特表 2015-523744 拡声システム及び拡声システムの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2015-523744(P2015-523744A)

(43)【公表日】2015年8月13日

(54)【発明の名称】拡声システム及び拡声システムの制御装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 27/00 20060101AFI20150717BHJP

   H04R 29/00 20060101ALI20150717BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20150717BHJP

【ＦＩ】

   H04R27/00 Z

   H04R29/00 310

   H04R3/00 310

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-559972(P2014-559972)

(86)(22)【出願日】2012年6月15日

(85)【翻訳文提出日】2014年12月11日

(86)【国際出願番号】JP2012003947

(87)【国際公開番号】WO2013186823

(87)【国際公開日】20131219

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KM,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN,ZA

(71)【出願人】

【識別番号】000223182

【氏名又は名称】ＴＯＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】如南 友博

(72)【発明者】

【氏名】生駒 恒雄

【テーマコード（参考）】

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D220AA11

(57)【要約】

【課題】拡声システムの信頼性及び安全性を向上させる。
【解決手段】拡声システム１は、ループ状の伝送媒体４と複数のスピーカ３を備える。伝送媒体４は、第１方向及び第１方向と逆方向の第２方向に伝送信号を送信する。伝送信号は、所定の周波数帯域を有する通信信号と、通信信号とは異なる周波数帯域を有する音声信号とを含む。拡声システム１は更に、伝送媒体４に接続され、通信信号を減衰し音声信号を出力するように伝送信号をフィルタ処理する第１フィルタ部５１を備える。第１フィルタ部５１は、通信信号及び音声信号が第２方向において送信される間通信信号が第１方向に送信されないように、伝送媒体４に接続される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ループ状であって、第１方向及び第１方向と逆方向の第２方向に伝送信号を送信する伝送媒体であって、前記伝送信号は、所定の周波数帯域を有する第１信号と、第１信号とは異なる周波数帯域を有する第２信号とを含む、伝送媒体、
前記伝送媒体に接続される複数のスピーカ、及び
前記伝送媒体に接続され、前記第１信号を減衰し前記第２信号を出力するように伝送信号をフィルタ処理する第１フィルタ部、
を備え、
前記第１フィルタ部は、前記第１信号及び前記第２信号が前記第２方向において送信される間前記第１信号が前記第１方向に送信されないように、前記伝送媒体に接続される、
拡声システム。

【請求項2】

更に、前記伝送媒体のループの第１端と前記伝送媒体のループの第２端とに接続される制御装置を備え、
前記伝送信号は、前記第１信号及び前記第２信号を混合した信号を含み、
前記制御装置は、前記ループの第１端を介する前記第１方向と、前記ループの第２端を介する前記第２方向との双方向に、前記伝送信号を前記伝送媒体に送信し、
前記第１フィルタ部は、前記伝送信号が前記第１方向に送信される前に前記第１信号を減衰する、
請求項１に記載の拡声システム。

【請求項3】

更に、前記伝送媒体に接続され、各々が対応するスピーカに接続される複数の通信制御装置を備え、
前記第１信号はポーリング信号であり、
前記第２信号は音声信号であり、
前記制御装置は、前記複数の通信制御装置をそれぞれポーリングするために前記ポーリング信号を送信し、
各通信制御装置に対応するスピーカは、前記音声信号に基づき音声を出力する、
請求項２に記載の拡声システム。

【請求項4】

更に、前記伝送媒体に接続される複数の通信制御装置を備え、
各通信制御装置は、前記伝送媒体に接続されるアイソレータ部を有し、各アイソレータ部は、前記伝送媒体の障害を検出するとき、対応する通信制御装置を前記伝送媒体から分離する、
請求項１に記載の拡声システム。

【請求項5】

ループ状の伝送媒体と前記伝送媒体に接続される複数のスピーカとを有する拡声システムに用いられるとともに、前記伝送媒体の両端に接続される制御装置であって、
第１方向及び第１方向と逆方向の第２方向に前記伝送媒体を介して伝送信号を送信し、前記伝送信号は、所定の周波数帯域を有する第１信号と第１信号とは異なる周波数帯域を有する第２信号とを含み、
前記第１信号を減衰し前記第２信号を出力するように前記伝送信号をフィルタ処理する第１フィルタ部、及び
前記第２信号を減衰し前記第１信号を出力するように前記伝送信号をフィルタ処理する第２フィルタ部、
を備え、
前記第１フィルタ部は、前記第１信号及び前記第２信号が前記第２方向において送信される間前記第１信号が前記第１方向に送信されないように、前記伝送媒体に接続される、
制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のスピーカを有する拡声システムに関する。本発明はまた、拡声システムに適用される制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建物や施設において公衆に対し情報を提供したり楽しませたりする音声放送システムとして、拡声システムが知られている。通常の拡声システムは、スピーカラインを介して増幅器に接続された複数のスピーカと、スピーカラインの接続を監視する各制御器とを有する。特許文献１にその一例が開示されている。緊急時には、拡声システムは、建物や施設内の公衆に警告を出す。

【0003】

欧州で使用されている拡声システムは、欧州規格（ＥＮ：European Norm）６０８４９を満たさなければならず、同規格は、増幅器からその端末まで延びるスピーカラインの接続や精度の監視を要件とする。ＥＮ６０８４９は、緊急時に所定のエリア内にいる人々を保護するための放送を行うための、屋内外で使用される音声補強システムの性能要件を規定する。ＥＮ６０８４９の基準は、ラインの不通があっても警告機能を確実に維持する冗長システムを要件とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００３／００６３７５５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

拡声システムは、スピーカラインが一部不通となっても、放送可能な状態を維持する必要がある。
ここに開示された発明の一つの目的は、信頼性及び安全性を向上させた拡声システムを実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つの観点によれば、ループ状の伝送媒体、伝送媒体に接続された複数のスピーカ、及び伝送媒体に接続された第１フィルタ部を備える拡声システムが提供される。伝送媒体は、第１方向及び第１方向と逆方向の第２方向に伝送信号を送信する。伝送信号は、所定の周波数帯域を有する第１信号と、第１信号とは異なる周波数帯域を有する第２信号とを含む。第１フィルタ部は、第１信号を減衰し第２信号を出力するように伝送信号をフィルタ処理する。第１フィルタ部は、第１信号及び第２信号が第２方向において送信される間第１信号が第１方向に送信されないように、伝送媒体に接続される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の上記一つの観点によれば、信頼性及び安全性を向上させた拡声システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る拡声システムの概略図

【図2】図１に示す拡声システムの制御装置の概略図

【図3】図２に示す制御装置で使用されるフィルタ部の概略図

【図4】図１に示す拡声システムの監視装置の概略図

【図5】図４に示す監視装置のアイソレータ部の概略図

【図6】図２に示す制御装置による動作のフローチャート

【図7】他の実施形態に係る監視装置の概略図

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の選ばれた実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の本発明の実施形態の説明は例示のためであり、添付の特許請求の範囲やその均等物により定義される発明を限定するためのものでないことは、当業者は本開示から理解できる。
（実施形態１）
（拡声システム１）
図１は、本発明の一実施形態に係る拡声システム１（拡声システムの一例）を概略的に示す。拡声システム１は、大規模な施設や建物内において使用されるものである。

【0010】

拡声システム１は、増幅器２、複数のスピーカ３、スピーカライン４（伝送媒体の一例）、制御装置５（制御装置の一例）、及び各スピーカ３に対応する複数の監視装置１０（通信制御装置の一例）を有する。
増幅器２は、スピーカライン４に接続される。図示は省略するが、増幅器２は変圧器を介してスピーカライン４に接続される。

