JP5895207B2

JP5895207B2 - 火災警報器

Info

Publication number: JP5895207B2
Application number: JP2012015285A
Authority: JP
Inventors: 向山　文祥; 文祥向山
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2032-01-27
Also published as: JP2013156737A

Description

本発明は、定期的に自己診断して故障を検出すると、その対応処置がなされるまで継続的に故障報知する機能を有した住宅用火災警報器の改良に関する。

上記のような機能を備えた警報器の従来例として、次の特許文献が挙げられる。そこには、電源電池で作動する警報器において、電池電圧の低下を検出すると直ちに音声メッセージを出力させる等して報知し、その後に点検スイッチが操作されると、その操作の時点から１２時間が経過する毎に音声メッセージを出力する構成の開示がある。またユーザの長期間不在に備えて、電池電圧の低下が検出された場合には、１０秒周期で表示灯を点滅させて１週間継続し、その１週間が経過したら「ピッ」という間欠的なアラーム音を５０秒間隔で出力し続けることも記載されている。

特開2007-011828号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、音声メッセージを繰り返す動作は、点検スイッチの操作が契機になっている。そのためユーザが最初の音声メッセージを気付かない場合は、その後の表示灯の点滅や間欠的なアラーム音によって電圧低下を気付かせるまで、相当な時間を要すると考えられる。そこでアラーム音の音量を大きくすれば、その音は気付かれ易くなるが、夜間に大音量のアラーム音が鳴動すれば、ユーザに不快感を与えることにもなる。

そこで本発明は、故障の報知音が与える不快感を少なくしつつも、その報知を確実に気付かせ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。

本発明による火災警報器は、操作または設定に基づいて住戸人の活動時間帯を判別する時間帯判別手段と、故障の検出を保持し、前記時間帯判別手段の判別結果に基づいて、住戸人の活動時間帯は、住戸人の非活動時間帯よりも喧しく故障報知する制御部とを備え、前記時間帯判別手段は、計時部を含んでおり、該火災警報器が所定操作をされた時点からの経過時間に基づいて、住戸人の活動時間帯を判別することを特徴とする。

前記制御部は、住戸人の活動時間帯では、非活動時間帯よりも、報知音の強度と頻度の少なくとも一方を高くするとよい。

前記時間帯判別手段は、照度計測部を含んでおり、周囲の明るさレベルに基づいて、住戸人の活動時間帯を判別する構成としてもよい。

前記時間帯判別手段は、騒音計測部を含んでおり、周囲の騒音レベルに基づいて、住戸人の活動時間帯を判別する構成としてもよい。

本発明の火災警報器は、住戸人の活動時間帯を判別し、住戸人の活動時間帯では、住戸人の非活動時間帯よりも喧しく故障報知する。つまり活動時間帯では、非活動時間帯よりも大音量、高頻度の報知音とすることで、故障報知が気付かれ易くなる一方、非活動時間では、より小音量、低頻度の報知音とすることで、煩わしさが抑えられる。

本発明による火災警報器の基本的なブロック図である。火災警報器の外観斜視図である。煙検知レベルと、火災および故障の判別結果との関連を示す図である。電源電池の電圧レベルと故障の判別結果との関連を示す図である。本発明に関する処理手順を示すフローチャートである。

図１、２を参照しながら、本発明による警報器の基本構成を説明する。ここで例示する警報器は、居室の天井面等に設置される住宅用の火災警報器である。しかし本発明は他のセキュリティセンサ、例えばガス警報器や侵入警報器にも同様に適用できる。

図１に示すように、警報器１は火災警報のための基本的な構成として、火災を検知する検知部１１、警報停止操作等を受ける操作部１２、増幅回路１３（スピーカＳＰ）や状態ランプＬＥＤを制御して警報を行う制御部１４等を備えている。

また警報器１は、検知部１１等を定期的に自己診断して故障を検出すると、その対応処置がなされるまでスピーカＳＰ等から継続的に故障報知する機能を有しており、この機能に関連して、次のような構成を有する。

