JP6484814B2 - 音響装置、音響システム、移動体装置、および音響システムの故障診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動体装置が移動している状態で、移動体装置の外あるいは移動体装置の中の空間へ、移動体装置が移動している旨を示す音を出力する音響装置、音響システム、移動体装置、および音響システムの故障診断方法に関する。

図１３は従来の移動体装置７の概念図である。音響装置６は、制御部１、増幅部２、コンデンサ３を含んでいる。スピーカ部４は、音響装置６の出力側に電気的に接続されている。そして、音響装置６は移動体装置７に搭載されている。

制御部１は、車両信号を受付け、オーディオ信号を出力する。増幅部２は、このオーディオ信号を増幅する。増幅部２の出力は、コンデンサ３を介してスピーカ部４へ供給されている。なお、コンデンサ３は、増幅部２の出力のうちの直流電圧をカットしている。以上の構成により、音響装置６は、車両信号に基づいて移動体装置７の移動の開始とほぼ同時に、スピーカ部４から音８の出力を開始している。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１１−３１８６５号公報

本発明の音響装置は、検査信号生成部、増幅部、出力端子、グランド端子、第１検出部、判定部を含んでいる。検査信号生成部は、第１検査信号を出力する。増幅部は、第１検査信号を受け付けて、第１検査信号に応じた第２検査信号を出力する。第１検出部は、増幅部の出力側に電気的に接続され、第２検査信号に基づいて第１検出信号を出力する。出力端子は、増幅部の出力側に電気的に接続されている。グランド端子は、グランドと電気的に接続されている。第１検出部は、増幅部の出力側に電気的に接続され、第２検査信号に基づいた第１検出信号を出力する。判定部は、第１検出部から出力された第１検出信号と、あらかじめ定められた判定基準信号とを比較して出力端子とグランド端子との間の電気的な異常を検知する。詳細には、判定部は、第１検出部から出力された第１検出信号の電圧の大きさと、あらかじめ定められた第１判定基準信号の電圧の大きさとを比較して出力端子とグランド端子とが短絡した状態を判定する。また、第１検出信号の電圧の大きさと、第１判定基準信号とは異なるあらかじめ定められた第２判定基準信号の電圧の大きさとを比較して、第１検出信号の電圧の最大値が第２判定基準信号の電圧の大きさよりも大きいと出力端子がオープン状態にあると判定する。さらに、第１検出信号の電圧の大きさが、電源の電圧である上限電圧値に等しい場合、出力端子が電源に短絡した状態にあると判定する。

さらに、本発明の音響システムの故障診断方法は、第１検査信号を生成するステップと、第１参照信号の入力に応じて第１検査信号またはオーディオ信号を出力するステップと、第１検査信号またはオーディオ信号を増幅するステップと、第１検査信号を増幅した第２検査信号に基づき第１検出信号を出力するステップと、第１検出信号と、あらかじめ定められた判定基準信号とを比較するステップとを備えている。そして、前述の詳細な判定により音響システムの故障を判定する。

以上の構成により、出力端子とグランド端子との間にスピーカを接続した状態で、判定部は、検査信号生成部が生成した第１検査信号に基づいた第２検査信号によって、音響システムの故障を検知できる。したがって、判定部は、オーディオ信号を用いなくとも、音響システムの故障を検知できる。その結果、音響装置は、すばやく音響システムの故障を検知できる。

図１は本発明の実施形態による移動体装置の概念図である。 図２は本発明の実施形態による音響システムのブロック図である。 図３は本発明の実施形態による音響装置の動作を示す電圧特性図である。 図４は本発明の実施形態による音響装置の電圧特性図である。 図５は本発明の実施形態による音響装置の電圧特性図である。 図６は本発明の実施形態による音響装置の電圧特性図である。 図７は本発明の実施形態の音響システムにおける第１スピーカの音圧周波数特性図である。 図８は本発明の実施形態による音響装置の制御フローチャートである。 図９は本発明の実施形態による他の音響システムのブロック図である。 図１０は本発明の実施形態によるさらに他の音響システムのブロック図である。 図１１は本発明の実施形態において、スピーカを複数個接続した場合の音響システムのブロック図である。 図１２は本発明の実施形態において、スピーカを複数個接続した場合の他の音響システムのブロック図である。 図１３は従来の音響装置のブロック図である。

本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の音響装置における課題を説明する。

図１３に示す音響装置６がオープンとなった場合に、オーディオ信号は、スピーカ部４へ伝わらない。なお、音響装置６のオープンとは、回路が開放された状態を意味している。たとえば、音響装置６とスピーカ部４との間を接続しているコードや、スピーカ部４の内部の線が断線したような場合が音響装置６のオープンに該当する。

一方、音響装置６が電源＋Ｂに短絡した場合に、他の電源ラインと音響装置６とが、低抵抗でつながるため、音響装置６に過電流が流れ、音響装置６が故障する場合がある。その結果、音響装置６からオーディオ信号が出力されない。なお、＋Ｂに短絡とは、他の電源ラインの電圧が音響装置６へ印加される状態を意味している。たとえば、音響装置６とスピーカ部４との間を接続しているコードが、バッテリーなどの電源につながったコードと短絡したような場合が＋Ｂに短絡した状態に該当する。

運転者は、実際に移動体装置７が走行を開始した後に、スピーカ部４から音が出力されていないことを認識した場合に、音響装置６の故障を検知できる。

ところが、音響装置６は、オープンや、＋Ｂとの短絡などの故障を検出できない。したがって、運転者は、移動体装置７の移動前に、音響装置６の故障を確認できない。

以下、すばやく音響装置の故障を診断できる本発明の実施形態による移動体装置搭載用音響装置について説明する。

図１は、本発明の実施形態による音響装置１０６を搭載した移動体装置３０１の概念図である。音響装置１０６は、移動体装置３０１に搭載されている。移動体装置３０１は、空間３０７を含む本体部３０２、駆動部３０３、駆動制御部３０４、と、音響システム２０１を含んでいる。移動体装置３０１は、さらにドア３０５、携帯機３０６を含んでも良い。なお、携帯機３０６は、移動体装置３０１から離れた位置で、ドア３０５の施錠、開錠を指示する信号を出力する。駆動部３０３、駆動制御部３０４、音響システム２０１は、本体部３０２に搭載されている。

移動体装置３０１は、本体部３０２内に空間３０７を含んでいる。なお、たとえば移動体装置３０１を運転する人などが、空間３０７へ搭乗する。

駆動制御部３０４は、駆動部３０３と、音響システム２０１と電気的に接続されている。駆動制御部３０４は、駆動部３０３、音響システム２０１を含む移動体装置３０１の各部へ参照信号を出力する。その結果、駆動部３０３は、参照信号によって制御される。なお、駆動部３０３はモータを含んでいる。駆動部３０３は、さらにエンジンやタイヤなどを含んでも良い。すなわち、移動体装置３０１は、たとえば電気自動車やハイブリッドカー等である。

音響システム２０１は、音響装置１０６と、第１音出力部１０４を含んでいる。第１音出力部１０４は、トランスデューサであり、音響装置１０６から出力された信号を、音２０２へと変換し移動体装置３０１の外部へ音２０２を出力する。なお、第１音出力部１０４は、空間３０７へ音２０２を出力してもかまわない。あるいは、第１音出力部１０４は、移動体装置３０１の外部と空間３０７の双方へ音２０２を出力してもかまわない。

たとえば、第１音出力部１０４は、第１スピーカ１０４Ａ、第１接続線１０４Ｂと、第２接続線１０４Ｃを含んでも良い。第１接続線１０４Ｂと第２接続線１０４Ｃは、音響装置１０６と第１スピーカ１０４Ａの間を電気的に接続している。たとえば、第１接続線１０４Ｂは、信号線であり、第２接続線１０４Ｃはグランド線である。

そして、第１スピーカ１０４Ａが、移動体装置３０１の外部へ音２０２を出力する場合、第１スピーカ１０４Ａは、移動体装置３０１の外へ放音が可能なように、本体部３０２に設置されることが好ましい。この構成により、音響システム２０１は、音２０２によって、人へ移動体装置３０１の接近を知らせることができる。なお、音響システム２０１は、移動体装置３０１がモータだけで走行する際に、音２０２を発生することが好ましい。この場合の「人」は、自転車やバイク、さらには他の移動体装置３０１の運転者や、歩行者などを含んでもかまわない。また、音響システム２０１が出力する音２０２は、たとえば、擬似的なエンジン音であることが好ましい。その結果、人は、移動体装置３０１を視認せずとも、自分に移動体装置３０１が接近していることに気付くことができる。

