(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数に応じて音圧の山と谷とが交互に現れる音圧周波数特性を有するブザーと、前記ブザーに対して駆動信号を供給して前記ブザーを鳴動させる中央演算処理装置と、を備えた警報器において、
前記中央演算処理装置が、警報の内容に応じて、第１周波数及び第２周波数の間で前記駆動信号の周波数を切り換え、
前記第１周波数が、前記音圧の山となる周波数に設定され、
前記第２周波数が、前記第１周波数から増加方向又は減少方向にずらしたときに最初に前記第１周波数に対応する音圧との差が所定値以上となる音圧の谷となる周波数に設定されている
ことを特徴とする警報器。
【請求項２】
ガス漏れ及び火災の少なくも１つを検出する第１検出手段と、
警報器自体の故障、電池電圧の低下及び警報器交換期限の到来の少なくとも１つを検出する第２検出手段と、をさらに備え、
前記中央演算処理装置が、前記第１検出手段により検出されたときに前記第１周波数の駆動信号を前記ブザーに供給し、前記第２検出手段により検出されたときに前記第２周波数の駆動信号を前記ブザーに供給する
ことを特徴とする請求項１に記載の警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、警報器に係り、例えば、ブザーを鳴動させてガス漏れや火災を警報する警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述したガス漏れや火災などを警報する警報器においては、ガス漏れ、火災等が発生した場合、ブザーやスピーカから出力される警報音の音圧が、７０ｄＢ／ｍ以上の大きな音圧になるように規定されている。一方、上記警報器には、警報器自体の故障（例えば、回路故障、センサ故障、メモリ故障など）や、電池電圧の低下、交換期限の到来などを検出して、これらを検出したときにもブザーを鳴動させてその旨を報知する機能を備えたものがある。
【０００３】
このような警報器自体の故障などを検出した場合のブザーの報知音圧は、ガス漏れ、火災警報時のように大きな音圧である必要がなく、ユーザに気が付いてもらえる程度の小さい音圧があれば十分である。これは、ガス漏れ、火災等の警報でないのに、大きな音が鳴り続けるのは、ユーザに不安感、不快感を与え、好ましくないからである。
【０００４】
そこで、従来、例えば図４に示すように、ブザーを鳴動させるブザー発振回路１１に加えてブザーに印加する電圧を切り換える印加電圧切換回路１２を追加することで、ガス漏れ、火災を検出したときと、故障などを検出したときとで、警報の音圧を切り換えていた。例えば、ブザーに印加する電圧を１／２にすれば、６ｄＢ音圧を下げることができる。
【０００５】
図４に示すように、ブザー発振回路１１は、２入力のＮＡＮＤゲート１１Ａと、このＮＡＮＤゲート１１Ａの出力が入力された１入力のＮＡＮＤゲート１１Ｂと、を備えている。上記ＮＡＮＤゲート１１Ａは、その出力が抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して２入力の一方に帰還されている。上記ＮＡＮＤゲート１１Ｂは、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１を介して入力に帰還されていて、このＮＡＮＤゲート１１Ｂの出力がブザー発振回路１１の出力となる。
【０００６】
上述した構成のブザー発振回路１１は、ＮＡＮＤゲート１１Ａの２入力の他方にＨｉレベルの信号を供給すると、発振してＮＡＮＤゲート１１Ｂの出力からＨｉ、Ｌｏを繰り返すパルス状の駆動信号が出力される。
【０００７】
このブザー発振回路１１から出力されるパルス状の駆動信号は、電源電圧Ｖとグランドとの間にブザーＢｚに対して直列接続されたトランジスタＴｒ１のベースに供給されている。トランジスタＴｒ１は、駆動信号のＨｉ、Ｌｏに応じてオンオフして、間欠的にブザーＢｚに電圧を印加させる。これにより、ブザーＢｚが振動して鳴動する。
【０００８】
