JP3898938B2 - オーディオシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオーディオシステムに関し、例えば、老朽化又は負荷状態等により出力電圧が変化するバッテリ（電池）電源で駆動される車載用オーディオ機器等のオーディオシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の自動車（乗用車）は、電子化され、エンジン、ドアおよびミラー等も電子制御されている。また、乗用車は、個人用の娯楽空間として車載用オーディオシステム等の電子機器が装備されているのが普通である。これら電子機器の動作電源は、車のバッテリから供給される。車のバッテリの出力電圧は、エージング又は老朽化等の経時変化および負荷状態により初期値（定格値）である約１４Ｖから低下する。
【０００３】
車載用オーディオシステムは、一般に１４Ｖ〜８Ｖの電源電圧で動作可能である。上限の１４Ｖは、バッテリの初期（又は定格）電圧であり、下限の８Ｖは、オーディオシステムの都合により設定されている。即ち、これらオーディオシステムは、多数のＩＣ（半導体集積回路）等の電子部品（デバイス）を使用している。これら電子部品の正常動作を保証するために、電源電圧の下限が設定され、保護している。従って、バッテリの老朽化等により出力電圧が下限電圧以下に低下すると、ＡＭ／ＦＭチューナ、カセットテーププレーヤ、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）等の複数のソースおよび表示器を含んでいる車載用オーディオシステムの複数のソースのうち動作可能な最低電圧が最も高いソース又はユニット（ブロック又はモジュール）に合わせて、完全に動作停止するよう設計されている。
【０００４】
従来の車載用オーディオシステム（又は機器）は、例えば、特開平６−２４５３９６号公報等に開示する如く、バッテリの電圧が降下したとき、負荷であるオーディオシステムへの電圧印加を停止し更にパワーアンプの動作を停止し、車載用オーディオシステムを保護すると共にバッテリの更なる低下を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車載用オーディオシステムは、上述の如く、複数のソースを備えており、それぞれモジュール化されているのが普通である。従って、各モジュールの動作可能な最低電圧も異なるにも拘らず、全てのソースに対して予め決められた一定の下限電圧で完全に動作停止する。更に、電源投入時には、上述した各ソース毎に初期動作させ、全てのソースが使用可能になるようにする。この初期動作には多くの電力を消費するので、バッテリの出力電圧を一層低下させることとなる。即ち、車載用オーディオ機器自体の立ち上げ動作により、バッテリを消費して動作不可能状態とするという課題があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、バッテリの出力電圧が一定値まで低下するとき、全ての機能を完全に停止することのないオーディオシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明によるオーディオシステムは、次のような特徴的な構成を採用している。
【０００８】
（１）出力電圧が変化する電源により駆動され、複数のソースが選択されて動作するオーディオシステムにおいて、
前記複数のソースのそれぞれについて突入電力を予め求め、前記ソースを前記突入電力の少ない順序で立ち上げ処理し、
前記電源の電圧を監視し、該電圧が前記各ソース毎に予め定めた動作可能な最低電圧を下回るとき、動作可能な最低電圧を下回ったソースの選択を禁止するオーディオシステム。
【０００９】
（２）前記複数のソースには、それぞれ専用の電源回路を設け、前記基準電源電圧が前記動作可能な最低電圧を下回るソースの電源をＯＦＦとする上記（１）のオーディオシステム。
【００１０】
（３）マイコンを備え、前記複数のソースのそれぞれについて動作可能な最低電圧を予め前記マイコンのメモリに記憶する上記（１）又は（２）のオーディオシステム。
【００１１】
（４）前記電源電圧が予め決められた電圧を下回るとき、前記複数のソースのうち突入電力が大きい１以上のソースの立ち上げ処理を阻止する上記（１）乃至（３）のいずれかのオーディオシステム。
【００１２】
（５）表示器を備え、前記マイコンからの表示信号により、動作中の前記ソースの状態を表示する上記（１）乃至（４）のいずれかのオーディオシステム。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるオーディオシステムの好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
先ず、図１は、本発明によるオーディオシステムの好適実施形態である車載用オーディオシステム（以下、単にオーディオシステムという）の概略構成図である。このオーディオシステムは、コントロール部（操作パネル）１０、各ソースを制御するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２０、電源３１、３２、３３、第１ソース４１および第２ソース４２により構成される。
【００１６】
