JP4521536B2

JP4521536B2 - 分散型火災警報システムおよび分散型火災警報用火災センサー

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Publication number: JP4521536B2
Application number: JP2003414128A
Authority: JP
Inventors: 陽一藤井; 俊和高木; 家郷佐藤
Original assignee: Nihon University
Current assignee: Nihon University
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: JP2005174041A

Description

本発明は、所定の警戒区域毎に設置され、火災を検出したときに予め割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して無線で送出し、かつ、火災検出に関する周波数情報を受信したときに当該受信した周波数情報を中継して無線で送出する分散型火災警報用火災センサーに関するものである。
また、本発明は、各分散型火災警報用火災センサーによる中継機能を利用して構築してなる分散型火災警報システムに関するものである。

一般に、この種の火災警報システムは、火災センサーからの検出信号を中央に集中して一元監視し、当該中央からの指令で火災に対処するというシステムとして提供されている。かかる火災警報システムでは、中央と火災現場との間で連絡のやりとりとなるため、周囲への災害発生の連絡が遅れたり、知らされない恐れが生じていた。
この一元的管理という点では基本的に同じだが、各ローカルにおいて、ある程度の処理を実行するようにした分散型火災警報システムが最近では提供されている。

この分散型火災警報システムは、センター装置と、複数のローカル装置とから構成されていて、それぞれ分散処理を行うローカル装置が多重伝送線を介してセンター装置に接続され、各ローカル装置にそれぞれ接続された火災感知器の情報を各ローカル装置で処理し、火災検出の際に前記ローカル装置からセンター装置に火災情報を伝送することにより、全警戒区域の火災を監視できるようになっている（特許文献１参照）。
また、上記分散型火災警報システムでは、ローカルにて警報報知が必要であればローカル装置においてローカル報知が可能であるため、周囲への災害発生の連絡が遅れたり、知らされないなどの弊害を除去することはできる。
特開平２００１−３０９４６２号公報明細書および図面。

しかしながら、上記従来の分散型火災警報システムでは、次のような問題点がある。

（１）火災感知器とローカル装置との間を回線で接続する必要があるほか、ローカル装置とセンター装置との間も多重伝送路で接続する必要があり、回線のための材料と回線敷設の工費などがかかるという欠点がある。

（２）上記従来の分散型火災警報システムでは、基本的には、中央に知らせて一元管理するというシステム構成であるため、やはり完全な分散処理をできないという欠点があった。

（３）警戒区域の変更や改善を行うために、自由度がないという欠点があった。
本発明は、上述した欠点を解消し、完全な分散処理を可能とした分散型火災警報システムおよび分散型火災警報用火災センサーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る分散型火災警報システムは、火災警戒すべき警戒区域内に所定の設置規則に従って設置した分散型火災警報用火災センサーと、分散型火災警報用火災センサーの少なくとも一つから周波数情報を受信したときに、当該周波数情報を基に火災発生位置を特定可能とする受信器とを備えた分散型火災警報システムであって、設置される全ての分散型火災警報用火災センサーは、自己の火災警戒担当区域で発生した火災を検出したときに予め割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して無線で送出し、他の分散型火災警報用火災センサーから火災検出に関する周波数情報を受信したときには当該受信した周波数情報を中継して無線で送出でき、かつ、全ての分散型火災警報用火災センサーは、火災を検出する火災検出手段と、無線による情報を受信できる受信部と、無線による情報を送信できる送信部と、受信部で他の分散型火災警報用火災センサーからの無線による周波数情報を受信したときに当該周波数情報を番地情報に変換し、かつ、自己の火災検出手段で火災検出されないことを条件に当該受信した番地情報を周波数情報に変換して送信部に与え、自己の火災検出手段によって火災が検出されたときには自己に割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して送信部に与える識別手段とをそれぞれ備えたことを特徴とするものである。

上記目的を達成するために請求項２記載の発明係る分散型火災警報用火災センサーは、自己の火災警戒担当区域で発生した火災を検出したときに予め割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して無線で送出し、他の分散型火災警報用火災センサーから火災検出に関する周波数情報を受信したときに当該受信した周波数情報を中継して無線で送出でき、火災を検出する火災検出手段と、無線による情報を受信できる受信部と、無線による情報を送信できる送信部と、受信部で他の分散型火災警報用火災センサーからの無線による周波数情報を受信したときに当該周波数情報を番地情報に変換し、かつ、自己の火災検出手段で火災検出されないことを条件に当該受信した番地情報を周波数情報に変換して送信部に与え、自己の火災検出手段によって火災が検出されたときには自己に割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して送信部に与える識別手段とを備え、前記識別手段は、予め割り当てられた番地情報を設定する番地設定手段と、受信部から周波数情報が与えられたときに当該周波数情報に応じた番地情報に変換して出力する周波数番地変換手段と、通常は周波数番地変換手段側に接続されていて、切換え指令により前記番地設定手段側に接続される切換手段と、切換手段を介して番地設定手段から番地情報が与えられるとともに、周波数番地変換手段から番地情報が与えられたときに、当該与えられた番地情報に応じた周波数情報に変換して送信手段に出力できる番地周波数変換手段とを備え、切換手段は、火災検知手段が火災を検出したときに送出される切換え指令を受けて番地設定手段側に強制的に切換えることを特徴とするものである。

