JP7104515B2

JP7104515B2 - 電源装置、音響装置及び非常用装置

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Publication number: JP7104515B2
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Inventors: 哲也石塚; 典明西田; 真史山本; 誠薄木
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Priority date: 2017-12-25
Filing date: 2017-12-25
Publication date: 2022-07-21
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Description

本開示は、一般に電源装置、音響装置及び非常用装置に関し、より詳細には、電池を用いて負荷へ電力を供給する電源装置、電源装置とスピーカとを有する音響装置、及び音響装置を備える非常用装置に関する。

特許文献１には、ランプの点灯と、スピーカからの音声とによって視覚的及び聴覚的に避難誘導を行う機能を有する非常用装置が開示されている。この非常用装置は、スピーカと、スピーカの動作電源となる二次電池と、二次電池の電力供給によりスピーカから音声（誘導音声）を出力させる音声ブロックと、を備えている。音声ブロックは、マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータからのコマンド入力により所定の音声出力を行う音声合成ＬＳＩと、を有している。マイクロコンピュータは、外部の信号装置の非常信号が入力されると、非常時の音声信号を出力させるコマンドを音声合成ＬＳＩに出力する。

特開２００７－６６７３８号公報

特許文献１に記載の非常用装置では、負荷（スピーカの駆動回路）に流れる負荷電流は、平均値が比較的小さい一方、ピーク電流が比較的大きくなる傾向にある。このため、スピーカの動作電源となる二次電池（電池）は、負荷電流のピーク電流が流れるときの放電電流を基準として選定される必要がある。つまり、特許文献１に記載の非常用装置では、電池の選択の自由度が低い、という問題があった。

本開示は、上記の点に鑑みてなされており、電池の選択の自由度を向上することのできる電源装置、音響装置及び非常用装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る電源装置は、昇圧回路と、電流制限回路と、抑制コンデンサと、を備える。前記昇圧回路は、電池からの電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷に出力する。前記電流制限回路は、前記電池から前記昇圧回路へ流れる入力電流を所定の電流値以下の電流値に制限する電流制限機能を有する。前記抑制コンデンサは、前記昇圧回路の出力端に電気的に接続され、前記電流制限機能により前記入力電流が制限されたときの前記負荷に印加される負荷電圧の低下を抑える容量を有する。前記昇圧回路は、平滑コンデンサを備える。前記平滑コンデンサは、前記昇圧回路の出力端に電気的に接続され、前記昇圧回路において昇圧された前記電圧に含まれる脈流成分を平滑化する。前記抑制コンデンサは、前記平滑コンデンサの容量よりも大きい容量を有する。

本開示の一態様に係る音響装置は、上記の電源装置、スピーカと、駆動回路と、を備える。前記駆動回路は、前記電源装置から供給される電力で前記スピーカを駆動する。

本開示の一態様に係る非常用装置は、上記の音響装置と、前記音響装置を制御する制御装置と、を備える。前記制御装置は、トリガ信号を受け取った場合に前記スピーカから避難誘導用の音を出力させる。

本開示は、電池の選択の自由度が向上する、という利点がある。

図１は、本開示の一実施形態に係る電源装置及び音響装置の回路図である。図２は、従来の電源装置の動作を説明するための波形図である。図３は、本開示の一実施形態に係る電源装置の動作を説明するための波形図である。図４は、同上の電源装置及び音響装置を備えた非常用装置の斜視図である。図５は、同上の非常用装置の分解斜視図である。図６は、同上の電源装置における電流制限回路の他の一例を示す回路図である。

以下、本実施形態の電源装置１、音響装置２及び非常用装置３について、図１～図５を参照して詳細に説明する。ただし、下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（１）電源装置及び音響装置の構成
まず、本実施形態の電源装置１及び音響装置２について図１を用いて詳細に説明する。音響装置２は、スピーカ２１と、スピーカ２１を駆動する駆動回路（スピーカアンプ）２０と、駆動回路２０にスピーカ２１を駆動するための電力を供給する電源装置１と、を備えている。言い換えれば、駆動回路２０は、電源装置１から供給される電力でスピーカ２１を駆動する。

駆動回路２０は、後述するように電源装置１の制御装置１３から入力される音声信号Ｓ２を、電源装置１から供給される電力によって増幅し、増幅した音声信号Ｓ２をスピーカ２１に出力することで、スピーカ２１を駆動するように構成されている。

