(57)【要約】【課題】比較的早期に故障を判断することができる警報器を提供する。【解決手段】ガス警報器１は、監視領域における異常状態を検出した場合に警報出力するものである。このガス警報器１は、対象となる回路ＴＣの故障を判断する故障判断部と、対象となる回路ＴＣに近接配置される温度センサＴ１〜Ｔ３とを備えている。故障判断部は、温度センサＴ１〜Ｔ３により検出される温度が所定値以上の上昇率を示し、又は、所定範囲外の温度を示す場合に、対象となる回路ＴＣの故障判断を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域における異常状態を検出した場合に警報出力する警報器であって、
対象となる回路の故障を判断する故障判断手段と、
前記対象となる回路に近接配置される温度センサと、を備え、
前記故障判断手段は、前記温度センサにより検出される温度が所定値以上の上昇率を示し、又は、所定範囲外の温度を示す場合に、前記対象となる回路の故障判断を開始する
ことを特徴とする警報器。
【請求項２】
周囲の湿度を検出する湿度センサをさらに備え、
前記故障判断手段は、前記湿度センサにより検出される湿度が規定範囲外の湿度を示す場合に、前記対象となる回路の故障判断を開始する
ことを特徴とする請求項１に記載の警報器。
【請求項３】
前記対象となる回路が、周囲の検知対象ガスの濃度に応じた信号を出力するガスセンサ回路であり、
前記ガスセンサ回路からの信号に応じて検知対象となるガス濃度を算出すると共に前記温度センサ及び前記湿度センサからの信号に応じて検知対象となるガス濃度の算出結果を補正するガス濃度算出手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載の警報器。
【請求項４】
前記温度センサからの信号に基づいて特定回路の寿命を推定する寿命推定手段と、
前記寿命推定手段により推定された寿命が規定値を下回る場合に警報出力させる警報制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス・ＣＯ等の警報器には多数の故障検出機能が備わっている（例えば特許文献１参照）。このような警報器には、スピーカ断線検出機能、ヒータ故障検出機能、サーミスタ故障検出機能、電源電圧異常検出機能、音声回路故障検出機能など、回路毎に故障検出機能が存在し、これら機能が定期的に駆動している。例えば音声回路故障の検出に関しては２５時間毎に実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１８４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の警報器では、故障検出機能が定期的にしか実施されず、故障が発生しても定期的に実施される次回の故障検出まで故障を判断することができなくなってしまう。
【０００５】
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、比較的早期に故障を判断することができる警報器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の警報器は、監視領域における異常状態を検出した場合に警報出力するものである。この警報器は、対象となる回路の故障を判断する故障判断手段と、対象となる回路に近接配置される温度センサとを備えている。故障判断手段は、温度センサにより検出される温度が所定値以上の上昇率を示し、又は、所定範囲外の温度を示す場合に、対象となる回路の故障判断を開始する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、対象となる回路に近接配置される温度センサを備え、温度センサにより検出される温度が所定値以上の上昇率を示し、又は、所定範囲外の温度を示す場合に故障判断を開始する。このため、対象となる回路の温度が急上昇した場合や異常温度となる場合に、故障判断を開始することができ、温度上昇という故障時に生じることがある現象をとらえて故障判断を開始して、比較的早期に故障を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係るガス警報器を示すブロック図である。
【図２】図１に示すマイコン回路の機能ブロック図である。
【図３】本実施形態に係るガス警報器の故障判断処理を示す第１のフローチャートである。
