JP5399222B2 - 車載用電源回路及び消費電力低減方法 - Google Patents

Description

本発明は、車載用電源回路及び消費電力低減方法に関し、特に、視聴中の放送を違和感なく受信可能にするとともに無効な消費電力を低減することが可能な車載用電源回路及び消費電力低減方法に関する。

近年、車両にはナビゲーション装置やオーディオ・ビデオ装置など、種々の電装機器が搭載されるようになってきている。これらの電装機器を動作させるために必要な電源は、電装機器の機能の高度化に伴い、高効率かつ高精度であることが要求されるようになっている。

高効率な電源として、高周波スイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバータが使用されている。このＤＣ−ＤＣコンバータによって、バッテリー等から出力される直流電圧を所望の電圧に変換してオーディオ装置等を駆動する入力電源としている。

このようなＤＣ−ＤＣコンバータを備えた電源を使用して電装機器を稼働させたとき、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作に起因してラジオノイズが発生することがある。

特許文献１には、エアバッグ等の乗員保護装置に用いられる電源回路に対して、イグニッションスイッチ等のスイッチをオンした直後、ＤＣ−ＤＣコンバータを構成する抵抗やコイルに大電流が間欠的に流れることによるラジオノイズの発生を防止する技術が記載されている。

特開平１１−４１８３６号公報

特許文献１に記載されたラジオノイズは、スイッチをオンにした後の過渡状態のときに発生するノイズであるが、この他にも視聴中のラジオ放送等に影響を及ぼすノイズが発生する場合がある。

例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に接続された電装機器が動作していない場合等、負荷が小さいときには、ＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング素子を駆動させるドライブ回路の出力をオフにするように制御されて間欠発振現象が発生する。また、スイッチング発振の周期を変化させて間欠発振状態にし、電力消費量を低減させることも行われている。

このような間欠発振現象が発生すると、発振周波数が人間の可聴域内になる場合には騒音となり、視聴中の放送の周波数が間欠発振の発振周波数と同一の場合には、視聴中の放送にビートが発生し、ユーザに違和感を与えてしまう。

これに対し、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に抵抗器を接続することにより、常に電流をその抵抗器に流して出力電圧の上昇を抑え、間欠発振を防止することが行われている。

しかし、このような抵抗器を接続することにより間欠発振を防止することはできるが、この抵抗器に電流が流れることにより電力損失が発生し、電源装置の電力を有効に利用することができなくなってしまう。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、視聴中の放送を違和感なく受信可能にするとともに無効な消費電力を低減することが可能な車載用電源回路及び消費電力低減方法を提供することを目的とする。

上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、バッテリー電源の出力電圧を所定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に設けられた間欠発振防止用回路とを備えた電源変換手段と、視聴されている放送を判定し、当該放送の種別に応じて、間欠発振の防止が必要な放送種別のときに前記間欠発振防止用回路を動作させ、前記間欠発振の防止が必要でない放送種別のときに、前記間欠発振防止用回路を動作させないようにする制御手段と、を有することを特徴とする車載用電源回路が提供される。

この形態に係る車載用電源回路において、前記間欠発振防止用回路は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側と接地との間に直列に接続された間欠発振防止用抵抗とスイッチとで構成されるようにしてもよく、前記電源変換手段を複数備え、さらに、前記放送種別と間欠発振防止処理を行う前記電源変換手段との対応関係テーブルが格納された記憶手段を備え、前記制御手段は、前記視聴されている放送の放送種別を検出して前記対応関係テーブルを基に間欠発振防止の対象となる電源変換手段を抽出し、当該抽出された電源変換手段に対しては前記間欠発振防止回路を動作させ、当該抽出された電源変換手段以外の電源変換手段に対しては前記間欠発振防止回路を動作させないようにしてもよい。

また、前記放送種別は、ＡＭ放送、ＦＭ放送、及びＴＶ放送に分類された放送モードであり、前記制御手段は、視聴されている放送の放送モードを検出し、当該放送モードに応じて、前記対象となる電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオンにし、当該電源変換手段以外の電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオフにするようにしてもよく、前記放送種別は、周波数であり、前記制御手段は、視聴している周波数を検出し、当該周波数に応じて、前記対象となる電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオンにし、当該電源変換手段以外の電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオフにするようにしてもよい。

