JP2014509813A - 信号を通過させるためのアイソレーターデバイス - Google Patents

Abstract

【解決手段】クラスＡ避難システムのためのアイソレーターデバイスが提供される。アイソレーターはそれぞれ、システムの中で特定アドレスを有する。これは、アイソレーターが個々に、例えば特にシステムおよびデバイスのエラーに関連する、アドレス情報および状態情報を報告することを可能にする。一実施形態では、スピーカーをデバイスに接続することができる。これは、スピーカーを個々にアドレスすることを可能にし、よって、警報および口頭のメッセージのような専用の情報を特定のスピーカーに送ることができる。専用のアイソレーターは、報知する、ネットワークに電力を供給する、およびネットワークトラフィックをルーティングするために利用可能である。ルータは、複数のループを作成する可能性を提供し、配線を減らし、多重性を高める。スペクトル拡散変調によって異なる分岐でデータを送信することによって、より多くのデータを送信することができ、分岐間のクロストークの影響が大幅に低減される。
【選択図】図２

Description

本発明は、信号を通過させるためのデバイスに関し、特に、避難システムとして使用するためのネットワークを構築するためのデバイスに関する。

クラスＡに従う緊急避難システムは、信号線を含むループで配線された信号デバイスを備える。避難の場合に、ループには、基地局から避難信号が提供される。ループは、ＡｓｔｒｅａアイソレータータイプＡＳＢ−１１〜２２のような、アイソレーターデバイスを備える。アイソレーターデバイスは、信号線によって接続される。ループ配線は、ワイヤ対または同軸ケーブルのような、２つの導体を備える。ループ配線は、アイソレーターによって遮断される。アイソレーターは、信号線を介して受信モジュール上で信号を受信する。

信号の受信に応じて、信号は、送信ユニットを介して再伝送される。送信される信号の品質は、試験される。信号の品質が、例えば電圧および／または電流に関して、特定の品質基準を満たしていない場合は、規格外の電圧および／または電流がループの一部である信号線の短絡または開放を示すかもしれないので、信号の送信が遮断される。その後、ループには、まだ良好な状態であるループの中の信号線を介して、別の側から送給される。ループは、単一のループとして構築され、該ループ上に１つのアナログ音声信号が提供される。

より多くの機能を有する改善されたデバイスを有することが好ましい。

第１の態様では、避難システムのためのルータが提供される。本ルータは、第１の信号線を接続するための第１のルータ端子対を備える、第１のルータ入力／出力モジュールと、第２の信号線を接続するための第２のルータ端子対を備える、第２のルータ入力／出力モジュールとを備える。第１のルータモデムは、第１のルータ入力／出力モジュールに接続され、第２のルータモデムは、第２のルータ入力／出力モジュールに接続される。本ルータは、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムを介してデータを通信するために、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムに接続される、ルータ処理ユニットをさらに備える。処理ユニットは、第１のルータモデムに、第１の周波数スペクトルでデータを変調するように指示し、また、第２のルータモデムに、第１の周波数スペクトルと重複しない第２の周波数スペクトルでデータを変調するよう指示するように構成される。

異なる非重複の周波数帯でデータを送信することによって、クロストークの影響が大幅に低減され、第１の周波数スペクトルは、第２の周波数スペクトルにいかなる影響も及ぼさない。第１の周波数スペクトルがより低く、また、主要な高調波が第２の周波数スペクトルの中に支配的に存在する場合は、問題が生じ得る。この問題は、適切な変調方式を使用することによって、低減させるかまたは緩和することができる。さらに、適切な変調によって、複数のデータチャネルが信号線上に同時に提供されてもよい。

一実施形態において、第１のルータモデムは、第１のハイパスフィルタを介して、第１のルータ入力／出力モジュールに接続され、第２のルータモデムは、第２のハイパスフィルタを介して、第２のルータ入力／出力モジュールに接続される。

ハイパスフィルタを使用することによって、データ信号が供給電圧信号上に重畳され得、大きい信号供給信号の小さい信号データ変調を提供する。供給信号の周波数が第１のスペクトルおよび第２のスペクトルの周波数よりも大幅に低ければ、供給信号からデータを良好にフィルタ処理することができる。直流電源電圧の使用は、この場合に特に有利である。

さらなる実施形態において、ハイパスフィルタは、誘導結合部である。

誘導結合部を使用することによって、ルータのデータ処理部分は、ルータの電力部分から、およびルータの端子からガルバニック分離される。これは、短絡および開放のような、ネットワークにおける電力異常および他の異常が、通常は敏感なデータ処理電子部品に対して大きな影響を及ぼさないこと、またはいかなる影響も及ぼさないことを意味する。これは、避難システムにおいて重要である、頑健なデバイスを生成する。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。

本ルータの別の実施形態は、避難システムからルータに電気エネルギーを提供するための、電源モジュールであって、そこから電気エネルギーを得るために、第１のルータ入力／出力モジュールおよび第２のルータ入力／出力モジュールに接続可能である、電源モジュールを備える。本ルータはさらに、第１のルータ端子対と電源モジュールとの間の第１のスイッチと、第２のルータ端子対と電源との間の第２のスイッチとを備える。

避難システムにおいて、第１のルータ端子対または第２のルータ端子対で異常が起こった場合、この実施形態は、適用可能なスイッチを開くことによってその端子対を隔離することを可能にする。これは特に、そのルータ対に接続された信号線の短絡および／または開放の場合だけでなく、データトラフィックの異常の場合にも有利である。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。その場合には、ルータは、この実施形態の構成要素を備えるが、ルータ処理ユニットが、モデムに、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信するよう指示するように構成されるかどうかは無関係である。

さらなる実施形態は、第１のルータ端子対上の第１の電圧レベルを監視し、第２のルータ端子対上の第２の電圧レベルを監視するための、ルータ電力監視ユニットを備える。本ルータにおいて、電力監視ユニットは、ルータ処理ユニットに第１の電圧レベルおよび第２の電圧レベルに関する情報を提供するために、ルータ処理ユニットに動作可能に連結され、ルータ処理ユニットは、第１の電圧レベルが第１の電圧閾値未満である場合に、第１のスイッチを開き、第２の電圧レベルが第２の電圧閾値未満である場合に、第２のスイッチを開くように構成される。

換言すれば、本ルータはまた、アイソレーターデバイスとしても作用し、信号を受信するための、第１の端子と、受信した信号を送信するための、第２の端子と、第２の端子を介して送信される信号の品質を監視するための、信号品質監視モジュールと、信号を第１の端子から第２の端子に通過させるための、パススルーモジュールと、制御モジュールであって、信号完全性監視モジュールから情報を受信し、第２の端子によって送信された信号の品質が所定の基準を満たす場合に、パススルーモジュールに、受信した信号を第１の端子から第２の端子に通過させるように指示し、第２の端子によって送信された信号の品質が所定の基準を満たさない場合に、パススルーモジュールに、信号を第１の端子から第２の端子に通過させないように指示する、制御モジュールと、を備える。

このように、短絡および開放のような異常が起こったデバイスおよび／または信号線に接続される端子は、ネットワークの中のルータおよびルータに接続される他のデバイスから直接隔離される。これは、ネットワークの品質および完全性を高める。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。その場合には、ルータは、この実施形態の構成要素を備えるが、ルータ処理ユニットが、非重複周波数スペクトルでデータを変調／復調および送信／受信するようモデムに指示するように構成されるかどうかは無関係である。

さらに別の実施形態において、第１のルータ端子対の第１のルータ端子は、第２のルータ端子対の第１のルータ端子に導電接続され、第１のルータ端子対の第２のルータ端子は、第２のルータ端子対の第２のルータ端子に導電接続され、第１の電圧閾値は、第２の電圧閾値に等しい。

この実施形態は、第１の端子対から第２の端子対への障害のない直流の流れを可能にし、電源モジュールによる、ルータを含むシステム全体にわたる電気エネルギーの供給を提供する。

さらに別の実施形態において、第１のルータモデムは、第１のルータ端子対と第１のスイッチとの間で第１のルータ端子対に接続され、第２のルータモデムは、第２のルータ端子対と第２のスイッチとの間で第２のルータ端子対に接続される。

異常が起こり、端子対が隔離されても、データは依然としてその端子対から取り出されるが、電源およびデバイスの消費部分は、避難システムの少なくとも一部から隔離されている。この実施形態は、端子とモデムとの間のガルバニック分離のため、モデムが誘導結合部によって端子に接続される場合の実施形態とともに特に良好に機能する。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。その場合には、ルータは、この実施形態の構成要素を備えるが、ルータ処理ユニットが、モデムに、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信するよう指示するように構成されるかどうかは無関係である。

また、さらなる実施形態は、第３の信号線を接続するための第２のルータ端子対と、第３のルータ入力／出力モジュールに接続される、第３のルータモデムと、をさらに備え、ルータ処理ユニットは、第３のルータモデムに接続され、さらに、第３のルータモデムに、第１の周波数スペクトルおよび第２の周波数スペクトルと重複しない第３の周波数スペクトルでデータを変調するよう指示するように構成される。