【図４】本実施形態に係るガス警報器の故障判断処理を示す第２のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す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において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。
【００１０】
さらに、以下において警報器は、ＬＰガス向けや都市ガス向けのガス警報器（ＣＯ警報機能を含む）を例に説明するが、これに限らず、火災警報器や人感警報器などであってもよいし、２つ以上の警報器の機能を組み合わせたタイプのもの（例えばガス火災警報器）であってもよい。さらには、以下では電池を有したコンセント式の警報器を例に説明するが、電池を有しないコンセント式の警報器や電池式の警報器であってもよい。加えて、警報器は、他の警報器と連動して動作する機能を有するものであってもよい。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るガス警報器を示すブロック図である。図１に示すように、ガス警報器（警報器）１は、監視領域においてＬＰガス、都市ガス及び一酸化炭素ガスの高濃度ガス異常（異常状態）を検出した場合に警報出力するものであって、電源回路１０、ガスセンサ１１、ガスセンサ回路１２、停電検出回路１３、５Ｖ定電圧回路１４、温度補正回路１５、表示回路１６、音声警報回路１７、スイッチ回路１８、照度検出回路１９、昇圧回路２０、シリアル通信回路２１、外部出力回路２２、及び全体の制御部となるマイコン回路３０を備えている。
【００１２】
電源回路１０は、サージ保護回路１０ａと、整流回路１０ｂと、スイッチング電源回路１０ｃとを備えている。サージ保護回路１０ａは、コンセントを通じて流れてくるサージ電流から他の回路を保護するためのものであり、整流回路１０ｂは、コンセントを通じて流れてくる交流電圧を直流電圧にするものである。スイッチング電源回路１０ｃは、整流回路１０ｂからの直流電圧を変圧するものである。スイッチング電源回路１０ｃからの電圧は、ガスセンサ回路１２、停電検出回路１３、５Ｖ定電圧回路１４、外部出力回路２２に印加される。なお、スイッチング電源回路１０ｃは電解コンデンサＣ１を有している。
【００１３】
ガスセンサ１１は、ＬＰガス、都市ガス及び一酸化炭素ガス等の検知対象ガスの濃度に応じた信号を出力可能なものであって、例えば半導体式ガスセンサや接触燃焼式ガスセンサによって構成されている。ガスセンサ回路１２は、マイコン回路３０の制御によって駆動するセンサ駆動回路１２ａ及びガス・ＣＯ検出回路１２ｂを備えている。センサ駆動回路１２ａはガスセンサ１１を駆動する回路であり、ガス・ＣＯ検出回路１２ｂは周囲の検知対象ガスの濃度に応じた信号をマイコン回路３０に出力するものである。
【００１４】
停電検出回路１３は、スイッチング電源回路１０ｃから印加される電圧値に基づいて、停電が発生したかを検出するものである。５Ｖ定電圧回路１４は、スイッチング電源回路１０ｃから印加される電圧を５Ｖ電圧に変圧し、停電検出回路１３、温度補正回路１５、表示回路１６、音声警報回路１７、スイッチ回路１８、照度検出回路１９、マイコン回路３０に供給するものである。なお、５Ｖ定電圧回路１４は電解コンデンサＣ２を有している。
【００１５】
温度補正回路１５は、後述の温度センサＴ１〜Ｔ３からの信号に基づいてマイコン回路３０が温度検出する際に、その検出される温度を適切温度に補正するための信号を出力する回路である。表示回路１６は、表示用ＬＥＤを有し、マイコン回路３０からの制御によってＬＥＤを点灯等させるものである。
【００１６】
音声警報回路１７は、例えば複数種類の音声情報を内蔵した音声ＩＣを備え、マイコン回路３０からの指示に対応する音声情報をスピーカ１７ａから出力させるものである。スイッチ回路１８は、ユーザからのスイッチ操作を受け付けると、その旨の信号をマイコン回路３０に出力するものである。照度検出回路１９は、照度センサ１９ａを有し、周囲の照度に応じた信号をマイコン回路３０に出力するものである。
【００１７】
昇圧回路２０は、停電検出回路１３により停電が検出された場合にマイコン回路３０からの指示によって乾電池Ｂの電圧を昇圧して、停電検出回路１３、温度補正回路１５、表示回路１６、音声警報回路１７、スイッチ回路１８、照度検出回路１９、マイコン回路３０に供給するものである。
【００１８】
シリアル通信回路２１は、例えば設定器等の外部機器とシリアル通信を行うための回路である。外部出力回路２２は、外部機器に信号出力するものであり、例えばガスメータに対して遮断信号を出力するものである。
【００１９】
