特許 6068963 電源重畳伝送方法、送信機器、及び電源重畳伝送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6068963

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】電源重畳伝送方法、送信機器、及び電源重畳伝送システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/46 20150101AFI20170116BHJP

   G01R 31/02 20060101ALI20170116BHJP

   H04B 3/54 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   H04B3/46

   G01R31/02

   H04B3/54

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-264292(P2012-264292)

(22)【出願日】2012年12月3日

(65)【公開番号】特開2014-110550(P2014-110550A)

(43)【公開日】2014年6月12日

【審査請求日】2015年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001487

【氏名又は名称】クラリオン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】特許業務法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】富田 陽紀

【審査官】 佐藤 敬介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０９６９９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０９７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０３６８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７７７４３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ３／４６

Ｇ０１Ｒ ３１／０２

Ｈ０４Ｂ ３／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信側の機器と受信側の機器とを接続する信号線に、前記受信側の機器を動作させるための第１電圧を送信側の機器が信号に重畳して伝送する電源重畳伝送方法において、
前記送信側の機器は、
前記第１電圧を印加する前に、
前記第１電圧よりも低い電圧の第２電圧を前記信号線に印加し、このときに前記信号線に流れる電流が、所定の電流値以下である場合に、前記第１電圧を印加する
ことを特徴とする電源重畳伝送方法。

【請求項2】

前記送信側の機器は、
前記第１電圧を印加している間、及び前記第２電圧を前記信号線に印加している間、前記信号線の電流を検出し、過電流を検出したときに前記信号線への電圧の印加を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の電源重畳伝送方法。

【請求項3】

前記第２電圧は、
前記受信側の機器として予定されていない非予定接続機器が接続されている場合に流れる電流が、前記受信側の機器として予定されている予定接続機器に前記第２電圧を印加したときに流れる電流よりも大きく、かつ過電流よりも小さくなる電圧である
ことを特徴とする請求項２に記載の電源重畳伝送方法。

【請求項4】

前記送信側の機器は、
前記第２電圧を前記信号線に印加しときに前記所定の電流値を超えた電流が流れた場合に報知することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電源重畳伝送方法。

【請求項5】

受信側の機器と信号線を介して接続され、前記受信側の機器に送る信号に、前記受信側の機器を動作させるための第１電圧を重畳して伝送する送信機器において、
前記第１電圧を印加する前に、前記第１電圧よりも低い電圧の第２電圧を前記信号線に印加する第２電圧印加手段と、
前記第２電圧印加手段により第２電圧を前記信号線に印加したときに前記信号線に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
前記電流検出手段により検出された電流が所定の電流値以下である場合に、前記第１電圧を印加する
ことを特徴とする送信機器。

【請求項6】

送信側の機器と受信側の機器とを信号線を介して接続し、前記受信側の機器を動作させるための第１電圧を送信側の機器が信号に重畳して伝送する電源重畳伝送システムにおいて、
前記送信側の機器が前記第１電圧を印加する前に、前記第１電圧よりも低い電圧の第２電圧を前記信号線に印加する第２電圧印加手段と、
前記第２電圧印加手段により第２電圧を前記信号線に印加したときに前記信号線に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、
前記送信側の機器は、前記電流検出手段により検出された電流が所定の電流値以下である場合に前記第１電圧を印加する
ことを特徴とする電源重畳伝送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、信号線に電力を重畳して伝送する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

送信側が送信信号を受信側に信号線を介して送信するシステムにおいて、送信側が受信側の動作に要する電力を送信信号に重畳し、信号線を通じて伝送する電源重畳伝送技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特に、車載機器の分野では、自動車に搭載される車両ネットワークシステムにおいて、送信側のＥＣＵが受信側となる多数のセンサに対し、電源重畳伝送技術を用いて電力を供給することで、センサごとの電力線を削減する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。また車載機器への電源供給技術においては、車載機器とバッテリ電源を接続する配線の誤配線やショート発生などに起因した過電流を検知し遮断する技術も知られている（例えば、特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−７９７６８号公報

