JP6610948B2 - 報知装置 - Google Patents
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Description
そこで、この発明の目的は、複数の報知ユニットが発生する報知信号間の同期を確実にとることができ、それによって、違和感の少ない報知を実現できる報知装置を提供することである。
この発明の一実施形態では、前記同期信号が、オン状態とオフ状態との間で周期的に変化するパルス信号であり、前記同期信号がオフ状態からオン状態に切り替わるタイミングを基準に所定の許可期間が設定されており、前記制御手段は、前記許可期間内に前記指令信号が入力されたことを条件として、前記同期信号の当該切り替わりタイミングから始まる周期中に前記第2報知ユニットの作動を開始させる。
この構成によれば、指令信号の入力は確定時間以上継続することによって確定し、この確定を条件に第2報知信号の発生が開始される。これにより、ノイズや極短時間の指令信号の入力に応答することなく、第2報知信号を発生させることができる。
この構成により、同期信号のオン期間中で第2報知信号の一単位を発生し尽くすことができるので、第2報知信号の一単位を途中で途切れることなく発生させることができる。それにより、第1報知信号に同期するように第2報知信号を発生させることができ、違和感の少ない報知が可能となる。
この発明の一実施形態では、前記指令信号の入力を受ける指令信号入力手段をさらに含み、前記制御手段は、前記指令信号入力手段が指令信号の入力を受けている間に、前記第2報知ユニットを作動開始させる。
この発明の一実施形態では、前記制御手段は、前記第2報知ユニットの作動中に、前記指令信号入力手段への指令信号の入力がなくなると、直ちに、または前記第2報知信号の一単位の終了を待って、前記第2報知ユニットの作動を停止させる。
この構成によれば、同期信号と第2報知信号の変動の周期とが同期するので、第1報知信号および第2報知信号の時間変動が同期する。それにより、違和感の少ない報知を実現できる。
この発明の一実施形態では、前記第1報知信号が光信号であり、前記第2報知信号が音信号である。この構成により、光信号と音信号とを同期させることができるので、異なる種類の信号を同期させて、違和感の少ない報知を行うことができる。
この発明の一実施形態では、前記第1報知ユニットおよび第2報知ユニットが一体的に結合されている。この構成により、一体的に結合された第1および第2報知ユニットから、互いに同期した信号を発生させることができるから、違和感の少ない報知を実現できる。
図1は、この発明に係る報知装置の一実施形態である信号表示灯1の模式的な斜視図である。信号表示灯1は、たとえば、生産装置の稼働状態を表示し、かつ必要に応じて警報音を発生する。信号表示灯1は、たとえば、生産装置に備えられた制御装置(以下「外部制御装置」という。)2に、電源線3、指令信号線4、および点滅信号線5を介して接続されている。信号表示灯1は、電源線3を介して供給される電力によって作動し、外部制御装置2から指令信号線4を介して入力される指令信号に応じて、表示動作および警報音発生動作を行う。点滅信号線5は、信号表示灯1が内部で生成する点滅信号が導出される信号線であり、図1の例では、その点滅信号が外部制御装置2に入力されている。外部制御装置2は、たとえば、プログラマブルコントローラであってもよい。
図2は、信号表示灯1の電気的構成を説明するためのブロック図である。信号表示灯1は、制御ユニット11(制御手段)と、発光ユニット駆動回路12と、ブザーユニット駆動回路13と、指令信号入力インタフェース(I/F)14(指令信号入力手段)と、点滅信号発生回路15と、電源回路16を含む。これらは、ベースユニット10に内蔵されていてもよい。電源回路16は、電源線3を介して外部制御装置2内の電源20に接続されている。電源回路16は、制御ユニット11、発光ユニット駆動回路12、ブザーユニット駆動回路13等に、それぞれの動作のための電力を供給する。
発光ユニット駆動回路12には、発光ユニットL1,L2,L3が接続されている。各発光ユニットLは、発光ダイオード等の光源を内蔵している。発光ユニット駆動回路12は、発光ユニットLの光源を駆動し、それによって、発光ユニットLを発光させる。制御ユニット11は、発光ユニット駆動回路12に対して発光制御信号を入力する。その発光制御信号に応じて発光ユニット駆動回路12から発光ユニットLの光源に電力が供給される。
