JP5986906B2 - 出力制御回路 - Google Patents
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Description
そこで、本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、イヤホンプラグ挿入口から水等の導体が侵入してしまった場合における、イヤホンジャックへの音声信号を出力する出力回路が破損してしまう可能性を従来よりも低減することができる出力制御回路を提供することを目的とする。
<概要>
以下、本発明に係る出力制御回路の一例として、マイク付きステレオイヤホンのイヤホンプラグが挿入されるイヤホンジャックを備える携帯通信端末100について説明する。
携帯通信端末100は、マイク付きステレオイヤホンのイヤホンプラグがイヤホンジャックに挿入されていない場合には、筐体に内蔵するレシーバとマイクとを利用して通話を実現し、マイク付きステレオイヤホンのイヤホンプラグがイヤホンジャックに挿入されている場合には、そのマイク付きステレオイヤホンを利用して通話を実現する。
なお、純粋な水は、絶縁体として振る舞うが、日常生活において人が触れる可能性のある水は、一般に、何らかの不純物が溶け込んでいるため、0Ωより大きく100KΩ以下の抵抗値を持つ導体として振る舞う。従って、本明細書における「水」とは、絶縁体としての純粋な水ではなく、0Ωより大きく100KΩ以下の抵抗値を持つ、不純物が溶け込んでいる水のことをいう。
<構成>
図1(a)は、携帯通信端末100の、正面側から見た斜視図であり、図1(b)は、携帯通信端末100の、背面側から見た斜視図である。
図1(a)、(b)に示されるように、携帯通信端末100は、略直方体の筐体を備えるいわゆるタブレット型スマートフォンであって、筐体の正面側主表面に、タッチパネル110とマイク孔120とレシーバ孔130とを備え、筐体背面側主表面に、スピーカ孔140を備え、筐体側面に、イヤホンプラグ挿入孔150を備える。
イヤホンプラグ挿入孔150は、イヤホンプラグを挿入するための孔であるために、イヤホンジャック内部に水等の液体が侵入し得る。
図2は、携帯通信端末100の、イヤホンプラグ挿入孔150側から見た断面図である。
図3(a)、(b)、(c)に示されるように、イヤホンジャック280は、その正面に、イヤホンプラグを挿入するためのプラグ挿入口310を有する略直方体の筐体を備え、その内部に空洞部分が形成されている。
ここで、一旦、イヤホンジャック280の説明を中断して、イヤホンジャック280に挿入されるイヤホンプラグについて説明する。
同図に示されるように、マイク付きステレオイヤホン400は、イヤホンプラグ410と左耳用スピーカ420と右耳用スピーカ430と通話マイク440とコード450とから構成される。
右耳用スピーカ430は、イヤホンプラグ410からコード450を介して送られて来る右耳用音声信号を音声に変換して出力する、耳に挿入可能な形状をしたスピーカであって、その内部抵抗は、32Ωである。
コード450は、イヤホンプラグ410から左耳用スピーカ420への左耳用音声信号の伝達と、イヤホンプラグ410から右耳用スピーカ430への右耳用音声信号の伝達と、イヤホンプラグ410から通話マイク440への電力の供給と、通話マイク440からイヤホンプラグ410へのマイク音声信号の伝達とを行うコードである。
同図に示されるように、イヤホンプラグ410は、L電極412とR電極413とG電極414とM電極415と支持部416とから構成されている。
L電極412は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入された状態において、イヤホンジャックから左耳用音声信号を受け取るための電極であって、例えば、りん青銅製である。そして、内径が小さくなるくぼみ部分が形成されている。
G電極414は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入された状態において、イヤホンジャックのグラウンドと接続するための電極であって、例えば、りん青銅製である。
なお、各電極間は、例えば、ポリアミド(PA)樹脂で絶縁されている。
支持部416は、マイク付きステレオイヤホン400を利用するユーザが、イヤホンプラグ410を指で持つための領域であって、例えば、プラスチック製である。
図3(b)に示されるように、イヤホンジャック280は、その筐体内部に、Det端子321とL端子322とR端子323とG端子324とM端子325とプラグホルダA341とプラグホルダB342とを備える。そして、図3(c)に示されるように、その筐体背面に、Det端子電極351とL端子電極352とR端子電極353とG端子電極354とM端子電極355とを備える。
L端子322は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入された状態において、L電極412に接触する端子であって、例えば、りん青銅製である。
イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されることで、Det端子321とL端子322とが、L電極412のくぼみ部分を、それぞれ上下から弱くホールドする。ここで、くぼみ部分を弱くホールドするとは、人が、イヤホンジャック280からイヤホンプラグ410を容易に引き抜くことができる程度の力で、くぼみ部分をホールドすることを意味する。
G端子324は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入された状態において、G電極414に接触する端子であって、例えば、りん青銅製である。
M端子325は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入された状態において、M電極415に接触する端子であって、例えば、りん青銅製である。
