JP2802015B2 - 防災監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受信機から引き出され
た信号線間に１又は複数の端末装置を接続して端末情報
の収集監視および端末制御を行う防災監視装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、火災、ガス漏れ等の異常監視を行
う防災監視装置にあっては、図４に示すように、受信機
から引き出された伝送信号線２に複数の端末２０を接続
しており、受信機１からの端末アドレスの指定によるポ
ーリングで端末２０のセンサで検出した火災情報を収集
して監視している。また受信機１で火災を判断した場合
には、防災機器を備えた端末アドレスを指定して端末２
０に制御コマンドを送り、防災機器を制御することがで
きる。

【０００３】このような防災監視装置にあっては、受信
機１の送信パルス源１７から端末アドレスや各種のコマ
ンドのビット状態に応じた送信パルスを出力し、送信ド
ライブ回路１９から伝送信号線２に送出している。尚、
送信パルス源１７の機能は受信機１に設けた制御用ＣＰ
Ｕにより実現される。通常、送信パルス源１７からの送
信パルスは、端末２０に対し供給する電源電圧に重畳さ
れ、電圧モードで送られる。これに対し端末２０からの
応答は、伝送信号線２に流す電流を変化させる電流モー
ドで行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の防災監視装置における受信機からの電圧モー
ドによる送信パルスの伝送にあっては、次の問題があっ
た。図４に示すように、受信機から引き出された伝送信
号線２には、設備規模に応じて異なる数の端末２０が接
続され、また信号線は警戒地区の状況に応じて適宜に分
岐されている。ここで接続可能な端末数は、受信機電源
の容量に応じて負荷に供給可能な最大電流値に見合った
数となる。このため受信機１から見た端末側の負荷イン
ピーダンスは一義的に決まらず、端末数や分岐状態に応
じて様々な値をとり、受信機１の送信ドライブ回路１９
に対する負荷インピーダンスの整合を取ることはできな
い。

【０００５】このため送信パルス源１７から急俊な立上
がり及び立下がりをもつ送信パルスを送信ドライブ回路
１９に入力して伝送信号線２に送出しても、負荷側イン
ピーダンスとの整合が取れない場合、伝送路上で反射が
起きる。この伝送路上の反射により伝送パルスは図５
（ａ）に示すように、立上がりおよび立下がりエッジに
続いて反射による波形歪（リンギング）を起こす。ここ
で端末２０で伝送パルスのエッジを捕えて伝送パルスを
復元していたとすると、図５（ｂ）に示すように、反射
による波形歪の部分のエッジも誤検出し、誤った情報を
復元してしまう。

【０００６】また図６に示すように、例えば電源電圧３
１．０Ｖに８．５Ｖの波高値をもつ伝送パルスを重畳し
て送信していた場合、反射によるリンキング波形は、立
上がりエッジの部分で最大３１．０Ｖ〜４８．０Ｖの範
囲で変動し、また立下がりエッジの部分で最大２２．５
Ｖ〜３１．０Ｖの範囲で変動する。このため反射による
波形変動で最大４８Ｖのピーク電圧が端末回路に加わ
り、端末回路に使用しているツェナダイオードなどの素
子を破壊したり、耐久性を劣化させる恐れがある。また
反射による波形変動で最低２２．５Ｖまで端末の電源電
圧が低下すると、例えば端末に設けた電圧低下検出回路
などが動作して電源障害と誤って判定してしまう恐れも
あった。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、インピーダンス整合が取れていなく
とも反射による波形歪の影響を受けることなく電圧パル
スを端末側で正確に復元できる波形伝送を行う防災監視
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。まず本発明は、受信手段
から引き出された信号線間に１又は複数の端末装置を接
続し、受信手段から電圧パルスを用いた各種の指令信号
を送信して端末情報の収集および端末制御を行う防災監
視装置を対象とする。

【０００９】このような防災監視装置につき本発明にあ
っては、受信手段に、急俊な立上がりおよび立下がりを
もつ送信パルスを入力し所定の時定数に従ってパルスの
立上がりおよび立下がりを鈍らせて送信する送信ドライ
ブ回路を設けたことを特徴とする。ここで送信ドライブ
回路の時定数は、防災監視装置に使用する伝送路は数十
ｍから数Ｋｍ程度の線路長であることを考慮すると、５
μｓ〜１００μｓの範囲に設定すればよい。

