JP5352402B2 - Alarm - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発音体により警報を発報する警報器に関するもので、特に、この発音体の断線を検知する機能を有する警報器に関する。 The present invention relates to an alarm device that issues an alarm by a sounding body, and more particularly to an alarming device having a function of detecting disconnection of the sounding body.
従来より、屋内環境の異常により火災やガス漏れを検知したときに警報を発報する警報器が、ビル、地下街、又は、一般家屋などにおいて広く普及されている。このような警報器は、火災やガス漏れを報知するために、警報を発報する発音体を備えており、このような発音体として、電磁コイルを用いたダイナミックスピーカや、圧電振動板を用いた圧電スピーカなどが、採用されている。そして、この警報器は、警報を外部に発報して異常を報知することが主要な機能であるため、発音体が接続される配線と断線している場合には、その主要な機能を果たすことができないこととなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an alarm device that issues an alarm when a fire or a gas leak is detected due to an abnormality in an indoor environment has been widely used in buildings, underground malls, ordinary houses, and the like. Such an alarm device has a sounding body that issues an alarm in order to notify a fire or gas leak, and a dynamic speaker using an electromagnetic coil or a piezoelectric diaphragm is used as such a sounding body. The piezoelectric speaker etc. which were used are employ | adopted. And since this alarm is the main function to issue an alarm to the outside to notify the abnormality, it fulfills its main function when the sound generator is disconnected from the wiring to which it is connected. It will not be possible.
そのため、本出願人は、発音体に警報ブザーを使用した場合に、この警報ブザーのブザー本体が回路基板から外れにくい構造とした火災感知器を提案した(特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1の火災感知器のように、発音体が接続される配線の断線を防ぐ構造とした警報器であっても、製造時や設置時において断線する可能性があるため、この発音体の断線を検知できることが望ましい。この発音体の断線を検知するために、発音体に接続された駆動回路に、発音体の電磁コイルに流れる電流と電圧とを測定するエラー判定回路を設置した構成が提案されている(特許文献2参照)。 Therefore, the present applicant has proposed a fire detector having a structure in which the buzzer body of the alarm buzzer is not easily detached from the circuit board when the alarm buzzer is used as the sounding body (see Patent Document 1). However, even if the alarm device has a structure that prevents disconnection of the wiring to which the sounding body is connected, such as the fire detector of Patent Document 1, there is a possibility of disconnection at the time of manufacture or installation. It is desirable to be able to detect disconnection of the body. In order to detect the disconnection of the sounding body, a configuration has been proposed in which an error determination circuit for measuring the current and voltage flowing in the electromagnetic coil of the sounding body is installed in the drive circuit connected to the sounding body (Patent Literature). 2).
特許文献2で提案されているエラー判定回路は、電流及び電圧を測定するための変流器と変圧器を、発音体と接続される配線上に設置する必要があり、小型化を要する警報器に適応することは困難であった。即ち、このようなエラー判定回路を警報器に具備させた場合、その回路規模が大きいため、警報器の小型化が妨げられることとなる。又、コンデンサ特性を有する圧電スピーカや圧電ブザーなどの圧電型発音体を採用する場合は、直流電圧に対して圧電発音体が高インピーダンスを有するため、直流電圧に対して低インピーダンスとなるダイナミックスピーカの場合に比べて、その発音体の電圧を測定するだけでは、簡単に断線の有無の検知ができない。
The error determination circuit proposed in
このような問題を鑑みて、本発明は、その小型化を妨げることなく、発音体の断線を測定して外部へ報知できる警報器を提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide an alarm device capable of measuring a disconnection of a sounding body and notifying the outside without disturbing the downsizing thereof.
上記目的を達成するために、本発明の警報器は、警報要因となる異常を検知する検知部と、外部へ警報を発報する圧電型発音体と、該圧電型発音体で発報する警報となる音声信号を生成して該圧電型発音体に出力する音声出力部と、前記検知部で異常を検知した場合に前記圧電型発音体に火災発生を報知させる制御部と、を備える警報器において、前記圧電型発音体と直列に接続される抵抗と、該抵抗と前記圧電型発音体による直列回路と該直列回路への電圧印加を行う電源供給路との電気的な接離を行うスイッチ部と、を有し、前記圧電型発音体と前記抵抗との接続部分の電圧に基づいて前記圧電型発音体の断線の有無を検知する断線測定部と、を更に備え、前記検知部で異常を検知する通常動作時においては、前記スイッチ部により前記直列回路と前記電源供給路とを電気的な接続を切断する一方で、前記圧電型発音体の断線の有無を検知する場合においては、前記スイッチ部により前記直列回路と前記電源供給路とを電気的に接続することによって、前記直列回路に交流電圧を印加し、これによって前記圧電型発音体と前記抵抗との接続部分に現れる平滑化された断線測定用電圧が一定時間、閾値以下であれば断線なしと判定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an alarm device of the present invention includes a detector that detects an abnormality that causes an alarm, a piezoelectric sounding body that issues an alarm to the outside, and an alarm that is generated by the piezoelectric sounding body. A sound output unit that generates a sound signal to be output to the piezoelectric sounding body, and a control unit that causes the piezoelectric sounding body to notify the occurrence of a fire when an abnormality is detected by the detection unit. A resistor connected in series with the piezoelectric sounding body, and a switch for electrically connecting and disconnecting the resistor, a series circuit of the piezoelectric sounding body, and a power supply path for applying a voltage to the series circuit A disconnection measuring unit that detects the presence or absence of disconnection of the piezoelectric sounding device based on a voltage at a connection portion between the piezoelectric sounding material and the resistor, and the detecting unit In the normal operation of detecting the When disconnecting the electrical connection between the column circuit and the power supply path while detecting the disconnection of the piezoelectric sounding body, the switch circuit electrically connects the series circuit and the power supply path. By connecting them, if an AC voltage is applied to the series circuit, and the smoothed disconnection measurement voltage appearing at the connection portion between the piezoelectric sounding body and the resistor is below a threshold value for a certain time, It is characterized by determining that there is no disconnection .
