JP2008085476A - Alarm tone generator - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an alarm sound generator that is mounted on emergency vehicles such as ambulances, police cars, and fire engines, and emits alarm sounds such as siren sounds.
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。
As a conventional alarm sound generator, a vehicle electronic siren device disclosed in
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。 The siren sound signal amplified by the amplifier is impedance-converted by the impedance conversion circuit and then output to the speaker. An error determination circuit for determining the state of the speaker is incorporated on the output side (transformer secondary side) of the impedance conversion circuit. This is to detect the disconnection or short circuit of the speaker, so that the state of the speaker can be checked in advance before the emergency vehicle is dispatched, and alarm sounds such as sirens can be reliably notified to the surroundings in an emergency. To do.
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。 In the error determination circuit, a detection transformer (a primary side of the transformer) is inserted between the output side of the impedance conversion circuit and a closed circuit constituted by a speaker. The primary side of the detection transformer is set to have a small DC resistance value, and a configuration is adopted in which a voltage induced on the secondary side of the detection transformer is applied to the error determination circuit. In the error determination circuit, a state such as disconnection / short circuit of the speaker is determined based on the applied voltage, and the determination result is displayed on the state display means (LED lamp or the like).
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。 Since the speaker connected to the alarm sound generation device of the emergency vehicle needs to satisfy the legal sound volume during emergency traveling, it is necessary to suppress power consumption other than the speaker as much as possible. For this reason, when the detection transformer is used to determine the state of the speaker, a DC resistance value and an AC impedance on the primary side of the detection transformer are small.
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。 Therefore, only a relatively small secondary voltage induced on the secondary side of the detection transformer can be taken out, and it is necessary to pass through an amplifier circuit with a large gain in order to determine the state of the speaker. For this reason, the number of circuit components of the error determination circuit is increased, which causes an increase in the cost of the entire alarm sound generator.
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。 Furthermore, it is necessary to use an expensive precision transformer for current detection as the detection transformer, which has further increased the cost of the entire alarm sound generator. In addition, because of the environmental characteristics that the alarm sound generator is mounted on a vehicle, the power supply voltage varies greatly depending on the running and usage conditions of the vehicle. Therefore, even if there is no change in the speaker state, the input voltage (induction to the error judgment circuit) Voltage) fluctuated greatly, and there was a risk of misjudgment.
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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an alarm sound generating device capable of simplifying a circuit configuration for detecting a speaker state and reducing the cost.
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。
In order to solve the above problems, an alarm sound generator according to the present invention is provided.
Amplifying means for amplifying the alarm sound signal;
In an alarm sound generating device having an amplified alarm sound signal and a speaker that sounds an alarm sound,
A detection resistor arranged in a closed circuit formed by the output side of the amplifying means and a speaker;
A changeover switch connected in parallel to the detection resistor;
Switch control means for controlling on / off of the changeover switch so that the changeover switch is turned off during the test operation, and the changeover switch is turned on during the normal operation to short-circuit the detection resistor;
Voltage detection means for detecting a voltage value applied to both ends of the detection resistor during the test operation;
And a status display means for displaying the status of the speaker based on the detected voltage value.
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。 The operation and effect of the alarm sound generating device having this configuration will be described. According to this configuration, the amplified warning sound signal is output to the speaker. A detection resistor is arranged in a closed circuit formed by the output side of the amplification means and the speaker. Further, a changeover switch is incorporated in parallel with the detection resistor. ON / OFF of the changeover switch is controlled by switch control means. During the test operation, the changeover switch is turned off, and the voltage value applied to both ends of the detection resistor can be detected. On the other hand, during normal operation, the changeover switch is turned on and both ends of the detection resistor are short-circuited. Therefore, during normal operation, the magnitude of the detection resistor has no effect on the sounding operation of the speaker. That is, the presence of the detection circuit for detecting the state of the speaker during normal operation does not have any adverse effect. Further, the detection method uses a detection resistor, the configuration can be simplified, and the cost can be reduced. As a result, it is possible to provide an alarm sound generation device that can simplify the circuit configuration for detecting the state of the speaker and reduce the cost.
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。 In the present invention, it is preferable that the voltage detection unit determines the state of the speaker by comparing the detected voltage value with a threshold value stored in advance.
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。 When determining the state of the speaker, the state of the speaker can be accurately determined by comparing the detected voltage value with a threshold value stored in advance. In the case of comparison, for example, the state of the speaker can be determined by comparing the size with respect to the threshold value or whether or not the detected voltage value is within an allowable range set for the threshold value.
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。
In the present invention, the threshold value stored in advance is determined based on a voltage value detected when a normal speaker is connected to the output side,
Along with this threshold, reference data storage means for storing the power supply voltage value when the threshold is obtained as a reference voltage value;
A correction for detecting a power supply voltage value during the test operation, comparing it with a reference voltage value, and correcting the detected voltage value or threshold based on a difference between the reference voltage value and the detected power supply voltage value And means.
