(57)【要約】【課題】スイッチングノイズによるラジオ放送またはテレビ放送受信時におけるＳＮ比等の受信性能の低下を防止する一方、電源効率に配慮した電源制御装置を得る。【解決手段】切換制御回路８ａは、ラジオチューナ２からのＳメータ値ＶＳ信号が予め設定した基準値Ｖａ以上のとき、または、基準値Ｖｂ（＜Ｖａ）以下のときにはスイッチングレギュレータ１ａを作動させ、且つ、スイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１をオンして電源効率のよいスイッチングレギュレータ１ａを選択し、基準値Ｖａに満たないときにはシリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３をオンしてシリーズレギュレータ１ｂを選択し、スイッチングノイズによる放送受信時の受信性能の低下を防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定した値の直流電圧を出力し回路へ供給する第１の電源供給回路と、
前記第１の電源供給回路と回路構成を異にし、該第１の電源供給回路と同一値の直流電圧を出力し回路へ供給する第２の電源供給回路と、
ラジオ放送またはテレビ放送を受信するとともに、受信した放送波の電界強度を検出する受信電界強度検出手段と、
前記受信電界強度検出手段により検出した受信電界強度に応じて前記第１の電源供給回路または前記第２の電源供給回路のいずれか一方を選択するように切り換える切換制御回路とを備えた電源制御装置。
【請求項２】
直流入力電圧を他の電圧値の直流出力電圧へ変換するスイッチングレギュレータ方式の電源回路で第１の電源供給回路を構成し、直流入力電圧を降下させた電圧を直流出力電圧とするシリーズレギュレータ方式の電源回路で第２の電源供給回路を構成し、
切換制御回路は、受信電界強度検出手段により検出した受信電界強度が予め設定した第１の基準値以上のときには前記スイッチングレギュレータ方式の電源回路に切り換え、前記第１の基準値に満たないときには前記シリーズレギュレータ方式の電源回路に切り換えることを特徴とする請求項１記載の電源制御装置。
【請求項３】
第１の基準値より小さい値の第２の基準値を予め設定し、切換制御回路は、受信電界強度が前記第２の基準値以下のときにはスイッチングレギュレータ方式の電源回路に切り換えることを特徴とする請求項２記載の電源制御装置。
【請求項４】
受信電界強度検出手段は、ラジオ放送またはテレビ放送を受信し受信信号を出力するとともに、受信した放送波の電界強度を表す電界強度検出信号を出力する受信チューナで構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラジオ放送またはテレビ放送の受信電界強度に応じて二つの電源供給回路を切り換える電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
安定化した直流電圧を出力する直流電源回路の代表的な回路例として、シリーズレギュレータ方式の電源回路（以下、「シリーズレギュレータ」とする）とスイッチングレギュレータ方式の電源回路（以下、「スイッチングレギュレータ」とする）とが挙げられる。前者のシリーズレギュレータは回路構成部品が少なく、安価という長所を有する反面、入力電圧を降下させた電圧を出力電圧とするためにロスが大きく、電源効率が低いという短所を有し、後者のスイッチングレギュレータはシリーズレギュレータのような電圧降下によるロスは無く、電源効率が高いという長所を有する反面、回路構成部品が多く、高価という点およびスイッチング動作により妨害ノイズが発生するという短所を有している。このように一長一短があるシリーズレギュレータおよびスイッチングレギュレータはその用途に応じ使い分けされてきた。
【０００３】
この用途として、例えば車載用のラジオ放送受信機では歴史的にシリーズレギュレータが使用され、スイッチングレギュレータの使用は回避されてきた。その理由として、スイッチングレギュレータを使用した場合、スイッチング時の急激な電流変動により発生するノイズがプリント基板の銅箔パターンおよび空間を伝播し、ラジオアンテナおよびラジオチューナに流入し、ラジオ放送受信時のＳＮ比（信号対雑音比）等の受信性能を低下させ、これを回避したことによる。
しかし、ラジオ放送受信を含む近年の車載情報機器は高度化、高機能化が進み、このために消費電流も大きくなり、従来から使用されていた単純な降圧方式のシリーズレギュレータよりも、高効率が期待できるスイッチングレギュレータの採用が不可避となり、これに伴い、スイッチングレギュレータが動作することにより発生するノイズがラジオ放送受信機能、特に、ＡＭ（振幅変調）ラジオ放送の受信に影響を与える問題が発生していた。
この問題に対処した従来の電源制御装置として、例えば以下のものがある。
【０００４】
従来例その１として、この従来例は車載用のＤＣ―ＤＣコンバータ（スイッチングレギュレータ）に関するもので、コンバータのスイッチングに伴うＡＭ放送受信時におけるＳＮ比等の受信性能低下の防止を目的とし、その構成として、ＤＣ―ＤＣコンバータのスイッチング周波数を車載のカーラジオが受信するＡＭ放送波の隣接する放送周波数差の整数倍の周波数とする。
または、このカーラジオが受信するＡＭ放送波の選局周波数を検出し、ＤＣ―ＤＣコンバータのスイッチング周波数の整数倍の周波数が前記選局周波数に対して規定周波数差を有するようにスイッチング周波数を選択し、出力する。例えば、カーラジオの選局周波数が１００８ＫＨｚにセットされた場合、スイッチング周波数が５０４ＫＨｚ、２５２ＫＨｚまたは２０１．６ＫＨｚ付近で発振していればそれぞれその２倍、４倍また５倍の高調波成分による影響を受ける可能性があるため、スイッチング周波数を外部から調整して例えば２２０ＫＨｚに設定し、ノイズ源を受信周波数から避けるようにする（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
