JP2018103938A

JP2018103938A - サイレン音出力装置

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Publication number: JP2018103938A
Application number: JP2016255026A
Authority: JP
Inventors: 宏維松井; Hirokore Matsui; 仁志泉; Hitoshi Izumi
Original assignee: Patlite Corp
Current assignee: Patlite Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2036-12-28
Also published as: JP6680200B2

Abstract

【課題】過負荷状態においても、サイレン音を適切な音量で吹鳴しつつ、過電流による各種部品の破損を防止することができるサイレン音出力装置を提供する。【解決手段】緊急車両用のサイレン音を出力するためのサイレン音出力装置が提供される。サイレン音出力装置は、信号生成部と増幅器と検出器と過電流判定部とボリューム調整部とを備える。音信号生成部は、サイレン音を表す第１音信号及びサイレン音と異なる音を表す第２音信号を生成する。増幅器は、第１及び第２音信号を増幅する。検出器は、増幅器に接続され、電流値又は電圧値を検出する。過電流判定部は、検出器により検出された電流値又は電圧値に基づいて、過電流状態が発生しているか否かを判定する。ボリューム調整部は、過電流状態が発生していると判定された場合に、増幅器に入力される第２音信号のボリュームを下げるように制御する。【選択図】図４

Description

本発明は、消防車や救急車、パトカー等の緊急車両用のサイレン音を出力するためのサイレン音出力装置に関する。

消防車や救急車、パトカー等の緊急車両に搭載されるサイレン音出力装置としては、様々なタイプのものが知られている。例えば、特許文献１に示されるように、サイレン音だけでなく、サイレン音以外の音も出力できるものがある。具体的には、特許文献１に示されるサイレン音出力装置は、サイレン音を吹鳴しつつ、マイクを介して入力される音声を拡声することができ、さらに予め登録されている音声や警鐘音等を再生することもできる。そして、この種のサイレン音出力装置において複数種類の音が同時に出力される場合、これらの音は互いに合成された後、スピーカから出力される。また、通常、サイレン音出力装置にはアンプ（増幅器）が内蔵されており、複数の音の合成信号は、スピーカから出力される前に増幅される。

特開２０１６−１４１３７３号公報

以上のようなサイレン音出力装置では、サイレン音の吹鳴中にマイクに過大な入力があると、アンプから過電流が流れ出し、各種部品（アンプを含む）が破損する虞がある。なお、この問題は、マイクに過大な入力がある場合に限らず、サイレン音以外の音量が過大になる場合全般に当てはまる。そのため、多くの場合、サイレン音出力装置には保護回路が搭載されており、当該保護回路は、過負荷状態を検出したときにアンプの動作を制限する。しかしながら、その場合、サイレン音までもが停止したり、停止しないまでも途切れたり音量が小さくなったりするため、緊急走行が妨げられることになる。かといって、過負荷状態においてアンプの動作を制限しないと、各種部品が破損する虞がある。

本発明は、過負荷状態においても、サイレン音を適切な音量で吹鳴しつつ、過電流による各種部品の破損を防止することができるサイレン音出力装置を提供することを目的とする。

本発明の第１観点に係るサイレン音出力装置は、緊急車両用のサイレン音を出力するためのサイレン音出力装置であって、音信号生成部と、増幅器と、検出器と、過電流判定部と、ボリューム調整部とを備える。前記音信号生成部は、前記サイレン音を表す第１音信号及び前記サイレン音と異なる音を表す第２音信号を生成する。前記増幅器は、前記第１音信号及び前記第２音信号を増幅する。前記検出器は、前記増幅器に接続され、電流値又は電圧値を検出する。前記過電流判定部は、前記検出器により検出された前記電流値又は前記電圧値に基づいて、過電流が流れている過電流状態が発生しているか否かを判定する。前記ボリューム調整部は、前記過電流判定部により前記過電流状態が発生していると判定された場合に、前記増幅器に入力される前記第２音信号のボリュームを下げるように制御する。

本発明の第２観点に係るサイレン音出力装置は、第１観点に係るサイレン音出力装置であって、前記ボリューム調整部は、前記過電流判定部により前記過電流状態が発生していると判定された場合に、前記増幅器に入力される前記第１音信号のボリュームを維持しつつ、前記増幅器に入力される前記第２音信号のボリュームを下げるように制御する。

