JPH03118772A - Ｏａ機器用車載インバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、ＯＡ機器用車載インバータ装置に係り、車に
載せた０ＡＩＩ器に対する電源供給に利用できる。

〔背景技術〕

従来より、直流を交流に変換するインバータ装置があり
、このインバータ装置がコンピュータ等の無停電電源装
置等を構成する装置の一つとして利用されている。この
ような無停電電源装置には、他に、整流装置や蓄電池等
が備えられ、通常時に電力会社等の電力によってこの蓄
電池が充電され、停電時に、この蓄電池に蓄えられた直
流電力をインバータ装置が交流に変換する。この無停電
電源装置によって、電力会社からの電力供給の有無に係
わらずコンピュータを作動させることが可能になった。

一方、近年のＯＡ機器の普及により、電ツノ会社から電
力が供給される屋内だけでなく、このような電力が供給
されない屋外、例えば、自動車の中等でもＯＡ機器を使
用したいという要望が生じている。

この要望に対して、自動車等の直流電気系にインバータ
装置を接続して、この直流電気系から得られる電力をイ
ンバータ装置で交流に変換してＯＡ機器等を作動させる
ことが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述のようにしてＯＡ機器等を作動させ
ようとすると、自動車の発電機等が電気的ノイズを発生
するので、例えば、ＣＲＴデイスプレィ装置等の画面が
乱される等、このノイズがＯＡ機器に悪影響を与えると
いう問題があった。

本発明の目的は、自動車が発生するノイズを遮断できて
ＯＡ機器用として使用可能な車載インバータ装置を提供
するにある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、所定容量の蓄電池がノイズを遮断するフィル
ターとして機能することに着目してなされたものである
。具体的には、インバータ装置のインバータ回路の直流
電源入力側に並列接続される所定容量の蓄電池を備えて
ＯＡ機器用車載インバータ装置を構成するものである。

この際、前記ＯＡ機器側に、ＯＡ機器の作動により所定
時間毎にリセット信号を出力するタイマーリセット手段
を備えるとともに、前記インバータ回路に、前記タイマ
ーリセット手段のリセット信号または手動のセット信号
の入力後所定時間の経過によってこのインバータ回路を
停止させるタイマー回路を設けることが好ましい。また
、前記タイマーリセット手段としては、ソフトウェアを
含んで構成されるもの、もしくは、ハードウェアのみで
構成されるものが採用できる。

（作用〕 このような本発明では、自動車の発電機の発電時に、前
記インバータ回路が自動車の直流電力を交流に変換して
ＯＡ機器に供給するとともに、前記蓄電池が自動車から
の直流電力を蓄える。この際、この蓄電池がコンデンサ
として機能するので、周波数の高い電気的ノイズが蓄電
池側にバイパスされる。これにより自動車の発生するノ
イズがインバータ回路側に伝達されず、ノイズの遮断が
行われてＯＡ機器が正常に作動する。

一方、自動車の発電機停止時には、蓄電池に蓄えられた
直流電力をインバータ回路が交流に変換してＯＡ機器に
供給する。

このように、自動車の発電機の運転状態に関係なくＯＡ
機器に電力を供給する。

また、ＯＡ機器の作動中においは、タイマーリセット手
段が所定時間毎、にタイマー回路をリセットするので、
前記インバータ装置が連続的にＯＡ機器に電力を供給す
る。一方、ＯＡ機器が停止すると、タイマー回路がタイ
マーリセット手段によってリセットされないので、最後
のリセット信号の入力後所定時間が経過するとインバー
タ回路を自動的に停止させる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図には、本発明の第１実施例が示され
ている。第１図において、本実施例のインバータ装置３
０が自動車の発電機１１および鉛蓄電池１２等からなる
直流電気系１０の出力側に接続されている。このインバ
ータ装置３０は、この直流電気系１０が発生する直流電
力を交流に変換し、出力側に接続されるＯＡ機器２０に
交流電力を供給する。

このインバータ装置３０には、電源入力コネクタ３２が
設けられ、この電源入力コネクタ３２に鉛蓄電池１２の
各電極１４＾、１４Ｂが電源ケーブル１３を介して接続
される。前記電源入力コネクタ３２の一方の端子３２Ａ
には、フェーズ３３、短絡時の保護抵抗３４、発光ダイ
オード３５およびメインスイッチ３６が直列に接続され
る。

