WO1996015513A1

WO1996015513A1 - Dispositif d'alarme

Info

Publication number: WO1996015513A1
Application number: PCT/JP1994/001924
Authority: WO
Inventors: Masayoshi Sakai; Koichi Futsuhara
Original assignee: The Nippon Signal Co., Ltd.
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 1996-05-23
Also published as: EP0740278A4; US5638043A; EP0740278A1; JPH07129875A

Description

明糸田書

警報装置

〔技術分野〕

本発明は、危険な状態が発生した時にこれを通報するための警報音を発生する警報装置に関する。

〔背景技術〕

例えば、踏切で列車が接近する時や工場等で異常事態が発生した時等、周囲の人間に危険を知らせる場合、サイレンやベル等を用いて警報音を発生させて知らせることが一般的に行われている。また. 近年では、警報音の発生に、スピーカゃ圧電ブザーが用いられてい o

ところで、このような警報音を発生することにより危険な状態を知らせる従来の警報装置では、通常の安全な時は警報音が発生しないように警報装置を駆動させず、危険な状態が生じた時のみ警報装置を駆動させて警報音を発生させるようにしている。

しかしながら、特に、工場等では警報装置が作動するような危険な状況は滅多に起こらない。一方、警報装置はいつ故障してしまうか分からない。このため、危険な状況が実際に発生した時に、警報装置が正常に警報音を発生できるかどうかは不明であり、故障していて警報音が鳴らない場合には周囲の人間にとっては極めて危険であ O o

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、人に通報しなくともよい通常の安全な時でも、警報音が発生できることを確認できる信頼性の高い警報装置を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕このため本発明の警報装置では、危険を示す信号が入力した時に可聴周波数域の饕報音を発生し、安全を示す信号が入力した時に非可聴周波数域の警報音を発生する養報音発生回路と、該警報音発生回路からの警報音の有無を常時監視する監視回路とを備えて構成した。

これにより、危険を示す信号が入力した時には可聴周波数域の警報音を発生し、危険を通報する必要のない安全を示す信号が入力した時には非可聴周波数域の警報音を発生するので、危険通報時のみ警報音か人間に聴こえ、安全の時には人間に警報音が聴こえない。従って、安全な時に騒音発生源となることなく、危険時のみ警報を発することができる。そして、警報音発生回路からは、正常時には常時、可聴周波数域又は非可聴周波数域のどちらかの警報音が発生するので、監視回路で、この警報音の有無を監視することで警報音発生回路が正常か否かの確認をすることができ、危険通報時に、故障で警報できないという事態を回避できる。

具体的には、前記警報音発生回路が、危険を示す低レベルの電圧信号が入力した時に可聴周波数信号を発生し安全を示す高レベルの電圧信号が入力した時に非可聴周波数信号を発生する電圧 -周波数変換器と、該電圧-周波数変換器の出力信号を増幅する増幅器と、該増幅器の出力信号に基づいて警報音を発生するスピーカとを備えて構成され、前記監視回路が、前記スピーカの入力電流を検出する電流センサと、該電流センサの出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力を整流する整流回路とを備えて構成される。

また、電流センサの代わりにスピーカの出力音を受信するマイク口ホンを用いてもよレ、。また、スピーカの代わりに圧電ブザーを用い、圧電ブザーからの出力音をマイクロホンで受信するようにしてもよい。

また、スピーカの代わりに圧電ブザーを用いた時に、圧電ブザーの振動体にリード線を接続する構成とし、このリード線を介して振動体の振動を電気信号として取り出して監視回路の増幅器に入力するようにしてもよい。

また、前記監視回路は、警報音発生回路からの警報音が有る時に高レベルの出力を発生し、警報音が無い時に低レベルの出力を発生する構成とすれば、例えば、監視回路の出力をランプ等に供給するようにし、正常時にはランプが点灯し、故障時にランプが消灯するようにでき、ランプの点 · 消灯によって警報装置の正常 · 故障を容易に確認できるようになる。 ―

また、前記電圧—周波数変換器は、危険を示す時に低レベルの電圧信号であり安全を示す時に高レベルの電圧信号である判定信号と予め入力されるバイアス電圧とが入力し、前記判定信号の電圧レべ几とバイアス電圧との和を入力電圧レベルとして、該入力電圧レべルに応じた周波数の出力信号を発生する構成とするとよい。

