JP2004127184A

JP2004127184A - 故障検知機能を有する報知装置

Info

Publication number: JP2004127184A
Application number: JP2002294042A
Authority: JP
Inventors: Hisao Onishi; 大西　久男; Takeshi Hashimoto; 橋本　　猛; Yasuharu Dangi; 談議　康晴
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-10-07
Also published as: JP4006311B2

Abstract

【課題】通常使用時に点灯されない報知素子の故障がないかどうかを検知することのできる報知装置を得る。
【解決手段】電流が流れると報知動作を行うＬＥＤ４００ａ〜４００ｃと、前記ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃに前記電流を流す制御を行うＣＰＵ３１３およびデジタルトランジスタ１００ａ〜１００ｃと、ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃに正規の電流が流れているかどうかを判断するＣＰＵ３１３および抵抗１０１ａ〜１０１ｂとを備え、前記判断により前記ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃの故障を検知する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばガス警報器に用いられる場合、表示部分の故障を検出できるような、故障検知機能を有する報知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ランプやＬＥＤの点灯、またはブザーの発信音等により、ガス漏れを警報するガス警報器は広く用いられている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
図３は、従来の技術によるガス警報器の構成を示す。図３において、ガス警報器３０は、メタンセンサー制御回路３０１により制御されメタンの検知を行うメタン検知回路３０２と、一酸化炭素（ＣＯ）センサー制御回路３０３により制御されＣＯの検知を行うＣＯ検知回路３０４と、温度を測定する温度サーミスタ３０５と、例えば火災時発生する熱を検知する火災サーミスタ３０６と、ＥＥＰＲＯＭ３０７と、上述したメタンセンサー制御回路３０１〜ＣＯ検知回路３０４，および火災サーミスタ３０６が故障していないかどうかを判定する故障判定回路３０８とを備えている。
【０００４】
さらにガス警報器３０は、利用者に対する警報をＬＥＤ表示光として表示する報知回路３０９と、外部に警報の内容を出力する外部出力回路３１０と、警報の内容を音声信号として生成する音声回路３１１と、音声信号を外部へ出力するスピーカー３１２とを備えている。また、報知回路３０９は緑、黄、赤をそれぞれ発光する三つのＬＥＤを搭載している。
【０００５】
また、集積回路（ＣＰＵ）３１３は、メタンセンサー制御回路３０１〜火災サーミスタ３０６からの検知データを警報情報として生成するとともに、上述した各手段の制御を行う手段であって、メタンセンサー制御回路３０１，ＣＯセンサー制御回路３０３の制御、報知回路３０９の制御、音声回路３１１の制御等を行う。また、ガス警報器３０は、外部電源のＡＣ１００Ｖを、トランス３１４，平滑回路３１５および定電圧回路３１６により変換して得られた直流電源により動作する。
【０００６】
このような従来のガス警報器３０の動作は以下のようなものである。すなわち、ＣＰＵ３１３の制御により、メタン検知回路３０２がガス漏れを検知し、ＣＯ検知回路３０４が、ガス器具の不完全燃焼により生ずるＣＯを検知し、火災サーミスタ３０６が、ガス警報器３０が設置された部屋に火災が発生した場合は、その熱を検知する。各データが検知されない場合は、ＣＰＵ３１３は報知回路３０９に緑のＬＥＤを常時点灯させるよう制御を行い、各データのいずれかが検知された場合は、ＣＰＵ３１３は報知回路３０９に緑のＬＥＤに加えて、黄、赤のＬＥＤを組み合わせて点滅、もしくは点灯させるよう制御を行い、利用者にガス漏れ、等が生じていることを告知する。また警報を音声回路３１１により音声信号として生成し、スピーカー３１２から告知する。
【０００７】
従来の技術によるガス警報器３０の通常の動作においては、報知回路３０９により報知される３色のＬＥＤが、利用者に必要な情報を与えている。
【０００８】
ここで図４に、報知回路３０９の構成を示す。図に示すように、報知回路３０９は、基準電圧Ｖｄｄが印加されている電源線４００に、それぞれ抵抗４０１ａを介して一端が接続された緑のＬＥＤ４００ａ、抵抗４０１ｂを介して一端が接続された黄のＬＥＤ４００ｂ、抵抗４０１ｃを介して一端が接続された赤のＬＥＤ４００ｃとから構成されている。各ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃの他端はＣＰＵ３１３に接続されており、ＣＰＵ３１３からの引き込み動作によって、必要に応じて、各ＬＥＤが点灯させられる。
【０００９】
【特許文献１】
