(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、
前記バッテリを電源として作動する車両搭載機器内で、前記バッテリの電圧をトランスにより昇圧する機器電源回路におけるトランスの巻線比を取得する機器電源トランス巻線比取得手段と、
前記バッテリ電圧検出手段で検出したバッテリ電圧と、前記機器電源トランス巻線比取得手段で取得した巻線比により、車両搭載機器の電源昇圧電圧を検出する機器電源昇圧電圧検出手段と、
前記機器電源昇圧電圧検出手段で検出した機器電源昇圧電圧の上下に所定の許容幅を、前記機器電源昇圧電圧に対する割合で設定する電圧変動許容率設定手段と、
前記電圧変動許容率設定手段で設定した電圧変動許容率により、前記機器電源昇圧電圧より高い上限値と、前記機器電源昇圧電圧より低い下限値とを演算する電圧変動許容範囲演算手段と、
前記車両搭載機器の作動電圧を検出する機器作動電圧検出手段と、
前記機器作動電圧検出手段で検出した車両搭載機器の現在の機器作動電圧が、前記電圧変動許容範囲演算手段で演算した許容範囲にあるか否かを判定する機器作動電圧異常判定手段と、
前記機器作動電圧異常判定手段で現在の車両搭載機器の作動電圧が前記許容範囲にないことを検出することにより異常であると判定した時、機器作動電圧が異常である信号を出力する機器作動電圧異常判定出力手段とを備えたことを特徴とする車両搭載機器用電源監視システム。
【請求項２】
前記電圧変動許容率設定手段では、電圧変動許容率を予め設定している固定した割合に設定することを特徴とする請求項１記載の車両搭載機器用電源監視システム。
【請求項３】
前記電圧変動許容率設定手段では、電圧変動許容率を任意に変動した割合に設定することを特徴とする請求項１記載の車両搭載機器用電源監視システム。
【請求項４】
前記変動した割合は、電源に対する負荷の変動に対応した割合に設定することを特徴とする請求項３に記載の車両搭載機器用電源監視システム。
【請求項５】
前記変動した割合は、車両搭載機器の周辺環境の変動に対応した割合に設定することを特徴とする請求項３に記載の車両搭載機器用電源監視システム。
【請求項６】
前記変動した割合は、車両に対する指示、或いは車両搭載機器に対する指示の信号により変動することを特徴とする請求項３に記載の車両搭載機器用電源監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリで作動する車両搭載機器について、バッテリの電圧変動や機器自体の負荷変動等による電圧変動の影響によって、現在機器が適正な電圧で作動しているか否かを、適切に監視可能な車両搭載機器用電源監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両にはヘッドユニットやナビゲーション装置、、ディスクチェンジャ、特に音響効果を高めるために搭載するスピーカシステムとパワーアンプ等々の各種の機器が搭載され、それぞれ車両のエンジンで発電機を駆動して充電しているバッテリの電源を用いて作動することができるようになっている。
【０００３】
このような車両のバッテリは、前記のような車両搭載機器以外にも、ヘッドランプを初めとする各種照明用機器、霜取り用電熱ヒータ、ワイパー、エアコン用補助機器等々の各種の車両補助機器の駆動にもその電源として用いられている。そのため、これらの車両補助機器の作動状態によって、予め例えば１２Ｖ等の所定の電圧に維持されるように充電しているバッテリについても、一時的に電圧が低下し、或いは比較的長時間電圧が低下する状態が継続することがある。
【０００４】
そのため、前記のようなヘッドユニット、ナビゲーション装置、パワーアンプ等の各種車両搭載機器については、例えばそれらの機器を起動する時、特にバッテリ電圧が所定よりも低いと各機器が誤作動する危険があるため、起動しないように監視し、或いはそれらの機器が作動中でもバッテリ電圧が所定よりも低下したときには誤作動する危険性が高くなるため、作動を停止する処理を行っていた。
【０００５】
その際には例えば従来例（１）を示す図４（ａ）のように、車両用のバッテリ３１と例えばオーディオ装置等の車両搭載機器３２が接続し、車両搭載機器作動部３４として示す機器の作動部が所定の作動を行う時、車両搭載機器３２が所定の作動を行うために必要な電圧、即ち、それ以下では車両搭載機器作動部３４で所定の作動を行うことができないと予測される電圧になっていないか否かを監視する車両搭載機器作動電圧監視部３３を設けて監視を行っている。この車両搭載機器作動電圧監視部３３は、多くの場合各車両搭載機器の制御部のマイコンに組み込まれている。
