JP5048401B2 - 住宅用火災警報器 - Google Patents

Description

本発明は、火災を検出した際に音声警報を出力する住宅用火災警報器に関し、特に、複数の住宅用火災警報器が警報を発した場合にも音声警報を聞き取ることができる住宅用火災警報器に関する。

従来、住宅用火災警報器は、室温が異常に高温になったとき、または室内の煙濃度が所定値を超えたときなどに火災が発生したと判断する火災判定部を備え、火災発生時に表示灯を点滅させると共に、音声警報で火災が発生したことを周囲に通知する音声警報機能を備えている。
特開２００４−３６２５３７号公報

しかしながら、このような従来の住宅用火災警報器は、住宅内に複数を設置した場合でも火災発生時に個別に火災を音声警報し、各々のタイミングでばらばらに音声警報を出力してしまい、複数の音声警報が聞こえる場所ではそれらが混ざり合って聞き取りにくいという問題があった。

本発明は、単独動作をする複数の住宅用火災警報器が各々に音声警報を発した場合に、それぞれの音声警報のメッセージが混ざらず明瞭に聞き取ることができる住宅用火災警報器を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部とを備えた住宅用火災警報器に於いて、周辺の音声強度を測定する音声強度測定部と、火災検出信号が得られている間、音声警報を除く周辺の音声強度と所定の閾値とを比較し、周辺の音声強度が所定の閾値より小さい場合は音声警報出力部に音声警報を所定の音量で出力させ、周辺の音声強度が所定の閾値より大きい場合は音声警報出力部に音声警報の出力を所定の音量未満に制限させる音声警報制御部とを備える。

ここで音声警報制御部は、音声警報の出力を制限している間に周辺の音声強度が所定の閾値より小さくなった場合、音声警報出力部に音声警報を所定の音量で出力させる。また音声警報制御部は、音声警報の出力を制限した状態で所定の待ち時間が経過した場合、周辺の音声強度が所定の閾値より大きくとも、音声警報出力部に音声警報を所定の音量で出力させる。更に音声警報制御部は、火災検出信号が出力されている間に周辺の音声強度が所定の閾値より大きい場合は、音声警報に替えて音声警報以外の警報音を出力してもよい。

また、本発明は、火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、火災検出信号が出力されている場合に所定時間の音声警報を間欠的に出力する音声警報出力部とを備えた住宅用火災警報器に於いて、周辺の音声強度を測定する音声強度測定部と、火災検出信号が出力されている場合に所定時間より長い所定周期で周辺の音声強度と所定の閾値とを比較し、周辺の音声強度が所定の閾値より小さい場合は音声警報出力部に音声警報を所定の音量で出力させ、周辺の音声強度が所定の閾値より大きい場合は音声警報出力部に音声警報の出力を所定の音量未満に制限させ、周辺の音声強度が所定の閾値より大きくとも音声警報の出力を制限してから所定の待ち時間が経過している場合は音声警報出力部に音声警報を所定の音量で出力させる音声警報制御部とを備える。

本発明によれば、火災の際に複数の住宅用火災警報器の音声警報が聞こえる場所においても、周辺の音声強度を測定し、他の住宅用火災警報器が音声警報を制限されたタイミングで音声警報を出力することで、複数の住宅用火災警報器それぞれの音声警報が混ざらず、明瞭に聞き取ることができる。

また、周辺の音声強度が大きい状態で時間が経過して音声警報を発するタイミングが得られない場合には、所定の待ち時間経過後に強制的に音声警報を開始することができる。

更に、複数設置された住宅用火災警報器が音声警報のタイミングを個々に判断するため、連動のための設定等が必要なく、住宅の増築等で後から住宅用火災警報器を追加する場合にも、設置済みの火災警報器との互換性を気にせずに増設することができる。

図１は、本発明による住宅用火災警報器の実施形態の外観を示した説明図であり、図１（Ａ）は設置された状態を示す正面図で、図１（Ｂ）はその斜視図である。

住宅用火災警報器１０は、本体１２とカバー１４で構成され、本体１２の上部に位置する取付部１６で住宅内の任意の部屋の壁面に取り付けられる。カバー１４は中央部が皿状に突出しており、その周囲に煙流入口１８を開口している。

煙流入口１８を備えたカバー１４の内部には、火災検出部として煙チャンバーが組み込まれており、煙流入口１８を通して火災による煙をチャンバー内に流入し、発光素子と受光素子を備えた散乱光式の煙検出部により火災による煙を検出している。

