【実施例1】
【0018】
まず、本発明の実施例1に係る光警報装置を説明する。
図1は、実施例1の光警報装置を含む、自動火災報知設備の構成を表す。1は光警報装置、2は受信機、3は煙感知器である。光警報装置1は警報信号線5を介して受信機2と接続され、受信機2は感知信号線4を介して複数の煙感知器3に接続されている。光警報装置1に設けられている6は発光素子であるキセノン管である。また、さらにブザー7を設け、火災時に音響で警報するようにしてもよい。なお、他に音響で火災を報知する、自動火災報知設備の地区音響装置や、非常放送設備等が設けられている場合は、ブザー7を設ける必要はない。また、ブザー7に代えて、音声メッセージで火災を警報する音声警報手段を設けてもよい。
【0019】
煙感知器3が煙を感知すると感知信号線4を通じて受信機2に火災感知信号が伝えられ、受信機2は蓄積機能等の火災判断手段に基づいて火災判断を行う。受信機2は、火災と判断すると、警報信号線5を通じて火災警報信号を複数の光警報装置1に出力し、全ての光警報装置1のキセノン管6が間欠的にフラッシュ発光する。このとき、ブザー7を鳴動させるようにしてもよい。
【0020】
図2は光警報装置1の内部構成である。キセノン管6、ブザー7は、それぞれ発光駆動手段10、ブザー駆動手段11により駆動される。また、発光駆動手段10は、キセノン管6の放電を検出する放電検出手段19も有している。これらの駆動手段は、制御手段14により制御される。
【0021】
図3は、本発明の実施例1に係る光警報装置1の発光駆動手段10に関する構成を説明する図であり、発光駆動手段10は、昇圧回路20と、トリガ手段30と、放電検出手段19とから構成される。そして、これらは制御手段14によって制御される。
【0022】
電源16は、例えば約24Vの直流電圧を出力する直流電源装置、あるいは、電池電源であり、24V以外の直流電圧を出力するようにしてもよい。また、電源16を設けずに、外部の電源装置から電路を介して電力を供給するようにしてもよい。その際、外部の交流電源から電力を供給するようにし、これを整流して出力する電源装置を設けるようにしてもよい。
【0023】
昇圧回路20は、上記電源16の出力を、キセノン管6を放電させるに足る電圧まで昇圧する電源回路の一例であり、スイッチ素子21、昇圧トランス22、ダイオード23、コンデンサ24を有する。
【0024】
スイッチ素子21は、制御手段14が出力する制御信号(繰り返しのオンオフ信号)によって、オンオフを繰り返し、電源16を繰り返し断続制御して略方形の交流電流を発生させる。つまり、スイッチ素子21は、制御手段14が出力する制御信号によって、昇圧トランス22の1次側に電源16の出力を交流電流として与える。昇圧トランス22は、1次側の交流電流によって、例えば約300Vの交流電圧を出力する。なお、昇圧トランス22の出力は300Vの交流電圧に限るものではなく、後述するように昇圧トランス22の出力を整流・蓄電した後の出力が、発光素子としてのキセノン管6を放電させるに足ればよく、発光素子がキセノン管以外の場合は、その発光素子が発光するに足る出力とすればよい。また、発光素子を放電させる際に昇圧の必要がなければ昇圧回路20を設けなくてもよく、その場合は制御手段14からの制御信号によって制御される図示しないスイッチ素子によって、電源16から発光素子に電力を供給するようにしてもよい。
【0025】
ダイオード23は、昇圧トランス22の出力を整流するものであり、ここでは昇圧トランス22が出力する交流電圧を半波整流している。なお、ダイオード23による半波整流に代えて、ブリッジ回路等によって全波整流するようにしてもよい。コンデンサ24は、ダイオード23の整流した出力によってキセノン管6を発光させる為の電荷(電気エネルギ)を蓄積する蓄電素子としてのコンデンサである。そして、コンデンサ24は、キセノン管6を発光させる為の電荷を蓄積する。このとき、コンデンサ24に電荷が蓄積されるにしたがって、すなわちコンデンサ24が充電されるにしたがって、コンデンサ24の両端の電圧Vは蓄積された電荷量Qをコンデンサ24の静電容量Cで除した電圧V=Q/Cの値に上昇する。この電圧Vは接続されたキセノン管6両端の電極に印加されるとともに、充電抵抗33を介してトリガコンデンサ34を充電する。
