JP6464519B2 - 自動火災報知システムの子機、およびそれを用いた自動火災報知システム - Google Patents

Description

本発明は、一般に自動火災報知システムの子機、およびそれを用いた自動火災報知システムに関し、より詳細には一対の電線を介して親機と電気的に接続された自動火災報知システムの子機、およびそれを用いた自動火災報知システムに関する。

従来、自動火災報知システム（自火報システム）として、Ｐ型（Proprietary-type）とＲ型（Record-type）との２種類のシステムが存在する。Ｐ型、Ｒ型のいずれであっても、自動火災報知システムは、熱感知器や煙感知器や炎感知器等からなる子機にて火災の発生を検知し、受信機からなる親機へ子機から火災発生の通知が為されるように構成されている。

Ｐ型の自動火災報知システムは、子機が一対の電線間を電気的に短絡することで、受信機からなる親機に火災発生を通知する。Ｒ型の自動火災システムは、伝送線を伝送される伝送信号を用いて、子機が通信により親機に火災発生を通知する。一般的に、Ｒ型の自動火災報知システムは大規模の建物に用いられ、中規模以下の建物には、施工の容易性などからＰ型の自動火災報知システムが用いられることが多い。

また、自動火災報知システムとしては、防排煙設備や非常用放送設備等の他装置との連動機能を有するシステムもある。この種の自動火災報知システムにおいては、子機は、他装置を連動させるための連動報を発生する機能を有し、親機は、子機からの連動報を受信することで他装置との連動を実行する。Ｐ型の自動火災報知システムにおいては、１回線では火災発生を知らせる火災報と連動報とを親機で区別できないため、火災報用と連動報用とで別回線を設ける必要がある。

ところで、たとえば特許文献１には、Ｐ型の自動火災報知システムとして、親機である火災受信機より導出した複数の感知器回線に、子機である火災感知器を複数台接続した構成のシステムが開示されている。特許文献１に記載の自動火災報知システムでは、子機は、子機自身の異常検出時に、火災検出時に親機に出力すべき火災信号と同一の信号フォーマットをなす異常検出信号を、火災信号の出力時間とは異なる所定時間の間出力するように構成されている。親機は、異常検出信号が入力されたときには、この信号の入力時間の違いによって火災信号の入力と区別して、所定の警報動作をする。

特開２００２−８１５４号公報

しかし、特許文献１に記載の自動火災報知システムでは、子機からの火災信号と異常検出信号とを親機で区別できるに過ぎず、火災報と連動報とを親機で区別することはできない。そのため、特許文献１に記載の自動火災報知システムでは、他装置との連動機能を付加するとなると、結局、火災報用と連動報用とで別回線を設ける必要があり、システム構成が複雑になる。

本発明は上記事由に鑑みて為されており、極力簡単な構成で、Ｐ型でありながらも他装置との連動機能を付加することができる自動火災報知システムの子機、およびそれを用いた自動火災報知システムを提供することを目的とする。

本発明の自動火災報知システムの子機は、電圧が印加される一対の電線に電気的に接続され、前記一対の電線から電流を引込電流として引き込む送信回路と、火災の発生を報知する火災報状態、および他装置を連動させる連動報状態の２状態を含む動作状態を判断する判断部と、前記送信回路を制御し前記引込電流の電流値を調節する制御部とを備え、前記制御部は、前記判断部の判断結果が前記火災報状態になると、前記引込電流の電流値を所定の火災報レベルに調節して火災報を発生し、前記判断部の判断結果が前記連動報状態になると、前記引込電流の電流値を前記火災報レベルとは異なる所定の連動報レベルに調節して連動報を発生するように構成されていることを特徴とする。

本発明の自動火災報知システムは、上記の子機と、前記一対の電線間に電圧を印加する親機とを備えることを特徴とする。

本発明は、極力簡単な構成で、Ｐ型でありながらも他装置との連動機能を付加することができる、という利点がある。

実施形態１に係る自動火災報知システムの概略構成を示す説明図である。 実施形態１に係る自動火災報知システムの全体構成を示す説明図である。 実施形態１に係る自動火災報知システムの子機を示す概略回路図である。 実施形態１に係る自動火災報知システムの動作の説明図である。 実施形態１に係る自動火災報知システムの動作の説明図である。 実施形態２に係る自動火災報知システムの動作の説明図である。 実施形態３に係る自動火災報知システムの子機を示す概略回路図である。

