JP2010049604A - 警報器 - Google Patents

Abstract

【課題】スイープ音を含む音声データをＰＷＭパルスに変換して警報音を出力する際に必要とするＲＯＭ容量を低減可能とする。
【解決手段】スイープ音出力処理部５４は時間の経過に伴って周波数が直線的に変化するスイープ音に対応したＰＷＭパルス列を生成して出力し、ローパスフィルタ４２を通して音声信号に変換した後に増幅してスピーカ４６から出力させる。スイープ音出力処理部５４は、時間の経過に対し変化しない所定の音声データを設定する音声データ設定部、時間の経過に対し直線的に変化する周波数を設定する周波数設定部及び音声データ設定部の音声データから変換したデューティ比をもち、且つ周波数設定部により設定された直線的に変化する周波数をもつＰＷＭパルスを生成して出力するＰＷＭ処理部を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、一般住宅等に設置され電池駆動により火災を監視して警報する警報器に関する。

従来、住宅における火災やガス漏れなどの異常を検出して警報する住宅用警報器（以下「住警器」という）が普及している。

このような住警器にあっては、住警器内にセンサ部と警報部を一体に備え、火災を検出すると火災警報を出すようにしており、住警器単体で火災監視と警報ができることから、設置が簡単でコスト的にも安価であり、一般住宅での設置義務化に伴い広く普及している。

従来の住警器で火災を検出した時の警報としては、例えば「ピーピーピー 火事です 火事です」といった警報音を出力するようにしている。ここで前半の「ピーピーピー」はスイープ音と呼ばれ、２〜３ＫＨｚといった聞き取りやすい範囲で周波数を時間に対し直線的に変化させている。

このようなスイープ音と音声メッセージから構成された警報音の出力は、音声データを記憶したＲＯＭを準備し、ＲＯＭから読み出した音声データをＰＷＭパルスに変換し、ＰＷＭパルス（パルス幅変調パルス）をローパスフィルタを通すことで音声信号波形に変換し、アンプで増幅した後にスピーカから出力させている。

このように音声データをＰＷＭパルスに変換して警報音を出力するＰＷＭ変換方法は、音声データをアナログ変換する高価なＡＤ変換器を必要とせず、低コストで音声出力を行うことができる。

特開２００５−４４３１７号公報 特開２００４−５４３５６号公報

しかしながら、このような従来の警報器で警報音を出力させるＰＷＭ変換方法にあっては、ＲＯＭにスイープ音と音声メッセージから構成された音声データを記憶する必要があり、音声データのデータ量が多いため、記憶容量の大きなＲＯＭを使用しなければならず、コストアップになるという問題がある。

例えば、ＲＯＭに記憶する音声データは、周波数分解能を確保するためにアナログ音声信号を例えば８ＫＨｚのサンプル周波数で抽出してＡＤ変換したデータであり、１秒間の警報音の出力に８０００データが必要であり、例えば「ピーピーピー 火事です 火事です」といった警報音の出力には２秒程度かかるため、１６０００データが必要である。ここで１つの音声データが８ビットの１バイトデータであったとすると、１６キロバイトのＲＯＭ容量が必要となる。

本発明は、スイープ音を含む音声データをＰＷＭパルスに変換して警報音を出力する際に必要とするＲＯＭ容量を低減可能とする警報器を提供することを目的とする。

本発明は、異常を検出した際に、時間の経過に伴って周波数が直線的に変化するスイープ音と警報内容を示す音声メッセージからなる警報音を出力する警報器に於いて、
スイープ音に対応したＰＷＭパルス列を生成して出力するスイープ音出力処理部と、
音声メッセージに対応したＲＯＭに記憶した音声データをＰＷＭパルスに変換して出力する音声メッセージ出力処理部と、
スイープ音出力処理部及び音声メッセージ出力処理部から出力されたＰＷＭパルスをローパスフィルタを通して音声信号に変換した後に増幅してスピーカから出力させる音響出力回路部と、
を設け、
スイープ音出力処理部は、
時間の経過に対し変化しない所定の音声データを設定する音声データ設定部と、
時間の経過に対し直線的に変化する周波数を設定する周波数設定部と、
音声データ設定部の音声データから変換したデューティ比をもち、且つ周波数設定部により設定された直線的に変化する周波数をもつＰＷＭパルスを生成して出力するＰＷＭ処理部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、周波数設定部は、時間の経過に対し所定の周波数範囲で傾きの異なる少なくとも２本の直線を連接した折れ線的に変化する周波数を設定する。

