JP4572109B2 - 警報器 - Google Patents

Description

本発明は、監視領域における異常を検知して警報を発する警報器に関し、特に、この警報器の警報手段の故障の有無を判定するための故障判定機能を備えた警報器に関する。

一般住宅等において、火災やガス漏れを検出して警報を発する各種の警報器が広く利用されている。このような警報器としては、火災等の異常を検出した場合に、この事実等をユーザに音声によって報知するための警報手段を備えているものがある。このような警報手段は、概略的に、音声メッセージ等の音声信号を増幅等する音声警報回路と、この音声メッセージ等を出力する警報音出力手段としてのスピーカとを備えて構成されている。

このような警報手段や警報音出力手段を備えた警報器において、火災等の異常をユーザに確実に報知するためには、警報手段自体の機能も正常であることが重要である。このため、警報手段の音声警報回路、さらに好ましくは、警報音出力手段であるスピーカについて、その故障の有無を試験し、万が一に故障が発生された場合には、その旨をユーザや保守者等に迅速に報知することが望まれる。

ここで、このように警報手段や警報音出力手段の動作試験を行うためには、最も単純には、スピーカへ故障判定用の故障判定信号を入力し、このスピーカの出力電圧が所定範囲に収まっているか否かを判定すればよい。例えば、特許文献１では、警報音出力手段に故障判定信号を入力し、この際のスピーカの出力電圧が所定の閾値を超えている場合には当該スピーカが正常であり、スピーカの出力電圧が所定の閾値を下回った場合には当該スピーカに故障が発生したものと判定する、故障判定システムが開示されている。

特開２００２−１７０１８３号公報

しかしながら、このようにスピーカの出力電圧に基づいて故障判定を行う場合、検出できる故障の具体的内容が限定されてしまうという問題があった。すなわち、スピーカが短絡した場合には、スピーカの抵抗値が小さくなり、これに伴って当該スピーカからの出力電圧も小さくなるため、この出力電圧を所定の閾値と比較することによって、この異常を検出することができる。その反面、スピーカが断線したり、経年変化等によってスピーカの抵抗値が増大しても、スピーカの出力電圧に基づく従来の故障判定システムでは、異常を検出することができなかった。これは、スピーカによる音響効率を上げるため、スピーカからの出力電圧がほぼ最大になるようにスピーカアンプの増幅率等が初期設定されているので、断線等によってスピーカの抵抗値が大きくなっても、当該スピーカからの出力電圧がそれ以上は大きく増大せず、この出力電圧の変化を検出することが困難なためである。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、警報器の警報手段や警報音出力手段の短絡や断線といった各種の故障を検出することができる故障判定機能を備えた警報器を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の警報器は、監視領域における異常を検知して警報を発する故障判定機能を備えた警報器であって、上記警報音を出力するための警報音出力手段と、当該警報音出力手段に入力する音声信号を増幅するためのスピーカアンプと、を備える警報手段と、上記警報手段に対して電力を供給する電源手段と、上記警報手段を起動することにより上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の定常時の電圧に対する電圧降下が生じている時に当該スピーカアンプに供給される当該電源手段の電圧を、所定の閾値と比較することによって、上記警報手段の故障の有無を判定する故障判定手段とを備えることを特徴として構成されている。

また、請求項２に記載の警報器は、請求項１に記載の警報器において、上記所定の閾値として、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の定常時の電圧と、上記警報手段に故障がない場合において上記電圧降下が生じている時に当該スピーカアンプに供給される当該電源手段の電圧と、の間の値である断線閾値が設定され、上記故障判定手段は、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧が、上記断線閾値以下に電圧降下しない場合に、上記警報音出力手段が断線したと判定することを特徴として構成されている。

また、請求項３に記載の警報器は、請求項１又は２に記載の警報器において、上記所定の閾値として、上記警報手段に故障がない場合において上記電圧降下が生じている時に当該スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧よりも小さい値である短絡閾値が設定され、上記故障判定手段は、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧が、上記短絡閾値以下に電圧降下した場合に、上記警報音出力手段が短絡したと判定することを特徴として構成されている。

また、請求項４に記載の警報器は、請求項２及び３に記載の警報器において、上記故障判定手段は、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧が、上記断線閾値以下且つ上記短絡閾値より大きい場合に、上記警報音出力手段が正常であると判定することを特徴として構成されている。

