(57)【要約】【課題】スピーカとオーディオ装置とが接続している時もＴＣＵがスピーカおよびスピーカへの配線の断線を検出できるスピーカ断線検出装置を提供する。【解決手段】スピーカ３０と電力増幅部１１との間に配置されスピーカ３０とオーディオ装置２０とが接続されている状態と、スピーカ３０と電力増幅部１１とが接続されている状態とを切り換えるリレー１４と、スピーカ３０とオーディオ装置２０とを接続する配線の一部であり、リレー１４が途中に配置され、かつ、オーディオ装置２０からの外部配線２１Ａ、およびスピーカ３０への外部配線２１Ｂと、それぞれ、コネクタを介して接続される配線２１Ｃと、リレー１４よりもスピーカ３０側の配線２１Ｃに流れる電流に対応する電圧を検出する信号検出部１５と、信号検出部１５で検出した電圧に基づいて、リレー１４とスピーカ３０との間の配線が断線しているか否かを判断するマイコン１３とを備える。【選択図】図１
2018116493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカ（３０）と接続され、前記スピーカへ第１の音信号を出力する音信号出力部（１１）を備えた緊急通報装置であって、
前記スピーカと前記音信号出力部との間に配置され、前記スピーカと前記スピーカに第２の音信号を出力するオーディオ装置（２０）とが接続されている状態と、前記スピーカと前記音信号出力部とが接続されている状態とを切り換える切換部（１４）と、
前記スピーカと前記オーディオ装置とを接続する配線の一部であり、前記切換部が途中に配置され、かつ、前記オーディオ装置からの第１の外部配線（２１Ａ）、および前記スピーカへの第２の外部配線（２１Ｂ）と、それぞれ、コネクタを介して接続される内部配線（２１Ｃ）と、
前記切換部よりも前記スピーカ側の前記内部配線に流れる電流に対応する電圧を検出する信号検出部（１５、２１５、３１５）と、
前記信号検出部で検出した電圧に基づいて、前記切換部と前記スピーカとの間の配線が断線しているか否かを判断する判断部（１３）と、を備える緊急通報装置。
【請求項２】
前記判断部は、前記スピーカと前記オーディオ装置とが接続され、かつ前記信号検出部が検出した電圧が所定の規定値よりも低いことに基づいて、前記切換部に対して前記スピーカと前記音信号出力部とが接続されている状態とする切り換え命令を行い、
前記切換部は、前記切り換え命令に基づいて前記スピーカと前記音信号出力部とが接続されている状態へと切り換えを行い、
前記スピーカと前記音信号出力部とが接続されている状態へと切り換えを行った後、前記音信号出力部は、前記スピーカへ前記第１の音信号を出力し、
前記判断部は、前記音信号出力部が前記第１の音信号を出力しているときに、前記信号検出部が検出した電圧が前記規定値以上か否かに基づいて前記切換部と前記スピーカとの間の前記配線が断線しているか否かを判断する、
請求項１に記載の緊急通報装置。
【請求項３】
前記信号検出部（１５）は、
前記内部配線上、かつ、前記切換部を挟む２点の電圧と、
前記音信号出力部と前記切換部との間の配線上の点と、前記内部配線上の前記切換部よりも前記スピーカ側の点との間の電圧とを検出可能であり、
前記スピーカと前記オーディオ装置とが接続されている場合、前記内部配線上、かつ、前記内部配線上、かつ、前記切換部を挟む２点の電圧を検出し、
前記スピーカと前記音信号出力部とが接続されている場合、前記音信号出力部と前記切換部との間の配線上の点と、前記内部配線上の前記切換部よりも前記スピーカ側の点との間の電圧を検出する、
請求項１または請求項２に記載の緊急通報装置。
【請求項４】
前記信号検出部（２１５、３１５）は、電磁誘導結合により前記切換部と前記スピーカとの間の前記内部配線に流れる電流に対応する電圧を検出する、
請求項１または請求項２に記載の緊急通報装置。
【請求項５】
前記スピーカと前記音信号出力部とが接続されている状態へと切り換えを行った後に前記音信号出力部から出力される前記第１の音信号は、可聴周波数帯域外の音の信号である、
請求項２〜４のいずれか１つに記載の緊急通報装置。
【請求項６】
前記スピーカと前記オーディオ装置とが接続され、かつ前記信号検出部が検出した電圧が前記規定値よりも低い状態が、所定の時間継続した場合、前記切換部に対して前記スピーカと前記音信号出力部とが接続されている状態とする切り換え命令を行う、
