(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング電源装置と、車両の現在位置を取得する位置取得手段とを備えて構成される車載装置において、
車室内に配置される電波時計により受信される標準電波を送信している、複数の送信所の位置情報が記憶されている位置情報記憶手段を備え、
前記スイッチング電源装置は、スイッチング周波数が可変となるように構成され、
前記位置取得手段により取得される車両の位置が、前記電波時計が、前記複数の送信所のうち何れの送信所より送信される標準電波を良好に受信できる位置かに応じて、前記スイッチング電源装置のスイッチング周波数を、前記電波時計による前記標準電波の受信妨害の発生を回避するように切換え設定する電源制御手段を備え、
前記電源制御手段は、前記位置取得手段により取得される車両の位置が、前記複数の送信所のうち何れの送信所に近いかに応じて、前記スイッチング周波数を切換え設定することを特徴とする車載装置。
【請求項２】
前記電源制御手段は、前記スイッチング電源装置のスイッチング周波数を、当該周波数の基本波並びに高調波の系列が、前記標準電波の送信周波数と一致しないように切換えることを特徴とする請求項１記載の車載装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車載装置を備えて構成されることを特徴とする車両用ナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作用電源を生成して供給するスイッチング電源装置と、車両の現在位置を取得する位置取得手段とを備えて構成される車載装置、及びその車載装置を備えて構成される車両用ナビゲーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、送信所によって送信されているタイムコード入りの標準電波を受信して、自動的に日時を補正する電波時計の普及が進んでおり、電波時計は車両にも搭載されるようになっている。その場合、車室内には様々な電装品が存在しているため、それらが発生するノイズが電波時計による標準電波の受信を妨げるおそれがあり、受信妨害の発生を回避する対策が必要となる。
例えば、電波時計についてのノイズ対策に関する従来技術としては、クロノ機能動作時に標準電波の受信を禁止するものや（特許文献１）、ノイズフィルタを用いてノイズレベルの低減を図るもの（特許文献２）、時計内部における表示制御信号のエッジを検出して受信を一時的に禁止するもの（特許文献３）などがある。
【０００３】
また、車両に搭載される電波時計について特化した従来技術としては、イグニッションスイッチやアクセサリスイッチの状態を参照してフルコードで受信補正するか、秒のみ時刻補正するかを選択するもの（特許文献４）、バッテリ電圧の変動に基づいて車載ユニットの状態を推定し、受信補正するもの（特許文献５）などがある。
【特許文献１】特開平８−２０１５４６号公報
【特許文献２】特開２００５−６２０７７号公報
【特許文献３】特開２００５−７３２２３号公報
【特許文献４】特開２０００−２２１２８４号公報
【特許文献５】特開２００３−３４４５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えばカーナビゲーション装置などでは、アクセサリスイッチがオフの状態であっても内部メモリのデータをバックアップするために電源を供給している。そして、バックアップ用の電源を生成供給している場合の車両バッテリの消費電流（暗電流）を低減するため、上記バックアップ用電源を含む動作用電源をスイッチング電源装置により生成するものが多くなっている。この場合、スイッチング電源装置は、一般に数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚの周波数でスイッチング動作を行なうため、そのスイッチング周波数が電波時計による標準電波の受信を妨害する可能性がある。
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術は、何れもスイッチ電源装置が存在する場合に発生の可能性がある受信妨害については想定しておらず、上記課題の解決に資するものではない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スイッチング電源装置を使用している場合でも、車室内に配置されている電波時計の受信妨害の発生を回避することができる車載装置、及びその車載装置を備えて構成される車両用ナビゲーション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の車載装置によれば、スイッチング電源装置を、スイッチング周波数が可変となるように構成する。そして、電源制御手段は、車両の位置が、電波時計が、複数のうち何れの送信所より送信される標準電波を良好に受信できる位置かにより、スイッチング電源装置のスイッチング周波数を、電波時計における受信妨害の発生を回避するように切換え設定する。
