JP2011164974A

JP2011164974A - 警報器

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Publication number: JP2011164974A
Application number: JP2010027624A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hashiguchi; 寛橋口
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-10
Also published as: JP5306252B2

Abstract

【課題】電池の電圧低下時には、警報音鳴動時の消費電流を抑えつつ、警報音全体の聞きやすさを維持することのできる警報器を得る。
【解決手段】電池１と、電池１の供給電圧を検出する電圧検出ＩＣ３と、物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出回路としての火災検出回路５と、火災検出回路５の状態検出信号が入力される制御部２と、制御部２に制御されて警報音を出力する音声鳴動回路４と、を備えた警報器において、制御部２は、火災検出回路５からの状態検出信号に基づいて警報音の鳴動が必要か否かを判断し、警報音の鳴動が必要と判断した場合に、音声鳴動回路４に警報音を鳴動させ、音声鳴動回路４は、警報音の鳴動中に、電池１の供給電圧の低下が検出されると、ピーク電流が所定値を超える警報音は通常鳴動時よりも低い音圧で警報音を鳴動し、ピーク電流が所定値以下である警報音は通常鳴動時と同等の音圧で警報音を鳴動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池で駆動される警報器に関する。

従来、火災検出時や点検異常時（電池電圧低下時やセンサ異常時など）に警報音鳴動を行う警報音鳴動回路を備えた警報器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この種の警報器においては、警報音鳴動回路は、警報音を増幅する増幅回路と、増幅された警報音を出力するブザーやスピーカなどの音響部とを備えている。そして、例えば住宅用火災警報器の場合、火災検出時には消防法の規格により７０ｄＢ以上の音圧で火災警報を出力する。

特開２００６−０３９８２９号公報

しかしながら、警報音の音圧を上げると、それに比例して警報音鳴動時の消費電流が大きくなる。電池は一般的に電池容量を消費するに従い内部抵抗が増大して、電池から取り出すことのできる電流である最大放電電流が減少する。警報器を正常に動作させるためには、電池の最大放電電流よりも警報時等の警報器の最大消費電流が小さい必要がある。よって、警報器の最大消費電流が大きいほど、電池容量を使い切る前にシステムが動作できなくなることとなり、電池の有効寿命が短くなる。このため、より電池寿命を延ばす（電池の容量を使い切る）ためには、警報器の最大消費電流を減らす必要がある。
一方で、警報音鳴動時の消費電流を一律に低下させると、警報音の音圧も一律に下がってしまい、ユーザは警報音を聞き取りにくくなるおそれがある。

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、電池の電圧低下時には、警報音鳴動時の消費電流を抑えつつ、警報音全体の聞きやすさを維持することのできる警報器を提供するものである。

本発明に係る警報器は、電池と、前記電池の供給電圧を検出する電池電圧検出回路と、物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出回路と、前記状態検出回路の状態検出信号が入力される制御回路と、前記制御回路に制御されて警報音を出力する警報音鳴動回路と、を備えた警報器において、前記制御回路は、前記状態検出回路からの状態検出信号に基づいて警報音の鳴動が必要か否かを判断し、警報音の鳴動が必要と判断した場合に、前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させ、前記警報音鳴動回路は、警報音の鳴動中に、前記電池の供給電圧の低下が検出されると、ピーク電流が所定値を超える警報音は通常鳴動時よりも低い音圧で警報音を鳴動し、ピーク電流が所定値以下である警報音は通常鳴動時と同等の音圧で警報音を鳴動するものである。

本発明に係る警報器は、電池と、前記電池の供給電圧を検出する電池電圧検出回路と、物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出回路と、前記状態検出回路の状態検出信号が入力される制御回路と、前記制御回路に制御されて警報音を出力する警報音鳴動回路と、を備えた警報器において、前記制御回路は、前記状態検出回路からの状態検出信号に基づいて警報音の鳴動が必要か否かを判断し、警報音の鳴動が必要と判断した場合に、前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させるとともに、警報音の鳴動中に、前記電池の供給電圧の低下が検出されると、ピーク電流が所定レベルを超える警報音は通常鳴動時よりも低い音圧で前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させ、ピーク電流が所定レベル以下である警報音は通常鳴動時と同等の音圧で前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させるものである。

本発明に係る警報器において、前記警報音鳴動回路は、音声信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された音声信号を出力する音響部と、を有し、前記電池の供給電圧の低下が検出されると、前記増幅部へ供給する電流を制限することで前記音響部から出力する警報音の音圧を低下させる電流制限部を備えたものである。