請求項２に記載の緊急通報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカの断線を検出する機能を備えた緊急通報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、緊急通報時に、リレーを用いてオーディオ用スピーカとＴＣＵ（Telematics Control Unit）とを接続させて使用する緊急通報装置を開示している。特許文献１では、通常時、スピーカはオーディオ装置と接続しており、ＴＣＵとは電気的に切り離されている。そして緊急通報時、リレーが切り替えられてスピーカとＴＣＵとが接続されることで、スピーカから車両の乗員に対して報知を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１０７９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で提案されている緊急通報装置は、緊急通報時、スピーカから車両の乗員に対して報知できる必要があるため、周期的にスピーカおよびスピーカへの配線の断線検出をすることが求められることがある。スピーカがＴＣＵに接続されている状態であれば、ＴＣＵからスピーカへ音信号を出力し、そのときのスピーカを含む回路の電圧を検出することで、スピーカおよびスピーカへの配線の断線検出が可能である。
【０００５】
しかし、上記装置において、ＴＣＵは、ある瞬間にオーディオ装置から音信号が出ているか否かを把握することができない。そのため、従来の緊急通報装置において、スピーカとオーディオ装置とが接続している時、ＴＣＵは、スピーカの断線を検出することができなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、スピーカがオーディオ装置に接続されている時もＴＣＵがスピーカおよびスピーカへの配線の断線を検出できるスピーカ断線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】
【０００７】
ここに開示される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。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、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、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
その目的を達成するための本発明は、スピーカ（３０）と接続され、スピーカへ第１の音信号を出力する音信号出力部（１１）を備えた緊急通報装置であって、
スピーカと音信号出力部との間に配置され、スピーカとスピーカに第２の音信号を出力するオーディオ装置（２０）とが接続されている状態と、スピーカと音信号出力部とが接続されている状態とを切り換える切換部（１４）と、
スピーカとオーディオ装置とを接続する配線の一部であり、切換部が途中に配置され、かつ、オーディオ装置からの第１の外部配線（２１Ａ）、およびスピーカへの第２の外部配線（２１Ｂ）と、それぞれ、コネクタを介して接続される内部配線（２１Ｃ）と、
切換部よりもスピーカ側の内部配線に流れる電流に対応する電圧を検出する信号検出部（１５、２１５、３１５）と、
信号検出部で検出した電圧に基づいて、切換部とスピーカとの間の配線が断線しているか否かを判断する判断部（１３）と、を備える。
【０００９】
本発明では、内部配線がオーディオ装置とスピーカとを接続する配線の一部になっていることを利用し、切換部がオーディオ装置とスピーカとを接続している状態で、信号検出部により、内部配線に流れる電流に対応する電圧を検出する。信号検出部が検出する電圧から、内部配線に電流が流れていると判断できれば、スピーカがオーディオ装置に接続されている時でも、スピーカおよびスピーカへの配線が断線していないと判断できる。
【００１０】
また、電流に対応する電圧を検出するので、どのような形式のオーディオ装置が接続されているかを判断する必要なく、スピーカおよびスピーカへの配線が断線しているか否かを判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るＴＣＵの構成図である。
【図２】第１実施形態の断線検出処理を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態に係るＴＣＵの構成図である。
【図４】変形例１に係るＴＣＵの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら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参照し適用することができる。
