JP5122873B2 - 住宅用火災警報器 - Google Patents

Description

本発明は、火災を検出した際に、警報として音声メッセージを出力する住宅用火災警報器に関し、特に、複数の住宅用火災警報器が警報を発した場合にも音声メッセージを聞き取ることができる住宅用火災警報器に関する。

従来、住宅用火災警報器は、室温が異常に高温になったとき、または室内の煙濃度が所定値を超えたときなどに火災が発生したと判断する火災判定部を備え、火災発生時に表示灯を点滅させると共に、音声メッセージで火災が発生したことを周囲に通知する音声警報機能を備えている。
特開２００４−３６２５３７号公報

しかしながら、従来の住宅用火災警報器は、住宅内に複数を設置した場合でも火災発生時に個別に火災を警報し、各々のタイミングでばらばらに警報音声を出力してしまい、複数の警報音声が聞こえる場所ではそれらが混ざり合って聞き取りにくいという問題があった。

本発明は、複数の住宅用火災警報器の音声警報を同じタイミングに揃えて出力することで音声メッセージを容易に聞き取ることができる住宅用火災警報器を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明は、火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部とを備えた住宅用火災警報器に於いて、警報タイミングを決めるための基準時刻を所定周期毎に設定する基準時刻設定部と、火災検出信号が得られている間、基準時刻毎に又は基準時刻からの所定の遅延時間毎に警報出力部に音声警報信号を出力させる音声警報制御部と、基準時刻の同期信号を他の住宅用火災警報器に対し送受信する通信部と、を備え、基準時刻設定部は、自己の認識番号が最小の場合に同期マスタに設定し、基準時刻を設定する毎に同期信号を通信部により他の住宅用火災警報器に送信して同期させ、自己の認識番号が最小以外の場合は同期スレーブに設定し、通信部により他の住宅用火災警報器から受信した同期信号に自己の基準時刻を同期させる。

また本発明は、火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部とを備えた住宅用火災警報器に於いて、警報タイミングを決めるための基準時刻を所定周期毎に設定する基準時刻設定部と、火災検出信号が得られている間、基準時刻毎に又は基準時刻からの所定の遅延時間毎に警報出力部に音声警報信号を出力させる音声警報制御部と、基準時刻の同期信号を他の住宅用火災警報器に対し送受信する通信部と、を備え、基準時刻設定部は、最後に起動した場合に同期マスタに設定し、基準時刻を設定する毎に同期信号を通信部により他の住宅用火災警報器に送信して同期させ、最後以外に起動した場合は同期スレーブに設定し、通信部により他の住宅用火災警報器から受信した同期信号に自己の基準時刻を同期させる。

ここで基準時刻設定部は、起動時に起動信号を送信し、所定時間内に他の住宅用火災警報器からの起動信号を受信しない場合に同期マスタに設定し、所定時間内に他の住宅用火災警報器からの起動信号を受信した場合は同期スレーブに設定する。

また本発明は、火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部とを備えた住宅用火災警報器に於いて、警報タイミングを決めるための基準時刻を所定周期毎に設定する基準時刻設定部と、火災検出信号が得られている間、基準時刻毎に又は基準時刻からの所定の遅延時間毎に警報出力部に音声警報信号を出力させる音声警報制御部と、標準電波を受信する受信部と、を備え、基準時刻設定部は、標準電波に基づき他の住宅用火災警報器と同期する基準時刻を設定する。

更に本発明の住宅用火災警報器に於いて、通信部は、他の住宅用火災警報器と無線回線又は有線回線で接続する。

本発明によれば、火災の際に複数の住宅用火災警報器の音声警報が聞こえる場所においても、それぞれの住宅用火災警報器が単独又は連携して音声警報のタイミングを判断し、音声警報を他の住宅用火災警報器と同じタイミングに揃えて出力することで、複数の住宅用火災警報器それぞれの音声メッセージを容易に聞き取ることができる。

図１は、本発明による住宅用火災警報器の実施形態の外観を示した説明図であり、図１（Ａ）は設置された状態を示す正面図で、図１（Ｂ）はその斜視図である。

住宅用火災警報器１０は、本体１２とカバー１４で構成され、本体１２の上部に位置する取付部１６で住宅内の任意の部屋の壁面に取り付けられる。カバー１４は中央部が皿状に突出しており、その周囲に煙流入口１８を開口している。

煙流入口１８を備えたカバー１４の内部には、火災検出部として煙チャンバーが組み込まれており、煙流入口１８を通して火災による煙をチャンバー内に流入し、発光素子と受光素子を備えた散乱光式の煙検出部により火災による煙を検出している。

