JP2008310740A - Fire alarm and fire alarm system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、警報音を出力する構成の火災警報器、及び、この火災警報器を複数用いて構成した火災警報システムの改良に関する。 The present invention relates to a fire alarm device configured to output an alarm sound and an improvement of a fire alarm system configured using a plurality of such fire alarm devices.
近時、一般住宅などでは、火災警報器が広く使用されており、このような火災警報器は、所定のイベントが発生したときには警報音を出力するようになっている。 Recently, fire alarms are widely used in ordinary houses and the like, and such fire alarms output an alarm sound when a predetermined event occurs.
下記特許文献１では、この種の火災警報器が例示されており、火災要因を検知したときには、警報音として、一定の火災警報音を出力して、住人が、火災警報器が火災要因を検知したことを知覚できるようにしている。 Patent Document 1 below exemplifies this type of fire alarm. When a fire factor is detected, a fixed fire alarm is output as the alarm sound, and the resident detects the fire factor. So that you can perceive what you did.
また、下記特許文献２では、この種の火災警報器を、複数、信号線に接続した連動型火災警報システムを構成しており、いずれかの火災警報器が火災を検知したときには、自身から警報音として火災警報音を出力するとともに、信号線上に連動信号を送出して、他の火災警報器より警報音として連動警報音を出力させるようにしており、住人が、いずれかの火災警報器で火災要因を検知したことを容易に知覚できるようにしている。
ところで、上記した従来の火災警報器では、警報音を出力させるスピーカとして、動電スピーカを使用していた。 By the way, in the above-mentioned conventional fire alarm device, an electrodynamic speaker is used as a speaker for outputting an alarm sound.
このような動電スピーカは、磁極の間に設けたコイルに対して音声信号を出力することによって磁力線を発生させ、音声信号の出力により発生した磁力線と、予め磁石によって発生されている磁力線とでコイルを振動させることによって、コイル側に設けた振動紙を振動させて、警報音を出力するようになっている。 Such an electrodynamic speaker generates magnetic lines of force by outputting an audio signal to a coil provided between magnetic poles, and includes magnetic lines of force generated by the output of the audio signal and magnetic lines of force generated in advance by a magnet. By vibrating the coil, the vibrating paper provided on the coil side is vibrated to output an alarm sound.
このような構造の動電スピーカは、消費電力が大きいことが通常であり、特に、いずれかの火災警報器が、信号線を通じて、他の火災警報器に駆動電源を供給して作動させている場合には、他の火災警報器が警報音を出力するための電源を確保する必要があるため、駆動電源を供給している火災警報器の消費電力が特に大きい。 An electrodynamic speaker having such a structure normally consumes a large amount of power. In particular, one of the fire alarms is operated by supplying drive power to the other fire alarms through a signal line. In this case, since it is necessary to secure a power source for other fire alarms to output an alarm sound, the power consumption of the fire alarm device that supplies the drive power is particularly large.
また、動電スピーカは、火災警報器内における占有面積、重量が比較的大きい構造とされているため、火災警報器そのものの形状、重量が比較的大きくなっていた。 Moreover, since the electrodynamic speaker has a structure with a relatively large occupation area and weight in the fire alarm device, the shape and weight of the fire alarm device itself are relatively large.
本発明は、このような事情を考慮して提案されるものであり、警報音を出力するために必要な消費電力を小さくでき、小型化や軽量化を図るとともに、高齢者が聞きとりやすく、かつ、注意喚起を向上させることができる火災警報器、及び、この火災警報器を用いて構成した火災警報システムを提供することを目的とする。 The present invention is proposed in consideration of such circumstances, and can reduce power consumption necessary for outputting an alarm sound, and can be reduced in size and weight, and can be easily heard by elderly people. And it aims at providing the fire alarm system which comprised the fire alarm which can improve alerting, and this fire alarm.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の火災警報器では、少なくとも１つの共振周波数を有し、前記警報音を出力する圧電振動板と、前記圧電振動板により、前記共振周波数より低い低周波数帯域の音声メッセージと、前記共振周波数を含み周波数を変化させたスイープ音とで構成される警報音を出力させる制御部とを備えていることを特徴とする。
ここに、圧電振動板の共振周波数は、圧電振動板を構成する金属板、圧電セラミックス板の形状によって決定することができ、少なくとも１つの共振周波数は、薄型円盤状など単純な形状で決定できる。そのために、本発明では、金属板、圧電セラミックス板の形状は、薄型円盤状としている。
In order to achieve the above object, in the fire alarm device according to claim 1, the piezoelectric diaphragm having at least one resonance frequency and outputting the alarm sound and the piezoelectric diaphragm are lower than the resonance frequency. It is characterized by comprising a control unit for outputting an alarm sound composed of a voice message in a low frequency band and a sweep sound in which the resonance frequency is changed and the frequency is changed.
Here, the resonance frequency of the piezoelectric diaphragm can be determined by the shapes of the metal plate and the piezoelectric ceramic plate constituting the piezoelectric diaphragm, and at least one resonance frequency can be determined by a simple shape such as a thin disk shape. Therefore, in this invention, the shape of a metal plate and a piezoelectric ceramic board is made into the thin disk shape.
請求項２に記載の火災警報システムでは、請求項１に記載の火災警報器の複数を、同一の信号線に接続して構成していることを特徴とする。 A fire alarm system according to claim 2 is characterized in that a plurality of fire alarm devices according to claim 1 are connected to the same signal line.
請求項３に記載の火災警報システムでは、請求項２において、いずれかの火災警報器は、前記信号線を通じて、他の火災警報器の駆動電源を供給し、他の火災警報器は、前記信号線を通じて供給された駆動電源により駆動する構成としていることを特徴とする。 The fire alarm system according to claim 3 is the fire alarm system according to claim 2, wherein any one of the fire alarm devices supplies driving power of another fire alarm device through the signal line, and the other fire alarm device transmits the signal. It is characterized by being configured to be driven by a driving power source supplied through a line.
