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JP7409356B2 - Power estimation device, power consumption control device, audio device, power estimation method, and program - Google Patents
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Power estimation device, power consumption control device, audio device, power estimation method, and program Download PDF

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Description

本発明は、電力推定装置、消費電力制御装置、音響装置、電力推定方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a power estimation device, a power consumption control device, an audio device, a power estimation method, and a program.

マイコンを内蔵したRGB LED(Red,Green,Blue Light Emitting Diode:RGB発光ダイオード)は、R、G、B夫々のLEDの輝度を、外部から例えばシリアルデータとして与えられる夫々8ビット、合計24ビットのLED制御信号によって、R、G、B夫々256段階の輝度制御を行うことができ、これによりフルカラー(約1,600万色)の色表現を行うことができる。更に、このようなRGB LEDを多数(例えば60個)同時に制御することもでき、例えば音響装置と組み合わせることにより、多彩な光表現ができる電飾装置などを実現することが可能となる。 An RGB LED (Red, Green, Blue Light Emitting Diode: RGB light emitting diode) with a built-in microcomputer controls the brightness of each of the R, G, and B LEDs using 8 bits each, a total of 24 bits, which is given from the outside as serial data. Brightness control can be performed in 256 steps for each of R, G, and B using LED control signals, and full color (approximately 16 million colors) color expression can be achieved. Furthermore, a large number (for example, 60) of such RGB LEDs can be controlled simultaneously, and by combining it with an audio device, for example, it becomes possible to realize an illumination device that can express a variety of light.

ここで、1組のRGB LEDが必要な駆動電流は、最大輝度で光らせた場合に、R、G、B夫々のLEDで例えば20mA(ミリアンペア)であり、RGB LEDの1組では20mA×3=60mAとなる。そして、例えば直列に接続された60個のRGB LEDを全て最大輝度で光らせた場合には、60mA×60=3.6A(アンペア)の駆動電流が流れる。従って、このようなRGB LEDの電飾装置を、例えばイベント会場やコンサート会場などで音響機器や映像機器などと同時に使用した場合、瞬間的に大電流が流れることにより、各機器が故障してしまう可能性がある。 Here, the drive current required for one set of RGB LEDs is, for example, 20 mA (milliampere) for each R, G, and B LED when lit at maximum brightness, and for one set of RGB LEDs, 20 mA x 3 = It becomes 60mA. For example, when all 60 RGB LEDs connected in series are lit at maximum brightness, a drive current of 60 mA x 60 = 3.6 A (ampere) flows. Therefore, if such an RGB LED illumination device is used at the same time as audio equipment or video equipment at an event venue or a concert venue, for example, a large current will flow momentarily, causing each equipment to malfunction. there is a possibility.

そこで、そのようなRGB LEDに流れる電流を測定することにより、RGB LEDにおける消費電力を推定し、その推定結果に基づいて、RGB LEDの輝度や音響装置の音量などを調整する技術が必要となる。 Therefore, a technology is needed to estimate the power consumption of the RGB LED by measuring the current flowing through the RGB LED, and to adjust the brightness of the RGB LED, the volume of the audio device, etc. based on the estimation results. .

デバイスに流れる電流を測定する従来技術としては、数十mΩ(ミリオーム)の超低抵抗をデバイスの駆動回路に直列に入れて、その両端の電圧をマイコンのA/Dポートで読み込み、その電圧値と上記抵抗の値とに基づいて駆動回路に流れる電流を測定する技術が一般的である。 The conventional technology for measuring the current flowing through a device is to insert an ultra-low resistance of several tens of mΩ (milliohm) in series to the device's drive circuit, read the voltage across it with the A/D port of the microcontroller, and then read the voltage across it using the A/D port of the microcontroller. A common technique is to measure the current flowing through the drive circuit based on the value of the resistance and the resistance value.

この場合に、上記抵抗の値が大きいほど読み取れる電流量の精度は向上するが、数アンペアに及ぶ大電流を測定する場合には、上記抵抗で消費される電力もかなり多くなり、LED等のデバイスにおける電圧降下も大きく電力損失が多くなってしまう。そのため、従来は、上記抵抗の値を適度に抑えて、電流の測定精度と電力損失の妥協点を見つけながら測定をせざるを得ないという問題があった。 In this case, the accuracy of the amount of current that can be read increases as the value of the resistor increases, but when measuring a large current of several amperes, the power consumed by the resistor increases considerably, and devices such as LEDs The voltage drop is also large and power loss increases. Therefore, in the past, there was a problem in that measurements had to be made while finding a compromise between current measurement accuracy and power loss by suppressing the value of the resistance to an appropriate value.

そこで、本発明は、余分な電力を消費することなく、かつデバイスの駆動にも影響を与えずに、消費電力を推定可能とすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to estimate power consumption without consuming extra power and without affecting the driving of the device.

態様の一例の電力推定装置は、デバイスを制御する制御装置により前記デバイスに供給される制御データ信号の平滑化電圧信号を生成する手段であって、前記制御データ信号の最大電位に対する中間電位を有する安定化された信号である中間電位信号を生成し、前記中間電位信号を前記制御データ信号をローパスフィルタで平滑化して得られる電圧信号にバイアス電圧信号として印加し、前記電圧信号に印加された前記バイアス電圧信号におけるバイアス電圧を前記制御データ信号の平滑化電圧信号として出力する平滑化電圧信号生成手段と、前記平滑化電圧信号を一つ以上の所定の閾値と夫々比較して判定することにより、前記デバイスの消費電力の大小を推定する消費電力推定手段と、を備える。 A power estimating device according to an example of an aspect is a means for generating a smoothed voltage signal of a control data signal supplied to the device by a control device that controls the device , the power estimating device generating a smoothed voltage signal of a control data signal supplied to the device by a control device that controls the device, generating an intermediate potential signal that is a stabilized signal with smoothed voltage signal generating means for outputting the bias voltage in the bias voltage signal as a smoothed voltage signal of the control data signal ; , power consumption estimating means for estimating the magnitude of power consumption of the device.

本発明によれば、余分な電力を消費することなく、かつデバイスの駆動にも影響を与えずに、消費電力を推定することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to estimate power consumption without consuming extra power and without affecting the driving of the device.

実施形態のシステムブロック図である。FIG. 1 is a system block diagram of an embodiment. LED制御信号のデータフォーマットの説明図(その1)である。FIG. 2 is an explanatory diagram (Part 1) of a data format of an LED control signal. LED制御信号のデータフォーマットの説明図(その2)である。FIG. 3 is an explanatory diagram (part 2) of the data format of the LED control signal. 平滑化回路の回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a smoothing circuit. 端子VF1から出力される電圧信号の電圧時間変化特性の例を示す図である。5 is a diagram showing an example of voltage time change characteristics of a voltage signal output from a terminal VF1. FIG. 端子VF2から出力される電圧信号の電圧時間変化特性の例を示す図である。7 is a diagram showing an example of voltage time change characteristics of a voltage signal output from a terminal VF2. FIG. 輝度・音量調整処理の例を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing an example of brightness/volume adjustment processing.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態のシステム(以下「本システム」と記載)のシステムブロック図である。本システムは、MainCPU101と、SubCPU102と、直列に接続された#1~#Nのマイコン内蔵RGB-LED(以下「RGB-LED」と記載)103と、5V(ボルト)のLED専用電源104と、バッファ108と、制御データ信号を平滑化する平滑化電圧信号生成手段として機能する平滑化回路109と、音響アンプ112と、スピーカ114を主要構成要素として含む。本システムは全体として、デバイスまたは該デバイスと連動して動作する他のデバイスの少なくともいずれかひとつの消費電力を制御する消費電力制御装置として機能する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a system block diagram of a system according to this embodiment (hereinafter referred to as "this system"). This system includes a Main CPU 101, a SubCPU 102, #1 to #N RGB-LEDs with built-in microcontrollers (hereinafter referred to as "RGB-LEDs") 103 connected in series, and a 5V (volt) power supply 104 exclusively for the LEDs. The main components include a buffer 108, a smoothing circuit 109 functioning as a smoothed voltage signal generating means for smoothing a control data signal, an acoustic amplifier 112, and a speaker 114. This system as a whole functions as a power consumption control device that controls the power consumption of at least one of the device or another device that operates in conjunction with the device.