カバー１４の左下側には音響孔２０が設けられ、音響孔２０に対応した内部には音声警報出力用のスピーカが収納されている。カバー１４の右下側には表示灯２２が設けられ、音響孔２０と表示灯２２の間にはＵ字型の切り抜きにより片持ち支持された警報停止ボタン２４が形成され、警報停止ボタン２４の内部には警報停止に使用する警報停止スイッチが組み込まれている。

カバー１４の左上側には集音孔２６が設けられ、集音孔２６に対応した内部には周辺の音声強度を測定するためのマイクが収納されている。

図２は、本発明による住宅用火災警報器の実施形態の回路構成を示したブロック図である。図２において、本発明の住宅用火災警報器１０は、電池２８、ノイズ吸収部３０、制御部３２、火災検出部４０、音声入力部４２、音声警報出力部４４、表示灯部４６、警報停止スイッチ４８及び電圧低下検出部５０で構成される。

電池２８は住宅用火災警報器１０の電源を供給し、ノイズ吸収部３０は電池２８から供給される回路電圧の安定化を図る。

制御部３２は火災判定部３４、音声強度測定部３６及び音声警報制御部３８を備え、プログラムの実行により所定のタイミング、例えば１０秒周期で火災検出部４０をサンプリングし火災判定部３４による火災判定を行う。

更に制御部３２は、表示灯部４６の点灯制御、警報停止スイッチ４８による警報停止、電圧低下検出部５０による電源電圧の監視などを行う。

火災検出部４０による火災の検出は煙検出又は熱検出とする。本実施形態は煙検出の場合であり、火災検出部４０は発光素子と受光素子を有し、制御部３２からのパルス信号により発光素子、例えば赤外線発光ダイオードに電流を流して発光させ、赤外線発光ダイオードの駆動で照射された光が煙により反射した散乱光を受光素子、例えばフォトダイオードに入射して光電流に変換し、更に電圧信号に変換して火災判定部３４に出力する。

火災判定部３４は、周期的に火災検出部４０の受光素子からの信号レベルを取得して火災を判定し火災検出信号を出力するが、誤報を防止するために２回連続して火災を判定した場合に警報を出力し、その後２回連続して火災を判定しなければ警報を停止する。

音声入力部４２はマイクと、マイクからの音声信号を増幅する増幅部を有し、火災判定部３４が火災を検出した際に周辺の音声を集音し、増幅して音声強度測定部３６に出力する。更に音声強度測定部３６は、音声入力部４２から入力された音声信号を元に周辺の音声の強度を測定し、測定結果を音声警報制御部３８に出力する。

音声警報制御部３８は、火災判定部３４から火災検出信号が得られた際に、音声強度測定部３６からの周辺の音声強度と所定の閾値とを比較し、周辺の音声強度が閾値より小さい場合は音声警報出力部４４に音声警報を出力させ、周辺の音声強度が閾値より大きい場合は音声警報出力部４４による音声警報の出力を停止させる。

この閾値としては、音声警報を出力しても聞き取れる周辺の音声強度が予め設定されている。すなわち、音声警報制御部３８は周辺の音声強度が警報として音声警報を発しても聞き取れるだけ小さいと判断した場合に音声警報を出力する。

また音声警報制御部３８は、火災検出から予め定めた所定の待ち時間Ｗを経過した場合には、周辺の音声強度が閾値より大きくとも、強制的に音声警報を出力し、火災が検出されているにもかかわらず、音声警報が出力されない事態を回避する。

音声警報出力部４４は、増幅部とスピーカを有し、音声警報制御部３８から音声データの出力を受けると、増幅部で増幅した音声警報をスピーカから、例えば「ウ〜ウ〜、火事です、火事です」と音声出力する。

表示灯部４６は、火災判定部３４が火災を判定した際の出力を受けて、図１に示す表示灯２２としてのＬＥＤを発光駆動する。

警報停止スイッチ４８は、図１に示す警報停止ボタン２４の押圧により作動し、警報停止スイッチ４８が作動すると制御部３２は所定時間、例えば６分間に渡り音声警報出力部４４による音声警報を停止する。

電圧低下検出部５０は電源電圧を監視し、検出した電圧が所定の電圧以下に低下すると、制御部３２は表示灯２２のＬＥＤを点滅させる。また音声警報出力部４４のスピーカから所定の周期、例えば４０秒周期で警告音を鳴動させ、あるいは音声警告として障害発生メッセージを出力する。

なお、電圧低下検出部５０が電圧低下を検出した場合等の障害が発生し、音声警告として障害発生メッセージを音声警報出力部４４から出力している最中であっても、火災判定部３４が火災検出信号を出力した際には、音声警告の障害発生メッセージを直ちに停止し音声警報に切替える。

