JP5345083B2 - 警報器 - Google Patents

Description

本発明は、警報器に関し、特に音声警報の音圧レベルの調整に関する。

従来、「カバー３の・・・左側下部には音響穴６が設けられている。音響穴６に対応した内部には圧電ブザーが収納されている。」、「圧電ブザーは、制御回路２０における火災判定時及び障害発生時に駆動電圧の供給を受け、フィードバック信号により電圧を反転させてブザーを鳴動させる。」という警報器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３９８２９号公報（第４頁、第５頁、図１）

上記特許文献１にも記載のように、例えば住宅用火災警報器（以下、住警器と称する）は、火災検出時や点検異常時に音声警報を鳴動する。住警器は、消防法の規格により７０ｄＢ以上の音圧で音声警報を出力すべきことが定められているが、高齢者や聴覚障害者を考慮して、可能な限り消防法の規格よりも高い音圧で音声警報を出力できるよう設計されているものも多い。

しかし、住警器の点検時に音声警報を鳴動させる場合などには、高すぎる音圧は不快となり、また近隣の迷惑となることがあった。
音圧を調整するには、音圧を切り換えるためのスイッチなどの部品を設けることも考えられるが、警報器の部品点数の増加や組立工程の複雑化を招き、コストアップになるという課題があった。

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、簡易な構成で容易に音声警報の音圧の調整を行うことのできる警報器を提供するものである。

本発明に係る警報器は、物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出部と、状態検出部の状態検出信号に基づいて音声警報を発する音響部と、状態検出部と音響部とを収容する筐体と、筐体に形成され、音響部から発せられる音声警報を放出する音響孔と、を備える警報器において、筐体の表面から貼付されて音響孔の少なくとも一部を覆い、警報器から出力する音声警報の音圧を調整する音圧調整シールと、電池と、電池電圧検出回路とを備え、電池電圧検出回路が電池電圧低下を検出すると、音圧調整シールの少なくとも一部又は全部を剥がすことを促す音声警報を音響部に出力させる制御部を備えたものである。

本発明に係る警報器は、前記音響孔を複数に仕切るように形成され、前記音圧調整シールの貼付位置を示す目印線を備えたものである。

本発明に係る警報器は、前記筐体の表面から貼付されて前記音響孔の少なくとも一部を覆い、警報器から出力する音声警報の音圧を調整する音圧調整シールを備えた。このため、居住者が音圧調整シールを貼ったり剥がしたりすることで、容易に音圧を調整することができる。

本発明に係る警報器は、電池電圧検出回路が電池電圧低下を検出すると、前記音圧調整シールを剥がすことを促す音声警報を前記音響部に出力させる。このように、電池電圧の低下により音響部から発せられる音圧が低下した場合には、音圧調整シールを剥がすことを使用者に促すので、電池電圧が低下した後に使用者が音圧調整シールを貼付したままにしておくことを防ぐことができ、警報器から出力する音声警報の音圧が電池電圧低下に伴って低下することを抑制することができる。

本発明に係る警報器は、音響孔を複数に仕切り、音圧調整シールの貼付位置を示す目印線を備えたので、ユーザは目印線に合わせて音圧調整シールを貼ることで容易に音圧を調整することができる。

実施の形態１に係る火災警報器の構成説明図である。 実施の形態１に係る火災警報器の音圧調整シールを剥がした状態を示す構成説明図である。 実施の形態１に係る火災警報器の回路構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態２に係る火災警報器の主要部を示す構成説明図である。

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の構成説明図であり、図１（ａ）は側面図、図１（ｂ）は底面図である。図２は、同じく火災警報器１００の音圧調整シール１を剥がした状態を示す構成説明図であり、図２（ａ）は側面図、図２（ｂ）は底面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面模式図である。図３は、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、図２において、火災警報器１００は、本体１０と、本体１０の下部に結合された保護カバー２０により構成される筐体を備え、その内部には各種電子部品が実装されたプリント基板４０が配置されている。本体１０と保護カバー２０は、表面性状が緻密で円滑な樹脂材で成形されている。