本発明に係る警報器において、前記警報音鳴動回路は、音声信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された音声信号を出力する音響部と、を有し、前記電池の供給電圧の低下が検出されると、前記増幅部のアンプゲインを低下させることで前記音響部から出力する警報音の音圧を低下させるアンプゲイン制限部を備えたものである。

本発明に係る警報器は、警報音鳴動中に電池の電圧低下が検出されると、ピーク電流が所定レベルを超える警報音は通常鳴動時よりも低い音圧で鳴動し、ピーク電流が所定レベル以下である警報音は通常鳴動時と同等の音圧で鳴動する。このため、電池電圧低下時において、警報音鳴動時の消費電流を抑えつつ、警報音の全体としての聞きやすさを維持することができる。

本発明に係る警報器において、警報音鳴動回路は、音声信号を増幅する増幅部と、増幅部で増幅された音声信号を出力する音響部と、電池電圧検出回路からの信号に基づいて供給電圧の低下が検出されると、増幅部へ供給する電流を制限することで音響部から出力する警報音の音圧を下げる電流制限部を備えた。このため、簡単な構成で増幅部へ供給する電流値をコントロールすることができ、電池寿命を延ばすことができる。

本発明に係る警報器において、警報音鳴動回路は、音声信号を増幅する増幅部と、増幅部で増幅された音声信号を出力する音響部と、電池電圧検出回路からの信号に基づいて供給電圧の低下が検出されると、増幅部のアンプゲインを低下させることで音響部から出力する警報音の音圧を下げるアンプゲイン制限部を備えた。このため、アンプゲインを下げることで警報音鳴動時に増幅部への電流制限をかけることができ、電池寿命を延ばすことができる。

実施の形態１に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る火災警報器の警報音鳴動時の消費電流を説明する図である。実施の形態２に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。実施の形態３に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。なお、図１では、主要構成のみ示している。
図１において、火災警報器は、電池１と、制御部２と、電圧検出ＩＣ３と、音声鳴動回路４と、火災検出回路５と、電流制御回路６とを備える。

電池１は、火災警報器の各内部回路に電源供給を行う、例えば定格電圧ＤＣ３．０Ｖの電池である。なお、電池１から供給される電圧は、図示しない定電圧回路によって一定の電圧（例えば２．３Ｖ）として、各内部回路に供給される。

火災検出回路５は、検知した火災による煙に応じた信号を出力する煙検出回路であり、本発明の状態検出回路に相当する。火災検出回路５は、例えば赤外発光ダイオードなどの発光素子と、発光素子を発光させる駆動回路と、発光素子の発光による散乱光を受光する受光素子と、受光素子で受光した散乱光の量に基づいて得られた電流を電圧に変換してこれを増幅して制御部２に出力する電流電圧変換回路とを備えている。受光素子と発光素子は、火災警報器の筐体内部に形成された、気流の流通が可能な暗箱内に設置されており、この暗箱内部の煙を検知することができる。
なお、本実施の形態１では、状態検出回路を煙検出回路により構成した例を示したが、例えば熱検出回路やガス検出回路などを設けてもよい。

制御部２は、例えばワンチップマイコン等で構成されており、火災警報器の全体的な制御を行う。制御部２は、各内部回路からの信号を定期的に取り込み、その信号に応じた処理を行っている。例えば、制御部２が火災検出回路５からの信号（火災検出信号）を取り込んだ場合、この火災検出信号に基づいて警報鳴動が必要か否かを判断する。制御部２が火災検出信号を取り込み、警報鳴動が必要であると判断した場合には、制御部２は警報鳴動の音声データを音声鳴動回路４に出力する。

音声鳴動回路４は、ローパスフィルタを備えた音声用Ｄ／Ａ変換器４１（図１では音声用ＤＡＣ＆ＬＰＦと記載）と、音声アンプ４２と、スピーカ４３とを備える。
音声鳴動回路４において、制御部２から入力された音声データ（ディジタル信号）は、音声用Ｄ／Ａ変換器４１で音声信号（アナログ信号）に変換され、ローパスフィルタを介して出力される。音声用Ｄ／Ａ変換器４１のローパスフィルタは、制御部２から送信された音声データを、予めユーザが聞き取りやすい周波数帯域に調整する役割を果たす。そして、音声アンプ４２は、音声用Ｄ／Ａ変換器４１から出力される音声信号を増幅し、スピーカ４３は、音声アンプ４２で増幅された音声信号を出力する。