周波数設定部は、時間軸を複数の時間区分に分割し、各時間区分毎に、時間の経過に対し所定の周波数範囲で傾きの異なる少なくとも２本の直線を連接した折れ線的に変化する周波数を設定する。

周波数設定部は、各時間区分の開始周波数と終了周波数を所定の周波数範囲で順次ずらす。

音声メッセージ出力処理部は、
アナログ音声信号を所定のサンプル周波数により抽出してデジタル変換した音声データを記憶したＲＯＭと、
時間の経過に対し前記ＲＯＭから順次読み出した音声データから変換したデューティ比をもち、且つサンプル周波数と同じ周波数をもつＰＷＭパルスを生成して出力するＰＷＭ変換処理部と、
を備える。

本発明の別の形態として、異常を検出した際に、時間の経過に伴って周波数が直線的に変化するスイープ音を警報音として出力する警報器に於いて、
スイープ音に対応したＰＷＭパルス列を生成して出力するスイープ音出力処理部と、
スイープ音出力処理部から出力されたＰＷＭパルスをローパスフィルタを通して音声信号に変換した後に増幅してスピーカから出力させる音響出力回路部と、
を設け、
スイープ音出力処理部は、
時間の経過に対し変化しない所定の音声データを設定する音声データ設定部と、
時間の経過に対し直線的に変化する周波数を設定する周波数設定部と、
音声データ設定部の音声データから変換したデューティ比をもち、且つ周波数設定部により設定された直線的に変化する周波数をもつＰＷＭパルスを生成して出力するＰＷＭ処理部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、時間の経過に対し周波数が直線的に変換するスイープ音については、所定の音声データを固定的に設定することでＰＷＭパルスのデューティ比を一定にすることで、音声信号の振幅を一定とし、同時に、時間の経過に対し直線的に変化する周波数を設定し、デューティ比が一定で周波数が時間の経過に伴って直線的に変化するＰＷＭパルスを生成して出力し、ローパスフィルタを通して増幅することで正弦波形の音声信号をスピーカに与えてスイープ音を出すことができ、スイープ音についてはＲＯＭに音声データを記憶する必要がなく、ＲＯＭ容量を大幅に低減することができる。

また、時間の経過に対し直線的に変化する周波数の設定は、時間軸と周波数軸をもつ２次元座標における直線を表す関数式で簡単に定義でき、このような関数式に従った周波数の設定はＣＰＵの計算処理により実現でき、ＲＯＭによる音声データの記憶は必要ない。

また、周波数設定を行う関数式として、周波数範囲につき傾きを多段階に変化させることで、折れ線的に周波数が変化する特性を簡単に設定でき、また、時間軸を複数領域に区分し、各時間区分で個別に折れ線的な周波数変化となる区分関数を定義することで、連続するスイープ音の範囲を周波数方向に順次シフトさせるようなスイープ音の出力も適切にできる。

更に、「ピーピーピー」といったスイープ音のみを警報音して出力する警報器については、音声メッセージを出力しないことから、音声データを記憶するためのＲＯＭ容量を不要にできる。

図１は本発明による住警器の外観を示した説明図であり、図１（Ａ）に正面図を、図１（Ｂ）に側面図を示している。

図１において、本実施形態の住警器１０はカバー１２と本体１４で構成されている。カバー１２の中央には、周囲に煙流入口を開口した検煙部１６が配置され、火災による煙が所定濃度に達したときに火災を検出するようにしている。

カバー１２に設けた検煙部１６の左下側には音響孔１８が設けられ、この背後にスピーカを内蔵し、警報音や音声メッセージを出力できるようにしている。検煙部１６の下側には警報停止スイッチ２０が設けられている。警報停止スイッチ２０は点検スイッチとしての機能を兼ねている。

