(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたスピーカ（２）と、
前記スピーカから発生させる音の音信号を発生する発生部（１５、８１５）と、
前記音信号を増幅する電力増幅回路（６）と、
前記電力増幅回路の出力を前記スピーカに供給するカップリングコンデンサ（５）と、
前記スピーカの端子に表れる電圧を直接的に、または間接的に検出する検出回路（５１３、７１３）と、
前記音信号と前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）との位相差が、前記音信号の位相に対する、前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の位相の遅れ量が所定の閾値（Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ３、Ｔｔｈ１）を下回るか、または、所定の閾値（Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ４、Ｔｔｈ２）を上回る所定の関係になると、前記スピーカの断線を判定する判定部（５１４、６１４、７１４）とを備えることを特徴とする車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記所定の関係が、所定期間を上回って継続すると、前記スピーカの断線を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項３】
前記判定部（５１４）は、前記音信号が所定の位相（Ｔ１）にあるときの前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の値（Ｖ１）と、前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）が所定の位相（Ｔ２）にあるときの前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の値（Ｖ１）とによって示される前記位相差に基づいて前記スピーカの断線を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項４】
前記判定部（６１４）は、前記音信号が所定の位相（Ｔｓｍ）にあるときの前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の値（Ｖｓｍ）によって示される前記位相差に基づいて前記スピーカの断線を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項５】
前記判定部（７１４）は、前記音信号が所定の値（Ｖｔｓ）に到達した時刻（Ｔ１）と、前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）が所定の値（Ｖｔｐ）に到達した時刻（Ｔ２）とによって示される前記位相差に基づいて前記スピーカの断線を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項６】
前記判定部（５１４、６１４、７１４）は、音量（Ｅｎｖ（Ｖｓ））が所定の閾値（Ｖｌｏｕｄ）を上回るときに、前記スピーカの断線を判定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項７】
前記発生部（１５）は、前記車両の運行を知らせるための運行通知音のための前記音信号を発生することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項８】
前記発生部（１５）は、前記運行通知音を発生させないときに、人が聴き取ることが困難な非可聴音のための前記音信号を発生することを特徴とする請求項７に記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【請求項９】
前記判定部（５１４、６１４、７１４）は、前記検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の変化量（Ｖｆｌｃ）が所定の閾値（ＦＬｔｈ）を下回ると前記スピーカの短絡を判定することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ回路の断線などの異常を検出するための異常検出装置に関し、車両が電動機による運行状態にあることを音によって通知する運行通知音発生装置に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、発音体の断線を検知するために、発音体に接続された駆動回路に、発音体の電磁コイルに流れる電流と電圧とを測定するエラー判定回路を設置する構成を開示している。
【０００３】
特許文献２は、スピーカ回路とインピーダンスが等価の等価回路を設け、スピーカ回路と等価回路とのインピーダンスを比較することで断線を検出するスピーカの断線検出装置を開示している。
【０００４】
特許文献３は、スピーカ回路のインピーダンスを測定することにより、スピーカ回路の断線、短絡を検出するスピーカラインの検査装置を開示している。
【０００５】
特許文献４は、圧電型発音体の断線の有無を検知するときにだけ、断線検出用の電圧を供給する回路を発音体に接続するスイッチを備える構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３７６１号公報
【特許文献２】特開２００３−２７４４９１号公報
【特許文献３】特開２００７−３７０２４号公報
【特許文献４】特開２０１１−７０５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１で提案されているエラー判定回路は、電流及び電圧を測定するための変流器と変圧器を、発音体と接続される配線上に設置する必要がある。このため、部品点数の増加、価格の上昇といった問題点があった。また、小型化が困難であった。
【０００８】
特許文献２で提案されている断線検出装置は、等価回路およびスイッチ回路を設ける必要がある。このため、部品点数の増加、価格の上昇といった問題点があった。また、小型化が困難であった。さらに、通常の作動中に断線などの異常を検出することができないという問題点があった。
【０００９】
特許文献３で提案されている検査装置では、スピーカラインの電流を検出するための検出回路が必要であった。このため、部品点数の増加、価格の上昇といった問題点があった。また、小型化が困難であった。また、この検査装置は、非可聴周波数の交流信号を音声信号に混合している。このため、交流信号源が必要であった。さらに、音声信号と検査信号とを混合した混合信号を電力増幅する必要があった。
【００１０】
特許文献４で提案されている警報器は、断線有無を検出するときだけ、断線検出用の電圧が供給されるから、通常の作動中に断線などの異常を検出することができないという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない部品点数で、発音動作と並行して異常を検出することができる車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、車両が運行状態にあることを音によって通知する運行通知音発生装置に用いて好適な車両運行通知音発生用スピーカ回路の異常検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【００１４】