さらに、前記対応関係テーブルは、放送種別に応じた放送モードと間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記各電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、予め測定された間欠発振の発振周波数が、どの放送モードに該当するかを示しているようにしてもよく、前記対応関係テーブルは、所定の数に分割された周波数帯と間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記各電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、予め測定された間欠発振の発振周波数が、どの周波数帯に含まれるかを示しているようにしてもよい。

また、本発明の他の形態によれば、バッテリー電源の出力電圧を所定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に設けられた間欠発振防止用回路とを備えた電源変換手段と、放送種別と間欠発振防止処理を行う前記電源変換手段との関係を示した対応関係テーブルを格納した記憶手段とを有する車載用電源回路において行われる消費電力低減方法であって、視聴中の放送種別を検出するステップと、前記対応関係テーブルを基に間欠発振の防止が必要な電源変換手段を検出するステップと、前記間欠発振の防止が必要な電源変換手段に対して、前記間欠発振防止回路の機能を有効にするステップと、前記間欠発振の防止が必要ない電源変換手段に対して、前記間欠発振防止回路の機能を無効にするステップと、を有することを特徴とする消費電力低減方法が提供される。

この形態に係る消費電力低減方法において、前記間欠発振防止回路は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側と接地と間に直列に接続された間欠発振防止用抵抗とスイッチとで構成されるようにしてもよく、前記間欠発振防止回路の機能を有効にするステップでは、前記スイッチをオンにし、前記間欠発振防止回路の機能を無効にするステップでは、前記スイッチをオフにするようにしてもよい。

また、前記放送種別は、ＡＭ放送、ＦＭ放送、及びＴＶ放送に分類された放送モードであり、前記視聴中の放送種別を検出するステップでは、視聴されている放送の放送モードを検出し、前記電源変換手段を検出するステップでは、前記放送モードを基に前記対応関係テーブルから間欠発振の防止が必要な電源変換手段を検出するようにしてもよく、前記放送種別は、周波数であり、前記視聴中の放送種別を検出するステップでは、視聴されている周波数を検出し、前記電源変換手段を検出するステップでは、前記周波数を基に前記対応関係テーブルから間欠発振の防止が必要な電源変換手段を検出するようにしてもよい。

さらに、前記対応関係テーブルは、放送種別に応じた放送モードと間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて予め測定された間欠発振の発振周波数がどの前記放送モードに該当するかを示しているようにしてもよく、前記対応関係テーブルは、所定の数に分割された周波数帯と間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて予め測定された間欠発振の発振周波数がどの前記周波数帯に含まれているかを示しているようにしてもよい。

本発明では、負荷（電装機器等）が軽負荷のときに発生する間欠発振を防止するためにＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に間欠発振防止用の抵抗器を設けるとともに、稼働中の電装機器の視聴周波数等に応じて間欠発振防止用の抵抗器に電流を流すか否かを判定している。例えば、ＡＭ放送を聴取中であるときには、間欠発振防止用の抵抗器に電流を流し、何も視聴していなかったりＣＤやＤＶＤなどの電波の影響を受けない電装装置を使用しているときには、間欠発振防止用の抵抗器に電流を流さないようにしている。

これにより、ＡＭ放送やＦＭ放送等、電波を受信するとき、間欠発振の周波数と同調してビートが発生することを防止できるとともに、ユーザにとって違和感のある現象が発生しないときには間欠発振防止用の抵抗器に電流を流さないため、無駄な電力を消費することがなく、ＤＣ−ＤＣコンバータによる電源電力を有効に活用することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車載用電源回路の構成を示す概略ブロック図である。 図１に係る車載用電源回路のＤＣ−ＤＣコンバータの構成を示す概略ブロック図である。 軽負荷時の間欠発振現象を説明する図である。 電源変換部と間欠発振防止が必要となる放送モードとの対応関係の一例を示す図である。 消費電力低減処理の一例を示すフローチャート（その１）である。 消費電力低減処理の一例を示すフローチャート（その２）である。

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車載用電源回路１０の構成を示したものである。 本実施形態に係る車載用電源回路１０は、図１に示すように、車両に搭載されたバッテリー１１と、複数のＤＣ−ＤＣコンバータ１２と、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に接続された間欠発振防止回路１３と、記憶部１５と、これらの各部を制御する制御部１４とで基本構成される。このうち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２とそれに接続される間欠発振防止回路１３とで電源変換部を構成する。

