(57)【要約】【課題】短絡等の不具合が発生したときであっても正確なスピーカ診断ができるようにする。【解決手段】スピーカ２０の一方の端子に高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧を診断データとして供給し、スピーカ２０の他方の端子から出力するデータを高インピーダンスで取り込み、そのデータと前記診断データと比較して診断を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカの一方の端子に高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧を診断データとして供給し、前記スピーカの他方の端子から出力するデータを高インピーダンスで取り込み前記診断データと比較して診断を行うことを特徴とするスピーカ診断方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスピーカ診断方法において、
前記診断データを、音声増幅器を経由して前記スピーカの一方の端子に供給することを特徴とするスピーカ診断方法。
【請求項３】
請求項２に記載のスピーカ診断方法において、
前記スピーカの前記一方の端子を、前記音声増幅器の３ステート型の第１のドライバの出力側に接続し、前記スピーカの前記他方の端子を、前記音声増幅器の３ステート型の第２のドライバの出力側に接続し、
前記診断データを前記第１のドライバを経由して前記スピーカの前記一方の端子に供給したときの前記スピーカの一方の端子のデータと前記スピーカの他方の端子のデータとを前記診断データと比較し、
前記診断データを前記第２のドライバを経由して前記スピーカの前記他方の端子に供給したときの前記スピーカの他方の端子のデータと前記スピーカの一方の端子のデータとを前記診断データと比較することを特徴とするスピーカ診断方法。
【請求項４】
スピーカの一方の端子に高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧を診断データとして供給する診断データ発生手段と、前記スピーカの他方の端子から出力するデータを高インピーダンスで取り込み前記診断データと比較して診断を行う診断データ検出手段とを備えることを特徴とするスピーカ診断装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスピーカ診断装置において、
前記スピーカの前記一方の端子が、音声増幅器の３ステート型の第１のドライバの出力側に接続され、前記スピーカの前記他方の端子が、前記音声増幅器の３ステート型の第２のドライバの出力側に接続され、
前記診断データ検出手段が、前記スピーカの前記一方の端子に接続された第１の検出データレジスタと、前記スピーカの前記他方の端子に接続された第２の検出データレジスタと、比較器を備え、
該比較器は、前記診断データを前記第１のドライバを経由して前記スピーカの前記一方の端子に供給したときの前記第１および第２の検出データレジスタの内容と前記診断データとを比較するとともに、前記診断データを前記第２のドライバを経由して前記スピーカの前記他方の端子に供給したときの前記第１および第２の検出データレジスタの内容と前記診断データとを比較することを特徴とするスピーカ診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカが接続されているかや断線していないか等を診断するスピーカ診断方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スピーカ診断装置に関する従来技術として、特許文献１に記載がある。このスピーカ診断装置は、図４(a)に示すように構成されている。１０は音声増幅器、２０はスピーカ、Ｒ１〜Ｒ４は抵抗、ＴＲはトランジスタ、Ｐ１は音声増幅器１０のイネーブル端子、Ｐ２は診断制御端子、Ｐ３は診断検出端子である。スピーカ診断時には、イネーブル端子Ｐ１により音声増幅器１０の動作を停止させ、診断制御端子Ｐ２の電位を“Ｌ”に切り替えてトランジスタＴＲをオンに制御する。これにより、ＶＤＤ→トランジスタＴＲ→抵抗Ｒ１→スピーカ２０→抵抗Ｒ２→ＧＮＤの経路で電流が流れるので、抵抗Ｒ２の両端間に発生する電圧を診断検出端子Ｐ３で監視し、その電圧が予め決めた基準値を超えていれば、スピーカ２０は断線していないと判断するものである。
【特許文献１】特開２００５−２０２６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、図４(a)に示したスピーカ診断装置では、ほこり等により電源ラインと診断検出端子Ｐ３が短絡する不具合が発生すると、図４(b)に示すような経路で短絡抵抗Ｒ０を経由して診断検出端子Ｐ３に短絡電流Ｉｓが流れる。このため、たとえスピーカ２０において断線が発生している場合でも、その断線を検出できない。また、図４(c)に示すように、音声増幅器１０の出力端子側が断線しているときは、診断検出端子Ｐ３には正常な電圧が現れ、その断線を検出することができない。