電圧検出ＩＣ３は、電源である電池１の電圧を検出するものであり、警報音鳴動中に電池１の電圧が所定電圧（例えば２．５Ｖ）以下となったことを検出すると、電池電圧低下信号を出力する。電圧検出ＩＣ３は、例えば、所定電圧（例えば２．５Ｖ）を超える電圧を検出するとＨｉｇｈレベル信号を出力し、所定電圧以下の電圧を検出するとＬｏｗレベル信号（電池電圧低下信号に相当）を出力する。なお、本実施の形態１及びこれ以降の説明では、この所定電圧を、制限電圧と称するものとする。

電流制御回路６は、電池１に対して音声アンプ４２と直列に接続されており、本発明の電流制限部に相当する。電流制御回路６は、電圧検出ＩＣ３からの出力を取得し、これに基づいて、音声アンプ４２に供給する電流を切り換える。具体的には、例えば、電流制御回路６内には抵抗値の異なる２種類の抵抗が並列に接続されていて、電圧検出ＩＣ３からの信号に応じて２つの抵抗の接続状態を切り換える構成とすることができる。このような構成により、電圧検出ＩＣ３から出力される信号に応じて、異なる電流値の電流を音声アンプ４２に供給できる。
本実施の形態１では、電流制御回路６は、Ｈｉｇｈレベル信号が入力されると、電流制限値を小さくして音声アンプ４２に通常鳴動時用の電流が流れるようにし、Ｌｏｗレベル信号が入力されると、電流制限値を大きくして音声アンプ４２に流れる電流を小さくする。

次に、火災警報器の動作について説明する。火災警報器は、制御部２が有するタイマ部（図示せず）が計時している所定の周期で火災監視動作及び異常監視動作を実行する。
まず、制御部２は、火災検出回路５に制御信号を送信して、所定のパルス幅及び所定の周期で火災検出回路５の発光素子を発光させる。
火災検出回路５の受光素子は、発光素子の光路上には配置されておらず、発光素子から発せられた光を直接受光することはない。しかし、火災等により発生した煙が、受光素子と発光素子との間に介在すると、煙の粒子により発光素子から発せられた光が散乱され、その散乱された光を受光素子が受光することになる。

上記の理由により、煙が発生していない場合は、受光素子には発光素子が発光した光がほとんど到達しない。このため、火災検出回路５からは、所定の基準値（火災発生レベル）以下の検出信号が出力され、制御部２は、音声鳴動回路４を動作させる信号を出力しない。したがって、音声鳴動回路４では警報音を鳴動しない。
煙が発生している場合には、発光素子により発光された光が、煙の粒子により散乱され、その散乱した光が受光素子に到達する。このため、火災検出回路５からは所定の基準値を超える検出信号が出力され、制御部２は火災が発生していると判断し、音声鳴動回路４を動作させる信号を出力する。すると、音声鳴動回路４は警報音を鳴動させる。

次に、音声鳴動動作について説明する。
制御部２は、出力させたい音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信する。制御部２から送信された音声データは、音声用Ｄ／Ａ変換器４１において音声信号に変換され、音声信号が音声アンプ４２に入力される。

電圧検出ＩＣ３は、警報音鳴動中の電池１の電圧を検出し、検出した電圧に応じた出力を行う。電圧検出ＩＣ３は、制限電圧（例えば２．５Ｖ）を超える電圧を検出した場合は、Ｈｉｇｈレベル信号を出力し、このＨｉｇｈレベル信号を受けた電流制御回路６は電流制限を小さくする。これにより、音声アンプ４２には通常鳴動時の電流が流れ、音声アンプ４２が音声信号を増幅してスピーカ４３からは通常の音圧で警報音が出力される。すなわち、電池１の電圧が制限電圧を超えている場合（電池残量が十分である場合）には、通常の音圧で警報音鳴動を行う。
一方、電圧検出ＩＣ３は、制限電圧（例えば２．５Ｖ）以下の電圧を検出した場合にはＬｏｗレベル信号を出力し、このＬｏｗレベル信号を受けた電流制御回路６は電流制限を大きくする。これにより、音声アンプ４２には通常鳴動時と比べて小さい電流が流れ、音声アンプ４２に流れる電流が小さくなるために音声信号の増幅度も小さくなり、スピーカ４３からは通常よりも低い音圧で警報が出力される。すなわち、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下となる場合には、音声アンプ４２に流れる電流を小さくし、通常よりも低い音圧で警報音を出力する。

