JP2013140511A - 電池式警報ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】低温環境下でも、機器の制御部機能などの正常動作を維持することのできる電池式警報ユニットを得る。
【解決手段】発光警報動作を行うフラッシュ部２６と、フラッシュ部２６を制御するＣＰＵ２０と、フラッシュ部２６およびＣＰＵ２０に給電を行う電池２１と、環境温度検出部２５とを備える。ＣＰＵ２０は、フラッシュ駆動部３６と、環境温度が所定温度以下に低下した場合に低温環境下を示す判定結果を生成する環境温度判定部３４と、低温環境下を示す場合に、フラッシュ部２６の駆動電流を通常時よりも低下させる駆動電流切換部３５とを有する。
【選択図】図３

Description

この発明は、警報信号に応答して発光動作を行う電池式警報ユニットに関するものである。

従来から、警報システムにおいては、警報装置からの警報信号を受信して作動する警報ユニット（警報ランプや警報ブザー）が監視対象場所に設置されている（たとえば、特許文献１参照）。
このような警報システムにおいては、警報装置と警報ランプ（または警報ブザー）との間で情報授受を行う必要があるが、設置工事の簡素化や美観上の観点などから、電池駆動式の警報ユニットを用いて通信を行うことが要求されている。

この場合、警報ランプは屋外に設置されることが多いので、電池式警報ユニットも屋外に設置されることになり、たとえば０℃以下の低温環境下で駆動されることになる。
このような低温環境下においては、電池の起動電圧劣化に加えて、警報駆動時（電池負荷発生時）の電圧降下が顕著に増大することが知られている。

特開平１０−２８９３８９号公報

従来の電池式警報ユニットは、低温環境下においても、電池寿命劣化を回避するとともに、ユニット内のＣＰＵ（制御部）の安定動作を確保するための有効な対策が要求されている。

この発明は、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、屋外の低温環境下においても、電池電圧の低下を抑制して、機器の制御部機能などの正常動作を維持し、安定に駆動することのできる電池式警報ユニットを得ることを目的とする。

この発明に係る電池式警報ユニットは、駆動命令に応答して発光警報動作を行う電池式警報ユニットであって、発光警報動作を行う警報部と、警報部を制御する制御部と、警報部および制御部に給電を行う電池と、環境温度を検出する環境温度検出部と、を備え、制御部は、警報部を駆動する駆動部と、環境温度を低温環境に対応した所定温度と比較し、環境温度が所定温度以下に低下した場合に低温環境下を示す判定結果を生成する環境温度判定部と、環境温度判定部の判定結果が低温環境下を示す場合に、警報部の駆動電流を通常時よりも低下させる駆動電流切換部と、を有するものである。

この発明によれば、たとえばコントローラ（受信機）からの駆動（点滅）命令を受信して、発光警報動作（フラッシュ点滅）させる際に、環境温度を測定して、環境温度検出値が所定温度以下に低下した場合には、通常時よりも駆動電流（発光輝度）を低下させて警報することにより、発光警報動作にともなう電池電圧低下を抑制することが可能となり、電池式警報ユニット内の重要なＣＰＵ機能のリセット動作を回避するなど、電池電圧低下により発生する機器の異常動作を回避して、機器の正常動作を維持することができる。

この発明の実施の形態１に係る電池式警報ユニットをホームセキュリティシステムとともに示すブロック図である。 図１内のフラッシュライトの機能構成を具体的に示すブロック図である。 図２内のＣＰＵの機能構成を具体的に示すブロック図である。 この発明の実施の形態１によるＣＰＵの動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る電池式警報ユニットを用いた警報装置を示すブロック図である。

実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る電池式警報ユニットをホームセキュリティシステムとともに示すブロック図であり、電池式警報ユニットとしてフラッシュライト２を用いた構成例を示している。

図１において、ホームセキュリティシステムは、受信機１０を有するホームコントローラ１と、フラッシュライト２（電池式警報ユニット）と、管理センタ３と、複数の侵入センサ１１、１２および火災センサ１３、１４（各種異常センサ）と、を備えている。

フラッシュライト２、侵入センサ１１、１２および火災センサ１３、１４は、警報端末を構成している。
ホームコントローラ１内の受信機１０は、フラッシュライト２、管理センタ３および各種異常センサ１１〜１４との間で無線通信を行う。

なお、警報端末と受信機１０との間は、小電力セキュリティシステムの無線局としてのＲＣＲ−ＳＴＤ３０に準拠した無線通信を行う。一方、受信機１０と管理センタ３との間は、無線電話回線を介して無線通信を行うが、有線回線であってもよい。
また、警報端末および受信機１０には、個別にアドレスが付与されている。そして、送信先アドレス、送信元アドレスとしての自己アドレスを付与して各種信号を送信する。