第１スピーカ１０４Ａが、移動体装置３０１の内部の空間３０７へ音２０２を出力する場合、第１スピーカ１０４Ａは、空間３０７へ放音が可能なように、本体部３０２へ設置されることが好ましい。この構成により、移動体装置３０１に搭乗する人は、臨場感のある音を楽しむことができる。

なお、音響装置１０６は、第１接続線１０４Ｂや、第２接続線１０４Ｃと接続するコネクタを含むことが好ましい。この場合、第１接続線１０４Ｂや、第２接続線１０４Ｃの一端は、音響装置１０６へ接続するコネクタを含む。また、第１スピーカ１０４Ａは、第１接続線１０４Ｂや、第２接続線１０４Ｃと接続するコネクタを含むことが好ましい。この場合、第１接続線１０４Ｂや、第２接続線１０４Ｃの他端は、第１スピーカ１０４Ａへ接続するコネクタを含む。

図２は、本発明の実施形態の音響装置１０６を用いた音響システム２０１のブロック図である。音響装置１０６は、入力端子１０６Ａ、出力端子１０６Ｂ、グランド端子１０６Ｃ、制御部１０１、増幅部１０２、コンデンサ１０３、第１検出部１０５、判定部１０７、検査信号生成部１０９を含んでいる。検査信号生成部１０９は、第１検査信号Ｓｃ１を生成している。制御部１０１は、入力端子１０６Ａから入力された参照信号を受け付けている。そして、制御部１０１は、受け付けた参照信号に応じてオーディオ信号Ｓ１または、第１検査信号Ｓｃ１のいずれか一方を増幅部１０２へと出力する。制御部１０１は、受け付けた参照信号が、第２参照信号Ｘ２である場合に、オーディオ信号Ｓ１を出力する。そして、制御部１０１は、受け付けた参照信号が、第２参照信号Ｘ２よりも前に入力される第１参照信号Ｘ１である場合に、第１検査信号Ｓｃ１を出力する。この構成により、制御部１０１は、第１検査信号Ｓｃ１とオーディオ信号Ｓ１とを同時に出力しない。すなわち、制御部１０１は、増幅部１０２に第１検査信号Ｓｃ１を出力した後に、オーディオ信号Ｓ１を出力する。

なお、検査信号生成部１０９が、参照信号を受け付けて、受け付けた参照信号に応じて第１検査信号Ｓｃ１を生成してもかまわない。あるいは、検査信号生成部１０９が生成した第１検査信号Ｓｃ１は、制御部１０１を介さずに、直接増幅部１０２へ供給してもかまわない。

増幅部１０２は、制御部１０１の出力側に電気的に接続されている。そして増幅部１０２は、オーディオ信号Ｓ１あるいは、第１検査信号Ｓｃ１のいずれかを増幅する。そして、増幅部１０２は、オーディオ信号Ｓ１が入力された場合、オーディオ信号Ｓ１を増幅して、オーディオ信号Ｓ２を出力する。増幅部１０２は、第１検査信号Ｓｃ１が入力された場合、第１検査信号Ｓｃ１を増幅して、第２検査信号Ｓｃ２を出力する。出力端子１０６Ｂは、増幅部１０２の出力側に電気的に接続されている。グランド端子１０６Ｃは、グランドへ電気的に接続されている。

また、コンデンサ１０３が増幅部１０２の出力側と出力端子１０６Ｂとの間に直列に接続されることが好ましい。オーディオ信号Ｓ２は、交流成分であるオーディオ信号Ｓ３と、直流信号成分とを含んでいる。また、第２検査信号Ｓｃ２は、交流信号である。したがって、オーディオ信号Ｓ３、第２検査信号Ｓｃ２は、コンデンサ１０３を通過できる。そして、コンデンサ１０３は、直流信号成分が、第１スピーカ１０４Ａへ出力されることを防いでいる。

第１音出力部１０４は、出力端子１０６Ｂとグランド端子１０６Ｃとの間に電気的に接続されている。その結果、第１音出力部１０４は、音響装置１０６から出力されたオーディオ信号Ｓ３や第２検査信号Ｓｃ２を受け入れる。そして、第１音出力部１０４は、オーディオ信号Ｓ３や、第２検査信号Ｓｃ２を音２０２へ変換して、出力する。

第１検出部１０５は、増幅部１０２の出力側に電気的に接続されている。第１検出部１０５は、コンデンサ１０３と出力端子１０６Ｂとの間に接続することが好ましい。なお、第１検出部１０５の入力端は、コンデンサ１０３と増幅部１０２との間に接続してもかまわない。そして、第１検出部１０５は、増幅部１０２の出力信号に基づいて、第１検出信号Ｓ４を出力する。この場合、第１検出部１０５には、第２検査信号Ｓｃ２が入力される。そして、第１検出部１０５は、第２検査信号Ｓｃ２を検出して、第２検査信号Ｓｃ２に応じて第１検出信号Ｓ４を出力する。判定部１０７は、第１検出部１０５の出力側に電気的に接続されている。そして、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４と、判定基準信号とを比較している。

以上の構成により、音響装置１０６は、第１参照信号Ｘ１に基づき検査信号生成部１０９が生成した第１検査信号Ｓｃ１によって、音響システム２０１の故障を診断できる。すなわち、音響装置１０６は、オーディオ信号Ｓ３を用いなくても、音響システム２０１の故障を診断できる。したがって、音響装置１０６は、第１参照信号Ｘ１よりも後で入力される第２参照信号Ｘ２を待たずに、音響システム２０１の故障を診断できる。その結果、音響装置１０６は、すばやく音響システム２０１の故障の診断を完了できる。たとえば、音響装置１０６は、増幅部１０２からグランドまでの経路の間で、信号線がオープンである（断線している）状態や、他の電源ライン（＋Ｂ）と短絡している状態、さらにはグランドと短絡している状態であることを診断できる。

近年、環境保護のために電気自動車やハイブリッドカー等の移動体装置が開発され、市販されている。電気自動車やハイブリッドカー等の移動体装置はモータだけで走行する時に、モータの回転音のみを発生する。ところが、モータの回転音は、エンジンの駆動音に比べて、非常に小さい。したがって、図１３に示す音響装置６が故障している場合、人は移動体装置７の接近に気付き難い。さらに、音響装置６が、移動体装置７の外部にのみ音８を出している場合、移動体装置７の内部に居る運転者は音８を認識しにくい。したがって、運転者は、音響装置６が故障し、音８が出力されていないことを気付かないままで運転する可能性がある。その結果、人が移動体装置７の接近に気付くことが遅くなり、移動体装置７と人あるいは他の移動体装置７との接触事故などが発生する可能性がある。さらに、突然の移動体装置７の接近に、人が驚いて、転倒する可能性もある。

一方、図１に示す音響装置１０６は、移動体装置３０１を運転する運転者に対して、音響装置１０６で診断した診断結果をすばやく通知できる。したがって、運転者は、音響システム２０１の故障にすばやく気付くことができる。なお、音響装置１０６は、移動体装置３０１が移動を開始する前に、音響装置１０６の故障を診断することが好ましい。この構成により、音響システム２０１を搭載した移動体装置３０１の安全性が向上する。さらに、音響システム２０１が移動体装置３０１の外部のみに音２０２を出力する場合でも、運転者は容易に音響システム２０１の故障に気付くことができる。

次に、音響装置１０６の構成と動作を、図面を参照しながらさらに詳しく説明する。最初に、制御部１０１の構成について、図２を参照しながら説明する。制御部１０１には、オーディオ信号Ｓ１の元となる音源データが格納されている。なお、音源データはデジタル信号である。音源データは、たとえばエンジン音に似せた音２０２をデジタル処理によって、人為的に作製しても良い。あるいは、実際のエンジン音を集音し、集音したエンジン音をデジタル信号へと変換して製作しても良い。そして、制御部１０１は、参照信号に基づいて、音源データをアナログ信号へと変換して、オーディオ信号Ｓ１を生成する。その結果、制御部１０１は、オーディオ信号Ｓ１を増幅部１０２へ出力できる。

なお、音源データは、規定の方法で圧縮して、記憶しておくことが好ましい。これにより制御部１０１内の記憶容量を少なくできる。この場合、制御部１０１は、音源データを復元した後で、アナログ信号へと変換している。

このように、制御部１０１は、第２参照信号Ｘ２を検知した場合に、オーディオ信号Ｓ１を出力する。第２参照信号Ｘ２は、図１に示す移動体装置３０１の移動が開始したことを検知できる参照信号であることが好ましい。たとえば、アクセルペダルの踏み込み角度を示す信号、走行状態である旨の信号、あるいは移動体装置３０１の移動速度を示す信号などは、第２参照信号Ｘ２に使用できる。