MainCPU(中央演算処理装置)101は、#1~#NのRGB-LED103の発光制御と、音響アンプ112及びスピーカ114における音響の音量制御の全体を制御するプロセッサである。 The Main CPU (Central Processing Unit) 101 is a processor that controls the overall light emission control of the RGB-LEDs 103 #1 to #N and the sound volume control of the audio amplifier 112 and the speaker 114.

SubCPU102は、MainCPU101から輝度制御信号105を不定期に受信しながら、輝度補正値を計算し、その輝度補正値に基づいて補正されたLED制御信号106を、#1~#NのRGB-LED103に向けて、後述するタイミングで出力する。 The SubCPU 102 calculates a brightness correction value while irregularly receiving the brightness control signal 105 from the Main CPU 101, and sends the LED control signal 106 corrected based on the brightness correction value to the RGB-LEDs 103 of #1 to #N. output at the timing described later.

#1~#NのRGB-LED103は夫々、R(赤)、G(緑)、B(青)の3原色に対応した3つ色の発光を行う3つのLEDを備える。これらのLEDの発光は、特には図示しない内蔵のマイクロコンピュータ(以下「マイコン」と記載)が、SubCPU102から自装置向けの8ビット×3のLED制御信号106を受信し、各8ビットのビット列により指定される3つの輝度値を抽出し、3つのLEDを各輝度値で発光させる。 #1 to #N RGB-LEDs 103 each include three LEDs that emit light in three colors corresponding to the three primary colors of R (red), G (green), and B (blue). The light emission of these LEDs is controlled by a built-in microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer"), which is not particularly shown, which receives an 8-bit x 3 LED control signal 106 for its own device from the SubCPU 102, and uses a bit string of 8 bits each. The three specified brightness values are extracted and the three LEDs are made to emit light at each brightness value.

#1~#NのRGB-LED103は、SubCPU102に接続されるシリアル制御線107によって、直列に接続される。
即ち、SubCPU102から出力されるシリアル制御線107は、#1のRGB-LED103のDI入力端子、そのDO出力端子から#2のRGB-LED103のDI入力端子、そのDO出力端子から#2のRGB-LED103のDI入力端子、・・・というように直列に接続され、#N-1のRGB-LED103のDO出力端子から#NのRGB-LED103のDI入力端子まで接続される。
最後は、シリアル制御線107は、#NのRGB-LED103のDO出力端子からSubCPU102にループバック接続される。
The #1 to #N RGB-LEDs 103 are connected in series by a serial control line 107 connected to the SubCPU 102.
That is, the serial control line 107 output from the SubCPU 102 connects the DI input terminal of the #1 RGB-LED 103, its DO output terminal to the DI input terminal of the #2 RGB-LED 103, and its DO output terminal to the #2 RGB- The DI input terminals of the LEDs 103 are connected in series, and are connected from the DO output terminal of the #N-1 RGB-LED 103 to the DI input terminal of the #N RGB-LED 103.
Finally, the serial control line 107 is connected in loopback from the DO output terminal of the #N RGB-LED 103 to the SubCPU 102.

RGB-LED103には、LED専用電源104から、例えば5Vの電源電圧が、VCC端子を介して印加される。 A power supply voltage of, for example, 5V is applied to the RGB-LED 103 from an LED-dedicated power supply 104 via a VCC terminal.

図2及び図3は、シリアル制御線107を介して、SubCPU102から#1~#NのRGB-LED103に供給されるLED制御信号106のデータフォーマットの説明図である。まず、図2(a)は、LED制御信号106として出力されるRGB-LED103の1個分のビット列のデータフォーマット例である。ビット列の伝送方向は、時間経過に沿って、図2(a)の紙面に向かって左から右に向かう、矢印201として示される方向である。 2 and 3 are explanatory diagrams of the data format of the LED control signal 106 supplied from the SubCPU 102 to the #1 to #N RGB-LEDs 103 via the serial control line 107. First, FIG. 2A shows an example of the data format of a bit string for one RGB-LED 103 that is output as the LED control signal 106. The transmission direction of the bit string is the direction shown as an arrow 201, which goes from left to right toward the page of FIG. 2(a) over time.

1つのRGB-LED103に対して、まず、G(緑)色の発光を行うLEDに対する輝度値が、8ビットのビット列として伝送される。この8ビットのビット列により、緑色発光LEDに対する0~255(10進表記)の256段階の輝度値が指定できる。 For one RGB-LED 103, first, the brightness value for an LED that emits G (green) color light is transmitted as an 8-bit bit string. This 8-bit bit string allows specifying 256 brightness values from 0 to 255 (in decimal notation) for the green LED.

次に、1つのRGB-LED103に対して、R(赤)色の発光を行うLEDに対する輝度値が、上記と同様に、8ビットのビット列として伝送される。この8ビットのビット列により、赤色発光LEDに対する0~255(10進表記)の256段階の輝度値が指定できる。 Next, for one RGB-LED 103, the brightness value for an LED that emits R (red) color is transmitted as an 8-bit bit string in the same manner as described above. This 8-bit bit string allows specifying 256 brightness values from 0 to 255 (in decimal notation) for the red light emitting LED.

更に、1つのRGB-LED103に対して、B(青)色の発光を行うLEDに対する輝度値が、上記と同様に、8ビットのビット列として伝送される。この8ビットのビット列により、青色発光LEDに対する0~255(10進表記)の256段階の輝度値が指定できる。 Furthermore, for one RGB-LED 103, the brightness value for an LED that emits B (blue) color light is transmitted as an 8-bit bit string in the same manner as described above. This 8-bit bit string allows specifying 256 brightness values from 0 to 255 (in decimal notation) for the blue light emitting LED.

以上図2(a)に示される3つのビット列により、1つのRGB-LED103に対して、8ビット×3=24ビットのビット列が指定される。 With the three bit strings shown in FIG. 2A, a bit string of 8 bits×3=24 bits is specified for one RGB-LED 103.

図2(b)は、上記ビット列の各ビットが論理値1に対応するH信号の電圧パルス信号を示す図である。本実施例ではハイレベル電圧、ローレベル電圧がそのまま論理値1、0に対応するのではなく、ハイレベル電圧とローレベル電圧の時間長のデューティー比の違いにより論理値1と論理値0とを区別する。図2(b)に示すように、1ビット分のH信号値(論理値1)の時間長は例えば1.25μs(マイクロ秒)である。この1ビット分のH信号値は例えば、850ns(ナノ秒)の時間長を有するハイレベル電圧期間と、400nsの時間長を有するローレベル電圧期間とから構成される。 FIG. 2(b) is a diagram showing a voltage pulse signal of an H signal in which each bit of the bit string corresponds to a logical value of 1. In this embodiment, the high level voltage and the low level voltage do not directly correspond to the logical values 1 and 0, but the logical value 1 and the logical value 0 are determined by the difference in the duty ratio of the time length of the high level voltage and the low level voltage. distinguish. As shown in FIG. 2(b), the time length of the H signal value (logical value 1) for one bit is, for example, 1.25 μs (microseconds). This 1-bit H signal value is composed of, for example, a high level voltage period having a time length of 850 ns (nanoseconds) and a low level voltage period having a time length of 400 ns.