図２は、図１に示すマイコン回路３０の機能ブロック図である。図２に示すように、マイコン回路３０は、故障判断部（故障判断手段）３１と、ガス濃度算出部（ガス濃度算出手段）３２と、寿命推定部（寿命推定手段）３３と、警報制御部（警報制御手段）３４とを備えている。
【００２０】
故障判断部３１は、故障判断の対象となる回路ＴＣ（図１参照）の故障を判断するものである。本実施形態において故障判断の対象となる回路ＴＣは、例えば５Ｖ定電圧回路１４、照度検出回路１９、及びガスセンサ回路１２である。なお、故障判断の対象となる回路は、これらに限られることなく、電源回路１０や停電検出回路１３等であってもよい。
【００２１】
さらに、図１に示すように、本実施形態においてガス警報器１は、複数の温度センサＴ１〜Ｔ３を備えている。複数の温度センサＴ１〜Ｔ３は、それぞれ故障判断の対象となる回路ＴＣに近接して配置され、当該回路ＴＣの温度に応じた信号を出力するものである。具体的に第１温度センサＴ１は５Ｖ定電圧回路１４に近接配置され、第２温度センサＴ２は照度検出回路１９に近接配置され、第３温度センサＴ３はガスセンサ回路１２に近接配置されている。
【００２２】
ここで、本実施形態において故障判断部３１は、定期的に故障判断を行う第１機能に加えて、対象となる回路ＴＣの温度状態に応じて故障判断を行う第２機能を備えている。この第２機能において、故障判断部３１は、温度センサＴ１〜Ｔ３からの信号により検出される温度が所定値以上の上昇率を示した場合に、対象となる回路ＴＣの故障判断を開始する。
【００２３】
ここで、回路故障時には温度上昇が生じることがある。このため、本実施形態に係る故障判断部３１は、対象となる回路ＴＣの温度が急上昇した場合に、故障判断を開始することで、比較的早期に対象となる回路ＴＣの故障を判断することができる。
【００２４】
さらに、図１に示すように、本実施形態においてガス警報器１は、湿度センサＴ４を備えている。湿度センサＴ４は、周囲の湿度に応じた信号を出力するものである。ここで、故障判断部３１は、湿度センサＴ４からの信号により検出される湿度が規定範囲外の湿度を示す場合に、対象となる回路ＴＣの故障判断を開始する第３機能を有している。異常湿度となると故障確率が高まる回路が存在する。このため、本実施形態に係る故障判断部３１は、規定範囲外の湿度を示す場合に故障判断を開始することで、比較的早期に対象となる回路ＴＣの故障を判断することができる。規定範囲外の湿度を示す場合に故障判断される回路は、対象となる回路ＴＣの全てでもよいし、一部であってもよい。
【００２５】
ガス濃度算出部３２は、検知対象となるガスの濃度を算出するものである。さらに、ガス濃度算出部３２は、検知対象となるガス濃度の算出結果を補正する機能を有している。ここで、半導体式ガスセンサ等については、周囲温度や周囲湿度に応じてセンサ出力特性が変化する傾向がある。このため、本実施形態に係るガス濃度算出部３２は、周囲温度や周囲湿度に応じて検知対象となるガス濃度の算出結果を補正することとなる。
【００２６】
なお、本実施形態において第３温度センサＴ３はガスセンサ回路１２に近接配置されている。さらに、本実施形態に係るガス警報器１は湿度センサＴ４を備えている。よって、ガス濃度算出部３２は、第３温度センサＴ３及び湿度センサＴ４からの信号に応じて検知対象となるガス濃度の算出結果を補正する。これにより、故障判断の早期実施のためにも設けられる第３温度センサＴ３及び湿度センサＴ４を利用してガス検出精度の向上を図ることができる。
【００２７】
寿命推定部３３は、特定回路の寿命を判断するものである。ここで、特定回路とは、上記した故障判断の対象となる回路ＴＣであって、より具体的には５Ｖ定電圧回路１４の電解コンデンサＣ２である。なお、特定回路は、例えばスイッチング電源回路１０ｃの電解コンデンサＣ１であってもよく、故障判断の対象となる回路ＴＣの電解コンデンサＣ２に限られるものではない。
【００２８】
本実施形態において寿命推定部３３は、例えば電解コンデンサＣ１，Ｃ２が導電性高分子アルミ固体電解コンデンサである場合、周囲温度やリプル電流による自己温度上昇を考慮した推定寿命式によって寿命を算出することができる。
【００２９】
警報制御部３４は、ガス濃度算出部３２によって算出及び補正された検知対象ガスの濃度が所定値以上である場合に音声警報回路１７を制御してスピーカ１７ａから警報出力させるものである。さらに、警報制御部３４は、寿命推定部３３により推定された寿命が規定値を下回る場合にスピーカ１７ａから警報出力させる機能も有している。この機能により、例えば電解コンデンサＣ１，Ｃ２の寿命が警報器寿命の５年を下回る場合等に注意喚起することができる。