また、上記印加電圧切換回路１２は、ブザーＢｚに並列接続されると共に電源電圧Ｖを分圧する抵抗Ｒ３及びＲ４と、これら抵抗Ｒ３及びＲ４に直列接続されたトランジスタＴｒ２と、電源電圧ＶとブザーＢｚとの間に設けられたトランジスタＴｒ３と、オペアンプ１２Ａと、を備えている。このオペアンプ１２Ａは、一方の入力に抵抗Ｒ３、Ｒ４の接続点が接続され、他方の入力にトランジスタＴｒ１のコレクタが接続され、出力にトランジスタＴｒ３のベースが接続されている。
【０００９】
以上の構成によれば、トランジスタＴｒ２のベースにＬｏレベルの信号を入力すると、トランジスタＴｒ２がオフとなり、オペアンプ１２Ａの一方の入力には電源電圧Ｖが供給される。オペアンプ１２Ａは、入力の他方が一方と同じ電源電圧ＶになるようにトランジスタＴｒ３を制御するので、ブザーＢｚには電源電圧Ｖが印加される。
【００１０】
一方、トランジスタＴｒ２のベースにＨｉレベルの信号を入力すると、トランジスタＴｒ２がオンとなり、オペアンプ１２Ａの一方の入力には電源電圧Ｖを分圧した分圧電圧（＜電源電圧Ｖ）が供給される。同様に、オペアンプ１２Ａは、入力の他方が一方と同じ分圧電圧になるようにトランジスタＴｒ３を制御するので、ブザーＢｚには分圧電圧が印加されるため、ブザーＢｚに印加する電圧を電源電圧Ｖよりも小さい分圧電圧に切り換えることができる。
【００１１】
しかしながら、ブザーＢｚに対する印加電圧を切り換えるためには、上述した印加電圧切換回路１２を追加する必要があり、コストアップとなっていた。そこで、ブザーＢｚの音圧を切り換える手法として、例えば、特許文献１に示されたようにブザーＢｚに供給する駆動信号の周波数を切り換えるものを適用することが考えられる。
【００１２】
詳しく説明すると、ブザーＢｚは、例えば駆動信号の周波数が大きくなるに従って音圧が高くなるという音圧周波数特性を有するものがある。具体的に述べると、ブザーＢｚに４ｋＨｚの駆動信号を出力すると８０ｄＢ／ｍの音圧となり、４００Ｈｚの駆動信号を出力すると６０ｄＢ／ｍの音圧となり、ブザーＢｚに印加する電圧を切り換えなくても音圧を切り換えることができる。
【００１３】
そこで、ガス漏れや火災が検出されたときに例えば４ｋＨｚの駆動信号を出力し、回路故障などを検出したときに４００Ｈｚの駆動信号を出力すれば、ガス漏れ火災時と、回路故障などの検出時とで音圧を切り換えることができる。
【００１４】
しかしながら、上述した従来の周波数の切換による音圧の切換では、大きく周波数を変える必要があり、ガス漏れ火災時と、回路故障などの検出時と、で異なる音色で鳴動してしまい、ユーザに違和感を与える、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平７−３１９４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明は、音色を変えずに音圧を切り換えることができる警報器を安価に提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、周波数に応じて音圧の山と谷とが交互に現れる音圧周波数特性を有するブザーと、前記ブザーに対して駆動信号を供給して前記ブザーを鳴動させる中央演算処理装置と、を備えた警報器において、前記中央演算処理装置が、警報の内容に応じて、第１周波数及び第２周波数の間で前記駆動信号の周波数を切り換え、前記第１周波数が、前記音圧の山となる周波数に設定され、前記第２周波数が、前記第１周波数から増加方向又は減少方向にずらしたときに最初に前記第１周波数に対応する音圧との差が所定値以上となる音圧の谷となる周波数に設定されていることを特徴とする警報器に存する。
【００１８】