このメインスイッチ３６の負荷側および電源入力コネク
タ３２のもう一方の端子３２Ｂの負荷側にインバータ回
路４０の入力側が接続され、さらに、このインバータ回
路４０と並列に蓄電池パック３８が端子３７Ａ、　３７
Ｂを介して接続されている。

この蓄電池パック３８は、端子３８＾、３８Ｂ、ブレー
カ３８Ｃおよび複数の蓄電池３８Ｄから構成され、所定
の電気蓄積容量を有する。これらの複数の蓄電池３８０
は、前記発電機１１で発生する電気的ノイズを遮断する
フィルターとなる。

前記端子３７Ａ、　３７Ｂは、インバータ装２３０の外
部に露出される非常用電源出力コネクタ３９に接続され
る。この非常用電源出力コネクタ３９には、ブースター
ケーブル（図示せず）が接続可能となっている。これに
より、前記鉛蓄電池１２が放電しきった際に、前記蓄電
池パック３８が自動車のスタータ等にブースターケーブ
ルを介して接続可能とされている。

前記インバータ回路４０には、入力側にパルス幅変調回
路を有する制御回路４１が備えられている。

この制御回路４１には、電源入力０．　Ｑ、制御入力Ｕ
および制御出力Ｐ、　Ｎが備えられている。制御回路４
１の電源入力０．　Ｑがそれぞれ前記スイッチ３６等を
介して端子３２Ａおよび端子３２Ｂに接続されている。

これらの電源入力０．　Ｑには、この間の電圧が所定電
圧値以下になると異常信号を出力する電圧検出回路４２
が接続される。この電圧検出回路４２は、出力Ｅより前
記異常信号を出力し、この出力已に電圧低下警報回路４
３の入力側が接続される。この電圧低下警報回路４３に
は、ブザー等の警報音を発生する装置が内蔵され、前記
異常信号の入力により警報音を発生する。

前記制御入力Ｕには、後述するフリップフロップ回路４
日から出力されるＨおよびＬの二種類の信号が入力され
る。制御回路４１は、Ｈ信号入力時に作動し、Ｌ信号入
力時に停止する。また、制御回路４１の作動により制御
出力Ｐ、　Ｎからパルス幅変調されたパルス信号が交互
に出力される。この際、制御出力Ｐ、　Ｎからの出力は
、一定周期、例えば、１１５０秒または１／６０秒毎に
出力される。

前記制御ｎ出力Ｐ、　Ｈには、トランジスタ４４のベー
スＢ１およびトランジスタ４５のベースＢ２がそれぞれ
接続され、これらのトランジスタ４４．４５の負荷側に
一次巻き線４’６Ａおよび二次巻き線４６Ｂを備えた昇
圧トランス４６が配置されている。この昇圧トランス４
６の一次巻きＭ　４６Ａの一端には、前記トランジスタ
４４のコレクタＣ１が接続され、他端には、トランジス
タ４５のコレクタＣ２が接続されている。トランジスタ
４４．４５のエミッタＥｌ、　８２は、前記制御回路４
１の一方の電源入力Ｑ側に接続される。この制御回路４
１の他方の電源入力Ｑ側には、前記昇圧トランス４６の
一次巻き線４６Ａ　の中央から取り出されたタップ４６
Ｃが接続される。この昇圧トランス４６の二次巻き線４
６Ｂは、二つの電源出力コネクタ゛４７に接続され、こ
れらの電源出力コネクタ４７にＯＡ機器２０の電源プラ
グ２１等が差し込まれる。

前記制御回路４１の制御入力Ｕには、前述のように、こ
の制御回路４１にＨ，Ｌ信号を与えるフリップフロップ
回路（以下ＦＦ回路と記す）４８の出力Ｖが接続される
。このＦＦ回路４日には、セット入力Ｓ１およびリセッ
ト入力Ｒ１が備えられている。このセット入力Ｓ１の信
号受信に対してＦＦ回路４８は、出力ＶにＨ信号を出力
し、一方、リセット入力Ｒ１の信号受信に対しては、出
力ＶにＬ信号を出力する。