すなわち警報器１は、検知部１１等の機能を自己診断させる試験部１５、報知音の大きさを調節するための電子ボリューム１３ａ、操作または設定に基づいて住戸人の活動時間帯を判別する時間帯判別手段１６等を更に備えている。

また図２に示すように、警報器１は天井面に固定される取付ベース１ａと、この取付ベース１ａに装着される本体部１ｂよりなる。本体部１ｂは下方に凸な円盤型であり、その中央部から感知ヘッド１ｃが突出している。感知ヘッド１ｃの周壁は複数の空気流通孔１ｄが形成されており、その奥に検知部１１がある。感知ヘッド１ｃの底面は多数の音孔１ｅが形成されており、その裏側にスピーカＳＰが配置されている。感知ヘッド１ｃの脇には、操作ボタン１２ａと状態ランプＬＥＤが露出している。また本体部１ｂの側面から引き紐１２ｂが導出されている。

検知部１１は煙濃度または周囲温度を検出する。煙濃度は例えば煙粒子を光学的に検出することで得られる。このとき検知部１１は、たとえば発光ダイオード等よりなる発光素子、ホトダイオード等よりなる受光素子（図示なし）で構成されてもよい。具体的には、遮光しつつ空気の流通は許容する光学的迷路によって囲まれた検知室（図示なし）が構成され、そこに発光素子、受光素子が適宜配置され、発光素子から照射した光の煙粒子による反射光が受光素子で検出される。

また周囲温度を検出する場合は、検知部１１は、例えばサーミスタ等よりなる温度計測素子で構成されてもよい。この場合、警報器１に流通する空気の温度が温度計測素子によって計測される。

操作部１２は、例えば操作ボタン１２ａや引き紐１２ｂが操作されたときに作動する接点スイッチ（図示なし）で構成できる。

制御部１４は、例えばマイコンおよびＲＯＭ、ＲＡＭ（図示なし）で構成され、制御プログラムに従って火災監視や自己診断等を実行し、それらの結果を判別して、火災警報や故障報知を行う。

試験部１５は、発光素子や受光素子、あるいは温度計測素子の断線等を電気的に検知する比較回路等のハードウェア的手段で構成される。あるいは、試験部１５は、それらの素子による計測値に基づいて故障を判断するソフトウェア的手段で構成されても、またハードウェア的手段とソフトウェア的手段の組合せで構成されても、制御部１４に含めて構成されてもよい。

試験部１５によって検出される故障は、発光素子や受光素子の断線等による不作動故障や、検知室への塵埃堆積等による誤作動故障がある。また、警報器１が電源電池１８によって作動するのであれば、電池電圧の低下も故障に含められる。

時間帯判別手段１６は、住戸人の活動時間つまり就寝時間等を除いた生活時間帯を、何らかの方法によって予測判別できればよい。

たとえば、時間帯判別手段１６はタイマ等よりなる計時部１６ａを備えた構成とし、警報器１が何らかの操作をされた時点からの経過時間に基づいて、その時刻を含む時間帯は活動時間帯であると判別する方法がある。具体的には、２４時間の計時が可能な計時部１６ａを用い、何らかの操作を受ける毎にその計時部１６ａを０時にリセットし直す構成であれは、０〜８時までを活動時間帯、８〜２４時までを非活動時間帯と判別してもよい。なおここで云う操作は、警報器１への電源投入、時刻の設定操作、火災警報や故障報知に対する停止操作等がある。このようにすれば、住戸人の実活動に基づいた判別結果が得られる。

また時間帯判別手段１６は、光センサ等からなる照度計測部１６ｂを備えた構成とし、計測した周囲の明るさレベルに基づいて、住戸人の活動時間帯を予測判別してもよい。すなわち時間帯判別手段１６は、計測した明るさレベルが予め設定された基準に比べて継続的に低いとき、つまり住戸人の就寝が予測されるときを非活動時間帯と判別し、それ以外を活動時間帯と判別する。