本体１０の内部には、火災に基づく煙を検出するための光学台（図示せず）が設けられている。この光学台の内部は気流の流通が可能な暗箱を形成しており、内部に煙を感知する投光素子及び受光素子が設けられている。

保護カバー２０は、円盤状の保護板２１と、放射状に形成されて保護板２１を支える支柱２２と、支柱２２と保護板２１との間に形成された通気路２３と、音響孔２４と、ボタン穴２５とを備える。保護板２１は、皿形の保護カバー２０の底部に設けられて、光学台（図示せず）の外部を覆って外力等から保護する。通気路２３は、外気と光学台の内部とをつなぐ空気の通路である。ボタン穴２５は、後述する点検スイッチボタン３１を、保護カバー２０の底面側に露出させるための穴である。

音響孔２４は、図２（ｃ）に示すスピーカ６３に対応した位置に設けられ、保護カバー２０の内側に通じる多数の小孔によって構成されている。筐体内のスピーカ６３にて発せられた音声警報は、音響孔２４を介して筐体外部に放出される。音響孔２４の表面には、図１に示すように音圧調整シール１が貼り付けられている。

点検スイッチボタン３１は、火災警報器１００の機能を確認する点検機構を動作させるためのものであり、居住者等のユーザによる押下操作を受け付ける。点検スイッチボタン３１が押下操作されると、後述する点検スイッチ３２のオンオフ状態が切り換えられる。

音圧調整シール１は、音響孔２４を覆うように貼り付けられたシールであり、音響孔２４から放出される音声警報の音圧を抑制する役割を有する。音圧調整シール１は、例えば紙やプラスチックフィルム等を素材とし、糊面を備えたシールであり、音響孔２４を覆うことができる大きさ及び形状で構成されている。音圧調整シール１の素材及び厚みは、音響孔２４に音圧調整シール１を貼り付けて音響孔２４がふさがれた状態で、火災警報器１００が所定の最低音圧（消防法規格の最低音圧、例えば７０ｄＢ）を出力可能に構成されている。なお、音圧調整シール１は、繰り返し貼ったり剥がしたりすることのできるタイプのものとすることもできる。

次に、図３を参照して火災警報器１００の機能構成について説明する。
図３において、火災警報器１００は、制御部４１と、電池４２と、定電圧回路４３と、電池電圧監視回路４４と、ＥＥＰ−ＲＯＭ４５と、煙検知部５０と、警報音制御回路６０と、表示灯回路７０とを備える。

定電圧回路４３は、電池４２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４１等に供給する。ＥＥＰ−ＲＯＭ４５は、制御部４１の演算部が実行するプログラムや各種データを格納している。

点検スイッチ３２は、火災警報器１００の点検機構を動作させるためのスイッチである。点検スイッチボタン３１が押下されて点検スイッチ３２がオンすると、制御部４１は点検スイッチ３２のオン信号を取り込み、そして点検スイッチ３２の入力が確定したか否かを判断する。制御部４１が、点検スイッチ３２の入力が確定したと判断した場合、制御部４１から音声警報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。

煙検知部５０は、本発明の状態検出部に相当するものであり、物理現象に基づく状態変化を検出して検出内容に応じた信号を制御部４１に出力する。本実施の形態１では、煙検知部５０は、発光素子である赤外ＬＥＤ５４と、制御部４１からの発光制御パルスを受けたときに、赤外ＬＥＤ５４に電流パルスを供給する赤外ＬＥＤドライブ回路５１とを備えている。さらに煙検知部５０は、赤外ＬＥＤ５４から光学台内部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（図示せず）を備えており、赤外ＬＥＤ５４の発光による散乱光を受光する。そして、フォトダイオード電流電圧変換回路５２（図３ではＰＤ［Ｉ−Ｖ］変換回路と記載）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５３において所定のゲインで増幅し、制御部４１に送信する。