この実施形態によって、ネットワークは、複数のループで作成することができ、これは、ネットワークの多重性を高める。さらに、別々のループが必要とされる建造物内でネットワークを構築するために必要とされる配線がより少ない。従来の単一ループの避難ネットワークシステムでは、ループは、１階から各警報区域まで個々に提供しなければならなかった。この実施形態によって、各領域の中に２つのルータが提供され、これらの２つのうちの第１のルータから、これらの２つのうちの第２のルータまで１つのループが作製される。このように、１つの主ループが１階から最上階まで必要とされ、サブループが各階に提供される。

また、上で論じたように、データ通信のために独立したスペクトルを使用することで、クロストークの影響を低減させるか、または緩和さえする。

第２の態様では、メッセージングデバイスが提供される。本メッセージングデバイスは、第１の信号線を接続するための第１のメッセージング端子対を備える、第１のメッセージング入力／出力モジュールと、第２の信号線を接続するための第２のメッセージング端子対を備える、第２のメッセージング入力／出力モジュールとを備える。メッセージングモデムは、第１のメッセージング入力／出力モジュールおよび第２のメッセージング入力／出力モジュールに接続され、メッセージング処理ユニットは、メッセージングモデムを介してデータを通信するために、メッセージングモデムに接続される。本メッセージングデバイスはさらに、第１のメッセージング端子対の第１の電圧レベル、および第２のメッセージング端子対上の第２の電圧レベルを監視するための、メッセージング電力監視ユニットと、再生するための通信データをレンダリングするための、レンダリング回路とを備える。メッセージングデバイスにおいて、第１のメッセージング端子対の第１のメッセージング端子は、第２のメッセージング端子対の第１のメッセージング端子に導電接続され、第１のメッセージング端子対の第２のメッセージング端子は、メッセージングスイッチを介して、第２のメッセージング端子対の第２のメッセージング端子に導電接続される。さらに、メッセージング電力制御ユニットは、メッセージング処理ユニットに第１の電圧レベルおよび第２の電圧レベルに関する情報を提供するために、メッセージング処理ユニットに動作可能に接続され、ルータ処理ユニットは、第１の電圧レベルが第１の電圧閾値未満である場合に、または第２の電圧レベルが第２の電圧閾値未満である場合に、メッセージングスイッチを開くように構成される。

本デバイスは、第１の態様によるルータを伴う避難ネットワークシステムを構築するのに特によく適している。これは、第１のスペクトルおよび第２のスペクトルでデータおよびデータ信号を送信、受信、変調、および復調するように設定されているモデムとともに特に良好に機能する。さらに、このデバイスは、端子で異常が検出された場合に、それらの端子を隔離する。

第３の態様は、少なくとも１つの第１の態様によるルータと、少なくとも１つの第２の態様によるメッセージングデバイスとを備える、ネットワークに電力を供給するためのネットワーク電力デバイスを提供する。本ネットワーク電力デバイスは、第１の信号線を接続するための第１の電力端子対を備える、第１の電力入力／出力モジュールと、第２の信号線を接続するための第２の電力端子対を備える、第２の電力入力／出力モジュールとを備える。電力モデムは、第１の電力入力／出力モジュールおよび第２の電力入力／出力モジュールに接続され、電力処理ユニットは、メッセージングモデムを介してデータを通信するために、メッセージングモデムに接続される。本ネットワーク電力デバイスはさらに、第１の電力端子対の第１の電圧レベル、および第２の電力端子対上の第２の電圧レベルを監視するための、電力監視ユニットと、電気エネルギーをネットワークに提供するための、第１の電力入力／出力モジュールおよび第２の電力入力／出力モジュールに接続される、電源ユニットとを備える。本ネットワーク電力デバイスにおいて、第１の電力端子対の第１の電力端子は、第１の電力スイッチを介して、第２の電力端子対の第１の電力端子に導電接続され、第１の電力端子対の第２の電力端子は、第２の電力スイッチを介して、第２の電力端子対の第２の電力端子に導電接続される。さらに、電力制御ユニットは、電力処理ユニットに第１の電圧レベルおよび第２の電圧レベルに関する情報を提供するために、電力処理ユニットに動作可能に連結され、ルータ処理ユニットは、第１の電圧レベルが第１の電圧閾値未満である場合に、または第２の電圧レベルが第２の電圧閾値未満である場合に、第１の電力スイッチおよび第２の電力スイッチを開くように構成される。

本デバイスは、第１の態様によるルータおよび第２の態様によるメッセージングデバイスを伴う避難ネットワークシステムを構築するのに特によく適している。第３の態様によるデバイスは、ルータおよびメッセージングデバイスの双方に電力を提供する。これは、第１のスペクトルおよび第２のスペクトルでデータおよびデータ信号を送信、受信、変調、および復調するように設定されているモデムで特に良好に機能する。さらに、このデバイスは、端子で異常が検出された場合に、それらの端子を隔離する。

第４の態様は、避難ネットワークシステムを提供し、該避難ネットワークシステムは、第１の態様による第１のルータおよび第１の態様による第２のルータと、第２の態様による第１のメッセージングデバイスおよび第２の態様による第２のメッセージングデバイスと、少なくとも１つの第３の態様によるネットワーク電力デバイスとを備える。本避難ネットワークシステムにおいて、第１のルータの第１のルータ入力／出力モジュールは、第１の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、第１のメッセージングデバイスの第１のメッセージング入力／出力モジュールに接続され、第１のメッセージングデバイスの第２のメッセージング入力／出力モジュールは、第１の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、第２のルータの第１のルータ入力／出力モジュールに接続され、第２のルータの第２のルータ入力／出力モジュールは、第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、およびネットワークの要素に電力を供給するために、信号線を介して、ネットワーク電力デバイスの第１の電力入力／出力モジュールに接続され、ネットワーク電力デバイスの第２の電力入力／出力モジュールは、第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、およびネットワークの要素に電力を供給するために、信号線を介して、第２のメッセージングデバイスの第１のメッセージング入力／出力モジュールに接続され、第２のメッセージングデバイスの第２のメッセージング入力／出力モジュールは、第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、第１のルータの第２のルータ入力／出力モジュールに接続される。

ここで、本発明を、図面を用いてより詳細に論じる。図面中、
第１の避難ネットワークシステムを示す図である。 ハブデバイスを示す図である。 報知デバイスを示す図である。 電源デバイスを示す図である。 第２の避難ネットワークシステムを示す図である。 第１の信号スペクトルを示す図である。 第２の信号スペクトルを示す図である。 第３の信号スペクトルを示す図である。

図１は、第１のスピーカー３９２．１が接続される第１の報知デバイス３００．１と、第２のスピーカー３９２．１が接続される第２の報知デバイス３００．１と、第３のスピーカー３９２．１が接続される第３の報知デバイス３００．１と、第４のスピーカー３９２．１が接続される第４の報知デバイス３００．１とを備える、避難ネットワークシステム１００を示す。

第１の報知デバイス３００．１と第２の報知デバイス３００．２との間には、第１の電源デバイス４００．１が提供される。第２の報知デバイス３００．２と第４の報知デバイス３００．４との間には、第２のハブデバイス２００．２が提供される。第４の報知デバイス３００．４と第３の報知デバイス３００．３との間には、第２の電源デバイス４００．２が提供される。第３の報知デバイス３００．３と第１の報知デバイス３００．１との間には、第１のハブデバイス２００．１が提供される。

この実施形態では、第１のハブデバイス２００．１は、避難ネットワークシステム１００にデータを提供するために、第１のハブデバイス２００．１に接続されるコンピュータ１０２を有する。そのようなデータは、避難ネットワークシステム１００をプログラムするためのコンピュータが実行可能な命令、避難システムが備える種々のスピーカー３９２のうちの１つ以上による再生を目的とする音声データ、他のデータ、またはそれらの組み合わせとすることができる。

避難ネットワークシステム１００の種々のデバイスは、隣接するデバイスの間の信号線によってループ状に接続される。信号線は、好ましくは、ワイヤ対として並列に、または中心導体ワイヤと同軸に、電気導体対によって提供され、絶縁外装材によって囲まれ、再度導体によって外装される。

図２は、より詳細にハブデバイス２００を示す。ハブデバイス２００は、第１の端子２２８．１および第２の端子２２８．１を含む第１の端子対２２８を備える第１の信号入力／出力モジュールと、第１のトランジスタ２２２．１および第２のトランジスタ２２２．２を備える第１のスイッチ２２２と、を備える。トランジスタ２２２は、好ましくは、ＭＯＳＦＥＴとして提供される。第１の端子対２２８は、第１のモデム２２０に接続され、第１の信号入力／出力モジュールを介してデータを受信および送信するための第１の送受信機として作用する。第１のモデム２２０は、第１の誘導結合部２２６を介して第１の端子対２２８に接続される。

モデム２２０は、好ましくは、ＩｎｔｅｌｌｏｎのＩＮＴ６４００およびＩＮＴ１４００の回路を備える。この回路の組み合わせは、物理的信号を受信し、ハブデバイス２００のさらなる構成要素によるさらなる処理のために、ＭＡＣレベルで情報を提供する。

