JP2006065552A - 火災報知システム - Google Patents

Abstract

【課題】受信機から複数の監視用中継器に監視動作を指示しても電源線における電圧降下の問題を起こすことなく且つ比較的短い時間で全感知器用中継器の監視動作を終了させる。
【解決手段】 受信機１から引き出された電源線４を含む伝送路３に複数の感知器用中継器２−１〜２−ｍを接続し、各感知器用中継器から引き出された感知器回線８−１〜８−ｍに複数の火災感知器９−１１〜９−ｍｎを接続し、回線単位に火災感知器からの共通の火災信号を感知器用中継器で受信した後に受信機に伝送して警報させる。火災感知器は、感知器用中継器からの下り信号に対し固有の上り信号を応答する。感知器用中継器は、受信機１から監視処理の伝送指示を受けた際に、感知器回線に下り信号を送出して火災感知器から固有の上り信号を応答させる。受信機１は、所定数の感知器用中継器単位に順次監視処理を指示して応答結果を受信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、Ｒ型の受信機に対し伝送路を介してＰ型の感知器用中継器を複数接続すると共に感知器用中継器に感知器回線を介して複数の火災感知器を接続して火災を監視する火災報知システムに関する。

従来、Ｒ型の受信機に伝送路を介してＰ型の感知器用中継器を接続した火災報知システムにあっては、図１４のように、受信機１０１から引き出された電源線１０４、信号線１０５及びコモン線１０６からなる伝送線路に複数の感知器用中継器１０２−１〜１０２−ｍを接続し、更に、感知器用中継器１０２−１〜１０２−ｍから引き出された感知器回線１０８−１〜１０８−ｍに複数の火災感知器１１２、終端に終端抵抗１１３を接続している。

一方、従来のＰ型火災報知システムにあっては、受信機で火災発報を検出した際に、発報回線に検索用の下り信号を送出して発報した火災感知器を検索し、これに対応して火災感知器に受信機からの下り信号を判別してＥＥＰＲＯＭの読出し動作により下り信号を返送し、受信機で火災を検出した火災感知器を特定できるようにしている（特許文献３）。
特開平５−１０８９７５号公報 特開平７−２００９５７号公報 特開２００１−１８４５７１号公報

ところで、図１４のような火災報知システムの火災感知器１１２に、下り信号によるＥＥＰＲＯＭの読出し動作で固有の上り信号を返送する固有信号応答部を設けた場合、火災時の火災を検出した火災感知器を特定する機能のみならず、通常の監視時に、定期的に下り信号を送って火災感知器から上り信号を応答させることで、火災感知器の故障や感知器回線の断線を監視することが望まれる。

このような監視処理を行うためには、感知器用中継器１０２−１〜１０２−ｍの各々に、受信機１０１からの伝送信号による監視処理の指示を受けて感知器回線１０８−１〜１０８−ｍに下り信号を送出する制御機能を設ければよい。

しかしながら、Ｒ型の受信機１０１から感知器用中継器１０２−１〜１０２−ｍに監視処理を指示して火災感知器１１２に対し下り信号を送出して固有上り信号を応答させる動作を行わせた場合、感知器用中継器１台につき例えば２０ｍＡの電流を必要とし、この電流は受信機１０１からの電源線１０４とコモン線１０６に電源電流として流れる。

ここで電源線１０４には、通常、最大で５０Ωとなる線路抵抗Ｒｚがある。このため、例えば感知器用中継器を１００台とした場合、受信機１０１から１００台の感知器用中継器１０２−１〜１０２−１００に監視処理の指示を行って動作させると、電源線１０４の電圧降下は、
２０ｍＡ×５０Ω×１００台＝１００ボルト
となり、電圧降下が１００ボルトにもなると、感知器用中継器及び火災感知器に供給する電源電圧がその動作に要求される規定の電源電圧を下回り、システムとして成り立たなくなる。

これを回避するために、感知器用中継器１０２−１〜１０２−ｍにつき１台ずつ順次、監視処理の指示をする方法もあるが、全ての感知器用中継器についての監視処理を終了するまでの時間がかかりすぎる問題がある。

さらに、このような火災報知システムにあっては、監視区域に必要に応じて受信機１０１との間で通話連絡を行うための電話ジャック１１１を設置して電話線１０７により受信機１０１内の電話回路と接続しており、電話線１０７のコモン線は、近くにある例えば感知器用中継器１０２−ｍの感知器回線１０８−ｍのコモン線を共通に使用する。

このため、受信機１０１からの指示で感知器用中継器１０２−ｍが下り信号を火災感知器１１２に送って上り信号を応答させている監視動作中にあっては、感知器回線に下り信号としてＥＥＰＲＯＭの読出し制御のために２値の信号レベルでビット０，１に応じて変化するパルス電圧が生じ、このとき電話ジャック１１１に電話器１１０を接続して通話中であったとすると、下り信号によるパルス電圧によって通話音に雑音が混入し、通話品質を著しく低下させる問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、受信機から複数の監視用中継器に監視動作を指示しても電源線における電圧降下の問題を起こすことなく且つ比較的短い時間で全ての感知器用中継器による火災感知器の監視動作を終了可能とする火災報知システムを提供することを目的とする。

また本発明は、受信機からの指示による感知器用中継器の監視動作によって生ずる通話雑音を確実に防止するようにした火災報知システム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、受信機から引き出された電源線を含む伝送線路に複数の感知器用中継器を接続し、各感知器用中継器から引き出された感知器回線に複数の火災感知器を接続し、回線単位に火災感知器からの共通の火災信号を感知器用中継器で受信した後に受信機に伝送して警報させる火災報知システムに於いて、火災感知器に、感知器用中継器からの下り信号に対し固有の上り信号を応答する固有信号応答部を設け、感知器用中継器に、受信機から監視処理の伝送指示を受けた際に、感知器回線に下り信号を送出して火災感知器から固有の上り信号を応答させ、応答結果を前記受信機に伝送する中継制御部を設け、受信機に、所定数の感知器用中継器単位に順次監視処理を指示して応答結果を受信する監視制御部を設けたことを特徴とする。

