專利名稱：報警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置在住宅中的、通過電池驅(qū)動而檢測火交造成的煙并報警 的報警器。
本發(fā)明以特愿2007-188055號作為基礎(chǔ)申請，并引入其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
作為用于住宅的火災(zāi)報警器，已知的以往的報警器(光電式煙感應(yīng)器) 具有在室內(nèi)的煙濃度超過了規(guī)定值時檢測火災(zāi)，并使報警顯示燈閃爍，同時 通過聲音報警向周圍通知發(fā)生了火災(zāi)的報警功能。
這樣的用于住宅的報警器，以鋰電池作為電源而進行動作， 一旦安裝了 電池，則保證例如在整個7年間不需要更換電池，而可以進行火災(zāi)監(jiān)視。
在這樣的報警器中，電池電壓例如為3伏，其作為發(fā)光驅(qū)動LED的電壓 較低，所以將電池電壓通過升壓電路升壓到例如2倍的6伏而使LED發(fā)光。 由此，即使是微秒級的短時間的發(fā)光，也從LED發(fā)出足夠的光量的光，并獲 得流入到檢煙室內(nèi)的煙粒子造成的散射光。
圖5是將以往的報警器的發(fā)光驅(qū)動電路與MPU—起表示的方框圖。在 該圖所示的發(fā)光驅(qū)動電路100中，相連電池102而設(shè)置恒壓電路104，對于 電容量較大的電容器106充電一定電壓。在電容器106上，通過晶體管或FET 等的開關(guān)元件108而將電容量較大的電容器110及電阻111串聯(lián)連接，而且 連接電阻112，以使電阻112與開關(guān)元件108及電容器IIO構(gòu)成的串聯(lián)電路形 成并聯(lián)。通過這樣的連接結(jié)構(gòu)，構(gòu)成電荷泵電路。在電容器110的二次側(cè)， 通過開關(guān)元件114，連接作為發(fā)光元件的LED116。
電池102在開關(guān)元件108、 114為截止的狀態(tài)下，通過電阻112而將電容 器110充電到恒壓。然后，達到例如每10秒的火災(zāi)^r測周期時，MPU118^f吏 開關(guān)元件108導(dǎo)通，對電容器106串聯(lián)連接電容器110而升壓到2倍的電壓。 同時，MPU118通過使開關(guān)元件114導(dǎo)通，將通過電容器106、 IIO的串聯(lián)連 接而升壓的電壓施加到LED116上而使其發(fā)光。來自LED116的光，碰到流入到檢煙空間的煙的粒子而被散射。該散射 光在由作為光接收元件的光電二極管120進行光接收而變換為微弱的光接收 信號，由光接收放大電路122將其與發(fā)光驅(qū)動同步而放大后，輸入到MPU118, 進而通過AD變換而變換為光接收數(shù)據(jù)。如果該光接收數(shù)據(jù)超過^L定的火突 電平(level),則使報警輸出電路124動作而輸出火災(zāi)報警。
圖6是將另一報警器的發(fā)光驅(qū)動電路與MPU—起表示的方框圖。發(fā)光 驅(qū)動電路100不需要恒壓電路，通過電池102對電容量較大的電容器126， 充電一定電壓。在電容器126上，通過開關(guān)元件128而將電容量較小的電容 器130串聯(lián)連接，而且連接了反流防止用二極管132,以使與開關(guān)元件128 和電容器130的串聯(lián)電路形成并聯(lián)。此外，與電容器130串聯(lián)地連接開關(guān)元 件134。
在電容器130的二次側(cè)，通過反流防止用二極管136連接電容量較大的 電容器138，而且，通過開關(guān)元件140和恒壓電路142,連接作為發(fā)光元件的 LED116。
電池102在開關(guān)元件128截止、并且開關(guān)元件134導(dǎo)通的狀態(tài)下，通過 反流防止用二才及管132而將電容量較小的電容器130充電。然后，MPU118 切換為使開關(guān)元件128導(dǎo)通，使開關(guān)元件134截止，在電容器126上串聯(lián)連 接電容器130,利用升壓后的電壓，通過反流防止用二極管136而重復(fù)將電 容量較大的電容器138充電的動作。因而，在達到了 IO秒一次的火突檢測周 期時，使開關(guān)元件140導(dǎo)通，從而對LED116施加升壓電壓而使其發(fā)光。
