JP5804835B2 - 警報器 - Google Patents
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Description
この種の警報器の警報部は、警報音を増幅する増幅回路と、増幅された警報音を出力するブザーやスピーカなどの音響部とを備えている。そして、例えば住宅用火災警報器の場合、火災検出時には消防法の規格により70dB以上の音圧で火災警報を出力する。
また、この種の警報器では、火災発生時に電池切れで機能が発揮できないということがないように、所定の電池残量以下になると、電池あるいは警報器自体を交換すべきことを報知する機能が設けられている。
この電池残量を測定する方法として、あらかじめ電池電圧の低下を示す所定の標準電圧を電池電圧低下検出部に印加して、その出力値を低下基準値として記憶部に記憶させ、電池切れ判定処理時には使用している電池を電池電圧低下部に接続して、その出力値を低下基準値と比較して電池切れを判断する方法が開示されている。この方法では直列に接続した2個の抵抗で電池電圧を所定の分圧比で分圧し、その分圧点の電圧値を出力値としている。
電池の電圧は電流を流す機器の抵抗値によって機器を接続しない状態での電圧よりも低くなる。警報器は警報音を鳴動する際に最も電力を消費するが、引用文献1に記載された方法では電池切れ判定処理時における電池の電圧降下を2個の抵抗分しかみていないことになる。このため、この確認方法で電池切れでないと判定されても、実際に所定の音圧で警報音を鳴動させようとした時には電圧が不足している場合がある。
また、本発明に係る警報器は、前記制御部が、前記電池切れを判断する閾値を、前記温度検出部の検出値によって補正することを特徴とする。
また、本発明に係る警報器は、前記温度検出部は、前記状態検出部の熱検出素子であることを特徴とする。
また、電池切れ判定時に試験電流を流す試験抵抗の抵抗値を可変とし、周囲温度に基づいて警報部が鳴動する際に相当する電流を流す抵抗値を求めて設定するため、リアルタイムの状況に則した試験電流で、電池残量が所定量以上残っているか確認することができる。試験抵抗の抵抗値を固定値とする場合、試験抵抗の抵抗値を使用環境下において警報部が作動するときの最大値に設定する必要があり、電池切れ判定のために電池を余分に消費してしまうことになる。本発明では試験抵抗の抵抗値を可変とするため、上記の通り、警報器の電池寿命を延ばすことができる。
また、電池切れを判定する閾値を周囲温度に基づいて変更するため、周囲温度によってはまだ使用できる状態で電池切れと判断することなく、リアルタイムの状況に則した電池残量を判断することができるので、電池を無駄なく使い切ることができ、結果的に警報器の製品寿命を延ばすことができる。
以下、本実施の形態1では、電池で駆動す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300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300は、電池1と、EEP−ROM302と、点検スイッチ3と、制御部310と、電池電圧検出回路320と、熱検知部40と、煙検知部50と、警報部60と、表示部70とを備える。
試験用抵抗324は、警報部60の抵抗値を代替する。警報部60の抵抗値は周囲温度により上下するため、使用環境下において想定される最大の抵抗値(例えば周囲温度40℃時)とする。
電池電圧測定用抵抗25、26は、直列に接続されており、中間にある分圧点29で電池電圧を分圧している。
試験用抵抗324と電池電圧測定用抵抗25、26は電池に対して並列に接続されている。
電池切れ判定処理を行う際には、制御部310は試験用抵抗324と直列に接続されたFET27および2個の抵抗25、26と直列に接続されたFET28を制御して、通常時はオフになっている電池電圧検出回路320をオン制御する。
電池電圧検出回路320は電池電圧測定用抵抗25、26の分圧点29における電圧検出信号を制御部310に出力し、制御部310は入力された電圧値を電池切れ判定部17にて電池切れかどうか判断する。
発振部13は、制御部310に対してクロック信号を供給する。
電池電圧検出回路320は、印加された電圧を分圧点29で検出し、検出した電圧に応じた電圧検出信号を制御部310に出力する。
電池電圧検出回路320の入力側は検出電圧切替スイッチ23に接続されており、検出電圧切替スイッチ23を介して後述する基準電圧供給部200あるいは電池1に接続される。すなわち、電池電圧検出回路320は、基準電圧供給部200あるいは電池1により印加される電圧を検出することができるものである。
