(57)【要約】【課題】圧電ブザーを広い周波数帯で鳴動させることにより、誰でも聞き取りやすいブザー音を実現することのできる警報器を提供する。【解決手段】圧電ブザー43と、該圧電ブザー43を制御する警報回42路と、該警報回路42の動作を制御する制御手段40と、を具えた警報器において、制御手段40は、警報回路42を介して圧電ブザー43に出力する電圧の周波数を変化させることで、圧電ブザー43の鳴動周波数を変化させるようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電ブザーと、
該圧電ブザーを制御する警報回路と、
該警報回路の動作を制御する制御手段と、を具えた警報器において、
制御手段は、警報回路を介して圧電ブザーに出力する電圧の周波数を変化させることで、圧電ブザーの鳴動周波数を変化させるようにしたことを特徴とする警報器。
【請求項２】
制御手段は、警報回路を介して圧電ブザーに出力する電圧の周波数を階段状に変化させる請求項１に記載の警報器。
【請求項３】
制御手段は、警報回路を介して圧電ブザーに出力する電圧の周波数を直線的に変化させる請求項１に記載の警報器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の警報器を適用したことを特徴とする煙感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電ブザーを広い周波数帯で鳴動させることにより、誰でも聞き取りやすいブザー音を実現することのできる警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
警告時、非常時等にブザーを鳴動させ、使用者等に警報する警報器が知られている。ブザーとして圧電ブザー(圧電振動子)が用いられることがある。
この種警報器は、例えば、火災発生時の煙感知器や熱感知器、防犯ブザー等に用いられており、異常の検知又は使用者の操作等により、ブザー音等によって警報を発する。鳴動する圧電ブザーの音量を調節した警報器として、特許文献１では、圧電ブザーに供給する電圧を増加させており、圧電ブザーのブザー音を鳴動開始時から徐々に大きくするようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６５５９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来は、圧電ブザーのブザー音を大きくすることで、誰でも聞き取りやすいように警報を調節していたが、高齢者や聴覚障害者では、高い周波数帯域の音を聞き取りにくい傾向にあり、例え、ブザー音が大きくても、その鳴動周波数が、高周波数帯域であれば、聞き取ることは困難である。
一方、聴覚正常者では、低い周波数帯域の音よりも、高い周波数帯域の音の方が、警報音として捉えやすい傾向にある。
【０００５】
また、図６は、一般的な圧電ブザーの鳴動周波数と音圧特性の関係を示すグラフである。図に示すように、圧電ブザーでは、電圧の周波数がズレると、急激に音圧が低下することがある。従って、一定周波数の電圧を供給した場合、製品のバラツキ等により、音量が十分に確保できないことがあった。
【０００６】
本発明の目的は、圧電ブザーを広い周波数帯で鳴動させることにより、誰でも聞き取りやすいブザー音を実現することのできる警報器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の警報器は、
圧電ブザーと、
該圧電ブザーを制御する警報回路と、
該警報回路の動作を制御する制御手段と、を具えた警報器において、
制御手段は、警報回路を介して圧電ブザーに出力する電圧の周波数を変化させることで、圧電ブザーの鳴動周波数を変化させるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、圧電ブザーに出力する電圧の周波数を変化させることにより、圧電ブザーの鳴動周波数を低周波数から高周波数まで変化させることができ、聴覚正常者のみならず、高齢者や聴覚障害者にも聞き取りやすい警報音を発する警報器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
一般に、人間の聴覚に一番敏感な周波数は３〜４ｋＨｚであり、聴覚正常者が最も聞き取りやすい周波数は４ｋＨｚである。一方、高齢者においては、聞き取りやすい周波数は２.５ｋＨｚ程度であり、聴覚正常者よりも低い周波数帯域となっている(例えば、「ＪＩＳ  Ｓ  ００１３：高齢者・障害者配慮設計指針−消費生活製品の報知音解説」参照)。
【００１０】
そこで、本発明では、圧電ブザーの鳴動周波数をこれら周波数帯域が含まれる音域で変化させるようにしている。具体的には、以下で説明するように２.５〜５.５ｋＨｚの帯域を例示できるが、これよりも広い周波数帯域又は狭い周波数帯域とすることも勿論可能である。
【００１１】
