JP4360677B2 - 火災警報器 - Google Patents

Description

本発明は火災警報器、特にその機能点検結果の報知方法に関する。

住宅用の火災警報器は、火災現象に関する物理量を検出し、該検出した物理量に応じた物理量レベルを出力する火災検出部と、物理量レベルに基づいて火災を検出する制御回路と、該制御回路による火災検出に対応した警報音を出力するブザーとを備えている。また、火災警報器の電源としては、例えば電池からなる内部電源からＤＣ電圧が供給される（例えば特許文献１参照）。
特開２００３−９９８７５号公報

従来、火災警報器における内部の機能点検、例えば、火災検出部の機能点検は、居住者がテストボタンを押すなどの、人為的操作により行われていたが、近年、ねたきり、独居の高齢者世帯が急増しており、このような操作等を忘れやすい高齢者によって人為的な点検忘れが生じて、機能異常の発見が遅れるのを防止するため、自動的に機能点検を行って、その機能点検結果を例えばブザー音で報知するようにすることが要望されている。このとき、内部の機能点検を複数行うことも考えられるが、そのような場合に、居住者に機能異常を報知するだけでなく、異常のあった機能の重要度を報知して、異常機能の重要度に応じて迅速に対応するなどの行動を促したい。

また、高齢者の中には、聴覚の衰えや障害などにより、ブザー音を聞き取りにくい場合が考えられるため、その他の手段により報知したい。また、聴覚の衰えや障害などがなくても、ブザー音だと他の家電製品等のブザー音との区別がつきづらかった。さらに、ブザー音では火災検出時の音、機能異常の音等を予め理解していなければ何を意味するのかが区別がつきづらかった。

本発明の技術的課題は、自動的に内部の機能点検を行う火災警報器において、機能点検の結果が異常であることを、異常である機能の重要度に対応して報知すること、特に、ブリンキング表示によりわかりやすく報知することにある。

本発明は、火災現象に関する物理量を検出し、該検出した物理量に応じた物理量レベルを出力する火災検出部と、前記物理量レベルに基づいて火災を検出するとともに、内部の機能点検を自動で行う制御回路と、該制御回路による火災検出に対応した警報音を出力する音響部とを備え、内部電源から電源電圧が供給される火災警報器において、前記機能点検の結果が異常であることを、復旧スイッチのオン操作入力によって消灯するまで継続してブリンキング表示する表示灯を備え、前記制御回路は、前記機能点検の複数を行うとともに、前記機能点検の結果が異常である機能の重要度の高さに対応して前記表示灯のブリンキング周期を早くするものであって、前記複数の機能点検として、前記火災検出部に関する機能点検と、内部電池の電圧レベルが前記火災検出部の動作電圧よりも高い電圧レベルである電圧低下判別レベル未満であれば、前記内部電池の電源電圧低下異常を検出したと判断する、前記内部電源に関する機能点検としての内部電源の電源電圧低下検出とを行い、前記火災検出部に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期を、前記内部電源に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期よりも早くするものであり、さらに前記制御回路は、前記機能点検の結果が正常であり、かつ火災を検出していないときには前記表示灯を消灯させ、また火災検出時には、前記表示灯を継続点灯させるものであることを特徴とする。

また、音響部が音声出力を行うための音声合成回路とスピーカとにより構成されており、制御回路は、機能点検の結果が異常である機能に対応した音声を前記音響部から出力させることを特徴とする。

本発明に係る火災警報器においては、制御回路は、内部の機能点検として複数の機能点検を行う。そして、機能点検の結果が異常である機能の重要度の高さに対応して表示灯のブリンキング周期を早くする。そのため、居住者に、機能異常を報知するだけでなく、異常のあった機能の重要度をブリンキング表示の周期の変化によりわかりやすく報知して、異常機能の重要度に応じて迅速に対応するなどの行動を促すことができる。また、聴覚の衰えや障害などがある高齢者に対して、確実に機能異常を報知することができる。

また、制御回路は、複数の機能点検として、火災検出部及び内部電源に関する機能点検を行い、火災検出部に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期を、内部電源に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期よりも早くする。この火災検出部に関する機能点検としては、サーミスタの断線検出であり、内部電源に関する機能点検としては、内部電源の電源電圧低下検出である。サーミスタの断線異常は火災警報器としての本来の目的である火災を検出するという重要度の高い機能の異常であるのに対し、内部電源の電源電圧低下異常は新しい内部電源に交換することで、火災警報器としての本来の目的である火災を検出することが可能になるという、重要度の低い機能の異常である。そのため、居住者に、これら機能の異常を報知するだけでなく、異常のあった機能の重要度をブリンキング表示の周期の変化によりわかりやすく報知することができる。

