JP5198110B2

JP5198110B2 - Fire alarm

Info

Publication number: JP5198110B2
Application number: JP2008080260A
Authority: JP
Inventors: 俊介中嶋; 和義桜井; 丈司上野; 隆沼澤
Original assignee: Nittan Co Ltd
Current assignee: Nittan Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009237692A

Description

本発明は、住宅用火災警報器に関する。 The present invention relates to a residential fire alarm.

従来、戸建て住宅等の天井や壁に設置される住宅用火災警報器が知られている。この住宅用火災警報器は、電池やＡＣ電源等を駆動電源とし、火災要因である煙や熱を検出すると、周囲の住民にブザーや音声などの警報音で火災発生を知らせるものである。 Conventionally, residential fire alarms installed on ceilings and walls of detached houses and the like are known. This residential fire alarm uses a battery, an AC power source, or the like as a driving power source, and detects smoke or heat that is a cause of a fire to notify the residents of the surrounding area by an alarm sound such as a buzzer or sound.

また、この種の住宅用火災警報器は制御回路ＩＣなどを備えている。制御回路ＩＣには、汎用の水晶振動子を用いた汎用のマイクロコントローラが使用され、低消費電力（スリープと割り込み）かつ高速処理により、上述の火災検出処理や、さらには点検や故障診断処理など火災警報器の各種の制御処理を行っている。 Also, this type of residential fire alarm is provided with a control circuit IC and the like. The control circuit IC uses a general-purpose microcontroller that uses a general-purpose crystal unit, and uses low power consumption (sleep and interrupt) and high-speed processing to detect the above-mentioned fire, as well as inspection and fault diagnosis processing, etc. Various control processes for fire alarms.

ところで、汎用マイクロコントローラ（制御回路ＩＣ）は、用途に応じてクロック信号生成手段（基準クロック生成手段）となる汎用の水晶振動子を利用するものや、例えばマイクロコントローラに内蔵されたＣＲ回路などによる高速の内部クロック信号生成手段を利用するもの、あるいは、これら２つを利用するもの等様々である。しかし、住宅用火災警報器においては、従来より消費電力削減や長寿命化が求められており、火災警報器の火災検出機能についてこれらの要請を実現するには、汎用の水晶振動子（基準クロック信号生成手段）と内部クロック信号生成手段を利用したマイクロコントローラが好適である。 By the way, the general-purpose microcontroller (control circuit IC) uses a general-purpose crystal resonator serving as a clock signal generation means (reference clock generation means) according to the application, or a CR circuit incorporated in the microcontroller, for example. There are various types such as those using high-speed internal clock signal generation means or those using these two. However, residential fire alarms have been required to reduce power consumption and extend their service life, and a general-purpose quartz crystal (reference clock) can be used to fulfill these requirements for the fire detection function of fire alarms. A microcontroller using signal generation means) and internal clock signal generation means is preferred.

すなわち、例えば煙式の火災警報器の場合には、マイクロコントローラ（詳細にはマイクロコントローラのＣＰＵ）は、煙検出用のＬＥＤを数秒から数十秒周期（以下、Ｔ［ｓｅｃ］）で発光させればよく、この計時には低速クロックを使用すればよい。一方、マイクロコントローラは、発光周期のＴ秒をカウントした時点でスリープモードからアクティブモードに移行し、さらに火災検出処理プログラムを起動させるとともにＬＥＤを発光させて高速で火災検出処理制御を行う（数百μ秒、以下、ｔ［μｓｅｃ］）。そして、火災検出処理が完了した後、アクティブモードから再びスリープモードへ移行する。 That is, for example, in the case of a smoke-type fire alarm, the microcontroller (specifically, the CPU of the microcontroller) causes the LED for smoke detection to emit light at intervals of several seconds to several tens of seconds (hereinafter, T [sec]). What is necessary is just to use a low-speed clock at this time. On the other hand, the microcontroller shifts from the sleep mode to the active mode when counting T seconds of the light emission cycle, and further starts the fire detection processing program and emits the LED to perform fire detection processing control at a high speed (several hundreds). μs, hereinafter, t [μsec]). And after a fire detection process is completed, it transfers to sleep mode again from active mode.

