(57)【要約】      （修正有）【課題】地域広報に用いる音声報知装置の故障検出を故障時から遅れることなく検出できる音声報知装置を提供する。【解決手段】音声報知装置１は、増幅器１４が動作した時の消費電力を検出する消費電力検出手段と、消費電力検出手段により検出された消費電力が予め設定された所定の正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段により消費電力が正常範囲に存在しないと判定された場合には、増幅器又はスピーカ１８が故障している旨の警報をする警報手段としての警報ランプ４０、警報ブザー４１とを有する。【選択図】図１
2019215701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、
前記増幅器が動作した時の消費電力を検出する消費電力検出手段と、
前記消費電力検出手段により検出された前記消費電力が予め設定された所定の正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記消費電力が前記正常範囲に存在しないと判定された場合には、前記増幅器又は前記スピーカが故障している旨の警報をする警報手段と
を有すること特徴とする音声報知装置。
【請求項２】
前記音声の出力期間以外の音声非出力期間において、定間隔又は不定間隔の時刻で、前記増幅器を起動させ、前記消費電力検出手段により前記消費電力を検出させて故障検出を行う制御装置を有することを特徴とする請求項１に記載の音声報知装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記音声非出力期間において前記増幅器を起動させる時に前記増幅器に試験信号を入力させることを特徴とする請求項２に記載の音声報知装置。
【請求項４】
センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、
前記スピーカの入力インピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、
前記インピーダンス検出手段により検出された前記インピーダンスが予め設定された所定の正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記インピーダンスが前記正常範囲に存在しないと判定された場合には、前記スピーカが故障している旨の警報をする警報手段と
を有すること特徴とする音声報知装置。
【請求項５】
前記インピーダンス検出手段は、
前記増幅器と前記スピーカとの間に配設されたスイッチであって、前記スピーカの入力端を前記増幅器の出力端に接続する接続側と、前記スピーカの入力端を前記増幅器の出力端から分離して前記インピーダンス検出手段の入力端に接続する遮断側とで切り替えるスイッチを有することを特徴とする請求項４に記載の音声報知装置。
【請求項６】
前記インピーダンス検出手段の入力端と前記スピーカの入力端とを接続するスイッチを有することを特徴とする請求項４に記載の音声報知装置。
【請求項７】
定間隔又は不定間隔の時刻で、前記インピーダンス検出手段により前記インピーダンスを検出させて故障検出を行う制御装置を有することを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載の音声報知装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記増幅器に給電されている期間は前記インピーダンス検出手段の入力端と前記スピーカの入力端とを遮断状態とし、前記インピーダンスを検出する期間には前記インピーダンス検出手段の入力端と前記スピーカの入力端とを接続状態とするようにう前記スイッチを制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の音声報知装置。
【請求項９】
センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、
前記スピーカの配設位置に接近して設けられ、前記スピーカの出力する音を集音する集音手段と、
前記音声の出力期間において、前記集音手段の出力する信号レベルが予め設定された正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記音声レベルが前記正常範囲に存在しないと判定された場合には、前記スピーカが故障している旨の警報をする警報手段と
を有すること特徴とする音声報知装置。
【請求項１０】
センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、
前記スピーカの配設位置に接近して設けられ、前記スピーカの出力する音を集音する集音手段と、
前記集音手段の出力する信号レベルが予め設定された正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記音声レベルが前記正常範囲に存在しないと判定された場合には、前記スピーカが故障している旨の警報をする警報手段と、
前記音声の出力期間以外の音声非出力期間において定間隔又は不定間隔の時刻で、前記増幅器を起動させ、前記増幅器に試験信号を入力させて、前記集音手段により前記音声レベルを検出させて故障検出を行う制御装置と
を有することを特徴とする音声報知装置。
【請求項１１】
前記試験信号は、可聴周波数帯域以外の周波数であることを特徴とする請求項３又は請求項１０の何れか１項に記載の音声報知装置。
【請求項１２】
前記試験信号は、前記スピーカから音が出力されないレベルの信号であることを特徴とする請求項３に記載の音声報知装置。
【請求項１３】
前記判定手段による結果を、判定した日時と共に記憶する判定履歴記憶手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか１項に記載の音声報知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外の電柱などの高所に設置されたスピーカから、所定エリアにおいて、音声による一般広報を行ったり、地震発生、つなみ襲来、土砂崩れ、河川氾濫などの緊急情報を報知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の屋外拡声子局は、防災行政無線の子局内に増幅機を内蔵したものを使用し、自治体内の地域に凡そ半径600m毎に設置されている。例えば防災センタから定時に動作確認を兼ねて、これらの屋外拡声子局に定時案内放送を行っていた。この定時案内放送が鳴らないと、最寄りの住民などから鳴らなかったとの報告が来るようになっていた。これにより早期に故障検知が出来、故障修復することが出来た。
【０００３】
この他に、防災センタから、屋外拡声子局に対し監視信号を送出して屋外拡声子局の異常確認を行う方法も有るが、この方法は屋外拡声子局からの無線による応答により、無線回線が動作していることは確認できるが、スピ−カーから音が出たことを確認することは出来ない。
【０００４】
スピーカの故障を検出する装置として、下記特許文献１に開示のように、スピーカの直近に音圧センサを設けて、この音圧センサにより音声が検出された場合には、センタに向けてアンサーバック信号を送信するようにした装置が知られている。また、下記特許文献２のように、周囲の環境音に左右されないように、スピーカの出力音を空気振動で検出するのではなく直接スピーカの振動を検出するようにした装置が知られている。また、下記特許文献３のように子局において子局の障害ログを記憶し、後に作業員が携帯外部接続装置を子局に接続してこのログを読み取るようにした装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７２４８５５号
【特許文献２】特許第６１９３５２４号
【特許文献３】特開２０１１−１２３５３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