如上所述，通過利用電容量較小的電容器130進行重復(fù)充電，抑制每一 次的電荷的移動量，減小開關(guān)元件128、 134的電容量。此外，使恒壓電路 142 ^f義在發(fā)光動作時動作。
專利文獻1:特開2007-011828號公報
專利文獻2:特開2006-350412號公報
專利文獻3:特開2007-179367號公報
專利文獻4:實開平05-008696號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
但是，這樣的以往的用于住宅的報警器的發(fā)光驅(qū)動電路，有以下問題。首先，圖5所示的發(fā)光驅(qū)動電路100,需要恒壓電路104,此外，有電池 壽命因恒壓電路104的消耗電流而縮短的問題。而且，為了升壓動作，需要 兩個開關(guān)元件，該開關(guān)元件使用了流過比較大的電流的晶體管等，還有成本 較高的問題。
此外，圖6所示的發(fā)光驅(qū)動電路100,由于恒壓電路142并不始終消耗 電流，升壓所使用的電容器130的電容量也較小，可以采用小型的晶體管作 為升壓所^使用的開關(guān)元件128、 134。 {旦是，由于通過開關(guān)元件128、 134的 反復(fù)動作進行升壓，所以晶體管中流過無用的基極電流，此外，由于在升壓 動作時也流過MPU118的動作電流，所以有電池102的壽命縮短的問題。而 且，由于在用于電容器130的反流防止上需要二極管136,所以還有零件數(shù) 增加而使成本較高的問題。
本發(fā)明鑒于上述情況而完成，目的在于提供即使需要升壓發(fā)光也降低消 耗電流而延長電池壽命，并且可降低零件數(shù)和成本的報警器。
用于解決課題的方案
本發(fā)明為了達到解決上述課題的目的，采用了以下方案。 即，(1)本發(fā)明的報警器包括發(fā)光單元；電池電源；升壓電路，將來 自該電池電源的電壓升壓而生成升壓電壓；發(fā)光控制單元，以控制該升壓電 路而獲得所述升壓電壓的定時，對所述發(fā)光單元供給所述升壓電壓，使所述 發(fā)光單元被間歇地發(fā)光驅(qū)動；光接收單元，對來自所述發(fā)光單元的光因煙而 散射的散射光進行光接收；變換電路，將來自該光接收單元的光接收信號變 換為光接收數(shù)據(jù)；火突檢測單元，基于來自該變換電路的所述光接收數(shù)據(jù)而 檢測火災(zāi)；報警單元，根據(jù)來自該火災(zāi)檢測單元的火災(zāi)檢測信號，輸出報警； 基準(zhǔn)電壓電路，生成對于所述升壓電路和所述變換電路的基準(zhǔn)電壓；以及時 鐘電路，輸出使所述升壓電路、所述發(fā)光控制單元和所述變換電路動作的時 鐘信號，將通過執(zhí)行程序而實現(xiàn)所述發(fā)光控制單元和所述火災(zāi)檢測單元的功 能的處理器電路、所述升壓電路、所述變換電路、所述基準(zhǔn)電壓電路、所述 時鐘電路、所述各個電路單元的控制電路，設(shè)置在進行了封裝的集成電路中。 (2)作為對應(yīng)于所述時鐘電路的所述控制電路，也可以包括時鐘產(chǎn)生 電路，輸出低速時鐘信號和高速時鐘信號；切換單元，選擇所述低速時鐘信 號或所述高速時鐘信號；以及控制單元，在設(shè)定了試驗?zāi)Ｊ綍r，使所述切換 單元選擇輸出所述高速時鐘信號，在設(shè)定了非試驗?zāi)Ｊ綍r，使所述切換單元選擇輸出低速時鐘信號。
(3 )作為對應(yīng)于所述處理器電路和所述升壓電路的所述控制電路，也可
以包括第1切換單元，使從所述時鐘電路對所述處理器電路供給的所述時
鐘信號導(dǎo)通或截止；第2切換單元，使從所述時鐘電路對所述升壓電路供給
的所述時鐘信號導(dǎo)通或截止；升壓設(shè)定定時器，設(shè)定所述升壓電3各的動作時 間；休眠設(shè)定定時器，設(shè)定所述處理器電路的休眠時間；升壓控制單元，在 使所述第1切換單元截止而停止了對所述處理器電路供給所述時鐘信號的狀 態(tài)下，使所述第2切換單元導(dǎo)通而對所述升壓電路供給所述時鐘信號并使其 動作，進而起動所述升壓設(shè)定定時器從而監(jiān)視經(jīng)過升壓設(shè)定時間；處理器控 制單元，在經(jīng)過基于所述升壓設(shè)定定時器的所述升壓設(shè)定時間時，在使所述 第2切換單元截止而停止了對所述升壓電路供給所述時鐘信號的狀態(tài)下，使 所述第1切換單元導(dǎo)通，從而對所述處理器電路供給所述時鐘信號而使其動 作；以及休眠控制單元，在所述處理器電路的動作結(jié)束時使所述第1切換單 元截止而停止供給所述時鐘信號，同時使所述休眠設(shè)定定時器起動而監(jiān)視經(jīng) 過所述休眠設(shè)定時間，并在經(jīng)過所述休眠設(shè)定時間時轉(zhuǎn)移到所述升壓控制單 元的處理。