【０００６】
図示する車両搭載機器作動電圧監視部３３の例においては、バッテリ電圧検出部３５において、車両用のバッテリ３１から車両搭載機器３２に供給される電圧（Ｖbatt）を逐次検出し、その検出値を機器作動電圧異常判定部３８に出力している。したがってここではバッテリ３１が本来１２Ｖの電圧を維持するように設定されている時、このバッテリ３１を電源として使用する各種の機器の負荷と、バッテリ３１に対するエンジンによる発電機駆動能力のバランスによって、例えば９Ｖに電圧が低下している時には、このバッテリ電圧検出部３５においてＶbattは９Ｖであることを検出して、機器作動電圧異常判定部３８に出力する。この時のバッテリ電圧検出部３５においては、前記のように各車両搭載機器作動電圧監視部３３としての機能を行うマイコンに対して、そのＡ／Ｄコンバータに入力し、デジタル信号として所定のデータ処理を行うことができる。
【０００７】
一方、車両搭載機器作動電圧監視部３３にはバッテリ基準電圧設定部３６を備え、各車両搭載機器３２が本来何Ｖのバッテリに接続して作動するように設計されているかの電圧値（Ｖbatt(s)）を設定している。したがって、バッテリ３１が本来１２Ｖを維持するように設定されている時には、この車両搭載機器３２は１２Ｖの電圧が供給されて作動するものとして設計されているため、この場合はバッテリ基準電圧設定部３６では、Ｖbatt(s)＝１２Ｖとして予め設定することとなる。
【０００８】
バッテリ電圧対応電圧変動許容範囲設定部３７では、バッテリ基準電圧設定部３６における前記のような例えば１２Ｖ等のバッテリ基準電圧に対して、各種の車両搭載機器３２がそれぞれ適正に作動を行うために必要な電圧変動の許容範囲を設定している。図４に示す例においては、この車両搭載機器が適正に作動する範囲として、バッテリ基準電圧（Ｖbatt(s)）に対して±ａの許容範囲を設定した例を示している。それによりバッテリ電圧対応電圧変動許容範囲の上限Ｖbatt(max)を［Ｖbatt(s)＋ａ］に設定し、下限Ｖbatt(min)を［Ｖbatt(s)−ａ］に設定した例を示している。
【０００９】
機器作動電圧異常判定部３８では、前記のようなバッテリ電圧検出部３５からの現在のバッテリ電圧Ｖbattと、バッテリ電圧対応電圧変動許容範囲設定部３７からの上限値Ｖbatt(max)と下限値Ｖbatt(min)の値とを比較し、バッテリ電圧Ｖbattが前記上限値Ｖbatt(max)と下限値Ｖbatt(min)との間に入っているか、即ち、Ｖbatt(min)＜Ｖbatt＜Ｖbatt(max)の正常範囲であるか否かを判定する。
【００１０】
このときの判定は図４（ｂ）に図示すように、１２Ｖ等の固定値である基準電圧Ｖbatt(s)を中心に、予め設定している固定値としての電圧幅である例えば±２Ｖ等の±ａを設定し、この範囲に計測したバッテリ電圧Ｖbattが入っている時には「正常」であると判定し、範囲外であると判定した時、即ちＶbatt≦Ｖbatt(min)である時、及びＶbatt≧Ｖbatt(max)の時には「異常」と判定する。
【００１１】
したがって、バッテリ３１のバッテリ基準電圧Ｖbatt(s)が例えば１２Ｖであるとき、バッテリ電圧対応電圧変動許容範囲±ａが±２Ｖである場合には、上限置Ｖbatt(max)はＶbatt(s)＋ａが１２Ｖ＋２Ｖ＝１４Ｖとなり、下限置Ｖbatt(min)はＶbatt(s)−ａが１２Ｖ−２Ｖ＝１０Ｖとなる。
【００１２】
その結果、バッテリ電圧検出部３５で現在の車両搭載機器３２に供給されているバッテリ電圧Ｖbattが９Ｖであるときには、機器作動電圧異常判定部３８では車両搭載機器３２の作動電圧は「異常」であると判別し、適正が作動を行うことができないと判定する。それにより機器作動電圧異常出力部３９は、例えば現在この車両搭載機器３２の電源が入れられたばかりの時には機器の誤作動防止のために起動しないような出力を行い、車両搭載機器３２が適正作動中に前記のような異常出力がなされた時には直ちに車両搭載機器３２の作動を停止する出力を行う。また、その際には必要に応じて「バッテリ電圧低下」等の表示を行って利用者に伝えるようにする。
【００１３】
従来の車両搭載機器における作動電圧の監視手法として、前記のように図４に示すような車両搭載機器に対して車両のバッテリから供給されるバッテリ電圧を逐次検出し、適正範囲に入っているか否かを監視する以外に、例えば図５に従来例（２）として示すように、特に車両搭載機器４２の電源回路４４の出力電圧（Ｖo）を監視し、この電圧値が所定の範囲に入っているか否かを監視することも行われている。
