(57)【要約】【課題】非常放送回線の状態を判定する精度を向上させる。【解決手段】配線Ｌを介して接続されたスピーカ２に伝送される放送音を発生する非常放送装置１は、配線Ｌの状態の試験に使用可能な複数の周波数の複数の試験信号を発生する信号発生部１６２と、複数の試験信号それぞれを配線Ｌに印加している間の配線Ｌの電気的特性の変動量を特定する変動量特定部１６７と、複数の試験信号それぞれに対応する複数の変動量に基づいて、複数の周波数から試験に使用する使用周波数を選択する選択部１６８と、配線Ｌの状態を試験する際に、選択部１６８が選択した使用周波数の試験信号を配線Ｌに印加する信号制御部１６９と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線を介して接続されたスピーカに伝送される放送音を発生する非常放送装置であって、
前記配線の状態の試験に使用可能な複数の周波数の複数の試験信号を発生する信号発生部と、
前記複数の試験信号それぞれを前記配線に印加している間の前記配線の電気的特性の変動量を特定する変動量特定部と、
前記複数の試験信号それぞれに対応する複数の前記変動量に基づいて、前記複数の周波数から前記試験に使用する使用周波数を選択する選択部と、
前記配線の状態を試験する際に、前記選択部が選択した前記使用周波数の前記試験信号を前記配線に印加する信号制御部と、
を有する非常放送装置。
【請求項２】
前記選択部は、前記複数の試験信号を前記配線に印加している間に前記変動量特定部が特定した複数の前記変動量のうち、最小の前記変動量に対応する周波数を前記使用周波数として選択する、
請求項１に記載の非常放送装置。
【請求項３】
前記複数の試験信号を前記配線に印加している間に前記配線を流れる電流を平滑化する平滑化部をさらに有し、
前記変動量特定部は、前記平滑化部が平滑化した電流の変動量に基づいて、前記電気的特性の変動量を特定する、
請求項１又は２に記載の非常放送装置。
【請求項４】
前記変動量特定部は、前記使用周波数の前記試験信号を前記配線に印加して試験をしている間の前記電気的特性が所定の範囲外である場合に、前記配線が異常な状態であると判定し、判定した結果を出力する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の非常放送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非常放送をする機能を有する非常放送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火災が発生したときに非常放送をすることができる非常放送装置が知られている。特許文献１には、非常放送設備から音信号を出力する際の電流レベルを検出することにより、非常放送回線の断線又は短絡を検出する機能が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５５２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非常放送回線の信頼性を保つために配線の断線又は短絡を監視するとき、断線又は短絡を監視するために配線に試験電流を印加している間に非常放送回線に外来ノイズが重畳すると、検出される電流レベルに誤差が生じる。その結果、非常放送回線の状態を正しく判定できない場合があるという問題が生じていた。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、非常放送回線の状態を判定する精度を向上させることができる非常放送装置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】
本発明の非常放送装置は、配線を介して接続されたスピーカに伝送される放送音を発生する非常放送装置である。本非常放送装置は、前記配線の状態の試験に使用可能な複数の周波数の複数の試験信号を発生する信号発生部と、前記複数の試験信号それぞれを前記配線に印加している間の前記配線の電気的特性の変動量を特定する変動量特定部と、前記複数の試験信号それぞれに対応する複数の前記変動量に基づいて、前記複数の周波数から前記試験に使用する使用周波数を選択する選択部と、前記配線の状態を試験する際に、前記選択部が選択した前記使用周波数の前記試験信号を前記配線に印加する信号制御部と、を有する。
【０００７】
前記選択部は、前記複数の試験信号を前記配線に印加している間に前記変動量特定部が特定した複数の前記変動量のうち、最小の前記変動量に対応する周波数を前記使用周波数として選択してもよい。
【０００８】
前記複数の試験信号を前記配線に印加している間に前記配線を流れる電流を平滑化する平滑化部をさらに有し、前記変動量特定部は、前記平滑化部が平滑化した電流の変動量に基づいて、前記電気的特性の変動量を特定してもよい。
【０００９】