請求項１に記載の発明は、車両に搭載されたスピーカ（２）と、スピーカから発生させる音の音信号を発生する発生部（１５、８１５）と、音信号を増幅する電力増幅回路（６）と、電力増幅回路の出力をスピーカに供給するカップリングコンデンサ（５）と、スピーカの端子に表れる電圧を直接的に、または間接的に検出する検出回路（５１３、７１３）と、音信号と検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）との位相差が、音信号の位相に対する、検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の位相の遅れ量が所定の閾値（Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ３、Ｔｔｈ１）を下回るか、または、所定の閾値（Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ４、Ｔｔｈ２）を上回る所定の関係になると、スピーカの断線を判定する判定部（５１４、６１４、７１４）とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、スピーカの断線に起因する電圧位相の変化に基づいて、スピーカの断線が判定される。スピーカが断線すると、スピーカのインダクタンスが変化する。このため、スピーカの端子に表れる電圧の位相は、スピーカが正常であるときと、スピーカが断線したときとで変化する。判定部は、このような位相の変化を、音信号の位相と、スピーカ２の端子電圧の位相との位相差によって検出する。この構成によると、スピーカ２の端子電圧を検出する簡単な構成でスピーカ２の断線を判定することができる。この構成によると、音信号の位相と、検出された電圧の位相とが所定の関係になると、スピーカの断線が判定される。この構成によると、音信号の位相に対する、検出された電圧の位相の遅れ量が所定の閾値を下回ると、スピーカの断線が判定される。この構成によると、音信号の位相に対する、検出された電圧の位相の遅れ量が所定の閾値を上回ると、スピーカの断線が判定される。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、判定部は、所定の関係が、所定期間を上回って継続すると、スピーカの断線を判定することを特徴とする。この構成によると、一時的に所定の関係が成立しただけでは、スピーカの断線は判定されない。このため、誤判定を抑制することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、判定部（５１４）は、音信号が所定の位相（Ｔ１）にあるときの検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の値（Ｖ１）と、検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）が所定の位相（Ｔ２）にあるときの検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の値（Ｖ１）とによって示される位相差に基づいてスピーカの断線を判定することを特徴とする。この構成によると、検出電圧が所定の位相であるときの検出電圧値と、音信号が所定の位相であるときの検出電圧値とによって位相差が示される。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、判定部（６１４）は、音信号が所定の位相（Ｔｓｍ）にあるときの検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の値（Ｖｓｍ）によって示される位相差に基づいてスピーカの断線を判定することを特徴とする。この構成によると、音信号が所定の位相であるときの検出電圧値とによって位相差が示される。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、判定部（７１４）は、音信号が所定の値（Ｖｔｓ）に到達した時刻（Ｔ１）と、検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）が所定の値（Ｖｔｐ）に到達した時刻（Ｔ２）とによって示される位相差に基づいてスピーカの断線を判定することを特徴とする。この構成によると、音信号が所定の値に到達した時刻と、検出電圧が所定の値に到達した時刻とによって位相差が示される。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、判定部（５１４、６１４、７１４）は、音量（Ｅｎｖ（Ｖｓ））が所定の閾値（Ｖｌｏｕｄ）を上回るときに、スピーカの断線を判定することを特徴とする。この構成によると、スピーカからの音量が所定の閾値を上回るときに、すなわちスピーカに十分に大きい交流電力が供給されるときに、スピーカの断線が判定される。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、発生部（１５）は、車両の運行を知らせるための運行通知音のための音信号を発生することを特徴とする。この構成によると、車両の運行を車内および／または車外の人々に知らせるための運行通知音がスピーカから発生する。判定部は、運行通知音のための音信号によって、スピーカの断線を判定することができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、発生部（１５）は、運行通知音を発生させないときに、人が聴き取ることが困難な非可聴音のための音信号を発生することを特徴とする。この構成によると、運行通知音を発生させないときに、非可聴音のための音信号がスピーカに供給される。判定部は、非可聴音のための音信号によって、スピーカの断線を判定することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、判定部（５１４、６１４、７１４）は、検出回路により検出された電圧（Ｖｉｎ）の変化量（Ｖｆｌｃ）が所定の閾値（ＦＬｔｈ）を下回るとスピーカの短絡を判定することを特徴とする。この構成によると、検出回路によって検出された電圧に基づいて、スピーカの内部での短絡、およびスピーカの端子の接地を含むスピーカ回路の短絡を判定することができる。
【００２７】
なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した第１実施形態に係る異常検出装置を含む運行通知音発生装置を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の各部の波形を示す波形図であって、図２Ａは、電圧Ｖｓの一例を示し、図２Ｂは、電圧Ｖｐの一例を示し、図２Ｃは、電圧Ｖｉｎの一例を示す。
【図３】第１実施形態の各部の波形を示す波形図であって、図３Ａは、電圧Ｖｓの一例を示し、図３Ｂは、電圧Ｖｐの一例を示し、図３Ｃは、電圧Ｖｉｎの一例を示す。