コントロール部１０は、表示器１１、ＵＰ／ＤＯＷＮコントロールスイッチ１２、方向選択スイッチ１３および複数のソースキー１４ａ〜１４ｎを含んでいる。マイコン２０は、入力ポート２１、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２２、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２３、ＣＰＵ（中央処理装置）２４および出力ポート２５を含んでいる。入力ポート２１には、コントロール部１０の各ソースキー１４ａ〜１４ｎからの選択信号および電源３１の電圧状況を示すスタンバイ検出信号等が入力される。ＲＯＭ２３は、ＣＰＵ２４を動作させるためのプログラム等を格納する。ＲＡＭ２２は、表示器１１およびソース４１、４２等に関する各種データを記憶保存する。出力ポート２５は、表示器１１への表示信号および電源３２、３３への電源制御信号を出力する。
【００１７】
電源３１は、基準となる車に搭載されたバッテリ電源（基準電源）である。第１ソース用電源３２は、第１ソース（例えば、ＣＤ）４１を駆動する動作電源である。また、第２ソース用電源３３は、第２ソース（例えば、ＭＤ）４２を駆動する動作電源である。基準電源３１の電源電圧は、上述の如く、マイコン２０にスタンバイ検出信号として入力され、監視される。電源３２、３３は、マイコン２０の出力ポート２５からの電源制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。そして、ソース４１、４２は、それぞれ電源３２、３３がＯＮのとき駆動され、動作可能になる。
【００１８】
次に、図２に示すフローチャートを参照して、図１に示すオーディオシステムの動作を説明する。ここで、表示器１１、第１ソース４１および第２ソース４２の動作可能な最低電圧は、それぞれ異なる。この特定例では、第１ソース４１の動作可能な最低電圧が最も高く、第２ソース４２が次に高く、表示器１１が最も低いと仮定する。即ち、表示器１１は、例えば液晶表示パネルであって、最も低い電圧でも動作可能である。この表示器１１には、ユーザが選択したソース（例えば、ＡＭ／ＦＭラジオ、ＣＤ、ＭＤ等）およびそのソースにおける選択情報（例えば、ＡＭ／ＦＭラジオの場合には同調周波数、音量等、またＣＤ／ＭＤではトラック番号、演奏曲目等）が表示される。更に、出力周波数スペクトル等の付加情報を表示してもよい。
【００１９】
先ず、第１ソース４１、第２ソース４２および表示器１１等の定格電圧、即ち動作可能な最低電圧等をデータとしてマイコン２０内のメモリ、例えばＲＡＭ２２に記憶する（ステップＳ１）。同様に、第１ソース４１および第２ソース４２等が動作中に必要とする最大電力をマイコン２０内のＲＡＭ２２にデータとして記憶する（ステップＳ２）。次に、第１ソース４１および第２ソース４２等の動作開始（電源投入）時に必要な最大突入電力を、マイコン２０のＲＡＭ２２にデータとして記憶する（ステップＳ３）。更に、基準電源３１の電圧状況であるスタンバイ検出信号をマイコン２０の入力ポート２１より入力して、ＲＡＭ２２に記憶する（ステップＳ４）。バッテリ電源の電圧状況は、状況により異なるが、車のエンジン停止から起動時又は車両の電装品（例えば、ドア開閉モータの駆動等）を多く使用した場合には、電圧は一時的に低下する。また、バッテリの経時変化（劣化）によっても低下する。
【００２０】
次に、何れかのソースを動作させている（例えば、ＣＤによる音楽を再生演奏）通常の動作状態であるか否か判断する（ステップＳ５）。動作中の場合には（ステップＳ５：Ｙ）、現在のソース用に既にマイコン２０のＲＡＭ２２等に記憶済みの動作可能最低電圧（ステップＳ１）とバッテリ電源の電圧状況（ステップＳ４）とを比較する（ステップＳ６）。一方、動作中でない場合には（ステップＳ５：Ｎ）、立ち上げ処理中か否か判断する（ステップＳ１４）。
【００２１】
上述したステップＳ６において、基準電源（バッテリ）３１の電圧が現ソース（例えば、第２ソース４２）の動作可能最低電圧を下回っていると、マイコン２０は、現ソース４２の動作不能と判断する。そして、マイコン２０は、出力ポート２５を介してソース電源制御信号をソース電源３３に出力して、このソース電源３３をＯＦＦにする。これと同時に、処理中状態を「スタンバイ処理中」に設定する（ステップＳ７）。これにより、第２ソース４２は、動作を停止する。
【００２２】
一方、上述したステップＳ６で、基準電源（バッテリ）３１の電圧が現ソース４２の動作可能な最低電圧を上回っていると判断された場合には、バッテリ電圧がその他のソース（第１ソース）４１の動作可能な最低電圧を下回っているか否か判断する（ステップＳ８）。他のソース４１の動作可能な最低電圧を下回っている場合には、このソース４１の選択を禁止し（ステップＳ９）、このソース４１の動作を停止する（ステップＳ１０）。
【００２３】
また、上述したステップＳ８の判断で、他のソース４１の動作可能な最低電圧を下回っていない場合には、停止ソースがあるか否か判断する（ステップＳ１１）。選択禁止となっていないソースがある場合には、そのソースが表示器１１に表示される。そこで、ユーザが第１ソース４１のソースキー１４ａを押すと、その信号がマイコン２０の入力ポート２１に入力される。そして、マイコン２０の出力ポートから第１ソース電源制御信号が第１ソース電源３２に入力され、第１ソース４１が動作開始し（ステップＳ１２）、そのソース４１が「ソース選択許可状態」となりソース選択が許可される（ステップＳ１３）。尚、バッテリ電源３１が低下した後に、（例えば、バッテリ交換等により）回復した場合には、第１ソース４１のみならず第２ソース４２も動作可能状態になり、それらのソース電源制御信号もＯＮとなる。
【００２４】