本発明の第３観点に係るサイレン音出力装置は、第１観点又は第２観点に係るサイレン音出力装置であって、前記第２音信号には、マイクを介して入力される音声を表す信号が含まれる。

本発明の第４観点に係るサイレン音出力装置は、第１観点から第３観点のいずれかに係るサイレン音出力装置であって、前記過電流判定部は、前記過電流状態が発生しているか否かを繰り返し判定する。前記ボリューム調整部は、前記過電流判定部により前記過電流状態が発生しているとの判定が繰り返されるにつれて、前記第２音信号のボリュームを徐々に下げる。

本発明の第５観点に係るサイレン音出力装置は、第１観点から第４観点のいずれかに係るサイレン音出力装置であって、異常判定部をさらに備える。前記異常判定部は、前記過電流状態が頻発している異常状態が発生しているか否かを判定し、前記異常状態が発生していると判定された場合に、前記増幅器の動作を制限する。

本発明によれば、過電流状態が発生すると、サイレン音とは異なるマイク入力等の音の信号（第２音信号）のボリュームを下げるような制御が行われる。その結果、増幅器に入力される信号レベルが弱められ、過電流状態が継続し難くなる。従って、過負荷状態においても、サイレン音を適切な音量で吹鳴しつつ、過電流による各種部品の破損を防止することができる。

本発明の一実施形態に係るサイレン音出力装置を含むサイレン音出力システムの全体構成図。サイレン音出力システムの電気的構成を示す機能ブロック図。アンプ及びスピーカ周辺の回路構成を示す図。過電流制御処理の流れを示すフローチャート。変形例に係るアンプ及びスピーカ周辺の回路構成を示す図。別の変形例に係るアンプ及びスピーカ周辺の回路構成を示す図。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るサイレン音出力装置について説明する。

＜１．全体構成＞
図１は、本実施形態に係るサイレン音出力装置１を含むサイレン音出力システム１００の全体構成図であり、図２は、このサイレン音出力システム１００の電気的構成を示す機能ブロック図である。サイレン音出力装置１は、消防車や救急車、パトカー等の緊急車両の車内に搭載され、周囲に注意を促すためのサイレン音をスピーカ２から出力するための装置である。

図１及び図２に示すように、サイレン音出力装置１には、スピーカ２の他、警光灯３及びマイク４が接続可能であり、さらに補助入力装置５も接続可能である。補助入力装置５とは、例えば、ＣＤプレイヤー、カセットプレイヤー、ワイヤレスマイク等の音声入力装置である。サイレン音出力装置１は、マイク４及び補助入力装置５を介して入力される音声（肉声に限らず、任意の音を含む）についても、スピーカ２を介して出力することができる。さらに、サイレン音出力装置１は、スピーカ２を介して警鐘を鳴らすこともでき、予め登録されている音声を再生することもできる。また、サイレン音出力装置１は、警光灯３の点滅を制御することもできる。スピーカ２及び警光灯３は、緊急車両の車外、例えば、車体のルーフや側面に備え付けられる。マイク４及び補助入力装置５は、車内の人が使用し易いように、車内に配置される。警光灯３は、散光式警光灯の他、任意の形態の車載警光灯とすることができる。

図１に示すように、サイレン音出力装置１は、車内に設置し易い形状、例えば、直方体形状の筐体８を備え、筐体８内に、制御部１０及び記憶部２０を備えている。車内の人がアクセスし易い筐体８のフロントフェース面８Ａには、電源ボタン５５、操作スイッチ５０〜５３及びジョグダイアル５４が配置されている。また、表示部８０、外付けのマイク４を接続するためのマイク入力端子４０、及び外付けの補助入力装置５を接続するための補助入力端子４１も、フロントフェース面８Ａに配置されている。一方、外付けのスピーカ２及び警光灯３を接続するための接続端子は、これらの周辺機器２，３とサイレン音出力装置１との間の配線６，７が邪魔にならないように、筐体８の背面や側面等に配置されている。なお、マイク入力端子４０の数は特に限定されず、１つであってもよいし、複数であってもよい。マイク入力端子４０が複数存在する場合には、サイレン音出力装置１に複数のマイク４を接続することができ、これらのマイク４からの複数の音声を同時に再生することができる。補助入力端子４１についても同様である。また、上述した入力端子４０，４１の配置は例示であり、数や用途に応じて任意の配置を選択することができる。