ハブはさらに、第１の端子２３８．１および第２の端子２３８．１を含む第２の端子対２３８を備える第２の信号入力／出力モジュールと、第１のトランジスタ２３２．１および第２のトランジスタ２３２．２を備える第２のスイッチ２３２と、を備える。トランジスタ２３２は、好ましくは、ＭＯＳＦＥＴとして提供される。第２の端子対２３８は、第２のモデム２３０に接続され、第２の信号入力／出力モジュールを介してデータを受信および送信するための第２の送受信機として作用する。第２のモデム２３０は、第２の誘導結合部２３６を介して、第２の端子対２３８に接続される。

ハブはさらに、第１の端子２３８．１および第２の端子２３８．１を含む第３の端子対２３８を備える第３の信号入力／出力モジュールと、第１のトランジスタ２３２．１および第２のトランジスタ２３２．２を備える第３のスイッチ２４２と、を備える。トランジスタ２３２は、好ましくは、ＭＯＳＦＥＴとして提供される。第３の端子対２３８は、第３のモデム２３０に接続され、第３の信号入力／出力モジュールを介してデータを受信および送信するための第３の送受信機として作用する。第３のモデム２３０は、第３の誘導結合部２３６を介して第３の端子対２３８に接続される。

第１のモデム２２０、第２のモデム２３０、および第３のモデム２４０は、それぞれ、第１の信号入力／出力モジュール、第２の信号入力／出力モジュール、および第３の信号入力／出力モジュールを介して、変調データを伴う信号を受信する。第１のモデム２２０、第２のモデム２３０、および第３のモデム２４０は、受信した信号からデータを復調し、データスイッチ２１０を介して、ハブ処理ユニット２０２に復調データを提供する。この構成は、ハブデバイス２００が、ルータとしても機能することを可能にする。端子対のいずれかを通してデータを送信するために、第１のモデム２２０、第２のモデム２３０、および第３のモデム２４０は、それぞれの端子対に接続される信号線上に既に存在する信号上に重畳するために、送信されるデータを変調する。あるいは、データは、変調されずに送信および／または受信され、それぞれの端子対に接続される信号線上に既に存在する信号上に重畳するためのベースバンド信号として、端子対に提供される。

ハブ処理ユニット２１０は、ハブデバイス２００の種々の構成要素の動作を制御するように構成され、ＲＡＭメモリ２０４．１と、フラッシュメモリ２０４．２と、フラッシュストレージ２０４．３とを備える、マスストレージモジュール２０４に接続される。最初のものは、揮発性メモリを備え、後者の２つは、不揮発性メモリを備える。フラッシュストレージ２０４．３に記憶されるデータは、最初に、フラッシュメモリ２０４．２に記憶される。その後、データは、フラッシュストレージ２０４．３に記憶される。データをフラッシュストレージに記憶するこの方法は、ハブデバイス２００の突然の電力低下の場合のデータ保全性を確実にする。記憶されるデータは、ハブ処理ユニット２０２をプログラムするためのコンピュータが実行可能な命令や、避難ネットワークシステム１００の中のハブデバイス２００を識別する固有の識別子のような、ハブデバイスに関連する他のデータを記憶するためのコンピュータが実行可能な命令であってもよい。

ハブ処理ユニット２１０はさらに、第１のネットワークインターフェース２０６．１および第２のネットワークインターフェース２０６．２を備える、二重ネットワークデバイス２０６に接続される。二重ネットワークデバイス２０６は、ハブデバイス２００が、図１で示されるパーソナルコンピュータ１０２のような他のデバイスと通信することを可能にする。通信は、好ましくは、イーサネット（登録商標）プロトコルまたは類似のプロトコルを通じて行われる。

ハブ処理ユニット２１０はまた、汎用入力／出力モジュール２０８にも接続される。汎用入力／出力モジュール２０８は、様々なデバイスに通信するように構成され、また、ＵＳＢソケットおよびコントローラ、ＲＳ−２３２ソケットおよびコントローラ、ＩＥＥＥ１３８４ソケットおよびコントローラ、ブルートゥース（商標）送受信機およびコントローラ、ＩＥＥＥ８０２．１１送受信機およびコントローラ、その他のもの、またはそれらの組み合わせのような、種々のコネクタおよびコントローラを備えてもよい。

図２で示されるように、信号入力／出力モジュールの端子は、並列に接続される。第１の端子対２２８の第１の端子２２８．１は、第２の端子対２３８の第１の端子２３８．１および第３の端子対２４８の第１の端子２４８．１に接続される。第１の端子対２２８の第２の端子２２８．２は、第２の端子対２３８の第２の端子２３８．２および第３の端子対２４８の第２の端子２４８．２に接続される。接続部は、導電性である。

第１の端子および第２の端子は、電源モジュール２５４に接続される。電源モジュール２５４は、ハブデバイス２００の種々の要素に電気エネルギーを提供するように構成される。電気エネルギーは、避難ネットワークシステム１００に接続される第１、第２、および／または第３の入力／出力モジュールを介して得られ、電圧は、バッファリングされ、調節され、その後に、ハブデバイス２００の種々の要素に提供される。電源モジュール２５４はまた、電源モジュール２５４が避難ネットワークシステム１００からいかなるエネルギーも受け取らない場合にバックアップエネルギーを提供するための、エネルギー貯蔵装置２５６にも接続される。エネルギー貯蔵装置２５６は、電池、コンデンサ、別のエネルギー貯蔵デバイス、またはそれらの組み合わせを備えてもよい。

第１の端子および第２の端子はまた、出力制御ユニット２５２にも接続される。電力制御ユニット２５２は、入力／出力モジュールの端子対上の電圧を測定および監視するように構成される。加えて、または代替として、電力制御ユニット２５２は、ハブデバイス２００の端子のいずれかを通して電流レベルを監視するように構成される。電力制御ユニット２５２は、端子上の電圧を測定し、測定値を下限閾値および／または上限閾値と比較する。一実施形態では、異なる閾値を、異なる端子対に適用してもよい。図２で表される実施形態にあるように、端子は、各入力／出力モジュールから、１つの導体で２つのグループに導電接続され、端子対上の電圧は、各入力／出力端子について同じである。したがって、この実施形態の場合、測定電圧は、１つの上限閾値および１つの下限閾値と比較される。

測定電圧が上限閾値を超えるか、または下限閾値未満である場合、これは、避難ネットワークシステム１００のエラー状態を示すかもしれない。特に、測定電圧が下限閾値未満である場合、これは、信号線の短絡を示すかもしれない。したがって、測定電圧が下限閾値未満に下がったことを検出すると、第１のスイッチ２２２、第２のスイッチ２３２、および第３のスイッチ２４２が開かれ、ハブデバイス２００の他の要素から、第１の端子対２２８、第２の端子対２３８、および第３の端子対２４８の導電接続を解除する。

モデムへの導電結合部が、スイッチと端子との間で端子に接続されるので、モデムと端子との間の誘導結合部が維持される。あるいは、誘導結合部をスイッチと電源モジュール２５４との間に提供して、エラー状態が生じた場合に、端子からモデムの接続を完全に解除する。図２で示される構造でも、データは、依然として誘導結合部を介してモデムによって受信されてもよいことに留意されたい。

図２で示される構造では、短絡がどの端子対で起こったのかを直接検出することができない。全てのスイッチを開いた後に、適切に短絡を検出するために、最初に、第１のスイッチ２２２が閉じられる。測定電圧が低下した場合は、第１のスイッチが再度開かれる。その後、第２のスイッチ２３２が閉じられる。測定電圧が低下した場合は、第２のスイッチが再度開かれる。その後、第３のスイッチ２４２が閉じられる。測定電圧が低下した場合は、第３のスイッチが再度開かれる。３つのスイッチを閉じる−そして必要に応じて開く−ことによって、エラー状態が起こった端子対を検出し、隔離することができる。

このシーケンスに対して、電源モジュール２５４は、電圧を測定し、その電圧を比較し、そして、異常が起こった場合に、その異常に関してハブ処理ユニット２０２に通知する。その後、ハブ処理ユニット２０２は、動作が必要とされる場合に、電源モジュール２５４にスイッチを開くように指示してもよい。これは、直接的に、または電源モジュール２５４を介して行われてもよい。このシーケンスに従うことによって、２つの端子間に短絡を伴う端子対を効果的に隔離することができる。

ハブデバイス２００のさらなる動作は、報知デバイス３００および電源デバイス４００のさらなる詳細な考察を論じた後に論じられる。

図３は、報知デバイス３００を示す。報知デバイス３００は、第１の端子３２８．１および第２の端子３２８．２を伴う第１の端子対３２８と、第１の端子３３８．１および第２の端子３３８．２を伴う第２の端子対３３８とを備える。第１の端子対は、直接導電接続され、第２の端子対は、スイッチとして作用するＭＯＳＦＥＴ３２２を介して導電接続される。あるいは、第１の端子もスイッチを介して接続される。第１の誘導結合部３２６は、第１の端子対３２８および第２の誘導結合部３３６に接続される。データを含む信号を変調および復調するためのモデム３２０は、双方の導電結合部を介して双方の端子対に接続される。

