(57)【要約】【課題】アンテナ側で電源ショート等による過電流が発生した場合に、即時に安全回路を作動させ、ヒューズが溶断される前に、アンテナ電源回路の電流を押さえて、ヒューズの取替えを削減し、直ぐに元に復帰できる安全な電源保護装置を提供する。【解決手段】主直流安定化電源回路４１からアンテナ電源回路４２に電源電圧を供給し、アンテナ電源回路４２の出力に、直列にヒューズ４３、正特性サーミスタ４４を接続し、アンテナ電源ライン２３−２よりアンテナ制御ケーブル２３に電源を供給し、アンテナ供給電源の短絡時や、モータの不具合時等において過電流が流れた場合、電源部４の電源電流を制御することにより、ヒューズ４３を溶断することなく、過電流から電源回路を保護する。【選択図】図２
2006042452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多指向性アンテナの方向を制御する制御ユニットに電源を供給する、アンテナ制御ケーブルに接続されるアンテナ電源ラインと、該ラインに電源を供給するアンテナ電源回路と、前記アンテナ電源ラインに直列に接続された過電流を阻止するためのヒューズとを備えたアンテナの電源保護回路において、
前記アンテナ電源回路は、受信装置全体の直流電源を構成する主直流安定化電源回路から電源を供給されるアンテナ用の安定化直流電源回路を含み、
前記アンテナ電源ラインに、前記ヒューズと直列に正特性サーミスタを接続したことを特徴とするアンテナの電源保護回路。
【請求項２】
アンテナへ電源を供給する電源ラインに、該ラインの過電流を阻止するためのヒューズと電源供給する電源回路とが直列に設けられているアンテナの電源保護回路において、
前記電源ラインに、前記ヒューズと直列に温度可変抵抗素子を接続したことを特徴とするアンテナの電源保護回路。
【請求項３】
前記温度可変抵抗素子に正特性サーミスタを用い、該正特性サーミスタを、複数個並列、又は直列に接続することを特徴とする請求項２に記載のアンテナの電源保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＡＴＳＣなどのディジタルテレビジョン放送信号を受信するアンテナの電源保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴＳＣディジタルテレビジョン放送（以下、ＴＶ放送と略称する）が行われている北米大陸では、スマートアンテナなど多指向性アンテナが実用化されつつある。ＥＩＡ−９０９規格によれば、スマートアンテナは円を１６分割した各方向に受信方向を有すると規定されている。そして、実際に市販されている多指向性アンテナの中には、アンテナをモータで回転させて受信方向を切り換えるタイプや、複数のアンテナを有し、電子スイッチのオン／オフにより有効なアンテナの方向を切り換えるタイプ（アンテナ自体は回転しない）など、様々な構造のものが存在する。
【０００３】
このような多指向性アンテナでは、アンテナをモータ回転させるためのモータ用電源、電子スイッチ用電源などの電源が必要であり、一般に、アンテナに接続されるテレビジョン放送受信装置内で構成する電源装置からアンテナ制御ケーブルを使って電源を供給している。特に、スマートアンテナにおけるアンテナ制御ケーブルは、６本のケーブル線から成り、１本がアンテナ制御信号供給用、１本がアンテナ電源電圧供給用、１本がアース用で、他の残りの３本は空いているが、一般には全てアースされている。
【０００４】
また、ＢＳ放送用受信アンテナは、アンテナに増幅器を含む低雑音ダウンコンバータを備えているため、ＢＳ受信機の屋内ユニットからＤＣ電源を同軸ケーブルに重畳して供給している。
【０００５】
このようにＴＶ信号受信装置から電源供給をしている場合、アンテナ制御ケーブルで電源を供給したり、同軸ケーブルに電源を重畳して供給したりしているので、それらのケーブルの終端において誤って短絡した場合や、モータの不具合等の場合に過電流が発生し、この過電流により電源供給側の受信装置で回路が壊れるなどのトラブル発生の危険性があり、その対策が必要とされてきた。
【０００６】