【0026】
トリガ手段30は、スイッチ素子31と、トリガトランス32とを有する。トリガ手段30は、トリガコンデンサ34に蓄積された電荷をトリガトランス32の1次側に通電させることによって、キセノン管6のトリガ電極6aに、キセノン管6を発光させるための発光トリガを出力する。この発光トリガは、制御手段14からの発光命令(トリガ信号)に基づいて、出力される。
【0027】
トリガ信号に応じてスイッチ素子31がオンすると、トリガコンデンサ34に蓄積されている電荷がトリガトランス32の1次側に流れ、2次側にインパルス電圧が誘起され、発光トリガが出力される。
【0028】
制御手段14は、昇圧回路20のスイッチ素子21に繰り返し断続する制御信号を出力してコンデンサ24とトリガコンデンサ34の充電を行い、さらに、トリガ手段30のスイッチ素子31にトリガ信号(発光命令)を出力してキセノン管6を発光させる。
【0029】
19は放電検出手段であり、キセノン管6両端の放電電極に接続されて、キセノン管6の発光に伴う放電ノイズ、又は、発光によるコンデンサ24の電荷放出に伴うキセノン管6への供給電圧の低下を、キセノン管6両端への供給電圧を分圧した点での電位低下によって検出し、放電検出信号を制御手段14に出力する。
【0030】
次に、発光駆動手段10の動作について説明する。火災警報信号によりキセノン管6を間欠的にフラッシュ発光させて警報を報知する場合には次のように動作する。光警報装置1は、送受信手段15を介して火災警報信号を受信すると、制御手段14は発光駆動手段10にスイッチ素子21を断続(オンオフ)させる制御信号を送出し、次いでスイッチ素子31をオンさせるトリガ信号を送出する。そうすると、発光駆動手段10は、次のようにコンデンサ24とトリガコンデンサ34とを充電した後に、トリガ信号に基づいてキセノン管6を発光させる。
【0031】
コンデンサ24とトリガコンデンサ34を充電する動作は次のようになる。送受信手段15を介して火災警報信号を受信した制御手段14は、スイッチ素子21を繰り返しオンオフするパルスである制御信号を昇圧回路20に出力する。この制御信号に基づいてスイッチ素子21が繰り返しオンオフされることによって、電源16と、その電源16の電圧(たとえば24V)を昇圧して出力するための昇圧トランス22の1次側とを繰り返し断続する。これによって、昇圧トランス22の1次側に略方形の交流電流が流れ、昇圧トランス22の2次側に昇圧された交流電圧、例えば330Vが発生する。昇圧トランス22の2次側出力は、ダイオード23によって半波整流され、コンデンサ24に電荷を蓄積させる。このとき、昇圧トランス22の2次側出力は、ダイオード23で半波整流され、さらにコンデンサ24で平滑されて、キセノン管6の放電電極に印加されるとともにトリガ手段30にも送出される。トリガ手段30のスイッチ素子31は、キセノン管6をフラッシュ発光させるに足る電荷がコンデンサ24に蓄積されるまでは制御手段14によりオフ状態としておく。このとき、トリガコンデンサ34にも充電抵抗33を介して電荷が蓄積される。
【0032】
キセノン管6をフラッシュ発光させる動作は次のようになる。制御手段14は、昇圧回路20に制御信号を出してからキセノン管6をフラッシュ発光させるに足る電荷がコンデンサ24に蓄積される所定時間が経過すると、スイッチ素子21を開放して上記オンオフを停止した後、トリガ手段30にトリガ信号(発光命令)を送出する。このトリガ信号によって、トリガ手段30のスイッチ素子31がオンし、トリガコンデンサ34に蓄積された電荷がトリガトランス32の1次側に印加される。そうすると、トリガトランス32の2次側にはインパルスが発生し、このインパルスはキセノン管6のトリガ電極6aに印加される。このとき、キセノン管6の両端に設けられた放電電極には、キセノン管6をフラッシュ発光させるに足る電荷量を蓄積した昇圧回路20の出力が印加されており、トリガ電極6aに印加されたインパルスによって、キセノン管6は放電を開始する。そして、コンデンサ24に蓄積されている電荷を消費してフラッシュ発光する。