【特許文献2】特開２０１１−２０５３０５号公報

【特許文献3】特開２０１０−２８８１９８号公報

【特許文献4】特開２０１２−７５２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、送信側が電源重畳伝送技術を用いて受信側に電力を伝送するシステムにおいて、特許文献４の技術を用いることで、信号線の誤配線やショート発生などによる過電流が発生したとしても、当該過電流を遮断し受信側を保護できる。
しかしながら、受信側の機器として接続が予定された予定接続機器ではない非予定接続機器、特に電源に対して抵抗性負荷となる非予定接続機器が誤って受信側に接続されている場合、信号線を流れる電流が過電流よりも小さくなることから、過電流を検出する特許文献４の技術では、この誤った接続を検知して電流を遮断することはできない。
このため、非予定接続機器に電流が流れ続けてしまい、故障や誤動作の原因となる、といった問題がある。

【0005】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、受信側に誤って接続された非予定接続機器の故障や誤動作を防止できる電源重畳伝送方法、送信機器、及び電源重畳伝送システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明は、送信側の機器と受信側の機器とを接続する信号線に、前記受信側の機器を動作させるための第１電圧を送信側の機器が信号に重畳して伝送する電源重畳伝送方法において、前記送信側の機器は、前記第１電圧を印加する前に、前記第１電圧よりも低い電圧の第２電圧を前記信号線に印加し、このときに前記信号線に流れる電流が、所定の電流値以下である場合に、前記第１電圧を印加することを特徴とする。

【0007】

また本発明は、上記電源重畳伝送方法において、前記送信側の機器は、前記第１電圧を印加している間、及び前記第２電圧を前記信号線に印加している間、前記信号線の電流を検出し、過電流を検出したときに前記信号線への電圧の印加を停止することを特徴とする。

【0008】

また本発明は、上記電源重畳伝送方法において、前記第２電圧は、前記受信側の機器として予定されていない非予定接続機器が接続されている場合に流れる電流が、前記受信側の機器として予定されている予定接続機器に前記第２電圧を印加したときに流れる電流よりも大きく、かつ過電流よりも小さくなる電圧であることを特徴とする。

【0009】

また本発明は、上記電源重畳伝送方法において、前記送信側の機器は、前記第２電圧を前記信号線に印加しときに前記所定の電流値を超えた電流が流れた場合に報知することを特徴とする。

【0010】

上記目的を達成するために、本発明は、受信側の機器と信号線を介して接続され、前記受信側の機器に送る信号に、前記受信側の機器を動作させるための第１電圧を重畳して伝送する送信機器において、前記第１電圧を印加する前に、前記第１電圧よりも低い電圧の第２電圧を前記信号線に印加する第２電圧印加手段と、前記第２電圧印加手段により第２電圧を前記信号線に印加したときに前記信号線に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記電流検出手段により検出された電流が所定の電流値以下である場合に、前記第１電圧を印加することを特徴とする。

【0011】

また上記目的を達成するために、本発明は、送信側の機器と受信側の機器とを信号線を介して接続し、前記受信側の機器を動作させるための第１電圧を送信側の機器が信号に重畳して伝送する電源重畳伝送システムにおいて、前記送信側の機器が前記第１電圧を印加する前に、前記第１電圧よりも低い電圧の第２電圧を前記信号線に印加する第２電圧印加手段と、前記第２電圧印加手段により第２電圧を前記信号線に印加したときに前記信号線に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備え、前記送信側の機器は、前記電流検出手段により検出された電流が所定の電流値以下である場合に前記第１電圧を印加することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、受信側の機器を動作させるための第１電圧を印加する前に、第１電圧よりも低い電圧の第２電圧を信号線に印加する。これにより、受信側の機器には、第１電圧よりも制限した第２電圧を入力するため、非予定接続機器が受信側に接続されていた場合でも、過度の電圧が入力されるのを防止でき、当該非予定接続機器の誤動作や故障を防止できる。
これに加え、本発明では、第２電圧を印加したときの電流値が所定の電流値以下である場合に限り、第１電圧の印加を行うようにした。これにより、予定接続機器以外の機器が受信側に接続されていることを確実に検知し、予定接続機器が接続されている場合に限り第１電圧を印加することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る車載音響システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】車載音響システムの機能的構成を示す図である。

