JP5287784B2

JP5287784B2 - 周波数設定装置

Info

Publication number: JP5287784B2
Application number: JP2010087177A
Authority: JP
Inventors: 勝須網
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2030-04-05
Also published as: JP2011223101A

Description

本発明は、ＡＭ放送の受信障害を回避するための周波数設定装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車等はＡＭラジオを搭載している。また、車両駆動用インバータやＤＣ−ＤＣコンバータ等の内部電源の発振周波数が、ＡＭラジオの受信障害を引き起こす原因となる。そこで、内部電源の発振周波数を、ＡＭラジオの放送周波数に応じて変えてＡＭラジオの受信障害を回避する手法が取られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の自動車搭載用ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、ＡＭラジオの選局スイッチのオンによりＡＭ放送選択スイッチ信号が発生すると、そのＡＭ放送選択スイッチ信号は周波数設定回路に送られる。この周波数設定回路は、ＡＭ放送選択スイッチ信号が入力される選択回路と、この選択回路の出力信号によって選択されたスイッチを閉成する選択スイッチと、この選択スイッチの各一端に接続された複数の抵抗と、選択スイッチの各他端に接続された発振回路と、発振回路に接続されたコンデンサとを備えている。

そして、特許文献１においては、選局スイッチが押され、ＡＭ放送が選択・受信されたとき、その選択されたＡＭ放送に対応したＡＭ放送選局選択スイッチ信号に対応して、選択回路によって選択スイッチ内の特定のスイッチが閉じられる。すると、その閉じられたスイッチに対応する抵抗及びコンデンサにより決まる回路定数によって、発振回路から所定周波数の信号が出力され、この所定周波数が発振周波数としてＤＣ−ＤＣコンバータに加えられる。この所定周波数は、ＡＭ放送周波数差の整数倍の周波数となっており、ＡＭ放送周波数に対する受信障害の発生を防ぐことができるようになっている。

特開２００２−３３５６７２号公報

ところが、特許文献１においては、ＤＣ−ＤＣコンバータの発振周波数は、選択回路で選択されるスイッチに対応する抵抗及びコンデンサによって決定され、ＡＭ放送周波数差の整数倍の周波数となっている。すなわち、予め決められた周波数に対し、予め決められた周波数の発振周波数しか設定することができず、ＤＣ−ＤＣコンバータの発振周波数をＡＭ放送周波数に対して連続的に設定することができないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＡＭ放送周波数に応じて内部電源の発振周波数を連続的に変化させることができる周波数設定装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、発振回路と時定数回路とを有し、内部電源の発振周波数を設定する周波数設定装置において、ＡＭ放送周波数に応じた矩形波を発生させる矩形波発生手段と、前記矩形波発生手段により発生した矩形波に基づいて前記時定数回路の時定数を変化させる時定数可変手段と、を設け、前記時定数可変手段により時定数を変化させることで前記発振回路により出力される発振周波数を変化させるようにした。

これによれば、ＡＭ放送周波数に応じた矩形波に基づき、時定数回路の時定数を変化させ、その時定数の変化に応じて発振回路により出力される発振周波数を変化させる。したがって、ＡＭ放送周波数が変化すれば、その変化に応じて発振周波数が可変的に変化する。よって、背景技術のように、あるＡＭ放送周波数に対して、変更される発振周波数が予め設定されている場合と異なり、発振周波数を連続的に変化させることができる。

また、前記矩形波発生手段は、前記ＡＭ放送周波数に応じたデューティのデューティ信号を発生させるデューティ信号発生手段であってもよく、前記時定数可変手段は、前記デューティ信号をアナログ電圧に変換するＲＣ回路と、前記アナログ電圧に基づいて充放電されるコンデンサと、からなるものであってもよい。