また、音響部が音声出力を行うための音声合成回路とスピーカとにより構成されており、制御回路は、機能点検の結果が異常である機能に対応した音声を音響部から出力させる。そのため、居住者が視覚又は聴覚の一方に障害がある高齢者であっても、視覚または聴覚の他方により機能の異常を報知できる。また、音響部によって、異常である機能に対応した音声出力が行われるので、ブザー音であると他の家電製品等のブザー音と区別がつきづらいのに対し、本発明では音声で出力しているので機能異常であることをわかりやすく報知でき、また、異常である機能を確実に報知することができる。

図１は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、図２は火災警報器における制御回路の動作を示すフローチャートである。

図１において、火災警報器は、内部電池１と電源監視回路２と表示灯回路１６と定電圧回路４とスピーカ１１と音声合成回路１５と制御回路１２と抵抗９と復旧スイッチ８と火災検出部５を備えている。

内部電源としての内部電池１は、火災警報器を構成する各種回路、つまり、電源監視回路２、表示灯回路１６、定電圧回路４、スピーカ１１、音声合成回路１５、制御回路１２、抵抗９、復旧スイッチ８、火災検出部５を駆動させるために、例えば６Ｖの電源電圧を供給する。

電源監視回路２は、内部電池１の電源電圧を監視して、その電圧レベルを制御回路１２に出力する。

定電圧回路４は、ここから先の各回路、つまり、スピーカ１１、音声合成回路１５、制御回路１２、抵抗９、復旧スイッチ８、火災検出部５に内部電池１の電圧によって変動しない一定の電圧（例えば３Ｖ）を供給する。

火災検出部５は、サーミスタ６と抵抗７とからなる熱式の火災検出部であり、火災現象に関する物理量を検出し、該検出した物理量に応じた物理量レベルを制御回路１２に出力する。ちなみに、サーミスタ６には、ａ温度上昇により抵抗値が上昇するタイプと、ｂ温度上昇により抵抗値が減少するタイプ、の２タイプがあるが、ここではｂタイプが使用される。

制御回路１２は、火災警報器全体を制御するものであり、物理量レベルに基づいて火災を検出するとともに、火災警報器内部の機能点検を自動で行う。火災検出に関しては、制御回路１２は、火災検出部５からの物理量レベルが火災判別レベル（例えば２Ｖ）以上となれば、火災と判断する。

また、火災警報器内部の機能点検に関しては、制御回路１２は、火災検出部５に関する機能点検としてのサーミスタ６の断線検出と、内部電池１に関する機能点検としての内部電池１の電源電圧低下検出という、複数の機能点検を行う。サーミスタ６の断線検出に関しては、制御回路１２は、火災検出部５からの物理量レベルが断線判別レベル（例えば０Ｖ）であれば、サーミスタ６の断線異常と判断する。また、内部電池１の電源電圧低下検出に関しては、電源監視回路２から取り込まれる内部電池１の電圧レベルが電圧低下判別レベル（例えば５Ｖ）以下となれば、内部電池１の電源電圧低下異常と判断する。これら火災判別レベル、断線判別レベル、電圧低下判別レベルは、制御回路１２の内部に設けられた記憶部１３に、動作プログラムなどとともに格納されている。

なお、点検が行われる複数の機能のうち、火災検出部５に関する機能異常のほうが内部電池１に関する機能異常よりも、機能異常の重要度が高い。つまり、サーミスタ６の断線異常は火災警報器としての本来の目的である火災を検出するという重要度の高い機能の異常であるのに対し、内部電池１の電源電圧低下異常は新しい内部電池１に交換することで、火災警報器としての本来の目的である火災を検出することが可能になるという、重要度の低い機能の異常である。このような重要度の相違は、内部電池１の電源電圧低下異常を判断するための電圧低下判別レベルが、火災検出部６の動作電圧（例えば３Ｖ）よりも高い電圧レベル（例えば５Ｖ）に設定してあり、内部電池１の電源電圧低下を検出してからも、一定の猶予期間の間、火災検出部６が正常に動作できるという点からも理解できる。

表示灯回路１６は、制御回路１２の制御により、火災警報器内部の機能点検の結果を、内部に設けられた表示灯（図示せず）で表示する。具体的には、機能試験の結果が正常の場合は表示灯を消灯させ、機能試験の結果が異常の場合は表示灯をブリンキング（点滅点灯）させる。ここで、この表示灯のブリンキング周期は、機能点検の結果が異常である機能の重要度の高さに対応して早い周期となっている。つまり、火災検出部５に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期（例えば、０．５秒に１回発光）を、内部電源１に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期（例えば、１秒に１回発光）よりも早くすることによって、重要度が高い機能の異常を早い周期にしている。

音声合成回路１５は、制御回路１２の制御により、火災検出及び火災警報器内部の機能点検の結果に対応した警報音としての音声をスピーカ１１から出力するものであり、これら音声合成回路１５及びスピーカ１１により音響部が構成されている。