また、請求項５に記載の警報器は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の警報器において、上記スピーカアンプにチャージ電圧を供給するコンデンサであって、上記故障判定手段による故障判定に十分な上記電圧降下を生じさせ、且つ上記警報音出力手段からの出力音に過大な歪みが生じないようにように容量を調整したコンデンサを備えることを特徴として構成されている。

また、請求項６に記載の警報器は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の警報器において、上記故障判定手段は、上記電圧降下分に略対応して増分された故障判定信号を上記警報手段に入力することを特徴として構成されている。

また、請求項７に記載の警報器は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の警報器において、上記故障判定手段は、上記警報手段に対して故障判定用の故障判定信号を入力し、当該故障判定信号の入力により上記電圧降下が生じている時に上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧と上記所定の閾値との比較に基づく故障判定結果と、当該故障判定信号を入力した際の上記警報音出力手段の出力電圧と所定の故障判定用閾値との比較に基づく故障判定結果と、の組み合わせに基づき、上記警報手段の各故障を相互に区別して判定することを特徴として構成されている。

また、請求項８に記載の警報器は、請求項７に記載の警報器において、上記故障判定手段は、上記故障判定信号を入力した際の上記警報音出力手段の出力電圧が上記所定の故障判定用閾値以下の場合に、上記スピーカアンプが故障していると判定することを特徴として構成されている。

本発明に係る警報器によれば、警報手段を起動した際における電源手段の出力電圧に基づいて故障判定を行うことができるので、従来よりも広範な種類の故障を検出でき、スピーカ等の異常の有無を総合的に判定できるので、警報器の信頼性を一層向上させることができる。

また、本発明に係る警報器によれば、特に断線判定を行うことができるので、従来では困難であった断線についても自動的に検出でき、警報器の信頼性を一層向上させることができる。

また、本発明に係る警報器によれば、従来と同様に短絡判定を行うことができ、警報器の信頼性を一層向上させることができる。特に、アンプ電源電圧という１つの出力値に基づいて、スピーカの短絡と断線との２つの異常を検出できるので、異常検出を簡易な構成で行うことができる。

また、本発明に係る警報器によれば、アンプ電源電圧に基づく故障判定結果と、スピーカの出力電圧に基づく故障判定結果とを組み合わせることで、複合的な判定を行うことができ、スピーカの短絡や断線のみでなく、スピーカアンプの故障についても判定できる。特に、これら各故障を相互に区別して判定できるので、故障原因を特定でき、修理箇所の特定を迅速に行うことができる等、警報器の信頼性を一層向上させることができる。

また、本発明に係る警報器によれば、電源手段の出力電圧の電圧降下を大きくしても、スピーカからの出力音の歪みを除去又は低減でき、警報音の質を維持しつつ故障判定を行うことができる。

また、本発明に係る警報器によれば、スピーカから可聴音が出力されないので、ユーザに耳障りにならないように故障判定を行うことができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る警報器の各実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕本発明の基本的概念を説明した後、〔II〕本発明の各実施の形態について説明し、〔III〕最後に、本発明の各実施の形態に対する変形例について説明する。

〔I〕本発明の基本的概念
まず、本発明の基本的概念について説明する。本発明は、監視領域における異常発生を検出して警報を行う故障判定機能を備えた警報器に関するものである。ここで、具体的な監視領域は任意であり、例えば、一般住宅の台所や寝室等の各部屋や、オフィスの各部屋に配置することができる。また、異常検出対象は任意であり、例えば、煙を検出して火災警報を発すること、ガスを検出してガス漏れ警報を発すること、又は、一酸化炭素（CO)を検出して不完全燃焼警報を発することができる。以下の各実施の形態では、火災を検出する火災警報器に本発明を適用した場合について説明する。

特に、本発明においては、警報器が警報手段を備えることを前提としている。警報手段とは、警報音等を音声出力させるためのもので、警報音を出力するための警報音出力手段や、この警報音出力手段に入力する音声信号等を増幅するためのスピーカアンプ等を備えて構成される。このうち、警報音出力手段は、例えば、スピーカを備えて構成される。

