図1は、本発明に係る住宅用の警報器(光� �式煙感知器)の一実施形態を示す回路ブロッ� ��図である。同図に示すように、本実施形態� ��警報器は、集積回路10を備えている。この� �積回路10には、外部回路が接続されている。

 集積回路10には、電源回路12と、プロセッ サ回路として機能するMPU14と、発光駆動のた� ��の昇圧電圧を生成する昇圧回路20と、AD変換 回路22と、基準電圧回路24と、制御ロジック� �路25と、クロック回路26とが設けられている� ��

 クロック回路26には、低速クロックCLK1及� ��高速クロックCLK2の2種類のクロック信号を� �生させるクロック発生回路28と、低速クロッ クCLK1及び高速クロックCLK2を切替出力するマ� ��チプレクサ(切替手段。MUX)30とが設けられて いる。

 MPU14は、いわゆるシングルチップのコン� �ュータである。同MPU14のバスには、RAM、ROM及 びインタフェースが備えられており、プログ ラムの実行による機能として、火災監視制御 部16及び発光制御部18の機能を実現している� �

 集積回路10に設けられた昇圧回路20には、昇 圧に使用するコンデンサ34が外部接続されて� ��る。また、基準電圧回路24には、基準電圧� �安定化させるために必要なコンデンサ36が外 部接続されている。
 集積回路10には、外部回路として、電源と� �て使用する電池38が接続されている。電池38� ��しては、例えばリチウム電池などを使用し� ��いる。電池38に続いて、電源用コンデンサ40 が接続されている。

 昇圧回路20から出力された昇圧電圧を充� �するために、昇圧保持用コンデンサ42が設け られている。この昇圧保持用コンデンサ42に� ��いて、発光駆動スイッチ44が設けられてい� �。さらに、発光駆動スイッチ44と直列をなす ように、発光部を構成するLED46が設けられて� ��る。

 発光駆動スイッチ44は、MPU14の発光制御部 18により、例えば所定の発光周期T0(例えばT0=1 0秒間隔)で、マイクロ秒オーダーの短時間の� ��、オンにされ、昇圧回路20により充電され� �いる昇圧保持用コンデンサ42の昇圧電圧を、 LED46に供給して発光させる。

 LED46の発光による光は、図示しない検煙� �に流入した煙の粒子に当って散乱光を生じ� �。この散乱光は、集積回路10に外部接続され ている受光増幅回路50の受光部を構成するフ� ��トダイオード48で受光されて受光電流とな� �、受光増幅回路50で増幅される。なお、受光 増幅回路50の一部を集積回路10に内蔵しても� �い。

 受光増幅回路50からの受光信号は、集積� �路10のAD変換回路22で受光データにデジタル� �換され、MPU14に読み込まれる。受光増幅回路 50は、MPU14による受光同期スイッチ32のスイッ チングで、LED46の発光に同期して駆動され、� ��光電流を増幅させる。

 MPU14に設けられた火災監視制御部16は、AD� ��換回路22から読み込んだ受光データを、予� �定めた火災レベルと比較し、火災レベルを� �えていた場合には火災発生と判断する。そ� �て、図1のLED46の右側に示している、LEDを用� �た発報表示灯52を点滅または点灯させると同 時に、ブザー駆動スイッチ56をオンにして、� ��ザー54の鳴動により音響警報を出す。

 MPU14は、移報回路58のスイッチ素子をオン にすることで、移報端子60に他の機器が接続� ��れている場合に移報電流を流すことで移報� ��号を出力する。

 集積回路10の外部には、その製造時の検� �工程で検査スイッチ62を一時的に接続できる ようになっている。検査スイッチ62は、集積� ��路10の制御ロジック回路25に接続されている 。検査スイッチ62をオンにすると、制御ロジ� ��ク回路25は、マルチプレクサ30に対して高速 クロックCLK2の選択制御信号を出力する。す� �と、マルチプレクサ30は、クロック発生回路 28からの高速クロックCLK2を選択し、制御ロジ ック回路25を介してMPU14及び昇圧回路20に対し て高速クロックCLK2を供給する。そして、通� �時の低速クロックCLK1による動作に対して、� ��査時にはMPU14及び昇圧回路20の動作を短時間 で検査可能にする高速動作が選べるようにな っている。

 集積回路10に設けられている制御ロジッ� �回路25は、MPU14及び昇圧回路20に対するクロ� �ク信号の供給及び停止を制御する。本実施� �態では、T0=10秒となる発光周期において、ま ず昇圧設定時間T1に亘り、制御ロジック回路2 5は、MPU14に対するクロック信号の供給を停止 させた状態で、昇圧回路20にクロック信号を� ��給する。そして、このクロック信号の供給� ��より、昇圧回路20をT1時間に亘り動作させ、 昇圧保持用コンデンサ42を発光させるのに必� ��な昇圧電圧を順次充電させる。

