(57)【要約】  警報回路を収容するハウジング手段を備える、放射線および／または煙、一酸化炭素等の汚染物質を検出するための警報装置。警報回路は、放射線および／または汚染物質を検出するための検出手段と、ユーザに汚染物質の存在を警告する警告手段と、警報回路を制御するための制御手段とを含む。警報装置は、本線電源にアダプタを電気的に接続するために構成されている第１の接続手段と、アラームへの前方への電気接続のために構成される第２の接続手段とを備えるアダプタも含む。アダプタは本線電源を基準にしてアラームを固定して支えるために構成されている。
2008537623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アラーム用のアダプタであって、
前記アダプタを本線電源に電気的に接続するために構成される第１の接続手段と、
前記アラームへの前方への電気接続のために構成される第２の接続手段と、
を備え、
前記アダプタが前記本線電源を基準にして前記アラームを固定して支えるために構成されるアダプタ。
【請求項２】
前記第１の接続手段が、照明器具を備える本線電源に前記アダプタを電気的に接続するために構成される、請求項１に記載のアダプタ。
【請求項３】
追加の電気装置に対する前方への電気接続のために構成される第３の接続手段と、
をさらに備える、請求項１または２に記載のアダプタ。
【請求項４】
前記第３の接続手段が電気ソケットを備える、請求項３に記載のアダプタ。
【請求項５】
前記第３の接続手段が光源への前方への接続のために構成される、請求項３または４に記載のアダプタ。
【請求項６】
前記第１の接続手段が照明器具のバヨネットソケットに接続するためのバヨネット式プラグ接続手段であり、前記第３の接続手段が光源のバヨネットコネクタを受け入れるためのバヨネットソケットである、請求項５に記載のアダプタ。
【請求項７】
前記第１の接続手段が照明器具のねじ込みソケットへの接続のためのねじ込みプラグ接続手段であり、前記第３の接続手段が光源のねじ込みコネクタを受け入れるためのねじ込みソケットである、請求項５に記載のアダプタ。
【請求項８】
前記アラームがハウジングを備え、前記アダプタが前記本線電源から側面方向に離間された位置で前記ハウジングを支えるようにさらに構成される先行する請求項のいずれかに記載のアダプタ。
【請求項９】
放射線および／または煙、一酸化炭素等の汚染物質を検出するための警報装置であって、
前記放射線および／または汚染物質を検出するための検出手段と、前記汚染物質の前記存在をユーザに警告するための警告手段と、警報回路を制御するための制御手段とを含む前記警報回路を収容するハウジング手段と、
前記警報回路に対する電力の供給のための請求項１から８のいずれかに記載のアダプタと、
を備える警報装置。
【請求項１０】
前記アダプタおよび前記ハウジングが一体化している、請求項９に記載の警報装置。
【請求項１１】
前記アダプタおよび前記ハウジングが個別素子であり、前記ハウジングが、前記本線電源に対する前記回路の電気的な接続を可能にするために、前記アダプタの前記第２の接続手段との相互係合のために構成される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記警告手段が、前記放射線および／または汚染物質の検出時に警報音を提供するための可聴警告手段を備える、請求項９から１１のいずれかに記載の警報装置。
【請求項１３】
前記警報音が非音声警報信号であり、可聴警告手段が音声メッセージの形をしたステータスおよび／または警告情報を提供するための手段をさらに備える、請求項１２に記載の警報装置。
【請求項１４】
前記音声メッセージが制御され、別個の音声チップに記憶される、請求項１３に記載の警報装置。
【請求項１５】
前記制御手段がコントローラチップを備え、前記音声メッセージが前記制御チップによって制御され、前記制御チップに記憶される、請求項１３に記載の警報装置。
【請求項１６】
前記警報回路が前記警報音と前記音声メッセージの両方を単一のスピーカから出力するように構成される音声出力手段を備える、請求項９から１５のいずれかに記載の警報装置。
【請求項１７】
前記警報音および／または前記音声メッセージが音声信号から引き出され、前記音声出力手段が前記スピーカからの前記出力の音量の増大のために前記音声信号の規模を拡大するための増幅手段とを備える、請求項１６に記載の警報装置。
【請求項１８】
前記増幅手段が電力増幅器を備える、請求項１７に記載の警報装置。
【請求項１９】
前記電力増幅器がステップアップ電源から引き出される電圧によって電力を供給される、請求項１８に記載の警報装置。
【請求項２０】
前記警報回路が、前記警報音と前記音声メッセージの両方を、変圧器を必要とせずに単一のスピーカから出力するように構成される音声出力手段を備える、請求項１３から１９のいずれかに記載の警報装置。
【請求項２１】
前記警告手段が視覚的な警告手段を備える、請求項９から２０のどれかに記載の警報装置。
【請求項２２】
前記警報回路が、前記本線電源がないときに前記警報回路への継続的な電力の供給を可能にするために充電式電池を備える、請求項９から２１のいずれかに記載の警報装置。
【請求項２３】
前記警報回路が、前記本線電源が前記アダプタを介して前記警報回路に電気的に接続されると、前記本線電源から前記電池を充電するための手段を備える、請求項２２に記載の警報装置。
【請求項２４】
前記充電手段が非誘電性ステップダウン電源を含む、請求項２３に記載の警報装置。
【請求項２５】
前記警報回路が前記電池の充電レベルを検出するための手段を含み、前記制御手段が、前記充電レベルを監視し、前記充電レベルが所定のレベルを下回るときにだけ前記電池の充電を可能にするように構成される、請求項２３または２４に記載の警報装置。
