(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサを含む電源回路と、該電源回路から供給される電力によって稼働する稼働部とを備え、前記稼働部が、各々電力を消費する複数の電力消費部を含む対象装置の延命を図る延命装置であって、
前記稼働部に、前記電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントとして、前記稼働部を構成する複数の前記電力消費部に、前記電源回路から供給される電力を同時に消費させる第１の制御手段と、
前記稼働部で前記電力消費促進イベントの実行が開始されるタイミングで、前記電源回路の出力電圧の降下量を測定する降下電圧測定手段と、
前記降下電圧測定手段の測定結果に基づいて、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、該延命措置として、前記稼働部による前記電力消費促進イベントの実行終了後に、前記稼働部での電力消費が低減するように前記稼働部を制御する第２の制御手段と、
を備えた延命装置。
【請求項２】
さらに、前記稼働部を、該稼働部を構成するすべての前記電力消費部への前記電源回路からの電流の供給を停止する待機状態に設定する第３の制御手段を備え、
前記第１の制御手段が、前記待機状態に設定された前記稼働部に、該待機状態を終了させて前記電力消費促進イベントを実行させる請求項１に記載の延命装置。
【請求項３】
コンデンサを含む電源回路と、該電源回路から供給される電力によって稼働する稼働部とを備え、前記稼働部が、各々光を放射する複数の発光装置を含む対象装置の延命を図る延命装置であって、
前記稼働部に、前記電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントを実行させる第１の制御手段と、
前記稼働部で前記電力消費促進イベントの実行が開始されるタイミングで、前記電源回路の出力電圧の降下量を測定する降下電圧測定手段と、
前記降下電圧測定手段の測定結果に基づいて、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、該延命措置として、前記稼働部による前記電力消費促進イベントの実行終了後に、前記稼働部での電力消費が低減するように前記稼働部を制御する第２の制御手段と、
を備え、
前記第２の制御手段が、前記延命措置として、前記各発光装置の発光輝度が低下するように前記稼働部を制御する、
延命装置。
【請求項４】
前記稼働部が、カラー映像を表示するディスプレイで構成され、
前記第２の制御手段が、前記延命措置と併せて、前記ディスプレイが表示するカラー映像の色相又は彩度が変化するよう該ディスプレイを制御する請求項３に記載の延命装置。
【請求項５】
コンデンサを含む電源回路と、該電源回路から供給される電力によって稼働する稼働部とを備えた対象装置の延命を図る延命装置であって、
前記稼働部に、前記電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントを実行させる第１の制御手段と、
前記稼働部で前記電力消費促進イベントの実行が開始されるタイミングで、前記電源回路の出力電圧の降下量を測定する降下電圧測定手段と、
前記降下電圧測定手段の測定結果に基づいて、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、該延命措置として、前記稼働部による前記電力消費促進イベントの実行終了後に、前記稼働部での電力消費が低減するように前記稼働部を制御する第２の制御手段と、
前記電源回路を冷却する冷却装置と、
を備え、
前記第２の制御手段が、前記延命措置として、前記冷却装置によって前記電源回路の冷却が開始されるか、又は前記冷却装置による前記電源回路の冷却が促進されるように、前記冷却装置の制御も行う、
延命装置。
【請求項６】
コンデンサを含む電源回路と、該電源回路から供給される電力によって稼働する稼働部とを備えた対象装置の延命を図る延命装置であって、
前記稼働部に、前記電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントを実行させる第１の制御手段と、
前記稼働部で前記電力消費促進イベントの実行が開始されるタイミングで、前記電源回路の出力電圧の降下量を測定する降下電圧測定手段と、
前記降下電圧測定手段の測定結果に基づいて、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、該延命措置として、前記稼働部による前記電力消費促進イベントの実行終了後に、前記稼働部での電力消費が低減するように前記稼働部を制御する第２の制御手段と、
を備え、
前記第２の制御手段が、前記降下電圧測定手段の測定結果に基づいて、前記コンデンサに対する延命措置の必要性の度合いを複数段階的に評価し、該延命措置の必要性の度合いに応じて異なる前記延命措置を行う、
延命装置。
【請求項７】
さらに、前記降下電圧測定手段の測定結果を記憶する測定結果記憶手段を備え、
前記第２の制御手段が、前記降下電圧測定手段の今回の測定結果、及び前記測定結果記憶手段に記憶された過去の測定結果を用いて、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定する請求項１から６のいずれか１項に記載の延命装置。
【請求項８】
コンデンサを含む電源回路と、該電源回路から供給される電力によって稼働する稼働部とを備えた対象装置の延命を図る延命装置であって、
