JP3915511B2 - 火災感知器、およびこれを用いた火災報知システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送線を介して火災に関する情報を報知する火災感知器、およびこれを用いた火災報知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、報知先となる受信機に、伝送線を介して複数の火災感知器が接続されて構成される火災報知システムが知られている。この火災感知器には、オン・オフ型火災感知器とアナログ型火災感知器がある。したがって、火災報知システムとしては、オン・オフ型火災感知器を用いたＰ型火災報知システムと、アナログ型火災感知器を用いたアナログ型火災報知システムの２種類の火災報知システムがある。
【０００３】
Ｐ型火災報知システムでは、火災感知器側で火災を検出すると、火災感知器と受信機との間の伝送線間のインピーダンスを高インピーダンス状態から低インピーダンス状態に変化させることにより、受信機側に火災の発生を報知するようになっている。
【０００４】
また、アナログ型火災報知システムでは、親機となる受信機２００が、子機となる火災感知器１００ａ、１００ｂ、・・・の状態をポーリングするようになっており、火災感知器における火災検知に関する検出データを取得することにより、システム内における火災の発生を判断できるようになっている。このような火災報知システムでは、伝送線における伝送フォーマットが決められているうえに、火災感知器ごとにアドレスが割り振られるため、親機となる受信機２００では、どの火災感知器で火災が発生を検知したかまで判断できるようになっている。
【０００５】
上記したアナログ型の火災感知器１００として、図９に示すように構成されるものが知られている。また、この伝送処理部５’は、図１０に示すようなパルス幅計時回路５２’を備えている。ここでの入力信号は、伝送線において伝送される伝送信号であり、伝送処理部５’は、伝送信号のパルス列のパルス幅をカウントすることにより、その伝送信号に含まれる０または１といった情報を判定する。なお、エッジ検出回路６１は、伝送信号のパルス列におけるＬレベル→ＨレベルまたはＨレベル→Ｌレベルといったエッジを検出するものである。そして、ＡＬＵ６２は、この場合加算器となっており、パルス列のエッジ間のクロック数をカウントするようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このＡＬＵ６２は、クロック信号における上昇エッジまたは下降エッジのいずれか一方にてカウントするようになっている。このため、詳細な検出データを取得したい場合や、伝送信号の検出誤りを低減したい場合には、伝送処理部５’でより精密なパルス幅の計時が行われることが要求される。このような、精密なパルス幅の計時を行うには、例えば、発振回路４から出力されるクロック信号の周波数を上げるなどの方法が考えられるが、そうすると、高周波を発生する回路が必要となり、コストが増大するという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、伝送信号の検出誤りを低減する火災感知器、およびこれを用いた火災報知システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の火災感知器は、火災に関する情報を収集し感知信号を出力する火災情報検知部と、前記感知信号により検出データの作成及び出力を行う制御部と、クロック信号を出力する発振回路と、このクロック信号に同期させて前記検出データを報知先となる伝送線の伝送フォーマットに基づいた伝送信号に変換し伝送する伝送処理部と、を備えた火災感知器において、前記伝送処理部に、前記クロック信号の上昇エッジ及び下降エッジの両方をカウントすることにより、伝送線の伝送信号のパルス幅を検出するパルス幅計時手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明の火災感知器は、請求項１の構成において、火災情報検知部に、収集された情報により火災の発生を判断する火災判断手段を設け、前記感知信号を火災発生判断を示す信号としたものとしている。
【００１０】
