JP7406356B2

JP7406356B2 - 煙感知器

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Publication number: JP7406356B2
Application number: JP2019212807A
Authority: JP
Inventors: 真介森林; 諭柳沢
Original assignee: Nittan Co Ltd
Current assignee: Nittan Co Ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2023-12-27
Anticipated expiration: 2039-11-26
Also published as: JP2021086239A

Description

本発明は、火災報知システム等に用いられる感知器に関し、特に鳴動手段を備えた煙感知器に利用して有効な技術に関する。

従来、建物内部に設けられている火災報知システムに使用される火災感知器には、光電式の煙感知器等があり、感知器の火災検出信号は火災受信機へ伝達され、火災受信機が警報用のベルを鳴動させて火災の発生を報知したり、排煙装置等へ信号を送信して動作させたりするように構成されている。
従来の火災報知システムを構成する煙感知器には、ブザーのような鳴動手段は設けられていないが、住宅用の煙感知器には、感知器のハウジングケース内にブザーを内蔵させるようにしたものがある（例えば特許文献１）。また、自機が煙を検知していない場合であっても、他の感知器が煙を検知すると連携してブザーを鳴動させるものもある。

感知器に鳴動手段（ブザー）を設けない理由は、鳴動手段の振動による本来の感知機能の低下や、耐久性の低下が考えられる。
例えば特許文献１に記載されている煙感知器の発明においては、感知器のハウジングケース内にブザーを設ける場合、ブザー音が外部で明瞭に聞こえるようにするためケースに通気孔を形成することとなるが、ケースに通気孔を形成した場合には、その通気孔からケース内に煙の一部が流入することで煙感知部へ流入する煙の量が減少して検出感度が低下(変動)することとなるので、それを防止するために、通気孔の感知部から遠い側の縁部に下向きに突出した防煙用の突片を設けるようにしている。

特開平０６－３３３１８２号公報特開２００８－３１０７３２号公報特開２０１８－１３６８０８号公報

ブザーを内蔵した煙感知器においては、本警報の前の予備警報でブザーを鳴動させて警報音を発生させた場合、煙濃度が発報レベルに達するかどうか把握するため、ブザー鳴動中も煙の濃度測定を継続して行う必要がある。また、連携機能で、連携対象の他の煙感知器（住警器）での煙感知による警報発動で自身も警報を発動（鳴動）させた場合も、自身の煙感知器では濃度測定を継続したまま警報音を鳴動させることになる。
このように、ブザー鳴動中に煙濃度の測定を行う場合、非鳴動中の測定とは測定環境が異なることで、測定結果に影響が及ぶおそれがある。

例えば、特許文献２には、「音圧を低下させないために、スピーカの側面周辺に通気孔を形成することが考えられるが、スピーカの鳴動によって生じる振動により、煙感知室内に空気が流入し、発光部と受光部の光軸が交わる一帯に構成される感煙領域に空気が流入すると、煙感知室内の煙濃度が一時的に低下して（測定に）悪影響を与えることが考えられる」との記載がある。このように、煙感知器においては、内蔵する鳴動手段の鳴動が煙濃度の測定結果に影響を及ぼし、煙濃度測定値が非鳴動中の測定値とずれるおそれがあることが知られている。

そこで、鳴動手段として圧電サウンダーを内蔵する煙感知器において、鳴動する警報音の音節間に聞き取れない程度の短い無音区間を設け、その無音区間で煙濃度の測定を行うことで、振動の影響による測定誤差をなくすようにした発明も提案されている（特許文献３）。しかしながら、ブザーのような連続音を発生する鳴動手段の場合には、音節として区切を設けて無音区間を作ると違和感を与えることとなる。そのため、連続音による鳴動の際には無音区間を作ることができないので、特許文献３の発明を、鳴動手段としてブザーを備えた感知器に適用することができない。

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、連続音を発生するブザーのような鳴動手段を設けた場合に、違和感を与えることなく警報音を発生させることができるとともに、鳴動中における煙濃度の測定値のずれを抑制することができる煙感知器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、
本体ベースと該本体ベースの上側を覆うカバー部材とからなる筐体の内部に、監視対象の変化を検出する素子および該素子からの信号に基づいて煙濃度に関連する物理量を測定する測定回路および制御回路が実装された回路基板が収納され、前記筐体の内部に連続音を発生する鳴動手段が設けられてなる煙感知器において、
前記回路基板には、前記鳴動手段を駆動する駆動回路が設けられ、
前記制御回路は、前記駆動回路を制御して前記鳴動手段の鳴動中に、前記測定回路を制御して測定を実行させる場合に、前記鳴動手段の鳴動音の音量レベルを段階的に変化させ、前記鳴動音が変動範囲内において前記音量レベルが最小となる期間で前記測定回路による濃度測定を実行させるように構成され、
前記鳴動音を段階的に変化させる際の１段階あたりの音量変化は５％以下に設定されているようにしたものである。