つまり、火災警報器の火災検出処理機能については、火災検出を行うタイミングの計時は低速周波数のクロックのみを使用するのでマイクロコントローラ全体は低消費電力となり、火災検出処理制御時には、高速周波数のクロックを使用して高速処理を行い、その結果、高電力消費の時間を短くして、マイクロコントローラの消費電力を抑えている。
なお、発光周期については計時の精度（周波数精度）は、厳密には要求されてはおらず、具体的には、火災警報器全体の消費電力と消防法で定められた所定条件のもとで所定時間内（６０秒内）に火災検出して火災警報を行える程度の計時の精度（周波数精度）を満たせば良い。したがって、上述したような汎用のマイクロコントローラの基準クロック信号生成手段や内部クロック信号生成手段であれば周波数精度は満たされている。 In other words, the fire detection function of the fire alarm uses only a low-frequency clock when timing the fire detection, so the entire microcontroller consumes less power, and a high-speed clock is used when controlling the fire detection process. It uses to perform high-speed processing, and as a result, shortens the time of high power consumption and suppresses the power consumption of the microcontroller.
Note that the timing accuracy (frequency accuracy) of the light emission period is not strictly required. Specifically, the light emission period is determined based on the power consumption of the entire fire alarm and predetermined conditions defined by the Fire Service Law. It suffices to meet the timing accuracy (frequency accuracy) to the extent that a fire can be detected within a time (within 60 seconds). Therefore, the frequency accuracy is satisfied as long as the reference clock signal generating means and the internal clock signal generating means of the general-purpose microcontroller as described above.

さらに、火災警報器は、火災や電池電圧低下などを検出したときに制御回路ＩＣから出力された警報出力信号を受信して警報出力を行う警報出力部が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−０４８１９４号 Furthermore, the fire alarm is provided with an alarm output unit that receives an alarm output signal output from the control circuit IC when a fire, a battery voltage drop, or the like is detected and outputs an alarm (for example, Patent Document 1). reference).
JP 2006-048194 A

この警報出力部は、例えば、制御回路ＩＣから出力されたＯＮ／ＯＦＦの警報出力信号を出力して増幅するコイルと、ブザーやスピーカなどの警報出力手段とにより構成されている。また、制御回路ＩＣから出力されたＯＮ／ＯＦＦの警報出力信号を所定の周波数に変調する発振回路と、信号増幅する増幅回路と、増幅された警報信号を出力するブザーやスピーカなどにより構成されているものもある。
一方、火災警報器は、消防法の規格で定められているように７０ｄＢ以上の音圧で警報出力を行うようにしている。そして、人間、特に老人などが警報音響を確実に聞き取ることの可能な約３ＫＨｚの周波数で警報出力することが好ましく、ブザーに送出する警報出力信号は周波数３ＫＨｚに設定されている。また、例えば、火災警報器のブザー収納部の構造は、ブザーから出力される場合の警報音響の周波数帯域が３ＫＨｚを中心に２ＫＨｚ〜４ＫＨｚとなるように、その構造による共鳴なども考慮した設計がなされている。 The alarm output unit includes, for example, a coil that outputs and amplifies an ON / OFF alarm output signal output from the control circuit IC, and alarm output means such as a buzzer or a speaker. Also, it is composed of an oscillation circuit that modulates an ON / OFF alarm output signal output from the control circuit IC to a predetermined frequency, an amplifier circuit that amplifies the signal, and a buzzer or speaker that outputs the amplified alarm signal. Some are.
On the other hand, the fire alarm is configured to output an alarm with a sound pressure of 70 dB or more, as defined by the Fire Service Law standard. Then, it is preferable to output a warning at a frequency of about 3 KHz at which a person, particularly an elderly person, can reliably hear the warning sound, and the warning output signal sent to the buzzer is set to a frequency of 3 KHz. In addition, for example, the structure of the buzzer storage part of the fire alarm is designed in consideration of resonance due to the structure so that the frequency band of the alarm sound when output from the buzzer is 2 KHz to 4 KHz centering on 3 KHz. Has been made.

さらに、火災警報器に対しては、消費電力削減や火災警報器の長寿命化、あるいは部品点数削減によるコスト削減等諸々の要請があり、以上から警報出力時にはマイクロコントローラが警報出力信号の出力によって発振制御を行うことが有効である。 Furthermore, there are various requests for fire alarms, such as reducing power consumption, extending the life of fire alarms, or reducing costs by reducing the number of parts. From the above, the microcontroller outputs alarm output signals when alarms are output. It is effective to perform oscillation control.