【0033】
そして、上記のコンデンサ24とトリガコンデンサ34とを充電する動作と、キセノン管6を発光させる動作を繰り返すことにより、間欠的なフラッシュ発光が行われる。
【0034】
一方、キセノン管6で試験発光を行う場合には次のように動作する。試験発光は、警報信号が制御手段に供給されていない状態で、すなわち平常時に、定期的に行い、警報を報知するときの発光よりも短い時間で、キセノン管6を発光させる(すなわちキセノン管6で放電させる)。
【0035】
試験発光させる場合、コンデンサ24とトリガコンデンサ34を充電する動作は、上記のキセノン管6を間欠的にフラッシュ発光させて警報を報知する場合と同様である。ただし試験発光において、キセノン管6を発光させる時間、すなわちキセノン管6での放電時間は、警報を報知する場合よりも短い時間となるようにする。人間の目には光を積分する特性があることから、キセノン管6での放電が短時間であると発光は暗く感じるため、試験発光が目立つことはなく、警報の報知と誤認されないようにすることができる。さらに、試験発光の間隔は、警報を報知する場合よりも長く(例えば24時間、1週間、1箇月)とし、試験発光をより目立たなくすると良い。
【0036】
試験発光でキセノン管6を短時間放電する動作は、例えば、キセノン管6を発光させるまでにコンデンサ24へ蓄積する電荷量を、警報を報知する場合よりも少なくすることによって実現できる。つまり、警報を報知する場合よりもコンデンサ24への充電を少なくするとよく、例えば、コンデンサ24への充電時間を、警報を報知するときよりも短い所定時間とする。制御手段14は、昇圧回路20にスイッチ素子21を繰り返しオンオフする制御信号を送出してから上記所定時間が経過すると、制御信号を停止することによってスイッチ素子21を開放させて上記オンオフの繰り返しを停止し、その後にスイッチ素子31をオンする。これにより、警報を報知する場合よりも少ない電荷量でキセノン管6を発光させることとなり、警報を報知する場合よりも短い時間でキセノン管6での放電が終了する。
【0037】
一方、キセノン管6両端の放電電極には、キセノン管6での放電を検出する放電検出手段19が接続される。放電検出手段19がキセノン管6での放電を検出するには、試験発光のときにキセノン管6の発光に伴う放電ノイズ、すなわち放電管であるキセノン管6内の電子なだれによって両端の放電電極に誘起されるスパイク状のノイズ電圧を検出することによって実現できる。この場合の放電検出手段19は、
図4に示すように、キセノン管6両端の放電電極への接続点19a、19bのそれぞれに、直流成分をカットするコンデンサC1、C2を接続し、コンデンサC1、C2を介して放電ノイズの交流成分を検出するノイズ検出手段をその間に設ける。このように放電ノイズの交流成分を検出することにより、高圧の直流成分よりも小さな放電ノイズを検出し、キセノン管6での放電を検出することができる。
【0038】
また、キセノン管6を発光させる為の電荷を供給するコンデンサ24の、試験発光による電荷放出に伴う電位低下を検出することによってキセノン管6での放電を検出するようにしてもよい。先に述べたように、コンデンサ24の電圧Vは蓄積された電荷量Qをコンデンサ24の静電容量Cで除した値であり、電圧V=Q/Cとなるので、放電によって電荷を消費するにしたがって、コンデンサ24の電圧Vは低下する。この場合の放電検出手段19は、
図5に示すように、キセノン管6両端の放電電極への接続点19a、19bのそれぞれに接続した抵抗R1と抵抗R2との中間の接続点に電位検出手段を設け、所定値以上の電位低下を検出する。
【0039】