（実施形態１）
本実施形態に係る自動火災報知システム１００は、図１に示すように、少なくとも１台の子機１と、１台の親機２とを備えている。

親機２は、一対の電線５１，５２間に電圧を印加する印加部２１を有している。

子機１は、送信回路１４と、判断部１６１と、制御部１６２とを備えている。送信回路１４は、電圧が印加される一対の電線５１，５２に電気的に接続され、一対の電線５１，５２から電流を引込電流として引き込むように構成されている。

判断部１６１は、火災の発生を報知する火災報状態、および他装置３（図２参照）を連動させる連動報状態の２状態を含む動作状態を判断するように構成されている。制御部１６２は、送信回路１４を制御し引込電流の電流値を調節する。

ここで、制御部１６２は、判断部１６１の判断結果が火災報状態になると、引込電流の電流値を所定の火災報レベルに調節して火災報を発生する。また、制御部１６２は、判断部１６１の判断結果が連動報状態になると、引込電流の電流値を火災報レベルとは異なる所定の連動報レベルに調節して連動報を発生するように構成されている。

すなわち、本実施形態に係る自動火災報知システム１００の子機１は、制御部１６２が、判断部１６１の判断結果に応じて送信回路１４を制御し引込電流の電流値を調節することによって、火災報および連動報を発生する。要するに、子機１は、一対の電線５１，５２から引き込む（流れ込む）電流の大きさ（電流値）を、火災報レベルと連動報レベルとで切り替えることによって、火災報と連動報とを区別可能な電流信号を送信する。

そのため、この子機１を用いた自動火災報知システム１００においては、火災報用と連動報用とで回線を分けることなく、火災報と連動報とを親機２で区別することができる。したがって、本実施形態の自動火災報知システム１００の子機１によれば、極力簡単な構成で、Ｐ型でありながらも他装置３との連動機能を付加することができる、という利点がある。

以下、本実施形態に係る自動火災報知システム１００について詳しく説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

＜全体構成＞
本実施形態では、自動火災報知システム１００が集合住宅（マンション）に用いられる場合を例示するが、自動火災報知システム１００は、集合住宅に限らず、たとえば商業施設、病院、ホテル、雑居ビル等、様々な建物に適用可能である。

本実施形態の自動火災報知システム１００においては、図２に示すように１棟の集合住宅６に対して、１台の親機２と、複数台の子機１０１，１０２，１０３…とが設けられている。なお、複数台の子機１０１，１０２，１０３…の各々を特に区別しないときには単に「子機１」という。

さらに、この自動火災報知システム１００では、一対の電線５１，５２が１〜４階の階（フロア）ごとに配線されている。要するに、２本１組（２線式）の電線５１，５２は、集合住宅６全体で４組設けられている。

ここでは、各組の電線５１，５２に対して最大４０〜８０台の子機１が接続可能である。さらに、１台の親機２には、一対の電線５１，５２は最大で５０〜２００回線（５０〜２００組）接続可能である。したがって、たとえば各組の電線５１，５２に最大４０台の子機１が接続可能で、１台の親機２に最大で５０回線の一対の電線５１，５２が接続可能である場合、子機１は、１台の親機２に対して最大で２０００（＝４０×５０）台まで接続可能である。ただし、これらの数値は一例であって、これらの数値に限定する趣旨ではない。

なお、一対の電線５１，５２の終端（親機２と反対側の端部）においては、一対の電線５１，５２間が終端抵抗４を介して電気的に接続されている。そのため、親機２は、一対の電線５１，５２間に流れる電流を監視することで、一対の電線５１，５２の断線を検知することが可能である。ただし、終端抵抗４は必須の構成ではなく、省略されていてもよい。