上述した本発明に係る分散型火災警報システムによれば、次のような効果がある。
（１）分散型火災警報用火災センサーの間は無線回線で接続されていて、かつ、分散型火災警報用火災センサーで次々と中継を可能にしてあるので、分散型火災警報用火災センサー間も受信器との間も有線回線を必要とせず、かつ、分散型火災警報用火災センサー毎の信号伝送用配線などの材料が不要となって部品点数が減少し、かつ、当該回線敷設の工費が不要になり、全体としてコストが少なくて済むという利点がある。

（２）設置も廃止も自由にできかつ受信器の設定なども自由に設置廃止が可能で、完全な分散型であるため、火災周囲に情報が伝達されないなどなくなるという利点がある。

（３）電源の確保ができれば単に設置するのみでよいため、火災警戒の自由度が向上し、火災警戒区域の変更や改善を容易に行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムを示すブロック図である。この図１において、本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システム１は、大別すると、火災警戒すべき警戒区域に所定の配置規則に従って分散配置された複数の分散型火災警報用火災センサー３，３，…と、前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…の内で、分散型火災警報用火災センサー３が出力する火災信号を受信可能な受信器５，５，…とから構成されている。なお、前記受信器５は、火災警戒や火災報知をするために便利な場所などに任意に配置したものであって、必要な場所に任意に自由に配置することが可能である。

さらに説明すると、前記分散型火災警報用火災センサー３は、火災を検出したときに予め割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して光（無線）で送出し、かつ、火災検出に関する周波数情報を受信したときに当該受信した周波数情報を中継して光（無線）で送出できる機能を備え、上述したように火災警戒すべき警戒区域内に所定の設置規則に従って設置されている。なお、前記分散型火災警報用火災センサー３は、本発明を実施するための最良の形態においては、煙感知方式で構成したものとして以下説明するが、これに限定されるものではなく、例えば炎感知型に構成してもよいし、他の火災検知方式を採用してもよい。要は、この分散型火災警報用火災センサー３の火災を検出する手段は、火災警戒区域内において自己の火災警戒担当区域で発生する火災を有効に検出できるものであれば、その構成を問わない。なお、前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…は、可視光による点滅によって火災を報知するため、前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…の点滅を目視できることによって火災が発生していることを知ることもできる。

前記受信器５は、前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…の少なくとも一つから周波数情報を受信したときに、当該周波数情報を基に火災発生位置を特定可能とする機能を備えている。

図２は、本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムに用いられるものであって、本発明を実施するための他の最良の形態に係る分散型火災警報用火災センサーの構成を示すブロック図である。なお、前記分散型火災警報用火災センサー３，３，…は、全て同一構成であるので、一つの分散型火災警報用火災センサー３の構成のみを説明し、他の分散型火災警報用火災センサー３の構成の説明を省略する。

この図２において、本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システム１に用いられる分散型火災警報用火災センサー３は、火災を検出する火災検出手段３０と、光を使った無線による情報を受信できる受信部３１と、光を使った無線による情報を送信できる送信部３２と、予め番地情報を割り当てておくとともに、前記受信部３１で光を使った無線による周波数情報を受信したときに当該周波数情報を番地情報に変換可能とされ、前記火災検出手段３０によって火災が検出されたときには前記割り当てられた番地情報を、火災検出がなく前記受信部３１で番地情報を受信したときに当該受信番地情報を、それぞれ周波数情報に変換して前記送信部３２に与える識別手段３３とを備えたものである。

図３は、本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムに用いられる受信器の構成を示すブロック図である。この図３において、本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムに用いられる受信器５は、前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…の少なくとも一つから周波数情報を光を使った無線で受信する受信部５１と、前記受信部５１から得られた周波数情報を基に火災発生位置を特定可能とする情報処理部５２と、前記情報処理部５２で特定された火災位置を表示するモニタディスプレイ５３とを備えたものである。