請求項１に記載の火災警報器によれば、少なくとも１つの共振周波数を有し、警報音を出力する圧電振動板と、圧電振動板により、共振周波数より低い低周波数帯域の音声メッセージと、共振周波数を含み周波数を変化させたスイープ音とで構成される警報音を出力させる制御部とを備えている。 According to the fire alarm device of claim 1, a piezoelectric diaphragm having at least one resonance frequency and outputting an alarm sound, a voice message in a low frequency band lower than the resonance frequency by the piezoelectric diaphragm, and a resonance And a control unit that outputs an alarm sound including a sweep sound including the frequency and changing the frequency.
これにより、警報音として、共振周波数より低い低周波数帯域の音声メッセージと、共振周波数を含み周波数を変化させたスイープ音とを出力させることができるので、高齢者が聞きとりやすい低周波帯域の音声メッセージを出力させ、かつ、一部に音圧の大きなスイープ音を出力させることができ、住人に対する注意喚起を向上させることができる。
また、音声メッセージの周波数帯域に共振周波数を含ませていないので、共振周波数、逆共振周波数付近において、音圧が急激に大小することによって、音声メッセージの音質が乱れることを防止できる。
As a result, it is possible to output a low frequency band voice message lower than the resonance frequency as a warning sound and a sweep sound that includes the resonance frequency and the frequency is changed. A message can be output, and a sweep sound with a large sound pressure can be output in part, so that alerting to residents can be improved.
In addition, since the resonance frequency is not included in the frequency band of the voice message, it is possible to prevent the sound quality of the voice message from being disturbed by a sudden increase or decrease of the sound pressure in the vicinity of the resonance frequency and the reverse resonance frequency.
更に、請求項１に記載の火災警報器によれば、警報音を、少なくとも１つの共振周波数を有する圧電振動板により出力させるので、比較的簡易な構造で、先述したような、一部に音圧の大きなスイープ音を出力させることができる。
また、警報音の出力を圧電振動板により行っているため、警報音の出力に必要な消費電力を小さくでき、火災警報器の小型化や軽量化を図ることができる。
Further, according to the fire alarm device of the first aspect, since the alarm sound is output by the piezoelectric diaphragm having at least one resonance frequency, the sound is partially sounded as described above with a relatively simple structure. A sweep sound with a large pressure can be output.
Further, since the alarm sound is output by the piezoelectric diaphragm, the power consumption required for the output of the alarm sound can be reduced, and the fire alarm can be reduced in size and weight.
請求項２に記載の火災警報システムによれば、請求項１に記載の火災警報器の複数を、同一の信号線に接続して構成している。
これにより、請求項１の効果を発揮する火災警報システムを提供することができる。
According to the fire alarm system of claim 2, a plurality of the fire alarm devices of claim 1 are connected to the same signal line.
Thereby, the fire alarm system which exhibits the effect of Claim 1 can be provided.
請求項３に記載の火災警報システムによれば、請求項２において、いずれかの火災警報器は、信号線を通じて、他の火災警報器の駆動電源を供給し、他の火災警報器は、信号線を通じて供給された駆動電源により駆動する構成としている。
したがって、各火災警報器は、圧電振動板を用いて、良好な音質の警報音を出力しつつ、消費電力を抑制することができ、特に、他の火災警報器の駆動電源を供給する側となる火災警報器の消費電力の抑制効果を著しく発揮させることができる。
According to the fire alarm system of claim 3, in claim 2, any one of the fire alarm devices supplies driving power of the other fire alarm device through a signal line, and the other fire alarm device has a signal. It is configured to be driven by a driving power source supplied through a line.
Accordingly, each fire alarm device can suppress power consumption while outputting an alarm sound of good sound quality using a piezoelectric diaphragm, and in particular, a side for supplying driving power to other fire alarm devices. The effect of suppressing the power consumption of the fire alarm can be remarkably exhibited.
以下、本発明の実施の形態について、図面とともに説明する。図１は、本発明の火災警報器を用いた火災警報システムの概略構成の一例を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a fire alarm system using the fire alarm device of the present invention.
本発明の火災警報システムは、複数の火災警報器１（＃１、＃２）を、信号線Ｌに接続して構成されており、火災警報器１（＃１）から信号線Ｌに対しては、火災警報器１（＃２）の駆動電源が送信されるとともに、所定の時間間隔で、同期信号が送信されている。 The fire alarm system of the present invention is configured by connecting a plurality of fire alarm devices 1 (# 1, # 2) to a signal line L, and from the fire alarm device 1 (# 1) to the signal line L. The drive power source of the fire alarm 1 (# 2) is transmitted, and the synchronization signal is transmitted at predetermined time intervals.
火災警報器１（＃１、＃２）の各々は、火災警報器１（＃１）から信号線Ｌに送信された同期信号を受信した後に、後述する連動信号、連動停止信号を送信するようにしており、信号線Ｌ上を、火災警報器１（＃１、＃２）の各々から、同じタイミングで、連動信号、連動停止信号を送信できるようにしている。 Each of the fire alarms 1 (# 1, # 2) receives a synchronization signal transmitted from the fire alarm 1 (# 1) to the signal line L, and then transmits an interlock signal and an interlock stop signal described later. The interlock signal and the interlock stop signal can be transmitted from the fire alarm devices 1 (# 1, # 2) at the same timing on the signal line L.