図5は、携帯通信端末100の回路図である。
通信用LSI216は、アンテナ510とCPU214とに接続され、CPU214によって制御され、CPU214から送られて来る送信用信号を変調する変調機能と、変調した信号を、アンテナ510を利用して外部の基地局へ送信する送信機能と、外部の基地局から送られて来る信号を、アンテナ510を利用して受信する受信機能と、受信した信号を復調してCPU214へ送る復調機能とを有する。
レシーバ230は、CPU214に接続され、CPU214によってオン、オフを制御(すなわち、作動と停止とを制御)され、CPU200から送られるデジタルの音声信号を音声に変換して、変換した音声を、レシーバ孔130(図1参照)を通して携帯通信端末100外部へ出力する機能を有する。
バイブレータ250は、CPU214に接続され、CPU214によってオン、オフを制御され、携帯通信端末100を振動させる機能を有する。
イヤホンアンプ211は、CPU214とイヤホンジャック接続回路290とに接続され、CPU214によってオン、オフを制御され、CPU214から送られて来るデジタルの左耳用音声信号をアナログ信号に変換し、変換した信号を増幅してイヤホンジャック接続回路に出力する左耳用音声増幅機能と、CPU214から送られて来るデジタルの右耳用音声信号をアナログ信号に変換し、変換した信号を増幅してイヤホンジャック接続回路に出力する右耳用音声増幅機能とを有する。
同図に示されるように、イヤホンジャック接続回路290は、M端子部610とR端子部620とDet端子部630とL端子部640とG端子部650とから構成される。
M端子部610は、M端子電極355とマイク信号入力回路212とCPU214とに接続され、M端子電極355の電位をプルアップする機能と、M端子電極355の電位を測定する機能と、M端子電極355から送られて来るアナログのマイク音声信号をマイク信号入力回路212に伝達する機能とを有する。
プルアップ抵抗A612は、1.8Vの電源とM端子電極355とに接続された2.2KΩの抵抗素子であって、M端子325の電位をプルアップする。
M端子325の電位は、M端子325に導体が接触していない状態では、プルアップ抵抗A612よるプルアップによって1.8Vとなる。また、M端子325の電位は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されている状態、すなわち、M端子325とM電極415とが接触し、G端子324とG電極414とが接触している状態では、900mVとなる。これは、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されることで、1.8Vの電源から、2.2KΩのプルアップ抵抗A612と、内部抵抗が2.2KΩの通話マイク440とを介して、グラウンドに接続される電流経路が形成されることによる。
平滑回路A613は、M端子電極355と電圧センサA611とに接続され、M端子電極355の電位を平滑化して電圧センサA611に印加する機能を有する。
キャパシタA614は、M端子電極355とマイク信号入力回路212とに接続された素子であって、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されている状態、すなわち、M端子325とM電極415とが接触している状態において、通話マイク440から送られて来るアナログのマイク音声信号を、マイク信号入力回路212へ伝達する。
R端子部620は、R端子電極353とイヤホンアンプ211とCPU214とに接続され、R端子電極353の電位をプルダウンする機能と、R端子電極353の電位を測定する機能と、イヤホンアンプ211から送られて来る右耳用音声信号をR端子電極353に伝達する機能とを有する。
プルダウン抵抗A622は、グラウンドとR端子電極353とに接続された1MΩの抵抗素子であって、R端子323の電位をプルダウンする。
R端子323の電位は、R端子323に導体が接触していない状態では、プルダウン抵抗A622よるプルダウンによって0Vとなる。またR端子323の電位は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されている状態、すなわち、R端子323とR電極413とが接触し、G端子324とG電極414とが接触している状態でも、0Vとなる。これは、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されることで、グラウンドから、1MΩのプルダウン抵抗Aと、内部抵抗が32Ωの右耳用スピーカ430とを介して、再度グラウンドへ接続する電流経路が形成されることによる。
キャパシタB624は、R端子電極353とイヤホンアンプ211とに接続された素子であって、イヤホンアンプ211から送られて来るアナログの右耳用音声信号を、R端子電極353へ伝達する。
Det端子部630は、Det端子電極351とCPU214とに接続され、Det端子電極351の電位をプルアップする機能と、Det端子電極351の電位を測定する機能とを有する。
プルアップ抵抗B632は、2.6Vの電源とDet端子電極351とに接続された470KΩの抵抗素子であって、Det端子321の電位をプルアップする。
Det端子321の電位は、Det端子321に導体が接触していない状態では、プルアップ抵抗B632よるプルアップによって2.6Vとなる。また、Det端子321の電位は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されている状態、すなわち、Det端子321とL電極412とが接触し、L端子322とL電極412とが接触している状態では、171mVとなる。これは、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されることで、2.6Vの電源から、470KΩのプルアップ抵抗B632と、33KΩのプルダウン抵抗B642(後述)とを介してグラウンドに接続される電流経路が形成されることによる。