【００１４】
即ち図５に示す従来の例においては、オーディオ装置等の車両搭載機器４２にバッテリ４１から取り込んだ電圧（Ｖbatt）を昇圧する等の作動を行う電源回路４４を備えている時、車両搭載機器４２が適正な出力電圧で作動しているか否かを、この電源回路の出力電圧（Ｖo）を監視することにより判定する例を示している。
【００１５】
従って図５に示す例においては、車両搭載機器作動電圧監視部４３の内部電源回路出力電圧検出部４６で車両搭載機器４２の電源回路４４の出力電圧（Ｖo）を取り込んで、機器作動電圧異常判定部４９に出力する。また、内部電源回路出力基準電圧設定部４７では、それぞれの機器特有の電源回路の出力電圧に対応して基準となる電圧（Ｖo(s)）を設定し、内部電源回路電圧対応電圧変動許容範囲設定部４７ではその基準電圧値に±ｂの許容範囲としての上限と下限を設定する。
【００１６】
図５に示す例においては、上限の電圧Ｖo(max)は、前記基準電圧Ｖo(s)に予め設定した所定の許容範囲の電圧であるｂをプラスしてＶo(s)+ｂとし、下限の電圧Ｖo(min)は、前記基準電圧Ｖo(s)に予め設定した所定の許容範囲の電圧であるｂをマイナスしてＶo(s)−ｂとしている。
【００１７】
機器作動電圧異常判定部４９では、前記のような内部電源回路出力電圧検出部４６で検出した現在の電源回路の出力電圧が、内部電源回路電圧対応電圧許容範囲設定部４８で設定した上限値と下限値内に存在するか否かを判定する。したがってここでは図示するように、Ｖo(min)＜Ｖo＜Ｖo(max)であるか否かを判定し、その範囲内にある時には正常範囲であると判定する。この判定手法は図５（ｂ）に示している。また、この範囲外である時には車両搭載機器の内部電源回路の出力電圧は機器が適正に作動しない可能性が強いものとして「異常」の判定を行い、機器作動電圧異常出力部５０から、前記図４と同様の出力を行う。
【００１８】
従来の車両搭載機器の電源電圧監視技術は、前記のように車両のバッテリ電圧を直接検出して監視する手法と、各車両搭載機器が備えている電源回路の出力電圧を監視する手法が存在するほか、より正確に電源電圧の監視を行うために、両手法を併用することも行われ、それにより車両搭載機器のバッテリ電圧の影響、更には車両搭載機器内部の電源回路の電圧も監視し、電圧異常時の車両搭載機器の作動を安全に、且つ確実に行うことができるようにしている。
【００１９】
なお、電圧の異なる複数系統の電源で動作することのできる電源装置において、電源電圧の検出レベルの手動設定を不要にし、電源装置に供給されている電源電圧に対応した電圧検出信号が自動的に得られるようにするため、１００Ｖ用の低圧用電圧検出部と２００Ｖ用の高圧用電圧検出部をそれぞれ設け、各電圧検出部は公称電圧の例えば８０％以上の電圧が供給されている場合は、公称電圧の例えば８０％を超えている期間に対応したパルス幅の電圧検出信号を出力し、電圧検出信号選択切替回路では、高圧電圧検出信号が供給されている場合は、高圧電圧検出信号を入力電圧検出信号として出力し、高圧電圧検出信号が供給されていない場合は、低圧電圧検出信号を入力電圧検出信号として出力するようにした技術は特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平１１−２０２００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
近年の車両においては、特に省エネルギー化が進み、各種の手法によって車両の燃費向上を図っている。その対策の一つとして特に都市内を走行する車両が多数の信号で比較的長時間停車することが多い時に、信号待ちで停車している時のエンジンのアイドリングによる燃料消費を減少するため、アイドリング時にはできる限りエンジンを停止しておき、アクセルを踏んだ時にエンジンを起動して走行する、通称アイドリングストップと称されるエンジンの制御手法を採用する車両も多くなっている。
【００２２】
このようなアイドリングストップの手法を用いると、特に都市内を走行する時には頻繁にエンジンが停止され、その際には車両に搭載されているバッテリに対する充電時間が大きく減少してしまう。そのため、このようなアイドリングストップを行う車両のバッテリは、従来の車両のバッテリよりも電圧自体がより低下し、しかもそれが長時間継続することが多くなる。
【００２３】