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係るＴＣＵ１の構成図である。ＴＣＵ１は緊急通報装置に相当する。ＴＣＵ１は車両に搭載されている。図１に示すようにＴＣＵ１は、車両に搭載されるオーディオ装置２０と、車両に搭載されるスピーカ３０に接続されている。オーディオ装置２０とスピーカ３０とは配線２１を介して接続している。そして配線２１の一部は、ＴＣＵ１の内部を通っている。
【００１４】
ＴＣＵ１の内部を通る配線２１を、プリント基板上の配線２１Ｃとする。オーディオ装置２０とＴＣＵ１とを接続させる配線２１を配線２１Ａとする。また、スピーカ３０とＴＣＵ１とを接続させる配線２１を配線２１Ｂとする。配線２１Ａ、２１Ｂはコード状である。配線２１Ａが請求項に記載の第１の外部配線に相当し、配線２１Ｂが請求項に記載の第２の外部配線に相当する。
【００１５】
配線２１Ｃと配線２１Ａとは、ＴＣＵ１が備えるコネクタ４０Ａで接続されている。配線２１Ｃと配線２１Ｂとは、ＴＣＵ１が備えるコネクタ４０Ｂで接続されている。この配線２１Ｃが請求項に記載の内部配線に相当する。
【００１６】
オーディオ装置２０は、スピーカ３０から音声または音楽を流すために、音信号をスピーカ３０へ出力する。このオーディオ装置２０が請求項に記載のオーディオ装置に相当し、オーディオ装置２０が出力する音信号が請求項に記載の第２の音信号に相当する。
【００１７】
スピーカ３０は、オーディオ装置２０および後述する電力増幅部１１から出力された音信号に基づいて車両内に音声または音楽を出力する。このスピーカ３０が請求項に記載のスピーカに相当する。また、電力増幅部１１から出力された音信号が請求項に記載の第１の音信号に相当する。
【００１８】
ＴＣＵ１は、電力増幅部１１と、ＡＤ変換器１２と、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）１３と、リレー１４と、信号検出部１５とを備えている。
【００１９】
電力増幅部１１は、緊急通報時、車両の乗員に対して報知を行うための音信号が入力され、その音信号を増幅してスピーカ３０へ出力する。また、スピーカ３０への配線の断線検出をするための音信号をスピーカ３０へ出力する。スピーカ３０への配線については後述する。スピーカ３０への配線の断線を検出するための音信号は、可聴周波数域の音の信号でもよいが、本実施形態では、可聴周波数帯域外の音の信号である。例えば、２０Ｈｚ以下や２００００Ｈｚ以上の周波数帯の音信号である。この電力増幅部１１が請求項に記載の音信号出力部に相当する。
【００２０】
ＡＤ変換器１２は、入力された電圧をデジタル信号に変換する。
【００２１】
マイコン１３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。マイコン１３は、図示しないメモリに記憶されたプログラムに従い、各種処理を実行する。例えば、ＡＤ変換器１２が出力した値に基づいて後述するリレー１４とスイッチ１８を動作させる。このマイコン１３が請求項に記載の判断部に相当する。
【００２２】
リレー１４は、配線２１Ｃに配置されている。リレー１４は、オーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続されている状態からＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続されている状態へ切り換える。また、反対に、ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続されている状態からオーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続されている状態への切り換えも行う。ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続されている状態とは、電力増幅部１１とリレー１４が配線２２を介して接続され、リレー１４とコネクタ４０Ｂとが配線２１Ｃを介して接続され、コネクタ４０Ｂとスピーカ３０とが配線２１Ｂを介して接続されている状態を示す。このリレー１４が請求項に記載の切換部に相当する。
【００２３】
信号検出部１５は、オペアンプ１６と、ダイオード１７と、スイッチ１８と、複数のコンデンサ６１、６２、６３、６４と、複数の抵抗７１、７２、７３、７４、７５、７６と、複数の配線２３、２４、２５、２６と、を備えている。信号検出部１５は、スピーカ配線を流れる電流に対応する電圧を検出する。スピーカ配線は、スピーカ３０への配線と、ボイスコイル等のスピーカ３０が備える配線を意味する。
【００２４】