上記構成によれば、鳴動手段の鳴動音が最小レベルになったタイミングで濃度測定を実行するため、煙濃度の測定値が非鳴動中における測定値からずれるのを抑制することができる。また、平均的な人の聴覚により認識されないように鳴動手段の鳴動音の音量レベルを段階的に変化させるため、違和感を与えることなく警報音を発生させることができる。

また、望ましくは、前記回路基板には、外部の装置からの要求を受信可能な伝送回路および記憶回路が設けられ、
前記記憶回路には、前記鳴動音の音量変化の位相が異なる複数の変化パターンのデータが記憶され、
前記制御回路は、
所定の周期で前記測定回路による濃度測定を実行させるとともに、
外部の装置からの鳴動要求に応じて前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を鳴動させる際に、前記鳴動要求から前記測定回路による濃度測定タイミングまでの時間に応じた変化パターンのデータを前記記憶回路より読み出し、読み出した変化パターンで前記駆動回路を制御して前記鳴動手段の鳴動音の音量レベルを変化させ、前記鳴動音が変動範囲内において前記音量レベルが最小となる期間で前記測定回路による濃度測定を実行させるように構成する。

上記のような構成によれば、感知器が、周期的に測定回路による濃度測定を行うとともに、外部の装置からの鳴動要求に応じて鳴動手段を鳴動させる機能を有する場合に、任意のタイミングで鳴動要求が入ってきたとしても鳴動音が最小レベルになったタイミングで濃度測定を実行して煙濃度の測定値が非鳴動中における測定値からずれるのを抑制することができる。

さらに、望ましくは、前記制御回路は、前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を鳴動させる際に、他の煙感知器に対して連携して鳴動することを要求する信号を出力可能に構成する。
かかる構成によれば、各感知器が他の感知器からの連携鳴動の要求に応じて鳴動音を発生することができる火災感知システムにおいて、鳴動中における煙濃度の測定値が非鳴動中における測定値からずれるのを抑制することができる。

また、望ましくは、音圧が変化される前記鳴動音の各音量レベルにおける所要時間は同一であり、
前記駆動回路はパルス幅変調方式で前記鳴動手段を駆動するように構成され、前記変化パターンのデータは各パルスのデューティ比を表わす情報であるようにする。
かかる構成によれば、鳴動手段を駆動するパルスのデューティ比を変えるだけで鳴動音を段階的に変化させることができ、１段階あたりの音圧変化量を容易に設定することができる。また、音圧（音量レベル）が変化される鳴動音の各段階における所要時間は同一であるため、違和感を与えることが少なくなる。

また、望ましくは、前記制御回路は、所定の周期で前記測定回路による濃度測定を実行させるとともに、前記測定回路の測定値が所定の第１レベルよりも高い場合に前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を予備鳴動させ、該予備鳴動の開始後においても前記測定回路よる濃度測定を実行させて、前記測定回路の測定値が前記第１レベルよりも高い第２レベルよりも高い場合に前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を本警報鳴動させるように構成する。
かかる構成によれば、感知器が予備鳴動と本警報の鳴動を実行する機能を有し予備鳴動中においても煙濃度の測定を行う場合に、煙濃度の測定値が非鳴動中における測定値からずれるのを抑制することができる。

本発明によれば、連続音を発生するブザーのような鳴動手段を設けた煙感知器において、違和感を与えることなく警報音を発生させることができるとともに、鳴動中における煙濃度の測定値のずれを抑制することができるという効果がある。

