(57)【要約】【課題】警報器のセンサ回路２の出力電圧を増幅する低濃度側増幅回路３と高濃度側増幅回路４の異常を専用の回路を用いずに検出する。【解決手段】マイコン１により低濃度側増幅回路３と高濃度側増幅回路４でガス濃度を測定する。センサ回路２の出力電圧により、低濃度側増幅回路３で第１の計測ガス濃度を求め、高濃度側増幅回路４で第２の計測ガス濃度を求める。第１の計測ガス濃度と第２の計測ガス濃度が等しいか否かを判定する。両者の計測ガス濃度が等しくなければ、低濃度側増幅回路３または高濃度側増幅回路４の故障と判断し、表示部５に故障表示を行う。高濃度側の第２の計測ガス濃度が切替えポイント濃度未満で、低濃度側の第１の計測ガス濃度が切替えポイント以上の場合、警報を発生する。【選択図】図１
2011003112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検知対象ガスのガス濃度に応じた検出電圧を出力するセンサ回路と、該センサ回路の検出電圧を高ゲインで増幅する低濃度側増幅回路と、該センサ回路の検出電圧を低ゲインで増幅する高濃度側増幅回路と、該低濃度側増幅回路及び該高濃度側増幅回路の出力に基づいて前記検知対象ガスのガス濃度を計測可能な制御回路とを備えた警報器において、
前記低濃度側増幅回路の出力にて第１の計測ガス濃度を演算するとともに、前記高濃度側増幅回路の出力にて第２の計測ガス濃度を演算し、第１の計測ガス濃度と第２の計測ガス濃度とが異なるとき増幅回路の異常発生と判断することを特徴とする警報器。
【請求項２】
請求項１に記載の警報器であって、
前記検知対象ガスのガス濃度の低濃度領域と高濃度領域との境界である切替えポイント濃度が設定されており、前記増幅回路の異常発生と判断され、かつ、前記第２の計測ガス濃度が切替えポイント濃度未満で前記第１の計測ガス濃度が切替えポイント以上の場合、警報を発生することを特徴とする警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出対象ガスのガス濃度に応じて警報を発する警報器に関する。
【０００２】
従来、ガス漏れや不完全燃焼を検出して警報を発生する警報器が、例えば特開２００５−１０７６１０号公報（特許文献１）に開示されている。また、検出対象ガスのガス濃度が低濃度領域である場合、ガス濃度の測定分解能を上げるようにしたレンジ切替え型の警報器がある。図３はこの種の警報器の要部ブロック図である。この警報器は、検出対象ガスのガス濃度に応じた検出電圧を出力するセンサ回路２と、この検出電圧を増幅する低濃度側増幅回路３と、高濃度側増幅回路４と、制御回路としてのマイコン１０を備えている。図５は、低濃度側増幅回路３と高濃度側増幅回路３のガス濃度と増幅後センサ出力の特性を示す図であり、増幅前のセンサ出力に対するゲインは、低濃度側増幅回路３の方が高濃度側増幅回路４より大きくなっている。
【０００３】
この例は検出対象ガスが一酸化炭素（ＣＯ）の場合であり、低濃度側増幅回路３を用いる低濃度領域と高濃度側増幅回路４を用いる高濃度領域との境界である切替えポイント濃度は、例えば１０００ｐｐｍとしている。そして、マイコン１０は図４に示すフローチャートによりガス濃度の計測と警報処理を行う。まず、ステップＳ２１で低濃度側増幅回路３の出力電圧を測定し、ステップＳ２２でその出力電圧から計測ガス濃度を演算する。次に、ステップＳ２３で計測ガス濃度が切替えポイント濃度（１０００ｐｐｍ）以上であるかを判定する。
【０００４】
切替えポイント濃度以上でなければ、ステップＳ２６でその低濃度側増幅回路３による計測ガス濃度により、警報判定を行う。切替えポイント濃度以上であれば、ステップＳ２４で高濃度側増幅回路４の出力電圧を測定し、ステップＳ２５でその出力電圧から計測ガス濃度を演算する。そして、ステップＳ２６でその高濃度側増幅回路４による計測ガス濃度により、警報判定を行う。
【０００５】
なお、前記特許文献１の警報器では、音源ＩＣの故障診断を行って、音源ＩＣが故障しているときは強制報知処理を行うようにしているが、このような故障診断は警報器の信頼性を高める上で必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０７６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来のレンジ切替え型の警報器において、特に高濃度側増幅回路４が故障すると次のような問題がある。例えば、高濃度側増幅回路４の出力電圧が本来の値より低くなっているとする。低濃度側増幅回路３による計測ガス濃度が切替えポイント濃度を超えていて高濃度側増幅回路４でガス濃度を計測する場合、計測ガス濃度が低く演算される。したがって、切替えポイント濃度以下に警報判定値がある場合はよいが、警報判定値が切替えポイント濃度以上にある場合には、警報判定の結果、警報しなくなる。