なお、第２参照信号Ｘ２は、上記に限られない。第２参照信号Ｘ２は、運転者が移動体装置３０１を移動させるよりも前に、図１に示す駆動制御部３０４が出力する参照信号であっても良い。たとえば、第２参照信号Ｘ２は、イグニッション信号（モータを始動させるための信号）、フットブレーキを解除した旨の信号、サイドブレーキを解除した旨の信号、あるいはシフトレバーがドライブであることを示す旨の信号、モータの回転を制御するための信号などであっても良い。さらに、第２参照信号Ｘ２は、駆動制御部３０４が直接生成していない信号でもかまわない。

また、第２参照信号Ｘ２は、これらの信号のいずれか１つの信号であってもかまわない。また、第２参照信号Ｘ２は１つに限られず、上記信号のうちの複数の信号であってもかまわない。この場合、制御部１０１は、これらの参照信号のなかのいずれかが第２参照信号Ｘ２であることを検知した場合に、オーディオ信号Ｓ１を出力する。あるいは、制御部１０１は、あらかじめ定められた複数の第２参照信号Ｘ２を検知した場合に、オーディオ信号Ｓ１を出力しても良い。

さらに、第２参照信号Ｘ２は、これらの信号のいずれか一つのみであってもかまわない。あるいは、第２参照信号Ｘ２は、これらの信号の２つ以上であってもかまわない。この場合、制御部１０１は、これらの第２参照信号Ｘ２のなかのいずれかを検知した場合に、オーディオ信号Ｓ１を出力する。

一方、第１参照信号Ｘ１は、たとえば、ドア３０５を開錠するための信号や、ドア３０５が開かれたことを示す信号などである。さらに、第１参照信号Ｘ１は、駆動制御部３０４が直接生成していない信号でもかまわない。第１参照信号Ｘ１は、たとえば、携帯機３０６から、ドア３０５の開錠を要求する信号である。さらに、第１参照信号Ｘ１は、運転者が移動体装置を動かそうとするための信号であってもかまわない。たとえば、第１参照信号Ｘ１は、イグニッション信号（モータを始動させるための信号）、フットブレーキを解除した旨の信号、サイドブレーキを解除した旨の信号、あるいはシフトレバーがドライブであることを示す旨の信号、モータの回転を制御するための信号であっても良い。ただしこの場合、第２参照信号Ｘ２は、移動体装置３０１の移動が実際に開始した旨を示す信号である。

なお、参照信号は、これらの信号のいずれか１つの信号であってもかまわない。また、参照信号は１つに限られず、上記信号のうちの複数の信号であってもかまわない。

この構成により、制御部１０１は、第２参照信号Ｘ２に基づいて、移動体装置３０１の移動が開始した、あるいはまもなく移動を開始することを検知できる。そして制御部１０１は、移動体装置３０１の移動が開始したこと、あるいはまもなく移動を開始することを検知した場合に、オーディオ信号Ｓ１を出力する。その結果、音響システム２０１は、図１に示す移動体装置３０１が走り始めるとほぼ同時に、音２０２の出力を開始できる。

次に、第１検出部１０５と判定部１０７の構成と、動作について、図２から図６を参照しながら説明する。図３は、音響システム２０１が正常に動作している場合の音響装置１０６の電圧特性図である。なお、図３の横軸は時間ｔを示し、縦軸は電圧Ｖを示している。

最初に、図２に示す音響システム２０１が正常に動作している場合の第１検出部１０５と判定部１０７の構成と、動作を説明する。増幅部１０２は、第１参照信号Ｘ１に基づいて、時点Ｔ２に電圧が印加される。増幅部１０２をオンすることにより、増幅部１０２の出力に発生するオフセット電圧がコンデンサ１０３に充電される。第１音出力部１０４が、音響装置１０６と正しい状態で電気的に接続されている場合、第１音出力部１０４は負荷である。したがって、増幅部１０２がオンされても、スピーカのインピーダンスが低いため、ライン１０８の電圧はほとんど上がらない。その結果、第１検出部１０５は、電圧波形１１０の第１検出信号Ｓ４を判定部１０７へ出力する。

判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ｂを比較している。この場合、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４の最大値を検知し、この最大値と判定基準信号１１３Ｂとを比較しても良い。あるいは、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４を取得する毎に都度、第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ｂを比較しても良い。この場合、あらかじめ定められた時間Ｔ３の間に、取得したすべての第１検出信号Ｓ４が判定基準信号１１３Ｂ以下である場合に、第１検出信号Ｓ４の最大電圧が、判定基準信号１１３Ｂ以下であると判定できる。なお、判定基準信号１１３Ｂは、音響装置１０６が、電源（＋Ｂ）に短絡した状態もしくはオープンになった状態を診断するための閾値である。

この構成により、判定部１０７は、時点Ｔ２から時間Ｔ３を経過するまでの間、検知した第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ｂを比較する。そして、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４の最大電圧が、判定基準信号１１３Ｂ以下である場合に、音響システム２０１が正常に動作していると診断する。

第１検出部１０５が、電圧波形１１０の最大値の検知を正しく検知するために、第２検査信号Ｓｃ２は、時点Ｔ２から時間Ｔ３を経過した後の時点Ｔ４に出力されることが好ましい。すなわち、もしも制御部１０１が、時点Ｔ２から時間Ｔ３を経過するよりも前に第１検査信号Ｓｃ１を出力すると、判定部１０７は、第２検査信号Ｓｃ２によって、電圧波形１１０の第１検出信号Ｓ４を検知できない場合が生じる。したがって、制御部１０１は、時点Ｔ２から時間Ｔ３を経過するまでの間、なんらの信号も出力しないことが好ましい。そこで、制御部１０１は、第１参照信号Ｘ１を入力してから時間Ｔ３以上の時間を遅らせて、第１検査信号Ｓｃ１を出力することが好ましい。

この構成により、電圧波形１１１Ａの第２検査信号Ｓｃ２が、図２に示す第１検出部１０５へ入力される。そして、図２に示す第１検出部１０５は、第２検査信号Ｓｃ２を検波し、電圧波形１１１Ｂの第１検出信号Ｓ４を判定部１０７へ出力する。なお、第１検出部１０５は、検波器を含んでも良い。この場合、第１検出部１０５は、第２検査信号Ｓｃ２を検波し、直流の第１検出信号Ｓ４を出力する。

そして、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ａを比較する。なお、判定基準信号１１３Ａは、音響装置１０６が、グランドとの短絡による故障を診断するための閾値である。この構成により、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４の大きさが、判定基準信号１１３Ａの値以上である場合に、音響システム２０１が正常に動作していると診断している。なお、判定部１０７による診断は、時点Ｔ４から時間Ｔ５を経過した時点Ｔ６に完了する。

図２に示す制御部１０１は、第２参照信号Ｘ２を検知すると、オーディオ信号Ｓ１を出力する。その結果、増幅部１０２は、時点Ｔ１に、電圧波形１１２のオーディオ信号Ｓ３の出力を開始している。なお、第２参照信号Ｘ２が制御部１０１へ入力される時間と、第１参照信号Ｘ１が制御部１０１へ入力される時間との差は、時間Ｔ３と時間Ｔ５の和の時間以上に長いことが好ましい。すなわち、時点Ｔ１では、時点Ｔ６からさらに時間が経過していることが好ましい。

さらに、制御部１０１は、第２参照信号Ｘ２が入力された後に、音源データからオーディオ信号Ｓ１を生成することが好ましい。この構成により、音源データからオーディオ信号Ｓ１を生成する処理に必要な時間だけ、さらに時点Ｔ１を遅らせることができる。

以上の構成により、制御部１０１は、判定部１０７が図２に示す音響システム２０１の故障の診断を完了した後で、オーディオ信号Ｓ１を出力できる。その結果、判定部１０７は、オーディオ信号Ｓ１に邪魔されずに、電圧波形１１１Ｂの第１検出信号Ｓ４を判定できる。したがって、判定部１０７は、音響システム２０１の故障を診断できる。

