(57)【要約】【課題】スピーカの状態を検出するための回路構成を簡素化してコストダウンを図ることのできる警報音発生装置を提供する。【解決手段】警報音信号を増幅する増幅手段１８と、増幅された警報音信号のインピーダンスを変換するインピーダンス変換回路１９と、インピーダンス変換回路１９の出力側に接続され警報音を吹鳴するスピーカ２とを有し、出力側とスピーカ２とで形成される閉回路中に配置される検出用抵抗５１と、この検出用抵抗５１に並列に接続される切替スイッチ５３と、テスト動作時には切替スイッチ５３をオフにし、通常動作時には切替スイッチ５３をオンにして検出用抵抗５１を短絡するように、切替スイッチ５３のオン／オフを制御するスイッチ切替リレー５４と、テスト動作時に検出用抵抗５１の両端にかかる電圧値を検出する電圧検出手段と、検出された電圧値に基づいて、スピーカ２の状態表示を行う状態表示部１４とを備えた。【選択図】図３
2008085476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
警報音信号を増幅する増幅手段と、
増幅された警報音信号が入力され、警報音を吹鳴するスピーカと、を有する警報音発生装置において、
前記増幅手段の出力側とスピーカとで形成される閉回路中に配置される検出用抵抗と、
この検出用抵抗に並列に接続される切替スイッチと、
テスト動作時には切替スイッチをオフにし、通常動作時には切替スイッチをオンにして検出用抵抗を短絡するように、切替スイッチのオン／オフを制御するスイッチ制御手段と、
テスト動作時に検出用抵抗の両端にかかる電圧値を検出する電圧検出手段と、
検出された電圧値に基づいて、スピーカの状態表示を行う状態表示手段と、を備えたことを特徴とする警報音発生装置。
【請求項２】
前記電圧検出手段は、検出された電圧値を予め記憶されている閾値と比較することで、スピーカの状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の警報音発生装置。
【請求項３】
前記予め記憶されている閾値は、前記出力側に正常なスピーカを接続した時に検出された電圧値に基づいて決められるものであり、
この閾値と共に、閾値を求めた時の電源電圧値を基準電圧値として保存する基準データ保存手段と、
前記テスト動作時における電源電圧値を検出して、これを基準電圧値と比較し、基準電圧値と検出された電源電圧値の差に基づいて、前記検出された電圧値もしくは閾値を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする請求項２に記載の警報音発生装置。
【請求項４】
前記基準データ保存手段には、接続されるスピーカのインピーダンスの違いに応じて複数の閾値が保存され、
いずれか１つの閾値を予め選択するための閾値選択手段を備えていることを特徴とする請求項２又は３に記載の警報音発生装置。
【請求項５】
警報音が緊急車両用サイレン音であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の警報音発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に救急車、パトカー及び消防車などの緊急車両に搭載され、サイレン音等の警報音を発する警報音発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の警報音発生装置としては、下記特許文献１に開示される車両用電子サイレン装置が知られている。この装置では、警報スイッチの操作により予め装置本体に登録されたサイレン音などの警報音の信号を、内蔵されるプリアンプとパワーアンプで増幅し、その信号をスピーカに接続することで警報音を車外に報知するものがある。
【０００３】
また、アンプにより増幅されたサイレン音信号はインピーダンス変換回路によりインピーダンス変換された後、スピーカへと出力される。このインピーダンス変換回路の出力側（トランス二次側）には、スピーカの状態を判別するためのエラー判定回路が組み込まれている。これは、スピーカの断線や短絡状態などを検出するものであり、緊急用車両が出動する前に予めスピーカの状態をチェックし、緊急時に確実にサイレン音などの警報音を周囲に報知できるようにするものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１８４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記エラー判定回路は、インピーダンス変換回路の出力側とスピーカにより構成される閉回路の間に検出用のトランス（トランスの一次側）を挿入している。この検出用のトランスの一次側は、直流抵抗値の小さいものが設定されており、検出用のトランスの二次側に誘起した電圧をエラー判定回路に印加する構成を採用している。エラー判定回路では、この印加された電圧に基づき、スピーカの断線・短絡などの状態を判定し、その判定結果を状態表示手段（ＬＥＤランプ等）に表示させる。