火災警報器１（＃１）は、図１に示すように、制御部を構成し、予め定められた制御プログラムに従って以下の各部を制御する制御回路１０と、圧電振動板１１Ａ４を有しており、この圧電振動板１１Ａ４により、少なくとも、後述する火災警報音、連動警報音を出力させる音響回路１１と、煙、熱などの火災要因を検知する火災検知回路１２と、停止ボタン１３Ａを有する操作回路１３と、少なくとも、信号線Ｌを通じて送信されてくる連動信号、連動停止信号を受信する受信回路１４と、少なくとも、連動信号、連動停止信号を送信する送信回路１５と、信号線Ｌに対して、火災警報器１（＃２）の駆動電源を生成して出力する電源回路１６とを備えている。 As shown in FIG. 1, the fire alarm 1 (# 1) includes a control circuit 10 that controls the following units according to a predetermined control program, and a piezoelectric diaphragm 11A4. An acoustic circuit 11 that outputs at least a fire alarm sound and an interlocking alarm sound described later by the piezoelectric diaphragm 11A4, a fire detection circuit 12 that detects a fire factor such as smoke and heat, and an operation circuit having a stop button 13A 13 and at least a receiving circuit 14 that receives the interlock signal and the interlock stop signal transmitted through the signal line L, at least a transmitter circuit 15 that transmits the interlock signal and the interlock stop signal, and the signal line L. And a power supply circuit 16 that generates and outputs a drive power supply for the fire alarm 1 (# 2).
一方の火災警報器１（＃２）は、火災警報器１（＃１）から信号線Ｌを通じて出力された駆動電源によって駆動する構成とされており、制御部を構成し、予め定められた制御プログラムに従って以下の各部を制御する制御回路１０と、圧電振動板１１Ａ４を有しており、この圧電振動板１１Ａ４により、少なくとも、後述する火災警報音、連動警報音を出力させる音響回路１１と、煙、熱などの火災要因を検知する火災検知回路１２と、停止ボタン１３Ａを有する操作回路１３と、少なくとも、信号線Ｌを通じて送信されてくる連動信号、連動停止信号を受信する受信回路１４と、少なくとも、連動信号、連動停止信号を送信する送信回路１５とを備えている。 One fire alarm 1 (# 2) is configured to be driven by a drive power source output from the fire alarm 1 (# 1) through the signal line L, constitutes a control unit, and is controlled in advance. A control circuit 10 that controls each of the following units according to a program and a piezoelectric diaphragm 11A4, and an acoustic circuit 11 that outputs at least a fire alarm sound and an interlocking alarm sound, which will be described later, by the piezoelectric diaphragm 11A4, and smoke A fire detection circuit 12 for detecting a fire factor such as heat, an operation circuit 13 having a stop button 13A, at least a receiving circuit 14 for receiving a linked signal transmitted through the signal line L, and a linked stop signal, and at least A transmission circuit 15 for transmitting the interlock signal and the interlock stop signal.
火災警報器１（＃１）は、火災警報器（＃２）とは、同期信号送信回路１５Ａと電源回路１６とを更に付加したことが相違している。 The fire alarm device 1 (# 1) is different from the fire alarm device (# 2) in that a synchronization signal transmission circuit 15A and a power supply circuit 16 are further added.
同期信号送信回路１５Ａは、所定の時間間隔で信号線Ｌに対して同期信号を送信するようになっており、火災警報器１（＃１、＃２）の送信回路１５は、受信回路１４が信号線Ｌに送信された同期信号を受信した後に、連動信号、連動停止信号を、信号線Ｌに送信する。なお、同期信号送信回路１５Ａは、火災警報器１（＃２）側に設けたり、火災警報器１（＃１、＃２）とは独立させて信号線Ｌに接続してもよい。 The synchronization signal transmission circuit 15A transmits a synchronization signal to the signal line L at a predetermined time interval. The transmission circuit 15 of the fire alarm device 1 (# 1, # 2) After receiving the synchronization signal transmitted to the signal line L, the interlock signal and the interlock stop signal are transmitted to the signal line L. The synchronization signal transmission circuit 15A may be provided on the fire alarm device 1 (# 2) side, or may be connected to the signal line L independently of the fire alarm device 1 (# 1, # 2).
火災警報器（＃１、＃２）が備える制御回路１０は、火災検知回路１２が火災要因を検知したときには、音響回路１１に対して、後述する火災警報音を出力させるとともに、送信回路１５によって連動信号を送信させる(火災警報処理)。
そして、火災要因を検知しなくなったときには、即座に、火災警報処理を停止させる。なお、火災要因を検知しなくなってから、一定時間が経過した後に、火災警報処理を停止させてもよい。
When the fire detection circuit 12 detects a fire factor, the control circuit 10 provided in the fire alarm (# 1, # 2) causes the acoustic circuit 11 to output a fire alarm sound to be described later, and the transmission circuit 15 Send an interlock signal (fire alarm processing).
When the fire factor is no longer detected, the fire alarm process is immediately stopped. Note that the fire alarm process may be stopped after a certain period of time has passed since the fire factor is no longer detected.
また、制御回路１０は、火災検知回路１２が火災要因を検知していないときに、受信回路１４が、信号線Ｌを通じて送信されてきた連動信号を受信したときには、音響回路１１に対して、後述する連動警報音を出力させる(連動警報処理)。 Further, when the receiving circuit 14 receives the interlocking signal transmitted through the signal line L when the fire detection circuit 12 does not detect the fire factor, the control circuit 10 is described later with respect to the acoustic circuit 11. The interlocking alarm sound to be output is output (interlocking alarm processing).
更に、制御回路１０は、火災検知回路１２が火災要因を検知した後、停止ボタン１３Ａが操作されたときには、火災警報音の出力と連動信号の送信とを即座に停止させる。なお、停止ボタン１３Ａが操作されてから一定時間経過してから、火災警報音の出力と連動信号の送信とを停止させるようにしてもよい。 In addition, when the stop button 13A is operated after the fire detection circuit 12 detects the fire factor, the control circuit 10 immediately stops the output of the fire alarm sound and the transmission of the interlocking signal. Note that the output of the fire alarm sound and the transmission of the interlocking signal may be stopped after a certain time has elapsed since the stop button 13A was operated.