このため所定台数の感知器用中継器を１つの単位として監視動作を行わせることで、電源線に流れる電流による電圧降下をシステムに影響を及ぼすことのない程度に抑え、同時に、全感知器用中継器の処理を終了するまでの時間を短縮する。

また本発明の別の形態にあっては、受信機に、複数の感知器用中継器に対し所定数を越えない範囲で処理が重複するように順次監視処理を指示して応答結果を受信する監視制御部を設けたことを特徴とする。この場合にも、電源線に流れる電流による電圧降下をシステムに影響を及ぼすことのない程度に抑え、同時に、全感知器用中継器の処理を終了するまでの時間を短縮する。

また受信機の監視制御部は、電話回路による電話使用中の有無を判別し、電話使用中は感知器用中継器に対する監視処理の指示を禁止する。これによって通話中に監視動作によって混入する雑音を確実に防止する。

受信機の監視制御部により同時に監視処理を実行する感知器用中継器の台数は、電源線に流れる電源電流による電圧降下が感知器用中継器及び火災感知器の許容電源電圧を下回らない台数とする。

また受信機の監視制御部により同時に監視処理を実行する感知器用中継器の台数は、電源線に流れる電源電流による電圧降下が感知器用中継器及び火災感知器の許容電源電圧を下回らない台数で且つ所定時間以内に全感知器用中継器の監視処理が終了する台数とする。

感知器用中継器の中継制御部は、下り信号の送出により固有の上り信号の応答のない火災感知器を判断して受信機に感知器故障または感知器回線断線を判断して障害情報を伝送通知する。

受信機の監視制御部は、感知器用中継器から火災情報を受信した際に、火災情報を通知した感知器用中継器に検索処理を指示して火災を検出した火災感知器の特定情報を取得する。

火災感知器の固有信号応答部は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを備え、不揮発性メモリの所定のアドレスに特定位置の１ビットのみが他のビットと区別されたビットとなる固有の番号データを記憶し、感知器用中継器からの下り信号による所定アドレスを指定した番号データの読出し動作による感知器固有に定められた特定ビットの出力タイミングで固有の上り信号を送出する。

このためＣＰＵを必要とせず、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリとそのインタフェース回路を設けるという簡単な構成とメモリアクセスを伝送プロトコルとした簡単な通信制御で、火災感知器側から監視時および火災発報時に固有の上り信号を応答させることができ、感知器側の伝送につき大幅なコストダウンが実現でき、その普及を促進する。

火災感知器の固有信号応答部は、更に、火災信号の送出中は、感知器用中継器からの下り信号による所定アドレスを指定した不揮発性メモリの番号データの読出し動作による感知器固有に定められた特定ビットの出力タイミングで火災信号の送出を一時的に遮断する。

火災感知器の固有信号応答部は、不揮発性メモリからの読出応答信号と火災検出部からの火災信号を入力して発報回路を動作する排他的論理和回路（ＥＸ−ＯＲ回路）を備える。

このような本発明の火災報知システムによれば、監視時の感知器用中継器に対する監視処理の指示が、所定台数の感知器用中継器を１つの単位として又は同時に動作する感知器用中継器の台数を所定数とするように順次監視動作を行わせることで、受信機からの電源線に流れる電流による電圧降下をシステムに影響を及ぼすことのない程度に抑え、同時に、全感知器用中継器の処理を終了するまでの時間を短縮することができる。

また監視区域と受信機間での電話による通話中を検出した際には、感知器用中継器に対する監視処理の指示を禁止することで、監視処理による下り信号の送出で通話雑音が混入して通話品質を低下させることを未然に防止できる。

図１は本発明による火災報知システムの説明図である。図１において、Ｒ型の受信機１からは伝送路３が引き出され、伝送路3に対し感知器用中継器２−１〜２−ｍを接続している。受信機１からの伝送路３には電源線４、信号線５、コモン線６が含まれている。

感知器用中継器２−１〜２−ｍからは感知器回線８−１〜８−ｍが引き出され、それぞれｎ台の火災感知器９−１１〜９−１ｎ，９−２１〜９−２ｎ・・・・９−ｍ１〜９−ｍｎが接続されている。

またこの例では感知器用中継器２−ｍから引き出された感知器回線の８−ｍの警戒区域に電話ジャック１１が設置されており、電話ジャック１１は専用の電話線７と感知器回線８−ｍのコモン線を共通線として受信機１に接続され、通話の際には受話器１０を電話ジャック１１に接続することで、受信機側に設けている電話機の間で通話を行なうことができる。

また受信機１から引き出されている電源線４、信号線５、コモン線６及び電話線７のそれぞれは、通常、線路抵抗Ｒｚをもっており、線路抵抗Ｒｚは最大で５０Ωとなる。

図２は図１の受信機及び感知器用中継器の回路ブロック図である。図２において、受信機１は電源部１３、伝送回路部１４、ＭＰＵ１２、電話回路１５、操作部１６、警報表示部１７、地区表示部１８及び移報出力部１９を備えている。ＭＰＵ１２にはプログラム制御により実現される機能として、受信制御部２０と監視制御部２１が設けられている。

一方、感知器用中継器２−１〜２−ｍにあっては、感知器用中継器２−１に代表して示すように、定電圧回路２３、伝送回路部２４、ＭＰＵ２２、電圧制御回路２５、出力バッファ回路２６、電流検出回路２７を備えている。

ここで図１の感知器回線８−１〜８−ｍに接続される火災感知器９−１１〜９−ｍｎとしては、光電式煙感知器、半導体式熱感知器、差動式熱感知器、定温式熱感知器などの各種の火災感知器を接続することができる。これらの火災感知器９−１１〜９−ｍｎは火災を検出した時に、感知器回線８−１〜８−ｍを短絡させて、感知器用中継器２−１〜２−ｍのそれぞれに共通の火災信号を送出する。

また本発明の火災感知器９−１１〜９−ｍｎは火災検出部に加え、感知器用中継器２−１〜２−ｍからの下り信号に対し、固有の上り信号を応答する固有信号応答部を備え、この上り信号によって監視時にあっては感知器故障及び断線の検出処理、また火災時にあっては火災を検出した火災感知器の特定処理を可能とする。