次に、上記のような音声鳴動動作による作用を説明する。
図２は、実施の形態１に係る火災警報器の警報音鳴動時の消費電流を説明する図である。図２（ａ）は、警報音の音圧の調整をしない場合の消費電流の波形の一例を、図２（ｂ）は、電流制限部により警報音の音圧を調整する場合の消費電流の波形の一例を示している。

ここで、本実施の形態１に係る火災警報器をはじめとする各種警報器は、警報内容に応じた警報音を出力する。例えば、火災を検出した場合には、「ピー、ヒュー、ヒュー、火事です、火事です」などの警報音を出力する。このような警報音は、出力する音の種類によってピーク電流が異なる。例えば、「ピー、ヒュー、ヒュー」などのスイープ音の方が、「火事です、火事です」などの音声警報よりもピーク電流が高い。
したがって、図２（ａ）に示すように、鳴動する警報音によってピーク電流（最大消費電流）に大きな差が生じうる。電池１の最大放電電流は、警報音鳴動時のピーク電流よりも大きい必要があるため、このピーク電流を確保可能な電池残量が無くなると、警報音の出力が不可となってしまう。

一方、図２（ｂ）は本実施の形態１に係る火災警報器の消費電流の波形の例を示しているが、ピーク電流が所定値（図２（ｂ）の例では１００ｍＡ）以下に制限される。以下、具体的に説明する。
例えば、電池１の電圧が所定の電圧値Ｖ１であるとすると、上記したように警報音にはピーク電流が高いものもあれば低いものもあるので、ピーク電流が高い警報音を出力すると電池１の電圧が制限電圧以下となり、ピーク電流が低い警報音を出力すると電池１の電圧が制限電圧を超えた状態となる場合がある。
本実施の形態１に係る火災警報器は、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下となると、電流制御回路６が音声アンプ４２に流れる電流を制限する一方で、電池１の電圧が制限電圧を超えていれば電流制御回路６は音声アンプ４２に通常通りの電流が流れるようにする。このような動作により、電池１の電圧が制限電圧以下となった場合には、警報音鳴動時に音声アンプ４２に流れる電流も下がる。すなわち、図２（ｂ）に示すように、例えばスイープ音などのピーク電流の高い警報音を出力する際の電流がカットされ、消費電流は所定値（図２（ｂ）の例では１００ｍＡ）以下となる。また、電圧検出ＩＣ３により電池１の電圧低下が検出されなければ、通常通りの電流が音声アンプ４２に流れ、通常の音圧で警報音鳴動を行う。

このように、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下となった場合には、警報音鳴動時のピーク電流（最大消費電流）を下げることができるので、従来よりも電池の最大放電電流が減少する領域まで電池容量を使えることになり、電池寿命を延ばすことができる。
また、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下とならなければ、音声アンプ４２に通常の電流が流れて通常の音圧で警報音を鳴動するので、例えばピーク電流の低い警報音を出力する場合には電流制限を受けないこととなる。このため、警報音鳴動時のピーク電流を抑制しつつ、ピーク電流の高い音と低い音を含め警報音全体の聞きやすさを維持することができる。

また、警報音を鳴動している状態における電圧検出ＩＣ３の検出電圧を利用して音声アンプ４２に供給する電流を制御し、電池１の電圧が制限電圧以下となっていなければ、電流制御回路６は通常通りの電流を音声アンプ４２に流す。このように、電池残量が十分である場合には、警報鳴動時の電流制限を行わないので、音圧制限を受けることなく通常通りの音圧で警報音を鳴動することができる。すなわち、警報音鳴動によって実際に電池１の電圧が低下したときにのみ音圧制限を加えることができ、音圧制限不要な状態では音圧制限をかけることがない。

また、音声鳴動回路４は、音声信号を増幅する音声アンプ４２と、音声アンプ４２で増幅された音声信号を出力する音響部としてのスピーカ４３とを備えた。そして、電圧検出ＩＣ３からの信号により電池１の電圧低下を検出すると、音声アンプ４２に流す電流を制限する電流制御回路６を備える構成とした。このように、電池電圧の低下を示す信号を電流制御回路６に直接入力するので、制御部２によるソフトウェア制御を行うことなく、警報音鳴動時の消費電流をリアルタイムに制御することができる。