ここで、本発明に係る警報器では、このような警報器の故障の有無を判定する。この故障判定の対象になるのは、概略的には警報音出力手段であり、特に、警報音出力手段としてのスピーカである。このスピーカの故障の有無の判定は、基本的には、警報手段を起動した際において、この警報手段に対して電力を供給する電源手段の出力電圧に基づいて行う。すなわち、警報音として、単なるブザー音ではなく、音声メッセージを出力する場合、警報音出力手段としては、圧電スピーカではなく、通常のコーン式スピーカを用いることになる。このようにコーン式スピーカを用いた場合、このスピーカの消費電力は、圧電スピーカの消費電力等に比べて大きいことから、スピーカから正常に警報音が出力される場合には、このスピーカ等に電力を供給する電源手段において電圧降下が生じる。そこで、本発明では、この電圧降下を利用することによって、スピーカの短絡検知に加えて、従来では行うことができなかったスピーカの断線検知を行う。

さらに、本発明では、スピーカの短絡や断線検知を行うと同時に、警報手段におけるスピーカ以外の部分の故障についても判定する。すなわち、電源手段の電圧降下を用いた判定では、厳密には、スピーカの短絡や断線が生じている場合と、さらに警報手段のスピーカ以外の部分、例えば、スピーカアンプに故障が生じている場合とを、区別することができない。このため、本発明の一実施の形態では、さらに、従来と同様にスピーカの出力電圧が所定の閾値を超えているか否かを判定し、この判定結果を、上述した電源手段の電圧降下に基づく判定の結果と組み合わせることで、故障箇所をより詳細に特定する。

〔ＩＩ〕本発明の実施の形態
以下、本発明に係る警報器の各実施の形態について説明する。

〔実施の形態１〕
まず、実施の形態１について説明する。この実施の形態１は、概略的に、（１）警報手段を起動した際における電源手段の出力電圧を所定の閾値と比較することによって、警報手段の故障の有無を判定する点、（２）所定の閾値として、短絡閾値及び断線閾値の両方を設定した点、（３）電源手段の出力電圧の電圧降下分に略対応して増分された故障判定信号を警報手段に入力する点、及び、（４）略正弦波または略三角波の故障判定信号を警報手段に入力する点等を主たる特徴とする。

（警報器の構成）
まず、本発明の実施の形態１に係る警報器の外観構成について説明する。図１は実施の形態１に係る警報器の全体斜視図である。この図１に示すように、警報器１は、略方形の筐体２に、火災検出部３、スピーカ４、電源ランプ５、及び、火災警報ランプ６を備えて構成されている。

このうち、火災検出部３は、例えば、サーミスタ式あるいは散乱光式の火災検出手段である。また、スピーカ４は、後述する音声警報部１４の一部であり、音声メッセージ等の各種警報を音声出力するもので、特許請求の範囲における警報音出力手段に対応する。また、電源ランプ５及び火災警報ランプ６は、所定時に点灯または点滅されることにより、警報器１の機能状態または検出状態をユーザ等に報知する報知手段である。

次に、警報器１の電気的構成について説明する。図２は警報器１の要部構成を機能概念的に示すブロック図である。この図２に示すように、警報器１は、電源部１０、火災検出回路１１、表示灯回路１２、火災移報回路１３、音声警報部１４、及び、制御回路１５を備えて構成されている。

このうち、電源部１０は、ＡＣ１００Ｖの商用電源に図示しないコンセントを介して接続され、当該警報器１の各部に電力を供給するもので、特許請求の範囲における電源手段に対応する。また、火災検出回路１１は、図１の火災検出部３に接続され、火災検出部３によって検出された温度や煙濃度に応じた電圧の信号を出力する。また、表示灯回路１２は、図１の電源ランプ５及び火災警報ランプ６に接続され、制御回路１５から出力された点灯信号または点滅信号に基づいて、これら電源ランプ５及び火災警報ランプ６を点灯または点滅させる。また、火災移報回路１３は、制御回路１５から出力された信号に基づいて、図示しない火災監視盤等の所定の外部機器への移報を行う。具体的には、火災移報回路１３は、火災が検出された場合には、図示しないリレーを短絡させることにより無電圧状態を生じさせ、これによって火災監視盤等に対して移報を行う。