本発明に係る煙感知器の一例としての光電式煙感知器の一実施形態を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面正面図である。図１に示す煙感知器の第１実施例の回路構成例を示す機能ブロック図である。実施形態の煙感知器における煙濃度測定のタイミングおよび音圧レベルの変化の一例を示すタイミングチャートである。音圧変化パターンの各レベルに対応する鳴動駆動信号のデューティ比のパルス波形を示す波形図である。実施形態の煙感知器における煙濃度測定を実行する場合のコマンド処理の手順の一例を示すフローチャートである。第２実施例の煙感知器の回路基板の構成例を示す機能ブロック図である。第３実施例の煙感知器の回路基板の構成例を示す機能ブロック図である。第３実施例の煙感知器における煙濃度測定のタイミングおよび音圧レベルの変化の一例を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を適用した煙感知器の一例としての光電式煙感知器の一実施形態について説明する。
本実施形態の光電式煙感知器（以下、単に感知器と記す）１０は、火災に伴い発生した煙を感知可能な感知器であり、建造物の天井面などに設置されて使用されるように構成されている。なお、以下の説明では、感知器１０を建造物の天井面に設置した状態で上になる側を下側、下になる側を上側とする。

（第１実施例）
第１実施例の感知器１０は、図１に示すように、感知部を収容するための収容凹部１１Ａを有し建造物の天井面に取り付けるための円筒状の本体ベース１１と、ドーム状をなし前記本体ベース１１の上側全体を覆う感知器カバー１２と、感知器カバー１２の中央に形成されている開口部を覆うヘッドカバー２１とを備え、本体ベース１１と感知器カバー１２とにより内部に収容空間を有する筐体が形成される。

また、感知器１０は、前記本体ベース１１と感知器カバー１２とにより形成される収容空間内に収容され固定される回路基板１３と、ラビリンス構造の遮光壁を有し前記回路基板１３に搭載される暗箱基台１４と、該暗箱基台１４に係合し暗箱を形成する暗箱カバー１６とを備え、これらの構成部材が、上記筐体内に収納され本体ベース１１と感知器カバー１２とが結合されることで感知器が構成される。

本体ベース１１は感知器１０の下側筐体壁を構成するもので、本体ベース１１の下面には、予め天井面に設置された取付け基台（図示省略）と連結し、当該感知器１０を天井面に固定するための３個の連結金具１７が設けられている（図１ではこのうち２個が見えている）。また、本体ベース１１には、収容凹部１１Ａ内に収容された回路基板１３を固定するネジ１８が挿通されるボス部１１ｂが設けられている（図１ではこのうち１個が見えている）。

暗箱基台１４には、ＬＥＤ（発光ダイオード）のような発光素子１９Ａを収納する収納部と、フォトダイオードのような受光素子１９Ｂを収納する収納部が設けられるとともに、該収納部の底壁には、発光素子１９Ａと受光素子１９Ｂのリード端子１９ａと１９ｂが挿通可能な細孔（図示省略）がそれぞれ形成されており、暗箱基台１４の下面より突出した各素子のリード端子の先端が回路基板１３を貫通し、フロー半田付け等によって接続される。

回路基板１３は、上面および下面に火災感知のための電子回路を構成する抵抗や容量、ＩＣ（半導体集積回路）などの電子部品が実装されるプリント配線基板により構成され、該基板にはネジ挿通穴が形成されており、連結金具１７のネジ穴および本体ベース１１の底壁のボス部１１ｂを貫通して回路基板１３のネジ挿通穴に挿通されたネジ１８によって本体ベース１１の底壁に固定される。

一方、感知器カバー１２のドーム状の周壁部には、図１（Ａ）に示すように、暗箱内の煙検知部に連通する開口１２Ｂが円周方向に沿って複数個形成され、該開口１２Ｂが外部の煙をケース内部に流入可能にする煙流入口として機能するように構成されている。また、図１（Ｂ）に示すように、感知器カバー１２の中央には、暗箱の上部が露出可能な円形状の開口部１２Ａが形成されるとともに、該開口部１２Ａより露出した暗箱カバー１６の円板状の蓋部の縁部にヘッドカバー２１が係合されている。

また、感知器カバー１２の中央の上記開口部１２Ａの縁には、リング状に形成された透明部材からなる光放出部材２３が嵌合されるように構成されている。そして、この光放出部材２３には、下方へ向かって垂下するように形成された一対の棒状の光ガイド部（図示省略）が結合されており、該光ガイド部のうち一方の先端（下端）の光入射部（端面）が、回路基板１３上に実装される図示しない動作状態報知用の発光ダイオード（ＬＥＤ）と対向するように構成されている。この発光ダイオードと光放出部材２３とにより、後述の表示灯２２が構成される。