 昇圧設定時間T1に亘る昇圧動作が完了す� �と、制御ロジック回路25は、昇圧回路20に対� ��るクロック信号の供給を停止して、MPU14に� �するクロック信号の供給に切り替える。こ� �により、MPU14が動作し、発光制御部18によるL ED46の発光制御と;その散乱光をフォトダイオ� ��ド48で受光して受光増幅した信号を、AD変換 回路22で受光データに変換して取り込む処理� ��;火災監視制御部16で、受光データを火災レ� ��ルと比較して火災の有無を検出する処理と; を実行する。

 MPU14は、発光制御部18及び火災監視制御部 16による処理を終了すると、制御ロジック回� ��25に制御信号を出力する。そして、昇圧回� �20に対するクロック信号の供給の停止を維持 したまま、MPU14に対するクロック信号の供給� ��停止し、MPU14及び昇圧回路20に対するクロッ ク信号の供給を停止させたスリープモードに 入る。

 このスリープモードは、スリープ設定時� ��T2に亘り、タイマ監視により継続される。� �リープ設定時間T2が経過すると、制御ロジッ ク回路25は、昇圧回路20に対するクロック信� �の供給を開始し、次の発光駆動周期の処理� �開始され、これが繰り返される。

 図2は、本実施形態における制御ロジック 回路25の詳細を、MPU14、昇圧回路20、クロック 発生回路28及びマルチプレクサ30と共に示し� �回路ブロック図である。

 同図に示すように、制御ロジック回路25� �、制御レジスタ64と、昇圧設定タイマ72と、� ��リープ設定タイマ74と、ORゲート76と、イン� ��ータ78と、第1ゲートスイッチとして機能す� ��ANDゲート80と、第2ゲートスイッチとして機� ��するANDゲート82とを備えている。

 制御レジスタ64は、例えば8ビットレジス� ��であり、そのうちの任意の3つのビットに、 MPUクロック制御ビット66、昇圧クロック制御� ��ット68及びクロック選択ビット70を割り当て ている。

 制御レジスタ64のMPUクロック制御ビット66 及び昇圧クロック制御ビット68は、昇圧設定� ��イマ72、スリープ設定タイマ74、ORゲート76� �びインバータ78からなる回路部で、ビットセ ット、ビットリセットを制御する。

 昇圧設定タイマ72には、昇圧回路20の昇圧 動作に必要な昇圧設定時間T1が設定されてい� ��。また、スリープ設定タイマ74には、スリ� �プ設定時間T2が設定されている。本実施形態 の場合、一定周期T0=10秒で発光駆動を間欠的� ��行っていることから、例えば昇圧設定タイ� ��72の昇圧設定時間T1は、約300ミリ秒に設定さ れている。また、スリープ設定タイマ74のス� ��ープ設定時間T2は、例えばT2=約9.6秒に設定� �れている。したがって、MPU14の動作時間は、 約100ミリ秒に割り当てられている。もちろん 、MPU14による動作時間はそのときの処理状況� ��より、ある範囲で変動するものであり、タ� ��マ設定によるコントロールには依存しない� ��

 制御レジスタ64のCPUクロック制御ビット66 は、ビット1にセットされると、ANDゲート80を 許容状態とし、マルチプレクサ30で選択され� ��クロック信号をMPU14に供給して動作させる� �

 また、制御レジスタ64の昇圧クロック制� �ビット68も、ビット1にセットされるとANDゲ� �ト82を許容状態とし、マルチプレクサ30から� ��クロック信号を昇圧回路20に供給して昇圧� �作を行わせる。

 図3は、図2に示した制御ロジック回路25に よるクロック信号の供給及び停止に基づくMPU 14及び昇圧回路20の動作を示すタイムチャー� �である。即ち、図3の(A)は、MPU14の動作を示� �、図3の(B)は、制御レジスタ64のMPUクロック� �御ビット66を示し、図3の(C)は、制御レジス� �64の昇圧クロック制御ビット68を示している� ��また、図3の(D)は、昇圧設定タイマ72、図3の (E)は、スリープ設定タイマ74、更に図3の(F)は 、昇圧回路20の動作を示している。

 図3において、まず時刻t1でMPU14に電源を� �給する。この電源供給は、実際には住宅用� �警報器に電池38を収納してコネクタ接続した 時である。

 MPU14が電源供給により時刻t1で動作すると 、制御レジスタ64のMPUクロック制御ビット66� �、その時の昇圧設定タイマ72のビット0をイ� �バータ78で反転したビット1のセットを受け� �ANDゲート80を許容状態として、クロック発生 回路28から出力される通常時は低速クロックC LK1をマルチプレクサ30で選択し、MPU14に供給� �て動作させる。この時刻t1~t2におけるMPU14の� ��作により、初期診断、初期設定が行われ、M PUが運用状態となる。