特許第３１９７４０５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術によるガス警報器は以上のようなものであるが、報知回路３０９の動作が正常であるかどうか、つまりＬＥＤに故障がなく点灯するかどうかを確認する際に、以下のような課題があった。すなわち、報知回路３０９において、通常動作時に点灯しているのは緑のＬＥＤ４００ａのみである。このＬＥＤ４００ａに異常があった場合は、点灯されていないことが目視により容易に確認することができる。
【００１１】
これに対し、ガス漏れ等の異常が検知された場合にのみ点灯させられる黄、赤のＬＥＤ４００ｂ、４００ｃが、正常に動作するか、すなわち異常が検知された場合に正しく点滅もしくは点灯するかどうかを確認するには、例えばメタン検知回路３０２によるガス漏れ検知など、ＣＰＵ３１３が具体的に異常動作を判断する状況が必要であり、事実上故障の検知は成されない状態にあった。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、通常には点灯されないＬＥＤのような報知素子に故障がないかどうかを検知することのできる、報知装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の本発明は、電流が流れると報知動作を行う報知素子と、
前記報知素子に前記電流を流す制御を行う制御手段と、
前記報知素子に正規の電流が流れているかどうかを判断する故障判断手段とを備え、
前記判断により前記報知素子および／または前記報知素子を駆動させる回路の故障を検知する、故障検知機能を有する報知装置である。
【００１４】
また、第２の本発明は、前記制御手段の制御による前記報知素子の最長報知期間は、知覚閾値以下である第１の本発明の故障検知機能を有する報知装置である。
【００１５】
また、第３の本発明は、前記制御手段と前記故障判断手段とは、その一部がそれぞれマイクロコンピュータにて実現されており、
前記制御手段の制御による前記報知素子の最短報知期間は、前記マイクロコンピュータの時間分解能以上の値である第２の本発明の故障検知機能を有する報知装置である。
【００１６】
また、第４の本発明は、前記報知素子は複数であって、前記報知素子毎に、前記判断の期間を変更可能な第１の本発明の故障検知機能を有する報知装置である。
【００１７】
また、第５の本発明は、ガスに関する異常を検知するガス異常検知手段と、
前記異常を報知する報知手段とを備えたガス警報器において、
前記報知手段として、第１から第４のいずれかの本発明の故障検知機能を有する報知装置を用いたガス警報器である。
【００１８】
なお、本発明は、その一例として電流が流れると報知動作を行う報知素子に前記電流を流す制御を行う工程と、
前記報知素子に正規の電流が流れているかどうかを判断する工程とを備え、
前記判断により前記報知素子および／または前記報知素子を駆動させる回路の故障を検知する報知装置の故障検知方法であってもよい。
【００１９】
また、本発明は、その一例として前記報知素子に前記電流を流す制御を行う制御手段と、
前記報知素子に正規の電流が流れているかどうかを判断する故障判断手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムであってもよい。
【００２０】
また、本発明は、その一例として上記プログラムを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能な媒体であってもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態による報知装置の構成を示す。図１において、図４と同一部または相当部には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２３】
また、基準電圧Ｖｄｄが印加されている電源線４００と抵抗４０１ａとの間には、ＣＰＵ３１３からの制御電圧で開閉するデジタルトランジスタ１００ａが設けられている。同様に、電源線４００と抵抗４０１ｂとの間にはデジタルトランジスタ１００ｂが、電源線４００と抵抗４０１ｃとの間にはデジタルトランジスタ１００ｃがそれぞれ設けられている。
【００２４】
さらに、緑のＬＥＤ４００ａの他端は、ＣＰＵ３１３に接続される一方で、抵抗１０１ｂを介してアース線１０２に接地されている。同様に、黄のＬＥＤ４００ｂの他端は、ＣＰＵ３１３に接続される一方で、抵抗１０１ｃを介してアース線１０２に接地されている。
【００２５】
すなわち、本実施の形態の報知装置は、ＣＰＵ３３，報知回路３０９、デジタルトランジスタ１００ａ〜１００ｃ、抵抗１０１ａ〜１０１ｃ、電源線４００およびアース線１０２から構成されることになる。
【００２６】
以上のような構成を有する本実施の形態による報知装置の動作を、以下に説明する。なお、以下の説明においては、通常運転時、ガス漏れ等が検知されない限り点灯されることがない赤のＬＥＤ４３０ｃを例にとるが、他のＬＥＤにおいても同様の動作を行うものとする。
【００２７】
ＣＰＵ３１３は、報知回路３０９の故障検知動作を行う際は、デジタルトランジスタ１００ｃに所定の電圧を印加して、デジタルトランジスタ１００ｃをオン状態にする。デジタルトランジスタ１００ｃがオン状態になると、電源線４００から電流がＬＥＤ４００ｃに流れる。