カバー１４の左下側には音響孔２０が設けられ、音響孔２０に対応した内部には音声警報出力用のスピーカが収納されている。カバー１４の右下側には表示灯２２が設けられ、音響孔２０と表示灯２２の間にはＵ字型の切り抜きにより片持ち支持された警報停止ボタン２４が形成され、警報停止ボタン２４の内部には警報停止に使用する警報停止スイッチが組み込まれている。

図２は、本発明による住宅用火災警報器を用いた住宅用火災警報システムの実施形態を示す説明図である。図２において、本発明の住宅用火災警報器１０−１、１０−２、１０−３、１０−４が住宅５０内の居間５２、台所５４、子供部屋５６、寝室５８にそれぞれ設置されている。

住宅用火災警報器１０−１〜１０−４は個々に火災を検出し音声警報を出力するが、音声警報の出力タイミングを決めるための基準時刻が設定されており、音声警報をその基準時刻に出力することで音声警報を同時に出力させる。

住宅用火災警報器１０−１〜１０−４の基準時刻の同期は、例えば同期マスタに設定された住宅用火災警報器１０−１が自己の基準時刻に同期信号を無線送信し、同期スレーブに設定された他の住宅用火災警報器１０−２、１０−３、１０−４が、受信した同期信号に自己の基準時刻を同期させることで行われる。

図３は、本発明による住宅用火災警報器の実施形態の回路構成を示したブロック図である。図３において、本発明の住宅用火災警報器１０は、電池２６、ノイズ吸収部２８、制御部３０、火災検出部３８、通信部４０、音声警報出力部４２、表示灯部４４、警報停止スイッチ４６及び電圧低下検出部４８で構成される。

電池２６は住宅用火災警報器１０の電源を供給し、ノイズ吸収部２８は電池２６から供給される回路電圧の安定化を図る。

制御部３０は火災判定部３２、基準時刻設定部３４及び音声警報制御部３６を備え、プログラムの実行により所定のタイミング、例えば１０秒周期で火災検出部３８をサンプリングし火災判定部３２による火災判定を行う。

更に制御部３０は、表示灯部４４の点灯制御、警報停止スイッチ４６による警報停止、電圧低下検出部４８による電源電圧の監視などを行う。

火災検出部３８による火災の検出は煙検出又は熱検出とする。本実施形態は煙検出を例にとっており、火災検出部３８は発光素子と受光素子を有し、制御部３０からのパルス信号により発光素子、例えば赤外線発光ダイオードに電流を流して発光させ、赤外線発光ダイオードの駆動で照射された光が煙により反射した散乱光を受光素子、例えばフォトダイオードに入射して光電流に変換し、更に電圧信号に変換して火災判定部３２に出力する。

火災判定部３２は、周期的に火災検出部３８の受光素子からの信号レベルを取得して火災を判定し火災検出信号を出力するが、誤報を防止するために２回連続して火災を判定した場合に警報を出力し、その後２回連続して火災を判定しなければ警報を停止する。

基準時刻設定部３４は、音声警報の出力タイミングを決めるための基準時刻を所定の周期、例えば２０秒毎に設定する。

基準時刻設定部３４による基準時刻の設定は
（１）同期設定方式
（２）標準電波方式
のいずれかとする。

同期設定方式は、図２に示した住宅用火災警報器１０−１〜１０−４のうちのいずれか１つ例えば住宅用火災警報器１０−１を同期マスタに設定し、残りの住宅用火災警報器１０−２〜１０−４を同期スレーブに設定する。

同期マスタに設定された住宅用火災警報器１０−１の基準時刻設定部３４は、２０秒周期の同期時刻に達する毎に同期信号を通信部４０より他の火災警報器１０−２〜１０−４に送信する。同期スレーブに設定された住宅用火災警報器１０−２〜１０−４の基準時刻設定部３４は、同期マスタに設定された住宅用火災警報器１０−１から受信した同期信号により時刻の基準時刻を同期させる。

また住宅用火災警報器１０−１〜１０−４について同期マスタか同期スレーブかを設定する方式は、
（１）識別番号が最小の場合に同期マスタに設定し、それ以外で同期スレーブに設定する方式、
（２）最後に起動した場合に同期マスタに設定し、それ以外で同期スレーブに設定する方式、
がある。

