JP4819068B2 - 電子機器及びその電源制御方法 - Google Patents

Description

本発明は電子機器及びその電源制御方法に関し、さらに詳しくは、高温環境下におけるバックアップ電池の消耗を抑えることのできる電子機器及びその電源制御方法に関する。

電子機器、例えばプリンタ、スキャナ、ファクシミリ装置、複写機或いはそれらの機能を兼備した複合機等の画像処理装置には、通常の動作状態において所定の条件、例えば操作入力部に対する操作、或いは外部装置からのデータ受信のない状態が一定時間以上継続した場合、通常の動作状態よりも消費電力が低い省エネルギーモード（以下、省エネモードと言う）へ移行する機能を備えているものがある（特許文献１参照）。

このような画像処理装置には、ＲＴＣ（Real Time Clock）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）など、電池によるバックアップが必要なデバイスが搭載されている。これらのデバイスは、通常の動作状態では装置のメイン電源で動作しているが、メイン電源オフ時、或いは省エネモード時はメイン電源から電力が供給されなくなり、バックアップ電池で動作するように切り替わる仕様となっている。

ところで、一般的にＲＴＣ、ＳＲＡＭなどのデバイスは、高温環境下になるほど消費電力が大きくなるため、高温環境下のバックアップ動作は、電池寿命を短くする要因となっている。特に画像処理装置では、連続的に動作させた直後に省エネモードへ移行することがあるため、省エネモードへ移行後のファンの停止、定着の予熱などにより、さらに装置内の温度が上昇してしまう場合がある。このように装置内の温度が十分に下がらないまま、電池によるバックアップ動作に切り替わると、バックアップ動作の間、電池から高い消費電流が流れてしまう。

そこで、画像処理装置に搭載するバックアップ電池については、高温環境下で使用される場合を考慮して、消費電流値を多めに見積もり、大きな容量の電池を載せているため、コストが高いという問題がある。
特開２００７−２７４４８７号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的は、通常状態では機器の電源で動作し、省エネモードではバックアップ電池で動作するデバイスが搭載された電子機器において、高温環境下のバックアップ電池の消費電力を低減することである。

本発明は、通常状態では機器の電源で動作し、省エネモードではバックアップ電池で動作するデバイスが搭載された電子機器において、通常状態から省エネモードへ移行するときに、前記デバイスの温度又は機器内部の雰囲気の温度又はＣＰＵの温度を検知し、検知された温度が予め設定された温度以下の場合に前記デバイスの電源を前記機器の電源から前記電池に切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、デバイスの消費電力が高くなる高温環境下ではバックアップ電池でバックアップを行わず、設定温度以下になったときに、バックアップを行うように切り替えるので、バックアップ電池の寿命を延ばすことができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用した電子機器の第１の実施形態である画像処理装置のハードウェアの概略構成図である。

この画像処理装置は、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ、及びプリンタの機能を有する複合機であり、コントローラ１０、操作パネル３０、ＦＣＵ（Fax Control Unit）３１、及びエンジン部３２を備えている。

コントローラ１０は、メインＣＰＵ（コントローラＣＰＵ）１１、システムメモリ１２、ＮＢ（North Bridge）１３、ＳＢ（South Bridge）１４、コントローラＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１５、ローカルメモリ１６、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１７、ＮＩＣ（Network Interface card）１８、ＵＳＢインタフェース１９、ＩＥＥＥ１２８４インタフェース２０、入出力制御ＡＳＩＣ２１、電池によりバックアップされるデバイス２３を備えている。

メインＣＰＵ１１は画像処理装置の全体制御を行う。システムメモリ１２は描画用メモリ等として用いるメモリである。ＮＢ１３は、メインＣＰＵ１１、システムメモリ１２、ＳＢ１４、及びコントローラＡＳＩＣ１５を接続するためのブリッジである。ＳＢ１４は、ＮＩＣ１８、ＵＳＢインタフェース１９、ＩＥＥＥ１２８４インタフェース２０、及び入出力制御ＡＳＩＣ２１を接続するためのブリッジである。また、ＮＢ１３は、ＳＢ１４経由で、ＮＩＣ１８、ＵＳＢインタフェース１９、及びＩＥＥＥ１２８４インタフェース２０と、ＰＣＩバスを介して接続されている。

コントローラＡＳＩＣ１５は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣである。コントローラＡＳＩＣ１５にはローカルメモリ１６及びＨＤＤ１７などが接続されると共に、メインＣＰＵ１１とコントローラＡＳＩＣ１５とがＣＰＵチップセットのＮＢ１３を介して接続されている。ここで、コントローラＡＳＩＣ１５とＮＢ１３とはＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）２５を介して接続されている。また、コントローラＡＳＩＣ１５にはＰＣＩバス２４を介してＦＣＵ３１及びエンジン部３２が接続されている。