このリセット入力Ｒ１には、タイマー回路４９の出力−
が接続される。このタイマー回路４９には、セット入力
Ｓ２およびリセット入力Ｒ２が備えられている。これら
のセット入力Ｓ２およびリセット入力Ｒ２の信号受信に
対してタイマー回路４９の内部のタイマーが起動される
。これらの信号受信後、タイマー回路４９は、予め設定
された所定時間の経過により出力−に信号を出力する。

また、この所定時間が経過する前に、セット入力Ｓ２お
よびリセット入力Ｒ２に信号が再度受信されると内部の
タイマーがリセットされる。

この際、タイマー回路４９の時間の設定としては、ＯＡ
機器２０が立ち上がるのに十分な時間、例えば、１０〜
３０秒程度以上に設定される。

前記タイマー回路４９のセット入力Ｓ２は、スイッチコ
ネクタ５０の端子５０Ａに接続される。このスイッチコ
ネクタ５０は、端子５０Ａ　の他に端子５０Ｂおよびア
ース端子５０Ｇを備え、端子５０＾、５０Ｂは、前記Ｆ
Ｆ回路４日のセット入力Ｓ１およびリセット入力Ｉ？１
にそれぞれ接続される。スイッチコネクタ５０には、ス
イッチ回路５１が着脱可能に接続され、このスイッチ回
路５１は、ＯＡ機器２０の近傍に配置され、ＯＮボタン
５１ＡおよびＯＦＦボタン５１Ｂが備えられている。

前記タイマー回路４９のリセット入力Ｒ２には、ＯＡ機
器２０からのリセット信号を出力するＩ１０インターフ
ェイス回路（以下１１０回路と記す）５２の出力Ｇが接
続される。このＩ１０回路５２には、入力Ｐが備えられ
、この入力Ｆに前記電圧検出回路４２の出力Ｅが接続さ
れる。

前記１１０回路５２のＯＡ機器２０側には、Ｒ５−２３
２−ＣやＲ３−４２２等のシリアルインターフェイス回
路（以下Ｓ　Ｉ／Ｆ回路と記す）５３が接続される。こ
のＳｌ／Ｆ回路５３は、インバータ装置３０の内部のコ
ネクタ５４に接続され、このコネクタ５４に対してＯＡ
機器２０からのコネクタ２２が着脱可能に接続される。

これらのＳｌ／Ｆ回路５３およびコネクタ５４を介して
電圧検出回路４２およびタイマー回路４９に接続された
Ｉ１０回路５２は、ＯＡ機器２０へ前記異常信号を送信
可能とされ、ＯＡ機器２０からのタイマーリセット信号
を受信可能とされている。

前記コネクタ２２に接続されるＯＡ機器２０は、電源回
路２３も電源プラグ２１を介して前述のようにインバー
タ装置３０に接続される。この電源回路２３は、ＯＡ機
器２０のＣＰＵ２４およびＣＰＵ２４に接続される周辺
機器に電力を供給する。この周辺機器としてＣＲＴ等の
デイスプレィ装置２５Ａおよびキイボード等の入力手段
２５Ｂが備えられている。

前記ＣＰＵ２４がパスライン２６を介してインバータ装
置３０のＳｌ／Ｆ回路５３と接続可能なＳ　Ｔ／Ｆ回路
２７に接続される。また、このＣＰＵ２４には、ＲＡＭ
やＲＯＭ等の記憶装置が内蔵され、この記憶装置にＯＡ
機器２０としての動作を実行させるプログラム等ととも
にタイマーリセットプログラムおよび終結処理実行プロ
グラムが収納されている。

これらのタイマーリセットプログラムおよび終結処理実
行プログラムは、ＯＡ機器２０の起動とともにＣＰＵ２
４に読み込まれ、一方のタイマーリセットプログラムと
ＣＰＵ２４とでタイマーリセット手段が構成される。こ
のタイマーリセット手段がＯＡ機器の作動によって所定
時間毎にタイマーリセット信号を出力する。この所定時
間としては、インバータ装置３０のタイマー回路４９に
設定された所定時間よりも短い時間が設定される。