〔図面の簡単な説明〕

第 1 図は、本発明に係わる警報装置の第 1 実施例を示す構成図でめる。

第 2図は、本発明に係わる警報装置の第 2実施例を示す構成図でめ

第 3図は、本発明に係わる警報装置の第 3実施例を示す構成図でめる。

第 4図は、 V— F変換器の好ましくない構成例を示す図である。〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第 1 図に本発明に係る肇報装置の第 1 実施例の構成を示す。

第 1 図において、本実施例の警報装置は、危険伏態と安全状態を判定する判定回路（図示せず）からの判定信号 Wの電圧レベルに基づいて、判定信号 Wの電圧レベルが低レベル（判定信号 Wの入力がない時）である危険を示す時に可聴周波数域の簪報音を発生し、判定信号 Wの電圧レベルが高レベル（判定信号 Wの入力がある時）である安全を示す時に非可聴周波数域の警報音を発生する警報音発生回路 1 0 と、該警報音発生回路 1 0からの両警報音の有無を常時監視する監視回路 2 0 とで構成される。

前記警報音発生回路 1 0は、前記判定信号 Wとこの判定信号 Wより電レベルの低いバイアス電圧 V B とが入力し、入力電圧値（両方の電圧レベルの和）に応じた周波数信号を発生する電圧 -周波数変換器（以下、 V - F変換器とする） 1 1 と、該 V— F変換器 1 1 の出力を増幅する交流増幅器 1 2 と、該交流増幅器 1 2の出力で駆動され警報音を発生するスピーカ 1 3 とで構成される。そして、前記 V - F変換器 1 1 は入力電圧が高い時に非可聴周波数（例えば 2 0 K H z ) の信号を発生し、入力電圧が低い時に可聴周波数（例えば数 K H z ) を発生するもので、例えばアナログデバイス社製の A D 6 5 2 (商品名）等がある。

また、前記監視回路 2 0は、スピーカ 1 3に入力する交流増幅器 1 2の出力電流を検出する電流センサとしての電流トランス 2 1 と. 該電流トランス 2 1 の出力を増幅する交流増幅器 2 2 と、該交流増幅器 2 2の出力を整流する整流回路 2 3 とで構成されている。次に、かかる構成の警報装置の動作を説明する。

まず、危険発生時について説明すると、危険な状態が発生した時は、判定信号 Wが入力しない（電圧レベルが零に相当する）。この場合、 — F変換器 1 1 の入力電圧レベルは、予め入力されているバイアス電圧 V _B のみとなり低い電圧レベルであるため、 V — F変換器 1 1 からは可聴周波数の出力信号が発生する。この出力信号は交流増幅器 1 2で増幅されてスピーカ 1 3を駆動し、スピーカ 1 3 からは可聴周波数の警報音が発生する。従って、この危険な状態が発生した時は、スピーカ 1 3からの警報音は人間に聴こえるので、人間に危険の発生を通報できる。

—方、安全な時は、判定信号 Wが入力する（零より大きい電圧レベル）ので、 V — F変換器 1 1 の入力電圧レベルは、予め入力されているバイアス電圧 V _B と入力した判定信号 Wの電圧レベルの和となり、高い電圧レベルの入力となる。例えば、判定信号 Wを交流信号として、この判定信号 Wをバイアス電圧 V _B にクランプして倍電圧整流回路を用いて整流するような公知の方法による。このため、 V - F変換器 1 1 からは非可聴周波数の出力信号が発生し、この出力信号は交流増幅器 1 2で増幅されてスピーカ 1 3を駆動する。これにより、安全の時はスピ一力 1 3からは非可聴周波数の警報音が発生するか、この警報音は人間には聴こえないので、騒音となることはない。

一方、スピーカ 1 3に、交流増幅器 1 2から可聴周波数又は非可聴周波数のどちらかの信号が入力している時には、この入力信号は電流トランス 2 1 によって受信され、この受信信号は、交流増幅器 2 2で増幅され、整流回路 2 3で整流されて直流の出力信号 S _N が監視回路 2 0から発生する。そして、例えば、 V — F変換器 1 1 、交流増幅器 1 2 , 2 2、電流トランス 2 1 及び整流回路 2 3 のいずれかに故障が生じたり、スピーカ 1 3のコイルやリード線に断線故障が生じた場合には、直流の出力信号 S _N が発生しない。

従って、例えば、監視回路 2 0からの出力信号 S _N によってランプを点灯しておけば、警報音発生回路 1 0 や監視回路 2 0 に故障が発生した時には、ランプが消灯し、警報装置に故障が生じたことを知ることかでき、常時、警報装置が警報発生可能な正常な状態か否かを確認することができる。

