JP5253339B2 - 警報器 - Google Patents

Description

本発明は、警報器に関し、特に点検スイッチの押下時間を変えることで警報音の鳴動パターンを切り替えることが可能な警報器に関するものである。

従来の技術として、例えば「点検スイッチ５２を操作した際の点検時には、表示回路４６は赤色ＬＥＤを点灯し、音声回路４８は「ピ」音の後、「ウーウー、火事です、火事です」を１回、鳴動し、「ピー」音で終了する」警報器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−０１１８２９号公報（第６頁）

上記の特許文献１の警報器は、点検スイッチを押す度に「火事です」の音声警報が出力されるため、居住者が点検スイッチを押すことをためらう傾向があった。

本発明は、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、点検スイッチの押下時間を短くした場合、小音量で火災警報を含まない点検結果を示す音声が出力される警報器を提供することを目的とする。

本発明に係る警報器は、状態検出部と、状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、制御部の制御信号により駆動される発音部品と、発音部品による警報動作を確認する点検スイッチとを備える警報器において、制御部は、第１所定時間と第２所定時間とを区別するものであり、点検スイッチが押下されると入力確定音を発音部品に出力させた後に、状態判別部の判断結果が正常であれば点検スイッチの状態を確認し、点検スイッチが第１所定時間押下されていないときは、小音量で状態判別部の判断結果を示す音声を発音部品に出力させ、点検スイッチが第１所定時間押下されており、点検スイッチが第１所定時間より長い第２所定時間が経過しても継続して押下されているときは、小音量で状態判別部の判断結果を示す音声を発音部品に出力させずに、小音量より大きな音量で発音部品に警報動作を行わせ、点検スイッチが第１所定時間押下されたが、第２所定時間が経過しても継続して点検スイッチが押下されていないときは、小音量で状態判別部の判断結果を示す音声を発音部品に出力させるものである。

本発明においては、ユーザが点検スイッチを押下する時間を変えることで、点検結果を示す警報音の鳴動パターンを変化させることができる。

本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の回路構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る制御部１０の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の点検スイッチ３を押下操作した場合のフローチャートである。

実施の形態１．
以下、本実施の形態１では、電池で駆動される火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の回路構成を示す機能ブロック図である。
図１において、火災警報器１００は、状態判別部が含まれる制御部１０と、電池１と、定電圧回路２と、点検スイッチ３と、ＥＥＰ−ＲＯＭ４と、状態検出部として機能する煙検知部２０及び熱検知部３０と、警報音制御回路４０と、表示灯回路５０と、電圧監視部として機能する電池電圧監視回路６０とを備える。

制御部１０は、ワンチップマイコン等で構成されており、火災警報器１００の全体的な制御を行う。
制御部１０は、各内部回路からの信号を定期的に取り込み、その信号に応じた処理を行っている。例えば、制御部１０が煙検知部２０の受光アンプ２３からの信号（火災検出信号）を取り込んだ場合、この火災検出信号に基づいて警報鳴動が必要か否かを判断する。制御部１０が火災検出信号を取り込み、警報鳴動が必要であると判断した場合には、制御部１０は警報鳴動の音声データを警報音制御回路４０に出力する。

制御部１０の内部構成については図２を用いて後述するが、制御部１０は、異常監視動作や火災監視動作の待機時はメインクロック発振部１６からのクロック信号の供給を停止して、サブクロック発振部１７からのクロック信号の供給のみで動作するスリープモードで動作している。しかし、定期的なタイマ割込や点検スイッチ割込等があったときは、制御部１０はスリープモードを停止してメインクロック発振部１６のクロック信号を供給させて、必要な動作を行う。

定電圧回路２は、電池１の電源電圧を所定の定電圧電源（例えば、約２．３Ｖの電圧）として制御部１０などに供給する。点検スイッチ３は、居住者等のユーザによる押下操作を受け付けるものである。点検スイッチ３が押下されると、制御部１０は点検スイッチ３の押下信号を取り込み、そして点検スイッチ３の入力が確定したか否かを判断する。制御部１０が、点検スイッチ３の入力が確定したと判断した場合、制御部１０から警報音や表示灯などの動作に関する点検を開始させる信号が送信される。ＥＥＰ−ＲＯＭ４は、制御部１０の演算部１１が実行するプログラムや各種データを格納している。