【００３０】
次に、本実施形態に係るガス警報器１の故障判断処理について説明する。図３は、本実施形態に係るガス警報器１の故障判断処理を示す第１のフローチャートである。なお、図３に示すフローチャートは、５Ｖ定電圧回路１４の故障判断処理を示すものとする。
【００３１】
図３に示すように、まずマイコン回路３０は、第１温度センサＴ１からの信号に基づいて５Ｖ定電圧回路１４の近傍温度を検出すると共に、湿度センサＴ４からの信号に基づいて周囲湿度を検出する（Ｓ１）。次いで、マイコン回路３０は、温度補正回路１５からの信号に基づいて温度補正を行う（Ｓ２）。なお、ガス警報器１が湿度補正回路を有する場合には、このステップＳ２の処理において湿度補正を行ってもよい。
【００３２】
次に、マイコン回路３０は、以下の１）〜３）のいずれか１つを満たすか否かを判断する。すなわち、マイコン回路３０は、１）前回検出時の温度との差が５℃（所定温度）以上である、２）現在湿度が２０％以下である、及び、３）現在湿度が８０％以上である、のいずれか１つを満たすかを判断する（Ｓ３）。
【００３３】
マイコン回路３０がいずれも満たさないと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、図３に示す処理は終了する。一方、マイコン回路３０は、いずれか１つでも満たすと判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、前回検出時から５秒（所定時間）経過したかを判断する（Ｓ４）。
【００３４】
マイコン回路３０が前回検出時から５秒経過していないと判断した場合（Ｓ４：ＮＯ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、マイコン回路３０が前回検出時から５秒経過したと判断した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、５秒間に５℃以上の温度差（上昇率）を示し、又は異常湿度を示していることから、故障判断部３１は、故障判断を開始する（Ｓ５）。
【００３５】
このステップＳ５において故障判断部３１は、各部（停電検出回路１３、温度補正回路１５、表示回路１６、音声警報回路１７、スイッチ回路１８、照度検出回路１９、マイコン回路３０等）の電圧を検出する（Ｓ５）。
【００３６】
次いで、故障判断部３１は、各部の電圧が異常である（例えば５Ｖから所定電圧以上差異がある）かを判断する（Ｓ６）。故障判断部３１により電圧が異常であると判断された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、警報制御部３４は故障である旨を警報出力する（Ｓ７）、その後、図３に示す処理は終了する。なお、故障判断部３１により電圧が異常であると判断された場合、故障である旨が通信によりガス事業者に連絡されてもよい。
【００３７】
一方、故障判断部３１は、電圧が異常でないと判断された場合（Ｓ６：ＮＯ）、５Ｖ定電圧回路１４が正常であると判断し、図３に示す処理は終了する。
【００３８】
次に、本実施形態に係るガス警報器１の他の故障判断処理について説明する。図４は、本実施形態に係るガス警報器１の故障判断処理を示す第２のフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートは、照度検出回路１９の故障判断処理を示すものとする。また、図４において図３と同様の処理については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３９】
まず、図４に示すように、マイコン回路３０は、第２温度センサＴ２からの信号に基づいて照度検出回路１９の近傍温度を検出すると共に、湿度センサＴ４からの信号に基づいて周囲湿度を検出する（Ｓ１１）。その後、図３に示したステップＳ２〜Ｓ４と同様の処理が実行される。
【００４０】
その後、故障判断部３１は故障判断を開始する（Ｓ１５）。このステップＳ１５において故障判断部３１は、照度検出回路１９の検出値を入力し（Ｓ１５）、検出値が異常であるかを判断する（Ｓ１６）。ここで、故障判断部３１は、検出される照度を学習して最大照度と最小照度とを記憶しており、この範囲外の照度が検出された場合に異常であると判断する。
【００４１】
故障判断部３１は、照度の検出値が異常であると判断した場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、警報制御部３４は図３に示した処理と同様に故障である旨を警報出力する（Ｓ７）。その後、図４に示す処理は終了する。なお、故障判断部３１により照度の検出値が異常であると判断された場合、故障である旨が通信によりガス事業者に通知されてもよい。
