(57)【要約】【課題】鳴動に応じて回路動作電圧以上の電池電圧があるにもかかわらず電池電圧低下が検出されることを防止した警報器を提供する。【解決手段】センサが異常を検出すると、鳴動回路が鳴動される。電圧検出ＩＣが、入力に電池電圧が供給され、その供給された電池電圧が低下検出電圧を下回ったとき電池電圧低下を検出し、その後電池電圧が低下検出電圧よりも高い検出解除電圧を超えたとき電池電圧低下の検出を解除する。マイコンが、鳴動回路による鳴動終了後に昇圧回路により昇圧した電池電圧を電圧検出ＩＣの入力に供給して電池電圧低下の検出を解除する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により異常が検出されたとき鳴動される鳴動手段と、前記鳴動手段に動作電源を供給する電池と、前記電池の電池電圧が供給され、該供給された電池電圧が予め定めた低下検出電圧を下回ったとき電池電圧低下を検出し、その後前記電池電圧が前記低下検出電圧よりも高い予め定めた検出解除電圧を超えたとき前記電池電圧低下の検出を解除する電池電圧低下検出手段とを備えた警報器において、
前記検出解除電圧を超えるように前記電池電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記鳴動手段による鳴動終了後に前記昇圧回路により昇圧した電池電圧を前記電池電圧低下検出手段に供給する解除手段とを備えたことを特徴とする警報器。
【請求項２】
前記解除手段は、前記鳴動手段の鳴動が終了してから所定時間経過後に前記昇圧回路により昇圧した電池電圧を供給するものであ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、特に、異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により異常が検出されたとき鳴動される鳴動手段と、前記鳴動手段に動作電源を供給する電池と、前記電池の電池電圧が供給され、該供給された電池電圧が予め定めた低下検出電圧を下回ったとき電池電圧低下を検出し、その後前記電池電圧が前記低下検出電圧よりも高い予め定めた検出解除電圧を超えたとき前記電池電圧低下の検出を解除する電池電圧低下検出手段とを備えた警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述した警報器の一例として火災警報器が知られている。火災警報器は、電池から電源供給を受けて動作し、火災（異常）を検出したとき、ブザー又はスピーカ（鳴動手段）を鳴動させるものである。このように電池から電源供給を受けている警報器には、電池電圧の低下を検出する電池電圧検出ＩＣが備わっている。
【０００３】
この電池電圧検出ＩＣには、電池電圧低下が検出されたり、検出が解除されたりを繰り返すチャタリングを防止するためヒステリシス特性を持たせている。即ち、電池電圧検出ＩＣは、電池電圧が予め定めた低下検出電圧を下回ったとき電池電圧低下を検出し、その後電池電圧が低下検出電圧よりも高い予め定めた検出解除電圧を上回ったとき電池電圧低下を解除する。
【０００４】
上述したブザー又はスピーカは、インピーダンスが低いため、大きな電流が流れる（スピーカは１０Ω前後のものが多く、数１００ｍＡの電流が流れる）。鳴動に応じて大きな電流が流れると、図７（Ａ）に示すように、電池電圧が低下する。その後鳴動が終了すると、終了後は急激に電池電圧が回復し直ぐに低下検出電圧を上回るが、その後はゆっくりとしか回復せずなかなか検出解除電圧を上回らない。
【０００５】
このため、鳴動中に電池電圧低下を検出した場合、図７（Ｂ）に示すように、回路動作電圧以上の電池電圧があるにもかかわらず、鳴動を開始してから検出解除電圧を上回るまでの長い間、電池電圧低下検出を行い、その旨をユーザに報知してしまうという問題があった。また、図８（Ａ）に示すように、鳴動中に昇圧した電池電圧をブザー又はスピーカや電池電圧検出ＩＣに供給して、鳴動中に電池電圧低下の検出が行われない警報器も提案されている。しかしながら、この場合であっても、図８（Ｂ）に示すように、鳴動を終了してから検出解除電圧を下回るまでの長い間、電池電圧低下の検出が継続してしまう。このように、製品の交換期限前に電池電圧低下の旨の報知が行われると、販売店又はユーザが電池交換、又は製品交換しなければならなくなる。
【０００６】