図2(c)は、上記ビット列の各ビットが論理値0に対応するL信号の電圧パルス信号を示す図である。1ビット分のL信号値(論理値0)の時間長は、図2(b)のH信号値の時間長と同じ、例えば1.25μsである。この1ビット分のL信号値は例えば、400nsの時間長を有するハイレベル電圧期間と、850nsの時間長を有するローレベル電圧期間とから構成される。 FIG. 2(c) is a diagram showing a voltage pulse signal of an L signal in which each bit of the bit string corresponds to a logical value of 0. The time length of the L signal value (logical value 0) for 1 bit is the same as the time length of the H signal value in FIG. 2(b), for example, 1.25 μs. This 1-bit L signal value is composed of, for example, a high level voltage period having a time length of 400 ns and a low level voltage period having a time length of 850 ns.

図2(b)及び(c)から理解されるように、図2(a)に示されるように3つの輝度値が指定される3つのビット列の各ビットにおいて、そのビットにH信号値(論理値1)が設定される場合のハイレベル電圧の時間とローレベル電圧の時間のデューティー比は、850:400=17:8である。一方、そのビットにL信号値(論理値0)が設定される場合のハイレベル電圧の時間とローレベル電圧の時間のデューティー比は、400:850=8:17である。 As can be understood from FIGS. 2(b) and (c), in each bit of the three bit strings in which three brightness values are specified as shown in FIG. 2(a), that bit has an H signal value (logical When the value 1) is set, the duty ratio between the high level voltage time and the low level voltage time is 850:400=17:8. On the other hand, when the L signal value (logical value 0) is set to that bit, the duty ratio between the high level voltage time and the low level voltage time is 400:850=8:17.

従って、LED制御信号106において、H信号値においてはハイレベル電圧期間のほうがローレベル電圧期間よりも2倍以上長いため、H信号値が設定される割合が多ければLED制御信号106の平均電圧値は中間電位値(ハイレベル電圧値とローレベル電圧値の中間電圧値)よりも高くなる。
一方、L信号値においてはH信号値の場合とは逆に、ローレベル電圧期間のほうがハイレベル電圧期間よりも2倍以上長いため、L信号値が設定される割合が多ければLED制御信号106の平均電圧値は中間電位値よりも低くなる。
本実施形態では、後述するように、この事実に基づいて、LED制御信号106の平均電圧値を計測し、その計測した平均電圧値に基づいて#1~#NのRGB-LED103の全体の消費電力を推定するものである。
Therefore, in the LED control signal 106, the high level voltage period is more than twice as long as the low level voltage period in terms of the H signal value. becomes higher than the intermediate potential value (the intermediate voltage value between the high level voltage value and the low level voltage value).
On the other hand, in the case of L signal values, contrary to the case of H signal values, the low level voltage period is more than twice as long as the high level voltage period. The average voltage value of is lower than the intermediate potential value.
In this embodiment, as will be described later, based on this fact, the average voltage value of the LED control signal 106 is measured, and based on the measured average voltage value, the overall consumption of RGB-LEDs 103 #1 to #N is determined. This is for estimating power.

図2(d)については、後述する。 FIG. 2(d) will be described later.

図3は、例として、図1におけるRGB-LED103の数N=3としたときの、シリアル制御線107上を伝送される#1~#3の3組分のRGB-LED103に対するLED制御信号106のデータフォーマットを説明する図である。SubCPU102からは、各データ更新サイクル1、2、・・・毎に、リセットコードを挟んで、#1~#3の3組分のRGB-LED103に対するLED制御信号106が送出される。
即ち、例えばデータ更新サイクル1において、まず、SubCPU102から#1のRGB-LED103(図中「LED(#1)」と略記)のDI入力端子へのLED制御信号106の入力時には、図3(a)に示されるように、まず、#1のRGB-LED103のための24ビット(図2(a)参照)分のビット列が入力し、次に、#2のRGB-LED103(図中「LED(#2)」と略記)のための24ビット分のビット列が入力し、最後に、#3のRGB-LED103(図中「LED(#3)」と略記)のための24ビット分のビット列が入力する。
FIG. 3 shows, as an example, the LED control signal 106 for three sets of RGB-LEDs 103 #1 to #3 transmitted on the serial control line 107 when the number N of RGB-LEDs 103 in FIG. 1 is 3. FIG. 2 is a diagram illustrating a data format. The SubCPU 102 sends out LED control signals 106 to three sets of RGB-LEDs 103 #1 to #3 with a reset code in between for each data update cycle 1, 2, . . . .
That is, for example, in data update cycle 1, first, when the LED control signal 106 is input from the SubCPU 102 to the DI input terminal of the #1 RGB-LED 103 (abbreviated as "LED(#1)" in the figure), the signal shown in FIG. ), first, a bit string of 24 bits (see FIG. 2(a)) for #1 RGB-LED 103 is input, and then a bit string for #2 RGB-LED 103 ("LED ( A 24-bit bit string for #3 RGB-LED 103 (abbreviated as “LED(#3)” in the figure) is input. input.

図3(a)の段階において、#1のRGB-LED103内のマイコンはシリアル制御線107上を伝送されてきた自装置向けのビット列「LED(#1)用24ビット」を取り込んでから、そのビット列を削除し、それ以外のビット列をDO出力端子から出力する。 At the stage of FIG. 3(a), the microcomputer in the #1 RGB-LED 103 takes in the bit string "24 bits for LED (#1)" transmitted on the serial control line 107 and is intended for its own device. The bit string is deleted and the other bit strings are output from the DO output terminal.

この結果、例えばデータ更新サイクル1において、#1のRGB-LED103のDO出力端子から、#2のRGB-LED103のDI入力端子へのLED制御信号106の入力時には、図3(b)に示されるように、#1のRGB-LED103のための24ビット分のビット列は除かれて、#2のRGB-LED103のための24ビット分のビット列が入力し、更に、#3のRGB-LED103のための24ビット分のビット列が入力する。 As a result, for example, in data update cycle 1, when the LED control signal 106 is input from the DO output terminal of the #1 RGB-LED 103 to the DI input terminal of the #2 RGB-LED 103, the signal shown in FIG. 3(b) is generated. The 24-bit bit string for #1 RGB-LED 103 is removed, the 24-bit bit string for #2 RGB-LED 103 is input, and then the 24-bit bit string for #3 RGB-LED 103 is input. A bit string of 24 bits is input.

図3(b)の段階において、#2のRGB-LED103内のマイコンはシリアル制御線107上を伝送されてきた自装置向けのビット列「LED(#2)用24ビット」を取り込んでから、そのビット列を削除し、それ以外のビット列をDO出力端子から出力する。 At the stage of FIG. 3(b), the microcomputer in the #2 RGB-LED 103 takes in the bit string "24 bits for LED (#2)" transmitted on the serial control line 107 and is intended for its own device. The bit string is deleted and the other bit strings are output from the DO output terminal.

この結果、例えばデータ更新サイクル1において、#2のRGB-LED103のDO出力端子から、#3のRGB-LED103のDI入力端子へのLED制御信号106の入力時には、図3(c)に示されるように、#2のRGB-LED103のための24ビット分のビット列が除かれて、#3のRGB-LED103のための24ビット分のビット列のみが入力する。 As a result, for example, in data update cycle 1, when the LED control signal 106 is input from the DO output terminal of the #2 RGB-LED 103 to the DI input terminal of the #3 RGB-LED 103, the signal shown in FIG. 3(c) is generated. Thus, the 24-bit bit string for #2 RGB-LED 103 is removed, and only the 24-bit bit string for #3 RGB-LED 103 is input.