【0011】

監視装置１０は、スピーカライン４に直列接続される。スピーカ３は、スピーカライン４に並列接続される。制御装置５は、スピーカライン４に接続される。
スピーカライン４は、図１に示すように、２線式のワイヤ又はケーブルであってもよい。スピーカライン４は、増幅器２からの信号或いは制御装置５によって生成された信号が双方向にスピーカライン４に送信されるようにループ状に構成される。スピーカライン４は、スピーカ３の電源供給ラインであってもよい。本実施形態における電源は直流電流（ＤＣ：Direct Current）である。

【0012】

拡声システム１では、増幅器２は、拡声システム１で送信される音声信号（第２信号の一例）を出力する。音声信号は、２０ｋＨｚ以下の周波数を有していてもよい。音声信号は、電源（図示省略）から供給される直流電流に重畳されてスピーカライン４を送信される。制御装置５は、通信信号（第１信号の一例）を生成し出力する。通信信号は、６０ｋＨｚを超える周波数であってもよい。そして通信信号は、スピーカライン４を送信される音声信号及び直流電流に重畳される。重畳された信号（伝送信号の一例）は、スピーカライン４に送信される。

【0013】

通信信号は、重畳信号である音声及び通信信号がスピーカライン４を第２方向に送信されているときは、スピーカライン４の第１方向に送信されない。第２方向は第１方向の逆方向である。
監視装置１０は、制御装置５によって間欠的又は連続的にポーリングされる。制御装置５は、ポーリング信号（通信信号の一例）を生成し、指定された監視装置１０に送信する。ポーリング信号を受信した指定の監視装置１０は、応答信号を生成し、スピーカライン４を介して制御装置５に送信する。応答信号が受信されない場合、接続された監視装置１０のうち少なくとも一つが応答しないと考えられるため、拡声システム１において何らかの障害があると結論付けられる。可能性としては、スピーカライン４で発生したショート及び／又は断線である。

【0014】

拡声システム１におけるスピーカライン４に接続された各装置について、以下詳細に説明する。
（制御装置５）
図２は、制御装置５の可能な構成を概略的示す。制御装置５は、所定の通信プロトコルに従ってスピーカライン４上の通信制御を行う。例えば、制御装置５は、監視装置１０全てに対しポーリングを行い、拡声システム１における障害や不通の発生をチェックする。ポーリングは、監視装置１０、スピーカ３、及びスピーカライン４の動作状態をチェックするための自動的且つ連続的な検査である。

【0015】

制御装置５は、第１フィルタ部５１（第１フィルタ部の一例）と、第２フィルタ部５２（第２フィルタ部の一例）と、スイッチ５３と、受信部５４ａと、送信部５４ｂと、ＣＰＵ（中央演算装置）５５（プロセッサの一例）と、Ａ／Ｄ変換器５７と、Ｄ／Ａ変換器５８とを有する。
第１フィルタ部５１は、音声信号と直流電流信号とを通過させ、その他の信号を減衰させるように設計されているバンドパスフィルタを有する。図３は、第１フィルタ部５１の構成例を示す。同例では、バンドパスフィルタとして並列共振回路を挙げている。フィルタの設計はこの構成に限定されず、他の公知のバンドパスフィルタ或いはハイパスフィルタを用いてもよい。

【0016】

第２フィルタ部５２は、スピーカライン４に接続される。第２フィルタ部５２は、応答信号を含む通信信号を通過させ、その他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタを有する。
スイッチ５３は、変圧器を介して第２フィルタ部５２に接続される。スイッチ５３は、ＣＰＵ５５からの指令に応じて、受信部５４ａと送信部５４ｂとを切り換えて、スピーカライン４に対し信号を送受信する。

【0017】

受信部５４ａは、通信信号、例えば、スピーカライン４に接続された監視装置１０からの応答信号を第２フィルタ部５２を介して受信する。そして受信部５４ａは、Ａ／Ｄ変換器５７を介してＣＰＵ５５に通信信号を送信する。送信部５４ｂは、ＣＰＵ５５からＤ／Ａ変換器５８を介して受信した通信信号、例えばポーリング信号をスピーカライン４を介して監視装置１０に送信する。

【0018】

Ａ／Ｄ変換器５７は、アナログ通信信号をＣＰＵ５５で処理されるデジタル通信信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器５８は、ＣＰＵ１３によって処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。
ＣＰＵ５５は、通信信号の送受信を制御する。ＣＰＵ５５はポーリング信号を生成し、スピーカライン４に接続された指定の監視装置１０に送信する。ポーリング信号は、指定の監視装置１０のアドレスデータを含む。ＣＰＵ５５はまた、指定の監視装置１０から応答信号を受信する。これにより、ＣＰＵ５５は指定の監視装置１０にそれぞれポーリング信号を送信し、各指定の監視装置１０からの応答信号を受信したかどうかを判定する。このようにして、ＣＰＵ５５は拡声システム１の状態を検出する。そしてＣＰＵ５５は、拡声システム１の状態に関する情報を出力する。例えば、ＣＰＵ５５は、拡声システム１の障害データや情報を、拡声システム１の動作を監視し管理する外部の管理システムにネットワークを介して出力する。ＣＰＵ５５は、メモリ（図示省略）から読み込んだプログラムに従って拡声システム１の上記動作を実行してもよい。

【0019】

（監視装置１０）
図４は、監視装置１０の可能な構成を示す。本実施形態においては、図４に示す監視装置１０の左側を「上流側」と呼び、スピーカライン４に沿って制御装置５に近い側とする。また、図４に示す監視装置１０の右側を「下流側」と呼び、スピーカライン４のループ端部に近い側とする。

【0020】

監視装置１０は、監視装置１０を識別するための固有のアドレス（例えば、ＩＰアドレス）又は識別情報を有する。監視装置１０は、スピーカライン４に接続されたアイソレータ部１１（アイソレータ部の一例）と、フィルタ部１２と、スイッチ１３と、受信部１４ａと、送信部１４ｂと、ＣＰＵ（中央演算処理部）１５（制御部の一例）と、Ａ／Ｄ変換器１７と、Ｄ／Ａ変換器１８とを有する。監視装置１０はまた、フィルタ部６１と、整流器６２と、直流電源６３とを有する。

【0021】

アイソレータ部１１はスピーカライン４上に設けられている。図５に示すように、アイソレータ部１１は、スイッチ１１１と、コンパレータ１１２と、リレー制御部１１３とを有する。通常状態では、スピーカライン４は連続的に直流電流を送る。コンパレータ１１２は、スイッチ１１１の両端の電圧を比較し、比較結果をリレー制御部１１３に出力する。スピーカライン４上の監視装置１０間において不通が発生した場合、電流が止まり、スイッチ１１１の両端間の電圧に差ができる。リレー制御部１１３は、同電圧の差を監視し検出して、スピーカライン４の不通の発生を判定する。リレー制御部１１３がスピーカライン４に不通が発生したと判定すると、リレー制御部１１３はスイッチ１１１を開くため、監視装置１０はスピーカライン４から分離される。分離された監視装置１０は通信信号を送信できなくなる。これにより、制御装置５は、応答信号が受信されない監視装置１０周辺で不通が発生したことを判定できる。

【0022】

図４に示すフィルタ部１２は、スピーカライン４に接続される。フィルタ部１２は、通信信号を通過させその他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタを有する。
スイッチ１３は変圧器を介してフィルタ部１２に接続される。スイッチ１３は、ＣＰＵ１５からの指令に応じて、スピーカライン４から信号を受信する受信部１４ａと、スピーカライン４に信号を送信する送信部１４ｂとを切り換える。