従来例その２として、この従来例はスイッチング電源回路（スイッチングレギュレータ）に関し、複数のＤＣ―ＤＣコンバータを用いた場合のスイッチングに伴うラジオノイズの低減を目的とし、その構成として、複数の各ＤＣ―ＤＣコンバータのそれぞれが設定してある出力電圧にそれぞれを制御する複数の時比率制御回路と、複数の各ＤＣ―ＤＣコンバータから出力されるそれぞれの電圧をそれぞれフィードバックしてそれぞれのＤＣ―ＤＣコンバータによって変換出力されるそれぞれの電圧に一定になるように各時比率制御回路を制御する複数の比較増幅回路とを備えたスイッチング電源回路において、複数の各ＤＣ―ＤＣコンバータのスイッチングを制御する複数の時比率制御回路を制御する発振回路を、ＤＣ―ＤＣコンバータのスイッチングを制御する複数の時比率制御回路毎に複数個設け、複数個の発振回路の発振周波数を異なった周波数にする。また、時比率制御回路による複数の各ＤＣ―ＤＣコンバータのスイッチング周波数は放送帯域に含まれない周波数にする（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３５６７２号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の電源制御装置は以上のように構成され、従来例その１（特許文献１）においては、ＤＣ―ＤＣコンバータのスイッチング周波数をＡＭ放送波の周波数間になるように設定、または、放送受信周波数に応じて設定し、これにより、コンバータのスイッチングに伴うＡＭ放送受信時におけるＳＮ比等の受信性能の低下を防止するとしている。
また、従来例その２（特許文献２）においては、複数のＤＣ―ＤＣコンバータを搭載した場合に、各ＤＣ―ＤＣコンバータそれぞれの発振周波数を異なったものに設定し、また、その発振周波数（スイッチング周波数）も放送帯域に含まれない周波数とすることにより、スイッチングに伴うラジオノイズを低減し、ＳＮ比等の受信性能の低下を防止するとしている。
【０００８】
このように、これら従来例その１および従来例その２の双方とも、スイッチング周波数が放送受信周波数に重ならないように工夫しているが、スイッチング動作している点においては変わりなく、このため、このスイッチングによる接地（ＧＮＤ）ラインへの電流の急激な変動は従来同様に存在し、例えばプリント基板上のパターンを経由してプリント基板内を伝播するため、敏感な電子部品が影響を受けることは同じであり、想定した周波数以外の周波数がレベルは低いながら可聴ノイズの原因となり、根本的解決とはならない。
また、実際には、負荷が激しく変動する回路でスイッチング電源の発振周波数を調整することは、部品点数の増加と制御の煩雑さを招くことにもなり容易ではない。
このため、スイッチング動作時のノイズによる放送受信障害の根本的な改善が必要という問題があった。この場合、電源効率についても配慮が必要である。
以上説明のスイッチング動作に伴うＳＮ比等の受信性能低下の問題はＡＭ放送の受信に限らず、ＦＭ（周波数変調）放送およびＴＶ（テレビ）放送の受信においても同様に存在する。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、スイッチングレギュレータにおけるスイッチングノイズによるＡＭまたはＦＭのラジオ放送、またはテレビ放送受信時におけるＳＮ比等の受信性能の低下を煩雑な制御を要することなく根本的な解決を図る一方、電源効率に配慮した電源制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る電源制御装置は、所定値の直流電圧を回路へ供給する第１の電源供給回路と、前記第１の電源供給回路と回路構成を異にし、該第１の電源供給回路と同一値の直流電圧を回路へ供給する第２の電源供給回路と、ラジオ放送またはテレビ放送を受信するとともに、受信電界強度を検出する受信電界強度検出手段と、前記検出した受信電界強度に応じて前記第１の電源供給回路または前記第２の電源供給回路のいずれか一方を選択するように切り換える切換制御回路とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、この発明によれば、回路構成を異にし同一値の直流電圧を出力する第１の電源供給回路と第２の電源供給回路とを設け、受信電界強度検出手段により検出したラジオ放送またはテレビ放送の受信電界強度に応じて第１の電源供給回路または第２の電源供給回路のいずれか一方を選択するように切り換え制御する構成としたので、受信環境に適合した電源供給回路により直流電圧を回路へ供給することができる。
例えば、走行する車両においてラジオ放送またはテレビ放送を受信し、その受信電界強度が変化する場合であっても、受信電界強度が弱い地点においてはＳＮ比等の受信性能の低下を防止する電源供給回路を選択することが可能となり、受信電界強度が強い地点においては電源効率のよい電源供給回路を優先して選択することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による電源制御装置の構成を示すブロック図であり、映像表示およびオーディオ出力の機能を備えた車載用情報機器に属するものである。
図１において、この電源制御装置は、電源回路１と、この電源回路１からの電源で作動するＡＭ／ＦＭラジオチューナ２（以下、「ラジオチューナ２」とする）と受信アンテナ２ａ、テレビチューナ３と受信アンテナ３ａ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）ドライブ４、カメラ５、スピーカ６Ｌ（左）、スピーカ６Ｒ（右）、モニタ７および制御回路８とで構成される。