さらに、増幅部１０２は、時点Ｔ６の後で電源をオフにし、増幅部１０２の動作を停止させることが好ましい。この構成により、音響装置１０６の消費電力を抑制できる。

次に、音響装置１０６が、音響システム２０１を故障していると判断する方法について、図面を参照しながら説明する。図４から図６は、音響システム２０１が故障している場合の音響装置１０６の電圧特性図である。なお、図４から図６において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は電圧Ｖを示している。最初に、音響装置１０６が、グランドと短絡した状態にあるか否かを診断する方法について、図４を参照しながら説明する。たとえば、第１接続線１０４Ｂが、グランドと短絡した場合、ライン１０８は電気的にグランドに接続される。したがって、図４の電圧波形１１４Ａに示すように、第２検査信号Ｓｃ２の信号レベルは抑圧される。その結果、第１検出部１０５は、電圧波形１１４Ｂの第１検出信号Ｓ４を判定部１０７へ出力する。

図２に示す判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ａを比較している。そして、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４の大きさが、判定基準信号１１３Ａよりも小さいと判定した場合に、増幅部１０２の出力側がグランドと短絡していると診断する。

次に、音響装置１０６が、オープン状態と、＋Ｂ電源に短絡した状態の故障を診断する方法を説明する。オープン状態での故障は、たとえば、第１音出力部１０４が音響装置１０６とつながっていない場合に生じる。この場合、第１音出力部１０４は音響装置１０６の負荷にならない。したがって、ライン１０８の電圧の最大値は、図３に示す電圧波形１１０に比べて大きくなる。その結果、第１検出部１０５は、図５に示す電圧波形１１５の第１検出信号Ｓ４を判定部１０７へ出力する。

判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ｂを比較している。そして、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４の最大電圧が、判定基準信号１１３Ｂよりも大きいと判定した場合に、音響装置１０６、あるいは音響システム２０１がオープン状態で故障をしていると診断する。

一方、＋Ｂに短絡した状態の故障は、たとえば、第１接続線１０４Ｂが、車のバッテリー電源につながったラインと短絡することにより発生する。この場合、ライン１０８が、車のバッテリー電源につながったラインと低抵抗でつながる。したがって、ライン１０８の電圧は高くなっている。

第１検出信号Ｓ４の値は、図６に示すように、図２に示す増幅部１０２をオンしたとほぼ同時に、上限電圧値１１６となる。この場合、それ以降も、第１検出信号Ｓ４は上限電圧値１１６のままで維持される。そして、判定部１０７は、第１検出信号Ｓ４の最大電圧が、上限電圧値１１６に達していると判定した場合に、音響システム２０１が＋Ｂに短絡した状態での故障をしていると診断する。

さらに、判定部１０７は、規定の時間の間、第１検出信号Ｓ４を観察することが好ましい。この場合、判定部１０７は、規定の時間内にライン１０８の電圧が、ほぼ０Ｖになったことを検出した場合、オープン状態の故障であると診断する。一方、判定部１０７は、規定の時間の間、第１検出信号Ｓ４が上限電圧値１１６を維持していることを検出した場合、＋Ｂに短絡した状態の故障であると診断する。

以上の構成により、音響装置１０６は、オープン状態、グランド短絡状態、＋Ｂ短絡状態の故障を診断できる。したがって、音響システム２０１の故障によって、第１音出力部１０４から音２０２が出力されない種々の故障を検出できる。その結果、音響システム２０１の品質や信頼性が高まる。また、移動体装置３０１と人などとの衝突事故を未然に防止できる。さらに、音響装置１０６は、簡易な回路によって構成できるので、価格を低くできる。

なお、制御部１０１は、第１検査信号Ｓｃ１の出力の有無を示す旨の信号を出力してもかまわない。制御部１０１は必須の構成要素ではなく、増幅部１０２に第１検査信号Ｓｃ１を入力する構成とすれば良い。そして、判定部１０７は、第１検査信号Ｓｃ１の出力の有無を示す旨の信号を受け入れることが好ましい。この場合、判定部１０７は、第１検査信号Ｓｃ１の出力が無いことを示す旨の信号を検知した場合に、電圧波形１１０または電圧波形１１５の第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ｂとを比較することが好ましい。そして、判定部１０７は、第１検査信号Ｓｃ１の出力がされている旨を示す信号を検知した場合に、判定基準信号１１３Ａと、電圧波形１１１Ｂまたは電圧波形１１４Ｂの第１検出信号Ｓ４とを比較することが好ましい。

図７は、本実施形態の第１スピーカ１０４Ａの音圧周波数特性図である。図７の横軸は周波数を示し、縦軸は音圧レベルの値を示している。そして、特性曲線１１７は、第１スピーカ１０４Ａの音圧周波数特性を示している。図２に示す第１検査信号Ｓｃ１、第２検査信号Ｓｃ２の周波数と第１スピーカ１０４Ａの音圧周波数特性の関係について、図面を参照しながら説明する。第１検査信号Ｓｃ１と第２検査信号Ｓｃ２には、正弦波を用いることができる。なお、第１検査信号Ｓｃ１と第２検査信号Ｓｃ２は、ほぼ同じ周波数であることが好ましい。

一般的に第１スピーカ１０４Ａの音圧周波数特性は、低周波数域での減衰が急峻である。すなわち、第１スピーカ１０４Ａにおいて、最低共振周波数ｆ０より低い周波数での音圧は、急峻に小さくなる。したがって、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、第１スピーカ１０４Ａの最低共振周波数ｆ０以下であることが好ましい。

たとえば、第１スピーカ１０４Ａの最低共振周波数ｆ０は、５００Ｈｚ以上であることが好ましい。この場合、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、２０Ｈｚ以上、かつ５００Ｈｚ以下にすることが好ましい。以上の構成により、第１スピーカ１０４Ａは、低い周波数の音を再生する必要がない。したがって、第１スピーカ１０４Ａは、再生周波数帯域を狭くできる。その結果、第１スピーカの価格は安い。

さらに、好ましくは、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、たとえば、２０Ｈｚ以上、かつ１００Ｈｚ以下にすることが好ましい。この構成により、第２検査信号Ｓｃ２が、第１スピーカ１０４Ａから出力されることをさらに抑制できる。

また、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、第１スピーカ１０４Ａの再生周波数帯域外であることが好ましい。すなわち、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、第１スピーカ１０４Ａの再生周波数帯域の下限値（低域限界周波数ｆ_Ｌ）以下であることが好ましい。なお、再生周波数帯域は、国際規格のＩＥＣ６０２６８に準拠している。この場合も、第１スピーカ１０４Ａは、第２検査信号Ｓｃ２を大きく抑制できる。したがって、第２検査信号Ｓｃ２が、第１スピーカ１０４Ａから出力されることを抑制できる。この場合、第１スピーカ１０４Ａの低域限界周波数ｆ_Ｌは、たとえば、２５０Ｈｚ以上であることが好ましい。

なお、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、２０Ｈｚ未満でもかまわない。ただし、第２検査信号Ｓｃ２は交流信号であることが好ましい。あるいは、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、２０ｋＨｚ以上でもかまわない。人の可聴域は、一般的に２０Ｈｚから２０ｋＨｚである。そこで、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃを人の可聴域外の周波数とすることにより、第２検査信号Ｓｃ２は人に聞こえない。なお、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃが高い場合、判定部１０７での処理時間が長くなり、消費する電力も増加する。そして、第１検査信号Ｓｃ１を増幅部１０２に供給する信号処理装置１５５は、デジタル信号処理回路により構成することも好ましい。デジタル信号処理回路のサンプリング周波数は１９２ｋＨｚに設定されていることが多い。したがって、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃは、上記サンプリング周波数の１／２のナイキスト周波数である９６ｋＨｚ以下であることが好ましい。高い周波数の音は、直進性が高い。また、高い周波数の音は、空気中を伝播することによる減衰量が大きい。したがって、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃを２０ｋＨｚ以上とすることにより、第２検査信号Ｓｃ２による音が、人の耳へ到達することを抑制できる。

以上のような構成により、第１スピーカ１０４Ａにおいては、オーディオ信号Ｓ２の周波数での音圧に比べて、第２検査信号Ｓｃ２の周波数ｆｃでの音圧は小さい。すなわち、第１スピーカ１０４Ａは、オーディオ信号Ｓ２に比べて、第２検査信号Ｓｃ２を大きく抑圧して出力する。その結果、第２検査信号Ｓｃ２が、第１スピーカ１０４Ａから出力されることを抑制できる。したがって、移動体装置３０１の乗車者や、移動体装置３０１の周囲にいる人には、第２検査信号Ｓｃ２が聞こえない。

オーディオ信号Ｓ３の下限の周波数は、第１スピーカ１０４Ａの低周波数域の音圧周波数特性（低域限界周波数ｆ_Ｌ）以上、もしくは、最低共振周波数ｆ０以上であることが好ましい。この構成によって、第１スピーカ１０４Ａはオーディオ信号Ｓ３を忠実に再生できる。