【0023】

受信部１４ａは、制御装置５から、通信信号、例えばポーリング信号を受信する。そして受信部１４ａは、Ａ／Ｄ変換器１７を介してＣＰＵ１５に通信信号を送信する。送信部１４ｂは、ＣＰＵ１５からＤ／Ａ変換器１８を介して受信した通信信号、例えば応答信号を制御装置５に送信する。
Ａ／Ｄ変換器１７は、アナログ通信信号をＣＰＵ１５により処理されるデジタル通信信号を変換する。Ｄ／Ａ変換器１８は、ＣＰＵ１５に処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１７及びＤ／Ａ変換器１８はＣＰＵ１５からの指令に応じて切り換えられる。

【0024】

ＣＰＵ１５は、Ａ／Ｄ変換器１７及びＤ／Ａ変換器１８を介して受信部１４ａ及び送信部１４ｂに接続される。ＣＰＵ１５は、指令信号を生成しスイッチ１３に送信することによりスイッチ１３の切換えを制御する。ＣＰＵ１５は、受信した通信信号が監視装置１０に対するものであるか、つまり受信した通信信号に含まれる監視装置１０のアドレスデータが自身のものであるかを判定する。アドレスデータが自身のものであれば、ＣＰＵ１５は応答信号を生成し制御装置５に送信する。

【0025】

ＣＰＵ１５はまた、対応するスピーカ３を制御する。ＣＰＵ１５は、メモリ（図示省略）から読み出されたプログラムに従ってこれらの動作を実行してもよい。
フィルタ部６１は、スピーカライン４からの直流電流信号を通過させる。整流器６２は直流電流信号を整流する。直流電源は、整流された直流電流信号を受信し、監視装置１０に電力を供給する。

【0026】

（制御装置５の動作）
図６は、制御装置５により実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ１０１：ポーリングのため制御装置５により通信信号が生成される。通信信号は、指定された監視装置１０のアドレスデータを含む。
ステップＳ１０２：通信信号はスピーカライン４に送信され、増幅器２から送信される音声信号に重畳される。

【0027】

ステップＳ１０３：音声信号に重畳された通信信号は、スピーカライン４の第１方向及び第２方向に送信される。第１方向の場合はステップＳ１０４に進み、第２方向の場合はステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０４：スピーカライン４の第１方向に送信される音声信号に重畳された通信信号は、第１フィルタ部５１によってフィルタされることにより、通信信号が減衰され音声信号はスピーカライン４を送信される。

【0028】

ステップＳ１０５：音声信号に重畳された通信信号は、スピーカライン４の第２方向に送信される。
ステップＳ１０６：制御装置のＣＰＵ５５は、指定の監視装置１０からの応答信号を所定時間内に受信したかどうかを判定する。
ステップＳ１０７：所定時間内に応答信号が受信されなかった場合、制御装置５は、指定の監視装置１０周辺のスピーカライン４に障害があると判定する。

【0029】

ステップＳ１０８：制御装置５のＣＰＵ５５は、ポーリングが終了したかどうかを判断する。終了していない場合は、ステップＳ１０１に戻り、制御装置５は他の指定した監視装置１０に対する通信信号を生成する。制御装置５は、ステップＳ１０１からＳ１０８を繰り返すことにより、各監視装置１０より応答信号を受信するために各監視装置１０に通信信号を送信する。

【0030】

ステップＳ１０９：制御装置５のＣＰＵ５５は、ステップＳ１０８までの結果に基づき、スピーカライン４の状態を生成し出力する。スピーカライン４の状態は、スピーカライン４に生じたショート及び／又は断線によって拡声システム１に障害があるかどうかを含んでいてもよい。更に、スピーカライン４の状態は、不通が生じた箇所を含んでいてもよい。例えば、制御装置５が一つの監視装置１０から応答信号を受信したが、下流側にある次の監視装置１０から応答信号を受信しなかった場合、制御装置５は、その二つの監視装置１０の間で不通が生じていると判断してもよい。

【0031】

（実施形態１の効果）
上記実施形態の拡声システム１によれば、第１フィルタ部５１は、スピーカライン４の第１方向には通信信号が送信されずスピーカライン４の第２方向には通信信号と音声信号が送信されるように、スピーカライン４に接続されている。これにより、音声信号は常時スピーカライン４を双方向に送信されるため、拡声システム１は、スピーカライン４のいずれかのポイントで不通が生じても放送機能を有効に維持することができる。

【0032】

更に、スピーカライン４の第１方向には通信信号が通過しないようにフィルタ処理される。通信信号が音声信号と同様にスピーカライン４の双方向に送信されると、指定された監視装置１０の上流側か下流側で不通が生じた場合でも、通信信号が指定の監視装置１０に送信される。この場合、スピーカラインの第１又は第２方向のいずれかで指定の監視装置１０からの応答信号が送信されるため、障害を適切に検出できないおそれがある。しかし、上記実施形態１においては、通信信号はスピーカライン４の一方向にしか送信されない。よって、拡声システム１は、安全な放送を実施しつつ、スピーカライン４の障害を確実に検出することができる。

【0033】

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る監視装置２１０の構成を概略的に示す。実施形態１と同様の機能を有する部材については同じ符号を付し、更なる詳細な説明は省略する。この例においては、各監視装置２１０は、通信信号を一方から他方へリレーで送信する。
監視装置２１０は、スピーカライン４に接続されたアイソレータ部１１（アイソレータ部の一例）と、スピーカライン４に接続されたフィルタ部２２１と、フィルタ部２１２ａ、２１２ｂと、ＣＰＵ２１３と、スイッチ２１４ａ、２１４ｂと、受信部２１５ａ、２１６ａと、送信部２１５ｂ、２１６ｂと、スイッチ２１７と、Ａ／Ｄ変換器２１８と、Ｄ／Ａ変換器２１９とを有する。

【0034】

アイソレータ部２１１は、スピーカライン４上に設けられている。アイソレータ部２１１は、実施形態１によるアイソレータ部１１（図５）と同様の構成及び機能を有する。実施形態１と同様に、リレー制御部１１３は、スピーカライン４に不通の発生を判定した場合、スイッチ１１１を開くように制御するため、監視装置２１０はスピーカライン４から分離される。よって、分離された監視装置２１０は通信信号を送信できなくなるため、制御装置５は、応答信号が受信しなかった監視装置２１０周辺で不通が発生していると判定できる。

【0035】

フィルタ部２２１はスピーカライン４上に設けられている。フィルタ部２２１は、音声信号と直流電流信号のみを通過させ、その他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタである。
フィルタ部２１２ａ、２１２ｂは、それぞれ変圧器を介してスイッチ２１４ａ、２１４ｂに接続されている。フィルタ部２１２ａ、２１２ｂは、通信信号を通過させその他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタを含む。

【0036】

スイッチ２１４ａは、変圧器を介してフィルタ部２１２ａに接続されている。スイッチ２１４ａは、ＣＰＵ２１３からの指令に応じて、スピーカライン４から信号を受信する受信部２１５ａと、スピーカライン４に信号を送信する送信部２１５ｂとを切り換える。最初、スイッチ２１４ａは受信部２１５ａに切り換えられており、スピーカライン４の上流側から信号を受信するよう待機している。上流側から信号を受信した後、スイッチ２１４ａは送信部２１５ｂに切り換えて、スピーカライン４の上流側に信号を送信する。

【0037】

スイッチ２１４ｂは、ＣＰＵ２１３からの指令に応じて、スピーカライン４から信号を受信する受信部２１６ａと、スピーカライン４に信号を送信する送信部２１６ｂとを切り換える。最初、スイッチ２１４ｂは、送信部２１６ｂに切り換えられ、スピーカライン４の下流側に信号を送信するよう待機する。下流側に信号を送信した後、スイッチ２１４ｂは受信部２１６ａに切り換えて、スピーカライン４の下流側から信号を受信する。