【図3】誤接続の説明図である。

【図4】ヘッドユニットの動作を示すフローチャートであり、特に電力供給開始時の動作を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。この実施形態では、車載音響システムに本発明を適用した態様を例示する。
図１は、本実施形態に係る車載音響システム１の構成を概略的に示す図である。
同図に示すように、車載音響システム１は、自動者等の車両２に搭載されたシステムであり、ヘッドユニット３と、複数のデジタルスピーカ４と、ヘッドユニット３とデジタルスピーカ４を接続するスピーカケーブル５と、スピーカケーブル５とデジタルスピーカ４の間に設けられたデジタルスピーカボックス６と、を備え、ヘッドユニット３が送信側の機器となり、デジタルスピーカボックス６が受信側の機器となって、送信側のヘッドユニット３から受信側のデジタルスピーカボックス６にスピーカケーブル５を通じて信号を送信する。

【0015】

ヘッドユニット３は、ＣＤやＤＶＤ、ＭＤ、ラジオ、テレビなどのオーディオソースを再生し、デジタル音声信号Ｄ１を出力する再生装置であり、車両２のダッシュボードに設けられた収納スペースに収められている。このヘッドユニット３には、オーディオソースの再生を主たる目的とした、いわゆるカーオーディオ装置に限らず、例えばＤＶＤの再生機能やテレビ／ラジオの受信機能を有したカーナビゲーション装置を用いることもできる。
またヘッドユニット３は、デジタル音声信号Ｄ１に、デジタルスピーカボックス６の動作に要する電力を重畳した伝送信号Ｄ２を生成し、スピーカケーブル５に送出してデジタルスピーカボックス６に送る。

【0016】

複数のデジタルスピーカ４は、それぞれ車両２の車室内に配置され、ヘッドユニット３が出力する音声信号に基づき車室内に放音する装置である。このデジタルスピーカ４は、永久磁石、振動板、及び、複数のボイスコイル４０（図２参照）を備え、通電するボイスコイル４０の数を音声の振幅の大小に応じて高速に増減することで音を空間に放射する。すなわち、デジタルスピーカ４では、ボイスコイル４０のそれぞれは通電状態（オン）のプラスマイナスと、非通電状態（オフ）の３つの状態を採り、それぞれのボイスコイル４０のオン／オフの３値を制御することで音を放射するとも言えることから、このデジタルスピーカ４はフルデジタルスピーカとも呼ばれている。このデジタルスピーカ４には、ボイスコイル４０ごとに通電状態（オン）（±）／非通電状態（オフ）の３状態を指定するデジタルのスピーカ信号Ｄ３がデジタルスピーカボックス６から入力される。

【0017】

スピーカケーブル５は、ヘッドユニット３が出力する伝送信号Ｄ２を伝送する信号線であり、少なくともデジタルスピーカ４の数だけ設けられている。これらのスピーカケーブル５は、車両２の車体のダッシュボードや内装パネル等の組み付け時に、それらの裏側に、いわゆる車室内ハーネスＨを構成する線材として設けられるものであり、一端がダッシュボードの上記収納スペースに引き出され、他端がスピーカ設置予定箇所（例えばドア等）に引き出されている。
これらのスピーカケーブル５は、フルデジタルスピーカである上記デジタルスピーカ４を接続し伝送信号Ｄ２を伝送するための専用の信号線ではなく、アナログ信号の入力を受けて放音する既存のアナログスピーカも接続可能な信号線である。ただし、アナログスピーカが接続される場合、ヘッドユニット３には、デジタル音声信号Ｄ１を含む伝送信号Ｄ２に代えてアナログ信号をスピーカケーブル５に出力する機器が用いられる。