一方、標準電波方式は、電波時計などで利用されている標準電波を受信し、受信した標準電波に基づき基準時刻を設定する。

音声警報制御部３６は、火災判定部３２から火災検出信号が得られている間、基準時刻毎に音声警報出力部４２に音声警報を出力させる。

音声警報出力部４２は、増幅部とスピーカを有し、音声警報制御部３６から音声データの出力を受けると、増幅部で増幅した音声メッセージをスピーカから、例えば「ウ〜ウ〜、火事です、火事です」と音声出力する。

表示灯部４４は、火災判定部３２が火災を判定した際の出力を受けて、図１に示す表示灯２２としてのＬＥＤを発光駆動する。

警報停止スイッチ４６は、図１に示す警報停止ボタン２４の押圧により作動し、警報停止スイッチ４６が作動すると制御部３０は所定時間、例えば６分間に渡り音声警報出力部４２による音声警報を停止する。

電圧低下検出部４８は電源電圧を監視し、検出した電圧が所定の電圧以下に低下すると、制御部３０は表示灯２２のＬＥＤを点滅させる。また音声警報出力部４２のスピーカから所定の周期、例えば４０秒周期で警告音を鳴動させ、あるいは音声警告として障害発生メッセージを出力する。

なお、電圧低下検出部４８が電圧低下を検出した場合等の障害が発生し、音声警告として障害発生メッセージを音声警報出力部４２から出力している最中であっても、火災判定部３２が火災検出信号を出力した際には、音声警告の障害発生メッセージを直ちに停止し音声警報に切替える。

図４は、同期設定方式による図２に示す住宅用火災警報システムの基準時刻の同期を示すタイムチャートである。図４において、住宅用火災警報器１０−１〜１０−３、１０−４の基準時刻及び同期信号を横方向を時間軸として表示している。

各住宅用火災警報器の基準時刻の同期は、同期マスタに設定された住宅用火災警報器１０−１が周期Ｔの時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、・・、ｔｎで基準時刻を設定する毎に同期信号を他の住宅用火災警報器に送信して同期させ、同期スレーブに設定された他の住宅用火災警報器１０−２、１０−３、１０−４が、同期マスタである住宅用火災警報器１０−１から受信した同期信号に自己の基準時刻を同期させることで行われる。

図５は、図２に示す住宅用火災警報システムの音声警報出力の例を示すタイムチャートである。図５において、住宅用火災警報器１０−１、１０−２、１０−３、１０−４の基準時刻、火災検出及び警報出力を横方向を時間軸として表示している。

同期スレーブである住宅用火災警報器１０−２〜１０−４は、同期マスタである住宅用火災警報器１０−１の通信部４０から時刻ｔ１、ｔ３、ｔ６、ｔ８に送信される同期信号で基準時刻が同期している。

住宅用火災警報器１０−２において、時刻ｔ２で火災を検出しているため、音声警報制御部３６は基準時刻ｔ３で音声警報出力部４２に音声警報を出力させる。この時点では、住宅用火災警報器１０−２だけが火災を検出しているので、他の住宅用火災警報器１０−１、１０−３、１０−４は音声警報を出力していない。

その後、時刻ｔ４で住宅用火災警報器１０−４が火災を検出し、時刻ｔ５で住宅用火災警報器１０−１が火災を検出したとすると、住宅用火災警報器１０−１、１０−２、１０−４の音声警報制御部３６は基準時刻ｔ６で音声警報出力部４２に音声警報を出力させる。

この時点で火災を検出しているのは住宅用火災警報器１０−１、１０−２、１０−４の３台であるが、全て同じ時刻ｔ６で警報音声メッセージの出力を開始する警報同期がとられているため、出力された音声警報メッセージが揃っており、ばらばらにならないことで警報内容を明瞭に聞きとることができる。その後、時刻ｔ７で住宅用火災警報器１０−３が火災を検出し、次の基準時刻ｔ８で４台の住宅用火災警報器から同期した音声警報が出力される。

図６は、図３に示す実施形態の音声警報出力の処理手順を示すフローチャートである。まず、住宅用火災警報器１０の電源が投入されると制御部３０において処理が開始され、ステップＳ１で基準時刻設定部３４において基準時刻設定処理を開始する。ステップＳ１で基準時刻設定処理が開始されたら、次にステップＳ２で火災判定処理を開始する。

ステップ２の火災判定処理は、まず火災検出部３８を所定の周期、例えば１０秒周期で駆動し、火災検出部３８は電圧信号を火災判定部３２に出力する。火災判定部３２は、火災検出部３８から受けた電圧信号の信号レベルを取得し、信号レベルを基に煙の検出があったか否かを判定し、煙の検出を判定すると火災検出信号を出力する。