報知デバイス３００はさらに、電力制御ユニット３５２を備える。電力制御ユニット３５２は、端子対上の電圧を測定し、監視するように構成される。電力制御ユニット３５２は、端子対の第１の端子および端子対の第２の端子に接続される。第２の端子が、開いた非導電状態であり得るＭＯＳＦＥＴ３２２を介して接続されているので、電力制御ユニット３５２が、ＭＯＳＦＥＴ３２２の両側で第２の端子に接続される。

電力制御ユニット３５２は、端子上の電圧を測定し、測定値を下限閾値および／または上限閾値と比較する。一実施形態では、異なる閾値が、異なる端子対に適用されてもよい。

図３で表される実施形態にあるように、端子は、各入力／出力モジュールから、１つの導体で２つのグループに導電接続され、端子対上の電圧は、各端子対について同じである。したがって、この実施形態の場合、測定電圧は、１つの上限閾値および１つの下限閾値と比較される。

測定電圧が上限閾値を超えるか、または下限閾値未満である場合、これは、避難ネットワークシステム１００のエラー状態を示すかもしれない。特に、測定電圧が下限閾値未満である場合、これは、信号線の短絡を示すかもしれない。したがって、測定電圧が下限閾値未満に下がったことを検出すると、ＭＯＳＦＥＴ３２２がオフにされる。このように、第１の端子対３２８は、第２の導体対３３８から隔離される。

別の実施形態では、第２の端子対３３８から第１の端子対３２８を完全に分離するために、第２のＭＯＳＦＥＴのような別のスイッチを、端子対の第１の端子の間に提供することもできる。モデムに対する導電結合部が、スイッチと端子との間で端子に接続されるので、モデムと端子との間の誘導結合部が維持される。避難ネットワークシステム１００の種々の構成要素が、電気的に浮遊した様式で、すなわち、接地端子から隔離されて提供されるのであれば、第２のＭＯＳＦＥＴは不要になるかもしれない。

電力制御ユニット３５２は、報知処理ユニット３０２および電源モジュール３５４に接続される。電源モジュール３５４は、報知デバイス３００の種々の要素に電気エネルギーを提供するように構成される。電気エネルギーは、避難ネットワークシステム１００に接続される第１、第２、および／または第３の入力／出力モジュールを介して得られ、電圧は、バッファリングされ、調節され、その後に、報知デバイス３００の種々の要素に提供される。電源モジュール３５４はまた、電源モジュール３５４が避難ネットワークシステム１００からいかなるエネルギーも受け取らない場合にバックアップエネルギーを提供するための、エネルギー貯蔵装置３５６にも接続される。エネルギー貯蔵装置３５６は、電池、コンデンサ、別のエネルギー貯蔵デバイス、またはそれらの組み合わせを備えてもよい。

報知処理ユニット３０２は、汎用入力／出力モジュール３０６に接続される。汎用入力／出力モジュール３０６は、様々なデバイスに通信するように構成され、また、ＵＳＢソケットおよびコントローラ、ＲＳ−２３２ソケットおよびコントローラ、ＩＥＥＥ１３８４ソケットおよびコントローラ、ＲＪ４５ソケットおよびイーサネット（登録商標）ネットワークコントローラ、ブルートゥース（商標）送受信機およびコントローラ、ＩＥＥＥ８０２．１１送受信機およびコントローラ、その他のもの、またはそれらの組み合わせのような、種々のコネクタおよびコントローラを備えてもよい。

報知デバイス３００はさらに、報知処理ユニット３０２をプログラムするためのコンピュータが実行可能な命令を記憶するための、および避難ネットワークシステム１００の中の報知デバイス３００を識別する固有の識別子のような、報知デバイスに関連する他のデータを記憶するための、メモリ３０４を備える。

報知処理ユニット３０２はさらに、音声レンダリングモジュール３０８に接続される。音声レンダリングモジュール３０８は、モデム３２０によって受信され、復調された信号を、可聴信号としてスピーカー３９２によって再生することができる信号に変換するように構成される。この目的のために、音声レンダリングモジュール３０８は、少なくとも増幅器を備える。

さらに、音声レンダリングモジュール３０８は、デジタル−アナログ変換器および／または音声伸張ユニットを備えてもよい。好ましい実施形態において、音声レンダリングモジュール３０８は、ＰＣＭ／ＰＷＭ（パルスコード変調／パルス幅変調）コーデック（符号器／復号器）を備え、増幅器は、クラスＤ増幅器であり、コーデックによってデータ信号が提供される。コーデックは、次いで、報知処理ユニット３０２を介して、モデム３２０からデータを受信する。

図４は、電源デバイス４００を示す。電源デバイス４００は、第１の端子４２８．１および第２の端子４２８．１を含む第１の端子対４２８と、第１の端子４３８．１および第２の端子４３８．２を含む第２の端子対４３８とを備える。第１の端子対および第２の端子対は、それぞれ、第１のＭＯＳＦＥＴ４２２．１および第２のＭＯＳＦＥＴ４２２．２を備えるスイッチ４２２を介して接続される。

電源デバイス４００は、第１の誘導結合部４２６介して第１の端子対４２８に接続され、また、第２の誘導結合部４３６を介して第２の端子対４３８に接続される、モデム４２０を備える。スイッチ４２２を閉じる、すなわち、導電状態にすることで、２つの端子対上の信号が同じになる。モデム４２０は、送受信機として動作し、また、双方の導電結合部を介し、双方の端子対を介して送信および受信されるデータを含む信号を変調および復調するように構成される。

モデム４２０は、電源デバイス４００の要素を制御するように構成された電力処理ユニット４０２に連結される。電力処理ユニット４０２は、電力処理ユニット４０２をプログラムするためのコンピュータ実行可能な命令を記憶するための、および避難ネットワークシステム１００の中の電源デバイス４００を識別する固有の識別子のような、報知デバイスに関連する他のデータを記憶するための、ストレージモジュール４０４に連結される。

電源デバイス４００はさらに、電圧レベル制御デバイスとしての第１のＤＣ／ＤＣコンバータ４６６と、電圧制御デバイスとしての第２のＤＣ／ＤＣコンバータ４６８とを備える。第１のＤＣ／ＤＣコンバータ４６６は、電力調節モジュール４６４に連結される。電力調節モジュール４６４は、一般にコンセントから利用可能な通常の２３０ボルト５０Ｈｚまたは１１０ボルト６０Ｈｚのような、任意の一般的な供給源から電源を受け取るための電源コネクタに接続される。電力調節モジュール４６４は、入力電圧および電流を整流するように、ならびに第１のＤＣ／ＤＣコンバータ４６６および第２のＤＣ／ＤＣコンバータ４６８に安定したＤＣ電圧を提供するように構成される。電力調節モジュール４６４は、スイッチング電源または力率制御回路を含んでもよい。

ＤＣ／ＤＣコンバータはまた、他のデバイスと関連して論じられるように、電源デバイスの端子上の電圧を測定するように、およびスイッチ４２２を動作させるようにも構成される。ＤＣ／ＤＣコンバータのどちらか１つが、例えば信号線の短絡によって生じる、電圧の低下を検出した場合、スイッチ４２２、より詳細には、第１のＭＯＳＦＥＴ４２２．１および第２のＭＯＳＦＥＴ４２２．２が、非導電状態である開放状態に設定される。ＤＣ／ＤＣコンバータも、オフにされる。その後、スイッチ４２２を開いた状態に維持したまま、ＤＣ／ＤＣコンバータを再度オンにして、第２の端子対４３８から第１の端子対４２８を分離する。ＤＣ／ＤＣコンバータが、例えば２４ボルトの電圧を提供しているにもかかわらず、依然として電圧レベルが所定の閾値未満に低下していることを検出した場合には、関連するＤＣ／ＤＣコンバータをオフにする。スイッチ４２２が開放されているので、端子対は互いに隔離され、一方の端子対の短絡は、もう一方の端子対に対していかなる影響も及ぼさない。

スイッチ４２２が開放されている状態によって、第１の端子対４２８と第２の端子対４３８との間にはいかなる導電経路も存在しないが、モデム４２０は、依然として双方の端子対に誘導結合されていることに留意されたい。端子とモデムとの間のガルバニック分離により、−およびそれによって、電源デバイス４００のデータ部分が残るため−、端子間の短絡は、データの送信および受信にいかなる影響も及ぼさない。短絡、またはその意味での開放にもかかわらず、変調されたデータは、依然として、データが変調された方法に応じて送信、中継、および受信されてもよい。

第１のＤＣ／ＤＣコンバータ４６６と、第２のＤＣ／ＤＣコンバータ４６８と、電力調節モジュール４６４との間には、電源デバイス４００が主電源または避難ネットワークシステム１００からいかなるエネルギーも受け取らない場合にバックアップエネルギーを提供するための、エネルギー貯蔵装置４５６が接続される。エネルギー貯蔵装置４５６は、電池、コンデンサ、別のエネルギー貯蔵デバイス、またはそれらの組み合わせを備えてもよい。