前記受信器５は、光を使った無線で受信した周波数情報を電気信号に変換して前記情報処理部５２に供給するように構成されている。

前記情報処理部５２は、受信部５１で受信した周波数信号をフィルターなどを通して番地情報を得ると、当該番地の位置のあらゆる情報（例えば、現場の写真、現場周囲の写真や情報、その他必要な情報）を前記モニタディスプレイ５３に表示させることができる機能を備えている。

このような構成をした分散型火災警報システム１の作用について説明する。なお、前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…は、火災警戒区域内における各設置場所に応じて、それぞれ異なる番地が設定されているものとする。
（自己番地での火災検出）
まず、前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…のうち、火災を検出した分散型火災警報用火災センサー３の動作を説明する。
前記警戒区域の特定の分散型火災警報用火災センサー３が火災を検出したとすると、当該分散型火災警報用火災センサー３では、火災検出手段３０が火災を検出する。すると、この火災検出手段３０からの火災検出信号は、識別手段３３に与えられる。

識別手段３３では、前記火災検出手段３０によって火災が検出されたときには、当該分散型火災警報用火災センサー３に割り当てられ予め設定されている番地情報を取込み、その番地情報を周波数情報に変換して前記送信部３２に与える。
前記送信部３２では、当該周波数情報に従って光信号を無線で外部に送出する。
この光信号は、他の分散型火災警報用火災センサー３で受信されて中継されて、次のさらに他の分散型火災警報用火災センサー３に与えられる。次のさらに他の分散型火災警報用火災センサー３は、その受信した周波数情報を中継をしてさらに当該周波数情報を送出する。この次のさらに他の分散型火災警報用火災センサー３の送出情報が前記受信器５に受信されると、受信器５では、前記受信部５１から得られた周波数情報を基に火災発生位置を特定し、当該番地の位置のあらゆる情報（例えば、現場の写真、現場周囲の写真や情報、その他必要な情報）を前記モニタディスプレイ５３に表示させる。
（他の番地での火災検出）

この他の番地での火災検出の説明は、上記作用の説明でした他の分散型火災警報用火災センサー３や、次のさらに他の分散型火災警報用火災センサー３の動作の具体的説明である。
分散型火災警報用火災センサー３自体は火災を検出していないが、当該分散型火災警報用火災センサー３の受信部３１が周波数情報（火災情報）を受信した場合の作用を以下に説明をする。

前記受信部３１で光（無線）による周波数情報（火災情報）を受信した分散型火災警報用火災センサー３は、前記受信部３１からの周波数情報（火災情報）を識別手段３３に与える。
当該分散型火災警報用火災センサー３の識別手段３３は、前記火災検出手段３０からの情報がなく火災検出がないので、前記受信部３１で周波数情報（番地情報であって火災情報）を受信したときには、当該受信番地情報を周波数情報に変換して前記送信部３２に与える。
当該分散型火災警報用火災センサー３の前記送信部３２は、与えられた周波数情報を光に変換して無線で空間に送出する。

これにより、上記作用の説明でした他の分散型火災警報用火災センサー３や、次のさらに他の分散型火災警報用火災センサー３の中継動作が行えることになる。
上述したように本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムによれば、次のような利点がある。

（１）分散型火災警報用火災センサーの間は無線回線で接続されていて、かつ、分散型火災警報用火災センサーで次々と中継を可能にしてあるので、分散型火災警報用火災センサー間も受信器との間も有線回線を必要とせず、かつ、分散型火災警報用火災センサー毎の信号伝送用配線などの材料が不要となって部品点数が減少し、かつ、当該回線敷設の工費が不要になり、全体としてコストが少なくて済むという利点がある。

（３）電源の確保ができれば単に設置するのみでよいため、火災警戒の自由度が向上し、火災警戒区域の変更や改善を容易に行うことができる。
なお、上述した本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムでは、光による無線通信によって前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…の間を接続したり、前記分散型火災警報用火災センサー３と受信器５との間を接続したが、これに限定されるものではなく、例えば電波により前記各分散型火災警報用火災センサー３，３，…の間を接続したり、前記分散型火災警報用火災センサー３と受信器５との間を接続するようにしてもよい。この電波を利用した場合には、伝送すべき周波数情報（火災情報）によって周波数変調や位相変調などを利用したり、必要に応じてスペクトラム拡散方式などを利用して電波の周波数の干渉を防ぐようにしてもよい。

次に、上述した分散型火災警報用火災センサーの具体的な実施例を以下に詳細に説明する。図４ないし図１０は、本発明に係る分散型火災警報用火災センサーの具体的な実施例を説明するためのものである。