即ち、標準電波の送信所は、広範な領域をカバーするために複数存在しており、電波時計は、それらにより送信される標準電波の何れかを受信するようになっている。従って、電源制御手段が、車両の位置に応じて電波時計における受信妨害の発生を回避するようにスイッチング周波数を切換えれば、スイッチング電源装置を使用する場合でも、スイッチング周波数の影響を受けることなく電波時計が標準電波を受信できるようになる。
【０００７】
また、電源制御手段は、位置取得手段により取得される車両の位置が、複数のうち何れの送信所に近いかに応じてスイッチング周波数を切換え設定する。即ち、電波時計は、車両からの距離が最も短い送信所によって送信される標準電波を良好に受信できると推定されるので、上記送信所の送信周波数に対する干渉が発生しないようにスイッチング周波数を切換えれば、受信妨害の発生を回避することができる。
【０００８】
請求項２記載の車載装置によれば、電源制御手段は、スイッチング電源装置のスイッチング周波数を、当該周波数とその高調波系列とが、標準電波の送信周波数と一致しないように切換える。即ち、スイッチング周波数をｆｓ，標準電波の送信周波数をｆｃとした場合に、周波数ｆｓ，２ｆｓ，３ｆｓ，４ｆｓ，・・・が送信周波数ｆｃと一致しないようにスイッチング周波数ｆｓを切換え設定すれば、受信妨害を確実に回避することができる。
【０００９】
請求項３記載の車両用ナビゲーション装置によれば、請求項１又は２記載の車載装置を備えて構成される。即ち、ナビゲーション装置は、位置取得手段（例えば、ＧＰＳ受信機など）や位置情報記憶手段（地図データベース）に相当する構成を備えているので、それらを利用することで本発明の車載装置を簡単に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を車両用ナビゲーション装置に適用した場合の一実施例について図面を参照して説明する。図１は、カーナビゲーション装置（車載装置，以下、カーナビと称す）１全体の電気的構成を示す機能ブロック図である。カーナビ１は、図示しないマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）を主体としてなる制御部（電源制御手段）２に、位置特定部（位置取得手段）３、メモリ部４、ドライブ装置（地図データベース）５、表示部６、操作スイッチ部７、音声出力部８、及びデータ通信部９が接続されて構成されている。これら各部は、スイッチング電源装置１０から供給される直流電圧を駆動源として動作するようになっている。そして、図示しない筐体内部にこれら各部及びスイッチング電源装置１０が内蔵されて、カーナビ１が構成されている。
【００１１】
位置特定部３は、周知のように、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて車両の位置情報を得るために用いられるＧＰＳセンサ、ジャイロセンサ及び車速センサ等（何れも図示せず）により構成され、車両の現在位置、進行方向及び高度等を高精度で特定するようになっている。尚、要求される特定精度の如何によっては上記したセンサをすべて備える必要はなく、どれか一つを備えていれば良く、また、上記以外のセンサを採用することも可能である。
【００１２】
メモリ部４は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ及びＥＥＰＲＯＭ（何れも図示せず）を含んで構成されており、ＲＯＭにはナビゲーションの通常動作を行うための制御プログラムが格納され、ワーキングエリアとして機能するＲＡＭにはドライブ装置５を通じて取得した地図データなどの情報が一時的に格納され、ＥＥＰＲＯＭには電源遮断時にも保持が必要な所定のデータが格納されるようになっている。
ドライブ装置５は、図示しないＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスクやハードディスク等に記録された情報を光学的，或いは磁気的に読み取るようになっている。上記のディスクに記録される情報としては、地図データやそれに付随する目的地検索用のデータ（目的地データや所謂タウンページデータなど）、合成音声データなどの各種データが挙げられる。
【００１３】
表示部６は、例えばフルカラー液晶ディスプレイにより構成され、その画面には、車両の運転中において、該車両の現在地周辺の地図が選択設定された縮尺で表示されると共に、その表示に重ね合わせて、該車両の現在位置及び進行方向を示す現在地マークが選択的に表示されるようになっている。また、表示部６には、ユーザが目的地などの各種の入力を行うための入力用画面や、各種のメッセージなども表示されるようになっている。さらに、目的地までの経路探索、経路案内の機能の実行時には、地図に重ね合わせて進むべき経路や目的地を示すマーク、経路周辺のランドマークなども表示されるようになっている。
【００１４】
操作スイッチ部７は、図示はしないが、表示部６の画面近傍に設けられたメカスイッチや、表示部の画面上に設けられたタッチパネルを含んで構成されている。ユーザ（車両運転者）は、この操作スイッチ部７を用いて、経路案内動作のための目的地の設定や、表示部６に表示される道路地図の縮尺の選択などの各種コマンドが入力可能になっている。尚、必要に応じて、この操作スイッチ部７と同等の機能を有するリモコンが設けられることもある。
