(57)【要約】【課題】エンジンの再始動時の音声の遮断を回避するとともに昇圧回路のパワー部品を小型で廉価なパワー部品にすることができるオーディオシステム及び音量制御装置を提供する。【解決手段】昇圧回路１２は、所定の停止条件に基づくエンジンの停止後の所定の再始動条件に基づくエンジンの再始動時にバッテリ１の電圧Ｖｉｎを昇圧するとともに昇圧した電圧をオーディオアンプ３２に供給する。電流制限部１５は、エンジンの再始動時に昇圧回路１２に流れる電流Ｉsenseの値を監視し、電流Ｉsenseの値が昇圧回路１２のパワー部品の定格電流より低くなるように電流制限を行い、電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏを出力する。オーディオヘッドユニット７の制御部２２は、電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏが電流制限部１５から入力されたときにオーディオアンプ３２の音量を低下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の停止条件に基づくエンジンの停止後の所定の再始動条件に基づくエンジンの再始動時にバッテリの電圧を昇圧するとともに昇圧した電圧をオーディオアンプに供給する昇圧回路を有する車両に搭載されるオーディオシステムであって、
前記再始動時に前記昇圧回路に流れる第１の電流の値を監視し、前記第１の電流の値が予め決定された第１の値を超えたときには、前記第１の電流の値が予め決定された第１の値より低くなるように電流制限を行い、前記電流制限を行った旨の情報を出力する電流制限部と、
前記電流制限を行った旨の情報が前記電流制限部から入力されたときに前記オーディオアンプの音量を低下させる音量調整部と、
を備えるオーディオシステム。
【請求項２】
前記音量調整部は、前記電流制限を行った旨の情報が前記電流制限部から入力されたときに前記オーディオアンプの音量を低下させ、その後、前記オーディオアンプに流れる第２の電流の値が予め決定された第２の値を超えたときには、前記オーディオアンプの音量を更に低下させる請求項１に記載のオーディオシステム。
【請求項３】
前記昇圧回路に設けられたパワー部品の周辺の温度を測定する温度測定部を更に有し、
前記予め決定された第１の値は、前記温度測定部によって測定された温度に対応した前記パワー部品の定格電流に基づいて設定される請求項１又は２に記載のオーディオシステム。
【請求項４】
所定の停止条件に基づくエンジンの停止後の所定の再始動条件に基づくエンジンの再始動時にバッテリから供給される電圧を昇圧するとともに昇圧した電圧をオーディオアンプに供給する昇圧回路に流れる第１の電流の値を監視する電流監視装置から入力される情報に基づいてオーディオアンプの音量を制御する音量制御装置であって、
前記第１の電流の値が予め決定された第１の値より低くなるように電流制限を行った旨の情報が前記電流監視装置から入力されたときに前記オーディオアンプの音量を低下させる音量調整部を備える音量制御装置。
【請求項５】
前記音量調整部は、前記電流制限を行った旨の情報が前記電流監視装置から入力されたときに前記オーディオアンプの音量を低下させ、その後、前記オーディオアンプに流れる第２の電流の値が予め決定された第２の値を超えたときには、前記オーディオアンプの音量を更に低下させる請求項４に記載の音量制御装置。
【請求項６】
前記電流監視装置は、前記昇圧回路に設けられたパワー部品の周辺の温度を測定する温度測定部を有し、
前記予め決定された第１の値は、前記温度測定部によって測定された温度に対応した前記パワー部品の定格電流に基づいて設定される請求項４又は５に記載の音量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるオーディオシステム及び音量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるオーディオシステムにおいて、所定の停止条件に基づくエンジンの停止後の所定の再始動条件に基づくエンジンの再始動時（アイドリングストップ）にバッテリの電圧を昇圧した電圧をオーディオアンプ等の負荷に供給される。このようなアイドリングストップ制御を行うことによって、車両の燃費の改善及び排気ガスの排出量の抑制を行うとともにエンジンの再始動時のクランキングによるバッテリの電圧の低下の悪影響を回避することができる。また、バッテリの電圧を昇圧するために、インダクタ、トランジスタ、ダイオード等のパワー部品を有する昇圧回路が一般的に用いられている。
【０００３】
エンジンの再始動時のバッテリの電圧の値が予め決定された値（例えば、バッテリの許容される最低電圧の値より低い場合）より低い場合、バッテリの電圧を昇圧回路によって昇圧したとしても十分な電圧をオーディオアンプに供給できないことがある。オーディオアンプの音量が大きくなるに従い、オーディオアンプの電流が大きくなるため、昇圧回路がこの電流を供給できない場合、オーディオアンプへの供給電圧が低下し、オーディオアンプの音声が遮断されることがある。