ＤＣ−ＤＣコンバータ１２は、バッテリー１１から供給されるバッテリー電圧ＶＢ（例えば１６Ｖ）から、車両に搭載される各種電装機器等の負荷１６を駆動させる車載機器用電圧Ｖｏ（例えば５Ｖ）を生成する。

記憶部１５は、その記憶媒体として、例えばＨＤＤを使用し、後述する電源変換部と間欠発振防止が必要な放送モードとの対応関係テーブルや、電源変換部と間欠発振防止が必要な視聴周波数との対応関係テーブルが保存される。

制御部１４は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２のオンオフ期間の制御を行い所望の電圧に変換するように制御する。特に、本実施形態に関連する処理として、視聴されている放送の放送種別に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に接続された間欠発振防止回路１３の動作を制御する。

図２は、バッテリー１１から供給されるバッテリー電圧ＶＢを、電装機器を駆動させる電圧に降圧して出力する電源変換部の主要部の具体的回路図を示している。間欠発振防止回路１３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側と接地（グランド）との間に接続され、間欠発振防止用抵抗２１とスイッチ２２とが直列接続されている。スイッチ２２は、トランジスタやＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子で構成され、制御部１４によりオンオフが制御される。間欠発振を防止するときは、間欠発振防止用抵抗２１に電流を流すようにスイッチ２２をオンにし、間欠発振を防止する必要ないときには、スイッチ２２をオフする。これにより、常に間欠発振防止用抵抗２１に電流が流れることによる電力消費を抑制することが可能となり、電源を有効に活用することが可能となる。

図３は、チョッパ方式レギュレータであるＤＣ−ＤＣコンバータ１２の動作を説明する図である。図３（ａ）は、降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの回路図を示している。降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータは、スイッチＳと、ダイオードＤと、コイルＬと、キャパシタＣと、制御回路３１とによって構成されている。スイッチＳは例えばトランジスタやＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子で構成され、コイルＬとキャパシタＣとによって平滑回路が構成されている。

直流の入力電圧Ｖｉｎを、制御回路３１による一定のデューティサイクルの制御パルスに基づきスイッチＳをスイッチングし、平滑用のコイルＬとキャパシタＣによりスイッチングによるリップルが除去されて、出力直流電圧Ｖｏが生成される。

具体的には、例えばスイッチがＭＯＳＦＥＴで構成されている場合、ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力するパルス信号のオンによってゲートが開き、ドレインに供給される電圧がソースから出力され、ＭＯＳＦＥＴのゲートに入力するパルス信号のオフによってゲートが閉じ、ソースからの出力電圧は０Ｖとなる。これを特定の周波数で繰り返すことにより、ＭＯＳＦＥＴのソースからの出力電圧は脈流となって平滑回路に供給される。ＭＯＳＦＥＴのソースから出力される脈流は、平滑回路によって平滑され、電圧Ｖｏとして出力される。

出力電圧Ｖｏは、負荷状況（負荷の重さ）によって変動するため、出力電圧Ｖｏを制御回路３１にフィードバックし、制御回路３１においてこの変動を解消するようにしている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータにおける点ｘでの電圧Ｖｘの電圧波形を示している。横軸に時間軸をとり、縦軸は電圧を示している。制御回路３１によりスイッチＳを制御し入力電圧Ｖｉｎを所定のオンデューティによって出力している。

図３（ｃ）は、図３（ａ）のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧Ｖｏを示している。横軸に時間軸をとり、縦軸は電圧を示している。図３（ｃ）の出力電圧Ｖｏ１は、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に重負荷がかかっている場合を示し、出力電圧Ｖｏ２は、軽負荷の場合を示している。例えば、自動車のパワーステアリング用モータが負荷の場合、ステアリングの旋回時にはモータが駆動して重負荷となり、直進時にはモータが駆動されず軽負荷となる。

図３（ｃ）に示すように、スイッチＳがオンのときは、入力電圧ＶｉｎはコイルＬとキャパシタＣに対してエネルギーを供給し、コイルＬには電流Ｉｃが流れることによってエネルギーが蓄えられ、出力電圧値は徐々に上がっていく。一方、スイッチＳがオフのときは、コイルに蓄えられていたエネルギーがダイオードＤを通して供給され、電圧値は徐々に下がっていく。

図３（ｃ）の出力電圧Ｖｏ２は、負荷が小さい軽負荷の場合の出力電圧を示している。負荷が小さい場合はスイッチＳがオフのときであっても負荷に流れる電流が小さくなるため、出力電圧Ｖｏ１に比べて電圧値の下がり方が緩やかである。そのため、出力電圧値が徐々に高くなってしまう。このようなＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧の状態を検出したとき、スイッチＳをオフにする期間を長くするようにして出力電圧の増加を防ぐようにしている。