自動火災報知システム１００は、基本的には、熱感知器や煙感知器や炎感知器等からなる子機１にて火災の発生を検知し、子機１から受信機である親機２へ火災発生の通知（火災報）が為されるように構成されている。ただし、子機１は、火災の発生を検知する感知器に限らず、発信機などを含んでいてもよい。発信機は、押しボタンスイッチ（図示せず）を有し、人が火災を発見した場合に押しボタンスイッチを手動で操作することにより、親機２へ火災発生の通知（火災報）を行う装置である。

また、自動火災報知システム１００は、他装置３を連動させるための通知（連動報）を子機１から親機２が受けた際、防排煙設備や非常用放送設備等の他装置３を連動させる連動機能を有している。そのため、自動火災報知システム１００は、火災の発生時に、防排煙設備の防火扉を制御したり、非常用放送設備にて音響または音声により火災の発生を報知したりすることが可能である。

他装置３は、たとえば有線接続により親機２との間で通信可能に構成されており、親機２からの指示を受けて自動火災報知システム１００と連動するように構成されている。ここでいう他装置３は、防火扉や排煙設備などの防排煙設備、非常用放送設備、外部移報装置、およびスプリンクラーなどの消火設備等、様々な装置を含んでおり、特定の装置（設備）には限定されない。なお、外部移報装置は、外部の関係者、消防機関、警備会社等へ通報する装置である。

ところで、一般的な自動火災報知システムには、Ｐ型（Proprietary-type）とＲ型（Record-type）との２種類のシステムが存在する。Ｐ型の自動火災報知システムは、子機が一対の電線間を電気的に短絡することで親機に火災発生を通知する。Ｒ型の自動火災システムは、伝送線を伝送される伝送信号を用いて、子機が通信により親機に火災発生を通知する。

本実施形態の自動火災報知システム１００はＰ型を基本とする。より具体的には、本実施形態では、Ｐ型の自動火災報知システムが設置されていた集合住宅において、既存の配線（電線５１，５２）をそのまま使用し、受信機（親機２）および子機（子機１）を入れ替えた場合を想定する。なお、本実施形態の自動火災報知システム１００は、新規に導入される自動火災報知システムとしても採用可能である。

すなわち、本実施形態の自動火災報知システム１００は、Ｐ型でありながらも、引込電流（一対の電線５１，５２から送信回路１４が引き込む電流）の電流値を調節可能な子機１を用いることで、一部、Ｒ型と同様の機能が付加されている。具体的には、自動火災報知システム１００は、発報時、子機１が引込電流の電流値を火災報レベルあるいは連動報レベルに調節することで、親機２において火災報と連動報とを区別することが可能である。したがって、自動火災報知システム１００は、同一回線で火災報の機能と連動機能とを実現でき、火災報用と連動報用とで別回線を設ける場合に比べて省配線化を図ることができる。

さらに、本実施形態においては、子機１は、引込電流の電流値を第１レベルと第２レベルとの間で増減させることにより、伝送データを表す伝送信号を送信するように構成されている。つまり、本実施形態では、子機１は伝送信号を用いた通信が可能であり、親機２に対しデータの伝送が可能である。そのため、自動火災報知システム１００は、たとえば発報時、子機１が予め割り当てられた識別子（アドレス）を親機２に送信することにより、親機２において、一対の電線５１，５２の組単位ではなく子機１単位で発報元の特定が可能である。また、自動火災報知システム１００は、非発報時（平常時）、親機２−子機１間で通信を行うことにより、親機２−子機１間の通信状況や子機１の動作などについて自動試験を実施することができる。

なお、本実施形態に係る自動火災報知システム１００は、通信を利用することで親機２−子機１間で様々な情報をやり取りできるので、上述したような子機１単位での発報元の特定や自動試験に限らず、種々の機能を付加することができる。

＜親機の構成＞
本実施形態では、親機２は、子機１から火災発生の通知（火災報）、並びに他装置３を連動させるための通知（連動報）を受けるＰ型受信機である。親機２は、建物（集合住宅６）の管理室に設置される。

親機２は、図１に示すように、印加部２１の他、抵抗２２と、受信部２３と、送信部２４と、各種の表示を行う表示部２５と、ユーザからの操作入力を受け付ける操作部２６と、各部を制御する処理部２７とを有している。

