JP5865029B2 - Alarm - Google Patents
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Description
本発明は、警報器に関する。 The present invention relates to an alarm device.
従来、ガス漏れや火災などの異常状態を検出した場合に、ブザーから警報音を出力して異常状態を報知する警報器が提案されている。この警報器においては、警報音の報知機能について故障が発生していないかを診断することが肝要である。このような警報器では、例えば圧電ブザーやスピーカにより警報音を出力している。特に圧電ブザーは、金属板端子から針状生成物であるSnウィスカが伸び、これが圧電素子電極に接触することによる短絡不良が発生してしまい、警報音の発生に異常を来たす可能性がある。 Conventionally, when an abnormal state such as a gas leak or a fire is detected, an alarm device has been proposed that outputs an alarm sound from a buzzer to notify the abnormal state. In this alarm device, it is important to diagnose whether or not a failure has occurred in the alarm sound notification function. In such an alarm device, for example, an alarm sound is output by a piezoelectric buzzer or a speaker. In particular, in the piezoelectric buzzer, Sn whisker which is a needle-like product extends from a metal plate terminal, and a short circuit failure occurs due to contact with the piezoelectric element electrode, which may cause an abnormal alarm sound.
そこで、ガス漏れや火災などの異常状態が発生していない場合に、非可聴周波数域の警報音を発する警報器が提案されている。この警報器によれば、異常状態が発生していないときの警報音は人に聴こえることがないため、警報音が騒音となることなくスピーカの診断を行うことができる(例えば特許文献1参照)。 Therefore, an alarm device has been proposed that emits an alarm sound in a non-audible frequency range when an abnormal state such as gas leakage or fire does not occur. According to this alarm device, an alarm sound when no abnormal state occurs is not audible to humans, so that the speaker can be diagnosed without the alarm sound becoming noise (see, for example, Patent Document 1). .
しかし、警報器は一般的に電池駆動である。このため、例えばブザーの故障をブザーへの印加電圧の低下に基づいて判断しようとした場合、ブザーに短絡不良が発生して印加電圧が低下したのか、電池電圧が低下して印加電圧が低下したのかを判断することができず、電池電圧の低下にも拘わらずブザー故障であると判断してしまう可能性がある。 However, the alarm is generally battery powered. For this reason, for example, when trying to determine a failure of the buzzer based on a decrease in the voltage applied to the buzzer, a short circuit failure has occurred in the buzzer, or the applied voltage has decreased, or the battery voltage has decreased and the applied voltage has decreased. May not be able to be determined, and it may be determined that a buzzer failure occurs despite a decrease in battery voltage.
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、ブザーの故障診断について精度の向上を図ることが可能な警報器を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an alarm device capable of improving the accuracy of a failure diagnosis of a buzzer. is there.
本発明の警報器は、異常状態を検出した場合に圧電ブザーから警報音を出力して異常状態を報知する警報器であって、圧電ブザーの一方の端子と他方の端子とに逆位相となるハイレベル信号とロウレベル信号とを印加して警報音を出力させるスイッチ手段と、スイッチ手段の動作により、圧電ブザーの一方の端子と他方の端子とに逆位相となるハイレベル信号とロウレベル信号とが印加されているときの、圧電ブザーの一方の端子への印加電圧が閾値以下である場合に圧電ブザーの短絡故障であると判断する故障診断手段と、電池電圧の低下に応じて閾値を低下させる閾値設定手段と、を備え、スイッチ手段は、警報音を出力させるための電圧を印加させるスイッチ機能と、短絡故障を診断するための電圧を印加させるスイッチ機能とを兼ねることを特徴とする。 The alarm device of the present invention is an alarm device that outputs an alarm sound from a piezoelectric buzzer when an abnormal state is detected, and notifies the abnormal state, and has an opposite phase to one terminal and the other terminal of the piezoelectric buzzer. Switch means for applying a high level signal and a low level signal to output an alarm sound, and by operation of the switch means, a high level signal and a low level signal having opposite phases to one terminal and the other terminal of the piezoelectric buzzer When the voltage applied to one terminal of the piezoelectric buzzer is lower than the threshold when the voltage is applied, failure diagnosis means for judging that the piezoelectric buzzer is short-circuited , and lowering the threshold according to the decrease in battery voltage comprising a threshold value setting means, and switching means, serves as a switch function for applying a voltage for outputting an alarm sound, and a switching function for applying a voltage for diagnosing short-circuit failure It is characterized in.
この警報器によれば、電池電圧の低下に応じて閾値を低下させるため、閾値が固定されている場合のように電池電圧の低下時においてブザーへの印加電圧が低下して短絡が発生しているなどの誤判断をしてしまう事態を防止することができる。従って、ブザーの故障診断について精度の向上を図ることができる。 According to this alarm device, since the threshold value is lowered in accordance with the decrease in the battery voltage, the applied voltage to the buzzer is reduced and a short circuit occurs when the battery voltage is lowered as in the case where the threshold value is fixed. It is possible to prevent a situation in which an erroneous determination such as being present is made. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the buzzer failure diagnosis.