 時刻t2では、MPU14が電源投入に伴う自己診 断、初期設定を完了すると、ORゲート76を介� �て昇圧設定タイマ72にセット信号を出力し、 昇圧設定タイマ72を起動する。

 この昇圧設定タイマ72のMPU14による起動で 、タイマ出力はそれまでのレベル0からレベ� �1に立ち上がる。そして、インバータ78によ� �反転で、MPUクロック制御ビット66は、それま でのビット1からビット0にリセットされ、昇� ��クロック制御ビット68はそれまでのビット0� ��らビット1にセットされる。

 したがって、ANDゲート80が禁止状態とな� �てMPU14に対するクロック信号の供給を停止し 、同時にANDゲート82が許容状態となり、昇圧� ��路20に対するクロック信号の供給を開始す� �。

 クロック信号の供給を受けた昇圧回路20� �、図1に示す基準電圧回路24から出力されて� �る基準電圧を電源電圧として入力し、外部� �続しているコンデンサ34を使用した充電転送 動作により、昇圧保持用コンデンサ42に昇圧� ��圧を順次充電し、例えば基準電圧の2倍とな る昇圧電圧を生成する。

 時刻t3で、昇圧設定タイマ72が昇圧設定時 間T1に到達してタイムアップすると、昇圧設� ��タイマ72の出力がそれまでのレベル1からレ� ��ル0に下がり、インバータ78を介してMPUクロ� ��ク制御ビット66がビット1にセットされ、昇� ��クロック制御ビット68が逆にビット0にリセ� ��トされる。

 このため、ANDゲート82が禁止状態となっ� �昇圧回路20に対するクロック信号の供給を停 止して昇圧動作を停止し、同時にANDゲート80� ��許容状態となってクロック信号をMPU14に供� �して動作させる。

 この時刻t3からのMPU14のクロック信号の供 給による動作により、図1に示した発光制御� �18が発光駆動スイッチ44をマイクロ秒オーダ� ��の短時間オンにし、昇圧保持用コンデンサ4 2に保持している昇圧電圧をLED46に供給して発 光させる。

 LED46の発光による光は、検煙部に流入し� �いる煙粒子で散乱され、さらにフォトダイ� �ード48で受光されて受光電流が得られる。こ の時のMPU14は、受光同期スイッチ32を発光駆� �に同期して一時的にオンにすることで、受� �増幅回路50に電源を供給して動作させる。こ れにより、受光増幅回路50は、フォトダイオ� ��ド48の受光信号を増幅して出力し、受光信� �がAD変換回路22に入力して受光データに変換� ��れ、MPU14に取り込まれる。

 MPU14の火災監視制御部16は、AD変換回路22� �ら読み込んだ受光データを所定の火災レベ� �と比較し、火災レベル以下であった場合に� �、一連の処理を終了する。そして、図3の時� ��t4で、制御ロジック回路25に設けられている 制御レジスタ64のMPUクロック制御ビット66を� �ビット1からビット0にリセットすると同時に 、スリープ設定タイマ74をリセットスタート� ��る。

 これによって、制御レジスタ64のMPUクロ� �ク制御ビット66及び昇圧クロック制御ビット 68の両方がビット0となってANDゲート80,82を禁� ��状態とし、MPU14及び昇圧回路20の両方に対し てクロック信号の供給が停止されたスリープ 状態に入る。

 その後、時刻t5でスリープ設定タイマ74が スリープ設定時間T2に達すると、タイムアッ� ��してタイマ出力をレベル1からレベル0とす� �。これは、反転出力となっていることから� �ORゲート76を介して昇圧設定タイマ72にレベ� �1が加わって時刻t5よりリセットスタートす� �。

 昇圧設定タイマ72がリセットスタートす� �と、昇圧クロック制御ビット68をビット1に� �ットすることでANDゲート82を許容状態とする 。そして、昇圧回路20にクロック信号を供給� ��て昇圧動作を昇圧設定時間T1に亘り再び行� �せる。

 そして、T1時間後に昇圧設定タイマ72がタ イムアップすると、時刻t6で昇圧クロック制� ��ビット68がビット0にリセットされると同時� ��、MPUクロック制御ビット66がビット1にセッ� ��される。その結果、ANDゲート82による昇圧� �路20に対するクロック信号の供給が停止され ると同時に、ANDゲート82によるMPU14へのクロ� �ク信号の供給が開始する。そして、時刻t6~t7 に亘り、図1のMPU14による発光制御部18及び火� ��監視制御部16としての処理動作が行われ、� �下、所定周期T0ごとにこれを繰り返す。