【００１０】また受信手段から端末に送信する指令信号
としては、端末アドレスを格納するコマンドフィール
ド、各種のコマンドを格納するコマンドフィールドを少
くとも備え、各フィールドのビット状態に応じた電圧パ
ルスを送信ドライブ回路を介して端末に送信する。さら
に本発明の受信手段は、受信機のみで構成される場合、
受信機と該受信機からの伝送路に接続されたローカル受
信機としての１又は複数の中継盤とで構成される場合、
或いは相互に伝送路で接続された複数のローカル受信機
としての中継盤のみで構成される場合を含む。

【００１１】

【作用】このような構成を備えた本発明の防災監視装置
によれば、端末側とのインピーダンスが整合していない
ことで伝送波形に反射による波形歪が生ずることから、
送信ドライブ回路で所定時定数に従って送信パルスの立
上がりエッジと立下がりエッジを鈍らせて送信する。

【００１２】このため反射による波形歪によるリンキン
グは緩やかに立ち上がる部分で生じ、立上がり部分に階
段状の波形変化を引き起こすだけであり、端末側でエッ
ジ検出により送信パルスを復元しても、反射による波形
歪の変化は検出されない。同様に、送信パルスの立下が
りも緩やかに変化することで、反射による波形歪は立上
がり部分に階段状の波形変化を引き起こすだけであり、
端末側でエッジ検出により送信パルスを復元しても、反
射による波形歪の変化は検出されない。

【００１３】

【実施例】図１は本発明が適用される防災監視装置の一
例を示した説明図である。図１において、受信機１から
は一対の伝送信号線２ａ，２ｂが引き出され、この実施
例では端末として感知器用中継器３，アナログ火災感知
器６及び制御用中継器７を接続している。伝送用伝送信
号線２ａ，２ｂは受信機１と端末間での情報伝送と同時
に、受信機１から端末側への電源供給を行っている。

【００１４】感知器用中継器３からは感知器回線として
電源兼用信号線４ａ，４ｂが引き出され、複数のオンオ
フ火災感知器５を接続している。オンオフ火災感知器は
火災に伴う煙，熱等を検出して電源兼用信号線４ａ，４
ｂ間を低インピーダンスに短絡して発報電流を流し、こ
の発報電流を感知器用中継器３で受信して火災と判断す
る。

【００１５】アナログ火災感知器６は火災に伴う熱や煙
濃度をアナログセンサで検出し、検出したアナログ信号
を受信機１からの端末アドレスを指定した呼出しに対し
端末情報として送り返す。また、アナログ火災感知器６
にはオンオフ火災感知器５と同じ閾値との比較で火災を
判断する機能が設けられる場合もある。制御用中継器７
からは制御用信号線８ａ，８ｂが引き出され、複数の制
御負荷９を接続している。制御負荷９としては地区ベル
や防排煙機器，防火扉等がある。

【００１６】受信機１には制御用ＣＰＵ１０，伝送回路
部１１，電源部１３，操作部１４及び表示部１５が設け
られる。伝送回路部１１には本発明による送信ドライブ
回路１２が設けられる。送信ドライブ回路１２は制御用
ＣＰＵ１０から端末に対する送信データに応じた急俊な
立上がり及び立下がりをもつ送信パルスを入力し、送信
パルスの立上がりと立下がりを所定の時定数に従って鈍
らせて伝送信号線２ａ，２ｂに出力する。

【００１７】制御用ＣＰＵ１０は定常監視状態にあって
は端末アドレスを順次指定して呼出コマンドを送ってい
る。この呼出コマンドに対しては自己アドレスとの一致
を判別した端末側の中継器より端末検出情報が返送され
る。制御用ＣＰＵ１０の制御のもとに端末側中継器との
間で行う伝送内容及び伝送形態については特に限定され
ず、制御用ＣＰＵ１０からの送信データを伝送回路部１
１で電圧パルスに変換して送出するものであれば全て対
象となる。

【００１８】図２は図１の伝送回路部１１に設けた送信
ドライブ回路１２の実施例を示した実施例構成図であ
る。図２において、受信機１に設けられた送信ドライブ
回路１２はドライバとしてオペアンプ１６を有する。オ
ペアンプ１６のプラス入力端子には入力抵抗Ｒ１を介し
て送信パルス源１７からの送信パルスが入力される。送
信パルス源１７は図１に示した受信機１の制御用ＣＰＵ
１０の機能として実現され、これを抽象的に送信パルス
源１７として示している。