電力処理ユニット４０２は、汎用入力／出力モジュール４０６に接続される。汎用入力／出力モジュール３０６は、広範囲にわたるデバイスに通信するように構成され、また、ＵＳＢソケットおよびコントローラ、ＲＳ−２３２ソケットおよびコントローラ、ＩＥＥＥ１３８４ソケットおよびコントローラ、ＲＪ４５ソケットおよびイーサネット（登録商標）ネットワークコントローラ、ブルートゥース（商標）送受信機およびコントローラ、ＩＥＥＥ８０２．１１送受信機およびコントローラ、その他のもの、またはそれらの組み合わせのような、種々のコネクタおよびコントローラを備えてもよい。

避難ネットワークシステム１００において、ハブデバイス２００は、ネットワークトラフィックを制御するように構成され、報知デバイス３００は、可聴避難システムを提供するために、スピーカーに信号を提供するように構成され、また、電源デバイス４００は、避難ネットワークシステム１００に電力を提供するように構成される。図５で表されるように、さらなる避難ネットワークシステム５００には、提供されるような構成の他に、種々の要素も構成されてもよい。

避難ネットワークシステム５００において、第１のハブデバイス２００．１は、第３の分岐路を介してそれに接続される、第５の第３の報知デバイス３００．５を有する。第５の報知デバイス３００．５は、第３の電源デバイス４００．３に接続され、次いで、第６の報知デバイス３００．６に接続される。第６の報知デバイス３００．６は、第２のハブデバイス２００．２に接続される。

避難ネットワークシステムの種々の構成要素は、第１の電源デバイス４００．１、第２の電源デバイス４００．２、および第３の電源デバイス４００．３によって電力が供給される。電源デバイスは、１５〜３２ボルトの間の、好ましくは２４ボルトのＤＣ電圧によってエネルギーを提供する。適切な多重性を提供するために、電源デバイスは、避難ネットワークシステム５００の各分岐に提供される。電力は、避難ネットワークシステム５００の構成要素のそれぞれによって中継され、各構成要素は、必要とされるエネルギーを取り出す。

避難ネットワークシステム５００を通してデータを通信するために、構成要素のそれぞれの端子に誘導結合される、モデムが提供される。モデムは、誘導結合部にデータ信号を提供し、避難ネットワークシステムの構成要素間の信号線の種々のセグメント上に、変調されたＤＣ信号をもたらす。誘導結合部は、ハイパスフィルタとして作用し、モデムが、信号線上で利用可能で、ＤＣ信号からフィルタ処理された、データ信号を受信することも可能にする。

通常動作ならびに避難動作の際には、データメッセージが避難ネットワークシステム５００の種々の構成要素に中継される。ノードにおいて、ハブデバイス２００によって提供されたメッセージは、メッセージが対象とする構成要素に応じて、さらなる分岐に送信される。上述のように、各構成要素は、避難ネットワークシステムの中の構成要素を固有に識別するためのアドレスを有し、アドレスはその構成要素に記憶される。

通常動作の際には、避難ネットワークシステム５００の種々の構成要素を選択的かつ個々にポーリングするために、テスト信号が提供されてもよい。ポーリングは、好ましくは、第１のハブデバイス２００．１で行われる。あるいは、ポーリングは、コンピュータ１０２によって処理される。さらに別の代替例において、各ハブデバイス２００は、それに接続される１つ〜３つの分岐でデバイスをポーリングする。さらに、通常動作の際には、スピーカー３９２による再生のために、音声データも送信されてもよい。音声データは、ブロードキャストモードで、または報知デバイス３００を個々に対象にすることによって、報知デバイス３００に送信される。

避難動作の際に、ブロードキャスト、ユニキャスト、ナローキャスト、それに類似するもの、またはそれらの組み合わせのいずれかで、避難システム５００の全体を通して、口頭のメッセージまたはゆっくりと吠えるようなサイレンによる避難指示がデータメッセージに提供される。データは、ＤＣ供給電圧に対する変調として送信されるが、この変調は、信号線に連結される誘導結合部にデータ信号を提供することによって確立される。避難ネットワークシステム５００の全体を通して複数のメッセージを連続的に提供し、処理ユニットによって提供されるデータの変調、および／または避難ネットワークシステム５００の種々の構成要素のメモリを提供するために、ベースバンドデータは、スペクトル拡散変調を使用し、周波数分割多重化（ＦＤＭ）を使用して変調される。

データは、好ましくは、６ＭＨｚの周波数帯に変調され、これは、口頭のテキストに十分である最高で３００の１０ｋＨｚの標準音声信号、または１５０もしくは最高で７０の２０ｋＨｚの高品質音声チャネルを搬送することができる。この変調方法は、信号線を通じて視聴覚データの複数のストリームを送信することを可能にする。しかしながら、時分割多重化、符号分割多重化、衝突検出多重アクセス、位相シフト変調、周波数変調、振幅変調、その他のもの、またはそれらの組み合わせを含む、変調および多重化の他の手段が使用されてもよい。

避難システムのための信号線は、避難ネットワークシステム５００が導入される管轄区域の法的要件に応じて、被覆または非被覆いずれかの、２つの電気導体を備える。スペクトル拡散変調の使用にもかかわらず、特に母線に提供される２つの隣接する信号線に関して、依然として干渉が問題となり得る。避難ネットワークシステム５００には信頼性が極めて重要であるので、クロストークおよび干渉に対する他の危険性を可能な限り低減させなければならない。したがって、ハブデバイス２００の第１のモデム２２０、第２のモデム２３０、および第３のモデム２４０は、データスイッチ２１０（図２）を介して、ハブ処理ユニット２０２によって提供されるベースバンドデータを異なる周波数スペクトルに変調する。

第１のモデム２２０は、第１の強度対周波数のグラフ６１０で表されるように、第１の周波数スペクトル６１２にベースバンドデータを変調し、第２のモデム２３０は、第２の強度対周波数のグラフ６２０で表されるように、第２の周波数スペクトル６２２にベースバンドデータを変調し、第３のモデム２４０は、第３の強度対周波数のグラフ６３０で表されるように、第３の周波数スペクトル６３２にベースバンドデータを変調する。第１の周波数スペクトル６１２、第２の周波数スペクトル６２２、および第３の周波数スペクトル６３２は、好ましくは重複せず、補完的な周波数スペクトルを提供する。これは、１つのハブデバイス２００に接続される各分岐におけるデータ信号が、異なる周波数スペクトルで提供されることを意味する。このように、隣接する信号線間のクロストークは、伝送されるデータのデータ保全性にいかなる影響も及ぼさない。

第１の周波数スペクトル６１２、第２の周波数スペクトル６２２、および第３の周波数スペクトル６２３は、第１のモデム２２０、第２のモデム２３０、および第３のモデム２４０に恒久的に割り当てられてもよい。あるいは、周波数スペクトルは、避難ネットワークシステム５００の最初の動作中に、ハンドシェイクプロトコルによって割り当てられる。

報知デバイス３００および電源デバイス４００に関して、これらのデバイスのモデムは、報知デバイス３００および電源デバイスがある分岐に対して、ハブデバイス２００によって設定された周波数スペクトルに適合する。

避難ネットワークシステム５００を通して送信されるデータは、２つのタイプ、すなわち、音声データおよびサービスデータに大まかに分割することができる。サービスデータは、種々の構成要素の動作に関連し、処理ユニット等をプログラムするためのソフトウェアの最新版を含んでもよい。音声データは、報知デバイス３００だけを対象とする。図で示されるように、報知デバイス３００は、それらに記憶される固有の識別子を有する。これは、モデム３２０が、その特定の報知デバイスを対象とするメッセージだけをフィルタで除去することを可能にする。このように、緊急の場合に、特に音声データを特定の場所に送信することができる。

例えば、特定の情報は、エレベーターシステム専用であって、慌てずに救助を待つ旨の指示を伴う。または、特定の情報は、エレベーターシステムに向かう空間専用であって、エレベーターの代わりに階段を使用する旨の指示を伴う。あるいは、特定の空間のみで火事が検知される場合に、その空間にだけ可聴の警報を提供することが好ましいこともある。この実施形態において、このような情報には、固有のアドレスまたはアドレス範囲を伴うアドレス情報のような識別情報が付随する。

エラー状態が起こった場合、避難ネットワークシステム５００およびその構成要素に対するその影響は限定される。上述のように、種々の構成要素は、構成要素の端子対を選択的に隔離するように構成される。このように、２つのデバイス間の短絡は、効果的に隔離され、２つのデバイスの間の影響を受けた信号線の一部だけを切り離す。また、ループ構造のため、データは、ループの中の別の経路を介して提供される。図７で表される避難ネットワークシステム５００は、均等な２つのループを備え、したがって、多重性をさらに高める。