【０００６】
緊急車両の警報音発生装置に接続されるスピーカは、緊急走行時に法定音量を満足する必要があることから、スピーカ以外での電力消費を極力抑えられるようにする必要がある。そのために、検出用トランスを使用してスピーカの状態を判定する場合に、検出用トランスの一次側の直流抵抗値及び交流インピーダンスは小さいものが採用されている。
【０００７】
従って、かかる検出用トランスの二次側に誘起される二次電圧も比較的小さなものしか取り出せず、スピーカの状態を判別するためには、利得の大きな増幅回路を介する必要があった。そのため、エラー判定回路の回路部品点数が増えるなど、警報音発生装置全体のコストアップの要因ともなっていた。
【０００８】
さらに、上記検出用トランスには電流検知用の高価な精密トランスを使用する必要があり、警報音発生装置全体のコストを更に引き上げる要因となっていた。また、警報音発生装置は車両に搭載されるという環境特性上、電源電圧が車両の走行や使用状態により大きく変動するため、スピーカの状態に異変がなくてもエラー判定回路への入力電圧（誘起電圧）が大きく変動し、誤判定を招く恐れもあった。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、スピーカの状態を検出するための回路構成を簡素化してコストダウンを図ることのできる警報音発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明に係る警報音発生装置は、
警報音信号を増幅する増幅手段と、
増幅された警報音信号が入力され、警報音を吹鳴するスピーカと、を有する警報音発生装置において、
前記増幅手段の出力側とスピーカとで形成される閉回路中に配置される検出用抵抗と、
この検出用抵抗に並列に接続される切替スイッチと、
テスト動作時には切替スイッチをオフにし、通常動作時には切替スイッチをオンにして検出用抵抗を短絡するように、切替スイッチのオン／オフを制御するスイッチ制御手段と、
テスト動作時に検出用抵抗の両端にかかる電圧値を検出する電圧検出手段と、
検出された電圧値に基づいて、スピーカの状態表示を行う状態表示手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
この構成による警報音発生装置の作用・効果を説明する。この構成によれば、増幅された警報音信号は、スピーカへと出力される。この増幅手段の出力側とスピーカとで形成される閉回路中に検出用抵抗を配置する。更に、この検出用抵抗に対して並列に切替スイッチが組み込まれている。この切替スイッチのオン／オフはスイッチ制御手段により制御される。テスト動作時には、切替スイッチがオフにされた状態になり、検出用抵抗の両端にかかる電圧値を検出可能な状態になる。一方、通常動作時には、切替スイッチがオンになり、検出用抵抗の両端が短絡される。従って、通常動作時には、検出用抵抗の大きさは何らスピーカの吹鳴動作に対して影響を及ぼすことがない。すなわち、通常動作時においてスピーカの状態を検出ための検出回路の存在が何ら悪影響を及ぼすことがない。また、検出用抵抗を用いた検出方法であり、構成を簡素化することができ、コストダウンに寄与することができる。その結果、スピーカの状態を検出するための回路構成を簡素化してコストダウンを図ることのできる警報音発生装置を提供することができる。
【００１２】
本発明において、前記電圧検出手段は、検出された電圧値を予め記憶されている閾値と比較することで、スピーカの状態を判定することが好ましい。
【００１３】
スピーカの状態を判定する場合に、検出された電圧値を予め記憶されている閾値と比較することで、スピーカの状態を精度よく判定することができる。比較する場合は、例えば、閾値に対する大小比較や、閾値に対して設定された許容範囲内に検出された電圧値が入っているか否かにより、スピーカの状態を判定することができる。