とこが上記特許文献１、２に記載の装置においてはアンサーバーックのための設備を余分に必要とした。また、特許文献３に記載の装置では、作業員が携帯端末を子局に接続して、記録されたログデータを読み取る必要があり、専用の作業員を必要とし、監視作業が面倒であった。また、上記特許文献１〜３の装置は、スピーカから音声が出力されている期間に生じた障害を検出するものであり、告知放送をしていない期間において障害を検出する装置ではない。近年では、大規模都市などで毎日定時放送すると、周辺住民からの騒音苦情も多く、必要な時しか放送しない運用方法も多い。この場合故障していても検知することが出来ず、必要な時に放送されないことが問題となっている。防災行政無線は国民保護法により、人命や財産を守る大切な役割を担っており、放送されないことは致命的な問題となる。
【０００７】
そこで、本発明は上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、無線を用いたコールバックシステムなどの新たなシステムを増設することなく、専門の監視作業員を関与させることなく、子局から告知放送が出力されないという故障をいち早く感知できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための第１発明は、センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、増幅器が動作した時の消費電力を検出する消費電力検出手段と、消費電力検出手段により検出された消費電力が予め設定された所定の正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段により消費電力が正常範囲に存在しないと判定された場合には、増幅器又はスピーカが故障している旨の警報をする警報手段とを有すること特徴とする音声報知装置である。
【０００９】
本発明において、消費電力は消費電流をも含む概念で用いている。消費電力は消費電流と給電電圧から分かるので、直接、消費電力を検出しなくとも、消費電流を検出して、その消費電流が正常範囲に存在するか否かを判定する場合を本発明は含む。正常範囲は、一般的には、第１閾値以上、第２閾値以下である。しかし、第１閾値は０、第２閾値は無限大であっても良い。例えば、スピーカのコイルが短絡している場合には、増幅器の消費電力（消費電流）は最大値となる。この最大値を異常時最大値という。スピーカのコイルが断線している場合には、増幅器の消費電力は最小値となる。この最小値を異常時最小値という。したがって、第１閾値は異常時最小値より大きく、正常時の消費電力（消費電流）の範囲内の任意の値（以下、正常値）よりも小さい値とし、第２閾値は異常時最大値より小さく、正常値よりも大きい値に設定される。警報手段は可視的に知らせるランプ、ディスプレイ、可聴的に知らせるスピーカ、ブザーなどである。
【００１０】
また、本発明において、音声の出力期間以外の音声非出力期間において、定間隔又は不定間隔の時刻で、増幅器を起動させ、消費電力検出手段により消費電力を検出させて故障検出を行う制御装置を設けても良い。すなわち、スピーカから音声が出力される音声の出力期間において、消費電力（電流）を検出しても、その期間以外の期間において増幅器の消費電力（電流）を検出するようにしても良い。音声の出力期間はセンタから送信される信号により判別できる。音声の出力期間以外で故障判定する場合には、定間隔又は不定間隔の時刻で実行されることになる。
【００１１】
また、音声非出力期間において故障判定をする場合には、増幅器に音声信号を入力させずに行っても良い。音声信号を増幅器に入力させない時の増幅器の消費電力（電流）と、異常時最小値、異常時最大値とのそれぞれの間に第１閾値、第２閾値を設定すれば良い。また、制御装置は、音声非出力期間において増幅器を起動させる時に増幅器に試験信号を入力させるようにしても良い。試験信号は、可聴周波数帯域以外の周波数であることが望ましい。この時の試験信号を可聴周波数帯域以外の周波数とすることで、スピーカから出力される音が住民に聞こえないようにして、故障判定を実行することができる。また、試験信号は、スピーカから音が出力されないレベルの信号としても良い。同様に住民に対して騒音防止が図られる。故障判定の時期は作業員の押しボタンの操作などによっても良い。
【００１２】
第２の発明は、センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、スピーカの入力インピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、インピーダンス検出手段により検出されたインピーダンスが予め設定された所定の正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段によりインピーダンスが正常範囲に存在しないと判定された場合には、スピーカが故障している旨の警報をする警報手段とを有すること特徴とする音声報知装置である。
【００１３】
第１の発明が故障判定を増幅の消費電力（消費電流）の値が正常範囲に存在するか否かで行っているが、第２の発明は、故障判定をスピーカの入力インピーダンスが正常範囲に存在するか否かで行っている。インピーダンスは直流抵抗を含む概念である。第２の発明において、インピーダンス検出手段は、増幅器とスピーカとの間に配設されたスイッチであって、スピーカの入力端を増幅器の出力端に接続する接続側と、スピーカの入力端を増幅器の出力端から分離してインピーダンス検出手段の入力端に接続する遮断側とで切り替えるスイッチを設けることが望ましい。スピーカの入力インピーダンスを測定する場合に増幅器の出力端側を切り離せるので、入力インピーダンスの測定が容易となる。故障がない場合のスピーカの入力インピーダンスはある正常範囲に存在する。したがって、正常範囲を区画する第１閾値と第２閾値とを適正に設定すれば、スピーカのコイルの短絡や断線の故障を容易に判定することができる。
【００１４】
また、第２発明において、インピーダンス検出手段の入力端とスピーカの入力端とを接続するスイッチを設けても良い。この場合には、スピーカの入力インピーダンスの測定時に増幅器の出力端を切り離していない。したがって、測定される入力インピーダンスは、スピーカの入力インピーダンスと増幅器の出力インピーダンスとの並列インピーダンスとなる。しかし、音声非出力期間においては、増幅器は給電が停止され非動作状態にあるので、増幅器の出力インピーダンスは十分に大きい（理想的には無限大）。したがって、測定される並列インピーダンスは、スピーカの入力インピーダンスに等しくなる。
【００１５】
音声の出力期間であっても、スピーカの異常は判定できる。スピーカのコイルが短絡している場合には、測定される並列インピーダンス（短絡時測定インピーダンス）は０となり、コイルが断線している場合には測定される並列インピーダンス（断線時測定インピーダンス）は増幅器の入力インピーダンスに等しくなる。スピーカが正常である場合には、測定される並列インピーダンスは増幅器の出力インピーダンスとスピーカの正常時の入力インピーダンスとの並列インピーダンス（正常時測定インピーダンス）となる。この正常時測定インピーダンスは短絡時測定インピーダンス０より大きく、断線時測定インピーダンス、即ち増幅器の出力インピーダンスよりも小さい。したがって、音声の出力期間であっても、スピーカの故障を判定することができる。
【００１６】
また、第２の発明において、定間隔又は不定間隔の時刻で、インピーダンス検出手段によりインピーダンスを検出させて故障検出を行う制御装置を設けても良い。
また、切替スイッチを用いる場合、単路スイッチを用いる場合も、制御装置は、増幅器に給電されている期間はインピーダンス検出手段の入力端とスピーカの入力端とを遮断状態とし、インピーダンスを検出する期間にはインピーダンス検出手段の入力端とスピーカの入力端とを接続状態とするようにうスイッチを制御することが望ましい。
【００１７】
第３の発明は、センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、スピーカの配設位置に接近して設けられ、スピーカの出力する音を集音する集音手段と、音声の出力期間において、集音手段の出力する信号レベルが予め設定された正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段により音声レベルが正常範囲に存在しないと判定された場合には、スピーカが故障している旨の警報をする警報手段とを有すること特徴とする音声報知装置である。