図3(c)の段階において、#3のRGB-LED103内のマイコンはシリアル制御線107上を伝送されてきた自装置向けのビット列「LED(#3)用24ビット」を取り込んでから、そのビット列を削除し、それ以外のビット列をDO出力端子から出力する。 At the stage of FIG. 3(c), the microcomputer in the #3 RGB-LED 103 takes in the bit string "24 bits for LED (#3)" transmitted on the serial control line 107 for its own device, and then The bit string is deleted and the other bit strings are output from the DO output terminal.

この結果、例えばデータ更新サイクル1において、#3のRGB-LED103のDO出力端子から、SubCPU102へのループバック時には、図3(d)に示されるように、何もデータが入力されないという結果になる。SubCPU102は、シリアル制御線107のループバックで何も受信されないことを確認することにより、各RGB-LED103でLED制御信号106が正常に受信されたことを判定する。 As a result, for example, in data update cycle 1, when looping back to the SubCPU 102 from the DO output terminal of the #3 RGB-LED 103, no data is input as shown in FIG. 3(d). . The SubCPU 102 determines that the LED control signal 106 has been normally received by each RGB-LED 103 by confirming that nothing is received by looping back the serial control line 107.

SubCPU102は、最後N=3のRGB-LED103のための24ビットのビット列をシリアル制御線107にLED制御信号106として送出した後、図3(a)及び図2(d)として示されるように、50μs以上の時間長を有するローレベル電圧期間からなるリセットコードを、シリアル制御線107にLED制御信号106として送出する。 After the SubCPU 102 sends the 24-bit bit string for the last N=3 RGB-LEDs 103 to the serial control line 107 as the LED control signal 106, as shown in FIGS. 3(a) and 2(d), A reset code consisting of a low-level voltage period having a time length of 50 μs or more is sent to the serial control line 107 as the LED control signal 106.

#1のRGB-LED103内のマイコンは、DI入力端子より入力するシリアル制御線107のLED制御信号106の状態が、図3(a)に示されるタイミングで、50μsの時間長以上ローレベル電圧となったことを認識すると、受信した24ビットのビット列により指示される3つの輝度値で、R、G、Bの3つのLEDを発光開始する。 The microcomputer in #1 RGB-LED 103 detects that the state of the LED control signal 106 on the serial control line 107 input from the DI input terminal is a low level voltage for more than 50 μs at the timing shown in FIG. 3(a). When this is recognized, the three LEDs R, G, and B start emitting light at the three brightness values specified by the received 24-bit bit string.

#2のRGB-LED103内のマイコンも、DI入力端子より入力するシリアル制御線107のLED制御信号106の状態が、図3(b)に示される図3(a)の場合とほぼ同時間帯に50μsの時間長以上ローレベル電圧となったことを認識することにより、受信した24ビットのビット列により指示される3つの輝度値で、R、G、Bの3つのLEDを発光開始する。 The microcomputer in #2 RGB-LED 103 also shows that the status of the LED control signal 106 on the serial control line 107 inputted from the DI input terminal is shown in FIG. 3(b) at almost the same time as in the case of FIG. 3(a). By recognizing that the voltage has been at a low level for a time length of 50 μs or more, the three LEDs R, G, and B start emitting light at the three brightness values specified by the received 24-bit bit string.

#3のRGB-LED103内のマイコンも、DI入力端子より入力するシリアル制御線107のLED制御信号106の状態が、図3(c)に示される図3(a)及び(b)の場合とほぼ同時間帯に50μsの時間長以上ローレベル電圧となったことを認識することにより、受信した24ビットのビット列により指示される3つの輝度値で、R、G、Bの3つのLEDを発光開始する。 The microcomputer in #3 RGB-LED 103 also changes the state of the LED control signal 106 on the serial control line 107 input from the DI input terminal to the case of FIGS. 3(a) and 3(b) shown in FIG. 3(c). By recognizing that the voltage has been low level for more than 50 μs at approximately the same time, the three LEDs R, G, and B will emit light at the three brightness values specified by the received 24-bit bit string. Start.

以上のようにして、#1~#3の各RGB-LED103において、データ更新サイクル1において新たに更新された各輝度値に基づいて、各LEDの発光がリフレッシュされる。 As described above, in each of the RGB-LEDs 103 #1 to #3, the light emission of each LED is refreshed based on each brightness value newly updated in data update cycle 1.

リセットコードの送出が完了した後、次のデータ更新サイクル2において、図1のMainCPU101からSubCPU102に不定期に供給されている最新の輝度制御信号105に基づいて、#1~#3のRGB-LED103の各LEDのための新たな輝度値が、データ更新サイクル1の場合と同様にLED制御信号106に設定されて、シリアル制御線107に送出される。 After the sending of the reset code is completed, in the next data update cycle 2, the RGB-LEDs 103 of #1 to #3 are updated based on the latest brightness control signal 105 that is irregularly supplied from the Main CPU 101 to the Sub CPU 102 in FIG. A new brightness value for each LED is set in the LED control signal 106 and sent out on the serial control line 107 as in data update cycle 1.

以上のようにして、図1の#1~#NのRGB-LED103において、図3で説明したデータ更新サイクル毎に更新される各輝度値に基づいて、各LEDがフルカラーで発光制御される。これにより、カラフルな電飾表示等が実現される。 As described above, in the RGB-LEDs 103 #1 to #N in FIG. 1, each LED is controlled to emit light in full color based on each brightness value updated in each data update cycle described in FIG. As a result, colorful illumination displays and the like can be realized.

図1の説明に戻り、平滑化回路109は、平滑化電圧信号生成手段として機能する平滑化回路の例である。平滑化電圧信号生成手段は、RGB-LED103(デバイス)を駆動するSubCPU102(制御装置)が出力するLED制御信号106(制御データ信号)を平滑化し、平滑化電圧信号を生成する。 Returning to the explanation of FIG. 1, the smoothing circuit 109 is an example of a smoothing circuit that functions as a smoothed voltage signal generating means. The smoothed voltage signal generation means smoothes the LED control signal 106 (control data signal) output by the SubCPU 102 (control device) that drives the RGB-LED 103 (device), and generates a smoothed voltage signal.

図2(b)及び(c)の説明で前述したように、本実施形態では、LED制御信号106として指定される各ビット列の各ビットとして、H信号(論理値1)が指定された場合とL信号(論理値0)が指定された場合とで、LED制御信号106の電圧値が変化するという事実を利用して、LED制御信号106を平滑化した平滑化電圧信号を元に消費電力の大小を推定する。 As described above in the explanation of FIGS. 2(b) and 2(c), in this embodiment, when an H signal (logical value 1) is specified as each bit of each bit string specified as the LED control signal 106, Utilizing the fact that the voltage value of the LED control signal 106 changes depending on when the L signal (logical value 0) is specified, the power consumption is calculated based on the smoothed voltage signal obtained by smoothing the LED control signal 106. Estimate size.

図4は、図1の平滑化回路109の回路構成図である。端子Aには、図1のバッファ108の出力が接続される。この端子Aには、実質的に、シリアル制御線107上のLED制御信号106の電圧値が入力する。バッファ108は平滑化回路109がRGB-LED103に供給されるLED制御信号106に影響を与えないように信号を分離する目的で挿入される。端子Gには、図1のシリアル制御線107の接地線が接続される。この結果、LED制御信号106の電圧値が、例えば47KΩ(キロオーム)の抵抗値を有する抵抗R1と、例えば220pF(ピコファラッド)の容量値を有するコンデンサC1とからなるローパスフィルタ回路によって平滑化され、端子VF1から平滑化電圧信号が出力される。 FIG. 4 is a circuit diagram of the smoothing circuit 109 in FIG. 1. Terminal A is connected to the output of buffer 108 in FIG. Substantially, the voltage value of the LED control signal 106 on the serial control line 107 is input to this terminal A. The buffer 108 is inserted for the purpose of separating the signals so that the smoothing circuit 109 does not affect the LED control signal 106 supplied to the RGB-LEDs 103. The ground line of the serial control line 107 in FIG. 1 is connected to the terminal G. As a result, the voltage value of the LED control signal 106 is smoothed by a low-pass filter circuit consisting of a resistor R1 having a resistance value of, for example, 47 KΩ (kilohms) and a capacitor C1 having a capacitance value of, for example, 220 pF (picofarads). A smoothed voltage signal is output from terminal VF1.