【図４】第１実施形態の断線判定処理を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態の短絡判定処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明を適用した第２実施形態に係る異常検出装置を含む運行通知音発生装置を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態の各部の波形を示す波形図であって、図７Ａは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｓの一例を示し、図７Ｂは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｐの一例を示し、図７Ｃは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｉｎの一例を示す。
【図８】第２実施形態の各部の波形を示す波形図であって、図８Ａは、電圧Ｖｓの一例を示し、図８Ｂは、電圧Ｖｐの一例を示し、図８Ｃは、電圧Ｖｉｎの一例を示す。
【図９】第２実施形態の断線判定処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明を適用した第３実施形態に係る異常検出装置を含む運行通知音発生装置を示すブロック図である。
【図１１】第３実施形態の各部の波形を示す波形図であって、図１１Ａは、電圧Ｖｓの一例を示し、図１１Ｂは、電圧Ｖｐの一例を示し、図１１Ｃは、第１ポートの入力信号の一例を示し、図１１Ｄは、第２ポートの入力信号の一例を示す。
【図１２】第３実施形態の各部の波形を示す波形図であって、図１２Ａは、電圧Ｖｓの一例を示し、図１２Ｂは、電圧Ｖｐの一例を示し、図１２Ｃは、第１ポートの入力信号の一例を示し、図１２Ｄは、第２ポートの入力信号の一例を示す。
【図１３】第３実施形態の断線判定処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明を適用した第４実施形態に係る異常検出装置を含む運行通知音発生装置を示すブロック図である。
【図１５】第４実施形態の制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００３０】
（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る異常検出装置５００を含む運行通知音発生装置１を示すブロック図である。車両用の運行通知音発生装置１（以下、発生装置１という）は、車両の走行を車内および車外の人々に通知するための運行通知音を発生する。また、発生装置１は、車両が走行可能な状態におかれるときにも、運行通知音を発生してもよい。例えば、発生装置１は、車両が、走行していないが、信号などで一時停車しているときにも、運行通知音を発生してもよい。この明細書において、運行の語は、車両が走行状態にあることを意味する場合と、車両が走行状態にあること、および車両が走行可能な状態にあることの両方を意味する場合とがある。運行通知音は、歩行者に対して車両の接近を知らせる目的で使用される場合には、車両接近音、接近通報音、あるいは接近警告音とも呼ばれることがある。運行通知音は、従来のホーンなどとは異なり、車両が所定の低速走行をしている間中、継続的に出力される。
【００３１】
発生装置１は、電動車両、または低騒音車両に搭載されることがある。電動車両には、走行用の動力源として電動機のみを搭載した電気自動車と、走行用の動力源として内燃機関と電動機とを搭載したハイブリッド車両とが含まれる。ハイブリッド車両においては、発生装置１は、車両が電動機のみによって走行するときにだけ、運行通知音を発生するように構成することができる。
【００３２】
発生装置１は、車両に搭載されたスピーカ（ＳＰ）２を含むスピーカ回路を備える。スピーカ２は、ボイスコイルを備えるダイナミックスピーカである。よって、スピーカ２は、誘導性の装置である。スピーカ２の負極端子は、接地されている。スピーカ２の正極端子には、運行通知音のための交流電力が印加される。発生装置１は、電源（ＢＡＴ）３を備える。電源３は、車両に搭載されたバッテリである。電源３は、発生装置１の電源として機能する。
【００３３】
発生装置１は、カップリングコンデンサ５と、電力増幅回路（ＡＭＰ）６とを備える。電力増幅回路６は、運行通知音のための音信号を増幅する。カップリングコンデンサ５は、電力増幅回路６の出力のうち、運行通知音のための交流成分を通過させ、スピーカ２に供給する。
【００３４】
発生装置１は、制御装置（ＣＯＭ）７を備える。制御装置７は、電子制御装置である。制御装置７は、運行通知音のための音信号を発生する。また、制御装置７は、運行通知音の発生と停止とを切換える。音信号は、電力増幅回路６に供給される。制御装置７は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。プログラムは、制御装置７によって実行されることによって、制御装置７をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置７を機能させる。制御装置７が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。
【００３５】
発生装置１は、車両のブレーキ装置の操作を検出するブレーキセンサ（ＢＲＫ）８を備える。ブレーキセンサ８の信号は、制御装置７に入力される。発生装置１は、車両の走行速度を検出する車速センサ（ＶＭ）９を備える。車速センサ９の信号は、制御装置７に入力される。制御装置７は、車速センサ９から入力される車速信号に基づいて、車両が所定の速度領域で走行しているときに運行通知音を発生する。例えば、制御装置７は、車両が所定の低速領域で走行しているときに運行通知音を発生する。制御装置７は、車両の走行速度が、０ｋｍ/ｈから２０ｋｍ/ｈの間の領域にあるときに、音信号を発生する。発生装置１は、音信号の発生を許可、または禁止する選択装置（ＯＮ／ＯＦＦ）１０を備える。選択装置１０の信号は、制御装置７に入力される。選択装置１０は、例えば、車両の運転者によって操作されるスイッチ、または車両に搭載された他の電子制御装置である。例えば、選択装置１０は、車両が駐車されているときに音信号の発生を禁止し、車両が運行状態にあるときに音信号の発生を許可する。また、車両の運転者が運行通知音を止めたいときに、運転者は選択装置１０を操作することにより、音信号の発生を禁止することができる。
【００３６】
発生装置１は、スピーカ回路の異常が検出されたときに起動される対策装置としての警報装置（ＷＲＮ）１１を備える。警報装置１１は、スピーカ２の異常を、視覚的、または聴覚的に車両の利用者に知らせる。警報装置１１は、警報ランプ、または警報ブザーによって提供することができる。また、警報装置１１は、車両に搭載されたディスプレイに警報表示を表示する表示装置によっても提供することができる。
【００３７】
制御装置７は、音信号を発生する発生部（ＳＤＧ）１５を備える。発生部１５は、車両の走行速度に応じて、音信号を合成し、出力する。発生部１５は、制御装置７の内部または外部に設けられたメモリに保存されたデータに基づいて、音信号を合成し、出力する。発生部１５により発生された音信号は、電力増幅回路６に供給される。制御装置７は、発生部１５を制御する制御部（ＣＮＴ）１６を備える。制御部１６は、ブレーキセンサ８、車速センサ９、および選択装置１０からの信号に基づいて、発生部１５を制御する。制御部１６は、発生部１５を制御する制御手段を提供する。制御部１６は、運行発生音の発生と停止とを切換える。