ローカルメモリ１６は、コピー用画像バッファ、符号バッファ等として用いるメモリである。ＨＤＤ１７は画像データ、文書データ、プログラム等の蓄積のほか、フォントデータやフォームの蓄積などを行うストレージ（補助記憶装置）である。

ＮＩＣ１８は、画像処理装置をインターネットやＬＡＮ等のネットワークに接続するインタフェースであり、ＵＳＢインタフェース１９、１２８４インタフェース２０は、各々の規格に準じた入出力インタフェースである。

入出力制御ＡＳＩＣ２１にはサブＣＰＵ２２が内蔵されている。入出力制御ＡＳＩＣ２１には、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）インタフェース、Ｉ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）インタフェース、各メモリインタフェースを通じてＲＴＣ、ＳＲＡＭなどの電池によるバックアップの必要なデバイス２３が接続される。

デバイス２３には、内蔵若しくは外付のサーマルセンサ２７が設けられており、入出力制御ＡＳＩＣ２１からシリアルインタフェース２６経由でデバイス温度を読み出すことが可能である。

操作パネル３０は、コントローラ１０の入出力制御ＡＳＩＣ２１に接続され、操作者からの入力操作を受け付けると共に、操作者に向けたメッセージ表示を行う操作部である。省エネモードへの移行指示は操作パネル３０から行われる。

ＦＣＵ（Fax Control Unit）３１は、ファクシミリの送信／受信を制御するハードウエア（ＩＣチップ）であり、図示しないＮＣＵ、モデム等を介して電話回線と接続して画像データの送受信を行う。なお、ＦＣＵ３１はバックアップ用のメモリを有しており、このメモリは、例えば画像処理装置の電源がオフのときに受信したファクシミリデータを一時的に格納するために使用される。

エンジン部３２は、原稿を光学的に走査してイメージデータに変換するスキャナ（図示せず）を備えた画像形成部で、電子写真やインクジェットの技術を用いて紙等に画像を印刷する。また、エンジン部３２は、ＦＣＵ３１が受信したファクシミリデータやＩＥＥＥ１２８４インタフェース２０或いはＮＩＣ１８を介して受信したプリントデータも同様に印刷出力できる。

図２に電源の切り替え回路の例を示す。デバイス２３は通常、装置のメイン電源Ｖｍの電力がダイオード３５を通して供給されるが、メイン電源Ｖｍがオフの時、或いは省エネモード時は、電池によるバックアップ電源Ｖｂの電力がダイオード３６を通して供給されるように切り替わる仕様となっている。

図３は、デバイス２３の温度と消費電流との関係を示すグラフである。この図に示すように、一般的にＲＴＣ、ＳＲＡＭなどのデバイスは、高温環境下になるほど消費電力が大きくなるため、高温環境下におけるバックアップ動作は電池寿命を短くする要因となっている。前述のように、従来の装置では、高温環境下で使用される場合を考慮して消費電流を多めに見積もり、大きな容量のバックアップ電池を載せているため、コストが高くなっている。これに対し、本実施形態では図４及び図５に示すように制御することにより、高温環境下のバックアップ電池の消費電力を低減している。

図４は、コントローラ１０が省エネモードへ移行するときの処理の一例のフローチャートであり、図５は、その処理が行われるときのデバイス２３に対する電源供給制御動作を説明するためのブロック図である。

図４のステップＳ１、Ｓ２に示すように、操作者による省エネモードへの移行指示、若しくはタイマー設定などの省エネモード移行要因により、省エネモードへの移行処理が始まる。

ステップＳ３で、メインＣＰＵ１１の制御により、図５に示すように、入出力制御ＡＳＩＣ２１が電源制御信号１，２，・・・を送出することで、所定の部分に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給をオフにする。ただし、デバイス２３に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給はオンのままである。また、入出力制御ＡＳＩＣ２１に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給は省エネモードでもオフにしない。

次のステップＳ４では、入出力制御ＡＳＩＣ２１がサーマルセンサ２７の検知出力を参照することでデバイス２３の温度データを取得し、その温度ｔと予めシステムメモリ１２に設定されている規定温度値Ｔ（例えば４０℃）との比較を行う。そして規定値である４０℃以下であった場合（Ｓ４：YES）、ステップＳ５で、入出力制御ＡＳＩＣ２１が電源制御信号Ｎを出力することにより、デバイス２３に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給のオフ処理が行われ、電池によるバックアップ電源Ｖｂへの切り替えが行われる。その後、ステップＳ６で、メインＣＰＵ１１に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給がオフされて、省エネモードへの移行が完了する。