警報停止スイッチ２０の内部には、点線で示すようにＬＥＤ２２が配置されており、ＬＥＤ２２が点灯すると、警報停止スイッチ２０のスイッチカバーの部分を透過してＬＥＤ２２の点灯状態が外部から分かるようにしている。

また本体１４の裏側上部には取付フック１５が設けられており、設置する部屋の壁にビスなどをねじ込み、このビスに取付フック１５で取り付けることで、壁面に住警器１０を設置することができる。

住警器１０は住宅の居間や寝室などの例えば壁面に設置され、万一、火災が発生した場合いには、火災を検出して警報を開始する。この火災を検出して警報を開始することを、住警器における「発報」という。

火災を検出した時の住警器１０の警報音としては、例えばスイープ音と音声メッセージから構成させた「ピーピーピー 火事です 火事です」を連続して出力する。同時にＬＥＤ２２を点滅又は明滅させる。住警器１０が警報音を出している状態で、警報停止スイッチ２０を操作すると、警報音が停止し、ＬＥＤ２２が消灯する。

また住警器１０は障害監視機能を備えており、障害を検知すると、例えば「ピッ」といった警報音を所定時間置きに間欠的に出力すると共にＬＥＤ２２を瞬時的に点灯し、障害が発生したことを報知する。住警器１０から出力されている障害警報は、警報停止スイッチ２０を操作することで停止することができる。

住警器１０で検出して警報する障害とは、電池電圧の低下を検出して警報する電池容量低下警報（電池切れ警報）が主なものであり、これ以外に、検煙部などのセンサ障害など適宜の障害警報が含まれる。

図２は本発明による住警器の実施形態を示したブロック図である。住警器１０はＣＰＵ２４を備え、ＣＰＵ２４に対しては、センサ部２６、報知部２８、操作部３０、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３５、移報部３６及び電池電源４０を設けている。

センサ部２６には、本実施形態にあっては検煙部１６が設けられ、煙濃度に応じた煙検出信号をＣＰＵ２４に出力している。センサ部２６には検煙部１６以外に、火災による温度を検出するサーミスタを設けてもよい。またガス漏れ監視用の住警器の場合には、センサ部２６にガス漏れセンサが設けられることになる。

報知部２８にはローパスフィルタ４２及びアンプ４４からなる音響出力回路部により駆動されるスピーカ４６と、表示回路部４８により駆動されるＬＥＤ２２が設けられている。

ローパスフィルタ４２はコンデンサと抵抗からなる簡単なフィルタであり、ＣＰＵ２４から出力される警報音用のＰＷＭパルス列を音声信号波形に変換し、アンプ４４で増幅した後にスピーカ４６から出力させる。ＬＥＤ２２は点滅や明滅、点灯などにより、火災などの異常及び障害を表示する。

操作部３０には警報停止スイッチ２０が設けられている。警報停止スイッチ２０を操作すると、住警器１０から流している警報音を停止することができる。警報停止スイッチ２０は、本実施形態にあっては点検スイッチを兼用している。

警報停止スイッチ２０は、報知部２８からスピーカ４６により警報音を出力しているときに有効となる。一方、警報音を出力していない通常監視状態で警報停止スイッチ２０は点検スイッチとして機能し、点検スイッチを押すと、報知部２８から点検用の音声メッセージなどが出力される。

ＲＯＭ３２には「火事です 火事です」といった内容の音声メッセージデータ３４が記憶されている。しかし、「ピーピーピー」といったスイープ音の音声データは記憶されていない。

電池電源４０は、例えば所定セル数のアルカリ乾電池を使用しており、定格電圧として例えば５．０ボルトの電池電圧を供給し、電池容量としては住警器１０における回路部全体の低消費電力化により、約１０年の電池寿命を保証している。

ＣＰＵ２４にはプログラムの実行により実現される機能として、異常監視部５０及び警報音処理部５２が設けられている。警報音処理部５２には、スイープ音出力処理部５４と音声メッセージ出力処理部５６の機能が設けられている。

異常監視部５０は、センサ部２６に設けた検煙部１６からの煙検出信号が火災レベルを超えて火災を検出したときに、報知部２８のスピーカ４６から警報音例えば「ピーピーピー 火事です 火事です」を繰り返し出力させると共に、報知部２８のＬＥＤ２２を例えば明滅させる。