また時間帯判別手段１６は、マイク等からなる騒音計測部１６ｃを備えた構成とし、計測した周囲の騒音レベルに基づいて、住戸人の活動時間帯を予測判別してもよい。すなわち時間帯判別手段１６は、計測した周囲の騒音レベルが予め設定された基準よりも継続的に高いとき、つまり住戸人の生活活動が予測されるときを活動時間帯と判別し、それ以外を非活動時間帯と判別する。このような明るさレベル、騒音レベルに基づいて活動時間帯を判別する構成では、長期間操作がなくても、判別結果がその影響を受けない。

上記のような活動時間帯の判別方法は単独でも組み合わせて用いてもよい。あるいはディップスイッチ（図示なし）等の設定によって、所望の組合せが選択できてもよい。

次いで検知された煙濃度に基づく火災および故障の判別について説明する。警報器１は、煙濃度を計測するために、検知部１１を所定の周期で作動させる。煙濃度の計測は複数回行い、得られた複数の結果に所定のアルゴリズム（単純平均、メジアン等）を適用することによって、火災や故障を判別する。

図３は、煙検知レベルと火災および故障の判別結果との関連を単純化して示す。図示のように煙検知レベルが予め設定された第１基準よりも高いときには、火災が判別される（領域Ａ）。

煙検知レベルが第１基準よりも低いが第２基準よりも高いときには、誤作動故障が判別される（領域Ｂ）。誤作動故障は、検知室に塵埃が堆積する等して、それが煙粒子として誤検出されて、煙濃度レベルが高いままになる現象等である。この対処として、警報器１は高圧エア等によって内部清掃すべきである。

煙検知レベルが第２基準よりも低いが第３基準よりも高いときには、正常が判別される（領域Ｃ）。

煙検知レベルが第３基準よりも低いときには、不作動故障が判別される（領域Ｄ）。不作動故障は、基本的に発光素子、受光素子の断線あるいは極端な劣化により、煙検知レベルが異常に低いままになる現象等である。この場合、警報器１は内部清掃等では回復しないので、交換あるいは修理すべきである。

また図４は、電源電池の電圧レベルと故障の判別結果との関連を単純化して示す。図示のように電圧レベルが予め設定された第１基準よりも高いときには、正常が判別される（領域Ｅ）。

電圧レベルが第１基準よりも低いが第２基準よりも高いときは誤動作故障（不安定故障）が判別される（領域Ｆ）。これは火災警報を鳴動させたときに、若干電圧が不足気味になって、警報音がひずむ等の不調の予測である。この種の故障は、緊急度が低いカテゴリと判別される。

電圧レベルが第２基準よりも低いときは不動作故障が判別される（領域Ｇ）。これは電圧不足のためもうすぐ作動停止する等の予測である。この場合、警報器１は交換あるいは電池交換すべきである。

次いで警報器１の基本動作を説明する。まず火災が判別されたときには、警報器１は直ちに警報を開始して、停止操作がなされるまで、その警報を継続させる。警報音は「ビー、ビー」というような単純なブザー音でもよいし、「ピーポー、ピーポー、火事です、火事です」というようなメッセージでもよいが、大音量が望ましい。このとき状態ランプＬＥＤは点灯状態にするとよい。

一方、故障報知の方法は、本発明の特徴事項である。具体的には、制御部１４が故障の検出を保持し、時間帯判別手段１６の判別結果に基づいて、住戸人の活動時間帯では、非活動時間帯よりも喧しい態様で故障報知する。喧しい態様では、報知音の音量（強度）、頻度等が高くされる。またいずれの場合でも、故障であれば状態ランプＬＥＤは点滅状態にするとよい。

具体例で説明すると、たとえば検知室に塵埃が堆積した誤作動故障の場合、活動時間帯では、「ピピッ、警報器の内部が汚れています」というような報知音（メッセージ）を１時間毎に出力する一方、非活動時間帯では、「ピッ」というような報知音（チャイム）を４時間毎に出力する。なお活動時間帯での故障報知は、非活動時間帯での故障報知よりも音量を大きくするだけでもよい。また報知音を長いものにするだけでもよい。要するに、活動時間帯では、非活動時間帯の場合よりも注意を引くように、報知音の音量、頻度、長さの少なくとも１つを高くあるいは長くすればよい。そうすれば警報器１は、住戸人の活動時間帯では、大音量、高頻度、あるいは長い報知音によって、警報器１の故障を確実に気付かせ、かつ住戸人の非活動時間帯では、報知音による不快感も抑えられる。