請求項２記載の発明は、ガス漏れ及び火災の少なくも１つを検出する第１検出手段と、警報器自体の故障、電池電圧の低下及び警報器交換期限の到来の少なくとも１つを検出する第２検出手段と、をさらに備え、前記中央演算処理装置が、前記第１検出手段により検出されたときに前記第１周波数の駆動信号を前記ブザーに供給し、前記第２検出手段により検出されたときに前記第２周波数の駆動信号を前記ブザーに供給することを特徴とする請求項１に記載の警報器に存する。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、中央演算処理装置が、警報の内容に応じて、第１周波数及び第２周波数との間で駆動信号の周波数を切り換える。第１周波数が、音圧の山となる周波数に設定され、第２周波数が、第１周波数から増加方向又は減少方向にずらしたときに最初に第１周波数に対応する音圧との差が所定値以上となる音圧の谷となる周波数に設定されている。従って、中央演算処理装置が出力する駆動信号の周波数を変えるだけで、印加電圧切換回路を追加しなくてもブザーの音圧を切り換えることができる。また、第２周波数は、第１周波数からずらしたときに最初に第１周波数に対応する音圧との差が所定値以上となる音圧の谷であるので、第１周波数と第２周波数の周波数差を最大限に小さくしつつ第１周波数に対応する音圧と第２周波数に対応する音圧との差を大きくできるため、音色を変えずに音圧を切り換えることができる警報器を安価に提供することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、第１検出手段によりガス漏れ及び火災の少なくとも１つが検出されたときに第１周波数の駆動信号がブザーに供給され、ブザーが大きな音圧で鳴動する。一方、第２検出手段により警報器自体の故障、電池電圧の低下及び警報器交換期限の到来の少なくとも１つが検出されたときに第２周波数の駆動信号がブザーに供給され、ブザーが小さな音圧で鳴動する。これにより、ガス漏れ及び火災の検出時と、警報器自体の故障、電池電圧の低下及び警報器交換期限の到来時と、で音色を変えずに音圧を変えることができるので、ユーザに不快感や違和感を与えることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の警報器の一実施形態を示す回路図である。
【図２】図１に示す警報器を構成するブザーの音圧周波数特性を示すグラフである。
【図３】図１に示す警報器を構成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】従来のブザーの音圧を切り替えるために用いられた印加電圧切換回路の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の警報器を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すように、警報器１は、ガス漏れを検出するためのガスセンサ２と、火災を検出するための火災センサ３と、警報器１自体の故障を検出するための故障検出回路４と、警報器１に電源を供給する電池の電圧低下を検出するための電池電圧低下検出回路５と、警報器１を設置してからの経過時間をカウントするタイマ６と、警報器１全体の制御を司る中央演算処理装置としてのＣＰＵ７と、警報音を発生するブザーＢｚと、を備えている。
【００２３】
上述したＣＰＵ７には、第１検出手段としての周知のガスセンサ２及び火災センサ３が接続されていて、ＣＰＵ７は、これらガスセンサ２及び火災センサ３からの出力に基づいてガス漏れや火災を検出する。また、上述したＣＰＵ７には、第２検出手段としての故障検出回路４、電池電圧低下検出回路５及びタイマ６が接続されていて、ＣＰＵ７は、これら故障検出回路４及び電池電圧低下検出回路５からの出力やタイマ６のカウント値に基づいて故障や電池電圧の低下を検出や、交換時期到来を検出する。
【００２４】
さらに、上述したＣＰＵ７は、ブザーＢｚが接続されていて、このブザーＢｚに対してパルス状の駆動信号を供給する。ブザーＢｚは、ＣＰＵ７から駆動信号が供給されるとその駆動信号の周波数で振動して鳴動する。
【００２５】
