JP3854474B2

JP3854474B2 - Battery operated CO alarm

Info

Publication number: JP3854474B2
Application number: JP2001150743A
Authority: JP
Inventors: 裕正高島
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2021-05-21
Also published as: JP2002340831A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池式ＣＯ警報器に関し、特に、電池電圧低下異常を警報する電池式ＣＯ警報器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不完全燃焼時に生じるＣＯを検出して警報する電池式ＣＯ警報器用のＣＯセンサとしては、一般的に半導体式ガスセンサが用いられている。ＣＯガスを選択的に検知するためには、センサ素子温度を１００°Ｃ以下に保つことが必要であるが、ＣＯセンサ素子は、長時間使用すると大気中の湿度等の影響で、ベース出力が変化する等の問題があり、定期的に４００°Ｃ程度の加熱によるクリーニングが必要である（例えば、実開平６−８６０６５号公報参照）。
【０００３】
また、電池を電源としたＣＯ警報器として、定期的に加熱電力を小さくＣＯセンサにパルス的に印加し、センサ出力が通常の雰囲気レベルに加熱された場合、正確にガスを検出するための電力をＣＯセンサに印加し検知するものもある（例えば、特開平１０−３８８３２号公報参照）。
【０００４】
このような電池式ＣＯ警報器において、電池寿命を判定する方式としては、電池電圧をある判定レベルで判定し、電池寿命がＣＯセンサを駆動させるのに十分な容量を持っているか否かを確認している。
【０００５】
ただし、通常使用するリチウム電池は、例えば０°Ｃ以下等の低温側で極端な電圧低下を示す特性を有する。電池式ＣＯ警報器の使用温度範囲は、日本ガス機器検査規定では０°Ｃ〜５０°Ｃと規格化されている。電池式ＣＯ警報器は、燃焼機器の不完全燃焼排ガスを検知することが目的であり、極低温下では、発生することは考えにくい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ただし、寒冷地域では、使用温度範囲外に曝されるケースも考えられる。このようなケースでは、使用温度範囲内では十分な電池容量を持っていても、ＣＯが発生しておらずかつ周囲温度が使用温度範囲以下の極低温になっている状態においては、温度により電池電圧が低下して電池寿命警報を行ってしまう等の不具合が予想される。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、使用温度範囲以下において電池電圧低下の誤判定を防止することができる電池式ＣＯ警報器を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、図１（ａ）の基本構成図に示すように、電池２を駆動電源とし、不完全燃焼を検知して警報する電池式ＣＯ警報器であって、空気中のＣＯ濃度を検出して、ＣＯ濃度検出信号を出力するＣＯセンサ１と、上記ＣＯセンサ１からのＣＯ濃度検出信号が基準ＣＯ濃度値を超えた場合にＣＯ濃度異常を検出するＣＯ濃度異常検出手段３ａと、上記電池２の電圧が基準電圧値以下に低下した場合に電圧低下異常を検出する電圧低下検出手段３ｃと、上記ＣＯ濃度異常検出手段３ａにより検出された上記ＣＯ濃度異常及び上記電圧低下検出手段３ｃにより検出された電圧低下異常を警報する警報手段４とを有する電池式ＣＯ警報器において、周囲温度を感知する感温手段１３と、上記感温手段１３からの感温出力に基づき上記周囲温度が上記電池式ＣＯ警報器の使用温度範囲以下であることが検出された場合に、上記電圧低下異常の警報を禁止する禁止手段３ｅを備えたことを特徴とする電池式ＣＯ警報器に存する。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、空気中のＣＯ濃度を検出して、ＣＯ濃度検出信号を出力するＣＯセンサ１と、ＣＯセン１サからのＣＯ濃度検出信号が基準ＣＯ濃度値を超えた場合にＣＯ濃度異常を検出するＣＯ濃度異常検出手段３ａと、電池２の電圧が基準電圧値以下に低下した場合に電圧低下異常を検出する電圧低下検出手段３ｃと、ＣＯ濃度異常検出手段３ａにより検出されたＣＯ濃度異常及び電圧低下検出手段３ｃにより検出された電圧低下異常を警報する警報手段４とを有する電池式ＣＯ警報器において、周囲温度を感知する感温手段１３と、感温手段１３からの感温出力に基づき周囲温度が電池式ＣＯ警報器の使用温度範囲以下であることが検出された場合に、電圧低下異常の警報を禁止する禁止手段３ｅとを備えている。