ところが、マイクロコントローラ自体の特性により、内部クロック信号生成手段は、温度や電圧により計時精度（周波数精度）が大きく変動してまうことが知られており、マイクロコントローラは、警報出力のための信号出力による発振制御を行う場合も、内部クロック信号生成手段により生成した信号に基づいて警報出力信号を出力しているため、前述したような予め設定された所定の出力間隔かつ所定の周波数に設定された警報出力信号を正確に出力しているか否かを認識できない。
すなわち、前述した例では、予め設定された音圧や音色などで確実にブザー警報出力がなされないという問題が生じた。特に、火災警報器は、広い許容温度範囲で各種機能が正常かつ確実に動作することが求められているため深刻な問題となっていた。 However, due to the characteristics of the microcontroller itself, it is known that the internal clock signal generator means that the timekeeping accuracy (frequency accuracy) varies greatly depending on temperature and voltage, and the microcontroller outputs signal for alarm output. Even when performing oscillation control by the above, because the alarm output signal is output based on the signal generated by the internal clock signal generating means, the predetermined output interval and the predetermined frequency as described above are set. Cannot recognize whether the alarm output signal is output correctly.
That is, in the above-described example, there is a problem that the buzzer alarm output is not surely performed with a preset sound pressure or tone color. In particular, fire alarms have been a serious problem because various functions are required to operate normally and reliably in a wide allowable temperature range.

したがって、本発明は、上記のように、消費電力削減や長寿命化、あるいは部品点数削減によるコスト削減等諸々の要請のもと、火災警報器として不可欠な各種機能を確実に動作させることが可能な住宅用火災警報器を提供することを目的とする。詳細には、上記各要請を実現するにあたって高い周波数精度が求められた警報出力機能において、周波数精度が低いクロック信号生成手段（クロックソース）を用いたマイクロコントローラのＣＰＵクロックを周波数精度の高い基準クロック信号生成手段によりＣＰＵクロックを調整し、確実な警報出力を行うことが可能な住宅用火災警報器を提供することを目的とする。 Therefore, as described above, the present invention can reliably operate various functions that are indispensable as a fire alarm device under various requests such as power consumption reduction, long life, or cost reduction by reducing the number of parts. The purpose is to provide a fire alarm for residential use. Specifically, in the alarm output function that requires high frequency accuracy to realize each of the above requirements, the CPU clock of the microcontroller using the clock signal generation means (clock source) with low frequency accuracy is used as the reference clock with high frequency accuracy. An object of the present invention is to provide a residential fire alarm capable of adjusting a CPU clock by a signal generating means and performing a reliable alarm output.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明の火災警報器は、内部クロック信号生成手段を備えた制御回路部と、前記内部クロック信号生成手段より周波数精度の高い基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成手段と、前記制御回路部から警報出力信号を受信して警報出力を行う警報出力手段とを備えた火災警報器において、前記制御回路部は、変調回路を備えており、前記基準クロック信号をカウントするごとに前記内部クロック信号のパルスカウント値を順次記憶するとともに記憶した前後のパルスカウント値の差分を算出し、該差分が所定の規定値と一致または所定の規定値範囲に収まるように前記内部クロック信号の周波数を前記変調回路により変調して補正することで前記内部クロック信号の周波数を所定の周波数に維持し、該所定の周波数に維持された内部クロック信号の周波数に基づいて前記警報出力信号を前記警報出力手段に出力することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fire alarm device according to a first aspect of the present invention generates a reference clock signal having a higher frequency accuracy than a control circuit unit having an internal clock signal generation unit and the internal clock signal generation unit. In a fire alarm including a reference clock signal generation unit and an alarm output unit that receives an alarm output signal from the control circuit unit and outputs an alarm, the control circuit unit includes a modulation circuit, and the reference circuit Each time the clock signal is counted, the pulse count value of the internal clock signal is sequentially stored, and the difference between the stored pulse count values before and after the calculation is calculated, and the difference coincides with a predetermined specified value or falls within a predetermined specified value range. As described above, the frequency of the internal clock signal is corrected by modulating the frequency by the modulation circuit. Lifting and, and outputs the alarm output signal based on the frequency of the internal clock signal is maintained at said predetermined frequency to said alarm output means.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の火災警報器において、前記制御回路部は、前記所定の周波数に維持された内部クロック信号に基づいて所定時間を計時し、該所定時間毎に前記警報出力信号を前記警報出力手段に出力することを特徴とする。
The invention of claim 2, in the fire alarm of claim 1, wherein the control circuit unit counts a predetermined time based on the internal clock signal is maintained at the predetermined frequency, each the predetermined time And outputting the alarm output signal to the alarm output means.

本発明によれば、本発明の住宅用火災警報器は、消費電力削減や長寿命化、あるいは部品点数削減によるコスト削減等を実現しつつ、かつ、確実な火災警報を行うことが可能となる。 According to the present invention, the residential fire alarm device of the present invention can perform reliable fire alarm while realizing reduction of power consumption, longer life, cost reduction by reducing the number of parts, and the like. .