筐体８内には、アンプ６０及びトランス７０が搭載されている。アンプ６０は、アンプ６０に入力される音信号を増幅して出力するための回路（増幅器）であり、本実施形態では、Ｄ級（デジタル）アンプである。トランス７０は、アンプ６０の出力側とスピーカ２の入力側との間に接続され、効率的な電力の伝送を可能にすべくアンプ６０及びスピーカ２間のインピーダンス整合を行うインピーダンス変換器である。ところで、一般に、スピーカの誤配線（短絡）や、スピーカの内部回路の短絡、或いは配線の噛み込み等の問題が起こると、アンプから過電流が流れ出し、各種部品、特にアンプの下流側のトランスが破損する虞がある。この場合、緊急走行時にサイレン音を始めとする各種の警報音を出力しようにも出力できない事態になりかねない。そのため、サイレン音出力装置１では、このような事態を想定し、上述の異常状態を検出する機能が搭載されている。

制御部１０は、ＣＰＵ等により構成されている。制御部１０と記憶部２０とは、バス線を介して接続されており、制御部１０は、記憶部２０内の各種データを読み出すことができる。制御部１０は、記憶部２０内に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、音信号生成部１１、ボリューム調整部１２、過電流判定部１３及び異常判定部１４として動作する。各部１１〜１４の動作については、後述する。

記憶部２０は、ハードディスクやフラッシュメモリ等からなる不揮発性の記憶装置である。記憶部２０内には、上述のプログラムの他、サイレン音を規定する周波数や周期等のパラメータのデータ（以下、サイレン音データ）２１が格納されている。なお、緊急車両には、複数種類のサイレン音が登録される場合があるが、この場合には、それぞれのサイレン音に対応するサイレン音データ２１，２１，・・・が格納される。

また、記憶部２０内には、警報メッセージ等の音声データ２２、警鐘音データ２３、及び、警光灯３の点滅パターンを規定するデータ（以下、点滅パターンデータ）２４も格納されている。サイレン音の場合と同様、音声データ２２、警鐘音データ２３、及び点滅パターンデータ２４も、それぞれ複数種類の音声、警鐘音及び点滅パターンに対応する分だけ登録しておくことができる。また、音声データ２２には、肉声に限らず、任意の音のデータが含まれる。

マイク入力端子４０は、バス線を介して制御部１０に接続されており、制御部１０は、マイク４から入力される音声（主として、肉声）を音声データ２２に変換し、記憶部２０内に保存しておくこともできる。これにより、使用頻度の高いメッセージの音声については、予め記憶部２０内に録音しておき、その後、適宜スピーカ２を介して再生することができる。ユーザは、ジョグダイアル５４を操作することで、再生すべき音声データ２２として、これらの多数の音声データ２２のファイルの中から適当なものを選択することができる。

なお、上記のとおり、音声データ２２だけでなく、サイレン音データ２１、警鐘音データ２３及び点滅パターンデータ２４についても、それぞれ複数のサイレン音、警鐘音及び点滅パターンに対応する分だけ登録可能である。そして、どの音が出力され、どの点滅パターンが採用されるかは、フロントフェース面８Ａの操作スイッチ等を介して適宜選択される。制御部１０は、選択されたサイレン音データ２１、音声データ２２及び警鐘音データ２３に基づいて対応する音をスピーカ２から出力したり、選択された点滅パターンデータ２４に基づいて警光灯３を点滅させたりする。