更に、制御回路１０は、信号線Ｌを通じて連動信号を受信し、その後、停止ボタン１３Ａが操作されたときには、信号線Ｌに対して連動停止信号を送信させる（連動停止信号送信処理）。 Further, the control circuit 10 receives the interlocking signal through the signal line L, and thereafter, when the stop button 13A is operated, causes the signal line L to transmit the interlocking stop signal (interlocking stop signal transmission process).
更に、制御回路１０は、火災検知回路１２が火災要因を検知した後に、信号線Ｌを通じて連動停止信号を受信したときには、火災警報音を出力させたまま、連動信号の送信を一定時間の間中断させる（連動信号送信禁止処理）。 Furthermore, when the fire detection circuit 12 detects a fire factor and the control circuit 10 receives the interlock stop signal through the signal line L, the control circuit 10 interrupts the transmission of the interlock signal for a certain time while outputting the fire alarm sound. (Linked signal transmission prohibition process).
音響回路１１は、制御回路１０による制御によって、火災警報音、連動警報音として、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数（ここでは３．６ｋＨｚ）より低い低周波数帯域（ここでは３００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）の音声メッセージと、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数（３．６ｋＨｚ）を含み、所定の周波数帯域（ここでは３００Ｈｚ〜４ｋＨｚ）に亘って周波数を変化させたスイープ音とを、音声信号として圧電振動板１１Ａ４に出力して音声出力させる。 The acoustic circuit 11 is controlled by the control circuit 10 as a fire alarm sound and an interlocking alarm sound as a voice message in a low frequency band (here, 300 Hz to 2 kHz) lower than the resonance frequency (here, 3.6 kHz) of the piezoelectric diaphragm 11A4. And a sweep sound that includes the resonance frequency (3.6 kHz) of the piezoelectric diaphragm 11A4 and whose frequency is changed over a predetermined frequency band (300 Hz to 4 kHz in this case) is output as an audio signal to the piezoelectric diaphragm 11A4. And output the sound.
ここで、本実施例では、火災警報音として「ビュー、ビュー、火事です、火事です。」という火災警報音を例示しており、「ビュー、ビュー」の部分が、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数（３．６ｋＨｚ）を含み、所定の周波数帯域（３００Ｈｚ〜４ｋＨｚ）に亘って周波数を変化させたスイープ音とされており、「火事です、火事です」の部分が、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数よりも低い低周波数帯域（３００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）の音声メッセージとされている。 Here, in the present embodiment, the fire alarm sound “view, view, fire, fire” is illustrated as the fire alarm sound, and the “view, view” portion indicates the resonance frequency of the piezoelectric diaphragm 11A4. (3.6 kHz), and the sweep sound with the frequency changed over a predetermined frequency band (300 Hz to 4 kHz). The part of “The fire is a fire” is the resonance frequency of the piezoelectric diaphragm 11A4. The voice message is in a lower frequency band (300 Hz to 2 kHz).
また、本発明では、連動警報音として「ビュー、ビュー、他の部屋で火事です。」という連動警報音を例示しており、「ビュー、ビュー」の部分が、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数（３．６ｋＨｚ）を含み、所定の周波数帯域（３００Ｈｚ〜４ｋＨｚ）に亘って周波数を変化させたスイープ音とされており、「火事です、火事です」の部分が、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数よりも低い低周波数帯域（３００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）の音声メッセージとされている。 Further, in the present invention, the interlocking alarm sound “view, view, fire in another room” is illustrated as the interlocking alarm sound, and the “view, view” portion is the resonance frequency (of the piezoelectric diaphragm 11A4). 3.6kHz), and a sweeping sound whose frequency is changed over a predetermined frequency band (300Hz to 4kHz). The part of "fire, fire" is from the resonance frequency of the piezoelectric diaphragm 11A4. Is a low-frequency voice message (300 Hz to 2 kHz).
図２は、本発明で用いる圧電振動板の構造を説明するための縦断面構造図である。なお、本実施例では、圧電振動板１１Ａ４は、後述する金属板１１Ａ２、圧電セラミックス板１１Ａ３とを接合して形成した発音体１１Ａ４で構成されている。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view for explaining the structure of the piezoelectric diaphragm used in the present invention. In the present embodiment, the piezoelectric diaphragm 11A4 is composed of a sounding body 11A4 formed by joining a metal plate 11A2 and a piezoelectric ceramic plate 11A3, which will be described later.
本発明で使用される圧電振動板１１Ａ４を有する圧電スピーカ１１Ａは、通気孔１１Ａ５を設けた筐体１１Ａ１内で、少なくとも１つの共振周波数（３．６ｋＨｚ）を有するように、各々、薄型円盤状とされた金属板１１Ａ２、圧電セラミックス板１１Ａ３を接合して形成した発音体１１Ａ４を固定支持して、発音体１１Ａ４と音声信号生成出力回路１１Ｂとを伝送ケーブルＣで接続した構造としている。 Each of the piezoelectric speakers 11A having the piezoelectric diaphragm 11A4 used in the present invention has a thin disk shape so as to have at least one resonance frequency (3.6 kHz) in the housing 11A1 provided with the air holes 11A5. The sounding body 11A4 formed by joining the metal plate 11A2 and the piezoelectric ceramic plate 11A3 is fixedly supported, and the sounding body 11A4 and the audio signal generation output circuit 11B are connected by the transmission cable C.