ここで、上述のように、単に抵抗R1とコンデンサC1での簡単なRCフィルタ回路における端子VF1の出力を平滑化電圧信号にしてしまうと、次の問題点がある。
問題点1:平均化の効果が低めな抵抗・コンデンサの値(抵抗値は低め、コンデンサは小容量)を使うと、端子VF1から出力される平滑化電圧信号の電圧は変動しやすく、すぐに高い電圧になるが低くもなりやすい。
問題点2:平均化の効果が高めな抵抗・コンデンサの値(抵抗値は高め、コンデンサは大容量)を使うと、端子VF1から出力される平滑化電圧信号の電圧は上昇しにくく、LED制御信号106中のかなりの数のビットがハイレベル電圧値で続かないと、電圧上昇に繋がらない(ただし、低くもなりにくいので、信号のムラを除去できる)。
つまり、フィルタの効果としては、「ハイレベル電圧値のビットが続けばスムーズに電圧は上昇するが、ローレベル電圧値のビットが続いても電圧下降スピードは早くしたくない。」という状況がベストである。
Here, as described above, if the output of the terminal VF1 in a simple RC filter circuit consisting of the resistor R1 and the capacitor C1 is made into a smoothed voltage signal, the following problem occurs.
Problem 1: If you use a resistor/capacitor value that has a low averaging effect (low resistance value, small capacitance), the voltage of the smoothed voltage signal output from terminal VF1 will easily fluctuate, and the voltage will change quickly. The voltage can be high, but it can also be low.
Problem 2: If you use resistor/capacitor values that have a high averaging effect (high resistance value, large capacity capacitor), the voltage of the smoothed voltage signal output from terminal VF1 will be difficult to rise, and LED control Unless a considerable number of bits in the signal 106 continue to have a high level voltage value, the voltage will not rise (however, it is unlikely to become low either, so signal unevenness can be removed).
In other words, the best effect of the filter is in a situation where ``If bits of high level voltage value continue, the voltage will rise smoothly, but even if bits of low level voltage value continue, we do not want the voltage to fall quickly.'' It is.

図5は、端子VF1から出力される電圧信号の電圧時間変化特性の例を示す図である。縦軸は、出力電圧値[ボルト]を示し、横軸は、経過時間[秒]を示す。LED制御信号106において、ほとんどのビットがハイレベル(論理値1)に変化する場合の電圧特性501は、ほとんどのビットがローレベル(論理値0)に変化する場合の電圧特性502と比較して、ハイレベルに対応する平均電圧値に到達するまでに長い時間がかかっていることがわかる。
これでは、LED制御信号106において、ほとんどのビットがハイレベル(論理値1)に変化して#1~#NのRGB-LED103に瞬間的に大電流が流れても、その状態の検知に時間がかかってしまい、#1~#NのRGB-LED103に瞬間的に大電流が流れることを抑制する制御が間に合わない可能性がある。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the voltage time change characteristics of the voltage signal output from the terminal VF1. The vertical axis shows the output voltage value [volts], and the horizontal axis shows the elapsed time [seconds]. In the LED control signal 106, voltage characteristics 501 when most bits change to high level (logical value 1) are compared with voltage characteristics 502 when most bits change to low level (logical value 0). , it can be seen that it takes a long time to reach the average voltage value corresponding to the high level.
With this, even if most of the bits in the LED control signal 106 change to high level (logical value 1) and a large current momentarily flows through the RGB-LEDs 103 #1 to #N, it takes time to detect the state. Therefore, there is a possibility that control to suppress momentary large current flowing through the RGB-LEDs 103 #1 to #N may not be in time.

そこで、本実施形態では、図4に示される平滑化回路109において、端子VF1における平滑化電圧信号に、中間電位のバイアスをかけて、「電圧上昇時はアシストしてスピードアップするが、電圧降下時はブレーキをかけて遅くする。」という動作を実現することで、消費電流が多い時の出力波形(出力変動)をくっきりさせることを可能とする。 Therefore, in this embodiment, in the smoothing circuit 109 shown in FIG. 4, the smoothed voltage signal at the terminal VF1 is biased at an intermediate potential. By realizing this behavior, the output waveform (output fluctuation) when the current consumption is high can be made clearer.

具体的には、図4において、例えば10μF(マイクロファラッド)の容量値を有するコンデンサC4により安定化されている例えば5Vの電源V1の両端電圧が、例えば同じ2.2KΩの抵抗値を有する2つの抵抗R3及びR4によって中間電位に分圧される。この中間電位の高電位側と接地側に例えば同じ容量値1nF(ナノファラッド)を有する2つのコンデンサC2、C3が接続されることにより、中間電位の波形に対して速い変化をさせない(バタバタ暴れない)ようにしている。 Specifically, in FIG. 4, the voltage across a power supply V1 of, for example, 5V, which is stabilized by a capacitor C4 having a capacitance value of, for example, 10 μF (microfarad), is connected to two resistors having the same resistance value of, for example, 2.2KΩ. The voltage is divided to an intermediate potential by R3 and R4. By connecting two capacitors C2 and C3 with the same capacitance value of 1 nF (nanofarad) to the high potential side and the ground side of this intermediate potential, the waveform of the intermediate potential does not change quickly (it does not fluctuate wildly). ).

このようにして安定化された中間電位信号が、例えば22KΩの抵抗値を有する抵抗R2と逆流防止ダイオードD2を介して、端子VF1の平滑化電圧信号にバイアス電圧信号として印加される。そして、上記バイアス電圧信号におけるバイアス電圧が、端子VF2から、高速化された平滑化電圧信号として出力される。 The intermediate potential signal stabilized in this way is applied as a bias voltage signal to the smoothed voltage signal at the terminal VF1 via a resistor R2 having a resistance value of, for example, 22 KΩ and a backflow prevention diode D2. Then, the bias voltage in the bias voltage signal is output from the terminal VF2 as a speeded-up smoothed voltage signal.

なお、図4の端子VF3は、MainCPU101が中間電位信号を生成する電源V1の電位を確認できるようにするための端子である。 Note that the terminal VF3 in FIG. 4 is a terminal that allows the Main CPU 101 to check the potential of the power supply V1 that generates the intermediate potential signal.

図6は、端子VF2から出力される電圧信号の電圧時間変化特性の例を示す図である。縦軸及び横軸は、図5の場合と同様である。LED制御信号106において、ほとんどのビットがハイレベル(論理値1)に変化する場合の電圧特性601は、図5の電圧特性501の場合と比較して、ハイレベルに対応する平均電圧値に到達するまでの時間が短いことがわかる。
従って、LED制御信号106において、ほとんどのビットがハイレベル(論理値1)に変化して#1~#NのRGB-LED103に瞬間的に大電流が流れ場合に、その状態を迅速に検知でき、#1~#NのRGB-LED103に瞬間的に大電流が流れることを抑制する制御を迅速に実行することが可能となる。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the voltage time change characteristics of the voltage signal output from the terminal VF2. The vertical and horizontal axes are the same as in FIG. 5. In the LED control signal 106, the voltage characteristic 601 when most bits change to high level (logical value 1) reaches an average voltage value corresponding to a high level, compared to the voltage characteristic 501 in FIG. It turns out that the time it takes to do so is short.
Therefore, when most of the bits in the LED control signal 106 change to high level (logical value 1) and a large current momentarily flows through the RGB-LEDs 103 #1 to #N, this state can be quickly detected. , #1 to #N RGB-LEDs 103 can be quickly controlled to suppress large currents from flowing instantaneously.