【０００４】
一方、昇圧回路に入力される電流の値及び電圧の値をそれぞれＩｉｎ及びＶｉｎとし、昇圧回路から出力される電流の値及び電圧の値をそれぞれＩｏｕｔ及びＶｏｕｔとした場合、近似的には、Ｉｉｎ＝（Ｖｏｕｔ＊Ｉｏｕｔ）／Ｖｉｎの関係が成立する。すなわち、昇圧回路に入力される電流は、昇圧回路に入力される電圧が減少するに従って増大する。したがって、昇圧回路で用いられるパワー部品の定格電流をバッテリの許容される最低電圧の値に対応する許容される最大電流の値より上に設定するために、昇圧回路で用いられるパワー部品として大型で高価なパワー部品を用いなければならないことがある。
【０００５】
大型で高価なパワー部品を昇圧回路で用いることなくエンジンの再始動時のオーディオアンプの音声の遮断を回避するために、バッテリの電圧の値を監視し、バッテリの電圧の値が予め決定された値より低くなるとオーディオシステムの音量を低下させて消費電力を低減させるオーディオシステムが提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１１１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エンジンの再始動時のクランキングによるバッテリの電圧は、バッテリの等価直列抵抗（ＥＳＲ）又はバッテリから瞬時的に昇圧回路に流れる突入電流によって低下することがある。ＥＳＲ又は突入電流によるバッテリの電圧の低下がある場合、エンジンの再始動時のバッテリの電圧の値がオーディオアンプの音声の遮断が生じない電圧の値であっても、十分な電圧をオーディオアンプに供給できないためにオーディオアンプの音声が遮断されることがある。また、ＥＳＲ又は突入電流によって生じるエンジンの再始動時のクランキングによるバッテリの電圧の低下は、バッテリの電圧の値を監視しても検出できない。
【０００８】
ＥＳＲ又は突入電流によるバッテリの電圧の低下を検出できない場合、ＥＳＲ又は突入電流によるバッテリの電圧の低下に起因する昇圧回路に入力される電流の増大に対処するために、昇圧回路で用いられるパワー部品として大型で高価なパワー部品を用いる必要がある。
【０００９】
本発明の目的は、エンジンの再始動時の音声の遮断を回避するとともに昇圧回路のパワー部品を小型で廉価なパワー部品にすることができるオーディオシステム及び音量制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるオーディオシステムは、所定の停止条件に基づくエンジンの停止後の所定の再始動条件に基づくエンジンの再始動時にバッテリの電圧を昇圧するとともに昇圧した電圧をオーディオアンプに供給する昇圧回路を有する車両に搭載されるオーディオシステムであって、再始動時に昇圧回路に流れる第１の電流の値を監視し、第１の電流の値が予め決定された第１の値を超えたときには、第１の電流の値が予め決定された第１の値より低くなるように電流制限を行い、電流制限を行った旨の情報を出力する電流制限部と、電流制限を行った旨の情報が電流制限部から入力されたときにオーディオアンプの音量を低下させる音量調整部と、を備える。
【００１１】
好適なオーディオシステムにおいて、音量調整部は、電流制限を行った旨の情報が電流制限部から入力されたときにオーディオアンプの音量を低下させ、その後、オーディオアンプに流れる第２の電流の値が予め決定された第２の値を超えたときには、オーディオアンプの音量を更に低下させる。
【００１２】
好適なオーディオシステムは、昇圧回路に設けられたパワー部品の周辺の温度を測定する温度測定部を更に有し、予め決定された第１の値は、温度測定部によって測定された温度に対応したパワー部品の定格電流に基づいて設定される。
【００１３】
本発明による音量制御装置は、所定の停止条件に基づくエンジンの停止後の所定の再始動条件に基づくエンジンの再始動時にバッテリから供給される電圧を昇圧するとともに昇圧した電圧をオーディオアンプに供給する昇圧回路に流れる第１の電流の値を監視する電流監視装置から入力される情報に基づいてオーディオアンプの音量を制御する音量制御装置であって、第１の電流の値が予め決定された第１の値より低くなるように電流制限を行った旨の情報が電流監視装置から入力されたときにオーディオアンプの音量を低下させる音量調整部を備える。
【００１４】
好適な音量制御装置において、音量調整部は、電流制限を行った旨の情報が電流監視装置から入力されたときにオーディオアンプの音量を低下させ、その後、オーディオアンプに流れる第２の電流の値が予め決定された第２の値を超えたときには、オーディオアンプの音量を更に低下させる。
【００１５】
