JP2010211368A

JP2010211368A - 警報器

Info

Publication number: JP2010211368A
Application number: JP2009054767A
Authority: JP
Inventors: Yuji Aoyama; 裕司青山; Eisei Morita; 英聖森田
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】電源を投入した際に、正常に起動することのできる警報器を得る。
【解決手段】電池２と、火災検出回路７と、火災検出回路７の出力信号に基づいて状態を判断し、判断結果に基づいて警報を出力させる制御回路１と、制御回路１に制御されて送受信処理を行う送受信回路５と、電池２に接続され、制御回路１に所定電圧を供給する定電圧回路２３と、定電圧回路２３から制御回路１に供給される電圧を検出する電池電圧検出回路４と、電池２に接続され、送受信回路５に所定電圧を供給する定電圧回路２１と、送受信回路５と並列に接続され、制御回路１にオン／オフ動作を制御される放電スイッチ３１と、を備え、制御回路１は、電池電圧検出回路４が検出した電圧が所定値以下になると、放電スイッチ３１をオンさせて送受信回路５の電荷を放電させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の機器の間で状態信号等の送受信を行う警報器に関するものである。

室内等に発生した熱や煙を検知して警報を行う警報器がある。このような警報器は、各警報器が単独で警報動作を行うほかに、各部屋に設けた複数の警報器が連動して警報動作を行う場合がある。

このような火災警報器として、「制御手段を構成する制御部１０、無線送受信部１１、火災検出部１２、操作部１３、表示部１４、記憶部１５、電源部１６、アンテナ部１７、警報手段を構成し、スピーカで構成され、音声合成部１９で生成された音声信号により警報出力を行う警報出力部１８を備え」たものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−４０３３号公報（第４頁、図２）

従来の火災警報器は、無線送受信部と音声合成部を有しているが、これらに電源部から電源を直接供給した場合、無線通信機能と音声機能は互いに干渉しあって電源の変動等を引き起こす可能性がある。

このような事態を回避するために、無線送受信部と音声合成部にはそれぞれ別の定電圧回路を介して電源を供給することができる。このようにすることで、無線送受信部と音声合成部は互いの影響を小さくすることができる。

ここで、無線送受信部や音声合成部は常には動作を行う必要がないため、通常は待機状態としておいて必要な場合にのみ起動させることが多い。待機状態での消費電流は極めて小さいため、火災警報器の電源を遮断した際、各回路のコンデンサに蓄えられた電荷が完全に放電されない可能性がある。この場合、次に電源の再投入を行っても、残存する電荷の影響で無線送受信部と音声合成部の設定が初期化されず、正常な動作を行わない場合がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電源を投入した際に、正常に起動することのできる警報器を得るものである。

本発明に係る警報器は、電源と、状態検出部と、該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、前記制御部に制御されて各種動作を行う第１動作部と、前記電源に接続され、前記制御部に所定電圧を供給する第１定電圧回路と、前記第１定電圧回路から前記制御部に供給される電圧を検出する電源電圧検出部と、前記電源に接続され、前記第１動作部に所定電圧を供給する第２定電圧回路と、前記第１動作部と並列に接続され、前記制御部にオン／オフ動作を制御される第１スイッチと、を備え、前記制御部は、前記電源電圧検出部が検出した電圧が所定値以下になると、前記第１スイッチをオンさせて前記第１動作部の電荷を放電させるものである。

また、前記警報器において、前記制御部に制御されて各種動作を行う第２動作部と、前記電源に接続され、前記第２動作部に所定電圧を供給する第３定電圧回路と、前記第２動作部と並列に接続され、前記制御部にオン／オフ動作を制御される第２スイッチと、を備え、前記制御部は、前記電源電圧検出部が検出した電圧が所定値以下になると、前記第２スイッチをオンさせて前記第２動作部の電荷を放電させるものである。