【００１０】
それにより、使用温度範囲以下の低温下において、周囲温度の低下による電池電圧低下の誤判定が回避され、確実な電池寿命判定が可能となる。
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、図１（ｂ）の基本構成図に示すように、電池２を駆動電源とし、不完全燃焼を検知して警報する電池式ＣＯ警報器であって、空気中のＣＯ濃度を検出して、ＣＯ濃度検出信号を出力するＣＯセンサ１と、周囲温度を感知する感温手段１３と、上記感温手段１３によって検知した温度に基づいて上記ＣＯ濃度検出信号を補正するＣＯ濃度補正手段３ｂと、補正後の上記ＣＯ濃度検出信号が基準ＣＯ濃度値を超えた場合にＣＯ濃度異常を検出するＣＯ濃度異常検出手段３ａと、上記電池２の電圧が基準電圧値以下に低下した場合に電圧低下異常を検出する電圧低下検出手段３ｃと、上記ＣＯ濃度異常検出手段３ａにより検出された上記ＣＯ濃度異常及び上記電圧低下検出手段３ｃにより検出された電圧低下異常を警報する警報手段４とを有する電池式ＣＯ警報器において、上記感温手段１３からの感温出力に基づき上記周囲温度が上記電池式ＣＯ警報器の使用温度範囲以下であることが検出された場合に、上記電圧低下異常の警報を禁止する禁止手段３ｅを備えたことを特徴とする電池式ＣＯ警報器に存する。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、空気中のＣＯ濃度を検出して、ＣＯ濃度検出信号を出力するＣＯセンサ１と、周囲温度を感知する感温手段１３と、感温手段１３によって検知した温度に基づいてＣＯ濃度検出信号を補正するＣＯ濃度補正手段３ｂと、補正後のＣＯ濃度検出信号が基準ＣＯ濃度値を超えた場合にＣＯ濃度異常を検出するＣＯ濃度異常検出手段３ａと、電池２の電圧が基準電圧値以下に低下した場合に電圧低下異常を検出する電圧低下検出手段３ｃと、ＣＯ濃度異常検出手段３ａにより検出されたＣＯ濃度異常及び電圧低下検出手段３ｃにより検出された電圧低下異常を警報する警報手段４とを有する電池式ＣＯ警報器において、感温手段１３からの感温出力に基づき周囲温度が電池式ＣＯ警報器の使用温度範囲以下であることが検出された場合に、電圧低下異常の警報を禁止する禁止手段３ｅを備えている。
【００１９】
それにより、使用温度範囲以下の低温下において、周囲温度の低下による電池電圧低下の誤判定が回避され、確実な電池寿命判定が可能となる。また、ＣＯ濃度検出信号を温度補正するための感温手段を電池電圧異常検出用の基準電圧値の温度補正に兼用でき、安価に構成できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図２は、本発明の電池式ＣＯ警報器の一実施形態を示すブロック図である。
【００２１】
図２において、電池式ＣＯ警報器は、ＣＯセンサ１、電池２、ＣＰＵ３、ブザー４ａとＬＥＤ（発光ダイオード）４ｂ，４ｃとを含む警報手段４、トランジスタ５〜８、抵抗９〜１２及びサーミスタ１３から構成される。
【００２２】
ＣＯセンサ１は、一端がｐｎｐ型のトランジスタ５のコレクタに接続されると共に、他端が電池２のマイナス端子に接続されている。そして、ＣＰＵ３から指令されてトランジスタ５がオンすると、ＣＯセンサ１は、その出力端子からＣＯ濃度に応じたＣＯ濃度検出信号を抵抗１１を介してＣＰＵ３に供給する。
【００２３】
電池２は、本電池式ＣＯ警報器の駆動源となるもので、ＣＯセンサ１、ＣＰＵ３、ブザー４ａ、ＬＥＤ４ｂおよび４ｃに所定の電源を供給し、それらを駆動させる。
【００２４】
ＣＰＵ３は、本電池式ＣＯ警報器の動作を統括制御するもので、電池２から電源供給を受け、ＣＯ濃度異常検出手段３ａ、ＣＯ濃度補正手段３ｂ、電圧低下検出手段３ｃおよび禁止手段３ｅとして働く。また、ＣＰＵ３は、ＣＯセンサ１、ブザー４ａ及びＬＥＤ４ｂ，４ｃをそれぞれ駆動制御するトランジスタ５〜８と、ＣＯセンサ１の出力端子に接続される。更に、ＣＰＵ３は、制御プログラムを格納するＲＯＭ、及び処理過程で発生するデータ等を格納するＲＡＭ等の記憶部、並びに警報を一時停止させる時間をカウントするタイマを有しており、上記制御プログラムにしたがって後述の電圧低下検出、ＣＯ濃度異常検出、それに伴う警報制御等を行う。
【００２５】
ブザー４ａは、電池２のプラス端子とｎｐｎ型のトランジスタ６のコレクタとの間に接続されている。そして、ＣＰＵ３からのパルス信号に応じてトランジスタ６がオンすると、それに伴って、ブザー４ａは所定の周波数で鳴動する。
【００２６】
ＬＥＤ４ａ及び４ｃは、それぞれ、電池２のプラス端子とｎｐｎ型のトランジスタ７及び８の各コレクタとの間に接続されている。そして、ＣＰＵ３からのパルス信号に応じてトランジスタ７及び８がオンすると、それらに伴って、ＬＥＤ４ｂ及び４ｃは所定の周波数で点滅する。ＬＥＤ４ｂ及び４ｃは、本電池式ＣＯ警報器では、それぞれ、ＣＯ濃度異常警報及び電池電圧低下警報のために利用されるもので、それぞれ異なる色の発光素子であり、色により両者が識別できるように設定されている。たとえば、ＣＯ濃度異常警報用のＬＥＤ４ｂは赤色の発光素子、電池電圧警報用のＬＥＤ４ｃは黄色の発光素子が使用されている。