【請求項２６】
前記検出手段が前記汚染物質を感知するためのセンサを備える、請求項９から２５のいずれかに記載の警報装置。
【請求項２７】
前記センサが半導体センサを備える、請求項２６に記載の警報装置。
【請求項２８】
前記センサが電気化学センサを備える、請求項２６に記載の警報装置。
【請求項２９】
前記警報回路が、前記制御手段によって制御されるサンプルレートで前記センサをサンプリングするように構成され、前記警報回路が前記本線電源に電気的に接続されていないときに、前記制御手段がさらに低いレートでサンプリングするように構成される、請求項２７または２８に記載の警報装置。
【請求項３０】
前記警報回路が前記放射線および／または汚染物質の高速感知のための改善されたサンプリングレートを手動で引き起こすための手段を備える、請求項２９に記載の警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は警報装置、警報装置用のアダプタに関し、特に改善された形式の本線電力式一酸化炭素アラームに関するが、これに限らない。
【背景技術】
【０００２】
特に一酸化炭素検知器のような電動汚染物質検出アラームは周知であり、このような検知器は通常本線電源への電気接続用の手段、および／または汚染物質検出および警報回路のための電池／充電式電池を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、既知の検知器はそれらに関する多くの問題のいずれかを有する。これらの問題は、検出回路の高電力消費のため、および／または充電式電池の場合では、本線電源が接続されるたびに繰り返される、不必要な追加の充電のためのどちらかのための短い電池耐用年限を含む。
【０００４】
特に一酸化炭素検知器は、ガスが警報を誘発するほど十分に蓄積するための十分な時間、一酸化炭素のソースが検知器の近傍に保持されなければならないため、試験するのが困難で、時間を要し、潜在的に有害である。
【０００５】
多くの場合、検知器は取り付けるのも難しく、場所の多用途性に欠け、本線電源出力ソケットを占有し、および／または不必要に複雑な、したがって高価な回路網を備える。
【０００６】
本発明は、放射線および／または汚染物質の検出用の改善された警報装置、ならびにアラーム用のアダプタを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明は、アダプタを本線電源に電気的に接続するために構成されている第１の接続手段と、前記アラームへの前方の電気接続のために構成される第２の接続手段とを備え、前記アダプタが前記本線電源を基準にして前記アラームを固定して支えるために構成されるアラーム用アダプタを提供する。
【０００８】
第１の接続手段は、照明器具を備える本線電源に前記アダプタを電気的に接続するために構成されてよい。
【０００９】
アダプタは、追加の電気装置への前方への電気的な接続のために構成されている第３の接続手段をさらに備えてよく、それによって電源コンセントの損失を防ぎ、あるタイプのコンセントから別のタイプへの考えられる適応を可能にする。
【００１０】
好ましくは、第３の接続手段は電気ソケットを備える。
【００１１】
好ましくは、第３の接続手段は光源への前方への接続のために構成される。光源は電球であってよい。
【００１２】
第１の接続手段は照明器具のバヨネットソケットに接続するためのバヨネット式プラグ接続手段であってよく、前記第３の接続手段は光源のバヨネットコネクタを受け入れるバヨネットソケットであってよい。
【００１３】
好ましくは、第１の接続手段は照明器具のねじ込みソケットに接続するためのねじ込みプラグ接続手段であり、前記第３の接続手段は光源のねじ込みコネクタを受け入れるためのねじ込みソケットである。
【００１４】
好ましくは、前記アラームはハウジングを備え、前記アダプタは前記本線電源から側面方向に離間された位置で前記ハウジングを支えるようにさらに構成される。これは、アラームを電球から分離し、それによってランプの電球が点灯しているときに加熱効果を削減するために、常設のランプ等に取り付けるために特に有利である。
【００１５】
本発明は放射線および／または煙、一酸化炭素等の汚染物質を検出するための警報装置も備え、前記放射線および／または汚染物質を検出するための検出手段を含む警報回路を収容するハウジング手段と、前記汚染物質の存在をユーザに警告するための警告手段と、前記警報回路を制御するための制御手段と、アダプタとを備える。
【００１６】
アダプタおよびハウジングは一体でよい。
【００１７】
好ましくは、アダプタおよびハウジングは個別素子であり、前記ハウジングは前記回路の前記本線電源への電気的な接続を可能にするために前記アダプタの第２の接続手段との相互係合のために構成されるアラーム接続手段を有する。
【００１８】
警告手段は、前記放射線および／または汚染物質の検知時に警報音を提供するための可聴警告手段を備える。
【００１９】
好ましくは、警報音は非音声警報信号であり、可聴警告手段は音声メッセージの形でステータス情報および／または警告情報を提供するための手段をさらに備える。
【００２０】
音声メッセージは制御され、別個の音声チップに記憶されてよい。
【００２１】
好ましくは、制御手段はコントローラチップを備え、音声メッセージは制御チップによって制御され、制御チップに記憶される。
【００２２】
有利なことに、前記警報回路は、前記警報音と前記音声メッセージの両方を単一のスピーカから出力し、それによって費用および複雑度を削減するように構成される音声出力手段を備えてよい。