また、他方の終結処理実行プログラムとＣＰＵ２４とで
終結処理実行手段が構成される。この終結処理実行手段
がインバータ装置３０に内蔵された電圧検出回路４２の
異常信号の出力により起動され、インバータ装置３０の
出力電圧が低下してＯＡ機器２０が正常に作動できなく
なる前に、前記ＣＰＵ２４で処理中のファイルをセーブ
する等のファイル保護が行われる。

第２図には、インバータ装置３０の外観が示されている
。第２図において、インバータ装置３０の前面に設けら
れたパネル３０には、その上方からフユーズ３３を収納
したフユーズホルダ３３Ａ１メインスイツチ３６、発光
ダイオード３５、スイッチコネクタ５０、二つの電源出
力コネクタ４７、電源入力コネクタ３２および非常用電
源出力コネクタ３９が設けられている。

次に、本実施例の動作を説明する。

予め、ＯＡ機器２０側の電源スィッチをＯＮの状態にし
ておく、この状態で、０ＡＩｌ器２０の近傍に配置され
たスイッチ回路５１のＯＮボタン５１＾を押す、ＯＮボ
タン５１Ａの接点が閉じたことによって、インバータ装
置３０のＦＦ回路４８およびタイマー回路４９がセット
される。このセットによって、タイマー回路４９が内部
のタイマーを作動させ、ＦＦ回路４８が制御回路４１に
Ｈ信号を出力する。

このＨ信号の受信により制御回路４１によりトランジス
タ４４．４５にパルス幅変調された制御信号が入力され
る。この制御信号に従って、トランジスタ４４．４５が
駆動されて、昇圧トランス４６の一次巻き線４６Ａにパ
ルス幅変調された直流電圧が加わる。

このパルス幅変調された直流電圧は、昇圧トランス４６
によって高周波成分が除去され、かつ、昇圧される。こ
の結果、二次巻き線４６Ｂの両端に交流があられれる、
この交流電力がＯＡ機器２０に供給される。

この交流電力の供給によりＯＡ機器２０のＣＰＵ２４が
作動し、タイマーリセット手段が作動する。

タイマーリセット手段は、インバータ装置３０のタイマ
ー回路４９に設定された所定時間が経過する前に、Ｓ　
１／Ｆ回路２７．５３、Ｉ１０回路５２を介してタイマ
ー回路４９をリセットする。このリセットがＯＡ機器２
０の作動中室に繰り返され、インバータ装置３０のＯＡ
機器２０に対する電源供給が連続的に行われる。

この際、発電機１１で発生する周波数の高い電気的ノイ
ズがインバータ装置３０の端子３２Ａ、　３２Ｂに到達
しても、蓄電池バック３８の蓄電池３８０がコンデンサ
として機能し、前記ノイズが蓄電池３８Ｄ側にバイパス
される。このため、ノイズがインバータ回路４０側に到
達せず、ノイズの遮断がなされることとなる。

また、蓄電池パック３Ｂの蓄電池３８Ｄの異常等によっ
てインバータ装置３００Å力側の電圧、すなわち、制御
回路４１の電源入力０．０間の電圧が低下すると、電圧
検出回路４２が異常信号を出力する。この異常信号は、
Ｓｌ／Ｆ回路２７．５３、■／○７０回路５２由してＯ
Ａ機器２０のＣＰＵ２４に受信される。

異常信号の受信により終結処理実行手段が起動され、前
記ＣＰＵ２４で処理中のファイルをセーブする等のファ
イルの保護等が行われる。インバータ装置３０の出力側
の電圧が低くなりＯＡ機器２０が正常に作動できなくな
る前に、ファイル等が保護された状態でＯＡｉ器２０が
自動的に停止される。

また、ＯＡ機器２０を使い終わった際には、スイッチ回
路５１のＯＦＦボタン５１Ｂを押し、ＦＦ回路４８より
Ｌ信号を出力させてインバータ装置ｆ！３０を停止させ
る。

前述のような実施例によれば、次のような効果がある。

すなわち、インバータ装置３０には、インバータ回路４
０の入力側に蓄電池パック３８が並列接続されているた
め、この蓄電池バック３８がノイズフィルターとして作
用し、自動車の発電機１１等で発生する電気的ノイズを
遮断することができる。しかも、前記蓄電池パック３８
は、鉛蓄電池１２のＯＡ機器２０に対する蓄電容量不足
を補うことができ・る。