スピーカ配線に電流が流れた場合に、配線の電気抵抗すなわち配線抵抗５０によって交流電圧が発生する。そして信号検出部１５は、検出した交流電圧を直流電圧に変換し、ＡＤ変換器１２へ出力する。この直流電圧が、スピーカ配線を流れる電流に対応する電圧を表す。
【００２５】
リレー１４とスピーカ３０との間の直流電圧ではなく、スピーカ配線を流れる電流に対応する電圧を検出する理由は次の通りである。オーディオ装置２０が備えるスピーカ３０への出力回路には、シングルエンド型、ＢＴＬ型など種々の形式が存在しており、出力形式が違うと、電圧の直流成分の大きさが異なる。また、ＴＣＵ１は、どのような形式のオーディオ装置２０が接続されているかは判断できない。そのため、電圧の直流成分の大きさからは、スピーカ配線が断線しているのか、断線しておらず、出力回路の形式が違うだけなのかを判断することができない。
【００２６】
これに対して、どのような形式のオーディオ装置２０が接続されていても、音信号が出力されており、かつ、断線がなければ、スピーカ配線に電流が流れる。一方、どのような形式のオーディオ装置２０が接続されていても、断線があればスピーカ配線に電流が流れない。
【００２７】
配線には、僅かではあるが電気抵抗があるので、音信号が出力されているときは、配線に流れる電流と配線抵抗５０とにより定まる交流電圧が生じる。そこで、スピーカ配線を流れる電流に対応する電圧を検出するのである。
【００２８】
尚、スピーカ３０への配線とは、リレー１４とコネクタ４０Ｂとの間の配線２１Ｃと配線２１Ｂを示す。この信号検出部１５が請求項に記載の検出部に相当する。
【００２９】
ＴＣＵ１のプリント基板に配線抵抗５０があるので、スピーカ配線に電流が流れると、配線２１Ｃにも、交流電圧が生じる。信号検出部１５は、スピーカ配線を流れる電流に対応して配線２１Ｃに生じる交流電圧を検出するために、ＴＣＵ１内の所定の２点間の電圧を検出する。
【００３０】
上記所定の２点は、オーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続している場合と、ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続している場合とで異なる。
【００３１】
オーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続している場合、所定の２点は、配線２１Ｃ上、かつ、リレー１４を挟むＡ点およびＢ点の２点である。リレー１４とコネクタ４０Ａとの間の配線２１Ｃに位置する点をＡ点、リレー１４とコネクタ４０Ｂとの間の配線２１Ｃに位置する点をＢ点とする。Ａ点とＢ点の位置は適宜設定すればよい。例えば、Ａ点の位置をコネクタ４０Ａ、Ｂ点の位置をコネクタ４０Ｂの近くにすることで、Ａ点とＢ点の位置をリレー１４の近くにするよりもＡＢ間の電気抵抗を大きくすることができる。
【００３２】
ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続している場合、所定の２点は、いずれも配線２１Ｃ上であり、一方の点はリレー１４とコネクタ４０Ｂとの間、他方の点は配線２２上である。配線２１Ｃ上、かつ、リレー１４とコネクタ４０Ｂとの間の点は、上述のＢ点とする。配線２２上の点をＣ点とする。
【００３３】
（オーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続している場合）
オーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続している場合、オーディオ装置２０は、スピーカ３０に対して音信号を出力して、スピーカ３０から音声または音楽を出すことが可能となる。スピーカ３０に対して音信号を出力すると、Ａ点からＢ点に音信号の交流電流が流れる。そのとき、Ａ点とＢ点との間で発生した微小な交流電圧はオペアンプ１６で増幅される。
【００３４】
オペアンプ１６は、差動増幅回路の一部となっている。本実施形態の差動増幅回路は、オペアンプ１６と、複数の抵抗７１、７２、７３、７４、７６とを含む回路である。オペアンプ１６の非反転入力端子とＢ点とが接続している。オペアンプ１６の非反転入力端子とＢ点との間には、コンデンサ６１と抵抗７１とが配置されている。コンデンサ６１と抵抗７１とは直列に接続している。Ｂ点に近い方がコンデンサ６１、Ｂ点に遠い方が抵抗７１となっている。そして非反転入力端子には、抵抗７２を介してＢＩＡＳ電圧が入力される。
【００３５】