【００２８】
ＬＥＤ４００ｃに故障がない場合は、抵抗１０１ｃの電位が判定データとしてＣＰＵ３１３にフィードバックされ、ＣＰＵ３１３はＬＥＤ４００ｃが正常に動作していることを確認することができる。
【００２９】
一方、ＬＥＤ４００ｃ、または抵抗４０１が断線故障している場合、さもなくば、デジタルトランジスタ１００ｃのエミッタ−コレクタ間が断線している場合は、電源線４００からアース線１０２の間に導通がないので、アース線１０２のアース電位ＧＮＤがＣＰＵ３１３にフィードバックされ、ＣＰＵ３１３はＬＥＤ４００ｃが故障したことを検知することができる。また、判定データの正常値域を決めておけば、抵抗４０１および１０１ｃの劣化による定数（抵抗値）の変化を故障と判断でき、検知可能になる。
【００３０】
このとき、ＣＰＵ３１３がデジタルトランジスタ１００ｃに電圧を印加して、ＬＥＤ４００ｃを点灯させる期間は、最長を３０ｍ秒として、それ以下となるようにするのが望ましい。点灯期間を、利用者によってＬＥＤの点灯が目視できる時間（視覚閾値）より短い時間とすることにより、利用者が、故障検知動作のＬＥＤの点灯をガス漏れ等の検知による表示と誤認することを防ぐことができる。なお、視覚域値以下の時間として最長を３０ｍ秒であるとしたが、利用環境や利用者の視覚、または素子の特性等に応じて、３０ｍ秒より長い時間を視覚域値以下として設定しても良い。
【００３１】
また、ＬＥＤ４００ｃを点灯させる期間は、最短を５ｍ秒として、それ以上となるようにするのが望ましい。ＣＰＵ３１３は本発明の制御手段と故障判断手段とを含む手段として、デジタルトランジスタ１００ｃの制御と、判定データの取得を行うが、時間間隔が上記時間よりも短くなると、ＣＰＵの時間分解能以下となり、ＣＰＵ３１３は、取得した判定データとノイズ等による電圧変動との区別、さらにはデジタルトランジスタ１００ｃの制御が困難となるからである。ただし、ＣＰＵ３１３に用いる集積回路の種類に応じて、５ｍ秒より短い時間を設定するようにしても良い。
【００３２】
また、故障検知動作を行う際は、ＣＰＵ３１３から、デジタルトランジスタ１００ｃに所定の電圧を複数回印加するようにしても良い。誤動作またはノイズによる電圧変動が判定データとして取得されるのを防ぐ効果がある。
【００３３】
また、故障検知動作の周期は任意であるが、ガス警報器の報知回路に用いる場合は、人が連続してガス警報器を見つめる可能性が低くなるような周期、例えば１０分、数十分、ごとに故障検知動作を行わせることが望ましい。
【００３４】
また、複数のＬＥＤを用いる場合は、故障検知動作の周期を個別に違えるようにしても良い。例えば、ガス警報器においては、赤のＬＥＤ４００ｃよりも黄のＬＥＤ４００ｂのほうが、実際には使用頻度が高いので、劣化が早くなると考えられる。したがって、故障検知動作の周期を、赤のＬＥＤ４００ｃよりも黄のＬＥＤ４００ｂのほうを短くとることにより、故障検知の確実性を高めることができる。
【００３５】
なお、上記の実施の形態において、ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃは本発明の報知素子に相当し、ＣＰＵ３１３およびデジタルトランジスタ１００ａ〜１００ｃは本発明の制御手段に相当し、ＣＰＵ３１３および抵抗１０１ａ〜１０１ｃは本発明の故障判断手段に相当する。また、ＣＰＵ３１３，抵抗４０１〜４０１ｃ、デジタルトランジスタ１００ａ〜１００ｃは、本発明の報知素子を駆動させる回路に相当する。
【００３６】
しかしながら本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、制御手段と故障判断手段とは別構成であっても良い。例えば図２に示すように、故障判断手段はＣＰＵ３１３でなく、故障判定回路３０８に含ませる形で実現しても良い。
【００３７】
さらに、制御手段および故障判断手段は、デジタルトランジスタ１００ａ〜１００ｃを省略して、ＣＰＵ３１３および抵抗１０１ａ〜１０１ｃとして実現しても良い。この場合、報知装置の構成は図５に示すように、ＣＰＵ３１３の内部は、各ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃを上記の判断期間で点灯させるスイッチング素子と検知素子とが集積された構成となり、装置の構成を小型化させることができる。
【００３８】
さらに、図１，図５に示す構成において、抵抗４０１ａ〜４０１ｃを省略した構成としてもよい。この構成においては、故障として、ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃがショートした場合は電圧Ｖｄｄを、またＬＥＤ４００ａ〜４００ｃがオープンとなった場合は電圧０Ｖを、ＣＰＵ３１３はそれぞれ検出する。また、故障として、抵抗１０１ａ〜１０１ｃを接続する経路が断線した場合は不定値の電圧を、また抵抗１０１ａ〜１０１ｃがショートした場合は、ＬＥＤ４００ａ〜４００ｃによる電圧降下分を、ＣＰＵ３１３はそれぞれ検出する。検出する電圧値の違いから、ＣＰＵ３１３は、故障しているのがＬＥＤなのか、抵抗なのかを判別して、報知素子の故障と、デジタルトランジスタや抵抗の等の報知素子を駆動させる回路の故障とが混同される恐れを防ぐことができる。また、報知素子の故障のみを判断したり、報知素子を駆動させる回路の故障のみを判断したりすることもできる。