警報音制御回路６０は、ローパスフィルタを備えた音声用Ｄ／Ａ変換器６１（図３では音声用ＤＡＣ＆ＬＰＦと記載）と、発音部品としての音声アンプ６２及びスピーカ６３とで構成され、本発明の音響部に相当する。ローパスフィルタは、制御部４１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６０において、制御部４１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６１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４１から音量制御信号が音声アンプ６２に送信され、音声アンプ６２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６３では、音声アンプ６２で増幅された音声信号が出力される。

表示灯回路７０は、火災警報器１００の状態を、確認灯ドライブ回路７１に接続されている赤色ＬＥＤ７２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、火災を検出して警報出力している場合等がある。赤色ＬＥＤ７２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ＬＥＤ７２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４４は、制御部４１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４１に出力する。電池電圧監視回路４４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４１に電池電圧検出信号を出力し、制御部４１は警報音制御回路６０と表示灯回路７０に制御信号を送信する。

制御部４１は、例えば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４１は、上述した各回路から送信される信号を定期的に取り込み、その信号に応じ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。例えば、制御部４１が煙検知部５０の受光アンプ５３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４１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４１は警報鳴動の音声データを警報音制御回路６０に出力する。

制御部４１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（図示せず）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（図示せず）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４１はスリープモードを停止してメインクロック発振部（図示せず）のクロック信号を供給させて、必要な動作を行う。

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４２から供給される電源電圧を定電圧回路４３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４１等に定電圧電源が供給される。火災警報器１００は、制御部４１が有するタイマ部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４１は、赤外ＬＥＤドライブ回路５１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ＬＥＤ５４を発光させる。

煙検知部５０におけるフォトダイオードは、赤外ＬＥＤ５４の光路上には配置されておらず、赤外ＬＥＤ５４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ＬＥＤ５４との間に介在すると、煙の粒子により赤外ＬＥＤ５４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ＬＥＤ５４が発光した光がほとんど到達しない。つまり、受光アンプ５３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４１からは、警報音制御回路６０及び表示灯回路７０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６０では音声警報が鳴動せず、表示灯回路７０では赤色ＬＥＤ７２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ＬＥＤ５４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５３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４１は火災が発生していると判断し、警報音制御回路６０及び表示灯回路７０を動作させる信号を出力する。すると、警報音制御回路６０は警報音を鳴動させ、表示灯回路７０は赤色ＬＥＤ７２に火災表示させる。

制御部４１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、火災の発生であると判断したときは、制御部４１は警報音制御回路６０に音声警報を鳴動させ、表示灯回路７０には赤色ＬＥＤ７２に火災表示させる。

ここで、制御部４１から制御信号が送信された場合の、音声警報の出力動作について説明する。
制御部４１は、出力させたい音声データを音声用Ｄ／Ａ変換器６１に送信する。制御部４１から送信された音声データは、音声用Ｄ／Ａ変換器６１において音声信号に変換され、音声信号が音声アンプ６２に入力される。次に、制御部４１は、音声信号の出力音量を調整するための音量制御信号を音声アンプ６２に送信し、音声アンプ６２で音声信号の増幅度を調整させる。そして、増幅度が調整された音声信号が、スピーカ６３において音声警報として出力される。

火災警報器１００は、音響孔２４が音圧調整シール１で覆われた状態において、所定の音圧（例えば消防法規定の７０ｄＢ）が出力可能に構成されている。したがって、火災検出時には、所定の音圧での音声警報が可能であり、適切な警報が行える。また、所定の音圧を確保しつつも必要以上に音圧が大きすぎることがないので、例えば点検時に音声警報を出力する際の不快感や近隣への迷惑を低減することができる。また、音響孔２４が音圧調整シール２４で覆われているので、音響孔２４から筐体内部へ虫などの異物が侵入するのを防ぐことができる。
また、例えば居住者等のユーザが高齢者や聴覚障害者である場合には、音圧調整シール１を剥がしておくことができる。このようにすることで、火災警報器１００が出力する音声警報の音圧レベルを上昇させることができ、ユーザに適切に警報を行うことができる。