また、オペアンプ１６の反転入力端子とＡ点とが接続している。オペアンプ１６の反転入力端子とＡ点との間には、コンデンサ６２と抵抗７３とスイッチ１８とが配置されている。コンデンサ６２と抵抗７３とスイッチ１８は直列に接続している。Ａ点に近い方がコンデンサ６２、Ａ点に遠い方がスイッチ１８、コンデンサ６２とスイッチ１８との間が抵抗７３となっており、スイッチ１８は閉じて（導通して）いる。コンデンサ６１およびコンデンサ６２は、Ａ点とＢ点との間で発生した微小な電圧を、直流成分は除去して交流電圧をオペアンプ１６へ流す役割を持っている。
【００３６】
オペアンプ１６は、Ａ点の電位Ｖ１とＢ点の電位Ｖ２との電位差を増幅させた電圧を出力する。ダイオード１７は、反転入力端子側がアノード、Ｄ点側がカソードとなっている。Ｄ点の電圧は、抵抗７４を介してＥ点に負帰還される。
【００３７】
Ｅ点の電圧は、負方向へも変化する。Ｅ点とＤ点との間には、配線２４に抵抗７４と並列にダイオード１７が配置されているので、Ｅ点が正電圧のときは、オペアンプ１６を介さずに、ダイオード１７を通る経路でもＤ点へ電流が流れる。Ｄ点の電圧Ｖ３は、Ａ点とＢ点との間で発生した微小な交流電圧が、オペアンプ１６で増幅され、かつ、ダイオード１７により半波整流された電圧となる。
【００３８】
Ｄ点とＡＤ変換器１２とが配線２５を介して接続している。配線２５には、抵抗７５が配置されている。そして抵抗７５とＡＤ変換器１２との間には、グランド接続を行うための配線２６がある。配線２６にはコンデンサ６３が配置され、配線２５と接続する。配線２５と配線２６とが接続する地点をＦ点とする。
【００３９】
抵抗７５とコンデンサ６３は、ローパスフィルタを構成する。Ｄ点の電圧Ｖ３は、このローパスフィルタにより、平滑化される。したがって、Ｆ点の電圧は直流電圧となる。Ｆ点の電圧はＡＤ変換器１２へ入力される。
【００４０】
つまり、オーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続している場合、信号検出部１５は、Ａ点とＢ点との間に電流が流れることにより発生した微小な交流電圧を、増幅および整流した直流電圧をＡＤ変換器１２へ出力する。
【００４１】
（ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続している場合）
ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続している場合、電力増幅部１１は、スピーカ３０に対して可聴周波数帯域外の音信号または緊急通報で使用可能な可聴周波数帯域内の音信号を出力することが可能となる。スピーカ３０に対して可聴周波数帯域外の音信号または可聴周波数帯域内の音信号を出力すると、Ｃ点からＢ点に音信号の交流電流が流れる。そのとき、Ｃ点とＢ点との間で発生した微小な交流電圧はオペアンプ１６で増幅される。
【００４２】
Ｃ点とＥ点とが接続している。Ｃ点とＥ点との間には、コンデンサ６４と抵抗７６とが配置されている。コンデンサ６４と抵抗７６とは直列に接続している。Ｃ点に近い方がコンデンサ６４、Ｃ点に遠い方が抵抗７６となっている。
【００４３】
Ｃ点とＥ点とが接続していることで、Ｃ点の電位Ｖ４の交流成分が抵抗７６を介して、オペアンプ１６の反転入力端子に入力される。Ｂ点の電位Ｖ２の交流成分は抵抗７１を介してオペアンプ１６の非反転入力端子に入力される。オペアンプ１６は、電位Ｖ４と電位Ｖ２との電位差を増幅させた出力電圧Ｖ５を出力する。
【００４４】
尚、このときにスイッチ１８は開いて（非導通状態になって）おり、オーディオ装置２０から音信号が出力されてもＡ点の電位はオペアンプの反転入力端子には伝わらない。
【００４５】
つまり、ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続している場合、信号検出部１５は、Ｃ点とＢ点との間に電流が流れることにより発生した微小な交流電圧を、増幅および整流した直流電圧をＡＤ変換器１２へ出力する。
【００４６】
尚、リレー１４とスイッチ１８は機械的リレーや機械的スイッチに限定するものではなく、半導体リレーや半導体スイッチを用いても良い。
【００４７】
（フローチャート）
以降では、図２に示すフローチャートを用いて、マイコン１３が実施するスピーカ断線検出処理について説明する。マイコン１３は、このスピーカ断線検出処理を、周期的、たとえば数分に１回、実行する。
【００４８】
まず、ステップＳ１では、リレー１４に対してオーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続するように切り換えるとともに、スイッチ１８を閉じる命令を行う。そしてリレー１４は、切り換え命令に基づいてオーディオ装置２０とスピーカ３０との接続へと切り換えを行い、スイッチ１８は閉となり、ステップＳ２へと移行する。尚、イグニッションＯＮとなった際の初期状態は、オーディオ装置２０とスピーカ３０との接続となっている。