【００２７】
上述のように、電圧低下及びＣＯ濃度異常をそれぞれ異なる表示により区別して視覚的に警報することにより、使用者は、直感的に異常の原因を認識することができるようになる。したがって、警報発生の原因を取り除くのが容易になり、早急に警報音を停止させて騒音発生を防ぐ一助となる。
【００２８】
なお、抵抗９及び１０によって分圧された電池電圧は、上記ＣＯ濃度異常を検出する際の基準ＣＯ濃度値に対応する電圧として利用すべくＣＰＵ３に供給される。
【００２９】
また、感温手段としてのサーミスタ１３と抵抗１２によって分圧された電池２の電圧は、周囲温度の変化に応じてサーミスタ１３の抵抗値が変化することにより、感温電圧としてＣＰＵ３に供給される。この感温電圧は、後述するＣＯセンサ１からのＣＯ濃度検出信号の温度依存性を補正するために使用されるものであり、さらに、電池電圧低下検出用基準電圧値を補正するために兼用される。
【００３０】
次に、上述の構成を有する電池式ＣＯ警報器の基本動作について説明すると、電源オンに基づくＣＰＵ３からの作動開始信号がベースに供給されたことによるトランジスタ５のオン動作に伴い、ＣＯ濃度検出を開始したＣＯセンサ１からのＣＯ濃度検出信号は、抵抗１０を介してＣＰＵ３に供給される。
【００３１】
このＣＯ濃度検出信号を受けたＣＰＵ３は、周囲温度の変化をサーミスタ１３と抵抗１２の分圧による感温電圧の変化により検出し、この感温電圧を使用してＣＯ濃度検出信号の周囲温度依存性を補正する。そして、ＣＰＵ３は、温度補正後のＣＯ濃度検出信号を抵抗９及び１０の分圧による基準ＣＯ濃度値と比較することにより、検出したＣＯ濃度値が正常範囲であるか、異常範囲であるかを判定する。そして、この判定結果に基づいて異常範囲である場合には、ＣＰＵ３は、トランジスタ６を制御してブザー４ａを鳴動させたり、トランジスタ７を制御してＬＥＤ４ｂを点滅させたりする。
【００３２】
また、ＣＰＵ３は、電池２の電池電圧低下チェックも行っており、電池電圧を所定の基準電圧値Ｖｏと比較することにより、これが正常範囲であるか、異常範囲であるかを判定する。
【００３３】
この基準電圧値Ｖｏは、周囲温度の変化、すなわちサーミスタ１３と抵抗１２の分圧による感温電圧の変化に応じて補正される。この補正は、図３に示すように、周囲温度が使用温度範囲以内では、基準電圧値Ｖｏが一定の電圧に保持され、周囲温度が使用温度範囲以下（たとえば、０°Ｃ以下）になると、基準電圧値Ｖｏが温度の低下に比例して直線的に低下するように行われる。
【００３４】
本ＣＯ警報装置の使用温度をパラメータとしたときの電池２の使用時間に対する電池電圧の検知値及び基準電圧値Ｖｏの関係を示すと、図４に示すようになり、基準電圧値Ｖｏは、０°Ｃ以上の使用温度範囲（たとえば、＋４５°Ｃ、＋２０°Ｃおよび０°Ｃにおける特性を含む）ではたとえば２Ｖに固定し、使用温度範囲以下、すなわち０°Ｃ以下（たとえば、−２０°Ｃにおける特性を含む）では、たとえば摂氏温度（Ｔ）に対してＶｏ＝０．０２Ｔ＋２関係で直線的に変化させる。
【００３５】
同図において、基準電圧値Ｖｏは、太い実線で示したように、０°Ｃ以上では２Ｖに固定され、０°Ｃ以下では所定の傾きで温度の低下に比例して下がる特性として与えられる。同図中、横軸は電池使用開始後の時間であり、電池の使用パーセンテージ（％）は図中矢印（７０，８０％）で示したように対応している。また、縦軸は、例えば負荷抵抗２０Ω、負荷電流１２０ｍＡとしたときの電池２の電池電圧である。
【００３６】
そこで、電池電圧の判定結果が電圧低下異常である場合には、ＣＰＵ３はトランジスタ６を制御してブザー４ａを鳴動させたり、トランジスタ８を制御してＬＥＤ４ｃを点滅させたりする。この電池２の電圧低下時のブザー４ａの鳴動音と、ＣＯ濃度異常時のブザー４ａの鳴動音とは区別可能となるように、ＣＰＵ３は、トランジスタ６に印加する駆動パルスの周波数等を変える。
【００３７】
この電池電圧低下の判定時、上述のように、基準電圧値Ｖｏが、周囲温度が使用温度範囲内では一定とされるが、使用温度範囲以下、たとえば０°Ｃ以下では所定の傾きで下げられるので、使用温度範囲内の環境では電池電圧が低下していなかった電池式ＣＯ警報器を、何かの理由で使用温度範囲以下の環境にさらし、電池２の電圧が温度の低下により下がっても、電圧低下異常の警報は発生せず、誤警報を防ぐことができる。
【００３８】
