(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作電源を供給する電池と、監視領域の状態を検出する状態検出手段と、前記状態検出手段が異常を検出したときに、警報動作を行う警報手段を備えた警報器において、
前記警報器は、前記電池の電圧を測定する電池電圧測定部と、タイマとを備え、
前記タイマによって警報器の動作時間を計時して、
前記電池電圧測定部により電池の電圧を測定する電池電圧試験の間隔を、電池を交換してから警報器の動作時間が長くなるほど、短くし、
電池を交換してから警報器の動作時間が所定の時間以下のとき、前記電池電圧試験の間隔を、短くすることを特徴とする警報器。
【請求項２】
前記タイマが所定時間を計時して前記状態検出手段を動作させると、所定時間を計時した回数を格納する記憶部を備え、
前記所定時間を計時した回数に基づき、前記警報器の動作時間および前記電池電圧試験の間隔を算出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、電池で駆動する警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、火災検出時や点検異常時（電池電圧低下時やセンサ異常時など）に警報音を鳴動させる警報鳴動回路と表示を行う表示灯を備え、火災発生時に電池切れで機能が発揮できないということがないように、定期的に電池電圧試験として電池の電圧を測定して、電池が所定の電池残量以下になると、電池あるいは警報器自体を交換すべきことを、警報音を鳴動させて警報する警報器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような警報器は、警報音の鳴動と表示灯の点灯をさせていない監視時においては、電池を長持ちさせるために消費電流が抑えられているが、警報音を鳴動させる警報時においては、消防法の規格により７０ｄＢ以上の音圧で火災警報を出力することが義務づけられており、警報音の鳴動と表示灯を点灯させるときには消費電流が大きくなる。
通常、電池は、放電を行い電池残量が減るにつれて電圧は徐々に降下していき、やがてある電圧（以下、この電圧を終止電圧と呼び、そのときの電池残量を終止残量と呼ぶ）を境にその低下の度合いが急激になる。つまり、電池が終止残量となったとき、電池からの出力電流が微少な場合には、電池は終止電圧を出力するが、電池からの出力電流が大きい場合には、終止電圧から急激に電圧が低下してしまうこととなる。
そのため、警報器においては、火災等発生時に警報を行うために警報音を鳴動させたときに急激に電池の電圧が低下してしまい警報が行えないということがないように、警報を行ったときと同じ電流を疑似電流として流して電圧を測定し、電池の監視を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５７２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、新品の電池で警報器を動作させた当初は、警報音を鳴動させるために十分な電池容量があり警報音を鳴動させたときに急激に電圧が低下するおそれがないにもかかわらず、電池電圧試験を一定の間隔で行っていたため、電池電圧試験のために電池を早期に消耗してしまうことになっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係わる警報器は、動作電源を供給する電池と、監視領域の状態を検出する状態検出手段と、前記状態検出手段が異常を検出したときに、警報動作を行う警報手段を備えた警報器において、前記警報器は、前記電池の電圧を測定する電池電圧測定部と、タイマとを備え、前記タイマによって警報器の動作時間を計時して、前記電池電圧測定部により電池の電圧を測定する電池電圧試験の間隔を、電池を交換してから警報器の動作時間が長くなるほど、短くし、電池を交換してから警報器の動作時間が所定の時間以下のとき、前記電池電圧試験の間隔を、短くすることを特徴とする。
また、本発明に係わる警報器は、前記タイマが所定時間を計時して前記状態検出手段を動作させると、所定時間を計時した回数を格納する記憶部を備え、前記所定時間を計時した回数に基づき、前記警報器の動作時間および前記電池電圧試験の間隔を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、警報器は、前記電池の電圧を測定する電池電圧測定部と、タイマとを備え、前記タイマによって警報器の動作時間を計時して、電池の電圧を測定する電池電圧試験の間隔を、警報器の動作時間に応じて変更するため、電池電圧試験のために、電池を早期に消耗するということがない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態に係る火災警報器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る火災警報器の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本実施の形態では、監視領域の煙の濃度に基づき火災判定を行う火災警報器に本発明を適応した場合を例に図１〜２に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る火災警報器１００の構成を示すブロック図である。図１において、火災警報器１００は、電池１と、記憶部２と、試験スイッチ３と、制御部１０と、煙検出部２０と、表示部３０と、音響部４０と、電池電圧試験部５０とを備える。