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
（火災警報器の構成と機能）
図１は、本発明の火災警報器の一例であって、煙などの火災要因を検出してブザー音や音声で警報を行う火災警報器１００を示す概略構成図である。
図１に示されるように火災警報器１００は、電池やＡＣ電源などの電源部５０、火災を検出するセンサー回路部３０、制御回路部１（マイクロコントローラ１）、警報出力部４０、作動表示部６０、スイッチ入力部７０を備えている。
なお、本実施の形態は、電源部５０に電池を使用し、警報出力部４０にブザーを用いた煙式の住宅用火災警報器について説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(Configuration and function of fire alarm)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fire alarm device 100 that is an example of a fire alarm device of the present invention and detects a fire factor such as smoke and issues an alarm with a buzzer sound or voice.
As shown in FIG. 1, a fire alarm 100 includes a power supply unit 50 such as a battery or an AC power supply, a sensor circuit unit 30 for detecting a fire, a control circuit unit 1 (microcontroller 1), an alarm output unit 40, and an operation display unit. 60 and a switch input unit 70.
In the present embodiment, a smoke-type residential fire alarm using a battery for the power supply unit 50 and a buzzer for the alarm output unit 40 will be described.

火災警報器１００は、電源部５０によって駆動し、寝室など所定の監視エリアの火災発生を監視している。監視エリアで火災が発生すると、火災警報器１００は、センサー回路部３０において火災要因を所定の物理量に変換し、火災検出信号を制御回路部１へ送信する。制御回路部１は、各種制御を行うＣＰＵを備えた汎用のマイクロコントローラであり、火災検出信号を受信して火災判断処理を行い、火災を検出した判断すると、警報出力部４０へ警報出力信号を送出し、警報出力部４０の警報出力手段であるブザー（図示せず）により警報鳴動を行わせる。また作動表示部６０に点灯制御信号を送出して作動表示灯（図示せず）を点灯表示する。なお、スイッチ入力部７０は、ブザー鳴動を停止するための操作部（警報音響停止ボタン）であり、試験スイッチでもある。
また、火災警報器１００は、制御回路部１（以下、マイクロコントローラ１という）の基準クロック信号生成手段（基準クロックソース）として、例えば、ユーザーの要求する周波数精度に応じて外付け可能な周波数３２．７６８ＫＨｚ、周波数精度±２０ｐｐｍクリスタルの汎用水晶振動子（クリスタルオシレータ）６を備えている。 The fire alarm 100 is driven by the power supply unit 50 and monitors the occurrence of a fire in a predetermined monitoring area such as a bedroom. When a fire occurs in the monitoring area, the fire alarm 100 converts a fire factor into a predetermined physical quantity in the sensor circuit unit 30 and transmits a fire detection signal to the control circuit unit 1. The control circuit unit 1 is a general-purpose microcontroller provided with a CPU that performs various controls. The control circuit unit 1 receives a fire detection signal, performs a fire determination process, and determines that a fire has been detected, and outputs an alarm output signal to the alarm output unit 40. The alarm is sounded by a buzzer (not shown) which is an alarm output means of the alarm output unit 40. Further, a lighting control signal is sent to the operation display unit 60 to light up and display an operation indicator lamp (not shown). The switch input unit 70 is an operation unit (alarm sound stop button) for stopping the buzzer sounding, and is also a test switch.
In addition, the fire alarm 100 is used as a reference clock signal generation unit (reference clock source) of the control circuit unit 1 (hereinafter referred to as the microcontroller 1), for example, an external frequency 32 according to the frequency accuracy requested by the user. A general-purpose crystal resonator (crystal oscillator) 6 having .768 kHz and frequency accuracy of ± 20 ppm crystal is provided.

次に、マイクロコントローラ１およびマイクロコントローラ１による火災警報器１００の各種制御について説明する。
マイクロコントローラ１は、図１に示されるように、クリスタルオシレータ６を発振させる発振回路５と、クリスタルオシレータ６の発振信号を入力してカウントするタイマ１（補助クロック用カウンタ）（図１の番号７、以下「タイマ１（７）」という。）と、タイマ１（７）の計時に基づいてスリープモードおよびアクティブモードで動作するＣＰＵ２と、ＲＡＭ３およびＲＯＭ４と、内部クロック８（内部クロック信号生成手段８）と内部クロック８の発振信号を入力してカウントするタイマ２（メイン・クロック用カウンタ）（図１の番号９、以下「タイマ２（９）」という。）と、内部クロックのＣＲ等の選択をソフトウェア（ＣＰＵ）によるビット設定によって変調・設定可能な設定部１０（変調回路１０）とを備えている。 Next, various controls of the fire alarm 100 by the microcontroller 1 and the microcontroller 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the microcontroller 1 includes an oscillation circuit 5 that oscillates the crystal oscillator 6, and a timer 1 (auxiliary clock counter) (number 7 in FIG. 1) that receives and counts the oscillation signal of the crystal oscillator 6. , Hereinafter referred to as “timer 1 (7)”), CPU 2 operating in the sleep mode and active mode based on the timing of timer 1 (7), RAM 3 and ROM 4, and internal clock 8 (internal clock signal generating means 8). ) And a timer 2 (main clock counter) (number 9 in FIG. 1, hereinafter referred to as “timer 2 (9)”) that counts by inputting the oscillation signal of the internal clock 8 and CR of the internal clock, etc. Is provided with a setting unit 10 (modulation circuit 10) that can be modulated and set by bit setting by software (CPU).