【００１４】
本発明において、前記予め記憶されている閾値は、前記出力側に正常なスピーカを接続した時に検出された電圧値に基づいて決められるものであり、
この閾値と共に、閾値を求めた時の電源電圧値を基準電圧値として保存する基準データ保存手段と、
前記テスト動作時における電源電圧値を検出して、これを基準電圧値と比較し、基準電圧値と検出された電源電圧値の差に基づいて、前記検出された電圧値もしくは閾値を補正する補正手段と、を備えたことが好ましい。
【００１５】
閾値を記憶させる場合は、予め正常であると判明しているスピーカを出力側に接続して、その時に検出された電圧値に基づいて閾値を決めることができる。閾値を保存させる場合は、その閾値を求めた時の電源電圧値（基準電圧値）も合わせて保存しておく。これは、電源電圧値が変動すると、それに連動して検出される電圧値も変動するためである。そこで、実際にテスト動作を行なう時には電圧値を検出するだけでなく、電源電圧値も合わせて検出する。このときの電源電圧値を保存されている基準電圧値と比較して、両者が異なっている場合は、両者の差に基づいて、検出された電圧値もしくは閾値のいずれかを補正する。この補正された数値に基づいて、スピーカの状態を判別するようにしている。これにより、電源電圧の変動に関わりなく精度のよい検出を行なうことができる。
【００１６】
本発明において、前記基準データ保存手段には、接続されるスピーカのインピーダンスの違いに応じて複数の閾値が保存され、
いずれか１つの閾値を予め選択するための閾値選択手段を備えていることが好ましい。
【００１７】
出力側に接続されるスピーカ側のインピーダンスが、接続されるスピーカの種類や接続態様により異なる場合がある。かかる場合、予め複数の閾値を保存しておき、テスト動作を行なうに際して、いずれか１つの閾値を選択できるようにすることが好ましい。これにより、スピーカの接続態様等にも容易に対応することができ、精度よくスピーカの状態を検出することができる。
【００１８】
本発明において、警報音が緊急車両用サイレン音であることが好ましい。緊急車両用のサイレン音は特有の大音量を必要とするが、かかる場合でもスピーカの状態を精度よく容易に行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明に係る警報音発生装置（車両用拡声アンプ）の好適な実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の警報音発生装置の概要を示す外観図である。
【００２０】
警報音発生装置１（以下、「本装置」とする）は、緊急車両のセンターコンソール等に搭載されるものであり、そのサイズは１ＤＩＮのものが使用される。本装置１の前面側には、接続される機器の制御や状態表示を行うフロントフェース部１１が設けられる。本装置１の背面側には、スピーカ２を接続する接続口（非図示）や散光式警光灯４などの操作・制御等対象機器が接続されるインターフェース部１５（図２参照）、装置１本体への車両バッテリー３からの電源電圧入力部（非図示）などが備えられている。
【００２１】
本装置１は、フロントフェース部１１に設けられたサイレンスイッチ１２の操作により、本装置内部に格納された回路部によりサイレン音や音声信号を増幅し、その増幅信号は通信線を介してスピーカ２より報知される。
【００２２】
テストスイッチ１３は、本装置１に接続されたスピーカ２の断線、短絡、インピーダンス間違いを検出するための試験を行うための起動スイッチである。その他、本装置１の故障や接続される散光式警光灯４の故障がないか等の試験開始の起動スイッチでもある。通常、サイレン音（警報音に相当）の吹鳴をスピーカ２から行う緊急走行時には、テストスイッチ１３は使用されないため、フロントフェース部１１以外にテストスイッチ１３を設けてもよい。なお、フロントフェース部１１には、サイレンスイッチ１２やテストスイッチ１３のほか、乗務者による拡声を行うためのマイク６などが接続される。
【００２３】
状態表示部１４はＬＥＤセグメントにより構成されるパネル等により構成され、本装置１の動作情報や接続される機器、例えば、テストスイッチ１３を操作した場合にスピーカ２の状態情報を表示したり、本装置１の前面に接続されるマイク６による音声入力のスピーカ２からの報知音量等を表示する。スピーカ２の状態としては、スピーカ２の断線、短絡、インピーダンス間違いなどがある。通常、テストスイッチ１３は、緊急車両の管理者等により始業時に操作され、緊急出動時にスピーカ２からサイレン音が吹鳴しない、などの不具合を未然に防ぐ目的で使用されている。