外部制御装置2は、複数の接点21〜28(たとえばリレー接点)を備えている。接点21〜23は発光指令信号線41〜43にそれぞれ接続されており、接点24は発音指令信号線44に接続されている。外部制御装置2は、接点21〜23を個別に導通させることによって、発光指令信号線41〜43にそれぞれ発光指令信号を導出する。また、外部制御装置2は、接点24を導通させることによって、発音指令信号線44に発音指令信号を導出する。
接点21〜23が遮断されており、かつ接点25〜27が導通して発光指令信号線41〜43が点滅信号線5に接続されている場合には、発光指令信号線41〜43には、点滅信号発生回路15が生成する点滅信号が導出される。その結果、発光指令信号線41〜43には、点滅信号のオン期間にのみ、発光指令信号が導出されるので、信号表示灯1には、間欠的に発光指令信号が入力される。それに応じて、制御ユニット11は、対応する発光ユニットLを、点滅信号発生回路15が発生する点滅信号のオン期間にのみ発光させ、それによって、発光ユニットLを間欠的に発光(すなわち点滅)させる。
図3A、図3Bおよび図4Aおよび図4Bは、ブザーユニットBが発生するブザー音の例を示す。制御ユニット11は、メモリ18に予め格納された発音パターンデータ18Aに従ってブザー駆動信号を発生する。そうして発生されるブザー音パターンの例が図3A、図3B、図4Aおよび図4Bに示されている。
図3Aは、周波数または音量の変化が連続的に生じる例を示す。図3Aには非線形に変化する例を示してあるが、線形に変化するパターンであってもよい。たとえば周波数を変化させる場合には、発生する音の周波数が下限周波数(たとえば400Hz)から上限周波数(たとえば4kHz)まで連続的に変化(たとえば単調増加)する一定長(たとえば400ミリ秒)の発音期間が一単位(一周期)である。音量を変化させる場合にも同様に、発生する音量が下限音量から上限音量まで連続的に変化(たとえば単調増加)する一定長(たとえば400ミリ秒)の発音期間が一単位(一周期)である。このような一単位の発音期間の発音パターンを表す発音パターンデータ18Aが制御ユニット11のメモリ18に格納されている。制御ユニット11は、発音パターンデータ18Aを再生して一単位の発音期間に周波数または音量が連続的に変化するブザー音をブザーユニットBから発音させる。その発音が終了すると、次に発音パターンデータ18Aが再生されるまでは、ブザーユニットBが駆動されない無音期間となる。したがって、発音期間および無音期間が交互に繰り返されるように、周波数または音量が連続的に変動するパターンのブザー音が無音期間を挟んで繰り返し発音される。
図2には、点滅信号線5と指令信号線4との一接続例が示されており、個別の指令信号線41〜44と点滅信号線5との間の全ての接点25〜28を遮断させてある状態が示されている。
この場合、点滅信号発生回路15が発生する点滅信号が、指令信号線4を介して信号表示灯1に入力される。より具体的には、発光指令信号線41〜43に与えられる点滅信号は、点滅信号のオン期間には、発光ユニットL1〜L3を発光させるためのオン指令を表す発光指令信号となり、点滅信号のオフ期間には、発光ユニットL1〜L3を消灯させるためのオフ指令を表す発光指令信号となる。したがって、制御ユニット11は、点滅信号のオン期間に発光ユニットL1〜L3を発光させるので、全ての発光ユニットL1〜L3が同期して間欠発光(点滅)することになる。
点滅信号発生回路15が発生する点滅信号は、図6A(a)および図6B(a)に示すように、一定時間長のオン状態と一定時間長のオフ状態とを交互に周期的に繰り返すパルス信号である。この実施形態では、オン状態の期間(オン期間)の長さと、オフ状態の期間(オフ期間)の長さとが等しく設定されている。この点滅信号がオン状態とオフ状態との間で切り替わる切り替わりタイミングから一定時間長の期間が、発音指令信号(オン指令)の入力が許可される入力許可期間である(図6A(c)および図6B(c)参照)。入力許可期間は、たとえば、指令信号入力インタフェース14が受け付ける指令信号の入力を制御ユニット11がサンプリングする周期の2倍程度(2サンプリング周期分)に設定される。制御ユニット11は、この入力許可期間内に発音指令信号がオン状態であれば、そのオン状態の発音指令信号を取り込む。さらに、その取り込みタイミングから一定の入力確定時間に渡って発音指令信号がオン状態に維持されると、制御ユニット11は、オン状態の発音指令信号の入力を確定して、ブザーユニットBを作動させるためのブザー駆動信号を生成する。