マイクロコントローラ１のタイマ１（７）は、基準クロック信号生成手段であるクリスタルオシレータ６から発振した発振信号をカウントし、１[sec]をカウントするごと（約３２７６８カウント毎）に、タイマ１（７）からの割り込み信号をＣＰＵ２に送出する。ＣＰＵ２が割り込み信号を受信すると、スリープモードからアクティブモードに移行する。そして、アクティブモード時に、ＣＰＵ２は、内部クロック８を起動させて各種の制御処理を行う。
なお、マイクロコントローラ１は、アクティブモードは１ＭＨｚの３Ｖで３００μＡの消費電流で動作しており、スリープモード時は３Ｖで１．６μＡの消費電流を要する。また、クロックルーチンは１３０μＡで動作する。 The timer 1 (7) of the microcontroller 1 counts the oscillation signal oscillated from the crystal oscillator 6 which is a reference clock signal generation means, and counts 1 [sec] (every 32768 counts). ) Is sent to the CPU 2. When the CPU 2 receives the interrupt signal, the CPU 2 shifts from the sleep mode to the active mode. In the active mode, the CPU 2 activates the internal clock 8 to perform various control processes.
Note that the microcontroller 1 operates at a current consumption of 300 μA at 3 V of 1 MHz in the active mode, and requires a current consumption of 1.6 μA at 3 V in the sleep mode. The clock routine operates at 130 μA.

具体的には、マイクロコントローラ１のＣＰＵ２は、例えば１６［sec］計時毎に火災検出判断プログラムを起動させ、センサー回路部３０に設けられた煙検出用発光ＬＥＤを２００［msec］パルス発光させる。そして、センサー回路部３０の受光素子（フォトダイオード）の受光し増幅された受光出力を入力し、火災検出判断処理を行う。
なお、マイクロコントローラ１の内部クロック８は、ＣＲ等の発振回路によって周波数約１ＭＨｚの信号を作成し、ＣＰＵ２の各種制御処理を行うメイン・クロックとなる。 Specifically, the CPU 2 of the microcontroller 1 activates a fire detection determination program every 16 [sec], for example, and causes the smoke detection light emitting LED provided in the sensor circuit unit 30 to emit 200 [msec] pulses. Then, the light reception output received and amplified by the light receiving element (photodiode) of the sensor circuit unit 30 is input, and fire detection determination processing is performed.
The internal clock 8 of the microcontroller 1 is a main clock that generates a signal having a frequency of about 1 MHz by an oscillation circuit such as a CR and performs various control processes of the CPU 2.

また、ＣＰＵ２は、火災検出判断を行うとき以外の例えば５０分計時したときに電池電圧低下検出プログラムを起動させ、電池電圧低下検出判断処理を行う。同様に、ＣＰＵ２は、予め設定されたタイミングで各種制御処理を実行する。 Further, the CPU 2 activates the battery voltage drop detection program when, for example, 50 minutes have been counted other than when the fire detection judgment is made, and performs a battery voltage drop detection judgment process. Similarly, the CPU 2 executes various control processes at a preset timing.

各制御処理の途中または結果により、警報出力を行う必要があるときは、ＣＰＵ２は、警報出力プログラムを起動または移行して、警報出力制御を行う。なお、例えば火災警報出力を行う場合には、マイクロコントローラ１から警報出力信号が出力される際、ＣＰＵ２は、内部クロック生成による１ＭＨｚの周波数信号を、１５０[μsec]間隔でＯＮ／ＯＦＦ出力する。すなわち、ブザーへ送られる警報出力信号は、周波数１ＭＨｚの信号を１５０[μsec]毎にＯＮ／ＯＦＦ出力することにより、周波数が３ＫＨｚの警報信号を生成している。 When it is necessary to perform alarm output in the middle of each control process or as a result, the CPU 2 activates or shifts to an alarm output program to perform alarm output control. For example, when fire alarm output is performed, when an alarm output signal is output from the microcontroller 1, the CPU 2 outputs a 1 MHz frequency signal generated by internal clock generation ON / OFF at intervals of 150 [μsec]. That is, the alarm output signal sent to the buzzer generates an alarm signal having a frequency of 3 KHz by outputting a signal having a frequency of 1 MHz ON / OFF every 150 [μsec].