なお、従来から、ＢＳアンテナ用電源回路において、アンテナの短絡使用による不具合時の過電流保護のためにヒューズの代わりにサーミスタを設ける方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、車載用電子機器の電源回路における過電流防止のため、電源ラインに正極性サーミスタを介挿する方法が知られている（例えば、特許文献２）。その他、ダイオードとヒータの直列回路と並列に正極性サーミスタを接続し、これにヒューズを直列に接続した蓄電器の充放電の保護回路で、過充電の場合にヒューズを溶断し、負荷短絡時にヒューズを溶断しないようにする方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】実開平５−８０１３１号公報
【特許文献２】実開平３−１０１１３１号公報
【特許文献３】特開平２００３−１１１２６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のスマートアンテナでは、アンテナの回転モータ用の電源として、受信装置側より、＋１２ＶのＤＣ電源を供給している電源ラインで、アンテナ側の電源ラインの短絡や、モータの不具合による過電流に対する受信装置側の電源保護のために、受信装置のアンテナ電源側にヒューズを備えて、過電流対策としていたが、ヒューズが切れる度に、ヒューズの交換を必要とする煩わしさがあり、特に、受信中にヒューズが切れた場合には、ユーザがヒューズ取替えに時間が掛かり、折角の楽しんでいた番組が見られなくなるという不便が発生していた。従って、ヒューズを保護し、ヒューズの交換を少なくする電源保護対策が望まれていた。これに対し、従来より、種々の電源保護回路が提案されてきており、その中で正特性サーミスタを利用するものもあるが、スマートアンテナに対しては、アンテナ側における電源短絡時やモータの不具合時等で、異常な過電流が発生した場合や、落雷などで正特性サーミスタの許容を超える過電流が発生した場合などに対し、十分な過電流保護対応ができていないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するものであり、簡単な構成で、安価に実現でき、アンテナ側の電源ショートにより過電流が発生した場合に、ヒューズが溶断される前に、過電流を吸収し、ヒューズ交換の煩わしさを解消することができると共に、異常事態がなくなれば自動的に直ぐに元に復帰することができる電源保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、多指向性アンテナの方向を制御する制御ユニットに電源を供給する、アンテナ制御ケーブルに接続されるアンテナ電源ラインと、該ラインに電源を供給するアンテナ電源回路と、前記アンテナ電源ラインに直列に接続された過電流を阻止するためのヒューズとを備えたアンテナの電源保護回路において、前記アンテナ電源回路は、受信装置全体の直流電源を構成する主直流安定化電源回路から電源を供給されるアンテナ用の安定化直流電源回路を含み、前記アンテナ電源ラインに、前記ヒューズと直列に正特性サーミスタを接続したものである。
【００１０】
請求項２の発明は、アンテナへ電源を供給する電源ラインに、該ラインの過電流を阻止するためのヒューズと電源供給する電源回路とが直列に設けられているアンテナの電源保護回路において、前記電源ラインに、前記ヒューズと直列に温度可変抵抗素子を接続したものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記温度可変抵抗素子に正特性サーミスタを用い、該正特性サーミスタを、複数個並列、又は直列に接続するものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、アンテナ電源を供給するアンテナ制御ケーブルが、終端で誤って短絡された時や、モータの不具合時等において、電源回路に過電流が流れた場合に、正特性サーミスタの電流増加による温度上昇で抵抗値が高くなり、電流が抑えられるので、ヒューズの溶断を防ぐことができると共に、短絡などの異常状態が取り除かれた場合は、直ぐに自動的に電源回路を復帰させることができるので、ユーザが、わざわざヒューズ交換する煩わしさが解消され、ＴＶ番組視聴中に電源短絡が生じた場合も、最小限の時間待ちで元の映像を楽しむことができる。