(4)也可以釆用以下結(jié)構(gòu)，所述控制電路具有控制寄存器，包括了對 應(yīng)于所述第1切換單元和所述第2切換單元的第1控制比特和第2控制比特， 根據(jù)對于所述第1控制比特和所述第2控制比特的比特置位和比特復(fù)位，使 所述第1切換單元和所迷第2切換單元導(dǎo)通或截止，從而控制所述時鐘信號 的供給和停止。
(5 )所述升壓電路也可以輸入從所述基準(zhǔn)電壓電路輸出的所述基準(zhǔn)電壓 而生成大致2倍的升壓電壓。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的報警器，通過將利用執(zhí)行程序而實現(xiàn)發(fā)光控制單元及火突 檢測單元的功能的處理器電路、升壓電路、基準(zhǔn)電壓電路設(shè)置在集成電路中，
此，根據(jù)本發(fā)明，可以實現(xiàn)零件數(shù)和成本的降低。
此外，通過在集成電路中設(shè)置升壓電路，可以使用例如雙極晶體管那樣 的、不流過無用的基極電流的電路作為升壓動作所使用的開關(guān)元件。因此， 根據(jù)本發(fā)明，可以降低消耗電流從而進一步延長電池壽命。此外，在升壓電路的動作時停止處理器電路的時鐘供給，在處理器電路 的動作時停止升壓電路的時鐘供給，而且，在例如IO秒周期的火災(zāi)檢測周期 的發(fā)光空閑時間期間，停止對處理器電路和升壓電路雙方的時鐘供給而成為 休眠狀態(tài)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以大幅度地降低集成電路中的消耗電流， 延長電池壽命。
低速時鐘而經(jīng)過例如300微秒左右的時間緩慢地升壓，/t人而可以用非常小的
消耗電流進行升壓。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以大幅度地降低作為集成電路整 體的消耗電流，延長電池壽命。
此外，集成電路中設(shè)置的升壓電路，輸入來自基準(zhǔn)電壓電路的基準(zhǔn)電壓
而進行升壓，該基準(zhǔn)電壓電路產(chǎn)生在同一集成電路中所設(shè)置的AD變換電路 的基準(zhǔn)電壓。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以不需要恒壓電路，而簡單地產(chǎn)生穩(wěn)定 的升壓電壓。
而且，在制造階段的檢測工序等中，由于可以通過外部設(shè)定來選擇高速 時鐘，所以還可以使檢查工序中的動作高速化而縮短檢查所需的作業(yè)時間。


圖l是表示本發(fā)明的報警器的一實施方式的電路方框圖。 圖2是表示在該實施方式的集成電路中所設(shè)置的控制邏輯電路的電路方 框圖。
圖3是表示該實施方式的火災(zāi)監(jiān)視控制的時序圖。 圖4是該火災(zāi)監(jiān)視控制的流程圖。
圖5是表示以往的包括了恒壓電路和發(fā)光驅(qū)動電路的以往的報警器的電 路方框圖。
圖6是表示對電容量較小的電容器反復(fù)充電而升壓的以往的報警器的電 路方框圖。
標(biāo)號說明 10集成電^各 12電源電^各 14 MPU
16火災(zāi)監(jiān)視控制單元18發(fā)光控制單元 20升壓電路
22 AD變換電路 24基準(zhǔn)電壓電蹤-25控制邏輯電路 26時4中電^各 28時鐘產(chǎn)生電^各
30多路轉(zhuǎn)換器(切換部件，MUX)
32光接收同步開關(guān)
34、 36、 40電容器
38電源(電池電源)
40電源用電容器
42升壓保持用電容器
44發(fā)光驅(qū)動開關(guān)
46 LED
48光電二極管
50光接收放大電路
52發(fā)報顯示燈
56蜂鳴器驅(qū)動開關(guān) 58信號發(fā)送電路 60信號發(fā)送端子 62 4全查開關(guān) 64控制寄存器 66 MPU時鐘控制比特 68升壓時鐘控制比特 70時鐘選擇比特 72升壓設(shè)定定時器 74 ^M民設(shè)定定時器 76 "或，，門 78反相器(inverter)80、 82 "與"門