好適な音量制御装置において、電流監視装置は、昇圧回路に設けられたパワー部品の周辺の温度を測定する温度測定部を有し、予め決定された第１の値は、温度測定部によって測定された温度に対応したパワー部品の定格電流に基づいて設定される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両に搭載されるオーディオシステム及び音量制御装置において、エンジンの再始動時の音声の遮断を回避するとともに昇圧回路のパワー部品を小型で廉価なパワー部品にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるオーディオシステム及び音量制御装置の一実施の形態を示す図である。
【図２Ａ】図１の電流センスアンプのゲイン変更前の図１のスイッチング制御部で生成したクロック、ＮＭＯＳトランジスタのゲート電圧、シャント抵抗の電流、差動増幅器の出力電圧及び電流センスアンプの出力電圧の時間変化を示す図である。
【図２Ｂ】図１の電流センスアンプのゲイン変更後の図１のスイッチング制御部で生成したクロック、ＮＭＯＳトランジスタのゲート電圧、シャント抵抗の電流、差動増幅器の出力電圧及び電流センスアンプの出力電圧の時間変化を示す図である。
【図３】図１のオーディオシステムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の昇圧回路のパワー部品の温度変化に応じた図１の昇圧回路のパワー部品の安全動作領域の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明によるオーディオシステム及び音量制御装置を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明によるオーディオシステム及び音量制御装置の一実施の形態を示す図である。図１に示すように、バッテリ１、アイドリングストップ制御ユニット２、オーディオヘッドユニット用給電ユニット３及びスピーカ４に接続されたオーディオシステム５は、車両（図示せず）に搭載され、アンプユニット用給電ユニット６と、オーディオヘッドユニット７と、アンプユニット８と、を備える。
【００１９】
バッテリ１は、例えば、鉛蓄電池である。アイドリングストップ制御ユニット２は、端子２ａを介してバッテリ１から電圧Ｖｉｎが供給され、所定の停止条件に基づくエンジン（図示せず）の停止後の所定の再始動条件に基づくエンジンの再始動時に同期した昇圧指示信号Ｓ１を生成する。そして、アイドリングストップ制御ユニット２は、エンジンの再始動後のクランキング期間（例えば、１ミリ秒）中に端子２ｂを介して昇圧指示信号Ｓ１をオーディオヘッドユニット用給電ユニット３に供給する。また、アイドリングストップ制御ユニット２は、エンジンの再始動後のクランキング期間中に端子２ｃを介して昇圧指示信号Ｓ１をアンプユニット用給電ユニット６に供給する。
【００２０】
所定の停止条件の一例は、車両が停止した状態にあり、かつ、車両がアイドリングを停止できる状態にあるという条件である。アイドリングストップ制御ユニット２は、車両が停止したか否かを、例えば、エンジン回転センサ（図示せず）が検出したエンジン回転数を表す信号、車速センサ（図示せず）が検出した車速を表す信号、シフト位置センサ（図示せず）が検出したシフト位置を表す信号、ブレーキセンサ（図示せず）が検出したブレーキ操作の有無を表す信号、Ｇセンサ（図示せず）が検出した車両にかかる加速度を表す信号及びアクセルセンサ（図示せず）が検出したアクセル開度を表す信号の一つ以上に基づいて判断する。
【００２１】
また、アイドリングストップ制御ユニット２は、アイドリングを停止しても十分な制動力を維持することができるとともにエンジンを再始動するのに十分な電力をバッテリ１が蓄電していることを、例えば、ブレーキ負圧を表す信号及びバッテリ電圧を表す信号に基づいて判断すると、車両がアイドリングを停止できる状態にあると判断する。
【００２２】
所定の再始動条件の一例は、車両の運転者によるエンジンを再始動させる操作を検出したという条件（例えば、ブレーキペダルの踏み込み解除、アクセルペダルの踏み込み等）又はエンジンを再始動すべき事象が発生したという条件である。アイドリングストップ制御ユニット２は、運転者がエンジンを再始動する意思があるか否かを、例えば、シフト位置を表す信号、ブレーキ操作の有無を表す信号及びアクセル開度を表す信号の一つ以上の変化に基づいて判断する。
【００２３】
オーディオヘッドユニット用給電ユニット３は、端子３ａを介して電圧Ｖｉｎが供給される。また、オーディオヘッドユニット用給電ユニット３は、昇圧指示信号Ｓ１が端子３ｂを介して供給されている間には、電圧Ｖｉｎを昇圧するとともに昇圧した電圧に対応する電流Ｉｏｕｔ１を端子３ｃを介してオーディオヘッドユニット７に供給する。さらに、オーディオヘッドユニット用給電ユニット３は、昇圧指示信号Ｓ１が端子３ｂを介して供給されていないとき（定常時）には、電圧Ｖｉｎに対応する電流Ｉｏｕｔ１を端子３ｃを介してオーディオヘッドユニット７に供給する。
【００２４】