また、簡単な構成で、安価な電源保護回路を得ることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、アンテナ側での過電流発生に対し、温度可変抵抗素子の抵抗値が高くなることにより、アンテナ電源回路の電流が抑えられ、ヒューズを溶断することなくアンテナへの供給電流を低下させることができるので、ヒューズの取替え作業の必要はなくなり、ユーザに煩わしさの不便を掛けず、また、受信装置の安全性と信頼性を高めることができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、ポジスタを複数個並列に使用して、過電流吸収時の電流容量を上げることが可能であり、また、ポジスタを複数個直列に接続することで、過電流による電圧降下感度を大きくし、過電流抑制の効果を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態に係るディジタルＴＶ放送信号受信装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態に係るディジタルＴＶ放送信号受信装置１の構成を示す。ディジタルＴＶ放送信号受信装置１は、多指向性アンテナ２に接続され、ＴＶ放送信号を受信するチューナ（放送信号受信手段）１１、チューナ１１で受信したディジタルＴＶ放送信号に対して所定の信号処理を行い、復号化するＡＴＳＣフロントエンド（ディジタル信号処理手段）１２、チューナ１１で受信したアナログＴＶ放送信号を復号化するＮＴＳＣデコーダ（アナログ信号処理手段）１３、ＭＰＥＧ圧縮されていたＴＶ放送信号をデコードするＭＰＥＧデコーダ（信号出力手段）１４、デコードされたＴＶ放送信号に所定の表示画像を重畳させるオンスクリーンディスプレイ部（ＯＳＤ）１５、チューナ１１により受信したＴＶ放送信号の受信状態を検知し、多指向性アンテナ２の制御ユニット２１を制御する（受信方向決定手段、及び制御信号出力手段として機能する）とともに、ＡＴＳＣフロントエンド１２やＮＴＳＣデコーダ１３などを制御する（全体制御手段として機能する）制御部（以降、ＣＰＵで表す）１６、デコードされたＴＶ放送信号を一時的に記憶し、またデコードされたＴＶ放送信号に重畳させる表示画像を記憶するメモリ（記憶手段）１７を備えている。ＭＰＥＧデコーダ１４によりデコードされたＴＶ放送信号は、オンスクリーンディスプレイ部１５を介してモニタ装置３に出力され、表示される。
【００１６】
また、受信装置内に各種電圧電源を供給する電源部４は、各種直流電圧を発生する主直流安定化電源回路（以降、主電源回路と呼ぶ）４１、アンテナ用直流安定化電源回路（以降、アンテナ電源回路と呼ぶ）４２、過電流保護用のヒューズ４３、及び過電流時に電流を制限する正特性サーミスタ（以降、ポジスタと呼ぶ）４４、からなる。アンテナ側で電源の短絡が起こり、過電流が発生すると、ポジスタ４４の抵抗が増大して過電流を抑え、主電源回路４１、及びアンテナ電源回路４２を保護する。
【００１７】
多指向性アンテナ２の制御ユニット２１は、多指向性アンテナ２で受信されたアンテナ高周波信号を、アンテナ信号ケーブル２２を経て、ディジタル放送受信装置１に供給し、ディジタル放送受信装置１からは、アンテナ制御ケーブル２３を通して、アンテナへの制御信号が供給される。制御ユニット２１は、制御部（ＣＰＵ）１６からのアンテナ制御ケーブル２３を通して送られる制御信号に応じて起動し、多指向性アンテナの検出後、多指向性アンテナ２の複数ある受信方向のうち、指示された方向のみを有効にする。多指向性アンテナ２がモータでアンテナを回転させて受信方向を切り換えるタイプである場合、制御ユニット２１はモータの回転を制御して、アンテナを指示された方向に向ける。一方、多指向性アンテナ２が電子スイッチのオン／オフにより有効なアンテナの方向を切り換えるタイプである場合、指示された方向のアンテナに接続された電子スイッチのみをオンし、その他の電子スイッチをオフする。