【0018】

デジタルスピーカボックス６は、スピーカケーブル５を通じて伝送された伝送信号Ｄ２を受信し、この伝送信号Ｄ２が含むデジタル音声信号Ｄ１に基づいて、上記スピーカ信号Ｄ３を生成し、デジタルスピーカ４に出力する。このスピーカ信号Ｄ３に基づいてデジタルスピーカ４の各ボイスコイル４０が通電状態（オン）（±）／非通電状態（オフ）を切り替えることで、デジタル音声信号Ｄ１に応じた音が放射される。
このデジタルスピーカボックス６は、スピーカ設置予定箇所の各々にデジタルスピーカ４とともに配設されてスピーカケーブル５に接続される。またデジタルスピーカボックス６とデジタルスピーカ４との間は、上記スピーカ信号を伝送する信号線７で接続されている。

【0019】

この車載音響システム１では、上述の通り、デジタルスピーカボックス６の動作に要する電力をヘッドユニット３が伝送信号Ｄ２としてスピーカケーブル５を通じてデジタルスピーカボックス６に伝送する。
すなわち、ヘッドユニット３は、図１に示すように、車両２が備える車載バッテリ１０の電力ライン１１を通じてバッテリ電圧Ｖａの電源供給を受け、このバッテリ電圧Ｖａをデジタル音声信号Ｄ１に重畳して伝送信号Ｄ２を生成しスピーカケーブル５を通じて各デジタルスピーカボックス６に伝送する。

【0020】

また、この車両２は、エンジンの駆動力に基づき交流電力を生成し、直流電力に整流して出力するオルタネータ発電機１２を備え、オルタネータ発電機１２の出力が電力ライン１１に接続されている。エンジンが駆動されている間は、オルタネータ発電機１２の直流電力が電力ライン１１を通じて車載バッテリ１０に入力されることで当該車載バッテリ１０が充電される。

【0021】

ここで、オルタネータ発電機１２の直流電力には、揺らぎ成分であるオルタネータノイズＮが含まれることから、このオルタネータノイズＮが乗ったバッテリ電圧Ｖａが電力ライン１１を通じてヘッドユニット３に入力される。この場合、ヘッドユニット３と車載バッテリ１０はそれぞれ本体の電位をアース電位としていることから、ヘッドユニット３では、バッテリ電圧ＶａにオルタネータノイズＮが含まれたままとなる。したがって、ヘッドユニット３がバッテリ電圧Ｖａにデジタル音声信号Ｄ１を重畳して生成した伝送信号Ｄ２にはオルタネータノイズＮが含まれることとなり、デジタルスピーカボックス６に送信されるデジタル音声信号Ｄ１の信号品質が低下する。
そこで、この車載音響システム１では、伝送信号Ｄ２のデジタル音声信号Ｄ１をデジタルスピーカボックス６への差動入力信号とすることで、オルタネータノイズＮに影響を受けずにデジタル音声信号Ｄ１をデジタルスピーカボックス６に入力可能としている。

【0022】

次いで、ヘッドユニット３からデジタルスピーカボックス６への電力伝送に係る構成について、図２を参照して詳述する。
図２は、車載音響システム１の機能的構成を示す図である。なお、同図には、１組のデジタルスピーカボックス６、及びデジタルスピーカ４のみを示している。
ヘッドユニット３は、図２に示すように、マイコン２０と、導通スイッチ回路２１と、デジタル音声信号差動入力回路２２と、重畳合成回路２３と、過電流検出遮断回路２４と、誤接続検出用回路２５と、を備えている。
マイコン２０は、ヘッドユニット３の各部を中枢的に制御する制御手段として機能するものであり、同図に示すヘッドユニット３の各部の他に、オーディオソースの再生制御、ヘッドユニット３が備える図示せぬ表示部（フラットパネルディスプレイや各種のランプ）の表示制御などを行う。

【0023】

導通スイッチ回路２１は、車両２が備える車載バッテリ１０の電力ライン１１に接続されたスイッチ回路であり、マイコン２０の制御に基づいてオン／オフし、スイッチオンすると、車載バッテリ１０のバッテリ電圧Ｖａを重畳合成回路２３に出力する。
デジタル音声信号差動入力回路２２は、デジタル音声信号Ｄ１を重畳合成回路２３に差動入力する回路である。このデジタル音声信号Ｄ１は、オーディオソースを再生して得られるデジタル信号を所定規格（例えばＳ／ＰＤＩＦ等）に準拠して変換した信号である。
重畳合成回路２３は、差動入力されたデジタル音声信号Ｄ１にバッテリ電圧Ｖａを重畳してスピーカケーブル５に送出する回路である。このバッテリ電圧Ｖａがスピーカケーブル５を通じてデジタルスピーカボックス６に供給されることで、当該ヘッドユニット３が電源として機能する。