【００１９】オペアンプ１６の出力とマイナス入力端子
との間の帰還回路にはコンデンサＣ１と抵抗Ｒ３を並列
接続している。また、マイナス入力端子と接地間には抵
抗Ｒ２を接続している。本発明にあっては、送信パルス
源１７からの送信パルスの急俊な立上がり及び立下がり
を送信ドライブ回路１２のオペアンプ１６の帰還回路に
設けた抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１で決まる時定数に従っ
て積極的に鈍らせている。

【００２０】この送信パルスの立上がり及び立下がり部
分のエッジの鈍らせる時定数τとしては、防災監視装置
の伝送信号線２ａ，２ｂの線路長が最も短い場合には数
十ｍ、最も長くても数ｋｍであることから、この線路長
を考慮すると、時定数τ＝５μｓｅｃ〜１００μｓｅｃ
の範囲に設定すればよい。即ち、線路中における減衰率
（定数）は線路長にかかわらず同じであるが、線路長が
短い場合にはリンキング状の波形歪みを生ずる反射周期
は短いため始終端における反射頻度が多くなり、リンキ
ングが早く終息する。このため、送信ドライブ回路１２
の時定数τは上記の範囲で小さい方の範囲に設定すれば
よい。逆に、線路長が長くなった場合にはリンキング波
形歪みを生ずる反射周期が長くなることから、送信ドラ
イブ回路１２の時定数τを上記の範囲で大きい時定数に
設定すればよい。尚、本実施例にあってはオペアンプを
用いた送信ドライブ回路としているが、その他適宜の手
段を用いることができる。

【００２１】図２の送信ドライブ回路１２に伝送信号線
２ａ，２ｂを介して接続された端末１８は、図１に示し
たように伝送信号線２ａ，２ｂが適宜に分岐されてお
り、また端末として接続する中継器や感知器の数が一義
的に決まらないことから、受信機１から見たインピーダ
ンスＺにつき送信ドライブ回路１２との間で通常、イン
ピーダンス整合は得られていない。

【００２２】次に図２の受信機１に設けた送信ドライブ
回路１２による送信動作を、図３の信号波形図を参照し
て説明する。送信パルス源１７は図３（ａ）に示すよう
に急俊な立上がりエッジ及び立下がりエッジをもつ送信
パルスを、端末アドレスやコマンドのビット状態に応じ
て送信ドライブ回路１２に出力する。ここで、送信パル
ス源１７による変調速度は例えば１２００ボーであり、
このため図３（ａ）に示す送信パルスのパルス幅Ｔ_w は
Ｔ_w ＝０．８３ｍｓｅｃとなる。

【００２３】このような急俊な立上がりエッジ及び立下
がりエッジをもつ送信パルス源１７からの送信パルス
は、送信ドライブ回路１２のオペアンプ１６に入力抵抗
Ｒ１を介して入力され、帰還回路に設けたコンデンサＣ
１と抵抗Ｒ３で決まる時定数τに従って立上がりエッジ
及び立下がりエッジを積分したパルス波形に変換され、
伝送信号線２ａ，２ｂ間に送出される。

【００２４】図３（ｂ）は送信ドライブ回路１２から見
て端末側インピーダンスＺとの整合がとれているときの
伝送パルスを示しており、この場合には伝送路上での反
射がないことから、送信ドライブ回路１２で立上がりエ
ッジ及び立下がりエッジを時定数τに従って積分した伝
送パルスが出力される。図３（ｃ）はインピーダンス整
合がとれていないときの伝送パルスであり、線路長に応
じた周期で反射が起きることで、送信ドライブ回路１２
により積分した立上がりエッジ及び立下がりエッジの緩
やかに変化する部分に反射による階段状の波形歪みが生
ずる。しかしながら、反射による波形歪みはエッジの急
俊な立上がり及び立下がりによるものでないため、それ
ほど大きな波形歪みとはならず、図５及び図６に示した
ような従来のリンキング状の大きな波形歪みに比べる
と、ごく僅かな変動に収まる。

