JP4764734B2

JP4764734B2 - 警報器

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Publication number: JP4764734B2
Application number: JP2006025917A
Authority: JP
Inventors: 英樹高橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP2007207020A

Description

本発明は、ガスや不完全燃焼等の監視対象に警報状態が発生した際に、発生した警報状態毎に異なる電圧の有電圧信号を外部に出力する警報器に関する。

例えば住宅においてガス漏れや燃焼機器によるガスの不完全燃焼の発生を監視する警報器においては、監視対象に警報状態が発生した際にその内容を有線や無線で接続された他の警報器や遠隔地の監視センターに報知するために、発生した警報状態毎に電圧の異なる有電圧信号を外部出力端子から警報器の外部に出力する外部出力回路が設けられている。

このような警報器では一般に、外部出力回路の出力する有電圧信号の電圧が、警報状態の未発生時（通常時）にＤＣ６Ｖ、ガス漏れ警報時（例えば都市ガスの場合はメタンガス検出時）にＤＣ１２Ｖ、不完全燃焼警報時（一酸化炭素ガス検出時）にＤＣ１８Ｖと定められており、また、停電やセンサの断線といった警報器の故障時には有電圧信号の電圧が０Ｖとなる（以上、例えば特許文献１，２）。

尚、それぞれの有電圧信号の電圧には実際には許容範囲が定められており、例えば０Ｖについては０Ｖ〜ＤＣ３Ｖの間、ＤＣ６ＶについてはＤＣ５Ｖ〜６Ｖの間、ＤＣ１２ＶについてはＤＣ１１Ｖ〜１３Ｖの間、ＤＣ１８ＶについてはＤＣ１８Ｖ〜２２Ｖの間にそれぞれ収まっていれば、０Ｖ、ＤＣ６Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ１８Ｖの各有電圧信号と認識される。
特開２００１−３４８６１号公報特開２００２−２７９５４８号公報

ところで、上述した従来の警報器においては、停電や断線時のように０Ｖにはならないものの、外部出力回路の内部の故障等により有電圧信号の電圧が許容範囲を超えて上昇又は低下することがある。

そのような場合、有電圧信号の受信側においては、有電圧信号の電圧が許容範囲内に収まっていないので、現実にはガス漏れや不完全燃焼が発生しているにも拘わらずその状態を認識することができず、かといって、有電圧信号が０Ｖになっている訳ではないので、警報器が故障していると認識することもできない。

そのため、実際には警報器がガス漏れやガスの不完全燃焼の発生を正常に監視できない状態であるにも拘わらず、有電圧信号からその旨を認識することができないことにないことになってしまう恐れがある。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、有電圧信号の生成箇所の故障等により、ある警報状態を示す電圧の有電圧信号に、電圧が既定値よりも上昇又は低下する異常が生じた場合に、その異常が有電圧信号を故障発生時の電圧に変化させるべき警報状態に該当しない場合であっても、故障であることを外部に報知することができる警報器を提供することにある。

上記目的を達成するため請求項１に記載した本発明の警報器は、図１に基本構成図で示すように、ガスや不完全燃焼等の監視対象に警報状態が発生した際に、発生した警報状態に応じたパターンの指令信号に基づいて生成される、発生した警報状態毎に異なる電圧の有電圧信号を外部に出力する警報器において、前記有電圧信号の電圧に応じた電圧の検査信号を生成する検査信号生成手段９と、前記検査信号の電圧が、該検査信号に対応する前記有電圧信号の生成の基となる前記指令信号のパターンに対応する、前記有電圧信号の正常な電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致しているか否かを判定する判定手段Ａと、前記検査信号の電圧が、該検査信号に対応する前記有電圧信号の生成の基となる前記指令信号のパターンに対応する、前記有電圧信号の正常な電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していないと、前記判定手段Ａが判定した場合に、前記有電圧信号の電圧の異常を外部に報知する報知動作を行う電圧異常報知手段Ｂとを備え、前記有電圧信号は、故障発生時に前記監視対象の警報状態の発生時とは異なる電圧で外部に出力され、前記判定手段Ａは、さらに、前記検査信号の電圧が、前記故障発生時の前記有電圧信号の電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致しているか否かを判定し、前記電圧異常報知手段Ｂは、さらに、前記検査信号の電圧が、前記故障発生時の前記有電圧信号の電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していると、前記判定手段が判定した場合に、故障の発生を外部に報知すると共に、合致していないと判定した場合に、前記有電圧信号の電圧の異常を外部に報知することを特徴とする。