本発明によれば、電源電圧検出部が検出した電圧が所定値以下になると、第１スイッチをオンさせるようにした。このため、電源遮断時には、第１動作部の電荷を完全に放電でき、第１動作部を初期化することができる。したがって、次に電源を投入した際、警報器は正常に動作を開始することができる。

本発明の実施の形態を示す火災警報器の機能ブロック図である。本発明の実施の形態を示す火災警報器で構成する警報システムの構成図である。本発明の実施の形態を示す定期送信の動作の流れを示す図である。本発明の実施の形態を示す電池取り外し時のフローチャートである。

実施の形態．
以下、本実施の形態では、電池で駆動されて無線通信を行う火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る火災警報器の主要構成を示す機能ブロック図である。図１において、火災警報器１０は、制御回路１、電池２、電池電圧検出回路４、送受信回路５、アンテナ６、火災検出回路７、警報音制御回路８、表示灯回路９、定電圧回路２１〜定電圧回路２５、放電スイッチ３１、放電スイッチ３２を備える。

電池２は、定電圧回路２１〜定電圧回路２５に直流電源を供給する。
定電圧回路２１〜定電圧回路２５は、電池２から供給される電圧を一定に保つ回路である。定電圧回路２１は送受信回路５に、定電圧回路２２は警報音制御回路８に、定電圧回路２３は制御回路１に、定電圧回路２４は表示灯回路９に、定電圧回路２５は火災検出回路７にそれぞれ接続され、これらの回路に安定した電圧を供給する。
なお、定電圧回路２３は本発明の第１定電圧回路に、定電圧回路２１は第２定電圧回路に、定電圧回路２２は第３定電圧回路にそれぞれ相当する。

電池電圧検出回路４は、定電圧回路２３を介して制御回路１に印加される電池２の電圧を検出し、検出した電圧に応じた電池電圧検出信号を制御回路１に出力する。電池電圧検出回路４により電池残量が低下したことを示す信号が出力されると、制御回路１は警報音制御回路８と表示灯回路９を駆動させるとともに、電池切れの状態情報を含む状態信号を送受信回路５より出力させる。また、電池２が取り外されるなどして電源が遮断された場合において、電池電圧検出回路４により電圧が所定値以下であることを示す信号が出力されると、制御回路１は放電スイッチ３１及び放電スイッチ３２をオンする。なお、この動作については後述する。

火災検出回路７は本発明の状態検出部に相当し、火災現象に基づく煙または熱等の検知対象物の物理量または物理的変化を検出して、検出内容に応じた信号を制御回路１に出力する。
警報音制御回路８は、ブザー・スピーカ等による音声鳴動の動作を制御する回路であり、本発明の第２動作部に相当する。表示灯回路９は、発光ダイオード等の表示灯の点灯動作を制御する回路である。

送受信回路５は、無線信号を送受信するためのアンテナ６に接続されている。送受信回路５は、所定周期で受信サンプリング動作を行ってアンテナ６から入力された無線信号を処理し、自己宛の信号の場合には受信処理を行う。それ以外の信号の場合には受信処理を行わない。受信処理した信号は、制御回路１へ出力する。また、送受信回路５は、制御回路１に制御されて、火災検出時には他の火災警報器に警報信号を出力し、定期送信時には状態信号を送信する（動作は後述する）。なお、送受信回路５は、本発明の第１動作部に相当する。

制御回路１は、火災検出回路７によって出力された信号に基づいて火災状態等を判別する状態判別部としての機能を有する。また、火災状態であると判別した場合には、警報音制御回路８及び表示灯回路９を制御して音声及び表示灯によって警報を行う。また、送受信回路５が受信した信号に基づいて必要な処理を行うとともに、必要に応じて送受信回路５を制御して他の火災警報器に状態信号などの信号を送信する。なお、制御回路１は、本発明の状態判別部及び制御部に相当する。

記憶素子１１は、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリであり、制御回路１が実行するプログラムや各種データを格納している。