したがって、このような車両に搭載する機器においては、従来よりも低電圧でも確実に作動する機能が求められると共に、特にバッテリ電圧が低下する可能性が高くなるため、所定以上のバッテリ低下時には確実に機器の作動を停止し、誤作動を起こさないようにすることが求められる。
【００２４】
そのためもあり車両搭載機器においては低電源電圧でも確実に作動できるように、電源回路にトランスを用いた昇圧電源を備えることが多くなっている。特にオーディオ装置においては高音質大音量化が求められており、低音を確実に出力できる大出力のウーハを搭載することが多くなり、そのためにもオーディオ装置には電源回路に昇圧のためのトランスを備え、高電圧で大出力の作動を可能としている。また、他の車両搭載機器においても、より確実な機器作動を保証するため、電源回路にトランスを用いて電源回路出力を昇圧することが多くなってきている。
【００２５】
このように電源回路に昇圧用のトランスを用いる時には、車両搭載機器の作動における信号も比例して昇圧される。それによりＤＣ−ＤＣコンバータでは、出力電圧の上限値がトランスの巻線比とバッテリ電圧とによって決まるため、例えばバッテリ電圧が低下したときにはそれに伴い出力電圧は大きく低下する傾向となる。
【００２６】
このことを考慮し、バッテリ電圧の低下に伴う各車両搭載機器の電源回路の出力電圧の大幅な低下を避けるために、電源回路のトランスの巻線比を上げなければならなくなる。しかしながら、単純にトランスの巻き線比を上げると、通常動作時のバッテリ電圧では機器作動の際の信号のデューティー比が低くなってしまい、電源の効率が悪化してしまうという問題を生じる。
【００２７】
また、トランスの巻線比を変えなければ、バッテリ電圧が低下したときに機器の電源回路の出力電圧が低下してしまい、通常状態での電圧検出設定では異常とされる電圧まで、出力電圧が低下してしまう場合が多くなることは前記のとおりである。逆にバッテリ電圧が上昇している場合には、車両搭載機器の作動において想定以上の負荷がかかったときでも、所定以上の電圧低下を生じていても、電圧が異常になっていることを検出可能なレベルまでには落ちず、正常と判断してしまう可能性がある、という問題を生じる。
【００２８】
例えば
バッテリ電圧が１４．４Ｖの時にトランス巻線比３倍の場合、出力電圧は４３．２Ｖ
バッテリ電圧が７．０Ｖの時にトランス巻線比が３倍の場合、出力電圧は２１．０Ｖ
となるが、この場合負荷変動による出力電圧の低下を見込んで、仮に１８Ｖ迄低下したことを検出した時に電圧が「異常」であると出力するように設定すると、１４．４Ｖを検出した時には負荷の異常などにより半分の７．２Ｖ迄落ち込んでも、「異常」状態と検出することができず、機器の作動を停止することができない。
【００２９】
このことは前記図４及び図５に示した従来技術において、例え両方の技術を併用しても、図４の従来例（１）の技術では単にバッテリ電圧を監視し、また図５の従来例（２）の技術では車両搭載機器の電源回路の出力を監視するのみであり、各々の監視が関連性無く独立しているため、前記のような問題を解決することができない。
【００３０】
したがって本発明は、車両用のバッテリの電源を使用し、各機器の電源回路でトランスを用いて昇圧して作動する車両搭載機器において、バッテリ電圧の各種機器の負荷変動やアイドリングストップ等の機能による大きな電圧変動と、更に車両搭載機器自体の大きな負荷変動が重畳して作用した時でも、車両搭載機器の電圧変動による異常作動を確実に検出し、異常検出時に確実にその車両搭載機器の作動を停止することが可能な車両搭載機器電源監視システムを得ることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明に係る車両搭載機器用電源監視システムは、前記課題を解決するため、車両用のバッテリの電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、前記バッテリを電源として作動する車両搭載機器内で、前記バッテリの電圧をトランスにより昇圧する機器電源回路におけるトランスの巻線比を取得する機器電源トランス巻線比取得手段と、前記バッテリ電圧検出手段で検出したバッテリ電圧と、前記機器電源トランス巻線比取得手段で取得した巻線比により、車両搭載機器の電源昇圧電圧を検出する機器電源昇圧電圧検出手段と、前記機器電源昇圧電圧検出手段で検出した機器電源昇圧電圧の上下に所定の許容幅を、前記機器電源昇圧電圧に対する割合で設定する電圧変動許容率設定手段と、前記電圧変動許容率設定手段で設定した電圧変動許容率により、前記機器電源昇圧電圧より高い上限値と、前記機器電源昇圧電圧より低い下限値とを演算する電圧変動許容範囲演算手段と、前記車両搭載機器の作動電圧を検出する機器作動電圧検出手段と、前記機器作動電圧検出手段で検出した車両搭載機器の現在の機器作動電圧が、前記電圧変動許容範囲演算手段で演算した許容範囲にあるか否かを判定する機器作動電圧異常判定手段と、前記機器作動電圧異常判定手段で現在の車両搭載機器の作動電圧が前記許容範囲にないことを検出することにより異常であると判定した時、機器作動電圧が異常である信号を出力する機器作動電圧異常判定出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