請求項３に係る発明の火災報知システムは、請求項１または２の構成において、火災感知器を、前記伝送線を介して、警報情報が出力される受信機に並列に複数接続して構成されたものとしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１はブロック図であり、図２は外観図であり、図３は伝送信号のフォーマットの説明図である。また、図４はパルス幅計時回路の回路図であり、図５はパルス幅のカウントに係る説明図であり、図６はフローチャートである。
【００１３】
火災感知器１は、図２に示すように、建物内の天井等に設置されるものであり、伝送線Ｌを介して親機となる受信機２００に接続される。この火災感知器１はアナログ型の火災感知器であり、受信機２００が火災感知器１の状態をポーリングするようになっている。つまり、あらかじめ決められた伝送フォーマットに従い、火災感知器１で取得された検出データを受信機２００に返送するようになっている。なお、火災の発生についての判断は、火災感知器１では行われず、受信機２００にて行われるようになっている。
【００１４】
まず、伝送線Ｌにおける伝送フォーマットについて、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、伝送信号のパルス列、図３（ｂ）は、割り込み信号のパルス列を示している。
【００１５】
受信機２００は、伝送線Ｌに対して、図３（ａ）に示すような形式の伝送信号Ｖｓを送出する。すなわち、伝送信号Ｖｓは、信号送出開始を示すスタートパルスＳＴ、信号モードを示すモードデータ信号ＭＤ、個々の火災感知器１を呼び出すためのアドレスデータを伝送するアドレスデータ信号ＡＤ、制御データ及び監視データを伝送する制御データ信号ＣＤ、伝送エラーを検出するためのチェックサムデータ信号ＣＳ、火災感知器１の返送信号を受信するタイムスロットである信号返送期間ＷＴよりなる複極（±２４Ｖ）の時分割多重信号であり、パルス幅変調によってデータが伝送されるようになっている。
【００１６】
火災感知器１では、伝送線Ｌを介して受信した伝送信号Ｖｓにより伝送されたアドレスデータがあらかじめ設定されたアドレスに一致すると、伝送信号Ｖｓから制御データを取り込むとともに、伝送信号Ｖｓの信号返送期間ＷＴに同期して返信データを電流モード信号（伝送線Ｌの線間を適当な低インピーダンスを介して短絡することにより送出される信号）として返送する。
【００１７】
また、受信機２００には、ダミー信号送信手段および割り込み信号処理手段が設けられる。ダミー信号送信手段は、モードデータ信号ＭＤをダミーモードとし、火災感知器１ａ、１ｂ、・・・に設定されていない空きアドレスをアドレスデータとして備えたダミー伝送信号を常時送出する。また、割り込み信号処理手段は、いずれかの火災感知器で発生した図３（ｂ）のような割り込み信号Ｖｉを受入れしたときに、割り込み信号Ｖｉを発生した火災感知器を検出した後、その火災感知器１にアクセスして返信データを返送させる。すなわち、常時はダミー信号送信手段によってダミー信号を伝送線Ｌに送出し、火災の検知などによる火災感知器から発生した割り込み信号Ｖｉをダミー伝送信号のスタートパルス信号ＳＴに同期して検出すると、割り込み処理手段によって受信機２００からモードデータ信号ＭＤをアドレス確認モードとした伝送信号Ｖｓを送出するのである。
【００１８】
アドレス確認モードでは、アドレスの一部が共通している火災感知器をグループ化し、各グループごとに一括して伝送信号Ｖｓする。割り込み信号Ｖｉを発生した火災感知器は、モードデータ信号ＭＤがアドレス確認モードである伝送信号Ｖｓが伝送されると、この伝送信号Ｖｓの信号返送期間ＷＴに同期して火災感知器１に設定されているアドレスデータを返信データとして返送する。このようにして受信機２００は、割り込み信号Ｖｉを発生した火災感知器１のアドレスを獲得し、獲得したアドレスを用いて火災感知器１にアクセスすることによって、火災感知器１から返送される火災検知に関する検出データを含む伝送信号を受け取るのである。
【００１９】
次に、火災感知器１の詳細を、図１に基づいて説明する。
【００２０】
火災情報検知部２は、後述する火災検知回路２１とＡ／Ｄ変換回路２２から構成されるもので、火災に関する情報を収集し感知信号を出力するようになっている。
【００２１】