電源装置１は、入力コンデンサＣ１と、昇圧回路１０と、抑制コンデンサ１２と、制御装置１３と、を備えている。入力コンデンサＣ１は、第２蓄電池ブロック７（図５参照）の電池７０と電気的に並列接続されている。

昇圧回路１０は、電池７０から入力される直流電圧（入力電圧）Ｖ１を昇圧するように構成されている。言い換えれば、昇圧回路１０は、電池７０からの電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷（スピーカ２１の駆動回路２０）に出力するように構成されている。昇圧回路１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータであって、スイッチング素子Ｑ１と、チョークコイルＬ１と、ダイオードＤ１と、抵抗器Ｒ１と、平滑コンデンサ１１と、を有している。チョークコイルＬ１の第１端は、電池７０の正極と電気的に接続されている。チョークコイルＬ１の第２端は、ダイオードＤ１のアノードに電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、例えばエンハンスメント形のＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）からなる。スイッチング素子Ｑ１のドレインは、チョークコイルＬ１の第２端及びダイオードＤ１のアノードに電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ１のソースは、抵抗器Ｒ１を介して電池７０の負極、及び昇圧回路１０の負極側の出力端１０２に電気的に接続されている。

ダイオードＤ１のカソードは、昇圧回路１０の正極側の出力端１０１、及び平滑コンデンサ１１の第１端に電気的に接続されている。平滑コンデンサ１１の第２端は、電池７０の負極、及び昇圧回路１０の負極側の出力端１０２に電気的に接続されている。平滑コンデンサ１１は、入力電圧Ｖ１を昇圧した電圧に含まれる脈流成分を平滑化するために用いられる。

抑制コンデンサ１２は、例えば電解コンデンサであって、昇圧回路１０の一対の出力端１０１，１０２に電気的に接続されている。具体的には、抑制コンデンサ１２の第１端は、昇圧回路１０の正極側の出力端１０１に電気的に接続されている。抑制コンデンサ１２の第２端は、昇圧回路１０の負極側の出力端１０２に電気的に接続されている。抑制コンデンサ１２の両端電圧は、負荷電圧Ｖ２として、負荷（ここでは、スピーカ２１を駆動する駆動回路２０）に印加される。

制御装置１３は、昇圧制御回路１３１と、音声出力回路１３２と、制御回路１３３と、を有している。昇圧制御回路１３１及び制御回路１３３は、それぞれ例えばプロセッサ及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータが昇圧制御回路１３１及び制御回路１３３として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、音声出力回路１３２は、例えば音声合成ＬＳＩ（Large-Scale Integrated circuit）で構成されている。

昇圧制御回路１３１は、抑制コンデンサ１２の両端電圧（負荷電圧Ｖ２）を検出し、負荷電圧Ｖ２を所定の目標値に一致させるように、スイッチング素子Ｑ１をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。昇圧制御回路１３１は、スイッチング素子Ｑ１のゲートに制御信号Ｓ１を出力してスイッチング素子Ｑ１をオン／オフさせることにより、上記のＰＷＭ制御を実現する。

また、本実施形態では、昇圧制御回路１３１は、パルス・バイ・パルス制御方式による電流制限機能を有している。具体的には、昇圧制御回路１３１は、例えば抵抗器を用いて入力電流Ｉ１を検出し、検出した入力電流Ｉ１が所定の電流値Ｉ１３（図３参照）以上になると、昇圧回路１０の動作を一定期間（例えば、ＰＷＭ制御の１サイクル）、停止させる。これにより、昇圧制御回路１３１は、入力電流Ｉ１を所定の電流値Ｉ１３以下の電流値に制限する。

つまり、昇圧制御回路１３１は、電池７０から昇圧回路１０へ流れる入力電流Ｉ１を所定の電流値Ｉ１３以下の電流値に制限する電流制限機能を有する電流制限回路１４に相当する。また、本実施形態では、昇圧制御回路１３１（電流制限回路１４）は、上述のように、昇圧回路１０の動作を一定期間、停止することにより、電流制限機能を実現するように構成されている。

音声出力回路１３２は、合成した誘導音声（つまり、避難誘導用の音）をスピーカ２１から出力させるための音声信号Ｓ２を、駆動回路２０に出力する。音声信号Ｓ２を受けた駆動回路２０は、音声信号Ｓ２を増幅することにより、誘導音声をスピーカ２１から出力させる。誘導音声は、例えば規格（日本国であれば、ＪＩＬ（日本照明工業会規格））にて規定された音圧以上で、スピーカ２１から出力される。