また、音声警報部１４は、制御回路１５から出力された音声信号に基づいて、スピーカ４から音声メッセージ等の警報を音声出力させるもので、特許請求の範囲における警報手段に対応する。図３は、この音声警報部１４の具体的構成例を示す回路図である。この図３において、音声警報部１４は、上述した警報音出力手段としてのスピーカ４に加えて、後述するＣＰＵ１５ｄから出力された音声信号や故障判定信号を増幅等する音声警報回路１４ａ等を備えて構成されている。この音声警報回路１４ａは、インピーダンス調整およびノイズ除去を行うための抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びコンデンサＣ１〜Ｃ６と、音声信号や故障判定信号を増幅するスピーカアンプａｐ１とを備えて構成されている。

また、図２において、制御回路１５は、警報器１の各部を制御する制御手段である。この制御回路１５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５ｂ、Ａ／Ｄ（Analog Digital）コンバータ１５ｃ、および、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５ｄを備えて構成されている。

このうち、ＲＯＭ１５ａは、警報器１の各部を制御するために必要になるプログラムおよびデータを不揮発的に記憶する記憶手段である。特に、ＲＯＭ１５ａには、火災発生を判定するための電圧の閾値と、警報手段の故障の有無を判定するための閾値（特許請求の範囲における所定の閾値（より具体的には断線閾値及び短絡閾値））とが記憶されている。また、ＲＯＭ１５ａには、音声警報部１４に対する機能試験を実行する試験プログラムが記憶されている。

また、ＲＡＭ１５ｂは、警報器１の各部を制御するために必要になるプログラムおよびデータを揮発的に記憶する記憶手段である。また、Ａ／Ｄコンバータ１５ｃは、制御回路１５以外の各回路のアナログ信号と、ＣＰＵ１５ｄのデジタル信号との間のＡ／Ｄ変換を行う。そして、ＣＰＵ１５ｄは、ＲＯＭ１５ａに記憶されたプログラムをＲＡＭ１５ｂにロードして実行等する制御手段である。特に、ＣＰＵ１５ｄは、スピーカ４に対して故障判定用の故障判定信号を入力した際、当該スピーカ４に電力を供給する電源の出力電圧を所定の閾値と比較することにより、音声警報部１４の故障の有無を判定するもので、特許請求の範囲における故障判定手段を構成する。なお、これら各部において行われる具体的な処理の内容については、後述する。

（処理の内容）
次に、このように構成された警報器１において行なわれる、音声警報部１４の故障判定に関する処理の内容について説明する。図４は、この処理のフローチャートである。この図４に示すように、ＣＰＵ１５ｄは、音声警報部１４の故障判定を行う時期が到来したか否かを監視する（ステップＳ−１）。具体的には、ＣＰＵ１５ｄは、当該ＣＰＵ１５ｄの電源が投入された時点で、最初の故障判定時期が到来したものと判定する。その後、ＣＰＵ１５ｄは、音声警報部１４の故障判定を行う毎に、その日時を公知の方法で取得して、ＲＡＭ１５ｂに記憶する。

次いで、ＣＰＵ１５ｄは、ＲＡＭ１５ｂに記憶されている日時を所定間隔で呼び出し、この呼び出した日時を、その時点の日時と比較することによって、最後に音声警報部１４の故障判定を行ってからその時点までの経過間隔を算定する。そして、ＣＰＵ１５ｄは、この経過間隔が所定間隔（例えば、３６時間毎）になった時点で、故障判定時期が到来したものと判定する。このことにより、警報器１の電源が投入された直後と、その後の所定間隔毎に、故障判定が行われることになる。

特に、このような間隔制御を行うことにより、故障判定を定期的に確実に行うことができると共に、故障判定が行なわれる間隔を制限し、スピーカ４から若干の音が発生する場合であっても、この音がユーザの耳障りになることを防止することができる。なお、間隔制御はこの他にも異なる方法で行うことができ、例えば、ＣＰＵ１５ｄの内部タイマ等の計時手段を用いて最低許容間隔の経過を監視し、この最低許容間隔が経過する迄は、故障判定信号を出力しないようにしてもよい。