実施の形態２．
本実施の形態２に係る火災警報器は、実施の形態１に示した電流制御回路６を設けず、音声アンプ４２のアンプゲインを制御するゲイン制御回路７を設けたものである。
図３は、実施の形態２に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。図３において図１と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

ゲイン制御回路７は、電圧検出ＩＣ３からの出力を取得し、これに基づいて、音声アンプ４２Ａのアンプゲインをコントロールするアンプゲインコントロール信号を出力する回路であり、本発明のアンプゲイン制限部に相当する。ゲイン制御回路７は、例えば、Ｈｉｇｈレベル信号が入力されると音声アンプ４２Ａのアンプゲインを高ゲインとする信号を出力し、Ｌｏｗレベル信号が入力されると低ゲインとする信号を出力する。なお、本実施の形態１及びこれ以降の説明において高ゲイン／低ゲインとは相対的な値であり、高ゲインは通常の警報音鳴動を行うときの増幅度をいい、低ゲインは高ゲインよりも低い増幅度をいうものとする。

音声アンプ４２Ａは、ゲイン制御回路７から送信されるアンプゲインコントロール信号により、音声信号を増幅する際のアンプゲインを可変可能に構成されている。

次に、実施の形態２に係る音声鳴動動作について説明する。
制御部２は、出力させたい音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信する。制御部２から送信された音声データは、音声用Ｄ／Ａ変換器４１において音声信号に変換され、音声信号が音声アンプ４２Ａに入力される。

電圧検出ＩＣ３は、制限電圧（例えば２．５Ｖ）を超える電圧を検出した場合はＨｉｇｈレベル信号を出力し、このＨｉｇｈレベル信号を受けたゲイン制御回路７は、音声アンプ４２Ａに高ゲインのアンプゲインコントロール信号を出力する。そして、音声アンプ４２Ａは高ゲインで音声信号を増幅し、スピーカ４３からは通常の音圧で警報音が出力される。すなわち、電池１の電圧が制限電圧を超えている場合（電池残量が十分である場合）には、アンプゲインの制限を行わず、通常の音圧で警報音を出力する。
一方、電圧検出ＩＣ３は制限電圧（例えば２．５Ｖ）以下の電圧を検出した場合にはＬｏｗレベル信号を出力し、このＬｏｗレベル信号を受けたゲイン制御回路７は音声アンプ４２Ａに低ゲインのアンプゲインコントロール信号を出力する。そして、音声アンプ４２Ａは低ゲインで音声信号を増幅し、スピーカ４３からは通常よりも低い音圧で警報音が出力される。すなわち、電池１の電圧が制限電圧以下である場合には、アンプゲインを下げ、通常よりも低い音圧で警報音を出力する。

このように本実施の形態２に係る火災警報器によれば、警報音鳴動中に電圧検出ＩＣ３が制限電圧以下の電圧を検出すると実施の形態１と同様に電圧検出ＩＣ３から電圧低下信号が出力され、ゲイン制御回路７は音声アンプ４２Ａに低ゲインのアンプゲインコントロール信号を出力する。このため、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下となった場合には、音声アンプ４２Ａにおいて音声信号の増幅度が下がる結果、警報音出力時の消費電流を下げることができ、電池寿命を延ばすことができる。
また、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下とならなければ、音声アンプ４２Ａに通常の高ゲインのゲインコントロール信号が与えられるので、例えばピーク電流の低い警報音を出力する場合にはアンプゲインの制限を受けないこととなる。このため、警報音鳴動時の消費電流を抑制しつつ、ピーク電流の高い音と低い音を含め警報音全体の聞きやすさを維持することができる。

また、警報音を鳴動している状態における電圧検出ＩＣ３の検出電圧を利用して音声アンプ４２Ａのアンプゲインを制御し、電池１の電圧が制限電圧以下となっていなければ、ゲイン制御回路７は通常通りの高ゲインのアンプゲインコントロール信号を音声アンプ４２Ａに送信する。このように、電池残量が十分である場合には、警報鳴動時のアンプゲインの制限を行わないので、音圧制限を受けることなく通常通りの音圧で警報音を鳴動することができる。すなわち、警報音鳴動によって実際に電池１の電圧が低下したときにのみ音圧制限を加えることができ、音圧制限不要な状態では音圧制限をかけることがない。