【００１３】
上記構成において、電源回路１は第１の電源供給回路を形成するスイッチングレギュレータおよび第２の電源供給回路を形成するシリーズレギュレータの２系統の直流電源回路を有し、ＡＭまたはＦＭのラジオ放送、またはテレビ放送の受信時にはその受信電界強度に応じて２系統の直流電源回路の中の一方に切り換える。この電源回路１の具体的構成については後述する。
ラジオチューナ２は受信アンテナ２ａによりＡＭまたはＦＭのラジオ放送を受信しこの受信信号を出力する一方、受信したラジオ放送波の電界強度を表す電界強度検出信号を「Ｓメータ値」として出力する。以下、この電界強度検出信号を「Ｓメータ値ＶＳ信号」として表す。
テレビチューナ３は受信アンテナ３ａによりテレビ（ＴＶ）放送を受信しこの受信信号を出力する一方、受信したテレビ放送波の電界強度を表すＳメータ値ＶＳ信号を出力する。
上記機能のラジオチューナ２およびテレビチューナ３を総称して受信チュ−ナとし、この機能の受信チュ−ナは受信電界強度検出手段を形成する。
【００１４】
ＤＶＤドライブ４は装着されるＤＶＤ４ａを再生し、映像信号および音声信号を出力する。
カメラ５は映像を撮影し、撮影映像信号を出力する。
スピーカ６Ｌおよびスピーカ６Ｒはラジオチューナ２、テレビチューナ３またはＤＶＤドライブ４から出力された信号に対応して音声出力する。
モニタ７はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等で形成され、テレビチューナ３またはＤＶＤドライブ４から出力された信号に対応して映像表示する。
制御回路８はラジオチューナ２、テレビチューナ３、ＤＶＤドライブ４またはカメラ５から出力された信号を処理し、スピーカ６Ｌ（左）およびスピーカ６Ｒより音声出力し、また、モニタ７で表示するように制御する。この制御回路８は切換制御回路８ａを内蔵し、この切換制御回路８ａより電源回路１に対し前記２系統の直流電源回路を切り換え制御する切換制御信号Ｓａ１を出力する。
また、この切換制御信号Ｓａ１により切り換えられた直流電源が電源回路１から制御回路８へ出力され、ラジオチューナ２、テレビチューナ３、ＤＶＤドライブ４、カメラ５およびモニタ７等へ電源供給される。
【００１５】
次に、電源回路１の構成について図２で説明する。
図２はこの発明の実施の形態１による電源制御装置における電源回路１の具体的構成および周辺との接続関係を示すブロック図である。図１と共通のものには同一符号を付してある。
図２において、電源回路１は大別してスイッチングレギュレータ１ａ、シリーズレギュレータ１ｂおよび電源切換回路１ｃとで構成され、また、電源切換回路１ｃはスイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１、反転回路１ｃ２、シリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３とで構成される。このように構成される電源回路１に対し、制御回路８（図１）に内蔵の切換制御回路８ａが接続され、この切換制御回路８ａにはラジオチューナ２等が接続される。
【００１６】
上記構成において、スイッチングレギュレータ１ａは直流（ＤＣ）入力電圧Ｖｉを他の電圧値の直流（ＤＣ）出力電圧Ｖｏに変換するものであり、電圧変換用のコンバータトランス（図示せず）と、このコンバータトランス１次側への直流入力電圧Ｖｉの供給をオンオフするスイッチング回路（図示せず）とを備え、このスイッチング回路のオンオフによりコンバータトランス２次側に交流電圧を発生させ、この交流電圧をもとに安定化した直流出力電圧Ｖｏを生成する。
シリーズレギュレータ１ｂはスイッチングレギュレータ１ａと並列に配置され、直流入力電圧Ｖｉを電圧降圧させ、スイッチングレギュレータ１ａの出力と同一電圧値の安定化した直流出力電圧Ｖｏを生成する。
また、電源切換回路１ｃを構成するスイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１は、例えば電圧降下の少ないＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を使用して回路構成し、切換制御回路８ａからの切換制御信号Ｓａ１によりオン（閉状態）またはオフ（開状態）に切り換わる。このオン（閉状態）時にスイッチングレギュレータ１ａからの直流出力電圧Ｖｏが内部回路へ供給され、オフ（開状態）時にはスイッチングレギュレータ１ａによる電圧供給は停止する。
【００１７】
反転回路１ｃ２は切換制御回路８ａからの切換制御信号Ｓａ１の極性を反転し、この反転した切換制御信号Ｓａ１’をシリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３へ送出する。
シリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３は、スイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１と同様に、例えばＦＥＴを使用して回路構成し、反転回路１ｃ２からの切換制御信号Ｓａ１’によりオン（閉状態）またはオフ（開状態）に切り換わる。このオン（閉状態）時にシリーズレギュレータ１ａからの直流出力電圧Ｖｏが内部回路へ供給され、オフ（開状態）時にはシリーズレギュレータ１ａによる電圧供給は停止する。
上述のスイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１とシリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３間のオンオフ関係は反転回路１ｃ２を設けていることにより、一方がオン時には他方はオフする関係、即ち、交互にオンオフする関係となる。