前記変動量特定部は、前記使用周波数の前記試験信号を前記配線に印加して試験をしている間の前記電気的特性が所定の範囲外である場合に、前記配線が異常な状態であると判定し、判定した結果を出力してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、非常放送回線の状態を判定する精度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】非常放送システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】放送回路構成を示す図である。
【図３】平滑化部の動作について説明するための図である。
【図４】放送回路の動作フローチャートである。
【図５】平滑化部から出力された信号の実測値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［非常放送システムＳの概要］
図１は、非常放送システムＳの構成を模式的に示す図である。非常放送システムＳは、非常放送装置１と、非常放送装置１に接続された複数のスピーカ２とを備える。非常放送装置１は、火災感知器（不図示）が火災を感知したことに応じて、火災が発生したことを示す非常放送音に対応する交流信号を発生する。非常放送装置１が発生した交流信号は配線Ｌによりスピーカ２に伝送され、伝送された交流信号に基づく非常放送音がスピーカ２から出力される。
【００１３】
スピーカ２は、配線Ｌを介して非常放送装置１と接続されている。図１においては、配線Ｌとして、配線Ｌｐ１と配線Ｌｎ１の配線対、配線Ｌｐ２と配線Ｌｎ２の配線対、及び配線Ｌｐｍと配線Ｌｎｍ（ｍは３以上の整数）の配線対が示されているが、非常放送装置１に接続されている配線の数は任意である。スピーカ２は、配線Ｌｐと配線Ｌｎの２本の配線Ｌの間に接続されており、配線Ｌの間に加えられた交流信号に基づく非常放送音を発する。
【００１４】
非常放送装置１は、スピーカ２が接続された配線Ｌの短絡及び断線といった不具合を検出するために、スピーカ２に対して試験信号を印加する機能を有する。非常放送装置１は、試験信号を印加している間に配線Ｌの電気的特性（例えばインピーダンス）を測定する。非常放送装置１は、例えば、測定したインピーダンスが第１閾値以上である場合に配線Ｌが断線していると判定し、測定したインピーダンスが第２閾値（ただし、第２閾値＜第１閾値）以下である場合に配線Ｌが短絡していると判定する。
【００１５】
非常放送装置１が試験信号を印加している間に外部からノイズ（例えば商用電源のハムノイズ）が入ると、試験信号にノイズが重畳されることにより、測定したインピーダンスに誤差が生じる。その結果、非常放送装置１が配線Ｌの状態を誤判定してしまうおそれがある。そこで、非常放送装置１は、測定結果がノイズの影響を受けにくくするために、試験信号の周波数として、ノイズの影響が少ない周波数を選択する。非常放送装置１が試験信号の周波数を選択する方法の詳細については後述する。
【００１６】
［非常放送装置１の構成］
図１に示すように、非常放送装置１は、表示部回路１１と、操作部回路１２と、制御回路１３と、火災情報受信回路１４と、電源回路１５と、放送回路１６とを有する。非常放送装置１は、複数の配線Ｌに接続される複数の放送回路１６を有する。
【００１７】
表示部回路１１は、各種の情報を表示するためのディスプレイ、及びディスプレイを駆動するドライバを含む。表示部回路１１は、制御回路１３の制御により、例えば放送出力先を示す情報、又は配線Ｌの試験結果を示す情報を表示する。
【００１８】
操作部回路１２は、非常放送装置１を操作する警備員等のユーザによる操作を受け付けるための操作用デバイスを含む。操作部回路１２は、例えば非常放送装置１の動作モードを設定する操作、及び配線Ｌを試験するための操作を受け付ける。
【００１９】
制御回路１３は、非常放送装置１の各部を制御するプロセッサを有する。制御回路１３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、並びにＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体を有する。制御回路１３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、各種の動作を実行する。
【００２０】
制御回路１３は、例えば、火災が発生したという通知を火災情報受信回路１４から受けると、表示部回路１１に放送出力先を示す情報を表示させたり、放送回路１６を介してスピーカ２に非常放送音を発生させたりする。また、制御回路１３は、複数の放送回路１６が配線Ｌに印加する試験信号の周波数を決定させたり、決定した周波数の試験信号を用いて配線Ｌの試験を実行させたりする。
【００２１】