【００２４】
スピーカ２は、本装置１からの信号を受けてサイレン信号を吹鳴するものであり、１個または複数個が本装置１に接続される。車両バッテリー３は、通常の車両に搭載されているものであり、本装置１に電源電圧を供給する。その電源電圧はＤＣ１２ＶまたはＤＣ２４Ｖのものが大半を占めている。また、車両の走行状態や車両バッテリー３の電源供給を受けている機器（非図示）の状況に応じて電源電圧は凡そＤＣ１０〜１６ＶまたはＤＣ２０〜３２Ｖの範囲で大きく変動をする。
【００２５】
＜機能ブロック図＞
図２は、本発明の一実施形態を示す本装置１の機能ブロック図である。ＣＰＵ１７は、所定のプログラムに従い、本装置１の各部に対する制御を行う。フロントフェース部１１には、サイレンスイッチ１２やテストスイッチ１３の他に、インターフェース部１５に接続される散光式警光灯４の動作や、スピーカ２の吹鳴のＯＮ／ＯＦＦを設定するための各種スイッチが設けられている。その動作等は記憶部１６に登録されたプログラムや、ＣＰＵ１７の周辺回路（非図示）により決められる。
【００２６】
インターフェース部１５は、散光式警光灯４の制御用コネクタなどで構成されている。また、フロントフェース部１１に設けられた警光灯動作スイッチ（非図示）の操作により、散光式警光灯４を動作させる。インターフェース部１５には、散光式警光灯４を直接駆動できるように内部にリレーが設けられている。
【００２７】
記憶部１６には、本装置１の制御を行うためのプログラムが格納される他、スピーカ２から吹鳴される警報メッセージの音声合成音等が記憶される。記憶部１６は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、または、音声合成用ＩＣなどにより構成される。サイレンスイッチ１２の操作により、ＣＰＵ１７が記憶部１６に記憶されたサイレン音信号等を増幅手段１８に送信するためのプログラム等が記憶されている。
【００２８】
また、記憶部１６には、スピーカ２の状態検知を行う場合の閾値やこの閾値を測定した時の電源電圧値のデータについても保存されている。閾値については、本装置１の生産をする時に保存されるデータであり、一旦保存されたデータについては後から書き換えられることはない。
【００２９】
ＣＰＵ１７は、本装置１の制御等を行うほか、スピーカ２から吹鳴されるサイレン音の信号波形を生成する機能も有する。生成されたサイレン音信号は、ＣＰＵ１７のアナログポートを介して、アナログのサイレン音信号として出力される。生成されたアナログのサイレン音信号は、増幅手段１８に伝達される。なお、サイレン音信号はＣＰＵ１７で生成されるほか、記憶部１６に予め信号波形データとして登録しておいてもよい。
【００３０】
また、マイク６で作業者により入力されたアナログの音声信号は、ＣＰＵ１７から出力されるサイレン音信号と同様、増幅手段１８において増幅される。すなわち、増幅手段１８には、サイレン音及び／又はマイク音声信号が入力されることになる。増幅手段１８は、接続されるスピーカ２での所望出力に応じて、その増幅利得が適切なものが選択される。増幅手段１８は、アナログ式のものを使用してもよいしデジタル式のものを使用してもよい。
【００３１】
インピーダンス変換回路１９は、変圧器で構成されており、増幅手段１８において増幅されたサイレン音信号のインピーダンスを変換する。変換されたサイレン音信号がスピーカ２に供給される。なお、インピーダンス変換回路１９と増幅手段１８を別々のものとして説明しているが、所望の出力が得られる場合には、これらを統合したデジタル式の増幅手段として構成してもよい。
【００３２】
状態検知・判定部５（電圧検出手段に相当）は、テストスイッチ１３の操作により、スピーカ２が接続されるインピーダンス変換回路１９の二次側の信号電圧を検出し、スピーカ２の断線・短絡等を検出するものである。状態検知・判定部５については、後述する。状態検知・判定部５により検出された結果は、状態表示部１４に表示される。
【００３３】
＜回路構成＞