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。 In the case of storing the threshold value, it is possible to connect a speaker that has been found to be normal in advance to the output side and determine the threshold value based on the voltage value detected at that time. When the threshold is stored, the power supply voltage value (reference voltage value) when the threshold is obtained is also stored. This is because when the power supply voltage value fluctuates, the voltage value detected in conjunction with it fluctuates. Therefore, when the test operation is actually performed, not only the voltage value but also the power supply voltage value is detected. When the power supply voltage value at this time is compared with the stored reference voltage value and they are different, either the detected voltage value or the threshold value is corrected based on the difference between the two. Based on the corrected numerical value, the state of the speaker is determined. As a result, accurate detection can be performed regardless of fluctuations in the power supply voltage.
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。
In the present invention, the reference data storage means stores a plurality of thresholds according to the impedance difference of the connected speakers,
It is preferable that a threshold selection unit for selecting any one threshold in advance is provided.
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。 The impedance on the speaker side connected to the output side may differ depending on the type and connection mode of the connected speaker. In such a case, it is preferable to store a plurality of threshold values in advance so that any one of the threshold values can be selected when performing the test operation. Accordingly, it is possible to easily cope with the connection mode of the speaker and the like, and it is possible to detect the state of the speaker with high accuracy.
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。 In the present invention, the warning sound is preferably an emergency vehicle siren sound. The siren sound for emergency vehicles requires a specific loud volume, but even in such a case, the state of the speaker can be accurately and easily performed.
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。 A preferred embodiment of an alarm sound generator (vehicle loudspeaker amplifier) according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an external view showing an outline of an alarm sound generator of the present invention.
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。
The alarm sound generating device 1 (hereinafter referred to as “this device”) is mounted on a center console or the like of an emergency vehicle and has a size of 1 DIN. On the front side of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
<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。
<Functional block diagram>
FIG. 2 is a functional block diagram of the
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。
The
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。
The
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。
Further, the
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。
In addition to controlling the
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。
Similarly to the siren sound signal output from the
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。
The
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。
The state detection / determination unit 5 (corresponding to voltage detection means) detects the signal voltage on the secondary side of the
<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。
<Circuit configuration>
Next, the configuration of the state detection /
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。
The
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。
The connector part 8 for connecting the secondary side of the
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。
As shown in FIG. 3, the state detection /
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。
The
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。
The
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。
On the other hand, when the
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。
Note that the switching control of the
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。
The configuration of the
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。
The rectifier circuit 52 is a circuit for converting an alternating current output from the secondary side of the
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。
The
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。
As for the threshold value, the value measured when the
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。
Next, the current state when the
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。
When the
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。
When the
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。
When the
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。
The alternating current input to the rectifier circuit 52 is converted into a direct current and input to the analog port of the
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。
It should be noted that individual differences occur when the
<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。
<Operation description>
The operation of the
<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。
<Threshold setting (FIG. 4)>
The threshold is set when the
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。
When the
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。
Next, the power supply voltage value V1 supplied to the
<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)。
<During test operation (Fig. 5)>
The state of the speaker wiring is determined using FIG. First, an environment in which a
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。
Here, in order to reduce the difference in the usage environment of the power supply voltage value of the vehicle battery 3 input to the
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。
Next, it is determined how the corrected voltage value V3 is compared with the allowable range of the threshold value V0 (S15). The permissible range of the threshold value V0 is an individual difference (variation in mass production) of the voice coil impedance of the
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。
The
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。
If the correction voltage value V3 is not within the allowable range α of the threshold value V0, it is determined that “abnormality exists”, and that fact is displayed on the status display unit 14 (S16). If the correction voltage value V3 is within the allowable range of the threshold value V0, it is determined that “no abnormality” and that fact is displayed on the
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。
According to such a configuration, the
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。
Since the voltage value (threshold value V0) at the time of normal / appropriate connection can be set so that the state of the equipment connected to the
<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。
<Another embodiment>
In the present embodiment, the case where only one threshold V0 is registered in the
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。 In the present embodiment, the example in which the detected voltage value V21 is corrected has been described, but the threshold value may be corrected.
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。 In the present invention, the alarm sound is not limited to the siren sound, but can be applied to other types of alarm sounds.
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。
Although the configuration using the
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
DESCRIPTION OF
18 Amplifying means 19
Claims (5)
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。 Amplifying means for amplifying the alarm sound signal;
In an alarm sound generating device having an amplified alarm sound signal and a speaker that sounds an alarm sound,
A detection resistor arranged in a closed circuit formed by the output side of the amplifying means and a speaker;
A changeover switch connected in parallel to the detection resistor;
A switch control means for controlling on / off of the changeover switch so that the changeover switch is turned off during the test operation and the changeover switch is turned on during the normal operation to short-circuit the detection resistor;
Voltage detection means for detecting a voltage value applied to both ends of the detection resistor during the test operation;
An alarm sound generating device comprising: a state display unit that displays a state of a speaker based on a detected voltage value.
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。 The threshold value stored in advance is determined based on a voltage value detected when a normal speaker is connected to the output side,
Along with this threshold, reference data storage means for storing the power supply voltage value when the threshold is obtained as a reference voltage value;
A correction for detecting a power supply voltage value during the test operation, comparing it with a reference voltage value, and correcting the detected voltage value or threshold based on a difference between the reference voltage value and the detected power supply voltage value And an alarm sound generating device according to claim 2.
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。 In the reference data storage means, a plurality of threshold values are stored according to the impedance difference of the connected speakers,
The alarm sound generator according to claim 2 or 3, further comprising a threshold selection unit for selecting any one threshold in advance.
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