図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示した出力電圧Ｖｏ２の場合に制御回路によってスイッチＳが制御されて出力される点ｘにおける電圧波形を示している。この図３（ｄ）に示すように、スイッチＳを制御することにより、出力電圧の増加を防いでいる。この結果、通常の点ｘにおける出力パルスの周期がＴ１であるのに対し、周期がＴ２に変化した間欠発振現象が発生している。

上記した間欠発振の発振周波数が、例えば、ＡＭ放送の周波数帯と同一の周波数であると、ＡＭ放送を聴取中にビートが発生してしまうことになる。この間欠発振を抑制するために、本実施形態では図２に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に間欠発振防止回路１３が設けられている。

図１及び図２に示した車載用電源回路において、制御部１４は、視聴されている放送の放送種別を検出し、その放送種別に応じて、間欠発振防止の対象となる電源変換部を検出し、その電源変換部に対して間欠発振防止回路を動作させるようにする。また、間欠発振を防止する必要のない電源変換部に対しては、間欠発振防止回路を動作させないようにする。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に接続された間欠発振防止用抵抗器２１に電流を流さないようにし、無駄な電力の消費を抑制するようにする。

放送種別として、本実施形態では、放送モード又は視聴周波数を使用する。放送モードとして、ＡＭ放送であればＡＭモード、ＦＭ放送であればＦＭモード、テレビ放送であればＴＶモード、ＣＤやＤＶＤなどのメカを起動中であればＣＤモードとする。そして、各電源変換部に対して、どの放送モードのときに間欠発振防止回路を作動させるかの情報を規定しておく。

図４はその対応関係を示した一例である。図４（ａ）は、電源装置と間欠発振防止が必要な視聴モードとの対応関係の一例を示したテーブルである。図４（ａ）に示すように、車両に搭載される各電源変換部に対して、間欠発振が起こる場合にその発振周波数を予め測定し、どの放送モードのときに影響があるのかを検証し、記録しておく。例えば、電源変換部１では、ＡＭ放送の周波数帯に含まれる間欠発振周波数を有することが予め測定され、視聴中の放送がＡＭモードのときには、電源変換部１に対して、間欠発振防止処理を行うことが分かるようになっている。

また、視聴中の周波数を検出し、間欠発振防止回路を作動させることが必要な周波数帯か否かを判定する。それぞれのＤＣ−ＤＣコンバータを含む電源変換部について、間欠発振が起こったときの間欠発振周波数を予め検出し、その情報を電源変換部毎に記録しておく。図４（ｂ）はその一例を示したものである。この情報をもとに、視聴中の周波数を検出し、その周波数が該当する電源変換部に対して、間欠発振防止回路を作動させ、その他の電源変換部については、間欠発振防止回路を作動させないようにする。

例えば、ユーザが周波数が８５ＭＨｚのＦＭ放送を聴取中であることをチューナからの情報を基に検出すると、制御部１４は、対応テーブルを基に、その周波数が間欠発振周波数として含まれる電源変換部を抽出する。図４（ｂ）では、電源変換部８が該当し、電源変換部６，７，９，１０は該当しない。従って、電源変換部８については間欠発振防止用回路のスイッチ２２をオンにして作動させる。一方、電源変換部６，７，９，１０については、スイッチ２２をオフにして抵抗器２１に電流を流さないようにする。

なお、図４（ｂ）では、周波数帯を４つに分けて示しているが、この分類に限らず、さらに細かく周波数帯を分類するようにしてもよい。その場合には、間欠発振防止の対象となる電源変換部がよりきめ細かく制御され、間欠発振防止の必要でない電源変換部において無駄な電力を消費することが抑制され、全体的に電力の消費を抑制することが可能となる。

次に、本実施形態にかかる車載用電源回路１０における、制御部１４が行う間欠発振防止切り替え処理（消費電力低減処理）について図５及び図６のフローチャートを参照しながら説明する。なお、本実施形態では、予めＤＣ−ＤＣコンバータを含む各電源変換部において発生する間欠発振の発振周波数が測定され、電源変換部と間欠発振防止が必要となる放送モードとの関係を示すテーブルが作成され、記憶部１５に格納されているものとする。なお、本処理では放送を受信して視聴しているものとし、ＡＭ放送等を視聴していない場合にはすべての電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオフするようにする。