また、本発明の警報器において、閾値設定手段は、故障診断手段が圧電ブザーの短絡故障を診断する直前の電池電圧の情報に基づいて閾値を設定することが好ましい。 In the alarm device of the present invention, it is preferable that the threshold setting means sets the threshold based on information on the battery voltage immediately before the failure diagnosis means diagnoses a short circuit failure of the piezoelectric buzzer.
この警報器によれば、ブザーの故障を診断する直前に電池電圧の情報に基づいて閾値を設定するため、過去の古い電池電圧に基づいて閾値が設定されることがなく、ブザーの故障診断についてより精度の向上を図ることができる。 According to this alarm device, since the threshold value is set based on the battery voltage information immediately before diagnosing the buzzer failure, the threshold value is not set based on the past battery voltage. The accuracy can be further improved.
本発明によれば、ブザーの故障診断について精度の向上を図ることが可能な警報器を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an alarm device capable of improving the accuracy of buzzer failure diagnosis.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る警報器を示す構成図である。図1に示すように、警報器1は、ガスセンサ10と、CPU(Central Processing Unit)20と、ブザー駆動回路30と、ブザー40と、電池電圧入力回路50とを備え、ガス漏れ(異常状態)を検出した場合に、ブザー40から警報音を出力して異常状態を報知するものである。このような警報器1は、例えば家庭等に設置され、ガス漏れを家庭のユーザに報知するものである。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an alarm device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
ガスセンサ10は、周囲に検出対象となるガスが存在する場合に、その濃度に応じた信号をCPU20に出力するものである。具体的にガスセンサ10は、半導体式センサ、接触燃焼式センサ、及び電気化学式センサなど種々のものが用いられる。
The
CPU20は、警報器1の全体を制御するものである。このCPU20は、所定濃度以上の検出対象のガスがガスセンサ10により検知されると、ガス漏れが発生していると判断する。また、CPU20は、ブザー制御部21を備えている。ブザー制御部21は、ガス漏れが発生していると判断すると、その旨の信号をブザー駆動回路30に送信する。
The
ブザー駆動回路30は、ブザー40を駆動させて発音させるものである。ブザー制御部21からは例えば4kHz(ブザー40の共振点)の駆動信号が入力され、ブザー駆動回路30は、この駆動信号に応じてブザー40から警報音を出力させる。
The
さらに、CPU20は、故障診断部(故障診断手段)22、及び、閾値設定部(閾値設定手段)23を備えている。故障診断部22は、ブザー40への印加電圧に基づいてブザー40の故障を判断するものであって、具体的には印加電圧が閾値以下である場合にブザー40が故障であると判断する。また、閾値設定部23は、電池電圧に応じて閾値を設定するものであり、電池電圧の低下に応じて閾値を低下させるものである。
Further, the
電池電圧入力回路50は、電池電圧の情報をCPU20に対して送信するものである。このため、閾値設定部23は、電池電圧入力回路50を通じて入力される電池電圧の情報に基づいて閾値を設定することとなる。
The battery
図2は、図1に示したブザー駆動回路30、ブザー40及び電池電圧入力回路50の一例を示す回路図である。なお、図2では説明の便宜上CPU20についても図示するものとする。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the
図2に示すように、ブザー駆動回路30は、6つの抵抗R31〜R36と2つのnpnトランジスタQ31,Q32とにより構成されている。
As shown in FIG. 2, the
より詳細にブザー制御部21からは第1信号線31が伸びており、第1信号線31を介して第1抵抗R31に駆動信号が入力される。第1抵抗R31の他端は第1npnトランジスタQ31のベースに接続されていると共に、第2抵抗R32の一端に接続されている。第1npnトランジスタQ31のエミッタ及び第2抵抗R32の他端は、グランド接続されている。
More specifically, the
同様に、ブザー制御部21からは第2信号線32が伸びており、第2信号線32を介して第3抵抗R33に駆動信号が入力される。第3抵抗の他端は第2npnトランジスタQ32のベースに接続されていると共に、第4抵抗R34の一端に接続されている。第2npnトランジスタQ32のエミッタ及び第4抵抗R34の他端は、グランド接続されている
Similarly, the
また、第1npnトランジスタQ31のコレクタは第5抵抗R35の一端に接続されている。第5抵抗R35の他端は電源部(電池)に接続されている。同様に、第2npnトランジスタQ32のコレクタは第6抵抗R36の一端に接続されている。第6抵抗R36の他端は電源部(電池)に接続されている。 The collector of the first npn transistor Q31 is connected to one end of the fifth resistor R35. The other end of the fifth resistor R35 is connected to a power supply unit (battery). Similarly, the collector of the second npn transistor Q32 is connected to one end of the sixth resistor R36. The other end of the sixth resistor R36 is connected to a power supply unit (battery).