【００１８】
第４の発明は、センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、スピーカの配設位置に接近して設けられ、スピーカの出力する音を集音する集音手段と、集音手段の出力する信号レベルが予め設定された正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段により音声レベルが正常範囲に存在しないと判定された場合には、スピーカが故障している旨の警報をする警報手段と、音声の出力期間以外の音声非出力期間において定間隔又は不定間隔の時刻で、増幅器を起動させ、増幅器に試験信号を入力させて、集音手段により音声レベルを検出させて故障検出を行う制御装置とを有することを特徴とする音声報知装置である。
【００１９】
第４の発明では、音声非出力期間において定間隔又は不定間隔の時刻で、増幅器を起動させ、増幅器に試験信号を入力させて、集音手段からスピーカから出力された音を検出することを特徴としている。試験信号は、可聴周波数帯域以外の周波数であることが望ましい。試験信号による音は住民には聞こえないので望ましい。
【００２０】
第１〜第４の発明において、判定手段による結果を、判定した日時と共に記憶する判定履歴記憶手段を設けるようにしても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本第１、第２発明は、音声の出力期間、音声非出力期間に係わらず、増幅器の消費電力（消費電流）又はスピーカの入力インピーダンスを測定しているので、故障検出から警報までの時間を短縮することができる。また、第４の発明は、音声非出力期間においてスピーカの出力音を検出しているので、同様に、故障検出から警報までの時間を短縮することができる。また、第１〜第４の発明において、警報装置はスピーカを有する音声報知装置に設けられるので、近隣の住民が故障をセンタに知らせることができる、専門の監視員の巡回を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図２】第１実施例の音声報知装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。
【図３】本発明の第２実施例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図４】第２実施例の音声報知装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。
【図５】第２実施例の変形例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図６】本発明の第３実施例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図７】第３実施例の音声報知装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
本実施例は増幅器又はスピーカの故障を増幅器の消費電力（消費電流）で判定する例である。以下では消費電流を検出するものとして説明する。図１は、本実施例に係る音声報知装置１の構成図である。本音声報知装置１は、自治体地域に設置されている電柱、電話支柱などの柱状体やビルや家屋の高所などに取り付けられる。ＭＣＡ受信機１０は、センタ３０から無線信号を受信して、音声をスピーカ１８から出力する装置である。ＭＣＡ受信機１０の音声信号出力端子Ａは可変減衰器１２に入力し、可変減衰器１２は増幅器１４の入力段に設けられている。可変減衰器１２と増幅器１４とが可変利得増幅器１５を構成している。増幅器１４の出力は駆動増幅器１６に入力し、駆動増幅器１６によりスピーカ１８が駆動されてスピーカ１８から音声が出力される。増幅器１４と駆動増幅器１６の利得は固定されている。増幅器１４、駆動増幅器１６はスイッチ２８を介して電源３２から給電される。また、給電電流である消費電流が電流検出器２１により検出され、その値はＣＰＵ２０により読み取られる。
【００２５】
また、ＭＣＡ受信機１０はセンタ３０が送信する信号のうちデータ信号を復調して、信号が緊急情報か、そうでない通常情報かの送信される信号の種別を表す信号がデータ端子Ｂから出力される。すなわち、緊急情報であればデータ端子ＢはＨレベル、通常情報であればデータ端子ＢはＬレベルとなる。また、センタ３０から送信される信号には、音声情報の出力期間（以下、音声出力期間という）を示す放送開始と放送終了のタイミングを示す情報が含まれている。ＭＣＡ受信機１０はこの出力期間情報を復調して、データ端子Ｃからは放送開始時刻から放送終了時刻の間Ｈレベルとなる音声出力期間信号が出力される。ＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｂからの種別信号はＣＰＵ２０に入力している。
【００２６】
また、ＣＰＵ２０にはメモリ２４とＰＣ２６とが接続されている。メモリ２４は故障が発生した時刻と測定された消費電流や故障モードが記憶される故障ログメモリ２４を有している。ＰＣ２６は消費電流の正常範囲を決定する下限値である第１閾値と、上限値である第２閾値とを設定するものであり、設定された値はメモリ２４に記憶される。また、異常が検出された時に外部に知らせるための警報ランプ４０と警報ブザー４１がＣＰＵ２０に接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ２０は、ＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｂから出力される緊急情報か通常情報かを示す種別信号、周囲の騒音レベル、現在時刻が夜間時間帯に存在するか否かに基づいて、可変減衰器１２の減衰量を可変設定する。また、ＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｃから出力される出力期間信号は、ＣＰＵ２９、増幅器１４、駆動増幅器１６に給電するためのスイッチ２９、２８の制御端子に入力している。したがって、データ端子Ｃの電圧レベルがＨレベルの期間、すなわち、放送開始時刻から放送終了時刻の期間、ＣＰＵ２０、増幅器１４、駆動増幅器１６に給電されることになる。なお、メモリ２４はＣＰＵ２０から給電されている。また、センタ３０から送信される信号に含まれる音声信号は、出力期間信号の立ち上がり、すなわち、放送開始信号が出力されてから、ＣＰＵ２０、増幅器１４、駆動増幅器１６に給電されて、これらの機器が動作可能状態となる遅延時間の後に送信される。
【００２８】
また、スピーカ１８は、４つあり、それぞれは、水平面内で直交する４方向に向かって配設されている。利得可変増幅器１５、駆動増幅器１６、スピーカ１８、スイッチ２８を１組として、４チャンネル分存在し、上記の４つのスピーカが、それぞれ、独立した減衰量で駆動されるように構成されている。
【００２９】
次に、本音声報知装置１の作用をＣＰＵ２０の制御手順を示した図２のフローチャートに基づいて説明する。このプログラムは一定の時間間隔で実行される。ステップ１００においてＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｃのレベルが検出され、音声出力期間か否かが判定される。音声出力期間であればスイッチ２８はオン状態となっている。ステップ１０４において、それぞれの電流検出器２１から消費電流が検出される。ＣＰＵ２０と各電流検出器２１とは、独立したそれぞれの検出信号線で接続されている。一方、音声出力期間でなければ、すなわち、音声非出力期間であれば、ステップ１０２においてスイッチ２８をオン状態にして、増幅器１４と駆動増幅器１６に給電する。給電後、ステップ１０４において電流検出器２１から消費電流が検出される。
【００３０】