図４は、本発明の実施例に係る分散型火災警報用火災センサーを示すブロック図である。この図４において、前記分散型火災警報用火災センサー３は、煙センサ部３０ａおよび遮断検出部３０ｂからなる火災検出手段３０と、光を使った無線による情報の受信を可能とした受信部３１と、光を使った無線による情報の送信を可能とした送信部３２と、前火災検出手段３０、前記受信部３１および前記送信部３２に接続され上述した処理を実行する記識別手段３３からなる。
ここで、煙センサ部３０ａは、例えば、日亜化学工業、ＮＳＰＢ３００Ａ、φ３，指向特性１５〔°〕、約波長４７０〔μｍ〕、光度２３００〔ｍｃｄ〕なる性能を有する発光ダイオード（ＬＥＤ）３０１と、例えば、東芝、ＴＰＳ６０１Ａ、半値角１０〔 °〕なる性能を有するフォトトランジスタ３０２とを、概ね１０〔ｃｍ〕の間隔を隔てて配置し、これらの二点間に侵入する煙の有無の検出を行うようになっていて、このＬＥＤ３０１に直流電圧（５Ｖ）を印加して発光させておき、当該ＬＥＤ３０１から送出された光を前記フォトトランジスタにより受信するように構造になっている。

前記遮断検出部３０ｂは、二つのＯＰアンプにより例えば２０〔ｄＢ〕程度に二段増幅できるアンプ３０５と、当該アンプ３０５の出力を反転するナンド回路３０６とで構成されていて、しきい値の設定が可能に構成してあり、火災／非火災の検出ができる。

前記受信部３１は、例えば、東芝、ＴＰＳ６０１Ａ、半値角１０〔°〕なる性能のフォトトランジスタを用いて構成した。

前記送信部３２は、例えば、ＳＡＮＤＥＲＳＤＬ−１０Ｎ３ＴＲ、約波長６４０〔μｍ〕、２５０００〔ｍｃｄ〕、半値角２０〔°〕なる性能を有するのＬＥＤを用いて構成されており、このＬＥＤが発光する光の波長としては可視域のものを用いている。これは、電気的な信号伝達だけでなくセンサ周囲への視覚的な伝達を目的としている。

前記識別手段３３は、予め番地情報（電圧）を割り当てておく番地情報設定手段３３１と、前記受信部３１のフォトトランジスタからの検出信号を増幅する演算増幅器（ＯＰアンプ）による二段増幅器３３２と、この二段増幅器３３２からの周波数情報を番地情報（電圧情報）に変換するＦ／Ｖコンバータ３３３と、前記火災検出手段３０によって火災が検出されたときには前記割り当てられた番地情報を出力するａ接点３３４ａ、および、火災検出がなく前記受信部３１で番地情報を受信したときに当該受信番地情報を与えるｂ接点３３４ｂから構成される切換手段３３４と、前記切換手段３３４から与えられる番地情報（電圧情報）を周波数情報に変換するＶ／Ｆコンバータ３３５と、前記Ｖ／Ｆコンバータ３３５からの出力信号を増幅して前記送信部３２に与えるバッファ３３６とから構成されている。

図５は、図４のブロック図で示される分散型火災警報用火災センサーの具体的回路構成例を示す回路図である。この図５において、前記煙センサ部３０ａは次のように構成されている。ＬＥＤ３０１は、図５に示すように、そのアノードをプラス５〔Ｖ〕の直流電源５Ｍに接続し、そのカソードを抵抗Ｒ２１を介してアースされている。前記ＬＥＤ３０１と例えば１０〔ｃｍ〕話して対峙させたフォトトランジスタ３０２は、図５において、そのコレクタをプラス５〔Ｖ〕の直流電源５Ｍに、そのエミッタを抵抗Ｒ２２を介してアースに、それぞれ接続されている。

前記遮断検出部３０ｂの一部を構成するアンプ３０５は、図５において、ＯＰアンプＱ４１、例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ４２，例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ４３、および、例えば５〔ｋΩ〕の可変抵抗ＶＲ４４が図示の如くに配置接続されて前記フォトダイオード３０２からの出力信号を増幅する第１段目の増幅回路３０５ａと、ＯＰアンプＱ４５、例えば１［ＭΩ］の抵抗Ｒ４６，例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ４７、および、例えば２０〔ｋΩ〕の可変抵抗ＶＲ４８が図示の如く配置接続されて前記第１段目の増幅回路３０５ａからの信号を取込み増幅する第２段目の増幅回路３０５ｂとから構成されている。また、前記遮断検出部３０ｂの一部を構成するナンド（ＮＡＮＤ）回路３０６は、前記第２段目の増幅回路３０５ｂからの出力信号を反転して切換手段３３４を切換え可能にするものであって、前記切換手段３３４が例えばリレーで構成されている場合に、当該リレーの励磁コイルを励磁し、ａ接点３３４ａおよびｂ接点３３４ｂを非励磁接続状態から励磁接続状態に切換えることができるようになっている。