【００３８】
発生装置１は、スピーカ２を含むスピーカ回路の異常を検出する異常検出装置５００を備える。異常検出装置５００は、スピーカ２の断線および／または短絡を検出する。ここで、スピーカ２の断線には、スピーカ２の内部における回路の断線と、スピーカ２へ通電するための回路の断線とが少なくとも含まれる。よって、異常検出装置５００は、スピーカ２を含むスピーカ回路の断線を検出しているともいえる。また、スピーカ２の短絡には、スピーカ２の内部おける短絡と、スピーカ２の端子の接地、およびスピーカ２へ通電するための回路の接地が少なくとも含まれる。よって、異常検出装置５００は、スピーカ２を含むスピーカ回路の短絡を検出しているともいえる。発生装置１は、スピーカ２に並列接続されたフィルタ回路を構成する抵抗器５１８とコンデンサ５１９とを備える。抵抗器５１８とコンデンサ５１９とは直列接続されている。スピーカ２を含むスピーカ回路には、スピーカ２のボイスコイルに代表されるインダクタンス素子と、コンデンサ５１９のようなキャパシタンス素子とが含まれている。
発生装置１は、スピーカ２に印加される電圧信号を検出するための検出回路５１３を備える。検出回路５１３は、スピーカ２の端子に表れる電圧を直接的に、または間接的に検出する。この実施形態では、検出回路５１３は、抵抗器５１８、コンデンサ５１９、およびスピーカ２を含むスピーカ回路の電圧Ｖｐを検出する。
【００３９】
検出回路５１３は、電圧Ｖｐを、制御装置７に入力可能な電圧に変換する変換回路でもある。検出回路５１３は、交流信号から、制御装置７を保護する保護回路でもある。検出回路５１３は、出力部分に電圧Ｖｉｎを出力する。電圧Ｖｉｎは、制御装置７に入力される。電圧Ｖｉｎは、電圧Ｖｐに対応する。電圧Ｖｐおよび電圧Ｖｉｎは、スピーカ２の断線および／または短絡を判定するために計測される電圧である。
【００４０】
検出回路５１３は、アノードが接地され、カソードが出力部分に接続されたダイオード３１を備える。ダイオード３１は、出力部分と接地電位との間に逆方向に配置されている。ダイオード３１は、負電圧をカットするための保護ダイオードである。音信号が供給されるとき、電圧Ｖｐは、負方向へも変化する。ダイオード３１は、負電圧を除去することによって、負電圧が制御装置７に入力されることを阻止し、制御装置７のポートを保護する。
【００４１】
検出回路５１３は、アノードが出力部分に接続され、カソードが電源Ｖｃに接続されたダイオード３２を備える。ダイオード３２は、電源Ｖｃと出力部分との間に逆方向に配置されている。電源Ｖｃは、電子回路のために安定化された電源である。電源Ｖｃとダイオード３２は、計測される電圧を、電源Ｖｃの電圧に制限するプルアップ回路を構成する。これにより、電圧Ｖｐが電源Ｖｃを上回る電圧であっても、計測される電圧Ｖｉｎが電子回路のための電源Ｖｃに制限される。この結果、計測される電圧Ｖｉｎは、制御装置７に入力可能な電圧に調整される。
【００４２】
検出回路５１３は、電流制限用の抵抗器５３３を備える。抵抗器５３３は、カップリングコンデンサ５とスピーカ２との間と、ダイオード３１とダイオード３２との間との間に接続されている。直列接続されたダイオード３１、３２、および抵抗器５３３は、電圧Ｖｉｎを制限する保護回路を構成する。
【００４３】
さらに、検出回路５１３は、高周波成分を阻止し、低周波成分を通過させるローパスフィルタを含むフィルタ回路（ＦＬＴ）３４を備える。フィルタ回路３４は、コンデンサ３５を備えることができる。検出回路５１３が出力する電圧Ｖｉｎは、制御装置７に入力される。
【００４４】
制御装置７は、判定部５１４を提供する。制御装置７は、検出回路５１３により検出された電圧Ｖｉｎを入力するポートを備える。このポートは、ＡＤ変換ポートである。制御装置７は、電圧Ｖｉｎをデジタル情報に変換するＡＤ変換器（Ａ／Ｄ）４１を備える。この実施形態では、主として制御装置７が提供する演算処理、すなわちソフトウェアによって、判定部５１４が提供されている。判定部５１４は、検出回路５１３により検出された電圧Ｖｉｎと、音信号との位相差に基づいて、スピーカ２の断線を判定する。
【００４５】
制御装置７は、スピーカ２の断線を判定する断線判定手段としての断線判定部（ＯＣＤ）５４２を備える。断線判定部５４２は、ＡＤ変換器４１の出力が示す電圧Ｖｉｎの位相と、発生部１５の出力によって示される音信号の電圧Ｖｓの位相とを比較することにより断線を判定する。電圧Ｖｐの位相は、主にスピーカ２のボイスコイルに起因するインダクタンスに依存する。スピーカ２が断線、または短絡すると、スピーカ２のインダクタンスが変化する。このため、信号の位相が変化する。例えば、スピーカ２が正常である場合、電圧Ｖｐの位相は、音信号に対応する電圧Ｖｓより遅れた位相となる。一方、スピーカ２が断線、または短絡すると、インダクタンスが減少するか、または失われるから、電圧Ｖｐの位相の遅れ量は減少する。例えば、スピーカ２が断線すると、電圧Ｖｐの位相は、電圧Ｖｓの位相とほぼ同じとなる。
【００４６】
断線判定部５４２は、電圧Ｖｉｎの位相、すなわち電圧Ｖｐの位相と、電圧Ｖｓの位相とが、所定の関係になると、スピーカ２の断線を判定する。具体的には、断線判定部５４２は、電圧Ｖｓの位相と、電圧Ｖｐの位相との位相差が所定の閾値範囲Ｐｔｈ外になると、スピーカ２の断線を判定する。閾値範囲Ｐｔｈは、スピーカ２の誘導成分がほぼ完全に失われたことを判定できるように設定されている。断線判定部５４２は、断線を判定すると、警報装置１１を作動させるための信号を出力する。この信号に応答して、警報装置１１は、断線を示す警報を発生する。
【００４７】
制御装置７は、スピーカ２の短絡を判定する短絡判定手段としての短絡判定部（ＳＣＤ）５４３を備える。短絡判定部５４３は、ＡＤ変換器４１の出力が示す電圧Ｖｉｎ、すなわち電圧Ｖｐの変化量Ｖｆｌｃと、所定の閾値変化量ＦＬｔｈとを比較することにより、スピーカ２の短絡を判定する。閾値変化量ＦＬｔｈは、スピーカ２の短絡を判定するために設定された閾値である。閾値変化量ＦＬｔｈは、電圧Ｖｐがほとんど変化しないことを判定できるように設定されている。短絡判定部５４３は、所定期間Ｔｐｒｄにおける電圧Ｖｐの変化量Ｖｆｌｃが閾値変化量ＦＬｔｈより小さくなると、短絡を判定する。短絡判定部５４３は、短絡を判定すると、警報装置１１を作動させるための信号を出力する。この信号に応答して、警報装置１１は、短絡を示す警報を発生する。
【００４８】
図２は、第１実施形態の正常時における各部の波形を示す波形図である。図３は、第１実施形態の断線時における各部の波形を示す波形図である。これらの波形図はオシロスコープによる観測波形を示している。なお、図中の波形図は、説明のために簡単化されている。図２Ａ、図３Ａは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｓの一例を示す。発生部１５が作動しているとき、すなわちＯＮ状態であるとき、電圧Ｖｓには、運行通知音のための交流信号が表れる。電圧Ｖｓの包絡線電圧Ｅｎｖ（Ｖｓ）は、運行通知音の音量を示している。図中には、スピーカ２が正常である正常期間Ｔ−ＮＯＲにおける波形と、スピーカ２が断線した断線期間Ｔ−ＯＰＮにおける波形とが図示されている。電圧Ｖｓの極大値Ｖｓ（ｐｅａｋ）は、時刻Ｔ１に表れる。