【0024】

過電流検出遮断回路２４は、導通スイッチ回路２１と重畳合成回路２３の間に介挿され、スピーカケーブル５の誤配線やショート発生時に起因して流れる過電流を検出し、当該過電流を検出した場合に、導通スイッチ回路２１と重畳合成回路２３の間を電気的に遮断する回路である。この過電流検出遮断回路２４が過電流として検出する電流値は、デジタルスピーカボックス６が許容する定格の最大入力電流Ｉｍａｘに所定のマージンαを加えた値（すなわちＩｍａｘ＋α）に設定されている。

【0025】

誤接続検出用回路２５は、デジタルスピーカ４のデジタルスピーカボックス６ではなく、アナログスピーカがスピーカケーブル５に誤まって接続されていること（以下、誤接続と言う）を検出し、マイコン２０に出力する回路である。マイコン２０は、誤接続が検出された場合には、ヘッドユニット３の表示機能や各種のアラーム機能を用いて誤接続を報知する。なお、この誤接続検出用回路２５の詳細については後述する。

【0026】

デジタルスピーカボックス６は、ヘッドユニット３から伝送されるバッテリ電圧Ｖａを電源にして動作する機器であり、具体的には、重畳分離回路３０と、電源回路３１と、フルデジタルスピーカＬＳＩ３２と、を備えている。
重畳分離回路３０は、ヘッドユニット３からスピーカケーブル５に送信された伝送信号Ｄ２を受信し、デジタル音声信号Ｄ１の差動信号Ｄ１’とバッテリ電圧Ｖａとに分離し、バッテリ電圧Ｖａを電源回路３１に出力し、デジタル音声信号Ｄ１の差動信号Ｄ１’をフルデジタルスピーカＬＳＩ３２に出力する。

【0027】

電源回路３１は、バッテリ電圧Ｖａを、フルデジタルスピーカＬＳＩ３２の動作に要する動作電圧Ｖｂに変換してフルデジタルスピーカＬＳＩ３２に供給する電力変換回路であり、例えば３端子レギュレータを備えている。
フルデジタルスピーカＬＳＩ３２は、電源回路３１が出力する動作電圧Ｖｂを受けて動作可能となり、デジタルスピーカ４の各ボイスコイル４０を導通状態（オン）（±）／非導通状態（オフ）にする上記スピーカ信号Ｄ３をデジタル音声信号Ｄ１の差動信号に基づいて生成して、デジタルスピーカ４に出力する。
デジタルスピーカ４は、上述の通り、複数のボイスコイル４０を備え、これらのボイスコイル４０がスピーカ信号Ｄ３に基づいて導通状態／非導通状態となることで音声を放音する。

【0028】

次いで、ヘッドユニット３が備える誤接続検出用回路２５について説明する。
この車載音響システム１のスピーカケーブル５には、アナログスピーカ５０へのアナログ信号の伝送にも使用できるケーブルが用いられているため、例えば自動車の組立工場において、作業者がスピーカの組み付け作業時に、図３に示すように、アナログスピーカ５０を誤って接続する虞がある。
アナログスピーカ５０は、電源に対して数オーム（Ω）程度のインピーダンスＺとして機能することから、アナログスピーカ５０が誤接続された状態でヘッドユニット３が起動しバッテリ電圧Ｖａの伝送を開始すると、アナログスピーカ５０には、バッテリ電圧ＶａとインピーダンスＺに応じて決まる電流が流れ続けることとなり、アナログスピーカ５０が発熱したり故障したりする。
誤接続検出用回路２５は、ヘッドユニット３が起動したときに、スピーカケーブル５へのバッテリ電圧Ｖａの伝送開始に先立って、アナログスピーカ５０の誤接続を検出するものであり、これにより、誤接続のアナログスピーカ５０の発熱や故障が防止される。