【００２３】
好ましくは、警報音および／または前記音声メッセージは音声信号から引き出され、音声出力手段は前記スピーカからの前記出力の音量の増大のために前記音声信号の大きさを拡大するための増幅手段を備える。
【００２４】
増幅手段は電力増幅器を備えてよい。
【００２５】
有利なことに、電力増幅器はステップアップ電源から引き出される電圧によって電力を提供され、それによって変圧器に対するニーズを無効にする。
【００２６】
好ましくは、警報回路は前記警報音と前記音声メッセージの両方を、変圧器を必要とせずに単一のスピーカから出力するように構成される音声出力手段を備える。
【００２７】
加えてまたは代りに、警告手段は視覚的な警告手段を備えてよい。
【００２８】
警報回路は、好ましくは、前記本線電源がないときに前記警報回路に対する継続的な電力の供給を可能にするために充電式電池を備える。
【００２９】
好ましくは、警報回路は、前記本線電源が前記アダプタを介して前記警報回路に電気的に接続されるときに前記本線電源から前記電池を充電するための手段を備える。これは、ライトが点灯しているときに電池が充電され、ライトが消灯しているときには警報回路に電力を供給する、照明器具に取り付けられたアラームにとっては特に有利である。
【００３０】
好ましくは、充電手段は非誘導性ステップダウン電源を含む。
【００３１】
好ましくは、警報回路は前記電池の充電レベルを検出するための手段を含み、前記制御手段は、前記充電レベルを監視し、前記充電レベルが所定のレベルを下回るときにだけ前記電池の充電を可能にするように構成される。
【００３２】
好ましくは、検出手段は前記汚染物質を感知するためのセンサを備える。
【００３３】
センサは半導体センサを備えてよい。
【００３４】
代りにまたは加えて、センサは電気化学センサを備えてよい。
【００３５】
警報回路は、好ましくは前記制御手段によって制御されるサンプルレートで前記センサをサンプリングするように構成され、前記制御手段は好ましくは、前記警報回路が前記本線電源に電気的に接続されていないときにさらに低いレートでサンプリングするように構成され、それによって本線電源がない場合に電力消費を削減する。
【００３６】
好ましくは、前記警報回路は前記放射線および／汚染物質の迅速な感知のために改善されたサンプリングレートを手作業で生じさせるための手段を備える。この動作モードは、汚染物質および／または放射線の局所的に導入されたソースで警報を試験するために特に有利である。
【００３７】
本発明のさらなる態様は、アラームを照明器具に接続するための第１の接続手段と、前記アラームを光源に接続するための第２の接続手段と、汚染物質検知手段、警報音、警報回路、および前記照明器具の不使用の期間中アラームに電力を供給するための電池を収容するハウジング手段と、前記光源が前記照明器具から電力の供給を受けることができるようにするために前記第１の接続手段と第２の接続手段を接続する電気接続手段とを有する、前記ハウジングが前記接続手段から側面方向に離間される放射線および／または煙、一酸化炭素等の汚染物質を検出するためのアラームを提供する。
【００３８】
本発明の好ましい形式では、前記第１の接続手段は、照明器具のねじ込みソケットに接続するためのねじ込みプラグ接続手段であり、前記第２の接続手段は光源のねじ込みコネクタを受け入れるためのねじ込みソケットである。
【００３９】
また、本発明は、ハウジング手段と、放射線および／または汚染物質を検出するための検出手段を含む警報回路と、前記警報回路に電力を供給するための外部電源に接続可能で、ハウジングの側面方向で支えられる第１の電気接続手段と、前記警報回路を制御するための制御手段とを有する、放射線および／または煙、一酸化炭素等の汚染物質を検出するためのアラームも提供する。
【００４０】
本発明はさらに、添付図面を参照して、一例として後述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図面を参照すると、これらは、背面１４と前面１６のあるハウジング１２を有するアラーム１０を示し、図１から分かるように面の円弧は個々のセグメントによって形成されているが、後者（前面）は、通常、断面がアーチ形である。
【００４２】
ハウジングは警報発生器穴１８と、プッシュボタン操作スイッチ２０と、スピーカ穴２２とを有する。ＬＥＤインジケータ（図示せず）はアラームの動作を示すために提供されている。
【００４３】
図２を参照すると、背面が冷却穴２６と、ハウジングと使用するためにアダプタの一つへの接続のための電力ピンを有するソケット２８の形の電力接続手段とを有することが分かる。
【００４４】
アダプタ４０の一つの形式が図８に示されている。これは従来の標準的な、つまりテーブルランプとともに使用するためのものであり、プラグ端部４４とソケット端部４６を有するコアセクション４２を有し、これが必須ではないことは理解されるが、これらの部分は軸に沿って位置合わせされている。
【００４５】
プラグ部分とソケット部分４４、４６は、この種の光源接続を標準として有する国々で使用するためのバヨネット式プラグ部分とバヨネットソケット部分であるか、あるいは例えば北米で使用するためのねじ込みプラグ接続とねじ込みソケット接続であるかのどちらかの場合がある。後者は例えば三段切り替えの電球とともに使用できる。
【００４６】
図８から分かるように、アダプタはすでに、ハウジング１２のソケット２８との相互係合のために形作られたプラグの形をした、側面方向に伸張する接続手段４８も有する。
【００４７】