【００４２】
一方、故障判断部３１は、照度の検出値が異常でないと判断された場合（Ｓ１６：ＮＯ）、照度検出回路１９が正常であると判断し、図４に示す処理は終了する。
【００４３】
なお、フローチャートによる図示を省略するがガスセンサ回路１２についても同様にして故障判断される。
【００４４】
このようにして、本実施形態に係るガス警報器１によれば、対象となる回路ＴＣに近接配置される温度センサＴ１〜Ｔ３を備え、温度センサＴ１〜Ｔ３により検出される温度が所定値以上の上昇率を示す場合に故障判断を開始する。このため、対象となる回路ＴＣの温度が急上昇した場合に、故障判断を開始することができ、温度上昇という故障時に生じることがある現象をとらえて故障判断を開始して、比較的早期に故障を判断することができる。
【００４５】
また、湿度が規定範囲外の湿度を示す場合に故障判断を開始するため、異常湿度により故障確率が高まる回路ＴＣについて、比較的早期に故障を判断することができる。
【００４６】
また、第３温度センサＴ３及び湿度センサＴ４からの信号に応じて検知対象ガス濃度の算出結果を補正するため、故障判断の早期開始のために設けられる第３温度センサＴ３及び湿度センサＴ４を利用して、ガス検出精度の向上を図ることができる。
【００４７】
また、温度センサＴ１からの信号に基づいて対象となる回路ＴＣの電解コンデンサＣ２の寿命を推定し、推定された寿命が規定値を下回る場合に警報出力させるため、異常温度等において故障の可能性がある特定回路の寿命を、故障判断の早期開始のために設けられる温度センサＴ１を利用して推定でき、寿命に基づく警報出力を行うことができる。
【００４８】
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し、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。
【００４９】
例えば、上記実施形態において故障検出の対象となる回路ＴＣは、ガスセンサ回路１２、５Ｖ定電圧回路１４、及び照度検出回路１９に限らず、電源回路１０等の他の回路であってもよい。
【００５０】
また、図３及び図４に示すフローチャートにおいては、５秒間（所定時間）における温度差に基づいて故障判断を開始しているが、これに限らず、例えば第１〜第３温度センサＴ１〜Ｔ３に基づいて検出される温度が所定範囲外の温度を示す場合に故障判断を開始してもよい。
【００５１】
さらに、本実施形態に係るガス警報器１は火災検出機能を有したガス火災警報器であってもよい。この場合において、ガス火災警報器はケース外に温度センサを有し、ケース外の温度を確認して火災判断する。また、ガス火災警報器は、内部の温度センサＴ１〜Ｔ３による温度を学習しておき、例えば学習された温度範囲を超える温度変化を示した場合には、火災の判断閾値を低下させて、ケース外の温度センサにより火災が早期に検出されるようにすることが好ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１      ：ガス警報器（警報器）
１０    ：電源回路
１０ａ  ：サージ保護回路
１０ｂ  ：整流回路
１０ｃ  ：スイッチング電源回路
１１    ：ガスセンサ
１２    ：ガスセンサ回路
１２ａ  ：センサ駆動回路
１２ｂ  ：ガス・ＣＯ検出回路
１３    ：停電検出回路
１４    ：５Ｖ定電圧回路
１５    ：温度補正回路
１６    ：表示回路
１７    ：音声警報回路
１７ａ  ：スピーカ
１８    ：スイッチ回路
１９    ：照度検出回路
１９ａ  ：照度センサ
２０    ：昇圧回路
２１    ：シリアル通信回路
２２    ：外部出力回路
３０    ：マイコン回路
３１    ：故障判断部（故障判断手段）
３２    ：ガス濃度算出部（ガス濃度算出手段）
３３    ：寿命推定部（寿命推定手段）
３４    ：警報制御部（警報制御手段）
Ｂ      ：乾電池
Ｃ１，Ｃ２：電解コンデンサ（特定回路）
Ｔ１〜Ｔ３：温度センサ
Ｔ４    ：湿度センサ
ＴＣ    ：対象となる回路
【図１】
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【図２】
2020077156.tif 000004
【図３】
2020077156.tif 000005
【図４】
2020077156.tif 000006