なお、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数は、金属板１１Ａ２、圧電セラミックス板１１Ａ３の形状によって決定することができ、上記したような３．６ｋＨｚに限られない共振周波数を１つ決定すればよい。そのため、金属板１１Ａ２、圧電セラミックス板１１Ａ３の各々を、複雑な工程を要することなく加工して、後述する本発明の効果を奏することができる圧電振動板１１Ａ４を製造することができる。 The resonance frequency of the piezoelectric vibration plate 11A4 can be determined by the shapes of the metal plate 11A2 and the piezoelectric ceramic plate 11A3, and one resonance frequency that is not limited to 3.6 kHz may be determined. Therefore, each of the metal plate 11A2 and the piezoelectric ceramic plate 11A3 can be processed without requiring a complicated process, and the piezoelectric diaphragm 11A4 capable of producing the effects of the present invention described later can be manufactured.
このような構造の圧電スピーカ１１Ａでは、制御回路１０は、音声信号生成出力回路１１Ｂにより、火災警報器１（＃１、＃２）に予め登録されている火災警報音、連動警報音を、先述したような周波数帯域の音声信号に変換させて、先述したような周波数帯域の音声信号を生成させ、このようにして生成された火災警報音、連動警報音を伝送ケーブルＣを通じて圧電振動板１１Ａ４により出力させる。すると、圧電振動板１１Ａ４は、音声信号生成出力回路１１Ｂにより生成された火災警報音、連動警報音を受信して振動し、音声信号の周波数と同じ周波数の音波を生成して、火災警報音、連動警報音を出力する。 In the piezoelectric speaker 11A having such a structure, the control circuit 10 uses the audio signal generation / output circuit 11B to generate the fire alarm sound and the interlock alarm sound registered in advance in the fire alarm device 1 (# 1, # 2). The sound signal in the frequency band as described above is generated and the sound signal in the frequency band as described above is generated, and the fire alarm sound and the interlock alarm sound thus generated are transmitted by the piezoelectric diaphragm 11A4 through the transmission cable C. Output. Then, the piezoelectric diaphragm 11A4 receives and vibrates the fire alarm sound and the interlock alarm sound generated by the audio signal generation output circuit 11B, generates a sound wave having the same frequency as the audio signal, and generates a fire alarm sound, Outputs linked alarm sound.
本発明では、このような構造の圧電振動板１１Ａ４を用いているので、警報音の出力に必要な消費電力を小さくでき、火災警報器１（＃１、＃２）の小型化や軽量化を図ることができる。特に、いずれかの火災警報器１（＃１、＃２）が他の火災警報器１（＃１、＃２）の駆動電源を供給するような構成にあっては、各火災警報器は、圧電振動板１１Ａ４を用いて、良好な音質の警報音を出力しつつ、消費電力を抑制することができ、特に、他の火災警報器１（＃１、＃２）の駆動電源を供給する側となる火災警報器１（＃１、＃２）の消費電力の抑制効果を著しく発揮させることができる。 In the present invention, since the piezoelectric diaphragm 11A4 having such a structure is used, the power consumption required for outputting the alarm sound can be reduced, and the fire alarm device 1 (# 1, # 2) can be reduced in size and weight. You can plan. In particular, if any one of the fire alarms 1 (# 1, # 2) supplies driving power to the other fire alarms 1 (# 1, # 2), each fire alarm is Using the piezoelectric diaphragm 11A4, it is possible to suppress the power consumption while outputting an alarm sound having a good sound quality. In particular, the side supplying the driving power for the other fire alarm devices 1 (# 1, # 2) Thus, the effect of suppressing power consumption of the fire alarm device 1 (# 1, # 2) can be remarkably exhibited.
図３は、図２における圧電振動板の周波数とインピーダンスとの関係を示す周波数特性図である。 FIG. 3 is a frequency characteristic diagram showing the relationship between the frequency and impedance of the piezoelectric diaphragm in FIG.
圧電振動板１１Ａ４は、受信する音声信号の周波数帯域が、共振周波数（３．６ｋＨｚ）に達するまでの間は、周波数が大きくなるにつれて、インピーダンスが低下するので、受信する音声信号の周波数が大きくなるにつれて、出力される火災警報音、連動警報音の音圧が大きくなる。 Since the impedance of the piezoelectric diaphragm 11A4 decreases as the frequency increases until the frequency band of the received audio signal reaches the resonance frequency (3.6 kHz), the frequency of the received audio signal increases. As a result, the sound pressure of the fire alarm sound and the interlocking alarm sound to be output increases.
特に、受信する音声信号の周波数が共振周波数（３．６Ｋｚ）のときには、インピーダンスが急激に低下するので、音圧が特に大きくなる。 In particular, when the frequency of the audio signal to be received is the resonance frequency (3.6 Kz), the impedance is drastically reduced, so that the sound pressure is particularly increased.
そして、圧電振動板１１Ａ４の振動を打ち消す逆共振周波数（４ｋＨｚ付近）に達するまでは、周波数が大きくなるにつれてインピーダンスが急激に大きくなって、音圧が急激に小さくなり、その後、逆共振周波数（４ｋＨｚ）を超えて周波数が大きくなるにつれてインピーダンスが急激に小さくなって音圧が大きくなり、その後、周波数が大きくなるにつれて、インピーダンスは所定値（ここでは５００Ω）付近に収束する。 Then, until the frequency reaches a reverse resonance frequency (near 4 kHz) that cancels the vibration of the piezoelectric diaphragm 11A4, the impedance increases rapidly and the sound pressure decreases rapidly, and then the reverse resonance frequency (4 kHz ), The impedance suddenly decreases and the sound pressure increases as the frequency increases, and then the impedance converges around a predetermined value (500Ω in this case) as the frequency increases.