制御部310は、制御部310が有するタイマ部(図示しない)が計時している所定の周期で、火災警報器300が火災時に正常な動作を行うことができるだけの電池残量があるかを確認する電池切れ判定処理を行う。電池切れ判定処理時には実際に警報鳴動させると騒音となるため、警報部60が鳴動する際に相当する電流を試験用抵抗324に流して行う。
さらに、制御部310は、AD変換部15と閾値設定部316と電池切れ判定部17とを備える。
火災警報器300は、電池1から供給される電源電圧を定電圧回路11によって安定した所定の定電圧(例えば2.3Vの電圧)にし、制御部310等に定電圧電源が供給される。火災警報器300は、制御部310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310は、発光素子ドライブ回路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発光素子54を発光させる。
上記の理由により、煙が発生していない場合は、受光素子55には発光素子54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)未満になっているため、制御部310からは、警報部60及び表示部70を動作させる信号が出力されない。したがって、警報部60では音声警報が鳴動せず、表示部70では表示灯72に火災が発生していることを表示させることはない。
次に、制御部310は、FET27、28をオンして、基準電圧供給部200により電池切れを示す所定の基準電圧を試験用抵抗324と2個の電池電圧測定用抵抗25、26に印加する。このとき、電池電圧検出回路320は検出した分圧点29の電圧値に応じた電圧検出信号を制御部310に出力する。
制御部310のAD変換部15は、電池電圧検出回路320から出力された電圧検出信号をAD変換して電圧検出値(デジタル信号)とする。そして、閾値設定部316は、この電圧検出値を電池切れ閾値としてEEP−ROM302に格納させる。
電池切れ設定処理は使用環境下で警報部60が最大の抵抗値となる条件下(例えば周囲温度40℃)で行うと、使用条件の温度範囲内において電池切れと判定されない状態で警報部60が鳴動しないという不具合を避けることができる。または、電池電圧検出回路320から出力された電圧検出値に対して閾値設定部316にて所定の補正値を加えて電池切れ閾値を高めに設定するようにしてもよい。
図3は、電池切れ判定処理を示すフローチャートである。
火災監視中において制御部310は、電池切れ判定処理の実行タイミングになると、検出電圧切替スイッチ23に信号を出力して電池電圧入力端子22側と電池電圧検出回路20とを接続させる(S1)。次に制御部310は、電池電圧検出回路320のFET27、28を接続に切り換え、電池1により電池電圧検出回路320に対して電圧が印加される。試験用抵抗324と2個の電池電圧測定用抵抗25、26に電圧が印加され、電池電圧検出回路320は、検出した分圧点29の電圧値に応じた電圧検出信号を制御部310に出力する(S2)。
本実施の形態2の火災警報器100では、実施の形態1の火災警報器300に対し、試験抵抗324に代えて可変抵抗24を用い、周囲温度に応じて抵抗値を補正して、警報部60が鳴動する際に相当する電流を可変抵抗24に流して電池切れ判定処理を行うものである。なお、実施の形態1と同じ構成機器については同じ符号を付与し、機能も同じであるため説明を省略する。
図1において、火災警報器100は、EEP−ROM2と、制御部10と、電池電圧検出回路20が実施の形態1の火災警報器300と相違している。
制御部10は閾値設定部16が実施の形態1の制御部310と相違している。
電池電圧検出回路20は、試験用抵抗として可変抵抗24を使用している点が実施の形態1の電池電圧検出回路320と相違している。
可変抵抗24は、警報部60の抵抗値を代替する。警報部60の抵抗値は周囲温度により上下するため、制御部10からの指示によって抵抗値を補正する。可変抵抗24の周囲温度による抵抗値は後述するEEP−ROM2に予め格納されている。
可変抵抗24と電池電圧測定用抵抗25、26は電池に対して並列に接続されている。
電池切れ判定処理を行う際には、制御部10は可変抵抗24と直列に接続されたFET27および2個の抵抗25、26と直列に接続されたFET28を制御して通常時はオフになっている電池電圧検出回路20をオン制御する。
電池電圧検出回路20は電池電圧測定用抵抗25、26の分圧点29における電圧検出信号を制御部10に出力し、制御部10は入力された電圧値を電池切れ判定部17にて電池切れかどうか判断する。
また、電池電圧検出回路20の入力側は検出電圧切替スイッチ23に接続されており、検出電圧切替スイッチ23を介して後述する基準電圧供給部200あるいは電池1に接続される。すなわち、電池電圧検出回路20は、基準電圧供給部200あるいは電池1により印加される電圧を検出することができるものである。