まず、最初のステップＳ１１では、視聴中の放送の放送モードを取得する。この放送モードは、ＡＭ放送、ＦＭ放送、ＴＶ放送があり、どの放送モードの放送が視聴されているかは、チューナ（不図示）からの周波数に関する情報を取得することにより判定する。

次のステップＳ１２では、記憶部１５に格納されている電源変換部と間欠発振防止が必要な放送モードとの対応関係テーブルを基に、間欠発振防止処理が必要な電源変換部を抽出する。

次のステップＳ１３では、間欠発振防止処理が必要な電源変換部があるか否かを判定する。当該処理が必要な電源変換部がある場合はステップＳ１４に移行し、当該処理が必要な電源変換部がない場合はステップＳ１７に移行する。

次のステップＳ１４では、ステップＳ１２で抽出された間欠発振防止処理が必要な電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオンにする。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に設けられた抵抗器２１に直列に接続されたスイッチ２２をオンにして、抵抗器２１に電流が流れるようにする。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に接続されている負荷が軽負荷の場合であってもＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力電圧が上昇することなく、間欠発振を防止することができる。

次のステップＳ１５において、ステップＳ１２で抽出された間欠発振防止処理が必要な電源変換部以外の電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオフにする。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に設けられた抵抗器２１に直列接続されたスイッチ２２をオフにして、抵抗器２１に電流が流れないようにする。これにより、抵抗器２１に電流が流れることによる電力の消費を抑制することが可能になり、無駄な電力を消費することが可能になる。

次のステップＳ１６において、放送の視聴が終了したか否かを判定する。放送の視聴が終了した場合はステップＳ１７に移行し、視聴が終了していない場合はステップＳ１１に戻り、本処理を継続する。放送の視聴が終了したか否かの判定は、ラジオ放送やテレビ放送の受信スイッチがオフになったか否かにより判定する。

なお、ラジオ放送やテレビ放送の受信スイッチがオフにならない場合には、他のチャンネルを視聴する場合もある。そのため、本処理では放送の視聴が終了していない場合にステップＳ１１に移行し、別の放送モードの放送が視聴される場合に対応するようにしている。

次のステップＳ１７において、すべての電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオフにする。ステップＳ１７では、間欠発振周波数が影響を及ぼす放送の受信がされていない場合であるため、間欠発振を防止する必要はない。そこで、すべての電源変換部に対して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に設けられた抵抗器２１に直列接続されたスイッチ２２をオフにして、抵抗器２１に電流が流れないようにする。

以上の処理は、放送を受信するチューナのスイッチがオンになった旨の情報を受信したときに行う。

なお、上記処理ではステップＳ１１において視聴中の放送モードを取得した後、ステップＳ１２において間欠発振防止処理が必要な電源変換部を抽出しているが、電源変換部における間欠発振周波数を基に間欠発振防止処理が必要な放送モードを取得し、その放送モードに該当する放送が視聴されているか否かを判断するようにしてもよい。

次に、視聴中の放送の周波数に応じた間欠発振防止切り替え処理（消費電力低減処理）について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。なお、予め各電源変換部に対して、間欠発振周波数が測定され、電源変換部と間欠発振防止が必要な視聴周波数との対応関係が作成され記憶部１５に格納されているものとする。なお、本処理では放送を受信して視聴しているものとし、ＡＭ放送等を視聴していない場合にはすべての電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオフするようにする。

まず、最初のステップＳ２１では、視聴中の放送の周波数を取得する。この放送周波数は、チューナからの情報により取得する。

次のステップＳ２２では、記憶部１５に格納されている電源変換部と間欠発振防止が必要な視聴周波数との対応関係テーブルを基に、間欠発振防止処理が必要な電源変換部を抽出する。

次のステップＳ２３では、間欠発振防止処理が必要な電源変換部があるか否かを判定する。当該処理が必要な電源変換部がある場合はステップＳ２４に移行し、ない場合はステップＳ２７に移行する。

次のステップＳ２４は、ステップＳ２２で抽出された電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオンにする。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に設けられた抵抗器２１に直列に接続されたスイッチ２２をオンにして、抵抗器２１に電流が流れるようにする。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２に接続されている負荷が軽負荷の場合であってもＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力電圧が上昇することなく、間欠発振を防止することができる。