煙検知部２０は、発光素子である赤外ＬＥＤ２４と、制御部１０からの発光制御パルスを受けたときに、赤外ＬＥＤ２４に電流パルスを供給する赤外ＬＥＤドライブ回路２１とを備えている。さらに煙検知部２０は、赤外ＬＥＤ２４から検煙部（図示せず）に照射された光が煙粒子によって生じさせる散乱光を受光するフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子を備えている。そして、フォトダイオード電流電圧変換回路２２において、フォトダイオードで受光した散乱光の量に基づいて得られた電流を電圧に変換する。その電圧の出力レベルを、受光アンプ２３において所定のゲインで増幅し、制御部１０に送信する。

熱検知部３０は、固定抵抗３１と、サーミスタ３２による温度センサで構成されている。固定抵抗３１とサーミスタ３２との間の中間電位が熱検知部３０の出力端子であり、その出力端子を介して温度検出信号を制御部１０に送信している。サーミスタ３２は、環境温度に応じてその抵抗値が変動する温度特性を有する。温度検出信号は、補償用の固定抵抗３１によりサーミスタ３２の温度特性がリニア化されるため、出力端子には環境温度に応じた検出電圧（温度情報）が入力される。
なお、煙検知部２０または熱検知部３０のいずれか一方のみを設けてもよい。

警報音制御回路４０は、ローパスフィルタを備えた音声用Ｄ／Ａ変換器４１と、発音部品としての音声アンプ４２及びスピーカ４３とで構成される。ローパスフィルタは、制御部１０から送信された音声データを、予めユーザが聴き取りやすい周波数帯域に調整する役割を果たす。

警報音制御回路４０において、制御部１０から入力された音声データ（ディジタル信号）は、音声用Ｄ／Ａ変換器４１で音声信号（アナログ信号）に変換され、ローパスフィルタを介して出力される。そして、制御部１０から音量制御信号が音声アンプ４２に送信され、音声アンプ４２で音声信号（アナログ信号）の増幅度が調整される。スピーカ４３では、音声アンプ４２で増幅された音声信号が出力される。

表示灯回路５０は、火災警報器１００の状態を、確認灯ドライブ回路５１に接続されている赤色ＬＥＤ５２に表示させるものである。なお、火災警報器１００の状態として、正常に火災検出動作している場合（火災を検出しておらず、電池残量やセンサ機器等にも異常が無い状態）の他、電池残量の低下による異常や、センサの故障等の機器による異常が発生している場合、そして火災を検出して警報出力している場合がある。赤色ＬＥＤ５２は、火災警報器１００の筐体に設けられている。なお、表示灯として赤色ＬＥＤ５２を用いているが、その種類や個数を特に限定するものではない。

電池電圧監視回路６０は、制御部１０に印加される電圧を検出し、検出した電圧に応じた電池電圧検出信号を制御部１０に出力する。電池電圧監視回路６０は、電池残量が低下したこと又は電池切れの閾値よりも低下したことを検出すると、制御部１０に電池電圧検出信号を出力し、制御部１０は警報音制御回路４０と表示灯回路５０を駆動させる。

図２は、制御部１０の内部構成を示すブロック図である。図２に基づいて、制御部１０の主要な内部構成について説明する。制御部１０は、火災警報器１００の動作を統括制御する演算部１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３などを主要な回路として備えている。

演算部１１は、上述した各回路から送信される各種データに基づいて、異常の発生や火災の発生を判断する異常監視動作や火災監視動作を実行する。演算部１１は、ＣＰＵ（中央演算装置）やＭＰＵ（超小型演算処理装置）等で構成されている。ＲＯＭ１２は、演算部１１が実行するプログラムや各種データを記憶している。ＲＡＭ１３は、演算部１１がプログラムを実行する際に各種データを一時的に格納するワークメモリやページメモリ等のメモリとして機能する。