なお、中間電位信号でバイアスされた場合、ほとんどのビットがハイレベル(論理値1)に変化する場合の電圧特性601の電圧値は、ほとんどのビットがローレベル(論理値0)に変化する場合の電圧特性602の電圧値に、比較的近い値になる。しかし、この程度であっても、MainCPU101のADC(A/D変換部)110(図1参照)によって、その違いを十分に高精度に検知することができる。特に、本実施形態では、ほとんどのビットがハイレベル(論理値1)に変化するような特別な大電流が流れる場合に対して、適切な抑制制御が実施されればよく、中間の状態は検知する必要性はあまりないため、本実施形態の制御方式により、十分に効果的な電流抑制制御を実施することができる。 Note that when biased with an intermediate potential signal, the voltage value of the voltage characteristic 601 when most bits change to high level (logical value 1) is the same as when most bits change to low level (logical value 0). The voltage value is relatively close to the voltage value of the voltage characteristic 602 of . However, even at this level, the difference can be detected with sufficiently high accuracy by the ADC (A/D converter) 110 (see FIG. 1) of the Main CPU 101. In particular, in this embodiment, when a special large current flows that causes most bits to change to high level (logical value 1), appropriate suppression control only needs to be implemented, and intermediate states are detected. Since there is little need to do so, the control method of this embodiment allows sufficiently effective current suppression control to be performed.

図7は、図4の平滑化回路109の端子VF2から出力されるVF2電圧信号に基づいて、MainCPU101が実施する輝度・音量調整処理の例を示すフローチャートである。この処理は、消費電力推定手段及び消費電力制御装置としての動作を実行する。 FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of brightness/volume adjustment processing performed by the main CPU 101 based on the VF2 voltage signal output from the terminal VF2 of the smoothing circuit 109 in FIG. This process executes operations as a power consumption estimation means and a power consumption control device.

まず、図1の平滑化回路109内の図4の端子VF2から出力されるVF2電圧信号に対して、MainCPU101内のADC110でデジタル値に変換して得られるデジタル電圧値(以下これを「VF2値」と記載)が取り込まれる(ステップS701)。 First, the VF2 voltage signal output from the terminal VF2 in FIG. 4 in the smoothing circuit 109 in FIG. ) is imported (step S701).

次に、VF2値が、よりハイレベル電圧値に近い閾値1よりも大きいか否かが判定される(ステップS702)。 Next, it is determined whether the VF2 value is larger than a threshold value 1 that is closer to a high-level voltage value (step S702).

ステップS702の判定がYESならば、輝度係数として「0.7」がセットされ(ステップS703)、また音量係数として「0.8」がセットされる(ステップS704)。 If the determination in step S702 is YES, "0.7" is set as the brightness coefficient (step S703), and "0.8" is set as the volume coefficient (step S704).

ステップS702の判定がNOならば、VF2値が、閾値2(<閾値1)よりも大きいか否かが判定される(ステップS705)。 If the determination in step S702 is NO, it is determined whether the VF2 value is larger than threshold 2 (<threshold 1) (step S705).

ステップS705の判定がYESならば、輝度係数として「0.8」がセットされ(ステップS706)、また音量係数として「1.0」がセットされる(ステップS707)。 If the determination in step S705 is YES, "0.8" is set as the brightness coefficient (step S706), and "1.0" is set as the volume coefficient (step S707).

ステップS705の判定がNOならば、輝度係数として「1.0」がセットされ(ステップS708)、また音量係数も「1.0」がセットされる(ステップS709)。 If the determination in step S705 is NO, the brightness coefficient is set to "1.0" (step S708), and the volume coefficient is also set to "1.0" (step S709).

MainCPU101は、以上のようにしてセットした輝度係数と音量係数を用いて、まず、図1の輝度制御信号105として与えられる輝度情報として、元の輝度情報に輝度係数を乗算して得られる値を、新たな輝度情報に置き換える。そして、そのようにして置き換えた輝度制御信号105をSubCPU102に供給する。 Using the brightness coefficient and volume coefficient set as described above, the Main CPU 101 first calculates, as the brightness information given as the brightness control signal 105 in FIG. 1, a value obtained by multiplying the original brightness information by the brightness coefficient. , replace it with new brightness information. Then, the brightness control signal 105 replaced in this way is supplied to the SubCPU 102.

また、図1の音響アンプ112に対して設定されるアンプゲイン113として、元のアンプゲイン113に音量係数を乗算して得られる値を、新たなアンプゲイン113の値に置き換える。そして、そのようにして置き換えたアンプゲイン113を音響アンプ112に供給する。音響アンプ112はデバイスであるRGB-LED103と連動して動作する他のデバイスの例である。 Further, as the amplifier gain 113 set for the acoustic amplifier 112 in FIG. 1, a value obtained by multiplying the original amplifier gain 113 by a volume coefficient is replaced with a new value of the amplifier gain 113. Then, the amplifier gain 113 replaced in this way is supplied to the acoustic amplifier 112. The acoustic amplifier 112 is an example of another device that operates in conjunction with the RGB-LED 103 device.

これにより、LED制御信号106から検出されたVF2値が非常に高ければ、#1~#NのRGB-LED103に最大電流が流れている可能性があるため、ステップS703により、RGB-LED103に対して与えられるべき輝度値を下げるように、輝度情報の値を小さくするような制御が実施される。これと同時に、ステップS704により、音響アンプ112において大音量を抑制するような制御も実施される。このようにして、RGB-LED103と音響アンプ112の両方で、電力消費を抑制する制御が実施される。 As a result, if the VF2 value detected from the LED control signal 106 is very high, there is a possibility that the maximum current is flowing through the RGB-LEDs 103 from #1 to #N. Control is performed to reduce the value of the brightness information so as to reduce the brightness value that should be given. At the same time, in step S704, control is also implemented in the acoustic amplifier 112 to suppress the loud sound. In this way, control is performed to suppress power consumption in both the RGB-LED 103 and the acoustic amplifier 112.

また、LED制御信号106から検出されたVF2値が或る程度高いが最大電圧値付近にまでは達していなければ、ステップS706により、RGB-LED103に対して与えられるべき輝度値をある程度下げて、輝度情報の値を或る程度小さくするような制御が実施される。しかしながら、ステップS707で音量係数は1.0とすることにより、音響アンプ112における音響増幅は抑制しないような制御が実施される。このようにして、臨機応変に、RGB-LED103と音響アンプ112の両方で、又はRGB-LED103のみで、電力消費を抑制する制御が実施される。 Further, if the VF2 value detected from the LED control signal 106 is high to some extent but has not reached near the maximum voltage value, in step S706, the brightness value to be given to the RGB-LED 103 is lowered to a certain extent, Control is performed to reduce the value of the brightness information to some extent. However, by setting the volume coefficient to 1.0 in step S707, control is performed such that the acoustic amplification in the acoustic amplifier 112 is not suppressed. In this way, control to suppress power consumption is carried out on both the RGB-LED 103 and the acoustic amplifier 112, or only on the RGB-LED 103, depending on the situation.