上記のいずれの場合も、放電検出手段19がキセノン管6の試験発光による放電を検出したときに、放電検出手段19はその出力点19cを介して放電を検出したことを示す放電検出信号を制御手段14へ送出する。そして、制御手段14は、この放電検出信号に基づいてキセノン管6が正常であるか異常であるかを判断し、異常と判断した場合は送受信手段15を介して発光素子異常信号を受信機2へ送出し、発光素子異常信号を受信した受信機2は光警報装置1の異常を警報する。上記において、放電検出手段19が検出した値を制御手段14へ送出して、制御手段14がその検出した値に基づいてキセノン管6が正常であるか異常であるかを判断するようにしてもよい。
【実施例2】
【0040】
本実施例では、実施例1において試験発光の発光時間を、警報を報知するときよりも短くすることに代えて、警報を報知する報知領域が無人であるときに試験発光を行う光警報装置101について示す。
【0041】
光警報装置101は、
図1,6に記載されているように、実施例1の光警報装置1に、さらに、警報を報知する報知領域が無人であるか否かを判定する為に周辺状況を検出する周辺状況検出手段と、前記周辺状況検出手段の検出結果に基づいて、前記報知領域が無人であるか否かを判定する無人判定手段とを備える。なお、周辺状況検出手段は、照度センサ8、増幅回路12、A/Dコンバータ13から成る環境照度測定手段である。また、無人判定手段は、環境照度測定手段が測定した環境照度が予め定めた一定値以下の照度であるときに前記報知領域が無人であると判定する機能的構成として制御手段14aに設けられる。他の構成は上記実施例で説明したとおりである。
【0042】
光警報装置101が置かれている環境の明るさは、照度センサ8によって検出され、増幅回路12で増幅された後にA/Dコンバータ13でデジタル信号に変換されて環境照度の測定値として制御手段14aに入力される。そして、制御手段14aは、平常時、且つ、無人判定手段が無人であると判定することを条件に、発光駆動手段10を制御してキセノン管6を定期的に発光させる試験発光を行うようにする。試験発光させるときには、周囲に人がいないので、試験発光を見る人がおらず、試験発光を行っても警報と誤認される虞はない。したがって本実施例では、実施例1のように警報を報知するときよりも試験発光の発光時間を短く制御する必要はないが、試験発光の発光時間を短くするようにしてもよい。なお、無人判定手段は、環境照度測定手段の測定した環境照度が、予め定めた一定値以下の照度となって所定時間が経過していることを条件として無人と判定するようにしてもよい。このようにすることにより、より確実に、周囲に人がいないことを判定することができる。
[変形例]
【0043】
上記の実施形態は下記のように変形してもよい。また、下記の変形例は他の1以上の変形例と組み合わせてもよい。
[変形例1]
【0044】
実施例1の変形例として、環境照度により試験を行うタイミングを制御する光警報装置100の例を示す。実施例1では、短い時間で試験発光させることによって、試験発光が目立たないようにするものであるが、この変形例は、より目立たないタイミングで試験発光を行うものである。
【0045】
光警報装置100は、
図1,6に記載されているように、実施例1の光警報装置1に、さらに、照度センサ8、増幅回路12、A/Dコンバータ13から成る環境照度測定手段を備えて、環境照度を測定することができるようにする。他の構成は実施例1で説明したとおりである。光警報装置100が置かれている環境の明るさは、照度センサ8によって検出され、増幅回路12で増幅された後にA/Dコンバータ13でデジタル信号に変換されて環境照度の測定値として制御手段14に入力される。そして、制御手段14は予め定めた一定値以上の照度があるときに試験発光を行うようにする。つまり、試験発光を行う「平常時」且つ「定期的(所定周期毎)」という条件に、「一定値以上の環境照度であること」、すなわち周囲が明るいことを試験発光の条件に加える。このようにすることにより、試験発光をより目立たせずに試験を行うことができる。なお、照度センサ8の受光素子が飽和して照度センサ8の応答速度が低下しないように、キセノン管6が発した光が照度センサ8に入射しない構造としておいてもよい。このとき、キセノン管6と照度センサ8の受光部との間に、遮光壁9を設けるようにしてもよい。