電池１は、火災警報器１００を動作させるための動作電源を供給する。記憶部２は、火災警報器１００を動作させるためのプログラムを格納している。また、記憶部２は、火災警報器１００の動作に係わるデータを一時的に格納する図示しない保管領域２ａを有する。
試験スイッチ３は、居住者等のユーザによる押下操作を受け付け、点検機構を動作させるためのスイッチである。
制御部１０は、定電圧部１１と、リセット部１２と、発振部１３と、タイマ１４と、火災判定部１５と、電池電圧判定部１６とを有していて、記憶部２に格納されているプログラムに従い火災警報器の全体を制御する。
定電圧部１１は、電池１の電源電圧を所定の定電圧電源（例えば、約２．３Ｖの電圧）として制御部１０等に供給する。
リセット部１２は、電源投入時に制御部１０をリセット状態にし、所定時間後にリセット状態を解除して動作可能な初期状態にさせる。また、制御部１０に印加される電圧が制御部１０の動作保証電圧より小さくなった場合に、制御部１０をリセット状態にする。
発振部１３は、制御部１０に対してクロック信号を供給する。タイマ１４は、発振部１３のクロック信号に基づき時間を計時し、制御部１０が火災警報器１００の各部の制御を行うタイミングを発生させる。また、タイマ１４は火災警報器１００が新しい電池で起動してからどれだけ動作したかの動作時間を計時する。
火災判定部１５は、煙検出部２０が検出した煙の濃度に基づき火災を判定する。電池電圧判定部１６は、電池電圧試験部５０が検出した電池の電圧に基づき電池の電圧が正常であるかを判定する。
煙検出部２０は、監視領域の状態を検出する状態検出手段であり、発光駆動部２１と、発光部２２と、受光部２３と、受光電流電圧変換部２４と、受光増幅部２５とで構成される。
発光駆動部２１は、限流抵抗とコンデンサを有し、定電圧部１１から供給される電源を限流抵抗によって制限して微少な電流（例えば、最大５０μＡ）でコンデンサを充電する。発光駆動部２１は、制御部１０の制御により、外光を遮断した暗室の内部に配置されたＬＥＤ等の発光素子である発光部２２にコンデンサに蓄えられたエネルギーを供給して発光させる。
受光部２３は、光を受光すると電流を流すフォトダイオードであり、暗室の内部の発光部２２が照射した光が直接入力しない位置に配置されている。そのため、暗室に煙が流入していないときには、発光部２２が照射した光が受光部２３には入力されず、暗室に煙が流入したときには、発光部２２が照射した光が煙粒子により散乱され、その散乱光が受光部３２に入力して受光部２３には煙の濃度に応じた電流が流れる。
受光電流電圧変換部２４は、受光部２３に発生した電流を電圧に変換する。変換された電圧は、微少な電圧であり、そのままでは火災の判断が困難であるため、受光増幅部２５で大きな電圧へと増幅する。
火災判定処理は、制御部１０が光駆動部２１を制御して開始され、受光増幅部２５で増幅された電圧を火災判定部１５で閾値電圧と比較して、閾値を超えている場合には火災を検出する。
表示部３０は、表示灯制御部３１と、表示灯３２とで構成される。表示灯制御部３１は、制御部１０の制御によりＬＥＤ等の発光素子である表示灯３２に定電圧部１１から電源を供給して表示灯３２を火災時には点灯させたり、異常時には点滅させたりする。
音響部４０は、音声ＤＡ変換部４１と、音声増幅部４２と、スピーカ４３とから構成される。音声ＤＡ変換部４１は、制御部１０に制御されて記憶部２に格納された音声デジタルデータを電圧信号に変換する。音声増幅部４２は、変換された電圧信号（音声信号）を増幅して、スピーカ４３に印加して、スピーカ４３から火災発生や故障発生の警報音を出力させる。
電池電圧試験部５０は、疑似電流部５１と、電池電圧測定部５２とから構成される。疑似電流部５１は、一定の電流を流す定電流回路である。電池電圧測定部５２は、電池１の電圧をＡＤ変換して電池電圧信号（以下、電池電圧信号と呼ぶ）に変換する。
電池電圧試験は、制御部１０が擬似電流部５１を制御して開始され、擬似電流部５１で火災を警報するときに表示部３０と音響部４０とで消費される電流と同じ量の警報動作による増加分の電流を流した状態で、電池電圧測定部５２が電池１の電圧を変換した電池電圧信号を閾値と比較する。閾値を下回っている場合には電池異常を検出する。
ここで、擬似電流部５１で火災を警報する時と同じ量の電流を流して電池電圧試験を行うのは、電池１が終止電圧となっており、火災警報器１００が、消費電流が少ない監視動作では電池１が終止電圧を出力して問題なく動作するが、火災の警報を行うと急激に電圧が低下してリセット状態になり、火災を警報できないということがないようにするためである。
次に、火災警報器１００の動作について説明する。