図３は、図２に示す実施形態における音声警報制御のタイムチャートである。図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）において、火災検出信号、周辺音声強度、及び音声警報出力を横方向を時間軸として表示している。なお、周辺音声強度は、自分の音声警報を除外してある。

図３（Ａ）は、火災検出時及び音声警報出力後も周辺の音声強度が閾値以下の場合を示しており、これは、火災検出時に他の住宅用火災警報器が音声警報を発していないか、あるいは音声警報を発していても遠方であり音声警報が聞こえない等の状況である。

音声警報制御部３８は、時刻ｔ１で火災判定部３４から火災検出信号を得ると、音声強度測定部３６で周辺の音声強度を測定する。ここでは、周辺音声強度が閾値以下であるので音声警報出力部４４に音声警報を出力させる。

本実施形態にあっては、時刻ｔ１の火災検出時に周期Ｔ＝２０秒を計測する第１タイマＴ１と、音声警報の停止を強制解除する待ち時間Ｗを判定する第２タイマＴ２をリセットスタートしている。ここで音声警報の停止を強制解除する待ち時間Ｗとしては例えばＷ＝３０秒としている。

時刻ｔ１でスタートした第１タイマＴ１により周期Ｔの経過が判別される時点ｔ２でも火災判定部３４から火災検出信号を得て、且つ音声強度測定部３６で測定された周辺音声強度が閾値以下であるので、再び音声警報出力部４４に音声警報を出力させる。同様に、時刻ｔ３、ｔ４でも音声警報が出力され、火災判定部３４からの火災検出信号が得られなくなるまで、周期Ｔでこの動作を繰り返す。

図３（Ｂ）は、火災検出時に周辺の音声強度が閾値以上であるが、その後に閾値未満になる場合を示している。

音声警報制御部３８は、時刻ｔ１で火災判定部３４から火災検出信号を得ると、音声強度測定部３６で周辺の音声強度を測定する。ここでは、周辺音声強度が閾値以上であるので音声警報出力部４４に音声警報を出力させない。時刻ｔ１から周期Ｔを経過した時刻ｔ２でも、周辺音声強度が閾値以上であるので音声警報出力部４４に音声警報を出力させない。

次の周期Ｔを経過した時刻ｔ３にあっては、周辺音声強度が閾値未満に低下しているため音声警報出力部４４に音声警報を出力させる。次の時刻ｔ４も同様にして音声警報を出力させる。

図３（Ｃ）は、火災検出時に周辺の騒音が大きい状態が続いた場合である。音声警報制御部３８は、時刻ｔ１で火災判定部３４から火災検出信号を得ると、音声強度測定部３６で周辺の音声強度を測定する。ここでは、周辺音声強度が閾値以上であるので音声警報出力部４４に音声警報を出力させない。

その後、周期Ｔを経過した時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４・・・においても、周辺音声強度が閾値以上であるので音声警報出力部４４に音声警報を出力させないことになるが、時刻ｔ１の火災検出時にリセットスタートした第２タイマＴ２が時刻ｔ２３で待ち時間Ｗに達すると音声警報の出力停止が解除され、その後の時刻ｔ３，ｔ４・・・については、周辺音声強度が閾値以上であっても、音声警報出力部４４に音声警報を強制的に出力させ、火災が検出されているにもかかわらず、音声警報が出力されない事態を回避する。

図４は、図２に示す実施形態における音声警報出力の処理手順を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１で火災判定処理により火災検出か否かチェックする。火災検出を判別するとステップＳ２に進み、最初の火災検出か否か判別し、最初であることからステップＳ３に進み、周期Ｔ＝２０秒を計測する第１タイマＴ１と、音声警報の停止を強制解除する待ち時間Ｗを判定する第２タイマＴ２をリセットスタートする。

次に、ステップＳ５で音声入力部４２のマイクで周辺の音声を集音して音声強度測定部３６でその音声強度を測定し、ステップＳ６で周辺音声強度が所定の閾値より大きいか否かを判定する。周辺音声強度が閾値より小さいと判定した場合はステップＳ７に進み、音声警報を音声警報出力部４４から出力する。

一方，ステップＳ６で周辺音声強度が閾値以上と判定した場合はステップＳ８に進み、第２タイマＴ２の計数時間が待ち時間Ｗに達しているか否か判定する。最初の火災検出による周期Ｔでは待ち時間Ｗに達しないことから、ステップＳ９に進んで音声警報の出力を停止させる。