前記受信部３１は、フォトトランジスタＰＴ６１のコレクタをプラス５［Ｖ］の電源５Ｍに、フォトトランジスタＰＴ６１のエミッタを例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ６２を介してアースに接続されている。前記受信部３１の出力信号は、フォトトランジスタＰＴ６１のエミッタと抵抗Ｒ６２との接続点から得られるようになっている。

前記識別手段３３の一部を構成する番地情報設定手段３３１は、例えば半固定の可変抵抗器の二つの固定端子をプラス５［Ｖ］の電源とアースとの間に配置接続し、可動端子から番地に応じた電圧に設定できるようにしてあればよい。

前記識別手段３３の一部を構成する二段増幅器３３２は、図５において、ＯＰアンプＱ８１、例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ８２，例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ８３、および、例えば５〔ｋΩ〕の可変抵抗ＶＲ８４が図示の如くに配置接続され、前記フォトトランジスタＰＴ６１からの出力信号を増幅する第１段目の増幅回路３３２ａと、ＯＰアンプＱ８５、例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ８６，例えば１［ｋΩ］の抵抗Ｒ８７、および、例えば２０〔ｋΩ〕の可変抵抗ＶＲ８８が図示の如くに配置接続され、前記第１段目の増幅回路３３２ａからの出力信号を増幅する第２段目の増幅回路３３２ｂとから構成されている。前記第２段目の増幅回路３３２ｂの出力信号は、次のＦ／Ｖコンバータ３３３に供給されるようになっている。

前記識別手段３３の一部を構成する前記Ｆ／Ｖコンバータ３３３は、図５において、例えば５００〔ｐＦ〕のコンデンサＣ８９、例えば１２〔ｋΩ］の抵抗Ｒ９０、例えば２．２〔ｋΩ］の抵抗Ｒ９１と、例えば０．１〔μＦ〕のコンデンサＣ９２、例えば４０〔ｋΩ］の抵抗Ｒ９３、例えば１０〔ＭΩ］の抵抗Ｒ９４、例えば２００〔ｋΩ］の半固定抵抗Ｒ９５，Ｒ９６、ＶＦコンバータ集積回路Ｑ９７、例えば３．３〔μＦ〕のコンデンサＣ９８が図示の如くに配置接続され、前記二段増幅器３３２からの番地情報（電圧情報）を周波数情報に変換できるようになっている。前記Ｆ／Ｖコンバータ３３３の出力は、切換手段３３４のｂ接点３３４ｂの一方の固定電極に接続されている。

前記切換手段３３４のａ接点３３４ａの一方の固定電極は、前記番地情報設定手段３３１の出力端子に接続されている。前記切換手段３３４の前記ａ接点３３４ａの他方の固定電極は半固定抵抗ＶＲ１２１を介して前記ｂ接点３３４ｂの他方の固定電極に接続されるとともに、抵抗Ｒ１２２を介してアースに接続され、しかも、半固定抵抗ＶＲ１２３および抵抗Ｒ１２４の直列回路を介して前記Ｖ／Ｆコンバータ３３５のＶ／Ｆコンバータ集積回路Ｑ１２５の入力端子に接続されている。

前記識別手段３３の一部を構成する前記Ｖ／Ｆコンバータ３３５は、図５において、半固定抵抗ＶＲ１２１、抵抗Ｒ１２２、例えば１０〔ｋΩ〕の半固定抵抗ＶＲ１２３、例えば３５〔ｋΩ〕の抵抗Ｒ１２４、Ｖ／Ｆコンバータ集積回路Ｑ１２５、例えば０．１〔μＦ〕のコンデンサＣ１２６、例えば１０〔ＭΩ］の抵抗Ｒ１２７、例えば２３０〔ｋΩ］の半固定抵抗Ｒ１２８，Ｒ１２９、例えば３８〔μＦ〕のコンデンサＣ１３０が図示の如くに配置接続され、前段から入力される番地情報（電圧情報）を周波数情報に変換できるようになっている。前記Ｖ／Ｆコンバータ集積回路Ｑ１２５の出力端子は、例えば５０〔ｋΩ〕の抵抗Ｒ１３１を介してプラス５〔Ｖ〕の直流電源に接続されてプルアップするとともに、前記バッファ３３６の入力端子に接続されている。
前記バッファ３３６の出力端子は、前記送信部３２の出力端子に接続されており、前記前記送信部３２からの信号を反転してデューティ比を逆転するようにしている。