次に図５を用いて、図２に示した実施形態に関わる処理手順について説明する。図５は、図２の実施形態に関わる処理手順を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、ＣＰＵ３は、ＣＯセンサ１でＣＯ濃度値を検出し（ステップＳ１）、次いで、サーミスタ１３と抵抗１２の分圧電圧に基づいて感温電圧を確認し（ステップＳ２）、次いで、感温電圧に応じてＣＯセンサ１で検出したＣＯ濃度値を温度補正する（ステップＳ３）。
【００４０】
次いで、不完全燃焼があるか否か、すなわち、温度補正後のＣＯ濃度検出値が基準Ｃ０濃度値以上か否かを判定する（ステップＳ４）。その答がイエスならば、ステップＳ５に進み、ＣＰＵ３は、トランジスタ６及び７を制御して、ブザー４ａを鳴動させると共にＬＥＤ４ｂを点滅させて、ＣＯ濃度異常の警報動作を行わせ、次いで、ステップＳ６に進む。一方、その答がノーならば、次いで直接ステップＳ６に進む。
【００４１】
ステップＳ６で、ＣＰＵ３は、供給されている電池２の電圧値を確認し、次いで、ステップＳ２で確認した感温電圧値に基づいて周囲温度が使用温度範囲以下（たとえば、０°Ｃ以下）か否かを判定する（ステップＳ７）。その答がイエスならば、ステップＳ８に進み、電池電圧低下検出用の基準電圧値を感温電圧値に応じて所定の傾きで下げる方向に補正し、次いでステップＳ９に進む。一方、その答がノーならば、直接ステップＳ９に進む。
【００４２】
ステップＳ９で、ＣＰＵ３は、電池電圧が基準電圧値Ｖｏ以下になっているか否かを判定する（ステップＳ８）。その答がノーならば、ステップＳ１に戻る。
【００４３】
一方、その答がイエスならば、ステップＳ１０に進み、ＣＰＵ３はトランジスタ６を制御してブザー４ａを鳴動させると共に、トランジスタ８を制御してＬＥＤ４ｃを点滅させることにより、電池電圧低下異常の警報を行う。
【００４４】
この電池電圧低下の判定時、基準電圧値Ｖｏが、使用温度範囲以下、たとえば０°Ｃ以下では所定の傾きで下げられるので、使用温度範囲内の環境では電池電圧が低下していなかった電池式ＣＯ警報器を、何かの理由で使用温度範囲以下の環境にさらし、電池２の電圧が温度の低下により下がっても、電圧低下異常の警報は発生しない。しかし、使用温度範囲内では、上述のように電池電圧が基準電圧値以下になると、電池電圧低下警報が発生する。
【００４５】
次いで、ＣＰＵ３は、ＣＯ警報器の機能を停止させ（ステップＳ１１）、次いで処理を終了する。
【００４６】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００４７】
たとえば、上述の実施の形態では、感温電圧により、周囲温度が使用温度範囲以下であることが検出された場合、基準電圧値を下げるように補正しているが、これに代えて、ＣＰＵ３が、周囲温度が使用温度範囲内の場合は、電池電圧が基準電圧値Ｖｏ以下になったとき、トランジスタ６及び８をオンさせて電池電圧低下異常の警報を発生させるが、使用温度範囲以下であることが検出された場合には、トランジスタ６および８をオフに維持して、電池電圧低下異常の警報を発生させないように構成しても良い。すなわち、この場合は、ＣＰＵ３は、電池電圧低下異常の警報を禁止する禁止手段として働く。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、使用温度範囲以下の低温下において、周囲温度の低下による電池電圧低下の誤判定が回避され、確実な電池寿命判定が可能となる。
【００５１】
請求項２記載の発明によれば、使用温度範囲以下の低温下において、周囲温度の低下による電池電圧低下の誤判定が回避され、確実な電池寿命判定が可能となる。また、ＣＯ濃度検出信号を温度補正するための感温手段を電池電圧異常検出用の基準電圧値の温度補正に兼用でき、安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電池式ＣＯ警報器の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による電池式ＣＯ警報器の実施の形態を示す回路図である。
【図３】周囲温度に応じて補正される基準電圧値の特性を示すグラフである。
【図４】電池使用時間に対する電池電圧値及び基準電圧値の関係を示すグラフである。
【図５】図２の回路図における処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ＣＯセンサ
２電池
３ＣＰＵ（ＣＯ濃度異常検出手段３ａ、ＣＯ濃度補正手段３ｂ、電圧低下検出手段３ｃ、禁止手段３ｅ）
４警報手段
４ａブザー
４ｂＬＥＤ
４ｃＬＥＤ
１３サーミスタ（感温手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery-type CO alarm device, and more particularly to a battery-type CO alarm device that warns of a battery voltage drop abnormality.