【0029】

誤接続検出用回路２５の構成について詳細には、前掲図２に示すように、誤接続検出用回路２５は、誤接続検出用電源回路６０と、誤接続電流検出回路６１とを備えている。
誤接続検出用電源回路６０は、誤接続検出用電圧Ｖｃを生成しスピーカケーブル５に印加する回路である。具体的には、誤接続検出用電源回路６０は、車載バッテリ１０の電力ライン１１に接続され、当該バッテリ電圧Ｖａを電圧変換して誤接続検出用電圧Ｖｃを生成する電源回路である。この誤接続検出用電圧Ｖｃは、過電流検出遮断回路２４の入力側に出力され、当該過電流検出遮断回路２４を通じてスピーカケーブル５に印加される。
この構成により、誤接続検出用電圧Ｖｃの印加時であっても、スピーカケーブル５の誤配線やショート発生時に起因して過電流が流れた場合には、この過電流が過電流検出遮断回路２４で検知されて速やかに遮断されることとなる。

【0030】

この誤接続検出用電圧Ｖｃは、バッテリ電圧Ｖａ（すなわち、デジタルスピーカボックス６を動作させるために供給する電圧）よりも低い電圧に設定されている。したがって、スピーカケーブル５にデジタルスピーカボックス６が接続されているときには、誤接続検出用電圧Ｖｃがスピーカケーブル５に印加された場合でも、デジタルスピーカボックス６が動作しないことから、スピーカケーブル５には流れる電流Ｉａはゼロか、或いは微々となる。
一方、スピーカケーブル５にアナログスピーカ５０が誤接続されている場合には、アナログスピーカ５０がインピーダンスＺとして作用することから、（誤接続検出用電圧Ｖｃ／インピーダンスＺ）で規定された電流Ｉｂが流れる。

【0031】

したがって、デジタルスピーカボックス６を動作させるための電圧（バッテリ電圧Ｖａ）よりも低い範囲において、電流Ｉｂ＞電流Ｉａが成り立つ電圧に誤接続検出用電圧Ｖｃを設定することで、誤接続検出用電圧Ｖｃを印加したときの電流Ｉに基づいて誤接続が検知できる。
ただし、誤接続検出用電圧Ｖｃを印加したときの電流Ｉが過電流に達するほど大きいと、誤接続による電流と過電流とが区別できなくなるため、誤接続検出用電圧Ｖｃは、誤接続時に流れる電流Ｉｂが過電流Ｉｍａｘ＋αを超えないように設定されている。

【0032】

誤接続電流検出回路６１は、誤接続検出用電圧Ｖｃを印加したときにスピーカケーブル５を流れる電流Ｉを検出し、当該電流Ｉが電流Ｉａを超えている場合に、誤接続が検知されたことを示す誤接続検知信号をマイコン２０に出力する。これにより、誤接続がマイコン２０に出力され、ヘッドユニット３の表示機能や警報機能を通じて作業者等に報知されることとなる。またマイコン２０は、誤接続が入力された場合、導通スイッチ回路２１をオフにしたままにしてバッテリ電圧Ｖａの印加を禁止し、アナログスピーカ５０に伝送信号Ｄ２が伝送されることを防止する。
なお、電流Ｉと電流Ｉａの比較を誤接続電流検出回路６１に代えてマイコン２０が行う構成でも良い。

【0033】

図４は、ヘッドユニット３の動作を示すフローチャートであり、特に電力供給開始時の動作を示す。
先ず作業者は、車両２にデジタルスピーカ４を組み付け、その後、誤接続が無いかを検査するためにヘッドユニット３を起動する（システムオン：ステップＳ１）。この起動時には、ヘッドユニット３の導通スイッチ回路２１はオフであり、スピーカケーブル５にはバッテリ電圧Ｖａは印加されない。
ヘッドユニット３が起動すると、マイコン２０は、バッテリ電圧Ｖａの印加に先立ち、上記誤接続検出用回路２５によって誤接続を検知する。すなわち、誤接続検出用電源回路６０をオンして誤接続検出用電圧Ｖｃを生成しスピーカケーブル５に印加する（ステップＳ２）。誤接続検出用電圧Ｖｃを印加している間、誤接続電流検出回路６１がスピーカケーブル５を流れる電流Ｉを検出し（ステップＳ３）、当該電流Ｉが電流Ｉａを超えているか否かを判断する（ステップＳ３）。この電流Ｉａは、スピーカケーブル５にデジタルスピーカボックス６が接続されているとき（誤接続がないとき）に流れる電流である。