制御回路１３３は、昇圧制御回路１３１及び音声出力回路１３２の各々を制御する。制御回路１３３は、誘導灯信号装置から出力される誘導音声の出力を指示する指示信号Ｓ３が入力されていない期間においては、制御信号Ｓ１及び音声信号Ｓ２の出力を停止させている。つまり、この期間においては、昇圧回路１０及び駆動回路２０の動作は停止している。制御回路１３３は、指示信号Ｓ３が入力されると、昇圧制御回路１３１を制御することにより、制御信号Ｓ１を出力させる。これにより、昇圧回路１０の動作が開始される。その後、制御回路１３３は、音声出力回路１３２を制御することにより、音声信号Ｓ２を出力させる。これにより、駆動回路２０にて音声信号Ｓ２が増幅され、スピーカ２１から誘導音声が出力される。

（２）動作
以下、本実施形態の電源装置１の動作について、比較例の電源装置との比較を交えて説明する。比較例の電源装置は、昇圧制御回路１３１が電流制限機能を有していない（つまり、電流制限回路１４を有していない）点、及び抑制コンデンサ１２を備えていない点で、本実施形態の電源装置１と相違する。また、以下で説明する本実施形態の電源装置１の動作、及び比較例の電源装置の動作は、いずれも駆動回路２０が動作している（つまり、スピーカ２１が誘導音声を出力している）状態での動作である。

まず、比較例の電源装置、及び本実施形態の電源装置１は、いずれも負荷としてのスピーカ２１の駆動回路２０に電力を供給している。ここで、スピーカ２１の駆動回路２０に流れる負荷電流Ｉ２（図１参照）の一定期間における平均電流値Ｉ２１は、図２に示すように比較的小さい値となる。一方、負荷電流Ｉ２のピーク電流の電流値Ｉ２２は、スピーカ２１の駆動回路２０の特性上、比較的大きい値となる。

比較例の電源装置では、図２に示すように駆動回路２０に負荷電流として比較的大きいピーク電流が流れると、入力電流Ｉ１として、ピーク電流の電流値Ｉ２２に比例した過大な電流値Ｉ１２の電流が流れる。この電流値Ｉ１２は、一定期間における入力電流Ｉ１の平均電流値Ｉ１１よりも大きくなる。

入力電流Ｉ１は、電池７０の放電電流でもあるため、電池７０は、負荷電流Ｉ２のピーク電流に応じた放電電流を流し得る程度の、比較的大きな容量を有している必要がある。このため、比較例の電源装置では、負荷電流Ｉ２のピーク電流に耐え得る容量を確保するために、電池７０として比較的大型の電池を用いたり、複数の電池を並列接続して電池７０を構成したりする必要がある。したがって、比較例の電源装置では、電池７０の占めるスペースが増大することで電源装置の大型化を招いたり、比較的高価な電池の使用を余儀なくされることで製造コストの増大を招いたりする、という問題が生じ得た。そして、比較例の電源装置では、負荷電流Ｉ２のピーク電流が流れるときの放電電流を基準として電池７０を選定する必要があるため、電池７０の選択の自由度が低い、という問題があった。

これに対して、本実施形態の電源装置１は、昇圧制御回路１３１（電流制限回路１４）の電流制限機能により、図３に示すように、負荷電流Ｉ２がピーク電流に達するときの入力電流Ｉ１を、電流値Ｉ１２よりも小さい所定の電流値Ｉ１３以下に制限している。ここで、単に入力電流Ｉ１を所定の電流値Ｉ１３以下に制限しただけでは、負荷電流Ｉ２も電流値Ｉ２２よりも小さい電流値Ｉ２３に制限されるため、一時的に負荷電圧Ｖ２が低下してしまう（図３の負荷電圧Ｖ２の破線参照）。このように負荷電圧Ｖ２が一時的に低下すると、スピーカ２１の音圧も一時的に低下してしまうため、誘導音声の音圧が規格を満たさなくなる可能性がある。