ここで、第1npnトランジスタQ31のコレクタと第5抵抗R35との接続点をAとし、第2npnトランジスタQ32のコレクタと第6抵抗R36との接続点をBとすると、ブザー40は接続点Aと接続点Bとの間に接続されている。
Here, if the connection point between the collector of the first npn transistor Q31 and the fifth resistor R35 is A and the connection point between the collector of the second npn transistor Q32 and the sixth resistor R36 is B, the
故障診断部22は、接続点Bの電圧を読み取って、ブザー40の故障を診断する。なお、ブザー駆動回路30の第1〜第4抵抗R31〜R34と2つのnpnトランジスタQ31,Q32とは、チップ化されていることが望ましい。
The
また、電池電圧入力回路50は、第1及び第2抵抗R51,R52を備えている。第1抵抗R51は、一端が電源部(電池)に接続され、他端が第2抵抗R52の一端に接続されている。第2抵抗R52の他端はグランド接続されている。
The battery
閾値設定部23は、第1抵抗R51の他端と第2抵抗R52の一端との接続点Cの電圧値を読み取ることで、電池電圧の情報を取得する。
The
次に、本実施形態に係る警報音出力の概要について説明する。まず、ブザー制御部21は第1信号線31及び第2信号線32を介して駆動信号を出力する。このとき、ブザー制御部21は、250μsのパルス信号(周波数4kHz)を出力する。また、第1信号線31からの駆動信号と第2信号線32からの駆動信号とのハイロウのタイミングは互いに逆位相となっている。
Next, the outline of the alarm sound output according to the present embodiment will be described. First, the
ここで、ブザー40が正常であり、第1信号線31からの駆動信号がHレベルであり、第2信号線32からの駆動信号がLレベルであるとする。この場合、第1npnトランジスタQ31がオンし、第2npnトランジスタQ32がオフする。そして、接続点AがLレベルとなり接続点BがHレベルとなり、ブザー40に電圧が印加される。
Here, it is assumed that the
一方、第1信号線31からの駆動信号がLレベルであり、第2信号線32からの駆動信号がHレベルであるとする。この場合、第1npnトランジスタQ31がオフし、第2npnトランジスタQ32がオンする。そして、接続点AがHレベルとなり接続点BがLレベルとなり、ブザー40に電圧が印加される。
On the other hand, it is assumed that the drive signal from the
警報器1は、上記動作を繰り返すことによりブザー40から警報音を出力させる。
The
次に、本実施形態に係る警報器1のブザー故障診断についてフローチャートを参照して説明する。図3は、本実施形態に係る警報器1のブザー故障診断を示すフローチャートである。
Next, the buzzer failure diagnosis of the
まず、閾値設定部23は、接続点Cの電圧値を読み取る(S1)。このとき、閾値設定部23は、接続点Cの電圧をA/D変換のうえ入力することで、接続点Cの電圧を読み取る。次いで、故障診断部22は、接続点Bの電圧値から印加電圧を判断する(S2)。この際においても故障診断部22は、接続点Bの電圧をA/D変換のうえ入力することで、ブザー40への印加電圧を判断する。
First, the
その後、閾値設定部23は、接続点Cの電圧値からブザー40の故障診断に用いられる閾値を計算して設定する(S3)。このとき、閾値設定部23は、接続点Cの電圧値が小さくなるほど、閾値を小さくする。次いで、故障診断部22は、ブザー40の印加電圧が、閾値設定部23により設定された閾値以下であるか否かを判断する(S4)。
Thereafter, the
ブザー40の印加電圧が、閾値設定部23により設定された閾値以下であると判断した場合(S4:YES)、電池電圧に対してブザー40への印加電圧が正常な範囲を超えて低下していると判断できる。このため、故障診断部22は、ブザー40に短絡等の故障が発生していると判断する(S5)。そして、図3に示す処理は終了する。なお、この際、警報器1は、図示しないLED(Light Emitting Diode)などからブザー40の故障を示す表示を行うようにしてもよい。
When it is determined that the applied voltage of the
一方、ブザー40の印加電圧が、閾値設定部23により設定された閾値以下でないと判断した場合(S4:YES)、電池電圧に対してブザー40への印加電圧が正常な範囲であると判断できる。このため、故障診断部22は、ブザー40に短絡等の故障が発生していないと判断する(S6)。そして、図3に示す処理は終了する。
On the other hand, when it is determined that the applied voltage of the
このようにして、本実施形態に係る警報器1及びそのブザー故障診断方法によれば、電池電圧の低下に応じて閾値を低下させるため、閾値が固定されている場合のように電池電圧の低下時においてブザー40への印加電圧が低下して短絡が発生しているなどの誤判断を行ってしまう事態を防止することができる。従って、ブザー40の故障診断について精度の向上を図ることができる。
As described above, according to the
また、ブザー40の故障を診断する直前(すなわち一連処理においてブザー40の故障診断(S4)の前)に電池電圧の情報に基づいて閾値を設定するため、過去の古い電池電圧に基づいて閾値が設定されることがなく、ブザー40の故障診断についてより精度の向上を図ることができる。
Further, since the threshold value is set based on the battery voltage information immediately before diagnosing the failure of the buzzer 40 (that is, before the failure diagnosis of the buzzer 40 (S4) in the series of processes), the threshold value is set based on the past old battery voltage. Without being set, the accuracy of the failure diagnosis of the
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、上記実施形態においては、図2に示す回路構成に限らず、他の回路構成であってもよい。 As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the said embodiment, not only the circuit structure shown in FIG. 2 but another circuit structure may be sufficient.