[0002]
[Prior art]
A semiconductor gas sensor is generally used as a CO sensor for a battery-type CO alarm that detects and alarms CO generated during incomplete combustion. In order to selectively detect the CO gas, it is necessary to keep the sensor element temperature at 100 ° C. or lower. However, when the CO sensor element is used for a long time, the base output is reduced due to the humidity in the atmosphere. There is a problem such as change, and cleaning by heating at about 400 ° C. is required periodically (see, for example, Japanese Utility Model Publication No. 6-86065).
[0003]
In addition, as a CO alarm device using a battery as a power source, when heating power is periodically applied to a CO sensor in a pulsed manner, and the sensor output is heated to a normal atmospheric level, power for accurately detecting gas Is detected by applying CO to a CO sensor (see, for example, JP-A-10-38832).
[0004]
In such a battery-type CO alarm device, as a method of judging the battery life, the battery voltage is judged at a certain judgment level, and it is confirmed whether or not the battery life has sufficient capacity to drive the CO sensor. is doing.
[0005]
However, the lithium battery normally used has a characteristic that shows an extreme voltage drop on a low temperature side such as 0 ° C. or lower. The operating temperature range of the battery-type CO alarm is standardized as 0 ° C. to 50 ° C. in the Japanese Gas Equipment Inspection Regulations. The battery-type CO alarm is intended to detect incomplete combustion exhaust gas from combustion equipment, and is unlikely to occur at extremely low temperatures.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in cold regions, there may be cases where they are exposed outside the operating temperature range. In such a case, even if the battery has a sufficient battery capacity within the operating temperature range, the battery may change depending on the temperature when CO is not generated and the ambient temperature is extremely low below the operating temperature range. Problems such as a battery life warning due to a drop in voltage are expected.
[0007]
Therefore, in view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a battery-type CO alarm device that can prevent erroneous determination of battery voltage drop below the operating temperature range.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in claim 1 is a battery-operated CO that uses a battery 2 as a drive power source to detect incomplete combustion and gives an alarm as shown in the basic configuration diagram of FIG. A CO sensor 1 that detects the CO concentration in the air and outputs a CO concentration detection signal, and the CO concentration when the CO concentration detection signal from the CO sensor 1 exceeds a reference CO concentration value. Detected by a CO concentration abnormality detecting means 3a for detecting an abnormality, a voltage drop detecting means 3c for detecting a voltage drop abnormality when the voltage of the battery 2 drops below a reference voltage value, and the CO concentration abnormality detecting means 3a. was above the CO concentration abnormality and battery-powered CO alarm and a warning means (4) for warning a voltage drop abnormality detected by the voltage detection unit 3c, the temperature sensing means 13 for sensing the ambient temperature, said temperature sensitive means When the ambient temperature based on temperature-sensitive output from 3 it has been detected to be less than the operating temperature range of the battery-powered CO alarm, further comprising a prohibiting means 3e for inhibiting the alarm of the voltage drop abnormality It resides in a battery operated CO alarm.
[0009]
According to the first aspect of the invention, the CO sensor 1 that detects the CO concentration in the air and outputs the CO concentration detection signal, and the CO concentration detection signal from the CO sensor 1 exceeds the reference CO concentration value. A CO concentration abnormality detecting means 3a for detecting a CO concentration abnormality, a voltage drop detecting means 3c for detecting a voltage drop abnormality when the voltage of the battery 2 drops below a reference voltage value, and a CO concentration abnormality detecting means 3a. In the battery-type CO alarm device having the alarm means 4 for alarming the detected CO concentration abnormality and the voltage drop abnormality detected by the voltage drop detection means 3c, the temperature sensing means 13 for sensing the ambient temperature, and the temperature sensing means 13 And a prohibiting means 3e for prohibiting a voltage drop abnormality alarm when it is detected that the ambient temperature is below the operating temperature range of the battery-type CO alarm device based on the temperature-sensitive output from .
[0010]
Thereby, an erroneous determination of a decrease in battery voltage due to a decrease in the ambient temperature is avoided at a low temperature below the operating temperature range, and a reliable battery life determination is possible.
[0011]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is a battery-operated CO that uses a battery 2 as a driving power source and detects incomplete combustion to give an alarm as shown in the basic configuration diagram of FIG. An alarm device that detects the CO concentration in the air and outputs a CO concentration detection signal; a temperature sensing means 13 that senses the ambient temperature; and a temperature detected by the temperature sensing means 13. CO concentration correction means 3b for correcting the CO concentration detection signal, CO concentration abnormality detection means 3a for detecting a CO concentration abnormality when the corrected CO concentration detection signal exceeds a reference CO concentration value, and the battery Voltage drop detection means 3c for detecting a voltage drop abnormality when the voltage 2 falls below a reference voltage value, and the CO concentration abnormality detected by the CO concentration abnormality detection means 3a and the voltage drop detection means 3c. In battery-powered CO alarm and a warning means (4) for warning the out voltage drop abnormality, the ambient temperature on the basis of the temperature sensing output from said temperature sensitive means 13 is below the operating temperature range of the battery-powered CO alarm The battery-type CO alarm device is provided with the prohibiting means 3e for prohibiting the alarm of the voltage drop abnormality when it is detected .