また、請求項２に記載した本発明の警報器は、請求項１に記載した本発明の警報器において、前記電圧異常報知手段Ｂは、前記検査信号の電圧が、該検査信号に対応する前記有電圧信号の生成の基となる前記指令信号のパターンに対応する、前記有電圧信号の正常な電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していないと、前記判定手段Ａが判定した場合に、強制的に故障発生時の電圧に変更させた前記有電圧信号を外部に出力させるように構成されているものとした。

請求項１に記載した本発明の警報器によれば、検査信号生成手段９によって生成される、有電圧信号の電圧に応じた検査信号の電圧が、検査信号に対応する有電圧信号の生成の基となる指令信号のパターンに対応する、有電圧信号の正常な電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していないと判定手段Ａによって判定されると、電圧異常報知手段Ｂが行う報知動作によって、有電圧信号の電圧の異常が外部に報知され、さらに、有電圧信号は、故障発生時に前記監視対象の警報状態の発生時とは異なる電圧で外部に出力され、判定手段Ａは、検査信号の電圧が、故障発生時の有電圧信号の電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致しているか否かを判定し、電圧異常報知手段Ｂは、検査信号の電圧が、故障発生時の有電圧信号の電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していると、判定手段が判定した場合に、故障の発生を外部に報知すると共に、合致していないと判定した場合に、有電圧信号の電圧の異常を外部に報知するので、有電圧信号の生成箇所の故障等により、ある警報状態を示す電圧の有電圧信号に電圧が既定値よりも上昇又は低下する異常が生じた場合に、その異常が有電圧信号を故障発生時の電圧に変化させるべき警報状態に該当しない場合であっても、故障であることを外部に報知することができる。

また、請求項２に記載した本発明の警報器によれば、請求項１に記載した本発明の警報器において、電圧異常報知手段Ｂが行う報知動作によって、強制的に故障発生時の電圧に変更させた有電圧信号が外部に出力されるので、有電圧信号を故障発生時の電圧に変化させるべき警報状態に該当しない、ある警報状態を示す電圧の有電圧信号に電圧が既定値よりも上昇又は低下する異常が生じた場合にも、その異常を有電圧信号の電圧により相手側に報知、認識させることができる。

以下、本発明の警報器の実施形態を、図面を参照して説明する。

図２は本発明の第１実施形態に係るガス警報器の正面図であり、図２中引用符号１で示す本実施形態のガス警報器は、その前面１ａに、雰囲気取込孔１ｃを有する検知部１ｂと、電源オン時に緑色点灯する電源インジケータ１ｄと、一酸化炭素の濃度が警報濃度レベルに達した時に黄色点灯する不完全燃焼ガスインジケータ１ｅと、メタンガスや水素の濃度が警報濃度レベルに達した時に赤色点灯するガス漏れインジケータ１ｆと、音声出力用のスピーカ１ｇとを備えている。

前記検知部１ｂには、図３にガス警報器１の電気的な概略構成のブロック図で示すように、都市ガス（メタンガス）と不完全燃焼ガス（一酸化炭素ガス）を検出するガス検出回路３が収容されており、このガス検出回路３は、電源インジケータ１ｄ、不完全燃焼ガスインジケータ１ｅ、ガス漏れインジケータ１ｆ、及び、スピーカ１ｇや、このスピーカ１ｇから出力する音声メッセージが複数格納された音声ＩＣ５、そして、外部出力回路７と、外部出力回路７が出力する有電圧信号の電圧に応じた電圧の検査信号を生成する検査信号生成回路９と共に、これらの動作を制御するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略記する。）１１のＣＰＵ１１ａに接続されている。

尚、前記ガス検出回路３は、ガスが存在した場合に抵抗変化を示す感知素子（図示せず）と、白金（Ｐｔ）等の金属抵抗体で形成されて感知素子を加熱するヒータ（図示せず）とを有しており、ヒータを高温加熱（約４００℃）している際に都市ガス（メタンガス）のガス濃度を検出すると共に、ヒータを低温加熱（約１００℃）している際に一酸化炭素ガス（ＣＯガス）の濃度を検出する。

前記外部出力回路７は、図４に回路図で示すように、マイコン１１のＣＰＵ１１ａの３つのポートＰ２〜Ｐ４に接続されており、各ポートＰ２〜Ｐ４のＯＮ／ＯＦＦの状態の組み合わせに応じて、図５の説明図に示すように、０Ｖ、ＤＣ６Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ１８Ｖの有電圧信号を、それぞれの正常範囲の範囲内の電圧で出力するように構成されている。

図４に示す前記検査信号生成回路９は、外部出力回路７から実際に出力された有電圧信号の電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した検査信号を、マイコン１１のＡ／Ｄコンバータ内蔵のポートＰ１に入力させるように構成されている。尚、図４における１３はサージ回路を示す。