LED制御信号106から検出されたVF2値が上昇していなければ、ステップS708とS709で、輝度係数及び音量係数ともに1.0とすることにより、RGB-LED103と音響アンプ112ともに消費電力の抑制は実施されない。 If the VF2 value detected from the LED control signal 106 has not increased, the power consumption of both the RGB-LED 103 and the acoustic amplifier 112 can be reduced by setting both the brightness coefficient and the volume coefficient to 1.0 in steps S708 and S709. Not implemented.

以上説明した実施形態では、図4の構成を有する図1の平滑化回路109が、LED制御信号106の平滑化電圧信号を生成した。これに対して、平滑化回路109の代わりに、例えばMainCPU101自身が、プログラム処理の機能として、SubCPU102がRGB-LED103に供給するLED制御信号106の平均電圧をLED制御信号106に対する情報処理演算により算出するようにしてもよい。
この場合は、図1において、バッファ108の出力信号(LED制御信号106と実質的に等しい)を平滑化回路109に入力せず、直接MainCPU101のADC110に接続する。MainCPU101のプログラムはADC110に入力され、デジタル信号に変換されたLED制御信号106を、デジタルフィルタによるローパスフィルタや移動平均フィルタなどの情報処理演算より平滑化すればよい。また通常の数値演算(情報処理演算に含まれる)により、信号値の算術平均値を算出するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the smoothing circuit 109 of FIG. 1 having the configuration of FIG. 4 generated the smoothed voltage signal of the LED control signal 106. On the other hand, instead of the smoothing circuit 109, for example, the Main CPU 101 itself calculates the average voltage of the LED control signal 106 that the Sub CPU 102 supplies to the RGB-LED 103 by information processing calculation for the LED control signal 106 as a function of program processing. You may also do so.
In this case, in FIG. 1, the output signal of the buffer 108 (substantially equal to the LED control signal 106) is not input to the smoothing circuit 109, but is directly connected to the ADC 110 of the Main CPU 101. The program of the Main CPU 101 is input to the ADC 110, and the LED control signal 106 converted into a digital signal may be smoothed by information processing calculations such as a low-pass filter using a digital filter or a moving average filter. Alternatively, the arithmetic mean value of the signal values may be calculated by normal numerical calculations (included in information processing calculations).

また本実施形態では、MainCPU101が平滑化電圧信号(VF2電圧信号)をデジタル変換した信号を閾値と比較して、消費電力の大小を推定したが、アナログ回路による推定も可能である。
この場合は、閾値となる電圧をコンパレータ(比較回路)の基準電圧入力端子に接続し、平滑化電圧信号(VF2電圧信号)を信号入力端子に接続する。コンパレータの出力信号をMainCPU101のADC110に接続し、ADC110により変換されるデジタル信号値がHレベルであれば消費電力大として処理することで、本開示を実現することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the main CPU 101 compares a signal obtained by digitally converting the smoothed voltage signal (VF2 voltage signal) with a threshold value to estimate the magnitude of power consumption, but estimation using an analog circuit is also possible.
In this case, the threshold voltage is connected to the reference voltage input terminal of the comparator (comparison circuit), and the smoothed voltage signal (VF2 voltage signal) is connected to the signal input terminal. The present disclosure can be achieved by connecting the output signal of the comparator to the ADC 110 of the Main CPU 101, and processing it as high power consumption if the digital signal value converted by the ADC 110 is at H level.

以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
デバイスを制御する制御装置が前記デバイスに供給する制御データ信号の平滑化電圧信号を生成する平滑化電圧信号生成手段と、
前記平滑化電圧信号に基づいて前記デバイスの消費電力の大小を推定する消費電力推定手段と、
を備える電力推定装置。
(付記2)
前記平滑化電圧信号生成手段は、前記制御データ信号を平滑化する平滑化回路である、
付記1に記載の電力推定装置。
(付記3)
前記平滑化回路は、前記制御データ信号の最大電位に対する中間電位を有する安定化された中間電位信号を生成し、前記中間電位信号を前記平滑化電圧信号にバイアス電圧信号として印加し、前記バイアス電圧信号におけるバイアス電圧を前記制御データ信号の平滑化電圧信号として出力する回路を更に備える、
付記2に記載の電力推定装置。
(付記4)
前記平滑化電圧信号生成手段は、前記制御データ信号に対する情報処理演算により前記平滑化電圧を生成する、コンピュータにより実行される機能部である、
付記1に記載の電力推定装置。
(付記5)
前記消費電力推定手段は、前記平滑化電圧信号を所定の閾値と比較して判定することにより、前記デバイスの消費電力の大小を推定する、
付記1から付記4の何れか1つに記載の電力推定装置。
(付記6)
前記デバイスはマイクロコンピュータを内蔵した発光ダイオードであり、
前記制御装置は、輝度値を指定し、各ビットの論理値1又は論理値0がハイレベル電圧の時間とローレベル電圧の時間のデューティー比が異なる電圧パルス信号によって指定される所定ビット数のビット列を、前記制御データ信号として前記発光ダイオードに供給することにより、前記マイクロコンピュータが前記発光ダイオードを前記ビット列が指示する前記輝度値で発光させる、
付記1から付記5の何れか1つに記載の電力推定装置。
(付記7)
付記1から付記6の何れか1つに記載の電力推定装置が推定した前記デバイスの消費電力の大小が、大であると推定された場合に、前記デバイス又は前記デバイスと連動して動作する他のデバイスの少なくともいずれかひとつの消費電力が小さくなるように制御する、
消費電力制御装置。
(付記8)
デバイスを制御する制御装置が前記デバイスに供給する制御データ信号の平滑化電圧信号を生成し、
前記生成した平滑化電圧信号に基づいて前記デバイスの消費電力の大小を推定する、
電力推定方法。
(付記9)
デバイスの動作を制御する制御装置が前記デバイスに供給する制御データ信号の平滑化電圧信号を生成し、
前記生成した平滑化電圧信号に基づいて前記デバイスの消費電力の大小を推定する、
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
Regarding the above embodiments, the following additional notes are further disclosed.
(Additional note 1)
Smoothed voltage signal generation means for generating a smoothed voltage signal of a control data signal supplied to the device by a control device that controls the device;
power consumption estimating means for estimating the magnitude of power consumption of the device based on the smoothed voltage signal;
A power estimation device comprising:
(Additional note 2)
The smoothing voltage signal generating means is a smoothing circuit that smoothes the control data signal.
The power estimation device according to supplementary note 1.
(Additional note 3)
The smoothing circuit generates a stabilized intermediate potential signal having an intermediate potential with respect to the maximum potential of the control data signal, applies the intermediate potential signal to the smoothed voltage signal as a bias voltage signal, and applies the intermediate potential signal to the smoothed voltage signal as a bias voltage signal. further comprising a circuit that outputs a bias voltage in the signal as a smoothed voltage signal of the control data signal;
The power estimating device according to supplementary note 2.
(Additional note 4)
The smoothed voltage signal generation means is a functional unit executed by a computer that generates the smoothed voltage by information processing operation on the control data signal.
The power estimation device according to supplementary note 1.
(Appendix 5)
The power consumption estimation means estimates the magnitude of power consumption of the device by comparing and determining the smoothed voltage signal with a predetermined threshold.
The power estimating device according to any one of Supplementary Notes 1 to 4.
(Appendix 6)
The device is a light emitting diode with a built-in microcomputer,
The control device specifies a brightness value, and a bit string of a predetermined number of bits specified by a voltage pulse signal in which the logic value 1 or logic value 0 of each bit has a different duty ratio between a high level voltage time and a low level voltage time. is supplied to the light emitting diode as the control data signal, so that the microcomputer causes the light emitting diode to emit light at the brightness value indicated by the bit string.
The power estimating device according to any one of Supplementary Notes 1 to 5.
(Appendix 7)
When the magnitude of the power consumption of the device estimated by the power estimating device according to any one of Supplementary Notes 1 to 6 is estimated to be large, the device operates at the device or in conjunction with the device. control so that the power consumption of at least one of the devices is reduced,
Power consumption control device.
(Appendix 8)
A control device that controls a device generates a smoothed voltage signal of a control data signal to be supplied to the device,
estimating the magnitude of power consumption of the device based on the generated smoothed voltage signal;
Power estimation method.
(Appendix 9)
A control device that controls the operation of a device generates a smoothed voltage signal of a control data signal to be supplied to the device,
estimating the magnitude of power consumption of the device based on the generated smoothed voltage signal;
A program that causes a computer to perform a process.