本発明に係る他の車両搭載機器用電源監視システムは、前記車両搭載機器用電源監視システムにおいて、前記電圧変動許容率設定手段では、電圧変動許容率を予め設定している固定した割合に設定することを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る他の車両搭載機器用電源監視システムは、前記車両搭載機器用電源監視システムにおいて、前記電圧変動許容率設定手段では、電圧変動許容率を任意に変動した割合に設定することを特徴とする。
【００３４】
本発明に係る他の車両搭載機器用電源監視システムは、前記車両搭載機器用電源監視システムにおいて、前記変動した割合は、電源に対する負荷の変動に対応した割合に設定することを特徴とする。
【００３５】
本発明に係る他の車両搭載機器用電源監視システムは、前記車両搭載機器用電源監視システムにおいて、前記変動した割合は、車両搭載機器の周辺環境の変動に対応した割合に設定することを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る他の車両搭載機器用電源監視システムは、前記車両搭載機器用電源監視システムにおいて、前記変動した割合は、車両に対する指示、或いは車両搭載機器に対する指示の信号により変動することを特徴とする。
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は上記のように構成したので、車両用のバッテリの電源を使用し、各機器の電源回路でトランスを用いて昇圧して作動する車両搭載機器において、バッテリ電圧の各種機器の負荷変動やアイドリングストップ等の機能による大きな電圧変動と、更に車両搭載機器自体の大きな負荷変動が重畳して作用した時でも、車両搭載機器の電圧変動による異常作動を確実に検出することができ、異常検出時に確実にその車両搭載機器の作動を停止すること、更には機器の起動時には起動自体を行わせないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例の機能ブロック図である。
【図２】同実施例の作動フロー図である。
【図３】同実施例による機能を示す図である。
【図４】従来例を示す図である。
【図５】他の従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００３９】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明による車両搭載機器用電圧監視システムについて、各種の態様で実施することができるようにした機能ブロック図を示している。したがって、本発明においては図１に示す各機能部を適宜選択することにより、種々の態様で実施することができる。なお、同図において各機能を行う機能部は、各機能を行う手段と言うこともできる。
【００４０】
図１に示す車両用のバッテリ１は従来のものと同様にエンジンで駆動される発電機により原則として所定の電圧を維持できるように充電される。但し、前記従来技術においても述べたように、このバッテリは車両に搭載した各種機器が共通して使用するため、それらの機器の作動負荷によって充電が間に合わず、或いは電圧調整が必ずしも適正に行われない時もあり、更には近年多くの車両で採用されるようになっている、信号待ち等のアイドリング時にはエンジンを停止する通称アイドリングストップの機能を行う時、頻繁なアイドリングストップによってバッテリへの充電が充分行われないこと、等によってこのバッテリ１の電圧は大きく変化することがある。
【００４１】
図１に示す車両搭載機器２としては種々のものが存在するが、高出力を必要とするオーディオ装置では高電圧を必要とすることが多く、例えば１２Ｖになるように設定されているバッテリ電源について、トランスによって昇圧するようにした、機器電源回路４を備えている。図示の機器電源回路４の例においては、トランスの巻線比を［１：３］、即ち巻線比（ｎ）を３とした例を示している。