【００４９】
ステップＳ２では、カウンタをセットし、ステップＳ３へと移行する。
【００５０】
ステップＳ３では、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値が、規定値以上か否かを判断する。規定値は、ＢＩＡＳ電圧より高い値である。ＢＩＡＳ電圧が２Ｖの場合、少なくとも規定値は２Ｖより高い値とする。規定値は、適宜設定すればよい。
【００５１】
スピーカ配線が正常であり、かつオーディオ装置２０から音信号が出力されている場合、Ａ点とＢ点との間で交流電圧が発生する。オペアンプ１６の非反転入力端子にはＢＩＡＳ電圧が加えられている。Ａ点とＢ点との間で交流電圧が発生している場合、Ｆ点には、ＢＩＡＳ電圧に交流電圧の変動分が加えられた直流電圧が生じる。交流電圧の変動分が加えられることにより、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値が規定値以上となると、Ｓ３の判断がＹｅｓになり、ステップＳ１１へと移行する。
【００５２】
一方、スピーカ配線が断線している場合、オーディオ装置２０とスピーカ３０との間で音信号の電流が流れないため、Ａ点とＢ点との間で交流電圧が発生しない。よって、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値は、規定値よりも小さくなるので、Ｓ３の判断がＮｏになり、ステップＳ４へと移行する。
【００５３】
スピーカ配線が正常であっても、オーディオ装置２０から音信号が出力されていない、あるいは音量が微小の場合、オーディオ装置２０とスピーカ３０との間で音信号の電流が流れない、あるいは微小となる。そのためＡ点とＢ点との間で交流電圧が発生しない、あるいは微小となる。これらの場合には、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値は、規定値よりも小さくなり、ステップＳ４へと移行する。
【００５４】
ステップＳ１１では、スピーカ配線が正常と判断し、ステップＳ１２へ移行する。正常と判断できる理由は、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値が規定値以上となったため、スピーカ配線には電流が流れていると判断できるからである。
【００５５】
ステップＳ４では、一定時間経過後、ステップＳ５へと移行する。
【００５６】
ステップＳ５では、カウンタを１つ減算する処理を行い、ステップＳ６へと移行する。
【００５７】
ステップＳ６では、カウンタの値が０か否かを判断する。カウンタの値が０でない場合は、ステップＳ３へと移行する。カウンタの値が０である場合はステップＳ７へと移行する。
【００５８】
ステップＳ３、４、５、６での処理により、所定の時間、継続して、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値が、規定値以上にならなかったかどうかを判断している。所定の時間、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値が、規定値以上にならなかった場合としては、スピーカ配線が断線している場合と、断線はしていないがオーディオ装置２０から音信号が出力されていない無音状態の２つがある。所定の時間とは、後者の無音状態を判断するための時間であり、所定の時間は、適宜設定すればよく、例えば、５秒間とする。
【００５９】
Ｓ７へ移行する場合には、スピーカ配線に断線が生じている可能性があるが、無音状態であり断線は生じていない可能性もある。そこで、この２つのいずれであるかを判断するための処理を実行する。
【００６０】
ステップＳ７では、リレー１４に対してＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続するように切り換えるとともに、スイッチ１８を開く命令を行う。そしてリレー１４は、切り換え命令に基づいてＴＣＵ１とスピーカ３０との接続へと切り換えを行い、スイッチ１８は開となり、ステップＳ８へと移行する。
【００６１】
ステップＳ８では、ＴＣＵ１はスピーカ３０へ可聴周波数帯域外の音信号を出力し、ステップＳ９へと移行する。音信号は電力増幅部１１から配線２２、リレー１４、配線２１Ｃ、２１Ｂを介してスピーカ３０へ出力される。
【００６２】