【００４９】
図２Ｂ、図３Ｂは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｐの一例を示す。電圧Ｖｐの位相は、カップリングコンデンサの容量成分と駆動する周波数に加えてスピーカ２を含む配線及び回路の誘導成分、抵抗成分、容量成分に依存して変化する。例えば発生装置１が使用するカップリングコンデンサ２２０μＦ、駆動周波数２００Ｈｚ程度、スピーカのインダクタンス３５０μＨ、インピーダンス８Ωの条件において正常期間Ｔ−ＮＯＲにおいては、電圧Ｖｐの位相は、電圧Ｖｓの位相よりに遅れている。この遅れ量は、使用するカップリングコンデンサの容量成分と、スピーカ２を駆動する周波数に加えて、スピーカ２を含む配線及び回路の誘導成分、抵抗成分、容量成分に起因する。発生装置１は、ほぼ同じ運行通知音を継続的に発生するから、ほぼ一定と呼びうる周波数帯の信号によってスピーカ２を駆動する。断線期間Ｔ−ＯＰＮにおいては、電圧Ｖｐの位相は、電圧Ｖｓの位相とほぼ同じとなる。電圧Ｖｐの極大値Ｖｐ（ｐｅａｋ）は、時刻Ｔ２に表れる。
【００５０】
図２Ｃ、図３Ｃは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｉｎの一例を示す。発生部１５が作動しているとき、電圧Ｖｉｎには、ダイオード３１によって半波整流された電圧波形が表れる。ここで、電圧Ｖｆは、ダイオード３１の順方向電圧降下である。時刻Ｔ１における電圧Ｖｉｎの値は、Ｖ１である。時刻Ｔ２における電圧Ｖｉｎの値は、Ｖ２である。
【００５１】
正常期間Ｔ−ＮＯＲにおいては、電圧Ｖｐの位相は、電圧Ｖｓの位相より遅れているから、Ｖ２＞Ｖ１である。しかも、正常期間Ｔ−ＮＯＲにおいては、Ｖ２−Ｖ１は、所定の閾値範囲内の値をとる。例えば、正常期間Ｔ−ＮＯＲにおいては、Ｖ２−Ｖ１は、下限閾値電圧Ｖｔｈ１から上限閾値電圧Ｖｔｈ２の範囲内の値をとる。断線期間Ｔ−ＯＰＮにおいては、電圧Ｖｐの位相は、電圧Ｖｓの位相とほぼ同じか、やや遅れているから、Ｖ１≒Ｖ２である。このため、断線期間Ｔ−ＯＰＮにおいては、Ｖ２−Ｖ１は、上記閾値範囲外の値をとる。例えば、断線期間Ｔ−ＯＰＮにおいては、Ｖ２−Ｖ１は、下限閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る値をとる。また、Ｖ２−Ｖ１が上限閾値電圧Ｖｔｈ２を上回る値をとる場合にも、スピーカ２に何らかの異常があるものと推測される。このように、閾値範囲を画定する下限閾値電圧Ｖｔｈ１は、電圧Ｖｐと電圧Ｖｓとの間の位相差が、所定の閾値範囲Ｐｔｈを下回るか否かの判定を提供する。また、上限閾値電圧Ｖｔｈ２は、電圧Ｖｐと電圧Ｖｓとの間の位相差が、異常に大きくなっているか否かの判定を提供する。
【００５２】
図４は、第１実施形態の断線判定処理５６０を示すフローチャートである。断線判定処置５６０によって断線判定部５４２が提供されている。ステップ５６６では、発生部１５から運行通知音のための信号が出力されていることを確認する。すなわち、スピーカ２に音源の信号、すなわち交流電力が供給されていることを確認する。
【００５３】
ステップ５６７では、音源の信号である電圧Ｖｓが所定の音量を上回るか否かを判定する。電圧Ｖｓは、制御装置７内において、発生部１５から断線判定部５４２へ供給される。ここでは、電圧Ｖｓの包絡線レベルＥｎｖ（Ｖｓ）が、所定の閾値Ｖｌｏｕｄを上回るか否かを判定する。包絡線レベルＥｎｖ（Ｖｓ）が閾値Ｖｌｏｕｄを上回らない場合、ステップ５６７を繰り返す。包絡線レベルＥｎｖ（Ｖｓ）が閾値Ｖｌｏｕｄを上回ると、ステップ５６８へ進む。ステップ５６７は、音量Ｅｎｖ（Ｖｓ）が閾値Ｖｌｏｕｄを上回るときに、スピーカの断線判定を許容する音量判定手段を提供する。これにより位相差を確実に検出することができる。
【００５４】
ステップ５６８では、予め決められた第１の計測時刻Ｔ１が到来したか否かを判定する。ここでは、第１の計測時刻Ｔ１は、電圧Ｖｓが極大値Ｖｓ（ｐｅａｋ）になった時刻である。電圧Ｖｓが極大値Ｖｓ（ｐｅａｋ）になると、すなわち第１の計測時刻Ｔ１が到来すると、ステップ５６９へ進む。ステップ５６９では、第１の計測時刻Ｔ１における電圧Ｖｉｎ（Ｔ１）を、電圧値Ｖ１として記録する。ステップ５６８において、電圧Ｖｉｎが極大値Ｖｉｎ（ｐｅａｋ）ではない場合、ステップ５７０に進む。ステップ５７０では、予め決められた第２の計測時刻Ｔ２が到来したか否かを判定する。ここでは、第２の計測時刻Ｔ２は、電圧Ｖｉｎが極大値Ｖｉｎ（ｐｅａｋ）になった時刻である。電圧Ｖｉｎが極大値Ｖｉｎ（ｐｅａｋ）ではない場合、ステップ５６８へ戻る。電圧Ｖｉｎが極大値Ｖｉｎ（ｐｅａｋ）になると、すなわち第２の計測時刻Ｔ２が到来すると、ステップ５７１へ進む。ステップ５７１では、第２の計測時刻Ｔ２における電圧Ｖｉｎ（Ｔ２）を、電圧値Ｖ２として記録する。ステップ５６８からステップ５７１の処理は、電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとの位相差を評価するためのサンプル値Ｖ１、Ｖ２を収集する手段を提供する。
【００５５】
ステップ５６９とステップ５７１との両方が実行されると、位相差を評価するための電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２とが揃う。ステップ５７２では、電圧値Ｖ１と電圧値Ｖ２との差Ｖ２−Ｖ１が、閾値範囲内にあるか否かを判定する。ステップ５７２では、差Ｖ２−Ｖ１が下限閾値電圧Ｖｔｈ１を上回り、かつ、差Ｖ２−Ｖ１が上限閾値電圧Ｖｔｈ２を下回るか否かを判定する。差Ｖ２−Ｖ１が閾値範囲内にある場合、ステップ５６７に戻る。差Ｖ２−Ｖ１が閾値範囲外である場合、すなわちスピーカ２の断線が判定されると、ステップ５７３へ進む。例えば、差Ｖ２−Ｖ１が下限閾値電圧Ｖｔｈ１を下回る場合、ステップ５７３へ進む。また、差Ｖ２−Ｖ１が上限閾値電圧Ｖｔｈ２を上回る場合、ステップ５７３へ進む。ステップ５７２は、電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとの位相差がスピーカ２の断線を示すか否かを判定する断線判定手段を提供する。
【００５６】
ステップ５７３では、カウンタ値ＮＣに１を加える。カウンタ値ＮＣは、ステップ５７２によってスピーカ２の断線が連続して判定された回数を示す。ステップ５７４では、カウンタ値ＮＣが所定の閾値回数Ｎｔｈを上回るか否かを判定する。カウンタ値ＮＣが閾値回数Ｎｔｈを上回っていない場合、ステップ５６７へ戻る。カウンタ値ＮＣが閾値回数Ｎｔｈを上回ると、ステップ１６５へ進む。ステップ５７３とステップ５７４は、差Ｖ２−Ｖ１が閾値範囲外である状態が所定期間継続しているか否かを判定する手段を提供する。この手段は、一時的な断線判定を却下して、後続の断線処理の安定化を図る。
【００５７】
この結果、判定部５１４は、音源の信号の電圧Ｖｓと、検出回路５１３により検出された電圧Ｖｐとの位相を比較し、それらが所定の位相関係となるとき、スピーカ２の断線を判定する。さらに、判定部５１４は、所定の位相関係が、所定期間を上回って継続すると、スピーカ２の断線を判定する。
【００５８】