続いて、ステップＳ１０で第１タイマＴ１の計数時間が周期Ｔに達したか否かを判定する。周期Ｔに達していなければステップＳ１１で警報停止スイッチ４８の操作により警報停止指示がされているか否かを判定し、ステップＳ１０で周期Ｔへの到達が判別されると、ステップＳ１に戻る。またステップＳ１１で警報停止指示を判別した場合には、ステップＳ１２で警報を停止し、ステップＳ１に戻る。

このとき火災が継続しているとステップＳ１で再び火災検出が判別され、ステップＳ２で最初の火災検出でないことからステップＳ４に進み、第１タイマＴ１のみをリセットスタートし、第２タイマＴ２は継続動作させる。

続いてステップＳ５で周辺の音声強度を測定し、ステップＳ６で閾値以上であればステップＳ８で第２タイマＴ２の計数時間が待ち時間Ｗに達しているか否か判定するが、待ち時間Ｗは周期Ｔより長いことからステップＳ９に進み、継続して音声警報を停止させる。

同様にして次の周期Ｔへの到達をステップＳ１０で判別し、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４〜Ｓ６を経てステップＳ８で第２タイマＴ２の計数時間が待ち時間Ｗに達しているか否か判定する。この２周期目にあっては、第２タイマＴ２の計数時間が既に待ち時間Ｗに達していることからステップＳ７に進み、周辺音声強度が閾値以上であっても強制的に音声警報を出力させる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

本発明は上記の実施形態のステップＳ９で音声警報を完全に停止しているが、これに限らず、住宅用火災警報器の動作が確認できる程度に音量を小さく制限しても良く、また、音声ではなく音量を小さくしたブザー音を間欠的に鳴らすようにしても良い。

本発明による住宅用火災警報器の実施形態の外観を示した説明図 本発明による住宅用火災警報器の実施形態の回路構成を示したブロック図 図２に示す実施形態の音声警報制御を示すタイムチャート 図２に示す実施形態の音声警報出力の処理手順を示すフローチャート

符号の説明

１０：住宅用火災警報器
１２：本体
１４：カバー
１６：取付部
１８：煙流入口
２０：音響孔
２２：表示灯
２４：警報停止ボタン
２６：集音孔
２８：電池
３０：ノイズ吸収部
３２：制御部
３４：火災判定部
３６：音声強度測定部
３８：音声警報制御部
４０：火災検出部
４２：音声入力部
４４：音声警報出力部
４６：表示灯部
４８：警報停止スイッチ
５０：電圧低下検出部

Claims (5)

1. 火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、
   前記火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部と、
   を備えた住宅用火災警報器に於いて、
   周辺の音声強度を測定する音声強度測定部と、
   前記火災検出信号が得られている間、前記音声警報を除く前記周辺の音声強度と所定の閾値とを比較し、前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より小さい場合は前記音声警報出力部に音声警報を所定の音量で出力させ、前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より大きい場合は前記音声警報出力部に音声警報の出力を前記所定の音量未満に制限させる音声警報制御部と、
   を備えたことを特徴とする住宅用火災警報器。
   
2. 請求項１記載の住宅用火災警報器に於いて、前記音声警報制御部は、前記音声警報の出力を制限している間に前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より小さくなった場合、前記音声警報出力部に音声警報を前記所定の音量で出力させることを特徴とする住宅用火災警報器。
   
3. 請求項１記載の住宅用火災警報器に於いて、前記音声警報制御部は、前記音声警報の出力を制限した状態で所定の待ち時間が経過した場合、前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より大きくとも、前記音声警報出力部に音声警報を前記所定の音量で出力させることを特徴とする住宅用火災警報器。
   
4. 火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、
   前記火災検出信号が出力されている場合に所定時間の音声警報を間欠的に出力する音声警報出力部と、
   を備えた住宅用火災警報器に於いて、
   周辺の音声強度を測定する音声強度測定部と、
   前記火災検出信号が出力されている場合に前記所定時間より長い所定周期で前記周辺の音声強度と所定の閾値とを比較し、前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より小さい場合は前記音声警報出力部に音声警報を所定の音量で出力させ、前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より大きい場合は前記音声警報出力部に音声警報の出力を前記所定の音量未満に制限させ、前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より大きくとも前記音声警報の出力を制限してから所定の待ち時間が経過している場合は前記音声警報出力部に音声警報を前記所定の音量で出力させる音声警報制御部と、
   を備えたことを特徴とする住宅用火災警報器。
   
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の住宅用火災警報器に於いて、前記音声警報制御部は、前記火災検出信号が出力されている間に前記周辺の音声強度が前記所定の閾値より大きい場合は、前記音声警報に替えて前記音声警報以外の警報音を出力することを特徴とする住宅用火災警報器。

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