JP2017167617A - 電池式警報器 - Google Patents

Abstract

【課題】電池電圧の低下を報知する処理を、電池の消耗を抑制しながら、効果的に行うことができる電池式警報器が要望されている。【解決手段】電池式警報器は、電池電圧検出部２０によって検出された検出電圧が第１しきい値以下の場合第１指令を出力し、検出電圧が第１しきい値より低く、かつ最低電圧値より高い第２しきい値以下の場合、第２指令を出力する電池電圧判定部４０と、第１指令に基づいて電圧低下の報知を指令する電圧低下報知指令を音声出力部５に与える第１電圧低下報知部４１と、第２指令に基づいて外部装置９への電圧低下の情報送信を指令する電圧低下情報送信指令を情報通信部６に与える第２電圧低下報知部４２と、火災やガス漏れなどの事象の検出に基づいて事象発生報知指令を音声出力部に与える事象報知部４３とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス漏れ、ガス発生、火災発生などの事象を検出して警報を発する電池式警報器に関する。

電池駆動する電池式警報器は、電池が切れるとその機能を失うので、電池電圧が所定値以下になった場合、電池交換を促す報知を行う必要がある。このため、特許文献１による電池式ガス警報器は、電池電圧がしきい値以下になったときに電池電圧低下の報知を行う音報知手段を備えている。これにより、電池電圧低下の報知を聞いた人が、電池交換を行うことで、電池切れが未然に防止される。しかしながら、このガス警報器が設置されている区域に、長期にわたって人が不在であった場合には、電池電圧低下の報知が気づかれず、電池切れとなって、警報器の機能が失われる可能性がある。

特許文献２による警報システムは、火災を感知すると火災感知信号を送出する火災感知手段と、火災感知信号に基づいて火災判断を行うとともに火災地区を特定し、火災判断すると避難対象地区を指定して火災信号を送出する火災受信手段と、火災信号に基づいて火災発生を知らせて避難を促す光を発する発光手段とを備えている。さらに、この警報システムは、自機が有する電池電源の内部抵抗が予め定めた寿命値に達したときに、メンテナンス情報を火災受信手段に送信して、このメンテナンス情報を表示させる自己診断手段も備えている。これにより、電池切れによる警報システムの不都合を回避しようとしている。このような警報システムでは、火災受信手段が設置されている場所には、監視員等が常駐していれば、メンテナンス情報が表示されるだけで、電池交換などの措置が講じられる。また、火災受信手段には、商用電源などの電路が引き込まれているので、電池切れの対策は考慮されていない。

特開２０１１−０８１６９１号公報 特開２０１４−１８６４３０号公報

一般家屋や事務所などに設置され、火災発生などの事象を検出して警報を発する電池式警報器は、電池切れになれば、全ての機能を失うので、電池切れの前に、できるだけ確実に電池電圧の低下を人に報知する報知処理が必要である。しかしながら、その報知処理に多くの電力を費やすことは、電池切れを早めることになるので避けなければならない。
上述した実情から、電池電圧の低下を報知する処理を、電池の消耗を抑制しながら、効果的に行うことができる電池式警報器が要望されている。

本発明による電池式警報器は、最低電圧値を超える電池電圧によって電池駆動する電池式警報器であり、所定の事象を検出して事象検出信号を出力する事象検出部と、前記電池電圧を検出する電池電圧検出部と、外部装置に情報を送信する情報通信部と、事象発生報知音及び電圧低下報知音を出力する音声出力部と、前記事象検出信号に基づいて事象発生報知指令を前記音声出力部に与える事象報知部と、前記電池電圧検出部によって検出された検出電圧が第１しきい値以下の場合第１指令を出力し、前記検出電圧が前記第１しきい値より低く、かつ前記最低電圧値より高い第２しきい値以下の場合第２指令を出力する電池電圧判定部と、前記第１指令に基づいて、電圧低下の報知を指令する電圧低下報知指令を前記音声出力部に与える第１電圧低下報知部と、前記第２指令に基づいて、電圧低下の情報送信を指令する電圧低下情報送信指令を前記情報通信部に与える第２電圧低下報知部とを備えている。

この構成によれば、検出電池電圧が、警報器の機能が失われる最低電圧値よりは高い第１しきい値以下となれば、音声出力部を通じて電圧低下の報知が行われる。この電圧低下の報知にもかかわらず、電池交換が行われなければ、さらに電池電圧が下がることになる。これは、例えば、人が長期にわたって不在であるときに、生じる。やがて、検出電池電圧が、第１しきい値よりは低いが最低電圧値よりは高い第２しきい値以下となれば、情報通信部を通じて電圧低下の情報が通信により外部装置を介して関係者に報知される。通信による情報伝達を用いることで、音声出力部による電圧低下の報知が届かない場所にいる人に対しても、電圧低下の情報を与えることができる。これにより、電圧低下の情報を受け取った人は、何らかの処置を講じることができ、電池電圧が最低電圧値に達すること（電池切れ）による不都合を回避することができる。