本発明では、以上のような特性を有する圧電振動板１１Ａ４に、先述したように、火災警報音、連動警報音として、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数（３．６ｋＨｚ）より低い低周波数帯域（ここでは３００Ｈｚ〜２ｋＨｚ）の音声メッセージと、圧電振動板１１Ａ４の共振周波数（３．６ｋＨｚ）を含み、所定の周波数帯域（３００Ｈｚ〜４ｋＨｚ）に亘って周波数を変化させたスイープ音を音声信号として出力する。 In the present invention, as described above, the piezoelectric diaphragm 11A4 having the characteristics as described above has a low frequency band (here, as the fire alarm sound and the interlocking alarm sound) lower than the resonance frequency (3.6 kHz) of the piezoelectric diaphragm 11A4. In this case, a sweeping sound including a voice message of 300 Hz to 2 kHz) and a resonance frequency (3.6 kHz) of the piezoelectric diaphragm 11A4 and having a frequency changed over a predetermined frequency band (300 Hz to 4 kHz) is output as a voice signal. .
したがって、圧電振動板１１Ａ４からは、高齢者が聞きとりやすい低周波帯域の音声メッセージが出力され、かつ、共振周波数付近で音圧の大きなスイープ音が出力される。そのため、住人に対する注意喚起を向上させることができる。 Therefore, the piezoelectric diaphragm 11A4 outputs a voice message in a low frequency band that is easy for an elderly person to hear, and outputs a sweep sound having a high sound pressure near the resonance frequency. Therefore, alerting to residents can be improved.
また、音声メッセージの周波数帯域に共振周波数を含ませないようにしているので、共振周波数、逆共振周波数付近において、音圧が急激に大小することによって、音声メッセージの音質が乱れることを防止できる。 In addition, since the resonance frequency is not included in the frequency band of the voice message, it is possible to prevent the sound quality of the voice message from being disturbed by a sudden increase or decrease of the sound pressure in the vicinity of the resonance frequency and the reverse resonance frequency.
図４は、本発明の火災警報システムで用いる連動信号、連動停止信号の説明図であり、図４（ａ）は信号通信タイミングの説明図、図４（ｂ）は信号フォーマットの説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram of an interlock signal and an interlock stop signal used in the fire alarm system of the present invention, FIG. 4 (a) is an explanatory diagram of signal communication timing, and FIG. 4 (b) is an explanatory diagram of a signal format. .
火災警報器１（＃１、＃２）の各々は、図４（ａ）に示すように、伝送コマンド（本実施例では、連動コマンド、連動停止コマンド）を通信すべき、０．３ｓ間隔の信号通信タイミングと、直前の信号通信タイミングで受信した伝送コマンドに基づいた処理を行うべき１．７ｓ間隔のコマンド処理タイミングとを繰り返し経て、他の火災警報器１（＃１、＃２）と信号通信を行うようにしている。 Each of the fire alarms 1 (# 1, # 2), as shown in FIG. 4 (a), should communicate a transmission command (in this embodiment, an interlock command, an interlock stop command) at intervals of 0.3s. It repeats the signal communication timing and the command processing timing of 1.7 s interval to be processed based on the transmission command received at the immediately preceding signal communication timing, and signals with other fire alarms 1 (# 1, # 2) I try to communicate.
そして、各々の通信処理タイミングでは、図４（ｂ）に示すように、３０ｍｓの待ち時間を経て、信号線Ｌに送信された８０ｍｓ間隔の同期信号Ｓ０，Ｓ１を受信した後に、伝送コマンドを信号線Ｌに送信する処理を行うようにしている。
各伝送コマンドは、各々２０ｍｓの複数の８桁のビット列Ｄ０〜Ｄ７で構成されており、イベント発生時には制御回路１０によって生成され、制御回路１０は、連動信号を出力すべきときには、連動信号として連動コマンドを、連動停止信号を出力すべきときには、連動停止信号として連動停止コマンドを、それぞれ生成する。なお、伝送コマンドを構成するビット列の桁数を本実施例では８桁にしているが、この例には限られない。
At each communication processing timing, as shown in FIG. 4B, after receiving the synchronization signals S0 and S1 at intervals of 80 ms transmitted to the signal line L through a waiting time of 30 ms, a transmission command is transmitted as a signal. Processing to transmit to the line L is performed.
Each transmission command is composed of a plurality of 8-digit bit strings D0 to D7 each having a duration of 20 ms, and is generated by the control circuit 10 when an event occurs. The control circuit 10 is interlocked as an interlock signal when the interlock signal is to be output. When the command is to output the interlock stop signal, the interlock stop command is generated as the interlock stop signal. Although the number of digits of the bit string constituting the transmission command is 8 in this embodiment, the number is not limited to this example.
例えば、制御回路１０は、火災要因を検知した場合には、連動コマンドを生成し、信号通信タイミングになると、同期信号Ｓ０，Ｓ１を受信した後に、連動コマンドを送信する。そして、連動コマンドを受けた他の火災警報器１（＃１、＃２）は、連動コマンドを受信した直後のコマンド処理タイミングにおいて、先述したような連動警報処理を実行する。 For example, when a fire factor is detected, the control circuit 10 generates an interlock command and transmits the interlock command after receiving the synchronization signals S0 and S1 at the signal communication timing. The other fire alarm devices 1 (# 1, # 2) that have received the interlock command execute the interlock alarm process as described above at the command processing timing immediately after receiving the interlock command.
連動警報処理で出力される連動警報音の態様は、種々存在するが、本実施例では、連動コマンドを受信したときには、先述した周波数帯域のスイープ音「ビュー、ビュー」を出力し、その直後の信号通信タイミングで連動コマンドを受信したときには、先述した周波数帯域の音声メッセージ「他の部屋で火事です」を出力する処理を行うことによって、「ビュー、ビュー、他の部屋で火事です」という連動警報音を出力するようにしている。 There are various modes of the interlocking alarm sound output in the interlocking alarm process, but in this embodiment, when the interlocking command is received, the sweep sound “view, view” in the frequency band described above is output, and immediately after that. When an interlocking command is received at the signal communication timing, the process of outputting the voice message “Fire in another room” in the frequency band described above is performed, and the interlocking alarm “View, view, fire in another room” is issued. Sound is output.