前記稼働部に、前記電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントを実行させる第１の制御手段と、
前記稼働部で前記電力消費促進イベントの実行が開始されるタイミングで、前記電源回路の出力電圧の降下量を測定する降下電圧測定手段と、
前記降下電圧測定手段の測定結果に基づいて、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、該延命措置として、前記稼働部による前記電力消費促進イベントの実行終了後に、前記稼働部での電力消費が低減するように前記稼働部を制御する第２の制御手段と、
前記降下電圧測定手段の測定結果を記憶する測定結果記憶手段と、
次回に前記電源回路の保守が行われる次回保守時点を記憶する次回保守時点記憶手段と、
を備え、
前記第２の制御手段が、前記測定結果記憶手段に記憶されている前記出力電圧の降下量の時系列に基づいて、前記コンデンサの寿命到来時点を予測し、予測した寿命到来時点と、前記次回保守時点記憶手段に記憶されている前記次回保守時点との比較によって、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定する、
延命装置。
【請求項９】
コンデンサを含む電源回路と、該電源回路から供給される電力によって稼働する稼働部とを備え、前記稼働部が、各々電力を消費する複数の電力消費部を含む対象装置を準備するステップと、
前記稼働部に、前記電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントとして、前記稼働部を構成する複数の前記電力消費部に、前記電源回路から供給される電力を同時に消費させると共に、該電力消費促進イベントを実行させるタイミングで、前記電源回路の出力電圧の降下量を測定するステップと、
測定した前記出力電圧の降下量に基づいて、前記コンデンサの劣化の度合いを診断するステップと、
を含む診断方法。
【請求項１０】
コンデンサを含む電源回路と、該電源回路から供給される電力によって稼働する稼働部とを備え、前記稼働部が、各々電力を消費する複数の電力消費部を含む対象装置の延命を、前記電源回路の出力電圧の降下量を測定する降下電圧測定手段を用いて図るために、コンピュータに、
前記稼働部に、前記電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントとして、前記稼働部を構成する複数の前記電力消費部に、前記電源回路から供給される電力を同時に消費させると共に、該電力消費促進イベントを実行させるタイミングで、前記降下電圧測定手段から、前記出力電圧の降下量の測定結果を取得する機能と、
取得した該測定結果に基づいて、前記コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、該延命措置として、前記稼働部による前記電力消費促進イベントの実行終了後に、前記稼働部での電力消費が低減するように前記稼働部を制御する機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、延命装置、診断方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷に電力を供給するものとして、コンデンサを含む電源回路が用いられている。電源回路は、コンデンサの経年劣化に起因して故障することがある。そこで、故障の発生を未然に回避するため、適時にコンデンサを交換する。保守点検の際に、コンデンサの劣化度合いを診断し、コンデンサを交換する時期の目処を立てる。
【０００３】
特許文献１に示されるように、コンデンサの劣化度合いを、電源回路の出力電圧波形に現れるリップルの振幅値によって診断する手法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電源回路の出力電圧を測定した結果得られる波形には、負荷側の回路で発生したノイズも含まれる。得られた波形からノイズを分離し、リップルだけを計測することは難しい。リップルの振幅にノイズが重畳されると、コンデンサの劣化度合いを精度よく診断することができない。
【０００６】
コンデンサの交換時期を見誤ると、電源回路ひいては負荷側の回路に予期せぬ故障が発生してしまう。予期せぬ故障が発生すると、その故障した回路を緊急に修理しなければならない。
【０００７】
本発明の目的は、電源回路に含まれるコンデンサの劣化度合いを精度よく診断することができる技術を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、コンデンサを含む電源回路及びこれに接続される負荷側の回路を緊急に修理しなければならない事態の発生確率を低減することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の延命装置は、負荷側の回路としての稼働部に、電源回路から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントを実行させる第１の制御手段と、稼働部で電力消費促進イベントの実行が開始されるタイミングで、電源回路の出力電圧の降下量を測定する降下電圧測定手段と、降下電圧測定手段の測定結果に基づいて、コンデンサに対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、延命措置として、稼働部による電力消費促進イベントの実行終了後に、稼働部での電力消費が低減するように稼働部を制御する第２の制御手段とを備える。稼働部は、各々電力を消費する複数の電力消費部を含む。第１の制御手段は、電力消費促進イベントとして、稼働部を構成する複数の電力消費部に、電源回路から供給される電力を同時に消費させる。