具體實施例方式
圖1是表示本發(fā)明的用于住宅的報警器(光電式煙感應(yīng)器)的一實施方 式的電路方框圖。如該圖所示，本實施方式的報警器包括集成電路10。在該 集成電^各10上，連接外部電路。
在集成電路10中，設(shè)置電源電路12、具有處理器電路功能的MPU14、 生成用于發(fā)光驅(qū)動的升壓電壓的升壓電路20、 AD變換電路22、基準(zhǔn)電壓電 路24、控制邏輯電路25、以及時鐘電路26。
在時鐘電路26中，設(shè)置產(chǎn)生低速時鐘CLK1和高速時鐘CLK2的兩種時 鐘信號的時鐘產(chǎn)生電路28、以及切換輸出低速時鐘CLK1和高速時鐘CLK2 的多路轉(zhuǎn)換電路(切換部件，MUX) 30。
MPU14是所謂的單片式的計算機。在該MPU14的總線上，包括RAM、 ROM和接口，作為執(zhí)行程序的功能，實現(xiàn)火災(zāi)監(jiān)視控制單元16和發(fā)光控制 單元18的功能。
在集成電路10中所設(shè)置的升壓電路20上，外部連接了升壓所使用的電 容器34。此外，在基準(zhǔn)電壓電路24上，外部連接了用于使基準(zhǔn)電壓穩(wěn)定的 必要的電容器36。
在集成電路10中，連接了用作電源的電池38作為外部電路。作為電池 38,例如使用鋰電池等。相連電池38，連接了電源用電容器40。
為了充電從升壓電路20輸出的升壓電壓，設(shè)置升壓保持用電容器42。 相連該升壓保持用電容器42，設(shè)置發(fā)光驅(qū)動開關(guān)44。而且，設(shè)置構(gòu)成發(fā)光單 元的LED46 ，以與發(fā)光驅(qū)動開關(guān)44形成串聯(lián)。
發(fā)光驅(qū)動開關(guān)44通過MPU14的發(fā)光控制單元18，例如在規(guī)定的發(fā)光周 期TO (例如，T0=10秒間隔)，在微秒級的短時間的期間被導(dǎo)通，將通過升 壓電路20所充電的升壓保持用電容器42的升壓電壓供給LED46而使其發(fā)光。
LED46的發(fā)光產(chǎn)生的光，碰到流入到未圖示的檢煙單元的煙的粒子而產(chǎn) 生散射光。該散射光由構(gòu)成集成電路10上所外部連接的光接收放大電路50 的光接收單元的光電二極管48進行光接收而成為光接收電流，由光接收放大 電路50放大。再有，也可以將光接收放大電路50的一部分內(nèi)置在集成電路 10中。來自光接收放大電路50的光接收信號，由集成電路10的AD變換電路 22數(shù)字變換為光接收數(shù)據(jù)，并被讀入到MPU14中。光接收放大電路50通過 基于MPU14的光接收同步開關(guān)32的轉(zhuǎn)換(switching),與LED46的發(fā)光同 步而被驅(qū)動，放大光接收電流。
MPU14中設(shè)置的火災(zāi)監(jiān)視控制單元16將從AD變換電路22讀入的光接 收數(shù)據(jù)與預(yù)先確定的火災(zāi)電平進行比較，在超過了火災(zāi)電平時判斷為發(fā)生火 突=然后，使圖1的LED46的右側(cè)所示的、采用了 LED的發(fā)報顯示燈52閃 爍，并且使蜂鳴器驅(qū)動開關(guān)56導(dǎo)通，從而通過蜂鳴器54的鳴動而輸出音頻 報警。
MPU14通過使移報電路58的開關(guān)元件導(dǎo)通，在信號發(fā)送端子60上連接 了其他設(shè)備的情況下，通過流過移報電流而輸出移報信號。
在集成電路10的外部，在其制造時的檢查工序中可以臨時地連接檢查開 關(guān)62。檢查開關(guān)62連接到集成電路10的控制邏輯電路25。如果使檢查開關(guān) 62導(dǎo)通，則控制邏輯電路25對多路轉(zhuǎn)換器30輸出高速時鐘CLK2的選擇控 制信號。于是，多路轉(zhuǎn)換器30選擇來自時鐘產(chǎn)生電路28的高速時鐘CLK2， 并通過控制邏輯電路25對MPU14和升壓電路20供給高速時鐘CLK2。然后， 相對于通常時的利用低速時鐘CLK1的動作，在檢查時選擇可在短時間內(nèi)檢 查MPU14和升壓電路20的動作的高速動作。