そこで、本実施形態の電源装置１では、昇圧回路１０と負荷（ここでは、スピーカ２１の駆動回路２０）との間に抑制コンデンサ１２を設けることにより、負荷電圧Ｖ２の一時的な低下を抑制している。つまり、抑制コンデンサ１２は、電流制限回路１４の電流制限機能により入力電流Ｉ１が制限されたときの負荷に印加される負荷電圧Ｖ２の低下を抑える容量を有している。このため、本実施形態の電源装置１では、入力電流Ｉ１を所定の電流値Ｉ１３以下に制限しつつ、負荷電圧Ｖ２を一定電圧に維持することが可能である（図３の負荷電圧Ｖ２の実線参照）。

上述のように、本実施形態の電源装置１では、電流制限回路１４及び抑制コンデンサ１２により、負荷電圧Ｖ２の一時的な低下を抑えつつ、入力電流Ｉ１を所定の電流値Ｉ１３以下に制限している。このため、本実施形態の電源装置１では、負荷電流Ｉ２のピーク電流が流れるときの放電電流を基準とするのではなく、所定の電流値Ｉ１３の放電電流を基準として電池７０を選定することが可能である。つまり、本実施形態の電源装置１では、比較例の電源装置と比較して、電池７０の選択の自由度が向上する、という利点がある。このため、本実施形態の電源装置１では、比較例の電源装置と比較して、電池７０として比較的小型の電池を用いたり、また、１個の電池のみで電池７０を構成したりすることが可能になる。したがって、本実施形態の電源装置１では、比較例の電源装置と比較して、電源装置の大型化を招きにくく、また、製造コストの増大を招きにくい、という利点もある。

ところで、本実施形態では、平滑コンデンサ１１は、入力電圧Ｖ１を昇圧した電圧に含まれる脈流成分を平滑化する目的で設けられている。一方、抑制コンデンサ１２は、電流制限回路１４の電流制限機能によって入力電流Ｉ１が制限されたときに、負荷電圧Ｖ２が一時的に低下するのを防止する目的で設けられている。したがって、平滑コンデンサ１１に要求される容量（以下、「第１容量」ともいう）と、抑制コンデンサ１２に要求される容量（以下、「第２容量」ともいう）とは異なっている。

以下、平滑コンデンサ１１に要求される容量、及び抑制コンデンサ１２に要求される容量について説明する。平滑コンデンサ１１は、例えば積層セラミックコンデンサのように、ＥＳＬ（等価直列インダクタンス）及びＥＳＲ（等価直列抵抗）の小さいコンデンサであることが好ましい。つまり、平滑コンデンサ１１は、ＥＳＬ及びＥＳＲを考慮して選定されており、容量を問わず、ＥＳＬ及びＥＳＲに電流が流れることで発生する脈流成分を抑制する。

一方、抑制コンデンサ１２は、平滑コンデンサ１１と比較して容量の大きい電解コンデンサであることが好ましい。抑制コンデンサ１２は、充電電流（電流制限回路１４で制限された電流）と、放電電流（駆動回路２０の消費電流）を考慮して、許容可能な脈流成分（負荷電圧Ｖ２の電圧変動分）以下となる容量を有している。

ただし、平滑コンデンサ１１の容量と、抑制コンデンサ１２の容量との合成容量が、第１容量と第２容量との和を満たしていれば、抑制コンデンサ１２の容量は、平滑コンデンサ１１の容量よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。

（３）非常用装置の構成
以下、本実施形態の電源装置１及び音響装置２を備えた非常用装置３について図４及び図５を用いて詳細に説明する。以下の説明では、特に断りの無い限り、図４に示す矢印の向きにより、非常用装置３の上下、左右、及び前後の各方向を規定する。なお、図４に示す矢印は、説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。また、上記の方向の規定は、非常用装置３の使用態様を限定する趣旨ではない。

非常用装置３は、建物の避難口を表示するための誘導灯器具として実現されており、点滅光源を点滅させる機能と、誘導用の音声を出力する機能と、を有している。非常用装置３は、誘導灯信号装置から点滅指示信号を受けた場合、誘導効果を高めるために点滅光源を点滅させる。また、非常用装置３は、誘導灯信号装置から指示信号Ｓ３（図１参照）を受けた場合、誘導効果を高めるために、音響装置２から誘導音（例えば、「避難口はこちらです。」というような音声メッセージ）を出力させる。