フロントフェース面８Ａの操作スイッチ群には、サイレンスイッチ５０、警光灯スイッチ５１、音声再生スイッチ５２、及び警鐘スイッチ５３が含まれる。サイレンスイッチ５０は、サイレン音データ２１に基づくサイレン音の出力／停止の切り替えを操作するためのスイッチである。警光灯スイッチ５１は、点滅パターンデータ２４に基づく警光灯３の点灯／消灯の切り替えを操作するためのスイッチである。音声再生スイッチ５２は、音声データ２２に基づく音声を再生するためのスイッチである。警鐘スイッチ５３は、警鐘音データ２３に基づく警鐘音を吹鳴するためのスイッチである。ジョグダイアル５４は、スピーカ２の音量の調整にも使用することができる。電源ボタン５５は、サイレン音出力装置１のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを操作するための操作ボタンである。これらのボタン、操作スイッチ及びダイアル等の操作部５０〜５５は、バス線を介して制御部１０に接続されており、制御部１０は、これらの操作部５０〜５５に対するユーザの操作を検出することができる。

本実施形態に係る表示部８０は、二桁の英字又は数値を表示可能なＬＥＤモニタである。表示部８０は、バス線を介して制御部１０に接続されており、制御部１０は、表示部８０上に、ユーザにより選択された音声データ２２の再生チャンネルを表示させることができる。また、制御部１０は、表示部８０上に、上述の異常状態、すなわち、スピーカ２の誤配線（短絡）等を知らせる警告を表示させることもできる。本実施形態では、上述の異常状態が検出された場合、当該異常状態に対応するエラーコードが表示部８０上に表示される。これを受け、ユーザは、マニュアル等を確認し、当該エラーコードに対応する問題、すなわち、スピーカ２の誤配線（短絡）等の問題が生じていることを知り、適切な対応を採ることができる。なお、ここでいうユーザとしては、架装業者や、緊急車両を走行させる運転者等が想定される。

サイレン音出力装置１及び警光灯３は、車載のバッテリー９から電力供給を受ける。スピーカ２は、サイレン音出力装置１から電力供給を受ける。また、マイク４及び補助入力装置５も、同じくバッテリー９から電力供給を受けることもできる。なお、以上の電力供給経路は例示であり、適宜設計することができる。バッテリー９からサイレン音出力装置１に供給される電源電圧の値は、車両の走行状況やバッテリー９から電源供給を受けている他の機器の状況等に応じて変動する。本実施形態に係るバッテリー９の供給電圧は、ＤＣ１２Ｖ又はＤＣ２４Ｖであり、この場合、サイレン音出力装置１に供給される電圧値は、ＤＣ１２Ｖの場合で凡そＤＣ１０Ｖ〜１６Ｖとなり、ＤＣ２４Ｖの場合で凡そ２０Ｖ〜３２Ｖとなる。

サイレン音出力装置１には、１又は複数個のスピーカ２を接続することができる。また、本実施形態に係るサイレン音出力装置１に接続可能なスピーカ２としては、入力側のインピーダンスが８Ωのものと、１６Ωのものとがある。従って、サイレン音出力装置１には、スピーカ２との接続端子として、１６Ω用の第１端子７０Ａと、８Ω用の第２端子７０Ｂ（図３参照）との２種類が設けられている。なお、これらの接続端子７０Ａ，７０Ｂは、トランス７０の出力側（二次側）の端子である。サイレン音出力装置１に実際にどのようなスピーカ２が接続されるかは、適宜選択されることになるが、例えば、インピーダンスが１６Ωのスピーカ２を１つだけ接続する場合には、第１端子７０Ａが使用される。また、インピーダンスが１６Ωのスピーカ２を２つ並列に接続する場合には、合成抵抗が８Ωとなるため、第２端子７０Ｂが使用される。

＜２．アンプ及びスピーカ周辺の回路構成＞
続いて、図３を参照しつつ、各種の警報音を出力するための、アンプ６０及びスピーカ２の周辺の回路構成について詳細に説明する。