[0012]
According to the second aspect of the invention, the CO sensor 1 that detects the CO concentration in the air and outputs a CO concentration detection signal, the temperature sensing means 13 that senses the ambient temperature, and the temperature sensing means 13 detect the CO concentration. CO concentration correction means 3b for correcting the CO concentration detection signal based on the temperature, CO concentration abnormality detection means 3a for detecting the CO concentration abnormality when the corrected CO concentration detection signal exceeds the reference CO concentration value, and a battery Voltage drop detection means 3c for detecting a voltage drop abnormality when the voltage of 2 falls below a reference voltage value, a CO concentration abnormality detected by the CO concentration abnormality detection means 3a, and a voltage detected by the voltage drop detection means 3c in battery-powered CO alarm and a warning means (4) for warning when the abnormality, the ambient temperature on the basis of the temperature sensing output from the temperature sensing means 13 is below the operating temperature range of the battery-powered CO alarm When it is detected, and a prohibiting means 3e for inhibiting the alarm of the voltage drop abnormality.
[0019]
Thereby, an erroneous determination of a decrease in battery voltage due to a decrease in the ambient temperature is avoided at a low temperature below the operating temperature range, and a reliable battery life determination is possible. Also, the temperature sensing means for correcting the temperature of the CO concentration detection signal can be used for temperature correction of the reference voltage value for battery voltage abnormality detection, and can be configured at low cost.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the battery-powered CO alarm device of the present invention.
[0021]
In FIG. 2, the battery-type CO alarm device includes a CO sensor 1, a battery 2, a CPU 3, alarm means 4 including a buzzer 4 a and LEDs (light emitting diodes) 4 b and 4 c, transistors 5 to 8, resistors 9 to 12, and thermistor 13. Consists of
[0022]
The CO sensor 1 has one end connected to the collector of the pnp transistor 5 and the other end connected to the negative terminal of the battery 2. When the CPU 3 is commanded to turn on the transistor 5, the CO sensor 1 supplies a CO concentration detection signal corresponding to the CO concentration from its output terminal to the CPU 3 via the resistor 11.
[0023]
The battery 2 serves as a drive source for the battery-type CO alarm device, and supplies predetermined power to the CO sensor 1, the CPU 3, the buzzer 4a, and the LEDs 4b and 4c to drive them.
[0024]
The CPU 3 performs overall control of the operation of the battery-type CO alarm device, receives power supply from the battery 2, and functions as a CO concentration abnormality detecting means 3a, a CO concentration correcting means 3b, a voltage drop detecting means 3c, and a prohibiting means 3e. . Further, the CPU 3 is connected to the transistors 5 to 8 that drive and control the CO sensor 1, the buzzer 4a, and the LEDs 4b and 4c, respectively, and the output terminal of the CO sensor 1. Further, the CPU 3 has a ROM for storing the control program, a storage unit such as a RAM for storing data generated in the process, and a timer for counting the time for temporarily stopping the alarm. Therefore, voltage drop detection, CO concentration abnormality detection, alarm control, and the like, which will be described later, are performed.
[0025]
The buzzer 4 a is connected between the positive terminal of the battery 2 and the collector of the npn transistor 6. When the transistor 6 is turned on according to the pulse signal from the CPU 3, the buzzer 4a rings at a predetermined frequency.
[0026]
The LEDs 4a and 4c are connected between the positive terminal of the battery 2 and the collectors of the npn transistors 7 and 8, respectively. Then, when the transistors 7 and 8 are turned on according to the pulse signal from the CPU 3, the LEDs 4b and 4c blink at a predetermined frequency. The LEDs 4b and 4c are used for the CO concentration alarm and the battery voltage drop alarm in the battery type CO alarm device, respectively, and are light emitting elements of different colors so that the two can be distinguished by color. Is set. For example, a red light emitting element is used for the CO concentration abnormality warning LED 4b, and a yellow light emitting element is used for the battery voltage warning LED 4c.
[0027]
As described above, the user can intuitively recognize the cause of the abnormality by visually distinguishing the voltage drop and the CO concentration abnormality with different displays. Therefore, it becomes easy to remove the cause of the alarm occurrence, and it helps to prevent the noise generation by quickly stopping the alarm sound.
[0028]
The battery voltage divided by the resistors 9 and 10 is supplied to the CPU 3 so as to be used as a voltage corresponding to the reference CO concentration value when detecting the CO concentration abnormality.
