(57)【要約】【課題】軽量、小型、廉価で制作性がよく、断線の検出時にスピーカから不要な音声が発生されず、また、音声信号の出力中でも断線を検出できるようにすること。【解決手段】主装置からスピーカブランチ配線３を介して複数のスピーカ端末１１〜１Ｎに検査信号を送出する。スピーカ端末１１〜１Ｎはそれぞれ、検査信号検出回路８およびワンショットパルス発生回路９を備える。検査信号検出回路８により検査信号が検出されたときワンショットパルス発生回路９からワンショットパルスが応答信号として送出される。各ワンショットパルス発生回路９におけるワンショットパルスの発生タイミングは互いに異なっている。主装置は、ワンショットパルスの抜けやタイミングに基づいてスピーカブランチ配線３の断線を検出する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主装置からスピーカブランチ配線を介して複数のスピーカ端末に検査信号を送出し、前記複数のスピーカ端末それぞれからの応答信号に基づいてスピーカブランチ配線の断線を検出する、有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式において、
前記複数のスピーカ端末はそれぞれ、検査信号検出回路およびワンショットパルス発生回路を備え、前記検査信号検出回路による前記検査信号の検出に基づいて前記ワンショットパルス発生回路よりワンショットパルスを前記応答信号として発生させ、前記ワンショットパルスの発生タイミングは、前記複数のスピーカ端末間で相互に相異していることを特徴とする、有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式。
【請求項２】
前記ワンショットパルス発生回路において、ワンショットパルスの発生タイミングは任意に設定可能であることを特徴とする、請求項１に記載の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式。
【請求項３】
主装置から送出される検査信号は、それがスピーカに加えられても音声として聴き取り難い単一低周波数信号であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式。
【請求項４】
主装置から送出される検査信号は、７０Ｈｚ程度の正弦波信号であることを特徴とする、請求項３に記載の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式。
【請求項５】
前記主装置から前記スピーカ端末への音声信号の送出より遅れて前記検査信号が送出され、前記スピーカ端末の前記検査信号検出回路および前記ワンショットパルス発生回路は、前記スピーカブランチ配線を介して入力される音声信号を整流して生成される直流電圧を電源として動作することを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式。
【請求項６】
前記主装置は、前記ワンショットパルスの抜け、あるいは前記検査信号の送出タイミングに対するタイミングを判別することにより特定のスピーカブランチ配線の断線を検出することを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式に関し、特に、ハードウエアを軽量、小型にすることができ、低価格化を実現することができる、有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有線ページングシステムは、例えば、企業内の構内有線放送システムやダム放流時に下流域に設置したスピーカより警報を発生させるダム放流警報装置などに応用されている。有線ページングシステムにおいては、主装置からの指示により警報やメッセージなどの情報をスピーカより発生させ、それを対象者に確実に伝達することが重要である。
【０００３】
しかし、主装置からスピーカに至るまでのスピーカブランチ配線に断線が生じていると、情報の伝達は不可能となる。スピーカブランチ配線の断線をいち早く検出して対処することができるように、スピーカブランチ配線の断線の検出が定期的に、例えば、毎日１回に行われる。
【０００４】
図７は、従来の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式のブロック図である。同図において、主装置は、検査信号発生回路１、電力増幅回路２を備える。
【０００５】
検査信号発生回路１は、周波数がＦ１＋Ｆ２＋・・・＋ＦＮ  の多周波信号からなる検査信号を発生する。電力増幅回路２は、警報やメッセージなどの音声情報あるいは検査信号発生回路１からの検査信号を増幅してスピーカブランチ配線３に送出する。スピーカブランチ配線３は、端末側のスピーカ４（ＳＰ１〜ＳＰＮ）に接続される。