上述のいずれかの警報器において、前記スイッチ部が、前記圧電型発音体と接地電位との間に接続された第1スイッチと、前記抵抗と電源電位との間に接続された第2スイッチと、によって構成され、前記第1及び第2スイッチそれぞれの電気的な接離が、同一のタイミングで切り替わるものとする。 In any one of the alarm devices described above, the switch unit includes a first switch connected between the piezoelectric sounding body and a ground potential, and a second switch connected between the resistor and a power supply potential. , And the electrical contact and separation of the first and second switches are switched at the same timing.
このとき、前記第1及び第2スイッチそれぞれが、制御電極を有するスイッチング素子であって、当該スイッチング素子の制御電極へ与える電圧信号により、前記電源供給路から前記直列回路に供給する電圧を制御するものであってもよい。そして、前記第1及び第2スイッチそれぞれを構成するスイッチング素子が、互いに逆極性であってもよい。 At this time, each of the first and second switches is a switching element having a control electrode, and the voltage supplied from the power supply path to the series circuit is controlled by a voltage signal applied to the control electrode of the switching element. It may be a thing. The switching elements constituting each of the first and second switches may have opposite polarities.
又、前記電源供給路による電圧を昇圧する昇圧回路を、更に備えるとともに、前記音声出力部が、音声信号を増幅して前記圧電型発音体に出力するとともに前記昇圧回路で昇圧された電圧が印加されるアンプを有し、前記断線測定部により前記圧電型発音体の断線の有無を検知する場合に、前記昇圧回路の動作を停止するものとしてもよい。 The apparatus further includes a booster circuit that boosts the voltage from the power supply path, and the audio output unit amplifies the audio signal and outputs the amplified audio signal to the piezoelectric sound generator, and the voltage boosted by the booster circuit is applied. The operation of the booster circuit may be stopped when the disconnection measuring unit detects the presence or absence of disconnection of the piezoelectric sounding body.
更に、前記スイッチ部と前記電源供給路との間に、逆流防止用のダイオードが接続されるとともに、前記スイッチ部と該ダイオードとの接続部分に、前記昇圧回路の出力側が接続されるものとしてもよい。 Further, a backflow prevention diode is connected between the switch unit and the power supply path, and an output side of the booster circuit is connected to a connection part between the switch unit and the diode. Good.
本発明によると、スイッチ部による電源供給路との電気的な接離によって、簡単に圧電型発音体の断線の有無を検知することができる構成としているため、断線を測定するための断線測定部を簡単な構成とすることができる。これにより、断線測定機能を有する警報器の小型化を図ることができるだけでなく、警報発報を確実に通知するために必要となる圧電型発音体の断線を正確に検知でき、警報器の主要機能の点検をより確実なものとできる。 According to the present invention, the disconnection measuring unit for measuring the disconnection can be easily detected by detecting the disconnection of the piezoelectric sounding body by the electrical contact with the power supply path by the switch unit. Can be configured in a simple manner. As a result, it is possible not only to reduce the size of an alarm device having a disconnection measurement function, but also to accurately detect the disconnection of the piezoelectric sounding body necessary to reliably notify the alarm alerting. Function check can be made more reliable.
(基本構成)
本発明の警報器における基本構成について、図面を参照して以下に説明する。図1は、本発明の警報器の内部構成を示すブロック図である。図2は、図1の警報器における圧電スピーカの構成を示す概略断面図である。図3は、図1の警報器における断線測定部の構成を示すブロック図である。尚、本基本構成を含めた以下の各実施形態において、圧電型発音体として圧電スピーカを採用した例を挙げて説明するが、圧電ブザーを採用するものであってもよい。
(Basic configuration)
The basic configuration of the alarm device of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the internal configuration of the alarm device of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the piezoelectric speaker in the alarm device of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the disconnection measuring unit in the alarm device of FIG. In the following embodiments including the basic configuration, an example in which a piezoelectric speaker is used as a piezoelectric sounding member will be described. However, a piezoelectric buzzer may be used.