次に、上記内部クロックの補正時の動作を図２を用いて使用する。
なお、本実施形態においては、マイクロコントローラ１は汎用のものを使用しており、火災警報器が求められる許容温度範囲（−１０〜５０°Ｃ）の温度変化に対して内部クロック８は、変化率０．０５％／°Ｃの周波数精度である。なお、内部クロック用の抵抗個体差から生じる電流差によって周波数精度は大きく異なってくるので、火災警報器毎の比較においても内部クロック８の周波数精度は異なってくる。これに対して基準クロック信号生成手段であるクリスタルオシレータ６は、±２０ｐｐｍであり、内部クロック８と比較して周波数精度が極めて高い。また、上述したように、クリスタルオシレータ６の周波数は低速（約３２ＫＨｚ）であり、内部クロック８に内蔵の内部クロック信号生成手段（ＣＲ発振回路）の周波数は１ＭＨｚと高速である。 Next, the operation at the time of correcting the internal clock is used with reference to FIG.
In the present embodiment, the microcontroller 1 uses a general-purpose one, and the internal clock 8 changes with respect to a temperature change within an allowable temperature range (−10 to 50 ° C.) in which a fire alarm is required. The frequency accuracy is a rate of 0.05% / ° C. Since the frequency accuracy varies greatly depending on the current difference caused by the individual resistance difference for the internal clock, the frequency accuracy of the internal clock 8 also differs in the comparison for each fire alarm. On the other hand, the crystal oscillator 6 serving as the reference clock signal generating means has ± 20 ppm, and the frequency accuracy is extremely high as compared with the internal clock 8. As described above, the crystal oscillator 6 has a low frequency (about 32 KHz), and the internal clock signal generation means (CR oscillation circuit) built in the internal clock 8 has a high frequency of 1 MHz.

（補正動作）
［１］ＣＰＵ２は、所定のタイミングで、アクティブモード時に、ＲＯＭ４に格納された「内蔵発振器の調整」プログラムを起動し（ＲＡＭ３等）、また、タイマ１（７）およびタイマ２（９）のカウントをリセットする（Ｓ１）。
［２］タイマ１（７）のクロックソースとしてクリスタルオシレータ６を設定する（Ｓ２）。
［３］ＣＰＵ２は、タイマ１（７）が１カウントするときのタイマ２（９）が内部クロックのカウント数を記憶し、保管する（Ｓ３、Ｓ４）（ＲＡＭ３）。
（なお、タイマ１を分周して１カウント精度を更に向上させても良い。） (Correction action)
[1] At a predetermined timing, the CPU 2 activates an “internal oscillator adjustment” program stored in the ROM 4 (such as the RAM 3) in the active mode, and counts the timer 1 (7) and the timer 2 (9). Is reset (S1).
[2] The crystal oscillator 6 is set as the clock source of the timer 1 (7) (S2).
[3] The CPU 2 stores and stores the count number of the internal clock by the timer 2 (9) when the timer 1 (7) counts 1 (S3, S4) (RAM3).
(The timer 1 may be divided to further improve the 1-count accuracy.)

［４］ＣＰＵ２は、前回記憶したタイマ２（９）のカウント値と今回記憶したタイマ２（９）のカウント値の差分を計算（算出）する（Ｓ５）。
［５］差分計算値が、所定の規定値に一致するか（または所定の規定値範囲内であるか）を比較する（Ｓ６）。
［６−１］差分計算値が、所定の規定値に一致するとき（または所定の規定値範囲内であるとき）、内部クロック８に計時の狂いが生じていないとして（内部クロック８の誤差が許容誤差範囲内であり、警報出力信号を設計通りの周波数および所定間隔で生成可能であると判断して）タイマ１（７）およびタイマ２（９）のカウントを停止して内蔵発振器の調整プログラムを終了する（Ｓ９、１０）。 [4] The CPU 2 calculates (calculates) the difference between the count value of the timer 2 (9) stored last time and the count value of the timer 2 (9) stored this time (S5).
[5] The difference calculation value is compared with a predetermined specified value (or within a predetermined specified value range) (S6).
[6-1] When the calculated difference value coincides with a predetermined specified value (or is within a predetermined specified value range), it is assumed that the internal clock 8 is not time-shifted (the internal clock 8 has an error). It is determined that the alarm output signal is within the allowable error range and that the alarm output signal can be generated at the designed frequency and at a predetermined interval), and the timer 1 (7) and timer 2 (9) counts are stopped to adjust the built-in oscillator. Is finished (S9, 10).