音声出力部８は、ドライブ装置５を通じて得られる前記合成音声データに基づいて、経路案内時における音声ガイドや、操作説明の音声ガイドを出力するようになっている。また、データ通信部９は、外部の通信インフラ（図示せず）を介して双方向通信を行うものであり、例えば携帯電話機や自動車電話機、或いはビーコン送受信機などから構成されている。
【００１５】
制御部２は、操作スイッチ部７に設けられた図示しない電源スイッチが押された場合に、ＲＯＭに格納された制御プログラムを読み込むことにより、カーナビシステムの初期立ち上げを行い、以後、前記各部を制御することにより、ＧＰＳ等に基づいて特定された車両の現在位置を表示部６に道路地図と重ね合わせて表示するロケーション機能や、ユーザが指定した目的地までの推奨経路を算出して案内する経路案内機能等の処理を行うようになっている。
【００１６】
また、図１には、車室内において、例えばダッシュボード部分に配置される電波時計３０も併せて図示している。電波時計３０は、図４に示すように、わが国では福島県に位置する福島局と、佐賀県に位置する九州局とによって送信される標準電波を定期的に受信し、その電波信号に含まれているコードに基づいて時刻を補正するようになっている。尚、電波時計３０は、福島局より送信される周波数４０ｋＨｚの標準電波と、九州局より送信される周波数６０ｋＨｚの標準電波とを並行して受信できるようになっており、それらのうち受信状態が良好な方を採用して自動選局を行うように構成されている。
【００１７】
図２は、カーナビ１に内蔵されたスイッチング電源装置１０の電気回路構成を示す図である。スイッチング素子たるｐチャネルＦＥＴ（以下、ＦＥＴと称す）１４のソースには、バッテリー電源または車両の走行中に発電を行う発電装置（以下、これらを単に直流電源と称す）１５から所定の直流電源電圧が供給される。尚、この電源１５及びＦＥＴ１４のソース間には、図示しない切り換えスイッチが設けられており、スイッチング電源装置１０の動作時にオンして電源１５からＦＥＴ１４へ電力が供給されるようになっている。
【００１８】
ＦＥＴ１４のドレインは、コイル１６ａ及びコンデンサ１６ｂが直列に接続されて構成された平滑化回路１６のコイル１６ａの一端に接続されており、コンデンサ１６ｂの一端は接地されている。また、ＦＥＴ１４のドレイン及びコイル１６ａ間には、アノードが接地されたフライホイールダイオード１７のカソードが接続されている。そして、コイル１６ａ及びコンデンサ１６ｂの共通接続点１８（平滑化回路１６）からは所定レベルの直流電圧Ｖａが出力され、カーナビ１内の各電子回路基板などにこの直流電圧Ｖａが供給されるようになっている。
【００１９】
また、共通接続点１８は、２つの抵抗１９ａ及び１９ｂが直列に接続されて構成された分圧回路１９の抵抗１９ａの一端に接続されており、抵抗１９ｂの一端は接地されている。この分圧回路１９では、直流電圧Ｖａが抵抗１９ａ及び１９ｂの抵抗値の比により分圧され、分圧された電圧（以下、分圧電圧と称す）は誤差増幅器２０の反転入力端子に出力される。誤差増幅器２０の非反転入力端子には、平滑化回路１６から出力される直流電圧Ｖａのレベルを決めるために予め設定された基準電圧が印加される。そして、誤差増幅器２０では、基準電圧と分圧電圧との差分演算が行われ、その差分値が増幅されてレベル調節信号として出力される。尚、このレベル調節信号の振幅は、後述する三角波の振幅の範囲内に収まるように設定されている。誤差増幅器２０の出力端子は、パルス幅比較器２１の非反転入力端子に接続されている。
【００２０】
発振回路たる三角波発生回路２２は、搬送波たる三角波を生成する移相発振型のもので構成されている。この三角波発生回路２２には、周波数制御手段たる周波数制御回路２３（後述）及びコンデンサ２４が接続されており、設定値たる周波数制御回路２３の抵抗値及びコンデンサ２４の容量を掛け合わせた時定数の逆数に比例して三角波の周波数が設定されるようになっている。尚、コンデンサ２４の容量は固定であり、後述するように制御部２が周波数制御回路２３の抵抗値を調節することにより、三角波の周波数が切換え設定されるようになっている。
【００２１】
三角波発生回路２２にて生成された三角波は、パルス幅比較器２１の反転入力端子に出力される。パルス幅比較器２１では、誤差増幅器２０から出力されるレベル調節信号の電圧（以下、レベル調節電圧と称す）と三角波の電圧（以下、三角波電圧と称す）との比較が行われ、レベル調節電圧の方が三角波電圧よりも大きい場合にはハイレベルが出力され、その反対の場合にはロウレベルが出力される。そして、パルス幅比較器２１から出力される信号は、ゲート信号としてＦＥＴ１４のゲートに印加される。
以上説明した各構成部品は、装置本体内部に収容され、これにより、スイッチング電源装置１０が構成されている。尚、装置本体内部には、電源から一定の直流電圧Ｖｃを生成する図示しない定電圧源が内蔵されており、各構成部品は、この直流電源Ｖｃを駆動源として動作するようになっている。