前記マイコン１１は、ＣＰＵ１１ａの他にＲＡＭ１１ｂ及びＲＯＭ１１ｃを有しており、これらＲＡＭ１１ｂ及びＲＯＭ１１ｃもＣＰＵ１１ａに接続されている。

前記ＲＡＭ１１ｂは、各種データ記憶用のデータエリア及び各種処理作業に用いるワークエリアを有しており、ＲＯＭ１１ｃには、ＣＰＵ１１ａに各種処理動作を行わせるための制御プログラムが格納されている。

そして、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、ガス警報器１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、電源インジケータ１ｄを緑色で低速点滅させ、その後、予め定められた待機時間（例えば１分）が経過すると、電源インジケータ１ｅを緑色点灯させて通常モードに入り、ＲＯＭ１１ｃに格納されたガスの監視に関する制御プログラムに従い、ガス監視モードの処理を実行する。

このガス監視モードの処理においてマイコン１１のＣＰＵ１１ａは、ガス検出回路３のヒータに対する高電圧と低電圧との交互通電により高低２段階に交互加熱されている感知素子の、高温加熱期間の終わりにおける抵抗値に応じたガス検出回路３の出力から、メタンガスの濃度を算出する。

算出したメタンガスの濃度が予め定められた警報レベルに達すると、ガス漏れインジケータ１ｆを赤色点灯させると共に、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、また、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦとして、外部出力回路７からＤＣ１２Ｖの有電圧信号を出力させる（ガス漏れ警報状態）。

同様に、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、ガス検出回路３のヒータに対する低温加熱期間の終わりにおける感知素子の抵抗値に応じたガス検出回路３の出力から、一酸化炭素ガスの濃度を算出する。

算出した一酸化炭素ガスの濃度が予め定められた警報レベルに達すると、不完全燃焼ガスインジケータ１ｅを黄色点灯させると共に、「ピッポピッポ、空気が汚れて危険です。窓を開けて換気をして下さい。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、また、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＮとして、外部出力回路７からＤＣ１８Ｖの有電圧信号を出力させる（不完全燃焼警報状態）。

尚、メタンガス及び一酸化炭素ガスの濃度がいずれも警報レベルに達していない場合、ガス検出回路３の断線等のガス警報器１の故障時には、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「故障などが発生しています。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、また、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦとして、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧を０Ｖとする（故障警報状態）。

また、メタンガス及び一酸化炭素ガスの濃度がいずれも警報レベルに達していない場合、ガス検出回路３の断線等のガス警報器１の故障が発生していなければ、マイコン１１のＣＰＵ１１ａは、電源インジケータ１ｄを緑色点灯させたまま、ポートＰ２〜Ｐ４をいずれもＯＦＦとして、外部出力回路７からＤＣ６Ｖの有電圧信号を出力させる。

続いて、上述したガス監視モード中に、ＲＯＭ１１ｃに格納された制御プログラムに従いＣＰＵ１１ａが行う、有電圧信号の電圧の監視に関する処理を、図６及び図７のフローチャートを参照して説明する。

ガス警報器１の電源への接続によりマイコン１１が起動しプログラムがスタートすると、ＣＰＵ１１ａは、まず、図６のフローチャートに示すように、ガス検出回路３の出力から算出したメタンガスの濃度や一酸化炭素ガスの濃度が、予め定められたそれぞれの警報レベルに達して警報動作が行われている状態（警報発生状態）にあるか否かを確認し（ステップＳ１）、警報発生状態にない場合は（ステップＳ１でＮ）、後述するステップＳ１９に進む。

一方、警報発生状態にある場合は（ステップＳ１でＹ）、ポートＰ２〜Ｐ４のパターンがＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦである（ガス漏れ警報状態）か否かを確認し（ステップＳ３）、ＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦでない場合は（ステップＳ３でＮ）、後述するステップＳ１１に進み、ＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦである場合は（ステップＳ３でＹ）、検査信号生成回路９からポートＰ１に入力される検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ１１Ｖ〜１３Ｖの範囲にある時の値であるか否かを確認する（ステップＳ５）。

検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ１１Ｖ〜１３Ｖの範囲にある時の値である場合は（ステップＳ５でＹ）、ガス漏れインジケータ１ｆを赤色点灯させると共に、「ピッピッピッ、ガスが漏れていませんか。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させるという、ガス漏れ警報状態を継続したまま（ステップＳ７）、ステップＳ１にリターンする。