平滑回路C633は、Det端子電極351と電圧センサC631とに接続され、Det端子電極351の電位を平滑化して電圧センサC631に印加する機能を有する。
電圧センサC631は、平滑回路C633によって平滑化されたDet端子電極351の電位を測定し、測定した電位を示す信号をCPU214へ送る機能を有する。
このL端子部は、図6に示されるように、プルダウン抵抗B642とキャパシタC644とから構成される。
L端子322の電位は、L端子322に導体が接触していない状態では、プルダウン抵抗B642よるプルダウンによって0Vとなる。また、L端子322の電位は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されている状態、すなわち、Det端子321とL電極412とが接触し、L端子322とL電極412とが接触している状態では、前述した通り、171mVとなる。
ここで、イヤホンジャック280に水等の導体が侵入してしまった場合における、その侵入範囲に応じた、各端子の取り得る電位について考察する。ここでは、水等の導体の抵抗値が0Ωより大きく100KΩ以下であると設定した上で、侵入範囲を、第1範囲と第2範囲と第3範囲との3つの侵入範囲に場合分けして考察する。
図7(a)に示されるように、第1範囲710は、M端子325におけるM電極415との接点と、G端子324におけるG電極414との接点とを含む範囲である。
第2範囲720に水等の導体が侵入すると、M端子325とG端子324とR端子323との間に短絡経路が形成される。水等の導体の抵抗値を0Ωより大きく100KΩ以下として計算すると、第2範囲720に水等の導体が侵入した場合におけるM端子325の電位は、0mVより大きく1780mV以下の値を取り得ること、そして、R端子323の電位は、0mVより大きく850mV以下の値を取り得ることがわかる(図7(b)参照)。これに対して、Det端子321は、他の端子との間に短絡経路が形成されないので、2600mVの電位となる(図7(b)参照)。
第3範囲730に水等の導体が侵入すると、M端子325とG端子324とR端子323とDet端子321とL端子322との間に短絡経路が形成される。水等の導体の抵抗値を0Ωより大きく100KΩ以下として計算すると、Det端子の電位は、0mVより大きく644mV以下の値を取り得ることがわかる(図7(b)参照)。M端子325とR端子323も、それぞれ、水等の導体の抵抗値に応じた電位となるが、これらの電位は、以下の説明において重要ではないため、ここでは詳細な電位の算出を省略する。
CPU214は、通信用LSI216とタッチパネルコントローラ213とマイク信号入力回路212とイヤホンアンプ211とイヤホンジャック接続回路290とメモリ215とレシーバ230とマイク220とスピーカ240とバイブレータ250とに接続され、メモリ215に記憶されているプログラムを実行することで、通信用LSI216とタッチパネルコントローラ213とマイク信号入力回路212とイヤホンアンプ211とイヤホンジャック接続回路290とメモリ215とレシーバ230とマイク220とスピーカ240とバイブレータ250とを制御して、以下の機能を実現する。
但し説明を簡略化するために、携帯通信端末100の行う導体侵入検知処理とイヤホン挿入時処理とを実現するための機能構成に絞って説明する。
図8は、携帯通信端末100を構成する機能ブロックのうち、導体侵入検知処理とイヤホン挿入時処理とを実現する導体侵入検知処理部800の機能構成を示す機能ブロック図である。
正常電位記憶部850は、出力回路制御部820に接続され、Det端子321の電位における第1正常値(以下、「Det端子第1正常値」と呼ぶ。)と、Det端子321の電位における第2正常値(以下、「Det端子第2正常値」と呼ぶ。)と、R端子323の電位における第1正常値(以下、「R端子第1正常値」と呼ぶ。)と、R端子323の電位における第2正常値(以下、「R端子第2正常値」と呼ぶ。)と、M端子325の電位における第1正常値(以下、「M端子正常値」と呼ぶ。)とを記憶する機能を有する。これらの値は、携帯通信端末100の設計時において、以下に示すように予め設定される。
同図に示されるように、正常電位記憶部850が記憶するDet端子第1正常値は、「2590mV以上2610mV未満」である。この値は、Det端子321に導体が接触していない場合におけるDet端子321の電位である2600mVに対して、測定誤差等としてプラスマイナス10mVの範囲が加味されて設定されている。
また、正常電位記憶部850が記憶するR端子第1正常値は、「0mV以上10mV未満」である。この値は、R端子323に導体が接触していない場合におけるR端子323の電位である0mVに対して、測定誤差等としてプラス10mVの範囲が加味されて設定されている。
また、正常電位記憶部850が記憶するM端子第正常値は、「1790mV以上1810mV未満」である。この値は、イヤホンプラグ410がイヤホンジャック280に完全に挿入されている場合におけるM端子325の電位である1800mVに対して、測定誤差等としてプラスマイナス10mVの範囲が加味されて設定されている。
再び図8に戻って、導体侵入検知処理部800の機能構成の説明を続ける。
Det端子電位検知部811は、イヤホンジャック280と出力回路制御部820とに接続され、所定時間T1(例えば、0.5秒)毎にDet端子321の電位を測定し、測定した電位を示す信号を出力回路制御部820へ送る機能を有する。
R端子電位検知部812は、イヤホンジャック280と出力回路制御部820とに接続され、所定時間T1毎に、Det端子電位検知部811の行う電位の測定と同期して、R端子323の電位を測定し、測定した電位を示す信号を出力回路制御部820へ送る機能を有する。
M端子電位検知部813は、イヤホンジャック280と出力回路制御部820とに接続され、所定時間T1毎に、R端子電位検知部812の行う電位の測定と同期して、M端子325の電位を測定し、測定した電位を示す信号を出力回路制御部820へ送る機能を有する。