この問題を解決するために、鳴動させたとき電池電圧低下の報知を停止し、電池電圧が回復して検出解除電圧を上回るのを待って電池電圧低下検出を再開させることが提案されている。しかしながら、電池電圧が回復する時間は、図７（Ａ）及び図８（Ａ）中のａの実線や、ｂの点線で示すように、負荷電流、鳴動時間、電池の残容量、環境温度等によって変わるため、時間を定義するのは難しい。このため、鳴動終了してから数時間〜数十時間経過するのを待って電池電圧低下の報知を再開させる必要がある。このため、鳴動終了してから数時間〜数十時間経過するまでの間、動作が保証されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、鳴動に応じて回路動作電圧以上の電池電圧があるにもかかわらず電池電圧低下が検出されることを防止した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】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により異常が検出されたとき鳴動される鳴動手段と、前記鳴動手段に動作電源を供給する電池と、前記電池の電池電圧が供給され、該供給された電池電圧が予め定めた低下検出電圧を下回ったとき電池電圧低下を検出し、その後前記電池電圧が前記低下検出電圧よりも高い予め定めた検出解除電圧を超えたとき前記電池電圧低下の検出を解除する電池電圧低下検出手段とを備えた警報器において、前記検出解除電圧を超えるように前記電池電圧を昇圧する昇圧回路と、前記鳴動手段による鳴動終了後に前記昇圧回路により昇圧した電池電圧を前記電池電圧低下検出手段に供給する解除手段とを備えたことを特徴とする警報器に存する。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、解除手段が、鳴動手段による鳴動終了後に昇圧回路により昇圧した電池電圧を電池電圧低下検出手段に供給するので、鳴動に応じて電池電圧が低下検出電圧を下回っても、解除手段によって昇圧した電池電圧が供給されると、その昇圧した電池電圧が検出解除電圧を上回り電池電圧低下の検出を解除することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記解除手段は、前記鳴動手段の鳴動が終了してから所定時間経過後に前記昇圧回路により昇圧した電池電圧を供給するものであることを特徴とする請求項１に記載の警報器に存する。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、解除手段が、鳴動手段の鳴動が終了してから所定時間経過後に昇圧回路により昇圧した電池電圧を供給するので、所定時間経過して電池電圧が確実に低下検出電圧を上回った時点で昇圧した電池電圧を供給することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、鳴動に応じて電池電圧が低下検出電圧を下回っても、解除手段によって昇圧した電池電圧が供給されると、その昇圧した電池電圧が検出解除電圧を上回り電池電圧低下の検出を解除することができるので、鳴動に応じて回路動作電圧以上の電池電圧があるにもかかわらず電池電圧低下が検出されることを防止することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、所定時間経過して電池電圧が確実に低下検出電圧を上回った時点で昇圧した電池電圧を供給することができるので、その後昇圧させない電池電圧を供給したときに再び電池電圧低下が検出されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態における本発明の警報器の構成を示す回路図である。同図に示すように、警報器１は、異常検出手段としてのセンサ２と、鳴動手段としての鳴動回路３と、電池４と、電池電圧低下検出手段としての電圧検出ＩＣ５と、発光ダイオード６と、昇圧回路７と、マイクロコンピュータ８（以下マイコン８と略記する。）とを備えている。
【００１５】
センサ２は、火災などの異常を検出するものであり、その検出結果をマイコン８に対して出力する。鳴動回路３は、センサ２により異常が検出されたとき鳴動される回路であり、音声信号を出力する音声ＩＣ３Ａと、音声信号を増幅するアンプ３Ｂと、音声信号に応じた音声を発生させるスピーカ３Ｃとを備えている。音声ＩＣ３Ａは、マイコン８に接続されている。マイコン８は、センサ２により異常が検出されたとき音声信号を出力するように音声ＩＣ３Ａを制御する。
【００１６】
電池４は、鳴動回路３、電圧検出ＩＣ５、発光ダイオード６及びマイコン８に動作電源を供給するものである。電圧検出ＩＣ５は、その入力に整流ダイオードＤ１を介して電池４の電池電圧が供給されている。電圧検出ＩＣ５は、その出力がマイコン８に対して供給されている。電圧検出ＩＣ５は、電池電圧が予め定めた検出低下電圧を下回ったときその出力がＨレベルとなり電池電圧低下を検出する。電圧検出ＩＣ５は、その後、電池電圧が低下検出電圧よりも高い予め定めた検出解除電圧を超えたときその出力がＬレベルとなり電池電圧低下の検出を解除する。