また、音声鳴動回路４は、アンプゲインをコントロール可能な音声アンプ４２Ａと、音声アンプ４２で増幅された音声信号を出力する音響部としてのスピーカ４３とを備えた。そして、電圧検出ＩＣ３からの信号により電圧低下を検出すると、音声アンプ４２Ａに対してアンプゲインを低下させる信号を送信するゲイン制御回路７を備える構成とした。このように、電池電圧低下を示す信号をゲイン制御回路７に直接入力するので、制御部２によるソフトウェア制御を行うことなく、警報音鳴動時の消費電流をリアルタイムに制御することができる。

実施の形態３．
前述の実施の形態１では、電圧検出ＩＣ３からの電圧低下信号を音声アンプ４２の電流制御回路６に直接入力し、電流制御回路６が音声アンプ４２に供給する電流を制限するようにした。これに対して本実施の形態３は、電圧検出ＩＣからの電圧低下信号を制御部に出力し、制御部が電流制御回路を制御して音声アンプに供給する電流を制御する。

図４は、実施の形態３に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。図４において図１と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

電圧検出ＩＣ３Ａは、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧（例えば２．５Ｖ）以下となったことを検出すると、電池電圧低下信号としてＬｏｗレベル信号を出力する点では実施の形態１と同じであるが、本実施の形態３では電池電圧低下信号の出力先が制御部２Ａとなっている。

電流制御回路６Ａは、電池１に対して音声アンプ４２と直列に接続されている。電流制御回路６Ａは、制御部２Ａからの電流制御信号を取得し、これに基づいて、音声アンプ４２に供給する電流を切り換える。具体的には、例えば、電流制御回路６Ａ内には抵抗値の異なる２種類の抵抗が並列に接続されていて、制御部２Ａからの電流制御信号に応じて抵抗の接続状態を切り換える構成とすることができる。このような構成により、制御部２Ａに制御されて、異なる電流値の電流を音声アンプ４２に供給できる。

制御部２Ａは、電圧検出ＩＣ３Ａからの電池電圧低下信号であるＬｏｗレベル信号を取得すると、音声アンプ４２の電流制御回路６Ａに対し、電流制限を大きくするよう指示する電流制御信号を送信する。なお、制御部２Ａは、電池電圧低下信号を取得していない場合には、音声アンプ４２の電流制御回路６Ａに対し、通常鳴動時の電流を流すよう指示する電流制御信号を送信する。

次に、実施の形態３に係る音声鳴動動作について説明する。
制御部２Ａは、出力させたい音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信する。制御部２Ａから送信された音声データは、音声用Ｄ／Ａ変換器４１において音声信号に変換され、音声信号が音声アンプ４２に入力される。

電圧検出ＩＣ３Ａは、制限電圧（例えば２．５Ｖ）を超える電圧を検出した場合はＨｉｇｈレベル信号を出力し、このＨｉｇｈレベル信号を受けた制御部２Ａは、電流制御回路６Ａに対して電流制限を小さくする（通常の状態とする）電流制御信号を送信する。この信号を取得した電流制御回路６Ａは、電流制限を小さくする（通常の状態とする）ので、音声アンプ４２には通常の電流が流れる。そして、音声アンプ４２が音声信号を増幅し、スピーカ４３からは通常の音圧で警報音が出力される。すなわち、電池１の電圧が制限電圧を超えている場合（電池残量が十分である場合）には、通常の音圧で警報音鳴動を行う。
一方、電圧検出ＩＣ３Ａは、制限電圧（例えば２．５Ｖ）以下の電圧を検出した場合にはＬｏｗレベル信号を出力し、このＬｏｗレベル信号を受けた制御部２Ａは、電流制御回路６Ａに対して電流制限を大きくする電流制御信号を送信する。この信号を取得した電流制御回路６Ａは、電流制限を大きくするので、音声アンプ４２には通常鳴動時と比べて小さい電流が流れる。そして、音声アンプ４２に流れる電流が小さくなるために音声信号の増幅度も小さくなり、スピーカ４３からは通常よりも低い音圧で警報が出力される。すなわち、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下となる場合には、音声アンプ４２に流れる電流を小さくし、通常よりも低い音圧で警報音を出力する。