【0034】

電流Ｉが電流Ｉａ以下である場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、誤接続電流検出回路６１は、誤接続が検知されないことをマイコン２０に出力する（ステップＳ４）。この出力を受けることにより、マイコン２０は、導通スイッチ回路２１をオンしてバッテリ電圧Ｖａの印加を開始する（ステップＳ５）。
一方、電流Ｉが電流Ｉａを超えている場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、誤接続電流検出回路６１は、誤接続が検知されたことを示す誤接続検知信号をマイコン２０に出力する（ステップＳ６）。マイコン２０は、この誤接続検知信号が入力されると、ヘッドユニット３の表示機能や警報機能を通じて作業者に報知する（ステップＳ７）。これにより、誤接続があった場合には、バッテリ電圧Ｖａの伝送が開始される前に速やかに作業者に報知され、作業者が誤接続を把握できる。
また、誤接続検出用電圧Ｖｃがスピーカケーブル５に印加されている間は、上述の通り、過電流検出遮断回路２４によっても過電流が検出されることから、この段階で過電流が流れた場合には、誤配線やショートも併せて検知できる。

【0035】

ここで、誤接続検出用電圧Ｖｃの具体例について説明すると、この車載音響システム１では、バッテリ電圧Ｖａが１２Ｖであり、デジタルスピーカボックス６の動作電圧Ｖｂは５Ｖであることから、誤接続検出用電圧Ｖｃは少なくとも５Ｖよりも小さい値に設定され、この車載音響システム１では、誤接続検出用電圧Ｖｃ＝３．３Ｖが用いられている。この誤接続検出用電圧Ｖｃ（＝３．３Ｖ）をデジタルスピーカボックス６に印加したときに流れる電流Ｉａは約ゼロか最大でも０．１Ａ程度である。
ただし、デジタルスピーカボックス６の最大入力電流Ｉｍａｘにマージンαを加えた値（過電流）は５Ａに設定されていることから、アナログスピーカ５０が誤接続されている状態で誤接続検出用電圧Ｖｃを印加したときに流れる電流Ｉｂが５Ａを超えないように誤接続検出用電圧Ｖｃが設定される必要がある。一般に、誤接続され得るアナログスピーカ５０のインピーダンスＺは数Ω程度であり、例えば４Ωと見積もると、３．３Ｖの誤接続検出用電圧Ｖｃを印加したときに流れる電流Ｉｂは約０．８Ａ（３．３Ｖ／４Ω）となり、過電流よりも十分に小さく、なおかつ上記電流Ｉａと十分に区別できる値となる。

【0036】

以上説明したように、本実施形態の車載音響システム１によれば、デジタルスピーカボックス６を動作させるためのバッテリ電圧Ｖａを伝送する前に、このバッテリ電圧Ｖａよりも低い電圧の誤接続検出用電圧Ｖｃをスピーカケーブル５に印加する構成とした。
この構成により、受信側には、バッテリ電圧Ｖａよりも制限した電圧の誤接続検出用電圧Ｖｃが入力されるため、アナログスピーカ５０が受信側に誤接続されていた場合でも、過度の電圧が入力されるのを防止でき、アナログスピーカ５０の誤動作や故障が防止される。
これに加え、誤接続検出用電圧Ｖｃを印加したときの電流Ｉが、デジタルスピーカボックス６が接続されているときに流れる電流Ｉａを超えない場合に限り、バッテリ電圧Ｖａの印加を行う構成とした。
この構成により、デジタルスピーカボックス６以外の機器であって、電源に対して抵抗性負荷となるようなアナログスピーカ５０が誤って受信側に接続されていることを確実に検知し、デジタルスピーカボックス６が接続されている場合に限りバッテリ電圧Ｖａを印加できる。