次に、図２で説明した本装置１の状態検知・判定部５の構成について詳細に説明する。図３は、状態検知・判定部５の概略回路構成を示す図である。増幅手段１８により増幅されたサイレン音は、インピーダンス変換回路１９の一次側に入力される。インピーダンス変換回路１９の二次側（出力側に相当）からインピーダンス変換された信号がスピーカ２により出力される。
【００３４】
インピーダンス変換回路１９はトランスにより構成され、接続されるスピーカ２の出力・内部抵抗により所望のインピーダンスを得られるように、複数個のコネクタ端子を備えている。通常、緊急車両用のスピーカ２としては５０Ｗ１６Ωや５０Ｗ８Ωのものが使用されるため、これらに対応できるように複数のコネクタ端子が設けられる。
【００３５】
インピーダンス変換回路１９の二次側とスピーカ２を接続するためのコネクタ部８は、第１コネクタ８ａと第２コネクタ８ｂの２つを備えており、夫々１６Ω用の端子、８Ω用の端子として機能する。例えば、インピーダンスが１６Ωのスピーカ２を１つだけ接続する時は、第１コネクタ８ａに接続する。インピーダンスが１６Ωのスピーカ２を２つ並列に接続するときは合成抵抗が８Ωとなるため、第２コネクタ８ｂに接続する。例えば、スピーカ２を前向きと後ろ向きの２つ接続する緊急車両の場合は、第２コネクタ８ｂにスピーカ２が接続される。コネクタ部８の構成は、適宜変形可能であり、コネクタ端子の個数などは任意とすることができる。
【００３６】
状態検知・判定部５は、図３に示すように、検出用抵抗５１、整流回路５２、切替スイッチ５３、スイッチ切替リレー５４（スイッチ制御手段に相当）、ＣＰＵ１７などにより構成される。切替スイッチ５３とスイッチ切替リレー５４は、回路切替手段５５として機能する。
【００３７】
検出用抵抗５１は、インピーダンス変換回路１９の二次側とスピーカ２により構成される閉回路に挿入された形となっている。つまり、二次側の一端とスピーカ２の一端の間に挿入されており、検出用抵抗５１とスピーカ２とは直列接続された状態となっている。
【００３８】
切替スイッチ５３は、テストスイッチ１３の操作に連動して作動するスイッチである。切替スイッチ５３は、検出用抵抗５１と並列に接続されており、通常動作時（テストスイッチ１３が未操作（オフ）時）は図３に示すようなオン状態（５３ａで示す側）となっている。このとき、検出用抵抗５１の両端を短絡させた状態にしているため、通常動作時においては、検出用抵抗５１の影響を何ら受けることはない。従って、通常動作時において検出用抵抗５１は、スピーカ２の吹鳴に対して何らの影響も及ぼさない。
【００３９】
他方、テストスイッチ１３を操作（オン）にすると、インピーダンス変換回路１９からみて、検出用抵抗５１と並列に設けられる整流回路５２（交流―直流変換回路）側（５３ｂで示す側）に切替スイッチ５３が切り替えられる。これにより、検出用抵抗５１に電流が流れる状態になり、検出用抵抗５１の両端の電圧値を検出可能な状態になる。
【００４０】
なお、切替スイッチ５３の切替制御はスイッチ切替リレー５４により行われるものである。すなわち、テストスイッチ１３が操作されると、その信号がＣＰＵ１７に伝達され、ＣＰＵ１７からスイッチ切替リレー５４に対して動作指令信号が出力される。
【００４１】
回路切替手段５５の構成は、上記切替スイッチ５３とスイッチ切替リレー５４の構成に限定されるものではなく、他の構成を採用してもよい。例えば、切替スイッチ５３は機械的に動作するスイッチとして説明しているが、半導体スイッチを用いて構成してもよい。
【００４２】
整流回路５２は、インピーダンス変換回路１９の二次側から出力される交流電流を直流に変換し、その電圧値をＣＰＵ１７のアナログポートに入力するための回路である。整流回路５２に電流が入力される一端は、切替スイッチ５３の通常動作時において開放される側（５３ｂ）に接続され、もう一端は通常動作時において短絡される側（５３ａ）に接続される。従って、テストスイッチ１３が操作され、切替スイッチ５３の接続状態が切り替えられると、検出用抵抗５１の両端に整流回路５２が接続されることになる。これにより、整流回路５２により検出用抵抗５１の両端の電圧値を検出できることになる。
【００４３】
ＣＰＵ１７は、整流回路５２から入力された電圧値を予め記憶部１６に保存されている閾値と比較する。これにより、接続されているスピーカ２に断線・短絡などの異常がないか判定することができる。例えば、閾値に対して±α％の範囲内であれば正常であると判定することができる。αの具体的な数値は、適宜決めることができる。
【００４４】