集成電路10中設(shè)置的控制邏輯電路25控制對MPU14和升壓電路20供 給時鐘信號及停止供給時鐘信號。在本實施方式中，在丁0=10秒的發(fā)光周期 中，首先在升壓設(shè)定時間Tl,控制邏輯電路25在停止對MPU14供給時鐘信 號的狀態(tài)下，對升壓電路20供給時鐘信號。然后，通過供給該時鐘信號，使 升壓電路20在時間Tl進行動作，使升壓保持用電容器42依次被充電用于發(fā) 光的必要的升壓電壓。
如果在升壓設(shè)定時間Tl完成升壓動作，則控制邏輯電路25停止對升壓 電路20供給時鐘信號，從而切換為對MPU14供給時鐘信號。由此，MPU14 進行動作，執(zhí)行利用發(fā)光控制單元18的LED46的發(fā)光控制；將該散射光 由光電二極管48進行光接收并光接收放大后的信號，由AD變換電路22變 換為光接收數(shù)據(jù)并取入的處理；以及由火災(zāi)監(jiān)視處理單元16將光接收數(shù)據(jù)與 火突電平進行比較，從而檢測有無火災(zāi)的處理。
如果MPU14結(jié)束基于發(fā)光控制單元18和火災(zāi)監(jiān)視控制單元16進行的處理，則對控制邏輯電路25輸出控制信號。然后，仍然維持對升壓電^各20
停止供給時鐘信號，還停止對MPU14供給時鐘信號，進入停止對MPU14和 升壓電路20供給時鐘信號的休眠模式。
該休眠模式，在休眠設(shè)定時間T2，通過定時器監(jiān)視而繼續(xù)進行。如果經(jīng) 過休眠設(shè)定時間T2,則控制邏輯電路25開始對升壓電路20供給時鐘信號， 開始下一個發(fā)光驅(qū)動周期的處理，重復(fù)該處理。
圖2是將本實施方式的控制邏輯電路25的細(xì)節(jié)與MPU14、升壓電路20、 時鐘產(chǎn)生電路28及多路轉(zhuǎn)換器30 —起表示的電路方框圖。
如該圖所示，控制邏輯電路25包括控制寄存器64、升壓設(shè)定定時器 72、休眠設(shè)定定時器74、"或，，門76、反相器78、具有第1門開關(guān)(gate switch ) 功能的"與，，門80、以及具有第2門開關(guān)功能的"與"門82。
控制寄存器64例如是8比特寄存器，對該8比特中的任意的三個比特， 分配MPU時鐘控制比特66、升壓時鐘控制比特68和時鐘選擇比特70。
控制寄存器64的MPU時鐘控制比特66和升壓時鐘控制比特68,由升 壓設(shè)定定時器72、休眠設(shè)定定時器74、"或，，門76及反相器78構(gòu)成的電路 單元來控制其比特置位、比特復(fù)位。
在升壓設(shè)定定時器72中，設(shè)定在升壓電路20的升壓動作上必要的升壓 設(shè)定時間T1。此外，在休眠設(shè)定定時器74中，設(shè)定休眠設(shè)定時間T2。本實 施方式的情況下，由于以固定周期丁0=10秒間歇地進行發(fā)光驅(qū)動，所以例如 升壓設(shè)定定時器72的升壓設(shè)定時間Tl被設(shè)定為約300毫秒。此外，休眠設(shè) 定定時器.74的休眠設(shè)定時間T2被設(shè)定為例如丁2=約9.6秒。因此，MPU14 的動作時間被分配為約100毫秒。當(dāng)然，MPU14的動作時間根據(jù)當(dāng)時的處理 狀況而在某個范圍內(nèi)變動，不依賴于定時器設(shè)定的控制。
如果控制寄存器64的CPU時鐘控制比特66被置位為比特"l",則使"與，， 門80為容許狀態(tài)，將由多路轉(zhuǎn)換器30選擇出的時鐘信號供給MPU14而使其 動作。
此外，如果控制寄存器64的升壓時鐘控制比特68也被置位為比特'T，， 則使"與'，門82為容許狀態(tài)，將來自多路轉(zhuǎn)換器30的時鐘信號供給升壓電 路20而進行升壓動作。
圖3是表示基于圖2所示的控制邏輯電路25的時鐘信號的供給和停止， MPU14和升壓電路20的動作的時序圖。即，圖3的(A)表示MPU14的動作，圖3的(B )表示控制寄存器64的MPU時鐘控制比特66,圖3的(C ) 表示控制寄存器64的升壓時鐘控制比特68。此外，圖3的(D)表示升壓設(shè) 定定時器72,圖3的(E)表示休眠設(shè)定定時器74，而圖3的(F)表示升壓 電路20的動作。
在圖3中，首先在時刻tl對MPU14供給電源。該電源供給實際上是在 用于住宅的報警器中裝入電池38并進行插座連接之時。