以上説明のスイッチングレギュレータ１ａとスイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１とで第１の電源供給回路を形成し、シリーズレギュレータ１ｂと反転回路１ｃ２およびシリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３とで第２の電源供給回路を形成する。
【００１８】
また、電源回路１を前述のように切換制御する切換制御回路８ａは、Ａ／Ｄコンバータ８ａ１、コンパレータ８ａ２およびタイマ８ａ３を内蔵し、例示のラジオチューナ２から入力されるアナログ形態のＳメータ値ＶＳ信号をＡ／Ｄコンバータ８ａ１においてディジタル信号に変換し、このディジタル信号化されたＳメータ値ＶＳ’信号をコンパレータ８ａ２において予め設定してある基準値と比較する。このＳメータ値信号Ｖｓ’と基準値との比較はタイマ８ａ３によるタイムカウントに従い一定間隔毎に実施される。この時間間隔は短くするほうが好ましいが、実用上は１０〜１００ｍｓｅｃ間隔で実施すれば十分である。
【００１９】
この比較結果を表す信号が切換制御信号Ｓａ１として切換制御回路８ａより出力され、前述のようにスイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１およびシリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３を交互にオンオフする。このオンオフにおいて、切換制御回路８ａはスイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１をオフするときにはスイッチングレギュレータ１ａのスイッチング動作（発振動作）も併せて停止させ、スイッチング動作に伴うノイズ発生を停止する。なお、シリーズレギュレータ１ｂについては本来的にノイズの発生はなく、また、シリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３をオフしたときには内部回路への負荷電流の流出もなく、従って、電圧降圧によるロス（発熱）も発生しないのでシリーズレギュレータ１ｂに対する動作停止等の措置は不要である。
以上説明の切換制御回路８ａは例えばマイクロコンピュータ（マイコン）で構成する。
また、図２では切換制御回路８ａにはラジオチューナ２からのみＳメータ値ＶＳ信号が入力されるように描いてあるが、これは例示であり、この切換制御回路８ａには、ラジオチューナ２に限らず、図１の構成における動作モードに応じてテレビチューナ３からのＳメータ値ＶＳ信号、または、ＤＶＤドライブ４、カメラ５からの信号が入力され、この入力に対応して切換制御信号Ｓａ１が出力される。
【００２０】
次に、スイッチングレギュレータ１ａの動作時のスイッチングノイズについて図３で説明する。図３はスイッチングレギュレータ１ａの動作時のスイッチングノイズ説明図であり、（ａ）は低負荷時のスイッチング波形図、（ｂ）は（ａ）のスイッチングにおいて発生するスイッチングノイズの波形図、（ｃ）は高負荷時のスイッチング波形図、（ｄ）は（ｃ）のスイッチングにおいて発生するスイッチングノイズの波形図である。
スイッチング動作時のスイッチオン（ＯＮ）およびスイッチオフ（ＯＦＦ）は図３（ａ）（ｃ）に示すように交互に繰り返され、また、高負荷になるに連れてスイッチオンの期間Ｔｎが長くなり、相対的にスイッチオフの期間Ｔｆは短くなる。なお、１／（Ｔｎ＋Ｔｆ）がスイッチング周波数であり、この周波数は一般的に負荷により変動する。
上記スイッチオンからスイッチオフへ移行するタイミング時およびスイッチオフからスイッチオンへ移行するタイミング時において図３（ｂ）（ｄ）に示すようにスイッチングノイズが発生する。このスイッチングノイズが例えばＡＭラジオ放送受信に与える影響は以下のようになる。
【００２１】
周知のように、ＡＭラジオ放送は所定周波数の高周波信号（搬送波）を音声信号にて振幅変調した放送であり、この放送電波を受信側で受信・復調して音声信号を取り出す方式である。一般的に、高周波信号に重畳される音声信号周波数は下限側で略７０Ｈｚ、上限側で略７ＫＨｚ程度である。この高周波信号の近傍周波数にノイズが存在すると可聴ノイズとなり、聴いている者に不快感を与える。ＡＭラジオ放送の周波数帯域は０．５〜１．５ＭＨｚであり、仮に、スイッチングレギュレータ１ａが１００〜２００ＫＨｚのスイッチング周波数で発振した場合、その５〜１５逓倍波の高調波がＡＭラジオ放送周波数に影響を及ぼす。この影響を小さくするためには、ノイズ源の強度を可能な限り小さくする、または、フィルタ部品やコンデンサを増強してノイズ成分を抑圧する、または、半導体スイッチング素子と筐体接地（ＧＮＤ）間を絶縁する、などの方策が考えられるが、これら方策は部品点数の増加によるコストアップを伴い、好ましくなく、さらに、その効果も限定的である。このようなノイズ源を車載情報機器が抱えた場合、特に電界が弱い地域、例えば、山間部とかビルの谷間のような弱電界地域を走行したときに、ラジオ放送の実際の電界と比較してスイッチングによる内部ノイズが顕著に目立つ。つまり、ラジオチューナ２が受信する信号のＳ／Ｎ比が悪化することになり、ユーザにとって不快な可聴ノイズとなってスピーカ６Ｌ，６Ｒより出力される。このため、従来の車載用ラジオ放送受信機ではこのようなスイッチングノイズの発生のないシリーズレギュレータを使用していた。
【００２２】
次に、シリーズレギュレータ１ｂの構成およびその動作について図４で説明する。
図４はシリーズレギュレータ１ｂの回路構成図である。
図４において、このシリーズレギュレータ１ｂは基準電圧設定回路１ｂ１、コンパレータ１ｂ２、レギュレータ用トランジスタ（ＦＥＴ）１ｂ３、分圧抵抗１ｂ４および分圧抵抗１ｂ５とで構成される。