火災感知器９−１１〜９ｍｎの固有信号応答部には、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリが設けられ、不揮発性メモリの所定のアドレスに特定位置の１ビットのみがビット位置となる固有の番号データを記憶しており、感知器用中継器からの下り信号に基づく番号データの読出し動作によるビット位置の出力タイミングで上り信号を返送する。

このような火災検出部及び固有信号応答部を備えた火災感知器を接続した感知器用中継器２−１〜２−ｍは、図２の感知器用中継器２−１に代表して示すように、ＭＰＵ２２、そのプログラム制御により実現される中継制御部２２ａを備えており、監視時にあっては受信機１からの監視処理の指示を受けて感知器回線８−１に下り信号を送出して固有の上り信号の応答を受け、また火災時には受信機１からの指示を受けて感知器回線８−１に下り信号を送出して、火災を検出した火災感知器から上り信号を送出させ、これら下り信号の送出による上り信号の応答結果を受信機１に応答情報として伝送する。

例えば、監視時における感知器用中継器２−１から感知器回線８−１に対する下り信号の送出で火災感知器９−１１のみから上り信号の応答が無かった場合には火災感知器９−１１の故障と判断する。また火災感知器９−１１のみから応答があり、残りの火災感知器９−１２〜９−１ｎから応答が無かった場合には火災感知器９−１１と火災感知器９−１２との間で感知器回線８−１が断線したと判断できる。

感知器用中継器２−１の伝送回路部２４は、受信機１の伝送回路部１４との間でシステムの監視制御に必要な各種の情報のやりとりを行なっており、従って、この系統はいわゆるＲ型のシステムを構成している。

また感知器用中継器２−１の定電圧回路２３は電源線４により受信機１の電源部１３から電源供給を受けており、感知器用中継器２−１の内部回路に対する電源供給及び感知器回線８−１に対する電源供給を行ない、ＭＰＵ２２の中継制御部２２ａにより監視時に下り信号を送出して監視動作を行なった際には電源制御に、例えば２０ｍＡの電流が流れることになる。

感知器用中継器２−１の電圧制御回路２５は火災感知器側のＥＥＰＲＯＭの読出し動作に必要なクロック及びデータを２値の電圧レベルで変化する下り信号に変換し、出力バッファ回路２６を介して感知器回線８−１に送出する。この下り信号の信号レベルは監視時は監視レベルの１８ボルトとこれより高い信号レベルの２４ボルトの間で変化する。

一方、火災時には火災を検出した火災感知器が感知器回線８−１に所定の抵抗で定まる発報電流Ｉｃを流すため、感知器回線の発報レベルは、例えば６ボルトに低下する。このため火災時にあっては電圧制御回路２５が出力バッファ回路を介して送出する下り信号は発報レベルの６ボルトとこれより高い信号レベルの１２ボルトの間で変化する。

このように感知器用中継器２−１から感知器回線８−１に送出する下り信号を２値の信号レベルで変化させるようにしたことに伴い、中継制御部２２ａによるデータビット０，１の下り信号への変換はパルス幅変調により行なう。このため火災感知器９−１１〜９−１ｎ側で受信した下り信号の１８ボルトの監視レベル時間の長短からデータビット０，１を検出する。この点は他の感知器用中継器２−１〜２−ｍについても同様である。

受信機１のＭＰＵ１２に設けた受信制御部２０は、感知器用中継器２−１〜２−ｍのいずれかより伝送路３を介して火災信号を受信した際に火災警報の出力と表示を行い、続いて火災信号を送ってきた感知器用中継器２−１〜２−ｍに対し、火災を検出した火災感知器を特定するための検索処理を指示し、その応答結果に基づいて火災発生地区表示などを行なう。

監視制御部２１は通常の監視時に感知器用中継器２−１〜２−ｍに対し監視処理を指示する。この監視制御部２１による感知器用中継器２−１〜２−ｍに対する監視処理の指示は次のいずれかの処理とする。
（１）所定数の感知器用中継器単位に順次、監視処理を指示する。
（２）所定数を超えない範囲で処理が重複するように順次、監視処理を指示する。

この（１）及び（２）の監視処理のいずれについても、受信機１からの指示で同時に監視処理を実行する感知器用中継器の台数は電源線４に流れる電源電流による線路抵抗Ｒｚによる電圧効果が感知器用中継器及び火災感知器の許容電源電圧を下回らない台数とする。更に感知器用中継器２−１〜２−ｍの監視動作を予め定めた時間内、例えば１０分を超えない時間内に終了できるように同時に監視処理を実行する感知器用中継器の台数を定める。

図３は図１の火災感知器の実施形態を示した回路ブロック図である。火災感知器９は、感知器回線の接続端子Ｌ，Ｃに続いて、整流・ノイズ吸収回路３１、発報回路３２、電源回路３４、信号処理回路３５、検出回路３６及び発報検出回路４３を設けている。

検出回路３６は火災による煙や熱に応じた検出信号を信号処理回路３５に出力する。信号処理回路３５は、例えば検出回路３６からの検出信号が予め定めた火災判定の閾値を超えたときに発報回路３２に火災信号Ｅ２を出力し、後の説明で明らかにするＥＸ−ＯＲ回路４２の出力によるトランジスタ３３のスイッチングにより、感知器回線Ｌ，Ｃ間を抵抗Ｒで定まる発報電流Ｉｃを流し、これによって発報信号を感知器用中継器側に送出する。

また信号処理回路３５は、検出回路３６が例えば発光素子の間欠発光で煙による散乱光を検出する散乱光式煙検出回路の場合には、間欠発光で得られる火災検出信号の２カウントで発報回路３２を動作して発報信号を送出させる。また半導体素子などによるの熱検出にあっては、コンパレータにより火災判断の閾値を超えたときに発報回路３２を動作して発報電流Ｉｃを流すことによる発報信号の出力動作を行う。

更に、火災感知器９は、感知器用中継器２からの下り信号に対し固有の上り信号を応答するための固有信号応答部３７を設けている。固有信号応答部３７は、クロック検出回路３８、データ検出回路３９、チップセレクト検出回路４０、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ４１、ＥＸ−ＯＲ回路（排他的論理和回路）３２及び発報検出回路４３で構成される。

クロック検出回路３８は、監視時に１８ボルトと２４ボルト、火災発報時は６ボルトと１２ボルトの間の電圧変化となる感知器用中継器１からの下り信号を入力して、下り信号のレベル変化に同期したクロックパルスを検出してＥＥＰＲＯＭ４１に出力する。