このような警報装置によれば、警報を発生させる必要のない安全な時にも警報装置が正常であることを確認でき、危険な状態が発生した時に警報装置の故障で警報を発生できないという、周囲の人間にとつて極めて危険な事態を回避することができる。また、常時、スピーカ 1 3 を鳴動させることなく危険時のみ鳴動させることができるので、騒音を発生することはない。

第 2図は本発明の警報装置の第 2実施例の構成を示している。尚. 第 1 図と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。

第 2図において、本実施例は、第 1 図に示す第 1 実施例の電流トランス 2 1 に代えてマイクロホン 2 5 を用いるようにしたものである。即ち、スピーカ 1 3 の近傍にマイクロホン 2 5 を設け、スピー力 I 3から発生する可聴周波数及び非可聴周波数の警報音をマイク口ホン 2 5で受信し、電気信号に変換して交流増幅器 2 2 に送信する構成である。

この第 2実施例の場合も、スピーカ 1 3から、危険時には人間に聴こえる可聴周波数の警報音が発生し、安全時には人間に聴こえない非可聴周波数の聱報音が発生するので、騒音を発生することなく危険を知らせることができる。また、警報音発生回路 1 0や監視回路 2 0が正常であれば、マイクロホン 2 5からの受信出力で、監視回路 2 0から出力信号 S _N が発生し、警報音発生回路 1 0や監視回路 2 0が故障の場合は出力信号 S _N が発生しないので、ランプの点灯や消灯でこれら回路が正常か否かを確認することができる。

尚、マイクロホン 2 5の代わりに、スピーカ 1 3の振動板に圧電素子を取り付け、振動板の振動周波数に応じた電気信号を圧電素子で発生させて交流増幅器 2 2に入力するようにしてもよく、この場合も同様の効果を奏することができる。

第 3図は本発明の警報装置の第 3実施例の構成を示している。尚, 第 1 図及び第 2図と同一要素には同一符号を付して説明を省略する < 第 3図において、本実施例は、第 1 図及び第 2図に示す各実施例のスピーカ 1 3 に代えて圧電素子を利用した圧電ブザー 1 5を用いた場合の例を示したものある。

本実施例において、圧電ブザー 1 5の振動体 1 5 Aは、交流増幅器 1 2 の出力信号がリード線 1 6を介して供給されて励振される。そして、この振動体 1 5 Aには、前記リード線 1 6 とは別に振動体 1 5 Aの振動に基づく電気信号を交流増幅器 2 2に送信するためのリ一ド線 2 6が接続されている。これは、圧電ブザー 1 5 の振動体 1 5 Aを駆動する電流は、通常小さな電流であるため、第 1 図に示す電流トランス 2 1 を用いてリード線 1 6 に流れる電流を検出することは難しく、このため、リード線 2 6を設けて振動体 1 5 Aの振動信号を抽出するようにしている。そして、万一、リード線 1 6若しくはリ一ド線 2 6に断線故障が生じた場合、交流増幅器 2 2の入力信号は生じない。

かかる実施例では、交流増幅器 1 2から出力信号が発生して振動体 1 5 Aが励振されている時には、リード棣 2 6 を介して交流増幅器 2 2 に電気信号が入力し、出力信号 S _N が発生する。従って、この実施例においても、第 1 及び第 2実施例と同様に、安全時に騒音を発生せることなく、危険な状態が発生した時にはこの危険な状態を人にひらせることができると共に、警報音発生回路 1 0や監視回路 2 0 の正常状態を確認することができる、という効果を有する。

尚、第 3図のように圧電ブザー 1 5 を用いた場合も、第 2図に示すように、マイクロホン 2 5 を用いて、圧電ブザー 1 5から発生する警報音を受信して交流増幅器 2 2に入力させるよう構成してもよい。

ところで、参考までに、非可聴周波数信号と可聴周波数信号とを発生する V - F変換器を、第 4 図に示す V - F変換器 1 1 ' のように、非可聴周波数 f _H 発生用の V — F変換器 Aと、可聴周波数 f ^ 発生用の V — F変換器 B とに分けて構成する場合が考えられる。この場合、判定信号 Wとバイアス電圧 V _B を非可聴周波数 f _H 発生用の V - F変換器 Aに入力し、判定信号 Wを否定回路 Cを介して A N Dゲート Dに入力すると共に、バイアス電圧 V _B を前記 A N Dゲートに入力し、両者の論理積演算出力を可聴周波数 f L 発生用の V - F変換器 Bに入力する。また、両 V — F変換器 A， Bの出力を O R ゲート Eを介して交流増幅器 1 2 に入力する構成とする。