【０００４】
本発明の目的は、短絡等の不具合が発生したときであっても正確なスピーカ診断ができ、さらに音声増幅器の出力端子側が断線しているときはその断線を正確に検出できるようにしたスピーカ診断方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１にかかる発明のスピーカ診断方法は、スピーカの一方の端子に高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧を診断データとして供給し、前記スピーカの他方の端子から出力するデータを高インピーダンスで取り込み前記診断データと比較して診断を行うことを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のスピーカ診断方法において、前記診断データを、音声増幅器を経由して前記スピーカの一方の端子に供給することを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項２に記載のスピーカ診断方法において、前記スピーカの前記一方の端子を、前記音声増幅器の３ステート型の第１のドライバの出力側に接続し、前記スピーカの前記他方の端子を、前記音声増幅器の３ステート型の第２のドライバの出力側に接続し、前記診断データを前記第１のドライバを経由して前記スピーカの前記一方の端子に供給したときの前記スピーカの一方の端子のデータと前記スピーカの他方の端子のデータとを前記診断データと比較し、前記診断データを前記第２のドライバを経由して前記スピーカの前記他方の端子に供給したときの前記スピーカの他方の端子のデータと前記スピーカの一方の端子のデータとを前記診断データと比較することを特徴とする。
請求項４にかかる発明のスピーカ診断装置は、スピーカの一方の端子に高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧を診断データとして供給する診断データ発生手段と、前記スピーカの他方の端子から出力するデータを高インピーダンスで取り込み前記診断データと比較して診断を行う診断データ検出手段とを備えることを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項４に記載のスピーカ診断装置において、前記スピーカの前記一方の端子が、音声増幅器の３ステート型の第１のドライバの出力側に接続され、前記スピーカの前記他方の端子が、前記音声増幅器の３ステート型の第２のドライバの出力側に接続され、前記診断データ検出手段が、前記スピーカの前記一方の端子に接続された第１の検出データレジスタと、前記スピーカの前記他方の端子に接続された第２の検出データレジスタと、比較器を備え、該比較器は、前記診断データを前記第１のドライバを経由して前記スピーカの前記一方の端子に供給したときの前記第１および第２の検出データレジスタの内容と前記診断データとを比較するとともに、前記診断データを前記第２のドライバを経由して前記スピーカの前記他方の端子に供給したときの前記第１および第２の検出データレジスタの内容と前記診断データとを比較することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、診断データに応じてスピーカから出力するデータを高インピーダンスで取り込むので、スピーカに流れる電流を限りなく減らすことができ、スピーカから音を出すことなく、無音でスピーカ診断ができる。また、診断データとして高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧による電流を使用し、得られたデータを診断データと比較することにより、短絡などの不具合が発生している場合でも正確にスピーカ診断を行うことができる。さらに、診断データを音声増幅器を経由してスピーカに流すことにより、その音声増幅器の出力端子に断線が発生していればこれを検出することができ、診断対象範囲を音声増幅器出力端子まで広げることができ、より信頼性の高い診断を実現することができる。したがって、本発明は、スピーカの断線で機能不全となる警報器等のスピーカ診断等に好適となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は本発明のスピーカ診断装置の原理説明図である。１０は音声増幅器、２０はスピーカ、３０は高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧により診断データを発生する診断データ発生手段、４０は高入力インピーダンスの診断データ検出手段である。