このように本実施の形態３に係る火災警報器によれば、警報音鳴動中に電圧検出ＩＣ３が制限電圧以下の電圧を検出すると実施の形態１と同様に電圧検出ＩＣ３から電圧低下信号が出力され、制御部２Ａに制御されて電流制御回路６Ａが音声アンプ４２に供給する電流に制限を加える。このように、制御部２Ａが電流制御回路６Ａを介して音声アンプ４２に流れる電流を制御することとしても、警報音鳴動中に電池電圧が低下している際には警報音鳴動時のピーク電流を下げることができるので、実施の形態１と同様に電池寿命を延ばすことができる。
また、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下とならなければ、通常通りの電流が音声アンプ４２に流れ、通常の音圧で警報音が出力されるので、例えばピーク電流の低い警報音を出力する場合には実施の形態１と同様に電流制限を受けないこととなる。このため、警報音鳴動時のピーク電流を抑制しつつ、ピーク電流の高い音と低い音を含め警報音全体の聞きやすさを維持することができる。

また、警報音を鳴動している状態における電圧検出ＩＣ３Ａの検出電圧を利用して音声アンプ４２に流れる電流を制御し、電池１の電圧が制限電圧以下となっていなければ、電流制御回路６Ａは通常通りの電流を音声アンプ４２に流す。このように、電池残量が十分である場合には、警報鳴動時の電流制限を行わないので、音圧制限を受けることなく通常通りの音圧で警報音を鳴動することができる。すなわち、警報音鳴動によって実際に電池１の電圧が低下したときにのみ音圧制限を加えることができ、音圧制限不要な状態では音圧制限をかけることがない。

実施の形態４．
本実施の形態４に係る火災警報器は、実施の形態２と同様に音声アンプのアンプゲインを制御するゲイン制御回路を設けたものである。さらに、実施の形態３と同様に電圧検出ＩＣからの電圧低下信号を制御部に出力し、制御部がゲイン制御回路を制御して音声アンプのアンプゲインを制御するものである。
図５は、実施の形態４に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。図５において図１、図３、図４と同一部分には同一の符号を付し、実施の形態１〜実施の形態３との相違点を中心に説明する。

ゲイン制御回路７Ａは、制御部２Ｂからの制御信号を取得し、これに基づいて、音声アンプ４２Ａのアンプゲインをコントロールするアンプゲインコントロール信号を出力する回路である。

制御部２Ｂは、電圧検出ＩＣ３Ａからの電池電圧低下信号であるＬｏｗレベル信号を取得すると、音声アンプ４２Ａのゲイン制御回路７Ａに対し、アンプゲインを低ゲインとするよう制御する制御信号を送信する。なお、制御部２Ｂは、電池電圧低下信号を取得していない場合は、音声アンプ４２のゲイン制御回路７Ａに対し、アンプゲインを高ゲインとするよう制御する制御信号を送信する。

次に、実施の形態４に係る音声鳴動動作について説明する。
制御部２Ｂは、出力させたい音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信する。制御部２Ｂから送信された音声データは、音声用Ｄ／Ａ変換器４１において音声信号に変換され、音声信号が音声アンプ４２Ａに入力される。

電圧検出ＩＣ３Ａは、制限電圧（例えば２．５Ｖ）を超える電圧を検出した場合はＨｉｇｈレベル信号を出力し、このＨｉｇｈレベル信号を受けた制御部２Ｂは、ゲイン制御回路７Ａに対して高ゲインとするような制御信号を送信する。この制御信号を取得したゲイン制御回路７Ａは、高ゲインのアンプゲインコントロール信号を送信して、音声アンプ４２Ａは高ゲインで音声信号を増幅し、スピーカ４３からは通常の音圧で警報音が出力される。すなわち、電池１の電圧が制限電圧を超えている場合（電池残量が十分である場合）には、アンプゲインの制限を行わず、通常の音圧で警報音を出力する。
一方、電圧検出ＩＣ３Ａは制限電圧（例えば２．５Ｖ）以下の電圧を検出した場合にはＬｏｗレベル信号を出力し、このＬｏｗレベル信号を受けた制御部２Ｂは、ゲイン制御回路７Ａに対して低ゲインとするような制御信号を送信する。この制御信号を取得したゲイン制御回路７Ａは、低ゲインのアンプゲインコントロール信号を送信して、音声アンプ４２Ａは低ゲインで音声信号を増幅し、スピーカ４３からは通常よりも低い音圧で警報音が出力される。すなわち、電池１の電圧が制限電圧以下である場合には、アンプゲインを下げ、通常よりも低い音圧で警報音を出力する。