データ検出回路３９は、感知器用中継器１からの下り信号を入力し、監視時は１８ボルトの監視レベル時間の判定、また火災発報時は６ボルトの発報レベル時間の判定により、データビット０，１を検出して、ＥＥＰＲＯＭ４１の読出動作のためのオペコード、アドレス、データ出力タイミングを示すデータビットを出力する。

チップセレクト回路４０は感知器回線間の下り信号を入力し、下り信号が得られている時間に亘りチップセレクト検出信号を出力して、ＥＥＰＲＯＭ４１の読出動作のためのチップセレクトを行う。

発報検出回路４３は、同一感知器回線の他の火災感知器で火災検出による発報信号の送出が行なわれたときに、このときの感知器回線間の電圧から発報状態を検出し、信号処理回路３５の動作を抑止し、且つＥＥＰＲＯＭ４１による感知器用中継器からの下り信号に対する上り信号応答のための読出動作を抑止するようにしている。

これによって同一感知器回線に接続されている複数の火災感知器のうち、最初に火災を検出して発報した火災感知器のみが火災信号の出力動作と、感知器用中継器からの検索のための下り信号に対する火災応答を行い、２番目以降に火災を検出した火災感知器における火災発報信号の出力と下り信号に対する火災応答を禁止させる。

図４は感知器回線間の電圧パルス信号に対する図３のデータ検出回路３９及びチップセレクト検出回路４０の検出動作のタイムチャートであり、監視時の下り信号を例にとっている。図４（Ａ）は監視時に感知器用中継器から感知器回線間に送出される下り信号であり、監視レベルの１８ボルトと信号レベルの２４ボルトの間で変化する電圧パルスを送出する。

この下り信号は周期Ｔを持っているが、データビット１，０に応じて１８ボルトとなる監視レベルの時間を変化させるパルス幅変調を行っている。例えば感知器用中継器からデータビット「１００１１」を送出する場合、ビット１については周期Ｔのうちの後半の１８ボルトの監視レベルの時間をＴ₁時間とし、一方、データビット０については後半の１８ボルトの監視レベルの時間をそれより短いＴ₀時間としている。

このため図３のデータ検出回路３９にあっては、入力した下り信号のパルス周期Ｔごとに１８ボルトの監視レベル時間を監視し、Ｔ₁時間であればデータビット１を次のパルス周期で図４（Ｃ）のように出力し、Ｔ₀時間であれば次の周期でデータビット０を出力する。

一方、図３のチップセレクト検出回路４０にあっては、図４（Ａ）のように感知器用中継器からの下り信号の送出により最初に感知器回線の電圧が監視レベルの１８ボルトから信号レベルの２４ボルトに増加したことを検出して、図４（Ｂ）のようにチップセレクト検出信号をＨレベルにオンする。

その後は、感知器回線間の下り信号が監視レベルの１８ボルトとなっている時間を監視し、データビット１の判定に使用しているＴ₁時間より長いＴ₂時間以上継続したときに、図４（Ｂ）のようにチップセレクト検出信号をＨレベルからＬレベルにオフする。これによって感知器用中継器から下り信号が得られている間、チップセレクト検出信号がＨレベルとなることでオンし、ＥＥＰＲＯＭ４１のチップセレクト動作を行うことになる。

なお図４（Ａ）の下り信号におけるＴ₀，Ｔ₁，Ｔ₂時間の判定は、抵抗とコンデンサを用いた時定数回路の時定数をＴ₀，Ｔ₁，Ｔ₂時間に対応させ、コンデンサの充電電圧をコンパレータなどで判定することにより検出するか、あるいは時間計測用のクロックパルスを電圧パルス信号のＬレベル区間（１８ボルト区間）に亘りカウンタで計数し、カウンタの計数値からＴ₀時間であればデータビット０、Ｔ₁時間であればデータビット１、更にＴ₂時間であればチップセレクト検出信号のオフを行う。

次に図３の固有信号応答部３７に設けているＥＥＰＲＯＭ４１について説明する。ＥＥＰＲＯＭ４１は、そのアドレスごとに３２ビットデータＤ０〜Ｄ３１を記憶することができる。本発明のＥＥＰＲＯＭ４１にあっては、特定のアドレス例えばアドレス３８に、感知器用中継器からの下り信号に対し上り信号を応答するための番号データを格納している。このアドレス３８の番号データとしては、３２ビットのデータビットＤ０〜Ｄ３１のうちの特定の１ビットにビット１を格納し、残りのビットは全てビット０としている。

図５は図１の感知器回線８−１〜８−ｍに接続している火災感知器９−１１〜９−ｍｎに設けたＥＥＰＲＯＭ４１−１１〜４１−ｍｎを示し、それぞれのアドレス３８に格納した番号データのビット１の位置を斜線部で示している。

例えば感知器回線８−１に接続した火災感知器９−１１〜９−１ｎのＥＥＰＲＯＭ４１−１１〜４１−１ｎを例にとると、アドレス３８格納した番号データおけるビット１となるデータビットは、データビットＤ３１，Ｄ３０・・・・・Ｄ０というように、感知器毎に順次ずらした位置としている。この点は残りの感知器回線８−２〜８−ｍに対応したＥＥＰＲＯＭ４１−２１〜４１−ｍｎについても同じである。

ＥＥＰＲＯＭ４１−１１〜４１−ｍｎの読出動作にあっては、番号データのデータビットＤ０〜Ｄ３１のうち、クロックに同期してデータビットＤ３１〜Ｄ０の順番にビット出力が行われる（シリアルビット出力）。

このため図５のように感知器回線８−１〜８−ｍ毎のＥＥＰＲＯＭ４１−１１〜４１−ｍｎのアドレス３８について、ビット１の格納ビット位置を順次ずらした番号データを格納しておくことで、感知器用中継器１からのアドレス３８の読出し動作を指定した下り信号に基づき、各感知器回線の火災感知器から上り信号を順番に応答させることができる。