101 MainCPU
102 SubCPU
103 マイコン内蔵RGB-LED
104 LED専用電源
105 輝度制御信号
106 LED制御信号
107 シリアル制御線
108 バッファ
109 平滑化回路
110 ADC(A/D変換部)
112 音響アンプ
113 アンプゲイン
114 スピーカ
R1、R2、R3、R4 抵抗
C1、C2、C3、C4 コンデンサ
D2 逆流防止ダイオード
V1 電源電圧
VF1、VF2 端子
101 Main CPU
102 Sub CPU
103 RGB-LED with built-in microcomputer
104 LED dedicated power supply 105 Brightness control signal 106 LED control signal 107 Serial control line 108 Buffer 109 Smoothing circuit 110 ADC (A/D conversion unit)
112 Acoustic amplifier 113 Amplifier gain 114 Speaker R1, R2, R3, R4 Resistor C1, C2, C3, C4 Capacitor D2 Backflow prevention diode V1 Power supply voltage VF1, VF2 Terminal

Claims (8)

デバイスを制御する制御装置により前記デバイスに供給される制御データ信号の平滑化電圧信号を生成する手段であって、前記制御データ信号の最大電位に対する中間電位を有する安定化された信号である中間電位信号を生成し、前記中間電位信号を前記制御データ信号をローパスフィルタで平滑化して得られる電圧信号にバイアス電圧信号として印加し、前記電圧信号に印加された前記バイアス電圧信号におけるバイアス電圧を前記制御データ信号の平滑化電圧信号として出力する平滑化電圧信号生成手段と、
記平滑化電圧信号を一つ以上の所定の閾値と夫々比較して判定することにより、前記デバイスの消費電力の大小を推定する消費電力推定手段と、
を備える電力推定装置。
Means for generating a smoothed voltage signal of a control data signal supplied to the device by a control device controlling the device , the stabilized voltage signal having an intermediate potential with respect to a maximum potential of the control data signal. generate a potential signal, apply the intermediate potential signal as a bias voltage signal to a voltage signal obtained by smoothing the control data signal with a low-pass filter, and apply the bias voltage in the bias voltage signal applied to the voltage signal to smoothed voltage signal generation means for outputting the control data signal as a smoothed voltage signal;
power consumption estimating means for estimating the magnitude of power consumption of the device by comparing and determining the smoothed voltage signal with one or more predetermined threshold values ;
A power estimation device comprising:
前記平滑化電圧信号生成手段は、前記中間電位信号をダイオードを介して前記制御データ信号をローパスフィルタで平滑化して得られる電圧信号にバイアス電圧信号として印加する、
請求項1に記載の電力推定装置。
The smoothed voltage signal generation means applies the intermediate potential signal as a bias voltage signal to a voltage signal obtained by smoothing the control data signal with a low-pass filter through a diode.
The power estimating device according to claim 1 .
前記平滑化電圧信号生成手段は、前記制御データ信号に対する情報処理演算により前記平滑化電圧信号を生成する、コンピュータにより実行される機能部である、
請求項1又は2に記載の電力推定装置。
The smoothed voltage signal generation means is a functional unit executed by a computer that generates the smoothed voltage signal by information processing operation on the control data signal.
The power estimating device according to claim 1 or 2 .
前記デバイスはマイクロコンピュータを内蔵した発光ダイオードであり、
前記制御装置は、輝度値を指定し、各ビットの論理値1又は論理値0がハイレベル電圧の時間とローレベル電圧の時間のデューティー比が異なる電圧パルス信号によって指定される所定ビット数のビット列を、前記制御データ信号として前記発光ダイオードに供給することにより、前記マイクロコンピュータが前記発光ダイオードを前記ビット列が指示する前記輝度値で発光させる、
請求項1から請求項の何れか1項に記載の電力推定装置。
The device is a light emitting diode with a built-in microcomputer,
The control device specifies a brightness value, and a bit string of a predetermined number of bits specified by a voltage pulse signal in which the logic value 1 or logic value 0 of each bit has a different duty ratio between a high level voltage time and a low level voltage time. is supplied to the light emitting diode as the control data signal, so that the microcomputer causes the light emitting diode to emit light at the brightness value indicated by the bit string.
The power estimating device according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1から請求項の何れか1項に記載の電力推定装置が推定した前記デバイスの消費電力の大小が、大であると推定された場合に、前記デバイス又は前記デバイスと連動して動作する他のデバイスの少なくともいずれかひとつの消費電力が小さくなるように制御する、
消費電力制御装置。
When the power consumption of the device estimated by the power estimating device according to any one of claims 1 to 4 is estimated to be large, the device operates at the device or in conjunction with the device. control the power consumption of at least one of the other devices to be reduced;
Power consumption control device.
請求項1から請求項の何れか1項に記載の電力推定装置と、
音響アンプと、
スピーカと、
を備える音響装置。
The power estimation device according to any one of claims 1 to 4 ,
sound amplifier and
speaker and
A sound device equipped with.
デバイスを制御する制御装置により前記デバイスに供給される制御データ信号の最大電位に対する中間電位を有する安定化された信号である中間電位信号を生成し、前記中間電位信号を前記制御データ信号をローパスフィルタで平滑化して得られる電圧信号にバイアス電圧信号として印加し、前記電圧信号に印加された前記バイアス電圧信号におけるバイアス電圧を前記制御データ信号の平滑化電圧信号として生成し、
記平滑化電圧信号を一つ以上の所定の閾値と夫々比較して判定することにより、前記デバイスの消費電力の大小を推定する、
電力推定方法。
generating an intermediate potential signal that is a stabilized signal having an intermediate potential with respect to the maximum potential of a control data signal supplied to the device by a control device that controls the device; applying as a bias voltage signal to a voltage signal obtained by smoothing the voltage signal, and generating a bias voltage in the bias voltage signal applied to the voltage signal as a smoothed voltage signal of the control data signal,
estimating the magnitude of power consumption of the device by comparing and determining the smoothed voltage signal with one or more predetermined thresholds, respectively ;
Power estimation method.
デバイスを制御する制御装置により前記デバイスに供給される制御データ信号の最大電位に対する中間電位を有する安定化された信号である中間電位信号を生成し、前記中間電位信号を前記制御データ信号をローパスフィルタで平滑化して得られる電圧信号にバイアス電圧信号として印加し、前記電圧信号に印加された前記バイアス電圧信号におけるバイアス電圧を前記制御データ信号の平滑化電圧信号として生成し、
記平滑化電圧信号を一つ以上の所定の閾値と夫々比較して判定することにより、前記デバイスの消費電力の大小を推定する、
処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
generating an intermediate potential signal that is a stabilized signal having an intermediate potential with respect to the maximum potential of a control data signal supplied to the device by a control device that controls the device; applying as a bias voltage signal to a voltage signal obtained by smoothing the voltage signal, and generating a bias voltage in the bias voltage signal applied to the voltage signal as a smoothed voltage signal of the control data signal,
estimating the magnitude of power consumption of the device by comparing and determining the smoothed voltage signal with one or more predetermined thresholds, respectively ;
A program that causes a computer to perform a process.
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