【発明の効果】
【００１０】
電源回路の出力電圧の降下量を用いることにより、コンデンサに対する延命措置が必要か否かを精度よく判定することができる。必要に応じて、稼働部での電力消費を低減させる延命措置を講じるので、電源回路ひいては対象装置を緊急に修理しなければならない事態の発生確率を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る延命機能付き表示装置のブロック図。
【図２】電源回路の一部を示す回路図。
【図３】電源電圧の波形及び稼働開始パルス信号を示すタイミングチャート。
【図４】第１の実施形態に係る延命処理のフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係る延命機能付き表示装置のブロック図。
【図６】降下電圧値の測定結果をプロットしたグラフ。
【図７】第２の実施形態に係る延命処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、延命の対象が表示装置である場合を例に挙げて、図面を参照しながら説明する。図中、同一又は相当する部分に同一符号を付す。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１に示すように、第１の実施形態に係る延命機能付き表示装置１００は、対象装置としての表示装置１０と、表示装置１０の延命を図る延命装置２０とから構成される。
【００１４】
表示装置１０は、稼働部としてのディスプレイ１１と、ディスプレイ１１の稼働に必要な電力を供給する電源回路１２と、ディスプレイ１１を制御する表示制御回路１３と、電源回路１２等を冷却する冷却装置１４とを備える。
【００１５】
ディスプレイ１１は、発光装置としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）ユニット１１１がプリント配線基板上にマトリクス状に配列されて構成される。個々のＬＥＤユニット１１１は、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤをパッケージに実装したものであり、ディスプレイ１１の表示画面の画素を構成する。ディスプレイ１１は、カラー動画映像を表示する。
【００１６】
ディスプレイ１１によるカラー動画映像の表示態様には、高輝度表示モード、省電力表示モード、及び極省電力表示モードの３つがある。
【００１７】
高輝度表示モードとは、ディスプレイ１１に表示される映像の見やすさが優先される条件で、ディスプレイ１１が映像を表示する表示態様である。
【００１８】
省電力表示モードとは、高輝度表示モードの場合よりも、省電力化が図られて、ディスプレイ１１が映像を表示する表示態様である。省電力化は、各ＬＥＤユニット１１１の発光輝度を低下させることにより達成される。
【００１９】
極省電力表示モードとは、省電力表示モードの場合よりも、さらに省電力化が図られて、ディスプレイ１１が映像を表示する表示態様である。各ＬＥＤユニット１１１の発光輝度が、省電力表示モードの場合よりも低下する。
【００２０】
電源回路１２は、この電源回路１２の出力電圧を平滑化する電解コンデンサ１２１を備える。以下、具体的に説明する。
【００２１】
図２は、電源回路１２の一部を示す回路図である。電解コンデンサ１２１の一方の電極は、ダイオード１２２のカソード端子に接続され、電解コンデンサ１２１の他方の電極は、グラウンド配線に接続される。電解コンデンサ１２１はダイオード１２２と共に平滑回路を構成している。ダイオード１２２のカソード端子の電位と、グラウンド配線の電位との電位差が、電源回路１２の出力電圧Ｖである。出力電圧Ｖは、負荷としてのディスプレイ１１に供給される。電解コンデンサ１２１は、負荷と並列に接続されているため、出力電圧Ｖを平滑化する役割を果たす。
【００２２】
図１で、表示制御回路１３は、ディスプレイ１１の電源が投入されると、即ち、電源回路１２の出力電圧Ｖのディスプレイ１１への印加が開始されると、まず、ディスプレイ１１を、すべてのＬＥＤユニット１１１が消灯する待機モードに設定する制御を行う。待機モードでは、すべてのＬＥＤユニット１１１が消灯するため、各ＬＥＤユニット１１１には、電源回路１２からの電流は流れない。
【００２３】
表示制御回路１３は、ディスプレイ１１を待機モードに設定した状態で、外部から待機終了パルス信号Ｓｉｇ１を与えられると、まず、ディスプレイ１１を構成するすべてのＬＥＤユニット１１１に、電源回路１２から供給される電流を一時的に流す電力消費促進イベントを実行させる。電力消費促進イベントでは、ディスプレイ１１を構成するすべてのＬＥＤユニット１１１が一時的に点灯することにより、ディスプレイ１１に初期画面が一時的に表示される。
【００２４】
表示制御回路１３は、初期画面に続けてカラー動画映像をディスプレイ１１に表示させる。カラー動画映像の表示は、個々のＬＥＤユニット１１１の点灯／消灯の制御や、点灯中のＬＥＤユニット１１１の発光色を変化させる制御等で実現される。ＬＥＤユニット１１１の発光色は、ＬＥＤユニット１１１が備える赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤそれぞれの発光輝度のバランスで制御することができる。