非常用装置３は、図４及び図５に示すように、筐体３０と、表示ユニット４と、点滅光源ユニット５と、駆動装置６と、第２蓄電池ブロック７と、を有している。

筐体３０は、それぞれ長方形状の前壁３１、後壁３２及び４つの側壁３３を有する直方体状に形成されている。本実施形態では、筐体３０は、本体３００と、プレート３０１と、で構成されている。本体３００は、前面が開放された箱形に形成されており、筐体３０の後壁３２と４つの側壁３３を構成している。上側の側壁３３には一対の穴３０３が貫通している（図５参照）。

プレート３０１は、四角形状に形成された主部３０１０と、主部３０１０の４つの辺から後方へ立ち上がる４つの側部３０１１とを有している。プレート３０１の主部３０１０は、筐体３０の前壁３１を構成している。プレート３０１の４つの側部３０１１は、それぞれ筐体３０の４つの側壁３３の前端部分を構成している。プレート３０１は、一対の取付ばね３０２によって着脱可能に本体３００に取り付けられる。筐体３０は、本体３００の前面にプレート３０１が取り付けられることによって構成される。なお、筐体３０（本体３００及びプレート３０１）は、鋼板などの不燃物で形成されている。

筐体３０の内底面（後壁３２の前面）には、取付台３５がねじ止めされている。取付台３５は、合成樹脂材料によって前面と下面が開放された箱形に形成されている。表示ユニット４及び駆動装置６は、取付台３５に取り付けられた状態で筐体３０内に収容されている。

表示ユニット４は、表示板４０と、光源ブロック４１と、点灯ブロック４２と、第１蓄電池ブロック４３と、を有している。

表示板４０は、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂材料によって四角形状に形成されている。本実施形態では、表示板４０は、前後方向の厚さを上端から下端に向かって徐々に小さくするように形成されている。表示板４０の前面には、避難口を示すピクトグラムが描かれている。

光源ブロック４１は、１つ以上の発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）と、ＬＥＤから放射される光を導光する導光部材と、ＬＥＤ及び導光部材を収容するケース４１０と、を有している。ケース４１０の下面には、導光部材から出射する光をケース４１０の外に放射するための開口が設けられている。光源ブロック４１は、図５に示すように、取付台３５の上部に取り付けられている。また、表示板４０は、上側面を光源ブロック４１のケース４１０の開口に対向させるようにして、取付台３５に取り付けられている。

点灯ブロック４２は、常用点灯回路と、第１充電回路と、非常用点灯回路と、第１制御回路とを有している。常用点灯回路は、外部電源（例えば、商用の電力系統）から供給される電力で、光源ブロック４１のＬＥＤを点灯させる。第１充電回路は、外部電源から供給される電力で、第１蓄電池ブロック４３の電池セル（後述する）を充電する。非常用点灯回路は、外部電源の電力供給が停止した場合、第１蓄電池ブロック４３から放電される電力でＬＥＤを点灯させる。第１制御回路は、外部電源の給電状況を監視し、外部電源から電力供給されているときは常用点灯回路と第１充電回路を動作させ、かつ非常用点灯回路を停止させる。また、第１制御回路は、外部電源の電力供給が停止（停電）したときは常用点灯回路と第１充電回路を停止させ、かつ非常用点灯回路を動作させる。

第１蓄電池ブロック４３は、電気絶縁性を有する合成樹脂製の電池ケースに複数の電池セルを収容して構成されている。各電池セルは、ニッケル水素電池のような二次電池である。第１蓄電池ブロック４３は、取付台３５の右端に収容されている（図５参照）。

表示ユニット４は、筐体３０の前壁３１（プレート３０１の主部３０１０）に設けられた四角形状の窓３１０から表示板４０の前面を露出させるようにして、筐体３０内に収容される。表示ユニット４は、光源ブロック４１から表示板４０の上面に光を入射させ、表示板４０全体を発光させることにより、表示板４０の前面の輝度を高めてピクトグラムの視認性を高めている。

点滅光源ユニット５は、ＬＥＤからなる点滅光源と、点滅光源から放射される光の配光を制御するレンズ５１と、点滅光源及びレンズ５１が取り付けられる取付部材５２と、を有している。点滅光源ユニット５は、筐体３０の内底面（後壁３２の前面）における下端部分に取付部材５２が固定されることによって、筐体３０内に収容されている（図５参照）。レンズ５１は、筐体３０の下側の側壁３３における長手方向（左右方向）の中央に設けられた挿通穴３４を通して、筐体３０の外に突出している。