報知部840は、出力回路制御部820に接続され、出力回路制御部820によって制御され、以下の4つの機能を有する。
第1警告音鳴動機能:スピーカ240から所定の第1警告音を出力する機能。
警告表示機能:タッチパネル110に、所定の警告画像を表示する機能。
警告停止機能:スピーカ240から第1警告音を出力している場合に、第1警告音の出力を停止し、スピーカ240から第2警告音を出力してバイブレータ250を用いて携帯通信端末100を振動させている場合に、第2警告音の出力を停止してバイブレータを用いて行う携帯通信端末100の振動を停止し、タッチパネルに警告画像を表示している場合に、警告画像の表示を停止する機能。
この報知部840は、CPU241とスピーカ240とバイブレータ250とタッチパネルコントローラ213とタッチパネル110とによって実現される。
出力回路部830は、イヤホンジャック280と出力回路制御部820とに接続され、出力回路制御部820によってオン、オフを制御され、右耳用音声信号を生成してイヤホンジャック280へ出力する機能と、左耳用音声信号を生成してイヤホンジャック280へ出力する機能とを有する。
マイク信号入力回路部860は、イヤホンジャック280と出力回路制御部820とに接続され、出力回路制御部820によってオン、オフを制御され、イヤホンジャック280から送られて来るアナログのマイク音声信号をデジタル信号に変換する機能を有する。
出力回路制御部820は、Det端子電位検知部811とR端子電位検知部812とM端子電位検知部813と出力回路部830と報知部840と正常電位記憶部850とマイク信号入力回路部860とに接続され、CPU214によって実現され、以下の6つの機能を有する。
<動作>
ここでは、携帯通信端末100の行う動作のうち、特徴的な動作である、導体侵入検知処理とイヤホン挿入時処理とについて説明する。
導体侵入検知処理は、イヤホンジャック280に水等の導体が侵入した場合に、その侵入を検知して、携帯通信端末100を利用するユーザに対して、イヤホンジャック280に導体が侵入している旨の報知を行う処理である。
図11は、導体侵入検知処理のフローチャートである。
導体侵入検知処理が開始されると、Det端子電位検知部811は、Det端子321の電位を測定して、測定した電位を示す信号を出力回路制御部820へ送り、R端子電位検知部812は、R端子323の電位を測定して、測定した電位を示す信号を出力回路制御部820へ送り、M端子電位検知部813は、M端子325の電位を測定して、測定した電位を示す信号を出力回路制御部820へ送る。
ステップS800の処理において、Det端子321の電位が、「2590mV以上2610mV未満」である場合に(ステップS800:Yes)、出力回路制御部820は、R端子電位検知部812から送られて来た信号が示すR端子323の電位が、「0mV以上10mV未満」であるか否かを調べる(ステップS805)。
ステップS810の処理において、M端子325の電位が、「1790mV以上1810mV未満」でない場合に(ステップS810:Noすなわち、第1範囲710にイヤホンプラグ410以外の導体が侵入している可能性がある場合に)、出力回路制御部820は、報知部840を制御して、タッチパネル110に警告画像を表示させることで、携帯通信端末100のユーザに警告を発する(ステップS825)。
ステップS815の処理において、現在ユーザに対して警告を発している場合に(ステップS815:Yes)、出力回路制御部820は、報知部840を制御して、ユーザに対して発している警告を停止させる(ステップS820)。
ステップS840の処理において、Det端子321の電位が、「161mV以上181mV未満」である場合に(ステップS840:Yes)、出力回路制御部820は、R端子電位検知部812から送られて来た信号が示すR端子323の電位が、「0mV以上10mV未満」であるか否かを調べる(ステップS845)。
ステップS855の処理において、現在ユーザに対して警告を発している場合に(ステップS855:Yes)、出力回路制御部820は、報知部840を制御して、ユーザに対して発している警告を停止させる(ステップS860)。
ステップS835の処理が終了した場合、又は、ステップS865の処理が終了した場合に、再びステップS800の処理に戻って、ステップS800以降の処理を繰り返す。
イヤホン挿入時処理は、イヤホンジャック280にイヤホンプラグ410が挿入されていると推定される状態になると(すなわち、導体侵入検知処理における、ステップS860の処理が終了した場合、又は、ステップS855の処理において、現在ユーザに対して警告を発していない場合(ステップS855:No)に)、イヤホンアンプ211とマイク信号入力回路212とをオンにして、その後、イヤホンジャック280にイヤホンプラグ410が挿入されてないと推定される状態になると、イヤホンアンプ211とマイク信号入力回路212とをオフにする処理である。
イヤホン挿入時処理は、導体侵入検知処理における、ステップS860の処理が終了した場合、又は、ステップS855の処理において、現在ユーザに対して警告を発していない場合(ステップS855:No)、すなわち、イヤホンジャック280にイヤホンプラグ410が挿入されていると推定される状態になることで開始される。
ステップS920の処理が終わると、再びステップS900の処理に戻って、ステップS900以降の処理を繰り返す。
<考察>
上記構成の携帯通信端末100によると、イヤホンジャック280にプラグ挿入口310から水等の導体が侵入した場合に、その導体が第1範囲710まで侵入した段階で、タッチパネル110に警告画像を表示する。そして、この段階では、イヤホンアンプ211はオフである。また、その導体が第2範囲720まで侵入した段階で、スピーカ240から第1警告音を出力する。そして、この段階では、イヤホンアンプ211はオフである。