これに対し、検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ１１Ｖ〜１３Ｖの範囲にある時の値でない場合は（ステップＳ５でＮ）、ステップＳ７と同様にガス漏れ警報状態を継続したまま、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧が強制的に０Ｖとされるように、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦと（有電圧異常警報状態）した後（ステップＳ９）、ステップＳ１にリターンする。

また、ステップＳ３において、ポートＰ２〜Ｐ４のパターンがＯＦＦ、ＯＮ、ＯＦＦ（ガス漏れ警報状態）でない（Ｎ）場合に進むステップＳ１１では、ポートＰ２〜Ｐ４のパターンがＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＮである（不完全燃焼警報状態）か否かを確認し、ＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＮでない場合は（ステップＳ１１でＮ）、ステップＳ１にリターンし、ＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＮである場合は（ステップＳ１１でＹ）、検査信号生成回路９からポートＰ１に入力される検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ１８Ｖ〜２２Ｖの範囲にある時の値であるか否かを確認する（ステップＳ１３）。

検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ１８Ｖ〜２２Ｖの範囲にある時の値である場合は（ステップＳ１３でＹ）、不完全燃焼ガスインジケータ１ｅを黄色点灯させると共に、「ピッポピッポ、空気が汚れて危険です。窓を開けて換気をして下さい。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させるという、不完全燃焼警報状態を継続したまま（ステップＳ１５）、ステップＳ１にリターンする。

これに対し、検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ１８Ｖ〜２２Ｖの範囲にある時の値でない場合は（ステップＳ１３でＮ）、ステップＳ１５と同様に不完全燃焼警報状態を継続したまま、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧が強制的に０Ｖとされるように、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦと（有電圧異常警報状態）した後（ステップＳ１７）、ステップＳ１にリターンする。

次に、ステップＳ１において、警報発生状態にガス検出回路３の出力から算出したメタンガスの濃度や一酸化炭素ガスの濃度が、予め定められたそれぞれの警報レベルに達して警報動作が行われている状態（警報発生状態）にない（Ｎ）場合に進むステップＳ１９では、図７のフローチャートに示すように、ポートＰ２〜Ｐ４のパターンがＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦである（故障警報状態）か否かを確認する。

ポートＰ２〜Ｐ４のパターンがＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦでない場合は（ステップＳ１９でＮ）、後述するステップＳ２７に進み、ＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦである場合は（ステップＳ１９でＹ）、検査信号生成回路９からポートＰ１に入力される検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧が０Ｖ〜ＤＣ３Ｖの範囲にある時の値であるか否かを確認する（ステップＳ２１）。

検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧が０Ｖ〜ＤＣ３Ｖの範囲にある時の値である場合は（ステップＳ２１でＹ）、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「故障などが発生しています。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させるという、故障警報状態を継続したまま（ステップＳ２３）、図６のステップＳ１にリターンする。

これに対し、検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧が０Ｖ〜ＤＣ３Ｖの範囲にある時の値でない場合は（ステップＳ２１でＮ）、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させるという、有電圧異常警報状態を開始した後、あるいは、既に開始されている有電圧異常警報状態を継続したまま（ステップＳ２５）、図６のステップＳ１にリターンする。

また、ステップＳ１９において、ポートＰ２〜Ｐ４のパターンがＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦでない（Ｎ）場合に進むステップＳ２７では、ポートＰ２〜Ｐ４のパターンがＯＦＦ、ＯＦＦ、ＯＦＦであるものとして、検査信号生成回路９からポートＰ１に入力される検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ５Ｖ〜６Ｖの範囲にある時の値であるか否かを確認する。

検査信号のＡ／Ｄ変換値が、有電圧信号の実際の電圧がＤＣ５Ｖ〜６Ｖの範囲にある時の値である場合は（ステップＳ２７でＹ）、図６のステップＳ１にリターンし、ＤＣ５Ｖ〜６Ｖの範囲にある時の値でない場合は（ステップＳ２７でＮ）、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧が強制的に０Ｖとされるように、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦと（有電圧異常警報状態）した後（ステップＳ２９）、図６のステップＳ１にリターンする。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態のガス警報器１では、図６のフローチャートにおけるステップＳ１乃至ステップＳ５、ステップＳ１１、及び、ステップＳ１３と、図７のフローチャートにおけるステップＳ１９、ステップＳ２１、及び、ステップＳ２７とが、請求項中の判定手段Ａに対応する処理となっており、図６中のステップＳ９及びステップＳ１７と、図７中のステップＳ２５及びステップＳ２９とが、請求項中の電圧異常報知手段Ｂに対応する処理となっている。

このように構成された本実施形態のガス警報器１では、不図示の電源コードをコンセントに接続し、その後例えば１分の待機時間が経過して、通常モードによるガス監視動作に入ると、次のような動作が行われる。