図６は図３のＥＸ−ＯＲ回路４２による応答信号Ｅ１と火災信号Ｅ２の入力に対する出力と、ＥＸ−ＯＲ回路４２の出力に基づく発報回路３２による上り信号を一覧で示している。図６において、まず監視時の感知器用中継器１より下り信号が出力されていない状態では、応答信号Ｅ１及び火災信号Ｅ２が共にＬレベルであり、ＥＸ−ＯＲ回路４２の出力もＬレベルとなっており、上り信号としての電流は０となっている。

監視時に感知器用中継器からの下り信号を受けて、ＥＥＰＲＯＭ４１がアドレス３８の特定のデータビット１の読出出力により応答信号Ｅ１をＨレベルとすると、このとき火災信号Ｅ２はＬレベルにあることから、ＥＸ−ＯＲ回路４２の出力はＨレベルとなる。ＥＸ−ＯＲ回路４２の出力がＨレベルとなると、発報回路３２のトランジスタ３３をスイッチングし、感知器回線Ｌ−Ｃ間に抵抗Ｒで定まる発報電流Ｉｃを流し、これが火災感知器９からの上り信号として感知器用中継器１に送られる。

一方、火災時にあっては、火災信号Ｅ２がＨレベルとなり、応答信号Ｅ１がＬレベルの場合には、ＥＸ−ＯＲ回路４２の出力がＨレベルとなり、発報回路３２のトランジスタ２３をスイッチングし、抵抗Ｒで決まる発報電流Ｉｃを上り信号として感知器回線に流し、感知器用中継器に火災発報信号を送出する。

この火災発報中に感知器用中継器から下り信号が送出されると、ＥＥＰＲＯＭ４１から出力される応答信号Ｅ１がデータビット１の読出タイミングでＨレベルとなり、このためＥＸ−ＯＲ回路４２の出力は応答信号Ｅ１が出力されている区間のあいだＬレベルとなり、発報回路３２のトランジスタ３３をオフに復旧して一時的に発報電流を０とする上り信号なしの状態とする。

このため感知器用中継器にあっては、火災発報信号の受信中にあっても、その間に一時的に発報信号が断たれることで、火災感知器９からの下り信号に対する上り信号の応答であることを認識することができる。

図７は図２の感知器用中継器２−１からの監視時の下り信号に対する上り信号の応答動作を示したタイミングチャートであり、終端に設けた火災感知器９−１ｎが応答する場合を例にとっている。

図７（Ａ）は、図２の感知器用中継器２−１のＭＰＵ２２に設けている中継制御部２２ａの指示により電圧制御回路２５から感知器回線８−１に出力された下り信号であり、１８ボルトの監視レベルと２４ボルトの信号レベルの２値で変化させ、その周期Ｔにつき、図４（Ａ）に示したようにデータビット１については１８ボルトの監視レベル時間をＴ₁時間、データビット０については１８ボルトの監視レベル時間をそれより短いＴ₀時間としたパルス幅変調を行って、下り信号を送出している。

このような感知器回線８−１の下り信号は、図３の火災感知器９のクロック検出回路３８に入力され、図７（Ｂ）のような下り信号の変化に同期したクロック信号を検出し、ＥＥＰＲＯＭ４１に対しクロックとして供給する。ここで図７（Ｂ）のクロック信号は、一定のクロック周期となっていないが、その立ち上がりタイミングを有効として動作することから、クロック周期の相違は特に問題にはならない。

また下り信号の前半は、図７（Ｄ）に示すように、ダミークロック、スタートビット、読出オペコード、アドレスビットであることから、これを表わすデータビット０，１に対応したパルス幅変調が行われているが、後半のＥＥＰＲＯＭ４１の３２ビットデータのシリアル読出出力に使用するデータビットについては単なるクロックタイミングのみを与えることから、その部分についてはデューティ５０％の通常のクロックを持つ下り信号としており、これに同期して図７（Ｂ）のクロックもデューティ５０％のクロックパルスを検出している。

また図７（Ｃ）のように、チップセレクト検出回路４０は、図７（Ａ）における下り信号の最初の１８ボルトから２４ボルトへの電圧増加を検出してチップセレクト検出信号をＨレベルにオンし、このチップセレクト検出信号は下り信号が断たれて１８ボルトの監視レベル時間が図３のＴ₂時間に達するとＬレベルにオフする。

図７（Ｄ）はデータ検出回路３９で検出されたデータであり、先頭からダミークロック「００」、スタートビット「１」、読出オペコード「１０」、アドレスビット「１００１１０」（アドレス３８）、更に３２ビットのデータビットＤ３１〜Ｄ０に対応した読出タイミングを出力する。

この３２ビットのデータビットＤ３１〜Ｄ０のうち、例えば終端に位置する火災感知器９−１ｎを例にとると、図５のＥＥＰＲＯＭ４１−１ｎのように、データビットＤ３１に、斜線のようにデータビット１を予め格納しており、残りデータビットＤ３０〜Ｄ０はデータビット０が格納されており、データビット１を格納しているデータビットＤ３１の読出ビット出力がＥＥＰＲＯＭ４１−１から出力される応答信号Ｅ１となる。

このため監視時にあっては、図７（Ｅ）のように、ビット１を格納している先頭のデータビットＤ３１の読出ビット出力が応答信号Ｅ１をＨレベルとしてＥＸ−ＯＲ回路４２に入力し、その出力をＨレベルとし、発報回路３２のトランジスタ３３をスイッチングし、
よって抵抗Ｒで定まる発報電流Ｉｃを図７（Ｅ）のように監視時の応答電流として感知器回線Ｌ−Ｃ間に流し、感知器用中継器からの下り信号に対し火災感知器９−１ｎは上り信号を応答することになる。

終端の火災感知器９−１ｎから上り信号が受信されない場合、つまりデータビットＤ３１の位置においてビット１の上り信号が受信できなかった場合には、終端の火災感知器９−１ｎの異常もしくは、感知器回線８−１の断線であるため、異常警報を出力する。

他の火災感知器９も同様にして、感知器用中継器２−１からの下り信号に対する応答信号として火災感知器毎に定められた特定データビットの位置でビット１を返送する。よって、図７（Ｅ）に示すようにデータビットＤ３１からＤ０のタイミングで火災感知器９から順次返送される。感知器用中継器２−１は各感知器からのビット１による上り信号を受信して記憶し、その結果を受信機に送信する。