ここで可聴周波数帯域外の音信号を出力する理由は、ドライバに違和感を与えることなく、スピーカ配線の断線を検出するためである。なぜなら、前述したように、ステップＳ３、４、５、６での処理を経由してステップＳ７へ移行する場合、スピーカ配線が断線しているか、断線はしていないがオーディオ装置２０から音信号が出力されていない無音状態のいずれかである。いずれであっても、車両のドライバが、意図的にオーディオ装置２０を操作してスピーカ３０から音を出力させている状態ではない。
【００６３】
そのため、可聴周波数帯域内の音信号を出力してしまうと、スピーカ３０から出力される可聴音が出力されることにより、ドライバに違和感を与える可能性がある。可聴周波数帯域外の音信号を出力することで、スピーカ３０から出力された音をドライバが気づくことなくスピーカ配線の断線を検出することができる。
【００６４】
ステップＳ９では、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値が、規定値以上か否かを判断する。ここでの規定値は、ステップＳ８で出力する音信号のレベルに基づいて定めておくことになる。
【００６５】
スピーカ配線が正常な場合、Ｃ点とＢ点との間で交流電圧が発生する。Ｃ点はＡ点と同様に、コンデンサ６４および抵抗７６を介してＥ点と接続されている。Ｃ点とＢ点との間に交流電圧が発生すると、Ｆ点には規定値以上の直流電圧が生じる。したがって、ステップＳ９において規定値以上と判断し、ステップＳ１１へと移行する。
【００６６】
一方、スピーカ配線が断線している場合、Ｃ点とＢ点との間で交流電圧が発生しない。そのため、Ｆ点に生じる直流電圧、すなわちＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値は規定値よりも小さくなる。規定値以上でないと判断した場合、ステップＳ１０へと移行する。
【００６７】
ステップＳ１０では、スピーカ配線が断線していると判断し、ステップＳ１２へ移行する。断線していると判断できる理由は、ＡＤ変換器１２が出力した直流電圧の値が規定値以上でないため、スピーカ配線には電流が流れていないと判断することができるからである。また、スピーカ配線が断線していると判断した場合には、ユーザにその旨、報知する。
【００６８】
このように、ステップＳ７、８、９の処理は、スピーカ配線に断線が生じている可能性があると判断した場合に、ＴＣＵ１とスピーカ３０との接続へと切り換えを行い、スピーカ配線について断線の有無を判断する処理である。ステップＳ１０、１１はその判断結果である。
【００６９】
ステップＳ１２では、リレー１４に対してオーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続するように切り換えるとともに、スイッチ１８を閉じる命令を行う。そしてリレー１４は、切り換え命令に基づいてＴＣＵ１とスピーカ３０との接続から、オーディオ装置２０とスピーカ３０との接続へと切り換えを行い、スイッチ１８は閉となり、本フローを終了する。
【００７０】
このように、本実施形態では、ＴＣＵ１の配線２１Ｃがオーディオ装置２０とスピーカ３０とを接続する配線２１の一部になっていることを利用する。リレー１４がオーディオ装置２０とスピーカ３０とを接続している状態で、信号検出部１５により、配線２１Ｃに流れる電流に対応する電圧としてＡ点とＢ点との電圧差を検出する。信号検出部１５が検出する電圧差から、配線２１Ｃに電流が流れていると判断できれば、スピーカ３０とオーディオ装置２０とが接続している時でも、スピーカ配線が断線していないと判断できる。
【００７１】
また、電流に対応する電圧を検出するので、どのような形式のオーディオ装置２０が接続されているかを判断する必要なく、スピーカ配線が断線しているか否かを判断できる。
【００７２】
ただし、スピーカ配線に断線が生じていなくても、無音状態であれば、Ａ点とＢ点との電圧差が規定値より小さくなる。そこで、本実施形態では、スピーカ配線に断線が生じているか無音状態であるかを判断するために、リレー１４を、ＴＣＵ１とスピーカ３０との接続へと切り換える。この状態で、スピーカ３０へ可聴周波数帯域外の音声信号を出力する。信号検出部１５は、このときのＣ点とＢ点との間の交流電圧の大きさを直流電圧に変換して検出する。マイコン１３は、信号検出部１５から出力された直流電圧の値に基づいて、スピーカ配線に流れる電流の有無を判断する。これにより、車両の乗員に違和感を与えることなく、スピーカ配線の断線を検出することができる。