ステップ１６５では、スピーカ２の断線判定に応答して、断線に対策するための断線処理が実行される。ここでは、スピーカ２の断線を、車両の利用者に通知する警告処理が実行される。具体的には、警報装置１１を作動させる処理が実行される。これに代えて、または追加的に、発生部１５を停止させる保護処理が実行されてもよい。
【００５９】
断線判定処理５６０によると、判定部５１４は、音信号が所定の位相Ｔ１にあるときの検出回路５１３により検出された電圧Ｖｉｎの値Ｖ１と、検出回路５１３により検出された電圧Ｖｉｎが所定の位相Ｔ２にあるときの検出回路５１３により検出された電圧Ｖｉｎの値Ｖ２とによって示される位相差に基づいてスピーカ２の断線を判定する。
【００６０】
図５は、第１実施形態の短絡判定処理５８０を示すフローチャートである。短絡判定処置５８０によって短絡判定部５４３が提供されている。スピーカ２が正常であるときに、音信号の電圧Ｖｓが供給されると、電圧Ｖｉｎは、電圧Ｖｓの変化に応じて変動する。一方、音信号である電圧Ｖｓが供給されるときに、スピーカ２のボイスコイルなどに短絡が生じると、電圧Ｖｉｎは、ほぼ０（ゼロ）Ｖに低下し、ほとんど変動しない。この実施形態では、電圧Ｖｉｎの変化量Ｖｆｌｃに基づいてスピーカ２の短絡を判定する。
【００６１】
ステップ５８７では、発生部１５から音信号が出力されていることを確認する。すなわち、スピーカ２に音源の信号、すなわち交流電力が供給されていることを確認する。
【００６２】
ステップ５８８では、電圧Ｖｉｎをサンプリングする。具体的には、電圧Ｖｉｎを、サンプル電圧Ｖ（ｎ）として記録する。ステップ５８９では、サンプリング期間Ｔｓｍｐが所定の閾値期間Ｔｐｒｄを上回ったか否かを判定する。サンプリング期間Ｔｓｍｐが所定の閾値期間Ｔｐｒｄを上回っていない場合、ステップ５８８へ戻る。この結果、ステップ５８８は、閾値期間Ｔｐｒｄにわたって繰り返して実行される。サンプリング期間Ｔｓｍｐが所定の閾値期間Ｔｐｒｄを上回ると、ステップ５９０へ進む。ステップ５９０では、閾値期間Ｔｐｒｄの間にサンプリングされた複数の電圧Ｖ（ｎ）に基づいて、変化量Ｖｆｌｃを算出する。ステップ５８８からステップ５９０の処理によって、電圧Ｖｉｎの変化量Ｖｆｌｃを算出する手段が提供される。
【００６３】
ステップ５９１では、変化量Ｖｆｌｃが、所定の閾値変化量ＦＬｔｈを下回るか否かを判定する。変化量Ｖｆｌｃが、所定の閾値変化量ＦＬｔｈを下回らない場合、スピーカ２は正常であると判定できる。この場合、ステップ５８８へ戻る。変化量Ｖｆｌｃが、所定の閾値変化量ＦＬｔｈを下回ると、ステップ５９２へ進む。ステップ５９２では、Ｖｆｌｃ＜ＦＬｔｈの状態が所定期間継続しているか否かを判定する。ステップ５９２では、Ｖｆｌｃ＜ＦＬｔｈの状態の継続時間Ｔｃｏｎｔが、所定の閾値時間Ｔｔｈを上回るか否かを判定する。ステップ５９２は、一時的な短絡判定を却下して、後続の短絡処理の安定化を図る。継続時間Ｔｃｏｎｔが閾値時間Ｔｔｈを上回らない場合、ステップ５８８に戻る。継続時間Ｔｃｏｎｔが閾値時間Ｔｔｈを上回ると、ステップ１８６に進む。
【００６４】
この結果、判定部５１４は、検出回路５１３により検出された電圧Ｖｉｎの変化量Ｖｆｌｃと閾値変化量ＦＬｔｈとを比較し、変化量Ｖｆｌｃが閾値変化量ＦＬｔｈに対して所定の関係になると、スピーカ２の短絡を判定する。具体的には、変化量Ｖｆｌｃが閾値変化量ＦＬｔｈを下回るとスピーカの短絡を判定する。さらに、判定部５１４は、所定の関係Ｖｆｌｃ＜ＦＬｔｈが、所定の期間である閾値時間Ｔｔｈを上回って継続すると、スピーカ２の短絡を判定する。
【００６５】
ステップ１８６では、スピーカ２の短絡判定に応答して、短絡に対策するための短絡処理が実行される。ここでは、スピーカ２の短絡を、車両の利用者に通知する警告処理が実行される。具体的には、警報装置１１を作動させる処理が実行される。これに代えて、または追加的に、発生部１５を停止させる保護処理が実行されてもよい。
【００６６】
この実施形態によると、スピーカ２の端子電圧に基づいて、スピーカ２の断線を検出することができる。しかも、検出される電圧の位相の変化に基づいてスピーカ２の断線を検出することができる。特に、発生装置１は、予め定められた運行通知音を出力するから、位相の変化を安定的に検出することができる。さらに、この実施形態では、スピーカ２の端子電圧に基づいて、スピーカ２の断線を検出することができる。
【００６７】
（第２実施形態）
図６は、本発明を適用した第２実施形態に係る異常検出装置６００を含む運行通知音発生装置を示すブロック図である。上記実施形態では、所定の２つの時刻Ｔ１、Ｔ２における電圧Ｖｉｎを観測することにより、電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとの位相差がスピーカ２の断線を示す所定の関係にあることを判定した。これに代えて、この実施形態では、所定の時刻Ｔｓｍにおける電圧レベルＶｓｍに基づいて、電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとの位相差がスピーカ２の断線を示す所定の関係にあることを判定する。断線判定部６４２は、電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとのいずれか一方が所定の電圧レベルにあるときの、他方の電圧レベルに基づいて電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとの位相差がスピーカ２の断線を示す所定位相にあることを判定する。具体的には、断線判定部６４２は、電圧Ｖｓが所定の＋５Ｖにあるときの、電圧Ｖｐ、すなわち電圧Ｖｉｎの電圧レベルを用いる。
【００６８】
図７は、第２実施形態の正常時における各部の波形を示す波形図である。図８は、第２実施形態の断線時における各部の波形を示す波形図である。図７Ａ、図８Ａは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｓの一例を示す。図中には、電圧Ｖｓが閾値電圧である＋５Ｖになるサンプリングのための時刻Ｔｓｍが図示されている。図７Ｂ、図８Ｂは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｐの一例を示す。図７Ｃ、図８Ｃは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｉｎの一例を示す。図中には、サンプリングのための時刻Ｔｓｍにおける電圧Ｖｉｎの値Ｖｓｍが図示されている。正常期間Ｔ−ＮＯＲにおいては、電圧Ｖｉｎの値Ｖｓｍは、最大値に近い値である。一方、断線期間Ｔ−ＯＰＮにおいては、電圧Ｖｉｎの値Ｖｓｍは、最小値に近い値である。
【００６９】
図９は、第２実施形態の断線判定処理６６０を示すフローチャートである。断線判定処置６６０によって断線判定部６４２が提供されている。ステップ５６６、５６７は、上記実施形態と同じである。ステップ６７５では、予め決められた計測時刻Ｔｓｍが到来したか否かを判定する。ここでは、計測時刻Ｔｓｍは、電圧Ｖｓが、所定の電圧値に上昇、または下降した時刻である。具体的には、この実施形態では、電圧Ｖｓが＋５Ｖに上昇すると、計測時刻Ｔｓｍの到来が判定される。計測時刻Ｔｓｍが到来すると、ステップ６７６へ進む。ステップ６７６では、計測時刻Ｔｓｍにおける電圧Ｖｉｎ（Ｔｓｍ）を、電圧Ｖｓｍとして記録する。ステップ６７５において、電圧Ｖｓが＋５Ｖではない場合、ステップ６７５を繰り返す。ステップ６７５とステップ６７６の処理は、電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとの位相差を評価するためのサンプル値Ｖｓｍを検出する手段が提供される。