前記送信部３２は、ＬＥＤ３２１と、例えば１〔ｋΩ〕の抵抗Ｒ３２２とを備え、前記ＬＥＤ３２１のカソードを抵抗Ｒ３２２を介して用いてアース電極に接続されるとともに、前記ＬＥＤ３２１のアノードを前記バッファ３３６に出力端子に接続されて構成されている。

このように構成された分散型火災警報用火災センサーの具体的回路構成例が確実に動作することを、図４および図５を基に、図６ないし図１０を参照して確実に動作することを検証する。なお、図６は、上記分散型火災警報用火災センサーの火災検出手段３０の動作を示す図であって、図６（ａ）は煙検出前の状態を、図６（ｂ）は煙検出後の状態を、それぞれ示したものである。図６において、横軸には時間を、縦軸には、電圧を、それぞれとったものである。

上述したように構成した火災検出手段３０を、１辺が１０〔ｃｍ〕の立方体アクリル容器内に配置し、かつ、前記火災検出手段３０を動作させた後に、当該立方体アクリル容器内に煙を充満させて、擬似的に火災発生の環境を作り、前記火災検出手段３０の遮断検出部３０ｂの出力をオシロスコープで測定した。
煙が前記立方体アクリル容器内に無い場合には、前記遮断検出部３０ｂの出力信号は、図６（ａ）に示すように、低レベルになっている。

ここで、前記立方体アクリル容器内に煙か充満しててき一定以上の濃度に達すると、前記遮断検出部３０ｂの出力信号は、図６（ｂ）に示すように高レベルに推移する。
これにより、煙センサ部３０ａにおいて、煙を確実に検出していることがわかる。

図７は、前段の分散型火災警報用火災センサー３の識別手段３３のＶ／Ｆコンバータ３３５の入力情報である番地情報（電圧情報）と、これより後段の分散型火災警報用火災センサー３の識別手段３３の二段増幅器３３２の出力である周波数情報との関係を示す特性図であって、横軸に番地情報（電圧情報）を、縦軸に周波数情報（ｋＨｚ〕を、それぞれとったものである。図７において、「実線」は前段の分散型火災警報用火災センサー３の送信部３２と後段の分散型火災警報用火災センサー３の受信部３１との距離間隔が０〔ｃｍ〕のときの特性を、また、「点線」は前段の分散型火災警報用火災センサー３の送信部３２と後段の分散型火災警報用火災センサー３の受信部３１との距離間隔が１５〔ｃｍ〕のときの特性を、それぞれ示したものである。

前段の分散型火災警報用火災センサー３のＶ／Ｆコンバータ３３５の入力電圧が、図７の横軸に示すような電圧が入力されたときに、次の段の分散型火災警報用火災センサー３の識別手段３３の二段増幅器３３２の出力からは、図７の縦軸に示すように周波数情報が得られる。この図７に示すように、番地情報（電圧情報）が周波数情報に比例して得られることがわかる。これにより、各分散型火災警報用火災センサー３にユニークな電圧を設定することにより、各分散型火災警報用火災センサー３，３，…に個別の番地が割り振られることが可能になる。

図８は、前段の分散型火災警報用火災センサー３の送信部３２のＬＥＤと、後段の分散型火災警報用火災センサーの受信部３１のフォトトランジスタの間の距離を例えば１．５〔ｍ〕に設定したときに、前段の分散型火災警報用火災センサー３のＶ／Ｆコンバータ３３５の出力と、後段の分散型火災警報用火災センサー３の識別手段３３の二段増幅器３３２の出力の実際の波形を示す特性図であって、横軸に時間を、縦軸に電圧を、それぞれとったものである。図８（ａ）は暗室の場合の特性図を、図８（ｂ）は明室時の特性図を、それぞれ示したものである。

これらの図からわかるように、暗室（暗くした部屋）の場合でも、明室（明るくした部屋）の場合でも、前段の分散型火災警報用火災センサー３の信号は、後段の分散型火災警報用火災センサー３において確実に検出されることがわかる。
図９は、ある特定の分散型火災警報用火災センサー３自体で火災検出（自己番地での火災検出）した場合の当該分散型火災警報用火災センサー３の動作を説明するためのタイミングチャートであって、横軸に時間を、縦軸に各部の信号を、それぞれとったものである。