信号線が切断された場合、開放がもたらされ、ループも切断される。しかしながら、この場合に起こる切断は、避難ネットワークシステム５００のデバイスのいずれかの介在によるものではない。したがって、いかなる種々のデバイスのスイッチの介在も必要とされない。それでも、信号線の切断は、２つの導体間の隔離も切断されることを意味するので、好ましくは、信号線の切断が限定される。また、これは、回路の短絡ももたらし得るので、好ましくは、開放をもたらす信号線の切断も隔離される。開放を検出するために、端子を流れる電流を検出することが可能であり、よって、電流センサがデバイスに統合され得る。

開放または短絡のような、このようなエラーの検出に応じて、検出デバイス、ハブデバイス２００、報知デバイス３００、または電源デバイス４００は、処理ユニットによってエラーメッセージを生成し、エラーメッセージを送信する。エラーメッセージは、エラーのタイプに関する情報、避難ネットワークシステム５００の中のデバイスの固有の識別子および／またはアドレス、他の情報、またはそれらの組み合わせを含む。エラーメッセージは、ブロードキャストされ得、他の全てのデバイスにエラーを認識させ、それに応じて適合させる。適合させることは、データを再ルーティングすることであってもよく、さらに、ネットワーク、その他のもの、またはそれらの組み合わせの異常を隔離する。

換言すれば、避難ネットワークシステム５００のデバイスのうちの１つが、端子対において異常を検出した場合、それぞれの端子対が隔離され、好ましくは、その端子を介していかなるデータもそれ以上送信されず、エラー信号が隔離されていない端子対を介して送信される。エラー信号は、関与するデバイスの識別子を伴うエラーメッセージを含む。一方で、通常動作の際に、信号は、第１の端子対から第２の端子対に通過する。

あるいは、エラーメッセージは、避難システムネットワーク５００の中の特定のデバイスに、全てのデバイスによってユニキャストされる。好ましくは、これは、コンピュータ１０２もしくはＬＣＤ画面を伴う大型メッセージングボード、表示ＬＥＤ、その他のもの、またはそれらの組み合わせのような、中央報告ユニットに接続される、ハブデバイス２００である。

端子の短絡および開放の他に、ソフトウェアエラー、報知デバイスに接続されるスピーカー３９２、または信号ランプ３９４のような他のモジュールの故障のような、他のエラーも報告されてもよい。この報告は、上で示したように、中央報告ユニットに可視化することができる。

クラスＡ避難システムのためのアイソレーターデバイスが提供される。アイソレーターはそれぞれ、システムの中で特定アドレスを有する。これは、アイソレーターが個々に、例えば特にシステムおよびデバイスのエラーに関連する、アドレス情報および状態情報を報告することを可能にする。一実施形態では、スピーカーをデバイスに接続することができる。これは、スピーカーを個々にアドレスすることを可能にし、よって、警報および口頭のメッセージのような専用の情報を特定のスピーカーに送ることができる。専用のアイソレーターは、報知する、ネットワークに電力を供給する、およびネットワークトラフィックをルーティングするために利用可能である。ルータは、複数のループを作成する可能性を提供し、配線を減らし、多重性を高める。スペクトル拡散変調によって異なる分岐でデータを送信することによって、より多くのデータを送信することができ、分岐間のクロストークの影響が大幅に低減される。

「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「組み込む（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「である（ｉｓ）」、および「有する（ｈａｖｅ）」等の表現は、説明およびその関連する特許請求の範囲を解釈するときに、非排他的な様式で解釈されるべきであり、すなわち、明示的に定義されていない他の品目または構成要素も存在することを考慮に入れるように解釈されるべきである。単数形に対する言及はまた、複数形への言及としても解釈されるべきであり、その逆も同様である。

上の説明において、層、領域、または基板等の要素が、別の要素の「上に（ｏｎ）」ある、「上方に（ｏｎｔｏ）」ある、またはそれに「接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ）」と言及されるとき、該要素は、他の要素の直上にあるか、もしくはそれに接続されていること、または介在する要素が存在し得ることも理解されるであろう。

さらに、本発明はまた、本明細書で説明される実施形態で提供される数よりも少ない数の構成要素でも具現化されてもよく、その場合、１つの構成要素が複数の機能を実行する。全く同様に、本発明は、図で示される数よりも多くの要素を使用して具現化されてもよく、その場合、提供される実施形態の１つの構成要素によって実行される機能が、複数の構成要素にわたって分散される。

当業者は、説明の中で開示される種々のパラメータが変更されてもよいこと、ならびに明細書および／または特許請求の範囲に記載される種々の実施形態が、本発明の範囲から逸脱することなく、組み合わせられてもよいことを容易に認識するであろう。

特許請求の範囲における参照符号は、特許請求の範囲の範囲を制限するものではなく、単に、特許請求の範囲の読み易さを高めるために挿入されると規定する。

第１の態様では、避難システムのためのルータが提供される。本ルータは、第１の信号線を接続するための第１のルータ端子対を備える、第１のルータ入力／出力モジュールと、第２の信号線を接続するための第２のルータ端子対を備える、第２のルータ入力／出力モジュールとを備える。前記ルータは、第１の結合部を介して前記第１のルータ入力／出力モジュールに接続される、第１のルータモデムと、第２の結合部を介して前記第２のルータ入力／出力モジュールに接続される、第２のルータモデムと、前記第１のルータモデムおよび前記第２のルータモデムを介してデータを通信するために、前記第１のルータモデムおよび前記第２のルータモデムに接続される、ルータ処理ユニットとを備える。前記ルータ処理ユニットは、前記第１のルータモデムに、第１の周波数スペクトルで前記データを変調するように指示し、前記第２のルータモデムに、前記第１の周波数スペクトルと重複しない第２の周波数スペクトルで前記データを変調するよう指示するように構成される。前記第１の結合部は、前記第１のルータ端子対に接続された第１のプライマリコネクションと、前記第１のルータモデムに接続された第１のセカンダリコネクションとを含み、前記第１のプライマリコネクションは、前記第１のセカンダリコネクションからガルバニック分離され、前記第１の結合部は、供給信号からフィルタされた前記第１の信号線上で利用可能なデータ信号を前記第１のルータモデムが受信することを可能にするように構成される。同様に、前記第２の結合部は、前記第２のルータ端子対に接続された第２のプライマリコネクションと、前記第２のルータモデムに接続された第２のセカンダリコネクションとを含み、前記第２のプライマリコネクションは、前記第２のセカンダリコネクションからガルバニック分離され、前記第２の結合部は、供給信号からフィルタされた前記第２の信号線上で利用可能なデータ信号を前記第２のルータモデムが受信することを可能にするように構成される。

さらに、ガルバニック分離のゆえに、ルータのデータ処理部分は、ルータの電力部分から、およびルータの端子からガルバニック分離される。これは、短絡および開放のような、ネットワークにおける電力異常および他の異常が、通常は敏感なデータ処理電子部品に対して大きな影響を及ぼさないこと、またはいかなる影響も及ぼさないことを意味する。これは、避難システムにおいて重要である、頑健なデバイスを生成する。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。

ある実施形態において、第１の結合部および第２の結合部は、ハイパスフィルタの特性を有する。

ハイパスフィルタを使用することによって、データ信号が供給電圧信号上に重畳され得、大きい信号供給信号の小さい信号データ変調を提供する。供給信号の周波数が第１のスペクトルおよび第２のスペクトルの周波数よりも大幅に低ければ、供給信号からデータを良好にフィルタ処理することができる。直流電源電圧の使用は、この場合に特に有利である。

本ルータの別の実施形態は、避難システムからルータに電気エネルギーを提供するための、電源モジュールであって、そこから電気エネルギーを得るために、第１のルータ入力／出力モジュールおよび第２のルータ入力／出力モジュールに接続可能である、電源モジュールを備える。本ルータはさらに、第１のルータ端子対と電源モジュールとの間の第１のスイッチと、第２のルータ端子対と電源との間の第２のスイッチとを備える。

避難システムにおいて、第１のルータ端子対または第２のルータ端子対で異常が起こった場合、この実施形態は、適用可能なスイッチを開くことによってその端子対を隔離することを可能にする。これは特に、そのルータ対に接続された信号線の短絡および／または開放の場合だけでなく、データトラフィックの異常の場合にも有利である。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。その場合には、ルータは、この実施形態の構成要素を備えるが、ルータ処理ユニットが、モデムに、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信するよう指示するように構成されるかどうかは無関係である。

さらなる実施形態は、第１のルータ端子対上の第１の電圧レベルを監視し、第２のルータ端子対上の第２の電圧レベルを監視するための、ルータ電力監視ユニットを備える。本ルータにおいて、電力監視ユニットは、ルータ処理ユニットに第１の電圧レベルおよび第２の電圧レベルに関する情報を提供するために、ルータ処理ユニットに動作可能に連結され、ルータ処理ユニットは、第１の電圧レベルが第１の電圧閾値未満である場合に、第１のスイッチを開き、第２の電圧レベルが第２の電圧閾値未満である場合に、第２のスイッチを開くように構成される。