[0029]
Further, the voltage of the battery 2 divided by the thermistor 13 as the temperature sensing means and the resistor 12 is supplied to the CPU 3 as a temperature sensitive voltage by changing the resistance value of the thermistor 13 according to the change of the ambient temperature. . This temperature-sensitive voltage is used to correct the temperature dependence of the CO concentration detection signal from the CO sensor 1 described later, and is also used to correct the reference voltage value for battery voltage drop detection. The
[0030]
Next, the basic operation of the battery-type CO alarm device having the above-described configuration will be described. When the operation start signal from the CPU 3 based on the power-on is supplied to the base, the CO concentration detection is performed in accordance with the ON operation of the transistor 5. The started CO concentration detection signal from the CO sensor 1 is supplied to the CPU 3 via the resistor 10.
[0031]
Upon receiving this CO concentration detection signal, the CPU 3 detects the change in the ambient temperature based on the change in the temperature sensitive voltage due to the divided voltage of the thermistor 13 and the resistor 12, and uses this temperature sensitive voltage to depend on the ambient temperature of the CO concentration detection signal. Correct sex. Then, the CPU 3 compares the detected CO concentration detection signal with the reference CO concentration value obtained by dividing the resistances 9 and 10 to determine whether the detected CO concentration value is in the normal range or the abnormal range. judge. If it is within the abnormal range based on this determination result, the CPU 3 controls the transistor 6 to sound the buzzer 4a or controls the transistor 7 to blink the LED 4b.
[0032]
The CPU 3 also performs a battery voltage drop check of the battery 2 and compares the battery voltage with a predetermined reference voltage value Vo to determine whether this is a normal range or an abnormal range.
[0033]
This reference voltage value Vo is corrected according to a change in ambient temperature, that is, a change in temperature-sensitive voltage due to a partial pressure of the thermistor 13 and the resistor 12. As shown in FIG. 3, when the ambient temperature is within the operating temperature range, the reference voltage value Vo is maintained at a constant voltage, and when the ambient temperature falls below the operating temperature range (for example, 0 ° C. or less), as shown in FIG. The reference voltage value Vo is linearly decreased in proportion to the decrease in temperature.
[0034]
The relationship between the detected value of the battery voltage and the reference voltage value Vo with respect to the usage time of the battery 2 when the operating temperature of the present CO alarm device is used as a parameter is as shown in FIG. 4, and the reference voltage value Vo is 0 In the operating temperature range above ° C (for example, including the characteristics at + 45 ° C, + 20 ° C and 0 ° C), it is fixed at 2V, for example, and below the operating temperature range, that is, below 0 ° C (eg, -20 ° C) For example, the temperature is changed linearly in a relationship of Vo = 0.02T + 2 with respect to the Celsius temperature (T).
[0035]
In the figure, the reference voltage value Vo is given as a characteristic that is fixed at 2 V above 0 ° C. and decreases in proportion to a decrease in temperature at a predetermined slope below 0 ° C., as indicated by a thick solid line. In the figure, the horizontal axis represents the time after the start of battery use, and the battery use percentage (%) corresponds to the arrow (70, 80%) in the figure. The vertical axis represents the battery voltage of the battery 2 when the load resistance is 20Ω and the load current is 120 mA, for example.
[0036]
Therefore, when the determination result of the battery voltage is a voltage drop abnormality, the CPU 3 controls the transistor 6 to sound the buzzer 4a or controls the transistor 8 to blink the LED 4c. The CPU 3 changes the frequency of the drive pulse applied to the transistor 6 and the like so that the sound of the buzzer 4a when the voltage of the battery 2 drops and the sound of the buzzer 4a when the CO concentration is abnormal can be distinguished.
[0037]
When determining the battery voltage drop, as described above, the reference voltage value Vo is constant when the ambient temperature is within the use temperature range, but is lowered at a predetermined slope below the use temperature range, for example, 0 ° C. or less. Therefore, even if the battery-powered CO alarm device, whose battery voltage did not decrease in the environment within the operating temperature range, is exposed to an environment below the operating temperature range for some reason, the voltage of the battery 2 is decreased due to the decrease in temperature. In addition, an alarm for abnormal voltage drop does not occur, and a false alarm can be prevented.
[0038]
Next, a processing procedure according to the embodiment shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure according to the embodiment of FIG.
[0039]
First, the CPU 3 detects the CO concentration value with the CO sensor 1 (step S1), then checks the temperature sensitive voltage based on the divided voltage of the thermistor 13 and the resistor 12 (step S2), and then the temperature sensitive voltage. Accordingly, the temperature of the CO concentration value detected by the CO sensor 1 is corrected (step S3).
[0040]
Next, it is determined whether or not there is incomplete combustion, that is, whether or not the temperature-corrected CO concentration detection value is greater than or equal to the reference C0 concentration value (step S4). If the answer is yes, the process proceeds to step S5, and the CPU 3 controls the transistors 6 and 7 to sound the buzzer 4a and blink the LED 4b to perform an alarm operation of abnormal CO concentration, and then to step S6. Proceed to On the other hand, if the answer is no, the process directly proceeds to step S6.