【００２２】
次に、本実施例の作用について図３及び図４も参照して説明する。図３は、制御部２によって実行される処理内容を、本発明の要旨に係る部分について示すフローチャートである。制御部２は、位置特定部３より車両の現在位置を取得すると（ステップＳ１）、その位置と福島局，九州局との距離を演算して、現在位置が何れの方に近いかを判断する（ステップＳ２）。
ここで、図４に示すように、福島局，九州局は、夫々日本の東側，西側に位置しており、何れも出力５０ｋＷ（実行輻射電力１０ｋＷ）で標準電波の送信を行っている。その電波は、半径約１０００ｋｍのエリア内で受信が可能であり、両者の受信可能エリアは一部重複している。そして、カーナビ１のドライブ装置５により読み出される地図データには、上記福島局（３７度２２分Ｎ，１４０度５１分Ｅ），九州局（３３度２８分Ｎ，１３０度１１分Ｅ）の位置情報も記憶されている。また上述したように、福島局の送信周波数は４０ｋＨｚ，九州局の送信周波数は６０ｋＨｚとなっている。
【００２３】
再び、図２を参照する。ステップＳ２において、車両の現在位置が福島局に近い場合、制御部２は、周波数制御回路２３の抵抗値を調節し、スイッチング電源装置１０のスイッチング周波数が例えば３０ｋＨｚとなるように設定する（ステップＳ３）。一方、現在位置が九州局に近い場合は、スイッチング周波数が例えば３５ｋＨｚとなるように設定する（ステップＳ４）。
即ち、車両の位置が福島局に近い場合、電波時計３０は、福島局によって送信されている標準電波を良好に受信している可能性が高いと推定される。そして、スイッチング周波数を３０ｋＨｚとした場合、基本波及びその高調波の系列は、３０ｋＨｚ，６０ｋＨｚ，９０ｋＨｚ，・・・となるので、これらが福島局による標準電波の送信周波数４０ｋＨｚに干渉することは無い。従って、電波時計３０による標準電波の受信を妨害することは回避される。
【００２４】
一方、車両の位置が九州局に近い場合、電波時計３０は、九州局によって送信されている標準電波を良好に受信している可能性が高いと推定される。そして、スイッチング周波数を３５Ｈｚとした場合、基本波及びその高調波の系列は、３５ｋＨｚ，７０ｋＨｚ，１０５ｋＨｚ，・・・となるので、これらが九州局による標準電波の送信周波数６０ｋＨｚに干渉することは無い。従って、この場合も同様に、受信妨害は回避される。
【００２５】
以上のように本実施例によれば、カーナビ１の動作用電源を生成供給するスイッチング電源装置１０を、スイッチング周波数が可変となるように構成し、カーナビ１の制御部２は、車両の位置が、電波時計３０が、複数のうち何れの送信所より送信される標準電波を良好に受信できる位置かによって、スイッチング電源装置１０のスイッチング周波数を、電波時計３０における受信妨害の発生を回避するように切換え設定する。具体的には、車両の位置が、福島局，九州局の何れに近いかに応じて、スイッチング周波数を切換えるようにした。従って、スイッチング電源装置１０を使用する場合でも、そのスイッチング動作の影響を受けることなく電波時計３０が標準電波を良好に受信できるようになる。
【００２６】
また、制御部２は、スイッチング電源装置１０のスイッチング周波数を、当該周波数とその高調波系列とが、標準電波の送信周波数と一致しないように切換えるので、スイッチング電源装置１０のスイッチング動作により発生する受信妨害を、確実に回避することができる。そして、カーナビ１は、位置特定部３及びドライブ装置５を備えているので、それらを利用することで本発明の車載装置を簡単に構成することができる。
【００２７】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形が可能である。
スイッチング周波数の具体数値は、受信妨害の発生を回避できる周波数であれば良く、個別の設計に応じて適宜設定すれば良い。
日本国内に限ることなく、その他の外国に適用して実施しても良い。その場合、送信所は３つ以上存在しても良い。
車両用ナビゲーション装置に限ることなく、位置情報が取得可能であると共に、スイッチング電源装置を使用する車載装置であれば適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を車両用ナビゲーション装置に適用した場合の一実施例であり、カーナビゲーション装置の電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】スイッチング電源装置の電気回路構成を示す図
【図３】制御部よって実行される処理内容を、本発明の要旨に係る部分について示すフローチャート
【図４】わが国における標準電波送信所の位置を示す図
【符号の説明】
【００２９】
図面中、１はカーナビゲーション装置（車載装置）、２は制御部（電源制御手段）、３は位置特定部（位置取得手段）、５はドライブ装置（地図データベース）、１０はスイッチング電源装置、３０は電波時計を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004821447.tif 000005