また、音圧調整シール１の貼り付け位置を変更し、音響孔２４を構成する複数の小孔のうちの一部を音圧調整シール１にて覆うようにしてもよい。このようにすることで、火災警報器１００が出力する音声警報の音圧レベルを調整することができる。
また、点検時にのみ音圧調整シール１を貼り付け、通常の火災監視時には音圧調整シール１を剥がしておくこともできる。このようにすることで、点検時に出力する音声警報によりユーザが不快となったり近隣迷惑を生じたりといったことを回避できる。

次に、電池電圧が低下した際の動作を説明する。
制御部４１は、電池電圧監視回路４４から電池４２の電圧が所定電圧より低くなったことを示す制御信号を受信すると、例えば「音圧調整シールを剥がしてください」などの音声を出力させる音声データを警報音制御回路６０に対して送信する。そして、警報音制御回路６０のスピーカ６３において、この音声警報を出力する。
このように、電池４２の電圧が所定電圧より低くなった場合には、音圧調整シール１を剥がすよう促す音声警報を出力することで、火災検出時などの音声警報の音圧が不足して居住者が音声警報を聞き逃すことを回避できる。すなわち、火災警報器１００は、電池電圧が所定電圧より低くなると、音声警報の音圧を初期状態よりも低下させることにより、電池切れで火災警報器１００が動作停止してしまうことを回避している。そうすると音声警報の音圧が不足して居住者が音声警報を聞き逃すことも考えられるが、音圧調整シール１を剥がすようユーザに促すことで、電池電圧が低下した後にユーザが音圧調整シールを貼付したままにすることを防ぐことができるため、火災警報器１００から出力する音声警報の音圧不足を抑制できる。

以上のように本実施の形態１によれば、筐体の表面に貼り付けられて音響孔２４の少なくとも一部を覆い、火災警報器１００が出力する音声警報の音圧レベルを調整する音圧調整シール１を備えた。このため、音圧調整シール１を貼ったり剥がしたりすることで、簡易な構成で容易に音圧を調整することができる。音圧調整シール１の貼り付けのみで音圧を調整できるので、ユーザ自身で音圧調整を行うことができる。また、簡易な構成で音圧が調整できるので、低コスト化にも資する。

また、電池電圧が所定電圧より低下した場合には音圧調整シール１を剥がすよう促す音声警報を出力するようにしたので、電池電圧が低下した後にユーザが音圧調整シールを貼付したままにすることを防ぐことができるため、電池電圧の低下に伴う音声警報の音圧不足を抑制することができる。

実施の形態２．
図４は、本実施の形態２に係る火災警報器の主要部を示す構成説明図であり、火災警報器１００の音響孔２４近傍のみを示す底面図である。本実施の形態２では、前述の実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一又は対応する構成には同一の符号を付す。

図４（ａ）は、音響孔２４に音圧調整シールを貼り付けていない状態を示している。音響孔２４の複数の小孔の近傍には、目印線８１〜目印線８３が設けられている。目印線８１〜目印線８３は、それぞれ、音響孔２４を構成する複数の小孔を複数グループに仕切るようにして、印刷あるいは刻印等により表示されている。本実施の形態２では、音響孔２４を構成する複数の小孔はほぼ同心円状に配置されていて、目印線８１〜目印線８３はこれらの小孔を同心円状に仕切るように設けられたものである。この目印線８１〜目印線８３は、音圧調整シール１を貼り付ける際の貼り付け位置を指示するために設けられている。なお、目印線は音響孔２４を複数に仕切って音圧調整シールの貼り付け位置を指示することができるように構成すればよく、例えば水平線状、放射線状など任意の形状とすることができる。