火災検知回路２１は、例えば、煙検出をおこなうものであり、フォトダイオードや発光素子等を用いて構成される。この火災検知回路２１は、火災による煙が火災感知器１本体内に流入すると、発光素子から放出されフォトダイオードにて受光される光信号が乱反射により増大することを利用して煙を検知するようになっている。この光信号による煙の濃度のアナログ値を、Ａ／Ｄ変換回路２２に出力するようになっている。そして、このＡ／Ｄ変換回路２２は、このアナログ値をデジタル変換し感知信号として制御部３に出力する。なお、火災検出のための手段は、例えばサーミスタ等を用いた熱検出によるものや、赤外線検出によるもの、またはにおい検出によるものなど検出する手段は問わない。
【００２２】
制御部３は、マイクロコンピュータにて構成されるものであり、感知器本体の制御を行う処理プログラムが実行される。この処理プログラムは、電源投入時にＲＯＭ８からロードされる。制御部３は、火災情報検知部２から出力される感知信号を参照することにより、ＲＡＭ９にて検出データの管理などを行う。また、受信機２００からポーリングによる返答要求があった場合、検出データを取得し返信データを作成するとともに、後述する伝送処理部５にその情報を引き渡す。
【００２３】
発振回路４は、クロック信号を出力するものである。この発振回路４は、後述する伝送処理部５に接続されるとともに、制御部３にも接続される。なお、発振回路４は、制御部３に含まれる構成であってもよい。
【００２４】
次に、本発明の主要部である伝送処理部５について説明する。伝送処理部５は、火災感知器１と伝送線Ｌとの間で伝送される伝送信号の処理を行うためのものである。伝送処理部５は、信号処理回路５１とパルス幅計時回路５２から構成されるものであり、感知器内部の制御部３と接続されるとともに、外部の伝送線Ｌとのインターフェースとなる。
【００２５】
信号処理回路５１は、伝送線Ｌにおける伝送フォーマットに基づいて伝送を行うためのものであり、発振回路４から出力されるクロック信号と同期させて伝送信号を処理するようになっている。信号処理回路５１は、この伝送フォーマットに従い、伝送線Ｌから受信する伝送信号を解析し制御部３に受け渡したり、制御部３から出力される情報を伝送信号に乗せて伝送線Ｌに送出する。
【００２６】
図４は、パルス幅計時回路５２の回路図である。ここでの入力信号は、伝送線から伝送される伝送信号であり、この伝送信号のパルス列のパルス幅をカウントすることにより、その伝送信号に含まれる０または１といった情報を判定するようになっている。なお、ＣＬＫには、発振回路４から出力されるクロック信号が入力されるようになっている。
【００２７】
このエッジ検出回路６１ａ及びエッジ回路６１ｂは、伝送信号のパルス列におけるＬレベル→ＨレベルまたはＨレベル→Ｌレベルといったパルス列のエッジを検出する回路である。ここに示すように、エッジ検出回路６１ａ及びエッジ検出回路６１ｂの出力は、ＯＲ回路６４に入力されるよう構成されるため、両方のエッジを検出するようになっている。なお、このＯＲ回路６４からの出力は、セレクタ６５（６５ａ、６５ｂ）に入力されるようになっている。
【００２８】
ＡＬＵ６２（６２ａ、６２ｂ）は、この場合加算器となっており、伝送信号のパルス列のエッジ間のクロック数をカウントする。この場合、図５に示すように、ＡＬＵ６２ａ及びＡＬＵ６２ｂは、入力されるクロック信号の上昇エッジ及び下降エッジの両方のエッジを用いてカウントする。このカウントされたクロック数は、フリップフロップ６３（６３ａ、６３ｂ）に格納される。そして、エッジ検出回路６１（６１ａ、６１ｂ）によりエッジが検出されると、フリップフロップ６３（６３ａ、６３ｂ）に格納したカウント数がフリップフロップ６６（６６ａ、６６ｂ）に格納されるとともに、フリップフロップ６３（６３ａ、６３ｂ）にて格納されたカウント数がリセットされる。０−１判定部６７は、このフリップフロップ６６（６６ａ、６６ｂ）にて格納されたカウント数を、あらかじめ伝送プロトコルにより定められた規則に基づき、伝送信号のパルス列が０を表すのか１を表すのかを判定することになる。
【００２９】
図５に示す例では、従来の上昇エッジまたは下降エッジのみでカウントするものである場合、伝送信号のパルス幅は５または６とカウントされていたが、このパルス幅計時回路５２では１１とカウントされるようになる。すなわち、クロック信号の両方のエッジを用いてカウントするため、発振回路４から出力されるクロック信号の周波数を上げることなく、ほぼ２倍の精度でカウントするようになる。よって、伝送処理部４における０または１の判定の際の誤り率が格段に小さくなる。