警報音処理部５２に設けたスイープ音出力処理部５４は、ＲＡＭ３５に記憶された音声データを使用せずに、スイープ音に対応したＰＷＭパルス列を生成して出力し、ローパスフィルタ４２を通して正弦波形の音声信号に変換した後にアンプ４４で増幅してスピーカ４６から出力させる。

音声メッセージ出力処理部５６は、ＲＯＭ３２に記憶した音声メッセージデータ３４を読み出してＰＷＭパルスに変換して出力し、同じくローパスフィルタ４２を通して正弦波形の音声信号に変換した後にアンプ４４で増幅してスピーカ４６から出力させる。

図３は図２の音声メッセージ出力処理部の機能構成を示したブロック図である。図３において、ＣＰＵ２４には、プログラムの実行により実現される機能である音声メッセージ出力処理部５６として、レジスタ６０、ＰＷＭ処理部６２、周波数設定部６４、レジスタ６６及び制御部６８が設けられている。

一方、ＲＯＭ３２に格納されている例えば「火事です、火事です」といった内容の音声メッセージデータ３４はＣＰＵ２４により読み出され、ＲＡＭ３５上に音声メッセージデータ３４ａとして展開されている。

ＲＯＭ３２に格納している音声メッセージデータ３４は、音声メッセージ「火事です、火事です」のアナログ音声信号を例えば８ｋＨｚのサンプル周波数で抽出して、８ビットのデジタルデータに変換している。

本実施形態にあっては、スイープ音については音声データをＲＯＭ３２に準備する必要がないことから、例えば従来スイープ音と音声メッセージの組合せで２秒の警報音の出力時間であったとすると、例えば音声メッセージのみでよいことから、音声メッセージデータ３４は例えば半分の１分データであり、したがって８ｋＨｚでサンプリングしてデジタル変換した場合、音声メッセージデータ３４のサイズは８０００データであり、１データ当たり８ビットのバイトデータとすると、従来の半分の８キロバイトのＲＯＭ容量に低減できる。

音声メッセージ出力処理部５６のレジスタ６０には、音声メッセージデータ３４ａのサンプリング周期と同じ８ｋＨｚの周波数で制御部６８からＲＡＭ３５に読出し要求を行って、順次レジスタ６０に音声メッセージデータを格納する。また周波数設定部６４は、音声メッセージデータ３４ａのサンプル周波数と同じ周波数８ｋＨｚをレジスタ６６に固定的に設定している。

ＰＷＭ処理部６２は、レジスタ６０に格納された音声メッセージデータの値からＰＷＭパルスのデューティ比を求め、レジスタ６６に設定した周波数８ｋＨｚのクロックからなるＰＷＭパルスを生成して出力する。

図４は図３のＰＷＭ処理部６２における音声データをデューティ比に変換するための変換特性を示したグラフ図である。図４において、横軸は音声データであり、例えば８ビットの音声データであり、オール１で最大値Ｄｍａｘとなっている。縦軸はデューティ比Ｒであり、音声データの最大値Ｄｍａｘでデューティ比Ｒは１００％であり、音声データ０でデューティ比Ｒは０％であり、したがって０から１００％を結ぶ直線を、音声データをデューティ比Ｒに変換するための変換特性として設定している。

このような図４の音声データからデューティ比への変換特性に基づき、レジスタ６０に格納された音声メッセージ３４ａからの音声データ即ち８ビットデータを、図４の変換特性に従ってデューティ比Ｒに変換し、レジスタ６６で設定された８ｋＨｚのクロックにおけるデューティ比を、変換したデューティ比として、ＰＷＭパルスを出力する。

ＰＷＭ処理部６２から出力されたＰＷＭパルスは、コンデンサと抵抗からなる簡単なローパスフィルタ４２を通すことで、ＰＷＭパルスの例えば可聴音声周波数上限を超える周波数成分が除去されて、滑らかな振幅変化を持った音声信号波形に変換され、続いてアンプ４４で増幅された後、スピーカ４６から警報音の音声メッセージとして出力される。