次に、図２を参照して上述したブザーＢｚの音圧周波数特性について説明する。この音圧周波数特性は、ブザーＢｚに３Ｖの駆動信号を供給して、ブザーＢｚから１０ｃｍ離れた位置で音圧を測定した結果を示す。同図に示すように、ブザーＢｚの音圧は、１００Ｈｚから５ｋＨｚにかけて増加する。このとき、ブザーＢｚの音圧は、１００Ｈｚから５ｋＨｚにかけてなだらかに増加せずに、周波数の増加に応じて音圧の山と谷とが交互に現れるように上下しつつ増加している。この音圧の山と谷との増減幅は、周波数が高くなるに従って大きくなっている。
【００２６】
本実施形態において、ＣＰＵ７は、警報の内容に応じて、第１周波数及び第２周波数の間でブザーＢｚに供給する駆動信号の周波数を切り換える。即ち、ＣＰＵ７は、ガス漏れや火災を検出したときに第１周波数の駆動信号をブザーＢｚに供給し、故障、電池電圧低下、交換期限を検出したときに第２周波数の駆動信号をブザーＢｚに供給する。
【００２７】
本実施形態において、上記第１周波数としては、上述した音圧の山となる周波数である４ｋＨｚに設定されている。ここで音圧の山となる周波数とは、図２に示す音圧周波数特性において周波数の増加に対して音圧が増加した後、減少する部分のうち最も高い音圧に対応する周波数である。この４ｋＨｚの駆動信号をブザーＢｚに供給することにより約８０ｄＢの音圧を得ることができる。
【００２８】
上記第２周波数としては、第１周波数（４ｋＨｚ）から減少方向にずらしたときに最初に第１周波数（４ｋＨｚ）に対応する音圧（約８０ｄＢ）との差が例えば２０ｄＢ（所定値）以上となる音圧の谷となる周波数である３ｋＨｚに設定される。ここで音圧の谷となる周波数とは、図２に示す音圧周波数特性において周波数の増加に対して音圧が減少した後、増加する部分のうち最も低い音圧に対応する周波数である。この３ｋＨｚの駆動信号をブザーＢｚに供給することにより約６０ｄＢの音圧を得ることができる。
【００２９】
次に、上記概略で説明した警報器１の動作の詳細を図３に示すフローチャートを参照して以下説明する。まず、ＣＰＵ７は、電池を投入すると処理を開始して、ガスセンサ２、火災センサ３からの出力を取り込んで、ガス漏れや火災が発生しているか否かを判断する（ステップＳ１）。ガス漏れや火災の発生を検出すると（ステップＳ１でＹ）、ＣＰＵ７は、第１周波数（４ｋＨｚ）の駆動信号をブザーＢｚに供給した後（ステップＳ２）、処理を終了する。これによりブザーＢｚは、約８０ｄＢの大きな音圧で鳴動する。
【００３０】
一方、ガス漏れや火災の発生が検出されないと（ステップＳ１でＮ）、次に、ＣＰＵ７は、故障検出回路４及び電池電圧低下検出回路５の出力、タイマ６のカウント値を取り込んで、故障や電池電圧の低下が発生しているか、交換時期が到来しているか否かを判断する（ステップＳ３）。故障や電池電圧の低下、交換時期の到来を検出すると（ステップＳ３でＹ）、ＣＰＵ７は、第２周波数（３ｋＨｚ）の駆動信号をブザーＢｚに供給した後（ステップＳ４）、処理を終了する。これにより、ブザーＢｚは、約６０ｄＢとガス漏れや火災検出時の音圧（約８０ｄＢ）よりも小さい音圧で鳴動する。
【００３１】
また、ガス漏れ、火災、故障、電池電圧の低下、交換時期の到来の何れも検出されないと（ステップＳ１でＮ、かつ、ステップＳ３でＮ）、ＣＰＵ７は直ちにステップＳ１に戻る。
【００３２】
上述した実施形態によれば、ＣＰＵ７が、警報の内容に応じて、第１周波数及び第２周波数との間で駆動信号の周波数を切り換える。第１周波数が、音圧の山となる周波数である４ｋＨｚに設定され、第２周波数が、第１周波数から増加方向又は減少方向にずらしたときに最初に第１周波数に対応する音圧との差が２０ｄＢ以上となる音圧の谷となる周波数である３ｋＨｚに設定されている。従って、ＣＰＵ７が出力する駆動信号の周波数を変えるだけで、印加電圧切換回路を追加しなくてもブザーＢｚの音圧を切り換えることができる。また、第２周波数は、第１周波数からずらしたときに最初に第１周波数に対応する音圧との差が２０ｄＢ以上となる音圧の谷であるので、第１周波数と第２周波数の周波数差を最大限に小さくしつつ第１周波数に対応する音圧と第２周波数に対応する音圧との差を大きくできるため、音色を変えずに音圧を切り換えることができる警報器を安価に提供することができる。
【００３３】