【０００６】
スピーカブランチ配線３は、各スピーカ入力端に近い部位で分岐され、各分岐線は、中心周波数がそれぞれ、Ｆ１、Ｆ２、・・・、ＦＮ  の帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）５に接続され、その出力側は検査信号線６に接続される。
【０００７】
検査信号線６は、中心周波数がそれぞれ、Ｆ１、Ｆ２、・・・、ＦＮ  の帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）７に接続される。帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）７は、主装置に備えられる。帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）５と帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）７とは同一の電気的仕様である。
【０００８】
主装置からの警報やメッセージなどの音声信号は、電力増幅回路２、スピーカ配線３を介してスピーカ４（ＳＰ１〜ＳＰＮ）に与えられ、スピーカ４から音声が発生される。
【０００９】
スピーカブランチ配線３が断線しているか否かを検出する際には、検査信号発生回路１で発生させた多周波信号を電力増幅回路２を介してスピーカブランチ配線３に送出する。全スピーカに対するスピーカブランチ配線３が断線していなければ、多周波信号の全てが帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）５、検査信号線６を通して帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）７に伝送され、全ての帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）７から検出信号が得られる。
【００１０】
特定のスピーカに対するスピーカブランチ配線に断線が生じていれば、それに対応する周波数の検出信号が帯域通過濾波器７から得られない。例えば、スピーカＳＰ２  に対するスピーカブランチ配線３に断線が生じていれば、帯域通過濾波器ＢＰＦ２  から検出信号が得られない。
【００１１】
これにより特定のスピーカに対するスピーカブランチ配線３の断線を検出することができる。各スピーカ４に分岐する前のスピーカブランチ配線３に断線が生じていれば、全ての帯域通過濾波器７  から検出信号が送出されないのはもちろんである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式は、前記の構成を有し、帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）５、７として普通、２００〜２０００Ｈｚの範囲の中心周波数を有し、電力供給が不要なパッシブフィルタを使用している。
【００１３】
図８は、従来の断線検出方式で使用されている帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）の回路、外観構造および特性を示す。なお、同図（ａ）、（ｂ）に示す回路と外観構造は１個の帯域通過濾波器であり、同図（ｃ）はｎ個の帯域通過濾波器による特性を合わせて示している。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）の各々は、インピーダンスマッチング用／信号レベル降下用のトランスＴ１、フィルタを構成するコンデンサＣ１〜Ｃ３  およびインダクタンスコイルＬ１〜Ｌ３  を有する。また、同図（ｃ）に示すように、帯域通過濾波器（ＢＰＦ１〜ＢＰＦＮ）の各々はそれぞれ、中心周波数が例えばｆ０１（２００Ｈｚ）、ｆ０２（３００Ｈｚ）、・・・、ｆ０ｎ（２ＫＨｚ）になるように各素子の定数が設定される。
【００１４】
従来の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式に使用されている帯域通過濾波器（パッシブフィルタ）は、インピーダンスマッチング用／信号レベル降下用のトランスを必要とし、インダクタンスコイルと併せ、この形状（例えば、１６０ｍｍ×８０ｍｍ×４０ｍｍ）が大きく重量（例えば、約２００ｇ）が重いため、それを主装置やスピーカ端末に設置する作業が大変であった。
【００１５】
また、近年、部材入手難もあってこのような帯域通過濾波器を制作するメーカが少なくなってきており、さらに、１つのシステムで使用される複数の帯域通過濾波器は、個々の回路定数を異ならせて中心周波数が相互に異なるように個別に設計しなければならないため、開発工数が大であり、制作コストが高かった。