<実施の形態2>
<概要>
以下、本発明に係る出力制御回路の一例として、マイク付きでないステレオイヤホンのイヤホンプラグが挿入されるイヤホンジャックを備える第1変形携帯通信端末について説明する。
実施の形態1は、携帯通信端末100が、5つの端子(Det端子321、L端子322、R端子323、G端子324、M端子325)を備えるイヤホンジャック280を備える構成の例であった。
以下、実施の形態2に係る第1変形携帯通信端末について、実施の形態1に係る携帯通信端末100との相違点を中心に、図面を参照しながら説明する。
<構成>
図13は、第1変形携帯通信端末の回路図である。
図14(a)は、イヤホンジャック1280の正面図であり、図14(b)は、イヤホンジャック1280の側面断面図であり、図14(c)は、イヤホンジャック1280の背面図である。
図15(a)は、イヤホンジャック1280にイヤホンプラグ部分が挿入されることで、第1変形携帯通信端末の行う音声出力に利用される、ステレオイヤホン1400の概略図である。
コード1450は、イヤホンプラグ1410から左耳用スピーカ420への左耳用音声信号の伝達と、イヤホンプラグ410から右耳用スピーカ430への右耳用音声信号の伝達とを行うコードである。
同図に示されるように、イヤホンプラグ1410は、実施の形態1におけるイヤホンプラグ410から、M電極415が削除されるように変形されている。
図16は、イヤホンジャック接続回路1290の回路図である。
同図に示されるように、イヤホンジャック接続回路1290は、実施の形態1におけるイヤホンジャック接続回路290から、M端子部610が削除され、R端子部620がR端子部1620に変更されるように変形されている。
R端子323の電位は、R端子323に導体が接触していない状態では、プルアップ抵抗A612よるプルアップによって1.8Vとなる。また、R端子323の電位は、イヤホンプラグ1410がイヤホンジャック1280に完全に挿入されている状態、すなわち、R端子323とR電極413とが接触し、G端子324とG電極414とが接触している状態では、26mVとなる。これは、イヤホンプラグ1410がイヤホンジャック1280に完全に挿入されることで、1.8Vの電源から、2.2KΩのプルアップ抵抗A1612と、内部抵抗が32Ωの右耳用スピーカ430とを介して、グラウンドに接続される電流経路が形成されることによる。
図17(a)は、イヤホンジャック1280における、水等の導体の侵入範囲を示す模式図であり、図17(b)は、イヤホンジャック1280に水等の導体が侵入した場合における、各端子の取り得る電位を示す変形水侵入時電位テーブルである。
第1範囲1710に水等の導体が侵入すると、G端子324とR端子323との間に短絡経路が形成される。水等の導体の抵抗値を0Ωより大きく100KΩ以下として計算すると、第1範囲1710に水等の導体が侵入した場合におけるR端子323の電位は、0mVより大きく1760mV以下の値を取り得ることがわかる(図17(b)参照)。これに対して、Det端子321は、他の端子との間に短絡経路が形成されないので、2600mVの電位となる(図17(b)参照)。
第2範囲1720に水等の導体が侵入すると、G端子324とR端子323とDet端子321とL端子322との間に短絡経路が形成される。水等の導体の抵抗値を0Ωより大きく100KΩ以下として計算すると、Det端子の電位は、0mVより大きく644mV以下の値を取り得ることがわかる(図17(b)参照)。R端子323も、水等の導体の抵抗値に応じた電位となるが、この電位は、以下の説明において重要ではないため、ここでは詳細な電位の算出を省略する。
図18は、第1変形携帯通信端末を構成する機能ブロックのうち、第1変形導体侵入検知処理とイヤホン挿入時処理とを実現する第1変形導体侵入検知処理部1800の機能構成を示す機能ブロック図である。
正常電位記憶部1850は、出力回路制御部1820に接続され、Det端子321の電位における第1正常値(以下、「Det端子第1正常値」と呼ぶ。)と、Det端子321の電位における第2正常値(以下、「Det端子第2正常値」と呼ぶ。)と、R端子323の電位における第1正常値(以下、「R端子第1正常値」と呼ぶ。)と、R端子323の電位における第2正常値(以下、「R端子第2正常値」と呼ぶ。)とを記憶する機能を有する。これらの値は、第1変形携帯通信端末の設計時において予め設定される。
同図に示されるように、正常電位記憶部1850が記憶するDet端子第1正常値は、「2590mV以上2610mV未満」である。この値は、Det端子321に導体が接触していない場合におけるDet端子321の電位である2600mVに対して、測定誤差等としてプラスマイナス10mVの範囲が加味されて設定されている。
また、正常電位記憶部1850が記憶するR端子第1正常値は、「1790mV以上1810mV未満」である。この値は、R端子323に導体が接触していない場合におけるR端子323の電位である1800mVに対して、測定誤差等としてプラスマイナス10mVの範囲が加味されて設定されている。
この正常電位記憶部1850は、メモリ215の記憶領域として実現される。
出力回路制御部1820は、Det端子電位検知部811とR端子電位検知部812と出力回路部830と報知部840と正常電位記憶部1850とに接続され、実施の形態1における出力回路制御部820の有する出力停止機能に加えて、以下の4つの機能を有する。
以下、図面を参照しながら、上記構成の第1変形携帯通信端末の行う動作について説明する。
<動作>
ここでは、第1変形携帯通信端末の行う動作のうち、特徴的な動作である、第1変形導体侵入検知処理について説明する。
第1変形導体侵入検知処理は、実施の形態1における導体侵入検知処理から、その処理の一部が変形されたものであって、イヤホンジャック1280に水等の導体が侵入した場合に、その侵入を検知して、第1変形携帯通信端末を利用するユーザに対して、イヤホンジャック1280に導体が侵入している旨の報知を行う処理である。