本実施形態の警報器1は、図1に示すように、煙や熱などの測定による火災の検知やガス量の測定によるガス漏れの検知などを行う検知部11と、発報する警報音などの音声信号を生成して出力する音声出力部12と、音声出力部12からの音声信号によって動作して音声出力を行う圧電スピーカ13と、圧電スピーカ13の配線との断線を検知する断線測定部14と、その表示により圧電スピーカ13の断線などの故障や警報内容を外部に報知する表示部15と、警報器1における各ブロックの動作を制御する制御部16と、を備える。又、不図示であるが、この警報器1は、検知部11、音声出力部12、断線測定部14、表示部15、及び制御部16のそれぞれに電力供給を行う電源部を備える。
As shown in FIG. 1, the alarm device 1 of the present embodiment includes a detection unit 11 that detects a fire by measuring smoke or heat, a gas leak by measuring a gas amount, and an alarm sound that is issued. A
このような構成の警報器1は、検知部11において、警報器1が設置された室内の測定対象となる環境値を測定し、火災又はガス漏れなどの異常発生の有無を判定する。即ち、検知部11は、測定した環境値を、記憶している所定の閾値と比較し、環境値が閾値を超えたときに、異常発生があったものと判定し、制御部16に異常発生を通知する。この検知部11は、制御部16によって、所定のタイミングで測定動作を行うように制御され、この測定結果に基づく異常発生の有無を制御部16に通知する。これにより、検知部11において異常発生が検知されると、この検知部11からの通知により、制御部16が異常発生を認識するため、音声出力部12を制御して、警報音となる音声信号を圧電スピーカ13に出力させる。このように異常発生が制御部16に通知されるとき、制御部16は、表示部15を動作させて、その異常発生を外部に通知するための表示を行うものとしてもよい。
In the alarm device 1 having such a configuration, the detection unit 11 measures an environmental value to be measured in the room where the alarm device 1 is installed, and determines whether or not an abnormality such as a fire or a gas leak has occurred. That is, the detection unit 11 compares the measured environmental value with a predetermined threshold value stored, determines that an abnormality has occurred when the environmental value exceeds the threshold value, and the
又、制御部16は、その詳細について後述する断線測定部14を所定のタイミングで動作させて、圧電スピーカ13の断線の有無を判定する。このとき、断線測定部14は、圧電スピーカ13における電圧の変化を制御部16に通知する。そして、制御部16は、断線測定部14から通知された圧電スピーカ13における電圧の変化に基づいて、圧電スピーカ13の配線部分の断線の有無を検出する。このとき、制御部16は、圧電スピーカ13における断線を検出すると、表示部15を動作させて、圧電スピーカ13の断線を外部に報知させる。
In addition, the
この警報器1に具備される圧電スピーカ13の構成について、図2を参照して簡単に説明する。圧電スピーカ13は、薄型円盤状とされた金属板131及び圧電セラミックス板132を接合して形成した圧電振動板133が発音体として構成され、この圧電振動板133がその内部に固定支持される筐体134を有する。筐体134は、金属板131と対向する面に通気孔135が設けられるとともに、圧電振動板133は、この筐体134で中空となる位置に固定される。又、圧電振動板133を構成する金属板131及び圧電セラミックス板132のそれぞれには、配線L1,L2が接続され、この配線L1,L2を介して、圧電スピーカ13が音声出力部12と電気的に接続される。
The configuration of the
又、断線測定部14は、図3に示すように、コンデンサに相当する圧電スピーカ13の配線L1に一端が接続された抵抗R1と、抵抗R1の他端に一方の接点が接続されるとともに他方の接点に電源電圧が印加されたスイッチS1と、圧電スピーカ13の配線L2に一方の接点が接続されるとともに他方の接点が接地されたスイッチS2と、抵抗R1と配線L1との接続ノードの電圧を断線検出用の閾値Vth1と比較して比較結果を制御部16に出力するコンパレータ141と、を備える。又、配線L1,L2には、音声出力部12の一部であるアンプ121の出力側に接続されて、アンプ121で増幅された音声信号が配線L1,L2を介して圧電スピーカ13に入力される構成となっている。
Further, as shown in FIG. 3, the
このような構成の断線測定部14は、スイッチS1,S2のON/OFFを同一のタイミングで切り換えることで、圧電スピーカ13の配線L1,L2における断線を測定する。その測定方法の第1例について、図4(a)〜(c)を参照して、又、その測定方法の第2例について、図5(a)〜(c)を参照して、又、その測定方法の第3例について、図6(a)〜(c)を参照して、それぞれ以下に説明する。
The
1.測定方法の第1例
通常の動作時においては、断線測定部14は、断線測定部14はスイッチS1,S2それぞれをOFFとして、アンプ121からの出力が圧電スピーカ13に入力されるため、圧電スピーカ13は、アナログ信号による差動信号で構成される音声信号に基づいて、音声の再生出力を実行する。そして、本例の測定方法により圧電スピーカ13の断線を測定するときは、スイッチS1,S2を同時にONとして、図4(a)のように、直流電圧である電源電圧を圧電スピーカ13と抵抗R1による直列回路に印加する。
1. First Example of Measurement Method During normal operation, the