如果MPU14通過電源供給而在時刻tl進行動作，則控制寄存器64的 MPU時鐘控制比特66，接受由反相器78反轉(zhuǎn)了那時的升壓設(shè)定定時器72 的比特"0"的比特T的置位(set)，使"與"門80為容許狀態(tài)，從而由 多路轉(zhuǎn)換器30選擇從時鐘產(chǎn)生電路28輸出的通常時為低速時鐘CLK1，并 供給MPU14而使其動作。通過該時刻tl t2中的MPU14的動作，進行初始 診斷、初始設(shè)定，MPU成為運行狀態(tài)。
在時刻t2,如果MPU14隨著電源接通而完成自我診斷、初始設(shè)定，則 通過"或"門76對升壓設(shè)定定時器72輸出置位信號，并將升壓設(shè)定定時器 72起動。
在該升壓設(shè)定定時器72通過MPU14的起動中，定時器輸出從至此為止 的電平"0"上升為電平"1"。然后，通過反相器78產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)，MPU時鐘 控制比特66從至此為止的比特'T，被復(fù)位為比特"0"，升壓時鐘控制比特 68從至此為止的比特"0"被置位為比特"1"。
因此，"與"門80成為禁止?fàn)顟B(tài)，從而停止對MPU14供給時鐘信號， 同時"與，，門82成為容許狀態(tài)，開始對升壓電路20供給時鐘信號。
接受了時鐘信號的供給的升壓電路20,將從圖1所示的基準(zhǔn)電壓電路24 輸出的基準(zhǔn)電壓作為電源電壓來輸入，通過使用了外部連接的電容器34的充 電傳送動作，對升壓保持用電容器42依次充電升壓電壓，生成例如成為基準(zhǔn) 電壓的2倍的升壓電壓。
在時刻t3,如果升壓設(shè)定定時器72達到升壓設(shè)定時間Tl而計時截止 (timeup)，則升壓設(shè)定定時器72的輸出從至此為止的電平"1"下降為電平 "0"，通過反相器78， MPU時鐘控制比特66被置位為比特"1",升壓時鐘 控制比特68相反地被復(fù)位為比特"0"。
而停止升壓動作，同時"與，，門80成為容許狀態(tài)，將時鐘信號供給到MPU14而使其動作。
通過從該時刻t3起的MPU14利用供給時鐘信號而產(chǎn)生的動作，圖1所 示的發(fā)光控制單元18使發(fā)光驅(qū)動開關(guān)44在微秒級的短時間導(dǎo)通，將升壓保 持用電容器42所保持的升壓電壓供給LED46而使其發(fā)光。
LED46的發(fā)光產(chǎn)生的光，因流入檢煙單元的煙粒子而被散射，進而由光 電二極管48進行光接收而獲得光接收電流。此時的MPU14，通過使光4妻收 同步開關(guān)32與發(fā)光驅(qū)動同步而暫時導(dǎo)通，從而對光接收^L大電路50供給電 源并使其動作。由此，光接收放大電路50將光電二極管48的光接收信號放 大輸出，光接收信號輸入到AD變換電路22而被變換為光接收數(shù)據(jù)，并被取 入到MPU14中。
與規(guī)定的火災(zāi)電平進行比較，在火災(zāi)電平以下時，結(jié)束一連串的處理。然后， 在圖3的時刻t4，將控制邏輯電路25中所設(shè)置的控制寄存器64的MPU時鐘 控制比特66從比特"1"復(fù)位為比特"0",同時將休眠設(shè)定定時器74復(fù)位起動。
由此，控制寄存器64的MPU時鐘控制比特66和升壓時鐘控制比特68 雙方為比特"0"而使"與，，門80、 82為禁止?fàn)顟B(tài)，并進入到停止對MPU14 和升壓電路20雙方供給時鐘信號的休眠狀態(tài)。
其后，在時刻t5,如果休眠設(shè)定定時器74達到休眠設(shè)定時間T2，則計 時截止從而定時器輸出從電平"1"變?yōu)殡娖?0"。由于該輸出成為反轉(zhuǎn)輸出， 所以通過"或，，門76對升壓設(shè)定定時器72施加電平"1"，從時刻t5起復(fù)位 起動。
如果升壓設(shè)定定時器72復(fù)位起動，則通過將升壓時鐘控制比特68置位 為比特"1"而使"與"門82為容許狀態(tài)。然后，對升壓電路20供給時鐘信 號，從而在升壓設(shè)定時間Tl再次進行升壓動作。
然后，如果在T1時間后升壓設(shè)定定時器72計時截止，則在時刻t6升壓 時鐘控制比特68被復(fù)位為比特"0"，同時MPU時鐘控制比特66被置位為比 特"1"。其結(jié)果，停止通過"與"門82對升壓電路20供給時鐘信號，同時 開始通過"與"門82向MPU14供給時鐘信號。然后，在時刻t6 t7,通過圖 1的MPU14進行作為發(fā)光控制單元18和火災(zāi)監(jiān)視控制單元16的處理動作， 以下，每規(guī)定周期TO重復(fù)這些處理。圖4是表示本實施方式的火災(zāi)監(jiān)視控制的流程圖，同時一并參照圖2進 4亍以下i兌明。