これによれば、簡単な構成でＡＭ放送周波数に応じて内部電源の発振周波数を連続的に変化させることができる。

本発明によれば、ＡＭ放送周波数に応じて内部電源の発振周波数を連続的に変化させることができる。

実施形態の周波数設定装置の回路構成図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１にしたがって説明する。
図１に示すように、周波数設定装置１０は、矩形波発生手段としてのデューティ信号発生手段１２を備えている。このデューティ信号発生手段１２は、マイクロコンピュータよりなり、ＡＭラジオ１１のＡＭ放送周波数に応じたデューティのデューティ信号（矩形波）を発生させる。よって、例えば、デューティ信号発生手段１２は、周波数の異なる２つのＡＭ放送周波数を受信すると、その周波数に応じてデューティ比の異なる２つのデューティ信号を発生するようになっている。

周波数設定装置１０において、デューティ信号発生手段１２には抵抗Ｒ１の一端が接続されるとともに、抵抗Ｒ１の他端はコンデンサＣ１の正極に接続されている。このコンデンサＣ１の負極はアースされている。そして、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１によりＲＣ回路２０が構成されている。このＲＣ回路２０は、デューティ信号発生手段１２により生成されたデューティ信号を、デューティ比に応じて平均化し、アナログ電圧にアナログ変換する。よって、本実施形態では、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とからなるＲＣ回路２０により、デューティ信号をアナログ電圧に変換するアナログ変換手段が構成されている。

ＲＣ回路２０における抵抗Ｒ１の他端には、オペアンプ１３のプラス端子が接続されている。また、オペアンプ１３は負帰還がかけられている。そして、このオペアンプ１３によりボルテージフォロアが構成されている。

オペアンプ１３の出力端子には抵抗Ｒ２の一端が接続されるとともに、抵抗Ｒ２の他端はコンデンサＣ２の正極に接続されている。このコンデンサＣ２の負極はアースされている。そして、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２によりＲＣ回路２１が構成されている。このコンデンサＣ２は、抵抗Ｒ３を介して基準電源Ｖに接続されている。さらに、コンデンサＣ２は、発振回路３０に接続されている。

そして、コンデンサＣ２は、オペアンプ１３から出力された電流により充電されると同時に、基準電源Ｖからの電流により充電される。コンデンサＣ２での充電電圧は発振回路３０でモニタされるようになっている。発振回路３０は、予め設定された電圧の閾値と、コンデンサＣ２の充電電圧とを比較し、その閾値との大小関係に基づいて駆動信号を出力するようになっている。そして、コンデンサＣ２への充放電電流の大きさに基づき、発振回路３０に設定された電圧の閾値に達するまでの時間（時定数）が変化する。したがって、本実施形態では、コンデンサＣ２と抵抗Ｒ２とからなるＲＣ回路２１が時定数回路として機能する。そして、発振回路３０は、駆動信号に基づき、ＤＣ−ＣＤコンバータやインバータ等の内部電源の発振周波数を設定する。また、本実施形態では、デューティ信号をアナログ電圧に変換するＲＣ回路２０と、アナログ電圧に基づいて充放電されるコンデンサＣ２とから時定数可変手段が構成されている。

次に、上記構成の周波数設定装置１０の作用を説明する。
例えば、ＡＭラジオ１１が、あるＡＭ放送周波数を受信したとする。このＡＭ放送周波数を高周波ラジオ波とする。デューティ信号発生手段１２により、その高周波ラジオ波の周波数に応じたデューティのデューティ信号が発生する。このデューティ信号は、ＲＣ回路２０により平均化されてアナログ電圧にアナログ変換される。そして、オペアンプ１３からの電流と基準電源Ｖからの電流により、コンデンサＣ２が充電される。

発振回路３０は、コンデンサＣ２の充電量が予め設定された閾値に達するまでの時間（時定数）に応じた駆動信号を生成する。このとき、ＡＭ放送を受信することでアナログ電圧が付加されることから、コンデンサＣ２の充電量が閾値に達するまでの時間が、ＡＭラジオ波を受信する前と比べると短くなる。そして、この駆動信号に基づく発振周波数が設定され、この発振周波数により内部電源が駆動される。発振回路３０の駆動信号に基づき得られる発振周波数は、ＡＭラジオ１１が受信する高周波ラジオ波の周波数より周波数が高くなっている。すなわち、ＡＭラジオ１１が受信する高周波ラジオ波とは異なる内部電源の発振周波数が設定される。