【００３０】
次に、火災感知器１の動作について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
この火災感知器１は、受信機２００から送出される伝送信号Ｖｓが自アドレスと一致するかどうかを監視している（Ｓ１）。伝送信号Ｖｓのアドレスデータが自らのアドレスと一致すると、伝送信号Ｖｓから制御データを取り込み解析する（Ｓ２）。ここで、制御データの情報が受信機２００から検出データの返信要求であった場合、制御部３は火災情報検知部２から感知信号を取得し、検出データを作成する（Ｓ３）。そして、制御部３は、伝送処理部５に検出データを受け渡し、検出データを受けた伝送処理部５が伝送フォーマットに基づき返信信号を作成する（Ｓ４）。そして、伝送処理部５は、伝送信号Ｖｓの信号返送期間ＷＴに同期して返信信号を返送する（Ｓ５）。なお、ステップＳ２にて、解析した制御データが受信機２００からの検出データの返信要求でなければ、例えば、有線系の火災感知システムでよく知られるように、アドレスナンバーの確認連絡や、故障有無自己検知結果など、その制御データに見合った対処処理を行う（Ｓ６）。
【００３２】
このように火災感知器１は、火災に関する情報を含む検出データを受信機２００へ返送するようになっている。また、受信機２００は、アドレスにより指定した火災感知器１の検出データを取得できる。このように、検出データを取得した受信機２００は、火災に関する情報が取得されることによりシステム内での火災発生の有無が判断できるようになっており、火災が発生していると判断された場合、本体に備えた表示部に警報情報を出力するようになっている。そして、この火災感知器及び火災報知システムでは、伝送処理部５にクロック信号の上昇エッジ及び下降エッジの両方をカウントすることにより伝送線の伝送信号のパルス幅を検出するパルス幅計時手段を設けたので、伝送信号のパルス幅が細かくカウントされるようになっているためパルス幅計時の精度が向上し、伝送信号の検出誤りが低減される。
【００３３】
（実施の形態２）以下、本発明の実施の形態２を、図７及び図８を用いて説明する。図７はブロック図であり、図８はフローチャートである。
【００３４】
この実施の形態は、先の実施の形態１とは火災情報検知部２の構成が異なる。すなわち、実施の形態１では、火災感知器１は煙の濃度を数値化した検出データを送出するのみであり、その判断は受信機２００に委ねられていたのに対し、このものは、火災感知器１の火災情報検知部２に、収集された情報により火災の発生を判断する火災判断部たる火災判断回路２３を備えている。このため、この火災感知器１では、火災の発生についての判断を行うことができるようになっている。したがって、火災感知器１の出力である感知信号は、火災発生判断を示す信号となる。
【００３５】
図７に基づいて詳細に説明すると、この火災情報検知部２は、火災判断回路２３を備えている。この火災判断回路２３は、前述した火災検知回路２１の煙濃度値と、あらかじめ設定された火災発生と判断される火災判断閾値とを、比較回路等を用いて比較する。そして、この火災判断回路２３は、この煙濃度値が火災判断閾値を上回った場合、感知信号を制御部３に出力するようになっている。そして、感知信号が入力された制御部３は、割り込み信号Ｖｉの送出を伝送処理部５に要求することになる。そして、伝送処理部５は、割り込み信号Ｖｉの送出後、この火災感知器に返送された伝送信号Ｖｓの信号返送期間ＷＴに同期して、火災の発生を判断したことを示す返信データを含む伝送信号を返送することになる。このため、この火災感知器１では、火災の発生についての判断を行うことができるようになり、火災感知器１の出力である感知信号は、火災発生判断を示す信号となるのである。つまり、受信機２０１は、火災感知器１にて火災が発生したと判断されたことを知ることができるのである。
【００３６】