まず、ヒータの高温加熱期間の終わりにおける感知素子の抵抗値に応じたガス検出回路３の出力から算出されるメタンガスの濃度や、ヒータの低温加熱期間の終わりにおける感知素子の抵抗値に応じたガス検出回路３の出力から算出される一酸化炭素ガスの濃度が、いずれも警報レベルに達していない状態では、以下の動作が行われる。

ＤＣ６Ｖの信号として外部出力回路７から出力されているはずの有電圧信号の実際の電圧が、許容範囲であるＤＣ５Ｖ〜６Ｖの範囲から外れると、電源インジケータ１ｄが緑色で高速点滅すると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージがスピーカ１ｇから鳴動（音声出力）される。

そして、この時点以後、メタンガスの濃度や一酸化炭素ガスの濃度がいずれも警報レベルに達していない状態で外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧は、マイコン１１のＣＰＵ１１ａの３つのポートＰ２〜Ｐ４の出力をＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦに切り換えることにより、本来のＤＣ６Ｖから強制的に０Ｖに変更されるよう制御される。

次に、ヒータの高温加熱期間の終わりにおける感知素子の抵抗値に応じたガス検出回路３の出力から算出されるメタンガスの濃度が警報レベルに達している状態で、ＤＣ１２Ｖの信号として外部出力回路７から出力されているはずの有電圧信号の実際の電圧が、許容範囲であるＤＣ１１Ｖ〜１３Ｖの範囲から外れると、電源インジケータ１ｄが緑色で高速点滅すると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージがスピーカ１ｇから鳴動（音声出力）される。

そして、この時点以後、メタンガスの濃度の濃度が警報レベルに達している状態で外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧は、マイコン１１のＣＰＵ１１ａの３つのポートＰ２〜Ｐ４の出力をＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦに切り換えることにより、本来のＤＣ１２Ｖから強制的に０Ｖに変更されるよう制御される。

続いて、ヒータの低温加熱期間の終わりにおける感知素子の抵抗値に応じたガス検出回路３の出力から算出される一酸化炭素ガスの濃度が警報レベルに達している状態で、ＤＣ１８Ｖの信号として外部出力回路７から出力されているはずの有電圧信号の実際の電圧が、許容範囲であるＤＣ１８Ｖ〜２２Ｖの範囲から外れると、電源インジケータ１ｄが緑色で高速点滅すると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージがスピーカ１ｇから鳴動（音声出力）される。

そして、この時点以後、一酸化炭素ガスの濃度の濃度が警報レベルに達している状態で外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧は、マイコン１１のＣＰＵ１１ａの３つのポートＰ２〜Ｐ４の出力をＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦに切り換えることにより、本来のＤＣ１８Ｖから強制的に０Ｖに変更されるよう制御される。

また、ガス検出回路３の断線等のガス警報器１の故障時に、０Ｖの信号として外部出力回路７から出力されているはずの有電圧信号の実際の電圧が、許容範囲である０Ｖ〜ＤＣ３Ｖの範囲から外れると、電源インジケータ１ｄが緑色で高速点滅すると共に、「故障などが発生しています。」等の音声メッセージがスピーカ１ｇから鳴動（音声出力）される。

尚、有電圧信号の実際の電圧が許容範囲から外れている際、その原因が、マイコン１１のＣＰＵ１１ａの３つのポートＰ２〜Ｐ４のＯＮ／ＯＦＦの状態の組み合わせに応じて、出力する有電圧信号の電圧を切り換える外部出力回路７の内部の例えばリレー等の故障によるものである場合には、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧が、本来のＤＣ１２Ｖから強制的に０Ｖに変更されるように、マイコン１１のＣＰＵ１１ａが３つのポートＰ２〜Ｐ４の出力をＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦに切り換えても、実際に外部出力回路７が出力する有電圧信号の電圧が０Ｖ（０Ｖ〜ＤＣ３Ｖ）には変更されないこともあり得る。

しかしその場合にも、電源インジケータ１ｄの緑色での高速点滅と、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージのスピーカ１ｇからの鳴動（音声出力）は、確実に実行される。

このように、本実施形態のガス警報器１によれば、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧が許容範囲から外れると、その旨が電源インジケータ１ｄの高速点滅やスピーカ１ｇからの音声メッセージの出力によって外部に報知されるので、外部出力回路７の内部の故障等により有電圧信号の電圧が許容範囲を超えて上昇又は低下した場合に、有電圧信号が故障時の０Ｖにならなくても、電源インジケータ１ｄの点滅やスピーカ１ｇからの音声メッセージの出力により、ガス警報器１が故障であることを外部に報知することができる。