前記警戒区域の特定の分散型火災警報用火災センサー３が火災を検出したとすると（時刻ｔｏ）、当該分散型火災警報用火災センサー３では、火災検出手段３０の煙センサ部３０ａが火災を検出し、通常が２．０［Ｖ］であったものが、ゼロ［Ｖ］に変化する。
この火災検出手段３０の煙センサ部３０ａの変化は、遮断検出部３０ｂのアンプ３０５で通常５［Ｖ］であったものを、時刻ｔｏからゼロ［Ｖ］に変化させる。
この二段増幅器３３２の出力はナンド回路３０６で反転されて、ナンド回路３０６は、図９の遮断検出回路の出力電圧のように、通常ゼロ［Ｖ］から時刻ｔｏ時点より５［Ｖ］に変化する。このようなナンド回路３０６の出力電圧の変化によって、前記切換手段３３４は、ａ接点３３４ａを接続状態にし、ｂ接点３３４ｂを切断状態にする。

この切換手段３３４のａ接点３３４ａの切換えにより、番地情報設定手段３３１からの電圧がＶ／Ｆコンバータ３３５に入力されることになる。
なお、このときに、受信部３１の二段増幅器３３２の出力端子には、電圧がないことがわかる（図９参照）。当然Ｆ／Ｖコンバータ３３３の出力情報は、時刻ｔｏ以降も出力されることはない（図９参照）。

一方、前記番地情報設定手段３３１の番地情報（電圧情報）が切換手段３３４のａ接点３３４ａを介して入力されたＶ／Ｆコンバータ３３５は、図９に示すように、時刻ｔｏより、その入力された電圧値に応じた周波数値に変換して周波数情報をバッファ３３６に与える（図９参照）。バッファ３３６は、入力された周波数情報の信号を反転し、その反転した信号で前記送信部３２のＬＥＤ３２１を点滅させる。

図１０は、ある特定の分散型火災警報用火災センサー３では火災を検出せず、他の分散型火災警報用火災センサー３が火災を検出した場合に、その情報を中継する場合の動作を説明するためのタイミングチャートであって、横軸に時間を、縦軸に各部の信号を、それぞれとったものである。
この中継をする場合には、当該警戒区域の特定の分散型火災警報用火災センサー３は火災は検出していないので、当該分散型火災警報用火災センサー３では、火災検出手段３０の煙センサ部３０ａが火災を検出せず、通常が２．０［Ｖ］が時刻ｔｏ以降も続くことになる。
この火災検出手段３０の煙センサ部３０ａが変化しないので、遮断検出部３０ｂのアンプ３０５でも５［Ｖ］であったものが、時刻ｔｏ以降も５［Ｖ］を維持する。

この二段増幅器３３２の出力も時刻ｔｏ以降も変化しないので、ナンド回路３０６でも出力は時刻ｔｏ以降も０［Ｖ］になったままで、変化をしない。したがって、このようなナンド回路３０６の出力電圧は変化しないので、前記切換手段３３４は時刻ｔｏ以降も切り換わらず、ａ接点３３４ａは切断状態のままを継続し、ｂ接点３３４ｂも接続状態のままを継続する。

このように状態になっているときに、他の分散型火災警報用火災センサー３から火災警報（周波数情報）を、時刻ｔｏ時点において、受信部３１で受信したとする。

このときに、受信部３１の二段増幅器３３２の出力端子には、図１０の受信部に示すような、周波数の信号が出力されることになる。この二段増幅器３３２の出力である周波数情報は、Ｆ／Ｖコンバータ３３３に与えられる。

前記Ｆ／Ｖコンバータ３３３は、時刻ｔｏ以降、前記二段増幅器３３２から入力された周波数情報を、その周波数情報に応じた番地情報（電圧情報）に変換し、前記切換手段３３４のｂ接点３３４ｂを介して前記Ｖ／Ｆコンバータ３３５に入力する。

前記Ｖ／Ｆコンバータ３３５は、前記切換手段３３４のｂ接点３３４ｂを介して入力された番地情報（電圧情報）を、図９の時刻ｔｏ以降、その番地情報（電圧情報値）に応じた周波数値に変換して当該変換した周波数情報をバッファ３３６に与える（図１０のＶ／Ｆコンバータの項参照）。バッファ３３６は、図１０に示すように、入力された周波数情報の信号を反転し、その反転した信号で前記送信部３２のＬＥＤ３２１を点滅させる。
このようにして当該分散型火災警報用火災センサー３は、他の分散型火災警報用火災センサー３で検出した情報を、中継してさらに他の分散型火災警報用火災センサー３に伝達できることになる。
上述したように本発明の実施例に係る分散型火災警報システムによれば、次のような利点がある。

本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムを示すブロック図である。

本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムに用いられるものであって、本発明を実施するための他の最良の形態に係る分散型火災警報用火災センサーの構成を示すブロック図である。