放電スイッチ３１及び放電スイッチ３２は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やサイリスタなどのスイッチング素子であり、制御回路１に制御されてオン／オフ動作を行う。放電スイッチ３１は、定電圧回路２１と低電位側の配線との間に、送受信回路５と並列に接続されている。また、放電スイッチ３２は、定電圧回路２２と低電位側の配線との間に、警報音制御回路８と並列に接続されている。なお、放電スイッチ３１は本発明の第１スイッチに、放電スイッチ３２は第２スイッチにそれぞれ相当する。

図２は、上記のように構成された複数の火災警報器１０が構成する警報システム１００を示す図である。図２において、警報システム１００は、火災警報器１０ａ〜火災警報器１０ｄにより構成され、親機として機能するものを親機１０ａ、子機として機能するものを子機１０ｂ〜子機１０ｄと称する。火災警報器１０ａ〜１０ｄを結ぶ実線は、互いに無線送受信が可能であることを示している。

上記のように構成された警報システム１００において、火災が発生した場合の動作を説明する。
親機１０ａが設置された環境で火災が発生すると、火災検出回路７により火災を検出し、警報音制御回路８や表示灯回路９により音声や表示灯を用いて警報を行うとともに、火災に関する警報情報を連動信号として他の子機１０ｂ〜子機１０ｄに送信する。そして、親機１０ａにより送信された連動信号を受信した子機１０ｂ〜子機１０ｄは音声や表示灯によって必要な警報を行う。その後、親機１０ａが火災を検出しなくなると自己復旧して警報を停止するとともに、子機１０ｂ〜子機１０ｄへの連動信号の送信を停止する。そして、連動信号を受信しなくなった子機１０ｂ〜子機１０ｄも警報を停止する。

また、子機１０ｂが設置された環境で火災が発生すると、子機１０ｂは火災検出回路７により火災を検出し、音声や表示灯によって警報を行うとともに、火災に関する情報を連動信号として親機１０ａ、子機１０ｃ、及び子機１０ｄに送信する。そして、子機１０ｂにより送信された連動信号を受信した親機１０ａ、子機１０ｃ、及び子機１０ｄは音声や表示灯によって必要な警報を行う。
さらに、子機１０ｂにより発せられた連動信号を受信した親機１０ａは、送信元の子機１０ｂ以外の子機１０ｃ、子機１０ｄに連動信号を転送する。よって、各子機同士が離れているために、子機１０ｂが送信した連動信号が子機１０ｃ、子機１０ｄで受信されなくても親機１０ａにより転送された連動信号が子機１０ｃ、子機１０ｄで受信される。その後、子機１０ｂは火災を検出しなくなると自己復旧して警報停止するとともに、親機１０ａと子機１０ｃ、子機１０ｄへの連動信号の送信を停止する。そして、連動信号を受信しなくなった親機１０ａと子機１０ｃ、子機１０ｄも警報を停止する。

また、いずれかの警報器が火災を検出して連動警報を行っている場合において、連動先の火災警報器１０の警報停止ボタンが押された場合は、火元以外の火災警報器１０は火災警報（連動警報）を停止する。また、火元の火災警報器１０の警報停止ボタンが押された場合には、連動先の火災警報器１０の連動警報は停止し、火元の火災警報器１０の音響鳴動のみ停止（表示灯は点灯したまま）という状態になる。さらに、火災警報器１０が自己復旧した後に、再度火災を検出した場合には、最初の火災検出と同じ動作を行う。一方、再度火災を検出しない場合には、定期送信の動作に移行する。

以上のように火災発生時には警報システム１００内の親機１０ａと子機１０ｂ〜子機１０ｄが連動して火災警報を行うことで、より確実に火災の発生を警報することができる。

次に、警報システム１００を構成する親機１０ａと子機１０ｂ〜１０ｄの、火災監視（定常状態）中における定期送信の動作を説明する。
定期送信とは、例えば電池残量や通信状態などの自己の状態情報を含む信号を、他の火災警報器に互いに送信するものであり、他の火災警報器の状態を互いに確認することを目的として行われるものである。定期送信は、所定の周期（例えば１５〜２０時間毎に１回）で行われる。