【００３９】
また、本発明の報知素子は、ＬＥＤに限らず、電流により発光する素子、または液晶、スピーカなど、電流を元にして情報を生成、報知する素子として実現しても良い。特に光を利用した素子以外の場合は、その素子特性に応じた知覚閾値に基づき、動作時間を定めるようにする。
【００４０】
また、故障判断手段は、電圧の変化を検出するばかりでなく、電流値を直接検出して、判断を行うものとしてもよい。
【００４１】
また、本発明は、上記実施の形態のようにガス警報器として実現しても良いが、本発明を含む構成であれば、水道、漏電、火災等の警報器に用いても良いし、他の装置に用いても良い。
【００４２】
なお、本発明にかかるプログラムは、上述した本発明の報知装置の全部または一部の手段（または、装置、素子、回路、部等）の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムであってもよい。
【００４３】
また、本発明は、上述した本発明の報知装置の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する媒体であってもよい。
【００４４】
なお、本発明の上記「一部の手段（または、装置、素子、回路、部等）」、本発明の上記「一部のステップ（または、工程、動作、作用等）」とは、それらの複数の手段またはステップの内の、幾つかの手段またはステップを意味し、あるいは、一つの手段またはステップの内の、一部の機能または一部の動作を意味するものである。
【００４５】
また、本発明の一部の装置（または、素子、回路、部等）とは、それらの複数の装置の内の、幾つかの装置を意味し、あるいは、一つの装置の内の、一部の手段（または、素子、回路、部等）を意味し、あるいは、一つの手段の内の、一部の機能を意味するものである。
【００４６】
また、本発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれる。
【００４７】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００４８】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００４９】
また、本発明のデータ構造としては、データベース、データフォーマット、データテーブル、データリスト、データの種類などを含む。
【００５０】
また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送機構、光・電波・音波等が含まれる。
【００５１】
また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
【００５２】
なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明によれば、通常使用時に報知されない報知素子およびその駆動回路の故障がないかどうかを、人が誤認識することなく検知することのできる報知装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の報知装置を用いたガス警報器の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態の報知装置の構成を示す図
【図３】従来の技術によるガス警報器の構成を示す図
【図４】従来の技術による表示装置の構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態の報知装置の他の構成を示す図
【符号の説明】
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ　デジタルトランジスタ
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ　抵抗
１０２　アース線
３１３　ＣＰＵ
３０９　報知回路
４００　電源線
４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ　抵抗

Claims

電流が流れると報知動作を行う報知素子と、
前記報知素子に前記電流を流す制御を行う制御手段と、
前記報知素子に正規の電流が流れているかどうかを判断する故障判断手段とを備え、
前記判断により前記報知素子および／または前記報知素子を駆動させる回路の故障を検知する、故障検知機能を有する報知装置。
前記制御手段の制御による前記報知素子の最長報知期間は、知覚閾値以下である請求項１に記載の故障検知機能を有する報知装置。
前記制御手段と前記故障判断手段とは、その一部がそれぞれマイクロコンピュータにて実現されており、
前記制御手段の制御による前記報知素子の最短報知期間は、前記マイクロコンピュータの時間分解能以上の値である請求項２に記載の故障検知機能を有する報知装置。
前記報知素子は複数であって、前記報知素子毎に、前記判断の期間を変更可能な請求項１に記載の故障検知機能を有する報知装置。
ガスに関する異常を検知するガス異常検知手段と、
前記異常を報知する報知手段とを備えたガス警報器において、
前記報知手段として、請求項１から４のいずれかに記載の故障検知機能を有する報知装置を用いたガス警報器。