さらに、ヘッドカバー２１には、圧電素子を駆動手段とする圧電ブザー２４が設けられているとともに、暗箱基台１４の中央には上方へ向って突出する遮光壁部１４Ａが形成され、該遮光壁部１４Ａの内側に、上記回路基板１３から延設されたリード線２５Ａおよび圧電ブザー２４から延設されたリード線２５Ｂと、これらのリード線同士を接続するためのコネクタ２６とが収納され、リード線２５Ａ，２５Ｂを介して回路基板１３から圧電ブザー２４の駆動信号が伝送され、圧電ブザー２４が鳴動されるように構成されている。また、上記ヘッドカバー２１と感知器カバー１２の上壁との間に音孔２１Ａが設けられ、圧電ブザー２４の鳴動音が外部へ広がり易くなるように構成されている。なお、上記「圧電ブザー」には、圧電サウンダーと呼ばれるものも含まれる。また、本明細書では、音程を変えられる鳴動手段であって、一定の音程で連続音を発生するものをブザーと称する。

図２には、上記回路基板１３上に実装されるＩＣなどの電子部品により構成される煙感知器の回路の機能ブロック図が示されている。
図２に示すように、煙感知器の回路（１３）は、ＣＰＵ（中央処理装置）とＲＯＭやＲＡＭなどのメモリおよび発振器を内蔵しＲＯＭに格納されているプログラムに従って動作するＭＣＵ（マイクロコンピュータユニット）などからなる制御回路３１と、図示しない火災受信機から延設された伝送線４０からの電圧を受けて制御回路３１を含む内部回路の動作電圧を生成する電源回路としての定電圧回路（電圧レギュレータ）３２と、暗箱内に配設された上記受光素子１９Ｂの信号に基づいて煙濃度を測定する煙濃度測定回路３３と、該煙濃度測定回路３３の出力信号を増幅する増幅回路３４と、伝送線４０を介して火災受信機との間で信号の送受信を行う伝送回路（Ｉ/Ｆ）３５を備える。

制御回路３１は、周期的（例えば３秒ごと）に煙濃度測定回路３３と増幅回路３４を動作させて増幅回路３４からの信号に基づいて煙濃度値を演算しデジタル値に変換してメモリに記憶し、記憶した煙濃度値を火災受信機から要求に応じて伝送回路（Ｉ/Ｆ）３５より火災受信機へ送信する。煙濃度測定回路３３と増幅回路３４を連続して動作させておいて、周期的に濃度測定値を取得するように構成しても良い。なお、煙濃度測定は、３秒ごとに限定されず、８秒ごと等であっても良い。
また、本実施形態の煙感知器は、発光ダイオードと光放出部材２３とからなる表示灯２２を点灯駆動する表示灯駆動回路３６と、鳴動手段としての圧電ブザー２４を鳴動駆動するブザー駆動回路３７と、圧電ブザー２４を鳴動させて発生する音圧（音量レベル）の変化パターンを記憶するパターン記憶回路３８を備えている。音圧変化パターンは、制御回路３１のメモリ（ＲＯＭ）に記憶しても良い。

なお、伝送線４０は２本の配線で構成され、伝送線４０を介して火災受信機から動作電圧が供給される。１本の伝送線４０には、複数（例えば２５５個）の感知器が接続可能であり、各感知器には重複しないようにアドレスが付与され、火災受信機はそのアドレスを使用してポーリング方式で各感知器から煙濃度測定値を順次取得する。
火災受信機は感知器から煙濃度測定値を受信すると、煙濃度値またはその変化率が予め設定しておいたしきい値を超える場合に火災発生と判断して、警告表示処理や警報用ベルの鳴動処理、連動処理を実行して火災発生を報知する。具体的には、火災受信機は伝送線４０を介して各感知器へコマンドを送信することで、圧電ブザー２４を鳴動させたり、停止させたりすることができる。

制御回路３１は、火災受信機は伝送線４０を介して鳴動コマンドを受信すると、ブザー駆動回路３７を動作させて圧電ブザー２４を鳴動させる。このとき、火災受信機からの鳴動コマンドは任意のタイミングで送られてくる。なお、制御回路３１は、煙濃度測定回路３３によって測定された煙濃度が所定のしきい値を超えた場合に火災発生と判断して、自らブザー駆動回路３７を制御して圧電ブザー２４を鳴動させる処理も実行可能である。火災受信機又は他の煙感知器からの鳴動コマンドにより圧電ブザー２４を鳴動させるのは連動制御の場合であり、鳴動コマンドを受けた感知器は鳴動開始後も煙濃度測定を実行することとなる。