その後、故障判定時期が到来したものと判定された場合、ＣＰＵ１５ｄは、所定の試験用の故障判定信号を音声警報回路１４ａに入力する（ステップＳ−２）。この故障判定信号の具体的な内容は任意であるが、スピーカ４を緩やかに駆動し、ユーザにとって耳障りな音を発生させることがないことが望ましいため、例えば、擬似的な正弦波や三角波の半波の故障判定信号を入力することが好ましい。また、同様の目的から、可聴音声帯域以下の周波数（３００Ｈｚ以下の周波数）、より好ましくは、可聴音声帯域よりも充分に低い周波数（例えば、１５０Ｈｚ以下の周波数）の故障判定信号を入力することが好ましい。このようにＣＰＵ１５ｄから音声警報回路１４ａに入力される故障判定信号の波形を図５に示す。

このように音声警報回路１４ａに入力された故障判定信号は、さらにスピーカ４に入力され、このスピーカ４の出力電圧が音声警報回路１４ａを介してＣＰＵ１５ｄに入力される。このようにＣＰＵ１５ｄに入力される出力電圧の波形は、スピーカアンプａｐ１が正常である場合には、図５の出力電圧の波形と略同一になる。また、同時に、電源部１０からスピーカアンプａｐ１に供給される電源の電圧と、コンデンサＣ１にチャージされスピーカアンプａｐ１に供給される電圧とが（以下、これらをアンプ電源電圧と称する）、ＣＰＵ１５ｄに入力される。

そして、概略的には、ＣＰＵ１５ｄは、このアンプ電源電圧に基づいて、音声警報部１４が故障しているか否かを判定する（ステップＳ−３）。そして、音声警報部１４が故障していると判定した場合には（ステップＳ−３、Ｙｅｓ）、表示灯回路１２に点滅信号を出力することによって電源ランプ５を点滅させ、故障の旨をユーザに報知する（ステップＳ−４）。これにて、故障判定システムに関する一連の処理が終了する。

（アンプ電源電圧に基づく故障判定の詳細）
次に、上記ステップＳ−３における、アンプ電源電圧に基づく音声警報部１４の故障判定について、より詳細に説明する。図６は、音声警報回路１４ａを介してＣＰＵ１５ｄに入力されるアンプ電源電圧の波形を示す図である。ここで、図６のアンプ電源電圧の波形としては、アンプ電源電圧の定常時の電圧値Ｖregから、電圧降下ΔＶが生じた状態を示
している。この電圧降下ΔＶは、スピーカ４から正常に警報音が出力される場合に、このスピーカ４の消費電力が比較的大きいことから生じる初期電圧変動である。従って、この電圧降下ΔＶが生じているか否か及びその程度を検出することで、スピーカ４から正常に警報音が出力されるか否かを検出することができる。

具体的には、図６に示すように、アンプ電源電圧に対する閾値として、断線閾値ＴＨ１と短絡閾値ＴＨ２との２つの閾値を設定している。このうち、断線閾値ＴＨ１は、スピーカ４の断線検出を行うための閾値であり、アンプ電源電圧の定常時の電圧値Ｖregと、スピーカ４が正常な状態におけるアンプ電源電圧の最大電圧降下値ΔＶnormalとの間の値として設定されている（電圧値Ｖreg＞断線閾値ＴＨ１＞最大電圧降下値ΔＶnormal）。また、短絡閾値ＴＨ２は、スピーカ４の短絡検出を行うための閾値であり、スピーカ４が正常な状態における断線閾値ＴＨ１及びアンプ電源電圧の最大電圧降下値ΔＶnormalよりも小さい値として設定されている（断線閾値ＴＨ１＞最大電圧降下値ΔＶnormal＞短絡閾値ＴＨ２）。

このような設定において、ＣＰＵ１５ｄは、図４のステップＳ−３において、音声警報回路１４ａに故障判定信号を入力した直後のアンプ電源電圧を取得すると共に、ＲＯＭ１５ａから断線閾値ＴＨ１及び短絡閾値ＴＨ２を呼出す。そして両者を相互に比較し、図６に示すように、断線閾値ＴＨ１≧電圧降下ΔＶ＞短絡閾値ＴＨ２であれば、スピーカ４が正常であると判定する。また、図７に示すように、電圧降下ΔＶ（図７においてΔＶshortとして示す）が、短絡閾値ＴＨ２≧電圧降下ΔＶshortである場合には、スピーカ４が短絡していると判定する。そして、図８に示すように、電圧降下ΔＶ（図８においてΔＶbreakとして示す）が、電圧値Ｖreg≧電圧降下ΔＶbreak＞断線閾値ＴＨ１である場合にはスピーカ４が断線していると判定する。