アダプタは、アダプタが使用されているときにランプソケットから電球に通電を可能にするためにプラグ４４とソケット４６とを接続する、便宜的にストリップコネクタまたはワイヤの形を取る接続手段を有する。加えて、接続手段はプラグ４８内の電力リード線にも接続され、その結果プラグ４８がアラームのハウジング内でソケット２８と係合しているとき、光源に電力を供給するためにランプ標準がオンに切り替えられると、電力が警報回路網に送られる。
【００４８】
図１１はテーブルランプのソケットに接続されているアダプタ４０を示し、図１２はアダプタ４０に接続されているアラームハウジングを示している。
【００４９】
図９および図１０は、本線電源ソケットにアラームを接続するためのアダプタの２つの追加の形式を示している。図９は、本線ソケットへの接続のためのピン５２と、アダプタ４０のプラグ４８に類似した、アラームに電力を供給するためのプラグ４８とを有する単純なコネクタ５０である。
【００５０】
図１０は、ピン５２とプラグ４８とを有するが、加えて例えば屋内電気器具のような別に電力を供給される装置の接続を可能にするための追加の電源ソケット６２も有する追加のアダプタ６０を示している。
【００５１】
図１６はアダプタ５０に取り付けられている図１のアラームを示しているが、図１５は本線ソケットの中に差し込まれている図９のアダプタを示している。
【００５２】
図１３は本線電源ソケットに差し込まれている、図１０のアダプタ６０を示し、図１４はアダプタ０に取り付けられている図１のアラーム１０を示している。
【００５３】
アダプタ５０と６０は北米において使用されているように双子ピン電源ソケットとともに使用するために示されているが、ピン５２が、例えば英国で使用されている三ピン装置等の他の国々で使用されている電源ソケットでの係合に適切なピンによって置き換えられてよいことが理解される。
【００５４】
ここで図１７を参照すると、これはアラーム１０の主回路７０の回路図を示している。これは一酸化炭素感知回路１００と、電池電圧監視回路２００と、電圧調整回路３００と、視覚表示回路４００と、可聴警報回路５００と、電源回路６００と、電池電源回路７００と、無効回路８００と、試験リセット回路９００とを含む。
【００５５】
回路７０はマイクロコントローラＵ２によって制御されている。電圧監視回路２００は、電圧監視のための電圧ＶＢＡＴＴを提供するために抵抗分割器全体で電池回路７００から電池電圧を印加し、これはマイクロコントローラＵ２に印加される。
【００５６】
回路３００は、電池回路７００によって供給される電圧から調整済みの貫通ボルト（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｖｏｌｔ）ＤＣ供給を提供する電圧調整器Ｕ１を含む。
【００５７】
視覚監視回路４００は二重チップ装置であり、色（赤、緑、橙）の組み合わせを提供する。これらは、ＣＯ警報のための適切なタイプ試験によって必要とされるように、警報、障害、および他の状態を示すために使用される。
【００５８】
可聴警告回路５００は大音量（ｈｉｇｈ  ｖｏｌｕｍｅ）警報音信号を提供するために使用される圧電ブザーＸ１を有する。インダクタンスＬ１がブザーを調整するために使用され、それ以外の場合可能となるよりさらに大きな音の出力を実現する。
一酸化炭素検知回路１００
この回路は、アクティブなときにかなりの量の電力を消費する半導体感知素子Ｓ１を有する。それは、それぞれが別の電力消費に相互関連するさまざまなモードで操作することも可能である。使用可能な交流電力がないとき、Ｓ１が活性化される頻度は電池電流消費に、そして結果的に必要とされる充電の間の時間に直接的に影響を及ぼす。これらの状況では、Ｕ２は、受け入れることのできる最小頻度および最低の電力動作モードでＳ１を活性化するようにプログラミングされる。
【００５９】
使用できる交流電力があるときには、回路動作のために使用可能なさらに多くの電流がある。その結果、特別な電力排出が多量でない限り著しくならない充電時間が増加する。Ｕ２は、これらの条件で、さらに最適化された頻度および動作モードでＳ１を使用するようにプログラミングされる。
電池回路７００
これはそれぞれが、電池を形成するためにすべてが直列で接続されている充電式アルカリ電池（Ｂ１、２、３）を有する電池回路７０２、７０４、７０６を備える。これらは、最大可能音響出力を可能にするために、ブザー回路５００に直接的に電力を提供する。他の回路のすべては３Ｖの調整器回路３００から電力が供給される。
【００６０】
電池は、変圧器Ｔ１とダイオード整流器Ｄ３からＤ６とを有する電源回路６００を通って本線電源から充電される。調整器回路３００は、次の３つの理由から電池に対する充電電流を制限する。
１．所与のｒｍｓ定格電流の変圧器から入手できる充電電流を最大限にするため。
２．変圧器に過重電流を流すことなく広範囲の本線電源電圧にこの最大電流を提供できるようにするため。
３．充電電圧の安定性を改善するため（以下参照）。
【００６１】
各電池Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３は、他の電池からの電流が開回路または放電された電池を迂回できるようにし、放電した電池に損傷を与えずに連続的な直流供給を保証する、バイパスダイオード（Ｄ７、Ｄ８、Ｄ９）を有する。
【００６２】
各電池は（Ｂ１上のＵ３およびＵ６）によって形成される分路調整器回路も有する。これらはＲ３２およびＲ３３によって決定される正確に制御された電圧をオンに切り替える。電流は一台の装置には高すぎるため、二台の調整器が負荷を共有するために使用される。Ｒ３１とＲ３９は装置間での電流の共有を保証する。これらの抵抗器は、調整器の電圧設定値を変更するが、通常の最大電流が回路３００によって一定の値に制限されるので、これは固定オフセットであり、構成要素選択で考慮に入れることができる。