【0038】

受信部２１５ａは、フィルタ部２１２ａを介して上流側の監視装置１０から通信信号を受信する。そして受信部２１５ａは、Ａ／Ｄ変換器２１８を介してＣＰＵ２１３に通信信号を送信する。送信部２１５ｂは、ＣＰＵ２１３から受信した通信信号をＤ／Ａ変換器２１９を介して上流側の監視装置２１０に送信する。受信部２１６ａは、フィルタ部２１２ｂを介して下流側の監視装置２１０から通信信号を受信する。そして受信部２１６ａは、Ａ／Ｄ変換器２１８を介してＣＰＵ２１３に通信信号を送信する。送信部２１６ｂは、ＣＰＵ２１３から受信した通信信号をＤ／Ａ変換器２１９を介して下流側の監視装置２１０に送信する。

【0039】

スイッチ２１７は、ＣＰＵ２１３からの指令に応じてＡ／Ｄ変換器２１８とＤ／Ａ変換器２１９とを切り換える。スイッチ２１７は、受信部２１５ａ及び２１６ａに受信されたアナログ通信信号をデジタル通信信号に変換するとき、Ａ／Ｄ変換器２１８に切り換える。スイッチ２１７は、デジタル通信信号をアナログ通信信号に変換するとき、Ｄ／Ａ変換器２１９に切り換える。

【0040】

Ａ／Ｄ変換器２１８は、アナログ通信信号をＣＰＵ２１３で処理されるデジタル通信信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器２１９は、ＣＰＵ２１３で処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。
ＣＰＵ２１３は、Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換器２１８、２１９を介して受信部２１５ａ，２１６ａ及び送信部２１５ｂ、２１６ｂに接続する。ＣＰＵ２１３は、指令信号を生成しスイッチ２１４ａ、２１４ｂ、２１７に送信することによりスイッチ２１４ａ、２１４ｂ、２１７の切換えを制御する。ＣＰＵ２１３はまた、下流側の監視装置２１０と、次の上流側の監視装置２１０又はＣＰＵ２１３が制御装置５の次にスピーカライン４に接続されている最初の監視装置である場合は制御装置５との間でリレーを実行する。

【0041】

ＣＰＵ２１３は、受信した通信信号がその監視装置２１０に対するものであるか、つまり受信した通信信号に含まれる監視装置２１０のアドレスデータが自身のものであるかを判定する。アドレスデータが自身のものでなければ、ＣＰＵ２１３は受信した通信信号を次の下流側の監視装置２１０に送信する。アドレスデータが自身のものであれば、ＣＰＵ２１３は応答信号を生成し、上流側の監視装置２１０或いは制御装置５に送信する。

【0042】

実施形態１と同様に、監視装置２１０はまた、フィルタ部６１と、整流器６２と、直流電源６３とを有する。フィルタ部６１は、スピーカライン４からの直流電流信号を通過させる。整流器６２は直流電流信号を整流する。直流電源は整流された直流電流信号を受信し監視装置２１０に電力を供給する。
応答信号は、応答信号を生成し送信した監視装置２１０のアドレスデータ又は識別情報を含んでいてもよい。これにより、応答信号を受信した制御装置５は、そのアドレスデータ又は識別情報に基づき、スピーカライン４のどの部分に不良があるかを特定することができる。

【0043】

本例では、音声信号及びポーリング信号と応答信号とを含む通信信号を含んだ重畳信号は、通信信号がスピーカライン４の下流側に通過しないようにフィルタ部２２１によってフィルタ処理される。よって、通信信号は常に一つの送信元と一つの送信先間通過する。制御装置５がスピーカライン４に接続された一つの監視装置１０にポーリングするとき、制御装置５から送信されたポーリング信号はまず、制御装置５に最も近い監視装置２１０（以下、「第１監視装置２１０」と呼ぶ）に送信される。同時に、ポーリング信号は、スピーカライン４を通って第１監視装置２１０の下流側にある監視装置２１０（以下、「第２監視装置２１０」と呼ぶ）に送信されないように、第１監視装置２１０のフィルタ部２２１によってフィルタされる。

【0044】

ポーリング信号が第１監視装置２１０に対するものでない場合、第１監視装置２１０のＣＰＵ２１３はポーリング信号を第２監視装置２１０に送信する。そして、第２監視装置２１０のフィルタ部２２１はそのポーリング信号をフィルタ処理し、スピーカライン４を通って第２監視装置２１０の下流側にある監視装置２１０（以下、「第３監視装置２１０」と呼ぶ）に送信されないようにする。この通信信号のリレー送信は、ポーリング信号が指定の監視装置２１０に到達するまで行われる。

【0045】

指定の監視装置２１０がポーリング信号を受信すると、応答信号を下流側に送信する。ポーリング信号の送信と同様の方法で、応答信号は、制御装置５に受信されるまで、下流側から上流側へ監視装置間をリレーで送信される。
本例では、ポーリング信号の応答信号を含む通信信号は、スピーカライン４上の隣り合う装置間のみ通過し、その間はスピーカライン４上の他の隣り合う装置間においては通過しない。よって、ポーリングの間、通信信号は、通過が許可されない限り、常に一つの送信元と一つの送信先間のみ通過する。

【0046】

実施形態２によれば、実施形態１で記載した効果に加え、次のような効果を達成できる。実施形態２においては、各監視装置２１０は通信信号を送受信するときのみ電力を必要とする。よって、通信信号を処理する動作にない他の監視装置２１０は最低限の電力のみのスリープモードに設定することができる。この結果、通信信号は減衰されることなく、拡声システム１の通信性能を向上させることができ、更に省電力で安定し確実な通信を実現する。スピーカライン４に大電流が流れることを防ぐことができるため、低インピーダンスの多数のスピーカ３であってもスピーカライン４に並列接続させることができる。

【0047】

（その他実施形態）
制御装置５は、指定されたアドレスなしで通信信号を送信することもできる。例えば、制御装置５は、ループ上のスピーカライン４で通信信号を送信し、その通信信号が制御装置５に戻ったかどうかを判定する。この場合、制御装置５は、ＣＰＵ５５が第２フィルタ部５２（図２）によってフィルタリングされないままの戻り信号を受信するよう構成される。

【0048】

制御装置５は第２フィルタ部５２を含まず、代わりに第２フィルタ部５２はスピーカライン４に接続された他の装置に含まれていてもよいし、スピーカライン４に直接接続されてもよい。
上述した信号の周波数は上記実施形態で説明したものに限定されない。
直流電流の代わりに交流電流をスピーカライン４に供給してもよい。

【0049】

拡声システム１にはデジタル音声信号を適用してもよい。この場合、音声信号はデジタルからアナログ変換され、変調されてスピーカライン４上の直流電流に重畳される。変調された音声信号は一以上の監視装置１０（又は２１０）のアドレスデータを含み、一以上の監視装置１０（又は２１０）に送信される。
（用語解釈全般）
本開示の範囲を理解するのに、ここで使用される「備える」の用語やその派生語は、説明した特徴、要素、部材、群、整数、及び／又はステップを特定する制限のない用語であることを意図し、説明していない他の特徴、要素、部材、群、整数、及び／又はステップがあることを排除するものではない。これはまた、同様の意味を有する「含む」、「有する」、及びその派生語に対しても同様である。