（電圧降下ΔＶの調整と故障判定信号について）
次に、上記のような故障判定をより適切に行うために行われる電圧降下ΔＶの調整等について説明する。上記のように電圧降下ΔＶに基づいた判定を行うためには、電圧降下ΔＶがある程度大きいことが好ましい。このように電圧降下ΔＶを大きくするためには、図３のチャージ電圧供給用のコンデンサーＣ１の容量を小さくすれば良い。すなわち、本実施の形態１においては、このコンデンサーＣ１の容量を調整することで、電圧降下ΔＶを調整している。

ここで、電圧降下ΔＶを大きくすると、スピーカ４からの出力音に歪みが生じることが考えられる。このため、好ましくは、故障判定に十分な電圧降下ΔＶを生じさせる一方で、スピーカ４からの出力音に過大な歪みが生じないように、コンデンサーＣ１の容量を決定する。

あるいは、電圧降下ΔＶを大きくしても、スピーカ４からの出力音に歪みが生じないように、この歪み分に対応して増分された波形の故障判定信号を入力するようにしても良い。すなわち、図９に示すように、歪み分を想定していない波形の故障判定信号をＳ１とすると（図９において想像線で示す）、この波形Ｓ１よりも大きなピークを有する波形の故障判定信号Ｓ２（図９において実線で示す）を、ＣＰＵ１５ｄから音声警報回路１４ａに入力する。この場合には、電圧降下ΔＶを大きくした場合においても、故障判定信号Ｓ２のピークの増大分によって、出力音の歪みの全部又は一部が相殺されるので、歪みを除去又は低減できる。

このように、本実施の形態１によれば、スピーカ４の短絡だけでなく、断線についても検出することができるので、スピーカ４の異常の有無を総合的に判定でき、警報器１の信頼性を向上させることができる。特に、アンプ電源電圧という１つの出力値に基づいて、スピーカ４の短絡と断線との２つの異常を検出できるので、異常検出を簡易な構成で行うことができる。また、スピーカ４から可聴音が出力されないので、ユーザに耳障りにならないように故障判定を行うことができる。さらに、電圧降下ΔＶを大きくしても、スピーカ４からの出力音の歪みを除去又は低減でき、警報音の質を維持しつつ故障判定を行うことができる。

〔実施の形態２〕
次に、本発明の実施の形態２について説明する。この実施の形態２に係る警報器は、アンプ電源電圧に基づく故障判定に加えて、スピーカ４の出力電圧に基づく故障判定を組み合わせることで、スピーカ４の故障とスピーカアンプａｐ１の故障とを区別できるようにした点において、アンプ電源電圧に基づく故障判定のみを行う実施の形態１と異なる。ただし、特に説明なき構成および処理については実施の形態１と同様であるものとし、実施の形態１と略同一の機能を有する構成要素については、実施の形態１で用いたのと同一の名称及び又は符号を用いて説明する。

図１０は、本実施の形態２に係る警報器の要部構成を機能概念的に示すブロック図である。この図１０において、ＲＯＭ１５ｅには、断線閾値ＴＨ１及び短絡閾値ＴＨ２に加えて、スピーカアンプａｐ１の故障を判定するためのアンプ故障閾値ＴＨ３（特許請求の範囲における故障判定用閾値に対応する）が記憶されている。また、本実施の形態２において、ＣＰＵ１５ｆは、スピーカ４に対して故障判定用の故障判定信号を入力した際、当該スピーカ４に電力を供給する電源の出力電圧を所定の閾値と比較することにより、音声警報部１４の故障の有無を判定する。さらに、ＣＰＵ１５ｆは、音声警報部１４に対して故障判定用の故障判定信号を入力し、この際のスピーカ４の出力電圧を故障閾値ＴＨ３と比較することによって、音声警報部１４の故障の有無を判定する。すなわち、このＣＰＵ１５ｆは、特許請求の範囲における故障判定手段に対応する。