抵抗２２は、印加部２１と一対の電線５１，５２の少なくとも一方との間に接続されている。図１の例では、抵抗２２は、一対の電線５１，５２のうち一方（高電位側）の電線５１と印加部２１との間に挿入されている。ただし、この例に限らず、抵抗２２は、他方（低電位側）の電線５２と印加部２１との間に挿入されていてもよいし、一対の電線５１，５２の両方と印加部２１との間にそれぞれ挿入されていてもよい。

受信部２３は、子機１からの電流信号を抵抗２２での電圧降下により一対の電線５１，５２上の電圧変化に変換してなる電圧信号を受信する。送信部２４は、子機１に伝送信号を送信する。

この親機２は、子機１から火災発生の通知（火災報）を受けると、表示部２５にて火災の発生場所等の表示を行う。

処理部２７は、マイコン（マイクロコンピュータ）を主構成とし、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラムを実行することにより所望の機能を実現する。なお、プログラムは、予めメモリに書き込まれていてもよいし、メモリカードのような記憶媒体に記憶されて提供されてもよい。

また、親機２は、他装置３を連動させるための連動部２８を有している。これにより、親機２は、子機１から連動報を受けると、連動部２８から他装置３へ指示を出し、他装置３を連動させることができる。

親機２は、上述したように印加部２１から一対の電線５１，５２間に電圧を印加することにより、一対の電線５１，５２に接続されている子機１を含め、自動火災報知システム１００全体の動作用の電源として機能する。ここでは一例として、印加部２１が一対の電線５１，５２間に印加する電圧は直流２４Ｖとするが、この値に限定する趣旨ではない。

さらに、親機２は、停電に際しても自動火災報知システム１００の動作用の電源を確保できるように、蓄電池を用いた予備電源２９を備えている。親機２は、図示しない商用電源、自家発電設備等を主電源とする。印加部２１は、電力の供給元を、主電源の停電時に主電源から予備電源２９に自動的に切り替え、主電源の復旧時には予備電源２９から主電源に自動的に切り替える。予備電源２９は、省令で定められる基準を満たすように容量等の仕様が決められている。

また、抵抗２２は、上述したように子機１から送信される電流信号を電圧信号に変換する第１の機能と、一対の電線５１，５２間が短絡したときに一対の電線５１，５２に流れる電流を制限する第２の機能との２つの機能を有している。要するに、抵抗２２は、電流−電圧変換素子として第１の機能と、電流制限素子としての第２の機能とを兼ね備えている。ここでは一例として、抵抗２２の抵抗値は４００Ωあるいは６００Ωとするが、この値に限定する趣旨ではない。

受信部２３および送信部２４は、抵抗２２と一対の電線５１，５２との間に電気的に接続されている。ただし、受信部２３に関しては、抵抗２２と一対の電線５１，５２との間に接続される構成に限らず、たとえば印加部２１と抵抗２２との間に電気的に接続されていてもよい。

ここで、受信部２３は、子機１からの電流信号を、一対の電線５１，５２上の電圧信号（電圧変化）として受信する。つまり、子機１が一対の電線５１，５２から引き込む電流（引込電流）の電流値は、抵抗２２での電圧降下の大きさに相当するので、受信部２３は、子機１からの火災報や連動報を電圧信号として受信することができる。言い換えれば、受信部２３は、子機１での引込電流の電流値に応じた電圧信号を、火災報や連動報として受信することになる。

送信部２４は、一対の電線５１，５２から流れ込む電流を変化させることで一対の電線５１，５２上に生じる電流信号を、伝送信号として子機１に送信する。送信部２４が一対の電線５１，５２上に送出する（生じさせる）電流信号は、抵抗２２での電圧降下によって電圧信号に変換され、子機１は親機２からの伝送信号として電圧信号を受信する。言い換えれば、送信部２４が一対の電線５１，５２から流れ込む電流を変化させたときに一対の電線５１，５２上に生じる電圧変化（電圧信号）は、電圧信号として子機１にて受信されることになる。