なお、連動コマンドを受信した直後のコマンド処理タイミングにおいて、「ビュー、ビュー、他の部屋で火事です。」という連動警報音を一括して出力する態様や、連動コマンドを受信する毎に、各々に対応するコマンド処理タイミングで「ヒュー」、「ヒュー」、「他の部屋で火事です」といった連動警報音を分割して出力する態様などが考えられ、連動警報音の出力態様は、本実施例に例示した態様には限られない。 It should be noted that at the command processing timing immediately after receiving the interlock command, a mode in which the interlock alarm sound “view, view, fire in another room” is output at once, or each time the interlock command is received, There may be a mode in which linked alarm sounds such as “Hugh”, “Hugh”, and “Fire in another room” are divided and output at the corresponding command processing timing. It is not restricted to the illustrated aspect.
また、制御回路１０は、連動コマンドを受信した後に、停止ボタン１３Ａが操作されたことを検出したときには、連動停止コマンドを生成し、信号通信タイミングになると、同期信号Ｓ０，Ｓ１を受信した後に、連動停止コマンドを送信する（連動停止信号送信処理）。そして、連動停止コマンドを受けた火元の火災警報器１（＃１、＃２）は、連動停止コマンドを受信した直後のコマンド処理タイミングにおいて、先述したように、火災警報を維持したまま、連動信号の送信を一定時間禁止させる（連動信号送信禁止処理）。 In addition, when the control circuit 10 detects that the stop button 13A is operated after receiving the interlock command, the control circuit 10 generates the interlock stop command, and at the signal communication timing, after receiving the synchronization signals S0 and S1, The interlock stop command is transmitted (interlock stop signal transmission process). Then, the fire alarm device 1 (# 1, # 2) of the fire source that has received the interlock stop command is interlocked while maintaining the fire alarm as described above at the command processing timing immediately after receiving the interlock stop command. Prohibit signal transmission for a certain period of time (interlocked signal transmission prohibition processing).
なお、制御回路１０は、連動コマンドよりも連動停止コマンドを優先的に処理するようにプログラミングされており、同一の通信処理タイミングにおいて、いずれかの火災警報器１（＃１、＃２）からの連動コマンドの送信の開始と、その他の火災警報器１（＃１、＃２）からの連動停止コマンドの受信の開始とが同時にあった場合には、連動コマンドの送信を開始した火災警報器１（＃１、＃２）は、連動停止コマンドのいずれかのビットＤ０〜Ｄ７を受信した時点で、連動コマンドの送信をキャンセルして、連動停止コマンドの受信を優先させるようにしている。 The control circuit 10 is programmed so as to process the interlock stop command with priority over the interlock command. At the same communication processing timing, the control circuit 10 receives any of the fire alarms 1 (# 1, # 2). When the start of transmission of the interlock command and the start of reception of the interlock stop command from the other fire alarm devices 1 (# 1, # 2) occur simultaneously, the fire alarm device 1 that has started transmission of the interlock command In (# 1, # 2), when any bit D0 to D7 of the interlock stop command is received, the transmission of the interlock command is canceled and the reception of the interlock stop command is prioritized.
そのための、具体的な信号伝送処理としては、以下の方法がある。すなわち、各火災警報器１（＃１、＃２）の送信回路１５は、少なくともいずれかのビットに「０」を含む連動停止コマンドを、信号線Ｌを瞬間的に（本実施例の場合は２０ｍｓの間）断線させるなどして、電圧レベルを０Ｖに低下させることにより生成し、このようにして生成した連動停止コマンドを一定回数送信するようにする一方、いずれのビットにも「１」を含む連動コマンドを、一定時間の間（ここでは２０ｍｓ×８＝１６０ｍｓ間）、信号線Ｌの電圧レベルを維持させることにより生成し、このように生成した連動コマンドを送信するようにすれば、先述した火災警報処理を行っている火災警報器１（＃１、＃２）は、信号線Ｌ上のビット「０」を受信したことを検出したときには、連動停止コマンドが送信されてきたと判断して、連動コマンドの送信をキャンセルして、連動停止コマンドの受信を開始し、連動停止コマンドの全ビット列を受信した後に、先述した連動信号送信禁止を行うことができる。
これにより、同一の通信処理タイミングにおいて信号線Ｌを通じて通信される伝送コマンドの種類が１つのみとなる。
For this purpose, specific signal transmission processing includes the following methods. That is, the transmission circuit 15 of each fire alarm device 1 (# 1, # 2) sends an interlock stop command including “0” in at least one of the bits to the signal line L instantaneously (in the case of this embodiment). It is generated by reducing the voltage level to 0V, for example by disconnection (for 20 ms), and the interlock stop command generated in this way is transmitted a fixed number of times, while “1” is set to any bit. If the interlocking command including the generated interlocking command is generated by maintaining the voltage level of the signal line L for a certain period of time (20 ms × 8 = 160 ms in this case) and the thus generated interlocking command is transmitted, When the fire alarm device 1 (# 1, # 2) performing the fire alarm processing detected that the bit “0” on the signal line L has been received, it determines that the interlock stop command has been transmitted. , To cancel the transmission of the interlock command to start receiving the interlocking stop command, after receiving all the bit string of the interlock stop command, it is possible to perform interlocking signal transmission inhibition previously described.
As a result, only one type of transmission command is transmitted through the signal line L at the same communication processing timing.