図4(a)のように、圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路に電源電圧を印加すると、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が無い場合は、圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路は、積分回路として動作する。そのため、配線L1と抵抗R1との接続ノードに現れる電圧(以下、断線測定用電圧とする)は、図4(b)のように、抵抗R1を流れる電流量に従って、徐々に電圧が高くなっていく。この断線測定用電圧が、所定時間T1の間、断線検出用の閾値Vth1以下であるため、コンパレータ141からローとなる信号が制御部16に入力される。よって、制御部16では、所定時間T1の間、コンパレータ141からローとなる信号が入力され続けることで、断線測定用電圧が断線検出用の閾値Vth1以下であることを確認し、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が無いものと判定する。
As shown in FIG. 4A, when the power supply voltage is applied to the series circuit of the
一方、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が有る場合は、抵抗R1と配線L1との接続ノードに現れる電圧(断線測定用電圧)は、図4(c)のように、上述の断線が無い場合(図4(b)参照)と異なり、電源電圧である直流電圧となる。この断線測定用電圧が、断線検出用の閾値Vth1を超えるため、コンパレータ141からハイとなる信号が制御部16に入力される。よって、制御部16では、断線測定用電圧が断線検出用の閾値Vth1より高いことを確認するため、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が有るものと判定する。
On the other hand, when the wires L1 and L2 of the
このように、直流電圧となる電源電圧を圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路に印加することで、圧電スピーカ13の配線L1,L2の断線を測定する場合、圧電スピーカ13に断線が無い場合には、圧電スピーカ13に電流が流れるために、可聴音が出力される。この測定時における圧電スピーカ13からの音声出力を小さくするため、圧電スピーカ13の容量値C0と抵抗R1の抵抗値R0とによる時定数C0×R0を0.001以下とすることが好ましい。
As described above, when the disconnection of the wirings L1 and L2 of the
2.測定方法の第2例
本例の測定方法は、上述の第1例の測定方法と異なり、スイッチS1,S2をONとして、圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路に印加する電源電圧を、図5(a)に示すような交流電圧とする。このように、スイッチS1,S2をONとしたときに、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が無い場合は、圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路は、平滑化回路として動作する。そのため、抵抗R1と配線L1との接続ノードに現れる電圧(断線測定用電圧)は、図5(b)のように、その振幅が減衰して平滑化された電圧となる。この断線測定用電圧が、断線検出用の閾値Vth1以下であるため、一定時間T2の間、コンパレータ141からローとなる信号が制御部16に入力される。これにより、制御部16は、断線測定用電圧が断線検出用の閾値Vth1以下であることを確認し、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が無いものと判定する。
2. Second Example of Measurement Method Unlike the measurement method of the first example described above, the measurement method of this example turns on the switches S1 and S2 and sets the power supply voltage applied to the series circuit of the
一方、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が有る場合は、抵抗R1と配線L1との接続ノードに現れる電圧(断線測定用電圧)は、図5(c)のように、上述の断線が無い場合(図5(b)参照)と異なり、電源電圧である、振幅の大きい交流電圧となる。この断線測定用電圧が、一定時間T2の間に、断線検出用の閾値Vth1より高くなるタイミングがあり、このとき、コンパレータ141からハイとなる信号が制御16に入力される。これにより、制御部16は、断線測定用電圧が断線検出用の閾値Vth1を超えるタイミングがあることを確認し、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が有るものと判定する。
On the other hand, when the wires L1 and L2 of the
このように、直流電圧となる電源電圧を圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路に印加することで、圧電スピーカ13の配線L1,L2の断線を測定する場合、圧電スピーカ13に断線が無い場合には、圧電スピーカ13に電流が流れるために、音声が出力される。この測定時における圧電スピーカ13からの音声は、電源電圧である交流電圧の周波数によって、その周波数が決定される。そのため、圧電スピーカ13から出力される音声の周波数を可聴音域から外すために、電源電圧である交流電圧の周波数を10kHz以上とすることが好ましく、その周波数を20kHz以上とすることが、更に好ましい。
As described above, when the disconnection of the wirings L1 and L2 of the