換言すれば、本ルータはまた、アイソレーターデバイスとしても作用し、信号を受信するための、第１の端子と、受信した信号を送信するための、第２の端子と、第２の端子を介して送信される信号の品質を監視するための、信号品質監視モジュールと、信号を第１の端子から第２の端子に通過させるための、パススルーモジュールと、制御モジュールであって、信号完全性監視モジュールから情報を受信し、第２の端子によって送信された信号の品質が所定の基準を満たす場合に、パススルーモジュールに、受信した信号を第１の端子から第２の端子に通過させるように指示し、第２の端子によって送信された信号の品質が所定の基準を満たさない場合に、パススルーモジュールに、信号を第１の端子から第２の端子に通過させないように指示する、制御モジュールと、を備える。

このように、短絡および開放のような異常が起こったデバイスおよび／または信号線に接続される端子は、ネットワークの中のルータおよびルータに接続される他のデバイスから直接隔離される。これは、ネットワークの品質および完全性を高める。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。その場合には、ルータは、この実施形態の構成要素を備えるが、ルータ処理ユニットが、非重複周波数スペクトルでデータを変調／復調および送信／受信するようモデムに指示するように構成されるかどうかは無関係である。

さらに別の実施形態において、第１のルータ端子対の第１のルータ端子は、第２のルータ端子対の第１のルータ端子に導電接続され、第１のルータ端子対の第２のルータ端子は、第２のルータ端子対の第２のルータ端子に導電接続され、第１の電圧閾値は、第２の電圧閾値に等しい。

この実施形態は、第１の端子対から第２の端子対への障害のない直流の流れを可能にし、電源モジュールによる、ルータを含むシステム全体にわたる電気エネルギーの供給を提供する。

さらに別の実施形態において、第１のルータモデムは、第１のルータ端子対と第１のスイッチとの間で第１のルータ端子対に接続され、第２のルータモデムは、第２のルータ端子対と第２のスイッチとの間で第２のルータ端子対に接続される。

異常が起こり、端子対が隔離されても、データは依然としてその端子対から取り出されるが、電源およびデバイスの消費部分は、避難システムの少なくとも一部から隔離されている。この実施形態は、端子とモデムとの間のガルバニック分離のため、モデムが誘導結合部によって端子に接続される場合の実施形態とともに特に良好に機能する。実施形態は、第１のルータモデムおよび第２のルータモデムが、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信しないときも同様に機能することに留意されたい。その場合には、ルータは、この実施形態の構成要素を備えるが、ルータ処理ユニットが、モデムに、非重複周波数スペクトルで、データを変調／復調および送信／受信するよう指示するように構成されるかどうかは無関係である。

また、さらなる実施形態は、第３の信号線を接続するための第２のルータ端子対と、第３のルータ入力／出力モジュールに接続される、第３のルータモデムと、をさらに備え、ルータ処理ユニットは、第３のルータモデムに接続され、さらに、第３のルータモデムに、第１の周波数スペクトルおよび第２の周波数スペクトルと重複しない第３の周波数スペクトルでデータを変調するよう指示するように構成される。

この実施形態によって、ネットワークは、複数のループで作成することができ、これは、ネットワークの多重性を高める。さらに、別々のループが必要とされる建造物内でネットワークを構築するために必要とされる配線がより少ない。従来の単一ループの避難ネットワークシステムでは、ループは、１階から各警報区域まで個々に提供しなければならなかった。この実施形態によって、各領域の中に２つのルータが提供され、これらの２つのうちの第１のルータから、これらの２つのうちの第２のルータまで１つのループが作製される。このように、１つの主ループが１階から最上階まで必要とされ、サブループが各階に提供される。

また、上で論じたように、データ通信のために独立したスペクトルを使用することで、クロストークの影響を低減させるか、または緩和さえする。

第２の態様では、避難報知ネットワークの一部を形成するためのデバイスが提供される。本デバイスは、第１の信号線を接続するための第１の端子対を備える、第１の入力／出力モジュールと、第２の信号線を接続するための第２の端子対を備える、第２の入力／出力モジュールと、第１の結合部を介して前記第１の入力／出力モジュールに接続され、第２の結合部を介して前記第２の入力／出力モジュールに接続される、モデムと、前記モデムを介してデータを通信するために前記モデムに接続される、処理ユニットとを備える。前記第１の結合部は、前記第１の端子対に接続された第１のプライマリコネクションと、前記モデムに接続された第１のセカンダリコネクションとを含み、前記第２の結合部は、前記第２の端子対に接続された第２のプライマリコネクションと、前記モデムに接続された第２のセカンダリコネクションとを含み、前記プライマリコネクションは、前記セカンダリコネクションからガルバニック分離され、前記第１および第２の結合部は、供給信号からフィルタされた前記第１の信号線および／または前記第２の信号線上で利用可能なデータ信号を前記モデムが受信することを可能にするように構成される。前記第１の端子対の第１の端子は前記第２の端子対の第１の端子に接続され、第１のスイッチを介して前記第１の端子対の第２の端子は前記第２の端子対の第２の端子に接続される。

本デバイスは、第１の態様によるルータを伴う避難ネットワークシステムを構築するのに特によく適している。これは、第１のスペクトルおよび第２のスペクトルでデータおよびデータ信号を送信、受信、変調、および復調するように設定されているモデムとともに特に良好に機能する。さらに、このデバイスは、端子で異常が検出された場合に、それらの端子を隔離する。

第３の態様は、第１の態様による第１のルータおよび第１の態様による第２のルータと、第２の態様による第１のメッセージングデバイスとしての第１のデバイスおよび第２の態様による第２のメッセージングデバイスとしての第２のデバイスと、第２の態様によるネットワーク電力デバイスとしての少なくとも１つのデバイスとを備える、避難ネットワークシステムを提供する。前記第１のルータの前記第１のルータ入力／出力モジュールは、前記第１の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、前記第１のメッセージングデバイスの前記第１のメッセージング入力／出力モジュールに接続され、前記第１のメッセージングデバイスの前記第２のメッセージング入力／出力モジュールは、前記第１の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、前記第２のルータの前記第１のルータ入力／出力モジュールに接続され、前記第２のルータの前記第２のルータ入力／出力モジュールは、前記第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、および前記ネットワークの要素に電力を供給するために、信号線を介して、前記ネットワーク電力デバイスの前記第１の電力入力／出力モジュールに接続される。さらに、前記ネットワーク電力デバイスの前記第２の電力入力／出力モジュールは、前記第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、および前記ネットワークの要素に電力を供給するために、信号線を介して、前記第２のメッセージングデバイスの前記第１のメッセージング入力／出力モジュールに接続され、前記第２のメッセージングデバイスの前記第２のメッセージング入力／出力モジュールは、前記第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、前記第１のルータの前記第２のルータ入力／出力モジュールに接続される。

Claims (23)