本発明では、スピーカ診断時には、音声増幅器１０の出力側を高インピーダンスに設定する。そして、診断データ発生手段３０から診断データを出力させて、スピーカ２０に流し、スピーカ２０を経由したデータを診断データ検出手段４０で検出し、そのデータと診断データ発生手段３０から出力した診断データとを比較する。このとき、診断データ検出手段４０は高入力インピーダンスであるので、スピーカ２０に流れる電流は僅かであり、その電流でスピーカが駆動されることはなく、音声が出ることはない。また、診断データ検出手段４０で検出したデータが、診断データ発生手段３０から出力した診断データと一致するとき、スピーカ２０に接続ミスや断線がなく、正常であることが診断される。
【０００８】
図２は本発明の１つの実施例のスピーカ診断装置の構成を示す機能ブロック図である。ここでは、音声増幅器１０はＤ級増幅器であり、入力する音声信号としてのデジタルデータをパルス幅データに変換しこれを平滑する回路（図示せず）、駆動段としての３ステート型の第１（ハイサイド）のドライバ１１および第２（ロウサイド）のドライバ１２、入力する音声信号と診断データを切り替える信号切換器１３を備える。１４は音声信号端子、１５は診断モード端子、１６は＋／−切替端子、１７は診断データ端子である。５０は診断回路であり、診断データを生成する診断データレジスタ５１、スピーカ２０を正方向に経由して入力するデータを取り込む第１の検出データレジスタ５２、スピーカ２０を負方向に経由して入力するデータを取り込む第２の検出データレジスタ５３、診断データレジスタ５１で生成された診断データと第１および第２の検出データレジスタ５２，５３で検出したデータとを比較する比較器５４を備える。診断データレジスタ５１は図１の診断データ発生手段３０を構成し、第１および第２の検出データレジスタ５２，５３と比較器５４は診断データ検出手段４０を構成する。第１および第２の検出データレジスタ５２，５３は、データを取り込む入力回路部分が高インピーダンスに設定されている。
【０００９】
さて、診断モード端子１５が“Ｌ”にセットされると、信号切換器１３が通常動作モードとなる。このときは、診断データ端子１７は選択されず、音声信号端子１４が選択されて音声信号が入力し、音声増幅器１０はＤ級増幅を行う。また、第１および第２のドライバ１１，１２の制御信号Ｃ１，Ｃ２が“Ｈ”になり、その第１および第２のドライバ１１，１２がイネーブルとなって通常動作を行う。これによって、音声信号端子１４に入力した音声信号に基づき、第１および第２のドライバ１１，１２によるプッシュプル動作でスピーカ２０に音声電流がながれ、音声再生が行われる。なお、第１および第２の検出データレジスタ５２，５３は、データを取り込む入力回路部分が高インピーダンスに設定されているので、スピーカ２０の動作に影響を与えることはない。
【００１０】
次に、診断モード端子１５が“Ｈ”にセットされると、信号切換器１３が診断作モードとなる。このときは、診断データ端子１７が選択される。音声信号端子１４は選択されない。また、＋／−切替端子１６が、まず“Ｌ”に設定されて、これにより、制御信号Ｃ１が“Ｈ”、制御信号Ｃ２が“Ｌ”に設定され、第１のドライバ１１がイネーブルになって動作し、第２のドライバ１２がディセーブルになって出力側が高インピーダンスになる。そして、図３(a)に示すように、診断回路５０の診断データレジスタ５１で生成された診断データ（高位電圧と低位電圧の間で交互に変化するパルス波形）が、診断データ端子１７から音声増幅器１０の信号切換器１３を経由して、信号Ｓ１として第１のドライバ１１に入力し、そこからスピーカ２０に出力する。このとき、第１のドライバ１１の経路やスピーカ２０の経路に断線がなければ、その診断データは、スピーカ２０を経由して、ルートＡで第１の検出データレジスタ５２に検出データ（＋）として取り込まれる。また、同じ診断データが、スピーカ２０を経由せずに、第２の検出データレジスタ５３に検出データ（−）として取り込まれる。
【００１１】
次に、＋／−切替端子１６が“Ｈ”に設定されて、これにより、制御信号Ｃ１が“Ｌ”、制御信号Ｃ２が“Ｈ”に設定され、第１のドライバ１１がディセーブルになって出力側が高インピーダンスになり、第２のドライバ１２がイネーブルになって動作する。そして、図３(a)に示すように、診断回路５０の診断データレジスタ５１で生成された診断データが、診断データ端子１７から音声増幅器１０の信号切換器１３を経由して、信号Ｓ２として第２のドライバ１２に入力し、そこからスピーカ２０に出力する。このとき、第２のドライバ１２の経路やスピーカ２０の経路に断線がなければ、その診断データは、スピーカ２０を経由して、ルートＢで第２の検出データレジスタ５３に検出データ（−）として取り込まれる。また、同じ診断データが、スピーカ２０を経由せずに、第１の検出データレジスタ５２に検出データ（＋）として取り込まれる。