3.測定方法の第3例
本例の測定方法は、上述の第1例の測定方法と異なり、スイッチS1,S2のON/OFFを同一のタイミングで切り換えて、圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路に図6(a)に示すような矩形波によるパルス電圧を印加する。この図6(a)のようなパルス電圧を圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路に印加するとき、圧電スピーカ13と抵抗R1との直列回路は、第2例と同様、平滑化回路として動作し、抵抗R1と配線L1との接続ノードに現れる電圧(断線測定用電圧)は、図6(b)のように、平滑化された電圧となる。よって、断線測定用電圧が断線検出用の閾値Vth1以下であるため、第2例と同様、一定時間T2の間、コンパレータ141がローとなる信号を制御部16に出力する。そして、制御部16は、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が無いものと判定する。
3. Third Example of Measurement Method Unlike the measurement method of the first example described above, the measurement method of this example switches ON / OFF of the switches S1 and S2 at the same timing, and a series circuit of the
一方、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が有る場合は、抵抗R1と配線L1との接続ノードに現れる電圧(断線測定用電圧)は、図6(c)のように、上述の断線が無い場合(図6(b)参照)と異なり、振幅の大きいパルス源電圧となる。そして、本例においても第2例と同様、この断線測定用電圧が断線検出用の閾値Vth1を超えるタイミングがあるため、コンパレータ141からハイとなる信号が制御部16に入力される。よって、制御部16は、圧電スピーカ13の配線L1,L2に断線が有るものと判定する。更に、本例においても、第2例と同様、スイッチS1,S2のON/OFFの切換タイミングによるパルス電圧信号の周波数は、10kHz以上とすることが好ましく、更には20kHz以上とすることが好ましい。
On the other hand, when the wirings L1 and L2 of the
尚、上述の第1例〜第3例において、コンパレータ141の代わりに、断線測定用電圧をデジタル信号に変換して制御部16に入力するアナログ/デジタル変換回路(AD変換回路)を設けるものとし、制御部16は、断線測定用電圧の変化量や振幅を測定することによって、圧電スピーカ13における断線の有無を判定するものとしてもよい。又、断線測定用電圧について、上述の断線検出用の閾値Vth1よりも低い値となる、短絡検出用の閾値Vth2と比較する構成を備えるものとすることにより、断線測定用電圧が短絡検出用の閾値Vth2より低い値となることを、制御部16が確認することで、圧電スピーカ13における短絡を検出できる。このとき、短絡検出用の閾値Vth2と断線測定用電圧とを比較するコンパレータを備え、このコンパレータからの出力により制御部16が、圧電スピーカ13における短絡の有無を検出するものとしてもよい。又、上述のAD変換回路によりデジタル信号に変換された断線測定用電圧が制御部16に入力され、制御部16が、断線測定用電圧と短絡検出用の閾値Vth2との関係を比較することで、圧電スピーカ13における短絡の有無を検出するものとしてもよい。
In the first to third examples, an analog / digital conversion circuit (AD conversion circuit) that converts the disconnection measurement voltage into a digital signal and inputs it to the
このような基本構成を備える警報器の実施形態について、以下に説明する。以下の各実施形態においては、スイッチS1,S2として、トランジスタなどのスイッチング素子を使用した構成を例に挙げて説明するが、このスイッチS1,S2は、後述のスイッチング素子に限定されるものではなく、リレースイッチなどの機械式スイッチによって構成するものであってもよい。 An embodiment of an alarm device having such a basic configuration will be described below. In the following embodiments, a configuration using switching elements such as transistors as the switches S1 and S2 will be described as an example. However, the switches S1 and S2 are not limited to the switching elements described later. It may be configured by a mechanical switch such as a relay switch.
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。図7は、本実施形態の警報器における圧電スピーカ周辺の構成を示すブロック図である。尚、本実施形態の警報器の構成は、上述の基本構成(図1、図2参照)と同様の構成である。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration around the piezoelectric speaker in the alarm device of the present embodiment. In addition, the structure of the alarm device of this embodiment is the same structure as the above-mentioned basic structure (refer FIG. 1, FIG. 2).