受信機１は感知器用中継器２−１に接続されている火災感知器９それぞれの固有データビット位置を記憶しておくことで、接続されている火災感知器の全てから上り信号を受信すれぱ感知器が正常であると判断し、記憶したデータビット位置において上り信号を受信しない揚合は、そのデータビット位置に対応する火災感知器９が故障であると判断し、異常表示を行う。

また、受信機１又は感知器用中継器２は、感知器回線８に接続された火災感知器９の個数を記憶しておき、上り信号のビット数を計数して、記憶している感知器接続個数と同じかどうかを比較して、全ての火災感知器の正常異常を判断するようにしてもよい。

さらに、複数の火災感知器から応答がない場合に火災感知器の接続順序が予めわかっていれば、感知器回線８のどの場所で断線しているかを判断することができ、より詳細な異常表示を行うことができる。

図８は、火災発報時に、図１の感知器用中継器２−１からの下り信号に対する上り信号の応答動作を図７と同じ火災感知器９−１ｎを例にとって示したタイミングチャートである。

火災感知器９−１ｎで火災を検出した場合、信号処理回路３５から出力される火災信号Ｅ２がＨレベルとなり、このとき応答信号Ｅ１はＬレベルであることから、ＥＸ−ＯＲ回路４２の出力がＨレベルとなり、発報回路３２のトランジスタ３３をスイッチングし、抵抗Ｒで定まる発報電流Ｉｃを例えば図８（Ｆ）のように火災発生時から継続的に感知器回線８−１に流し、感知器用中継器２−１に対し火災信号を送出する。

このような火災信号を感知器用中継器２−１が受信すると、受信機１に伝送通知して火災警報動作を行わせた後に、受信機１からの検索指示を受け、中継制御部２２ａが火災を検出した感知器を検索するための下り信号を送出し、図８（Ａ）のように、６ボルトの発報レベルと１２ボルトの信号レベルとの間で変化し、発報レベルの時間長がデータビット０でＴ₀時間、データビット１でＴ₁時間にパルス幅変調された下り信号として受信される。

このため図７と同様にして図８（Ｂ）〜（Ｄ）のように、クロック信号、チップセレクト検出信号およびデータが検出され、ＥＥＰＲＯＭ４１−１ｎのアドレス３８からの読出動作が行われる。

そして、火災感知器９−１ｎにあっては、図８（Ｄ）のデータビットＤ３１のビット出力のタイミングで応答信号Ｅ１がＨレベルとなり、このとき火災信号Ｅ２もＨレベルであることから、ＥＸ−ＯＲ回路４２の出力はデータビットＤ３１の読出期間の間、Ｌレベルとなってトランジスタ３３をオフし、図８（Ｅ）のように一時的に発報電流Ｉｃが断たれ、これによって感知器用中継器２−１にあっては火災を検出している火災感知器９−１ｎからの上り信号の応答を認識し、受信機１に伝送通知して火災発生地区を表示させることができる。

一方、火災感知器９−１ｎの火災検出中に、同一感知器回線８−１に接続している他の火災感知器で火災が検出された場合には、その発報検出回路４３により他の火災感知器による発報が検出されて、ＥＥＰＲＯＭの読出動作が抑止されているため、２番目以降に火災を検出した火災感知器からの火災信号の送出および下り信号に対する上り信号の応答は行なわれない。

図９は、感知器用中継器から送出する下り信号の他の実施形態である。図４、図７の実施形態においては、感知器用中継器からの下り信号は一定周期毎に１８ボルトの監視レベル時間をデータビット０，１に応じて変化させて、これに限らず、例えば図９に示すように、一定周期でなく、１８ボルトの監視レベル時問が共通で、その後につづく２４ボルトの信号レベル時間を変えたパル幅変調による下り信号として感知器回線に出力するようにしても良い。更に、データビット０，１に応じた時間の長短を、監視レベル時間とするか信号レベル時間とするかも必要に応じて任意に決めることができる。

なお、図５のＥＥＰＲＯＭのアドレス３８の格納データについては、データサイズである３２ビットに対応して各回線に設けている火災感知器の台数ｎをｎ＝３２台とした場合を例にとっているが、これは１回線に接続できる火災感知器の数を最大構成とした場合であり、最大構成以内の数であれば各感知器回線に必要な数だけの火災感知器を設けることができる。

また、ＥＥＰＲＯＭが出力する感知器固有のビットは１に限定されるものではなく、逆の特定ビット０で他ビットはすべて１に設定されてあってもよく、感知器用中継器において特定ビットを検出できるようになっていれば良い。

また、上記の実施形態にあっては、下り信号を２値の信号レベル間で変化させることにより、送信側および受信側の回路構成を簡単にするようにしているが、３値で信号レベルを変化させるようにしても良い。

図１０は図２の受信機１に設けた監視制御部２１による処理動作のフローチャートであり所定数の感知器用中継器単位に監視処理を指示する場合を例にとっている。

図１０において受信機１の電源を投入してシステムを立ち上げるとステップＳ１で必要な所定の初期設定を行なった後システムが運用状態となり、ステップＳ２で火災発報受信の有無を監視している。通常の監視時には火災発報受信は無いことからステップＳ３に進み、予め定めた監視周期に到達したか否かをチェックしている。この監視周期は例えば１０分に１回と適宜に時間間隔を定める。ステップＳ３で監視周期に到達したことが判別されるとステップＳ４に進み電話回路１５の状態を監視し、電話使用中か否かチェックする。もし電話ジャック１１に電話機１０を接続して図示内受信機１側の電話機との間で通話中であった場合には通話使用中が検出されなくなるまで処理を保留する。

ステップＳ４で電話使用中でなければステップＳ５に進み、感知器用中継器２−１〜２−ｍにつき所定台数単位に監視処理を行なうように指示する。このステップＳ５による指示を受けて、例えば図１３のタイムチャートのように感知器用中継器２−１〜２−ｍの動作が行なわれる。図１１のタイムチャートは２台の感知器用中継器単位に順次監視処理を指示した場合である。即ち時刻Ｔ₁にあっては感知器用中継器２−１，２−２の２台に対する監視処理の指示が行なわれ、感知器用中継器２−１，２−２のそれぞれが感知器回線８−１，８−２に下り信号を送出して、それぞれの火災感知器からの上り信号の応答を受ける。