尚、上述した実施形態では、マイコン１１と外部出力回路７とを有線接続する構成としたが、例えば図８に本発明の第２実施形態に係るガス警報器の検査信号生成回路の回路図で示すように、ＣＰＵ１１ａのポートＰ２〜Ｐ４と外部出力回路７とを、フォトカプラを構成するＣＰＵ１１ａ側の発光ダイオードＬＥＤ２〜ＬＥＤ４と外部出力回路７側のフォトトランジスタＰＴ２〜ＰＴ４とで接続し、ＣＰＵ１１ａのポートＰ１と外部出力回路７の信号出力ラインとを、フォトカプラを構成する外部出力回路７側の発光ダイオードＬＥＤ１とＣＰＵ１１ａ側のフォトトランジスタＰＴ１とで接続して、マイコン１１を外部出力回路７から絶縁して構成することもできる。

但し、マイコン１１を外部出力回路７から絶縁すると、外部出力回路７とマイコン１１とが個別に接地されるので双方の接地電位の同一性が担保できなくなり、その結果、外部出力回路７から出力された有電圧信号の電圧をマイコン１１のＣＰＵ１１ａでＡ／Ｄ変換して取り込んでも、外部出力回路７側の接地電位に対応するＡ／Ｄ変換値をＣＰＵ１１ａが持たないことから、有電圧信号の電圧のデジタル値を正確にＣＰＵ１１ａで取得することができなくなる。

そこで、第２実施形態に係るガス警報器１の検査信号生成回路９では、抵抗Ｒ１，Ｒ２とフォトカプラとの間にコンパレータ／ロジック回路１５を挿入して、このコンパレータ／ロジック回路１５により検査信号を用いた有電圧信号の電圧判定を行わせると共に、マイコン１１のＣＰＵ１１ａにはその判定結果のみを取り込んで、有電圧信号の電圧異常を報知するための電源インジケータ１ｄの高速点滅やスピーカ１ｇからの音声メッセージの出力を、ＣＰＵ１１ａに専ら行わせるようにしている。

ここで、コンパレータ／ロジック回路１５は、図９の回路図に示すように、０Ｖ用、ＤＣ６Ｖ用、ＤＣ１２Ｖ用、ＤＣ１８Ｖ用の４つの検査部１５ａ〜１５ｄを有しており、０Ｖ用の検査部１５ａには上限値判定用のコンパレータ１５ａｈが、それ以外の各検査部１５ｂ〜１５ｄには、上限値判定用のコンパレータ１５ｂｈ，１５ｃｈ，１５ｄｈと下限値判定用のコンパレータ１５ｂｌ，１５ｃｌ，１５ｄｌとが、それぞれ設けられていると共に、各検査部１５ａ〜１５ｄの判定出力用の論理和否定回路ＮＯＲ１〜ＮＯＲ４と、全体判定出力用の論理和否定回路ＮＯＲ５とをを有している。

各検査部１５ａ〜１５ｄの上限値判定用のコンパレータ１５ａｈ，１５ｂｈ，１５ｃｈ，１５ｄｈの−端子には、直列接続された抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２、抵抗Ｒ３１，Ｒ３２、Ｒ４１，Ｒ４２の接続点ａ１１，ａ２１，ａ３１，ａ４１に現れる、０Ｖ用、ＤＣ６Ｖ用、ＤＣ１２Ｖ用、ＤＣ１８Ｖ用の各検査信号の上限値が入力され、＋端子には、アンプＡＭＰによる増幅後の検査信号が入力される。

また、各検査部１５ｂ〜１５ｄの下限値判定用のコンパレータ１５ｂｌ，１５ｃｌ，１５ｄｌの＋端子には、直列接続された抵抗Ｒ２２，Ｒ２３、抵抗Ｒ３２，Ｒ３３、Ｒ４２，Ｒ４３の接続点ａ２２，ａ３２，ａ４２に現れる、０Ｖ用、ＤＣ６Ｖ用、ＤＣ１２Ｖ用、ＤＣ１８Ｖ用の各検査信号の下限値が入力され、−端子には、アンプＡＭＰによる増幅後の検査信号が入力される。