【００１８】
次に、ディジタルＴＶ放送信号受信装置１の制御部１６による電源部４におけるアンテナ電源回路の詳細構成及び動作について、図２を参照して説明する。図２において、主電源回路４１は、交流（ＡＣ）電源電圧Ｖ０が交流トランスＬ１の１次側に供給されると、２次側から分圧された各交流電圧が、整流用ダイオードＤ１と容量Ｃ１、及び整流用ダイオードＤ２と容量Ｃ２のそれぞれで形成される整流器Ｓ１，Ｓ２で、必要な直流電圧に整流され、直流安定化電源回路Ｅ１、及びＥ２に供給されて、安定化された直流電圧のＶ１，Ｖ２が取り出される。
【００１９】
そして、得られた直流（ＤＣ）安定化電源電圧Ｖ１を＋１５Ｖとすると、アンテナ電源回路４２に入力電圧＋１５Ｖが印加され、アンテナ電源回路４２は、トランジスタＱ１と、必要な電圧（この場合は、＋１２Ｖ）用に選ばれた定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤ１、及び抵抗Ｒ１で構成される安定化電圧回路により、安定化された＋１２Ｖの直流電圧を得る。この得られた＋１２Ｖは、ヒューズ４３、ポジスタＲｐ４４を通して、アンテナ用の直流電圧として、アンテナ制御ケーブル２３を通して、アンテナの制御ユニット２１に供給される。
【００２０】
なお、アンテナ制御ケーブル２３は１本とは限らず、スマートアンテナでは、６本を含むモジュラケーブルで構成されている。それらは、ＣＰＵ１６のポート（Ａ）からの、アンテナ制御信号を送出するためのアンテナ制御信号ライン２３−１を通してくるケーブル、アンテナ電源を供給するアンテナ電源ライン２３−２を通してくるケーブル、接地ライン２３−３のケーブル、及び未使用の３本のケーブルで、未使用の３本のケーブルは接地ライン２３−３と同じにしている。また、アンテナへの接続ケーブルを１本にするために、アンテナ電源電圧及びＣＰＵ１６からのアンテナ制御信号を、アンテナからのアンテナ信号ケーブル２２に重畳して、受信装置側からアンテナ側に送ることも可能である。
【００２１】
ここで、いま、アンテナ側で電源ライン（＋１２Ｖ）が短絡された場合等で過電流が発生した場合、ポジスタＲｐ４４に流れる電流が増大して発熱し、その抵抗値が上昇する。その結果、電源回路に流れる過電流が抑制されて電源回路が保護される。ヒューズ４３は、ポジスタＲｐ４４で過電流が吸収されるので通常は溶断されないが、モータの不具合でポジスタＲｐ４４の容量を超える過電流発生時や、雷などで異常電流が流れたときは溶断し、ポジスタＲｐ４４と共に2重の電流抑制作用でアンテナ電源回路４２を含め電源部４を保護する。
【００２２】
そして、アンテナ側で電源電圧ライン（＋１２Ｖ）の短絡が解除される等、過電流がなくなると、定常の電流に戻るので、正常の電源回路動作に自動的に復帰する。
【００２３】
次に、他の実施形態として、ポジスタ４４がアンテナ電源回路４２の前段にあり、主電源回路４１とアンテナ電源回路４２との間に挿入して、過電流を抑制する方法について説明する。主電源回路４１からの出力電圧Ｖ１より、＋１５Ｖの直流（ＤＣ）安定化電源電圧が得られて、ポジスタＲｐ４４を経て、アンテナ電源回路４２に入力電圧（この場合＋１５Ｖとする）が印加されると、アンテナ電源回路４２は、トランジスタＱ１と、必要な電圧（この場合は、＋１２Ｖ）用に選ばれた定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）ＺＤ１、及び抵抗Ｒ１で構成される安定化電圧回路により、安定化された＋１２Ｖの直流電圧を得る。この得られた＋１２Ｖは、ヒューズ４４を通して、アンテナ用の直流電圧として、アンテナ制御ケーブル２３を通して、アンテナの制御ユニット２１に供給される。
【００２４】