なお、オーディオ信号Ｓ３は、第１スピーカ１０４Ａの低周波数域側の音圧周波数特性（低域限界周波数ｆ_Ｌ）以下、もしくは、最低共振周波数ｆ０以下の周波数を含んでいてもかまわない。オーディオ信号Ｓ３と、第２検査信号Ｓｃ２とは、同時に出力されないので、オーディオ信号Ｓ３は、第２検査信号Ｓｃ２に重畳されない。

図８は、音響装置１０６の制御フローチャートである。音響装置１０６による故障診断方法は、参照信号の入力に応じて、第１検査信号Ｓｃ１、またはオーディオ信号Ｓ１を出力するステップ１５１と、第１検査信号Ｓｃ１またはオーディオ信号Ｓ１を増幅するステップ１５２と、増幅された第２検査信号Ｓｃ２に基づき第１検出信号Ｓ４を出力するステップ１５３と、第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ａまたは、第１検出信号Ｓ４と判定基準信号１１３Ｂとを比較するステップ１５４とを有する。

ステップ１５１では、制御部１０１と検査信号生成部１０９の処理を行なっている。ステップ１５２では、増幅部１０２の処理を行なっている。ステップ１５３では、第１検出部１０５の処理を行なっている。ステップ１５４では、判定部１０７の処理を行なっている。なお、制御部１０１と判定部１０７は、信号処理装置１５５内に構成することが好ましい。この場合、ステップ１５１やステップ１５４は、ソフトウェアによって実行できる。

図９は、本発明の実施形態による他の音響システム６０１のブロック図である。音響システム６０１は、図２に示す音響システム２０１の音響装置１０６に代えて、音響装置５０６を含んでいる。さらに、音響システム６０１は、通知部６０３と、入力装置６０４を含むことが好ましい。

音響装置５０６は、入力端子１０６Ａ、出力端子１０６Ｂ、グランド端子１０６Ｃ、入力部５０６Ｄ、報知端子５０６Ｅ、信号生成部５０１、増幅部５０２、コンデンサ１０３、第１検出部１０５、第２検出部５０５、ＡＤコンバータ５０９、判定部５０７を含んでいる。さらに、ＡＤコンバータ５０９は、ＡＤコンバータ５０９Ａ、ＡＤコンバータ５０９Ｂ、ＡＤコンバータ５０９Ｃを含んでいる。

増幅部５０２は、モニタ端子５０２Ａ、利得制御端子５０２Ｂ、電源端子５０２Ｃを含んでいる。なお、モニタ端子５０２Ａは、増幅部５０２に流れる電流に比例した電圧値Ｓ６を出力する。増幅部５０２の増幅利得は、利得制御端子５０２Ｂへ入力される制御信号Ｓ７に応じて変化する。

判定部５０７は、判定部１０７、第２判定器５０７Ｂ、第３判定器５０７Ｃを含んでいる。

信号生成部５０１は、検知器５０１Ａ、電源制御部５０１Ｂ、検査信号生成部１０９、制御部１０１を含んでいる。信号生成部５０１は、さらに選択部５０１Ｃ、記憶部５０１Ｄを含むことが好ましい。入力端子１０６Ａに供給された参照信号は、検知器５０１Ａへ入力される。検知器５０１Ａの出力側は、制御部１０１と電源制御部５０１Ｂへ電気的に接続されている。そして、検知器５０１Ａは、入力された参照信号が、第２参照信号Ｘ２と第１参照信号Ｘ１のうちいずれであるかを判定する。そして、検知器５０１Ａは、入力された参照信号が第２参照信号Ｘ２であると判定した場合、第２参照信号Ｘ２を受けた旨の信号を制御部１０１と電源制御部５０１Ｂへ出力する。一方、検知器５０１Ａは、入力された参照信号が第１参照信号Ｘ１であると判定した場合、第１参照信号Ｘ１を受けた旨の信号を制御部１０１と電源制御部５０１Ｂへ出力する。

電源制御部５０１Ｂの出力側は、増幅部５０２の電源端子５０２Ｃへ接続されていることが好ましい。制御部１０１の出力側は、増幅部５０２に電気的に接続されている。この構成により、電源制御部５０１Ｂは、第２参照信号Ｘ２が入力された場合に、増幅部５０２をオンにする。そして、増幅部５０２の出力信号は、コンデンサ１０３を介して、出力端子１０６Ｂ、第１検出部１０５へと供給される。なお、電源制御部５０１Ｂの出力側は、制御部１０１の入力側へ接続されていることが好ましい。さらに、電源制御部５０１Ｂの出力側は、判定部５０７、ＡＤコンバータ５０９へ接続することが好ましい。この構成において、第２参照信号Ｘ２が入力された場合に、電源制御部５０１Ｂは、制御部１０１、判定部５０７、ＡＤコンバータ５０９もオンにする。なお、制御部１０１、判定部５０７、ＡＤコンバータ５０９は、音響装置５０６の電源と連動してオンされてもかまわない。

検査信号生成部１０９は、第１検査信号Ｓｃ１を記憶しても良い。この構成において、第２参照信号Ｘ２が入力された場合に、制御部１０１は検査信号生成部１０９から第１検査信号Ｓｃ１を読み込む。この場合、検査信号生成部１０９は、デジタル信号化されたデータとして、第１検査信号Ｓｃ１を記憶してもかまわない。そして、制御部１０１は、第１検査信号Ｓｃ１のデータをアナログ信号の第１検査信号Ｓｃ１へと変換する。なお、検査信号生成部１０９は、第１検査信号Ｓｃ１を生成しても良い。この場合、電源制御部５０１Ｂは、第２参照信号Ｘ２が入力された場合に、制御部１０１、検査信号生成部１０９の電源もオンにすることが好ましい。この場合、検査信号生成部１０９は、電源がオンすることにより、第１検査信号Ｓｃ１を生成し、制御部１０１へ出力できる。あるいは、検知器５０１Ａの出力側は、検査信号生成部１０９へ電気的に接続されてもかまわない。この場合、検知器５０１Ａで第１参照信号Ｘ１を検知した場合に、検査信号生成部１０９は第１検査信号Ｓｃ１を制御部１０１へ出力できる。

以上の構成により、第２参照信号Ｘ２が入力された場合に、制御部１０１は、検査信号生成部１０９で生成された第１検査信号Ｓｃ１を増幅部５０２へと出力する。

なお、検査信号生成部１０９は、図３に示す時点Ｔ６になると第１検査信号Ｓｃ１の生成を停止することが好ましい。たとえば電源制御部５０１Ｂが、時点Ｔ６になると検査信号生成部１０９の電源をオフにすることによって、第１検査信号Ｓｃ１の生成は停止される。その結果、音響装置５０６の消費電力を抑制できる。また、電源制御部５０１Ｂは、時点Ｔ６で、増幅部５０２、制御部１０１もオフにすることが好ましい。さらに、電源制御部５０１Ｂは、時点Ｔ６で、判定部５０７、ＡＤコンバータ５０９Ｃの電源もオフにすることが好ましい。この構成により、音響装置５０６の消費電力をさらに抑制できる。

時点Ｔ６で、増幅部５０２、制御部１０１の電源をオフした場合、参照信号Ｘ１が入力されると、電源制御部５０１Ｂは、再度制御部１０１、増幅部５０２の電源をオンにする。そして、制御部１０１は、第１参照信号Ｘ１が入力された場合に、オーディオ信号Ｓ１を増幅部５０２へ出力する。その結果、第１スピーカ１０４Ａは、オーディオ信号Ｓ２を音２０２へと変換して、出力する。たとえば、第２参照信号Ｘ２が、図１に示す移動体装置３０１の移動開始を示す場合、音響システム６０１は、移動体装置３０１が移動を開始するとほぼ同時に音２０２の出力を開始する。

なお、時点Ｔ６までに、音響システム６０１の故障の診断は完了している。すなわち、音響システム６０１の故障の診断のためだけに必要なブロックは、時点Ｔ６以降に稼動状態である必要がない。そして、判定部５０７、ＡＤコンバータ５０９Ｃは、音響システム６０１の故障の診断のためだけに必要なブロックである。したがって、時点Ｔ６を経過しても、判定部５０７、ＡＤコンバータ５０９Ｃの電源はオフのままとしても良い。この構成により、音響装置５０６の消費電力をさらに抑制できる。