図３は、定期送信の動作の流れを示す図である。
（Ｓ４１）
親機１０ａは、定められた送信タイミングになると、親機１０ａまたはそれが属するグループの状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として子機１０ｂ〜子機１０ｄに送信する。

（Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４）
また、子機１０ｂ〜子機１０ｄは、親機１０ａからの状態信号を受信した後、それぞれの送信タイミングになると、例えば、電池残量などの機器状態に関する状態情報と、送信元を識別するための自己アドレスやグループＩＤを含む情報とを状態信号として、親機１０ａに送信する。
この際、親機１０ａと子機１０ｂ〜１０ｄは、それぞれの状態信号に含まれる自己アドレスによりどの火災警報器からの信号であるかを区別できる。

（Ｓ４５）
親機１０ａは、子機１０ｂ〜子機１０ｄにより送信された状態信号を受信すると、すべての子機に対して応答信号を返送する。

親機１０ａまたはそれが属するグループの状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、異常が発生している子機のアドレスやグループＩＤ、無線通信が成立していない子機のアドレスやグループＩＤ情報などが挙げられる。一方、子機１０ｂ〜１０ｄが親機１０ａに送信する子機の状態情報の例としては、火災検出回路７のセンサ状態（劣化、汚損等）、受信処理回数（規定以外の無線に対する処理の回数）などが挙げられる。
なお、いずれかの火災警報器が火災を検出すると、前述の火災警報の動作に移行する。
このように、電池残量などの各種状態情報を互いに送信して状態確認を行う定期送信の動作を所定時間毎に行い、各火災警報器同士の状態確認を行う。

次に、上記のように構成された火災警報器１０において、電池２を取り外して電源を遮断した場合の動作を説明する。
図４は、火災警報器１０の電源遮断後の動作を示すフローチャートである。

図４において、火災警報器１０の電池２が取り外されると（Ｓ５０）、電池電圧検出回路４が検出する電圧の値が所定値以下となったことにより電源が遮断されたことを検出する（Ｓ５１）。電源が遮断されたことを検出すると、制御回路１は、放電スイッチ３１及び放電スイッチ３２をオンさせる（Ｓ５２）。

このように放電スイッチ３１をオンすると、送受信回路５に定電圧を供給する定電圧回路２１と低電位側の配線とが短絡され、送受信回路５のコンデンサに蓄えられた電荷が完全に放電される。
また、放電スイッチ３２をオンすると、警報音制御回路８に定電圧を供給する定電圧回路２２と低電位側の配線とが短絡され、警報音制御回路８のコンデンサに蓄えられた電荷が完全に放電される。
送受信回路５と警報音制御回路８は、それぞれのコンデンサに蓄えられた電荷が完全に放電されることにより、回路が初期化された状態で終了する（Ｓ５３）。

したがって、次に電池２を接続して電源を投入した場合は、送受信回路５と警報音制御回路８は、初期化された状態から正常に動作を開始することができる。

以上のように本実施の形態に係る火災警報器１０によれば、電源が遮断された際には放電スイッチ３１と放電スイッチ３２をオンし、送受信回路５と警報音制御回路８のコンデンサに蓄えられた電荷を完全に放電するようにした。このため、各動作部を初期化することができ、次に電源を投入したときに、送受信回路５と警報音制御回路８は初期状態から動作を開始することができる。したがって、火災警報器１０は正常に動作を開始でき、前回の電源遮断時の電荷が残されることによる不安定な動作を抑制することができる。
上述したように、火災警報器１０は火災警報、連動警報、定期送信の動作を行い、このときに送受信回路５と警報音制御回路８が駆動される。これらの回路は、互いに干渉しあって電源の変動等を引き起こすことを抑制するため、それぞれ定電圧回路２１、定電圧回路２２により電源を供給するよう構成されている。一方、これらの回路は常時動作せず必要な場合のみ起動されることが多く、待機電流は極めて小さいので、本実施の形態で説明したような放電動作を行わなかった場合、電源遮断時に十分な放電が行われない可能性がある。しかし、本実施の形態では、電源遮断時に、送受信回路５と警報音制御回路８の各コンデンサに蓄えられた電荷を完全に放電できるので、次回電源投入時に正常に動作を開始させることができる。