次にステップ１０６において、検出された消費電流がメモリ２４に記憶されている第１閾値以上、第２閾値以下か、すなわち、正常範囲に存在するか否かが判定される。第１閾値はスピーカ１８のコイルが断線している場合の消費電流（異常時最小値）よりも大きい値で正常値より小さい値に設定されている。第２閾値はスピーカ１８のコイルが短絡している場合の消費電流（異常時最大値）より小さく正常値よりも大きい値に設定されている。消費電流が正常範囲に存在しないと判定された場合には、ステップ１０８において、異常を検出した時の日時と、検出された消費電流と第１閾値以下の故障か第２閾値以上の故障かの故障モードが、故障ログメモリ２４１に記録される。そして、ステップ１１０において、警報ランプ４０が点灯され警報ブザー４１が鳴動される。また、ステップ１０６において消費電流が正常範囲に存在すると判定された場合には、本プログラムは終了される。近くの住民が警報ランプ４０の点灯や警報ブザー４１の鳴動に気が付き、センタに故障が発生したことを知らせる。これにより、センタは直ちにスピーカ１８、増幅器１４、駆動増幅器１６などを交換することができる。また、故障ログメモリ２４１に記憶されている故障ログは作業者の所有する携帯端末をＣＰＵ２０に接続して、携帯端末に読み取ることができ、作業者は故障状態を認識することができる。
【００３１】
上記実施例において、音声非出力期間においても消費電流が検出されるため、重大な緊急放送の前に故障を検出し、故障を復旧させることができる。したがって、住民に対する報知が失敗することが少なくなる。上記実施例において、電源３２の出力端子電圧は既知であるので、電流検出器２１による検出された消費電流から消費電力を求めることができる。そして、この消費電力が正常範囲に存在するか否かを判定するようにしても良い。また、音声非出力期間においては、増幅器１４には音声信号が入力されない。音声信号が入力されている増幅器の消費電流と、音声信号が入力されていない増幅器の消費電流は異なる。したがって、故障判定の正常範囲を決定する第１閾値と第２閾値は、音声信号の入力の有無により変化させても良い。また、音声非出力期間において、消費電流を検出する時には、ＣＰＵ２０により発生させた試験信号である擬似音声信号を増幅器に入力させるようにしても良い。この擬似音声信号は、可聴周波数帯域外の周波数とすれば、スピーカ１８から可聴音が出力されることはないため騒音を住民に与えることはない。また、可聴周波数帯域の擬似音声信号を用いる場合には、音声信号はスピーカ１８から音声が出力されても騒音とならないような低レベルとしても良い。また、故障検出の時期は作業者がＰＣ２６を操作することで与えても良い。
【実施例２】
【００３２】
本実施例はスピーカ１８の入力インピーダンスを検出する例である。本実施例では入力インピーダンスは直流抵抗としている。図３において、図１と異なる部分のみ説明する。駆動増幅器１６とスピーカ１８との間には切替スイッチ５０が配設されている。この切替スイッチ５０は、スイッチ２８がオンの場合（音声出力期間）には駆動増幅器１６とスピーカ１８とを接続させる。また、切替スイッチ５０は、スイッチ２８がオフの場合（音声非出力期間）には駆動増幅器１６とスピーカ１８とを分離し、スピーカ１８と電源５２とを接続する。この電源５２から出力される直流電流が電流検出器５１により検出されて、その値はＣＰＵ２０により読み取られる。
【００３３】
次に、本音声報知装置１の作用をＣＰＵ２０の制御手順を示した図４のフローチャートに基づいて説明する。このプログラムは一定の時間間隔で実行される。ステップ２００においてＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｃのレベルが検出され、音声出力期間か否かが判定される。音声出力期間であればステップ２１２において切替スイッチ５０を駆動増幅器１６の側に切替えて、本プログラムは終了される。音声非出力期間であれば、ステップ２０２において、切替スイッチ５０を駆動増幅器１６の側から電流検出器５１の側に切替える。ステップ２０４においてそれぞれの電流検出器５１から電流Ｉが検出される。電源５２の端子電圧Ｖは既知であるので、抵抗ＲがＶ／Ｉにより算定される。この抵抗Ｒは、スピーカ１８の入力抵抗である。
【００３４】
次にステップ２０６において、抵抗Ｒがメモリ２４に記憶されている第１閾値以上、第２閾値以下か、すなわち、正常範囲に存在するか否かが判定される。第１閾値はスピーカ１８のコイルが短絡している場合の抵抗（異常時最小値）よりも大きい値で正常値より小さい値に設定されている。第２閾値はスピーカ１８のコイルが断線している場合の抵抗（異常時最大値）より小さく正常値よりも大きい値に設定されている。抵抗Ｒが正常範囲に存在しないと判定された場合には、ステップ２０８において、異常を検出した時の日時と、検出された抵抗Ｒと、第１閾値以下の故障か第２閾値以上の故障かを示す故障モードが、故障ログメモリ２４１に記録される。そして、ステップ２１０において、警報ランプ４０が点灯され警報ブザー４１が鳴動される。近くの住民が警報ランプ４０の点灯や警報ブザー４１の鳴動に気が付き、センタに故障が発生したことを知らせる。これにより、センタは直ちにスピーカ１８を交換することができる。また、故障ログメモリ２４１に記憶されている故障ログは作業者の所有する携帯端末をＣＰＵ２０に接続して、携帯端末に読み取ることができ、作業者は故障状態を認識することができる。
【００３５】
上記実施例において、音声非出力期間において、スピーカ１８の入力抵抗が検出されるため、重大な緊急放送の前に故障を検出し、故障を復旧させることができる。したがって、住民に対する報知に失敗することがなくなる。
【００３６】
また、切替スイッチ５０に代えて図５のようにスイッチ５３を設けても良い。この場合には、駆動増幅器１６の出力端とスピーカ１８の入力端は常時接続されている。図４のステップ２００で音声出力期間であると判定された場合にはステップ２１２においてスイッチ５３をオフとして電流検出器５１を切り離す。ステップ２００で音声出力期間でないと判定された場合には、ステップ２０２でスイッチ５３をオンとする。そして、ステップ２０４で電流を電流検出器５１から電流が読み取られる。この電流Ｉと電源５２の出力電圧Ｖとから抵抗ＲをＶ／Ｉで求める。音声非出力期間の場合には駆動増幅器１６には給電されていないので、駆動増幅器１６の出力抵抗は十分に大きい（理論上は無限大）。したがって、駆動増幅器１６とスピーカ１８とは切り離されているのと等価である。この結果、図５の構成によっても、スピーカ１８の故障を検出することができる。
【００３７】
電流検出器５１による電流の検出は、音声出力期間において実行しても良い。動作時の駆動増幅器１６の出力抵抗をｒ1 、スピーカ１８の正常時の入力抵抗をｒ2 とする。このとき、検出される正常抵抗Ｒs は、ｒ1 ・ｒ2 ／（ｒ1 ＋ｒ2 ）である。スピーカ１８のコイルが短絡している場合に測定される抵抗Ｒは０であり、コイルが断線している場合に測定される抵抗はｒ1 である。０＜Ｒs ＜ｒ1 が、常に、成立するので、スピーカ１８が短絡故障、断線故障、正常状態にあるかを、検出抵抗Ｒで判別することができる。すなわち、第１閾値を０と正常抵抗Ｒs の間、第２閾値を正常抵抗Ｒs とｒ1 （駆動増幅器の出力抵抗）の間に設定すれば良い。短絡に近い状態、断線に近い状態も第１閾値と第２閾値を適正に設定することで判別することができる。このようにして、音声出力期間においても故障の判定を実施することができる。また、スピーカ１８の入力抵抗を測定しているが、電源５２を交流電源として複素数のインピーダンスを測定するようにしても良い。また、故障判定の時期は作業員の指示によっても良い。
【実施例３】
【００３８】
本実施例はスピーカ１８の前面にマイクロホン６０を設けて、スピーカ１８の出力音を検出するようにした例である。ＣＰＵ２０の動作手順は図７のフローチャートに示す通りである。第１実施例の図２で示す処理手順と異なる点は、音声非出力期間の場合にステップ３０２でスイッチ２８をオンとして増幅器に給電し、ステップ３０３においてＣＰＵ２０で生成された試験信号である擬似音声信号を増幅器１４に入力している。この擬似音声信号は可聴周波数帯域外の周波数か、可聴周波数帯域の場合には減衰器１２により駆動増幅器１６の出力を低下させる。ステップ３０４においてマイクロホン６０の整流電圧を入力して音圧を検出する。ステップ３０６においてその検出された音圧が正常範囲に存在するか否かが判定される。ステップ３０８以下は、図２の対応するステップと同一である。  