駆動装置６は、点滅光源ユニット５の点滅光源を駆動する点滅光源駆動回路と、電源装置１及び駆動回路２０と、を有している。駆動装置６は、更に、点滅光源駆動回路及び駆動回路２０に電力を供給するための第２蓄電池ブロック７を充電する第２充電回路と、点滅光源駆動回路及び第２充電回路を制御する第２制御回路と、を有している。第２制御回路は、信号線を介して誘導灯信号装置から点滅指示信号を受信したとき、点滅光源駆動回路を制御し、第２蓄電池ブロック７から供給される電力で点滅光源を駆動して点滅光源を発光させる。本実施形態では、第２制御回路は、誘導効果を高めるために、点滅光源を間欠駆動するように点滅光源駆動回路を制御する。例えば、第２制御回路は、約５００〔ｍｓ〕ごとに約５０〔ｍｓ〕の期間だけ点滅光源を駆動して発光させるように、点滅光源駆動回路を制御することが好ましい。第２充電回路は、外部電源から供給される電力で第２蓄電池ブロック７を充電する。

第２蓄電池ブロック７は、電池７０を有している。電池７０は、複数本の乾電池型の電池セルが熱収縮チューブに包まれて構成されている。各電池セルは、ニッケル水素電池のような二次電池である。第２蓄電池ブロック７は、筐体３０内において取付台３５の左隣に収容されている（図５参照）。

筐体３０内における第２蓄電池ブロック７の上方には、音響装置２の一部であるスピーカ２１が収容されている。筐体３０の前壁３１（プレート３０１の主部３０１０）における窓３１０の左側には、スピーカ２１用の窓３１１が開口している。この窓３１１は、カバー３１２で塞がされている。カバー３１２は、カバー３１２の厚さ方向に貫通する多数の穴を有している。つまり、スピーカ２１から出力される音は、これら多数の穴を通して筐体３０の外に放出される。

非常用装置３は、壁や天井Ｔ１などの造営材に取り付けられる（図４参照）。例えば、非常用装置３を天井Ｔ１に取り付ける場合、天井Ｔ１に上端部分が埋め込まれている一対の吊りボルトＴ１０の各々を、非常用装置３の筐体３０の上方の側壁３３に設けられている一対の穴３０３のそれぞれに挿入する。そして、一対の吊りボルトＴ１０の各々にナットを締め付けることで、一対の吊りボルトＴ１０に筐体３０が固定される。このようにして、非常用装置３は、天井Ｔ１に設置される。

上述のように構成される非常用装置３は、電源装置１を含む音響装置２と、音響装置２を制御する制御装置１３と、を備えている。そして、制御装置１３は、トリガ信号（ここでは、誘導灯信号装置からの指示信号Ｓ３）を受け取った場合に、スピーカ２１から避難誘導用の音（誘導音声）を出力させる。

（４）変形例
上述の実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上述の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、上述の実施形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

上述の実施形態では、昇圧制御回路１３１が電流制限回路１４の電流制限機能を実現するように構成されているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、図６に示すように、電源装置１は、昇圧制御回路１３１とは別に、電流制限回路１４を備えていてもよい。この場合、昇圧制御回路１３１は、上述の電流制限機能を有していなくてもよい。

図６に示す構成において、電流制限回路１４は、電池７０と入力コンデンサＣ１との間に設けられている。電流制限回路１４は、スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４と、抵抗器Ｒ２，Ｒ３と、検出抵抗器Ｒ０と、オペアンプＯＰ１と、を備えている。スイッチング素子Ｑ２は、例えばエンハンスメント形のＰチャネルＭＯＳＦＥＴからなる。

スイッチング素子Ｑ２のソースは、電池７０の正極、抵抗器Ｒ２の第１端、及び抵抗器Ｒ３の第１端に電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ２のドレインは、入力コンデンサＣ１の正極側の一端に電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ２のゲートは、抵抗器Ｒ２の第２端、及びスイッチング素子Ｑ３のコレクタに電気的に接続されている。

スイッチング素子Ｑ３のベースは、抵抗器Ｒ３の第２端、及びスイッチング素子Ｑ４のコレクタに電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ３のエミッタは、検出抵抗器Ｒ０の第１端、スイッチング素子Ｑ４のエミッタ、及び入力コンデンサＣ１の負極側の一端に電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ４のベースは、オペアンプＯＰ１の出力端子に電気的に接続されている。