前記蓄電池パック３８の放電等によりインバータ回路４
０の入力電圧が徐々に低下しても、電圧低下によりＯＡ
機器２０を正常に作動させることが不可能になる前に終
結処理実行手段が起動するので、ＯＡ機器２０の内部に
蓄えられたファイルの破壊を未然に防ぐことができる。

インバータ装置３０は、ＯＡ機器２０のタイマーリセッ
ト手段によってＯＡｉ器２０と連動して作動でき、ＯＡ
機器２０の連続作動・停止に応じて、インバータ装置３
０の連続作動・自動停止ができる。このため、自動車の
直流電気系１０は、無用の負荷を負わされることがなく
、無駄な燃料の消費を防ぐことができる。

昇圧トランス４６がトランジスタ４４．４５の出力を昇
圧しているので、発電機１１等が発生するノイズをこの
トランス４６でも遮断することができる。従って、蓄電
池バック３８および昇圧トランス４６で二重のノイズ遮
蔽をすることができ、極めて低ノイズの電源とできる。

Ｓ　Ｉ／Ｆ回路２７．５３を介してＯＡ機器２０および
インバータ装置３０を接続したので、取り回しか煩雑な
パスライン２６の外部配線がなくなり、配線処理が容易
となる。また、Ｒ５−２３２−Ｃは、市販のＯＡ機器２
０に標準装備されているので、ＯＡ機器２０の改造を不
要とできる。

ブースターケーブルが接続可能なので、自動車の鉛蓄電
池１２が放電しきった際には、このブースターケーブル
を介してエンジンをスタートできる。

第３図には、本発明の第２実施例が示されている。本実
施例は、前記第１実施例の蓄電池バック３８がインバー
タ装置３０本体から分離されて別置き型にされたもので
ある。このように構成するための回路は、前記第１実施
例の回路構成に加えて、第１図において二点鎖線で囲ま
れた電力検出回路６０、電力表示回路６１および電圧表
示回路６２を追加することにより実現できる。

すなわち、本実施例のインバータ装置３０は、蓄電池パ
ック３日が別置き型にされ、第３図に示されるようなイ
ンバータ装置本体３０＾が自動車内部のコンソールパネ
ルにカーステレオのように設置可能にされている。この
インバータ装置本体３０Ａの正面には、第３図に示され
るように、７セグメントの発光ダイオード表示器を三個
備えた電力表示回路６１が右上に配置され、この電力表
示回路６１の左側に電圧を１０段階に表示可能なよう１
０個の発光ダイオードを備えた電圧表示回路６２が配置
されている。

前記インバータ装置本体３ＯＡ　と蓄電池パンク３８ど
は、端子３７Ａ、　３７Ｂおよび端子３８Ａ、　３８Ｂ
をそれぞれ接続するケーブルで結ばれる。このケーブル
が蓄電池パック３８に対して着脱自在とされ、この蓄電
池パック３８は、単体で自動車の外部へ運び出すことが
可能とされている。

また、第１図に示されるように、前記電力検出回路６０
が二次巻き線４６Ｂの両端に接続され、スイッチ６０Ａ
の切替えによってインバータ装置３０から供給される交
流電力が測定可能とされている。測定された交流電力は
、電力検出回路６０に接続された電力表示回路６１で読
み取ることができる。さらに、前記電圧表示回路６２が
電圧検出回路４２の両端に接続され、インパーク回路４
０に加わる電圧が表示可能とされている。

このような本実施例においても前記第１実施例と同様な
作用、効果を奏することができる他、蓄電池パック３８
の電圧が電圧表示回路６２で表示され、充電の必要性が
一目で判り、かつ、蓄電池パック３８が単体で自動車の
外部へ運び出せるので、市販の充電機等による蓄電池パ
ック３８の充電が容易かつ適時に行え、しかも古くなっ
た蓄電池パック３８を容易に交換できるという効果も付
加できる。