1. 避難システムのためのルータであって、
   第１の信号線を接続するための第１のルータ端子対を備える、第１のルータ入力／出力モジュールと、
   第２の信号線を接続するための第２のルータ端子対を備える、第２のルータ入力／出力モジュールと、
   前記第１のルータ入力／出力モジュールに接続される、第１のルータモデムと、
   前記第２のルータ入力／出力モジュールに接続される、第２のルータモデムと、
   前記第１のルータモデムおよび前記第２のルータモデムを介してデータを通信するために、前記第１のルータモデムおよび前記第２のルータモデムに接続される、ルータ処理ユニットとを備え、前記ルータ処理ユニットは、
   前記第１のルータモデムに、第１の周波数スペクトルで前記データを変調するように指示し、
   前記第２のルータモデムに、前記第１の周波数スペクトルと重複しない第２の周波数スペクトルで前記データを変調するよう指示するように構成される、
   ルータ。
2. 前記第１のルータモデムは、第１のハイパスフィルタを介して、前記第１のルータ入力／出力モジュールに接続され、前記第２のルータモデムは、第２のハイパスフィルタを介して、前記第２のルータ入力／出力モジュールに接続される、請求項１に記載のルータ。
3. 前記ハイパスフィルタは、誘導結合部である、請求項２に記載のルータ。
4. 前記避難システムから前記ルータに電気エネルギーを提供するための、電源モジュールであって、そこから電気エネルギーを得るために、前記第１のルータ入力／出力モジュールおよび前記第２のルータ入力／出力モジュールに接続可能である、電源モジュールをさらに備え、
   前記第１のルータ端子対と前記電源モジュールとの間の第１のスイッチと、
   前記第２のルータ端子対と前記電源との間の第２のスイッチと、をさらに備える、請求項３に記載のルータ。
5. 前記第１のルータ端子対上の第１の電圧レベルを監視し、前記第２のルータ端子対上の第２の電圧レベルを監視するための、ルータ電力監視ユニットをさらに備え、
   前記電力監視ユニットは、前記ルータ処理ユニットに前記第１の電圧レベルおよび前記第２の電圧レベルに関する情報を提供するために、前記ルータ処理ユニットに動作可能に連結され、
   前記ルータ処理ユニットは、前記第１の電圧レベルが第１の電圧閾値未満である場合に、前記第１のスイッチを開き、前記第２の電圧レベルが第２の電圧閾値未満である場合に、前記第２のスイッチを開くように構成される、請求項４に記載のルータ。
6. 前記第１のスイッチは、前記第１のルータ端子対の第１のルータ端子と前記電源モジュールとの間の第１のトランジスタと、前記第１のルータ端子対の第２のルータ端子と前記電源との間の第２のトランジスタとを備え、
   前記第２のスイッチは、前記第２のルータ端子対の第１のルータ端子と前記電源モジュールとの間の第３のトランジスタと、前記第２のルータ端子対の第２のルータ端子と前記電源との間の第４のトランジスタとを備える、請求項５に記載のルータ。
7. 前記第１のルータ端子対の前記第１のルータ端子は、前記第２のルータ端子対の前記第１のルータ端子に導電接続され、前記第１のルータ端子対の前記第２のルータ端子は、前記第２のルータ端子対の前記第２のルータ端子に導電接続され、前記第１の電圧閾値は、前記第２の電圧閾値に等しい、請求項５または６のいずれかに記載のルータ。
8. 前記処理ユニットは、前記ルータの起動中に、
   前記第１のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチを開き、
   前記第１の電圧レベルに関する情報を受信し、
   前記第１の電圧レベルが前記第１の電圧閾値未満である場合に、前記第１のスイッチを開き、
   前記第２のスイッチを閉じ、
   前記第２の電圧レベルに関する情報を受信し、
   前記第２の電圧レベルが前記第２の電圧閾値未満である場合に、前記第２のスイッチを開くように構成される、請求項７に記載のルータ。
9. 前記第１のルータモデムは、前記第１のルータ端子対と前記第１のスイッチとの間で前記第１のルータ端子対に接続され、前記第２のルータモデムは、前記第２のルータ端子対と前記第２のスイッチとの間で前記第２のルータ端子対に接続される、請求項５〜８のいずれかに記載のルータ。
10. 前記第１のルータモデムは、前記第１の周波数スペクトルで変調される第１の信号を受信し、前記第１の信号を復調するように構成され、
    前記第２のルータモデムは、前記第２の周波数スペクトルで変調される第２の信号を受信し、前記第２の信号を復調するように構成される、上記の請求項のいずれかに記載のルータ。
11. 第３の信号線を接続するための第２のルータ端子対を備える、第３のルータ入力／出力モジュールと、
    前記第３のルータ入力／出力モジュールに接続される、第３のルータモデムと、をさらに備え、
    前記ルータ処理ユニットは、前記第３のルータモデムに接続され、さらに、前記第３のルータモデムに、前記第１の周波数スペクトルおよび前記第２の周波数スペクトルと重複しない第３の周波数スペクトルで前記データを変調するよう指示するように構成される、上記の請求項のいずれかに記載のルータ。
12. 前記データは、避難指示を含む音声データを含む、上記の請求項のいずれかに記載のルータ。
13. メッセージングデバイスであって、
    第１の信号線を接続するための第１のメッセージング端子対を備える、第１のメッセージング入力／出力モジュールと、
    第２の信号線を接続するための第２のメッセージング端子対を備える、第２のメッセージング入力／出力モジュールと、
    前記第１のメッセージング入力／出力モジュールおよび前記第２のメッセージング入力／出力モジュールに接続される、メッセージングモデムと、
    前記メッセージングモデムを介してデータを通信するために、前記メッセージングモデムに接続される、メッセージング処理ユニットと、
    前記第１のメッセージング端子対の第１の電圧レベル、および前記第２のメッセージング端子対上の第２の電圧レベルを監視するための、メッセージング電力監視ユニットと、
    再生するための通信データをレンダリングするための、レンダリング回路と、
    を備え、
    前記第１のメッセージング端子対の第１のメッセージング端子は、前記第２のメッセージング端子対の第１のメッセージング端子に導電接続され、前記第１のメッセージング端子対の第２のメッセージング端子は、メッセージングスイッチを介して、前記第２のメッセージング端子対の第２のメッセージング端子に導電接続され、
    前記メッセージング電力制御ユニットは、前記メッセージング処理ユニットに前記第１の電圧レベルおよび前記第２の電圧レベルに関する情報を提供するために、前記メッセージング処理ユニットに動作可能に接続され、
    前記ルータ処理ユニットは、前記第１の電圧レベルが第１の電圧閾値未満である場合に、または前記第２の電圧レベルが第２の電圧閾値未満である場合に、前記メッセージングスイッチを開くように構成される、
    メッセージングデバイス。
14. 前記メッセージングモデムは、ハイパスフィルタを介して、前記第１のメッセージング入力／出力モジュールおよび前記第２のメッセージング入力／出力モジュールに接続される、請求項１３に記載のメッセージングデバイス。
15. 前記ハイパスフィルタは、誘導結合部である、請求項１４に記載のメッセージングデバイス。
16. 前記レンダリングユニットは、スピーカーによって可聴信号として再生するための通信データを処理するように構成される、音声レンダリングユニットである、請求項１３に記載のメッセージングデバイス。
17. 少なくとも１つの請求項１に記載のルータと、少なくとも１つの請求項１３に記載のメッセージングデバイスとを備える、ネットワークに電力を供給するためのネットワーク電力デバイスであって、
    第１の信号線を接続するための第１の電力端子対を備える、第１の電力入力／出力モジュールと、
    第２の信号線を接続するための第２の電力端子対を備える、第２の電力入力／出力モジュールと、
    前記第１の電力入力／出力モジュールおよび前記第２の電力入力／出力モジュールに接続される、電力モデムと、
    前記メッセージングモデムを介してデータを通信するために、前記メッセージングモデムに接続される、電力処理ユニットと、
    前記第１の電力端子対の第１の電圧レベル、および前記第２の電力端子対上の第２の電圧レベルを監視するための、電力監視ユニットと、
    電気エネルギーを前記ネットワークに提供するための、前記第１の電力入力／出力モジュールおよび前記第２の電力入力／出力モジュールに接続される、電源ユニットと、
    を備え、
    前記第１の電力端子対の第１の電力端子は、第１の電力スイッチを介して、前記第２の電力端子対の第１の電力端子に導電接続され、前記第１の電力端子対の第２の電力端子は、第２の電力スイッチを介して、前記第２の電力端子対の第２の電力端子に導電接続され、
    前記電力制御ユニットは、前記電力処理ユニットに前記第１の電圧レベルおよび前記第２の電圧レベルに関する情報を提供するために、前記電力処理ユニットに動作可能に連結され、
    前記ルータ処理ユニットは、前記第１の電圧レベルが第１の電圧閾値未満である場合に、または前記第２の電圧レベルが第２の電圧閾値未満である場合に、前記第１の電力スイッチおよび前記第２の電力スイッチを開くように構成される、
    ネットワーク電力デバイス。
18. 前記メッセージングモデムは、ハイパスフィルタを介して、前記第１のメッセージング入力／出力モジュールおよび前記第２のメッセージング入力／出力モジュールに接続される、請求項１７に記載のネットワーク電力デバイス。
19. 前記ハイパスフィルタは、誘導結合部である、請求項１８に記載のネットワーク電力デバイス。
20. 前記電源ユニットによって前記第１の電力入力／出力モジュールおよび前記第２の電力入力／出力モジュールに提供される電圧レベルは、直流１５〜３２Ｖである、請求項１７〜１９のいずれかに記載のネットワーク電力デバイス。
21. 前記電源ユニットによって前記第１の電力入力／出力モジュールおよび前記第２の電力入力／出力モジュールに提供される電圧レベルは、直流２４Ｖである、請求項２０に記載のネットワーク電力デバイス。
22. 避難ネットワークシステムであって、
    請求項１に記載の第１のルータおよび請求項１に記載の第２のルータと、
    請求項１３に記載の第１のメッセージングデバイスおよび請求項１３に記載の第２のメッセージングデバイスと、
    少なくとも１つの請求項１７に記載のネットワーク電力デバイスと、
    を備え、
    前記第１のルータの前記第１のルータ入力／出力モジュールは、前記第１の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、前記第１のメッセージングデバイスの前記第１のメッセージング入力／出力モジュールに接続され、
    前記第１のメッセージングデバイスの前記第２のメッセージング入力／出力モジュールは、前記第１の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、前記第２のルータの前記第１のルータ入力／出力モジュールに接続され、
    前記第２のルータの前記第２のルータ入力／出力モジュールは、前記第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、および前記ネットワークの要素に電力を供給するために、信号線を介して、前記ネットワーク電力デバイスの前記第１の電力入力／出力モジュールに接続され、
    前記ネットワーク電力デバイスの前記第２の電力入力／出力モジュールは、前記第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、および前記ネットワークの要素に電力を供給するために、信号線を介して、前記第２のメッセージングデバイスの前記第１のメッセージング入力／出力モジュールに接続され、
    前記第２のメッセージングデバイスの前記第２のメッセージング入力／出力モジュールは、前記第２の周波数スペクトルでデータを通信するために、信号線を介して、前記第１のルータの前記第２のルータ入力／出力モジュールに接続される、
    避難ネットワークシステム。
23. 前記信号線は、２つの導線を備える、避難ネットワークシステム。

Images