【００７０】
ステップ６７７では、電圧Ｖｓｍが、閾値範囲内にあるか否かを判定する。ステップ６７７では、電圧Ｖｓｍが下限閾値電圧Ｖｔｈ３を上回り、かつ、電圧Ｖｓｍが上限閾値電圧Ｖｔｈ４を下回るか否かを判定する。電圧Ｖｓｍが閾値範囲内にある場合、ステップ５６７に戻る。電圧Ｖｓｍが閾値範囲外である場合、すなわちスピーカ２の断線が判定されると、ステップ５７３へ進む。例えば、電圧Ｖｓｍが下限閾値電圧Ｖｔｈ３を下回る場合、ステップ５７３へ進む。また、電圧Ｖｓｍが上限閾値電圧Ｖｔｈ２を上回る場合、ステップ５７３へ進む。ステップ６７７は、電圧Ｖｓｍがスピーカ２の断線を示すか否かを判定する断線判定手段を提供する。ステップ５７３、５７４、１６５は、上記実施形態と同じである。
【００７１】
この実施形態によると、判定部６１４は、音信号が所定の位相（計測時刻Ｔｓｍ）にあるときの検出回路５１３により検出された電圧Ｖｉｎの値Ｖｓｍによって示される位相差に基づいてスピーカ２の断線を判定する。
【００７２】
（第３実施形態）
図１０は、本発明を適用した第３実施形態に係る異常検出装置７００を含む運行通知音発生装置１を示すブロック図である。上記実施形態では、制御装置７が提供する演算処理によって電圧Ｖｓまたは電圧Ｖｐが所定の電圧レベルにあることを判定した。これに代えて、この実施形態では、電圧Ｖｓが所定の電圧レベルに到達したことをハードウェアによって検出する。さらに、この実施形態では、電圧Ｖｐが所定の電圧レベルに到達したことをハードウェアによって検出する。制御装置７は、それらの検出時刻の差、すなわち位相差に基づいて断線を判定する演算処理を提供する。
【００７３】
異常判定装置７００は、電圧Ｖｓと所定の閾値電圧Ｖｔｓとを比較する比較回路を構成するオペアンプ７５１を備える。オペアンプ７５１の反転入力には電圧Ｖｓが入力されている。オペアンプ７５１の非反転入力には閾値電圧Ｖｔｓが入力されている。オペアンプ７５１は、電圧Ｖｓと閾値電圧Ｖｔｓとの比較結果に応じて、ハイレベルまたはローレベルの信号を出力する。オペアンプ７５１の出力は、制御装置７に入力される。
【００７４】
異常判定装置７００は、検出回路７１３を備える。検出回路７１３は、抵抗器５３３と、ダイオード３１とを備える。ダイオード３１は、電圧Ｖｐを半波整流することによって、電圧Ｖｐの負電圧成分を除去する。検出回路７１３は、電圧Ｖｉｎを出力する。
【００７５】
異常判定装置７００は、電圧Ｖｉｎ、すなわち電圧Ｖｐと所定の閾値電圧Ｖｔｐとを比較する比較回路を構成するオペアンプ７５２を備える。オペアンプ７５２の反転入力には電圧Ｖｉｎが入力されている。オペアンプ７５２の非反転入力には閾値電圧Ｖｔｐが入力されている。オペアンプ７５２は、電圧Ｖｐと閾値電圧Ｖｔｐとの比較結果に応じて、ハイレベルまたはローレベルの信号を出力する。オペアンプ７５２の出力は、制御装置７に入力される。
【００７６】
異常判定装置７００は、判定部７１４を備える。判定部７１４は、入力ポート７４４と、断線判定部７４２とを備える。入力ポート７４４は、制御装置７のインプットキャプチャポート（ＣＡＩ／Ｏ）によって提供される。第１ポートＣＡ１には、オペアンプ７５１の出力が入力される。第１ポートＣＡ１は、オペアンプ７５１の出力が反転する時刻、すなわち電圧Ｖｓが閾値電圧Ｖｔｓに到達した時刻Ｔ１を記録する。具体的には、オペアンプ７５１の出力が立ち下がる時刻、すなわち電圧Ｖｓが閾値電圧Ｖｔｓに上昇した時刻Ｔ１を記録する。第２ポートＣＡ２には、オペアンプ７５２の出力が入力される。第２ポートＣＡ２は、オペアンプ７５２の出力が反転する時刻、すなわち電圧Ｖｐが閾値電圧Ｖｔｐに到達した時刻Ｔ２を記録する。具体的には、オペアンプ７５２の出力が立ち下がる時刻、すなわち電圧Ｖｐが閾値電圧Ｖｔｐに上昇した時刻Ｔ２を記録する。入力ポート７４４は、時刻Ｔ１、および時刻Ｔ２を、断線判定部７４２に出力する。
【００７７】
断線判定部７４２は、電圧Ｖｓの位相と電圧Ｖｐの位相とを比較することにより断線を判定する。具体的には、断線判定部７４２は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との時間差、すなわち位相差が、所定の閾値範囲外になると、スピーカ２の断線を判定する。断線判定部７４２は、断線を判定すると、警報装置１１を作動させるための信号を出力する。この信号に応答して、警報装置１１は、断線を示す警報を発生する。
【００７８】
図１１は、第３実施形態の各部の波形を示す波形図である。図１２は、第３実施形態の断線時における各部の波形を示す波形図である。図１１Ａ、図１２Ａは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｓの一例を示す。図１１Ｂ、図１２Ｂは、運行通知音が発生するときの電圧Ｖｐの一例を示す。図１１Ｃ、図１２Ｃは、第１ポートＣＡ１の入力信号の一例を示す。図１１Ｄ、図１２Ｄは、第２ポートＣＡ２の入力信号の一例を示す。正常期間Ｔ−ＮＯＲにおいては、時刻Ｔ２と時刻Ｔ１との間には、十分に長い時間差が観測される。しかも、正常期間Ｔ−ＮＯＲにおいては、時刻Ｔ１は、時刻Ｔ２の前に検出される。一方、断線期間Ｔ−ＯＰＮにおいては、時刻Ｔ２と時刻Ｔ１との間には、時間差がないか、またはほんの僅かな時間差が観測されるだけである。しかも、断線期間Ｔ−ＯＰＮにおいては、多くの場合、時刻Ｔ１は、時刻Ｔ２の後に、または時刻Ｔ２とほぼ同時に検出される。
【００７９】
図１３は、第３実施形態の断線判定処理７６０を示すフローチャートである。断線判定処置７６０によって断線判定部７４２が提供されている。ステップ５６６、５６７は、上記実施形態と同じである。ステップ７７８では、インプットキャプチャポート７４４への信号入力時刻が記録される。ここでは、第１ポートＣＡ１への入力信号が、ハイレベルＨからローレベルＬへ下がった時刻が、時刻Ｔ１として記録される。また、第２ポートＣＡ２への入力信号が、ハイレベルＨからローレベルＬへ下がった時刻が、時刻Ｔ２として記録される。ステップ７７８の処理は、電圧Ｖｓと電圧Ｖｐとの位相差を評価するための時刻Ｔ１、Ｔ２を検出する手段を提供する。
【００８０】
ステップ７７９では、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との差Ｔ２−Ｔ１が、閾値範囲内にあるか否かを判定する。ステップ７７９では、差Ｔ２−Ｔ１が下限閾値時間Ｔｔｈ１を上回り、かつ、差Ｔ２−Ｔ１が上限閾値時間Ｔｔｈ２を下回るか否かを判定する。差Ｔ２−Ｔ１が閾値範囲内にある場合、ステップ５６７に戻る。差Ｔ２−Ｔ１が閾値範囲外である場合、すなわちスピーカ２の断線が判定されると、ステップ５７３へ進む。例えば、差Ｔ２−Ｔ１が下限閾値時間Ｔｔｈ１を下回る場合、ステップ５７３へ進む。また、差Ｔ２−Ｔ１が上限閾値時間Ｔｔｈ２を上回る場合、ステップ５７３へ進む。ステップ７７９は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との差Ｔ２−Ｔ１がスピーカ２の断線を示すか否かを判定する断線判定手段を提供する。ステップ５７３、５７４、１６５は、上記実施形態と同じである。