受信機１０は、各種異常センサ１１〜１４からの侵入信号または火災信号（異常信号）を受信すると、フラッシュライト２に発光命令（点滅命令）を送信するとともに、管理センタ３に異常情報を送信する。

ここで、警報端末と受信機１０との間の送信動作および受信動作について説明する。
まず、送信動作において、警報端末は、各種信号（後述する）を送信する場合には、無線通信部（図示せず）の送信回路（フラッシュライト２の場合は、後述の無線通信部２４の送信回路）を制御して、信号を送信する送信期間Ｔｘと、信号送信を停止する送信休止期間ＳＴとを、交互に繰り返して実行させる。

この発明の実施の形態１においては、標準規格ＲＣＲ ＳＴＤ−３０に準拠し、送信時間が３秒以下、かつ、送信休止時間が２秒以上となるように送信処理を行う。
フラッシュライト２の場合、送信期間Ｔｘは、たとえば２００ミリ秒に設定され、送信休止期間ＳＴは、たとえば２．５秒に設定されている。

同様に、侵入センサ１１、１２および火災センサ１３、１４においても、送信期間Ｔｘおよび送信休止期間ＳＴが適宜設定されている。

受信機１０についても、警報端末と同様に、各種信号（後述する）を送信する場合には、無線通信部（図示せず）の送信回路を制御して、信号を送信する送信期間Ｔｘと、信号送信を停止する送信休止期間ＳＴとを、交互に繰り返して実行させる。
この場合も、同様に、標準規格ＲＣＲ ＳＴＤ−３０に準拠し、送信時間が３秒以下、かつ、送信休止時間が２秒以上となるように送信処理を行う。
すなわち、受信機１０の場合、フラッシュライト２と同様に、送信期間Ｔｘは、たとえば２００ミリ秒に設定され、送信休止期間ＳＴは、たとえば２．５秒に設定されている。

なお、警報端末および受信機１０は、各種信号を送信する前には所定時間にわたって、キャリアセンス（キャリア検知）、すなわち、無線通信部の受信回路での信号レベルであるＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：受信信号強度）の確認を行う。キャリアセンスにて、キャリアが検出されなければ、各種信号の送信処理を開始する。

次に、受信動作において、警報端末は、無線通信部の受信回路を連続的に起動させて、連続受信を行う。
このとき、まず、上述のキャリアセンス（ＲＳＳＩの確認）を行い、所定の無線信号が受信できるか否かをチェックし、当該無線信号が検出できた場合には受信処理を行い、当該無線信号が検出できなければ、キャリアセンスを継続する。

受信機１０についても、警報端末と同様に、無線通信部の受信回路を連続的に起動させて、連続受信を行う。
このとき、まず、上述のキャリアセンス（ＲＳＳＩの確認）を行い、所定の無線信号が受信できるか否かをチェックし、当該無線信号が検出できた場合には受信処理を行い、当該無線信号が検出できなければ、キャリアセンスを継続する。
なお、上記の通り、警報端末および受信機１０は、連続的に受信動作を行うものであるが、間欠的に受信動作を行うものとしてもよい。

図２はフラッシュライト２の機能構成を具体的に示すブロック図である。
図２において、フラッシュライト２は、メモリ機能および演算処理機能により全体を制御するＣＰＵ２０（制御部の一例）と、すべての回路要素に給電を行う電池２１と、ＣＰＵ２０を含む回路要素に適した基準電圧を生成する基準電圧発生部２２と、電池電圧を検出する電池電圧検出部２３と、受信機１０との間で無線通信を行う無線通信部２４と、周囲の環境温度を検出する温度センサからなる環境温度検出部２５と、ＣＰＵ２０の制御下で点滅駆動するＬＥＤからなるフラッシュ部２６と、を備えている。

なお、図２に示すように、電池電圧検出部２３は、電池電圧として、電池２１からの出力電圧を直接検出するものとして説明するが、基準電圧発生部２２からの出力電圧（基準電圧）を検出するように構成してもよい。

図３はＣＰＵ２０の機能構成を具体的に示すブロック図である。
図３において、ＣＰＵ２０は、無線通信部２４からの受信信号を判定する受信信号判定部３１と、電池電圧検出部２３からの電池電圧検出値に基づき電池電圧の低下状態（電池切れ）を判定する電池電圧判定部３３と、環境温度検出部２５からの環境温度検出値に基づき低温環境下を判定する環境温度判定部３４と、電池電圧判定部３３または環境温度判定部３４の判定結果に応じてフラッシュ部２６に対する駆動電流を切換える駆動電流切換部３５と、フラッシュ部２６を駆動するフラッシュ駆動部３６と、を備えている。