かかる構成では、判定信号 Wの電圧レベルが低レベル（判定信号 Wの入力がなく危険を示す時）の時は、否定回路 Cを介した判定信号 Wによってバイアス電圧 V _B が A N Dゲート Dを介して V— F変換器 Bに入力し、 V - F変換器 Bから可聴周波数 f の信号が O R ゲート Eを介して交流増幅器 1 2に入力し、これによつて危険な時にスピーカ等から可聴周波数の警報音を発生させることができる。

また、判定信号 Wの電圧レベルが高レベル（判定信号 Wの入力があり安全を示す時）の時は、否定回路 Cを介した判定信号 Wによつてバイアス電圧 V _B が A N Dゲート Dを介して V — F変換器 Bに入力するのが阻止されて V - F変換器 Bからは可聴周波数 f の信号は発生しないが、もう一方の V - F変換器 Aが、判定信号 Wの入力によって非可聴周波数 f _H の信号を発生し、 O Rゲート Eから交流増幅器 1 2に入力し、これによつて安全な時にスピーカ等から非可聴周波数の警報音を発生させることができる。

しかし、このように、非可聴周波数信号と可聴周波数信号を、別々の V — F変換器を用いて発生させる構成とすると、危険な状態は滅多に起こらないため、通常、非可聴周波数 f _H 発生用の V - F変換器 Aだけが駆動することになり、可聴周波数 f 発生用の V — F 変換器 B側の故障監視ができない。従って、本発明の警報装置を構成するに際しては、非可聴周波数信号と可聴周波数信号とを共通の V— F変換器で発生させる構成としなければならない。

以上説明したように本発明によれば、危険が発生した時のみ人間に聴こえる可聴周波数の警報音を発生して危険を知らせることができると共に、警報を発生する必要のない安全な時でも警報装置が正常な伏態にあるか否かを監視することができ、危険発生時に警報装置の故障で警報が鳴らないという、極めて危険な事態を回避することができる。これにより、警報装置の信頼性を高めることができ、工場等における作業の安全性を格段に向上させることができる。〔産業上の利用可能性〕

本発明は、警報装置が正常か否かを常時確認することができ、警報装置の故障で危険の発生を通報できない事態を回避でき、工場等における安全性を向上できるため、産業上利用性は大である。

Claims

請求の範囲

( 1 ) 危険を示す信号が入力した時に可聴周波数域の警報音を発生し、安全を示す信号が入力した時に非可聴周波数域の警報音を発生する警報音発生回路と、該警報音発生回路からの警報音の有無を常時監視する監視回路とを備えて構成したことを特徴とする警報装置,

( 2 ) 前記警報音発生回路が、危険を示す低レベルの電圧信号が入力した時に可聴周波数信号を発生し安全を示す高レベルの電圧信号が入力した時に非可聴周波数信号を発生する電圧一周波数変換器と. 該電圧 -周波数変換器の出力信号を増幅する増幅器と、該増幅器の出力信号に基づいて警報音を発生するスピーカとを備えて構成され. 前記監視回路が、前記スピーカの入力電流を検出する電流センサと. 該電流センサの出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力を整流する整流回路とを備えて構成される請求の範囲第 1 項記載の警報装置 ₍

( 3 ) 前記電流センサに代えてスピーカの出力音を受信するマイク口ホンを用いることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の警報装置 <

( ) 前記スピーカに代えて圧電ブザーを用い、前記電流センサに代えてマイクロホンを用いることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の警報装置。

( 5 ) 前記スピーカに代えて圧電ブザーを用い、前記電流センサに代えて前記圧電ブザーの振動体にリ一ド線を接続し、該リ一ド線を介して振動体の振動を電気信号として取り出して増幅器に入力することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の警報装置。

( 6 ) 前記監視回路は、警報音発生回路からの警報音が有る時に高レベルの出力を発生し、警報音が無い時に低レベルの出力を発生する構成である請求の範囲第 1 項記載の警報装置。 ( 7 ) 前記電圧 -周波数変換器は、危険を示す時に低レベルの電圧信号であり安全を示す時に高レベルの電圧信号である判定信号と予め入力されるバイアス電圧とか入力し、前記判定信号の電圧レベルとバイアス電圧との和を入力電圧レベルとして、該入力電圧レベルに応じた周波数の出力信号を発生する構成である請求の範囲第 2項記載の警報装置。