【００２５】
上述したように、ディスプレイ１１によるカラー動画映像の表示態様には、高輝度表示モード、省電力表示モード、及び極省電力表示モードの３つがある。表示制御回路１３は、外部から与えられる表示モード選択信号Ｓｉｇ２に従って、ディスプレイ１１を上記３つの表示モードのいずれかに設定する。後述するように、電解コンデンサ１２１が劣化している場合には、電解コンデンサ１２１の延命を図るために、省電力表示モード又は極省電力表示モードが選択される。電解コンデンサ１２１が劣化していない場合には、高輝度表示モードが選択される。
【００２６】
冷却装置１４は、電源回路１２とは別の電源（図示せず）から供給される電力によって、ディスプレイ１１、電源回路１２、及び表示制御回路１３を冷却する空調設備で構成される。冷却装置１４による冷却の度合いは、外部から与えられる冷却制御信号Ｓｉｇ３によって制御することができる。
【００２７】
次に、延命装置２０について説明する。延命装置２０は、電源回路１２の出力電圧（以下、電源電圧という。）の降下量を測定する降下電圧測定回路２１と、上述した待機終了パルス信号Ｓｉｇ１、表示モード選択信号Ｓｉｇ２、及び冷却制御信号Ｓｉｇ３を出力する統括制御装置２２とを備える。
【００２８】
降下電圧測定回路２１は、ディスプレイ１１が上記電力消費促進イベントを実行するタイミングで、電源電圧の降下量（以下、降下電圧値という。）を測定する。
【００２９】
図３を参照し、降下電圧値を測定するタイミングについて具体的に説明する。図３（Ａ）は電源電圧の波形を示し、図３（Ｂ）は待機終了パルス信号Ｓｉｇ１の波形を示す。横軸は、両波形に共通の時間の時間軸を表す。ディスプレイ１１が待機モードに設定されているときの電源電圧Ｖ０は略一定である。待機終了パルス信号Ｓｉｇ１が立ち上がったタイミングで、ディスプレイ１１のすべてのＬＥＤユニット１１１に電流が供給される電力消費促進イベントが実行されるので、電源電圧が一時的に降下する。待機終了パルス信号Ｓｉｇ１が立ち上がった時点の電源電圧値をＶ１とすると、降下電圧測定回路２１は、Ｖ０−Ｖ１で表される降下電圧値Ｖｄを測定する。
【００３０】
降下電圧値Ｖｄによって電解コンデンサ１２１の劣化の度合いを診断することができる。その理由は、次の通りである。電解コンデンサ１２１が劣化すると、その静電容量が減少する。すると、電解コンデンサ１２１の電源電圧を平滑化する機能が低下する。このため、降下電圧値Ｖｄが大きくなる。そこで、降下電圧値Ｖｄによって、電解コンデンサ１２１の劣化を診断することができる。降下電圧値Ｖｄが大きい程、電解コンデンサ１２１の劣化が進んでいる。
【００３１】
図１で、統括制御装置２２が、降下電圧測定回路２１で測定された降下電圧値Ｖｄを、第１、第２の閾値２２１ｂ、２２１ｃと比較することにより、電解コンデンサ１２１の劣化の有無及び劣化の度合いを判定する。以下、統括制御装置２２につき詳細に説明する。
【００３２】
統括制御装置２２は、記憶部２２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２２、入出力Ｉ／Ｆ（interface）２２３、待機終了指示部２２４、及びＣＰＵ（Central Processing Unit）２２５が、バス２２６で接続された構成を有する。
【００３３】
記憶部２２１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を含んで構成される。記憶部２２１は、延命プログラム２２１ａ、第１の閾値２２１ｂ、及び第２の閾値２２１ｃを記憶する。
【００３４】
延命プログラム２２１ａは、表示装置１０の延命を図るためのＣＰＵ２２５の動作を規定する。延命プログラム２２１ａは、ＣＰＵ２２５を特に後述する第１〜第３の制御手段として機能させる。第１の閾値２２１ｂ及び第２の閾値２２１ｃは、降下電圧測定回路２１で測定された降下電圧値Ｖｄとの比較に用いられる。第１の閾値２２１ｂは、第２の閾値２２１ｃよりも小さい。第１の閾値２２１ｂは、電解コンデンサ１２１の劣化の有無の判定に用いられる。第２の閾値２２１ｃは、電解コンデンサ１２１の劣化の度合いの判定に用いられる。
【００３５】
ＲＡＭ２２２は、ＣＰＵ２２５のメインメモリとして機能し、ＣＰＵ２２５による上記延命プログラム２２１ａの実行に必要なデータや、降下電圧測定回路２１から取得した降下電圧値Ｖｄ等を一時的に記憶する。
【００３６】
入出力Ｉ／Ｆ２２３は、降下電圧測定回路２１から降下電圧値Ｖｄを取得する。また、入出力Ｉ／Ｆ２２３は、降下電圧測定回路２１及び表示制御回路１３に待機終了パルス信号Ｓｉｇ１を出力し、表示制御回路１３に表示モード選択信号Ｓｉｇ２を出力し、冷却装置１４に冷却制御信号Ｓｉｇ３を出力する。
【００３７】
待機終了指示部２２４は、ユーザがディスプレイ１１の待機モードの終了を指示する入力部、及び予め定められた待機終了時刻の到来を検出するタイマを含んで構成される。待機終了指示部２２４は、それらユーザからの指示又はタイマによる待機終了時刻の検出を契機として、ディスプレイ１１の待機モードを終了すべき旨をＣＰＵ２２５に通知する。
【００３８】