なお、時点Ｔ６で、判定部５０７、ＡＤコンバータ５０９Ｃもオンにしてもかまわない。この構成により、時点Ｔ６以降でも、音響システム６０１の故障を継続して診断できる。たとえば、第２参照信号Ｘ２が、図１に示す移動体装置３０１の移動開始を示す場合、移動体装置３０１の移動中に生じた音響システム６０１の故障も診断できる。なおこの場合、第１検出部１０５では、図３に示すオーディオ信号Ｓ３の電圧波形１１２を検波して、判定部１０７へ出力する。そして、判定部１０７は検波されたオーディオ信号Ｓ３の値と、判定基準信号１１３Ａとを比較する。

入力部５０６Ｄは、制御部１０１の入力側に接続されている。そして、入力部５０６Ｄは、制御部１０１がオーディオ信号Ｓ１を生成するための音源データを外部から受け付ける。なお、入力部５０６Ｄに、入力装置６０４が接続されている。入力装置６０４は、記憶媒体から音源データを読み込む装置を含んでもかまわない。入力装置６０４は、さらに音源データが記憶された記憶媒体を含んでもかまわない。そして記憶媒体として、たとえば、ＳＤメモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリなどが用いられる。さらに記憶媒体は、音源データを記憶できる機器であればよい。たとえば、記憶媒体は、ＭＰ３プレーヤなどの音楽再生機器や、スマートホン、タブレット端末、パソコンなどでもかまわない。

なお、記憶媒体に記憶された音源データは、記憶部５０１Ｄへ取り込んでおくことが好ましい。この場合、音源データを記憶部５０１Ｄへ取り込んだ後に、記憶媒体と音響システム６０１との接続を外すことができる。もちろん、制御部１０１は、記憶媒体に記憶された音源データを用いてもかまわない。

この構成により、音響システム６０１は、外部から音源データを入力できる。したがって、音２０２を自由に変更することができる。

さらに、入力部５０６Ｄは、選択部５０１Ｃと電気的に接続されていることが好ましい。選択部５０１Ｃは、入力装置６０４から入力された選択信号に基づいて、複数の音源データの中から１つの音源データを選択し、制御部１０１へ出力する。入力装置６０４は、選択信号を出力するために、タッチパネルや、入力スイッチなどの入力器を含むことが好ましい。なお、複数の音源データは、記憶部５０１Ｄや、入力装置６０４に含まれた記憶媒体などに記憶しておくことが好ましい。

この構成により、選択部５０１Ｃは、記憶部５０１Ｄあるいは入力装置６０４に記憶された複数の音源データの中から、選択信号に従って１つの音源データを選択する。したがって、音響システム６０１は、容易に音２０２を変更できる。

このようにして、外部から取り込んだ音源データによって生成されたオーディオ信号Ｓ３の信号レベルは、元の音源データによって異なっている。そこで、仮に音響装置５０６が、オーディオ信号Ｓ３を用いて、音響システム６０１の故障を診断する場合、外部から取り込んだ音源データの信号レベルが不明であるので、音響装置５０６は音響システム６０１の故障を診断できない。

そこで、音響装置５０６は、検査信号生成部１０９が生成した第１検査信号Ｓｃ１によって、音響システム６０１の故障を診断している。すなわち、音響装置５０６は、オーディオ信号Ｓ３を用いないで、音響システム６０１の故障を診断している。さらに、第１検査信号Ｓｃ１の信号レベルは既知である。したがって、音響装置５０６は、選択したオーディオ信号に係わらず、音響システム６０１の故障を診断できる。

第１検出部１０５の出力側は、ＡＤコンバータ５０９Ａを介して、判定部１０７と、第２判定器５０７Ｂへ電気的に接続されている。コンデンサ１０３と増幅部５０２との間の配線は、第２検出部５０５の入力端へ電気的に接続されている。そして、第２検出部５０５の出力側は、ＡＤコンバータ５０９Ｂを介して、第２判定器５０７Ｂへ電気的に接続されている。この構成により、第２検出部５０５では、オーディオ信号Ｓ２の大きさを検知できる。すなわち、第２検出部５０５は、コンデンサ１０３に入力される電圧を検出できる。第２検出部５０５は、オーディオ信号Ｓ２のレベルに応じた第２検出信号Ｓ５を出力する。そして、第２判定器５０７Ｂは、第１検出信号Ｓ４と第２検出信号Ｓ５とを比較している。以上の構成により、第２判定器５０７Ｂは、第１検出信号Ｓ４の大きさと第２検出信号Ｓ５の大きさが等しいと判定した場合、コンデンサ１０３がショートしていると診断できる。

モニタ端子５０２Ａは、ＡＤコンバータ５０９Ｃを介して、第３判定器５０７Ｃの入力側へ電気的に接続されている。第３判定器５０７Ｃは、モニタ端子５０２Ａから出力された電圧値Ｓ６と、あらかじめ定められた閾値とを比較している。そして、第３判定器５０７Ｃは、モニタ端子５０２Ａから出力された電圧値が、閾値よりも大きいと判定した場合、増幅部５０２に過電流が流れていると診断する。

判定部１０７、第２判定器５０７Ｂ、および第３判定器５０７Ｃの出力側は、電源制御部５０１Ｂと報知端子５０６Ｅへ電気的に接続されている。報知端子５０６Ｅに、通知部６０３が電気的に接続されている。

以上の構成により、判定部１０７、第２判定器５０７Ｂ、および第３判定器５０７Ｃは、それぞれでの判定結果を電源制御部５０１Ｂと通知部６０３とへ出力する。なお、判定部１０７、第２判定器５０７Ｂ、および第３判定器５０７Ｃは、音響システム６０１が故障していると診断した場合、音響システム６０１が故障している旨の信号Ｓ８を出力する。なお、信号Ｓ８は、判定部１０７が出力する信号Ｓ８１、第２判定器５０７Ｂが出力するＳ８２、第３判定器５０７Ｃが出力するＳ８３を含むことが好ましい。なお、信号Ｓ８１は、図４から図６を参照して説明したように、オープン状態、グランド短絡と、＋Ｂ短絡のうちのいずれの故障であるかの判定に用いられる。

電源制御部５０１Ｂは、故障していることを示す信号Ｓ８を受け付けた場合、増幅部５０２への電源の供給を停止することが好ましい。さらに、電源制御部５０１Ｂを制御部１０１と接続している場合、音響装置５０６が、制御部１０１のオーディオ信号Ｓ１の出力を停止させることがさらに好ましい。そのために、音響装置５０６は、制御部１０１へ供給している電源の供給を停止しても良い。

したがって、増幅部５０２に過電流が流れていることによって、音響システム６０１が故障している場合、増幅部５０２に過電流が流れ続けることを防止できる。あるいは、コンデンサ１０３がショートしていることによって、音響システム６０１が故障している場合、オーディオ信号Ｓ２に含まれる直流成分が、第１スピーカ１０４Ａへ供給されることを防止できる。したがって、第１スピーカ１０４Ａの故障を防止できる。

一方、通知部６０３は、故障している旨の信号Ｓ８を受け付けた場合に、運転者などへ判定部５０７の診断結果を知らせている。なお、通知部６０３は、信号Ｓ８１、信号Ｓ８２、信号Ｓ８３によって、どこが故障しているかを判定できるので、故障内容に応じた報知をすることができる。

通知部６０３として、第２スピーカを用いても良い。すなわち、音響システム６０１は、第１スピーカ１０４Ａとは別に、さらに第２スピーカを含んでも良い。この場合、第２スピーカは、図１に示す空間３０７に報知音を出力可能なように、本体部３０２に設置されている。

この構成により、第２スピーカは、運転者などに対して、故障を音により知らせることができる。したがって、運転者の視認が不要となる。その結果、運転者の視野がいかなる方向であっても、故障を認識できる。

あるいは、通知部６０３は、光などを発光することにより故障を表示するインジケータであっても良い。この構成により、運転者が音楽等を聴取中でも、運転者は音響システム６０１の故障を認識できる。さらに、通知部６０３は、第２スピーカとインジケータの両方を含んでも良い。この構成により、運転者はより一層、音響システム６０１の故障を認識しやすい。

第１スピーカ１０４Ａは、図１に示す移動体装置３０１の前方に配置されたモータルーム内に配置されている。ところが、車種が異なる移動体装置３０１において、第１スピーカ１０４Ａを配置可能な場所が異なっている場合がある。たとえば、第１スピーカ１０４Ａが、移動体装置３０１の前端部から遠くに配置されている場合、人が聞く音２０２の音量は小さくなる。