オーディオヘッドユニット用給電ユニット３は、後に詳細に説明するアンプユニット用給電ユニット６の構成と略同一構成を有してもよい。オーディオヘッドユニット用給電ユニット３がアンプユニット用給電ユニット６の構成と略同一構成を有する場合、電流Ｉｏｕｔ１は、アンプユニット用給電ユニット６がアンプユニット８に供給する電流Ｉｏｕｔ２と略同一となる。また、オーディオヘッドユニット用給電ユニット３を省略し、アンプユニット用給電ユニット６が電流Ｉｏｕｔ２をオーディオヘッドユニット７とアンプユニット８の両方に供給するようにしてもよい。
【００２５】
スピーカ４は、オーディオヘッドユニット７から出力されるとともにアンプユニット８によって増幅された音声データＤに応じた音声を出力する。
【００２６】
アンプユニット用給電ユニット６は、端子６ａを介して電圧Ｖｉｎが供給される。また、アンプユニット用給電ユニット６は、昇圧指示信号Ｓ１が端子６ｂを介して供給されている間には、電圧Ｖｉｎを昇圧するとともに昇圧した電圧に対応する電流Ｉｏｕｔ２を端子６ｃを介してアンプユニット８に供給する。さらに、アンプユニット用給電ユニット６は、昇圧指示信号Ｓ１が端子３ｂを介して供給されていないときには、電圧Ｖｉｎに対応する電流Ｉｏｕｔ２を端子６ｃを介してアンプユニット８に供給する。アンプユニット用給電ユニット６は、電流監視装置の一例である。
【００２７】
本実施の形態では、アンプユニット用給電ユニット６は、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１１と、昇圧回路１２と、スイッチ１３と、電流センスアンプ１４と、電流制限部１５と、抵抗１６と、抵抗１７と、アナログＩＣ１８と、抵抗１９と、コンデンサ２０と、を有する。
【００２８】
ＡＤＣ１１は、端子６ａを介して入力された電圧Ｖｉｎをアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換する。昇圧回路１２は、昇圧指示信号Ｓ１が端子６ｂを介して供給されている間に動作状態になり、電流センスアンプ１４が出力した電圧Ｖsenseの監視に基づく電流制限部１５によるフィードバック制御により、エンジンの再始動時のクランキングによるバッテリの電圧の低下量と略同一の量だけ増大した電圧の出力を形成して平滑化する。そして、昇圧回路１２は、電圧Ｖｉｎを昇圧するとともに昇圧した電圧に対応する電流Ｉｏｕｔ２を端子６ｃを介してアンプユニット８に供給する。
【００２９】
本実施の形態では、昇圧回路１２は、シャント抵抗Ｒsenseと、インダクタＬと、ＮＭＯＳトランジスタＱと、ダイオードＤと、コンデンサＣと、を有する。シャント抵抗Ｒsenseの一端は、端子６ａに接続され、シャント抵抗Ｒsenseの他端は、インダクタＬの一端に接続され、インダクタＬの他端は、ＮＭＯＳトランジスタＱのドレイン及びダイオードＤのアノードに接続され、ダイオードＤのカソードは、端子６ｃ及びコンデンサＣの一端に接続され、コンデンサＣの他端は、接地されている。シャント抵抗Ｒsense、インダクタＬ、ＮＭＯＳトランジスタＱ及びダイオードＤは、パワー部品の例である。
【００３０】
本実施の形態では、シャント抵抗Ｒsenseの温度に相当するシャント抵抗Ｒsenseの周辺の温度を検知するために、温度測定部１２ａがシャント抵抗Ｒsenseに近接して配置されている。また、インダクタＬの温度に相当するインダクタＬの周辺の温度を検知するために、温度測定部１２ｂがインダクタＬに近接して配置されている。また、ＮＭＯＳトランジスタＱの温度に相当するＮＭＯＳトランジスタＱの周辺の温度を検知するために、温度測定部１２ｃがＮＭＯＳトランジスタＱに近接して配置されている。さらに、ダイオードＤの温度に相当するダイオードＤの周辺の温度を検知するために、温度測定部１２ｄがダイオードＤに近接して配置されている。
【００３１】
温度測定部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとして、例えば、抵抗とともに分圧回路を構成するサーミスタを用いてもよい。サーミスタの抵抗値が周囲温度によって変化するので、サーミスタの両端間の電圧は、周囲温度に対応する電圧となる。したがって、サーミスタの両端間の電圧の値に基づいて周囲温度を検知することができる。
【００３２】
なお、昇圧回路１２は、昇圧指示信号Ｓ１が端子３ｂを介して供給されていないときには、ＮＭＯＳトランジスタＱのゲート電圧ＶｇをアナログＩＣ１８によって零に維持することによって不動状態となる。
【００３３】
スイッチ１３は、昇圧指示信号Ｓ１が端子３ｂを介して供給されていないときには、電流制限部１５の制御によってオン状態となり、電圧Ｖｉｎ（すなわち、昇圧回路１２によって昇圧されない電圧）に対応する電流Ｉｏｕｔ２を端子６ｃを介してアンプユニット８に供給する。
【００３４】