本発明を実施するための最良の形態に係る分散型火災警報システムに用いられる受信器の構成を示すブロック図である。

本発明の実施例に係る分散型火災警報用火災センサーを示すブロック図である。

図４のブロック図で示される分散型火災警報用火災センサーの具体的回路構成例を示す回路図である。

上記分散型火災警報用火災センサーの火災検出手段３０の動作を示す図である。

前段の分散型火災警報用火災センサーの識別手段のＶ／Ｆコンバータの入力情報である番地情報（電圧情報）と、これより後段の分散型火災警報用火災センサーの識別手段の二段増幅器の出力である周波数情報との関係を示す特性図である。

前段の分散型火災警報用火災センサーの送信部のＬＥＤと、後段の分散型火災警報用火災センサーの受信部のフォトトランジスタの間の距離を例えば１．５〔ｍ〕に設定したときに、前段の分散型火災警報用火災センサーのＶ／Ｆコンバータの出力と、後段の分散型火災警報用火災センサーの識別手段の二段増幅器の出力の実際の波形を示す特性図である。

ある特定の分散型火災警報用火災センサー自体で火災検出（自己番地での火災検出）した場合の当該分散型火災警報用火災センサーの動作を説明するためのタイミングチャートである。

ある特定の分散型火災警報用火災センサーでは火災を検出せず、他の分散型火災警報用火災センサーが火災を検出した場合に、その情報を中継する場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１分散型火災警報システム
３分散型火災警報用火災センサー
５受信器
３０火災検出手段
３０ａ煙センサ部
３０ｂ遮断検出部
３１受信部
３２送信部
３３識別手段
３０１ＬＥＤ
３０２フォトトランジスタ
３０５アンプ
３０６ナンド回路
３３１番地情報設定手段
３３２二段増幅器
３３３Ｆ／Ｖコンバータ
３３４切換手段
３３４ａａ接点
３３４ｂｂ接点
３３５Ｖ／Ｆコンバータ
３３６バッファ

Claims

火災警戒すべき警戒区域内に所定の設置規則に従って設置した分散型火災警報用火災センサーと、分散型火災警報用火災センサーの少なくとも一つから周波数情報を受信したときに、当該周波数情報を基に火災発生位置を特定可能とする受信器とを備えた分散型火災警報システムであって、設置される全ての分散型火災警報用火災センサーは、自己の火災警戒担当区域で発生した火災を検出したときに予め割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して無線で送出し、他の分散型火災警報用火災センサーから火災検出に関する周波数情報を受信したときには当該受信した周波数情報を中継して無線で送出でき、かつ、全ての分散型火災警報用火災センサーは、火災を検出する火災検出手段と、無線による情報を受信できる受信部と、無線による情報を送信できる送信部と、受信部で他の分散型火災警報用火災センサーからの無線による周波数情報を受信したときに当該周波数情報を番地情報に変換し、かつ、自己の火災検出手段で火災検出されないことを条件に当該受信した番地情報を周波数情報に変換して送信部に与え、自己の火災検出手段によって火災が検出されたときには自己に割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して送信部に与える識別手段とをそれぞれ備えたことを特徴とする分散型火災警報システム。
自己の火災警戒担当区域で発生した火災を検出したときに予め割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して無線で送出し、他の分散型火災警報用火災センサーから火災検出に関する周波数情報を受信したときに当該受信した周波数情報を中継して無線で送出でき、火災を検出する火災検出手段と、無線による情報を受信できる受信部と、無線による情報を送信できる送信部と、受信部で他の分散型火災警報用火災センサーからの無線による周波数情報を受信したときに当該周波数情報を番地情報に変換し、かつ、自己の火災検出手段で火災検出されないことを条件に当該受信した番地情報を周波数情報に変換して送信部に与え、自己の火災検出手段によって火災が検出されたときには自己に割り当てられた番地情報を周波数情報に変換して送信部に与える識別手段とを備え、前記識別手段は、予め割り当てられた番地情報を設定する番地設定手段と、受信部から周波数情報が与えられたときに当該周波数情報に応じた番地情報に変換して出力する周波数番地変換手段と、通常は周波数番地変換手段側に接続されていて、切換え指令により前記番地設定手段側に接続される切換手段と、切換手段を介して番地設定手段から番地情報が与えられるとともに、周波数番地変換手段から番地情報が与えられたときに、当該与えられた番地情報に応じた周波数情報に変換して送信手段に出力できる番地周波数変換手段とを備え、切換手段は、火災検知手段が火災を検出したときに送出される切換え指令を受けて番地設定手段側に強制的に切換えることを特徴とする分散型火災警報用火災センサー。