基準電圧設定回路１ｂ１は直流入力電圧Ｖｉをもとに電圧変動のない基準電圧を設定する。この基準電圧は直流出力電圧Ｖｏとの関係において設定する。例えば、直流出力電圧Ｖｏを３．３Ｖとすれば１．２５Ｖに設定する。この基準電圧はコンパレータ１ｂ２の一端に入力する。また、コンパレータ１ｂ２の他端には直流出力電圧Ｖｏを分圧抵抗１ｂ４，１ｂ５で分圧した電圧が入力する。これら分圧抵抗１ｂ４および分圧抵抗１ｂ５の抵抗値比は、これら抵抗による分圧電圧が例えば上記基準電圧と同じ１．２５Ｖとなるように設定する。
【００２３】
コンパレータ１ｂ２はこの分圧抵抗１ｂ４，１ｂ５からの分圧電圧を基準電圧設定回路１ｂ１からの基準電圧と比較し、その比較に応じた電圧をレギュレータ用トランジスタ１ｂ３のゲート（Ｇ）へ送出する。このレギュレータ用トランジスタ１ｂ３のドレイン（Ｄ）には直流入力電圧Ｖｉが入力し、ソース（Ｓ）が直流出力電圧Ｖｏの出力端となる。
ゲート（Ｇ）へ入力されたコンパレータ１ｂ２からの比較結果の電圧に応じてドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）間の等価抵抗が変わり、電圧変動を抑えた所定値（例えば３．３Ｖ）の直流出力電圧Ｖｏをソース（Ｓ）より出力する。
例えば、直流出力電圧Ｖｏが負荷電流の増加により低下したとした場合、分圧抵抗１ｂ４，１ｂ５からの分圧電圧も低下する。この電圧低下に対しコンパレータ１ｂ２は、レギュレータ用トランジスタ１ｂ３のドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）間の等価抵抗を小さくするように、換言すれば、ドレイン（Ｄ）電流を増加するようにゲート（Ｇ）を設定する。
これにより、直流出力電圧Ｖｏの低下が抑制され、安定化される。
【００２４】
これに対し、直流出力電圧Ｖｏが負荷電流の減少により上昇した場合は、上記と反対の動作となり、レギュレータ用トランジスタ１ｂ３のドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）間の等価抵抗を大きくするように制御される。
このように、シリーズレギュレータ１ｂはレギュレータ用トランジスタ１ｂ３のドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）間の等価抵抗による電圧降下が常に発生し電源効率が低いが、その反面、スイッチングレギュレータのようなスイッチングノイズの発生はない。
また、シリーズレギュレータ１ｂは通常、１個のＩＣ（集積回路）に集約された半導体部品として供給される場合が多く、使用方法は比較的容易である。
【００２５】
次に、電界強度を表すＳメータ値ＶＳ信号について図５で説明する。
図５はＳメータ値ＶＳ信号の説明図であり、図５（ａ）はラジオチューナ２より出力されるＳメータ値ＶＳの特性図であり、図５（ｂ）は受信電界強度の状態と使用電源との関係図である。
図５（ａ）において、Ｓメータ値ＶＳの特性は受信電界強度（横軸）に対するＳメータ値ＶＳ（縦軸）の関係を示すもので、受信電界強度が強くなるに連れてラジオチューナ２より出力されるＳメータ値ＶＳは略直線的に大きな値へ変化する。従って、このＳメータ値ＶＳの変化を監視することにより受信電界強度を容易に判断することができる。なお、Ｓメータ値ＶＳの範囲は、切換制御回路８ａをマイコンで構成したときにこのマイコンで処理が容易な１〜４Ｖ程度が一般的である。このアナログ形態のＳメータ値ＶＳは前述のように、切換制御回路８ａのＡ／Ｄコンバータ８ａ１においてディジタル化されたＳメータ値信号ＶＳ’となる。
【００２６】
ここで、Ｓメータ値ＶＳの判断基準として、図５（ａ）に示す「基準値Ｖａ」（第１の基準値）および「基準値Ｖｂ」（第２の基準値）を予め設定しておく。基準値Ｖａは受信電界強度が十分に強い状態時にラジオチューナ２より出力されるＳメータ値とし、基準値Ｖｂは受信電界強度が弱い状態時にラジオチューナ２より出力されるＳメータ値とする。これら基準値Ｖａ，Ｖｂを基準にしてこのＳメータ値ＶＳの特性を状態Ａ、状態Ｂおよび状態Ｃの３つの状態に分ける。状態ＡはＳメータ値ＶＳがＶａ以上（ＶＳ≧Ｖａ）の受信電界強度が十分に強い状態、状態ＢはＳメータ値ＶＳがＶｂを超え、Ｖａ未満（Ｖｂ＜ＶＳ＜Ｖａ）の受信電界強度が弱い状態、状態ＣはＳメータ値ＶＳがＶｂ以下（ＶＳ≦Ｖｂ）の受信電界強度が極めて弱く、受信環境としては不適当な状態を表す。
切換制御回路８ａは上記アナログ形態の基準値Ｖａおよび基準値Ｖｂそれぞれに対応する２種類のディジタルデータを基準値（Ｖａ’，Ｖｂ’）として予め保有しておき、ラジオチューナ２より入力されＡ／Ｄコンバータ８ａ１においてディジタル信号化したＳメータ値信号ＶＳ’をコンパレータ８ａ２において上記基準値（Ｖａ’，Ｖｂ’）と比較する。
【００２７】
この比較により、ラジオチューナ２による受信状態が状態Ａ、状態Ｂまたは状態Ｃのいずれの状態であるかについて判断する。この比較・判断がタイマ８ａ３によるタイムカウントに従い一定間隔毎に実施されることについては既に説明した。
切換制御回路８ａは上記判断において、ラジオチューナ２による受信状態が状態Ａ（ＶＳ≧Ｖａ）と判断したときには、受信電界強度は十分に強い状態であり、これによりスイッチングレギュレータ１ａより発生するスイッチングノイズがラジオ受信性能に影響することは無いと判断し、図５（ｂ）に示すように、使用電源としてスイッチングレギュレータ１ａを選択する。即ち、切換制御回路８ａは切換制御信号Ｓａ１によりスイッチングレギュレータ１ａを作動させ、且つ、スイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１をオンする一方、シリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３をオフし、このスイッチングレギュレータ１ａより内部回路へ電源供給させる。