電流センスアンプ１４は、シャント抵抗Ｒsenseに流れる電流Ｉsenseの値に対応するシャント抵抗Ｒsenseの両端の電圧を増幅し、増幅した電圧Ｖsenseを電流制限部１５及びアナログＩＣ１８に出力する。本実施の形態では、電流センスアンプ１４は、電流Ｉsenseの値が昇圧回路１２のパワー部品（例えば、コイルＬ）の定格電流より大きいときには、後に説明するゲイン増大信号Ｓ２をデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換した信号に応答してゲインが増大される。電流Ｉsenseの値は、第１の電流の値の一例であり、パワー部品の定格電流は、予め決定された第１の値の一例である。例えば、電流センスアンプ１４のゲインを、電流センスアンプ１４がゲイン増大信号Ｓ２をＤ／Ａ変換した信号に応答する度に、実験等によって予め決定された一定量ずつ増大させる。
【００３５】
電流制限部１５は、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）１５ａと、処理部１５ｂと、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１５ｃと、を有する。ＡＤＣ１５ａは、昇圧回路１２の作動時に電流センスアンプ１４から電圧Ｖsenseが入力され、入力された電圧ＶsenseをＡ／Ｄ変換する。処理部１５ｂは、主にマイクロコンピュータによって構成され、各種制御プログラムを実行するＣＰＵと、昇圧回路１２の動作時に温度測定部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが検知した温度をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータと、を備える。処理部１５ｂは、所定の期間（サンプリング期間）ごとに取得（サンプリング）したＡ／Ｄ変換された電圧Ｖｉｎのデータ、電圧Ｖsenseのデータ、温度のデータ等の制御用データを一時的に格納するＲＡＭと、パワー部品の定格電流を示すマップ、電流センスアンプ１４のゲインの増大量に関するデータ、制御プログラム等を格納したＲＯＭと、を更に備える。
【００３６】
本実施の形態では、処理部１５ｂは、ＲＡＭに格納された制御用データ、ＲＯＭに格納されたパワー部品の定格電流を示すマップ等に基づいて、電流Ｉsenseの値が昇圧回路１２のパワー部品（例えば、インダクタＬ）の定格電流より大きいか否かを判断する。そして、処理部１５ｂは、電流Ｉsenseの値が昇圧回路１２のパワー部品の定格電流より大きいと判断したときには、電流Ｉsenseの値がパワー部品の定格電流より低くなるように電流制限するためにゲイン増大信号Ｓ２をＤＡＣ１５に出力する。ＤＡＣ１５ｃは、ゲイン増大信号Ｓ２をＤ／Ａ変換し、Ｄ／Ａ変換した信号を電流センスアンプ１４に出力する。また、処理部１５ｂは、ゲイン増大信号Ｓ２をＤＡＣ１５に出力するのと同時に、上述したような電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏを端子６ｄを介してオーディオヘッドユニット７に出力する。
【００３７】
抵抗１６の一端は、端子６ａ、端子６ｃ及びダイオードＤのカソードとコンデンサＣの一端との接続部に接続され、抵抗１６の他端は、抵抗１７の一端及びアナログＩＣに接続され、抵抗１７の他端は、接地されている。
【００３８】
アナログＩＣ１８は、電源１８ａと、差動増幅器１８ｂと、コンパレータ１８ｃと、スイッチング制御部１８ｄと、バッファ１８ｅと、を有する。電源１８ａは、電圧Ｖｇｍを差動増幅器１８ｂの非反転入力部に供給する。差動増幅器１８ｂの反転入力部は、抵抗１６の他端及び抵抗１７の一端に接続され、差動増幅器１８ｂの出力部は、抵抗１９の一端及びコンパレータ１８ｃの反転入力部に接続されている。コンパレータ１８ｃの非反転入力部は、電流センスアンプ１４の出力部に接続され、コンパレータ１８ｃの出力部は、スイッチング制御部１８ｄの入力部に接続される。
【００３９】
スイッチング制御部１８ｄは、コンパレータ１８ｃの出力及びスイッチング制御部１８ｄの内部で生成したクロックに基づいて、ＮＭＯＳトランジスタＱのスイッチングを制御するための信号を生成し、生成した信号をバッファ１８ｅに出力する。バッファ１８ｅは、スイッチング制御部１８ｄが生成した信号を反転した信号をＮＭＯＳトランジスタＱのゲートに供給する。スイッチング制御部１８ｄが生成した信号を反転した信号は、ＮＭＯＳトランジスタＱのゲート電圧Ｖｇに相当する。また、抵抗１９の他端は、コンデンサ２０の一端に接続され、コンデンサ２０の他端は、接地されている。
【００４０】
図２Ａは、図１の電流センスアンプのゲイン変更前の図１のスイッチング制御部で生成したクロック、ＮＭＯＳトランジスタのゲート電圧、シャント抵抗の電流、差動増幅器の出力電圧及び電流センスアンプの出力電圧の時間変化を示す図である。図２Ｂは、図１の電流センスアンプのゲイン変更後の図１のスイッチング制御部で生成したクロック、ＮＭＯＳトランジスタのゲート電圧、シャント抵抗の電流、差動増幅器の出力電圧及び電流センスアンプの出力電圧の時間変化を示す図である。図２Ｂにおいて、明瞭のために、図１の電流センスアンプのゲイン変更前のシャント抵抗の電流及び電流センスアンプの出力電圧の時間変化をそれぞれ破線ａ，ｂで示す。