在圖4中，如果電源接通，即通過電池38的安裝而供給電源，則在步驟 Sl中執(zhí)行MPU起動處理。
接著，在步驟S2中MPU14將控制寄存器64的MPU時鐘控制比特66 復(fù)位為比特"0"，同時在步驟S3中將升壓時鐘控制比特68置位為比特'T，。 進而，在步驟S4中復(fù)位并起動升壓設(shè)定定時器72。
因此，在步驟S5，停止對MPU14供給來自"與"門80的時鐘信號，同 時開始從"與，，門82對升壓電路20供給時鐘信號，進行升壓電路20的升壓 動作。
接著，在步驟S6中監(jiān)視升壓設(shè)定定時器72的計時截止(time up)，如 果經(jīng)過升壓設(shè)定時間Tl而計時截止，則進至步驟S7。在步驟S7，將MPU 時鐘控制比特66置位為比特'T，，同時將升壓時鐘控制比特68復(fù)位為比特 "0"。
其結(jié)果，在步驟S8中MPU14動作，進行發(fā)光控制和火災(zāi)監(jiān)視控制。如 果在步驟S8中MPU14的處理結(jié)束，則在步驟S9中將MPU時鐘控制比特66 復(fù)位為比特"0"，由此停止從"與，，門80對MPU14供給時鐘信號。
同時，在步驟S10中將休眠設(shè)定定時器74復(fù)位并起動。由此，在休眠設(shè) 定定時器的設(shè)定時間T2，停止對MPU14和升壓電路20供給時鐘信號，成為 抑制了消耗功率的休眠狀態(tài)。
接著，如果在步驟Sll中判別了休眠設(shè)定定時器72的計時截止，則再次 返回到步驟S3，將升壓時鐘控制比特68置位為比特"1"，從升壓電路20的 升壓動作起重復(fù)相同的處理。
再次參照圖l進行說明，在工廠的制造階段的檢查工序中，通過對集成 電路10外部連接檢查開關(guān)62而使其導(dǎo)通，從而可以通過高速時鐘CLK2使 MPU14和升壓電^各20動作。
即，在圖2的控制邏輯電路25中，如果使圖1的檢查開關(guān)62導(dǎo)通，則 控制寄存器64的時鐘選擇比特70例如被置位為比特"1"。如果置位為比特 "1",則多路轉(zhuǎn)換器30在從時鐘產(chǎn)生電路28輸出的高速時鐘CLK2和低速 時鐘CLK1之中，選擇并輸出高速時鐘CLK2的一方。
因此，在檢查工序中使本實施方式的報警器動作的情況下，多路轉(zhuǎn)換器30所選擇的高速時鐘CLK2被供給到升壓電路20和MPU14。其結(jié)果，圖3 的時序圖所示的規(guī)定周期T0=10秒通過供給高速時鐘CLK2而切換為較短的 周期，在較短的周期重復(fù)進行升壓動作、發(fā)光驅(qū)動和火災(zāi)監(jiān)視控制的動作。
這種情況下的動作時間，成為與高速時鐘CLK2對低速時鐘CLK1的固 定倍數(shù)對應(yīng)的較短的周期，有關(guān)在檢查工序中進行的各種檢查項目，可以短 時間執(zhí)行各個項目而獲得檢查結(jié)果。
在檢查工序完畢后，圖1所示的檢查開關(guān)62從外部連接脫離而成為開路 (open)。拆除檢查開關(guān)62而開路時，圖2的控制寄存器64的時鐘選擇比特 70例如被固定為比特"0"。由此，多路轉(zhuǎn)換器30成為輸出時鐘產(chǎn)生電路28 的低速時鐘CLK1的通常狀態(tài)的時鐘信號選擇。
再有，在上述實施方式中，圖1的集成電路10中設(shè)置的基準(zhǔn)電壓電路 24內(nèi)部式地生成基準(zhǔn)電壓，但也可以通過寄存器控制，選擇性地輸入來自外 部的外部"i殳定電壓而產(chǎn)生該基準(zhǔn)電壓。
此外，上述實施方式所示的控制邏輯電路25是一例，只要是實現(xiàn)相同功 能的電路，則可以由合適的邏輯電路構(gòu)成，而且，不限定于邏輯電路，也可 以作為執(zhí)行固件(控制程序)的功能來實現(xiàn)。
此外，本發(fā)明不限定于上述實施方式，還包含不損害其目的和優(yōu)點的合 適的變形。而且，本發(fā)明不限定于上述實施方式所示的數(shù)值。
工業(yè)實用性
根據(jù)本發(fā)明的報警器，即使需要升壓發(fā)光也可進一步降低消耗電流而延 長電池壽命，并且可降低零件數(shù)和成本。
權(quán)利要求