ＣＰＵ２２５は、記憶部２２１に記憶された延命プログラム２２１ａを実行することにより、後述する延命処理を実現する。延命処理において、ＣＰＵ２２５は、ディスプレイ１１に、電源回路１２から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントを実行させる第１の制御手段として機能する。また、延命処理において、ＣＰＵ２２５は、降下電圧測定回路２１の測定結果に基づいて、電解コンデンサ１２１に対する延命措置が必要か否かを判定し、延命措置が必要と判定した場合に、延命措置として、ディスプレイ１１による電力消費促進イベントの実行終了後に、ディスプレイ１１での電力消費が低減するようにディスプレイ１１を制御する第２の制御手段として機能する。また、延命処理において、ＣＰＵ２２５は、ディスプレイ１１を、すべてのＬＥＤユニット１１１への電源回路１２からの電流の供給を停止する待機モードに設定する第３の制御手段として機能する。
【００３９】
図４を参照し、ＣＰＵ２２５が行う延命処理について、具体的に説明する。
【００４０】
予め、ＣＰＵ２２５は、第３の制御手段として、表示制御回路１３にディスプレイ１１を待機モードに設定させている。待機モードでは、ディスプレイ１１を構成するすべてのＬＥＤユニット１１１に電源回路１２からの電流が流れない。
【００４１】
ＣＰＵ２２５は、待機終了指示部２２４から待機モードを終了すべき旨を通知されると、待機終了パルス信号Ｓｉｇ１を、入出力Ｉ／Ｆ２２３に出力させる。出力された待機終了パルス信号Ｓｉｇ１は、表示制御回路１３と降下電圧測定回路２１とに入力される。
【００４２】
これにより、表示制御回路１３がディスプレイ１１に、全ＬＥＤユニット１１１に一時的に電流を流す電力消費促進イベントを実行させる。電力消費促進イベントの実行に伴い、電源電圧が一時的に降下する。降下電圧測定回路２１は、待機終了パルス信号Ｓｉｇ１が与えられたタイミングで、電源回路１２の降下電圧値Ｖｄを測定し、測定結果を入出力Ｉ／Ｆ２２３を通じて統括制御装置２２に出力する。
【００４３】
ＣＰＵ２２５は、このようにして、第１の制御手段として、ディスプレイ１１に電力消費促進イベントを実行させる。また、ＣＰＵ２２５は、降下電圧測定回路２１から降下電圧値Ｖｄを取得する（ステップＳ１１）。
【００４４】
次に、ＣＰＵ２２５は、降下電圧測定回路２１で測定された降下電圧値Ｖｄと、記憶部２２１に記憶された第１の閾値２２１ｂとを比較する（ステップＳ１２）。
【００４５】
ＣＰＵ２２５は、降下電圧値Ｖｄが第１の閾値２２１ｂ未満であれば、電解コンデンサ１２１は未だ劣化していないことを表すので、ディスプレイ１１を高輝度表示モードで稼働させる旨の表示モード選択信号Ｓｉｇ２を、入出力Ｉ／Ｆ２２３に出力させる（ステップＳ１３）。表示制御回路１３は、その表示モード選択信号Ｓｉｇ２に従って、ディスプレイ１１を高輝度表示モードに設定する。
【００４６】
一方、ＣＰＵ２２５は、降下電圧値Ｖｄが第１の閾値２２１ｂ以上であれば、電解コンデンサ１２１が劣化していることを表すので、さらに劣化の程度を判定するために、降下電圧値Ｖｄを、第１の閾値２２１ｂよりも大きな第２の閾値２２１ｃと比較する（ステップＳ１４）。
【００４７】
ＣＰＵ２２５は、降下電圧値Ｖｄが第２の閾値２２１ｃ未満であれば、電解コンデンサ１２１の劣化の程度は小さいことを表すので、第２の制御手段として、ディスプレイ１１を省電力表示モードで稼働させる旨の表示モード選択信号Ｓｉｇ２を、入出力Ｉ／Ｆ２２３に出力させる（ステップＳ１５）。表示制御回路１３は、その表示モード選択信号Ｓｉｇ２に従って、ディスプレイ１１を省電力表示モードに設定する。例えば、省電力表示モードでは、各ＬＥＤユニット１１１に供給する平均電力を、高輝度表示モードの場合よりも、２０％低下させる。
【００４８】
電解コンデンサ１２１の劣化は、電解コンデンサ１２１を大きな電圧で繰り返し充放電させることで進行する。ディスプレイ１１の省電力化を図ると、ディスプレイ１１の稼働中における電解コンデンサ１２１の放電電圧及び充電電圧も小さくなる。このため、電解コンデンサ１２１の寿命到来を遅らせることができる。
【００４９】
一方、ＣＰＵ２２５は、降下電圧値Ｖｄが第２の閾値２２１ｃ以上であれば、電解コンデンサ１２１の劣化の程度が大きいことを表すので、電解コンデンサ１２１の寿命到来をさらに遅らせるために、第２の制御手段として、ディスプレイ１１を極省電力表示モードで稼働させる旨の表示モード選択信号Ｓｉｇ２を、入出力Ｉ／Ｆ２２３に出力させる（ステップＳ１６）。表示制御回路１３は、その表示モード選択信号Ｓｉｇ２に従って、ディスプレイ１１を極省電力表示モードに設定する。例えば、極省電力表示モードでは、各ＬＥＤユニット１１１に供給する平均電力を、高輝度表示モードの場合よりも、３０％低下させる。
【００５０】
なお、極省電力表示モードでは、ＣＰＵ２２５は、ＬＥＤユニット１１１に供給する平均電力を低下させることと併せて、ディスプレイ１１に表示させるカラー動画映像の色あい（色相）又は鮮やかさ（彩度）を変化させることが好ましい。
【００５１】
この理由を説明する。色の３要素である明度、色相、及び彩度のうち、映像を視認するうえで最も重要なのは明度である。ＬＥＤユニット１１１を構成する赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、及び青色ＬＥＤのうち、緑色ＬＥＤが最も発光効率が高い。即ち、同じ電力が供給された場合、これら３つのＬＥＤのうち、緑色ＬＥＤが最も高い輝度で発光する。そこで、同じ内容のカラー動画映像を表示する場合でも、高輝度表示モードの場合よりも、ＬＥＤユニット１１１の発光色における赤緑青のカラーバランスのうち、緑色光の成分割合を高められるように、色相又は彩度を変化させる。これにより、省電力化を図っても、各ＬＥＤユニット１１１の発光輝度は低下しにくくすることができる。