次に時刻Ｔ₂で次の２台の感知器用中継器２−３，２−４に対し同時に監視処理が行なわれ以下同様に２台単位で監視処理の指示が行なわれる。

このような感知器用中継器に対する２台単位の監視処理の指示によれば感知器用中継器の台数が１００台であった場合、１台あたりの動作における消費電流を２０ｍＡとすると合計４０ｍＡの電流が流れ線路抵抗Ｒｚが５０Ωであるとすると電源線４の電圧効果は２ボルトと十分に低く感知器用中継器側に設けている定電圧回路２３は十分な電源電圧の供給を受けることで感知器用中継器及び火災感知器の動作を保証できる。また１回の監視処理で２台の感知器用中継器が同時に動作するため１台づつ処理した場合に比べ半分の時間で監視処理を終了することができる。もちろん１回の監視処理の指示で同時に動作する感知器用中継器の台数は図１１の場合の２台に限定されず３台、４台あるいは５台であっても良い。例えば５台とした場合には同時動作による電流は１００ｍＡで電源線４の電圧効果は５ボルトであり、この程度であればシステム機能を損なうことなく監視処理ができる。また５台とした場合には全ての感知器用中継器を順次動作された場合に対し５分の１の時間で監視処理を終了することができる。

再び図１０を参照するにステップＳ５で所定数単位に監視を感知器用中継器に指示したならばステップＳ６で感知用中継器で得られた監視情報を受信して処理する。この感知器用中継器からの監視情報の受信処理については、図１１のように例えば２台単位の感知器用中継器の監視処理が終了するごとにコード結果を受信して処理することになる。具体的には感知器用中継器の応答結果から上り信号の応答がなかった火災感知器をチェックすることで火災感知器の故障と判断した場合には障害警報を出し、また特定の感知器回線位置から終端側の全ての火災感知器から応答がなかったような場合にはその位置で感知器回線が断線したことを判断して障害表示を行う。

一方、ステップＳ２で火災発報受信があった場合にはステップＳ７で火災警報及び火災代表表示などの火災警報処理を実行した後、ステップＳ８で火災発報信号を送ってきた感知器用中継器に対し火災感知器の検索処理を指示する。これを受けて火災発報を検出した感知器用中継器にあっては感知器回線に下り信号を送出して火災を検出した火災感知器から上り信号の応答を受け、この応答結果を受信機に伝送通知する。この伝送通知による検索情報をステップＳ９で受信し、火災発生地区を表示する。その後ステップＳ１０で火災復旧の有無をチェックしており火災復旧があれば再びステップＳ２に戻り通常の監視に入る。

図１２は図２の受信機に設けた監視制御部２１による処理動作の他の実施形態のフローチャートである。この実施形態にあっては通常監視時において所定数の感知器用中継器が重複するように順次監視処理を指示するようにしたことを特徴とする。図１２において、ステップＳ５以外の処理は図１０のフローチャートと同じになる。ステップＳ５は所定の監視周期に対し、且つ電話使用中でない場合に感知器用中継器に対し監視処理を指示する。この場合には所定台数の感知器用中継器の監視処理が重複するように監視処理を順次指示している。

図１３は図１２のステップＳ５による監視処理の指示に基づく感知器用中継の動作を示したタイムチャートである。このタイムチャートにあっては同時に３台の感知器用中継器の動作が重複するように順次監視処理を指示している。即ち時刻Ｔ₁で感知器用中継器２−１の監視処理を指示した後、その処理時間の３分の１を経過した時刻Ｔ₂で次の感知器用中継器２−２の監視処理を指示し、さらに時刻Ｔ₁から処理時間の３分の２を経過した時刻Ｔ₃の時点で感知器用中継器２−３の監視処理を指示する。それ以降同じ時間間隔となる時刻Ｔ₄，Ｔ₅，Ｔ₆・・・というように順位感知器用中継器２−４，２−５，２−６・・・の監視処理を指示している。このため時刻Ｔ₃以降にあっては同時刻で３台の感知経中継器が同時に動作した状態となる。このため３台の感知器用中継器の動作で電源線４に生ずる電圧効果は３ボルトであり、感知器用中継器及び火災感知器の動作に必要な電源電圧を保証することができる。

もちろん図１３の処理動作についても監視処理が重複する感知器用中継器の台数は３台以外に２台、４台あるいは５台というように変えてもよく、重複する感知器台数による電源線４の電圧効果がシステム機能を損なわない範囲内であれば重複する台数を増やすことができる。

また、本実施形態においては、終端用の火災感知器の返信信号の有無により感知器回線の断線を判断するが、従来の図１４に示したように、断線監視は感知器回線の終端に接続した終端抵抗１１３による監視を行い、感知器の正常判断及び火災発報端末の特定を図２の火災感知器などの構成で行うようにしても良い。

また、本実施例の火災感知器においては、ＥＥＰＲＯＭのアドレスビットの読み込み動作により、感知器機能監視と火災を検出した火災感知器の特定を行っているが、これに限らず、火災感知器にＣＰＵを設けて同様の動作を行うようにしても良い。

例えば、通常監視時の感知器用中継器からの確認用の下り信号に対しては、感知器毎に固有に決まったタイミングで一時的に感知器回線を短絡状態にさせ、火災検出時には感知器回線を継続して短絡状態にさせ、そして火災発報時の感知器特定時には、短絡状態の感知器回線を固有のタイミングで一時的に短絡を解除するなど、前述の実施形態と同様の動作を行うことができる。この場合にはＥＸ−ＯＲ回路やＥＥＰＲＯＭ等を排除して達成することもできる。