前記事象検出部は、前記所定の事象の検出として、所定の検出対象ガスの存在検出を行うように構成することができる。この構成では、検出対象ガスを都市ガスやプロパンガスとすれば、この電池式警報器を家庭用ガス漏れ警報器として用いることができる。また、検出対象ガスを一酸化炭素等とすれば、この電池式警報器を家庭用火災警報器として用いることができる。もちろん、両方の機能を兼用する警報器として用いることができる。特に、家庭用の警報器の場合、居住者が長期外出中であっても、情報通信部の送信先に居住者の携帯電話などの外部装置を登録しておくことで、電池切れが迫っていることを確実に通知することができる。また、この情報通信部を介しての報知に先立って、電子音等の音声での電圧低下の報知がこの電池式警報器の設置領域でおこなわれるので、通常はその段階で電池交換がされる限り、情報通信部を介しての報知は発生しない。情報通信部を介しての報知は、頻繁に発生するものではないので、情報通信部の送信先として登録することへの抵抗は少ない。

音声出力部を通じての電圧低下の報知も、連続的に長時間行うと電池の消費が大きくなるという矛盾が生じる。このため、前記検出電圧が第１しきい値以下である状態が継続している場合、前記第１電圧低下報知部は、前記電圧低下報知指令を所定の時間間隔で複数回、例えば数回与えるように構成することができる。数回程度しか報知しない場合に、この音声報知が見逃されたとしても、次の段階として、情報通信部を介しての報知がある。したがって、音声報知による電池の消費をできるだけ抑えることができる。

情報通信部を介しての電池切れ報知は通信で行われるので、その報知の通信先として、確実に報知を受け取ってもらえる外部装置を設定することが望ましい。それにより、通信による報知は１回だけであっても、電池切れの切迫を知ってもらえる可能性が高い。さらに、第２しきい値は、電池式警報器の機能消滅までの余裕が少ないことから、通信による報知での電池消費は少ないほど好ましい。これらのことを考慮して、前記検出電圧が第２しきい値以下である状態が継続している場合でも、前記第２電圧低下報知部は、前記電圧低下情報送信指令を一度与えるだけの構成とすることができる。人に対して最も確実に情報を報知することができる手段の１つは、ほぼ各人が持参している携帯電話等の携帯通信端末を利用することである。したがって、前記外部装置は予め登録された携帯通信端末とすることができる。

電池式警報器における制御データの流れの基本を示す機能ブロック図である。 電池式警報器の実施形態の１つを用いた警報システムの機能ブロック図である。 電池交換を促す報知を行う報知処理の一例を示すタイムチャート図である。

本発明による電池式警報器の具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いて、本発明の電池式警報器における制御データの流れの基本を説明する。この電池式警報器は、機能部として、電池電圧検出部２０と、事象検出部３と、制御ユニット４と、音声出力部５と、情報通信部６とを備えている。ここでは、電池２として、定格３Ｖの電池パック（例えば１．５Ｖ電池２本）が用いられている。各機能部は、基本的には、電池２からの給電により各機能を維持することができ、電池２が最低電圧値、例えば１．９Ｖ以下となると、その機能の正常な働きが失われる。

電池電圧検出部２０は、電池電圧を検出し、その検出電圧を出力する。事象検出部３は、火災、ガス漏れ、不完全燃焼による一酸化炭素などの少なくとも１つを検出事象として検出して、事象検出信号を出力するセンサである。音声出力部５における音声は、広い範囲の用語であり、ブザー音や電子音なども含まれ、制御ユニット４からの報知指令に基づいて、必要な音声をブザーやスピーカなどから出力させる。なお、出力される報知には、大きく分けて、事象発生の警告を報知する警報と、電池２の残量が減ってきたことを報知する注意報とがある。情報通信部６は、電話通信網やインターネット回線などを通じて、携帯電話やパソコンなどの外部装置に情報を送信するネットワーク通信インタフェースである。電話番号やメールアドレスなどを登録しておくことで、火災やガス漏れなどの警報や電池切れ（電圧低下）情報が関係者に送信される。