＜子機の構成＞
子機１は、ダイオードブリッジ１１と、電源回路１２と、センサ１３と、送信回路１４と、受信回路１５と、制御回路１６と、記憶部１７とを有している。

ダイオードブリッジ１１は、入力端側に一対の電線５１，５２が電気的に接続され、出力端側に電源回路１２、送信回路１４、受信回路１５が電気的に接続されている。電源回路１２は、一対の電線５１，５２上の電力から、子機１の動作用の電力を生成する。センサ１３は、火災の発生を検知する。

制御回路１６は、送信回路１４および受信回路１５を制御して、センサ１３の出力に応じて引込電流の電流値を調節することで送信回路１４から電流信号を送信したり、親機２からの伝送信号を受信回路１５で受信したりする。ここでは、制御回路１６はマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成とし、メモリ（図示せず）に記憶されたプログラムを実行することにより所望の機能を実現する。なお、プログラムは、予めメモリに書き込まれていてもよいし、メモリカードのような記憶媒体に記憶されて提供されてもよい。

制御回路１６は、判断部１６１および制御部１６２を含んでいる。つまり、本実施形態では、火災報状態および連動報状態の２状態を含む動作状態を判断する判断部１６１と、送信回路１４を制御し引込電流の電流値を調節する制御部１６２とは一体に構成されている。ただし、この例に限らず、判断部１６１と制御部１６２とは別体として構成されていてもよい。

ここで、送信回路１４は、一対の電線５１，５２から引き込む電流（引込電流）の電流値を、電流信号として親機２に送信するように構成されている。送信回路１４が一対の電線５１，５２上に送出する（生じさせる）電流信号は、抵抗２２での電圧降下によって電圧信号に変換され、親機２は子機１からの信号として電圧信号を受信する。言い換えれば、送信回路１４が一対の電線５１，５２から引き込む引込電流の電流値を調節することで、該電流値に応じた電圧信号が親機２にて受信されることになる。

図３は、送信回路１４の具体例を示している。つまり、送信回路１４は、図３に示すように、第１引込部１４１と第２引込部１４２とを有しており、第１引込部１４１と第２引込部１４２とでそれぞれ電流を引き込むように構成されている。

第１引込部１４１は、ダイオードブリッジ１１の一対の出力端間に電気的に接続された（第１の）半導体素子１４３と（第１の）抵抗１４４と発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）１４５との直列回路を有している。第２引込部１４２は、ダイオードブリッジ１１の一対の出力端間に電気的に接続された（第２の）半導体素子１４６と（第２の）抵抗１４７との直列回路を有している。

ここでは、半導体素子１４３，１４６は、いずれもｎｐｎ型のトランジスタからなり、コレクタがダイオードブリッジ１１の高電位側の出力端に電気的に接続されている。さらに、半導体素子１４３のエミッタは、抵抗１４４および発光ダイオード１４５を介して回路グランド（ダイオードブリッジ１１の低電位側の出力端）に電気的に接続されている。半導体素子１４６のエミッタは、抵抗１４７を介して回路グランド（ダイオードブリッジ１１の低電位側の出力端）に電気的に接続されている。各半導体素子１４３，１４６のベースは、それぞれ制御部１６２に電気的に接続されている。なお、半導体素子１４３，１４６は、ｎｐｎ型のトランジスタに限らず、たとえばｐｎｐ型のトランジスタであってもよい。

これにより、送信回路１４は、制御部１６２により半導体素子１４３がオンされると第１引込部１４１にて電流の引き込みを行い、制御部１６２により半導体素子１４６がオンされると第２引込部１４２にて電流の引き込みを行う。そのため、送信回路１４は、第１引込部１４１のみで電流の引き込みを行う場合と、第１引込部１４１と第２引込部１４２との両方で電流の引き込みを行う場合とで、引込電流の電流値を変えることができる。