[変形例2]
【0046】
実施例1では、警報を報知する場合よりも短い時間で昇圧回路20のコンデンサ24を充電するように制御手段14が制御することにより、キセノン管6で放電させる為の電荷の蓄積を少なくし、平常時且つ定期的に行う試験発光の発光時間を短くしていたが、これに限るものではない。
例えば、
図5に示す放電検出手段19に備わる電位検出手段を用いて、充電中のコンデンサ24両端の電圧Vを測定し、その電圧Vが警報を報知するときよりも低い所定値となった場合に、制御手段14がトリガ信号を出力するようにしてもよい。すなわち、電荷量Qは電圧Vとコンデンサ24の静電容量Cとの積となるので、電圧Vが警報を報知するときの値よりも低い予め定めた値のとき、コンデンサ24に蓄積された電荷量は警報を報知するときよりも少なく、このときにキセノン管6で放電させるようにすると警報を報知するときよりも発光時間を短くして試験発光させることができる。
また、例えば、
図3における昇圧回路20の出力とキセノン管6の放電電極との間に、キセノン管6を発光させるときにオンする第3のスイッチ素子(図示せず)を設け、この第3のスイッチ素子のオン時間が制御手段14から制御されるようにしてもよい。
つまり、コンデンサ24の充電時間を短くして試験発光する代わりに、第3のスイッチ素子のオン時間を短くするようにする。このとき、試験発光させるには多い電荷がコンデンサ24に蓄積されていたとしても、短い時間だけオンする第3のスイッチ素子によって電荷の供給が断たれるので、コンデンサ24の充電時間を特に短くする必要はない。
[変形例3]
【0047】
実施例2の周辺状況検出手段は、実施例2に示した環境照度測定手段に限るものではなく、周囲に人がいないことを検出し得るものであればよい。例えば、報知領域の人の存在を検出する人感センサを周辺状況検出手段とし、この人感センサが人の存在を検出していないとき、すなわち報知領域に人の存在が検出されないときに、無人判定手段が無人であると判定するようにしてもよい。なお、無人判定手段は、人感センサが人の存在を検出しなくなってから所定時間が経過していることを条件として無人と判定するようにしてもよい。このようにすることにより、より確実に、周囲に人がいないことを判定することができる。
[変形例4]
【0048】
実施例1、2では、キセノン管6の発光を検出する放電検出手段として、試験発光のときに、キセノン管6の発光に伴う放電ノイズ、又は、キセノン管6を発光させる為の電荷を供給する蓄電素子としてのコンデンサ24の試験発光による電荷放出に伴う電位低下、を検出するようにしたが、これに限るものではなく、キセノン管での放電を検出するものであればよい。例えば、昇圧回路20又は電源16からキセノン管6へ流れる電流を検出することによって、キセノン管6での放電を検出するようにしてもよい。また例えば、昇圧回路20又は電源16からキセノン管6へ流れる電流の経路と近接して併走する配線パターンを設け、キセノン管6へ流れる電流に起因してこの配線パターンに生ずる誘導ノイズを検出することによって、キセノン管6での放電を検出するようにしてもよい。また例えば、サーミスタ等の温度検出手段を、キセノン管6に接して又は直近に設け、キセノン管6での放電に伴う発熱による温度上昇を検出することによって、キセノン管6での放電を検出するようにしてもよい。
[変形例5]
【0049】
実施例1、2および変形例では、フラッシュ発光させる発光素子として放電管であるキセノン管を用いて説明したが、これに限るものではなく、煙を通して視認できるだけの強い光でフラッシュ発光できるものであればよい。例えば、発光素子として他の放電管を用いても良く、また高輝度LEDなどの発光素子を用いても良い。
[変形例6]
【0050】
実施例1、2では、平常時に定期的に試験発光を行うものであるが、所定時間間隔が経過した後に、上述した試験発光の条件が揃ったときに試験発光させるようにしてもよいし、所定時刻の後に、上述した試験発光の条件が揃ったときに試験発光させるようにしてもよい。