ユーザによりサイレンスイッチ５０、音声再生スイッチ５２及び／又は警鐘スイッチ５３が押下され、マイク４が所定の音圧レベル以上の音声を集音し、及び／又は補助入力装置５から音声が入力されると、音信号生成部１１は、スピーカ２から対応する音を出力させる。サイレン音を吹鳴させる場合には、音信号生成部１１は、記憶部２０内のサイレン音データ２１を参照し、サイレン音を表すサイレン音信号（第１音信号）を生成する。このサイレン音信号は、制御部１０のアナログポートを介して、波形合成部１６へと送信される。波形合成部１６は、このサイレン音信号をＡ／Ｄ変換する。同様に、音信号生成部１１は、記憶部２０内に登録されている音声及び警鐘音を出力させる場合には、それぞれ記憶部２０内の音声データ２２及び警鐘音データ２３を参照し、音声信号（第２音信号）及び警鐘音信号（第２音信号）を生成する。また、マイク４及び補助入力装置５に入力された音声も、音信号生成部１１により信号化され、音声信号（第２音信号）となる。これらの音声信号及び警鐘音信号は、制御部１０からＩ２Ｓバスを介してデータ変換部１５へ送信され、適宜データ変換がされた後、波形合成部１６へ送信される。なお、波形合成部１６は、各種音信号のミキシングを行う回路であり、サイレン音信号、音声信号及び警鐘音信号のうちの複数の信号を同時に受け取った場合に、それらの音信号を合成した合成音信号を生成する。

ボリューム調整部１２は、スピーカ２から出力されるサイレン音、音声及び警鐘音のボリュームを調整する。より具体的には、ボリューム調整部１２は、音信号生成部１１により生成されたサイレン音信号、音声信号及び警鐘音信号のボリューム（音圧レベル）を適宜調整した後、データ変換部１５を介して又は介することなく波形合成部１６へ送信する。また、ボリューム調整部１２は、サイレン音信号と、音声信号とが同時に生成される場合には、サイレン音信号のボリュームが所定の下限値を下回らない範囲内で所定量だけ又は所定の割合だけ下げる。この下限値は、法令を遵守するべく、法令に定められているサイレン音信号の音圧レベルに基づいて予め設定される。これにより、サイレン音に重ねられる音声がサイレン音のせいで聞こえづらくなる事態が防止されるとともに、アンプ６０から過電流が流れ出にくくなる。

波形合成部１６は、各種音信号、すなわち、サイレン音信号、音声信号、警鐘音信号、又はこれらの合成音信号を、アンプ６０の入力ポートに入力する。アンプ６０は、バッテリー９からの電力供給を受けて、波形合成部１６からの入力信号（音信号）を増幅した増幅信号を生成する。制御部１０とアンプ６０とは、Ｉ２Ｃバスを介して通信接続されている。制御部１０は、各種の警報音を出力する際には、Ｉ２Ｃバスを介してアンプ６０のＣＰＵ６Ａに駆動信号を送信し、アンプ６０を駆動させる。警報音の出力を終了させる場合には、ＣＰＵ６Ａに停止信号を送信し、アンプ６０を停止させる。

なお、図２に示すとおり、アンプ６０には、ＣＰＵ６Ａ及び保護回路６Ｂが内蔵されている。ＣＰＵ６Ａは、アンプ６０の動作を制御する制御部であり、保護回路６Ｂは、アンプ６０から過電流が流れ出すのを抑制するための回路である。ＣＰＵ６Ａ及び保護回路６Ｂは、アンプ６０の内部を流れる電流値が一定値を超えると、アンプ６０の出力を再起動又は停止させ、或いは、アンプ６０の内部を流れる電流値を一定値以下に保つように制限する。

図３に示すように、アンプ６０の出力側とトランス７０の入力側（一次側）との間には、電流センサ７５が接続されている。電流センサ７５は、アンプ６０から出力され、トランス７０の入力側に入力される、上記警報音の音信号の増幅信号の電流値を検出する。検出された電流値は、制御部１０のデジタルポートを介して、過電流判定部１３により受信される。過電流判定部１３は、この電流値に基づいて、過電流が流れている過電流状態が発生しているか否かを判定する。なお、過電流状態が発生すると、アンプ６０、トランス７０及びスピーカ２を始めとする各種部品の破損を招きかねない。そのため、本実施形態では、これを防止するべく、過電流制御処理が実行される。過電流制御処理の詳細については、後述する。

電流センサ７５の回路構成は、適宜設計することができる。例えば、既知の小さな抵抗値（例えば、５ｍΩ程度）を有する抵抗器をトランス７０の入力端子に並列に接続し、この抵抗器の両端の電圧を増幅器により増幅する構成とすることができ、この増幅値が制御部１０に送信される。なお、この増幅値は、電圧値であると言うことができるが、これを抵抗器の抵抗値（一定値）で除すれば、電流値となる。この意味で、この増幅値は、電流値と言うこともできる。