【００１６】
さらに、スピーカの個数が多い場合、検査信号の周波数帯が可聴周波数領域に大きく入り込まざるを得ないため、断線を検出するために主装置から検査信号を送出すると、スピーカから不要な音声が発生されるという問題もあった。
【００１７】
本発明の目的は、軽量、小型、廉価で制作性がよく、断線の検出時にスピーカから不要な音声が発生されず、また、音声信号の出力中でも断線を検出できる、有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、主装置からスピーカブランチ配線を介して複数のスピーカ端末に検査信号を送出し、前記複数のスピーカ端末それぞれからの応答信号に基づいてスピーカブランチ配線の断線を検出する、有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式において、前記複数のスピーカ端末はそれぞれ、検査信号検出回路およびワンショットパルス発生回路を備え、前記検査信号検出回路による前記検査信号の検出に基づいて前記ワンショットパルス発生回路よりワンショットパルスを前記応答信号として発生させ、前記ワンショットパルスの発生タイミングは、前記複数のスピーカ端末間で相互に相異している点に特徴がある。
【００１９】
本発明では、スピーカ端末それぞれに備えたワンショットパルス発生回路よりワンショットパルスを発生させ、発生させるワンショットパルスの発生タイミングを複数のスピーカ端末間で相互に異ならせて応答信号を送出させているので、形状や重量が大きいパッシブフィルタを用いる必要がない。また、ワンショットパルス発生回路は、デジタル回路で小型、軽量に構成することができ、それをスピーカ端末に設置する作業が容易になる。
【００２０】
また、複数のスピーカ端末のワンショットパルス発生回路から異なるタイミングのワンショットパルスを発生させるので、それらを１つのパルス受信回路で受信してスピーカブランチ配線の断線を判別でき、このハードウエアも小型、軽量に構成することができる。
【００２１】
また、ワンショットパルス発生回路は、ワンショットパルスの発生タイミングが簡単に可変設定可能であり、複数のスピーカ端末に対しても共通回路設計可能であるので、開発工数を低減させることができる。
【００２２】
さらに、検査信号は単一低周波数信号でよいので、スピーカから聴き取り難い周波数に検査信号を設定することが容易になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明が適用された断線検出方式の一実施形態を示すブロック構成図である。なお、図７と同一あるいは同等部分には同一番号を付している。同図において、検査信号発生回路１に入力された警報やメッセージなどの音声信号は、電力増幅回路２、スピーカブランチ配線３を介してスピーカ４（ＳＰ１〜ＳＰＮ）に与えられ、スピーカ４から音声が発生される。
【００２４】
外部あるいは有線ページングシステム内の制御部などから検査オン（ＯＮ）信号が入力されると、検査信号発生回路１は、音声信号に検査信号を混合し、その出力が電力増幅回路２を介してスピーカブランチ配線３に送出される。検査信号は、単一周波数の信号であり、それがスピーカに与えられても人間が聴き取り難く、また、スピーカの再生の周波数特性（再生Ｆ特）が下がり、さらに、配線長が長くても信号減衰が少ない、例えば７０Ｈｚ、あるいは７０Ｈｚ程度の正弦波信号が好ましい。
【００２５】
電力増幅回路２で増幅された信号は、例えば、音声信号が最大１００Ｖｒｍｓ、検査信号が６０Ｖｒｍｓ  を有し、スピーカブランチ配線３を介してスピーカ端末１１〜１Ｎに与えられる。
【００２６】
スピーカ端末１１〜１Ｎは、スピーカ４、検査信号検出回路８、ワンショットパルス発生回路９を備える。スピーカ端末１１〜１Ｎは、入力された検査信号に対する応答信号である検出信号を検査信号線６に送出するタイミングが相互に異なるだけであるので、以下では主としてスピーカ端末１１について説明する
【００２７】
検査信号検出回路８は、入力信号中の検査信号を検出するものであり、スピーカ４の入力端近傍でスピーカブランチ配線３より分岐された分岐線に接続される。検査信号検出回路８の具体的構成は後述するが、その消費電流は、例えば２ｍＡ（０．２Ｗ）程度であり、それをスピーカブランチ配線３に分岐接続してもスピーカ４への電力供給には殆ど支障がない。
【００２８】