このように、省エネモードへ移行する際に、デバイス２３の温度を監視し、予め規定された温度値Ｔ以下になったときに、デバイス２３の電源を装置のメイン電源Ｖｍからバックアップ電源Ｖｂに切り替えるので、デバイス２３の消費電力が高くなる高温環境下でバックアップ動作を行わず、規定温度以下となったところでバックアップを行うことになる。これにより、バックアップ電池の寿命を延ばすことが可能となる。

ところで、画像処理装置に搭載されるデバイス２３は、その装置が必要とされる機能により異なるため、搭載されるデバイス２３の有無、種類は装置毎に異なる。また、デバイス毎に高温環境下の消費電流が異なることから、搭載されるデバイスの有無、種類を装置毎に検知して、電源の切り替えを行う温度を設定することが望ましい。

図６は上記の温度設定を可能にする処理のフローチャートである。この図のステップＳ１３〜Ｓ１８は図４のステップＳ１〜Ｓ６と同じである。図６に示すように、装置の電源を投入（メイン電源をオン）したときに、メインＣＰＵ１１は、デバイス２３の種類及び個数を検知し（ステップＳ１１）、その結果に応じて、規定温度値Ｔをセット（ステップＳ１２）した後に、図４と同じ手順を実行する。これにより、装置毎に搭載されるデバイスの有無、種類を検知して、電源の切り替えを行う規定温度を設定することが可能となる。

図７は、コントローラ１０が省エネモードへ移行するときの処理の別の一例のフローチャートである。この図のステップＳ２１〜Ｓ２３及びＳ２５は図４のステップＳ１〜Ｓ３及びＳ６と同じである。

図７の処理では、省エネモードへの移行要因が発生した後、最初にステップＳ２３でデバイス２３の温度の監視を行う。そして、デバイス２３の温度が規定温度値Ｔ以下になったときに（ステップＳ２３：YES）、ステップＳ２４で電源オフ処理へと移行する。この電源オフ処理では、デバイス２３に対するメイン電源Vmからバックアップ電源Ｖbへの切り替えと、他の部分の電源のオフとを同時に行う。このように、電源切り替えタイミングを省エネモードへの移行タイミングとすることで、システム構成の容易化が可能となる。

図８は、コントローラ１０が省エネモードへ移行するときの処理のさらに別の一例のフローチャートである。この図のステップＳ３１、Ｓ３２は図４のステップＳ１、Ｓ２と同じである。

図８の処理では、省エネモード移行要因が発生した後に、メイン電源Ｖｍから各部への電力供給がオフされていき、ステップＳ３３でメインＣＰＵ１１が入出力制御ＡＳＩＣ２１を制御して、メインＣＰＵ１１に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給を先にオフさせる。以後、入出力制御ＡＳＩＣ２１に内蔵されているサブＣＰＵ２２の制御により、ステップＳ３４の温度比較処理を行い、その結果に応じて、ステップＳ３５でデバイス２３に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給をオフさせる。

このように処理することで、省エネモードへ移行し、メインＣＰＵ１１の電源がオフになった後でも、デバイス２３の電源の制御が可能となる。

図９は、コントローラ１０が省エネモードへ移行するときにファンによる空冷制御を付加した場合の処理のフローチャートである。この図のステップＳ４１〜Ｓ４４及びＳ４７は図４のステップＳ１〜Ｓ４及びＳ６と同じである。

図９の処理では、ステップＳ４４でデバイス２３の温度ｔと規定温度値Ｔとを比較して、規定温度値Ｔ以下にならない場合は（Ｓ４４：NO）、規定温度値Ｔ以下になるまで、ステップＳ４５でファンによる空冷制御を継続的に行う。そして、規定温度値Ｔ以下になり、ステップＳ４６でバイス２３に対するメイン電源Ｖｍからの電力供給のオフ処理を行うときにファンを停止させる。

このように処理することで、デバイス２３の温度が規定値以下に下がるまでの時間を短縮することができる。

［第２の実施形態］
図１０は本発明の第２の実施形態の画像処理装置のハードウェアの概略構成図である。この画像処理装置では、デバイス２３の温度をサーマルセンサ２７で検知する代わりに、機内（装置内）の雰囲気の温度を温度センサ４１で検知する。温度センサ４１の検知データはシリアルインタフェース４０を介して参照される。省エネモードへ移行するときの電源供給制御の処理フローは、検知対象温度が装置内の雰囲気温度であること以外は第１の実施形態と同じである。

本実施形態によれば、雰囲気温度に応じて制御するので、装置に搭載されているデバイス２３の個数、種類によらず柔軟に制御することができる。また、他の目的で画像処理装置の機内温度を監視している場合は、その温度にて電源の切り替えを行うことで、ハードウェアを追加することなく、実現することができる。