【００４１】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ＮＭＯＳトランジスタＱは、スイッチング制御部１８ｄで生成したクロックの立上りエッジと同期してオン状態になる。電流センスアンプ１４のゲインが増大した場合、ＮＭＯＳトランジスタＱがオン状態になってから電圧Ｖｇｍと電圧Ｖsenseとの差が零になってＮＭＯＳトランジスタＱがオフ状態になるまでの時間は、電流センスアンプ１４のゲインが増大する前の場合より短くなる。すなわち、電流センスアンプ１４のゲインを増大させた後の電流Ｉsense（すなわち、昇圧回路１２のパワー部品に流れる電流）は、電流センスアンプ１４のゲインを増大させる前の電流Ｉsenseより小さくなる。したがって、処理部１５ｂは、電流センスアンプ１４のゲインを適切に増大させることによって、電流Ｉsenseを昇圧回路１２のパワー部品の定格電流より低くなるように制限することができる。
【００４２】
オーディオヘッドユニット７は、端子７ａを介してオーディオヘッドユニット用給電ユニット３から電流Ｉｏｕｔ１が供給され、端子７ｂを介してアンプユニット用給電ユニット６から電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏが入力される。また、オーディオヘッドユニット７は、音源２１と、制御部２２と、を有する。オーディオヘッドユニット７は、音量調整装置の一例であり、制御部２２は、音量調整部の一例である。
【００４３】
音源２１は、例えば、ＣＤである。制御部２２は、主にマイクロコンピュータによって構成され、各種制御プログラムを実行するＣＰＵと、所定の期間（サンプリング期間）ごとに取得（サンプリング）したＡ／Ｄ変換された（電流Ｉｏｕｔ２に対応する）電圧Ｖｏｕｔのデータ等の制御用データを一時的に格納するＲＡＭと、アンプユニット８の音量の減少量に関するデータ、制御プログラム等を格納したＲＯＭと、を更に備える。
【００４４】
制御部２２は、音源２１から音声データＤを読み出し、読み出した音声データＤを端子７ｃを介してアンプユニット８に出力する。また、制御部２２は、電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏに基づいて音量低下信号Ｓ３を生成し、生成した音量低下信号Ｓ３を、端子７ｄを介してアンプユニット８に出力する。例えば、アンプユニット８の音量は、アンプユニット８が音量低下信号Ｓ３に応答すると、実験等によって予め決定された一定量だけ減少させる。
【００４５】
本実施の形態では、電圧Ｖｏｕｔの値が予め決定された電圧値（例えば、実験等により決定された電圧値）以下である場合、制御部２２は、アンプユニット８の音量を更に低下させるために音量低下信号Ｓ３を生成してもよい。すなわち、電流Ｉｏｕｔ２の値が予め決定された電流値（例えば、実験等により決定された電流値）以上である場合、制御部２２は、アンプユニット８の音量を更に低下させるために音量低下信号Ｓ３を生成してもよい。アンプユニット８の音量の更なる低下は、アンプユニット８が音量低下信号Ｓ３に応答してアンプユニット８の音量を一定量だけ減少させた後に行われる。また、アンプユニット８の音量を更に低下させる際に、アンプユニット８の音量をアンプユニット８のリセットがかかる手前まで低下させる。したがって、制御部２２は、電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏに応答してアンプユニット８の音量を一定量だけ減少させた後に電流Ｉｏｕｔ２の値が予め決定された電流値以上であるか否かを判断する。電流Ｉｏｕｔ２の値が予め決定された電流値以上である場合、制御部２２は、制御部２２のＲＯＭに格納されたアンプユニット８の音量の減少量に関するデータを参照しながらアンプユニット８の音量を更に低下させる。電流Ｉｏｕｔ２の値は、第２の電流の値の一例であり、予め決定された電流値は、予め決定された第２の値の一例である。また、Ａ／Ｄ変換された電圧Ｖｏｕｔのデータは、端子７ｅを介してアンプユニット８からオーディオヘッドユニット７に入力される。
【００４６】
アンプユニット８は、端子８ａを介してアンプユニット用給電ユニット６から電流Ｉｏｕｔ２が供給され、端子８ｂを介してオーディオヘッドユニット７から音声データＤが入力され、端子８ｃを介してオーディオヘッドユニット７から音量低下信号Ｓ３が入力される。また、アンプユニット８によって増幅した音声が、端子８ｄに接続したスピーカ４から出力される。
【００４７】
アンプユニット８は、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）３１と、オーディオアンプ３２と、を有する。ＡＣＤ３１は、電圧ＶｏｕｔをＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換された電圧Ｖｏｕｔのデータは、端子８ｅを介してアンプユニット８からオーディオヘッドユニット７に入力される。オーディオアンプ３２は、音声データＤを増幅し、オーディオヘッドユニット７から音量低下信号Ｓ３が入力されるとゲインを減少させる（すなわち、音量を減少させる）。