なお、本発明は前述の各実施例に限定されるものではな
く、次に示すような変形等を含むものである。

すなわち、制御回路４１の制御出力０．　Ｑには、トラ
ンジスタ４４．４５が接続されたが、トランジスタに限
らず、例えば、ＣＴＯサイリスク等でもよく、要するに
、電力を制御可能なスイッチング素子であればよい。

！１０回路５２は、３１／Ｆ回路５３．２７を介してパ
スライン２６に接続されたが、Ｓｌ／Ｆ回路５３゜２７
を設けずに直接パスライン２６に接続してもよい。

この際、Ｉ１０回路５２をＯＡ機器２０側に設け、電圧
検出回路４２の出力Ｅおよびタイマー４９のリセット入
力Ｒ２と！１０回路５２の入力Ｆおよび出力Ｇとをそれ
ぞれ普通の電線等で接続してもよい、インバータ装置３
０は、昇圧トランス４６が備えられたものに限らず、イ
ンバータ回路４０の入力側に入力電圧を昇圧するＤＣ−
ＤＣコンバータが備えられ、出力側にコンデンサー等か
らなる平滑回路が備えられたものでもよい。このように
すれば、重い昇圧トランス４６を省くことができ、イン
バータ装置３０を軽量化できるという効果を付加できる
。

インバータ装置３０には、複数の蓄電池３８Ｄを備えた
蓄電池パック３８が備えられたが、−個の所定容量の蓄
電池を備えてインバータ装置３０を構成してもよく、蓄
電池の個数および種類は限定しない。

また、端子３２Ａ、　３２Ｂに接続されるのは、自動車
の直流電気系ｌＯに限らず、他の直流電源等でもよく、
例えば、太陽電池でもよい、太陽電池を接続すれば、発
電機１１の停止時にも日射により直流電力を得ることが
でき、太陽エネルギーをＯＡ機器２０の作動や蓄電池３
８Ｄの充電に利用できる。この際、ＯＡ機器２０の作動
中に日が陰っても蓄電池パック３８によって一定の電圧
を保つことができるので、不安定な太陽エネルギーを有
効に活用できるという効果を付加できる。

前述のタイマーリセット手段は、ソフトウェアを含んで
構成されたが、所定間隔毎にパルス信号を発振する発振
器等からなるハードウェアのみでタイマーリセット手段
を構成してもよい０例えば、前記発振器としてマルチバ
イブレータを用い、このマルチバイブレークの電源端子
をＯＡ機器２０の電源回路２３に接続し、ＯＡ機器２０
の電源スィッチの０Ｎ１０ＦＦによって前記マルチバイ
ブレークを起動／停止させる。このマルチバイブレーク
の起動よってパルス信号を所定時間毎に出力させ、この
パルス信号でタイマー回路４９をリセットしてもよい。

〔発明の効果〕

前述のように、本発明のＯＡ機器用車載インバータ装置
によれば、自動車が発生するノイズを遮断することがで
き、ＯＡ機器を正常動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路構成を示すブロック
図、第２図は本発明の第１実施例の外観図、第３図は本
発明の第２実施例の外観図である。 ｌＯ・・・自動車の直流電気系、２０・・・ＯＡ機器、
２８・・・タイマーリセット手段、３０・・・インバー
タ装置、３８・・・蓄電池パック、４０・・・インバー
タ回路、４９・・・タイマー回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車に載せたＯＡ機器に電力を供給するＯＡ機器用
   車載インバータ装置であって、このインバータ装置のイ
   ンバータ回路の直流電源入力側に並列接続される所定容
   量の蓄電池を備えたことを特徴とするＯＡ機器用車載イ
   ンバータ装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記ＯＡ機器側
   には、ＯＡ機器の作動により所定時間毎にリセット信号
   を出力するタイマーリセット手段が備えられるとともに
   、前記インバータ回路には、前記タイマーリセット手段
   のリセット信号または手動のセット信号の入力後所定時
   間の経過によってこのインバータ回路を停止させるタイ
   マー回路が設けられていることを特徴とするＯＡ機器用
   車載インバータ装置。