［第３の実施形態］
図１１は本発明の第３の実施形態の画像処理装置のハードウェアの概略構成図である。この画像処理装置では、デバイス２３の温度をサーマルセンサ２７で検知する代わりに、メインＣＰＵ１１の温度をサーマルセンサ４３で検知する。検知された温度データは、シリアルインタフェース４２及びＳＢ１４を通じて入出力制御ＡＳＩＣ２１へ送ることができる。省エネモードへ移行するときの電源供給制御の処理フローは、検知対象温度がメインＣＰＵ１１の温度であること以外は第１の実施形態と同じである。

温度センサが内蔵されているＣＰＵをメインＣＰＵ１１に用いれば、その温度センサの出力を参考値として参照することで、ハードウェアを追加することなく、本実施形態を実現することができる。

本発明の第１の実施形態の画像処理装置のハードウェアの概略構成図である。 本実施形態の画像処理装置の電源の切り替え回路の例を示す図である。 ＲＴＣやＳＲＡＭなどのデバイスの温度と消費電流との関係を示すグラフである。 図１のコントローラが省エネモードへ移行するときの処理の一例のフローチャートである。 図４の処理が行われるときのデバイスに対する電源供給制御動作を説明するためのブロック図である。 図１の装置に搭載されるデバイスの有無、種類を装置毎に検知して、電源の切り替えを行う温度を設定することを可能にした処理のフローチャートである。 図１のコントローラが省エネモードへ移行するときの処理の別の一例のフローチャートである。 図１のコントローラが省エネモードへ移行するときの処理のさらに別の一例のフローチャートである。 図１のコントローラが省エネモードへ移行するときにファンによる空冷制御を付加した場合の処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の画像処理装置のハードウェアの概略構成図である。 本発明の第３の実施形態の画像処理装置のハードウェアの概略構成図である。

符号の説明

１１・・・メインＣＰＵ、２１・・・入出力制御ＡＳＩＣ、２２・・・サブＣＰＵ、２３・・・デバイス、２７，４１，４３・・・サーマルセンサ、Ｖｂ・・・バックアップ電源、Ｖｍ・・・メイン電源。

Claims (8)

1. 通常状態では機器の電源で動作し、省エネルギーモードではバックアップ電池で動作するデバイスが搭載された電子機器において、
   省エネルギーモードへ移行するときに前記デバイスの温度を検知する手段と、検知された温度が予め設定された温度以下の場合に前記デバイスの電源を前記機器の電源から前記バックアップ電池に切り替える手段とを有することを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載された電子機器において、
   前記デバイスの種類及び個数に応じて前記温度を設定する手段を有することを特徴とする電子機器。
3. 請求項１に記載された電子機器において、
   通常状態では電源がオンであり、省エネルギーモードでは電源がオフであるＣＰＵと、前記検知された温度が予め設定された温度以下の場合に前記ＣＰＵの電源をオフにする手段とを有することを特徴とする電子機器。
4. 請求項１に記載された電子機器において、
   前記切り替える手段は、通常状態及び省エネルギーモードの双方で機器の電源で動作するＡＳＩＣであることを特徴とする電子機器。
5. 通常状態では機器の電源で動作し、省エネルギーモードではバックアップ電池で動作するデバイスが搭載された電子機器において、
   省エネルギーモードへ移行するときに前記機器内の雰囲気の温度を検知する手段と、検知された温度が予め設定された温度以下の場合に前記デバイスの電源を前記機器の電源から前記バックアップ電池に切り替える手段とを有することを特徴とする電子機器。
6. 通常状態では機器の電源で動作し、省エネルギーモードではバックアップ電池で動作するデバイスが搭載された電子機器において、
   省エネルギーモードへ移行するときにＣＰＵの温度を検知する手段と、検知された温度が予め設定された温度以下の場合に前記デバイスの電源を前記機器の電源から前記バックアップ電池に切り替える手段とを有することを特徴とする電子機器。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載された電子機器において、
   前記検知された温度が予め設定された温度を越える場合はファンを動作させ、その温度以下の場合は前記ファンの動作を停止させる手段を有することを特徴とする電子機器。
8. 通常状態では機器の電源で動作し、省エネルギーモードではバックアップ電池で動作するデバイスが搭載された電子機器の電源制御方法において、
   省エネルギーモードへの移行要因の有無を判定する工程と、移行要因が有るとき、前記デバイスの温度又は機器内部の雰囲気の温度又はＣＰＵの温度を検知する工程と、検知された温度が予め設定された温度以下の場合に前記デバイスの電源を前記機器の電源から前記バックアップ電池に切り替える工程とを有することを特徴とする電子機器の電源制御方法。

Images