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、地域に音声報知する地域防災システムにおける故障検出に用いることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…音声報知装置
１０…ＭＣＡ受信機
２０…ＣＰＵ
２１，５１…電流検出器
１２…可変減衰器
１４…増幅器
１５…可変利得増幅器
２８，５２…スイッチ
５０…切替スイッチ  
【図１】
2019215701.tif 000003
【図２】
2019215701.tif 000004
【図３】
2019215701.tif 000005
【図４】
2019215701.tif 000006
【図５】
2019215701.tif 000007
【図６】
2019215701.tif 000008
【図７】
2019215701.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月9日(2018.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
防災行政無線の子局であって、防災センタから送信される無線信号に応じて、その無線信号のうちの音声信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声による緊急情報を出力するようにした音声緊急情報報知装置において、
前記増幅器に給電するための直流電源と、
前記直流電源から前記増幅器への給電と遮電とを切り換えるスイッチと、
前記無線信号を受信して音声の出力期間である音声出力期間と、音声出力期間以外の音声非出力期間とを表す制御信号を出力し、前記音声出力期間の場合には、前記スイッチを前記増幅器への給電状態にすると共に、受信した前記音声信号を前記増幅器に出力し、前記音声非出力期間の場合には、前記スイッチを前記増幅器への給電を遮断する状態にするＭＣＡ受信機と、
前記増幅器の消費電力を検出する消費電力検出手段と、
前記ＭＣＡ受信機の出力する制御信号に基づいて、前記音声出力期間か前記音声非出力期間かを判別し、前記音声出力期間の場合には前記消費電力検出手段の検出値を取得し、前記音声非出力期間の場合には、定間隔又は不定間隔の時刻で前記スイッチを前記増幅器に給電する状態にし、前記増幅器に信号を入力しない状態で前記消費電力検出手段の検出値を取得する消費電力検出制御手段と、
前記音声の出力期間においては、前記消費電力検出手段により検出された前記消費電力が第１の正常範囲に存在するか否かを判定する第１の判定手段と、
前記音声非出力期間においては、前記消費電力検出手段により検出された前記消費電力が、前記第１の正常範囲と異なる第２の正常範囲に存在するか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の正常範囲の下限値を決定する第１閾値と上限値を決定する第２閾値及び前記第２の正常範囲の下限値を決定する第３閾値及び上限値を決定する第４閾値を記憶する正常範囲記憶手段と、
前記正常範囲記憶手段に記憶される前記第１閾値、前記第２閾値、前記第３閾値及び前記第４閾値を設定する正常範囲設定手段と、
前記第１の判定手段により前記消費電力が前記第１の正常範囲に存在しない、又は、前記第２の判定手段により前記消費電力が前記第２の正常範囲に存在しないと判定された場合には、前記増幅器又は前記スピーカが故障している旨の警報を警報ランプ又は警報ブザーにより出力して住民に故障を知らせる警報手段と、
前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段による結果を、判定した日時と共に記憶する判定履歴記憶手段と
を有すること特徴とする音声緊急情報報知装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外の電柱などの高所に設置されたスピーカから、所定エリアにおいて、音声による一般広報を行ったり、地震発生、つなみ襲来、土砂崩れ、河川氾濫などの緊急情報を報知する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の屋外拡声子局は、防災行政無線の子局内に増幅機を内蔵したものを使用し、自治体内の地域に凡そ半径600m毎に設置されている。例えば防災センタから定時に動作確認を兼ねて、これらの屋外拡声子局に定時案内放送を行っていた。この定時案内放送が鳴らないと、最寄りの住民などから鳴らなかったとの報告が来るようになっていた。これにより早期に故障検知が出来、故障修復することが出来た。
【０００３】
この他に、防災センタから、屋外拡声子局に対し監視信号を送出して屋外拡声子局の異常確認を行う方法も有るが、この方法は屋外拡声子局からの無線による応答により、無線回線が動作していることは確認できるが、スピ−カーから音が出たことを確認することは出来ない。
【０００４】
スピーカの故障を検出する装置として、下記特許文献１に開示のように、スピーカの直近に音圧センサを設けて、この音圧センサにより音声が検出された場合には、センタに向けてアンサーバック信号を送信するようにした装置が知られている。また、下記特許文献２のように、周囲の環境音に左右されないように、スピーカの出力音を空気振動で検出するのではなく直接スピーカの振動を検出するようにした装置が知られている。また、下記特許文献３のように子局において子局の障害ログを記憶し、後に作業員が携帯外部接続装置を子局に接続してこのログを読み取るようにした装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７２４８５５号
【特許文献２】特許第６１９３５２４号
【特許文献３】特開２０１１−１２３５３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
とこが上記特許文献１、２に記載の装置においてはアンサーバーックのための設備を余分に必要とした。また、特許文献３に記載の装置では、作業員が携帯端末を子局に接続して、記録されたログデータを読み取る必要があり、専用の作業員を必要とし、監視作業が面倒であった。また、上記特許文献１〜３の装置は、スピーカから音声が出力されている期間に生じた障害を検出するものであり、告知放送をしていない期間において障害を検出する装置ではない。近年では、大規模都市などで毎日定時放送すると、周辺住民からの騒音苦情も多く、必要な時しか放送しない運用方法も多い。この場合故障していても検知することが出来ず、必要な時に放送されないことが問題となっている。防災行政無線は国民保護法により、人命や財産を守る大切な役割を担っており、放送されないことは致命的な問題となる。
【０００７】
そこで、本発明は上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、無線を用いたコールバックシステムなどの新たなシステムを増設することなく、専門の監視作業員を関与させることなく、子局から告知放送が出力されないという故障をいち早く感知できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための第１発明は、防災行政無線の子局であって、防災センタから送信される無線信号に応じて、その無線信号のうちの音声信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声による緊急情報を出力するようにした音声緊急情報報知装置において、増幅器に給電するための直流電源と、直流電源から増幅器への給電と遮電とを切り換えるスイッチと、無線信号を受信して音声の出力期間である音声出力期間と、音声出力期間以外の音声非出力期間とを表す制御信号を出力し、音声出力期間の場合には、スイッチを増幅器への給電状態にすると共に、受信した音声信号を増幅器に出力し、音声非出力期間の場合には、スイッチを増幅器への給電を遮断する状態にするＭＣＡ受信機と、増幅器の消費電力を検出する消費電力検出手段と、ＭＣＡ受信機の出力する制御信号に基づいて、音声出力期間か音声非出力期間かを判別し、音声出力期間の場合には消費電力検出手段の検出値を取得し、音声非出力期間の場合には、定間隔又は不定間隔の時刻でスイッチを増幅器に給電する状態にし、前記増幅器に信号を入力しない状態で消費電力検出手段の検出値を取得する消費電力検出制御手段と、音声の出力期間においては、消費電力検出手段により検出された消費電力が第１の正常範囲に存在するか否かを判定する第１の判定手段と、音声非出力期間においては、消費電力検出手段により検出された消費電力が、第１の正常範囲と異なる第２の正常範囲に存在するか否かを判定する第２の判定手段と、第１の正常範囲の下限値を決定する第１閾値と上限値を決定する第２閾値及び第２の正常範囲の下限値を決定する第３閾値及び上限値を決定する第４閾値を記憶する正常範囲記憶手段と、正常範囲記憶手段に記憶される第１閾値、第２閾値、第３閾値及び第４閾値を設定する正常範囲設定手段と、第１の判定手段により消費電力が第１の正常範囲に存在しない、又は、第２の判定手段により消費電力が第２の正常範囲に存在しないと判定された場合には、増幅器又はスピーカが故障している旨の警報を警報ランプ又は警報ブザーにより出力して住民に故障を知らせる警報手段と、第１の判定手段及び第２の判定手段による結果を、判定した日時と共に記憶する判定履歴記憶手段とを有すること特徴とする音声緊急情報報知装置である。