これを更に詳述すると、制御回路１２は、火災検出及び機能点検の結果に基づいて、音声合成回路１５に対し、音出力指令信号ＬＭに、火災検出及び火災警報器の異常である機能に対応した各種音声フレーズの選択信号Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の中のいずれかの選択信号をつけて出力するようになっている。ここで、選択信号Ｌ１は、火災検出に対応した音声「ヒュー、ヒュー、ヒュー、火事です。火事です。」を選択する信号、選択信号Ｌ２は、火災検出部５に関する機能異常としてのサーミスタ６の断線異常に対応した音声「火災検出部が異常です。火災警報器を交換してください。」を選択する信号、選択信号Ｌ３は、内部電池１に関する機能異常として内部電池１の電池電圧低下異常に対応した音声「内部電池が異常です。内部電池を交換してください。」を選択する信号である。

電流制限用の抵抗９が直列に接続された復旧スイッチ８は、オン操作入力が制御回路１２に取り込まれるようになっており、これにより、制御回路１２は、スピーカ１１からの警報音の出力、及び表示灯回路１６の表示灯の表示出力を、初期状態である警報音出力停止、及び表示灯消灯状態に復旧する。

次に、本実施形態の火災警報器における制御回路の動作について図２に基づいて説明する。

まず、内部電池１がセットされる（装填される）ことで電源がオンになると、制御回路１２は、初期設定として、音声合成回路１５を制御して、スピーカ１１からの音声出力を停止させ、表示灯回路１６を制御して、表示灯を消灯させる（Ｓ１）。

つぎに、制御回路１２は、火災検出部５から物理量レベルを取り込んで、この物理量レベルと記憶部１３の火災判別レベル（例えば２Ｖ）を比較することで、火災を検出したか否かを判別する（Ｓ２）。物理量レベルが火災判別レベル未満であれば、火災を検出しなかったと判断し（Ｓ２）、さらに、この物理量レベルと記憶部１３の断線判別レベル（例えば０Ｖ）を比較することで、サーミスタ６の断線異常を検出したか否かを判別する（Ｓ３）。物理量レベルが断線判別レベルでなければ、断線異常を検出しなかったと判断し（Ｓ３）、つぎに、制御回路１２は、電源監視回路２から出力される内部電池１の電圧レベルを取り込んで、この電圧レベルと記憶部１３の電圧低下判別レベル（例えば５Ｖ）を比較することで、内部電池１の電源電圧低下を検出したか否かを判別する（Ｓ４）。電圧レベルが電圧低下判別レベル未満でなければ、内部電池１の電源電圧低下異常を検出しなかったと判断し（Ｓ４）、ステップＳ２へ戻る。つまり、これら２つの機能点検結果がいずれも正常であると、表示灯は消灯状態のままであり、この表示によって、居住者に火災警報器の内部の機能点検結果が正常であることを報知することができる。

なお、物理量レベルが火災判別レベル以上であれば、火災を検出したと判断し（Ｓ２）、制御回路１２は、音声合成回路１５を制御して、火災検出に対応した音声「ヒュー、ヒュー、ヒュー、火事です。火事です。」をスピーカ１１から出力させる（Ｓ５）。この音声によって、居住者に火災が発生したことを報知することができる。

また、物理量レベルが断線判別レベルであれば、断線異常を検出したと判断し（Ｓ３）、制御回路１２は、音声合成回路１５を制御して、断線異常検出に対応した音声「火災検出部が異常です。火災警報器を交換してください。」をスピーカ１１から出力させる。また、表示灯回路１６を制御して、表示灯を例えば、０．５秒に１回発光させるような、早い周期でブリンキングさせる（Ｓ６）。この音声及び表示によって、居住者に、火災警報器の内部の機能点検結果として、重要度の高い機能が異常、つまり、火災検出部５に関する機能が異常であったことを報知することができる。

また、電圧レベルが電圧低下判別レベルで未満であれば、内部電池１の電源電圧低下異常を検出したと判断し（Ｓ４）、制御回路１２は、音声合成回路１５を制御して、電源電圧低下異常検出に対応した音声「内部電池が異常です。内部電池を交換してください。」をスピーカ１１から出力させる。また、表示灯回路１６を制御して、表示灯を例えば、１秒に１回発光させるような、遅い周期でブリンキングさせる（Ｓ７）。この音声及び表示によって、居住者に、火災警報器の内部の機能点検結果として、重要度の高くない機能が異常、つまり、内部電池１に関する機能が異常であったことを報知することができる。