【００６３】
使用可能な充電電流がないとき、関連付けられた電界効果トランジスタはオフに切り替えられているため、各分路調整器回路は、通常オフに切り替えられる（ごくわずかな漏れ電流）。これらは、通常、瞬間的に整流された交流電圧電源が十分に高いとき、電池が充電中であるたびにオンに切り替えられる。この機能は、交流電力が存在しないとき、電池が迅速に放電されないことを保証する。
【００６４】
過充電に対する個々の電池保護だけではなく、全体的な電池電圧も電圧監視回路２００を通してＵ２によって監視されている。全体的な電池電圧が結合された個々の電池分路調整器回路によって定められる値をわずかに下回るとき、Ｕ２は「充電使用可能」線路に沿って制御回路３００のトランジスタＱ１１に信号を適用する。これにより、追加の充電電流が電池に供給されるのを防ぐためにトランジスタＱ１０はオフに切り替わる。加えて、交流電力が回路に印加されるかどうかには関係なく、充電が存在しないときは常に、Ｑ１２はオンに切り替えられ、同様に電池回路７００の分路調整器回路をオフに切り替える。
【００６５】
この動作に続き、全体的な電池電圧は徐々に衰えることができる。それが所定のレベルに達すると、Ｑ１１はオンに切り替えられ、電池は再び充電できる。
【００６６】
この機能には次の２つの利点がある。
１．電池は、（交流が頻繁に存在するときに）連続的に充電されるよりむしろ完全充電とわずかな放電の間で循環され、それは使用されている電池の種類に最適の運転状態である。
２．熱放散は電子回路内部では最小限に抑えられ、平均温度を削減し、電池および電子回路の耐用期間を延長する。
自己試験およびリセット回路
アラームは回路１００の大きな瞬間的なアクションプッシュボタンスイッチ（ＳＷ１、一度押される）によって、または所定の回数（少なくとも二度）交流電力をオンとオフに切り替えることのどちらかによって自己試験される、および／またはリセットされる。交流電力切り替えは回路９００のＱ１３によって間接的に検出されるが、ＳＷ１動作はＵ２によって直接的に検出される。交流電力が迅速にオンとオフに切り替えられると、Ｑ１３も迅速にオンとオフにされ、Ｕ２による以後の検出のためにＰＳＷＩＴＣＨ線路に沿ってパルスを送信する。
較正
通常のアラーム動作は、単純な閾値で誘発するよりむしろ長期間に渡って感知されたＣＯガスの統合機能に基づいている。回路１００のＳＷ４の瞬間的な動作が強制的にＵ２を高速感知モードに入れ、単純な閾値でトリガするため、局所的に導入されたＣＯガスに対するアラームの直接的な反応をチェックできる。
自動無効（Ａｕｔｏｄｉｓａｂｌｅ）／マスタリセット回路８００
この回路は二個の別々のスイッチＳＷ２とＳＷ３を有する。ＳＷ３はＵ２をリセットすることを目的とした瞬時アクションスイッチである。ＳＷ２は並列でＳＷ３と配線されているが、「無効フラグ」がアラームの交流電力入口に差し込まれているときには閉状態で維持される「検知器」型のスイッチである。
【００６７】
図５は無効フラグの斜視図であり、図６はアラーム１０に付けられる無効フラグを示す。
【００６８】
無効フラグ８０は、アラーム用のアダプタの一方の挿入を妨げるためにハウジング１２のソケット２８の中に差し込まれるダミープラグ８２を有する。加えて、無効フラグは、アラームのハウジングの背面１４の無効長穴８６に差し込まれる栓８４も有する。栓８４を無効長穴に差し込むとスイッチＳＷ３が閉じる。
【００６９】
フラグ８０が取り付けられているのは物理的に非常に明らかである。
【００７０】
アラームを物理的に無効にするだけではなく、（ＳＷ２によって検出されたように）フラグの存在によってＵ２は超低電力動作モードに入り、その結果それはアラームとして動作しなくなる。したがって、アラームのすべての回路の総電流消費は非常に低く、アラームは電池を重放電しなくても、この状態で何年も保管できる。無効フラグは製造中に各装置に取り付けられ、それらはこの状態で出荷される。
音声チップ
Ｕ２は動作ステータスの視覚的な表示を示すために多機能ＬＥＤ回路４００を制御するだけではなく、音声メッセージングチップも制御する。これは図１７には示されていない。チップは、四方向ヘッダＰＬ３とＰＬ４を介してコントローラＵ２に接続される別個のＰＣＢ上にある。ラウドスピーカが音声チップの出力に接続される。
【００７１】
メッセージが話される必要がないときには、音声チップは超低電力モードで動作し、電池排出を最小限に抑える。Ｕ２から適切な信号を受信すると、アラームステータスに関連して話されたメッセージが生成される。メッセージ完了時、チップはその超低電力モードに戻る。例えばアラームが図１２に示されているようなテーブルランプのかさの中に配置されるとき等、回路４００のＬＥＤが見えないようにアラームが配置されているとき、この特定の機能はきわめて有用である。アラームは壁の電源ソケットに、または任意のテーブルランプのソケットのどちらかに差し込むことによって容易に取り付けることができる。
【００７２】
充電式電池は電源（壁のソケットまたはテーブルランプのソケットのどちらか）から電力を引き出す。テーブルランプに設置されると、電池は、テーブルランプがオンに切り替えられるたびに充電する。いったん完全に充電されると、電池は最高４５日間、追加充電なしに動作するほど十分な電力を保持する。電池が充電されない、つまりテーブルランプがオンに切り替えられない長い期間が発生すると、アラームは、充電が必要とされることをユーザに思い出させるために毎分音声回路５００を通してさえずり（ｃｈｉｒｐ）のような短い音を発するようにＵ２によって制御される。壁のソケットに差し込まれると、電池は、ソケットが「オン」である間連続的に充電する。