図7に示すように、本実施形態の警報器1は、断線測定部14において、そのスイッチS1,S2として、NチャネルのMOSトランジスタTn1,Tn2を備えた構成となっている。そして、制御部16からの制御信号が抵抗R2を介して、MOSトランジスタTn1,Tn2のゲートに与えられて、MOSトランジスタTn1,Tn2のON/OFF動作が同一タイミングで制御部16によって制御される。このとき、MOSトランジスタTn1は、そのドレインに電源電圧が印加され、そのソースが抵抗R1に接続される。そして、MOSトランジスタTn2は、そのソースが接地され、そのドレインが配線L2に接続される。
As shown in FIG. 7, the alarm device 1 of the present embodiment has a configuration in which the
又、音声出力部12のアンプ121の出力側と圧電スピーカ13に接続された配線L1との間には、単極双投型のスイッチS3と抵抗R3とが接続された構成となる。即ち、アンプ121の出力側に固定接点が接続されたスイッチS3における、切換用の2接点のうち、一方が配線L1に直接接続され、他方が抵抗R3を介して配線L1に接続される。このスイッチS3は、制御部13からの制御信号により、切換用の2接点の切換が実行される。即ち、圧電スピーカ13の断線を測定するときは、スイッチS3を介して抵抗R3とアンプ121の出力側とが接続されるように、スイッチS3の接点が切り換えられる一方で、圧電スピーカ13の断線を測定しない通常時においては、配線L1が直接アンプ121の出力側に接続されるように、スイッチS3の接点が切り換えられる。
In addition, a single-pole double-throw switch S3 and a resistor R3 are connected between the output side of the
この警報器1は、所定のタイミング毎に、制御部16が、スイッチS3の接点を切り換えて、アンプ121と抵抗R3と接続すると同時に、MOSトランジスタTn1,Tn2を動作させて、断線測定部14による圧電スピーカ13の断線の測定を実行させる。このように、アンプ121の出力側に抵抗R3を接続して、アンプ121の出力インピーダンスが大きくなるため、抵抗R1を流れる電流の多くが圧電スピーカ13に流れることとなり、その断線測定を確実なものとすることができる。このような断線測定を実行させようとするときに、制御部16が音声出力部12の動作を制御して、圧電スピーカ13を鳴動させている場合は、制御部16は、断線測定部14による測定動作を禁止させる。即ち、制御部16は、音声出力部12の動作により圧電スピーカ13の鳴動を実行していることを確認したとき、断線測定部14による測定動作を禁止する。
In this alarm device 1, at every predetermined timing, the
尚、本実施形態において、MOSトランジスタTn1,Tn2を、npn型のバイポーラトランジスタによって構成するものとしてもよい。又、制御部16が、音声出力部12による圧電スピーカ13の鳴動の実行を確認して、スイッチS3の切換を禁止するとともに、断線測定部14による断線測定を禁止するものとしたが、音声出力部12自身が、圧電スピーカ13の鳴動の実行を確認して、スイッチS3の切換を禁止するとともに、断線測定部14による断線測定を禁止するものとしてもよい。更に、アンプ121の出力インピーダンスの大きさを切り換える構成として、スイッチS3と抵抗R3とを設けた構成としたが、例えば、最終段の増幅素子の抵抗値を変更するなどのように、他の構成によってアンプ121の出力インピーダンスを変更するものとしてもよい。
In the present embodiment, the MOS transistors Tn1 and Tn2 may be constituted by npn bipolar transistors. In addition, the
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。図8は、本実施形態の警報器における圧電スピーカ周辺の構成を示すブロック図である。尚、図8に示す警報器の構成において、図7の構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
<Second Embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration around the piezoelectric speaker in the alarm device of the present embodiment. In the configuration of the alarm device shown in FIG. 8, parts used for the same purpose as in the configuration of FIG. 7 are given the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
図8に示すように、本実施形態の警報器1は、第1の実施形態の構成(図7参照)と異なり、スイッチS1として、MOSトランジスタTn1の代わりに、PチャネルのMOSトランジスタTp1を設けた構成となり、このMOSトランジスタTp1のゲートと抵抗R3との間にインバータIn1が接続される。即ち、電源電圧がソースに印加されたMOSトランジスタTp1のドレインに抵抗R1が接続されるとともに、インバータIn1は、その入力側に抵抗R3が接続され、その出力側にMOSトランジスタTp1のゲートが接続される。その他の構成については、第1の実施形態の構成と同様となる。 As shown in FIG. 8, unlike the configuration of the first embodiment (see FIG. 7), the alarm device 1 of the present embodiment is provided with a P-channel MOS transistor Tp1 instead of the MOS transistor Tn1 as the switch S1. The inverter In1 is connected between the gate of the MOS transistor Tp1 and the resistor R3. That is, the resistor R1 is connected to the drain of the MOS transistor Tp1 to which the power supply voltage is applied to the source, the resistor In is connected to the input side of the inverter In1, and the gate of the MOS transistor Tp1 is connected to the output side. The About another structure, it becomes the same as that of the structure of 1st Embodiment.