この図３に示した音声メッセージ出力処理部５６の機能は、音声メッセージデータをＰＷＭパルスに変換した後に、ローパスフィルタを通して波形整形してスピーカより出力する従来技術と同じ機能である。

図５は図２のスイープ音出力処理部の機能構成を示したブロック図である。図５において、ＣＰＵ２４におけるプログラムの実行により実現される機能であるスイープ音出力処理部５４は、音声データ設定部５８、レジスタ６０、ＰＷＭ処理部６２、周波数設定部６４、レジスタ６６、制御部６８を備えている。

音声データ設定部５８は、スイープ音を出力するための時間の経過に対し、変化しない所定の音声データをレジスタ６０に設定する。レジスタ６０の音声データは、ＰＷＭ処理部６２において、図４に示した変換特性に従ってデューティ比Ｒに変換される。したがって音声データ設定部５８は、レジスタ６０に、ＰＷＭパルスにおける所定のデューティを固定的に設定する機能を有する。

即ち、スイープ音は所定の周波数範囲で時間の経過に伴い周波数が直線的に変化する警報音であり、振幅成分は一定になることから、音声データ設定部５８による所定の音声データの設定で一定のデューティ比を設定するようにしている。

音声データ設定部５８による音声データに基づくデューティ比は、スピーカ４６から警報音を出力したときに警報音に要求される所定の音圧レベルを維持するようにデューティ比を決定している。

一方、周波数設定部６４は、スイープ音を出力する際の時間の経過に対し直線的に変化する周波数をレジスタ６６に設定する。

ＰＷＭ処理部６２は、レジスタ６０に固定的に設定された音声データの変換で得られる一定のデューティ比を持ち、且つレジスタ６６に設定される時間の経過に対し直線的に変化する周波数を持つＰＷＭパルスを生成して順次出力する。

図６は図５の周波数設定部６４によるスイープ音出力のための周波数設定処理を示したタイムチャートである。図６にあっては、横軸の時間ｔに対し縦軸に周波数ｆを示しており、時刻ｔ０からｔ６の時間に亘りスイープ音を出力させる。

時刻ｔ０〜ｔ６の時間は、３つの区間ｔ０〜ｔ２、ｔ２〜ｔ４、及びｔ４〜ｔ６に分割されており、それぞれの時間分割区間で時間の経過に伴って異なった傾きで直線的に変化する折れ線特性を持つ周波数出力特性を設定している。

また周波数の変化範囲は２ｋＨｚ〜３．４kHzであり、この周波数範囲でスイープ音を変化させることで、高齢者であっても聞き取り易い周波数が存在するため、スイープ音を明確に認識することができる。

時刻区間ｔ０〜ｔ２にあっては、最小となる開始周波数ｆ１＝２ｋＨｚを初期値として、傾きａを持つ直線７０に従って周波数ｆを変化させ、時刻ｔ１で周波数ｆ４＝２．８ｋＨｚに達したら、緩やかな傾きｂを持つ直線７２に従って、時刻ｔ２の周波数ｆ６に至るまで周波数を変化させる。

次の時刻区間ｔ２〜ｔ４については、開始周波数ｆ１＝２ｋＨｚに対し、所定周波数Δｆだけプラス方向にシフトした周波数ｆ２を起点として、直線７０と同じ傾きａを持つ直線７４に従って、時刻ｔ３で周波数ｆ５に達するまで周波数ｆを変化させた後、直線７２と同じ傾きｂを持つ直線７６に従って、時刻ｔ４で周波数ｆ８に達するまで、周波数ｆを変化させる。

最後の時刻区間ｔ４〜ｔ６については、１つ前の時刻区間ｔ２〜ｔ４における開始周波数ｆ２に対し、所定周波数Δｆだけ高い周波数ｆ３を起点として、傾きａを持つ直線７８に従って、時刻ｔ５で周波数ｆ７に達するまで周波数ｆを直線的に増加させた後、傾きｂを持つ直線８０に従って、時刻ｔ６で周波数ｆ９＝３．２ｋＨｚに達するまで、周波数を直線的に変化させる。