そのため、煙濃度測定回路３３によって煙濃度を測定するタイミングと圧電ブザー２４が鳴動している期間が重なることがあり、測定タイミングが鳴動期間と重なると、煙濃度測定値が、圧電ブザー２４が鳴動していないときの測定値からずれてしまうおそれがある。そこで、本実施例では、パターン記憶回路３８から所定の変化パターンを読み出してブザー駆動回路３７を動作させることで、圧電ブザー２４の鳴動音の音圧（音量レベル）を変化させ、音圧が最も低い期間で煙濃度測定を実行するように構成されている。

次に、上記制御回路３１による煙濃度測定動作について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。なお、ここでは、ブザーの鳴動要求コマンドをブザー鳴動制御信号として説明する。
図３（ａ），（ｃ）に示すように、タイミングｔ１で煙感知器へのブザー鳴動制御信号が立ち上がると、制御回路３１よりブザー駆動回路３７へ供給される鳴動制御信号がハイレベルに変化される。これにより、圧電ブザー２４は例えば３ｍ離れた位置で６５ｄＢとなるような音量レベルで鳴動を開始する。

また、図３（ｂ）に示すように、上記ブザーの鳴動制御とは全く非同期に、タイミングｔ２で、タイマー割込み信号（パルス）により受信機からの濃度測定要求が発生すると、制御回路３１は、パターン記憶回路３８から所定の音圧変化パターンを読み出してブザー駆動回路３７へ供給する。
すると、ブザー駆動回路３７は、供給された音圧変化パターンに応じて例えばＰＷＭ（パルス幅変調）方式の鳴動駆動信号を生成して圧電ブザー２４を駆動し、鳴動音の音圧を変化させる。そして、図３（ｅ）に示すように、鳴動音の音圧レベルが最も低くなる期間Ｔｓの開始直後のタイミングｔ３で、測定制御信号（パルス）が煙濃度測定回路３３へ供給されて煙濃度測定が実行される。

鳴動音の音圧が最も低くなる期間Ｔｓは、読み出す音圧変化パターンによって決まっているとともに濃度測定要求タイミングｔ２から測定タイミングｔ３までの遅延時間Ｔｄも一定であるので、制御回路３１は、遅延時間Ｔｄに応じた音圧変化パターンを読み込んで音圧変化を開始させ、タイミングｔ３で煙濃度測定回路３３に対する測定制御信号（パルス）を生成し出力することにより、鳴動音の音圧が最も低くなる期間Ｔｓで煙濃度測定を実行させることができる。

また、位相の異なる複数の音圧変化パターンのデータを予めパターン記憶回路３８に記憶しておいて、ブザー鳴動要求タイミング（ｔ１）の時点で、タイマーを参照して濃度測定要求タイミングｔ２までの時間を取得し、ｔ１から濃度測定タイミングｔ３までの時間を算出してその時間に応じてｔ３で鳴動音の音圧レベルが最も低くなる位相の音圧変化パターンを読み込んで音圧変化を開始させ、タイミングｔ３で煙濃度測定を実行させるようにしても良い。

ここで、図３（ｅ）に示す音圧制御レベルの変化と図３（ｆ）に示す鳴動駆動信号のデューティ比の変化パターンとの関係について説明する。
図３（ｆ）に示すデューティ比Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ鳴動駆動パルスのデューティ比すなわち周期Ｔｓに対するパルス幅が異なることを意味しており、図４に示すように、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄの順に、デューティ比（パルス幅）が小さくなるように設定されている。そのため、図３（Ｆ）に示すように鳴動駆動信号のデューティ比を変化させると、図３（ｅ）に示すように音圧のレベルが周期的に大小変化することとなる。また、デューティ比の変化周期は濃度測定周期と同じであり、濃度測定周期が例えば５秒の場合、音圧１段階あたり0.625秒の鳴動期間となるように設定される。

なお、音圧変化パターンのレベルは４段階の変化に限定されず、５段階以上であっても良い。また、音圧変化パターンの周期も１つに限定されず、周期の異なる複数の音圧変化パターンをパターン記憶回路３８に記憶しておいて、濃度測定周期に応じた音圧変化パターンを読み出すようにしても良い。パターン記憶回路３８には、図３（ｆ）のようにＡから開始するパターンの他、Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ａ→Ｂ……のようにＢから開始するパターンや、Ｃから開始するパターンなどが記憶されており、濃度測定要求タイミングｔ２からの遅延時間Ｔｄに応じたパターンが読み出される。
また、デューティ比と音圧との関係は使用するデバイスの特性によって異なり、デューティ比が２５％と７５％で最も音圧が高くなり、５０％で最も音圧が低くなるものもあるので、デューティ比の変化は使用するデバイスの特性に応じて決定すれば良い。