このように構成することで、MOSトランジスタTp1のゲートには、MOSトランジスタTn2のゲートに入力する制御信号を反転した信号が入力されるため、MOSトランジスタTp1,Tn2それぞれのON/OFFを同一タイミングで切り換えることができる。即ち、制御部16より抵抗R2を介してMOSトランジスタTn1のゲートに、ハイとなる制御信号が入力されると、インバータIn1よりローとなる信号が、MOSトランジスタTp1のゲートに入力され、MOSトランジスタTn1,Tp1のそれぞれがONとなる。一方、制御部16より抵抗R2を介してMOSトランジスタTn1のゲートに、ローとなる制御信号が入力されると、インバータIn1よりハイとなる信号が、MOSトランジスタTp1のゲートに入力され、MOSトランジスタTn1,Tp1のそれぞれがOFFとなる。
With this configuration, a signal obtained by inverting the control signal input to the gate of the MOS transistor Tn2 is input to the gate of the MOS transistor Tp1, so that each of the MOS transistors Tp1 and Tn2 is turned ON / OFF at the same timing. Can be switched. That is, when a high control signal is input from the
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。図9は、本実施形態の警報器における圧電スピーカ周辺の構成を示すブロック図である。尚、図9に示す警報器の構成において、図8の構成と同一の目的で使用する部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
<Third Embodiment>
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration around the piezoelectric speaker in the alarm device of the present embodiment. In the configuration of the alarm device shown in FIG. 9, parts used for the same purpose as in the configuration of FIG. 8 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図9に示すように、本実施形態の警報器1は、第2の実施形態の構成(図8参照)と異なり、スイッチS1をNチャネルのMOSトランジスタTn1で構成するとともに、このMOSトランジスタTn1のドレインにカソードが接続された逆流防止用ダイオードD1と、MOSトランジスタTn1のドレイン及びゲートの間に接続された抵抗R4と、MOSトランジスタTn1のゲートにドレインが接続されるとともにゲートにインバータIn1の出力側が接続されたNチャネルのMOSトランジスタTn3と、を更に備えた構成となる。又、本実施形態の警報器1は、不図示の電源部から供給される電源電圧を高電圧に昇圧する昇圧回路17を備える。
As shown in FIG. 9, the alarm device 1 of this embodiment differs from the configuration of the second embodiment (see FIG. 8) in that the switch S1 is composed of an N-channel MOS transistor Tn1, and the MOS transistor Tn1 A backflow prevention diode D1 having a cathode connected to the drain, a resistor R4 connected between the drain and gate of the MOS transistor Tn1, a drain connected to the gate of the MOS transistor Tn1, and an output side of the inverter In1 at the gate The configuration further includes a connected N-channel MOS transistor Tn3. Moreover, the alarm device 1 of this embodiment includes a
そして、昇圧回路17で昇圧された高電圧は、音声出力部12のアンプ121及びMOSトランジスタTr1のドレインに印加される。一方、音声出力部12のアンプ121以外の音声信号出力回路122、ダイオードD1のアノード、コンパレータ141、及び、制御部16のそれぞれには、低電圧である電源電圧が印加される。又、MOSトランジスタTn3のソースが接地される。その他の構成については、第2の実施形態の構成と同様となるので、その詳細な説明については、省略する。
The high voltage boosted by the
このような構成の警報器1において、圧電スピーカ13の断線を測定する場合は、MOSトランジスタTn2をONとすると同時に、インバータIn1が、MOSトランジスタTn2のゲートに与える制御信号を反転させるため、MOSトランジスタTn3をOFFとして、その結果、MOSトランジスタTn1をONとする。このとき、制御部16は昇圧回路17をOFFとするため、低電圧である電源電圧がダイオードD1を介してMOSトランジスタTn1のドレインに印加される。
In the alarm device 1 having such a configuration, when the disconnection of the
一方、通常動作を実行する場合は、MOSトランジスタTn2をOFFとすると同時に、MOSトランジスタTn3のONによりMOSトランジスタTn1をOFFとする。このとき、昇圧回路17は制御部16によりONとされるため、MOSトランジスタTn1のソース側には、アンプ121を介して昇圧回路17からの高電圧が印加されることとなる。しかしながら、図9のように構成することで、MOSトランジスタTn1のドレイン側にも昇圧回路17からの高電圧が印加されているため、MOSトランジスタTn1のドレイン−ソース間に逆電圧が印加されることを防止することができるため、MOSトランジスタTn1を逆耐圧の高い素子で構成する必要がなくなり、素子の小型化を図ることができる。
On the other hand, when the normal operation is performed, the MOS transistor Tn2 is turned off and at the same time the MOS transistor Tn1 is turned off by turning on the MOS transistor Tn3. At this time, since the
このように、本実施形態の警報器1は、断線測定部14に印加する電圧を低電圧である電源電圧とすることができるため、断線測定部14を動作させたときに、圧電スピーカ13に印加される電圧を低くすることができる。よって、断線測定時において、断線測定部14に供給される電流が小さくなり、圧電スピーカ13から発生する音についても低減できる。又、断線測定時においては、昇圧回路17からのアンプ121への電力供給が不要であるため、制御部16は昇圧回路17の駆動を停止でき、圧電スピーカ13の断線の測定時における警報器1の消費電力を低減できる。そのため、警報器1が電池駆動型である場合は、その電池寿命が長くなる。
Thus, since the alarm device 1 of this embodiment can set the voltage applied to the
本発明は、外部に警報を発報する圧電スピーカや圧電ブザーなどの圧電型発音体を備えた警報器であれば、火災検知又はガス漏れ検知などといった、各種の警報器に適用できる。 The present invention can be applied to various alarm devices such as fire detection or gas leak detection as long as the alarm device includes a piezoelectric speaker such as a piezoelectric speaker or a piezoelectric buzzer that issues an alarm to the outside.