さらに、半導体素子１４３のベース電流を２段階で切り替えることにより、第１引込部１４１で引き込む電流の電流値を２段階で切り替えることができる。同様に、半導体素子１４６のベース電流を２段階で切り替えることにより、第２引込部１４２で引き込む電流の電流値を２段階で切り替えることができる。本実施形態では、送信回路１４は、このように第１引込部１４１で２段階、第２引込部１４２で２段階の計４段階の電流値の調整が可能である。以下では、子機１は、送信回路１４で引込電流の電流値を切り替えることにより、引込電流の電流値を４段階で段階的に引き上げ可能であると仮定する。

なお、第１引込部１４１で電流の引き込みを行う際には、送信回路１４は発光ダイオード１４５を点灯させることができる。この発光ダイオード１４５は、子機１の外部から視認可能な位置に配置され、子機１が火災報状態にあることを点灯することによって報知する機能を持つ。

受信回路１５は、親機２からの伝送信号を、一対の電線５１，５２上の電圧信号（電圧変化）として受信する。つまり、親機２が一対の電線５１，５２上に送出する（生じさせる）電流信号は、抵抗２２での電圧降下によって電圧信号に変換されるので、受信回路１５は、親機２からの伝送信号として電圧信号を受信する。言い換えれば、受信回路１５は、親機２が一対の電線５１，５２から流れ込む電流を変化させたときに一対の電線５１，５２上に生じる電圧変化（電圧信号）を、電圧信号として受信することになる。

記憶部１７は、子機１に予め割り当てられている識別子（アドレス）を少なくとも記憶する。つまり、複数台の子機１０１，１０２，１０３…には、それぞれ固有の識別子が割り当てられている。各識別子は、複数台の子機１０１，１０２，１０３…の各々の設置場所（たとえば部屋番号）と対応付けられて親機２に登録される。

また、記憶部１７には、判断部１６１が動作状態（火災報状態、連動報状態）を判断するための判断条件が記憶されている。判断条件は、たとえばセンサ１３の出力について設定された閾値や、サンプリング回数などである。

判断部１６１は、センサ１３の出力（センサ値）を定期的に読込み、記憶部１７内の判断条件に照らすことによって、動作状態を判断する。本実施形態では、判断条件の一例として、センサ値が第１の閾値を超える状態が所定の第１のサンプリング回数（たとえば３回）連続した場合に、判断部１６１が火災報状態と判断することと仮定する。同様に、センサ値が第２の閾値（＞第１の閾値）を超える状態が所定の第２のサンプリング回数（たとえば３回）連続した場合に、判断部１６１が連動報状態と判断することと仮定する。ただし、判断部１６１は、火災報状態との判断を経てから連動報状態と判断するように、たとえば火災報状態との判断が確定した時点からセンサ値と第２の閾値との比較を開始する。これらの判断条件は一例に過ぎず、適宜変更可能である。

本実施形態では、判断部１６１は、火災報状態と連動報状態とのいずれでもない非発報状態（平常状態）を含む３状態（火災報状態、連動報状態、非発報状態）のうち、現在の動作状態がいずれに当たるのかを判断する。なお、判断部１６１で判断される動作状態は、３状態に限らず、火災報状態および連動報状態の２状態のみであってもよいし、また、４状態以上であってもよい。

制御部１６２は、判断部１６１の判断結果に応じて送信回路１４を制御し引込電流の電流値を調節する。つまり、制御部１６２は、上述したように判断部１６１の判断結果が火災報状態になると、引込電流の電流値を所定の火災報レベルに調節して火災報を発生する。また、制御部１６２は、判断部１６１の判断結果が連動報状態になると、引込電流の電流値を所定の連動報レベルに調節して連動報を発生する。ここで、連動報レベルは、火災報レベルとは異なる値（電流値）であって、本実施形態では火災報レベルよりも大きな電流値である（連動報レベル＞火災報レベル）。

さらに、本実施形態においては、制御部１６２は、引込電流の電流値を第１レベルと第２レベルとの二値間で増減させることにより、送信回路１４から伝送データを表す伝送信号を送信するように構成されている。伝送データは、上述したように子機１単位で発報元を特定するための情報（識別子）や、自動試験のための情報などである。なお、自動試験の項目としては、たとえば生存確認（キープアライブ）、子機１の自己診断等が含まれている。