続いてステップＳ３で音声警報制御部３６は火災検出か否か、即ち火災判定部３２から火災検出信号を得られるか否かを判定し、火災検出を判定した場合はステップＳ４で基準時刻か否かを判定する。基準時刻への到達を判別するとステップＳ５で音声警報を音声警報出力部４２から出力する。

続いてステップＳ６で警報停止スイッチ４６を操作し警報停止指示がされているか否かを判定し、警報停止指示がなかった場合はステップＳ２の火災判定処理に戻る。ステップＳ６で警報停止指示があった場合は、ステップＳ７で警報を所定時間停止し、その後、ステップＳ２の火災判定処理に戻る。

図７は、同期設定方式による図６の基準時刻設定処理の処理手順を示すフローチャートであり、識別番号が最小の住宅用火災警報器を同期マスタに設定する場合である。まず、ステップＳ１で基準時刻設定部３４においてタイマを初期化して基準時刻を設定し、ステップＳ２で自己の識別番号が稼動している住宅用火災警報器の中で最小か否かを判定する識別番号確認処理を行う。

ステップＳ３で自己の識別番号が最小であればステップＳ４で同期マスタに設定し、続いてステップＳ５で基準時刻であるかを判定し、基準時刻への到達を判別するとステップＳ６で同期スレーブである他の住宅用火災警報器に通信部４０から同期信号を送信する。

次に、ステップＳ７で再び自己の識別番号が最小か否かを判定する。この識別番号の再判定は、自己の識別番号より小さな識別番号を持つ他の住宅用火災警報器が起動し同期マスタになったか否かの判定であり、自己の識別番号が最小であればステップＳ５に戻り、ステップＳ６で基準時間毎に同期信号を送信する。

ステップＳ７で自己の識別番号が最小でなかった場合は、ステップＳ８で同期スレーブに設定し、ステップＳ９で次の同期信号の受信を待つ。

ステップＳ９で同期マスタから同期信号を受信したら、ステップＳ１０で同期信号に基準時刻を再設定し、ステップＳ９、Ｓ１０で同期信号の受信による基準時刻の設定を繰り返す。

図８は、同期設定方式による図６の基準時刻設定処理の処理手順の他の実施例を示すフローチャートで、最後に起動した住宅用火災警報器の基準時刻に同期する場合である。まず、ステップＳ１で基準時刻設定部３４においてタイマを初期化して基準時刻を設定し、ステップＳ２で起動信号を送信する。

続いてステップＳ３で他の住宅用火災警報器から起動信号を受信したか否かチェックし、もし起動信号を受信すれば自分は最後に起動していないことからステップＳ８に進み同期スレーブを設定する。

ステップＳ３で他の住宅用火災警報器から起動信号を受信していない場合には、ステップＳ４で所定時間の経過を待ち、所定時間を経過しても他の他の住宅用火災警報器から起動信号を受信していない場合には自分が最後に起動したことが確定するため、ステップＳ５に進んで同期マスタを設定する。

次に、ステップＳ６で基準時刻への到達を判別するとステップＳ７で他の住宅用火災警報器に同期信号を送信し、以下、ステップＳ６，Ｓ７の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ８で同期スレーブを設定した場合には、ステップＳ９で同期信号の受信を待ち、同期マスタから同期信号を受信したらステップＳ１０で同期信号に基準時刻を再設定し、以下、ステップＳ９、Ｓ１０で同期信号の受信による基準時刻の設定を繰り返す。

図９は、図６の基準時刻設定処理の処理手順の他の実施例を示すフローチャートで、標準電波方式により基準時刻を設定する場合である。この場合は、図３に示す実施形態の回路構成において、通信部４０が標準電波の受信部に変更されるだけで他の構成は同じである。

まず、ステップＳ１で基準時刻設定部３４においてタイマを初期化して基準時刻を設定し、ステップＳ２で標準電波を受信する。続いてステップＳ３で標準電波を受信したか否かを判定し、標準電波を受信したらステップＳ４でタイムコードを解析し標準時を得て、ステップＳ１において初期化したタイマを標準時に同調させる。

次に、ステップＳ５でタイマの毎分の所定秒、例えば０秒、２０秒、４０秒に２０秒周期で基準時刻を再設定し、ステップＳ２に戻りステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５でタイマを標準時に同調させ基準時刻の設定を繰り返す。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

同期設定方式の他の実施形態としては、住宅用火災警報器に設けたスイッチなどのマスタ／スレーブ設定手段を設け、マスタを一台設定して、マスタが発する同期信号により時刻の基準時刻を同期させるようにしても良く、また、最初に起動した住宅用火災警報器をマスタとし、起動したときに他の住宅用火災警報器からの同期信号が受信されればスレーブに設定するようにしても良い。