トランス７０に入力された音信号の増幅信号は、トランス７０の出力端子７０Ａ，７０Ｂに接続されているスピーカ２のインピーダンスに応じて変圧された後、スピーカ２の入力端子に入力される。スピーカ２は、この入力信号に基づいて、各種の警報音を出力する。

＜３．過電流制御処理＞
以下、図４を参照しつつ、過電流状態を制御する過電流制御処理について説明する。過電流制御処理は、アンプ６０が駆動されたときに開始し、アンプ６０が停止したとき（ただし、後述のステップＳ１２による場合を除く）に強制的に終了する。

まず、過電流判定部１３が、電流センサ７５から出力される電流値を読み（ステップＳ１）、当該電流値が所定の閾値Ｈ以上であるか、言い換えると、過電流状態が発生しているか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２で過電流状態が発生していると判定された場合には、ボリューム調整部１２は、アンプ６０に入力されるサイレン音信号以外の音信号、具体的には、マイク４、補助入力装置５、音声データ２２及び警鐘音データ２３に由来する音信号のボリューム（音圧レベル）を所定量だけ又は所定の割合で下げる（ステップＳ３）。一方で、このとき、ボリューム調整部１２は、アンプ６０に入力されるサイレン音信号のボリューム（音圧レベル）を維持する。言い換えると、本実施形態では、ステップＳ２で過電流状態が発生していると判定されたか否かによって、サイレン音信号のボリュームが調整されることはない。また、ステップＳ２で過電流状態が発生していると判定されなかった場合には、ステップＳ３はスキップされる。

なお、図４に示すとおり、ステップＳ１，Ｓ２は、所定の間隔で繰り返し実行される。また、図４に示すとおり、ステップＳ２で過電流状態が発生していると判定される度に、ステップＳ３が実行されることになる。従って、アンプ６０に入力されるサイレン音信号以外の音信号のボリュームは、過電流状態が発生しているとの判定が繰り返されるにつれて、徐々に下げられるように制御される。

続いて、異常判定部１４は、電流センサ７５からの電流値がＮ回（本実施形態では、１０回）読まれたか否かを判定し（すなわち、ステップＳ１がＮ回繰り返されたか否かを判定し）、電流値がＮ回読まれた場合には、ステップＳ５に進む。一方、電流値が読まれた回数がＮ回未満の場合には、ステップＳ１に戻り、電流値を読む。なお、Ｎのカウントは、ステップＳ５が実行される度にリセットされる。続いて、異常判定部１４は、直近のＮ回のステップＳ２においてＮ回中Ｍ回以上（Ｎ≧Ｍ≧１）、電流値が所定の閾値Ｈ以上であったか、すなわち、過電流状態が発生していると判定されたか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、Ｎ回中Ｍ回以上、過電流状態が発生したと判定された場合には、過電流頻発状態であると判定し、過電流フラグをオンにする（ステップＳ６）。一方、Ｎ回中Ｍ回以上、過電流状態が発生したと判定されなかった場合には、非過電流頻発状態であると判定する（ステップＳ７）。なお、この電流値の閾値Ｈは、サイレン音出力装置１に現在接続されているスピーカ２のインピーダンスによらず、一定値を用いることができる。また、ステップＳ２で閾値Ｈと比較される電流値とは、電流センサ７５からの出力値であり、上述した増幅値である。従って、ここで比較される電流値とは、電圧値ということもできるが、既に説明した理由から、電流値と呼び得る値である。なお、異常判定部１４により、電流センサ７５からの出力値を電流センサ７５に含まれる電圧検出用の抵抗器の抵抗値で除することにより、電流値に換算した後、これを閾値と比較するようにしてもよい。