火災情報受信回路１４は、火災が発生したことを示す火災情報を火災受信機から受信する。火災情報受信回路１４は、火災情報を受信したことを制御回路１３に通知する。
電源回路１５は、非常放送装置１の各部に電力を供給する。
【００２２】
放送回路１６は、制御回路１３の制御に基づいて、スピーカ２が発する非常放送音を配線Ｌに送信する。以下、放送回路１６の詳細について説明する。
【００２３】
［放送回路１６の詳細構成］
図２は、放送回路１６の構成を示す図である。放送回路１６は、制御部１６１と、信号発生部１６２と、電流測定部１６３と、平滑化部１６４と、Ａ／Ｄ変換部１６５と、記憶部１６６とを有する。制御部１６１は、変動量特定部１６７と、選択部１６８と、信号制御部１６９とを有する。
【００２４】
制御部１６１は、放送回路１６の各部を制御する。制御部１６１は、例えばＣＰＵを有しており、記憶部１６６に記憶されたプログラムを実行することにより、変動量特定部１６７、選択部１６８及び信号制御部１６９として機能する。
【００２５】
信号発生部１６２は、非常放送音の一例であるサイレン音や音声に対応する電気信号を発生する。また、信号発生部１６２は、配線Ｌの状態の試験に使用可能な複数の周波数の複数の試験信号を発生する。信号発生部１６２は、例えば単一周波数の正弦波を含む試験信号を発生するが、複数の周波数成分を含む試験信号を発生してもよい。
【００２６】
スピーカ２は、非可聴周波数帯域の信号に対する特性が保証されていない。したがって、スピーカ２が配線Ｌに接続された状態で、適切に電気的特性を試験するためには、スピーカ２が動作可能な周波数（すなわち音を発することができる周波数）の試験信号を用いる必要がある。そこで、信号発生部１６２は、可聴周波数帯（約２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）のうち、人が比較的認識しづらい下限周波数に近い６０Ｈｚ近辺の周波数の試験信号を発生してもよい。
【００２７】
例えば、信号発生部１６２は、周波数が４２Ｈｚ、４４Ｈｚ、４６Ｈｚ、４８Ｈｚ、５０Ｈｚのように、可聴周波数帯の下限周波数と、商用電源の周波数（例えば５０Ｈｚ）との間の周波数の試験信号を発生することができる。信号発生部１６２は、商用電源の周波数よりも高い周波数（例えば５１Ｈｚ）の試験信号を発生してもよい。
【００２８】
また、試験信号として可聴周波数帯域の信号を配線Ｌに重畳すると、スピーカ２より発せられる音が周囲にいる人たちにとって耳障りであることが懸念される。そこで、信号発生部１６２は、耳障りにならない程度の音圧レベルに対応する大きさの試験信号を発生することにより、耳障りになることを防いでいる。
【００２９】
信号発生部１６２は、信号制御部１６９からの指示に基づいて、これらの複数の周波数から１つの周波数を選択し、選択した周波数の試験信号を発生し、発生した試験信号を電流測定部１６３に入力する。信号発生部１６２は、例えば周波数シンセサイザを有しており、周波数シンセサイザに試験信号を発生させる。信号発生部１６２は、時間と振幅とが関連付けられた波形データを記憶部１６６から読み出して、読み出した波形データをアナログ信号に変換することにより試験信号を発生してもよい。
【００３０】
電流測定部１６３は、信号発生部１６２から入力された試験信号を配線Ｌに流し、配線Ｌに試験信号を印加している間に配線Ｌを流れる電流を測定する。電流測定部１６３は、例えば、所定の抵抗の両端間の電圧に基づいて電流を測定する。電流測定部１６３は、測定した電流に対応する信号（例えば抵抗の両端間の電位差信号）を平滑化部１６４に入力する。なお、電流測定部１６３は、非常放送音信号が印加されている間は、信号発生部１６２から入力された非常放送音信号をそのまま配線Ｌに印加する。
【００３１】
平滑化部１６４は、電流測定部１６３から入力された信号を平滑化する。平滑化部１６４は、例えば複数の試験信号を配線Ｌに印加している間に配線Ｌを流れる電流を平滑化する低域通過フィルタを有する。低域通過フィルタのカットオフ周波数は、試験信号の周波数よりも十分に低い周波数に設定されており、例えば１Ｈｚである。平滑化部１６４がこのような特性の低域通過フィルタを有することにより、平滑化部１６４は、信号発生部１６２が発生した試験信号の周波数成分のみを含む信号が入力された場合には、交流成分を含まない信号を出力する。一方、試験信号にノイズ信号が重畳されたことにより、電流測定部１６３から入力された信号に試験信号の周波数とノイズ信号の周波数との差に相当する差分周波数の成分（うなり音成分）が含まれる場合、平滑化部１６４は、差分周波数の成分を含む信号を出力する。平滑化部１６４は、低域通過フィルタを通過した後の信号をＡ／Ｄ変換部１６５に入力する。
【００３２】