演算部１１には、例えば、バス（数個の電源又は供給回路が接続される導線）を介してタイマ部１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、メインクロック発振部１６と、サブクロック発振部１７と、インターフェース部１８とが接続されている。

タイマ部１４は、時間を計測するものである。例えば、タイマ部１４は、制御部１０が定期的に行なう異常監視動作や火災監視動作の開始タイミングを計時するようになっている。つまり、タイマ部１４の計時するタイミングで定期的に割り込みが発生し、その割り込みによって演算部１１が動作するようになっている。また、タイマ部１４は、警報音の鳴動を停止したときからの時間を計時したり、赤色ＬＥＤ５２の点滅状態の周期を計時したりする。

Ａ／Ｄ変換器１５は、煙検知部２０や熱検知部３０から送信されるアナログ信号を入力し、その情報を検出レベルに変換して演算部１１に供給する。演算部１１は、この検出レベルに基づいて、火災警報器１００に異常や火災が発生しているかどうか判断する。

メインクロック発振部１６は、定期的なタイマ割り込みや点検スイッチの操作があった場合に、異常監視動作や火災監視動作を実行する際のクロック信号を演算部１１に供給する役目を果たす。
メインクロック発振部１６からのクロック信号が供給されている演算部１１は、各回路からのデータ、例えば火災検出データや、電池電圧データ等を収集し、それらのデータに基づいて、異常の発生の有無や火災の発生の有無を判断する異常監視動作や火災監視動作を実行する。そして、演算部１１は、異常監視動作や火災監視動作を終了すると、メインクロック発振部１６からのクロック信号の供給をサブクロック発振部１７からのクロック信号の供給に切り替えてスリープモードで動作する。

サブクロック発振部１７は、メインクロック発振部１６が供給するクロック信号よりも周波数の低いクロック信号を演算部１１に供給するものである。つまり、サブクロック発振部１７は、演算部１１を低消費電流による動作（スリープモード）にするクロック信号を供給する。

インターフェース部１８は、火災警報器１００を構成している各回路と制御部１０とを接続する機能を有している。つまり、火災警報器１００を構成している各回路は、インターフェース部１８を介して制御部１０と接続され、各種データの入出力を行う。

次に、火災警報器１００の動作について説明する。ここでは、煙を検出して火災発生の有無を判断する場合を例に説明する。
火災警報器１００は、電池１から供給される電源電圧を定電圧回路２によって安定した所定の定電圧（例えば、約２．３Ｖの電圧）にし、制御部１０等に定電圧電源が供給される。火災警報器１００は、制御部１０が有するタイマ部１４が計時している所定の周期で火災監視動作及び異常監視動作を実行する。次に、制御部１０は、赤外ＬＥＤドライブ回路２１に発光制御パルスを供給し、所定のパルス幅及び所定の周期で赤外ＬＥＤ２４を発光させる。

煙検知部２０におけるフォトダイオードは、赤外ＬＥＤ２４の光路上には配置されておらず、赤外ＬＥＤ２４の光が直接フォトダイオードに到達することはない。しかし、火災等により発生した煙が、フォトダイオードと赤外ＬＥＤ２４との間に介在すると、煙の粒子により赤外ＬＥＤ２４の光が散乱され、その散乱された光をフォトダイオードが受光することになる。

上記の理由により、煙が発生していない場合は、フォトダイオードには赤外ＬＥＤ２４が発光した光がほとんど到達しない。つまり、受光アンプ２３で増幅された信号は、所定の基準値（火災発生レベル）以下になっているため、制御部１０からは、警報音制御回路４０及び表示灯回路５０を動作させる信号が出力されない。したがって、警報音制御回路４０では警報音が鳴動せず、表示灯回路５０では赤色ＬＥＤ５２に火災が発生していることを表示させることはない。