【００４８】
図３は、図１のオーディオシステムの処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローは、昇圧指示信号Ｓ１がアイドリングストップ制御ユニット２から処理部１５ｂに入力されることによって開始され、処理部１５ｂは、昇圧回路１２に入力される電圧を検出する（ステップＳ１）。昇圧回路１２に入力される電圧として、例えば、所定の期間（サンプリング期間）ごとに取得（サンプリング）したＡ／Ｄ変換された電圧Ｖsenseのデータの移動平均を用いてもよい。次に、処理部１５ｂは、検出した電圧に対応する電流がパワー部品の定格電流を超えるか否かを、処理部１５ｂのＲＯＭに格納されたパワー部品の定格電流を示すマップを参照しながら判断する（ステップＳ２）。検出した電圧に対応する電流がパワー部品の定格電流を超えていない場合（ステップＳ２のＮｏ）、オーディオシステム５は、処理を終了する。それに対し、検出した電圧に対応する電流がパワー部品の定格電流を超えている場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、処理部１５ｂは、ゲイン増大信号Ｓ２を出力する（ステップＳ３）。次に、処理部１５ｂは、電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏを出力する（ステップＳ４）。次に、制御部２２は、電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏに応答して音量低下信号Ｓ３を出力する（ステップＳ５）。その後、オーディオシステム５は、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２の判定がＮｏとなるまでステップＳ３〜Ｓ５の処理を繰り返す。すなわち、検出した電圧に対応する電流がパワー部品の定格電流を超えるときは、超えなくなるまで音量を低下させる。
【００４９】
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ３とステップＳ４を同時に行ってもよい。また、処理部１５ｂは、電圧Ｖｉｎの値が予め決定された電圧値（例えば、実験等により決定された電圧値）以下であるか否かの判断をステップＳ２で更に行ってもよい。電圧Ｖｉｎの値が予め決定された電圧値以下であるか否かの判断をステップＳ２で行う場合、処理部１５ｂによる電圧Ｖｉｎが予め決定された値以下であるときにはステップＳ３に進む。また、制御部２２は、電圧Ｖｏｕｔの値が予め決定された値以下であるか否かの判断をステップＳ２において又はステップＳ５の後に行ってもよい。ステップＳ２において又はステップＳ５の後に電圧Ｖｏｕｔの値が予め決定された値以下であるか否かの判断を行う場合、電圧Ｖｏｕｔの値が予め決定された電圧値以下であるときには、制御部２２は、アンプユニット８の音量を更に低下させる。
【００５０】
本実施の形態において、パワー部品の定格電流を、温度測定部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで測定した温度が予め決定された値を超えたときには低減してもよい。図４は、図１の昇圧回路のパワー部品の温度変化に応じた図１の昇圧回路のパワー部品の安全動作領域（ＳＯＡ）の変化を示す図である。図４において、電圧を縦軸にとり、電流を横軸にとる。
【００５１】
常温（例えば、２５℃）のときのパワー部品のＳＯＡは、縦軸、横軸、縦軸から垂直に伸びた第１の実線、横軸から垂直に伸びた第２の実線及び第１の実線の一端と第２の実線の一端とを結ぶ実線によって囲まれた領域になる。それに対し、高温（例えば、２５℃以上）であるときのパワー部品のＳＯＡは、縦軸、横軸、第１の実線、横軸から垂直に伸びた破線及び第１の実線の一端と破線の一端とを結ぶ実線によって囲まれた領域になり、常温のときのパワー部品のＳＯＡより狭くなる。すなわち、高温であるときのパワー部品の定格電流の値Ｉ’は、常温であるときのパワー部品の定格電流の値Ｉより小さくなる。
【００５２】
本実施の形態では、温度測定部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが測定した温度が２５℃より下である時には、処理部１５ｂは、常温であるときのパワー部品のＳＯＡに基づいて設定される定格電流の値Ｉを選択する。それに対し、温度測定部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが測定した温度が２５℃以上であるときには、処理部１５ｂは、高温であるときのパワー部品のＳＯＡに基づいて設定される定格電流の値Ｉ’を選択する。電流Ｉsenseを制限するか否かを判定するために用いるパワー部品の定格電流の値を、温度測定部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが測定した温度に応じてＩ又はＩ’に設定することによって、電流Ｉsenseの制限を更に良好に行うことができる。また、電流Ｉsenseを制限するか否かを判定するために用いるパワー部品の定格電流の値を、昇圧回路１２に設けられたパワー部品の温度が上昇するに従って線形的に減少させてもよい。