【0050】

装置の部材、区分、部分を説明するためにここで使用する「構成する」の用語は、所望の機能を実行するために構成された及び／又はプログラムされた、ハードウエア及び／又はソフトウエアを含む。
本発明を例示するため一部の実施形態のみを選択したが、添付の特許請求の範囲で定義される発明の範囲を逸脱しない限り多様な変更や変形が可能であることは、当業者であれば本開示から理解されるものである。例えば、各部材の大きさ、形状、位置、或いは向きは、必要及び／又は希望に応じて変更が可能である。互いが直接接続し或いは当接しているように示された部材は、間に仲介する構造が存在する場合もある。一つの要素の複数の機能は二つのものによって実行されてもよいし、その逆であってもよい。一つの実施形態の構成及び機能は他の実施形態に適用することもできる。フローチャートにおけるステップの一部は順序を変えて実行してもよい。効果の全てが特定の実施形態に同時に存在する必要はない。先行技術とは異なる各特徴はまた、単独或いは組み合わせにより、かかる特徴によって具体化された構成上及び／又は機能上の概念を含む出願人による更なる発明をそれぞれ記載するものと考えられるべきである。よって、本発明に係る上記実施形態の説明は、例示であって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される発明を限定するためのものではない。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明は、大規模施設や建物に使用される拡声システム又はスピーカの通信制御装置として利用可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ 拡声システム
２ 増幅器
３ スピーカ
４ スピーカライン（伝送媒体の一例）
５ 制御装置（制御装置の一例）
１０ 監視装置（通信制御装置の一例）
１１ アイソレータ部（アイソレータ部の一例）
１２ フィルタ部
１３ スイッチ
１４ａ 受信部
１４ｂ 送信部
１５ ＣＰＵ（制御部の一例）
５１ 第１フィルタ部（第１フィルタ部の一例）
５２ 第２フィルタ部（第２フィルタ部の一例）
５３ スイッチ
５４ａ 受信部
５４ｂ 送信部
５５ ＣＰＵ（プロセッサの一例）
５７ Ａ／Ｄ変換器
５８ Ｄ／Ａ変換器
６１ フィルタ部
６２ 整流器
６３ 直流電源
２１０ 監視装置（通信制御装置の一例）
２１１ アイソレータ部（アイソレータ部の一例）
２２１ フィルタ部
２１２ａ，２１２ｂ フィルタ部
２１３ ＣＰＵ（制御部の一例）
２１４ａ，２１４ｂ スイッチ
２１５ａ，２１６ａ 受信部
２１５ｂ，２１６ｂ 送信部
２１７ スイッチ
２１８ Ａ／Ｄ変換器
２１９ Ｄ／Ａ変換器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2014年12月11日

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のスピーカを有する拡声システムに関する。本発明はまた、拡声システムに適用される制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

建物や施設において公衆に対し情報を提供したり楽しませたりする音声放送システムとして、拡声システムが知られている。通常の拡声システムは、スピーカラインを介して増幅器に接続された複数のスピーカと、スピーカラインの接続を監視する各制御器とを有する。特許文献１にその一例が開示されている。緊急時には、拡声システムは、建物や施設内の公衆に警告を出す。

【0003】

欧州で使用されている拡声システムは、欧州規格（ＥＮ：European Norm）６０８４９を満たさなければならず、同規格は、増幅器からその端末まで延びるスピーカラインの接続や精度の監視を要件とする。ＥＮ６０８４９は、緊急時に所定のエリア内にいる人々を保護するための放送を行うための、屋内外で使用される音声補強システムの性能要件を規定する。ＥＮ６０８４９の基準は、ラインの不通があっても警告機能を確実に維持する冗長システムを要件とする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００３／００６３７５５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

拡声システムは、スピーカラインが一部不通となっても、放送可能な状態を維持する必要がある。
ここに開示された発明の一つの目的は、信頼性及び安全性を向上させた拡声システムを実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一つの観点によれば、ループ状の伝送媒体、伝送媒体に接続された複数のスピーカ、及び伝送媒体に接続された第１フィルタ部を備える拡声システムが提供される。伝送媒体は、第１方向及び第１方向と逆方向の第２方向に伝送信号を送信する。伝送信号は、所定の周波数帯域を有する第１信号と、第１信号とは異なる周波数帯域を有する第２信号とを含む。第１フィルタ部は、第１信号を減衰し第２信号を出力するように伝送信号をフィルタ処理する。第１フィルタ部は、第１信号及び第２信号が第２方向において送信される間第１信号が第１方向に送信されないように、伝送媒体に接続される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の上記一つの観点によれば、信頼性及び安全性を向上させた拡声システムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る拡声システムの概略図

【図2】図１に示す拡声システムの制御装置の概略図

【図3】図２に示す制御装置で使用されるフィルタ部の概略図

【図4】図１に示す拡声システムの監視装置の概略図

【図5】図４に示す監視装置のアイソレータ部の概略図

【図6】図２に示す制御装置による動作のフローチャート

【図7】他の実施形態に係る監視装置の概略図

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の選ばれた実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の本発明の実施形態の説明は例示のためであり、添付の特許請求の範囲やその均等物により定義される発明を限定するためのものでないことは、当業者は本開示から理解できる。
（実施形態１）
（拡声システム１）
図１は、本発明の一実施形態に係る拡声システム１（拡声システムの一例）を概略的に示す。拡声システム１は、大規模な施設や建物内において使用されるものである。

【0010】

拡声システム１は、増幅器２、複数のスピーカ３、スピーカライン４（伝送媒体の一例）、制御装置５（制御装置の一例）、及び各スピーカ３に対応する複数の監視装置１０（通信制御装置の一例）を有する。
増幅器２は、スピーカライン４に接続される。図示は省略するが、増幅器２は変圧器を介してスピーカライン４に接続される。

【0011】

監視装置１０は、スピーカライン４に直列接続される。スピーカ３は、スピーカライン４に並列接続される。制御装置５は、スピーカライン４に接続される。
スピーカライン４は、図１に示すように、２線式のワイヤ又はケーブルであってもよい。スピーカライン４は、増幅器２からの信号或いは制御装置５によって生成された信号が双方向にスピーカライン４に送信されるようにループ状に構成される。スピーカライン４は、スピーカ３の電源供給ラインであってもよい。本実施形態における電源は直流電流（ＤＣ：Direct Current）である。

【0012】

拡声システム１では、増幅器２は、拡声システム１で送信される音声信号（第２信号の一例）を出力する。音声信号は、２０ｋＨｚ以下の周波数を有していてもよい。音声信号は、電源（図示省略）から供給される直流電流に重畳されてスピーカライン４を送信される。制御装置５は、通信信号（第１信号の一例）を生成し出力する。通信信号は、６０ｋＨｚを超える周波数であってもよい。そして通信信号は、スピーカライン４を送信される音声信号及び直流電流に重畳される。重畳された信号（伝送信号の一例）は、スピーカライン４に送信される。

【0013】

通信信号は、重畳信号である音声及び通信信号がスピーカライン４を第２方向に送信されているときは、スピーカライン４の第１方向に送信されない。第２方向は第１方向の逆方向である。
監視装置１０は、制御装置５によって間欠的又は連続的にポーリングされる。制御装置５は、ポーリング信号（通信信号の一例）を生成し、指定された監視装置１０に送信する。ポーリング信号を受信した指定の監視装置１０は、応答信号を生成し、スピーカライン４を介して制御装置５に送信する。応答信号が受信されない場合、接続された監視装置１０のうち少なくとも一つが応答しないと考えられるため、拡声システム１において何らかの障害があると結論付けられる。可能性としては、スピーカライン４で発生したショート及び／又は断線である。

【0014】

拡声システム１におけるスピーカライン４に接続された各装置について、以下詳細に説明する。
（制御装置５）
図２は、制御装置５の可能な構成を概略的示す。制御装置５は、所定の通信プロトコルに従ってスピーカライン４上の通信制御を行う。例えば、制御装置５は、監視装置１０全てに対しポーリングを行い、拡声システム１における障害や不通の発生をチェックする。ポーリングは、監視装置１０、スピーカ３、及びスピーカライン４の動作状態をチェックするための自動的且つ連続的な検査である。