煙が発生している場合には、赤外ＬＥＤ２４により発光された光が、煙の粒子により散乱され、その散乱した光がフォトダイオードに到達する。つまり、受光アンプ２３で増幅された信号は、所定の基準値以上になっているため、制御部１０は火災が発生していると判断し、警報音制御回路４０及び表示灯回路５０を動作させる信号を出力する。すると、警報音制御回路４０は警報音を鳴動させ、表示灯回路５０は赤色ＬＥＤ５２に火災表示させる。

制御部１０内では、受光アンプ２３で増幅されたアナログ信号がＡ／Ｄ変換器１５で検出レベルに変換されて演算部１１に入力される。この検出レベルが入力された演算部１１は、この検出レベルを火災検出データとしてＲＡＭ１３に格納する。そして演算部１１は、ＲＡＭ１３に格納した火災検出データが、あらかじめ設定されている所定の基準値以上であるか否かによって火災発生の有無を判断する。したがって、演算部１１とＲＡＭ１３が状態判別部としての機能を有している。

演算部１１が、火災の発生ではないと判断したときは、スリープモードの動作状態に復帰する。一方、演算部１１が、火災の発生であると判断したときは、演算部１１は警報音制御回路４０に警報音を鳴動させ、表示灯回路５０には赤色ＬＥＤ５２に火災表示させる。

次に、ユーザが点検スイッチ３を押下する時間を変えることで、点検結果を示す警報音の鳴動パターンを変化させる機能について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る火災警報器１００の点検スイッチ３を押下操作した場合のフローチャートである。

ユーザが点検スイッチ３を押下すると、点検スイッチ３から押下信号が発生し、制御部１０はその押下信号を取り込む（ステップＳ１）。そして、制御部１０はタイマ部１４により計時を開始して点検スイッチ３の入力が確定したか否かを判断する（ステップＳ２）。点検スイッチ３の入力が確定されない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）は、タイマ部１４がタイムアップして動作は終了する。

点検スイッチ３の入力が確定された場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）は、制御部１０が音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信し、音声用Ｄ／Ａ変換器４１にて音声データが音声信号に変換される。制御部１０は、その音声信号の増幅度を調整するための音量制御信号を音声アンプ４２に送信し、その結果スピーカ４３から入力確定音が出力される（ステップＳ３）。この入力確定音は、例えば、「ピピ」という音である。

入力確定音の鳴動後、待機時間（例えば１秒）を設ける（ステップＳ４）。この待機時間の経過後に、制御部１０は、点検結果が正常であるかを判断する（ステップ５）。そして、制御部１０は、点検結果が正常であると判断すると、継続して点検スイッチ３がタイマ部１４の計時による第１の所定時間が押下されているか否かを判断する（ステップＳ６）。点検スイッチ３が押下されていない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）は、制御部１０が音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信し、その音声データが音声信号に変換される。そして制御部１０は、その音声信号の増幅度を調整するための音量制御信号を音声アンプ４２に送信し、その結果スピーカ４３から、例えば、「正常です」という音声を小音量で出力し（ステップＳ９）、動作は終了する。
なお、制御部１０は点検結果が異常であると判断すると、スピーカ４３から、例えば、「異常です」や「電池切れです」という音声を小音量で出力する（ステップ１０）。

一方、待機時間経過後も点検スイッチ３が押下され続けている場合は（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、さらに待機時間（例えば１秒）を設けて（ステップＳ７）、再び点検スイッチ３が押下され続けているか否かを判断する（ステップＳ８）。ここで、点検スイッチ３が押下されていない場合は（ステップＳ８；Ｎｏ）、制御部１０が音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信し、その音声データが音声信号に変換される。そして制御部１０は、その音声信号の増幅度を調整するための音量制御信号を音声アンプ４２に送信し、その結果スピーカ４３から、例えば、「正常です」という音声を小音量で出力し（ステップＳ９）、動作は終了する。
このように、点検スイッチ３が短押しされたときの点検結果は、小音量かつ短文とすることにより、点検時の省電力化が図れる。