以下、本発明の警報器を光電式煙感知器(10)に適用した実施例について説明する。
図１は、本発明の光電式煙感知器(10)の一実施例を示すブロック図、図２は、光電式煙感知器(10)の外観を示す側面図である。
光電式煙感知器(10)は、図２に示す外周ケーシング(12)の内部に、図１に示すように、制御手段(40)、発光手段(20)、受光手段(30)、電源回路(54)、警報回路(42)、クリスタル回路(44)、電池切れ検出回路(56)、制御手段リセット回路(46)、外部スイッチ(60)、移報回路(48)、ヒューズ回路(52)及び電池(50)を具える。これら回路等は、光電式煙感知器(10)の内部に配備された基板(図示せず)上に形成又は基板に接続される。
【００１２】
発光手段(20)は、発光素子(22)と該発光素子(22)を発光駆動させる発光制御回路(24)とを具える。
発光素子(22)は、光電式煙感知器(10)のケーシング(12)の内部に形成された監視空間(14)に配置される。監視空間(14)は、所謂ラビリンス等によって外部からの光が遮蔽されるが、空気は侵入可能な空間である。
発光素子(22)として、赤外線発光ダイオードを例示できる。
【００１３】
受光手段(30)は、受光素子(32)と、該受光素子(32)の出力を制御手段(40)に送信する受光制御回路(34)とを有する。受光制御回路(34)には、図２に示すように、増幅回路(36)を有し、該増幅回路(36)によって、受光素子(32)の出力は増幅されて、制御手段(40)に送信される。
受光素子(32)として、フォトダイオード、フォトＩＣ、太陽電池、ＣｄＳ素子を例示でき、受光素子(32)は、発光素子(22)からの放射光を直接受光しないが、監視空間(14)に煙が侵入したときに、放射光の散乱光を受光可能となるように監視空間(14)に配置される。
【００１４】
警報回路(42)は、警報音を発する手段としての圧電ブザー(43)と、警報を光で報知する発光装置(図示せず)を具え、制御手段(40)から信号を受けて、煙(火災)の発生を音と光で報知する。圧電ブザー(43)はケーシング(12)の内部に配備され、発光装置は、ケーシング(12)の一部に設けられた透過性の窓(13)から視認可能となるように配備される。
【００１５】
警報回路(42)は、制御手段(40)からの信号を受けて、圧電ブザー(43)に電力を供給し、圧電ブザー(43)を鳴動させる。
図３は、警報回路(42)の回路図である。警報回路(42)は、ＦＥＴ  Ｑ１、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、ダイオードＤ１、インダクタＬ１及び圧電ブザーＢＺ(43)を図３に示すように接続して構成される。
警報回路(42)は、制御手段(40)より任意の周波数でＦＥＴ  Ｑ１のオン、オフ切替えを行ない、並列に接続された昇圧コイルＬ１で昇圧することにより、大音量のブザー音を実現している。また、昇圧時のリンキングの発生を抑えるため、昇圧コイルＬ１にダイオードＤ１を直列に接続している。さらに、高電圧からＦＥＴを保護するため、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ３でスナバ回路を形成している。
なお、警報回路(42)及び圧電ブザー(43)の鳴動については後述する。
【００１６】
電池(50)は、光電式煙感知器(10)に電源を供給する。また、電源回路(54)は、所定電圧を発光手段(20)及び受光手段(30)に供給する。
電池(50)は、一次電池や二次電池を用いることができる。これら電池と併せて、太陽電池(51)を用いることもできる。この場合、太陽電池(51)は、図２に示すように、光電式煙感知器(10)のケーシング(12)の外周に取り付けることが望ましい。また、太陽電池(51)は、設置場所における照明や外乱光を効率的に受けるために、ケーシング(12)の側面の複数箇所に取り付けることが望ましい。
光電式煙感知器(10)の非作動時の消費電力が６μＡ程度である場合、面積約４００ｍｍ2程度の太陽電池(51)を併用することで、光電式煙感知器(10)にて１０年間で消費される電力の約４０％を太陽電池(51)によって補うことができ、電池(50)の長寿命化を達成でき、また、一次電池や二次電池に安価な低容量の電池を採用できる利点がある。
【００１７】
クリスタル回路(44)は、所定周期毎に制御手段(40)に信号を送信し、該信号に基づいて、制御手段(40)は、発光手段(20)に発光動作を生じせしめると共に、受光手段(30)のサンプリングを行なう。
また、クリスタル回路(44)は、警報回路(42)の作動時間、作動間隔を制御する。
【００１８】
外部スイッチ(60)は、警報の停止及び光電式煙感知器(10)が正常に機能しているかどうかを試験するスイッチである。外部スイッチ(60)の操作ボタン(15)は、図２に示すようにケーシング(12)に配備される。