【0015】

制御装置５は、第１フィルタ部５１（第１フィルタ部の一例）と、第２フィルタ部５２（第２フィルタ部の一例）と、スイッチ５３と、受信部５４ａと、送信部５４ｂと、ＣＰＵ（中央演算装置）５５（プロセッサの一例）と、Ａ／Ｄ変換器５７と、Ｄ／Ａ変換器５８とを有する。
第１フィルタ部５１は、音声信号と直流電流信号とを通過させ、その他の信号を減衰させるように設計されているバンドパスフィルタを有する。図３は、第１フィルタ部５１の構成例を示す。同例では、バンドパスフィルタとして並列共振回路を挙げている。フィルタの設計はこの構成に限定されず、他の公知のバンドパスフィルタ或いはハイパスフィルタを用いてもよい。

【0016】

第２フィルタ部５２は、スピーカライン４に接続される。第２フィルタ部５２は、応答信号を含む通信信号を通過させ、その他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタを有する。
スイッチ５３は、変圧器を介して第２フィルタ部５２に接続される。スイッチ５３は、ＣＰＵ５５からの指令に応じて、受信部５４ａと送信部５４ｂとを切り換えて、スピーカライン４に対し信号を送受信する。

【0017】

受信部５４ａは、通信信号、例えば、スピーカライン４に接続された監視装置１０からの応答信号を第２フィルタ部５２を介して受信する。そして受信部５４ａは、Ａ／Ｄ変換器５７を介してＣＰＵ５５に通信信号を送信する。送信部５４ｂは、ＣＰＵ５５からＤ／Ａ変換器５８を介して受信した通信信号、例えばポーリング信号をスピーカライン４を介して監視装置１０に送信する。

【0018】

Ａ／Ｄ変換器５７は、アナログ通信信号をＣＰＵ５５で処理されるデジタル通信信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器５８は、ＣＰＵ５５によって処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。
ＣＰＵ５５は、通信信号の送受信を制御する。ＣＰＵ５５はポーリング信号を生成し、スピーカライン４に接続された指定の監視装置１０に送信する。ポーリング信号は、指定の監視装置１０のアドレスデータを含む。ＣＰＵ５５はまた、指定の監視装置１０から応答信号を受信する。これにより、ＣＰＵ５５は指定の監視装置１０にそれぞれポーリング信号を送信し、各指定の監視装置１０からの応答信号を受信したかどうかを判定する。このようにして、ＣＰＵ５５は拡声システム１の状態を検出する。そしてＣＰＵ５５は、拡声システム１の状態に関する情報を出力する。例えば、ＣＰＵ５５は、拡声システム１の障害データや情報を、拡声システム１の動作を監視し管理する外部の管理システムにネットワークを介して出力する。ＣＰＵ５５は、メモリ（図示省略）から読み込んだプログラムに従って拡声システム１の上記動作を実行してもよい。

【0019】

（監視装置１０）
図４は、監視装置１０の可能な構成を示す。本実施形態においては、図４に示す監視装置１０の左側を「上流側」と呼び、スピーカライン４に沿って制御装置５に近い側とする。また、図４に示す監視装置１０の右側を「下流側」と呼び、スピーカライン４のループ端部に近い側とする。

【0020】

監視装置１０は、監視装置１０を識別するための固有のアドレス（例えば、ＩＰアドレス）又は識別情報を有する。監視装置１０は、スピーカライン４に接続されたアイソレータ部１１（アイソレータ部の一例）と、フィルタ部１２と、スイッチ１３と、受信部１４ａと、送信部１４ｂと、ＣＰＵ（中央演算処理部）１５（制御部の一例）と、Ａ／Ｄ変換器１７と、Ｄ／Ａ変換器１８とを有する。監視装置１０はまた、フィルタ部６１と、整流器６２と、直流電源６３とを有する。

【0021】

アイソレータ部１１はスピーカライン４上に設けられている。図５に示すように、アイソレータ部１１は、スイッチ１１１と、コンパレータ１１２と、リレー制御部１１３とを有する。通常状態では、スピーカライン４は連続的に直流電流を送る。コンパレータ１１２は、スイッチ１１１の両端の電圧を比較し、比較結果をリレー制御部１１３に出力する。スピーカライン４上の監視装置１０間において不通が発生した場合、電流が止まり、スイッチ１１１の両端間の電圧に差ができる。リレー制御部１１３は、同電圧の差を監視し検出して、スピーカライン４の不通の発生を判定する。リレー制御部１１３がスピーカライン４に不通が発生したと判定すると、リレー制御部１１３はスイッチ１１１を開くため、監視装置１０はスピーカライン４から分離される。分離された監視装置１０は通信信号を送信できなくなる。これにより、制御装置５は、応答信号が受信されない監視装置１０周辺で不通が発生したことを判定できる。

【0022】

図４に示すフィルタ部１２は、スピーカライン４に接続される。フィルタ部１２は、通信信号を通過させその他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタを有する。
スイッチ１３は変圧器を介してフィルタ部１２に接続される。スイッチ１３は、ＣＰＵ１５からの指令に応じて、スピーカライン４から信号を受信する受信部１４ａと、スピーカライン４に信号を送信する送信部１４ｂとを切り換える。

【0023】

受信部１４ａは、制御装置５から、通信信号、例えばポーリング信号を受信する。そして受信部１４ａは、Ａ／Ｄ変換器１７を介してＣＰＵ１５に通信信号を送信する。送信部１４ｂは、ＣＰＵ１５からＤ／Ａ変換器１８を介して受信した通信信号、例えば応答信号を制御装置５に送信する。
Ａ／Ｄ変換器１７は、アナログ通信信号をＣＰＵ１５により処理されるデジタル通信信号を変換する。Ｄ／Ａ変換器１８は、ＣＰＵ１５に処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１７及びＤ／Ａ変換器１８はＣＰＵ１５からの指令に応じて切り換えられる。

【0024】

ＣＰＵ１５は、Ａ／Ｄ変換器１７及びＤ／Ａ変換器１８を介して受信部１４ａ及び送信部１４ｂに接続される。ＣＰＵ１５は、指令信号を生成しスイッチ１３に送信することによりスイッチ１３の切換えを制御する。ＣＰＵ１５は、受信した通信信号が監視装置１０に対するものであるか、つまり受信した通信信号に含まれる監視装置１０のアドレスデータが自身のものであるかを判定する。アドレスデータが自身のものであれば、ＣＰＵ１５は応答信号を生成し制御装置５に送信する。

【0025】

ＣＰＵ１５はまた、対応するスピーカ３を制御する。ＣＰＵ１５は、メモリ（図示省略）から読み出されたプログラムに従ってこれらの動作を実行してもよい。
フィルタ部６１は、スピーカライン４からの直流電流信号を通過させる。整流器６２は直流電流信号を整流する。直流電源は、整流された直流電流信号を受信し、監視装置１０に電力を供給する。

【0026】

（制御装置５の動作）
図６は、制御装置５により実行される処理のフローチャートである。
ステップＳ１０１：ポーリングのため制御装置５により通信信号が生成される。通信信号は、指定された監視装置１０のアドレスデータを含む。
ステップＳ１０２：通信信号はスピーカライン４に送信され、増幅器２から送信される音声信号に重畳される。

【0027】

ステップＳ１０３：音声信号に重畳された通信信号は、スピーカライン４の第１方向及び第２方向に送信される。第１方向の場合はステップＳ１０４に進み、第２方向の場合はステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０４：スピーカライン４の第１方向に送信される音声信号に重畳された通信信号は、第１フィルタ部５１によってフィルタされることにより、通信信号が減衰され音声信号はスピーカライン４を送信される。