【００２８】
上記に対し、切換制御回路８ａはラジオチューナ２による受信状態が状態Ｂ（Ｖｂ＜ＶＳ＜Ｖａ）と判断したときには、受信電界強度は弱い状態であり、これによりスイッチングレギュレータ１ａより発生するスイッチングノイズがラジオ受信性能に影響すると判断し、図５（ｂ）に示すように、使用電源としてシリーズレギュレータ１ｂを選択する。
即ち、切換制御回路８ａは切換制御信号Ｓａ１によりスイッチングレギュレータ１ａのスイッチング動作（発振動作）を停止し、且つ、スイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１をオフする一方、シリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３をオンし、このシリーズレギュレータ１ｂより内部回路へ電源供給させる。
【００２９】
また、切換制御回路８ａはラジオチューナ２による受信状態が状態Ｃ（ＶＳ≦Ｖｂ）と判断したときには、図５（ｂ）に示すように、使用電源としてスイッチングレギュレータ１ａを選択し前述の状態Ａと同じ状態に設定する。このように設定するのは、受信電界強度が極めて弱く、若しくは電界ゼロに近い場合にはラジオ放送局が無いか、または車両が地下駐車場のように電波の届かない地点に停車しているか、さらには、車両が放送電波の届かない遠隔地点を走行している等の受信環境として不適当な状態であり、このような状態下ではラジオ放送を受信することは本来的に困難である。従って、スイッチングレギュレータ１ａより発生するスイッチングノイズを抑える必要もなく、スイッチングレギュレータ１ａの電源効率の良い点を優先したことによる。
【００３０】
以上説明の状態Ａ、Ｂ、Ｃの判断基準となる基準値Ｖａおよび基準値Ｖｂは、ラジオチューナ２の性能およびユーザが不快と感じる程度によって決定すればよい。また、製品ごとにその値を変更してもよい。
また、以上の説明はラジオチューナ２についてのものであるが、テレビチューナ３においても図５（ａ）のようなＳメータ値の特性が存在する。従って、切換制御回路８ａはこの特性をもとにラジオチューナ２と同様に受信判断し、図５（ｂ）のようにスイッチングレギュレータ１ａまたはシリーズレギュレータ１ｂを使用電源として選択する。
なお、動作モードがＤＶＤドライブ４の再生またはカメラ５による撮影の場合には、「受信電界」といった概念は無く、スイッチングレギュレータ１ａより発生するスイッチングノイズの影響は受けない。従って、切換制御回路８ａは状態Ａと同様に、使用電源としては電源効率の良いスイッチングレギュレータ１ａを選択する。
【００３１】
次に、図１および図２の構成の電源制御装置を車載用としたときの電源切り換えの動作について２つの態様例に分けて説明する。この電源切り換えの動作は前記図５で説明した受信判断を前提にする。
図６はラジオチューナ２またはテレビチューナ３による放送受信の際の電源切り換えの制御説明図であり、電源切り換えの１態様例を示す。具体的には、車両の移動距離（横軸）とラジオチューナ２またはテレビチューナ３から出力されるＳメータ値ＶＳ（縦軸）との関係およびＳメータ値ＶＳの変化に対する切換制御回路８ａの受信状態の判断を示す。
【００３２】
図６に示すように、車両の走行時には受信電界強度は頻繁に変化する。従って、切換制御回路８ａは走行するラジオチューナ２またはテレビチューナ３から入力されるＳメータ値ＶＳを前述の受信状態判断基準として予め保有している基準値Ｖａまたは基準値Ｖｂに対応するディジタルデータと逐次比較し、受信状態が状態Ａ、状態Ｂまたは状態Ｃのいずれの状態であるかについて判断する。なお、この比較および判断がこの切換制御回路８ａに内蔵するＡ／Ｄコンバータ８ａ１を経たディジタルデータにより一定時間間隔（タイマ８ａ３）ごとに実施されることについてはすでに説明した。
切換制御回路８ａは上記比較判断において、Ｓメータ値ＶＳと基準値Ｖａとの関係が「ＶＳ≧Ｖａ」であれば受信状態は状態Ａと判断し、使用電源として電源効率の良いスイッチングレギュレータ１ａを選択する。
これに対し、Ｓメータ値ＶＳとＶａおよびＶｂとの関係が「Ｖｂ＜ＶＳ＜Ｖａ」であれば受信状態は状態Ｂと判断し、使用電源としてシリーズレギュレータ１ｂを選択する。
この選択により、スイッチングレギュレータ１ａが発生するスイッチングノイズによる放送受信性能（ＳＮ比）への影響を回避する。
【００３３】
次に、図７について説明する。図７はラジオチューナ２またはテレビチューナ３による放送受信の際の電源切り換えの制御説明図であり、電源切り換えの他の態様例を示す。
前記図６はＳメータ値ＶＳがＶｂ以下（ＶＳ≦Ｖｂ）とならない受信環境下での電源切り換えであった。
これに対し、図７はラジオチューナ２またはテレビチューナ３からから入力されるＳメータ値ＶＳがＶｂ以下（ＶＳ≦Ｖｂ）にもなる受信電界の弱い地点の走行を含む受信環境下での電源切り換えを示す。
【００３４】
切換制御回路８ａは前記図６の場合と同様に、走行するラジオチューナ２またはテレビチューナ３から入力されるＳメータ値ＶＳを前述の受信判断基準として予め保有している基準値Ｖａまたは基準値Ｖｂと逐次比較し、受信状態が状態Ａ、状態Ｂまたは状態Ｃのいずれの状態であるかについて判断する。
上記判断において、状態Ａおよび状態Ｂの判断に関しては前記図６で説明した通りである。
これに対し、切換制御回路８ａは、Ｓメータ値ＶＳとＶａとの関係が「ＶＳ≦Ｖｂ」であれば受信状態は状態Ｃと判断し、使用電源として電源効率の良いスイッチングレギュレータ１ａを選択する。この選択をする理由は既に説明したように、ラジオ等の放送受信が不可能な地点においては放送受信の性能（ＳＮ比）を向上させる措置は必要ないとしたことによる。