[0041]
In step S6, the CPU 3 confirms the voltage value of the battery 2 being supplied, and then whether the ambient temperature is below the operating temperature range (for example, 0 ° C. or less) based on the temperature-sensitive voltage value confirmed in step S2. It is determined whether or not (step S7). If the answer is yes, the process proceeds to step S8, where the reference voltage value for battery voltage drop detection is corrected in a direction of decreasing with a predetermined inclination according to the temperature-sensitive voltage value, and then the process proceeds to step S9. On the other hand, if the answer is no, the process proceeds directly to step S9.
[0042]
In step S9, the CPU 3 determines whether or not the battery voltage is equal to or lower than the reference voltage value Vo (step S8). If the answer is no, the process returns to step S1.
[0043]
On the other hand, if the answer is yes, the process proceeds to step S10, where the CPU 3 controls the transistor 6 to sound the buzzer 4a, and controls the transistor 8 to blink the LED 4c, thereby warning the battery voltage drop abnormality. .
[0044]
When the battery voltage drop is determined, the reference voltage value Vo is lowered at a predetermined slope below the operating temperature range, for example, 0 ° C. or below, so that the battery voltage was not lowered in the environment within the operating temperature range. Even if the CO alarm device is exposed to an environment below the operating temperature range for some reason, and the voltage of the battery 2 drops due to a temperature drop, an alarm of a voltage drop abnormality does not occur. However, within the operating temperature range, if the battery voltage falls below the reference voltage value as described above, a battery voltage drop alarm is generated.
[0045]
Next, the CPU 3 stops the function of the CO alarm device (step S11), and then ends the process.
[0046]
As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible.
[0047]
For example, in the above-described embodiment, when it is detected by the temperature sensitive voltage that the ambient temperature is below the operating temperature range, the reference voltage value is corrected to be lowered. When the ambient temperature is within the operating temperature range, when the battery voltage falls below the reference voltage value Vo, the transistors 6 and 8 are turned on to generate a battery voltage drop abnormality alarm, but are below the operating temperature range. If this is detected, the transistors 6 and 8 may be kept off so that a battery voltage drop abnormality alarm is not generated. That is, in this case, the CPU 3 functions as a prohibiting unit that prohibits an alarm of battery voltage drop abnormality.
[0048]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, it is possible to avoid an erroneous determination of a decrease in battery voltage due to a decrease in the ambient temperature at a low temperature below the operating temperature range, and to perform a reliable battery life determination.
[0051]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to avoid an erroneous determination of a decrease in battery voltage due to a decrease in the ambient temperature at a low temperature below the operating temperature range, and to perform a reliable battery life determination. Also, the temperature sensing means for correcting the temperature of the CO concentration detection signal can be used for temperature correction of the reference voltage value for battery voltage abnormality detection, and can be configured at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a battery-type CO alarm device according to the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a battery type CO alarm device according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing characteristics of a reference voltage value corrected according to an ambient temperature.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a battery voltage value and a reference voltage value with respect to a battery usage time.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure in the circuit diagram of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1 CO sensor 2 Battery 3 CPU (CO concentration abnormality detecting means 3a, CO concentration correcting means 3b, voltage drop detecting means 3c , prohibiting means 3e )
4 Alarm means 4a Buzzer 4b LED
4c LED
13 Thermistor (temperature sensing means)

Claims

The battery as a driving power source, a battery-powered CO alarm device to alert to detect incomplete combustion, by detecting the CO concentration in the air, and CO sensor that outputs a CO concentration detection signal, or the CO sensor CO concentration abnormality detecting means for detecting a CO concentration abnormality when the CO concentration detection signal exceeds a reference CO concentration value, and a voltage for detecting a voltage drop abnormality when the battery voltage falls below a reference voltage value. In a battery-type CO alarm device comprising: a drop detecting means; and an alarm means for warning the CO concentration abnormality detected by the CO concentration abnormality detecting means and the voltage drop abnormality detected by the voltage drop detecting means.
A temperature sensing means for sensing the ambient temperature;
Providing forbidden means for prohibiting the alarm of the voltage drop abnormality when it is detected that the ambient temperature is below the operating temperature range of the battery type CO alarm device based on the temperature sensitive output from the temperature sensitive means . A battery operated CO alarm device.

A battery-operated CO alarm that uses a battery as a driving power source to detect and alarm incomplete combustion, detects a CO concentration in the air, outputs a CO concentration detection signal, and senses the ambient temperature A temperature sensing means; a CO concentration correcting means for correcting the CO concentration detection signal based on the temperature detected by the temperature sensing means; and a CO concentration when the corrected CO concentration detection signal exceeds a reference CO concentration value. CO concentration abnormality detection means for detecting an abnormality, voltage drop detection means for detecting a voltage drop abnormality when the battery voltage drops below a reference voltage value, and the CO concentration detected by the CO concentration abnormality detection means In a battery-operated CO alarm device having an abnormality and an alarm means for alarming a voltage drop abnormality detected by the voltage drop detection means,
Providing forbidden means for prohibiting the alarm of the voltage drop abnormality when it is detected that the ambient temperature is below the operating temperature range of the battery type CO alarm device based on the temperature sensitive output from the temperature sensitive means . A battery operated CO alarm device.