【０００８】
例えば、ＣＯＨｂを算出しているＣＯ警報器においては、ＣＯＨｂの値が低くなり、鳴動が遅れるという問題がある。図６は、各ＣＯＨｂ濃度に対してＣＯ濃度によりＣＯＨｂ濃度に達するまでの到達時間の関係を示す図である。図のように、所定のＣＯＨｂ濃度に達するまでの到達時間は、ＣＯ濃度に応じて指数的に変化し、ＣＯ濃度が少し高くなるだけで到達時間は急激に短くなる。このため、高濃度側増幅回路４の出力電圧が低くなると、警報開始しなければならない時に警報せず、人体のＣＯＨｂ濃度が高くなり、例えばユーザが危険な状態になっても警報器が鳴動しないというおそれがある。そこで、増幅回路の故障を検出する必要がある。
【０００９】
本発明は、低濃度側増幅回路と高濃度側増幅回路とに着目し、警報器のセンサ出力を増幅する回路の故障診断を専用の回路の追加をしないで実現し、コストを上げることなく信頼性の高い警報器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の警報器は、検知対象ガスのガス濃度に応じた検出電圧を出力するセンサ回路と、該センサ回路の検出電圧を高ゲインで増幅する低濃度側増幅回路と、該センサ回路の検出電圧を低ゲインで増幅する高濃度側増幅回路と、該低濃度側増幅回路及び該高濃度側増幅回路の出力に基づいて前記検知対象ガスのガス濃度を計測可能な制御回路とを備えた警報器において、前記低濃度側増幅回路の出力にて第１の計測ガス濃度を演算するとともに、前記高濃度側増幅回路の出力にて第２の計測ガス濃度を演算し、第１の計測ガス濃度と第２の計測ガス濃度とが異なるとき増幅回路の異常発生と判断することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の警報器は、請求項１に記載の警報器であって、前記検知対象ガスのガス濃度の低濃度領域と高濃度領域との境界である切替えポイント濃度が設定されており、前記増幅回路の異常発生と判断され、かつ、前記第２の計測ガス濃度が切替えポイント濃度未満で前記第１の計測ガス濃度が切替えポイント以上の場合、警報を発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の警報器によれば、低濃度側増幅回路と高濃度側増幅回路との出力による第１の計測ガス濃度と第２の計測ガス濃度を比較して、等しくなければ増幅回路の異常と判断するようにしたので、コストを上げることなく信頼性を高めることができる。
【００１３】
請求項２の警報器によれば、請求項１の効果に加えて、異常発生と判断されたとき、高濃度側の第２の計測ガス濃度が切替えポイント濃度未満で、低濃度側の第１の計測ガス濃度が切替えポイント以上の場合、警報を発生するようにしたので、ガス濃度が高い場合に直ぐに警報を発生することができ、安全性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の警報器の要部ブロック図である。
【図２】実施形態におけるマイコンの制御を示す要部フローチャートである。
【図３】従来の警報器の要部ブロック図である。
【図４】従来の警報器におけるマイコンの制御を示す要部フローチャートである。
【図５】従来の警報器における低濃度側増幅回路と低濃度側増幅回路のゲインを示す図である。
【図６】各ＣＯＨｂ濃度に対してＣＯ濃度によりＣＯＨｂ濃度に達するまでの到達時間の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態の警報器の要部ブロック図である。この実施形態の警報器は、ガス及び火災監視を行う複合型のガス警報器であり、制御回路としてのマイコン１、例えば一酸化炭素（ＣＯ）を検出する電気化学式ガスセンサを備えたセンサ回路２、センサ回路２の検出電圧を増幅する低濃度側増幅回路３、同様に検出電圧を増幅する高濃度側増幅回路４、表示部５，音声出力回路６及びスピーカ７等を備えている。なお、低濃度側増幅回路３と高濃度側増幅回路３のゲインは、前掲の図５と同様であり、増幅前のセンサ出力に対するゲインは、低濃度側増幅回路３の方が高濃度側増幅回路４より大きくなっている。
【００１６】