【０００９】
本発明において、消費電力は消費電流をも含む概念で用いている。消費電力は消費電流と給電電圧から分かるので、直接、消費電力を検出しなくとも、消費電流を検出して、その消費電流が正常範囲に存在するか否かを判定する場合を本発明は含む。正常範囲は、一般的には、第１閾値以上、第２閾値以下である。しかし、第１閾値は０、第２閾値は無限大であっても良い。例えば、スピーカのコイルが短絡している場合には、増幅器の消費電力（消費電流）は最大値となる。この最大値を異常時最大値という。スピーカのコイルが断線している場合には、増幅器の消費電力は最小値となる。この最小値を異常時最小値という。したがって、第１閾値は異常時最小値より大きく、正常時の消費電力（消費電流）の範囲内の任意の値（以下、正常値）よりも小さい値とし、第２閾値は異常時最大値より小さく、正常値よりも大きい値に設定される。警報手段は可視的に知らせるランプ、ディスプレイ、可聴的に知らせるスピーカ、ブザーなどである。
【００１０】
また、本発明において、音声の出力期間以外の音声非出力期間において、定間隔又は不定間隔の時刻で、スイッチを通電状態にして増幅器を起動させ、消費電力検出手段により消費電力を検出させて故障検出を行う制御装置が設けられている。すなわち、スピーカから音声が出力される音声の出力期間において、消費電力（電流）を検出し、その期間以外の期間において増幅器の消費電力（電流）を検出している。音声の出力期間はセンタから送信される信号により判別できる。音声の出力期間以外で故障判定する場合には、定間隔又は不定間隔の時刻で実行されることになる。
【００１１】
また、音声非出力期間において故障判定をする場合には、増幅器に音声信号を入力させずに行う。音声信号を増幅器に入力させない時の増幅器の消費電力（電流）と、異常時最小値、異常時最大値とのそれぞれの間に第３閾値、第４閾値を設定すれば良い。
また、明細書には、制御装置は、音声非出力期間において増幅器を起動させる時に増幅器に試験信号を入力させるようにした発明も記載されている。この場合に試験信号は、可聴周波数帯域以外の周波数であることが望ましい。この時の試験信号を可聴周波数帯域以外の周波数とすることで、スピーカから出力される音が住民に聞こえないようにして、故障判定を実行することができる。また、試験信号は、スピーカから音が出力されないレベルの信号としても良い。同様に住民に対して騒音防止が図られる。故障判定の時期は作業員の押しボタンの操作などによっても良い。
【００１２】
また、明細書には、他の発明として、センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、スピーカの入力インピーダンスを検出するインピーダンス検出手段と、インピーダンス検出手段により検出されたインピーダンスが予め設定された所定の正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段によりインピーダンスが正常範囲に存在しないと判定された場合には、スピーカが故障している旨の警報をする警報手段とを有すること特徴とする音声報知装置の発明が記載されている。
【００１３】
本発明が故障判定を増幅器の消費電力（消費電流）の値が正常範囲に存在するか否かで行っているが、他の発明は、故障判定をスピーカの入力インピーダンスが正常範囲に存在するか否かで行っている。インピーダンスは直流抵抗を含む概念である。第２の発明において、インピーダンス検出手段は、増幅器とスピーカとの間に配設されたスイッチであって、スピーカの入力端を増幅器の出力端に接続する接続側と、スピーカの入力端を増幅器の出力端から分離してインピーダンス検出手段の入力端に接続する遮断側とで切り替えるスイッチを設けることが望ましい。スピーカの入力インピーダンスを測定する場合に増幅器の出力端側を切り離せるので、入力インピーダンスの測定が容易となる。故障がない場合のスピーカの入力インピーダンスはある正常範囲に存在する。したがって、正常範囲を区画する第１閾値と第２閾値とを適正に設定すれば、スピーカのコイルの短絡や断線の故障を容易に判定することができる。
【００１４】
また、他の発明において、インピーダンス検出手段の入力端とスピーカの入力端とを接続するスイッチを設けても良い。この場合には、スピーカの入力インピーダンスの測定時に増幅器の出力端を切り離していない。したがって、測定される入力インピーダンスは、スピーカの入力インピーダンスと増幅器の出力インピーダンスとの並列インピーダンスとなる。しかし、音声非出力期間においては、増幅器は給電が停止され非動作状態にあるので、増幅器の出力インピーダンスは十分に大きい（理想的には無限大）。したがって、測定される並列インピーダンスは、スピーカの入力インピーダンスに等しくなる。
【００１５】
音声の出力期間であっても、スピーカの異常は判定できる。スピーカのコイルが短絡している場合には、測定される並列インピーダンス（短絡時測定インピーダンス）は０となり、コイルが断線している場合には測定される並列インピーダンス（断線時測定インピーダンス）は増幅器の出力インピーダンスに等しくなる。スピーカが正常である場合には、測定される並列インピーダンスは増幅器の出力インピーダンスとスピーカの正常時の入力インピーダンスとの並列インピーダンス（正常時測定インピーダンス）となる。この正常時測定インピーダンスは短絡時測定インピーダンス０より大きく、断線時測定インピーダンス、即ち増幅器の出力インピーダンスよりも小さい。したがって、音声の出力期間であっても、スピーカの故障を判定することができる。
【００１６】
また、他の発明において、定間隔又は不定間隔の時刻で、インピーダンス検出手段によりインピーダンスを検出させて故障検出を行う制御装置を設けても良い。
また、切替スイッチを用いる場合、単路スイッチを用いる場合も、制御装置は、増幅器に給電されている期間はインピーダンス検出手段の入力端とスピーカの入力端とを遮断状態とし、インピーダンスを検出する期間にはインピーダンス検出手段の入力端とスピーカの入力端とを接続状態とするようにうスイッチを制御することが望ましい。
【００１７】
明細書には、さらに、他の発明として、センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、スピーカの配設位置に接近して設けられ、スピーカの出力する音を集音する集音手段と、音声の出力期間において、集音手段の出力する信号レベルが予め設定された正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段により音声レベルが正常範囲に存在しないと判定された場合には、スピーカが故障している旨の警報をする警報手段とを有すること特徴とする音声報知装置の発明が記載されている。
【００１８】