ここで、音圧レベルの１段階の変化量は、圧電ブザー２４の鳴動音の音量レベルが６５ｄＢの場合、３ｄＢ（約５％）以下とされる。このように１段階の変化量を３ｄＢ（約５％）以下に抑えることで、平均的な人の聴覚では音量に変化があったことを認識させないようにすることができる。また、聴覚が優れている人の場合、音圧レベルの変化量が１．５ｄＢ程度まで認識できることがあるので、圧電ブザー２４の鳴動音の音圧レベルの１段階の変化量を１．５ｄＢ以下に抑えるようにすることで、より望ましい結果が得られる。

さらに、一定時間（例えば５秒）以内の音圧レベルの変化量が所定量（例えば３ｄＢ）を越えないようにブザー鳴動音を制御しても良い。また、人が聞き分けられる音量変化は環境すなわち周囲の騒音レベルによっても異なる。そこで、感知器内に騒音レベルを測定するセンサを設け、測定した周囲の騒音レベルに応じて音圧レベルの１段階の変化量の大きさを変えるようにしても良い。具体的には、周囲の騒音レベルが大きい場合には、音量変化を認識しにくくなるので、１段階の変化量を３ｄＢ以上に設定しても良い。
さらに、周囲音の周波数によっても聴き取り易さが異なるので、周囲音の周波数に応じて１段階の変化量を変えるように制御しても良い。また、周囲音の周波数に応じて、発生する鳴動音の周波数を変えるようにしても良い。

図５には、制御回路３１が図３に示すようなタイミングに従って煙濃度を測定して圧電ブザー２４を鳴動する制御を実施するコマンド処理の手順の一例が示されている。以下、図５のフローチャートに従って処理手順について説明する。
図５のコマンド処理においては、先ず火災受信機からコマンドを受信したか否か判定する（ステップＳ１）。ここで、コマンドを受信した（Ｙｅｓ）と判定するとステップＳ２へ進み、ブザー鳴動コマンドを受信したか否か判定し、ブザー鳴動コマンドを受信した（Ｙｅｓ）と判定するとステップＳ３へ進み、煙濃度測定回路３３による煙濃度の測定中であるか否か判定する。

そして、煙濃度の測定中でない（Ｎｏ）と判定するとステップＳ４へ進み、ブザー駆動回路３７に対して例えば３ｍ離れた位置で６５ｄＢとなるような音量で圧電ブザー２４を鳴動させる制御信号を出力する。次に、制御回路３１は、割込みによる煙濃度測定要求があったか否か判定する（ステップＳ５）。そして、煙濃度測定要求があった（Ｙｅｓ）と判定するとステップＳ６へ進み、パターン記憶回路３８から遅延時間Ｔｄに応じて所定の音圧変化パターンを読み込み、ブザー駆動回路３７に対して読み込んだ音圧変化パターンのデューティ比順に鳴動させる指令を出力する（ステップＳ７）。続いて、タイマーが遅延時間Ｔｄを計時したか否か判定し（ステップＳ８）、Ｔｄを計時した（Ｙｅｓ）と判定するとステップＳ９へ進み、煙濃度測定回路３３に対して測定を許可する指令を出力する。

その後、タイマーをＴｓにセットして煙濃度測定回路３３による煙濃度測定および測定値の記憶（ステップＳ１０）を実施してステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、ブザー鳴動停止コマンドを受信したか否か判定し、受信していない（Ｎｏ）と判定するとステップＳ３へ戻り、上記動作を繰り返す。一方、ステップＳ１１でブザー鳴動停止コマンドを受信した（Ｙｅｓ）と判定するとステップＳ１２へ進み、ブザー駆動回路３７に対して鳴動を禁止する指令を出力してコマンド処理を終了する。

一方、上記ステップＳ２で、受信コマンドがブザー鳴動コマンドでない（Ｎｏ）と判定するとステップＳ１３へ進み、測定値要求コマンドであるか否か判定する。そして、測定値要求コマンドである（Ｙｅｓ）と判定するとステップＳ１４へ進み、ステップＳ１０で測定し記憶していた煙濃度測定値を受信機へ送信してコマンド処理を終了する。また、ステップＳ１３で、測定値要求コマンドでない（Ｎｏ）と判定すると、ステップＳ１５へ移行してその他のコマンド処理を実行する。
上記のような手順に従った制御を行うことで、鳴動中における煙濃度測定による測定値のずれを抑制することができる。なお、図示しないが、動作クロックの誤差によりに測定周期がずれてしまわないように、コマンドを受信するたびにタイマーをリセットして、周期を維持できるようにしても良い。