【００５３】
本実施の形態によれば、ＥＳＲ又は突入電流によって生じるエンジンの再始動時のクランキングによるバッテリの電圧の低下を反映した電流Ｉsenseを監視している。そして、電流Ｉsenseが昇圧回路１２のパワー部品の定格電流より大きいときに処理部１５ｂが電流Ｉsenseの電流制限を行い、制御部２２が電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏが処理部１５ｂから入力されたときにオーディオアンプ３２の音量を低下させている。このように音量を低下させることによって、音声を出力するのに十分な電圧Ｖｏｕｔをオーディオアンプ３２に供給でき、オーディオアンプ３２の音声が遮断されなくなる。
【００５４】
また、ＥＳＲ又は突入電流によって生じるバッテリ１の電圧の低下を反映した電流Ｉsenseを監視している。これによって、ＥＳＲ又は突入電流によって生じるバッテリ１の電圧Ｖｉｎの低下による昇圧回路１２に入力される電流Ｉsenseの増大への対処及び昇圧回路１２で用いられるパワー部品のばらつき等により余裕を持った設計の必要がない。すなわち、昇圧回路１２で用いられるパワー部品として、大型で高価なパワー部品を用いる必要がなくなる。
【００５５】
したがって、エンジンの再始動時のオーディオシステム５の音声の遮断を回避するとともに昇圧回路１２のパワー部品を小型で廉価なパワー部品にすることができる。
【００５６】
また、ＥＳＲ又は突入電流によって生じるバッテリ１の電圧の低下を反映した電流Ｉsenseを監視しているので、ＥＳＲの増大又は突入電流による想定外の電流が昇圧回路１２に流れるのを回避することができる。
【００５７】
したがって、想定外の電流が昇圧回路１２に流れることによる昇圧回路１２のパワー部品の破壊及び火災（ＦＨ）等の重大故障モードの発生を回避することができる。
【００５８】
また、制御部２２は、電流制限を行った旨の情報Ｉｎｆｏに応答してオーディオアンプ３２の音量を低下させ、その後、オーディオアンプ３２に流れる電流Ｉｏｕｔ２の値が予め決定された値以上であるときに、オーディオアンプ３２の音量を更に低下させている。これによって、エンジンの再始動時のオーディオシステム５の音声を更に適切に制御できるとともに昇圧回路１２のパワー部品を小型で廉価なパワー部品にすることができる。
【００５９】
さらに、昇圧回路１２のパワー部品の定格電流を、温度測定部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって測定された温度に応じて決定することによって、昇圧回路１２のパワー部品を、昇圧回路１２のパワー部品の温度に応じて適切に保護することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    バッテリ
２    アイドリングストップ制御ユニット
２ａ，２ｂ，２ｃ，３ａ，３ｂ，３ｃ，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，７ａ，７ｂ，７ｃ，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ    端子
３    オーディオヘッドユニット用給電ユニット
４    スピーカ
５    オーディオシステム
６    アンプユニット用給電ユニット
７    オーディオヘッドユニット
８    アンプユニット
１１，１５ａ，３１    アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）
１２    昇圧回路
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ    温度測定部
１３    スイッチ
１４    電流センスアンプ
１５    電流制限部
１５ｂ    処理部
１５ｃ    デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）
１６，１７，１９    抵抗
１８    アナログＩＣ
１８ａ    電源
１８ｂ    差動増幅器
１８ｃ    コンパレータ
１８ｄ    スイッチング制御部
１８ｅ    バッファ
２０    コンデンサ
２１    音源
２２    制御部
３２    オーディオアンプ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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