明細書には、さらに、他の発明として、センタから送信される信号に応じて、その信号を増幅器で増幅した後に、高所に配置された複数のスピーカから、それらのスピーカが支配する領域に音声を出力するようにした音声報知装置において、スピーカの配設位置に接近して設けられ、スピーカの出力する音を集音する集音手段と、集音手段の出力する信号レベルが予め設定された正常範囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段により音声レベルが正常範囲に存在しないと判定された場合には、スピーカが故障している旨の警報をする警報手段と、音声の出力期間以外の音声非出力期間において定間隔又は不定間隔の時刻で、増幅器を起動させ、増幅器に試験信号を入力させて、集音手段により音声レベルを検出させて故障検出を行う制御装置とを有することを特徴とする音声報知装置の発明が記載されている。
【００１９】
この発明では、音声非出力期間において定間隔又は不定間隔の時刻で、増幅器を起動させ、増幅器に試験信号を入力させて、集音手段からスピーカから出力された音を検出することを特徴としている。試験信号は、可聴周波数帯域以外の周波数であることが望ましい。試験信号による音は住民には聞こえないので望ましい。
【００２０】
上記の全発明において、判定手段による結果を、判定した日時と共に記憶する判定履歴記憶手段を設けるようにしても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明及び他の発明は、音声の出力期間、音声非出力期間に係わらず、増幅器の消費電力（消費電流）又はスピーカの入力インピーダンスを測定しているので、故障検出から警報までの時間を短縮することができる。また、さらに他の発明は、音声非出力期間においてスピーカの出力音を検出しているので、同様に、故障検出から警報までの時間を短縮することができる。また、上記各発明において、警報装置はスピーカを有する音声報知装置に設けられるので、近隣の住民が故障をセンタに知らせることができる、専門の監視員の巡回を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図２】第１実施例の音声報知装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。
【図３】本発明の第２実施例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図４】第２実施例の音声報知装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。
【図５】第２実施例の変形例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図６】本発明の第３実施例に係る音声報知装置を示した構成図。
【図７】第３実施例の音声報知装置のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
本実施例は増幅器又はスピーカの故障を増幅器の消費電力（消費電流）で判定する例である。以下では消費電流を検出するものとして説明する。図１は、本実施例に係る音声報知装置１の構成図である。本音声報知装置１は、自治体地域に設置されている電柱、電話支柱などの柱状体やビルや家屋の高所などに取り付けられる。ＭＣＡ受信機１０は、センタ３０から無線信号を受信して、音声をスピーカ１８から出力する装置である。ＭＣＡ受信機１０の音声信号出力端子Ａは可変減衰器１２に入力し、可変減衰器１２は増幅器１４の入力段に設けられている。可変減衰器１２と増幅器１４とが可変利得増幅器１５を構成している。増幅器１４の出力は駆動増幅器１６に入力し、駆動増幅器１６によりスピーカ１８が駆動されてスピーカ１８から音声が出力される。増幅器１４と駆動増幅器１６の利得は固定されている。増幅器１４、駆動増幅器１６はスイッチ２８を介して電源３２から給電される。また、給電電流である消費電流が電流検出器２１により検出され、その値はＣＰＵ２０により読み取られる。
【００２５】
また、ＭＣＡ受信機１０はセンタ３０が送信する信号のうちデータ信号を復調して、信号が緊急情報か、そうでない通常情報かの送信される信号の種別を表す信号がデータ端子Ｂから出力される。すなわち、緊急情報であればデータ端子ＢはＨレベル、通常情報であればデータ端子ＢはＬレベルとなる。また、センタ３０から送信される信号には、音声情報の出力期間（以下、音声出力期間という）を示す放送開始と放送終了のタイミングを示す情報が含まれている。ＭＣＡ受信機１０はこの出力期間情報を復調して、データ端子Ｃからは放送開始時刻から放送終了時刻の間Ｈレベルとなる音声出力期間信号が出力される。ＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｂからの種別信号はＣＰＵ２０に入力している。
【００２６】
また、ＣＰＵ２０にはメモリ２４とＰＣ２６とが接続されている。メモリ２４は故障が発生した時刻と測定された消費電流や故障モードが記憶される故障ログメモリ２４を有している。ＰＣ２６は消費電流の正常範囲を決定する下限値である第１閾値と、上限値である第２閾値とを設定するものであり、設定された値はメモリ２４に記憶される。また、異常が検出された時に外部に知らせるための警報ランプ４０と警報ブザー４１がＣＰＵ２０に接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ２０は、ＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｂから出力される緊急情報か通常情報かを示す種別信号、周囲の騒音レベル、現在時刻が夜間時間帯に存在するか否かに基づいて、可変減衰器１２の減衰量を可変設定する。また、ＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｃから出力される出力期間信号は、ＣＰＵ２９、増幅器１４、駆動増幅器１６に給電するためのスイッチ２９、２８の制御端子に入力している。したがって、データ端子Ｃの電圧レベルがＨレベルの期間、すなわち、放送開始時刻から放送終了時刻の期間、ＣＰＵ２０、増幅器１４、駆動増幅器１６に給電されることになる。なお、メモリ２４はＣＰＵ２０から給電されている。また、センタ３０から送信される信号に含まれる音声信号は、出力期間信号の立ち上がり、すなわち、放送開始信号が出力されてから、ＣＰＵ２０、増幅器１４、駆動増幅器１６に給電されて、これらの機器が動作可能状態となる遅延時間の後に送信される。
【００２８】
また、スピーカ１８は、４つあり、それぞれは、水平面内で直交する４方向に向かって配設されている。利得可変増幅器１５、駆動増幅器１６、スピーカ１８、スイッチ２８を１組として、４チャンネル分存在し、上記の４つのスピーカが、それぞれ、独立した減衰量で駆動されるように構成されている。
【００２９】
次に、本音声報知装置１の作用をＣＰＵ２０の制御手順を示した図２のフローチャートに基づいて説明する。このプログラムは一定の時間間隔で実行される。ステップ１００においてＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｃのレベルが検出され、音声出力期間か否かが判定される。音声出力期間であればスイッチ２８はオン状態となっている。ステップ１０４において、それぞれの電流検出器２１から消費電流が検出される。ＣＰＵ２０と各電流検出器２１とは、独立したそれぞれの検出信号線で接続されている。一方、音声出力期間でなければ、すなわち、音声非出力期間であれば、ステップ１０２においてスイッチ２８をオン状態にして、増幅器１４と駆動増幅器１６に給電する。給電後、ステップ１０４において電流検出器２１から消費電流が検出される。
【００３０】
次にステップ１０６において、検出された消費電流がメモリ２４に記憶されている第１閾値以上、第２閾値以下か、すなわち、正常範囲に存在するか否かが判定される。第１閾値はスピーカ１８のコイルが断線している場合の消費電流（異常時最小値）よりも大きい値で正常値より小さい値に設定されている。第２閾値はスピーカ１８のコイルが短絡している場合の消費電流（異常時最大値）より小さく正常値よりも大きい値に設定されている。消費電流が正常範囲に存在しないと判定された場合には、ステップ１０８において、異常を検出した時の日時と、検出された消費電流と第１閾値以下の故障か第２閾値以上の故障かの故障モードが、故障ログメモリ２４１に記録される。そして、ステップ１１０において、警報ランプ４０が点灯され警報ブザー４１が鳴動される。また、ステップ１０６において消費電流が正常範囲に存在すると判定された場合には、本プログラムは終了される。近くの住民が警報ランプ４０の点灯や警報ブザー４１の鳴動に気が付き、センタに故障が発生したことを知らせる。これにより、センタは直ちにスピーカ１８、増幅器１４、駆動増幅器１６などを交換することができる。また、故障ログメモリ２４１に記憶されている故障ログは作業者の所有する携帯端末をＣＰＵ２０に接続して、携帯端末に読み取ることができ、作業者は故障状態を認識することができる。