【００３５】
以上のように、この実施の形態１によれば、スイッチングレギュレータ１ａ等からなる第１の電源供給回路と、この第１の電源供給回路と同一値の直流電圧Ｖｏを出力するシリーズレギュレータ１ｂ等からなる第２の電源供給回路とを設け、ラジオチューナ２またはテレビチューナ３から出力される受信電界強度を表すＳメータ値ＶＳ信号に応じて第１の電源供給回路または第２の電源供給回路のいずれか一方を選択するように切り換え制御する構成としたので、ＡＭまたはＦＭのラジオ放送、またはテレビ放送の受信において、その受信電界強度に適合させた電源供給回路により直流電圧を内部回路へ供給することができる。
【００３６】
また、切換制御回路８ａは、ラジオチューナ２またはテレビチューナ３からのＳメータ値ＶＳ信号が予め設定した基準値Ｖａ以上のときにはスイッチングレギュレータ１ａに切り換え、基準値Ｖａに満たないときにはシリーズレギュレータ１ｂに切り換えるので、例えば、走行する車両においてラジオ放送またはテレビ放送を受信し、その受信電界強度が変化する場合であっても、基準値Ｖａ以上の受信電界強度が強い地点においてはスイッチングレギュレータ１ａにより直流電圧が内部回路へ供給され、これにより、電源効率のよい電源供給を行うことができ、基準値Ｖａに満たない受信電界強度が弱い地点においてはスイッチングノイズを発生しないシリーズレギュレータ１ｂにより直流電圧が内部回路へ供給され、これにより、スイッチングノイズによるＳＮ比等の受信性能の低下を防止することができる。
【００３７】
また、上記スイッチングノイズによる受信性能低下の防止については、受信電界強度が弱い地点においてスイッチングレギュレータ１ａの動作を停止し、シリーズレギュレータ１ｂを選択する単純な制御でよく、従来のようにスイッチングレギュレータ１ａのスイッチング周波数を調整するという煩雑な制御を要することなく根本的に防止することができる。これにより、従来においては使用が困難であったスイッチングレギュレータ１ａをラジオ放送受信チューナ搭載の車載情報機器に採用することが容易となり、電源効率等の効率的なシステムを実現できる。
【００３８】
また、切換制御回路８ａは、受信電界強度が基準値Ｖｂ（＜Ｖａ）以下のときにはスイッチングレギュレータ１ａに切り換えるので、受信電界強度が極めて弱いまたはゼロに近く、ラジオ等の放送受信が不可能な地点のために放送受信の性能（ＳＮ比）を向上させる措置が必要ない場合にはスイッチングレギュレータ１ａにより直流電圧が内部回路へ供給され、これにより、電源効率のよい電源供給を行うことができる。
また、ラジオ放送またはテレビ放送を受信する受信チューナが、この放送受信と併せてその受信電界強度検出信号（Ｓメータ値ＶＳ信号）を出力する構成としたので、放送受信と受信電界強度検出の２つの機能の構成を簡素化することができる。
【００３９】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２による電源制御装置の構成を示すブロック図である。
この図８は図１に示したラジオチューナ２、テレビチューナ３またはＤＶＤドライブ４等については省略して描いてある。
前記実施の形態１の電源回路１は図２に示すように直流出力電圧Ｖｏを１系統としたものであった。
しかし、車載用情報機器においてはその内部回路の構成により、電圧値が異なる複数系統の直流電圧を必要とする場合がある。この場合においても、例えば車両走行中のＡＭまたはＦＭ等のラジオ放送受信またはテレビ放送受信におけるＳＮ比等の受信性能を維持するとともに、電源効率を考慮する必要がある。この実施の形態２による電源制御装置はこの要請に対処したものである。
【００４０】
図８において、この実施の形態２による電源制御装置は複数系統の直流電圧を出力する電源回路１１と、この電源回路１１を切り換え制御する切換制御回路１２とを備える。
電源回路１１は図８に示すように、直流入力電圧ＶｉをもとにＶｏａ、ＶｏｂおよびＶｏｃの３系統の直流電圧を出力するようにした構成例であり、例えば、ＶｏａはＬＣＤ等のモニタ（図示せず）関連動作用の５Ｖ、ＶｏｂはＤＶＤ（図示せず）関連動作用の３．３Ｖ、Ｖｏｃはその他回路動作用の２．５Ｖとしたものである。
Ｖｏａ（５Ｖ）を出力する５Ｖ回路１１１、Ｖｏｂ（３．３Ｖ）を出力する３．３Ｖ回路１１２、およびＶｏｃ（２．５Ｖ）を出力する２．５Ｖ回路１１３のそれぞれの構成は発生する電圧値が異なる点を除き図２の構成と同一である。従って、５Ｖ回路１１１の構成のみ説明し、３．３Ｖ回路１１２および２．５Ｖ回路１１３の構成については説明を省略する。
【００４１】
５Ｖ回路１１１は、スイッチングレギュレータ１１１ａ、スイッチングレギュレータ用切換回路１１１ｂ、シリーズレギュレータ１１１ｃ、反転回路１１１ｄおよびシリーズレギュレータ用切換回路１１１ｅとで構成される。これらの個々は発生電圧値を除き図２のスイッチングレギュレータ１ａ、シリーズレギュレータ１ｂ、スイッチングレギュレータ用切換回路１ｃ１、反転回路１ｃ２およびシリーズレギュレータ用切換回路１ｃ３と同じ構成であり、その説明は省略する。
切換制御回路１２は図１の制御回路８と同様の制御回路（図示せず）に内蔵され、その内部構成および機能は図２で説明した切換制御回路８ａと同様である。この切換制御回路１２についても例えばマイクロコンピュータ（マイコン）で構成される。また、切換制御回路１２には、図１または図２に示すラジオチューナ２またはテレビチューナ３より受信電界強度を表すＳメータ値ＶＳ信号が入力する。
【００４２】
次に、図８の電源切り換えの動作について説明する。