また、検査信号検出回路８は、入力される音声信号を整流して自己およびワンショットパルス発生回路９の電源を生成する電源回路を含んでいる。この電源回路は、例えば、入力信号が３０Ｖｒｍｓ以上あれば規定電圧を生成するものである。入力信号は、音声信号と検査信号とが混合された信号であり十分な大きさを有するため、音声の抑揚による音声信号のレベル変動があっても規定電圧が電源回路により生成される。
【００２９】
検査信号検出回路８は、入力信号中の検査信号を検出すると、ワンショットパルス発生回路９を動作させる。ワンショットパルス発生回路９は、動作すると内部に設定されたディレイ値分だけ遅延したワンショットパルスを検査信号線６に出力する。ワンショットパルス発生回路９におけるディレイ値は、スピーカ端末１１〜１Ｎ間で相互に異なるように設定されている。
【００３０】
ワンショットパルス発生回路９から出力されるワンショットパルスは、検査信号線６を介してパルス受信回路１０に入力される。ワンショットパルスは、各スピーカ端末１１〜１Ｎごとに設定されたディレイ値をもって１本の検査信号線６に多重出力されて直列転送されることになる。
【００３１】
パルス受信回路１０は、主装置側に備えられており、検査オン信号の有効時に受信したパルスを有線ページングシステム内の制御回路に送出する。あるスピーカブランチ配線に断線が生じていると、それに対応するタイミングでのワンショットパルスが検査信号線６に送出されないから、制御回路でパルスの抜け、検査オン信号に対するタイミングなどを判別すればそのスピーカブランチ配線３の断線を検出することができる。
【００３２】
以下に各回路の具体例およびその動作について、図６のタイムチャートをも参照して説明する。図２は、検査信号発生回路１の具体例を示し、本回路は、オペアンプによる加算増幅回路２０と発信回路２１とからなる。発信回路２１は、外部あるいは有線ページングシステム内の制御部などから検査オン信号（ＯＮ：１，ＯＦＦ：０）が入力されると、例えば７０Ｈｚの正弦波信号の検査信号を加算増幅回路２０に出力する回路であり、ＩＣ（例えば、製品名ＮＥ５５５）などで構成される。加算増幅回路２０は、入力された音声信号に検査信号を加算混合して送出する。
【００３３】
通常の有線ページング放送時、加算増幅回路２０に検査オン信号「１」は与えられず、加算増幅回路２０は、音声信号のみを出力して電力増幅回路２に与える。スピーカブランチ配線３の断線検出時、加算増幅回路２０に検査オン信号「１」が与えられ、加算増幅回路２０は、音声信号と検査信号とを加算混合して電力増幅回路２に与える。図６（ａ）に検査信号発生回路１が送出する音声信号および検査信号を示す。
【００３４】
なお、検査信号の周波数を人間の耳に聴き取り難い周波数、本例では７０Ｈｚの信号にして断線検出時に検査信号がスピーカに与えられても聞き取り難くし、さらに音声信号によるマスキング効果によって聴き取りに難くなっている。
【００３５】
図３は、検査信号検出回路８の具体例を示し、本回路は、電源回路３０と信号検出回路３１とからなる。電源回路３０は、電力増幅回路２からスピーカブランチ配線３を介してスピーカ４に送出されてきた音声信号と検査信号を整流して直流電圧を生成する。本例の電源回路３０は、入力信号のレベルが３０Ｖｒｍｓであれば＋５Ｖの直流電圧を生成する。これにより生成された直流電圧は、信号検出回路３１およびワンショットパルス発生回路９に電源として供給される。図６（ｂ）に電源回路３０により生成される直流電圧を示す。
【００３６】
信号検出回路３１は、スピーカブランチ配線３を介して送出されてきた信号中の検査信号を検出し、検査信号が３０Ｖｒｍｓ  以上で存在しているときにイネーブル信号ＥＮＢ１を出力する。図６（ｃ）にイネーブル信号ＥＮＢ１を示す。イネーブル信号ＥＮＢ１は、ワンショットパルス発生回路９を動作させる動作開始信号である。
【００３７】
なお、検査信号は音声信号が発生された後に遅れて送出されるものとする。これによって電源回路３０により電源が生成された後に検査信号が信号検出回路に入力されることになり、スピーカ端末１１〜１Ｎのワンショットパルス発生回路９の全てに対してイネーブル信号ＥＮＢ１が時間差を持たずにほぼ同時に与えられる。
【００３８】
図４は、ワンショットパルス発生回路９の具体例を示し、本回路は、ディレイ回路４０、ディレイスイッチ４１、パルス発生回路４２、クロック発生回路４３、出力バッファ４９などからなる。ディレイ回路４０は、１０進カウンタ４４、ディレイカウンタ（１６進カウンタ）４５、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）回路４６などからなり、パルス発生回路４２は、Ｆ／Ｆ回路４７、５ｍｓカウンタ（１６進カウンタ）４８などからなる。
【００３９】