次に、この火災感知器の動作について、図８のフローチャートを用いて説明する。まず、火災情報検知部２において、火災検知回路２１の煙濃度値と、あらかじめ設定された火災発生と判断される火災濃度値との比較が火災判断回路２３にて行われる（Ｓ７）。この煙濃度値が火災濃度値を上回ったとき、伝送処理部５は、割り込み信号Ｖｉを伝送線Ｌに送出することになる（Ｓ８）。そして、伝送線Ｌから送出される自アドレス宛ての伝送信号Ｖｓを待つ。自アドレス宛ての伝送信号Ｖｓが返送されると（Ｓ９）、その伝送信号Ｖｓから制御データを取り込み解析する（Ｓ１０）。制御部３は、火災の発生を判断したことを示す検出データを作成し（Ｓ１１）、伝送処理部５に検出データを受け渡す。検出データを受けた伝送処理部５は、伝送フォーマットに基づき返信データを作成し（Ｓ１２）、伝送信号Ｖｓの信号返送期間ＷＴに同期して伝送信号を返送する（Ｓ１３）。
【００３７】
このように火災感知器１は、火災の発生を判断したことを示す検出データを受信機２０１へ返送するようになっている。また、受信機２０１は、アドレスにより指定した火災感知器１の検出データを取得できる。これにより受信機２０１は、受信機にて火災の発生の判断を行う必要がなく早期に火災の発生が報知されるとともに、どの火災感知器１（１ａ、１ｂ、１ｃ）が火災の発生を判断したかについても知ることができる。
【００３８】
なお、本発明の火災感知器は、上述したもののみ限定されるものではなく、受信パルス幅を測定する必要があるならば適用可能であり、伝送フォーマットが異なるシステムに適用するなど、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の火災感知器は、前記伝送処理部に、前記クロック信号の上昇エッジ及び下降エッジの両方をカウントすることにより、伝送線の伝送信号のパルス幅を検出するパルス幅計時手段を設けたので、伝送信号のパルス幅を細かくカウントするのでパルス幅計時の精度が向上し、これにより伝送信号の検出誤りが低減されるものである。
【００４０】
請求項２に係る発明の火災感知器は、請求項１の構成において、火災情報検知部に、収集された情報により火災の発生を判断する火災判断手段を設け、感知信号を火災発生判断を示す信号としたので、火災感知器にて火災の有無が判断されるため、受信機により火災発生報知をするものに比して火災発生報知を早く行うことが可能となる。
【００４１】
請求項３に係る発明の火災報知システムは、請求項１または２の構成において、火災感知器を、伝送線を介して、警報情報が出力される受信機に並列に複数接続して構成したので、返送信号にアドレスデータが含まれるため、どの火災感知器において火災が発生したかを報知できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の火災感知器のブロック図である。
【図２】同上の火災感知器の外観図である。
【図３】同上の伝送フォーマットの説明図である。
【図４】同上のパルス幅計時回路の回路図である。
【図５】パルス幅のカウントに係る説明図である。
【図６】実施の形態１の火災感知器のフローチャートである。
【図７】実施の形態２の火災感知器のブロック図である。
【図８】同上の火災感知器のフローチャートである。
【図９】従来例の火災感知器のブロック図である。
【図１０】従来例のパルス幅計時回路の回路図である。
【符号の説明】
１ 火災感知器
２ 火災情報検知部
２３ 火災判断回路
３ 制御部
４ 発振回路
５ 伝送処理部
５２ パルス幅計時回路
２００ 受信機
Ｌ 伝送線

Claims (3)

1. 火災に関する情報を収集し感知信号を出力する火災情報検知部と、前記感知信号により検出データの作成及び出力を行う制御部と、クロック信号を出力する発振回路と、このクロック信号に同期させて前記検出データを報知先となる伝送線の伝送フォーマットに基づいた伝送信号に変換し伝送する伝送処理部と、を備えた火災感知器において、
   前記伝送処理部に、前記クロック信号の上昇エッジ及び下降エッジの両方をカウントすることにより、伝送線の伝送信号のパルス幅を検出するパルス幅計時手段を設けたことを特徴とする火災感知器。
2. 前記火災情報検知部に、収集された情報により火災の発生を判断する火災判断手段を設け、前記感知信号を火災発生判断を示す信号とした請求項１に記載の火災感知器。
3. 前記請求項１または２に記載の火災感知器を、前記伝送線を介して、警報情報が出力される受信機に並列に複数接続して構成される火災報知システム。

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