【００１２】
以上のように、第１および第２のドライバ１１，１２の経路やスピーカ２０の経路に断線がないときは、診断回路５０の比較器５４では、診断データレジスタ５１で生成される診断データと、第１および第２の検出データレジスタ５２，５３に取り込んだ検出データ（＋）および検出データ（−）とを比較した結果が一致するので、診断結果は“Ｌ”となり、診断回路５０は正常と診断する。この診断では、第１および第２の検出データレジスタ５２，５３が高入力インピーダンスであることによって、流れる電流は僅かであり、スピーカ２０が駆動されて音が発生することはない。
【００１３】
ところが、例えば、スピーカ２０が断線しているときは、＋／−切替端子１６が“Ｌ”に設定されているときは、ルートＡに診断データが流れないので、検出データ（＋）は無しとなるが、検出データ（−）は正常となる。また、＋／−切替端子１６が“Ｈ”に設定されているときは、ルートＢに診断データが流れないので、検出データ（−）は無しとなるが、検出データ（＋）は正常となる。よって、このときは、比較器５４では診断データと、検出データ（＋）および検出データ（−）が一致せず、診断結果は“Ｈ”となり、診断回路５０はスピーカが断線していると診断する（図３(b)）。
【００１４】
また、例えば、第１のドライバ１１が故障あるいは出力端子部分が断線している場合は、ルートＡに電流が流れず、第１の検出データレジスタ５２に取り込まれる検出データ（＋）が無しとなる。また、第２の検出データレジスタ５３に取り込まれる検出データ（−）も無しとなる。よって、このときは、比較器５４では診断データと、検出データ（＋）および検出データ（−）が一致せず、診断結果は“Ｈ”となり、診断回路５０はスピーカが断線していると診断する（図３(c)）。
【００１５】
以上のように、本実施例では、診断データをスピーカ２０に流すときの経路が高インピーダンスであるので、流れる電流が僅かとなり、診断時にスピーカ２０から音が出ることはない。また、診断データは高位電圧と低位電圧の間で交互に変化する電圧、つまりパルスであるので、例えば、図４(b)で説明したように、短絡が発生し別経路から電圧が印加されている場合は、検出データ（＋）および、検出データ（−）はパルス波形では無くなるので、この場合は断線があっても無くても、異常と診断される。さらに、図４(c)で説明したように、例えば第１および第２のドライバ１１，１２の出力端子部分で断線が発生していても、異常と診断される。
【００１６】
なお、以上では、診断結果を論理の“Ｌ”、“Ｈ”のみによって、異常か正常かを診断できるようにしたが、検出データ（＋）と検出データ（−）の内容が、スピーカ２０の断線時の場合と第１および第２のドライバ１１，１２の故障あるいはその出力端子部分が断線した場合とで異なるので、その検出データ（＋）と検出データ（−）の内容を識別することで、スピーカ２０が断線した場合と、第１のドライバ１１あるいは第２のドライバ１２についての故障あるいはその出力端子部分が断線した場合を区別して識別することが可能となる。さらに、図４(b)で説明したような短絡が発生したときは、スピーカ断線が発生していないときは検出データ（＋）、（−）が両方とも“Ｈ”になるので、スピーカ断線無しを判定でき、スピーカ断線が発生しているときは、検出データ（＋）のみが常時“Ｈ”になるので、スピーカ断線を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のスピーカ診断装置の原理説明図である。
【図２】本発明の実施例のスピーカ診断装置の機能ブロック図である。
【図３】(a)〜(c)は図２のスピーカ診断装置による診断動作の波形図である。
【図４】(a)〜(c)は従来のスピーカ診断装置の説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ｐ１：イネーブル端子、Ｐ２：診断制御端子、Ｐ３：診断検出端子
１０：音声増幅器、１１：３ステート型の第１のドライバ、１２：３ステート型の第２のドライバ、１３：信号切換器、１４：音声信号端子、１５：診断モード端子、１６：＋／−切替端子、１７：診断データ端子である。
２０：スピーカ
３０：診断データ発生手段
４０：診断データ検出手段
５０：診断回路、５１：診断データレジスタ、５２：第１の検出データレジスタ、５３：第２の検出データレジスタ、５４：比較器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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