そこで、音響装置５０６に、設定部５１０を設けることが好ましい。入力装置６０４は、入力部５０６Ｄへ電気的に接続されている。入力部５０６Ｄは、設定部５１０の入力側へ電気的に接続されている。設定部５１０の出力側は、利得制御端子５０２Ｂ、判定部１０７、第３判定器５０７Ｃの入力側と電気的に接続されている。

以上の構成において、設定部５１０は、入力装置６０４に入力された設定値に応じて、増幅部５０２の増幅度を制御する。設定部５１０は、判定部１０７に対して、増幅部５０２の増幅度に対応した判定基準信号１１３Ａ、判定基準信号１１３Ｂを出力する。さらに、設定部５１０は、第３判定器５０７Ｃに対して、増幅部５０２の増幅度に対応した第３判定器５０７Ｃの閾値を出力する。したがって、たとえば車種が異なり、第１スピーカ１０４Ａを配置する位置が異なっていても、車外へ出力する音２０２を所定の大きさに設定できる。

また、第１検査信号Ｓｃ１の周波数が低いので、ＡＤコンバータ５０９Ａ、ＡＤコンバータ５０９Ｂ、ＡＤコンバータ５０９Ｃを動作させるクロックも遅くできる。したがって、音響装置５０６の消費電力を小さくできる。

なお、音響装置５０６は、増幅部５０２に流れる電流を制限する回路をさらに設けることが好ましい。この構成により、増幅部５０２に過電流が流れることを抑制できる。したがって、増幅部５０２の破壊を抑制できる。

音響装置５０６の故障診断方法は、図８に示すステップ１５１、ステップ１５２、ステップ１５３と、ステップ１５４を含んでいる。

ステップ１５１では、制御部１０１に加えて、検知器５０１Ａ、電源制御部５０１Ｂ、検査信号生成部１０９の処理を行なっている。なお、ステップ１５１では、さらに設定部５１０、入力部５０６Ｄ、選択部５０１Ｃの処理も行なうことが好ましい。また、ステップ１５１では、入力装置６０４の処理を行なってもかまわない。

ステップ１５２では、増幅部５０２の処理を行なっている。ステップ１５３では、第１検出部１０５の処理に加え、第２検出部５０５の処理を行なっている。ステップ１５４では、判定部１０７の処理に加え、第２判定器５０７Ｂ、第３判定器５０７Ｃ、ＡＤコンバータ５０９Ａ、ＡＤコンバータ５０９Ｂ、ＡＤコンバータ５０９Ｃの処理を行なっている。なお、ステップ１５４では、通知部６０３の処理を行なってもかまわない。

なお、信号生成部５０１、判定部５０７と、設定部５１０は、信号処理装置５１１内で構成することが好ましい。この場合、信号生成部５０１、判定部５０７や設定部５１０は、ソフトウェアで構成できる。

さらに、音響装置５０６の故障診断方法は、ステップ１５１で、設定部５１０の処理も行なっても良い。

図１０は、本実施形態によるさらに他の音響システムのブロック図である。音響システム７０１は、音響システム２０１あるいは、音響システム６０１に比べて、第２検査信号Ｓｃ２の周波数帯の信号を遮断するフィルタ７０２を含んでいる。フィルタ７０２は、第１接続線１０４Ｂあるいは、第２接続線１０４Ｃの途中に挿入することが好ましい。フィルタ７０２に、ノッチフィルタを用いることができる。なお、フィルタ７０２は、ノッチフィルタに限られず、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタでもかまわない。

この構成により、第２検査信号Ｓｃ２が、第１スピーカ１０４Ａへ供給されることを抑制できる。したがって、第２検査信号Ｓｃ２の音が、第１スピーカ１０４Ａから出力されることを抑制できる。なおこの場合、フィルタ７０２は、第１スピーカ１０４Ａの近くに配置することが好ましい。

図１１は、本実施形態において、スピーカを複数個接続した場合の音響システムのブロック図である。音響システム８０１は、音響システム２０１あるいは、音響システム６０１に比べて、さらに第３スピーカ１０４Ｄを含んでいる。第３スピーカ１０４Ｄは、第１スピーカ１０４Ａと直列に接続されている。なお、第１スピーカ１０４Ａと第３スピーカ１０４Ｄとは、第３接続線１０４Ｅによって接続されている。そして、第１スピーカ１０４Ａは、図１に示す移動体装置３０１の外部へ音２０２を出力可能なように本体部３０２に収納されている。一方、第３スピーカ１０４Ｄは、空間３０７内に音２０２を出力可能なように、本体部３０２に搭載されている。以上の構成により、音響システム８０１は、図１に示す移動体装置３０１の車外と車内の双方に音２０２を出力できる。

図１２は、本実施形態において、スピーカを複数個接続した場合の他の音響システムのブロック図である。音響システム９０１は、第１音響装置９０２Ａと第２音響装置９０２Ｂを含んでいる。第１スピーカ１０４Ａは、第１接続線１０４Ｂと第２接続線１０４Ｃによって、第１音響装置９０２Ａに接続されている。一方、第３スピーカ１０４Ｄは、第４接続線１０４Ｆと第５接続線１０４Ｇによって、第２音響装置９０２Ｂに接続されている。

なお、第１音響装置９０２Ａは、音響装置１０６、音響装置５０６のいずれを用いてもかまわない。また、第２音響装置９０２Ｂは、音響装置１０６、音響装置５０６のいずれを用いてもかまわない。この構成により、第１スピーカ１０４Ａから出力する音２０２Ａと、第３スピーカ１０４Ｄから出力する音２０２Ｂとを異ならせることができる。

ただし、この場合、入力端子１０６Ａ、検知器５０１Ａ、検査信号生成部１０９、通知部６０３などは、第１音響装置９０２Ａと第２音響装置９０２Ｂとで、共用で使用することが好ましい。さらに、第１音響装置９０２Ａと第２音響装置９０２Ｂがともに、音響装置５０６である場合、入力部５０６Ｄ、入力装置６０４なども、第１音響装置９０２Ａと第２音響装置９０２Ｂとで、共用で使用できる。

本発明による音響装置は、モータで走行する電気自動車やハイブリッドカー等に搭載すると有用である。

１ 制御部
２ 増幅部
３ コンデンサ
４ スピーカ部
６ 音響装置
７ 移動体装置
８ 音
１０１ 制御部
１０２ 増幅部
１０３ コンデンサ
１０４ 第１音出力部
１０４Ａ 第１スピーカ
１０４Ｂ 第１接続線
１０４Ｃ 第２接続線
１０４Ｄ 第３スピーカ
１０４Ｅ 第３接続線
１０４Ｆ 第４接続線
１０４Ｇ 第５接続線
１０５ 第１検出部
１０６ 音響装置
１０６Ａ 入力端子
１０６Ｂ 出力端子
１０６Ｃ グランド端子
１０７ 判定部
１０８ ライン
１０９ 検査信号生成部
１１０ 電圧波形
１１１Ａ 電圧波形
１１１Ｂ 電圧波形
１１２ 電圧波形
１１３Ａ 判定基準信号
１１３Ｂ 判定基準信号
１１４Ａ 電圧波形
１１４Ｂ 電圧波形
１１５ 電圧波形
１１６ 上限電圧値
１１７ 特性曲線
１５１ ステップ
１５２ ステップ
１５３ ステップ
１５４ ステップ
１５５ 信号処理装置
２０１ 音響システム
２０２ 音
２０２Ａ 音
２０２Ｂ 音
３０１ 移動体装置
３０２ 本体部
３０３ 駆動部
３０４ 駆動制御部
３０５ ドア
３０６ 携帯機
３０７ 空間
５０１ 信号生成部
５０１Ａ 検知器
５０１Ｂ 電源制御部
５０１Ｃ 選択部
５０１Ｄ 記憶部
５０２ 増幅部
５０２Ａ モニタ端子
５０２Ｂ 利得制御端子
５０２Ｃ 電源端子
５０５ 第２検出部
５０６ 音響装置
５０６Ｄ 入力部
５０６Ｅ 報知端子
５０７ 判定部
５０７Ｂ 第２判定器
５０７Ｃ 第３判定器
５０９ ＡＤコンバータ
５０９Ａ ＡＤコンバータ
５０９Ｂ ＡＤコンバータ
５０９Ｃ ＡＤコンバータ
５１０ 設定部
５１１ 信号処理装置
６０１ 音響システム
６０３ 通知部
６０４ 入力装置
７０１ 音響システム
７０２ フィルタ
８０１ 音響システム
９０１ 音響システム
９０２Ａ 第１音響装置
９０２Ｂ 第２音響装置

Claims (24)