【0028】

ステップＳ１０５：音声信号に重畳された通信信号は、スピーカライン４の第２方向に送信される。
ステップＳ１０６：制御装置のＣＰＵ５５は、指定の監視装置１０からの応答信号を所定時間内に受信したかどうかを判定する。
ステップＳ１０７：所定時間内に応答信号が受信されなかった場合、制御装置５は、指定の監視装置１０周辺のスピーカライン４に障害があると判定する。

【0029】

ステップＳ１０８：制御装置５のＣＰＵ５５は、ポーリングが終了したかどうかを判断する。終了していない場合は、ステップＳ１０１に戻り、制御装置５は他の指定した監視装置１０に対する通信信号を生成する。制御装置５は、ステップＳ１０１からＳ１０８を繰り返すことにより、各監視装置１０より応答信号を受信するために各監視装置１０に通信信号を送信する。

【0030】

ステップＳ１０９：制御装置５のＣＰＵ５５は、ステップＳ１０８までの結果に基づき、スピーカライン４の状態を生成し出力する。スピーカライン４の状態は、スピーカライン４に生じたショート及び／又は断線によって拡声システム１に障害があるかどうかを含んでいてもよい。更に、スピーカライン４の状態は、不通が生じた箇所を含んでいてもよい。例えば、制御装置５が一つの監視装置１０から応答信号を受信したが、下流側にある次の監視装置１０から応答信号を受信しなかった場合、制御装置５は、その二つの監視装置１０の間で不通が生じていると判断してもよい。

【0031】

（実施形態１の効果）
上記実施形態の拡声システム１によれば、第１フィルタ部５１は、スピーカライン４の第１方向には通信信号が送信されずスピーカライン４の第２方向には通信信号と音声信号が送信されるように、スピーカライン４に接続されている。これにより、音声信号は常時スピーカライン４を双方向に送信されるため、拡声システム１は、スピーカライン４のいずれかのポイントで不通が生じても放送機能を有効に維持することができる。

【0032】

更に、スピーカライン４の第１方向には通信信号が通過しないようにフィルタ処理される。通信信号が音声信号と同様にスピーカライン４の双方向に送信されると、指定された監視装置１０の上流側か下流側で不通が生じた場合でも、通信信号が指定の監視装置１０に送信される。この場合、スピーカラインの第１又は第２方向のいずれかで指定の監視装置１０からの応答信号が送信されるため、障害を適切に検出できないおそれがある。しかし、上記実施形態１においては、通信信号はスピーカライン４の一方向にしか送信されない。よって、拡声システム１は、安全な放送を実施しつつ、スピーカライン４の障害を確実に検出することができる。

【0033】

（実施形態２）
図７は、実施形態２に係る監視装置２１０の構成を概略的に示す。実施形態１と同様の機能を有する部材については同じ符号を付し、更なる詳細な説明は省略する。この例においては、各監視装置２１０は、通信信号を一方から他方へリレーで送信する。
監視装置２１０は、スピーカライン４に接続されたアイソレータ部２１１（アイソレータ部の一例）と、スピーカライン４に接続されたフィルタ部２２１と、フィルタ部２１２ａ、２１２ｂと、ＣＰＵ２１３と、スイッチ２１４ａ、２１４ｂと、受信部２１５ａ、２１６ａと、送信部２１５ｂ、２１６ｂと、スイッチ２１７と、Ａ／Ｄ変換器２１８と、Ｄ／Ａ変換器２１９とを有する。

【0034】

アイソレータ部２１１は、スピーカライン４上に設けられている。アイソレータ部２１１は、実施形態１によるアイソレータ部１１（図５）と同様の構成及び機能を有する。実施形態１と同様に、リレー制御部１１３は、スピーカライン４に不通の発生を判定した場合、スイッチ１１１を開くように制御するため、監視装置２１０はスピーカライン４から分離される。よって、分離された監視装置２１０は通信信号を送信できなくなるため、制御装置５は、応答信号が受信しなかった監視装置２１０周辺で不通が発生していると判定できる。

【0035】

フィルタ部２２１はスピーカライン４上に設けられている。フィルタ部２２１は、音声信号と直流電流信号のみを通過させ、その他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタである。
フィルタ部２１２ａ、２１２ｂは、それぞれ変圧器を介してスイッチ２１４ａ、２１４ｂに接続されている。フィルタ部２１２ａ、２１２ｂは、通信信号を通過させその他の信号を減衰させるように設計されたバンドパスフィルタを含む。

【0036】

スイッチ２１４ａは、変圧器を介してフィルタ部２１２ａに接続されている。スイッチ２１４ａは、ＣＰＵ２１３からの指令に応じて、スピーカライン４から信号を受信する受信部２１５ａと、スピーカライン４に信号を送信する送信部２１５ｂとを切り換える。最初、スイッチ２１４ａは受信部２１５ａに切り換えられており、スピーカライン４の上流側から信号を受信するよう待機している。上流側から信号を受信した後、スイッチ２１４ａは送信部２１５ｂに切り換えて、スピーカライン４の上流側に信号を送信する。

【0037】

スイッチ２１４ｂは、ＣＰＵ２１３からの指令に応じて、スピーカライン４から信号を受信する受信部２１６ａと、スピーカライン４に信号を送信する送信部２１６ｂとを切り換える。最初、スイッチ２１４ｂは、送信部２１６ｂに切り換えられ、スピーカライン４の下流側に信号を送信するよう待機する。下流側に信号を送信した後、スイッチ２１４ｂは受信部２１６ａに切り換えて、スピーカライン４の下流側から信号を受信する。

【0038】

受信部２１５ａは、フィルタ部２１２ａを介して上流側の監視装置１０から通信信号を受信する。そして受信部２１５ａは、Ａ／Ｄ変換器２１８を介してＣＰＵ２１３に通信信号を送信する。送信部２１５ｂは、ＣＰＵ２１３から受信した通信信号をＤ／Ａ変換器２１９を介して上流側の監視装置２１０に送信する。受信部２１６ａは、フィルタ部２１２ｂを介して下流側の監視装置２１０から通信信号を受信する。そして受信部２１６ａは、Ａ／Ｄ変換器２１８を介してＣＰＵ２１３に通信信号を送信する。送信部２１６ｂは、ＣＰＵ２１３から受信した通信信号をＤ／Ａ変換器２１９を介して下流側の監視装置２１０に送信する。

【0039】

スイッチ２１７は、ＣＰＵ２１３からの指令に応じてＡ／Ｄ変換器２１８とＤ／Ａ変換器２１９とを切り換える。スイッチ２１７は、受信部２１５ａ及び２１６ａに受信されたアナログ通信信号をデジタル通信信号に変換するとき、Ａ／Ｄ変換器２１８に切り換える。スイッチ２１７は、デジタル通信信号をアナログ通信信号に変換するとき、Ｄ／Ａ変換器２１９に切り換える。

【0040】

Ａ／Ｄ変換器２１８は、アナログ通信信号をＣＰＵ２１３で処理されるデジタル通信信号に変換する。Ｄ／Ａ変換器２１９は、ＣＰＵ２１３で処理されたデジタル通信信号をアナログ通信信号に変換する。
ＣＰＵ２１３は、Ａ／Ｄ及びＤ／Ａ変換器２１８、２１９を介して受信部２１５ａ，２１６ａ及び送信部２１５ｂ、２１６ｂに接続する。ＣＰＵ２１３は、指令信号を生成しスイッチ２１４ａ、２１４ｂ、２１７に送信することによりスイッチ２１４ａ、２１４ｂ、２１７の切換えを制御する。ＣＰＵ２１３はまた、下流側の監視装置２１０と、次の上流側の監視装置２１０又はＣＰＵ２１３が制御装置５の次にスピーカライン４に接続されている最初の監視装置である場合は制御装置５との間でリレーを実行する。