閾値については、本装置１の生産をする際に測定したものを記憶部１６に保存させることができる。すなわち、正常であることが予め判明しているスピーカ２をコネクタ部８に接続して、テストスイッチ１３を操作して電圧値を検出する。このときの電圧値が閾値として設定される。また、このテスト動作時において、車両バッテリー３の電源電圧値を基準電圧値として記憶部１６に保存しておく。つまり、閾値と基準電圧値をセットで保存しておく。これらの基準データは、一度保存された後は、書き換えられない固有のデータとなる。従って、記憶部１６は、基準データ保存手段としても機能する。判定されたスピーカの状態は、状態表示部１４において表示される。
【００４５】
次に、サイレンスイッチ１２またはテストスイッチ１３を操作したときの電流の状態などについて説明する。
【００４６】
サイレンスイッチ１２が操作（オン）されると、ＣＰＵ１７は増幅手段１８に対し、予め記憶部１６に記憶された（あるいはＣＰＵ１７により生成された）サイレン音信号を増幅手段１８に入力させる。増幅手段１８は、法定のスピーカ音量が得られる程度の利得にてサイレン音信号を増幅する。この増幅されたサイレン音信号は、インピーダンス変換回路１９にてインピーダンス変換され、スピーカ２を通じて吹鳴される。この際、切替スイッチ５３は検出用抵抗５１の両端を短絡しているため、スピーカ２の最大出力時に流れるサイレン電流を気にすることなく検出用抵抗５１が選択される。
【００４７】
テストスイッチ１３が操作（オン）されると、ＣＰＵ１７は増幅手段１８に対し、予め記憶部１６に記憶された（あるいはＣＰＵ１７により生成された）サイレン音信号を増幅手段１８に入力する。この際、サイレンスイッチ１２が操作されたときの利得に比べ、極めて小さい利得が得られるようにし、インピーダンス変換回路１９に入力する。テスト動作時にもサイレン音を吹鳴させるが、通常動作時のような音量で吹鳴させる必要はないため、小さな音量で吹鳴させるようにするためである。従って、インピーダンス変換回路１９の二次側に得られる出力も小さくなっている。
【００４８】
また、テストスイッチ１３が操作（オン）されると、切替スイッチ５３の一端が図３に示す５３ａから５３ｂの側に切り替えられるため、整流回路５２はスピーカ２を含む閉回路となる。また、検出用抵抗５１に流れる電流は交流電流のサイレン音信号であって、この電流の大きさによりスピーカ２の吹鳴音量が決まる。検出用抵抗５１で消費されるサイレン音信号の減衰を考慮して、スピーカ２からは所望の音量が確保できるように増幅手段１８の利得を少し大きめに設定しておくことが好ましい。これにより、検出用抵抗５１の抵抗値を大きな抵抗値とすることができ、電圧値を検出しやすくなる。また、抵抗値を大きくしたとしても、通常動作時は短絡されるため問題はない。
【００４９】
整流回路５２に入力された交流電流は、直流電流に変換されてＣＰＵ１７のアナログポートに入力される。ＣＰＵ１７は、記憶部１６に予め記憶した閾値と、入力（検出）された電圧値とを比較することによりスピーカ２の状態を判断する。保存されている閾値は、正しいインピーダンスを持つスピーカ２を正しく接続した時に測定されたものであるから、仮にスピーカ２が短絡されていれば閾値より大きい電圧値が検出され、スピーカが開放（断線）されていれば、電圧が検出されない状態になる。また、必要なサイレン音量を得る為のインピーダンスではないインピーダンスを持つスピーカ２が接続されている場合には、閾値に対して設定された許容範囲に含まれない電圧値が検出されることになる。このように、検出される電圧値からスピーカの状態を判別できるようになる。
【００５０】
なお、本装置１を量産する際には個体差が生じ、さらに緊急車両のような場合は、装置本体に入力される電源電圧が大きく変動する環境下にある。したがって、電源電圧値は変動する可能性があり、これに起因して検出される電圧値も変動する。このような電源電圧値が変動する環境においては、閾値を常に固定された値として使用すると、誤判定をしてしまう可能性がある。そこで、テスト動作時における本装置１に入力される電源電圧値に応じ、ＣＰＵ１７に入力される検出された電圧値をＣＰＵ１７で補正し、補正された新たな電圧値を、閾値と比較することにより、接続されるスピーカ２の状態を判断する。これにより、電源電圧値の変動に影響されることなく、スピーカ２の状態を精度よく判定することができる。従って、ＣＰＵ１７は、補正手段として機能する。この電圧値の補正に関しては、以下のフローチャートにおいて説明する。