同図に示されるように、第1変形導体侵入検知処理は、実施の形態1における導体侵入検知処理から、ステップS810の処理とステップS825の処理とが削除され、ステップS805の処理がステップS1805の処理に変更され、ステップS845の処理がステップS1845の処理に変更されるように変形されている。
ステップS800の処理において、Det端子321の電位が、「2590mV以上2610mV未満」である場合に(ステップS800:Yes)、出力回路制御部820は、R端子電位検知部812から送られて来た信号が示すR端子323の電位が、「1790mV以上1810mV未満」であるか否かを調べる(ステップS1805)。
ステップS1845の処理において、R端子323の電位が、「16mV以上36mV未満」である場合に(ステップS1845:Yes)、ステップS855の処理に進み、ステップS1845の処理において、R端子323の電位が、「16mV以上36mV未満」でない場合に(ステップS1845:No)、ステップS850の処理に進む。
上記構成の第1変形携帯通信端末によると、イヤホンジャック1280にプラグ挿入口310から水等の導体が侵入した場合に、その導体が第1範囲1710まで侵入した段階で、スピーカ240から第1警告音を出力する。そして、この段階では、イヤホンアンプ211はオフである。
<実施の形態3>
<概要>
以下、本発明に係る出力制御回路の一例として、実施の形態2に係る第1変形携帯通信端末の一部が変形された第2変形携帯通信端末について説明する。
実施の形態2は、第1変形携帯通信端末が、イヤホンジャック1280にイヤホンプラグ1410が挿入されていると推定される状態になると、イヤホンアンプ211をオンにして、その後、イヤホンジャック1280にイヤホンプラグ1410が挿入されてないと推定される状態になると、イヤホンアンプ211をオフにする構成の例であった。
<構成>
図21は、第2変形携帯通信端末の回路図である。
同図に示されるように、第2変形携帯通信端末のハードウエアは、実施の形態2に係る第1変形携帯通信端末から、切替回路2100とイヤホンジャック接続回路1290との間に切替回路2100が追加され、スピーカ240の接続先がCPU214から切替回路2100に変更されるように変形されている。
図22は、切替回路2100とイヤホンアンプ211とイヤホンジャック接続回路1290とCPU214との接続関係を示す図である。
ところで、CPU214は、ハードウエアとしては、実施の形態2から変形されていないが、実行するソフトウエアの一部が実施の形態2から変形されており、その機能面において、実施の形態1における携帯通信端末制御機能と、実施の形態2における第1変形導体侵入検知機能の一部が変更された第2変形導体侵入検知機能と、イヤホンアンプ出力先切替機能とを実現するように変形されている。
図23は、第2変形携帯通信端末を構成する機能ブロックのうち、第1変形導体侵入検知処理と変形イヤホン挿入時処理とを実現する第2変形導体侵入検知処理部2300の機能構成を示す機能ブロック図である。
出力回路部2330は、イヤホンジャック1280とスピーカ240と出力回路制御部2320とに接続され、出力回路制御部2320によって制御され、右耳用音声信号と左耳用音声信号とを生成する機能と、生成した音声信号の出力先を、イヤホンジャック1280とスピーカ240との間で切り替える機能とを有する。
出力回路制御部2320は、Det端子電位検知部811とR端子電位検知部812と出力回路部2330と報知部840と正常電位記憶部1850とに接続され、実施の形態2における出力回路制御部1820の有する変形第1警告機能と変形第2警告機能と変形警告完了処理とに加えて、以下の2つの機能を有する。
以下、図面を参照しながら、上記構成の第2変形携帯通信端末の行う動作について説明する。
<動作>
ここでは、第2変形携帯通信端末の行う動作のうち、特徴的な動作である、第2変形導体侵入検知処理と変形イヤホン挿入時処理とについて説明する。
第2変形導体侵入検知処理は、実施の形態2における第1変形導体侵入検知処理から、その処理の一部が変形されたものであって、イヤホンジャック1280に水等の導体が侵入した場合に、その侵入を検知して、第2変形携帯通信端末を利用するユーザに対して、イヤホンジャック1280に導体が侵入している旨の報知を行う処理である。
同図に示されるように、第2変形導体侵入検知処理は、実施の形態2における第1変形導体侵入検知処理から、ステップS865の処理がステップS2865の処理に変更されるように変形されている。
よって、ここでは、ステップS2865の処理を中心に説明する。・
ステップS860の処理が終了した場合、又は、ステップS855の処理において、現在ユーザに対して警告を発していない場合(ステップS855:No)、第2変形携帯通信端末は、変形イヤホン挿入時処理を行う(ステップS2865)。この変形イヤホン挿入時処理については、後程、フローチャートを用いて詳細に説明する。
<変形イヤホン挿入時処理>
変形イヤホン挿入時処理は、実施の形態1におけるイヤホン挿入時処理から、その処理の一部が変形されたものであって、イヤホンジャック1280にイヤホンプラグ1410が挿入されていると推定される状態になると(すなわち、第2変形導体侵入検知処理における、ステップS860の処理が終了した場合、又は、ステップS855の処理において、現在ユーザに対して警告を発していない場合(ステップS855:No)に)、イヤホンアンプ211の出力先をスピーカ240からステレオイヤホン1400へと切り替えて、その後、イヤホンジャック1280にイヤホンプラグ1410が挿入されていないと推定される状態になると、イヤホンアンプ211の出力先をステレオイヤホン1400からスピーカ240に切り替える処理である。
図25は、変形イヤホン挿入時処理のフローチャートである。