図9Aおよび図9Bは、制御ユニット11が実行するブザー音再生に関する処理の例を説明するためのフローチャートである。制御ユニット11は、電源が投入されている間、図9Aに示すメインルーチンと図9Bに示すブザー再生ルーチンとを繰り返し実行する。制御ユニット11は、内部のタイマの時刻t1をリセットし(ステップS01)、指令信号入力インタフェース14を介して、発音指令信号(オン指令またはオフ指令)を取得する(ステップS02)。制御ユニット11は、さらに、その取得した発音指令信号が、前のサンプリング周期において取得した発音指令信号から変化したかどうかを判断する(ステップS03)。発音指令信号がオフ指令からオン指令へ変化するか、またはオン指令からオフ指令に変化すると(ステップS03:YES)、制御ユニット11は、入力確定時間を計時するための入力継続カウンタを零に初期化する(ステップS14)。そして、制御ユニット11は、タイマの時刻t1がサンプリング周期T1に達するまで待機(ステップS15)した後、ステップS01に戻って、処理を繰り返す。
次のサンプリング周期も入力許可期間内であって(ステップS05:YES)、かつオン指令が継続していれば(ステップS04:YES)、制御ユニット11は、入力継続カウンタをインクリメントする(ステップS06)。そして、制御ユニット11は、入力継続カウンタが入力確定時間に相当する入力確定値に等しいかどうかを判断する(ステップS08)。入力継続カウンタが入力確定値に等しくなければ(ステップS08:NO)、制御ユニット11は、さらに、入力継続カウンタが入力確定値よりも大きいかどうかを判断する(ステップS10)。入力継続カウンタが入力確定値以下であれば(ステップS10:NO)、制御ユニット11の処理はステップS15に移る。
一方、発音指令信号の内容がオン指令からオフ指令に変化すると、ステップS03での判断が肯定となり、制御ユニット11は、入力継続カウンタを零に初期化する(ステップS14)。次のサンプリング周期でのステップS03の判断は否定となり、さらにステップS04での判断も否定となる。したがって、制御ユニット11は、入力継続カウンタをインクリメントする(ステップS06)。入力継続カウンタが入力確定値に達するまでは、ステップS08の判断が否定される。入力継続カウンタが入力確定値に達すると(すなわち、オフ指令が入力確定時間だけ継続すると)、ステップS08での判断が肯定となり、制御ユニット11は、オフ指令を確定する。そして、制御ユニット11は、ブザーユニットBの発音を停止するために、鳴動フラグをリセットする(ステップS12)。
図10の処理例は、図9Aの処理例においてステップS12の処理(鳴動フラグのリセット)を省いたものである。この処理例では、ブザー再生ルーチンが実行されて、発音パターンの一単位(一周期)が再生された後にのみ鳴動フラグがリセットされる(ステップS26)。したがって、ブザー音の再生が始まると、発音指令信号がオフ指令に変化しても、ブザー音の再生は直ちには停止せず、一単位のブザー音が再生された後に、その再生が停止する。
また、この実施形態では、制御ユニット11は、発音指令信号(オン指令)の入力が所定の入力確定時間以上継続したことを条件として、点滅信号のオン/オフ切り替わりタイミングから始まる周期中にブザーユニットBを鳴動開始させる。これにより、ノイズの影響や不用意な発音指令信号(オン指令)の入力に応答することなく、ブザーユニットBを鳴動させることができる。
さらに、この実施形態では、ブザーユニットBの鳴動中に、発音指令信号の入力がなくなると、直ちに(図9Aのメインルーチンの場合)、または発音パターンの一単位の再生終了を待って(図10のメインルーチンの場合)、ブザーユニットBの鳴動が停止される。発音指令信号の入力がなくなると直ちにブザーユニットBの鳴動を停止させれば、ブザー音の発生期間を発音指令信号の入力期間に整合させることができ、適切な報知を行うことができる。一方、発音指令信号の入力がなくなった後であっても、ブザー音の一単位の再生終了を待ってブザーユニットBの鳴動を停止させるようにすれば、違和感の少ない報知を行うことができる。