検出抵抗器Ｒ０の第１端は、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に電気的に接続されている。検出抵抗器Ｒ０の第２端は、電池７０の負極に電気的に接続されている。オペアンプＯＰ１の反転入力端子には、基準電源が電気的に接続されており、基準電圧Ｖｒｅｆが印加されている。

図６に示す構成における電流制限回路１４の動作について簡単に説明する。入力電流Ｉ１が検出抵抗器Ｒ０を流れることにより、入力電流Ｉ１の電流値を検出抵抗器Ｒ０の抵抗値で除した値の電圧（以下、「検出電圧」ともいう）が、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力される。そして、検出電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以上になると、オペアンプＯＰ１の出力がローレベルからハイレベルに切り替わる。これにより、スイッチング素子Ｑ４がオン、スイッチング素子Ｑ３がオフとなる。そして、抵抗器Ｒ２に電流が流れなくなることで、スイッチング素子Ｑ２のゲート－ソース間電圧が閾値電圧を下回るため、スイッチング素子Ｑ２がオフとなり、入力電流Ｉ１が入力コンデンサＣ１へと流れなくなる。

一方、検出電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを下回ると、オペアンプＯＰ１の出力がハイレベルからローレベルに切り替わる。これにより、スイッチング素子Ｑ４がオフ、スイッチング素子Ｑ３がオンとなる。そして、抵抗器Ｒ２に電流が流れることで、スイッチング素子Ｑ２のゲート－ソース間電圧が閾値電圧以上となるため、スイッチング素子Ｑ２がオンとなり、入力電流Ｉ１が入力コンデンサＣ１へと流れる。

したがって、図６に示す構成において、電流制限回路１４では、入力電流Ｉ１は、基準電圧Ｖｒｅｆを検出抵抗器Ｒ０の抵抗値で除した値で表される電流値（つまり、所定の電流値Ｉ１３）以下に制限される。このように、図６に示す構成において、電流制限回路１４は、昇圧回路１０の動作を停止させることなく、入力電流Ｉ１を所定の電流値Ｉ１３以下の電流値に制限している。

上述の実施形態では、平滑コンデンサ１１と抑制コンデンサ１２とは、互いに異なるコンデンサであるが、これに限定する趣旨ではない。例えば、平滑コンデンサ１１は、抑制コンデンサ１２を兼ねていてもよい。つまり、１つのコンデンサが、平滑コンデンサ１１及び抑制コンデンサ１２として機能していてもよい。この場合、平滑コンデンサ１１は、抑制コンデンサ１２が別体である場合の平滑コンデンサ１１（つまり、図１に示す回路での平滑コンデンサ１１）の容量と、抑制コンデンサ１２の容量との和の容量であるのが好ましい。

なお、上述の実施形態のように、平滑コンデンサ１１と抑制コンデンサ１２とを個別に設ける場合、以下のような利点がある。すなわち、この場合、平滑コンデンサ１１が抑制コンデンサ１２を兼ねる場合と比較して、昇圧回路１０の出力電圧の脈流成分を抑制することができる、という利点がある。その結果、駆動回路２０に印加される負荷電圧Ｖ２の変動を抑えやすく、スピーカ２１の出力する音（誘導音声）を一定以上の音圧に維持しやすい、という利点がある。

上述の実施形態では、電源装置１から電力が供給される負荷はスピーカ２１の駆動回路２０であるが、これに限定する趣旨ではない。例えば、負荷は、発光ダイオードなどの光源であってもよい。なお、電源装置１は、スピーカ２１の駆動回路２０のように、負荷電流Ｉ２の平均電流が比較的小さく、かつ、負荷電流Ｉ２のピーク電流が比較的大きくなるような負荷に対して用いるのが好ましい。

上述の実施形態において、昇圧制御回路１３１、音声出力回路１３２、及び制御回路１３３は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。

上述の実施形態では、非常用装置３は、表示ユニット４及び点滅光源ユニット５の両方を備えているが、これに限定する趣旨ではない。例えば、非常用装置３は、表示ユニット４及び点滅光源ユニット５のうち少なくとも一方を備えていなくてもよい。更に言えば、非常用装置３は、音響装置２のみを備え、表示ユニット４及び点滅光源ユニット５をいずれも備えていなくてもよい。