図５は、自己診断より故障報知するまでの基本手順を示すフローチャートである。簡単のため、火災検知やその警報に関する処理等は省略している。

ステップ１００は、自己診断を定期的に実行するための待機処理である。待機時間は例えば１０分としてもよい。また、自己診断は定期的な火災監視と同時に実行してもよい。この待機処理が過ぎれば、ステップ１０１で自己診断が行われる。

ステップ１０２は、自己診断によって故障を判別する処理である。このとき上記のような誤作動故障や不作動故障がなければ、ステップ１００に戻る。一方、それらの故障があれば、以下の処理が実行される。

ステップ１０３、１０４は、住戸人の活動時間帯を判別する処理である。ここでは、前回の故障報知に対するリセット操作がされた時点からの経過時間に基づいて、活動時間帯か非活動時間帯化を判別する。リセット操作は、故障報知を停止させるための操作を意味するが、具体的にはステップ１０９、１１０による待機中になされる操作部１２への操作である。しかし、故障報知の停止操作のみとせずに、火災警報に対する停止操作を含めてもよい。

ステップ１０５、１０６は、活動時間帯という判別結果に従って、報知音を気付きやすくするための処理である。ここでは、報知音の音量（電子ボリューム１３ａ）は「大」に、故障報知を行うまでの待機時間（計時部１６ａ）は「短時間」に設定している。

一方、ステップ１０７、１０８は、非活動時間帯という判別結果に従って、報知音の煩わしさを抑えるための処理である。ここでは、報知音の音量（電子ボリューム１３ａ）は「小」に、故障報知を行うまでの待機時間（計時部１６ａ）は「長時間」に設定している。

ステップ１０９、１１０は、リセット操作を監視しながら待機する処理である。ここでの待機時間は、ステップ１０６または１０８で設定されている。

ステップ１１１は、故障報知を実行する処理である。このときの報知音の音量は、ステップ１０５または１０７で設定されている。

ステップ１０４〜１１１はループになっている。ループを抜ける条件は、リセット操作であり、その操作がなければ、活動時間帯では音量「大」かつ短い時間間隔で、また非活動時間帯では音量「小」かつ長い時間間隔で、報知音が繰り返し出力される。

ステップ１０２は、リセット操作がされた時刻を記録するステップである。ここで記録された時刻が、ステップ１０３での活動時間帯の判別処理で参照される。この処理のあと、ステップ１００に戻る。

１火災警報器
１４制御部
１６時間帯判別手段
１６ａ計時部
１６ｂ照度計測部
１６ｃ騒音計測部

Claims

定期的に自己診断して故障を検出すると、その対応処置がなされるまで継続的に故障報知する機能を有した住宅用火災警報器において、
操作または設定に基づいて住戸人の活動時間帯を判別する時間帯判別手段と、
故障の検出を保持し、前記時間帯判別手段の判別結果に基づいて、住戸人の活動時間帯では、住戸人の非活動時間帯よりも喧しく故障報知する制御部とを備え、
前記時間帯判別手段は、計時部を含んでおり、該火災警報器が所定操作をされた時点からの経過時間に基づいて、住戸人の活動時間帯を判別することを特徴とする火災警報器。
請求項１に記載の火災警報器において、
前記制御部は、住戸人の活動時間帯では、非活動時間帯よりも、報知音の強度と頻度の少なくとも一方を高くすることを特徴とする火災警報器。
請求項１又は２に記載の火災警報器において、
前記時間帯判別手段は、照度計測部を含んでおり、周囲の明るさレベルに基づいて、住戸人の活動時間帯を判別することを特徴とする火災警報器。
請求項１〜３のいずれかに記載の火災警報器において、
前記時間帯判別手段は、騒音計測部を含んでおり、周囲の騒音レベルに基づいて、住戸人の活動時間帯を判別することを特徴とする火災警報器。