1.一種報警器，其特征在于，包括發(fā)光單元；電池電源；升壓電路，將來自該電池電源的電壓升壓而生成升壓電壓；發(fā)光控制單元，以控制該升壓電路而獲得所述升壓電壓的定時，對所述發(fā)光單元供給所述升壓電壓，使所述發(fā)光單元被間歇地發(fā)光驅(qū)動；光接收單元，對來自所述發(fā)光單元的光因煙而散射的散射光進行光接收；變換電路，將來自該光接收單元的光接收信號變換為光接收數(shù)據(jù)；火災(zāi)檢測單元，基于來自該變換電路的所述光接收數(shù)據(jù)而檢測火災(zāi)；報警單元，根據(jù)來自該火災(zāi)檢測單元的火災(zāi)檢測信號，輸出報警；基準(zhǔn)電壓電路，生成對于所述升壓電路和所述變換電路的基準(zhǔn)電壓；以及時鐘電路，輸出使所述升壓電路、所述發(fā)光控制單元和所述變換電路動作的時鐘信號，將通過執(zhí)行程序而實現(xiàn)所述發(fā)光控制單元和所述火災(zāi)檢測單元的功能的處理器電路、所述升壓電路、所述變換電路、所述基準(zhǔn)電壓電路、所述時鐘電路、所述各個電路單元的控制電路，設(shè)置在進行了封裝的集成電路中。
2. 如權(quán)利要求1所述的報警器， 作為對應(yīng)于所述時鐘電路的所述控制電路，包括 時鐘產(chǎn)生電路，輸出低速時鐘信號和高速時鐘信號； 切換單元，選擇所述低速時鐘信號或所述高速時鐘信號；以及 控制單元，在設(shè)定了試驗?zāi)Ｊ綍r，使所述切換單元選擇輸出所述高速時鐘信號，在設(shè)定了非試驗?zāi)Ｊ綍r，使所述切換單元選擇輸出低速時鐘信號。
3. 如權(quán)利要求1所述的報警器，作為對應(yīng)于所述處理器電路和所述升壓電路的所述控制電路，包括 號導(dǎo)通或截止；第2切換單元，使從所述時鐘電路對所述升壓電路供給的所述時鐘信號 導(dǎo)通或截止；升壓設(shè)定定時器，設(shè)定所述升壓電路的動作時間；休眠設(shè)定定時器，設(shè)定所述處理器電路的休眠時間；升壓控制單元，在使所述第1切換單元截止而停止了對所述處理器電路 供給所述時鐘信號的狀態(tài)下，使所述第2切換單元導(dǎo)通而對所述升壓電路供 給所述時鐘信號并使其動作，進而起動所述升壓設(shè)定定時器從而監(jiān)視經(jīng)過升 壓i殳定時間；時，在使所述第2切換單元截止而停止了對所述升壓電路供給所述時鐘信號 的狀態(tài)下，使所述第1切換單元導(dǎo)通，從而對所述處理器電路供給所述時鐘 信號而使其動作；以及休眠控制單元，在所述處理器電路的動作結(jié)束時使所述第1切換單元截 止而停止供給所述時鐘信號，同時使所述休眠設(shè)定定時器起動而監(jiān)視經(jīng)過所 述休眠設(shè)定時間，并在經(jīng)過所述休眠設(shè)定時間時轉(zhuǎn)移到所述升壓控制單元的 處理。
4. 如權(quán)利要求3所述的報警器， 所述控制電路具有控制寄存器，包括了對應(yīng)于所述第1切換單元和所述第2切換單元的第 1控制比特和第2控制比特，才艮據(jù)對于所述第l控制比特和所述第2控制比特的比特置位和比特復(fù)位， 使所述第1切換單元和所述第2切換單元導(dǎo)通或截止， >匸人而控制所述時鐘信 號的供給和停止。
5. 如權(quán)利要求1所述的報警器，所述升壓電路輸入從所述基準(zhǔn)電壓電路輸出的所述基準(zhǔn)電壓而生成大致 2倍的升壓電壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及設(shè)置在住宅中的、通過電池驅(qū)動而檢測火災(zāi)引起的煙并報警的光電式煙感應(yīng)器。以往的光電式煙感應(yīng)器存在在發(fā)光驅(qū)動電路中需要許多電路元件，成本較高的問題。本發(fā)明的光電式煙感應(yīng)器通過將利用執(zhí)行程序而實現(xiàn)發(fā)光控制單元及火災(zāi)檢測單元的功能的處理器電路、升壓電路、基準(zhǔn)電壓電路設(shè)置在集成電路中，從而可以將通過升壓電壓進行發(fā)光驅(qū)動的外部電路抑制到必要最小限度，可以實現(xiàn)零件數(shù)和成本的降低。此外，通過在集成電路中設(shè)置升壓電路，可以降低消耗電流并延長電池壽命。
文檔編號G08B17/107GK101681547SQ20088001297
公開日2010年3月24日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者淺野功 申請人:知機株式會社