警報作動時に操作ボタン(15)を使用者が操作することで、外部スイッチ(60)が作動すると、制御手段(40)は、一定の時間圧電ブザー(43)のみ、又は、発光装置のみを停止させる。
警報非作動時に、外部スイッチ(60)が操作されると、光電式煙感知器(10)の動作試験を行なうことができる。具体的には、発光手段(20)及び受光手段(30)等が正常に機能しているか、又、圧電ブザー(43)及び／又は発光装置による報知が正常に行なわれるかどうかが確認される。
【００１９】
移報回路(48)は、煙を検出した場合や、光電式煙感知器(10)に異常や故障が生じた場合に、外部に具えられた外付け警報装置の発光装置や発音装置を発光、鳴動させる等により、使用者に火災を報知したり、光電式煙感知器(10)の点検を促す。
【００２０】
制御手段リセット回路(46)は、上述のとおり、警報回路(42)やクリスタル回路(44)のカウント等のリセットを行なう。
【００２１】
電池切れ検出回路(56)は、電池(50)の残量を検知し、電池(50)が消耗したことを検知すると、例えば、警報回路(42)の発光装置を点灯、点滅させることで使用者に光電式煙感知器(10)の点検を促す。
【００２２】
ヒューズ回路(52)は、電池(50)から供給される過電圧から光電式煙感知器(10)を保護する。
【００２３】
上記構成の光電式煙感知器(10)において、通常作動時、即ち、煙が監視空間(14)に侵入していない場合には、クリスタル回路(44)からの信号に基づいて、所定時間毎(例えば、約１０秒間隔)に発光手段(20)が発光素子(22)を発光させる。このとき、発光素子(22)の放射光は、受光素子(32)には検知されないから、受光素子(32)の出力はゼロ又は極めて低い値となる。
【００２４】
火災等の発生により、煙が監視空間(14)に侵入した状態で、制御手段(40)からの信号に基づいて発光素子(22)が発光すると、その放射光が煙の微粒子によって乱反射し、散乱光が受光素子(32)にて受光される。受光素子(32)の出力は増幅され、制御手段(40)に送信される。受光素子(32)の出力(増幅値)が所定の閾値を越えていると判断されると、制御手段(40)は、警報回路(42)に信号を送信し、圧電ブザー(43)及び発光装置を作動させ、音と光によって警報を行なう。圧電ブザー(43)は、以下の要領で作動する。
【００２５】
受光素子(32)の出力が所定の閾値を越えると、制御手段(40)は、警報回路(42)にＦＥＴ  Ｑ１をオン、オフする周波数を階段状に制御する信号を送信し、図４に示すように、圧電ブザー(43)の鳴動周波数を２.５ｋＨｚから５.５ｋＨｚまで階段状に増加するように調節する。図示の例では、０.５秒毎に０.５秒間鳴動するようにしている。
【００２６】
図４では、圧電ブザー(43)の鳴動周波数を、最初は低周波数(２.５ｋＨｚ)、その後、徐々に高くして、最終的に高周波数(５.５ｋＨｚ)で鳴動するようにしている。このように圧電ブザー(43)の鳴動周波数を調節することで、高齢者や聴覚障害者でも警報音が聞き取りやすく、また、聴覚健常者もブザー音を警報音として認識しやすくすることができる。
圧電ブザー(43)は、鳴動を低周波数から開始させることが望ましい。高齢者や聴覚障害者への警報を先んじるためである。
【００２７】
警報が作動している状態で、外部スイッチ(60)を操作すると、上記のとおり、圧電ブザー(43)及び発光装置による警報が一定の時間停止させられる。
【００２８】
なお、図４では、段階的に鳴動周波数を変化させているが、図５に示すように、直線的に変化させることも勿論可能である。
【００２９】
上記では、本発明の警報器を光電式煙感知器に適用した実施例について説明したが、本発明は、熱感知器、防犯ブザー等の警報音を発する装置に広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、圧電ブザーを広い周波数帯で鳴動させることにより、誰でも聞き取りやすいブザー音を実現することのできる警報器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の光電式煙感知器のブロック図である。
【図２】光電式煙感知器の外観側面図である。
【図３】警報回路の回路図である。
【図４】圧電ブザーの鳴動周波数を段階的に変化させたグラフである。
【図５】圧電ブザーの鳴動周波数を直線的に変化させたグラフである。
【図６】圧電ブザーの鳴動周波数と音圧レベルの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
(10)  光電式煙感知器
(20)  発光手段
(30)  受光手段
(40)  制御手段
(42)  警報回路
(43)  圧電ブザー
【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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