このような図６において周波数設定部６４が時間に経過に伴って直線７０，７２，７４，７６，７８，８０に従って発生する周波数は、各時刻区間で分割した次の区分関数として定義することができる。
ｆ＝ａｔ＋ｆ１ （０≦ｔ＜ｔ１） （１）
ｆ＝ｂｔ＋ｆ４ （ｔ１≦ｔ＜ｔ２） （２）
ｆ＝ａｔ＋ｆ２ （ｔ２≦ｔ＜ｔ３） （３）
ｆ＝ｂｔ＋ｆ６ （ｔ３≦ｔ＜ｔ４） （４）
ｆ＝ａｔ＋ｆ３ （ｔ４≦ｔ＜ｔ５） （５）
ｆ＝ｂｔ＋ｆ８ （ｔ５≦ｔ＜ｔ６） （６）
この（１）〜（６）の区分関数をＣＰＵ２４におけるプログラムの実行で計算することで、周波数設定部６４は、レジスタ６６に時間の経過に伴って、図６の直線７０〜８０に従って変化する周波数を設定することができ、レジスタ６０に対しては固定的な音声データが設定されていることから、音声データに基づく変換された一定のデューティ比を持つ時間の経過に伴って、図６に従って周波数が変化するＰＷＭパルスを生成して出力することができる。

ＰＷＭ処理部６２から出力されたスイープ音出力のためのＰＷＭパルスは、ローパスフィルタ４２を通すことで可聴音声周波数帯域の上限周波数を超える周波数成分が除去されて、ほぼ正弦波形に変換され、アンプ４４で増幅された後、スピーカ４６から例えば「ピーピーピー」といったスイープ音を出力させることができる。

このような図５に示すスイープ音出力処理部５４にあっては、図３に示した音声メッセージ出力処理部５６のように、ＲＯＭ３２に格納されたような音声メッセージデータ３４に相当する音声データを必要とせず、スイープ音について音声データをＲＯＭに記憶する必要がないため、その分、ＲＯＭ容量を低減し、容量の小さなＲＯＭ３２で済ますことができる。

図７は図２のＣＰＵ２４に設けた警報音処理部５２による警報音出力処理を示したフローチャートである。図７において警報音出力処理は、異常監視部５０における火災検出に基づいて実行され、ステップＳ１で、まずスイープ音出力処理として、スイープ音として例えば「ピーピーピー」を警報音として出力する。続いてステップＳ２で音声メッセージ出力処理を実行し、「火事です、火事です」の警報音を出力する。

次にステップＳ３で警報音を繰り返す際のインターバルとなる所定時間経過を待ち、その間にステップＳ４で警報停止がなければ、再びステップＳ１に戻り、スイープ音出力処理と、ステップＳ２の音声メッセージ出力処理を繰り返す。

図８は図７のステップＳ１におけるスイープ音出力処理の詳細を示したフローチャートであり、図５に示したスイープ音出力処理部の処理動作を実現する。

図８のスイープ音出力処理にあっては、まずステップＳ１１でパラメータ設定を含む初期化処理を実行する。パラメータ設定は図６に示した３つの時間区分において折れ線的に周波数を変化させる（１）〜（６）式における定数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４，ｆ６，ｆ８、及び傾きａ，ｂの設定を含む。

続いてステップＳ１２で、音声データ設定部５８がレジスタ６０にデューティ比設定データとして所定のデューティ比を与える音声データを格納する。

続いてステップＳ１３〜Ｓ１５において、図６の直線７０に従った周波数変化を持つＰＷＭパルスの出力を行う。即ちステップＳ１３で現在時刻ｔが時刻ｔ１に達していなければステップＳ１４に進み、前記（１）式に従って周波数ｆを計算してレジスタ６６に格納し、ステップＳ１５でレジスタ６０の音声データで決まる一定のデューティ比を持ち、且つレジスタ６６の周波数ｆを持つＰＷＭパルスを出力する。これによって、図６の周波数ｆ１から直線７０に従って周波数ｆ４まで、傾きａで急激に変化する周波数となるスイープ音を出力する。

続いてステップＳ１６〜Ｓ１８で、図６の直線７２に従った周波数ｆ４から傾きｂで周波数ｆ６まで緩やかに変化するＰＷＭパルス、即ち（２）式に従った周波数ｆの変化を持つＰＷＭパルスを出力し、直線７２に従った周波数変化のスイープ音を出力する。