【００５２】
ＣＰＵ２２５はまた、冷却装置１４によるディスプレイ１１、電源回路１２、及び表示制御回路１３の冷却を促進させる旨の冷却制御信号Ｓｉｇ３を、入出力Ｉ／Ｆ２２３に出力させる（ステップＳ１７）。冷却装置１４は、冷却制御信号Ｓｉｇ３に従って、ディスプレイ１１、電源回路１２、及び表示制御回路１３の冷却を促進させる。
【００５３】
ディスプレイ１１、電源回路１２、及び表示制御回路１３が配置される雰囲気の温度が高い程、これらディスプレイ１１、電源回路１２、及び表示制御回路１３の内部抵抗が増大し、電源回路１２が供給する電力の消費量も増大する。そこで、ディスプレイ１１、電源回路１２、及び表示制御回路１３の冷却を促進することで、電源回路１２にかかる負担が低減する。この結果、電解コンデンサ１２１の放電電圧及び充電電圧の増大が抑制される。従って、電解コンデンサ１２１の寿命到来の遅延化が図られる。
【００５４】
また、電解コンデンサ１２１の寿命は温度依存性を有する。例えば、使用温度が１０℃下がる毎に寿命が２倍となることが知られている。そこで、冷却装置１４によって、電解コンデンサ１２１の冷却を促進することは、電解コンデンサ１２１の寿命到来の遅延化に直接的に寄与する。
【００５５】
ＣＰＵ２２５は、以上のようにして、高輝度表示モード、省電力表示モード、又は極省電力表示モードで、ディスプレイ１１に映像を表示させる。ディスプレイ１１による映像の表示が終了すると（ステップＳ１８；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２５は、第３の制御手段として、表示制御回路１３にディスプレイ１１を待機モードに設定させ（ステップＳ１９）、延命処理を終える。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、統括制御装置２２のＣＰＵ２２５が、表示制御回路１３を通じて、ディスプレイ１１に、電源回路１２から供給される電力の消費を一時的に促進させる電力消費促進イベントを実行させる。降下電圧測定回路２１は、ディスプレイ１１で電力消費促進イベントが実行されるタイミングで、電源電圧の降下電圧値Ｖｄを測定する。この降下電圧値Ｖｄは、電解コンデンサ１２１の静電容量に依存する。静電容量は、電解コンデンサ１２１の劣化度合いに依存して変化する。このため、統括制御装置２２のＣＰＵ２２５は、降下電圧値Ｖｄに基づいて、電解コンデンサ１２１の劣化度合いを診断することができる。
【００５７】
降下電圧値Ｖｄは、ディスプレイ１１が、すべてのＬＥＤユニット１１１への電流の供給が停止される待機モードから、待機モードを終えて電力消費促進イベントを実行する瞬間の値であるため、ディスプレイ１１がカラー動画映像を表示する実稼働途中に発生するノイズの影響を受けにくい。このため、降下電圧値Ｖｄによれば、統括制御装置２２のＣＰＵ２２５は、電解コンデンサ１２１に対する延命措置が必要か否かを精度よく診断することができる。
【００５８】
そして、統括制御装置２２のＣＰＵ２２５は、延命措置として、ディスプレイ１１での電力消費が低減するように、表示制御回路１３を通じてディスプレイ１１を制御する。このため、電解コンデンサ１２１ひいては表示装置１０の延命を図ることができる。このため、表示装置１０を緊急に修理しなければならない事態の発生確率を低減することができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
次に、図５〜図７を参照し、第２の実施形態に係る延命機能付き表示装置２００について説明する。図中、第１の実施形態と同一又は相当する部分に同一符号を付す。
【００６０】
図５に示すように、延命機能付き表示装置２００は、表示装置１０と、延命装置３０とを備える。延命装置３０は、降下電圧測定回路２１と、統括制御装置３１とを備える。
【００６１】
統括制御装置３１は、記憶部３１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３１２、入出力Ｉ／Ｆ（interface）３１３、待機終了指示部３１４、及びＣＰＵ（Central Processing Unit）３１５が、バス３１６で接続された構成を有する。
【００６２】
記憶部３１１は、延命プログラム３１１ａ、降下電圧測定結果データ３１１ｂ、次回保守時点３１１ｃ、及び閾値３１１ｄを記憶する。
【００６３】
延命プログラム３１１ａは、表示装置１０の延命を図るためのＣＰＵ３１５の動作を規定する。降下電圧測定結果データ３１１ｂは、降下電圧測定回路２１によって、今回及び前回以前に測定された降下電圧値Ｖｄの時系列で構成される。次回保守時点３１１ｃは、保守要員によって次回に電源回路１２の保守が行われる時点を表す。閾値３１１ｄは、電解コンデンサ１２１の寿命が到来した場合の降下電圧値を表す。
【００６４】
ＣＰＵ３１５は、延命プログラム３１１ａを実行することにより延命処理を実現する。特に、ＣＰＵ３１５は、延命処理において、降下電圧測定結果データ３１１ｂを用いて、電解コンデンサ１２１の寿命の到来時点を予測する。この予測方法について、以下、具体的に説明する。
【００６５】
図６は、降下電圧測定回路２１の測定結果をプロットしたグラフである。縦軸は降下電圧値を表し、横軸は時間を表す。点Ａ０は今回の測定結果を示し、点Ａ１は前回の測定結果を示し、点Ａ２は前々回の測定結果を示す。このような測定結果の時系列Ａ０〜Ａ２が、降下電圧測定結果データ３１１ｂとして記憶部３１１に記憶されている。
【００６６】