【００７３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図面に基づいて説明する。図３は、第２実施形態に係るＴＣＵ２０１を示す構成図である。図３に示すように、ＴＣＵ２０１は、第１実施形態と同じオーディオ装置２０と、スピーカ３０に接続されている。
【００７４】
第２の実施形態と第１の実施形態との主たる違いについて説明する。第１の実施形態では、Ａ点とＢ点との間またはＢ点とＣ点との間で発生した微小な交流電圧を検出することで、スピーカ配線に電流が流れているか否かを判断した。しかし第２の実施形態では、スピーカ配線に流れる電流を電磁誘導結合によって検出するために、第１実施形態の信号検出部１５に代えて信号検出部２１５を備える。
【００７５】
図３に示すように、リレー１４とコネクタ４０Ｂとの間の配線２１Ｃは、湾曲した形状の配線パターンとなっている。尚、配線パターンは適宜変更することができる。例えば、湾曲させることなく、直線形状の配線パターンとしてもよい。
【００７６】
また、配線２１Ｃの湾曲した部分の近くには、コイル８１が配置されている。配線２１Ｃにオーディオ装置２０から出力された音信号または電力増幅部１１で増幅された音信号の電流が流れると、配線２１の周囲の磁界が変化するので、電磁誘導結合により、コイル８１内の磁界が変化する。コイル８１内の磁界が変化することで、コイル８１で交流電圧が生じる。尚、コイル８１の巻き数を増やすほど交流電圧が生じやすくなる。コイル８１と配線２１Ｃにおいて湾曲した部分とが電磁誘導結合を行うための電磁誘導結合部である。コイル８１で生じた交流電圧は、第１の実施形態と同様に、オペアンプ１６を含む差動増幅回路で増幅され、ダイオード１７で半波整流される。この増幅および整流された電圧がＤ点の電圧となる。Ｄ点の電圧は抵抗７５とコンデンサ６３を備えた構成のローパスフィルタで直流電圧となりＦ点からＡＤ変換器１２へ出力される。このコイル８１が請求項に記載のコイルに相当する。
【００７７】
第２実施形態においても、マイコン１３の作動は、第１実施形態と同様であり、図２に示すスピーカ断線検出処理を実行する。
【００７８】
以上により、第２の実施形態によれば、ＴＣＵ１とスピーカ３０とが接続している場合もオーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続している場合も、同一の電磁誘導結合部からスピーカ配線に流れる電流を検出することができる。これにより、オーディオ装置２０とスピーカ３０とが接続している時も、スピーカ配線の断線を検出することができる。
【００７９】
さらに、第２の実施形態によれば、電磁誘導結合を用いて交流電圧を発生させる。電磁誘導結合は、コイル８１を用いるため、コイル８１の巻き数や配線パターンの形状を変化させることで交流電圧を生じさせやすくできる。これにより、配線抵抗５０が小さくても、交流電圧を検出しやすくなる。その結果、交流電圧が小さくても、Ｓ３の判断をＹｅｓにすることができる。よって、ユーザがオーディオ装置２０を使用しており、小さい音をスピーカ３０から出力させているのに、リレー１４を切り替えてしまう恐れを少なくできる。
【００８０】
（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。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。
【００８１】
（変形例１）
第２実施形態では、コイル８１で生じた交流電圧をオペアンプ１６で増幅、ダイオード１７で整流したがこれに限らない。電磁誘導結合により、交流電圧を効率よく検出できる場合、オペアンプ１６による差動増幅回路を削除して、コイル８１で生じた交流電圧を直接整流して直接電圧を生成するとしてもよい。この場合、ＴＣＵ３０１は、図４に示すように、図３の信号検出部２１５から、オペアンプ１６、抵抗７１、７２、７３、７４を除いた構成の信号検出部３１５を備える。
【符号の説明】
【００８２】
１１：電力増幅部    １２：ＡＤ変換器    １３：マイコン    １４：リレー（切換部）    １５：信号検出部    １６：オペアンプ    １７：ダイオード    ２０：オーディオ装置    ２１Ａ：配線（第１の外部配線）    ２１Ｂ：配線（第２の外部配線）    ２１Ｃ：配線（内部配線）    ３０：スピーカ    ４０Ａ：コネクタ    ４０Ｂ：コネクタ    ５０：配線抵抗    ８１：コイル    ２１５：信号検出部    ３１５：信号検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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