マイコン１はＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３等で構成されている。ＣＰＵ１１は、周知のように、予め定めたプログラムに従って各種の処理や制御などを行うものであり、ＲＯＭ１２には、このＣＰＵ１１のための制御プログラム等が格納されている。そして、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３のワーキングエリアを利用して各種の処理を行う。なお、表示部５は、警報時に例えばＬＥＤ等を点灯するものであり、音声出力回路６及びスピーカ７は警報時にユーザに対して警報内容に応じたメッセージを発生するものである。
【００１７】
マイコン１のＣＰＵ１１は、警報器の電源コード（図示せず）がコンセントに接続されて電源が供給され始めると、点検モードの時間の経過後、通常モードに入り、ＲＯＭ１２に格納されたガス及び火災の監視に関する制御プログラムに従って、ガス及び火災監視モードの処理を実行する。
【００１８】
図２は実施形態に係るＣＰＵ１１が実行する制御プログラムの要部フローチャートである。まず、ステップＳ１で低濃度側増幅回路３の出力電圧を測定し、ステップＳ２で高濃度側増幅回路４の出力電圧を測定する。そして、ステップＳ３で、出力電圧から計測ガス濃度を演算する。次に、ステップＳ４で、低濃度側増幅回路３による第１の計測ガス濃度と高濃度側増幅回路４による第２の計測ガス濃度とが等しいかを判定する。
【００１９】
第１の計測ガス濃度と第２の計測ガス濃度が等しければステップＳ５に進む。ここで、両者の計測ガス濃度が等しいとは、所定のズレ分以内であれば等しい値であるという意味である。すなわち、この判定は、両者の計測ガス濃度の差を演算し、その差の絶対値が予め設定された所定の範囲内であれば等しいと判定し、範囲外であれば等しくないと判定する。そして、両者の計測ガス濃度が等しい場合には、低濃度側増幅回路３と高濃度側増幅回路４がいずれも正常であると判断し、ステップＳ５以降で、計測ガス濃度に基づいて警報に関する処理を行う。
【００２０】
ステップＳ５では、計測ガス濃度が切替えポイント濃度（１０００ｐｐｍ）以上であるかを判定する。切替えポイント濃度以上でなければ、ステップＳ６で低濃度側増幅回路３による第１の計測ガス濃度を選択し、切替えポイント濃度以上であれば、ステップＳ７で高濃度側増幅回路４による第２の計測ガス濃度を選択する。そして、ステップＳ８で、選択した計測ガス濃度を予め設定された警報濃度と比較して警報判定を行い、ステップＳ９でその他の処理を行ってステップＳ１に戻る。
【００２１】
ステップＳ４で、第１の計測ガス濃度と第２の計測ガス濃度が等しくなければ、低濃度側増幅回路３または高濃度側増幅回路４が異常である判断し、ステップＳ１０で故障判定の処理を行い、ステップＳ１１で故障表示を行って処理を終了する。
【００２２】
以上の処理では、第１の計測ガス濃度と第２の計測ガス濃度が等しくなければ故障判定処理を行っているが、第１及び第２の両者の計測ガス濃度が等しくない場合、次のような処理を行ってもよい。例えば、高濃度側の第２の計測ガス濃度が切替えポイント濃度未満の場合で、低濃度側の第１の計測ガス濃度が切替えポイント以上の場合、故障表示ではなく、警報を発生する。
【００２３】
また、切替えポイント濃度で、低濃度側の第１の計測ガス濃度より高濃度側の第２の計測ガス濃度の方が低い場合は、高濃度側増幅回路４が異常であると判断して、高濃度側増幅回路４の出力を使わないで、ガスがあるものとし、低濃度側増幅回路３を使用する。そして、この低濃度側増幅回路３の図５に太い実線で示す計測可能最大濃度までの出力を常に用いる。これにより、ユーザを危険な状態にしないようにする。
【００２４】
以上のように、低濃度側増幅回路と高濃度側増幅回路の故障を検出するための故障検出回路など、専用の回路を設けずに、マイコンによる制御だけで増幅回路の故障を検出するようにしているので、コストを抑えた信頼性の高い警報器とすることができる。
【符号の説明】
【００２５】
１      マイコン（制御回路）
２      センサ回路
３      低濃度側増幅回路
４      高濃度側増幅回路
【図１】
2011003112.tif 000003
【図２】
2011003112.tif 000004
【図３】
2011003112.tif 000005
【図４】
2011003112.tif 000006
【図５】
2011003112.tif 000007
【図６】
2011003112.tif 000008