制御ユニット４には、主にソフトウエアで構築される、電池電圧判定部４０と、第１電圧低下報知部４１と、第２電圧低下報知部４２と、事象報知部４３とが含まれている。電池電圧判定部４０は、電池電圧検出部２０によって検出された検出電圧に対する判定基準として、第１しきい値と第２しきい値とを有する。第１しきい値と第２しきい値とは、この警報器が動作不能となる、電池２の最低電圧値よりは高く、第１しきい値は第２しきい値より高い。例えば、最低電圧値は１．９Ｖ程度、第１しきい値は２．４Ｖ程度、第２しきい値は２．１Ｖ程度に設定することができる。電池電圧判定部４０は、電池２の残量が減り始め、まず検出電圧が第１しきい値以下になった場合、第１指令を出力し、さらに電池２の残量が減り、第２しきい値（２．１Ｖ）以下になった場合、第２指令を出力する。第１指令及び第２指令は、電池切れが迫ってきていることを報知するための指令であり、第２指令の方がその緊迫度は高い。まず、第１指令が出力されると、第１電圧低下報知部４１が音声出力部５に電圧低下報知指令を与え、電圧低下の報知が行われる。この電圧低下の報知は、ランプの点滅やブザーの間欠音である。その点滅間隔や間欠音の時間間隔は、人が異常に気づく程度のものが良い。その持続時間は、報知による電池の消費を出来るだけ抑えるため、数日程度に抑えられる。この電圧低下の報知が、人によって気づかれず、電池交換がなされなければ、電池２の残量はさらに減り、第２指令が出力される。これにより、第２電圧低下報知部４２が情報通信部６に電圧低下情報送信指令を与え、電圧低下の情報送信が行われる。この情報送信の内容は電池電圧の低下であり、電話やメールを通じての、電池の交換を促すものである。なお、第２指令の出力は、電池の残量が危険な段階にきていることを意味するので、電池２の消費を出来る限り抑えるため、電圧低下情報送信指令を伴う第２指令に基づく処理は、好ましくは、１回だけに限定される。

事象報知部４３は、火災警報器やガス漏れ警報器に従来から備わっている機能部であり、事象検出部３からの事象検出信号に基づいて事象発生報知指令を生成し、音声出力部５が人工音声やブザー音や光の点滅光による事象発生の報知を行うことを指令する。

次に、図面を用いて、本発明による電池式警報器の実施形態の１つが用いられている警報システムを説明する。図２は、そのような警報システムの機能ブロック図である。ここで用いられている電池式警報器は、図１を用いて説明した基本構成が採用されている。

この電池式警報器は、電池２として定格３Ｖの電池パックを内蔵したガス漏れ警報器（以下単に警報器と略称する）であり、電池切れ（電池電圧が最低電圧値以下になること）による機能の喪失を避けるためには、電池切れの前に電池交換を行う必要がある。警報器は、一般住居のキッチンや、ガス設備を有する部屋の天井領域に配置されている。

警報器には、音声報知を行う音声出力部５の音声報知デバイスとしてのブザー５０と、情報の送信を行う情報通信部６の通信デバイスとしての無線式の自動通信ユニット６０とが内蔵されている。自動通信ユニット６０には、住人やガス保守点検会社の携帯電話番号やメールアドレスが登録されており、内部で生成された情報を登録先に送信することができる。

ガス検出センサとして形成されている事象検出部３の構造は、良く知られているので、ここでの構造説明は省略される。電池２の充電残量を知るために、電池電圧を検出する電池電圧検出部２０が電池２に接続されている。

警報器の制御機能は、制御ユニット４にほぼ集約されている。制御ユニット４内に構築されている、電池電圧判定部４０、第１電圧低下報知部４１、第２電圧低下報知部４２、事象報知部４３は、図１を用いて説明した内容とほぼ同じである。事象検出部３からの事象検出信号(ガス漏れ検出信号)や電池電圧検出部２０からの検出電圧は、入力データ処理部４４を介して、内部に転送される。事象報知部４３からの事象検出報知指令（ガス漏れ検出報知指令）は、出力データ処理部４５でブザー５０の駆動信号に変換され、ブザー５０に送られ、事象発生報知音（ガス漏れ報知音）として設定されているブザー音パターンでブザーが駆動される。

電池電圧が第１しきい値以下になった際に第１電圧低下報知部４１から出力される電圧低下報知指令も、出力データ処理部４５で、ブザー５０の駆動信号に変換され、ブザー５０に送られる。この実施形態では、この駆動信号は、間欠的なブザー音を３日間にわたって鳴らす。電池電圧が第２しきい値以下になった際に第２電圧低下報知部４２から出力される電圧低下情報送信指令は、出力データ処理部４５を経て、自動通信ユニット６０に送られる。自動通信ユニット６０は登録されている送信先に、電池切れが切迫しているために電池交換を促す情報を送信する。

なお、事象報知部４３からの事象検出報知指令（ガス漏れ検出報知指令）が出力された際に、ガス漏れが発生していることを、自動通信ユニット６０を通じて、登録されている送信先に送信することも可能である。