【００２５】このため、端末側で伝送パルスの立上がり
エッジを検出して送信パルスを復元していても、図３
（ｄ）に示すように反射による波形歪みをもった図３
（ｃ）の伝送パルスの最初の立上がりエッジについての
みエッジ検出を行い、また次の最初の立下がりエッジに
ついてのみエッジ検出が行われ、元の送信パルスと同じ
パルスを正確に復元することができる。

【００２６】また、反射により緩やかな立上がりエッジ
及び立下がりエッジに含まれる波形歪みの変動はエネル
ギ的に小さいために、送信パルスを電源電圧に重畳して
端末側に送っていても、反射による電源電圧の変動はほ
とんど起きない。このため、反射による伝送歪みを受け
ても、電源電圧が上昇して素子を破壊することはなく、
また波形歪みで電源電圧が極端に低下して電圧低下検出
回路を誤動作させてしまうことも防止できる。

【００２７】尚、上記の実施例は端末に供給する電源電
圧に重畳して送信パルスを送る場合を例にとっている
が、電源電圧を重畳せずに送信パルスを電圧モードで送
る場合についてもそのまま適用することができる。ま
た、上記の実施例は受信手段として受信機１のみで構成
される場合を例にとっているが、それ以外に、受信機と
この受信機からの伝送路に接続されたローカル受信機と
しての１または複数の中継盤とで構成される場合、ある
いは相互に伝送路で接続された複数のローカル受信機と
しての中継盤のみで構成される場合を含む。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、受信機側の送信ドライブ回路から見て端末側とのイ
ンピーダンス整合がとれずに伝送波形に反射による波形
歪みが起きても、送信パルスの立上がりエッジと立下が
りエッジを鈍らせて送信していることで反射による波形
歪みの変動を最小限に抑え、端末側における受信パルス
のエッジ検出で元の送信パルスを正確に復元することが
できる。

【００２９】また、反射による波形歪みが抑えられるこ
とで、送信パルスを電源電圧に重畳して送った場合の電
圧上昇による素子破壊を確実に防止し、また極端な電圧
低下による電圧低下検出回路の誤動作等も防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される防災監視装置の一例を示し
た説明図

【図２】本発明の送信ドライブ回路の実施例構成図

【図３】図２の送信ドライブ回路の送信波形を示した説
明図

【図４】従来装置の概略説明図

【図５】伝送路の反射による波形歪と端末復元パルスを
示した説明図

【図６】電源電圧に送信パルスに重畳した場合の最大波
形歪を示した説明図

【符号の説明】

１：受信機 ２：伝送路 ２ａ，２ｂ：伝送信号線 ３：感知器用中継器 ４ａ，４ｂ：電源兼用信号線 ５：オンオフ火災感知器 ６：アナログ火災感知器 ７：制御用中継器 ８ａ，８ｂ：制御用信号線 ９：制御負荷 １０：制御用ＣＰＵ １１：伝送回路部 １２：送信ドライブ回路 １３：電源部 １４：操作部 １５：表示部 １６：オペアンプ １７：送信パルス源 １８，２０：端末

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G08B 23/00 - 31/00 G08B 17/00 H04Q 9/00 311

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信手段から引き出された信号線間に１又
   は複数の端末装置を接続し、受信手段から電圧パルスを
   用いた各種の指令信号を送信して端末情報の収集および
   端末制御を行う防災監視装置に於いて、 前記受信手段に、急俊な立上がりおよび立下がりをもつ
   送信パルスを入力し所定の時定数に従ってパルスの立上
   がりおよび立下がりを鈍らせて送信する送信ドライブ回
   路を設けたことを特徴とする防災監視装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の防災監視装置に於いて、前
   記送信ドライブ回路の時定数を５μｓ〜１００μｓの範
   囲に設定したことを特徴とする防災監視装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の防災監視装置に於いて、前
   記受信手段から端末に送信する指令信号は、端末アドレ
   スを格納するコマンドフィールド、各種のコマンドを格
   納するコマンドフィールドを少くとも備え、各フィール
   ドのビット状態に応じた電圧パルスを前記送信回路を介
   して端末に送信することを特徴とする防災監視装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の防災監視装置に於いて、前
   記受信手段は、受信機のみで構成されるか、受信機と該
   受信機からの伝送路に接続されたローカル受信機として
   の１又は複数の中継盤とで構成されるか、或いは相互に
   伝送路で接続された複数のローカル受信機としての中継
   盤のみで構成されたことを特徴とする防災監視装置。