次のステップＳ２５において、ステップＳ２２で抽出された電源変換部以外の電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオフにする。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に設けられた抵抗器２１に直列接続されたスイッチ２２をオフにして、抵抗器２１に電流が流れないようにする。これにより、抵抗器２１に電流が流れることによる電力の消費を抑制することが可能になり、無駄な電力を消費することが可能になる。

次のステップＳ２６において、放送の視聴が終了したか否かを判定する。放送の視聴が終了した場合はステップＳ２７に移行し、視聴が終了していない場合はステップＳ２１に戻り、本処理を継続する。放送の視聴が終了したか否かの判定は、ラジオ放送やテレビ放送の受信スイッチがオフになったか否かにより判定する。

なお、ラジオ放送やテレビ放送の受信スイッチがオフにならない場合には、他のチャンネルを視聴する場合もある。そのため、本処理では放送の視聴が終了していない場合にステップＳ２１に移行し、別の放送モードの放送が視聴される場合に対応するようにしている。

次のステップＳ２７において、すべての電源変換部に対して、間欠発振防止スイッチをオフにする。ステップＳ２７では、間欠発振周波数が影響を及ぼす放送の受信がされていない場合であるため、間欠発振を防止する必要はない。そこで、すべての電源変換部に対して、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２の出力側に設けられた抵抗器２１に直列接続されたスイッチ２２をオフにして、抵抗器２１に電流が流れないようにする。

以上の処理は、放送を受信するチューナのスイッチがオンになった旨の情報を受信したときに行う。

なお、上記処理ではステップＳ２１において視聴中の放送の周波数を取得した後、ステップＳ２２において間欠発振防止処理が必要な電源変換部を抽出しているが、電源変換部における間欠発振周波数を基に間欠発振防止処理が必要な周波数を取得し、その周波数に該当する周波数の放送が視聴されているか否かを判断するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態の車載用電源回路及び消費電力低減方法では、負荷（電装機器等）が軽負荷のときに発生する間欠発振を防止するためにＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に間欠発振防止用の抵抗器を設けるとともに、稼働中の電装機器の視聴周波数等の状態によって間欠発振防止用の抵抗器に電流を流すか否かを判定している。例えば、ＡＭ放送を聴取中であるときには、間欠発振防止用の抵抗器に電流を流し、何も視聴していなかったりＣＤやＤＶＤなどの電波の影響を受けない電装装置を使用しているときには、間欠発振防止用の抵抗器に電流を流さないようにしている。

これにより、ＡＭ放送やＦＭ放送等の電波を受信するとき、間欠発振の周波数と同調してビートが発生することを防止できるとともに、ユーザにとって違和感のある現象が発生しないときには間欠発振防止用の抵抗器に電流を流さないため、無駄な電力を消費することがなく、ＤＣ−ＤＣコンバータによる電力を有効に活用することが可能となる。

例えば、１６Ｖから３．３Ｖに電圧を変換するＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、間欠発振防止用抵抗に流れる電流を１００ｍＡとしたとき、本実施形態の処理を適用しなかった場合、つまり、常に間欠発振防止用抵抗を接続した場合の損失は、電源損失が０．４０Ｗ、抵抗損失が０．３３Ｗであり合計０．７３Ｗの損失であった。これに対し、本実施形態の処理を適用した場合には、電源損失が０．３６Ｗ、抵抗損失が０Ｗであり合計０．３６Ｗであった。このように、０．３７Ｗの電力消費を抑制する効果が得られた。複数の同一仕様の電源回路を使用した場合には、上記効果の電源使用数倍の効果が得られることになる。

１０…車載用電源回路、
１１…バッテリー、
１２…ＤＣ−ＤＣコンバータ、
１３…間欠発振防止回路、
１４…制御部、
１５…記憶部、
１６…負荷（電装機器）、
２１…抵抗器（間欠発振防止用抵抗）、
２２…スイッチ。

Claims (14)

