段で算出した連続駆動時間に基づい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電源制御手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
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、上記算出手段は、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複数の充電池の連続駆動時間を算出することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、複数の充電池を電源とする装置での電源制御方法であって、上記複数の充電池それぞれの温度及び残容量を検出する検出工程と、上記検出工程での検出結果に応じて上記複数の充電池それぞれの連続駆動時間を算出する算出工程と、上記算出工程で算出した連続駆動時間に基づい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電源制御工程とを有したことを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、複数の充電池を電源とする装置が内蔵するコンピュータが実行するプログラムであって、上記複数の充電池それぞれの温度及び残容量を検出する検出ステップと、上記検出ステップでの検出結果に応じて上記複数の充電池それぞれの連続駆動時間を算出する算出ステップと、上記算出ステップで算出した連続駆動時間に基づい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電源制御ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、装置における熱源からの影響を極力排除し、電源となる充電池の長寿命化を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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）。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）。
【００３８】
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）。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータプロジェクタ装置の電子回路の概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態に係るデータプロジェクタ装置の実装構成を示す図。
【図３】同実施形態に係る電源処理部による充電池の負荷設定の処理内容を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に係る充電池の設定負荷内容を示すタイミングチャート。
【図５】環境温度毎のリチウムイオン二次電池のサイクル寿命を例示する図。
【符号の説明】
【００４９】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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