本発明の火災報知システムの説明図 図１の受信機および感知器用中継器の回路ブロック図 図１の火災感知器のブロック図 本発明における下り信号と図２のデータ検出回路によるデータ検出処理のタイムチャート 図１の火災感知器におけるＥＥＰＲＯＭのアドレスと記憶データの説明図 図３のＥＸ−ＯＲ回路による固有の上り信号応答と火災発報の論理表の説明図 図３の火災感知器における監視時のＥＥＰＲＯＭの読出しによる固有の上り信号応答動作のタイミングチャート 図３の火災感知器における火災時のＥＥＰＲＯＭの読出しによる固有の上り信号応答動作のタイミングチャート ＥＥＰＲＯＭの読出クロックが不揃いとなる場合の図２のデータ検出回路による他のデータ検出処理のタイムチャート 所定数の感知器用中継器単位に監視処理を指示する図１の受信機に設けた監視制御部による処理動作のフローチャート 図１０の監視処理による感知器用中継器の動作を示したタイムチャート 所定数の感知器用中継器が重複するように順次監視処理を指示する図１の受信機に設けた監視制御部による処理動作のフローチャート 図１２の監視処理による感知器用中継器の動作を示したタイムチャート 従来の火災報知システムの説明図

符号の説明

１：受信機
２−１〜２−ｍ：感知器用中継器
３：伝送路
４：電源線
５：信号線
６：コモン線
７：電話線
８−１〜８−ｍ：感知器回線
９−１１〜９−ｍｎ：火災感知器
１０：電話器
１１：電話ジャック
１２，２２：ＭＰＵ
１３：電源部
１４，２４：伝送回路部
１５：電話回路
１６：操作部
１７：警報表示部
１８：地区表示部
１９：移報出力部
２０：受信制御部
２１：監視制御部
２２ａ：中継制御部
２３：定電圧回路
２５：電圧制御回路
２６：出力バッファ回路
２７：電流検出回路
３１：整流・ノイズ吸収回路
３２：発報回路
３３：トランジスタ
３４：電源回路
３５：信号処理回路
３６：検出回路
３７：固有信号応答部
３８：クロック検出回路
３９：データ検出回路
４０：チップセレクト検出回路
４１：ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）
４２：ＥＸ−ＯＲ回路
４３：発報検出回路

Claims (10)

1. 受信機から引き出された電源線を含む伝送路に複数の感知器用中継器を接続し、各感知器用中継器から引き出された感知器回線に複数の火災感知器を接続し、回線単位に火災感知器からの共通の火災信号を感知器用中継器で受信した後に受信機に伝送して警報させる火災報知システムに於いて、
   前記火災感知器に、前記感知器用中継器からの下り信号に対し固有の上り信号を応答する固有信号応答部を設け、
   前記感知器用中継器に、
   前記受信機から監視処理の伝送指示を受けた際に、感知器回線に下り信号を送出して前記火災感知器から固有の上り信号を応答させ、応答結果を前記受信機に伝送する中継制御部を設け、
   前記受信機に、所定数の感知器用中継器単位に順次監視処理を指示して応答結果を受信する監視制御部を設けたことを特徴とする火災報知システム。
   
2. 受信機から引き出された伝送線に複数の感知器用中継器を接続し、各感知器用中継器から引き出された感知器回線に複数の火災感知器を接続し、回線単位に火災感知器からの共通の火災信号を感知器用中継器で受信した後に受信機に伝送して警報させる火災報知システムに於いて、
   前記火災感知器に、前記感知器用中継器からの下り信号に対し固有の上り信号を応答する固有信号応答部を設け、
   前記感知器用中継器に、
   前記受信機から監視処理の伝送指示を受けた際に、感知器回線に下り信号を送出して前記火災感知器から固有の上り信号を応答させ、応答結果を前記受信機に伝送する中継制御部を設け、
   前記受信機に、前記複数の感知器用中継器に対し所定数を越えない範囲で処理が重複するように順次監視処理を指示して応答結果を受信する監視制御部を設けたことを特徴とする火災報知システム。
   
3. 請求項１又は２記載の火災報知システムに於いて、前記受信機の監視制御部は、電話回路による電話使用中の有無を判別し、電話使用中は前記感知器用中継器に対する監視処理の指示を禁止することを特徴とする火災報知システム。
   
4. 請求項１又は２記載の火災報知システムに於いて、前記受信機の監視制御部により同時に監視処理を実行する感知器用中継器の台数は、前記電源線に流れる電源電流による電圧降下が前記感知器用中継器及び火災感知器の許容電源電圧を下回らない台数であることを特徴とする火災報知システム。
   
5. 請求項１又は２記載の火災報知システムに於いて、前記受信機の監視制御部により同時に監視処理を実行する感知器用中継器の台数は、前記電源線に流れる電源電流による電圧降下が前記感知器用中継器及び火災感知器の許容電源電圧を下回らない台数で且つ所定時間以内に全感知器用中継器の監視処理が終了する台数であることを特徴とする火災報知システム。
   
6. 請求項１又は２記載の火災報知システムに於いて、前記感知器用中継器は、下り信号の送出により固有の上り信号の応答のない火災感知器を判断して前記受信機に感知器故障または感知器回線断線を判断して障害情報を伝送通知することを特徴とする火災報知システム。
   
7. 請求項１又は２記載の火災報知システムに於いて、前記受信機の監視制御部は、感知器用中継器から火災情報を受信した際に、火災情報を通知した感知器用中継器に検索処理を指示して火災を検出した火災感知器の特定情報を取得することを特徴とする火災報知システム。
   
8. 請求項１記載の火災報知システムに於いて、前記火災感知器の固有信号応答部は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを備え、該不揮発性メモリの所定のアドレスに特定位置の１ビットのみが他のビットと区別されたビットとなる固有の番号データを記憶し、前記感知器用中継器からの下り信号による前記所定アドレスを指定した前記番号データの読出し動作による感知器固有に定められた特定ビットの出力タイミングで固有の上り信号を送出することを特徴とする火災報知システム。
   
9. 請求項８記載の火災報知システムに於いて、前記火災感知器の固有信号応答部は、更に、火災信号の送出中は、前記感知器用中継器からの下り信号による前記所定アドレスを指定した前記該不揮発性メモリの前記番号データの読出し動作による感知器固有に定められた特定ビットの出力タイミングで前記火災信号の送出を一時的に遮断することを特徴とする火災報知システム。
   
10. 請求項８記載の火災報知システムに於いて、前記火災感知器の固有信号応答部は、前記不揮発性メモリからの読出応答信号と火災検出部からの火災信号を入力して発報回路を動作する排他的論理和回路（ＥＸ−ＯＲ回路）を備えたことを特徴とする火災報知システム。

Images