【0041】

ＣＰＵ２１３は、受信した通信信号がその監視装置２１０に対するものであるか、つまり受信した通信信号に含まれる監視装置２１０のアドレスデータが自身のものであるかを判定する。アドレスデータが自身のものでなければ、ＣＰＵ２１３は受信した通信信号を次の下流側の監視装置２１０に送信する。アドレスデータが自身のものであれば、ＣＰＵ２１３は応答信号を生成し、上流側の監視装置２１０或いは制御装置５に送信する。

【0042】

実施形態１と同様に、監視装置２１０はまた、フィルタ部６１と、整流器６２と、直流電源６３とを有する。フィルタ部６１は、スピーカライン４からの直流電流信号を通過させる。整流器６２は直流電流信号を整流する。直流電源は整流された直流電流信号を受信し監視装置２１０に電力を供給する。
応答信号は、応答信号を生成し送信した監視装置２１０のアドレスデータ又は識別情報を含んでいてもよい。これにより、応答信号を受信した制御装置５は、そのアドレスデータ又は識別情報に基づき、スピーカライン４のどの部分に不良があるかを特定することができる。

【0043】

本例では、音声信号及びポーリング信号と応答信号とを含む通信信号を含んだ重畳信号は、通信信号がスピーカライン４の下流側に通過しないようにフィルタ部２２１によってフィルタ処理される。よって、通信信号は常に一つの送信元と一つの送信先間通過する。制御装置５がスピーカライン４に接続された一つの監視装置２１０にポーリングするとき、制御装置５から送信されたポーリング信号はまず、制御装置５に最も近い監視装置２１０（以下、「第１監視装置２１０」と呼ぶ）に送信される。同時に、ポーリング信号は、スピーカライン４を通って第１監視装置２１０の下流側にある監視装置２１０（以下、「第２監視装置２１０」と呼ぶ）に送信されないように、第１監視装置２１０のフィルタ部２２１によってフィルタされる。

【0044】

ポーリング信号が第１監視装置２１０に対するものでない場合、第１監視装置２１０のＣＰＵ２１３はポーリング信号を第２監視装置２１０に送信する。そして、第２監視装置２１０のフィルタ部２２１はそのポーリング信号をフィルタ処理し、スピーカライン４を通って第２監視装置２１０の下流側にある監視装置２１０（以下、「第３監視装置２１０」と呼ぶ）に送信されないようにする。この通信信号のリレー送信は、ポーリング信号が指定の監視装置２１０に到達するまで行われる。

【0045】

指定の監視装置２１０がポーリング信号を受信すると、応答信号を送信する。ポーリング信号の送信と同様の方法で、応答信号は、制御装置５に受信されるまで、下流側から上流側へ監視装置間をリレーで送信される。
本例では、ポーリング信号の応答信号を含む通信信号は、スピーカライン４上の隣り合う装置間のみ通過し、その間はスピーカライン４上の他の隣り合う装置間においては通過しない。よって、ポーリングの間、通信信号は、通過が許可されない限り、常に一つの送信元と一つの送信先間のみ通過する。

【0046】

実施形態２によれば、実施形態１で記載した効果に加え、次のような効果を達成できる。実施形態２においては、各監視装置２１０は通信信号を送受信するときのみ電力を必要とする。よって、通信信号を処理する動作にない他の監視装置２１０は最低限の電力のみのスリープモードに設定することができる。この結果、通信信号は減衰されることなく、拡声システム１の通信性能を向上させることができ、更に省電力で安定し確実な通信を実現する。スピーカライン４に大電流が流れることを防ぐことができるため、低インピーダンスの多数のスピーカ３であってもスピーカライン４に並列接続させることができる。

【0047】

（その他実施形態）
制御装置５は、指定されたアドレスなしで通信信号を送信することもできる。例えば、制御装置５は、ループ上のスピーカライン４で通信信号を送信し、その通信信号が制御装置５に戻ったかどうかを判定する。この場合、制御装置５は、ＣＰＵ５５が第２フィルタ部５２（図２）によってフィルタリングされないままの戻り信号を受信するよう構成される。

【0048】

制御装置５は第２フィルタ部５２を含まず、代わりに第２フィルタ部５２はスピーカライン４に接続された他の装置に含まれていてもよいし、スピーカライン４に直接接続されてもよい。
上述した信号の周波数は上記実施形態で説明したものに限定されない。
直流電流の代わりに交流電流をスピーカライン４に供給してもよい。

【0049】

拡声システム１にはデジタル音声信号を適用してもよい。この場合、音声信号はデジタルからアナログ変換され、変調されてスピーカライン４上の直流電流に重畳される。変調された音声信号は一以上の監視装置１０（又は２１０）のアドレスデータを含み、一以上の監視装置１０（又は２１０）に送信される。
（用語解釈全般）
本開示の範囲を理解するのに、ここで使用される「備える」の用語やその派生語は、説明した特徴、要素、部材、群、整数、及び／又はステップを特定する制限のない用語であることを意図し、説明していない他の特徴、要素、部材、群、整数、及び／又はステップがあることを排除するものではない。これはまた、同様の意味を有する「含む」、「有する」、及びその派生語に対しても同様である。

【0050】

装置の部材、区分、部分を説明するためにここで使用する「構成する」の用語は、所望の機能を実行するために構成された及び／又はプログラムされた、ハードウエア及び／又はソフトウエアを含む。
本発明を例示するため一部の実施形態のみを選択したが、添付の特許請求の範囲で定義される発明の範囲を逸脱しない限り多様な変更や変形が可能であることは、当業者であれば本開示から理解されるものである。例えば、各部材の大きさ、形状、位置、或いは向きは、必要及び／又は希望に応じて変更が可能である。互いが直接接続し或いは当接しているように示された部材は、間に仲介する構造が存在する場合もある。一つの要素の複数の機能は二つのものによって実行されてもよいし、その逆であってもよい。一つの実施形態の構成及び機能は他の実施形態に適用することもできる。フローチャートにおけるステップの一部は順序を変えて実行してもよい。効果の全てが特定の実施形態に同時に存在する必要はない。先行技術とは異なる各特徴はまた、単独或いは組み合わせにより、かかる特徴によって具体化された構成上及び／又は機能上の概念を含む出願人による更なる発明をそれぞれ記載するものと考えられるべきである。よって、本発明に係る上記実施形態の説明は、例示であって、添付の特許請求の範囲及びその均等物によって定義される発明を限定するためのものではない。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明は、大規模施設や建物に使用される拡声システム又はスピーカの通信制御装置として利用可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ 拡声システム
２ 増幅器
３ スピーカ
４ スピーカライン（伝送媒体の一例）
５ 制御装置（制御装置の一例）
１０ 監視装置（通信制御装置の一例）
１１ アイソレータ部（アイソレータ部の一例）
１２ フィルタ部
１３ スイッチ
１４ａ 受信部
１４ｂ 送信部
１５ ＣＰＵ（制御部の一例）
５１ 第１フィルタ部（第１フィルタ部の一例）
５２ 第２フィルタ部（第２フィルタ部の一例）
５３ スイッチ
５４ａ 受信部
５４ｂ 送信部
５５ ＣＰＵ（プロセッサの一例）
５７ Ａ／Ｄ変換器
５８ Ｄ／Ａ変換器
６１ フィルタ部
６２ 整流器
６３ 直流電源
２１０ 監視装置（通信制御装置の一例）
２１１ アイソレータ部（アイソレータ部の一例）
２２１ フィルタ部
２１２ａ，２１２ｂ フィルタ部
２１３ ＣＰＵ（制御部の一例）
２１４ａ，２１４ｂ スイッチ
２１５ａ，２１６ａ 受信部
２１５ｂ，２１６ｂ 送信部
２１７ スイッチ
２１８ Ａ／Ｄ変換器
２１９ Ｄ／Ａ変換器

【国際調査報告】