よって、ここでは、ステップS2500の処理とステップS2530の処理とを中心に説明する。
ステップS2500の処理が終わると、ステップS910の処理へ進む。
ステップS910の処理において、Det端子321の電位が、「161mV以上181mV未満」でない場合に(ステップS910:No)、すなわち、イヤホンジャック280にイヤホンプラグ410が挿入されていないと推定される状態になると、出力回路制御部2320は、出力回路部2330を制御して、音声信号の出力先を、イヤホンジャック1280からスピーカ240へと切り替える(ステップS2530)。
<考察>
上記構成の第2変形携帯通信端末によると、イヤホンジャック1280にプラグ挿入口310から水等の導体が侵入した場合に、その導体が第1範囲1710まで侵入した段階で、スピーカ240から第1警告音を出力する。そして、この段階では、イヤホンアンプ211の出力は、イヤホンジャック1280に接続されていない、
これに対して、その導体が第2範囲1720まで侵入した場合には、その導体の示す抵抗値によっては、Det端子321の電位が「161mV以上181mV未満」となり、R端子323の電位が「0mV以上10mV未満」となってしまうことがあり、イヤホンジャック1280にイヤホンプラグ1410が挿入されていると誤って推定してしまい、イヤホンアンプ211の出力を、イヤホンジャック1280に接続してしまうことがある。イヤホンジャック1280に水等の導体が侵入することで、L端子322又は(及び)R端子323が他の端子とショートしている状態で、イヤホンアンプ211の出力をイヤホンジャック1280に接続してしまうと、イヤホンアンプ211に異常電流が流れてしまう恐れがある。
<補足>
以上、本発明に係る出力制御回路の一実施形態として、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3において携帯通信端末100、第1変形携帯通信端末、第2変形携帯通信端末を例として説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は上述した実施の形態通りの出力制御回路に限られないことはもちろんである。
(5)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
(a)本発明の一実施形態に係る出力制御回路は、第1端子と、音声信号を出力する出力回路に接続され当該第1端子よりもイヤホンプラグ挿入口側に配置される第2端子とを有するイヤホンジャックに接続された出力制御回路であって、前記第1端子の電位が、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に検出される所定の第1値であるか否かを検知する第1検知手段と、前記第2端子の電位が、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に検出される所定の第2値であるか否かを検知する第2検知手段と、前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知する場合に、前記出力回路による前記イヤホンジャックへの音声信号出力を抑制し、前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知しない場合に、前記出力回路による前記イヤホンジャックへの音声信号出力を可能とする出力回路制御手段と、前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知する場合において、前記第2検知手段が、前記第2端子の電位が前記第2値であることを検知しないときに、第1の報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする。
(b)また、前記第1端子に接続され、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に前記第1端子の電位が前記第1値になるように、前記第1端子の電位をプルアップするプルアップ抵抗を備え、前記第1端子は、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に、当該イヤホンプラグと接触し、前記イヤホンジャックは、前記出力回路に接続され、前記第2端子よりも、前記イヤホンプラグ挿入口から見て奥側に配置され、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に、当該イヤホンプラグと接触することで当該イヤホンプラグを介して前記第1端子と電気的に接続され、前記第1値よりも低い電位となるように設定された第3端子を有し、前記プルアップ抵抗の抵抗値は、前記イヤホンプラグ挿入口から侵入する導体によって、前記第1端子と前記第3端子とが短絡する場合における、前記第1端子と前記第3端子との間の抵抗値よりも大きいとしてもよい。
(c)また、前記プルアップ抵抗の抵抗値は、100kΩより大きいとしてもよい。
これにより、イヤホンプラグ挿入口から侵入する導体による第1端子と第3端子との短絡の抵抗値が100kΩ以下である場合における、第1検知手段の行う、第1端子の電位が所定の第1値であるか否かの検知を、比較的容易に実現することができる。
(e)また、前記イヤホンジャックは、前記第2端子よりも前記イヤホンプラグ挿入口側の位置であって、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に、当該イヤホンプラグのマイク信号出力電極に接触されるマイク信号入力端子を有し、前記マイク信号入力端子の電位が、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に検出される所定の第3値であるか否かを検知する第3検知手段をさらに備え、前記報知手段は、さらに、前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知する場合において、前記第2検知手段が、前記第2端子の電位が前記第2値であることを検知するときに、前記第3検知手段が、前記マイク信号入力端子の電位が前記第3値であることを検知しなければ第2の報知を行うとしてもよい。