（スピーカ４の出力電圧に基づく故障判定の詳細）
次に、本実施の形態２における故障判定について、より詳細に説明する。図１１は、音声警報回路１４ａを介してＣＰＵ１５ｆに入力されるスピーカ４の出力電圧の波形を示す図である。ここで、図１１のスピーカ４の出力電圧ΔVnormalは、スピーカアンプａｐ１が正常な状態の出力電圧である。この出力電圧ΔVnormalに対して、アンプ故障閾値ＴＨ３は、出力電圧ΔVnormal＞アンプ故障閾値ＴＨ３となるように設定されている。そして、概略的には、ＣＰＵ１５ｆは、出力電圧ΔVnormal＞アンプ故障閾値ＴＨ３である場合には、スピーカアンプａｐ１が正常であり、図１２のように、出力電圧ΔVabnormal≦アンプ故障閾値ＴＨ３である場合には、スピーカアンプａｐ１にゲイン異常等の何らかの異常があったものと判定する。

さらに具体的に、ＣＰＵ１５ｆは、アンプ電源電圧に基づく故障判定結果と、スピーカ４の出力電圧基づく故障判定結果とを組み合わせることで、複合的な判定を行う。図１３は、アンプ電源電圧に基づく故障判定結果とスピーカ４の出力電圧基づく故障判定結果との組み合わせを示す図である。

この図１３に示すように、ＣＰＵ１５ｆは、出力電圧ΔVnormal＞アンプ故障閾値ＴＨ３である場合において、断線閾値ＴＨ１≧電圧降下ΔＶ＞短絡閾値ＴＨ２であれば、スピーカ４とスピーカアンプａｐ１とがいずれも正常、短絡閾値ＴＨ２≧電圧降下ΔＶshortである場合には、スピーカアンプａｐ１は正常であるがスピーカ４が短絡、電圧値Ｖreg≧電圧降下ΔＶbreak＞断線閾値ＴＨ１である場合には、スピーカアンプａｐ１は正常であるがスピーカ４が断線していると判定する。

また、ＣＰＵ１５ｆは、出力電圧ΔVabnormal≦アンプ故障閾値ＴＨ３である場合において、断線閾値ＴＨ１≧電圧降下ΔＶ＞短絡閾値ＴＨ２であれば、スピーカ４は正常であるがスピーカアンプａｐ１が故障、短絡閾値ＴＨ２≧電圧降下ΔＶshortである場合には、スピーカ４が短絡していると共にスピーカアンプａｐ１が故障、電圧値Ｖreg≧電圧降下ΔＶbreak＞断線閾値ＴＨ１である場合には、スピーカ４が断線していると共にスピーカアンプａｐ１が故障していると判定する。

このように、本実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、アンプ電源電圧に基づく故障判定結果と、スピーカ４の出力電圧基づく故障判定結果とを組み合わせることで、複合的な判定を行うことができ、スピーカ４の短絡や断線のみでなく、スピーカアンプａｐ１の故障についても判定できる。特に、これら各故障を相互に区別して判定できるので、故障原因を特定でき、修理箇所の特定を迅速に行うことができる等、警報器の信頼性を一層向上させることができる。

〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び方法は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（一部の検出のみの実施について）
上記説明した各種の検出については、必要に応じてその一部のみを実行しても良い。例えば、実施の形態１において、短絡検出を省略し、スピーカ４の断線検出のみを実行しても良い。あるいは、この断線検出と、従来技術によるスピーカ４の短絡検出とを組み合わせても良い。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
また、本発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、上記に記載されていない課題を解決したり、上記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。例えば、スピーカ４の断線や腐食等を完全に検知できない場合においても、従来よりわずかでもその検出の可能性が向上している限りにおいて、本発明の課題は達成されている。

この他、上記文書中や図面中で示した構造、回路構成、閾値等については、あくまで例示であり、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