このように本実施の形態４に係る火災警報器によれば、警報音鳴動中に電圧検出ＩＣ３Ａが制限電圧以下の電圧を検出すると実施の形態１と同様に電圧検出ＩＣ３Ａから電圧低下信号が出力され、ゲイン制御回路７Ａは制御部２Ｂの制御信号に基づいて音声アンプ４２Ａに低ゲインのアンプゲインコントロール信号を出力する。このため、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下となった場合には、音声アンプ４２Ａにおいて音声信号の増幅度が下がる結果、警報音出力時の消費電流を下げることができ、電池寿命を延ばすことができる。
また、警報音鳴動中に電池１の電圧が制限電圧以下とならなければ、音声アンプ４２Ａに通常の高ゲインのゲインコントロール信号が与えられるので、例えばピーク電流の低い警報音を出力する場合にはアンプゲインの制限を受けないこととなる。このため、警報音鳴動時の消費電流を抑制しつつ、ピーク電流の高い音と低い音を含め警報音全体の聞きやすさを維持することができる。

また、警報音を鳴動している状態における電圧検出ＩＣ３Ａの検出電圧を利用して音声アンプ４２Ａのアンプゲインを制御し、電池１の電圧が制限電圧以下となっていなければ、ゲイン制御回路７Ａは通常通りの高ゲインのアンプゲインコントロール信号を音声アンプ４２Ａに送信する。このように、電池残量が十分である場合には、警報鳴動時のアンプゲインの制限を行わないので、音圧制限を受けることなく通常通りの音圧で警報音を鳴動することができる。すなわち、警報音鳴動によって実際に電池１の電圧が低下したときにのみ音圧制限を加えることができ、音圧制限不要な状態では音圧制限をかけることがない。

また、上記説明では、電圧検出ＩＣを用いた例を説明したが、電圧検出ＩＣの代わりに、抵抗やトランジスタ等を組み合わせて電圧検出部を構成してもよい。
上記説明では、電池で駆動される火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明したが、電源の供給方法はこれに限定されるものではない。さらに、上記説明では火災警報器を例に説明したが、ガス漏れなどその他の監視領域の異常を検出する警報器に本発明を適用することもできる。

１電池、２、２Ａ、２Ｂ制御部、３、３Ａ電圧検出ＩＣ、４音声鳴動回路、５火災検出回路、６、６Ａ電流制御回路、７、７Ａゲイン制御回路、４１音声用Ｄ／Ａ変換器、４２、４２Ａ音声アンプ、４３スピーカ。

Claims

電池と、
前記電池の供給電圧を検出する電池電圧検出回路と、
物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出回路と、
前記状態検出回路の状態検出信号が入力される制御回路と、
前記制御回路に制御されて警報音を出力する警報音鳴動回路と、
を備えた警報器において、
前記制御回路は、
前記状態検出回路からの状態検出信号に基づいて警報音の鳴動が必要か否かを判断し、警報音の鳴動が必要と判断した場合に、前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させ、
前記警報音鳴動回路は、
警報音の鳴動中に、前記電池の供給電圧の低下が検出されると、ピーク電流が所定値を超える警報音は通常鳴動時よりも低い音圧で警報音を鳴動し、ピーク電流が所定値以下である警報音は通常鳴動時と同等の音圧で警報音を鳴動する
ことを特徴とする警報器。
電池と、
前記電池の供給電圧を検出する電池電圧検出回路と、
物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出回路と、
前記状態検出回路の状態検出信号が入力される制御回路と、
前記制御回路に制御されて警報音を出力する警報音鳴動回路と、
を備えた警報器において、
前記制御回路は、
前記状態検出回路からの状態検出信号に基づいて警報音の鳴動が必要か否かを判断し、警報音の鳴動が必要と判断した場合に、前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させるとともに、警報音の鳴動中に、前記電池の供給電圧の低下が検出されると、ピーク電流が所定レベルを超える警報音は通常鳴動時よりも低い音圧で前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させ、ピーク電流が所定レベル以下である警報音は通常鳴動時と同等の音圧で前記警報音鳴動回路に警報音を鳴動させる
ことを特徴とする警報器。
前記警報音鳴動回路は、
音声信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部で増幅された音声信号を出力する音響部と、を有し、
前記電池の供給電圧の低下が検出されると、前記増幅部へ供給する電流を制限することで前記音響部から出力する警報音の音圧を低下させる電流制限部を備えた
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の警報器。
前記警報音鳴動回路は、
音声信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部で増幅された音声信号を出力する音響部と、を有し、
前記電池の供給電圧の低下が検出されると、前記増幅部のアンプゲインを低下させることで前記音響部から出力する警報音の音圧を低下させるアンプゲイン制限部を備えた
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の警報器。