1. バッテリー電源の出力電圧を所定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に設けられた間欠発振防止用回路とを備えた電源変換手段と、
   視聴されている放送を判定し、当該放送の種別に応じて、間欠発振の防止が必要な放送種別のときに前記間欠発振防止用回路を動作させ、前記間欠発振の防止が必要でない放送種別のときに、前記間欠発振防止用回路を動作させないようにする制御手段と、
   を有することを特徴とする車載用電源回路。
2. 前記間欠発振防止用回路は、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側と接地との間に直列に接続された間欠発振防止用抵抗とスイッチとで構成されることを特徴とする請求項１に記載の車載用電源回路。
3. 前記電源変換手段を複数備え、
   さらに、前記放送種別と間欠発振防止処理を行う前記電源変換手段との対応関係テーブルが格納された記憶手段を備え、
   前記制御手段は、前記視聴されている放送の放送種別を検出して前記対応関係テーブルを基に間欠発振防止の対象となる電源変換手段を抽出し、当該抽出された電源変換手段に対しては前記間欠発振防止回路を動作させ、当該抽出された電源変換手段以外の電源変換手段に対しては前記間欠発振防止回路を動作させないようにすることを特徴とする請求項２に記載の車載用電源回路。
4. 前記放送種別は、ＡＭ放送、ＦＭ放送、及びＴＶ放送に分類された放送モードであり、
   前記制御手段は、視聴されている放送の放送モードを検出し、当該放送モードに応じて、前記対象となる電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオンにし、当該電源変換手段以外の電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオフにすることを特徴とする請求項３に記載の車載用電源回路。
5. 前記放送種別は、周波数であり、
   前記制御手段は、視聴している周波数を検出し、当該周波数に応じて、前記対象となる電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオンにし、当該電源変換手段以外の電源変換手段の間欠発振防止回路のスイッチをオフにすることを特徴とする請求項３に記載の車載用電源回路。
6. 前記対応関係テーブルは、放送種別に応じた放送モードと間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記各電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、予め測定された間欠発振の発振周波数が、どの放送モードに該当するかを示していることを特徴とする請求項３に記載の車載用電源回路。
7. 前記対応関係テーブルは、所定の数に分割された周波数帯と間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記各電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、予め測定された間欠発振の発振周波数が、どの周波数帯に含まれるかを示していることを特徴とする請求項３に記載の車載用電源回路。
8. バッテリー電源の出力電圧を所定の電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に設けられた間欠発振防止用回路とを備えた電源変換手段と、放送種別と間欠発振防止処理を行う前記電源変換手段との関係を示した対応関係テーブルを格納した記憶手段とを有する車載用電源回路において行われる消費電力低減方法であって、
   視聴中の放送種別を検出するステップと、
   前記対応関係テーブルを基に間欠発振の防止が必要な電源変換手段を検出するステップと、
   前記間欠発振の防止が必要な電源変換手段に対して、前記間欠発振防止回路の機能を有効にするステップと、
   前記間欠発振の防止が必要ない電源変換手段に対して、前記間欠発振防止回路の機能を無効にするステップと、
   を有することを特徴とする消費電力低減方法。
9. 前記間欠発振防止回路は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側と接地と間に直列に接続された間欠発振防止用抵抗とスイッチとで構成されることを特徴とする請求項８に記載の消費電力低減方法。
10. 前記間欠発振防止回路の機能を有効にするステップでは、前記スイッチをオンにし、
    前記間欠発振防止回路の機能を無効にするステップでは、前記スイッチをオフにすることを特徴とする請求項９に記載の消費電力低減方法。
11. 前記放送種別は、ＡＭ放送、ＦＭ放送、及びＴＶ放送に分類された放送モードであり、
    前記視聴中の放送種別を検出するステップでは、視聴されている放送の放送モードを検出し、
    前記電源変換手段を検出するステップでは、前記放送モードを基に前記対応関係テーブルから間欠発振の防止が必要な電源変換手段を検出することを特徴とする請求項８に記載の消費電力低減方法。
12. 前記放送種別は、周波数であり、
    前記視聴中の放送種別を検出するステップでは、視聴されている周波数を検出し、
    前記電源変換手段を検出するステップでは、前記周波数を基に前記対応関係テーブルから間欠発振の防止が必要な電源変換手段を検出することを特徴とする請求項８に記載の消費電力低減方法。
13. 前記対応関係テーブルは、放送種別に応じた放送モードと間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて予め測定された間欠発振の発振周波数がどの前記放送モードに該当するかを示していることを特徴とする請求項８に記載の消費電力低減方法。
14. 前記対応関係テーブルは、所定の数に分割された周波数帯と間欠発振防止処理が必要となる前記電源変換手段との関係を示すテーブルであって、前記電源変換手段のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて予め測定された間欠発振の発振周波数がどの前記周波数帯に含まれているかを示していることを特徴とする請求項８に記載の消費電力低減方法。

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