以下同様に、ステップＳ１９〜Ｓ２１は図６の直線７４、即ち（３）で計算される周波数変化によるＰＷＭパルスの出力によるスイープ音であり、またステップＳ２２〜Ｓ２４は図６の直線７６、即ち前記（４）式に従った周波数変化のスイープ音の出力であり、ステップＳ２５〜Ｓ２７は図６の直線７８、即ち（５）式に従った周波数変化のスイープ音の出力であり、更にステップＳ２８〜Ｓ３０は図６の直線８０即ち、前記（６）式に従った周波数変化を持つスイープ音を出すためのＰＷＭパルスの出力処理となる。

図９は図７のステップＳ２における音声メッセージ出力処理の詳細を示したフローチャートであり、図３のＣＰＵ２４に示した音声メッセージ出力処理部５６の機能により実現される処理となる。

図９において、音声メッセージ出力処理は、まず周波数設定部６４により、レジスタ６６に音声メッセージデータ３４のサンプル周波数と同じ周波数例えば８ｋＨｚを固定的に設定する。続いてステップＳ３２で、ＲＡＭ３５に展開している音声メッセージデータ３４ａを８ｋＨｚの読出し周波数に従って順次レジスタ６０に読み出す。

続いてステップＳ３３でレジスタ６０の音声データを図４の変換特性に従ってデューティ比Ｒに変換した後、ステップＳ３４で、変換したデューティ比Ｒを持つレジスタ６６で固定的に設定している８ｋＨｚのＰＷＭパルスを出力する。このようなステップＳ３２〜Ｓ３４による音声データに応じたデューティ比を持ち且つ周波数が一定となるＰＷＭパルスの出力を、ステップＳ３５でＲＡＭ３５からの全データの処理が済むまで繰り返す。

なお上記の実施形態にあっては、スイープ音と音声メッセージとを組み合わせた警報音を出力する場合を例に取っているが、スイープ音のみを警報音として出力するようにしてもよく、この場合には、図２のＣＰＵ２４の警報音処理部５２にはスイープ音出力処理部５４のみを設ければよく、ＲＯＭ３２の音声メッセージデータ３４を必要とする音声メッセージ出力処理部５６は不要となる。またスイープ音出力処理部５４のみを設けた場合には、ＲＯＭ３２に音声データを記憶する必要はない。

また上記の実施形態にあっては、図５におけるスイープ音出力処理部５４において、レジスタ６０に音声データ設定部５８より一定の音声データを格納することで、スイープ音の出力中にデューティ比、即ち音声信号の振幅（音圧レベル）を一定に保つようにしているが、音声データについても時間の経過に応じて所定の傾きで直線的に変化させることでデューティ比を変化させ、スイープ音の音量を時間の経過に伴って例えば初期音量から順次音量を増加させるような警報音の出し方を行うようにしてもよい。

このように音声データの直線的な時間的変化でスイープ音の音量を変化させる場合にも、ＲＯＭに音声データを準備する必要はなく、時間の経過に伴って変化させている周波数の場合と同様、時間の経過に伴ってデューティ比に変換される音声データを直線的あるいは任意の折れ線的な変化とすればよい。

また、上記の実施形態は火災検出を対象とした住警器を例に取るものであったが、これ以外にガス漏れ警報器や防犯用の警報器など、それ以外の適宜の異常を検出する警報器につき、本実施形態をそのまま適用できる。また住宅用に限らず、ビルやオフィス用などの各種の用途の警報器にも適用できる。

また上記の実施形態は警報器にセンサ部を一体に設けた場合を例に取るものであったが、他の実施形態として警報器からセンサ部を別体として設けた警報器であっても良い。

また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

本発明による住警器の外観を示した説明図 本発明による住警器の実施形態を示したブロック図 図２の音声メッセージ出力処理部の機能構成を示したブロック図 図３における音声データからデューティ比に変換する変換特性を示したグラフ図 図２のスイープ音出力処理部の機能構成を示したブロック図 図５の周波数設定部による設定処理を示したタイムチャート図 図２の実施形態における警報音出力処理を示したフローチャート 図７のステップＳ１におけるスイープ音出力処理の詳細を示したフローチャート 図７のステップＳ２における音声メッセージ出力処理の詳細を示したフローチャート