（第２実施例）
第２実施例の感知器は、火災発生を検知した他の感知器からの鳴動要求（連携信号）に応じてブザーを鳴動させるとともに、連携による鳴動中においても煙濃度測定を実施できるように構成したものであり、感知器１０の構成は図１に示すものとほぼ同じである。
図６には、第２実施例の煙感知器の回路の機能ブロック図が示されている。図２に示されている第１実施例の煙感知器の回路との差異は、第１実施例の煙感知器では伝送線（感知器回線）４０に接続され受信機との間で信号の伝送を行う伝送回路（Ｉ/Ｆ）３５が設けられているのに対し、第２実施例の煙感知器では他の感知器からの連携信号を受けるとともに他の感知器へ連携信号を送信する連携信号送受信回路３５’が設けられている点にある。

また、特に限定されるものでないが、この第２実施例の煙感知器では、バッテリーを備えた電源回路３２’が設けられている。
煙感知器の動作手順は、図３のタイミングチャートや図５のフローチャートと同様であり、本実施例では、連携信号送受信回路３５’が他の感知器からの連携信号を受けると、制御回路３１がブザー駆動回路３７を駆動制御して圧電ブザー２４を鳴動させるとともに、連携によるブザー鳴動中も煙濃度測定を実施するように構成されており、第１実施例と同様に、煙濃度測定の割込みが入ると、所定の音圧変化パターンを読み込んで圧電ブザー２４の鳴動音の音圧を段階的に下げ、音圧が最も低くなったタイミングで煙濃度測定を実行する。煙感知器の煙濃度測定が一定時間毎に定期的に行われる場合は、煙濃度測定タイミングに音圧が最も低くなるパターンを設定し、煙濃度測定を実行する。そして、このような制御を行うことで、鳴動中における煙濃度測定による測定値のずれを抑制することができる。なお、連携信号の送信元と送信先の「他の感知器」は同一の感知器でも良いし、異なる感知器でも良い。

（第３実施例）
第３実施例の感知器は、外部からの鳴動要求に応じてブザーを鳴動させる機能は備えていない代わりに、測定した煙濃度が火災発生と判断するレベルよりも低い所定のレベルに達したときに予備鳴動を実行し、この予備鳴動中においても煙濃度測定を実施するように構成したものであり、感知器１０の構成は、図１に示すものとほぼ同じである。
図７には、第３実施例の煙感知器の回路の機能ブロック図が示されている。図２に示されている第１実施例や図６の第２実施例の煙感知器との差異は、伝送回路（Ｉ/Ｆ）３５も連携信号送受信回路３５’も設けられていない点とパターン記憶回路３８を有していない点にある。また、この第３実施例の煙感知器では、第２実施例と同様、バッテリーを備えた電源回路３２’が設けられている。

図８には、第３実施例の感知器の動作タイミングが示されている。
第３実施例の感知器の制御回路３１は、図８(a)に示したタイミングｔ１で煙濃度測定のタイマー割込み（濃度測定要求）が入ると、図８(a)に示したタイミングｔ１に合わせて煙濃度測定制御が入り煙濃度の測定が行われる。煙濃度の測定結果として予備鳴動に対応した所定レベルが得られた時には、図８(b)に示されるようにブザー駆動回路３７を駆動してタイミングｔ２でブザー鳴動制御信号を立ち上げ、圧電ブザー２４を鳴動させる。

また、煙濃度の測定結果として予備鳴動に対応した所定レベルが得られなかった時には処理を終了する。圧電ブザー２４の鳴動中は、図８(a)のタイミングｔ４の煙濃度測定のタイマー割込み（濃度測定要求）から、図８(d)に示すように音圧の測定周期の半分の時間(Ｔｄの時間幅)をかけてブザーの鳴動音の音圧を段階的に下げる制御を開始する（タイミングｔ４－ｔ５）。そして、遅延時間Ｔｄ経過後の音圧が最も低くなったタイミングｔ５で次の（ブザー鳴動中の）煙濃度測定が実行される。その後、測定周期内で一旦音圧を段階的に上昇させてから再び音圧を段階的に下げ、音圧が最も低くなるタイミングで煙濃度測定を実行する。このような動作を、鳴動停止ボタンが操作されるまで繰り返し実行する。