過電流制御処理では、図４に示すとおり、ステップＳ５及びこれに続くステップＳ６又はステップＳ７が、繰り返し実行されることになる。そして、異常判定部１４は、スピーカ２の誤配線（短絡）や、スピーカ２の内部回路の短絡、或いは配線の噛み込み等の異常状態が発生しているか否かを判定するために、過電流頻発状態の継続状態を監視する。そして、過電流頻発状態と判定されることがＬ回連続した場合（以下、第１異常条件）、又は過電流頻発状態が時間Ｔ₁（本実施形態では、８秒）以上空くことのない状態が、時間Ｔ₁より長い時間Ｔ₂（本実施形態では、２４秒）以上続いた場合（以下、第２異常条件）に、異常状態と判定される。

具体的に説明すると、ステップＳ６又はステップＳ７の後、処理はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、異常判定部１４は、第１異常条件が満たされるか否か、すなわち、Ｌ回連続で過電流頻発状態と判定されたか否かを判定する。そして、Ｌ回連続で過電流頻発状態と判定された場合には、処理はステップＳ１２に進められる。ステップＳ１２では、異常判定部１４は、停止信号をアンプ６０のＣＰＵ６Ａに送信し、アンプ６０を停止させる。一方、ステップＳ８で、第１異常条件が満たされなかった場合には、処理はステップＳ９に進められる。

ステップＳ９及びこれに続くステップＳ１０では、異常判定部１４は、第２異常条件が満たされるか否か、すなわち、過電流頻発状態が時間Ｔ₁以上空くことのない状態が、時間Ｔ₂以上続いたか否かを判定する。より具体的には、ステップＳ９では、非過電流頻発状態が時間Ｔ₁以上続いているか否かが判定され、続いていないと判定された場合、処理はステップＳ１０に進められる。ステップＳ１０では、異常判定部１４は、過電流フラグがオンになってから時間Ｔ₂以上が経過したか否かを判定し、経過したと判定される場合、処理はステップＳ１２に進められる。この場合、第１異常条件が満たされた場合と同様に、アンプ６０が停止させられる。

一方、ステップＳ９で非過電流頻発状態が時間Ｔ₁以上続いていると判定された場合、過電流フラグがクリアされ（ステップＳ１１）、処理はステップＳ１に戻る。また、ステップＳ１０で、過電流フラグがオンになってから時間Ｔ₂以上が経過していないと判定された場合にも、処理はステップＳ１に戻る。

また、ステップＳ１２でアンプ６０が停止された後、処理はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、表示部８０上に警告が出力される。上述したとおり、ここでの警告は、エラーコードの態様で出力される。マニュアル等には、このエラーコードが、スピーカの誤配線（短絡）や、スピーカの内部回路の短絡、或いは配線の噛み込み等の異常状態に対応していることが記載されている。例えば、マニュアル等には、このエラーコードの出力時にユーザが採るべき処置の説明として、「スピーカの配線を確認して下さい」等の指示が記載される。ステップＳ１３が終了すると、過電流制御処理は終了する。

ところで、第２異常条件の判定時に使用される過電流頻発状態の空き時間の閾値Ｔ₁は、サイレン音の周期をＴ₀とした場合、０．５Ｔ₀≦Ｔ₁≦２Ｔ₀となるように設定されることが好ましい。サイレン音は、一周期中に音圧レベルが上下するため、音圧レベルの高いところでは過電流状態が検出され易くなり、音圧レベルの低いところでは過電流状態が検出されにくくなる。従って、サイレン音の半周期よりも短い時間で異常状態を検出しようとすると、誤検出の可能性が高くなる。よって、Ｔ₁≧０．５Ｔ₀とすることが好ましい。また、同様の観点から、Ｔ₁≧０．８Ｔ₀とすることがより好ましく、Ｔ₁＝Ｔ₀とすることがさらに好ましい。

ステップＳ３により下げられたサイレン音以外の音信号のボリュームの設定は、ステップＳ１２においてアンプ６０が停止するとリセットされる。また、ステップＳ１２によらず、何らかの理由でアンプ６０が停止した場合にもリセットされる。また、電源ボタン５５が押下され、電源が落ちた場合にもリセットされる。