また、上記実施形態では、ガス警報器について説明したが、これに限らず、火災警報器や、ガス火災警報器に適用されてもよいし、電池駆動であれば他の警報器に適用されてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the gas alarm device, it is not restricted to this, You may apply to a fire alarm device and a gas fire alarm device, and if it is battery drive, it is applied to other alarm devices. Also good.
また、本実施形態では、閾値の設定、及び、ブザー40の故障診断を一連のフローで実行しているが、これに限らず、閾値の設定とブザー40の故障診断とは、例えば並行して別々のフローで実行されてもよい。この場合、閾値の設定処理のみ所定時間ごとに実行されるようにしてもよい。
In the present embodiment, the threshold setting and the
さらに、本実施形態では印加電圧が閾値以下である場合に、ブザー40の故障と判断しているが、この処理を複数回繰り返し、そのうち所定回数以上印加電圧が閾値以下である場合に、ブザー40の故障と判断してもよい。
Further, in the present embodiment, when the applied voltage is equal to or lower than the threshold value, it is determined that the
また、上記において印加電圧は、実際にブザー40から警報音を出力する際に印加される電圧のみを意味する概念でなく、待機状態にける電圧も含む概念である。例えば図2に示すように、ブザー制御部21から駆動信号が出力されない(すなわち第1及び第2駆動信号が共にLレベル)場合には、接続点BはHレベルとなり、この電圧を印加電圧とすることも含む概念である。
Further, in the above description, the applied voltage is a concept that includes not only a voltage applied when an alarm sound is actually output from the
1…警報器
10…ガスセンサ
20…CPU
21…ブザー制御部
22…故障診断部(故障診断手段)
23…閾値設定部(閾値設定手段)
30…ブザー駆動回路
40…ブザー
50…電池電圧入力回路
R31〜R36,R51,R52…抵抗
Q31,Q32…npnトランジスタ
1 ...
21 ...
23: Threshold setting unit (threshold setting means)
30 ...
Claims (2)
前記圧電ブザーの一方の端子と他方の端子とに逆位相となるハイレベル信号とロウレベル信号とを印加して警報音を出力させるスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の動作により、前記圧電ブザーの一方の端子と他方の端子とに逆位相となるハイレベル信号とロウレベル信号とが印加されているときの、前記圧電ブザーの一方の端子への印加電圧が閾値以下である場合に前記圧電ブザーの短絡故障であると判断する故障診断手段と、
電池電圧の低下に応じて前記閾値を低下させる閾値設定手段と、を備え、
前記スイッチ手段は、警報音を出力させるための電圧を印加させるスイッチ機能と、短絡故障を診断するための電圧を印加させるスイッチ機能とを兼ねる
ことを特徴とする警報器。 An alarm device that outputs an alarm sound from a piezoelectric buzzer when an abnormal state is detected and notifies the abnormal state,
Switch means for outputting a warning sound by applying a high level signal and a low level signal having opposite phases to one terminal and the other terminal of the piezoelectric buzzer;
Applied voltage to one terminal of the piezoelectric buzzer when a high level signal and a low level signal having opposite phases are applied to one terminal and the other terminal of the piezoelectric buzzer by the operation of the switch means Fault diagnosis means for determining that the piezoelectric buzzer is a short-circuit fault when
Threshold setting means for reducing the threshold in accordance with a decrease in battery voltage ,
The switch means has both a switch function for applying a voltage for outputting an alarm sound and a switch function for applying a voltage for diagnosing a short-circuit failure .
ことを特徴とする請求項1に記載の警報器。 2. The alarm device according to claim 1, wherein the threshold setting unit sets the threshold based on battery voltage information immediately before the failure diagnosis unit diagnoses a short-circuit failure of the piezoelectric buzzer.
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