なお、本実施の形態では、電源遮断時に送受信回路５と警報音制御回路８の電荷を放電させる構成としたが、例えば、表示灯回路９と並列に接続した放電スイッチをさらに設け、表示灯回路９を放電することとしてもよい。
また、例えば、火災警報器１０が火災監視を行っているときは、制御回路１、電池電圧検出回路４、送受信回路５、火災検出回路７は間欠動作を行う一方、警報音制御回路８、表示灯回路９は非通電とされているので動作しない。また、制御回路１と送受信回路５の処理動作は、電池電圧検出回路４や火災検出回路７より間欠周期が短く、電荷が残っていると不安定な動作をする可能性があるため、できるだけ早くコンデンサに蓄えられた電荷を放電する必要がある。従って、放電スイッチの数量に制限があるときは、監視時における各回路の印加電圧、コンデンサの静電容量、消費電流等を考慮して、制御回路１や送受信回路５に優先的に割り当てるようにしてもよい。
このように、放電スイッチを設けるか否かは、機器の各回路が蓄電する容量や、消費電流の変動の大きさなどに応じて決定することができる。

また、本実施の形態では、制御回路１により放電スイッチ３１及び放電スイッチ３２の制御を行うこととしたが、放電スイッチ３１及び放電スイッチ３２のオン／オフ制御を行うスイッチ制御回路を別途設け、この回路により制御することとしてもよい。

なお、上記説明では、電池で駆動されて無線通信を行う火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明したが、火災警報器の電源の供給方法はこれに限定するものではない。例えば、電源アダプタを介して電源を供給する火災警報器に適用することもできる。また、通信方式も無線に限定するものではなく、火災警報器以外に異常検出用などの警報器に適用することも可能である。また、自動火災報知システムの受信機や感知器等に用いてもよい。

１制御回路、２電池、３電源回路、４電池電圧検出回路、５送受信回路、６アンテナ、７火災検出回路、８警報音制御回路、９表示灯回路、１０火災警報器、１０ａ親機、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ子機、１１記憶素子、２１定電圧回路、２２定電圧回路、２３定電圧回路、２４定電圧回路、２５定電圧回路、３１放電スイッチ、３２放電スイッチ、１００警報システム。

Claims

電源と、
状態検出部と、
該状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
該状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、
前記制御部に制御されて各種動作を行う第１動作部と、
前記電源に接続され、前記制御部に所定電圧を供給する第１定電圧回路と、
前記第１定電圧回路から前記制御部に供給される電圧を検出する電源電圧検出部と、
前記電源に接続され、前記第１動作部に所定電圧を供給する第２定電圧回路と、
前記第１動作部と並列に接続され、前記制御部にオン／オフ動作を制御される第１スイッチと、
を備え、
前記制御部は、前記電源電圧検出部が検出した電圧が所定値以下になると、前記第１スイッチをオンさせて前記第１動作部の電荷を放電させることを特徴とする警報器。
前記制御部に制御されて各種動作を行う第２動作部と、
前記電源に接続され、前記第２動作部に所定電圧を供給する第３定電圧回路と、
前記第２動作部と並列に接続され、前記制御部にオン／オフ動作を制御される第２スイッチと、
を備え、
前記制御部は、前記電源電圧検出部が検出した電圧が所定値以下になると、前記第２スイッチをオンさせて前記第２動作部の電荷を放電させることを特徴とする請求項１記載の警報器。