切換制御回路１２は、図５で説明した受信状態の判断基準となる基準値Ｖａおよび基準値Ｖｂそれぞれに対応する２種類のディジタルデータを基準値（Ｖａ’，Ｖｂ’）として予め保有しておき、入力されたＳメータ値ＶＳ信号をディジタル信号化したＳメータ値Ｖｓ’を基準値（Ｖａ’，Ｖｂ’）と比較する。この比較により、図５の説明と同様に、放送受信状態が状態Ａ、状態Ｂまたは状態Ｃのいずれの状態であるかについて判断し、使用電源を選択する。この電源選択のため、切換制御回路１２は前記受信状態の判断結果に基づく切換制御信号Ｓａ２を５Ｖ回路１１１、３．３Ｖ回路１１２および２．５Ｖ回路１１３へ出力し、これら回路１１１，１１２，１１３それぞれにおいて切換制御信号Ｓａ２に基づきスイッチングレギュレータ１１１ａ等またはシリーズレギュレータ１１１ｃ等を使用電源として選択する。
【００４３】
この選択の具体的動作についても図２と同様である。即ち、５Ｖ出力回路１１１においては、スイッチングレギュレータ１１１ａを選択する場合、切換制御信号Ｓａ２に基づきスイッチングレギュレータ１１１ａを作動させ、且つ、スイッチングレギュレータ用切換回路１１１ｂをオンする一方、シリーズレギュレータ用切換回路１１１ｅをオフする。これに対し、シリーズレギュレータ１１１ｃを選択する場合には、切換制御信号Ｓａ２に基づきスイッチングレギュレータ１１１ａのスイッチング動作（発振動作）を停止し、且つ、スイッチングレギュレータ用切換回路１１１ｂをオフする一方、シリーズレギュレータ用切換回路１１１ｃをオンする。
この５Ｖ出力回路１１１の電源選択の動作は同時に入力される切換制御信号Ｓａ２に従い３．３Ｖ出力回路１１２および２．５Ｖ出力回路１１３においても同時に行われる。
【００４４】
なお、図８は直流電圧の出力系統を３系統とした例であるが、これに限るものではなく、３系統以外の複数系統であってもよい。
【００４５】
以上のように、この実施の形態２によれば、スイッチングレギュレータ１１１ａおよびシリーズレギュレータ１１１ｃ等を備えた例えば５Ｖ回路１１１等の直流電圧出力系統を複数系統設け、切換制御回路１２は実施の形態１と同様に、Ｓメータ値ＶＳが基準値Ｖａ以上のときには各系統においてスイッチングレギュレータ１１１ａ等に切り換え、基準値Ｖａに満たないときにはシリーズレギュレータ１１１ｃ等に切り換え、さらに、基準値Ｖｂ（＜Ｖａ）以下のときにはスイッチングレギュレータ１１１ａ等に切り換えるように構成したので、内部回路が複数系統の異なる電圧値の直流電圧を必要とする場合においても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
即ち、例えば、走行車両の放送受信のようにその受信電界強度が変化する場合であっても、基準値Ｖａ以上の受信電界強度が強い地点、または、基準値Ｖｂ（＜Ｖａ）以下の受信電界強度が極めて弱い地点においてはスイッチングレギュレータ１１１ａに切り換えるので、電源効率のよい電源供給を行うことができ、基準値度Ｖａに満たない受信電界強度が弱い地点においてはスイッチングノイズを発生しないシリーズレギュレータ１１１ｃにより電源供給され、これにより、スイッチングノイズによるＳＮ比等の放送受信の性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明の実施の形態１による電源制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電源制御装置における電源回路の具体的構成および周辺との接続関係を示すブロック図である。
【図３】図２のスイッチングレギュレータ動作時のスイッチングノイズ説明図であり、（ａ）は低負荷時のスイッチング波形図、（ｂ）は（ａ）のスイッチングにおいて発生するスイッチングノイズの波形図、（ｃ）は高負荷時のスイッチング波形図、（ｄ）は（ｃ）のスイッチングにおいて発生するスイッチングノイズの波形図である。
【図４】図２のシリーズレギュレータの回路構成図である。
【図５】図２のＳメータ値ＶＳ信号の説明図であり、（ａ）はラジオチューナより出力されるＳメータ値の特性図であり、（ｂ）は受信電界強度の状態と使用電源との関係図である。
【図６】図１のラジオチューナまたはテレビチューナによる放送受信の際の電源切り換えの制御説明図である。
【図７】図１のラジオチューナまたはテレビチューナによる放送受信の際の電源切り換えの他の態様の制御説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２による電源制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  電源回路、１ａ  スイッチングレギュレータ、１ｂ  シリーズレギュレータ、１ｂ１  基準電圧設定回路、１ｂ２  コンパレータ、１ｂ３  レギュレータ用トランジスタ（ＦＥＴ）、１ｂ４，１ｂ５  分圧抵抗、１ｃ  電源切換回路、１ｃ１  スイッチングレギュレータ用切換回路、１ｃ２  反転回路、１ｃ３  シリーズレギュレータ用切換回路、２  ＡＭ／ＦＭラジオチューナ、２ａ  受信アンテナ、３  テレビチューナ、３ａ  受信アンテナ、４  ＤＶＤドライブ、５  カメラ、６Ｌ，６Ｒ  スピーカ、７  モニタ、８  制御回路、８ａ  切換制御回路、８ａ１  Ａ／Ｄコンバータ、８ａ２  コンパレータ、８ａ３  タイマ、１１  電源回路、１２  切換制御回路、１１１  ５Ｖ回路、１１１ａ  スイッチングレギュレータ、１１１ｂ  スイッチングレギュレータ用切換回路、１１１ｃ  シリーズレギュレータ、１１１ｄ  反転回路、１１１ｅ  シリーズレギュレータ用切換回路、１１２  ３．３Ｖ回路、１１３  ２．５Ｖ回路。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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