また、前述の実施形態では、ブザーユニットBがベースユニット10に内蔵されている例を示したが、発光ユニットLと同様に積層可能なブザーユニットを用いてもよい。また、前述の実施形態では、光信号を発生する発光ユニットLと音信号を発生するブザーユニットBとを備え、それらの信号を同期させる例について説明したが、信号の組み合わせはこれらに限られない。たとえば、第1パターンの光信号を発生する第1発光ユニットと、第2パターンの光信号を発生する第2発光ユニットとで、それらの光信号を同期させるためにこの発明が適用されてもよい。音信号の組み合わせについても同様であり、第1パターンの音信号を発生する第1発音ユニットと、第2パターンの音信号を発生する第2発音ユニットとで、それらの音信号を同期させるためにこの発明が適用されてもよい。さらには、3つ以上の報知ユニットによる信号報知を同期させることもできる。複数の報知ユニットは、一つの装置に共通に備えられている必要はなく、別体として設けられた複数の報知ユニットによる信号報知を同期させてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
B ブザーユニット
1 信号表示灯
2 外部制御装置
3 電源線
4 指令信号線
41〜43 発光指令信号線
44 発音指令信号線
5 点滅信号線
10 ベースユニット
11 制御ユニット
12 発光ユニット駆動回路
13 ブザーユニット駆動回路
14 指令信号入力インタフェース
15 点滅信号発生回路
16 電源回路
17 CPU
18 メモリ
18P プログラム
18A 発音パターンデータ
20 電源
21〜28 接点
Claims (10)
- 同期信号を発生する同期信号発生手段と、
時系列に従って変動する第1報知信号を発生し、前記第1報知信号の変動が前記同期信号発生手段が発生する前記同期信号と同期する、第1報知ユニットと、
前記同期信号発生手段が発生する同期信号に従って第2報知信号を発生する第2報知ユニットと、
前記第2報知ユニットを作動させるための指令信号が入力され、前記指令信号の入力に応答して、前記同期信号と前記第2報知信号とが同期するように前記第2報知ユニットの作動開始タイミングを調整する制御手段とを含み、
前記同期信号が、オン状態とオフ状態との間で周期的に変化するパルス信号であり、
前記同期信号がオフ状態からオン状態に切り替わるタイミングを基準に所定の許可期間が設定されており、
前記制御手段は、前記許可期間内に前記指令信号が入力されたことを条件として、前記同期信号の当該切り替わりタイミングから始まる周期中に前記第2報知ユニットの作動を開始させる、報知装置。 - 前記制御手段は、前記指令信号の入力が所定の確定時間以上継続したことを条件として、前記同期信号の当該切り替わりタイミングから始まる周期中に前記第2報知ユニットの作動を開始させる、請求項1に記載の報知装置。
- 前記第2報知信号の一単位が、前記同期信号のオン期間の長さよりも短い長さに設定されている、請求項1または2に記載の報知装置。
- 前記指令信号の入力を受ける指令信号入力手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記指令信号入力手段が指令信号の入力を受けている間に、前記第2報知ユニットを作動開始させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の報知装置。 - 前記制御手段は、前記第2報知ユニットの作動中に、前記指令信号入力手段への指令信号の入力がなくなると、直ちに、または前記第2報知信号の一単位の終了を待って、前記第2報知ユニットの作動を停止させる、請求項4に記載の報知装置。
- 前記第2報知ユニットは、時系列に従って周期的に変動する第2報知信号を発生するように構成されており、
前記制御手段は、前記同期信号と前記第2報知信号の周期とが同期するように前記第2報知ユニットの作動開始タイミングを調整する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の報知装置。 - 前記第2報知信号は、周波数または振幅が周期的に変動する信号である、請求項6に記載の報知装置。
- 前記第1報知信号が光信号であり、
前記第2報知信号が音信号である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の報知装置。 - 前記第1報知信号の変動が、光信号の点滅である、請求項8に記載の報知装置。
- 前記第1報知ユニットおよび第2報知ユニットが一体的に結合されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載の報知装置。
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