【００３１】
上記実施例において、音声非出力期間においても消費電流が検出されるため、重大な緊急放送の前に故障を検出し、故障を復旧させることができる。したがって、住民に対する報知が失敗することが少なくなる。上記実施例において、電源３２の出力端子電圧は既知であるので、電流検出器２１による検出された消費電流から消費電力を求めることができる。そして、この消費電力が正常範囲に存在するか否かを判定するようにしても良い。また、音声非出力期間においては、増幅器１４には音声信号が入力されない。音声信号が入力されている増幅器の消費電流と、音声信号が入力されていない増幅器の消費電流は異なる。したがって、故障判定の正常範囲を決定する第１閾値と第２閾値は、音声信号の入力の有無により変化させても良い。また、音声非出力期間において、消費電流を検出する時には、ＣＰＵ２０により発生させた試験信号である擬似音声信号を増幅器に入力させるようにしても良い。この擬似音声信号は、可聴周波数帯域外の周波数とすれば、スピーカ１８から可聴音が出力されることはないため騒音を住民に与えることはない。また、可聴周波数帯域の擬似音声信号を用いる場合には、音声信号はスピーカ１８から音声が出力されても騒音とならないような低レベルとしても良い。また、故障検出の時期は作業者がＰＣ２６を操作することで与えても良い。
【実施例２】
【００３２】
本実施例はスピーカ１８の入力インピーダンスを検出する例である。本実施例では入力インピーダンスは直流抵抗としている。図３において、図１と異なる部分のみ説明する。駆動増幅器１６とスピーカ１８との間には切替スイッチ５０が配設されている。この切替スイッチ５０は、スイッチ２８がオンの場合（音声出力期間）には駆動増幅器１６とスピーカ１８とを接続させる。また、切替スイッチ５０は、スイッチ２８がオフの場合（音声非出力期間）には駆動増幅器１６とスピーカ１８とを分離し、スピーカ１８と電源５２とを接続する。この電源５２から出力される直流電流が電流検出器５１により検出されて、その値はＣＰＵ２０により読み取られる。
【００３３】
次に、本音声報知装置１の作用をＣＰＵ２０の制御手順を示した図４のフローチャートに基づいて説明する。このプログラムは一定の時間間隔で実行される。ステップ２００においてＭＣＡ受信機１０のデータ端子Ｃのレベルが検出され、音声出力期間か否かが判定される。音声出力期間であればステップ２１２において切替スイッチ５０を駆動増幅器１６の側に切替えて、本プログラムは終了される。音声非出力期間であれば、ステップ２０２において、切替スイッチ５０を駆動増幅器１６の側から電流検出器５１の側に切替える。ステップ２０４においてそれぞれの電流検出器５１から電流Ｉが検出される。電源５２の端子電圧Ｖは既知であるので、抵抗ＲがＶ／Ｉにより算定される。この抵抗Ｒは、スピーカ１８の入力抵抗である。
【００３４】
次にステップ２０６において、抵抗Ｒがメモリ２４に記憶されている第１閾値以上、第２閾値以下か、すなわち、正常範囲に存在するか否かが判定される。第１閾値はスピーカ１８のコイルが短絡している場合の抵抗（異常時最小値）よりも大きい値で正常値より小さい値に設定されている。第２閾値はスピーカ１８のコイルが断線している場合の抵抗（異常時最大値）より小さく正常値よりも大きい値に設定されている。抵抗Ｒが正常範囲に存在しないと判定された場合には、ステップ２０８において、異常を検出した時の日時と、検出された抵抗Ｒと、第１閾値以下の故障か第２閾値以上の故障かを示す故障モードが、故障ログメモリ２４１に記録される。そして、ステップ２１０において、警報ランプ４０が点灯され警報ブザー４１が鳴動される。近くの住民が警報ランプ４０の点灯や警報ブザー４１の鳴動に気が付き、センタに故障が発生したことを知らせる。これにより、センタは直ちにスピーカ１８を交換することができる。また、故障ログメモリ２４１に記憶されている故障ログは作業者の所有する携帯端末をＣＰＵ２０に接続して、携帯端末に読み取ることができ、作業者は故障状態を認識することができる。
【００３５】
上記実施例において、音声非出力期間において、スピーカ１８の入力抵抗が検出されるため、重大な緊急放送の前に故障を検出し、故障を復旧させることができる。したがって、住民に対する報知に失敗することがなくなる。
【００３６】
また、切替スイッチ５０に代えて図５のようにスイッチ５３を設けても良い。この場合には、駆動増幅器１６の出力端とスピーカ１８の入力端は常時接続されている。図４のステップ２００で音声出力期間であると判定された場合にはステップ２１２においてスイッチ５３をオフとして電流検出器５１を切り離す。ステップ２００で音声出力期間でないと判定された場合には、ステップ２０２でスイッチ５３をオンとする。そして、ステップ２０４で電流を電流検出器５１から電流が読み取られる。この電流Ｉと電源５２の出力電圧Ｖとから抵抗ＲをＶ／Ｉで求める。音声非出力期間の場合には駆動増幅器１６には給電されていないので、駆動増幅器１６の出力抵抗は十分に大きい（理論上は無限大）。したがって、駆動増幅器１６とスピーカ１８とは切り離されているのと等価である。この結果、図５の構成によっても、スピーカ１８の故障を検出することができる。
【００３７】
電流検出器５１による電流の検出は、音声出力期間において実行しても良い。動作時の駆動増幅器１６の出力抵抗をｒ1 、スピーカ１８の正常時の入力抵抗をｒ2 とする。このとき、検出される正常抵抗Ｒs は、ｒ1 ・ｒ2 ／（ｒ1 ＋ｒ2 ）である。スピーカ１８のコイルが短絡している場合に測定される抵抗Ｒは０であり、コイルが断線している場合に測定される抵抗はｒ1 である。０＜Ｒs ＜ｒ1 が、常に、成立するので、スピーカ１８が短絡故障、断線故障、正常状態にあるかを、検出抵抗Ｒで判別することができる。すなわち、第１閾値を０と正常抵抗Ｒs の間、第２閾値を正常抵抗Ｒs とｒ1 （駆動増幅器の出力抵抗）の間に設定すれば良い。短絡に近い状態、断線に近い状態も第１閾値と第２閾値を適正に設定することで判別することができる。このようにして、音声出力期間においても故障の判定を実施することができる。また、スピーカ１８の入力抵抗を測定しているが、電源５２を交流電源として複素数のインピーダンスを測定するようにしても良い。また、故障判定の時期は作業員の指示によっても良い。
【実施例３】
【００３８】
本実施例はスピーカ１８の前面にマイクロホン６０を設けて、スピーカ１８の出力音を検出するようにした例である。ＣＰＵ２０の動作手順は図７のフローチャートに示す通りである。第１実施例の図２で示す処理手順と異なる点は、音声非出力期間の場合にステップ３０２でスイッチ２８をオンとして増幅器に給電し、ステップ３０３においてＣＰＵ２０で生成された試験信号である擬似音声信号を増幅器１４に入力している。この擬似音声信号は可聴周波数帯域外の周波数か、可聴周波数帯域の場合には減衰器１２により駆動増幅器１６の出力を低下させる。ステップ３０４においてマイクロホン６０の整流電圧を入力して音圧を検出する。ステップ３０６においてその検出された音圧が正常範囲に存在するか否かが判定される。ステップ３０８以下は、図２の対応するステップと同一である。  
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、地域に音声報知する地域防災システムにおける故障検出に用いることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１…音声報知装置
１０…ＭＣＡ受信機
２０…ＣＰＵ
２１，５１…電流検出器
１２…可変減衰器
１４…増幅器
１５…可変利得増幅器
２８，５２…スイッチ
５０…切替スイッチ