ディレイ回路４０は、イネーブル信号ＥＮＢ１が与えられると、ディレイスイッチ４１による設定値に応じた遅延をもってイネーブル信号ＥＮＢ２をパルス発生回路４２に出力する。遅延は、クロック発生回路４３のクロックが１０進カウンタ１０でカウントダウンされたクロックを単位として設定され、各スピーカ端末１１〜１Ｎ間で互いに異なる値に設定される。クロック発生回路４３のクロックが、例えば１ｍｓであれば、ディレイは、１０ｍｓ、２０ｍｓ、３０ｍｓ、・・というように１０ｍｓを単位として設定される。図６（ｃ）にイネーブル信号ＥＮＢ２を示す。
【００４０】
パルス発生回路４２のＦ／Ｆ回路４７は、イネーブル信号ＥＮＢ２がアクティブの立ち上がりでオンになり、その出力を入力とする５ｍｓカウンタ（１６進カウンタ）４８のリップルキャリ出力でオフになる。したがって、Ｆ／Ｆ回路４７から５ｍｓ幅のワンショットパルスが出力バッファ４９に出力される。
【００４１】
出力バッファ４９は、入力されたワンショットパルスを検査信号線６を介してパルス受信回路１０に送出するドライバである。図６（ｃ）にワンショットパルスを示す。
【００４２】
図５は、パルス受信回路１０の具体例を示し、本回路は、差動レシーバ回路５０、ゲート回路５１などからなる。差動レシーバ回路５０は、検査信号線６から入力されたワンショットパルスを受信し、ゲート回路５１に出力する。ゲート回路５０には検査オン信号が与えられ、検査オン信号「Ｈ」の期間に入力されたワンショットパルスがゲート回路５１から出力される。図６（ｄ）は、パルス受信回路１０の出力を示す。
【００４３】
全てのスピーカブランチ配線３に断線がなければ、本例の場合の出力は、５ｍｓ（オン）幅のパルスＳＰ１、ＳＰ２、・・・、ＳＰＮが５ｍｓ（オフ）間隔で連続したものとなる。制御回路でパルスの抜け、検査オン信号に対するタイミングなどを判別することにより特定のスピーカブランチ配線３の断線を検出することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、検査信号発生回路、検査信号検出回路、ワンショットパルス発生回路、パルス受信回路の具体的な回路構成は、前記の例に限定されず、種々に変形可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、形状や重量が大きいパッシブフィルタを用いる必要がなく、また、ワンショットパルス発生回路は、デジタル回路で小型、軽量に構成することができ、それをスピーカ端末に設置する作業が容易になる。また、主装置側に１つのパルス受信回路を設けるだけで複数のスピーカ端末からの応答信号を受信することができ、このハードウエアも小型、軽量に構成することができる。
【００４６】
また、ワンショットパルス発生回路は、複数のスピーカ端末に対して共通回路設計可能であるので、開発工数を低減させることができ、さらに、スピーカから聴き取り難い周波数に検査信号を設定することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された断線検出方式の一実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】検査信号発生回路の具体例を示す回路図である。
【図３】検査信号検出回路の具体例を示す回路図である。
【図４】ワンショットパルス発生回路の具体例を示す回路図である。
【図５】パルス受信回路の具体例を示す回路図である。
【図６】本発明における動作の一例を示すタイムチャートである。
【図７】従来の有線ページングシステムにおけるスピーカブランチ配線の断線検出方式のブロック図である。
【図８】従来の断線検出方式で使用されている帯域通過濾波器の回路、外観構造および特性を示す図である。
【符号の説明】
１・・・検査信号発生回路、２・・・電力増幅回路、３・・・スピーカブランチ配線、４・・・スピーカ、５、７・・・帯域通過濾波器、６・・・検査信号線、８・・・検査信号検出回路、９・・・ワンショットパルス発生回路、１０・・・パルス受信回路、２０・・・加算増幅回路、２１・・・発信回路、３０・・・電源回路、３１・・・信号検出回路、４０・・・ディレイ回路、４１・・・ディレイスイッチ、４２・・・パルス発生回路、４３・・・クロック発生回路、４４・・・１０進カウンタ、４５・・・ディレイカウンタ（１６進カウンタ）、４６、４７・・・フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）回路、４８・・・５ｍｓカウンタ、４９・・・出力バッファ、５０・・・差動レシーバ、５１・・・ゲート回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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