２度目の待機時間（ステップＳ７）を経過しても、継続して点検スイッチ３がタイマ部１４の計時による第２の所定時間が押下されている場合は（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、本来の警報音を確認できる動作に移る（ステップＳ１１）。この場合、制御部１０が音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器４１に送信し、その音声データが音声信号に変換される。そして制御部１０は、その音声信号の増幅度を調整するための音量制御信号を音声アンプ４２に送信し、その結果スピーカ４３から、例えば、「ビュー、火事です」という音声による大音量の火災警報が鳴動されて、動作は終了する。各待機時間の設定により、ユーザが入力確定音「ピピ」の鳴動後に、点検スイッチ３を押下しなくなるまでの時間が遅れても「正常です」と出力される。
このように、点検スイッチ３が長押しされたときの点検結果は、十分に火災警報を確認することができると同時に、移報出力も確認することができる。

点検スイッチ３が短押しされたときの点検結果は大音量で「火事です」と出力して、点検スイッチ３が長押しされたときの点検結果は小音量の「正常です」と出力してもよい。
なお、上記説明では、電池で駆動される火災警報器に本発明を適用した場合を例に説明したが、電源の供給方法はこれに限定されるものではない。また、上記説明では火災警報器を例に説明したが、ガス漏れなどその他の監視領域の異常を検出する警報器に本発明を適用することもできる。

１ 電池、２ 定電圧回路、３ 点検スイッチ、４ ＥＥＰ−ＲＯＭ、１０ 制御部、１１ 演算部、１２ ＲＯＭ、１３ ＲＡＭ、１４ タイマ部、１５ Ａ／Ｄ変換器、１６ メインクロック発振部、１７ サブクロック発振部、１８ インターフェース部、２０ 煙検知部、２１ 赤外ＬＥＤドライブ回路、２２ フォトダイオード電流電圧変換回路、２３ 受光アンプ、２４ 赤外ＬＥＤ、３０ 熱検知部、３１ 固定抵抗、３２ サーミスタ、４０ 警報音制御回路、４１ 音声用Ｄ／Ａ変換器、４２ 音声アンプ、４３ スピーカ、５０ 表示灯回路、５１ 確認灯ドライブ回路、５２ 赤色ＬＥＤ、６０ 電池電圧監視回路、１００ 火災警報器。

Claims (2)

1. 状態検出部と、
   前記状態検出部の出力信号に基づいて状態を判断する状態判別部と、
   前記状態判別部の判断結果に基づいて警報を出力させる制御部と、
   前記制御部の制御信号により駆動される発音部品と、
   前記発音部品による警報動作を確認する点検スイッチと
   を備える警報器において、
   前記制御部は、
   第１所定時間と第２所定時間とを区別するものであり、
   前記点検スイッチが押下されると入力確定音を前記発音部品に出力させた後に、
   前記状態判別部の判断結果が正常であれば前記点検スイッチの状態を確認し、
   前記点検スイッチが前記第１所定時間押下されていないときは、小音量で前記状態判別部の判断結果を示す音声を前記発音部品に出力させ、
   前記点検スイッチが前記第１所定時間押下されており、前記点検スイッチが前記第１所定時間より長い第２所定時間が経過しても継続して押下されているときは、前記小音量で前記状態判別部の判断結果を示す音声を前記発音部品に出力させずに、前記小音量より大きな音量で前記発音部品に警報動作を行わせ、
   前記点検スイッチが前記第１所定時間押下されたが、前記第２所定時間が経過しても継続して前記点検スイッチが押下されていないときは、前記小音量で前記状態判別部の判断結果を示す音声を前記発音部品に出力させる
   ことを特徴とする警報器。
2. 前記制御部は、
   前記状態判別部の判断結果が異常であると、前記第１所定時間を経過していなくても、前記状態判別部の判断結果を示す音声を前記発音部品に前記小音量で出力し、
   前記点検スイッチが、前記第２所定時間が経過しても継続して押下されていても前記発音部品に前記小音量より大きな音量での警報動作を行わせない
   ことを特徴とする請求項１に記載の警報器。

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