（まとめ）
以上述べたように、第１の態様に係る電源装置（１）は、昇圧回路（１０）と、電流制限回路（１４）と、抑制コンデンサ（１２）と、を備える。昇圧回路（１０）は、電池（７０）からの電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷（スピーカ（２１）の駆動回路（２０））に出力する。電流制限回路（１４）は、電池（７０）から昇圧回路（１０）へ流れる入力電流（Ｉ１）を所定の電流値（Ｉ１３）以下の電流値に制限する電流制限機能を有する。抑制コンデンサ（１２）は、昇圧回路（１０）の出力端（１０１，１０２）に電気的に接続され、電流制限機能により入力電流（Ｉ１）が制限されたときの負荷に印加される負荷電圧（Ｖ２）の低下を抑える容量を有する。

この態様によれば、電池（７０）の選択の自由度を向上することができる、という利点がある。

第２の態様に係る電源装置（１）では、第１の態様において、電流制限回路（１４）は、昇圧回路（１０）の動作を一定期間、停止することにより、電流制限機能を実現するように構成されている。

この態様によれば、昇圧回路（１０）を制御する回路により電流制限回路（１４）を兼ねることが可能であるので、回路構成を簡略化することができる、という利点がある。

第３の態様に係る電源装置（１）では、第１又は第２の態様において、昇圧回路（１０）は、昇圧した電圧の脈流成分を平滑化するための平滑コンデンサ（１１）を有している。平滑コンデンサ（１１）は、抑制コンデンサ（１２）を兼ねている。

この態様によれば、平滑コンデンサ（１１）とは別のコンデンサを設ける必要がないので、回路構成を簡略化することができる、という利点がある。

第４の態様に係る電源装置（１）は、第１～第３のいずれかの態様において、負荷は、スピーカ（２１）を駆動する駆動回路（２０）である。

この態様によれば、負荷を流れる負荷電流（Ｉ２）の平均電流が比較的小さい一方、ピーク電流が比較的大きいスピーカ（２１）駆動回路（２０）を負荷とする場合でも、電池（７０）の選択の自由度を向上することができる、という利点がある。

第５の態様に係る音響装置（２）は、第４の態様の電源装置（１）と、スピーカ（２１）と、駆動回路（２０）と、を備える。駆動回路（２０）は、電源装置（１）から供給される電力でスピーカ（２１）を駆動する。

第６の態様に係る非常用装置（３）は、第５の態様の音響装置（２）と、音響装置（２）を制御する制御装置（１３）と、を備える。制御装置（１３）は、トリガ信号（指示信号（Ｓ３））を受け取った場合にスピーカ（２１）から避難誘導用の音を出力させる。

第２～第４の態様に係る構成については、電源装置（１）に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。

１電源装置
１０昇圧回路
１０１，１０２出力端
１１平滑コンデンサ
１２抑制コンデンサ
１３制御装置
１４電流制限回路
２音響装置
２０駆動回路
２１スピーカ
３非常用装置
７０電池
Ｉ１入力電流
Ｉ１３所定の電流値
Ｓ３指示信号（トリガ信号）

Claims

電池からの電圧を昇圧し、昇圧した電圧を負荷に出力する昇圧回路と、
前記電池から前記昇圧回路へ流れる入力電流を所定の電流値以下の電流値に制限する電流制限機能を有する電流制限回路と、
前記昇圧回路の出力端に電気的に接続され、前記電流制限機能により前記入力電流が制限されたときの前記負荷に印加される負荷電圧の低下を抑える容量を有する抑制コンデンサと、を備え、
前記昇圧回路は、
前記昇圧回路の出力端に電気的に接続され、前記昇圧回路において昇圧された前記電圧に含まれる脈流成分を平滑化する平滑コンデンサを備え、
前記抑制コンデンサは、前記平滑コンデンサの容量よりも大きい容量を有する
電源装置。
前記電流制限回路は、前記昇圧回路の動作を一定期間、停止することにより、前記電流制限機能を実現するように構成されている
請求項１記載の電源装置。
前記負荷は、スピーカを駆動する駆動回路である
請求項１又は２に記載の電源装置。
請求項３記載の電源装置と、
前記スピーカと、
前記電源装置から供給される電力で前記スピーカを駆動する前記駆動回路と、を備える
音響装置。
請求項４の音響装置と、
前記音響装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、トリガ信号を受け取った場合に前記スピーカから避難誘導用の音を出力させる
非常用装置。