以上のように、本発明に係る警報器１は、スピーカ等の機能の正常性を点検することに有用であり、信頼性の高い警報器を提供することに適している。

実施の形態１に係る警報器の全体斜視図である。 警報器の要部構成を機能概念的に示すブロック図である。 音声警報部の具体的構成例を示す回路図である。 音声警報部の故障判定に関する処理のフローチャートである。 ＣＰＵから音声警報回路に入力される故障判定信号波形を示す図である。 音声警報回路を介してＣＰＵに入力されるアンプ電源電圧の波形を示す図である。 スピーカの断線状態における、アンプ電源電圧の波形と閾値との関係を示す図である。 スピーカの短絡状態における、アンプ電源電圧の波形と閾値との関係を示す図である。 ＣＰＵから音声警報回路に入力される故障判定信号波形を示す図である。 実施の形態２に係る警報器の要部構成を機能概念的に示すブロック図である。 音声警報回路を介してＣＰＵに入力されるスピーカの出力電圧の波形を示す図である。 スピーカアンプの故障時における、スピーカの出力電圧の波形を示す図である。 アンプ電源電圧に基づく故障判定結果とスピーカの出力電圧基づく故障判定結果との組み合わせを示す図である。

符号の説明

１ 警報器
２ 筐体
３ 火災検出部
５ 電源ランプ
６ 火災警報ランプ
１０ 電源部
１１ 火災検出回路
１２ 表示灯回路
１３ 火災移報回路
１４ 音声警報部
１４ａ 音声警報回路
ａｐ１ スピーカアンプ
Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗
Ｃ１〜Ｃ６ コンデンサ
４ スピーカ
１５ 制御回路
１５ａ、１５ｅ ＲＯＭ
１５ｂ ＲＡＭ
１５ｃ Ａ／Ｄコンバータ
１５ｄ、１５ｆ ＣＰＵ

Claims (8)

1. 監視領域における異常を検知して警報を発する故障判定機能を備えた警報器であって、
   上記警報音を出力するための警報音出力手段と、当該警報音出力手段に入力する音声信号を増幅するためのスピーカアンプと、を備える警報手段と、
   上記警報手段に対して電力を供給する電源手段と、
   上記警報手段を起動することにより上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の定常時の電圧に対する電圧降下が生じている時に当該スピーカアンプに供給される当該電源手段の電圧を、所定の閾値と比較することによって、上記警報手段の故障の有無を判定する故障判定手段と、
   を備えることを特徴とする警報器。
2. 上記所定の閾値として、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の定常時の電圧と、上記警報手段に故障がない場合において上記電圧降下が生じている時に当該スピーカアンプに供給される当該電源手段の電圧と、の間の値である断線閾値が設定され、
   上記故障判定手段は、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧が、上記断線閾値以下に電圧降下しない場合に、上記警報音出力手段が断線したと判定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の警報器。
3. 上記所定の閾値として、上記警報手段に故障がない場合において上記電圧降下が生じている時に当該スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧よりも小さい値である短絡閾値が設定され、
   上記故障判定手段は、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧が、上記短絡閾値以下に電圧降下した場合に、上記警報音出力手段が短絡したと判定すること、
   を特徴とする請求項１又は２に記載の警報器。
4. 上記故障判定手段は、上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧が、上記断線閾値以下且つ上記短絡閾値より大きい場合に、上記警報音出力手段が正常であると判定すること、
   を特徴とする請求項２及び３に記載の警報器。
5. 上記スピーカアンプにチャージ電圧を供給するコンデンサであって、上記故障判定手段による故障判定に十分な上記電圧降下を生じさせ、且つ上記警報音出力手段からの出力音に過大な歪みが生じないようにように容量を調整したコンデンサを備えること、
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の警報器。
6. 上記故障判定手段は、上記電圧降下分に略対応して増分された故障判定信号を上記警報手段に入力すること、
   を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の警報器。
7. 上記故障判定手段は、上記警報手段に対して故障判定用の故障判定信号を入力し、当該故障判定信号の入力により上記電圧降下が生じている時に上記スピーカアンプに供給される上記電源手段の電圧と上記所定の閾値との比較に基づく故障判定結果と、当該故障判定信号を入力した際の上記警報音出力手段の出力電圧と所定の故障判定用閾値との比較に基づく故障判定結果と、の組み合わせに基づき、上記警報手段の各故障を相互に区別して判定すること、
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の警報器。
8. 上記故障判定手段は、上記故障判定信号を入力した際の上記警報音出力手段の出力電圧が上記所定の故障判定用閾値以下の場合に、上記スピーカアンプが故障していると判定すること、
   を特徴とする請求項７に記載の警報器。

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