図５は、本発明の火災警報器の基本動作の一例を説明するためのフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the basic operation of the fire alarm of the present invention.
火災警報器１（＃１、＃２）は、火災要因を検知したときには、先述したような周波数帯域の火災警報音「ビュー、ビュー、火事です、火事です」を出力し、連動コマンドを、先述した信号通信タイミングが来る毎に信号線Ｌに送信する（１００〜１０２）。なお、連動コマンドの送信は、火災警報音を出力し、その後に出力してもよいし、火災警報音の出力と同時に行ってもよい。 When the fire alarm 1 (# 1, # 2) detects a fire factor, it outputs a fire alarm sound “view, view, fire, fire” in the frequency band as described above, The signal is transmitted to the signal line L every time the signal communication timing comes (100 to 102). The transmission of the interlock command may be performed after outputting a fire alarm sound and may be performed at the same time as outputting the fire alarm sound.
一方、火災を検知していないときには、信号線Ｌを通じて連動コマンドを受信する毎に、各々に対応するコマンド処理タイミングで、先述したような周波数帯域の連動警報音「ビュー、ビュー」を出力し、連動警報音「ビュー、ビュー」を出力したコマンド処理タイミングの直後の信号通信タイミングで連動コマンドを受信したときに、先述した周波数帯域の連動警報音「他の部屋で火事です」を出力するという処理を繰り返す（１００，１０３〜１０７）。 On the other hand, when a fire is not detected, each time an interlocking command is received through the signal line L, the interlocking alarm sound “view, view” of the frequency band as described above is output at the command processing timing corresponding to each, Processing to output the above-mentioned interlocking alarm sound “fire in another room” in the frequency band when the interlocking command is received at the signal communication timing immediately after the command processing timing that output the interlocking alarm sound “view, view” Is repeated (100, 103 to 107).
なお、火災を検知していないときに連動コマンドを受信し、その直後のコマンド処理タイミングで、先述した周波数帯域の連動警報音「ビュー、ビュー」を出力した直後の信号通信タイミングで、連動コマンドを受信したときに（１０５）、火災を検知した場合には（１０６）、そのような連動コマンドを受信した直後のコマンド処理タイミングで、先述した周波数帯域の連動警報音「他の部屋で火事です」を出力させずに、ステップ１０１，１０２の処理に移行し、火災警報音の出力と連動コマンドの送信とを行う。 When a fire command is not detected, a linked command is received, and at the command processing timing immediately after that, the linked command is sent at the signal communication timing immediately after the above-mentioned frequency band linked alarm sound “view, view” is output. When received (105), if a fire is detected (106), at the command processing timing immediately after receiving such an interlock command, the above-mentioned frequency band interlock alarm sound is “fire in another room” Without outputting, the process proceeds to steps 101 and 102 to output a fire alarm sound and transmit an interlock command.
ここで、図５に示すフローチャートでは、先述した火災警報処理、連動警報処理、連動停止信号送信処理、連動信号送信禁止処理、のいずれも示していないが、火災警報音と連動警報音との各々で異なる警報音を出力する本発明の特徴を明確にするために省略したに過ぎない。 Here, in the flowchart shown in FIG. 5, none of the above-described fire alarm process, interlock alarm process, interlock stop signal transmission process, and interlock signal transmission prohibition process is shown, but each of the fire alarm sound and the interlock alarm sound In order to clarify the feature of the present invention that outputs different alarm sounds, these are merely omitted.
火災警報処理は、ステップ１００において火災検知をしたときに実行され、連動警報処理は、ステップ１００において火災検知をしていないときに信号線Ｌを通じて連動信号を受信したときに実行され、連動停止信号送信処理は、連動コマンドを受信した後に、停止ボタン１３Ａが操作されたときに実行され、連動信号送信禁止処理は、火災警報音の出力と連動信号の出力とを行っているときに停止ボタン１３Ａが操作されたときに実行される。 The fire alarm process is executed when a fire is detected in step 100, and the interlock alarm process is executed when a interlock signal is received through the signal line L when no fire is detected in step 100. The transmission process is executed when the stop button 13A is operated after receiving the interlock command, and the interlock signal transmission prohibition process is performed when the fire alarm sound and the interlock signal are output. Executed when is manipulated.
１（＃１、＃２） 火災警報器
１０ 制御回路
１１ 音響回路
１１Ａ４ 圧電振動板（発音体）
Ｌ 信号線
1 (# 1, # 2) Fire alarm 10 Control circuit 11 Acoustic circuit 11A4 Piezoelectric diaphragm (sound generator)
L signal line
Claims (3)
少なくとも１つの共振周波数を有し、前記警報音を出力する圧電振動板と、
前記圧電振動板により、前記共振周波数より低い低周波数帯域の音声メッセージと、前記共振周波数を含み周波数を変化させたスイープ音とで構成される警報音を出力させる制御部とを備えていることを特徴とする、火災警報器。 For fire alarms that are configured to output alarm sounds,
A piezoelectric diaphragm having at least one resonance frequency and outputting the alarm sound;
The piezoelectric diaphragm includes a control unit for outputting an alarm sound including a voice message in a low frequency band lower than the resonance frequency and a sweep sound including the resonance frequency and changing the frequency. Features a fire alarm.
いずれかの火災警報器は、前記信号線を通じて、他の火災警報器の駆動電源を供給し、他の火災警報器は、前記信号線を通じて供給された駆動電源により駆動する構成としていることを特徴とする、火災警報システム。 In claim 2,
Any one of the fire alarms is configured to supply drive power of another fire alarm through the signal line, and the other fire alarm is configured to be driven by the drive power supplied through the signal line. And fire alarm system.
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- 2007-06-18 JP JP2007160232A patent/JP2008310740A/en active Pending
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