音声／アラーム統合
回路の代替実施形態では、単一の圧電スピーカから出力される音声メッセージまたは警報状態を提供するために音声とアラームが統合される。図１８は、通常１０００で統合された音声／警報回路部分の簡略化されたブロック概略図を示す。統合回路は、電池部分１０１０と、電圧調整器部分１０２０と、コントローラ部分１１００と、ステップアップ電源部分１０３０と、ドライバ部分１０４０と、圧電スピーカ部分１０５０とを備える。
【００７３】
回路部分１０００では、電池回路７００に類似してよい電池部分１０１０は、調整器部分１０２０およびステップアップ電源部分１０３０に電力を提供するように構成される。電圧調整器部分は、例えば３Ｖから５Ｖの範囲の電圧等、コントローラ部分１１００の動作に適切な電圧を提供するように構成されている。
【００７４】
コントローラ部分１１００は、音声メッセージ信号と警報信号の両方をドライバ部分１０４０に提供するように構成されているチップを備える。マイクロコントローラ１１００は、ステップアップ電源を含む、警報回路の残りに必要とされる制御および監視の機能性のためにも構成される。したがって、回路部分１０００では、前述された音声チップおよびマイクロコントローラＵ２の機能性は単一のマイクロコントローラチップに統合され、統合の改善および製造コストの削減という優位点を与える。
【００７５】
適切な場合、電池電圧は、使用されるマイクロコントローラのタイプに応じて代りに直接的にコントローラ部分１１００に適用されてよく、それによって別個の電圧調整器に対するニーズを否定する。
【００７６】
ステップアップ電源部分１０３０は、ドライバ部分１０４０に電力を供給するために適切な強化されたＤＣ電源電圧を提供するように構成されている。通常、例えば、ステップアップ電源部分は１８Ｖという領域内の電圧を供給するように構成されている。
【００７７】
ドライバ部分１０４０は、コントローラ部分１１００からの音声メッセージまたは警報信号を、圧電スピーカ１０５０を介した出力に適した音声信号に変換するように構成される。強化された電源電圧をドライバ部分１０４０に提供すると、ドライバ部分１０４０の出力が、スピーカ１０５０から出力される音声メッセージまたは警報が必要とされるレベルで可聴であることを保証するほど十分な振幅となることができる。
【００７８】
統合された音声と警報信号出力を提供するための既知の回路では、十分な音量の可聴出力を提供するために、ドライバ部分と圧電スピーカの間に変圧器が必要とされる。変圧器を入れることにより回路の製造がさらに高価になる。
代替回路の実施形態
図１９と図２０では、統合された音声／警報の機能性を含む回路の代替実施形態が、概して１２００で示されている。回路１２００は統合された音声／警報部分１０００を含み、類似するパーツには類似した参照番号を付けられている。
【００７９】
回路１２１０は、電源部分１２１０と、電池部分１０１０と、バイパス素子１２２０と、調整器部分１０２０と、ステップアップ電源部分１０３０と、ドライバ部分１０４０と、圧電スピーカ１０５０と、切り替え部分１２３０と、一酸化炭素センサ部分１２４０と、視覚表示部分１２５０とを含む複数の素子を備える。回路素子は、マイクロコントローラ１１００によって制御される。
【００８０】
電源部分１２００はＡＣ入力手段１２１２と、ステップダウン電源素子１２１４と、ＡＣ感知素子１２１６とを備える。ＡＣ入力手段は、例えば本線電源のようなＡＣ電源のライブレールと中立レールとの相互接続を可能にするために、およびＡＣ電力のステップダウン素子１２１４への前方への供給のために構成されている。ステップダウン素子１２１４は、充電目的のために電池部分１０１０に対して整流された出力電圧を生じさせるためにＡＣ電圧を削減し、整流するように構成されている。ツェナーダイオードＤ２は、電源部分の出力電圧を適切に制限するために整流された出力で提供される。
【００８１】
電源部分１２１０は、電源回路６００に関して概して説明されたように整流器ＢＲ１を含む。しかしながら、回路６００と異なり、電源部分は変圧器を含むのではなく、代りに抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と並列で、および抵抗器Ｒ８と直列でコンデンサＣ６を備える無効電圧ドロッパーを含む。
【００８２】
ＡＣ感知素子１２１６は、ＡＣ電源の存在または不在を示すＡＣ電力信号をコントローラに提供するように構成されている。動作中、信号は、自己試験／静止（ｓｉｌｅｎｃｅ）機能が必要とされているかどうか、および電池管理があるかどうかを決定するために使用される。
【００８３】
電池部分は充電式電池素子１０１２と、充電回路素子１０１４と、分路調整器素子１０１６と、電流感知素子１０１８とを備える。電池素子１０１２は、それぞれが、電池を形成するためにすべてが直列で接続されている充電式アルカリ電池（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）を有し、それぞれが概して前述されたように関連付けられたバイパスダイオード（Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６）を備える複数の電池回路を備える。
【００８４】