【００８１】
この実施形態によると、判定部７１４は、音信号が所定の値Ｖｔｓに到達した時刻Ｔ１と、検出回路７１３により検出された電圧Ｖｉｎが所定の値Ｖｔｐに到達した時刻Ｔ２とによって示される位相差に基づいてスピーカ２の断線を判定する。
【００８２】
（第４実施形態）
図１４は、本発明を適用した第４実施形態に係る異常検出装置８００を含む運行通知音発生装置１を示すブロック図である。上記実施形態では、発生部１５から出力される音信号を利用して、スピーカ２を含む回路に表れる電気信号の位相の変化を検出し、この位相に基づいてスピーカ２の断線を判定した。また、上記実施形態では、発生部１５から出力される音信号を利用して、スピーカ２の短絡を判定した。これに代えて、この実施形態では、人が聴き取ることが困難な非可聴音の信号を発生部１５から発生させる。これにより、運行通知音が不要なときにも、スピーカ２の断線および／または短絡を検出する。この実施形態では、制御装置７は、発生部８１５を備える。発生部８１５は、運行通知音のための可聴音信号、または非可聴音のための非可聴音信号を出力することができる。制御部８１６は、運行通知音が必要なときには、発生部８１５から可聴音信号を発生させる。制御部８１６は、運行通知音が不要であって、かつスピーカ２の断線および／または短絡の検査が必要なときには、発生部８１５から非可聴音信号を発生させる。
【００８３】
図１５は、第４実施形態の制御処理８９５を示すフローチャートである。制御処理８９５は、制御部８１６によって実行される。制御部８１６は、制御処理８９５によって、発生部８１５、断線判定部５４２、および短絡判定部５４３を制御する。ステップ８９６では、運行通知音が必要か否かを判定する。ここでは、例えば、車両の走行速度ＶＭが所定の低速領域にある場合、運行通知音が必要であると判定される。車両の走行速度ＶＭが所定の低速領域にない場合、運行通知音は不要であると判定される。運行通知音が必要である場合、ステップ８９７へ進む。
【００８４】
ステップ８９７では、発生部８１５から運行通知音のための可聴音信号を発生させる。これにより、スピーカ２へは、運行通知音のための交流電力が供給される。このとき、スピーカ２の電圧Ｖｐの位相は、スピーカ２の断線の有無に応じて変化する。続くステップにおいては、断線判定処理５６０および／または短絡判定処理５８０が実行される。この結果、可聴音信号に基づいて、スピーカ２の断線および／または短絡が判定される。
【００８５】
一方、ステップ８９６において運行通知音が不要である場合、ステップ８９８へ進む。ステップ８９８では、スピーカ２の検査が必要であるか否かを判定する。ここでは、予め定められた検査時期であるか否かを判定する。例えば、車両の累積的な運行時間が所定時間に到達すると、検査時期の到来が判定される。また、運行通知音を発生させる前に、先行して検査時期の到来が判定されてもよい。検査時期が到来していない場合、ステップ８９６へ戻る。検査時期が到来すると、ステップ８９９へ進む。ステップ８９９では、発生部８１５から、非可聴音信号を発生させる。これにより、スピーカ２には、非可聴音のための交流電力が供給される。このとき、スピーカ２から可聴音は出力されない。しかし、スピーカ２の電圧Ｖｐの位相は、スピーカ２の断線の有無に応じて変化する。続くステップにおいては、断線判定処理５６０および／または短絡判定処理５８０が実行される。この結果、非可聴音信号に基づいて、スピーカ２の断線および／または短絡が判定される。
【００８６】
この実施形態によると、運行通知音を発生させないときに、人が聴き取ることが困難な非可聴音のための音信号を発生させ、断線および／または短絡が判定される。このため、運行通知音が発生されない場合であっても、スピーカ２の断線および／または短絡を判定することができる。
【００８７】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００８８】
例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。
【００８９】
上記実施形態では、音信号の位相に対する、電圧Ｖｉｎの位相の遅れ量が所定の閾値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ３、Ｔｔｈ１を下回ると、スピーカ２の断線を判定した。さらに、上記実施形態では、音信号の位相に対する、電圧Ｖｉｎの位相の遅れ量が所定の閾値Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ４、Ｔｔｈ２を上回ると、スピーカの断線を判定した。これに代えて、下側閾値Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ３、Ｔｔｈ１、および上側閾値Ｖｔｈ２、Ｖｔｈ４、Ｔｔｈ２のいずれか一方だけを用いてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、スピーカ２の断線と短絡との両方を判定した。これに代えて、断線のみ、または短絡のみを判定してもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、短絡判定部５４３は、電圧Ｖｐの変化量が閾値変化量を下回るとスピーカ２の短絡を判定した。これに代えて、電圧Ｖｐが、ほぼ０（ゼロ）Ｖにあって、かつ安定していることを検出することにより、スピーカ２の短絡を判定してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、制御装置７によって警報装置１１を直接的に制御した。これに代えて、制御装置７からは、異常処理のための指令信号を出力するように構成してもよい。かかる構成においては、指令信号を受信した他の制御装置によって断線または短絡に対策するための対策処理が実行される。
【符号の説明】
【００９３】
１  運行音発生装置、  ５００  異常検出装置、  ２  スピーカ、  ３  電源、  ５  カップリングコンデンサ、  ６  電力増幅回路、  ７  制御装置、  ８  ブレーキセンサ、  ９  車速センサ、  １０  選択装置、  １１  警報装置、  ５１３  検出回路、  ３１  ダイオード、  ３２  ダイオード、  ５３３  抵抗器、  ３４  フィルタ、  ３５  コンデンサ、  ５１４  判定部、  ４１  ＡＤ変換器、  ５４２  断線判定部、  ５４３  短絡判定部、  １５  発生部、  １６  制御部、  ５１８  抵抗器、  ５１９  コンデンサ、  ６００  異常検出装置、  ６１４  判定部、  ６４２  断線判定部、  ６４３  短絡判定部、  ７００  異常検出装置、  ７１３  検出回路、  ７１４  判定部、  ７５１  オペアンプ、  ７５２  オペアンプ、  ７４４  入力ポート、  ７４２  断線判定部、  ８００  異常検出装置、  ８１５  発生部、  ８１６  制御部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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