符号の説明

１０：住警器
１２：カバー
１４：本体
１５：取付フック
１６：検煙部
１８：音響孔
２０：警報停止スイッチ
２２：ＬＥＤ
２４：ＣＰＵ
２６：センサ部
２８：警報部
３０：操作部
３２：ＲＯＭ
３４：音声メッセージデータ
３５：ＲＡＭ
３６：移報部
４０：電池電源
４２：ローパスフィルタ
４４：アンプ
４６：スピーカ
４８：表示回路部
５０：異常監視部
５２：警報音処理部
５４：スイープ音出力処理部
５６：音声メッセージ出力処理部
５８：音声データ設定部
６０，６６：レジスタ
６２：ＰＷＭ処理部
６４：周波数設定部
６８：制御部

Claims (6)

1. 異常を検出した際に、時間の経過に伴って周波数が直線的に変化するスイープ音と警報内容を示す音声メッセージからなる警報音を出力する警報器に於いて、
   前記スイープ音に対応したＰＷＭパルス列を生成して出力するスイープ音出力処理部と、
   前記音声メッセージに対応したＲＯＭに記憶した音声データをＰＷＭパルスに変換して出力する音声メッセージ出力処理部と、
   前記スイープ音出力処理部及び音声メッセージ出力処理部から出力されたＰＷＭパルスをローパスフィルタに通して音声信号に変換した後に増幅してスピーカから出力させる音響出力回路部と、
   を設け、
   前記スイープ音出力処理部は、
   時間の経過に対し変化しない所定の音声データを設定する音声データ設定部と、
   時間の経過に対し直線的に変化する周波数を設定する周波数設定部と、
   前記音声データ設定部の音声データから変換したデューティ比をもち、且つ前記周波数設定部により設定された直線的に変化する周波数をもつＰＷＭパルスを生成して出力するＰＷＭ処理部と、
   を備えたことを特徴とする警報器。
   
2. 請求項１記載の警報器に於いて、前記周波数設定部は、時間の経過に対し所定の周波数範囲で傾きの異なる少なくとも２本の直線を連接した折れ線的に変化する周波数を設定することを特徴とする警報器。
   
3. 請求項１記載の警報器に於いて、前記周波数設定部は、時間軸を複数の時間区分に分割し、各時間区分毎に、時間の経過に対し所定の周波数範囲で傾きの異なる少なくとも２本の直線を連接した折れ線的に変化する周波数を設定することを特徴とする警報器。
   
4. 請求項３記載の警報器に於いて、前記周波数設定部は、各時間区分の開始周波数と終了周波数を所定の周波数範囲で順次ずらしたことを特徴とする警報器。
   
5. 請求項１記載の警報器に於いて、前記音声メッセージ出力処理部は、
   アナログ音声信号を所定のサンプル周波数により抽出してデジタル変換した音声データを記憶したＲＯＭと、
   時間の経過に対し前記ＲＯＭから順次読み出した音声データから変換したデューティ比をもち、且つ前記サンプル周波数と同じ周波数をもつＰＷＭパルスを生成して出力するＰＷＭ変換処理部と、
   を備えたことを特徴とする警報器。
   
6. 異常を検出した際に、時間の経過に伴って周波数が直線的に変化するスイープ音を警報音として出力する警報器に於いて、
   前記スイープ音に対応したＰＷＭパルス列を生成して出力するスイープ音出力処理部と、
   前記スイープ音出力処理部から出力されたＰＷＭパルスをローパスフィルタを通して音声信号に変換した後に増幅してスピーカから出力させる音響出力回路部と、
   を設け、
   前記スイープ音出力処理部は、
   時間の経過に対し変化しない所定の音声データを設定する音声データ設定部と、
   時間の経過に対し直線的に変化する周波数を設定する周波数設定部と、
   前記音声データ設定部の音声データから変換したデューティ比をもち、且つ前記周波数設定部により設定された直線的に変化する周波数をもつＰＷＭパルスを生成して出力するＰＷＭ処理部と、
   を備えたことを特徴とする警報器。

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