分路調整器素子１０１６は、それぞれが関連付けられた電池を調整するための複数の分路を（Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６）を備える。各分路は、充電電流が入手できないときにオフに切り替わるように構成され、それによって分路電流を実質的にゼロに削減し、このようにして電池からの排出を防止する関連付けられたトランジスタスイッチＱ３、Ｑ４、Ｑ５を備える。ダイオード−コンデンサ配置Ｄ７、Ｃ５は、充電電流が入手可能なときに使用する、ピークＡＣ電圧の各トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ５でゲート電圧を維持するためにも設けられ、それによって各トランジスタが完全にオンに切り替えられること、およびその結果、正しい分路動作を保証する。
【００８５】
バイパス素子１２２０は、電池１０１２が完全充電に達すると、低インピーダンスＯＮ状態に切り替わり、充電回路素子１０１４から電流を逸らすように構成されている。
バイパス素子１２２０は、電池電圧がわずかに低下すると高インピーダンスＯＦＦ状態に切り替わるようにさらに構成されている。バイパスの使用は電池の耐用年限を延ばす。さらに、ステップダウン電源回路が無効電圧ドロッパーを使用すると、バイパス素子がアクティブであるときに、電力消費はわずかに低下する。また、この構成のバイパスは、直列スイッチよりさらに安価で、さらに簡略である。
【００８６】
電流感知素子１０１８は、それぞれ関連付けられた分路Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６と直列で接続されている複数の抵抗器（Ｒ２２、Ｒ２９、Ｒ３０）を備える。動作中、電流感知抵抗器Ｒ２２、Ｒ２９、Ｒ３０のそれぞれでの電圧は、各関連付けられた電池での電圧を測定するためにコントローラ１１００によって、バイパス素子１２２０が活性化された状態で周期的に監視される。充電電流が使用できるときには、電圧はバイパス素子１２２０が無効にされた状態でも監視される。
【００８７】
バイパス素子１２２０が活性化された状態での測定電圧とバイパス素子１２２０が無効な状態での測定電圧の差異は、対応する分路を通る電流、したがって関連付けられた電池が完全に充電されているかどうかを示す。
【００８８】
直列配置の高い方の電圧端での二つの電池Ｂ１、Ｂ２には、それぞれ電流感知素子から出力される電圧を削減するための手段が備えられる。電圧削減手段は、出力をオンとオフに切り替えるための関連付けられたトランジスタＱ７、Ｑ８と、分圧器（Ｒ３７、Ｒ４０およびＲ３８、Ｒ３９）を備える。
【００８９】
電圧調整器１０２０は、回路７０における電圧調整器チップＵ１の回りをベースにした（ｂａｓｅｄ  ａｒｏｕｎｄ）対応する回路に類似する、調整器チップＵ７の回りをベースにした電圧調整器回路を備える。
【００９０】
ステップアップ電圧源は、スピーカ１０５０のためのドライバ部分１０４０に対する電源電圧を強化するためのブーストコンバータを備える。
【００９１】
ドライバ部分１０４０は、専用の集積回路Ｕ１と、電力増幅器部分１０４４と、誘導性フィルタＬ２を備えるフィルタ部分１０４６とを備える信号レベル変換部分を含む。電力増幅器部分１０４４は、補足的な二対のトランジスタ（Ｑ１２、Ｑ１０およびＱ９、Ｑ１１）を有する増幅器回路を備える。
【００９２】
切り替え部分１２３０は試験／リセットスイッチＳＷ１、無効スイッチＳＷ２、マスタリセットスイッチＳＷ３、および較正スイッチＳＷ４を備える。自動無効スイッチとマスタリセットスイッチＳＷ２とＳＷ３は、無効／マスタリセット回路８００に関して説明された動作と類似している。同様に、試験／リセットスイッチＳＷ１および較正スイッチＳＷ４の動作は、それぞれ主回路７０の自己試験回路と較正回路に関して概して説明されている通りである。
【００９３】
センサ部分１２４０は、一酸化炭素センサ１２４２と、電流／電圧変換器要素１２４４と、センサ試験要素１２４６とを備える。
【００９４】
一酸化炭素センサ１２４２は、センサ回路１００に関して説明される半導体センサと対照的に電気化学センサを備える。電気化学センサ１２４２は半導体センサに対する低電力代替策である。動作中、センサ１２４２は、一酸化炭素濃度に依存する出力電流を生成する。典型的には、例えば、電流は濃度に比例する。
【００９５】
電流／電圧変換器要素１２４４は、センサ１２４２に実質的に最適動作状態を提供するために、低規模電圧をゼロボルト近くに維持するように構成される回路を備える。回路１２４４は、センサによって生じる電流に、従って一酸化炭素濃度に比例する出力電圧を生じさせるようにさらに構成されている。
【００９６】
電流／電圧変換器回路１２４４は、さらに単一のレール電源の使用を可能にするために配置される一対の抵抗器Ｒ５０、Ｒ５１を備える直流オフセットを備える。
【００９７】
センサ１２４２は、非常に大型のコンデンサと並列で電流源のように動く。センサの考えられる障害モードは開回路である。センサ試験素子１２４６はこの状態を試験するために配置される直列コンデンサ抵抗器配置Ｃ１６、Ｒ３１を備える。開回路障害モードについて試験するための動作中、パルスはコンデンサＣ１６に適用され、電流／電圧変換器要素１２４４から出力される結果として生じる電圧は監視される。
【００９８】
視覚表示部分１２５０は、視覚表示回路４００に構成および動作で類似し、再び説明されない。
【００９９】
回路１２００は、マイクロコントローラの内蔵メモリを補足する二次メモリ素子１２６０（図１９で図示せず）をさらに備え、これは特に、コントローラ１１００が、例えば第２の言語でメッセージを提供するために、統合された音声信号と警報信号に、特に追加の音声メッセージに使用される場合に有利である。
【０１００】
マイクロコントローラ１１００（図１９には図示せず）は、音声メッセージ信号と警報信号の両方をドライバ部分１０４０に提供するように構成されるチップを備える。マイクロコントローラ１１００の内蔵メモリは複数の事前に記録された音声メッセージを含む。マイクロコントローラ１１００は、ステップアップ電源を含む警報回路の残りに必要とされる制御監視機能性のためにも構成される。