【００５１】
＜作動説明＞
以下、本発明に係る本装置１の動作に関して図４，図５のフローチャートにより説明する。図４は、閾値の設定を行う時のフローチャートを示し、図５は、テスト動作時におけるフローチャートを示す。
【００５２】
＜閾値設定（図４）＞
閾値の設定は、本装置１の生産をする際に行なわれる。まず、適切なインピーダンスのスピーカ２が適切に接続された環境を作り、本装置１の使用電圧範囲のうち、定格電圧を本装置１に印加する（Ｓ０）。このとき、決定された閾値を本装置１内部の記憶部１６に登録できるような環境、例えば、登録モードと呼ばれる状態にする。次にテストスイッチ１３を操作する（Ｓ１）。テストスイッチ１３の操作は、フロントフェース部１１に設けられているスイッチを押すことでなされる。
【００５３】
テストスイッチ１３が操作されると、その信号がＣＰＵ１７に入力され、これを受けてＣＰＵ１７はスイッチ切替リレー５４を動作させる。これにより、切替スイッチ５３の一端を図３の５３ａから５３ｂの側に切り替えさせる。一方、テストスイッチ１３の操作により、テスト用のサイレン音信号が生成され、検出用抵抗５１を含むスピーカ２の回路から整流回路５２に交流電流が流れる。整流回路５２はその交流電流を直流電流に整流し、ＣＰＵ１７のアナログポートに直流電圧を入力する。このとき、ＣＰＵ１７は入力された直流電圧の値Ｖ２を記憶部１６に登録する（Ｓ２）。なお、増幅手段１８の利得もサイレンスイッチ１２が操作された時より小さい利得で増幅等すれば、インピーダンス変換回路１９の二次側に発生する電流を小さくできるため、スピーカ２の吹鳴音を小さくできる。
【００５４】
次に、本装置１に供給される電源電圧値Ｖ１をＣＰＵ１７で判断できるようＣＰＵ１７に入力し、その電源電圧値Ｖ１を記憶部１６に登録する（Ｓ３）。そして、この電源電圧値Ｖ１での整流回路５２から入力される直流電圧値Ｖ２を本装置１の閾値Ｖ０として、記憶部１６に登録する（Ｓ４）。これらにより閾値Ｖ０が設定され、登録モードを終了する（Ｓ５）。なお、登録モードの開始や終了は、本装置１内に設けられるディップスイッチ（非図示）等を用いて切り替えれば十分である。なお、電源電圧値Ｖ１の登録と閾値Ｖ０の登録は、時間的にどちらが先に行なわれてもかまわない。
【００５５】
＜テスト動作時（図５）＞
図５を用いて、スピーカ配線の状態判断を行う。まず、適切なインピーダンスのスピーカ２が適切に接続された、或いは接続されていると思われる環境を作る（Ｓ１０）。次に、テストスイッチ１３を操作すると（Ｓ１１）、スピーカ２と接続されている切替スイッチ５３が動作し、スピーカ２２と検出用抵抗５１を含む回路から整流回路５２に交流電流が流れ、整流された後に直流電圧に変換された直流電圧が、ＣＰＵ１７のアナログポートに入力される。このときの直流電圧値Ｖ２１を記憶部１６に登録する（Ｓ１２）。また、テストスイッチ１を操作した時の本装置１への入力電源電圧値Ｖ１１をＣＰＵ１７に入力し、記憶部１６に登録する（Ｓ１３）。
【００５６】
ここで、本装置１に入力される車両バッテリ３の電源電圧値の使用環境における相違や、個々に生産される本装置１の個体差などを低減するために、ＣＰＵ１７に整流回路５２から入力された直流電圧値Ｖ２を閾値Ｖ０と比較する前に補正を行う（Ｓ１４）。本装置１に入力される電源電圧値に関する補正は、閾値Ｖ０を検出した際の電源電圧値Ｖ１を現在の電源電圧値Ｖ１１と比較し、その変化分を直流電圧値Ｖ２１に乗ずることで得られる（Ｓ１４）。ここで得られた電流値を補正電圧値Ｖ３とする。
【００５７】
次に、補正電圧値Ｖ３が閾値Ｖ０の許容範囲と比較して、どのようになっているかを判断する（Ｓ１５）。閾値Ｖ０の許容範囲とは、適切なスピーカ２が本装置１に適切に接続されていても、スピーカ２のボイスコイル・インピーダンスの個体差（量産時のばらつき）や本装置１の増幅手段１８の利得変動などの設置環境が直流電圧値Ｖ２１、ならびに補正電圧値Ｖ３に影響を与えることは否めず、その予測される変動範囲を「スピーカ２＝正常接続」と判断するための許容範囲としている。例えば、許容範囲は閾値Ｖ０に対して±α％で設定される。
【００５８】
緊急車両用のスピーカ２としては、５０Ｗ８Ωのスピーカ２を１個利用する方法や、５０Ｗ１６Ωのスピーカ２を並列に２個、インピーダンス変換回路２に接続して利用することが多い。このような場合、接続されるスピーカ数が１個又は２個である事情より、閾値Ｖ０の許容範囲αを閾値に対してプラスマイナス１０％程度の固定値を採用すればよく、使用されるスピーカ２の仕様や、接続されるスピーカ２の数に応じて許容範囲αを適宜設定すれば足りる。