まず、ＣＰＵ３１５は、公知の補間法を用いて、点Ａ０〜Ａ２を補間する補間曲線Ｃを表す関数を求める。補間曲線Ｃを表す関数には、例えば指数関数が用いられる。
【００６７】
次に、ＣＰＵ３１５は、補間曲線Ｃを表す関数を用いて、補間曲線Ｃが、閾値３１１ｄが表す値Ｌと交差する時刻Ｔｘを求める。上述のように、閾値３１１ｄは、電解コンデンサ１２１の寿命が到来した場合の降下電圧値を表す。このため、時刻Ｔｘは、電解コンデンサ１２１の寿命到来時点の予測値を表す。
【００６８】
なお、図６には、理解を容易にするために、今回の測定結果を含む直近の３点の測定結果Ａ０〜Ａ２を示したが、補間曲線Ｃの関数は、今回の測定結果を含む直近の４点以上の測定結果を用いて求めてもよいし、今回の測定結果を含む直近の２点のみの測定結果を用いて求めてもよい。
【００６９】
ＣＰＵ３１５は、寿命到来時点Ｔｘが、次回保守時点３１１ｃが表す時点Ｔｙよりも後の時点であるか否かの判定も行う。また、ＣＰＵ３１５は、寿命到来時点Ｔｘが、次回保守時点Ｔｙに、ゆとり期間Ｔｃを加えた時点よりも後の時点か否かの判定も行う。そして、ＣＰＵ３１５は、それらの判定結果に応じて、表示制御回路１３及び冷却装置１４を制御する。
【００７０】
図７を参照し、ＣＰＵ３１５が行う延命処理について、具体的に説明する。
【００７１】
予め、ディスプレイ１１は、各ＬＥＤユニット１１１に電源回路１２からの電流が流れない待機モードに設定されている。
【００７２】
ＣＰＵ３１５は、待機終了指示部３１４から待機モードを終了すべき旨を通知されると、待機終了パルス信号Ｓｉｇ１を、入出力Ｉ／Ｆ３１３に出力させる。出力された待機終了パルス信号Ｓｉｇ１は、表示制御回路１３と降下電圧測定回路２１とに入力される。
【００７３】
これにより、表示制御回路１３が、全ＬＥＤユニット１１１に一時的に電流を流す電力消費促進イベントをディスプレイ１１に実行させる。電力消費促進イベントの実行に伴い、電源電圧が一時的に降下する。降下電圧測定回路２１が電源回路１２の降下電圧値Ｖｄを測定し、測定結果を統括制御装置３１に出力する。
【００７４】
ＣＰＵ３１５は、このようにして、ディスプレイ１１に電力消費促進イベントを実行させると共に、降下電圧測定回路２１から降下電圧値Ｖｄを取得する（ステップＳ２１）。ＣＰＵ３１５は、降下電圧値Ｖｄの測定結果を取得する毎に、これを記憶部３１１に蓄積することで降下電圧測定結果データ３１１ｂを更新する。
【００７５】
次に、ＣＰＵ３１５は、図６を参照して説明した要領で、降下電圧測定結果データ３１１ｂを用いて、電解コンデンサ１２１の寿命到来時点Ｔｘを算出する（ステップＳ２２）。
【００７６】
次に、ＣＰＵ３１５は、寿命到来時点Ｔｘが、次回保守時点Ｔｙよりも後の時点であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
【００７７】
ＣＰＵ３１５は、ステップＳ２３で、寿命到来時点Ｔｘが、次回保守時点Ｔｙよりも前であれば、電解コンデンサ１２１が次回保守時点Ｔｙまでに故障する可能性が極めて高いため、電解コンデンサ１２１の寿命到来を遅らせるために、ディスプレイ１１を極省電力表示モードで稼働させる旨の表示モード選択信号Ｓｉｇ２を、入出力Ｉ／Ｆ３１３に出力させる（ステップＳ２４）。また、ＣＰＵ３１５は冷却装置１４によるディスプレイ１１、電源回路１２、及び表示制御回路１３の冷却を促進させる旨の冷却制御信号Ｓｉｇ３を、入出力Ｉ／Ｆ３１３に出力させる（ステップＳ２５）。
【００７８】
一方、ＣＰＵ３１５は、ステップＳ２３で、寿命到来時点Ｔｘが次回保守時点Ｔｙ以後であれば、さらに、寿命到来時点Ｔｘが、次回保守時点Ｔｙに、ゆとり期間Ｔｃを加えた時点以後であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【００７９】
ＣＰＵ３１５は、ステップＳ２６で、寿命到来時点Ｔｘが、次回保守時点Ｔｙにゆとり期間Ｔｃを加えた時点よりも前であれば、電解コンデンサ１２１が次回保守時点Ｔｙまでに故障する可能性が少なからずあるため、ディスプレイ１１を省電力表示モードで稼働させる旨の表示モード選択信号Ｓｉｇ２を、入出力Ｉ／Ｆ３１３に出力させる（ステップＳ２７）。
【００８０】
一方、ＣＰＵ３１５は、ステップＳ２６で、寿命到来時点Ｔｘが、次回保守時点Ｔｙにゆとり期間Ｔｃを加えた時点以後であれば、電解コンデンサ１２１が次回保守時点Ｔｙまでに故障する可能性は極めて低いため、ディスプレイ１１を高輝度表示モードで稼働させる旨の表示モード選択信号Ｓｉｇ２を、入出力Ｉ／Ｆ３１３に出力させる（ステップＳ２８）。
【００８１】
ＣＰＵ３１５は、以上のようにして、高輝度表示モード、省電力表示モード、又は極省電力表示モードで、ディスプレイ１１に映像を表示させる。ディスプレイ１１による映像の表示が終了すると（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１５は、表示制御回路１３にディスプレイ１１を待機モードに設定させ（ステップＳ３０）、延命処理を終える。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＣＰＵ３１５が、降下電圧値の時系列を用いて、電解コンデンサ１２１の寿命到来時点を予測し、予測した寿命到来時点と次回保守時点との比較によって、延命措置が必要か否かを判定する。このため、例えば、電解コンデンサ１２１が殆ど劣化していなくても、次回保守時点までの期間が長ければ、延命措置が講じられ得る。一方、電解コンデンサ１２１の劣化がある程度進んでいても、次回保守時点までの期間が短ければ、延命措置が講じられない場合もあり得る。このように、延命措置の有無が、次回保守時点までの期間長に応じて合理的かつ柔軟に決定される。