次に、上述したステップＳ５において、処理中状態であり、動作中でない場合には（ステップＳ５：Ｎ）、「立ち上げ処理中」か否かの判断を行う（ステップＳ１４）。ここで、「立ち上げ処理中」とは、「スタンバイ処理中」（全ての動作停止中）から動作を開始させるための処理である。換言すれば、オーディオ機器の各ソースは、スタンバイ→立ち上げ→動作中となる。上述したステップＳ３において求めマイコン２０のＲＡＭ２２等に記憶した突入電力に基づいて、電源（バッテリ）３１に負担をかけないように、突入電力の少ないソース（ユニット）から順次立ち上げ処理を実行する（ステップＳ１５）。最後のソース状態で動作を開始させるため、マイコン２０の出力ポート２５から第１および第２ソース電源制御信号を出力して、それぞれ第１ソース電源３２および第２ソース電源３３をＯＮにする（ステップＳ１６）。そして、処理中状態を「動作処理中」に設定する（ステップＳ１７）。
【００２５】
次に、上述したステップＳ５の処理中状態の判断で、「動作中」でなく（ステップＳ５：Ｎ）且つ立ち上げ処理中の判断で、「立ち上げ処理中」でない場合には（ステップＳ１４：Ｎ）、「スタンバイ処理中」と判断される。このスタンバイ処理中では、マイコン２０のＲＡＭ２２に記憶されている、動作中に演奏を行っている現ソースの動作可能な最低電圧とバッテリ電源３１の電圧状況を比較する（ステップＳ１８）。現ソースの動作可能な最低電圧に対して、バッテリ電源３１の電圧が上回ると、現ソースが動作可能と判断し、処理中状態を「立ち上げ処理中」に設定し、「スタンバイ状態」を解除する（ステップＳ１９）。尚、動作中の状態は、マイコン２０の出力ポート２５から出力される表示信号により、コントロール部１０の表示器１１に表示される。これにより、ユーザは、表示器１１の表示によりオーディオ機器の状態を知ることが可能である。
【００２６】
以上、本発明による車載用オーディオ機器の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。各ブロックの動作可能な最低電圧、動作中の電力および突入電力等は、動作中に測定してメモリに記憶してもよい。また、本発明のオーディオシステムは、車載用オーディオシステムに限らず、電池駆動のポータブル（携帯型）オーディオシステム等にも適用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明の車載用オーディオ機器によると、次の如き種々の実用上顕著な効果が得られる。第１に、低電圧でも動作可能である。その理由は、車載用オーディオ機器の複数のソース、オーディオおよび表示器等の個々の動作電圧が規定されているために、この機器を構成する全てのブロック又はユニットの各動作可能な最低電圧の最も高い電圧に合わせて動作停止させる必要がないためである。
【００２８】
第２に、バッテリの急激な消耗が防止可能である。その理由は、各種ソース、オーディオおよび表示器等、個々に動作可能な電圧規定か可能なために、不必要、動作不能なブロックの電源を遮断することにより、必要最低限のバッテリ容量を使用し、消耗を回避可能であるためである。
【００２９】
第３に、内部電源の立ち上げにより、再び動作不可状態とならない。その理由は、各ソース等に対して個々に突入電力の想定が可能であるので、電力消費量を考慮したブロックの立ち上げ処理が可能であるからである。
【００３０】
第４に、車載用オーディオ機器を、老朽化したバッテリでも、それに見合った動作が可能である。その理由は、上述と同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるオーディオシステムの好適実施形態の構成図である。
【図２】図１の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０ コントロール部
１１ 表示器
１２ ＵＰ/ＤＯＷＮコントロールスイッチ
１３ 方向選択スイッチ
１４ ソースキー
２０ マイコン
２１ 入力ポート
２２、２３ メモリ
２４ ＣＰＵ
２５ 出力ポート
３１ 基準電源（バッテリ）
３２、３３ 電源
４１、４２ ソース

Claims (5)

1. 出力電圧が変化する電源により駆動され、複数のソースが選択されて動作するオーディオシステムにおいて、
   前記複数のソースのそれぞれについて突入電力を予め求め、前記ソースを前記突入電力の少ない順序で立ち上げ処理し、
   前記電源の電圧を監視し、該電圧が前記各ソース毎に予め定めた動作可能な最低電圧を下回るとき、動作可能な最低電圧を下回ったソースの選択を禁止することを特徴とするオーディオシステム。
2. 前記複数のソースには、それぞれ専用の電源回路を設け、前記電源電圧が前記動作可能な最低電圧を下回るソースの電源をＯＦＦとすることを特徴とする請求項１に記載のオーディオシステム。
3. マイコンを備え、前記複数のソースのそれぞれについて動作可能な最低電圧を予め前記マイコンのメモリに記憶することを特徴とする請求項１又は２に記載のオーディオシステム。
4. 前記電源電圧が予め決められた電圧を下回るとき、前記複数のソースのうち突入電力が大きい１以上のソースの立ち上げ処理を阻止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のオーディオシステム。
5. 表示器を備え、前記マイコンからの表示信号により、動作中の前記ソースの状態を表示することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のオーディオシステム。

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