受信機や他の感知器など外部装置からの鳴動要求を受け付ける機能のない本実施例の感知器では、煙濃度測定の実行タイミングとブザー鳴動タイミングの関係を一義的に設定することができるため、遅延時間Ｔｄの大小に応じて音圧を変化させるための複数の変化パターンは不要であり、プログラム処理で音圧を変化させることができる。そして、このような制御を行うことで、鳴動中における煙濃度測定による測定値のずれを抑制することができる。
なお、本実施例では、音圧変化の各段の期間Ｔｓを一定にした制御の場合、音圧レベルが最も高い期間Ｔａは煙濃度測定周期Ｔｆに応じて適宜な長さ（可変長）に設定される。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態の煙感知器においては、鳴動手段として圧電素子を駆動手段とする圧電ブザーを使用したものを示したが、ソレノイドを駆動手段とする電磁ブザーを使用したものに適用しても良い。
また、上記実施形態では、本発明を、発光素子と受光素子を有する煙感知器に適用したものを説明したが、本発明はそれに限定されず、赤外線を検知する焦電素子、サーミスタのような感熱素子あるいはＣＯなどの有害ガスを検知するガスセンサ等の素子およびこれらの素子からの信号を増幅する増幅回路が実装された感知器にブザーを設ける場合に広く利用することができる。

１０煙感知器（光電式煙感知器）
１１本体ベース
１２感知器カバー
１３回路基板
１４暗箱基台
１６暗箱カバー
１９Ａ発光素子
１９Ｂ受光素子
２１ヘッドカバー
２４圧電ブザー（鳴動手段）
３１制御回路
３３煙濃度測定回路（測定回路）
３７ブザー駆動回路（駆動回路）

Claims

本体ベースと該本体ベースの上側を覆うカバー部材とからなる筐体の内部に、監視対象の変化を検出する素子および該素子からの信号に基づいて煙濃度に関連する物理量を測定する測定回路および制御回路が実装された回路基板が収納され、前記筐体の内部に連続音を発生する鳴動手段が設けられてなる煙感知器において、
前記回路基板には、前記鳴動手段を駆動する駆動回路が設けられ、
前記制御回路は、前記駆動回路を制御して前記鳴動手段の鳴動中に、前記測定回路を制御して測定を実行させる場合に、前記鳴動手段の鳴動音の音量レベルを段階的に変化させ、前記鳴動音が変動範囲内において前記音量レベルが最小となる期間で前記測定回路による濃度測定を実行させるように構成され、
前記鳴動音を段階的に変化させる際の１段階あたりの音量変化は５％以下に設定されていることを特徴とする煙感知器。
前記回路基板には、外部の装置からの要求を受信可能な伝送回路および記憶回路が設けられ、
前記記憶回路には、前記鳴動音の音量変化の位相が異なる複数の変化パターンのデータが記憶され、
前記制御回路は、
所定の周期で前記測定回路による濃度測定を実行させるとともに、
外部の装置からの鳴動要求に応じて前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を鳴動させる際に、前記鳴動要求から前記測定回路による濃度測定タイミングまでの時間に応じた変化パターンのデータを前記記憶回路より読み出し、読み出した変化パターンで前記駆動回路を制御して前記鳴動手段の鳴動音の音量レベルを変化させ、前記鳴動音が変動範囲内において前記音量レベルが最小となる期間で前記測定回路による濃度測定を実行させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の煙感知器。
前記制御回路は、前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を鳴動させる際に、他の煙感知器に対して連携して鳴動することを要求する信号を出力可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の煙感知器。
音圧が変化される前記鳴動音の各音量レベルにおける所要時間は同一であり、
前記駆動回路はパルス幅変調方式で前記鳴動手段を駆動するように構成され、前記変化パターンのデータは各パルスのデューティ比を表わす情報であることを特徴とする請求項２または３に記載の煙感知器。
前記制御回路は、所定の周期で前記測定回路による濃度測定を実行させるとともに、前記測定回路の測定値が所定の第１レベルよりも高い場合に前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を予備鳴動させ、該予備鳴動の開始後においても前記測定回路よる濃度測定を実行させて、前記測定回路の測定値が前記第１レベルよりも高い第２レベルよりも高い場合に前記駆動回路を制御して前記鳴動手段を本警報鳴動させるように構成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の煙感知器。