このように構成されたコンパレータ／ロジック回路１５では、有電圧信号の電圧が０Ｖ、ＤＣ６Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ１８Ｖの各許容範囲に収まっていると、対応する検査部１５ａ〜１５ｄのみ、上限値判定用のコンパレータ１５ａｈ，１５ｂｈ，１５ｃｈ，１５ｄｈの出力と、下限値判定用のコンパレータ１５ｂｌ，１５ｃｌ，１５ｄｌの出力とが、いずれも「Ｌ」となり、他の３つの検査部１５ａ〜１５ｄでは、上限値判定用のコンパレータ１５ａｈ，１５ｂｈ，１５ｃｈ，１５ｄｈの出力と、下限値判定用のコンパレータ１５ｂｌ，１５ｃｌ，１５ｄｌの出力とのどちらかが「Ｌ」、もう一方が「Ｈ」となって、論理和否定回路ＮＯＲ１〜ＮＯＲ４の出力が１つだけ「Ｈ」となり、残る３つが「Ｌ」となるので、論理和否定回路ＮＯＲ５の出力が「Ｌ」となる。

一方、有電圧信号の電圧が０Ｖ、ＤＣ６Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ１８Ｖの各許容範囲の上限値を超えるか、あるいは、有電圧信号の電圧がＤＣ６Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ１８Ｖの各許容範囲の下限値を下回ると、異常の生じた電圧に対応する検査部１５ａ〜１５ｄについても、他の３つの検査部１５ａ〜１５ｄと同様に、上限値判定用のコンパレータ１５ａｈ，１５ｂｈ，１５ｃｈ，１５ｄｈの出力と、下限値判定用のコンパレータ１５ｂｌ，１５ｃｌ，１５ｄｌの出力とのどちらかが「Ｌ」、もう一方が「Ｈ」となり、全ての論理和否定回路ＮＯＲ１〜ＮＯＲ４の出力が「Ｌ」となるので、論理和否定回路ＮＯＲ５の出力が「Ｈ」に反転する。

そのため、検査信号生成回路９の動作としては、０Ｖ、ＤＣ６Ｖ、ＤＣ１２Ｖ、ＤＣ１８Ｖのいずれの有電圧信号についても、その電圧が許容範囲内にある間は、コンパレータ／ロジック回路１５の発光ダイオードＬＥＤ１が消灯しており、フォトトランジスタＰＴ１が非導通状態にあって、ＣＰＵ１１ａのポートＰ１の入力が「Ｈ」となっているが、有電圧信号の電圧に異常が生じると、発光ダイオードＬＥＤ１が点灯しフォトトランジスタＰＴ１の導通によりＣＰＵ１１ａのポートＰ１の入力が「Ｌ」になる。

よって、第２実施形態に係るガス警報器１では、マイコン１１のＣＰＵ１１ａがＲＯＭ１１ｃに格納された制御プログラムに従って行う、有電圧信号の電圧の監視に関する処理が、ＣＰＵ１１ａのポートＰ１の入力が「Ｈ」であるか否かの確認と、ＣＰＵ１１ａのポートＰ１の入力が「Ｈ」である場合に行う、図６中のステップＳ９及びステップＳ１７や図７中のステップＳ２５及びステップＳ２９と同様の、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧が強制的に０Ｖとされるように、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦと（有電圧異常警報状態）する処理に変更される。

そして、第２実施形態に係るガス警報器１では、マイコン１１のＣＰＵ１１ａが行う、ＣＰＵ１１ａのポートＰ１の入力が「Ｈ」であるか否かの確認処理と、検査信号生成回路９のコンパレータ／ロジック回路１５とで、請求項中の判定手段Ａが構成されることになる。

また、第２実施形態に係るガス警報器１では、ＣＰＵ１１ａのポートＰ１の入力が「Ｈ」である場合に行う、電源インジケータ１ｄを緑色で高速点滅させると共に、「出力信号に電圧異常があります。」等の音声メッセージを音声ＩＣ５から読み出してスピーカ１ｇにより鳴動（音声出力）させ、外部出力回路７から出力される有電圧信号の電圧が強制的に０Ｖとされるように、ポートＰ２〜Ｐ４をそれぞれＯＮ、ＯＦＦ、ＯＦＦと（有電圧異常警報状態）する処理が、第１実施形態のガス警報器１でマイコン１１のＣＰＵ１１ａが行う、図６中のステップＳ９及びステップＳ１７や図７中のステップＳ２５及びステップＳ２９と同様に、請求項中の電圧異常報知手段Ｂに対応する処理となる。

このように構成された第２実施形態に係るガス警報器１によっても、第１実施形態に係るガス警報器１と同様の効果を得ることができる。

尚、上述した各実施形態のガス警報器１では、有電圧信号の電圧に異常が生じた場合の報知を、インジケータの点灯表示と音声メッセージの鳴動という表示及び音声の両方で行う場合について説明したが、そのどちらか一方で報知を行うようにしてもよく、また、インジケータで行う報知は、上述した各実施形態のガス警報器１のような、電源インジケータ１ｄの点滅によって行うものとすれば、不完全燃焼ガスインジケータ１ｅやガス漏れインジケータ１ｆによる不完全燃焼状態やガス漏れ状態の警報表示を、有電圧信号の電圧異常の表示と同時に並行して実行することができる。