1. 第１検査信号を出力する検査信号生成部と、前記第１検査信号を受け付けて、前記第１検査信号に応じた第２検査信号を出力する増幅部と、前記増幅部の出力側に電気的に接続された出力端子と、グランドと電気的に接続されたグランド端子と、前記増幅部の出力側に電気的に接続され、前記第２検査信号に基づいた第１検出信号を出力する第１検出部と、前記第１検出部から出力された前記第１検出信号と、あらかじめ定められた判定基準信号とを比較して前記出力端子と前記グランド端子との間の電気的な異常を検知する判定部と、を備え、前記判定部は、前記第１検出部から出力された前記第１検出信号の電圧の大きさと、あらかじめ定められた第１判定基準信号の電圧の大きさとを比較して前記出力端子と前記グランド端子とが短絡した状態を判定するとともに、前記第１検出信号の前記電圧の大きさと、前記第１判定基準信号とは異なるあらかじめ定められた第２判定基準信号の電圧の大きさとを比較して、前記第１検出信号の前記電圧の最大値が前記第２判定基準信号の電圧の大きさよりも大きいと前記出力端子がオープン状態にあると判定し、前記第１検出信号の電圧の大きさが、電源の電圧である上限電圧値に等しい場合、前記出力端子が前記電源に短絡した状態にあると判定する音響装置。
2. 外部から第１参照信号を受け付ける入力端子と、前記入力端子から前記第１参照信号を受け付けるとともに前記検査信号生成部から前記第１検査信号を受け付け、前記第１参照信号に応じて、オーディオ信号と前記第１検査信号のいずれか一方を出力する制御部と、をさらに備え、前記増幅部は、前記制御部の出力側に電気的に接続されて前記オーディオ信号を増幅する、請求項１記載の音響装置。
3. 前記制御部の入力側に接続されて、前記制御部が前記オーディオ信号を生成するための音源データを外部から受け付ける入力部を、さらに備えた、請求項２記載の音響装置。
4. 前記制御部が、１つの音源データに基づいて前記オーディオ信号を生成するために、複数の音源データの中から前記１つの音源データを選択する選択部と、前記選択部または前記制御部に電気的に接続され、前記複数の音源データのうちの少なくともひとつを外部から受け付ける入力部と、をさらに備えた、請求項２記載の音響装置。
5. 前記制御部の入力側に接続された検知器と、前記検知器の出力側および前記増幅部と接続された電源制御部と、をさらに備えた、請求項２記載の音響装置。
6. 前記電源制御部は前記判定部の出力側に接続された、請求項５記載の音響装置。
7. 前記第２検査信号は、前記オーディオ信号の周波数よりも低い周波数を有する、請求項２記載の音響装置。
8. 前記第２検査信号は交流信号であり、かつ前記第２検査信号の周波数は２０Ｈｚ未満、もしくは２０ｋＨｚ以上である、請求項１記載の音響装置。
9. 前記増幅部と前記出力端子との間に直列接続されたコンデンサと、前記コンデンサと前記増幅部との間に接続された入力端を有し、前記増幅部の出力信号に基づき第２検出信号を前記判定部へ出力する第２検出部を、さらに備え、前記第１検出部の入力端は、前記コンデンサと前記出力端子との間に接続され、前記判定部は、前記第２検出部から出力された前記第２検出信号の電圧の大きさと、前記第１検出信号の電圧の大きさとを比較する、請求項１記載の音響装置。
10. 前記増幅部は、前記増幅部に流れる電流に比例した電圧値を出力するモニタ端子を有し、前記モニタ端子は、前記判定部の入力側へ接続され、
    前記判定部は、前記電圧値とあらかじめ定められた閾値とを比較する、
    請求項１記載の音響装置。
11. 前記増幅部の増幅度の設定を受け付ける入力部と、前記判定部と前記増幅部とに電気的に接続されて、前記入力部で受け付けた設定に基づき
    前記増幅部の前記増幅度を設定し、かつ前記判定基準信号の値を前記増幅度に応じた値へと変更する設定部と、をさらに備えた、請求項１記載の音響装置。
12. 前記電圧値が前記閾値よりも大きい場合、前記判定部は、前記増幅部に過電流が流れていると判定する、請求項１０記載の音響装置。
13. 請求項１記載の音響装置と、前記音響装置の前記出力端子と前記グランド端子との間に電気的に接続された第１スピーカと、を備え、前記音響装置の前記判定部は、前記第１検出信号とあらかじめ定められた判定基準信号との比較結果に基づいて、前記出力端子と前記第１スピーカとの間の電気的な異常、および前記第１スピーカと前記グランド端子との間の電気的な異常を検知する、音響システム。
14. 前記第１スピーカの音圧周波数特性において、オーディオ信号の周波数での音圧に比べて、前記第２検査信号の周波数での音圧が小さい、
    請求項１３記載の音響システム。
15. 空間を含む本体部と、前記本体部に搭載された駆動部と、前記本体部に搭載され、前記空間内に放音する請求項１３記載の音響システムと、
    第１参照信号を生成する駆動制御部と、を備えた、移動体装置。
16. 前記駆動制御部は、前記移動体装置の移動を開始する旨を示す第２参照信号を生成し、前記音響システムに含まれる音響装置は、前記第１参照信号と前記第２参照信号を受け入れて、前記第１参照信号が入力された場合に、前記第１スピーカからの出力を抑制しつつ、前記音響システムの故障を診断し、かつ前記第２参照信号が入力された場合に、オーディ
    オ信号を出力する、請求項１５記載の移動体装置。
17. オーディオ信号が入力される増幅部を有し、前記増幅部により増幅したオーディオ信号を出力する音響装置と、前記音響装置により出力される前記オーディオ信号を放音するスピーカとを備えた音響システムの故障診断方法であって、第１検査信号を生成するステップと、入力された第１参照信号に応じて、前記第１検査信号または前記オーディオ信号を出力するステップと、前記第１検査信号または前記オーディオ信号を増幅するステップと、前記第１検査信号を増幅した第２検査信号に基づき第１検出信号を出力するステップと、前記第１検出信号の電圧の大きさと、あらかじめ定められた判定基準信号の電圧の大きさとを比較するステップと、前記第１検出信号の電圧の大きさと第１判定基準信号の電圧の大きさとの比較結果に基づき、前記増幅部の出力側に電気的に接続された出力端子と、グランドと電気的に接続されたグランド端子とが短絡した状態を判定するステップと、前記第１検出信号の前記電圧の大きさと、あらかじめ定められ、前記第１判定基準信号とは異なる第２判定基準信号の電圧の大きさとを比較するステップと、前記第１検出信号の前記電圧の最大値が前記第２判定基準信号の電圧の大きさよりも大きいと前記出力端子がオープン状態にあると判定するとともに、前記第１検出信号の電圧の大きさが、電源の電圧である上限電圧値に等しい場合、前記出力端子が前記電源に短絡した状態にあると判定するステップと、を備えた、音響システムの故障診断方法。
18. 前記第２検査信号の周波数が、前記オーディオ信号の周波数よりも低くなるように、前記第１検査信号を生成する、請求項１７記載の音響システムの故障診断方法。
19. 前記第２検査信号は交流信号であり、かつ第２検査信号の周波数は２０Ｈｚ未満、もしくは２０ｋＨｚ以上の周波数となるように、前記第１検査信号を生成する、請求項１８に記載の音響システムの故障診断方法。
20. 音源データを外部から受け付けるステップを、さらに備え、前記音源データに基づいて前記オーディオ信号を出力する、請求項１７記載の音響システムの故障診断方法。
21. 選択信号を外部から受け付けるステップと、前記選択信号に基づいて、複数の音源データの中から１つの音源データを選択するステップと、をさらに備え、選択された前記１つの音源データに基づいて前記オーディオ信号を生成し出力する、請求項１７記載の音響システムの故障診断方法。
22. 前記オーディオ信号を増幅するときに前記増幅部に流れる電流に比例した電圧値を検知するステップと、前記電圧値とあらかじめ定められた閾値とを比較するステップと、をさらに備えた、請求項１７記載の音響システムの故障診断方法。
23. 前記電圧値が前記閾値よりも大きい場合に、前記オーディオ信号を増幅する際に過電流が流れていると判定する、請求項２２記載の音響システムの故障診断方法。
24. 前記第１参照信号を検知するステップと、前記第１参照信号の検知結果に基づいて、前記増幅部を動作させるステップと、前記第１検出信号と前記判定基準信号とを比較した後で、前記増幅部の動作を停止するス
    テップと、をさらに備えた、請求項１７記載の音響システムの故障診断方法。

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