(f)また、前記第1の報知は、前記第2の報知よりも、報知の際の音量について大きいとしてもよい。
これにより、外部の導体の侵入の深さに応じて、より深く侵入した場合に、音量についてより大きくなるように、段階的に報知することができるようになる。
(h)また、前記出力回路制御手段は、前記第2検知手段が、前記第2端子の電位が前記第2値であることを検知しないときに、前記音声信号出力を可能とするとしてもよい。
811 Det端子電位検知部
812 R端子電位検知部
813 M端子電位検知部
820 出力回路制御部
830 出力回路部
840 報知部
850 正常電位記憶部
860 マイク信号入力回路部
Claims (8)
- 第1端子と、音声信号を出力する出力回路に接続され当該第1端子よりもイヤホンプラグ挿入口側に配置される第2端子とを有するイヤホンジャックに接続された出力制御回路であって、
前記第1端子の電位が、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に検出される所定の第1値であるか否かを検知する第1検知手段と、
前記第2端子の電位が、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に検出される所定の第2値であるか否かを検知する第2検知手段と、
前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知する場合に、前記出力回路による前記イヤホンジャックへの音声信号出力を抑制し、前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知しない場合に、前記出力回路による前記イヤホンジャックへの音声信号出力を可能とする出力回路制御手段と、
前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知する場合において、前記第2検知手段が、前記第2端子の電位が前記第2値であることを検知しないときに、第1の報知を行う報知手段とを備える
ことを特徴とする出力制御回路。 - 前記第1端子に接続され、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に前記第1端子の電位が前記第1値になるように、前記第1端子の電位をプルアップするプルアップ抵抗を備え、
前記第1端子は、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に、当該イヤホンプラグと接触し、
前記イヤホンジャックは、前記出力回路に接続され、前記第2端子よりも、前記イヤホンプラグ挿入口から見て奥側に配置され、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に、当該イヤホンプラグと接触することで当該イヤホンプラグを介して前記第1端子と電気的に接続され、前記第1値よりも低い電位となるように設定された第3端子を有し、
前記プルアップ抵抗の抵抗値は、前記イヤホンプラグ挿入口から侵入する導体によって、前記第1端子と前記第3端子とが短絡する場合における、前記第1端子と前記第3端子との間の抵抗値よりも大きい
ことを特徴とする請求項1記載の出力制御回路。 - 前記プルアップ抵抗の抵抗値は、100kΩより大きい
ことを特徴とする請求項2記載の出力制御回路。 - 前記第2端子は、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に当該イヤホンプラグの右耳用音声信号入力電極に接触される右耳用音声出力端子であり、
前記第1端子と前記第3端子のいずれか一方が、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に当該イヤホンプラグの左耳用音声信号入力電極に接触される端子である
ことを特徴とする請求項2記載の出力制御回路。 - 前記イヤホンジャックは、前記第2端子よりも前記イヤホンプラグ挿入口側の位置であって、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入された場合に、当該イヤホンプラグのマイク信号出力電極に接触されるマイク信号入力端子を有し、
前記マイク信号入力端子の電位が、前記イヤホンジャックに外部の導体が侵入していない場合に検出される所定の第3値であるか否かを検知する第3検知手段をさらに備え、
前記報知手段は、さらに、前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第1値であることを検知する場合において、前記第2検知手段が、前記第2端子の電位が前記第2値であることを検知するときに、前記第3検知手段が、前記マイク信号入力端子の電位が前記第3値であることを検知しなければ第2の報知を行う
ことを特徴とする請求項4記載の出力制御回路。 - 前記第1の報知は、前記第2の報知よりも、報知の際の音量について大きい
ことを特徴とする請求項5記載の出力制御回路。 - 前記第1検知手段は、さらに、前記第1端子の電位が、イヤホンプラグが前記イヤホンジャックに挿入されている場合に検出される所定の第4値であるか否かを検知し、
前記出力回路制御手段は、前記音声信号出力の可能化を、前記第1検知手段が、前記第1端子の電位が前記第4値であることを検知するときに前記音声信号出力を可能とする
ことを特徴とする請求項6記載の出力制御回路。 - 前記出力回路制御手段は、前記第2検知手段が、前記第2端子の電位が前記第2値であることを検知しないときに、前記音声信号出力を可能とする
ことを特徴とする請求項6記載の出力制御回路。
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