【０１０１】
前述されたアラームは以下の有利点を有する。
１．アラームは、照明器具と電球の間で接続するか、または電力アダプタに直接的に接続するかのどちらかを可能にするアダプタのセットを組み込む。
２．アラームアダプタは、電源出力を失う必要がないという利点をユーザに与える第２の電源出力ソケットも有する。
３．アラームは接続金具と電球の間であるが、多岐に渡る異なる電気のかさの接続器具に取り付けるために片側に物理的に偏位される主要な電子モジュールと接続できる。この構成は、元の発明が適合しない多くのテーブルランプと標準的なランプのかさの設計の制限を克服する一方で、ＰＣＴ／ＧＢ９９／０３３２６の熱的分離および熱断熱性の特性を有する。
４．反射面仕上げは、放射熱吸収を最小限に抑えるために照明器具に面するアラームの側面に設けられ、結果的に電池および電子回路の耐用年限が改善される。
５．ＬＥＤまたはＬＣＤ表示または読み出しは分かりにくくなるため、かさで覆われた照明器具に取り付けられるときに、音声メッセージがアラームの動作を明確にするために提供される。
６．充電式電池電源は、電源がオフに切り替えられるときにアラーム電子回路の電力供給を可能にするために使用される。
７．自動無効機能は、照明器具または電源出力への接続を物理的に防止する、あるいはアラームがその通常のスタンドアロン位置に取り付けられるのを防ぐ輸送目的のために提供される。
８．アラームは特殊ドッキングステーションを介してＣＯの真のソースで試験するモードを有する。
９．寿命を削減する電池パックの不必要な充電を防止するために、必要なときに電池充電器をオンに切り替えるためだけの電池レベルを監視するためのプログラム可能ＩＣの使用。
１０．ランプへの電力が、付勢されているライトの期間の間の動作時間を最大限にするためにオフに切り替えられるときに、センササンプリングを修正するための（前記９においておそらく同じに）プログラム可能ＩＣの使用。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明によるアラームの好ましい形式のハウジングの斜視図である。
【図２】図１のアラームの背面図である。
【図３】図１のアラームの側面図である。
【図４】図１のアラームの反対側の側面図である。
【図５】図１のアラームの出荷無効装置の斜視図である。
【図６】取り付けられている出荷無効装置を示すアラームの図である。
【図７】取り付けられている出荷無効装置を示すアラームの図である。
【図８】図１のアラームのためのランプホルダアダプタの図である。
【図９】図１のアラームを本線電源ソケットに接続するためのアダプタの図である。
【図１０】図１のアラームを本線電源ソケットに接続するためのアダプタの図である。
【図１１】標準ランプソケットに接続される図８のアダプタを示す。
【図１２】原位置で図８のアダプタに接続されている図１のアラームを示す。
【図１３】本線電源ソケットに接続されている図１０のアダプタを示す。
【図１４】図１３のアダプタに取り付けられた図１のアラームを示す。
【図１５】本線電源ソケットに接続されている図９のアダプタを示す。
【図１６】図１５のアダプタに取り付けられる図１のアラームを示す。
【図１７Ａ１】図１のアラームの回路図である。
【図１７Ａ２】図１のアラームの回路図である。
【図１７Ａ３】図１のアラームの回路図である。
【図１７Ａ４】図１のアラームの回路図である。
【図１７Ｂ１】図１のアラームの回路図である。
【図１７Ｂ２】図１のアラームの回路図である。
【図１８】統合された音声／警報回路部分の簡略化されたブロック図である。
【図１９】図１８の回路部分を含む警報回路の簡略化されたブロック図である。
【図２０Ａ１】図１９の回路の構成要素レベルの回路図である。
【図２０Ａ２】図１９の回路の構成要素レベルの回路図である。
【図２０Ｂ１】図１９の回路の構成要素レベルの回路図である。
【図２０Ｂ２】図１９の回路の構成要素レベルの回路図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ１】
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【図１７Ａ２】
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【図１７Ａ３】
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【図１７Ａ４】
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【図１７Ｂ１】
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【図１７Ｂ２】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ１】
2008537623.tif 000027
【図２０Ａ２】
2008537623.tif 000028
【図２０Ｂ１】
2008537623.tif 000029
【図２０Ｂ２】
2008537623.tif 000030
【国際調査報告】
2008537623.tif 000031
2008537623.tif 000032
2008537623.tif 000033
2008537623.tif 000034
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