電池電圧判定部３３は、記憶部など（図示せず）にあらかじめ記憶された許容下限電圧（電池切れに対応した所定電圧）と電池電圧検出値とを比較し、電池電圧検出値が許容下限電圧以下に低下した場合に電池切れを示す判定結果を生成する。
環境温度判定部３４は、同様の記憶部などにあらかじめ記憶された許容下限温度（低温環境下に対応した所定温度）と環境温度検出値とを比較し、環境温度検出値が許容下限温度（たとえば、０℃）以下に低下した場合に低温環境下を示す判定結果を生成する。

受信信号判定部３１は、無線通信部２４からの受信信号の内容がフラッシュ部２６に対する点滅命令である場合には、フラッシュ駆動部３６を介してフラッシュ部２６を駆動する。
フラッシュ駆動部３６は、電池電圧判定部３３の判定結果が電池切れを示す場合、または、環境温度判定部３４の判定結果が低温環境下を示す場合には、通常時よりもフラッシュ部２６の駆動電流（発光輝度）を低下させて警報を行う。

以下、図１〜図３とともに、図４を参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について、さらに詳細に説明する。
図４はＣＰＵ２０の具体的な動作手順を示すフローチャートである。

図４において、まず、ＣＰＵ２０内の受信信号判定部３１は、無線通信部２４での信号レベルすなわちＲＳＳＩ（受信信号強度）の確認するために、ＲＳＳＩ検出値が閾値を超えている（信号レベルが十分に大きい）か否かを判定する（ステップＳ４２）。

ステップＳ４２において、受信信号判定部３１により、ＲＳＳＩ検出値≦閾値（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、リターンしてステップＳ４２に復帰する。

一方、ステップＳ４２において、受信信号判定部３１により、ＲＳＳＩ検出値＞閾値（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、受信信号判定部３１は、受信信号の内容が、受信機１０から送信された信号であるか否か、および自身の端末（自身のフラッシュライト２）宛であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。具体的には、受信信号において、送信元アドレスとして、受信機１のアドレスが付与されているか否か、および送信先アドレスとして、自己アドレスが付与されているか否かを判定する。

ステップＳ４３において、受信信号判定部３１により、受信信号の内容が、受信機１０から送信された信号ではない、または自身の端末宛でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、リターンしてステップＳ４２に復帰する。
一方、ステップＳ４３において、受信信号判定部３１により、受信信号の内容が、受信機１０から送信された信号であり、自身の端末宛である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、受信信号の内容がフラッシュ制御命令であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。

ステップＳ４４において、受信信号判定部３１により、受信信号の内容がフラッシュ制御命令でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、受信データに応じた処理（ステップＳ４５）を実行した後、リターンしてステップＳ４２に復帰する。
一方、ステップＳ４４において、受信信号判定部３１により、受信信号の内容がフラッシュ制御命令である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、受信信号の内容がフラッシュＯＮ命令であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。

ステップＳ４６において、受信信号判定部３１により、受信信号の内容が、駆動（発光）停止命令（フラッシュＯＦＦ命令）であって、フラッシュＯＮ命令ではない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、フラッシュ駆動部３６により、フラッシュ部２６の駆動を停止（ステップＳ４８）した後、リターンしてステップＳ４２に復帰する。

一方、ステップＳ４６において、受信信号判定部３１により、受信信号の内容がフラッシュＯＮ命令である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、電池電圧判定部３３は、電池電圧検出値と許容下限電圧との比較に基づき、電池切れ状態であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

ステップＳ５０において、電池電圧判定部３３により、電池切れ状態（電池電圧検出値≦許容下限電圧）である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、駆動電流切換部３５の制御下で、フラッシュ駆動部３６は、フラッシュ部２６の暗点滅駆動を開始（ステップＳ５１）した後、リターンしてステップＳ４２に復帰する。
なお、暗点滅時の駆動電流は、たとえば、通常時の約１／２の低電流となる。

一方、ステップＳ５０において、電池電圧判定部３３により、電池電圧検出値＞許容下限電圧であって電池切れ状態でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、環境温度判定部３４は、環境温度検出値と許容下限温度との比較に基づき、低温環境下であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。

ステップＳ５２において、環境温度判定部３４により、低温環境下（環境温度検出値≦許容下限温度）である（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、駆動電流切換部３５の制御下で、フラッシュ駆動部３６は、フラッシュ部２６の暗点滅（低電流）駆動を開始（ステップＳ５１）した後、リターンしてステップＳ４２に復帰する。