 図4は、本実施形態における火災監視制御を 示すフローチャートであり、図2も併せて参� �しながら以下に説明する。
 図4において、電源投入、即ち電池38のセッ� ��により電源が供給されると、ステップS1でMP U起動処理が実行される。

 続いて、ステップS2でMPU14が制御レジスタ 64のMPUクロック制御ビット66をビット0にリセ� ��トし、同時にステップS3で昇圧クロック制� �ビット68をビット1にセットする。更に、ス� �ップS4で昇圧設定タイマ72をリセットしてス� ��ートする。

 このため、ステップS5で、MPU14に対するAND ゲート80からのクロック信号の供給が停止さ� ��ると同時に、ANDゲート82から昇圧回路20に対 しクロック信号の供給が開始され、昇圧回路 20による昇圧動作が行われる。

 続いて、ステップS6で昇圧設定タイマ72の タイムアップを監視しており、昇圧設定時間 T1が経過してタイムアップすると、ステップS 7に進む。ステップS7では、MPUクロック制御ビ ット66をビット1にセットすると同時に、昇圧 クロック制御ビット68をビット0にリセットす る。

 その結果、ステップS8でMPU14が動作し、発 光制御と火災監視制御とが行われる。ステッ プS8でMPU14の処理が終了すると、ステップS9で MPUクロック制御ビット66をビット0にリセット し、これによってANDゲート80からMPU14に対す� �クロック信号の供給が停止する。

 同時に、ステップS10でスリープ設定タイ� ��74をリセットしてスタートする。これによ� �てスリープ設定タイマの設定時間T2に亘り、 MPU14及び昇圧回路20に対するクロック信号の� �給が停止され、消費電力が抑えられたスリ� �プ状態となる。

 続いて、ステップS11でスリープ設定タイ� ��72のタイムアップを判別すると、再びステ� �プS3に戻り、昇圧クロック制御ビット68をビ� ��ト1にセットして昇圧回路20の昇圧動作から� ��じ処理を繰り返す。

 再び、図1を参照して説明すると、工場に おける製造段階の検査工程では、集積回路10� ��対して検査スイッチ62を外部接続してオン� �することで、MPU14及び昇圧回路20を高速クロ� ��クCLK2により動作させることができる。

 即ち、図2の制御ロジック回路25において� ��図1の検査スイッチ62をオンにすると、制御� ��ジスタ64のクロック選択ビット70が例えばビ ット1にセットされる。ビット1にセットされ� ��と、マルチプレクサ30は、クロック発生回� �28から出力されている高速クロックCLK2と低� �クロックCLK1とのうち、高速クロックCLK2の方 を選択して出力する。

 このため、検査工程で本実施形態の警報� ��を動作させた場合、マルチプレクサ30で選� �された高速クロックCLK2が昇圧回路20及びMPU14 に供給される。その結果、図3のタイムチャ� �トに示したような所定周期T0=10秒が高速クロ ックCLK2の供給により短い周期に切り替わり� �短い周期で昇圧動作と発光駆動及び火災監� �制御の動作が繰り返し行われる。

 この場合の動作時間は、低速クロックCLK1 に対する高速クロックCLK2の定倍数に応じた� �い周期となり、検査工程で行われる各種の� �査項目につき、各項目を短時間で実行して� �査結果を得ることができる。

 検査工程が済んだ後、図1に示した検査ス イッチ62は、外部接続から切り離されてオー� ��ンとなる。検査スイッチ62を取り外してオ� �プンにすると、図2の制御レジスタ64のクロ� �ク選択ビット70が例えばビット0に固定され� �。これにより、マルチプレクサ30は、クロッ ク発生回路28の低速クロックCLK1を出力する通 常状態のクロック信号選択となる。

 なお、上記の実施形態では、図1の集積回 路10に設けた基準電圧回路24が内部的に基準� �圧を作り出しているが、この基準電圧を、� �ジスタ制御によって外部からの外部設定電� �を選択的に入力することにより発生させて� �よい。

 また、上記の実施形態に示した制御ロジ� ��ク回路25は一例であり、同じ機能を実現す� �回路であれば、適宜のロジック回路で構成� �き、更に、ロジック回路に限定されず、フ� �ームウェア(制御プログラム)の実行による機 能として実現しても良い。

 また、本発明は、上記の実施形態に限定� ��れず、その目的と利点を損なうことのない� ��宜の変形も含む。更に、本発明は、上記の� ��施形態に示した数値のみにより限定されな� ��。