次に、図３のタイムチャートを用いて、電池交換を促す報知を行う報知処理の一例を説明する。図３に示されているように、ここでは、電池２は、定格電圧が３Ｖであり、時点：ｔ１で２．４Ｖである第１しきい値まで電池電圧が低下し、さらに、時点：ｔ２で２．１Ｖである第２しきい値まで電池電圧が低下する。警報器の機能が維持可能な最低電圧値は１．９Ｖである。

時点：ｔ１で、検出電圧が第１しきい値まで低下し、電池電圧判定部４０が第１指令を出力すると、第１電圧低下報知部４１が電圧低下報知指令を出力し、ブザー５０が、電圧低下報知音として間欠ブザー音を発する。この間欠ブザー音の周期は、電池の消耗を押えるため、数分程度であるが、任意に設定可能である。同時に、制御ユニット４の内部カウンタがスタートする。この内部カウンタは３日経過すると計数完了信号を出力する。３日が経過して計数完了信号が出力されると、間欠ブザー音は停止する。もちろん、このあいだに、電池交換がなされ、検出電圧が第１しきい値を超えると、直ちに間欠ブザー音は停止され、カウンタはリセットされる。

電池２が交換されずに、さらに日数がたつと、時点：ｔ２で、検出電圧が第２しきい値まで低下すると、電池電圧判定部４０が第２指令を出力する。これにより、第２電圧低下報知部４２から出力される電圧低下情報送信指令が、自動通信ユニット６０に与えられると、自動通信ユニット６０は登録されているメールアドレスに、電池切れが切迫しているために電池交換を促す情報を送信する。受信したこの情報を閲覧した関係者は、警報器から離れていた場合、警報器の近くにいる人に連絡するか、自ら警報器のある場所まで戻る。これにより、電池切れを避けるため電池交換が行われる可能性が高くなる。なお、第２指令を送信した後は、再度の第２指令の送信は行わないような構成に代えて、第２指令を、所定間隔で複数回送信する構成を採用してもよい。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態において、制御ユニット４に構築されている各機能部は、制御の説明を分かりやすくするために重きをおいて、区分けされたものであり、それらの機能部の統合や更なる分割は本発明の枠内で自由に行うことができる。
（２）自動通信ユニット６０による電圧低下情報の送信先としての外部装置には、同じ住居内の通信端末、例えばテレビや通信型リモコンやインターフォンなど種々な通信端末も含まれる。一般的には浴室リモコンや台所リモコンなどの名称で設置されている通信型リモコンは、操作ボタン、情報表示部、音声出力部などを備えた装置である。
（３）さらに外部装置には、住居が属する地区を担当する、警報器等のメンテナンスなどを行うサービスショップの通信端末も含まれる。

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、電池によって駆動する種々の警報器に適用可能である。

２ ：電池
２０ ：電池電圧検出部
３ ：事象検出部
４ ：制御ユニット
４０ ：電池電圧判定部
４１ ：第１電圧低下報知部
４２ ：第２電圧低下報知部
４３ ：事象報知部
４４ ：入力データ処理部
４５ ：出力データ処理部
５ ：音声出力部
５０ ：ブザー
６ ：情報通信部
６０ ：自動通信ユニット

Claims (5)

1. 最低電圧値を超える電池電圧によって電池駆動する電池式警報器であって、
   所定の事象を検出して事象検出信号を出力する事象検出部と、
   前記電池電圧を検出する電池電圧検出部と、
   外部装置に情報を送信する情報通信部と、
   事象発生報知音及び電圧低下報知音を出力する音声出力部と、
   前記事象検出信号に基づいて、事象発生報知指令を前記音声出力部に与える事象報知部と、
   前記電池電圧検出部によって検出された検出電圧が第１しきい値以下の場合第１指令を出力し、前記検出電圧が前記第１しきい値より低く、かつ前記最低電圧値より高い第２しきい値以下の場合、第２指令を出力する電池電圧判定部と、
   前記第１指令に基づいて、電圧低下の報知を指令する電圧低下報知指令を前記音声出力部に与える第１電圧低下報知部と、
   前記第２指令に基づいて、電圧低下の情報送信を指令する電圧低下情報送信指令を前記情報通信部に与える第２電圧低下報知部と、
   を備えた電池式警報器。
2. 前記事象検出部は、前記所定の事象の検出として、所定の検出対象ガスの存在検出を行う請求項１に記載の電池式警報器。
3. 前記検出電圧が第１しきい値以下である状態が継続している場合、前記第１電圧低下報知部は、前記電圧低下報知指令を所定の時間間隔で複数回与える請求項１または２に記載の電池式警報器。
4. 前記検出電圧が第２しきい値以下である状態が継続している場合でも、前記第２電圧低下報知部は、前記電圧低下情報送信指令を一度与えるだけである請求項１から３のいずれか一項に記載の電池式警報器。
5. 前記外部装置は予め登録された携帯通信端末である請求項１から４のいずれか一項に記載の電池式警報器。

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