1 警報器
11 検知部
12 音声出力部
13 圧電スピーカ
14 断線測定部
15 表示部
16 断線測定部
17 昇圧回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Alarm 11
Claims (7)
前記圧電型発音体と直列に接続される抵抗と、該抵抗と前記圧電型発音体による直列回路と該直列回路への電圧印加を行う電源供給路との電気的な接離を行うスイッチ部と、を有し、前記圧電型発音体と前記抵抗との接続部分の電圧に基づいて前記圧電型発音体の断線の有無を検知する断線測定部と、
を更に備え、
前記検知部で異常を検知する通常動作時においては、前記スイッチ部により前記直列回路と前記電源供給路とを電気的な接続を切断する一方で、
前記圧電型発音体の断線の有無を検知する場合においては、前記スイッチ部により前記直列回路と前記電源供給路とを電気的に接続することによって、前記直列回路に交流電圧を印加し、これによって前記圧電型発音体と前記抵抗との接続部分に現れる平滑化された断線測定用電圧が一定時間、閾値以下であれば断線なしと判定することを特徴とする警報器。 A detection unit for detecting an abnormality that causes an alarm, a piezoelectric sounding body that issues an alarm to the outside, and an audio signal that generates an alarm that is output by the piezoelectric sounding body, and output to the piezoelectric sounding body In an alarm device comprising: an audio output unit that performs and a control unit that informs the piezoelectric sounding body of the occurrence of a fire when an abnormality is detected by the detection unit;
A resistor connected in series with the piezoelectric sounding body, and a switch unit for electrically connecting and disconnecting the resistor, a series circuit formed by the piezoelectric sounding body, and a power supply path for applying a voltage to the series circuit; A disconnection measurement unit that detects the presence or absence of disconnection of the piezoelectric sounding body based on the voltage of the connection portion between the piezoelectric sounding body and the resistor;
Further comprising
During normal operation of detecting an abnormality in the detection unit, the switch unit disconnects the electrical connection between the series circuit and the power supply path,
In detecting the presence or absence of disconnection of the piezoelectric sounding body , an AC voltage is applied to the series circuit by electrically connecting the series circuit and the power supply path by the switch unit . An alarm device characterized by determining that there is no disconnection when a smoothed disconnection measuring voltage appearing at a connection portion between the piezoelectric sounding body and the resistor is equal to or less than a threshold value for a predetermined time .
前記スイッチ部が、前記圧電型発音体と接地電位との間に接続された第1スイッチと、前記抵抗と電源電位との間に接続された第2スイッチと、によって構成され、
前記第1及び第2スイッチそれぞれの電気的な接離が、同一のタイミングで切り替わることを特徴とする警報器。 In claim 1 ,
The switch unit includes a first switch connected between the piezoelectric sounding body and a ground potential; and a second switch connected between the resistor and a power supply potential;
The alarm device characterized in that the electrical contact / separation of each of the first and second switches is switched at the same timing.
前記第1及び第2スイッチそれぞれが、制御電極を有するスイッチング素子であって、
当該スイッチング素子の制御電極へ与える電圧信号により、前記電源供給路から前記直列回路に供給する電圧を制御することを特徴とする警報器。 In claim 2 ,
Each of the first and second switches is a switching element having a control electrode,
An alarm device, wherein a voltage supplied from the power supply path to the series circuit is controlled by a voltage signal applied to a control electrode of the switching element.
前記第1及び第2スイッチそれぞれを構成するスイッチング素子が、互いに逆極性であることを特徴とする警報器。 In claim 3 ,
The alarm device, wherein switching elements constituting each of the first and second switches have opposite polarities.
前記音声出力部が、音声信号を増幅して前記圧電型発音体に出力するアンプを有し、
前記断線測定部により前記圧電型発音体の断線の有無を検知する場合に、前記アンプの出力インピーダンスを、通常動作時よりも高い値とすることを特徴とする警報器。 In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The audio output unit has an amplifier that amplifies an audio signal and outputs the amplified audio signal to the piezoelectric sounding body,
An alarm device characterized in that the output impedance of the amplifier is set to a value higher than that during normal operation when the disconnection measuring unit detects the presence or absence of disconnection of the piezoelectric sounding body.
前記電源供給路による電圧を昇圧する昇圧回路を、更に備えるとともに、
前記音声出力部が、音声信号を増幅して前記圧電型発音体に出力するとともに前記昇圧回路で昇圧された電圧が印加されるアンプを有し、
前記断線測定部により前記圧電型発音体の断線の有無を検知する場合に、前記昇圧回路の動作を停止することを特徴とする警報器。 In any one of Claims 1 thru | or 5 ,
And further comprising a booster circuit for boosting the voltage by the power supply path,
The audio output unit includes an amplifier that amplifies an audio signal and outputs the amplified audio signal to the piezoelectric sounding body and a voltage boosted by the booster circuit;
The alarm device, wherein the operation of the booster circuit is stopped when the disconnection measuring unit detects the presence or absence of disconnection of the piezoelectric sounding body.
前記スイッチ部と前記電源供給路との間に、逆流防止用のダイオードが接続されるとともに、前記スイッチ部と該ダイオードとの接続部分に、前記昇圧回路の出力側が接続されることを特徴とする警報器。 In claim 6 ,
A diode for preventing backflow is connected between the switch unit and the power supply path, and an output side of the booster circuit is connected to a connection part between the switch unit and the diode. Alarm.
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