【００１７】
また、昇圧回路７は、検出解除電圧を超えるように電池電圧を昇圧する回路である。昇圧回路７としては、チョッパ式、チャージポンプ式などが考えられる。昇圧回路７が昇圧した電池電圧は、整流ダイオードＤ２を介して電圧検出ＩＣ５の入力に供給される。昇圧回路７は、マイコン８に接続されていて、マイコン８の制御によって昇圧動作を行う。発光ダイオード６は、電池４とマイコン８との間に設けられている。マイコン８は、電圧検出ＩＣ５の出力がＨレベルであり電池電圧低下が検出されている間、発光ダイオード６を点灯させて、その旨を伝える。
【００１８】
上述した構成の警報器１の動作について図２及び図３を参照して以下説明する。図２は、図１の警報器１を構成するマイコン８の処理手順を示すフローチャートである。図３（Ａ）は、図１に示す警報器１の電池電圧のタイムチャートであり、図３（Ｂ）は、図１に示す警報器１の電圧検出ＩＣ５の出力のタイムチャートである。まず、マイコン８は、センサ２によって火災などの異常が検出されると（ステップＳ１でＹ）、音声ＩＣ３Ａを制御して音声信号を出力させてスピーカ３Ｃを鳴動させる（ステップＳ２）。
【００１９】
この鳴動に応じて、図３（Ａ）に示すように、電池電圧が急激に低下する。電池残量が少ない状態でスピーカ３Ｃを鳴動させると、電池電圧が低下検出電圧を下回り、図３（Ｂ）に示すように、電圧検出ＩＣ５は、その出力がＨレベルとなり、電池電圧低下を検出する。
【００２０】
マイコン８は、センサ２による火災などの異常検出が解除されると、音声ＩＣ３Ａからの音声信号の出力を停止させて、スピーカ３Ｃの鳴動を終了させる（ステップＳ３）。図３（Ａ）に示すように、スピーカ３Ｃの鳴動を終了後は急激に電池電圧が回復し直ぐに低下検出電圧を上回るが、その後はゆっくりとしか回復せずになかなか検出解除電圧は上回らない。
【００２１】
次に、マイコン８は、解除手段として働き、スピーカ３Ｃの鳴動が終了してから所定時間（＝数十分後）経過後に（ステップＳ４でＹ）、昇圧回路７の昇圧動作を開始させて、昇圧回路７により昇圧した電池電圧を電圧検出ＩＣ５の入力に供給させる（ステップＳ５）。これにより、図３（Ａ）に示すように、電圧検出ＩＣ５に入力される電圧が一次的に検出解除電圧を上回るため、電圧検出ＩＣ５の出力がＬレベルとなり、電池電圧低下の検出が解除される。
【００２２】
マイコン８は、数十ミリ秒、昇圧した電池電圧を電圧検出ＩＣ５に入力した後に昇圧回路７の昇圧動作を停止させる（ステップＳ６）。その後、マイコン８は、電圧検出ＩＣ５の出力を確認して出力がＨレベルになっていれば（ステップＳ７でＹ）、電池電圧低下検出が行われているとして、発光ダイオード６を点灯させた後（ステップＳ８）、ステップＳ１に戻る。一方、マイコン８は、出力がＬレベルになっていれば（ステップＳ７でＮ）、電池電圧低下の検出が行われていないとして、直ちにステップＳ１に戻る。
【００２３】
第２実施形態
上述した第１実施形態では、昇圧回路７は電圧検出ＩＣ５のみに昇圧した電池電圧を供給していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、昇圧回路７として、鳴動回路３の鳴動時に昇圧した電池電圧をマイコン８に供給してマイコン８のリセットを防止するための昇圧回路を流用しても良い。この警報器１について以下説明する。図４は、第２実施形態における本発明の警報器１の構成を示す回路図である。
【００２４】
同図に示すように、警報器１は、第１実施形態と同様に、センサ２と、鳴動回路３と、電池４と、電圧検出ＩＣ５と、発光ダイオード６と、昇圧回路７と、マイコン８とを備えている。センサ２、電池４、電圧検出ＩＣ５、発光ダイオード６及びマイコン８については、上述した第１実施形態と同様の構成のためその詳細な説明は省略する。
【００２５】
鳴動回路３は、マイコン８から出力される警報音信号を増幅するアンプ３Ｂと、警報音信号に応じた警報音を発生させるスピーカ３Ｃとを備えている。また、昇圧回路７は、マイコン８の電源入力及び電圧検出ＩＣ５の入力の両入力と、電池４との間に設けられている。昇圧回路７は、チョッパ式の回路であり、コイルＬと、ダイオードＤと、コンデンサＣと、スイッチＳＷとから構成されている。
【００２６】
コイルＬとダイオードＤとは互いに直列に接続されている。コンデンサＣは、マイコン８と電圧検出ＩＣ５とに並列接続されている。スイッチＳＷは、コイルＬとダイオードＤとの接続点−グランド間に設けられている。このスイッチＳＷは、マイコン８によってオンオフが制御される。マイコン８が、スイッチＳＷのオンオフを繰り返し行うと、昇圧された電池電圧がマイコン８の電源入力及び電圧検出ＩＣ５の入力に供給される。