また、有電圧信号の電圧異常の表示を、ガス漏れ警報状態でない時のガス漏れインジケータ１ｆの赤色による高速点滅や、不完全燃焼警報状態でない時の不完全燃焼ガスインジケータ１ｅの黄色による高速点滅、あるいは、電源インジケータ１ｄ、不完全燃焼ガスインジケータ１ｅ、及び、ガス漏れインジケータ１ｆの全てによる緑色、黄色、赤色での高速点滅等、第１及び第２実施形態のガス警報器１で行った電源インジケータ１ｄの緑色による高速点滅とは異なる形態で行うようにしてもよい。

さらに、異常が生じた有電圧信号の電圧を強制的に０Ｖとするように制御する構成は、省略してもよいが、上述した実施形態のように、異常が生じた有電圧信号の電圧を強制的に０Ｖとするように制御する構成を設ければ、有電圧信号の受信側において、許容範囲内の電圧の有電圧信号の受信時のように、具体的にどのような異常が生じたのかを把握することまではできなくても、許容範囲から外れた電圧の有電圧信号を受信しているため異常の発生自体を把握できないというのではなく、ガス漏れや不完全燃焼等の何らかの異常が生じたことだけでも把握することができるようになるので、かかる構成を設けない場合に比べて有利である。

また、上述した各実施形態のガス警報器１では、有電圧信号を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧して小さい電圧とした検査信号により、有電圧信号の電圧が許容範囲から外れたか否かを判別する構成について説明したが、全ての有電圧信号の電圧をそのまま検出できる回路構成にすることができるのであれば、有電圧信号をそのまま検査信号として用いて判別するようにしてもよい。

本発明の警報器の基本構成図である。本発明の第１実施形態に係るガス警報器の正面図である。図２のガス警報器の電気的な概略構成を示すブロック図である。図３の外部出力回路の具体的な構成の一例を示す回路図である。有電圧信号の許容範囲を示す説明図である。図４のマイクロコンピュータのＲＯＭに格納された制御プログラムに従いＣＰＵが行う処理を示すフローチャートである。図４のマイクロコンピュータのＲＯＭに格納された制御プログラムに従いＣＰＵが行う処理を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係るガス警報器の検査信号生成回路の回路図である。図８のコンパレータ／ロジック回路の具体的な構成の一例を示す回路図である。

符号の説明

９検査信号生成手段
Ａ判定手段
Ｂ電圧異常報知手段

Claims

ガスや不完全燃焼等の監視対象に警報状態が発生した際に、発生した警報状態に応じたパターンの指令信号に基づいて生成される、発生した警報状態毎に異なる電圧の有電圧信号を外部に出力する警報器において、
前記有電圧信号の電圧に応じた電圧の検査信号を生成する検査信号生成手段と、
前記検査信号の電圧が、該検査信号に対応する前記有電圧信号の生成の基となる前記指令信号のパターンに対応する、前記有電圧信号の正常な電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致しているか否かを判定する判定手段と、
前記検査信号の電圧が、該検査信号に対応する前記有電圧信号の生成の基となる前記指令信号のパターンに対応する、前記有電圧信号の正常な電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していないと、前記判定手段が判定した場合に、前記有電圧信号の電圧の異常を外部に報知する報知動作を行う電圧異常報知手段と、を備え、
前記有電圧信号は、故障発生時に前記監視対象の警報状態の発生時とは異なる電圧で外部に出力され、
前記判定手段は、さらに、前記検査信号の電圧が、前記故障発生時の前記有電圧信号の電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致しているか否かを判定し、
前記電圧異常報知手段は、さらに、前記検査信号の電圧が、前記故障発生時の前記有電圧信号の電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していると、前記判定手段が判定した場合に、故障の発生を外部に報知すると共に、合致していないと判定した場合に、前記有電圧信号の電圧の異常を外部に報知する
ことを特徴とする警報器。
前記電圧異常報知手段は、前記検査信号の電圧が、該検査信号に対応する前記有電圧信号の生成の基となる前記指令信号のパターンに対応する、前記有電圧信号の正常な電圧に応じた電圧又はその前後の許容範囲内の電圧帯に合致していないと、前記判定手段が判定した場合に、強制的に故障発生時の電圧に変更させた前記有電圧信号を外部に出力させるように構成されている請求項１記載の警報器。