図３は、平滑化部１６４の動作について説明するための図である。図３（ａ）は、電流測定部１６３が単一の周波数の試験信号を配線Ｌに印加中にノイズが重畳されていない場合に平滑化部１６４に入力される信号の波形である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した信号が平滑化部１６４に入力された場合に平滑化部１６４から出力される信号の波形である。このように、試験信号にノイズが重畳されていない場合には、平滑化部１６４が出力する信号は変動しない。
【００３３】
図３（ｃ）は、電流測定部１６３が単一の周波数の試験信号を配線Ｌに印加中にノイズが重畳されている場合に平滑化部１６４に入力される信号の波形である。図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示した信号が平滑化部１６４に入力された場合に平滑化部１６４から出力される信号の波形である。このように、試験信号にノイズが重畳されている場合には、平滑化部１６４が出力する信号が変動する。後述する選択部１６８は、この変動が最も小さくなる周波数を試験信号の周波数に選択する。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部１６５は、平滑化部１６４から入力された信号をデジタル値に変換する。Ａ／Ｄ変換部１６５は、変換後のデジタル値を示すデジタルデータを変動量特定部１６７に入力する。
【００３５】
記憶部１６６は、各種のデータを記憶する記憶媒体を含む。記憶部１６６は、例えばＲＯＭ及びＲＡＭを含む。記憶部１６６は、例えば制御部１６１が実行するプログラムを記憶する。記憶部１６６は、信号発生部１６２が試験信号の発生に使用する波形データを記憶していてもよい。
【００３６】
変動量特定部１６７は、複数の試験信号それぞれを配線Ｌに印加している間の配線Ｌの電気的特性の変動量を特定する。変動量特定部１６７は、例えば、配線Ｌを流れる電流、配線Ｌの２線間の電圧、配線Ｌのインピーダンス等の電気的特性の変動量を特定する。変動量特定部１６７は、平滑化部１６４が平滑化した後の波形における変動量に基づいて、電気的特性の変動量を特定する。すなわち、変動量特定部１６７は、Ａ／Ｄ変換部１６５から入力された信号の変動量を配線Ｌの電気的特性の変動量として特定する。変動量は、例えば、Ａ／Ｄ変換部１６５から入力された信号の最大値と最小値との差分値により表される。変動量特定部１６７は、特定した変動量を選択部１６８に通知する。
【００３７】
選択部１６８は、複数の試験信号それぞれに対応する複数の変動量に基づいて、複数の周波数から試験に使用する使用周波数を選択する。選択部１６８は、例えば、複数の試験信号を配線Ｌに印加している間に変動量特定部１６７が特定した複数の変動量のうち、最小の変動量に対応する周波数を使用周波数として選択する。具体的には、選択部１６８は、予め使用可能な試験信号の周波数として設定されている４２Ｈｚ、４４Ｈｚ、４６Ｈｚ、４８Ｈｚ、５０Ｈｚ、５２Ｈｚのそれぞれの試験信号が配線Ｌに印加されている間の電気的特性の変動量を比較し、変動量が最小の周波数を選択する。選択部１６８は、選択した周波数を信号制御部１６９に通知する。選択部１６８は、複数の配線Ｌそれぞれに対して使用周波数の選択処理を実行し、複数の配線Ｌそれぞれに関連付けて、使用周波数を記憶部１６６に記憶させる。
【００３８】
信号制御部１６９は、配線Ｌの状態を試験する際に、選択部１６８が選択した使用周波数の試験信号を配線Ｌに印加するように信号発生部１６２を制御する。信号制御部１６９は、例えば選択部１６８が４８Ｈｚを選択した場合、４８Ｈｚの試験信号を使用するように信号発生部１６２に通知する。
【００３９】
放送回路１６は、以上のようにして使用周波数が決定された後に制御回路１３から配線Ｌの試験を実施する指示を受けた場合、選択部１６８が選択した使用周波数の試験信号を配線Ｌに印加する。変動量特定部１６７は、使用周波数の試験信号を配線Ｌに印加して試験をしている間にＡ／Ｄ変換部１６５から入力された信号が示す電気的特性が所定の範囲外である場合に、配線Ｌが異常な状態であると判定し、判定した結果を制御回路１３に通知する。
【００４０】
具体的には、変動量特定部１６７は、インピーダンスが第１閾値以上である場合に、配線Ｌが断線していると判定し、断線が発生していることを制御回路１３に通知する。また、変動量特定部１６７は、インピーダンスが第１閾値よりも小さい第２閾値以下である場合に、配線Ｌが短絡していると判定し、短絡が発生していることを制御回路１３に通知する。言い換えると、変動量特定部１６７は、電流値が第３閾値以上である場合に配線Ｌが短絡していると判定し、電流値が第３閾値よりも小さい第４閾値以下である場合に配線Ｌが断線していると判定してもよい。
【００４１】
［放送回路１６の動作の流れ］
図４は、放送回路１６の動作フローチャートである。図４に示すフローチャートは、制御回路１３から放送回路１６に試験信号に用いる周波数を決定するための指示が入力された時点から開始している。