図４（ｂ）〜図４（ｄ）に示すように、本実施の形態２では、大きさの異なる音圧調整シール２〜音圧調整シール４が用いられる。大きさの異なる音圧調整シール２〜音圧調整シール４を目印線８１〜目印線８３に合わせて貼り付けることで、音響孔２４が覆われる範囲が変わり、音響孔２４から放出される音声警報の音圧を調整することができる。図４（ｂ）に示すように目印線８３に合わせて音圧調整シール２を貼り付けることで、図４（ａ）の状態よりも音声警報の音圧を低下させることができる。また、図４（ｃ）に示すように目印線８２に合わせて音圧調整シール３を貼り付けることで、図４（ｂ）の状態よりもより多くの小孔を音圧調整シール３が覆うこととなり、音声警報の音圧を低下させることができる。また、図４（ｄ）に示すように目印線８１に合わせて音圧調整シール４を貼り付けることで、図４（ｃ）の状態よりもより多くの小孔を音圧調整シール４が覆うこととなり、音声警報の音圧をさらに低下させることができる。この例では、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順で、出力される音声警報の音圧が小さくなる。

以上のように本実施の形態２に係る火災警報器によれば、音響孔２４を複数に仕切る目印線８１〜目印線８３を設けた。このため、目印線８１〜目印線８３に合わせて音圧調整シール２〜音圧調整シール４を貼り付けることで、火災警報器１００から出力する音声警報の音圧を容易に調整することができる。音圧調整シールの貼り付けのみで音圧を調整できるので、居住者等のユーザ自身で音圧調整を行うことができる。また、簡易な構成で音圧が調整できるので、低コスト化にも資する。
さらに、音響孔２４を複数に仕切る目印線８１〜目印線８３を外周とした円の内側を周囲より低くすることで、音圧調整シール２〜音圧調整シール４の貼付位置を決めやすくすることができる。

なお、上記説明では、音響孔が複数の丸い小孔で構成される場合を例に説明したが、音響孔の形状はこれに限定されるものではない。例えば、音響孔を複数の長穴やスリットで構成することもできる。
また、音圧調整シールの形状も実施の形態に限定されるものではなく、音響孔の形状に合わせて適宜設計することができる。また、実施の形態２で説明したような大きさの異なる音圧調整シールを用いるのではなく、１つの音圧調整シールの貼り付け位置を変えることで、音響孔を覆う領域を変えて音声警報の音圧を調整することもできる。

また、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。さらに、上記説明では煙検知部を有する火災警報器を例に説明したが、熱検知部を有する火災警報器や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。

１〜４ 音圧調整シール、１０ 本体、２０ 保護カバー、２１ 保護板、２２ 支柱、２３ 通気路、２４ 音響孔、２５ ボタン穴、３１ 点検スイッチボタン、３２ 点検スイッチ、４０ プリント基板、４１ 制御部、４２ 電池、４３ 定電圧回路、４４ 電池電圧監視回路、５０ 煙検知部、５１ 赤外ＬＥＤドライブ回路、５２ フォトダイオード電流電圧変換回路、５３ 受光アンプ、５４ 赤外ＬＥＤ、６０ 警報音制御回路、６１ 音声用Ｄ／Ａ変換器、６２ 音声アンプ、６３ スピーカ、７０ 表示灯回路、７１ 確認灯ドライブ回路、７２ 赤色ＬＥＤ、８１〜８３ 目印線、１００ 火災警報器。

Claims (2)

1. 物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出部と、
   前記状態検出部の状態検出信号に基づいて音声警報を発する音響部と、
   前記状態検出部と前記音響部とを収容する筐体と、
   前記筐体に形成され、前記音響部から発せられる音声警報を放出する音響孔と、
   を備える警報器において、
   前記筐体の表面から貼付されて前記音響孔の少なくとも一部を覆い、警報器から出力する音声警報の音圧を調整する音圧調整シールと、
   電池と、
   電池電圧検出回路とを備え、
   前記電池電圧検出回路が電池電圧低下を検出すると、前記音圧調整シールの少なくとも一部又は全部を剥がすことを促す音声警報を前記音響部に出力させる制御部を備えた
   ことを特徴とする警報器。
2. 前記音響孔を複数に仕切るように形成され、前記音圧調整シールの貼付位置を示す目印線を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の警報器。

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