【００４２】
車両搭載機器２においてはこの機器電源回路４の電源を用いて、例えばオーディオ装置においてはヘッドユニットやアンプ等の作動部としての車両搭載機器作動部７を作動させている。図１に示す車両搭載機器２には、この車両搭載機器作動部７が例えばオーディオ装置である時、オーディオ信号に相当する入力信号を検出する入力信号検出部５を備え、後述するように車両搭載機器作動電圧監視部３の電圧変動許容率設定部１１で、電圧変動許容率（α）を設定する時に使用可能とする。
【００４３】
また、図１に示す車両搭載機器２には例えば音量を利用者が任意に指示するボリューム指示を検出するような、車両搭載機器負荷指示検出部６を備えており、この検出信号も後述するように車両搭載機器作動電圧監視部３の電圧変動許容率設定部１１で、電圧変動許容率（α）を設定する時に使用可能とする。
【００４４】
車両搭載機器作動電圧監視部３は、前記図４及び図５に示した従来のものと同様に、車両搭載機器２が適正に作動する電圧の範囲内にあるか否かを監視するものであり、本発明においては前記従来技術のものとはこの部分で大きく異なっている。即ち、図１に示す車両搭載機器作動電圧監視部３には機器電源トランス巻線比取得部８を備え、車両搭載機器２の電源回路４に備えるトランスの巻線比（ｎ）を取得し、機器電源昇圧電圧検出部１０に出力している。この巻線比（ｎ）は多くの場合各車両搭載機器制作時に設計されている固有のものであるが、車両搭載機器の作動に合わせてトランスからの引出線を選択変更する等によって、巻線比（ｎ）を変更する機能を備えたものであっても良い。
【００４５】
バッテリ電圧検出部９においては、バッテリ１から車両搭載機器２の機器電源回路４に供給されるバッテリ電圧（Ｖbatt）を検出し、機器電源昇圧電圧検出部１０に出力している。機器電源昇圧電圧検出部１０においては、前記のような機器電源トランス巻線比取得部８からのトランス巻線比（ｎ）と、バッテリ電圧検出部９からのバッテリ電圧（Ｖbatt）によって、車両搭載機器２の機器電源回路４から車両搭載機器作動部７に供給している、現在の機器電源昇圧電圧（Ｖo(typ)）を検出する。
【００４６】
図１に示す電圧変動許容率設定部１１においては、車両搭載機器２の適正作動を行うに際して、許容できる電源電圧変動の許容率（α）を設定するものであり、この電源電圧変動許容率（α）は固定値設定部１２で設定した、例えば２０％等の固定値を設定しても良く、後述するように種々の状態を加味した変動値を、変動値設定部１３で設定しても良い。更に必要に応じて、所定の作動状態では固定値を採用し、他の状態では変動値を設定する等、種々の態様で実施することもできる。
【００４７】
図示の電圧変動許容率設定部１１においては、特にこの電圧変動許容率を各種作動状態に対応して変動させるために、負荷変動検出部１４を備えた例を示している。この負荷変動検出部１４においては、車両搭載機器２が例えばオーディオ装置である時、入力信号検出部５でオーディオ出力する信号の、特に低音部分の音量を検出する等、オーディオ装置が特に大きな出力を必要とする状態を検出し、その信号を負荷変動検出部１４が入力して、変動値設定部１３に出力している。
【００４８】
また、負荷変動検出部１４においては、そのほか例えば車両搭載機器２の車両搭載機器負荷指示検出部６で前記のようにボリューム指示のような、利用者がオーディオ装置の負荷を変動する直接的な指示の検出信号を取り込んで、これを負荷変動検出部１４で検出し、変動値設定部１３に出力するようにしても良い。
【００４９】
図１に示す電圧変動許容率設定部１１には周辺環境検出部１５を備え、図示されていない温度計等によって車両搭載機器２の作動環境の温度を検出し、例えば所定以上の高温状態にある等の機器の作動環境を検出し、その信号を変動値設定部１３に出力する。ここで検出する周辺環境としては、前記のような温度のほか、通信等を介して車両電装品の環境及び動作状態を検出し、周辺機器の動作環境を検出する等、種々の周辺環境を検出することができる。
【００５０】
動作指示検出部１６においては、利用者による指示、或いは予め設定している所定条件での自動的な指示信号等を検出し、変動値設定部１３に出力する。この時の指示としては例えばオーディオ装置における低音重視出力調整指示、エアコン等の高負荷機器作動指示、更にはバッテリ電圧の特に低下をもたらすアイドリングストップ機能作動指示等が存在しうる。したがって電圧変動許容率設定部１１における変動値設定部１３においては、前記のような種々の状態に対応して、適切な電圧変動許容率を設定することができる。