一方、ステップＳ５２において、環境温度判定部３４により、環境温度検出値＞許容下限温度（０℃）であって低温環境下でない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、駆動電流切換部３５の制御下で、フラッシュ駆動部３６は、フラッシュ部２６の明点滅（通常電流）駆動を開始（ステップＳ５３）した後、リターンしてステップＳ４２に復帰する。

なお、フラッシュライト２は屋外式であり、フラッシュ部２６は、一般通路から見易い屋外に設置されているので、管理センタ３から要請されたパトロール員は、暗点滅（ステップＳ５１）または明点滅（ステップＳ５３）にかかわらず、フラッシュ部２６の点滅駆動により、警報状態（火災など）が発生した家を容易に認識することができる。

なお、フラッシュＯＮ命令を受信した際に（ステップＳ４６）、ＣＰＵ２０が、タイマ（図示せず）を動作させ、所定時間（たとえば、１時間）が経過したか否かを判定し、所定時間（１時間）が経過すると、フラッシュ点滅を停止するようにしてもよい（ステップＳ４８）。
これにより、電池２１の不要な消耗を防止することができる。

以上のように、この発明の実施の形態１（図１〜図４）に係る電池式警報ユニット（フラッシュライト２）は、駆動命令（フラッシュＯＮ命令）に応答して発光警報動作を行う電池式警報ユニットであって、発光警報動作を行う警報部（フラッシュ部２６）と、警報部を制御するＣＰＵ２０と、警報部およびＣＰＵ２０に給電を行う電池２１と、環境温度を検出する環境温度検出部２５と、を備えている。

ＣＰＵ２０は、警報部（フラッシュ部２６）を駆動する駆動部（フラッシュ駆動部３６）と、環境温度を低温環境に対応した所定温度（０℃）と比較し、環境温度が所定温度以下に低下した場合に低温環境下を示す判定結果を生成する環境温度判定部３４と、環境温度判定部３４の判定結果が低温環境下を示す場合に、警報部の駆動電流を通常時よりも低下させる駆動電流切換部３５と、を備えている。

具体的には、警報部は、フラッシュ点滅を行うフラッシュ部２６からなる。
また、所定温度は、０℃に設定され、駆動電流切換部３５は、環境温度判定部３４の判定結果が低温環境下を示す場合に、警報部（フラッシュ部２６）の駆動電流を通常時の１／２に設定する。

また、この発明の実施の形態１（図１）に係る電池式警報ユニット（フラッシュライト２）を用いたホームセキュリティシステムは、異常状態を検出する異常センサ部（侵入センサ１１、１２および火災センサ１３、１４）と、異常センサ部からの異常検出信号に応じて電池式警報ユニットに対する駆動命令を生成するホームコントローラ１と、を備えている。

このように、ホームコントローラ１（受信機１０）からの駆動（点滅）命令を受信して、警報部（フラッシュ部２６）に発光警報動作（フラッシュ点滅）させる際に、環境温度を測定し、環境温度検出値が所定温度（０℃）以下に低下した場合には、通常時よりも駆動電流（発光輝度）を低下させることにより、低温環境下であっても、発光警報動作にともなう電池２１の電圧低下を抑制することができるので、ＣＰＵ２０のリセット動作を回避するなど、電池電圧低下により発生する機器の異常動作を回避して、機器の正常動作を維持することができる。

また、低温環境下における電池２１の過大な放電を回避したので、電池式警報ユニット（フラッシュライト２）内の電池２１を長期間にわたって使用することが可能となる。
また、電池式警報ユニットを用いたホームセキュリティシステム（図１）においても、同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記実施の形態１では、電池式警報ユニット（フラッシュライト２）を無線機器としたが、有線機器であっても同様の作用効果を奏することは言うまでもない。
また、電池式警報ユニットをフラッシュライト２としたが、他の発光警報ユニットであってもよい。

また、上記実施の形態１では、環境温度判定部３４における判定基準温度（所定温度）を０℃に設定したが、使用する電池２１の特性に応じて、その他の値に設定してもよい。
また、暗点滅から明点滅に切り替える所定温度値（第２の所定温度）を、明点滅から暗点滅に切り替える所定温度値（第１の所定温度）よりも高い値に設定するなど、所定温度値にヒステリシスを持たせてもよい。