以下は実施の形態1と同様にして、電圧供給部200により電池切れを示す所定の基準電圧を可変抵抗24と2個の電池電圧測定用抵抗25、26に印加し、分圧点29の電圧値を電圧検出値に変換し、閾値設定部16は、この電圧検出値を温度情報とともに電池切れ閾値としてEEP−ROM2に格納させる。
電池切れ設定処理は使用環境下で警報部60が最大の抵抗値となる条件下(例えば周囲温度40℃)で行うと、使用条件の温度範囲内において電池切れと判定されない状態で警報部60が鳴動しないという不具合を避けることができる。または、電池電圧検出回路20から出力された電圧検出値に対して閾値設定部16にて所定の補正値を加えて電池切れ閾値を高めに設定するようにしてもよい。
図5は、電池切れ判定処理を示すフローチャートである。
火災監視中において制御部10は、電池切れ判定処理の実行タイミングになると、熱検知部40に周囲温度を測定させる。
ステップ17以降は、実施の形態1のステップ5以降と同じ処理を行う。
次に、本実施の形態3では、実施の形態2に示した電池切れ判定処理において、電池残量の目安となる電池切れ閾値も周囲温度によって決定するものである。実施の形態3の火災警報器400では、実施の形態2の火災警報器100に対し、図1においてEEP−ROM402と、制御部410と、電池電圧検出回路420が相違しており、電池切れ閾値を設定する処理と電池切れ判定処理において相違点が生じるので、その相違点を中心に説明する。
次に基準電圧入力端子21に基準電圧供給部200を接続した後、検出電圧切替スイッチ23に信号を出力して基準電圧入力端子21側と電池電圧検出回路420とを接続させる。
次に制御部410は、EEP−ROM402に格納された電池1の温度特性に、電圧検出信号(電圧検出値)と周囲温度の実測値をあてはめて、周囲温度毎(例えば、−10度〜40度の範囲で1度毎)の電池切れ閾値を設定して、EEP−ROM402に格納する。
電池切れ判定処理では、電池切れ判定処理開始時にまず、温度検出部により周囲温度を検出し(図5のステップ10)、制御部410は、周囲温度の測定値に近い電池切れ閾値(例えば、測定値より低い温度のうち最も高い温度の閾値)をEEP−ROM402から読み出す(図5のステップ12)。
また、実施の形態2および3では、試験用の抵抗に可変抵抗24を用いて周囲温度に応じた抵抗値に設定して電池切れ判定処理を行うが、可変抵抗24に変えて、抵抗値の異なる複数の抵抗を選択可能に備え、周囲温度に応じて抵抗を選択する方法としてもよい。
また、実施の形態2および3では、制御部10が熱検知部40の測定した温度情報をもとにEEP−ROM2に格納された可変抵抗設定値を読み出しているが、制御部10は温度情報を電池電圧検出回路20に送出し、電池電圧検出回路20がEEP−ROM2に格納された可変抵抗設定値を読み出す構成としてもよい。
また、実施の形態1、2および3の火災警報器300、100、400では、熱検知部40と煙検知部50とを備えているが、熱検知部40と煙検知部50のいずれか一方を備える構成としてもよい。なお、実施の形態2および3において熱検知部40のみを備える構成の場合は、温度検出部を熱検知部40が兼用する構成でも別途備える構成としてもよいが、煙検知部50のみを備える構成の場合は、温度検出部を別途備える構成となる。
また、実施の形態1、2および3の火災警報器300、100、400では、電池切れ判定処理時に電池切れ回数をカウントアップするが、1回の電池切れで電池切れ判定処理を行う構成としてもよい。
Claims (3)
- 物理現象に基づく状態変化を検出する状態検出部と、
前記状態検出部の出力信号に基づいて警報部に警報を出力させる制御部と、
を備え、電池を電源とする警報器において、
前記制御部が、前記警報器が火災時に正常な動作を行うことができるだけの電池残量があるかを確認する電池切れ判定を行い、前記電池切れ判定は、前記電池に試験用抵抗を接続し、前記警報部が鳴動する際に相当する電流を流して、前記電池の電圧を検出し閾値と比較することにより行う警報器であって、
前記警報器は、周囲温度を測定する温度検出部を備え、
前記試験用抵抗が、前記制御部からの指示によって、抵抗値を変化させる可変抵抗であり、
前記制御部は、電池切れ判定を行う前に、前記温度検出部の検出値を入手し、周囲温度に基づいて前記警報部の作動電流を求め、前記可変抵抗の抵抗値を前記警報部が鳴動する際に相当する電流を流す抵抗値に設定し、
前記電池切れ判定を行うことを特徴とする警報器。
- 前記制御部が、前記電池切れを判断する閾値を、前記温度検出部の検出値によって補正することを特徴とする請求項1に記載の警報器。
- 前記温度検出部は、前記状態検出部の熱検出素子であることを特徴とする請求項1または2に記載の警報器。
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