火災警報器１００は、電池１から電源が供給され定電圧回路１１によって所定の定電圧に変換されて制御部１０等の各部に供給されると動作を開始する。各部は、制御部１０が有するタイマ１４が計時したタイミングに応じて制御され動作する。計時したタイミングに応じた動作については図２の火災警報器１００の動作を示すフローチャートにより説明する。
まず、火災警報器１００は、タイマ１４が３秒計時したかを判定して（Ｓ１）、３秒計時した場合には、記憶部２の保管領域２ａに火災警報器１００の動作時間の記録として３秒計時した回数を更新して格納して（Ｓ２）、煙検出部２０を動作させて火災判定処理を行う（Ｓ３）。
火災判定処理の結果が火災を検出したかを判定して（Ｓ４）、火災を検出したのであれば、火災表示灯３２を点灯（Ｓ５）、および、火災発生の警報音をスピーカ４３から出力して（Ｓ６）、警報動作を行い火災が発生したことを報知する。その後、Ｓ１の処理に戻り繰り返し動作を行う。
火災を検出したかの判定で火災を検出していない場合は（Ｓ４）、保管領域２ａの３秒計時した回数から火災警報器１００の動作年数ｎを算出する（Ｓ７）。その後、保管領域２ａの３秒計時の回数が所定数÷（ｎ＋１）の倍数か判断して（Ｓ８）、倍数であれば電池電圧試験部５０を作動させて電池電圧試験を行う（Ｓ９）。電池電圧試験の結果が電池電圧異常を検出したかを判定して（Ｓ１０）、電池電圧異常を検出したのであれば、火災表示灯３２を点滅（Ｓ１１）、および、異常発生の警報音をスピーカ４３から出力して（Ｓ１２）、異常が発生したことを報知する。その後、Ｓ１の処理に戻り繰り返し動作を行う。
タイマ１４が３秒計時したかの判定で３秒を計時していない場合と（Ｓ１）、保管領域２ａの３秒タイマカウント数が所定数÷（ｎ＋１）の倍数であるかの判定でカウント数が倍数ではない場合には（Ｓ８）、試験スイッチ３が押下操作されているかを判定して（Ｓ１３）、押下操作されている場合は、電池電圧試験を行う（Ｓ９）、押下操作されていない場合には、Ｓ１の処理に戻り繰り返し動作を行う。
ここで、Ｓ８の処理である３秒計時の回数が所定数÷（ｎ＋１）の倍数であるかの判定について説明する。例えば所定数＝４８００とすると、火災警報器１００の動作年数が１年のときにはＳ７の処理からｎ＝１となり、３秒計時の回数が２４００の倍数毎、つまり、１２０分に１回のタイミングで電池電圧試験を行い、動作年数が２年のときには、８０分に１回、動作年数が３年のときには、６０分に１回と、動作年数が少ないときには、電池電圧試験を行う間隔を長くして、動作年数が経過するほど、電池電圧試験を行う間隔を短くするようになっている。
なお、電池１を交換したときには、試験スイッチ３を連続押下操作（例えば１０秒間連続で押す）したときに、保管領域２ａに格納されている３秒計時した回数をリセットすることができる。
また、本実施の形態では、火災判定処理を行うタイミングである３秒計時の回数で火災警報器１００の動作時間を記録したが、タイマ１４により、火災警報器１００の動作時間のみを別途計時するようにしても良い。
また、本実施の形態では、火災警報器１００の動作年数が経過するほど、電池電圧試験を行う間隔を短くしたが、例えば、電池を交換した場合に、新しい電池の初期不良を検出するために、始めの１ヶ月は電池電圧試験の間隔を短くするなど、適宜、火災警報器１００の動作時間により電池電圧試験の間隔を変更するようにしても良い。
上記のように、本発明に係わる警報器は、動作電源を供給する電池と、監視領域の状態を検出する状態検出手段と、前記状態検出手段が異常を検出したときに、警報動作を行う警報手段を備えた警報器において、前記警報器は、前記電池の電圧を測定する電池電圧測定部と、タイマとを備え、前記タイマによって警報器の動作時間を計時して、前記電池電圧測定部により電池の電圧をより測定する電池電圧試験の間隔を、警報器の動作時間に応じて変更することを特徴とし、また、本発明に係わる警報器は、さらに警報動作による増加分の電流を流す擬似電流部を備え、前記電池電圧測定部により電池の電圧を測定する際に、前記擬似電流部で電流を流すことを特徴とし、また、本発明に係わる警報器は、前記電池電圧試験の間隔を警報器の動作時間が長くなるほど、短くすることを特徴とするため、電池の使用時間に応じて電池電圧試験を行うことができるので、電池電圧試験のために、電池を早期に消耗するということがない。
【符号の説明】
【０００９】
１００  火災警報器、１  電池、２  記憶部、２ａ  保管領域、３  試験スイッチ、１０  制御部、１１  定電圧部、１２  リセット部、１３  発振部、１４  タイマ、１５  火災判定部、１６  電池電圧判定部、２０  煙検出部、２１  発光駆動部、２２  発光部、２３  受光部、２４  受光電流電圧変換部２４、２５  受光増幅部、３０  表示部、３１  表示灯制御部、３２  表示灯、４０  音響部、４１  音声ＤＡ変換部、４２  音声増幅部、４３  スピーカ、５０  電池電圧試験部、５１  疑似電流部、５２  電池電圧測定部
【図１】
0005860229.tif 000002
【図２】
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