【００５１】
電圧変動許容範囲演算部１８では、前記機器電源昇圧電圧検出部１０で得られた機器電源昇圧電圧（Ｖo(typ)）と、前記電圧変動許容率設定部１１で設定した電圧変動許容率（α）とによって、電圧変動が許容される上限値と下限値を演算する。その際には図示するように、上限Ｖo(max)については、Ｖo(typ)×（１＋α）により得られ、下限Ｖo(min)については、Ｖo(typ)×（１−α）によって得られる。
【００５２】
この電圧変動許容範囲演算部１８で演算された電圧変動許容範囲は、前記のような手法によって得られたものであり、特にバッテリ電圧の現在の状態に対応し、且つ車両搭載機器の電源回路におけるトランスの巻線比を加味した機器作動電源の出力値に確実に対応し、しかもそれを基準とした適切な許容範囲が設定されることとなる。
【００５３】
機器作動電圧異常判定部１９においては、上記のような電圧変動許容範囲演算部１８で演算した電圧変動許容範囲内に、現在の車両搭載機器２における車両搭載機器作動部７で作動している電圧を機器作動電圧検出部１７で検出した機器作動電圧Ｖoが入っているか否かを判定する。それにより図示するように、Ｖo(min)＜Ｖo＜Ｖo(max)であるときには正常範囲にあるものとし、逆にその範囲にない時には、現在の車両搭載機器の作動電圧は異常であると判定し、その際には機器作動電圧異常判定出力部２０にその信号を出力する。
【００５４】
機器作動電圧異常判定出力部２０では、その異常判定の結果が出力された時には、車両搭載機器２が起動を開始しようとしている時には起動させないようにし、機器の作動中においては機器を停止するための出力を行う。その際には適宜各機器の表示部に、作動電圧が異常範囲のため機器を起動しない、或いは作動を停止する旨の表示を行っても良い。
【００５５】
図１に示す機能ブロックからなる本発明においては、例えば図２に示す作動フローによって本発明を実施することができる。図２に示す車両搭載機器作動電圧監視処理の例においては最初、車両用バッテリ電圧（Ｖbatt)）の検出を行う（ステップＳ１）。この作動は図１のバッテリ電圧検出部９で行っている。
【００５６】
次いで車両搭載機器電源トランス巻線比（ｎ）を取得する（ステップＳ２）。この作動は図１の機器電源トランス巻線比取得部８により行っているが、前記のように多くの場合は車両搭載機器２自体の固有値となる。その後車両搭載機器電源昇圧電圧（Ｖo(typ)）の計算を行う（ステップＳ３）。この計算は図１の機器電源昇圧電圧検出部１０において、図示するようにＶo(typ)＝Ｖbatt×ｎによって計算する。
【００５７】
したがって、仮に、トランスの巻線比が1次：2次＝１：３とすると、ｎ＝３となり、
Ｖbatt=１６.０Ｖの時  トランス出力電圧Ｖo(typ)＝１６.０×３＝４８Ｖ
Ｖbatt=１４.４Ｖの時  トランス出力電圧Ｖo(typ)＝１４.４×３＝４３.２Ｖ
Ｖbatt=１２.０Ｖの時  トランス出力電圧Ｖo(typ)＝１２.０×３＝３６Ｖ
Ｖbatt=１０.０Ｖの時  トランス出力電圧Ｖo(typ)＝１０.０×３＝３０Ｖ
Ｖbatt=  ８.０Ｖの時  トランス出力電圧Ｖo(typ)＝  ８.０×３＝２４Ｖ
Ｖbatt=  ６.０Ｖの時  トランス出力電圧Ｖo(typ)＝  ６.０×３＝１８Ｖ
として車両搭載機器電源昇圧電圧Ｖo(typ)が求まる。
【００５８】
その後電圧変動許容率（α）の設定を行う（ステップＳ４）。この設定は図１の電圧変動許容率設定部１１において、前記のように固定値設定部１２において予め設定した２０％等の固定値を採用するか、更には変動値設定部１３において、負荷変動検出部１４、周辺環境検出部１５，動作指示検出部１６等の信号によって前記のように電圧変動許容率（α）を変動して設定することにより行うことができる。
【００５９】
次いで電圧変動許容範囲の演算を行う（ステップＳ５）。この演算は図１の電圧変動許容範囲演算部１８において前記のように、上限Ｖo(max)については、Ｖo(typ)×（１＋α）を演算することにより、また下限Ｖo(min)については、Ｖo(typ)×（１−α）を演算することにより行っている。それにより前記許容率（α）を２０％とした場合はバッテリ電圧（Ｖbatt）が１２.０Ｖの時では、トランス出力電圧Ｖo(typ)＝１２.０Ｖ×３＝３６Ｖとなり、下限値Ｖo(min)=Ｖo(typ)×（１−α）＝２８.８Ｖ、上限値Ｖo(max)＝Ｖo(typ)×（１＋α）＝４３.２Ｖとなる。