具体的に説明すると、例えば第２周波数として１００Ｈｚを設定した場合、３ｋＨｚに設定した場合と同様に６０ｄＢの小さな音圧を得ることができるが、第１周波数と第２周波数との差が３．９ｋＨｚと大きくなる。このため、４ｋＨｚの駆動信号を供給したときのブザーＢｚの音色に比べて１００Ｈｚの駆動信号を供給したときのブザーＢｚの音色はかなり低く聞こえる。これに対して、本実施形態では、第２周波数として最初の音圧の谷となる３ｋＨｚに設定されているため、４ｋＨｚの駆動信号を供給したときと、３ｋＨｚの駆動信号を供給したときと、ではブザーＢｚの音色にほとんど差異がなく、ユーザには同じ音色に聞こえる。
【００３４】
また、上述した実施形態によれば、ガス漏れ及び火災が検出されたときに第１周波数（４ｋＨｚ）の駆動信号がブザーＢｚに供給され、ブザーＢｚが大きな音圧８０ｄＢで鳴動する。一方、警報器１自体の故障、電池電圧の低下及び警報器１交換期限の到来が検出されたときに第２周波数（３ｋＨｚ）の駆動信号がブザーＢｚに供給され、ブザーＢｚが小さな音圧で鳴動する。これにより、ガス漏れ及び火災の検出時と、警報器自体の故障、電池電圧の低下及び警報器交換期限の到来時と、で音色を変えずに音圧を変えることができるので、ユーザに不快感や違和感を与えることがない。
【００３５】
なお、上述した実施形態では、第１周波数（４ｋＨｚ）から減少方向にずらしたときに最初に第１周波数に対応する音圧８０ｄＢとの差が２０ｄＢ以上となる音圧の谷（以下「減少方向の音圧の谷」と略記する）となる周波数３ｋＨｚと、第１周波数（４ｋＨｚ）から増加方向にずらしたときに最初に第１周波数に対応する音圧８０ｄＢとの差が２０ｄＢ以上となる音圧の谷（以下「増加方向の音圧の谷」と略記する）となる周波数９ｋＨｚと、のうち減少方向の音圧の谷となる周波数３ｋＨｚを第２周波数として設定している。
【００３６】
これは、本実施形態で用いられるブザーＢｚの周波数特性（図２）が、第１周波数（４ｋＨｚ）と増加方向の音圧の谷となる周波数９ｋＨｚとの差に比べて、第１周波数（４ｋＨｚ）と減少方向の音圧の谷の周波数３ｋＨｚとの差が小さいからである。しかしながら、本発明はこれに限ったものではない。例えば、第１周波数と増加方向の音圧の谷となる周波数との差が、第１周波数と減少方向の音圧の谷となる周波数との差よりも小さくなる音圧周波数特性のブザーＢｚを用いる場合は、第２周波数として上記増加方向の音圧の谷となる周波数に設定してもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態では、ガス漏れ及び火災の両方を検出していたが、本発明はこれに限ったものではなく、ガス漏れ及び火災の少なくとも一つを検出するものであればよい。また、上述した実施形態では、警報器１自体の故障、電池電圧の低下及び警報器１の交換時期の到来の全てを検出していたが、本発明はこれに限ったものではなく、警報器１自体の故障、電池電圧の低下及び警報器１の交換時期の到来の少なくとも一つを検出するものであればよい。
【００３８】
また、上述した実施形態では、ガス漏れ、火災警報時と、警報器１自体の故障、電池電圧の低下、警報器１の交換時期の到来時と、で駆動信号の周波数を切り換えていたが、本発明はこれに限ったものではない。これらは一例であって、本発明としては、警報内容によって周波数を切り換えるものであればよい。
【００３９】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１    警報器
２    ガスセンサ（第１検出手段）
３    火災センサ（第１検出手段）
４    故障検出回路（第２検出手段）
５    電池電圧低下検出回路（第２検出手段）
６    タイマ（第２検出手段）
７    ＣＰＵ（中央演算処理装置）
Ｂｚ  ブザー
【図１】
0005632227.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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