次に、ＡＭラジオ１１が、上記高周波ラジオ波よりも低周波の低周波ラジオ波を受信したとする。なお、コンデンサＣ２が充電されるまでは同じ作用であるため、その説明を省略する。

さて、オペアンプ１３からの電流と基準電源Ｖからの電流により、コンデンサＣ２が充電される。このとき、発振回路３０は、コンデンサＣ２の充電量が予め設定された閾値に達するまでの時間（時定数）に応じた駆動信号を生成するが、閾値に達するまでの時間が、上述の高周波ラジオ波の場合に比べて長くなる。よって、発振回路３０によって生成される駆動信号に基づく発振周波数は、上述の高周波ラジオ波の場合に得られる発振周波数より低い周波数となる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）周波数設定装置１０は、ＡＭ放送周波数をデューティ信号に変換し、さらに、アナログ電圧に変換することで、ＲＣ回路２１（時定数回路）におけるコンデンサＣ２に対する充放電電流を変化させ、その充放電電流を変化させることでコンデンサＣ２の充電量が所定値（閾値）に達するまでの時間（時定数）を変化させる。そして、発振回路３０はＡＭ放送受信波に応じた時定数の変化に基づいて発振周波数を変化させる。よって、周波数設定装置１０は、背景技術のように、予め決められたＡＭ放送周波数に対しては、予め決められた周波数の発振周波数しか設定することができないのとは異なり、受信したＡＭ放送周波数に応じて発振周波数を連続的に変化させることができる。すなわち、周波数設定装置１０は、受信するＡＭ放送周波数が変化すれば、その変化に即して発振周波数を適宜変化させることができ、発振周波数をリニアに変化させることができる。

（２）周波数設定装置１０は、ＡＭ放送周波数をデューティ信号に変換するデューティ信号発生手段１２（マイクロコンピュータ）の他にＲＣ回路２１と、オペアンプ１３と、ＲＣ回路２１と、発振回路３０とから構成されている。よって、例えば、ＡＭ放送周波数を受信したマイクロコンピュータが、ＡＭラジオ１１の受信障害が引き起こされないような周波数をＡＭ放送周波数から算出して内部電源の発振周波数として設定する場合と比べると、周波数設定装置１０のマイクロコンピュータ（デューティ信号発生手段１２）の演算処理能力を軽減することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、ＡＭ放送周波数を、デューティ信号発生手段１２でデューティ信号に変換し、そのデューティ信号をＲＣ回路２０によりアナログ電圧に変換したが、ＡＭ放送周波数をアナログ電圧に変換できるのであれば、その方法は実施形態に限定されない。例えば、ＡＭラジオ１１からＡＭ放送周波数のデューティ信号やアナログ電圧を通信で周波数設定装置１０に出力するようにしてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）ボルテージフォロアを備える請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の周波数設定装置。

（ロ）前記ボルテージフォロアはオペアンプよりなる前記技術的思想（イ）に記載の周波数設定装置。

Ｃ２…時定数可変手段を構成するコンデンサ、１０…周波数設定装置、１２…矩形波発生手段としてのデューティ信号発生手段、２０…時定数可変手段を構成するＲＣ回路、２１…時定数回路としてのＲＣ回路、３０…発振回路。

Claims

発振回路と時定数回路とを有し、内部電源の発振周波数を設定する周波数設定装置において、
ＡＭ放送周波数に応じた矩形波を発生させる矩形波発生手段と、
前記矩形波発生手段により発生した矩形波に基づいて前記時定数回路の時定数を変化させる時定数可変手段と、を設け、
前記時定数可変手段により時定数を変化させることで前記発振回路により出力される発振周波数を変化させるようにしたことを特徴とする周波数設定装置。
前記矩形波発生手段は、前記ＡＭ放送周波数に応じたデューティのデューティ信号を発生させるデューティ信号発生手段である請求項１に記載の周波数設定装置。
前記時定数可変手段は、前記デューティ信号をアナログ電圧に変換するＲＣ回路と、前記アナログ電圧に基づいて充放電されるコンデンサと、からなる請求項２に記載の周波数設定装置。