すなわち、環境温度判定部３４は、所定温度として、低温環境下を示す判定結果を生成していないときには、第１の所定温度を用い、一方、低温環境下を示す判定結果を生成しているときには、第１の所定温度よりも高い値からなる第２の所定温度を用いるようにしてもよい。
これにより、第１の所定温度値の近傍で、温度が変動している状況などで、明点滅から暗点滅に切り替わった場合であっても、暗点滅と明点滅とが頻繁に切り替わることを抑制することができる。

また、駆動電流切換部３５において、低温環境下での駆動電流を１段階にのみに低下させたが、環境温度判定部３４における判定基準温度を複数設定し、環境温度検出値に応じて複数段階に低下させてもよい。たとえば、０℃（低温環境下）での駆動電流低下（通常時の１／２）に加えて、−２０℃以下（極低温環境下）での駆動電流を、さらに、通常時の１／４に低下させてもよい。

また、判定基準温度の設定操作用の操作部を、電池式警報ユニット（フラッシュライト２）に設けてもよい。
さらに、警報駆動命令の出力原因は、他の機器の警報制御要因に起因した動作であっても、自己の警報制御要因に起因した動作であってもよい。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図１）では、電池式警報ユニット（フラッシュライト２）を警報端末として用いたホームセキュリティシステムを示したが、図５のように、電池式警報ユニット２Ａを内蔵した警報装置５０（火災報知器など）を構成してもよい。

図５はこの発明の実施の形態２に係る電池式警報ユニット２Ａを用いた警報装置５０を示すブロック図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一の符号に「Ａ」が付されている。
また、電池式警報ユニット２Ａの具体的な機能構成および動作は、図２〜図４に示した通りである。

図５において、火災報知器からなる警報装置５０は、受信機１０Ａを有するコントローラ１Ａと、フラッシュ点滅式の電池式警報ユニット２Ａと、煙センサなどの火災センサ１３Ａと、を備えている。
コントローラ１Ａ内の受信機１０Ａは、火災センサ１３Ａからの異常検出信号に応じて電池式警報ユニット２Ａに対する駆動命令を生成し、電池式警報ユニット２Ａは、駆動命令により発光警報駆動を行う。

図５のように、前述（フラッシュライト２）と同様の構成を有する電池式警報ユニット２Ａを、異常状態を検出する異常センサ部（火災センサ１３Ａ）、および、異常センサ部からの異常検出信号に応じて電池式警報ユニット２Ａに対する駆動命令を生成するコントローラ１Ａとともに、警報装置５０に内蔵することにより、低温環境下における警報駆動時においても、電池式警報ユニット２Ａ内のＣＰＵ（図２、図３参照）などの正常動作を確保するとともに、電池寿命の劣化を防止することができる。

なお、警報装置５０は、コントローラ１Ａ（受信機１０Ａ）を省略して、異常センサ部と電池式警報ユニット２Ａ内のＣＰＵ２０とを直接接続して、コントローラ１Ａ（受信機１０Ａ）の機能を、ＣＰＵ２０に集約してもよいことは言うまでもない。

１ ホームコントローラ、１Ａ コントローラ、２ フラッシュライト、２Ａ 電池式警報ユニット、３ 管理センタ、１０、１０Ａ 受信機、１１、１２ 侵入センサ、１３、１３Ａ、１４ 火災センサ、２１ 電池、２２ 基準電圧発生部、２３ 電池電圧検出部、２４ 無線通信部、２５ 環境温度検出部、２６ フラッシュ部、３１ 受信信号判定部、３３ 電池電圧判定部、３４ 環境温度判定部、３５ 駆動電流切換部、３６ フラッシュ駆動部、５０ 警報装置。

Claims (3)

1. 駆動命令に応答して発光警報動作を行う電池式警報ユニットであって、
   前記発光警報動作を行う警報部と、
   前記警報部を制御する制御部と、
   前記警報部および前記制御部に給電を行う電池と、
   環境温度を検出する環境温度検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記警報部を駆動する駆動部と、
   前記環境温度を低温環境に対応した所定温度と比較し、前記環境温度が前記所定温度以下に低下した場合に低温環境下を示す判定結果を生成する環境温度判定部と、
   前記環境温度判定部の判定結果が前記低温環境下を示す場合に、前記警報部の駆動電流を通常時よりも低下させる駆動電流切換部と、
   を有することを特徴とする電池式警報ユニット。
2. 前記環境温度判定部は、前記所定温度として、前記低温環境下を示す判定結果を生成していないときには、第１の所定温度を用い、一方、前記低温環境下を示す判定結果を生成しているときには、第１の所定温度よりも高い値からなる第２の所定温度を用いることを特徴とする請求項１に記載の電池式警報ユニット。
3. 前記駆動命令を受信するための無線通信部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池式警報ユニット。

Images