本発明による住宅用火災警報器の実施形態の外観を示した説明図 本発明による住宅用火災警報器を用いた住宅用火災警報システムの実施形態を示す説明図 本発明による住宅用火災警報器の実施形態の回路構成を示したブロック図 図２に示す住宅用火災警報システムの基準時刻の同期を示すタイムチャート 図２に示す住宅用火災警報システムの音声警報出力の例を示すタイムチャート 図３に示す実施形態の音声警報出力の処理手順を示すフローチャート 図６の基準時刻設定処理の処理手順を示すフローチャート 図６の基準時刻設定処理の処理手順の他の実施例を示すフローチャート 図６の基準時刻設定処理の処理手順の他の実施例を示すフローチャート

符号の説明

１０、１０−１、１０−２、１０−３、１０−４：住宅用火災警報器
１２：本体
１４：カバー
１６：取付部
１８：煙流入口
２０：音響孔
２２：表示灯
２４：警報停止ボタン
２６：電池
２８：ノイズ吸収部
３０：制御部
３２：火災判定部
３４：基準時刻設定部
３６：音声警報制御部
３８：火災検出部
４０：通信部
４２：音声警報出力部
４４：表示灯部
４６：警報停止スイッチ
４８：電圧低下検出部
５０：住宅
５２：居間
５４：台所
５６：子供部屋
５８：寝室

Claims (5)

1. 火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、
   前記火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部と、
   を備えた住宅用火災警報器に於いて、
   警報タイミングを決めるための基準時刻を所定周期毎に設定する基準時刻設定部と、
   前記火災検出信号が得られている間、前記基準時刻毎に又は前記基準時刻からの所定の遅延時間毎に前記警報出力部に音声警報信号を出力させる音声警報制御部と、
   前記基準時刻の同期信号を他の住宅用火災警報器に対し送受信する通信部と、
   を備え、
   前記基準時刻設定部は、
   自己の認識番号が最小の場合に同期マスタに設定し、前記基準時刻を設定する毎に前記同期信号を前記通信部により他の住宅用火災警報器に送信して同期させ、
   自己の認識番号が最小以外の場合は同期スレーブに設定し、前記通信部により他の住宅用火災警報器から受信した前記同期信号に自己の基準時刻を同期させる
   ことを特徴とする住宅用火災警報器。
   
2. 火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、
   前記火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部と、
   を備えた住宅用火災警報器に於いて、
   警報タイミングを決めるための基準時刻を所定周期毎に設定する基準時刻設定部と、
   前記火災検出信号が得られている間、前記基準時刻毎に又は前記基準時刻からの所定の遅延時間毎に前記警報出力部に音声警報信号を出力させる音声警報制御部と、
   前記基準時刻の同期信号を他の住宅用火災警報器に対し送受信する通信部と、
   を備え、
   前記基準時刻設定部は、
   最後に起動した場合に同期マスタに設定し、前記基準時刻を設定する毎に前記同期信号を前記通信部により他の住宅用火災警報器に送信して同期させ、
   最後以外に起動した場合は同期スレーブに設定し、前記通信部により他の住宅用火災警報器から受信した前記同期信号に自己の基準時刻を同期させる
   ことを特徴とする住宅用火災警報器。
   
3. 請求項２記載の住宅用火災警報器に於いて、前記基準時刻設定部は、
   起動時に起動信号を送信し、
   所定時間内に他の住宅用火災警報器からの起動信号を受信しない場合に前記同期マスタに設定し、
   前記所定時間内に他の住宅用火災警報器からの起動信号を受信した場合は前記同期スレーブに設定する
   ことを特徴とする住宅用火災警報器。
   
4. 火災を検出して火災検出信号を出力する火災判定部と、
   前記火災検出信号が得られた際に音声警報を出力する音声警報出力部と、
   を備えた住宅用火災警報器に於いて、
   警報タイミングを決めるための基準時刻を所定周期毎に設定する基準時刻設定部と、
   前記火災検出信号が得られている間、前記基準時刻毎に又は前記基準時刻からの所定の遅延時間毎に前記警報出力部に音声警報信号を出力させる音声警報制御部と、
   標準電波を受信する受信部と、
   を備え、
   前記基準時刻設定部は、前記標準電波に基づき他の住宅用火災警報器と同期する基準時刻を設定することを特徴とする住宅用火災警報器。
   
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の住宅用火災警報器に於いて、前記通信部は、他の住宅用火災警報器と無線回線又は有線回線で接続したことを特徴とする住宅用火災警報器。

Images