［６−２］差分計算値が、所定の規定値に一致より小さい時（または所定の規定値範囲以下であるとき）は、内部クロック８に計時の狂い（遅れ）が生じているとして（内部クロック８の誤差が許容誤差範囲外であり、警報出力信号を設計通りの周波数および所定間隔で生成不可能であると判断して）、ＣＰＵ２は、タイマ調整器（設定部（変調回路）１０）を抵抗の設定が１段階高速となるようにビットを変更して設定する（Ｓ７）。 [6-2] When the calculated difference value is smaller than the predetermined specified value (or below the predetermined specified value range), it is assumed that the internal clock 8 has a time lag (delay) (internal). The CPU 2 determines that the error of the clock 8 is out of the allowable error range and the alarm output signal cannot be generated at the designed frequency and at a predetermined interval), and the CPU 2 sets the timer adjuster (setting unit (modulation circuit) 10). Is set by changing the bit so that the resistance is set one step faster (S7).

［６−３］差分計算値が、所定の規定値に一致より大きい時（または所定の規定値範囲以上であるとき）は、内部クロックに計時の狂い（進み）が生じているとして（内部クロック８の誤差が許容誤差範囲外であり、警報出力信号を設計通りの周波数および所定間隔で生成不可能であると判断して）、ＣＰＵ２は、タイマ調整器（設定部（変調回路）１０）を抵抗の設定が１段階低速となるようにビットを変更して設定する（Ｓ８）。 [6-3] When the calculated difference value is larger than the predetermined specified value (or when it is equal to or larger than the predetermined specified value range), it is assumed that the internal clock has a clock error (advance) (internal clock). The CPU 2 determines that the error of 8 is outside the allowable error range and the alarm output signal cannot be generated at the designed frequency and at a predetermined interval), and the CPU 2 sets the timer adjuster (setting unit (modulation circuit) 10). The bit is changed and set so that the resistance is set one step slower (S8).

［７］タイマ調整器（設定部（変調回路）１０）によって変更された内部クロック８に基づいて、差分計算値が、所定の規定値に一致するまで（または所定の規定値範囲内となるまで）上記［２］から［５］および［６−２］（または［６−３］）を繰り返し実行する。 [7] Based on the internal clock 8 changed by the timer adjuster (setting unit (modulation circuit) 10), until the difference calculation value matches a predetermined specified value (or until it falls within a predetermined specified value range) ) Repeat [2] to [5] and [6-2] (or [6-3]).

以上のように、本発明の住宅用火災警報器１００、周波数精度の高い基準クロック信号生成手段を利用して内部クロックを定期的に補正しているため、周波数精度の高い処理を必要とする警報出力制御において、常に設計時の所定周波数および所定間隔で警報出力信号生成し出力すること可能となる。 As described above, since the internal clock is regularly corrected using the fire alarm 100 for homes of the present invention and the reference clock signal generating means with high frequency accuracy, an alarm that requires processing with high frequency accuracy is required. In output control, it is possible to always generate and output an alarm output signal at a predetermined frequency and a predetermined interval at the time of design.

なお、本発明の実施形態をブザーを使用した火災警報器について説明したが、スピーカによって警報出力する場合にも本発明を利用することが可能である。すなわち、音声データおよび音声ＩＣなどの警報出力信号電圧および周波数等は、スピーカから発せられる音響を、人間が確実に聞き取れる音量かつ音声メッセージとして認識できるような値に予め設計されているので、本発明の火災警報器を用いれば、内部クロックは随時補正され、周波数精度の高い警報出力信号を継続してスピーカに出力可能となり、音声メッセージが間延びしたり早口になったりするようなことはない。あるいは音程が外れたりするようなこともない。
また、本発明の実施形態をマイクロコントローラに周波数精度の高い汎用の水晶振動子（クリスタルオシレータ）を外付けする場合を説明したが、マイクロコントローラに内蔵されていてもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described with respect to a fire alarm using a buzzer, the present invention can also be used when an alarm is output by a speaker. That is, the alarm output signal voltage, frequency, etc., such as voice data and voice IC, are designed in advance so that the sound emitted from the speaker can be recognized as a voice message with a volume that can be surely heard by humans. If the fire alarm is used, the internal clock is corrected at any time, and an alarm output signal with high frequency accuracy can be continuously output to the speaker, so that the voice message is not delayed or turned quickly. Or the pitch doesn't go off.
Moreover, although the embodiment of the present invention has been described with respect to the case where a general-purpose crystal resonator (crystal oscillator) with high frequency accuracy is externally attached to the microcontroller, it may be built in the microcontroller.