【0037】

また本実施形態によれば、バッテリ電圧Ｖａを印加している間に過電流を検出する過電流検出遮断回路２４は、誤接続検出用電圧Ｖｃがスピーカケーブル５に印加されている間も、過電流の検出を行う構成とした。
この構成により、誤接続の検知の段階で、誤配線やショートも併せて検知できる。

【0038】

また本実施形態によれば、誤接続検出用電圧Ｖｃは、スピーカケーブル５にアナログスピーカ５０が接続されているときに流れる電流Ｉｂが、デジタルスピーカボックス６に誤接続検出用電圧Ｖｃを供給したときに流れる電流Ｉａよりも大きく、かつ過電流（Ｉｍａｘ＋α）よりも小さくなる電圧とした。
これにより、誤配線やショート等の過電流と区別して誤接続を確実に検知できる。

【0039】

また本実施形態によれば、誤接続検出用電圧Ｖｃを印加しときに流れる電流Ｉが、デジタルスピーカボックス６に誤接続検出用電圧Ｖｃを供給したときに流れる電流Ｉａを超えている場合（すなわち、誤接続を検知したとき）、作業者に報知する構成とした。
これにより、作業者は、誤接続を速やかに把握し、デジタルスピーカボックス６を組み付け直すことができる。

【0040】

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。

【0041】

例えば上述した実施形態では、送信側のヘッドユニット３が車載バッテリ１０のバッテリ電圧Ｖａを受信側のデジタルスピーカボックス６に印加する構成を例示した。
しかしながら、これに限らず、ヘッドユニット３が導通スイッチ回路２１の前後、或いは導通スイッチ回路２１に代えて、車載バッテリ１０のバッテリ電圧Ｖａを所定電圧に変換する電力変換回路（電源回路）を備え、この所定電圧を受信側に伝送しても良い。導通スイッチ回路２１に代えて電力変換回路を備える場合、マイコン２０は、導通スイッチ回路２１に代えて電力変換回路の作動をオン／オフする。
また送信側のヘッドユニット３が受信側に伝送する電圧は、受信側が動作する電力が供給される範囲であれば適宜に設定できる。

【0042】

例えば上述した実施形態では、本発明を車載音響システム１に適用した場合を例示したが、これに限らない。すなわち、自動車に搭載される車両ネットワークシステムにも本発明を適用できる。この場合、誤接続検出用電圧Ｖｃは、送信側のＥＣＵの予定接続機器となる各種の受信側の機器の中で最も低い動作電圧Ｖｂを超えない範囲において、誤接続され得る非予定接続機器に誤接続検出用電圧Ｖｃを加えたとき流れる電流Ｉｂが、上記電流Ｉａよりも区別できる程度に大きくなるように設定される。

【0043】

また本発明は、車載のシステムに限らず、送信側の機器と受信側の機器とを信号線で接続し、送信側の機器が受信側の電力を信号に重畳して伝送する任意のシステムに適用することができる。

【符号の説明】

【0044】

１ 車載音響システム（電源重畳伝送システム）
３ ヘッドユニット（送信側の機器、送信機器）
４ デジタルスピーカ
５ スピーカケーブル（信号線）
６ デジタルスピーカボックス（受信側の機器、予定接続機器）
２０ マイコン
２１ 導通スイッチ回路
２３ 重畳合成回路
２４ 過電流検出遮断回路
２５ 誤接続検出用回路
３０ 重畳分離回路
３１ 電源回路
５０ アナログスピーカ（非予定接続機器）
６０ 誤接続検出用電源回路
６１ 誤接続電流検出回路
Ｄ１ 伝送前のデジタル音声信号（信号）
Ｄ１’ デジタル音声信号Ｄ１の差動信号
Ｄ２ 伝送信号
Ｉａ 予定接続機器に誤接続検出用電圧を加えたときに流れる電流
Ｉｂ 非予定接続機器に誤接続検出用電圧を加えたときに流れる電流
Ｖａ バッテリ電圧（第１電圧）
Ｖｃ 誤接続検出用電圧（第２電圧）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】