【００４２】
放送回路１６は、制御回路１３から指示を受けたことに応じて、信号制御部１６９が信号発生部１６２に対して、複数の周波数の試験信号を順次配線Ｌに印加する（Ｓ１）。この間、変動量特定部１６７は、電気的特性の変動量を測定する。変動量特定部１６７は、試験信号の周波数に関連付けて、変動量を記憶部１６６に記憶させる（Ｓ２）。
【００４３】
続いて、選択部１６８は、全ての周波数の試験信号が印加された後に、記憶部１６６に周波数に関連付けて記憶された変動量を読み出す。選択部１６８は、複数の周波数のうち、最も小さい変動量に関連付けられている周波数を使用周波数として選択する。選択部１６８は、選択した周波数を使用周波数として記憶部１６６に記憶させる（Ｓ３）。その後、信号制御部１６９は、制御回路１３から配線Ｌの試験を実施する指示を受信すると、記憶部１６６に記憶された使用周波数を読み出して、読み出した使用周波数の試験信号を信号発生部１６２に発生させることにより、配線Ｌの試験を実施する（Ｓ４）。変動量特定部１６７は、インピーダンスの値に基づいて配線Ｌの状態を判定し、判定した結果を制御回路１３に通知する。
【００４４】
なお、非常放送装置１は、以上説明した複数の周波数の試験信号に対する変動量の測定を、配線Ｌの試験を実施する度に行ってもよく、非常放送装置１の電源が投入された直後に実行してもよく、操作部回路１２に設けられたスイッチ等の操作によって実行してもよい。非常放送装置１は、変動量の測定を所定の時間間隔で行ってもよく、以上の各種のタイミングを組み合わせて行ってもよい。また、非常放送装置１は、試験信号の印加による試験を、非常放送装置１の電源が投入された直後に実行してもよく、操作部回路１２に設けられたスイッチ等の操作によって実行してもよい。非常放送装置１は、試験信号の印加による試験を所定の時間間隔で行ってもよく、以上の各種のタイミングを組み合わせて行ってもよい。
【００４５】
［実験結果］
図５は、ノイズが印加された状態で周波数が異なる複数の試験信号を配線Ｌに印加した場合に平滑化部１６４から出力された信号の実測値を示す図である。図５の横軸は時間を示しており、縦軸は電圧を示している。ノイズの周波数は５０．１Ｈｚである。図５（ａ）は、周波数が５０．０Ｈｚの試験信号を配線Ｌに印加している間に平滑化部１６４から出力された信号の波形を示している。図５（ａ）においては、ノイズの周波数と試験信号の周波数との差に相当する０．１Ｈｚのうなりが発生していることが確認できる。
【００４６】
図５（ｂ）は、周波数が４２．０Ｈｚの試験信号を配線Ｌに印加している間に平滑化部１６４から出力された信号の波形を示している。この場合、平滑化部１６４に入力される信号においては、ノイズの周波数と試験信号の周波数との差に相当する８．０Ｈｚの低周波信号が重畳された直流信号が現れるが、周波数８．０Ｈｚの交流成分は平滑化部１６４のカットオフ周波数よりも高いので、平滑化部１６４で除去される。その結果、試験信号として周波数４２．０Ｈｚを用いる場合、周波数が５０．１Ｈｚのノイズの影響を受けないということがわかる。
【００４７】
［非常放送装置１による効果］
以上説明したように、非常放送装置１においては、変動量特定部１６７が、複数の試験信号それぞれを配線Ｌに印加している間の配線Ｌの電気的特性の変動量を特定する。そして、選択部１６８は、複数の試験信号それぞれに対応する複数の変動量に基づいて、複数の周波数から試験に使用する使用周波数を選択する。その後、信号制御部１６９は、配線Ｌの状態を試験する際に、選択部１６８が選択した使用周波数の試験信号を配線Ｌに印加するように信号発生部１６２を制御する。非常放送装置１がこのように動作することで、非常放送装置１は、外部からノイズを受ける環境に配線Ｌが設置されている場合であっても、ノイズの影響を受けることなく配線Ｌの状態を試験することができる。その結果、非常放送回線の状態を判定する精度を向上させることができる。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
【符号の説明】
【００４９】
１  非常放送装置
２  スピーカ
１１  表示部回路
１２  操作部回路
１３  制御回路
１４  火災情報受信回路
１５  電源回路
１６  放送回路
１６１  制御部
１６２  信号発生部
１６３  電流測定部
１６４  平滑化部
１６５  変換部
１６６  記憶部
１６７  変動量特定部
１６８  選択部
１６９  信号制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2020170883.tif 000005
【図４】
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【図５】
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