なお、本発明は逸脱しない範囲で適宜応用可能である。例えば、一つの住宅用火災警報器から他の住宅用火災警報器に音響鳴動や火災発報の連動信号を高速処理制御により送信または受信する場合には、本発明の内部クロックを補正することにより正確な伝送信号の送受信が可能となり、信頼性の高い火災警報システムを構築することが可能となる。 The present invention can be applied as appropriate without departing from the scope of the present invention. For example, when transmitting or receiving a sound signal or a fire alarm interlocking signal from one residential fire alarm to another residential fire alarm by high-speed processing control, the internal clock of the present invention is corrected. An accurate transmission signal can be transmitted and received, and a highly reliable fire alarm system can be constructed.

本発明は、ガス警報器や防犯機器にも適用できる。 The present invention can also be applied to gas alarms and crime prevention devices.

本発明に係る住宅用火災警報器の概略回路構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic circuit structure of the fire alarm for houses which concerns on this invention. 内部クロックを補正する際の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart at the time of correct | amending an internal clock.

符号の説明Explanation of symbols

１００住宅用火災警報器
１制御回路部（マイクロコントローラ）
２ＣＰＵ
３ＲＡＭ
４ＲＯＭ
５発振回路
６水晶振動子（クリスタル、３２．７６８ＫＨｚ（基準クロック信号生成手段））
７タイマ１（補助クロック用カウンタ）
８内部クロック（内部クロック信号生成手段）
９タイマ２（メイン・クロック用カウンタ）
１０設定部（変調回路）
３０センサー回路部（検出部）
４０警報出力部（警報出力手段、ブザー）
５０電源部
６０作動表示部
７０スイッチ入力部 100 Residential fire alarm 1 Control circuit (microcontroller)
2 CPU
3 RAM
4 ROM
5 Oscillator 6 Crystal oscillator (Crystal, 32.768 KHz (reference clock signal generation means))
7 Timer 1 (auxiliary clock counter)
8 Internal clock (Internal clock signal generation means)
9 Timer 2 (Main clock counter)
10 Setting section (modulation circuit)
30 Sensor circuit (detection unit)
40 Alarm output section (alarm output means, buzzer)
50 Power supply unit 60 Operation display unit 70 Switch input unit

Claims

内部クロック信号生成手段を備えた制御回路部と、前記内部クロック信号生成手段より周波数精度の高い基準クロック信号を生成する基準クロック信号生成手段と、前記制御回路部から警報出力信号を受信して警報出力を行う警報出力手段とを備えた火災警報器において、前記制御回路部は、変調回路を備えており、前記基準クロック信号をカウントするごとに前記内部クロック信号のパルスカウント値を順次記憶するとともに記憶した前後のパルスカウント値の差分を算出し、該差分が所定の規定値と一致または所定の規定値範囲に収まるように前記内部クロック信号の周波数を前記変調回路により変調して補正することで前記内部クロック信号の周波数を所定の周波数に維持し、該所定の周波数に維持された内部クロック信号の周波数に基づいて前記警報出力信号を前記警報出力手段に出力することを特徴とする火災警報器。 A control circuit unit having an internal clock signal generation unit, a reference clock signal generation unit that generates a reference clock signal with higher frequency accuracy than the internal clock signal generation unit, and an alarm that receives an alarm output signal from the control circuit unit In the fire alarm having an alarm output means for performing output, the control circuit unit includes a modulation circuit, and sequentially stores the pulse count value of the internal clock signal every time the reference clock signal is counted. By calculating the difference between the stored pulse count values before and after, and correcting the frequency of the internal clock signal by the modulation circuit so that the difference matches or falls within a predetermined specified value range. maintaining the frequency of the internal clock signal to a predetermined frequency, the frequency of the internal clock signal is maintained at said predetermined frequency Fire alarm device and outputs the alarm output signal to said alarm output means Zui.

前記請求項１に記載された火災警報器において、前記制御回路部は、前記所定の周波数に維持された内部クロック信号に基づいて所定時間を計時し、該所定時間毎に前記警報出力信号を前記警報出力手段に出力することを特徴とする火災警報器。 The fire alarm device according to claim 1 , wherein the control circuit unit measures a predetermined time based on an internal clock signal maintained at the predetermined frequency, and outputs the alarm output signal at the predetermined time. A fire alarm that outputs to an alarm output means.