ここで、いま、アンテナ側で電源ライン（＋１２Ｖ）が短絡された場合等において、過電流が発生した場合、ポジスタＲｐ４４に流れる電流が増大するが、ポジスタＲｐ４４により過電流が吸収されて電源回路を保護する。同時に、ポジスタＲｐ４４による電圧降下により、アンテナ電源回路４２への入力電圧が＋１２Ｖより低下すると、アンテナ電源回路４２は安定化動作をしなくなり、入力電圧がさらに低下するとトランジスタＱ１のコレクタ電圧が低下して、トランジスタＱ１はオフとなって、アンテナ電源回路４２から電源電圧供給が停止され、これによりヒューズ４３の電流も遮断されて、電源回路の保護が得られると共に、ヒューズ４３の溶断も回避される。
【００２５】
その後、アンテナ側で電源電圧ライン（＋１２Ｖ）の短絡が解除されると、過電流がなくなり、定常の電流に戻るので、ポジスタがＲｐ４４の抵抗が下がり、アンテナ電源回路４２を自動的に復帰させることができる。このように、ポジスタＲｐ４４は、電流制御と電圧制御の両方で二重の電源保護作用を行っている。
【００２６】
以上述べたように、本電源保護回路によれば、アンテナ制御ケーブルにより、電源が供給されるアンテナの制御ユニットで、アンテナ制御ケーブルが誤って短絡された場合や、モータの不具合等による過電流の発生時に、即時に、受信装置内の電源保護回路の電流制限作用により過電流を防止し、ヒューズの溶断を防ぎ、電源回路を確実に保護すると共に、短絡などで過電流が流れる異常事態が解消されれば、自動的に電源供給を元の状態に復帰させることができるので、ユーザは、わざわざヒューズの交換をする煩わしさから解放され、ＴＶ番組視聴中での電源短絡などのトラブル時も、最小限の待ち時間で元の映像を楽しむことができる。
【００２７】
そして、さらに安全のため、ＣＰＵ制御で、アンテナ電源の短絡のトラブルが発生した場合は、受信装置のメイン電源をオフし、アンテナ電源の短絡のトラブルが解消された場合でも、すぐに自動的に復帰させず、受信装置のメイン電源をオフのまま、装置全体の安全を確認した後、再度、主電源スイッチを入れ直して、再スタートさせるように設定することも可能としているので、より安全で信頼性の高い受信装置が得られる。
【００２８】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、ポジスタ４４を主電源回路４１とアンテナ電源回路４２との間に直列に挿入して、過電流時に主電源回路からアンテナ電源回路に加わる入力電圧を、ポジスタ４４での電圧降下でもって低下させることにより、アンテナ電源回路４２を停止させ、過電流を抑制することで電源回路を保護できる。これにより、簡単な構成で、安価に電源保護装置を形成できると共に、過電流に対し、ヒューズとポジスタ、及びアンテナ電源回路の一時停止という三重の安全防御対策が取られるので、受信装置の破損や燃焼を未然に防ぐことでき、極めて安全で、信頼性の高い電源保護回路を提供することができる。
【００２９】
さらに、前述の実施形態では、アンテナ電源回路の過電流吸収にポジスタを１個を使っているが、ポジスタを２個並列など複数個使用することで、ポジスタの過電流吸収時の電流容量を上げることが可能であり、また、ポジスタを２個直列など複数個接続し、過電流によるポジスタの電圧降下感度を大きくし、過電流抑制の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源保護回路を備えたディジタルＴＶ放送信号受信装置の電気的ブロック図。
【図２】上記受信装置における電源保護回路の詳細の構成を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１  ディジタルＴＶ放送信号受信装置
２  多指向性アンテナ（スマートアンテナ）
４  電源部
１１  チューナ（放送信号受信手段）
１２  ＡＴＳＣフロントエンド（ディジタル信号処理手段）
１３  ＮＴＳＣデコーダ
１４  ＭＰＥＧデコーダ（信号出力手段）
１６  制御部（制御信号出力手段、受信方向決定手段、電源制御手段、全体制御手段）
１７  メモリ（記憶手段）
２１  制御ユニット
２３  アンテナ制御ケーブル
４１  主直流安定化電源回路
４２  アンテナ用直流安定化電源回路
４３  ヒューズ
４４  正特性サーミスタ（ポジスタ）
【図１】
2006042452.tif 000003
【図２】
2006042452.tif 000004