【００８３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、以下の変形が可能である。
【００８４】
上記第１の実施形態では、電源回路１２の降下電圧値によって電解コンデンサ１２１の劣化度合いを診断したが、降下電圧測定回路２１の前回の測定結果と、今回の測定結果との差の大きさによって、電解コンデンサ１２１に対する延命措置が必要か否かを判定してもよい。その差が大きい程、電解コンデンサ１２１の劣化の進行が速いことを表す。
【００８５】
上記第２の実施形態では、電解コンデンサ１２１の寿命の予測に、降下電圧測定回路２１の測定結果の時系列を用いたが、必ずしもこの時系列を用いる必要はない。例えば、予め、電源回路１２の降下電圧値と電解コンデンサ１２１の残存寿命との関係を実測し、実測結果から両者の関係を表す関数を求めておくか、又は両者の対応関係を表すテーブルを作成しておいてもよい。予めその関数又はテーブルを記憶部３１１に格納しておけば、ＣＰＵ３１５は、その関数又はテーブルを用いて、電源回路１２の降下電圧値から電解コンデンサ１２１の寿命到来時期を予測することができる。
【００８６】
上記第１及び第２の実施形態では、電解コンデンサ１２１に対する延命措置として、ディスプレイ１１に表示させる映像コンテンツは変更せずに、ディスプレイ１１の表示設定を輝度が低くなるように変更した。ディスプレイ１１の表示設定は変更せずに、映像コンテンツを変更してもよい。例えば、省電力表示モードは、高輝度表示モードで表示させる映像コンテンツよりも、暗い映像からなるコンテンツを表示させることにより実現してもよい。極省電力表示モードは、省電力表示モードで表示させる映像コンテンツよりも、さらに暗くかつ３原色のうち緑色の表示割合が高い映像からなるコンテンツを表示させることにより実現してもよい。また、ディスプレイ１１の表示設定及びディスプレイ１１に表示させる映像コンテンツの双方を変更してもよい。
【００８７】
上記第１及び第２の実施形態では、延命の対象とする対象装置の稼働部がディスプレイ１１である場合について説明した。ディスプレイ１１は、ビルの壁や道路や広場等、屋外に設置されるものであってもよいし、コンサートホール等、屋内に設置されるものであってもよいし、競技場等、開閉可能な屋根が設けられた場所に設置されるものであってもよい。上記第１及び第２の実施形態によれば、ディスプレイ１１の緊急修理が必要となる事態の発生確率を低減することができるので、ディスプレイ１１が、例えばビルの壁や道路等、スケジュールに無い緊急修理を行うことが困難な場所に設置されるものである場合に特に意義が大きい。また、延命の対象とする対象装置は、ディスプレイ１１に限られず、運転者や歩行者を支援する情報を表示する道路標示板であってもよいし、各種電気機器であってもよい。
【００８８】
冷却装置１４は、エアコン等の空調設備で実現することもできるし、単なる送風機で実現することもできる。電解コンデンサ１２１に対する延命措置として、送風機が備えるファンの回転数を高める制御を行ってもよいし、ファンが作動を開始する温度閾値を低下させる制御を行ってもよい。また、水冷設備によって冷却装置１４を実現してもよい。電解コンデンサ１２１に対する延命措置として、冷却媒体としての水の循環速度を高めることもできるし、冷却媒体としての水の温度を低下させることもできる。
【００８９】
電源回路は、一般に多数の電解コンデンサを含んで構成される。図１、図２、及び図５に示す電解コンデンサ１２１は、それら多数の電解コンデンサのうちの特定の１つであってもよいし、複数の電解コンデンサの集合を表すものであってもよい。
【００９０】
また、延命装置２０又は３０（但し、降下電圧測定回路２１を除く）の動作を規定するプログラムを既存のパーソナルコンピュータや情報端末機器等にインストールすることで、パーソナルコンピュータや情報端末機器等を延命装置２０又は３０（但し、降下電圧測定回路２１を除く）として機能させることもできる。このようなプログラムの配布方法は任意であり、例えば、インターネット等の通信ネットワークを介して配布してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical Disk）、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０  表示装置（対象装置）、１１  ディスプレイ（稼働部）、１１１  ＬＥＤユニット（発光装置，電力消費部）、１２  電源回路、１２１  電解コンデンサ（コンデンサ）、１３  表示制御回路、１４  冷却装置、２０，３０  延命装置、２１  降下電圧測定回路（降下電圧測定手段）、２２，３１  統括制御装置、２２１，３１１  記憶部（測定結果記憶手段，次回保守時点記憶手段）、２２１ａ，３１１ａ  延命プログラム、２２５，３１５  ＣＰＵ（第１〜第３の制御手段）、１００，２００  延命機能付き表示装置。
【図１】
0006537352.tif 000002
【図２】
0006537352.tif 000003
【図３】
0006537352.tif 000004
【図４】
0006537352.tif 000005
【図５】
0006537352.tif 000006
【図６】
0006537352.tif 000007
【図７】
0006537352.tif 000008