【００６０】
上記のようにして、電源電圧の変動に対応し、且つトランスの巻線比によって変動する車両搭載機器電源昇圧電圧を基準として、更にその値に対する変動率を設定して上限値と下限値とを設定しているので、その最大値と最小値は負荷変動や部品のバラつき、電源回路を構成する素子のインピーダンスによって変動することとなり、各車両搭載機器の特性に応じた適切な許容範囲を設定することが可能となる。
【００６１】
なお、この許容範囲の設定に際しては、本来はバッテリ電圧の変動等に応じて時々刻々と変化する。そのため、バッテリ電圧の変動を検出次第更新するようにしても良いが、一定時間間隔でバッテリ電圧を検出することによって、許容範囲を更新するようにしても良い。
【００６２】
その後現在の機器作動電圧（Ｖo）を検出し（ステップＳ６）、この機器作動電圧（Ｖo）は電圧変動許容範囲にあるか否かを判別する（ステップＳ７）。この作動は図１の機器作動電圧異常判定部１９において行っており、その際には前記のように、Ｖo(min)＜Ｖo＜Ｖo(max)であるか否かを判別し、範囲以内である時には「正常」として判定し、範囲外である時には「異常」であると判定する。
【００６３】
図２のステップＳ７において、現在の機器作動電圧（Ｖo）は電圧変動許容範囲にはないと判別した時にはステップＳ８に進み、現在の機器作動電圧は異常であるという判定結果を出力する。この作動は図１の機器作動電圧異常判定出力部２０から出力することとなる。それに対してステップＳ７において、現在の機器作動電圧は電圧変動許容範囲内にあると判別した時には、再びステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。
【００６４】
図１に示すような機能ブロックの構成により、図２に示すような作動フローによって順に作動させることにより、図３に示すような機能を行う。即ち、図３（ａ）には電圧変動許容率（α）を固定値とした時の機能を示しており、最初に各種負荷やバッテリへの充電状態によって変動するバッテリ電圧（Ｖbatt）が、車両搭載機器の電源回路のトランスによってその巻線比に対応して昇圧され、変動する基準電圧としての昇圧電圧Ｖo(typ)＝Ｖbatt×ｎが得られる。
【００６５】
図３（ａ）の例では上下に２０％等の固定した率である電圧変動許容率（α）を設定し、それにより下限値Ｖo(min)をＶo(typ)×（１−α）によって演算し、上限値Ｖo(max)をＶo(typ)×（１＋α）で演算する。ここで車両搭載機器の現在の作動電圧Ｖoを検出して、Ｖo(min)＜Ｖo＜Ｖo(max)であるか否かを判別することとなる。この条件を満たす時、即ち図中ハッチングで示す範囲内の時は「正常」と判定し、範囲以外の時には異常と判定する。
【００６６】
図３（ａ）の例では電圧変動許容率（α）を例えば２０％等の固定値に設定した例を示したが、同図（ｂ）にはこの電圧変動許容率（α）を可変とし、任意に変動可能な値に設定した例を示している。それによりバッテリの各種負荷変動や、車両搭載機器自体における負荷変動、また部品のバラつき、更には電源回路を構成する素子のインピーダンス等、各車両搭載機器の特性に応じた適切な許容範囲を設定することが可能となる。
【００６７】
なお、前記各実施例においては  電圧変動許容率を±αとして、上限及び下限共に同じ率に設定した例を示したが、それ以外に上限側と下限側とを互いに異なる率に設定し、よりきめの細かな作動電圧の監視を行うようにしても良い。また、その際には例えば上限側は固定値に、下限側は変動値に設定する等、更に種々の態様で実施することも可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  バッテリ
２  車両搭載機器
３  車両搭載機器作動電圧監視部
４  機器電源回路
５  入力信号検出部
６  車両搭載機器負荷指示検出部
７  車両搭載機器作動部
８  機器電源トランス巻線比取得部
９  バッテリ電圧検出部
１０  機器電源昇圧電圧検出部
１１  電圧変動許容率設定部
１２  固定値設定部
１３  変動値設定部
１４  負荷変動検出部
１５  周辺環境検出部
１６  動作指示検出部
１７  機器作動電圧検出部
１８  電圧変動許容範囲演算部
１９  機器作動電圧異常判定部
２０  機器作動電圧異常判定出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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