【００５９】
この閾値Ｖ０の許容範囲αに補正電圧値Ｖ３がない場合、『異常有り』と判断し、その旨を状態表示部１４に表示する（Ｓ１６）。また、閾値Ｖ０の許容範囲内に補正電圧値Ｖ３がある場合、『異常なし』と判断し、その旨を状態表示部１４に表示する。なお、異常の有無等の表示については、異常等の内容を直接図柄・文字等にて表示するほか、異常等の内容に対応したコード記号を状態表示部１４に表示してもよい。
【００６０】
かかる構成によれば、インピーダンス変換回路１９の二次側（出力側）に検出用抵抗５１などを設けて状態検知・判定部５を構成しているが、テストスイッチ１３を操作したとき以外は、検出用抵抗５１は短絡された状態である。従って、サイレン音の最大出力を行うために必要な電流を低減させることがなく、検出用抵抗５１などの選択の余地が広がり、高価な精密トランスを使用しなくてよいから、性能のよい安価な本装置１を提供することができる。
【００６１】
インピーダンス変換回路１９に接続される機器の状態、つまりスピーカ２の状態を本装置１の個体差に影響されないよう、正常・適切接続時の電圧値（閾値Ｖ０）を設定できるため、スピーカ２の状態をより正確に判断できるようになった。さらに、本装置１に入力される自動車の電源電圧は、車両の運行状態や充電状態により電圧が大きく変動し、その変動に応じ、インピーダンス変換回路１９に接続されるスピーカ２出力も変動するが、本装置１の電源電圧の変動を吸収する仕組み（補正手段）を設けたため、より安定的にスピーカ２の状態を判断できる。
【００６２】
＜別実施形態＞
本実施形態において、閾値Ｖ０は１つだけ記憶部１６に登録される場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図３にも示すように、異なるインピーダンスのスピーカ２が接続される場合は、夫々のインピーダンスに対応した閾値を登録しておくことが好ましい。そして、警報音発生装置１が使用される緊急車両に応じて、いずれか１つの閾値を選択するようにすることが好ましい。かかる閾値選択手段としては、例えば、ディップスイッチなどで構成することができる。
【００６３】
本実施形態において、検出された電圧値Ｖ２１を補正する例を説明したが、閾値を補正するようにしてもよい。
【００６４】
本発明において、警報音としてサイレン音に限定されるものではなく、他の種類の警報音についても適用されるものである。
【００６５】
本実施形態においてインピーダンス変換回路１９を用いた構成を説明しているが、本発明は、これを用いない場合にも適用される。すなわち、本発明における増幅手段の出力側とは、インピーダンス変換回路を介する場合と介さない場合とがある。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施形態を示す緊急車両用の警報音発生装置の概要図である。
【図２】上記警報音発生装置の機能ブロック図である。
【図３】状態検知・判定部の概略回路構成を示す図である。
【図４】上記警報音発生装置のスピーカ配線異常検知の閾値設定フローチャートである。
【図５】上記警報音発生装置のスピーカ配線異常判断の判定フローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１          警報音発生装置
２          スピーカ
３          車両バッテリー
５          状態検知・判定部
８          コネクタ部
１２        サイレンスイッチ
１３        テストスイッチ
１４        状態表示部
１６        記憶部
１７        ＣＰＵ
１８        増幅手段
１９        インピーダンス変換回路
５１        検出用抵抗
５２        整流回路
５３        切替スイッチ
５４        スイッチ切替リレー
５５        回路切替手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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