【００２７】
上述した構成の警報器１の動作について図５及び図６を参照して以下説明する。図５は、図４の警報器１を構成するマイコン８の処理手順を示すフローチャートである。図６（Ａ）は、図４に示す警報器１の電池電圧のタイムチャートであり、図６（Ｂ）は、図４に示す警報器１の電圧検出ＩＣ５のタイムチャートである。
【００２８】
図５において、図２について上述した第１実施形態ですでに説明したフローチャートと同様のステップは同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。まず、マイコン８は、センサ２によって火災などの異常が検出されると（ステップＳ１でＹ）、警報音信号を出力してスピーカ３Ｃを鳴動させると共に昇圧回路７の昇圧動作を開始させて、昇圧回路７により昇圧した電池電圧をマイコン８の電源入力及び電圧検出ＩＣ５の入力に供給させる（ステップＳ１１）。これにより、鳴動に応じた電池電圧の低下に起因するマイコン８のリセットを防ぐことができる。
【００２９】
マイコン８は、センサ２による火災などの異常検出が解除されると、警報音信号の出力を停止させてスピーカ３Ｃの鳴動を終了させると共に昇圧回路７の昇圧動作を終了させる（ステップＳ１２）。その後、マイコン８は、上述した第１実施形態と同様の動作を行う。
【００３０】
上述した第１及び第２実施形態の警報器１によれば、マイコン８が、鳴動回路３による鳴動終了後に昇圧回路７により昇圧した電池電圧を電圧検出ＩＣ５の入力に供給するので、鳴動に応じて電池電圧が低下検出電圧を下回っても、昇圧した電池電圧が供給されると、その昇圧した電池電圧が検出解除電圧を上回り電池電圧低下の検出を解除することができる。これにより、鳴動に応じて回路動作電圧以上の電池電圧があるにもかかわらず電池電圧低下が検出されることを防止することができる。
【００３１】
また、図３（Ａ）及び図６（Ａ）中のａの実線や、ｂの点線で示すように、鳴動終了後、電池電圧が回復する時間が異なっても、昇圧した電池電圧を供給した後に電池電圧低下の検出を解除することができる。
【００３２】
また、上述した第１及び第２実施形態の警報器１によれば、マイコン８が、鳴動回路３の鳴動が終了してから所定時間経過後に昇圧回路７により昇圧した電池電圧を供給するので、所定時間経過して電池電圧が確実に低下検出電圧を上回った時点で昇圧した電池電圧を供給することができ、その後昇圧させない電池電圧を供給したときに再び電池電圧低下が検出されることを防止することができる。
【００３３】
なお、上述した実施形態によれば、鳴動が終了してから所定時間経過後に昇圧回路７により昇圧した電池電圧を電圧検出ＩＣ５の入力に供給していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、鳴動が終了してから直ぐに昇圧回路７により昇圧した電池電圧を電圧検出ＩＣ５の入力に供給して、電池電圧が低下検出電圧を上回るまでの間供給し続けてもよい。
【００３４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態における本発明の警報器の構成を示す回路図である。
【図２】図１に示す警報器を構成するマイコンの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】（Ａ）は、図１に示す警報器の電池電圧のタイムチャートであり、（Ｂ）は、図１に示す警報器の電圧検出ＩＣの出力のタイムチャートである。
【図４】第２実施形態における本発明の警報器の構成を示す回路図である。
【図５】図４の警報器を構成するマイコンの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）は、図４に示す警報器の電池電圧のタイムチャートであり、（Ｂ）は、図４に示す警報器の電圧検出ＩＣのタイムチャートである。
【図７】従来の問題点を説明するための電池電圧及び電池電圧低下検出のタイムチャートである。
【図８】従来の問題点を説明するための電池電圧及び電池電圧低下検出のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１    警報器
２    センサ（異常検出手段）
３    鳴動回路（鳴動手段）
４    電池
５    電圧検出ＩＣ（電池電圧低下検出手段）
７    昇圧回路
８    マイコン（解除手段）
【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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