なお、ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７における音声出力状態及び表示出力状態は、制御回路１２に、復旧スイッチ８からのオン操作入力があるまで継続して行われ、オン操作入力があれば（Ｓ８）、制御回路１２は、音声合成回路１５を制御して、スピーカ１１からの音声出力を停止させて、また、表示灯回路１６を制御して、表示灯を消灯させて、初期状態に復旧させて（Ｓ９）、ステップＳ２へ戻る。

本発明に係る火災警報器においては、制御回路は、内部の機能点検として複数の機能点検を行う。そして、機能点検の結果が異常である機能の重要度の高さに対応して表示灯のブリンキング周期を早くする。そのため、居住者に、機能異常を報知するだけでなく、異常のあった機能の重要度をブリンキング表示の周期の変化によりわかりやすく報知して、異常機能の重要度に応じて迅速に対応するなどの行動を促すことができる。また、聴覚の衰えや障害などがある高齢者に対して、確実に機能異常を報知することができる。

また、制御回路は、複数の機能点検として、火災検出部及び内部電源に関する機能点検を行い、火災検出部に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期を、内部電源に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期よりも早くする。この火災検出部に関する機能点検としては、サーミスタの断線検出であり、内部電源に関する機能点検としては、内部電源の電源電圧低下検出である。

サーミスタの断線異常は火災警報器としての本来の目的である火災を検出するという重要度の高い機能の異常であるのに対し、内部電源の電源電圧低下異常は新しい内部電源に交換することで、火災警報器としての本来の目的である火災を検出することが可能になるという、重要度の低い機能の異常である。このような重要度の相違は、内部電源の電源電圧低下異常を判断するための電圧低下判別レベルが、火災検出部の動作電圧（例えば３Ｖ）よりも高い電圧レベル（例えば５Ｖ）に設定してあり、内部電源の電源電圧低下を検出してからも、一定の猶予期間の間、火災検出部が正常に動作できるという点からも理解できる。そのため、居住者に、これら機能の異常を報知するだけでなく、異常のあった機能の重要度をブリンキング表示の周期の変化によりわかりやすく報知することができる。

また、音響部が音声出力を行うための音声合成回路とスピーカとにより構成されており、制御回路は、機能点検の結果が異常である機能に対応した音声を音響部から出力させる。そのため、居住者が視覚又は聴覚の一方に障害がある高齢者であっても、視覚または聴覚の他方により機能の異常を報知できる。また、音響部によって、異常である機能に対応した音声出力が行われるので、ブザー音であると他の家電製品等のブザー音と区別がつきづらいのに対し、本発明では音声で出力しているので機能異常であることをわかりやすく報知でき、また、異常である機能を確実に報知することができる。

なお、本実施の形態では、複数の機能点検として、火災検出部及び内部電源に関する機能点検の２つのみを行う場合で説明したが、これに限定されず、それ以外の機能点検を行ってもよいことは勿論である。

また、表示灯は機能点検の結果の表示専用としたが、火災検出時に継続点灯するなどして、火災表示も行うようにしてもよい。

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。 実施の形態に係る火災警報器における制御回路の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 内部電池（内部電源）
２ 電源監視回路
５ 火災検出部
１１ スピーカ
１２ 制御回路
１３ 記憶部
１５ 音声合成回路
１６ 表示灯回路

Claims (2)

1. 火災現象に関する物理量を検出し、該検出した物理量に応じた物理量レベルを出力する火災検出部と、前記物理量レベルに基づいて火災を検出するとともに、内部の機能点検を自動で行う制御回路と、該制御回路による火災検出に対応した警報音を出力する音響部とを備え、内部電源から電源電圧が供給される火災警報器において、
   前記機能点検の結果が異常であることを、復旧スイッチのオン操作入力によって消灯するまで継続してブリンキング表示する表示灯を備え、
   前記制御回路は、前記機能点検の複数を行うとともに、前記機能点検の結果が異常である機能の重要度の高さに対応して前記表示灯のブリンキング周期を早くするものであって、前記複数の機能点検として、前記火災検出部に関する機能点検と、内部電池の電圧レベルが前記火災検出部の動作電圧よりも高い電圧レベルである電圧低下判別レベル未満であれば、前記内部電池の電源電圧低下異常を検出したと判断する、前記内部電源に関する機能点検としての内部電源の電源電圧低下検出とを行い、前記火災検出部に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期を、前記内部電源に関する機能が異常である場合における表示灯のブリンキング周期よりも早くするものであり、
   さらに前記制御回路は、前記機能点検の結果が正常であり、かつ火災を検出していないときには前記表示灯を消灯させ、また火災検出時には、前記表示灯を継続点灯させるものであることを特徴とする火災警報器。
   
2. 音響部が音声出力を行うための音声合成回路とスピーカとにより構成されており、
   制御回路は、機能点検の結果が異常である機能に対応した音声を前記音響部から出力させることを特徴とする請求項１に記載の火災警報器。

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