＜４．変形例＞

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。

＜４−１＞
上記実施形態では、アンプ６０に保護回路６Ｂが搭載されていたが、保護回路は省略することができる。

＜４−２＞
上記実施形態では、第１異常条件又は第２異常条件が満たされる場合に、過電流による異常状態が検出されたが、異常状態を検出するためのロジックは、これに限られない。例えば、第１異常条件のみを判定してもよいし、第２異常条件のみを判定してもよいし、その他の条件により異常状態を検出してもよい。また、上記実施形態では、第１異常条件として、過電流頻発状態が所定回数（Ｌ回）連続するか否かが判定されたが、これに代えて、過電流頻発状態が所定時間以上連続した場合に、過電流による異常状態を検出することもできる。また、上述した異常状態の検出に係るステップＳ４〜Ｓ１３は、省略することもできる。

＜４−３＞
上記実施形態のステップＳ３では、ボリューム調整部１２は、サイレン音信号のボリュームを変化させなかったが、サイレン音信号のボリュームを、法令に定められるような所定の下限値を下回らない範囲内で、所定量だけ又は所定の割合だけ下げるように制御してもよい。また、ボリューム調整部１２は、マイク４、補助入力装置５、音声データ２２及び警鐘音データ２３に由来する音信号のボリュームを全て低下させたが、これらの一部のみを低下させるようにしてもよい。例えば、マイク４、補助入力装置５、及び音声データ２２に由来する音信号のボリュームのみを低下させ、警鐘音データ２３に由来する音信号のボリュームを、サイレン音信号のボリュームと同様に変化させないように制御してもよい。

＜４−４＞
上記実施形態では、過電流状態を判定するために電流センサ７５が用いられたが、電流値又は電圧値を評価することが可能である限り、電流センサ７５に代えて、任意の形態の電流又は電圧センサを用いることができる。また、電流又は電圧センサからの出力値をそのまま閾値と比較して過電流状態を判定するのではなく、適宜係数を掛ける等して適切な値に変換した後、閾値と比較するようにしてもよい。

＜４−５＞
上記実施形態では、サイレン音信号と音声信号とが同時に生成される場合にサイレン音信号のボリュームを下げる制御が行われたが、本制御は省略することができる。

＜４−６＞
上記実施形態では、電流センサ７５がアンプ６０の出力側かつトランス７０の入力側に配置されたが、トランス７０の出力側（トランス７０とスピーカ２との間）に配置することもできる。あるいは、電流センサ７５は、アンプ６０の入力側に配置することもできるし、図５に示すように、アンプ６０の電源線上に配置してもよいし、図６に示すように、アンプ６０のグランド線上に配置してもよい。

１サイレン音出力装置
２スピーカ
４マイク
１１音信号生成部
１２ボリューム調整部
１３過電流判定部
１４異常判定部
６０アンプ（増幅器）
７５電流センサ（検出器）

Claims

緊急車両用のサイレン音を出力するためのサイレン音出力装置であって、
前記サイレン音を表す第１音信号及び前記サイレン音と異なる音を表す第２音信号を生成する音信号生成部と、
前記第１音信号及び前記第２音信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器に接続され、電流値又は電圧値を検出する検出器と、
前記検出器により検出された前記電流値又は前記電圧値に基づいて、過電流が流れている過電流状態が発生しているか否かを判定する過電流判定部と、
前記過電流判定部により前記過電流状態が発生していると判定された場合に、前記増幅器に入力される前記第２音信号のボリュームを下げるように制御するボリューム調整部と
を備える、サイレン音出力装置。
前記ボリューム調整部は、前記過電流判定部により前記過電流状態が発生していると判定された場合に、前記増幅器に入力される前記第１音信号のボリュームを維持しつつ、前記増幅器に入力される前記第２音信号のボリュームを下げるように制御する、
請求項１に記載のサイレン音出力装置。
前記第２音信号には、マイクを介して入力される音声を表す信号が含まれる、
請求項１又は２に記載のサイレン音出力装置。
前記過電流判定部は、前記過電流状態が発生しているか否かを繰り返し判定し、
前記ボリューム調整部は、前記過電流判定部により前記過電流状態が発生しているとの判定が繰り返されるにつれて、前記第２音信号のボリュームを徐々に下げる、
請求項１から３のいずれかに記載のサイレン音出力装置。
前記過電流状態が頻発している異常状態が発生しているか否かを判定し、前記異常状態が発生していると判定された場合に、前記増幅器の動作を制限する異常判定部
をさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載のサイレン音出力装置。