ここでは、第１レベルは火災報レベルと同値であって、第２レベルは火災報レベルよりも大きく且つ連動報レベルよりも小さな値であるとする（火災報レベル＝第１レベル＜第２レベル＜連動報レベル）。要するに、子機１は、火災報レベルを基準に引込電流の電流値を増減させるため、火災報状態において伝送信号を送信することが可能である。また、本実施形態では、子機１は、火災報状態だけでなく、非発報状態においても伝送信号を送信可能に構成されている。つまり、子機１は、火災報レベルよりも小さな第２レベルと、さらに小さな第１レベルとの間で引込電流の電流値を増減させることにより、送信回路１４から伝送データを表す伝送信号を送信することができる。

この構成により、子機１は、火災が発生して火災報状態と判断すると、引込電流の電流値を火災報レベルに調節することにより、火災報を発生する。また、子機１は、連動報状態と判断すると、引込電流の電流値を連動報状態に調節することにより、連動報を発生する。さらに、火災報状態においては、子機１は、引込電流の電流値を第１レベル（火災報レベル）と第２レベルとの間で増減させることにより、伝送信号を送信する。

なお、本実施形態では、子機１は伝送信号を用いた通信により、少なくとも記憶部１７に記憶されている識別子を含むデータを親機２に送信する。そのため、親機２においては、子機１からの火災報を受けたあと、伝送信号の表す伝送データに含まれている識別子から、発報元の子機１を特定することができる。

＜動作＞
以下、本実施形態に係る自動火災報知システム１００の動作について、図４および図５を参照して説明する。図４は、制御回路（判断部１６１および制御部１６２）１６の動作を示すフローチャートである。図５は、横軸を時間軸、縦軸を電流値として、一対の電線５１，５２を流れる電流を表している。図５では、子機１が引込電流の電流値を切り替えることにより、一対の電線５１，５２を流れる電流の電流値を、ベース電流Ｉ０からＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４の４段階で段階的に引き上げ可能であると仮定する（Ｉ０＜Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３＜Ｉ４）。

まず、非発報時（平常時）において、親機２は印加部２１から一対の電線５１，５２間に一定電圧（たとえば直流２４Ｖ）を印加している。

子機１は、判断部１６１が所定のサンプリング周期で定期的にセンサ値を読込み（図４のＳ１）、火災報状態か否かを判断する（Ｓ２）。火災報状態になければ（Ｓ２：Ｎｏ）、子機１は、非発報状態と判断し、判断部１６１でのセンサ値の読込みを繰り返し行う。非発報状態においては、子機１は、基本的には電流の引き込みを行わず、引込電流の電流値は０（ゼロ）である。そのため、全ての子機１が非発報状態にあれば、一対の電線５１，５２を流れる電流は終端抵抗４を流れる電流分のみとなり、一対の電線５１，５２を流れる電流の電流値は、基本的には図５に示すように「Ｉ０」となる。図５の例では、時刻ｔ０〜ｔ３の期間に全ての子機１が非発報状態である。

ここで、電流値Ｉ０は、全ての子機１が非発報状態にあるとき（火災報と連動報とのいずれも発生していないとき）に、一対の電線５１，５２を流れる待機電流の電流値である。この待機電流は、親機２にて、一対の電線５１，５２の断線を検知するために用いられており、待機電流が流れない場合に、親機２は一対の電線５１，５２が断線していると判断する。

ただし、本実施形態では、子機１は、非発報状態において、引込電流の電流値を第１レベルと第２レベルとの二値間で増減させることにより、送信回路１４から伝送データを表す伝送信号を送信する機能を有している。ここでいう第１レベル、第２レベルは、いずれも子機１が火災報状態において伝送信号を送信する際の第１レベル、第２レベル、つまり火災報状態における第１レベル（＝火災報レベル）、第２レベル（＞火災報レベル）とは異なる値である。非発報状態において伝送信号を送信する際には、第１レベルと第２レベルとはいずれも火災報レベルよりも小さな値に設定される。たとえば、非発報状態における第１レベルは０（ゼロ）であって、非発報状態における第２レベルは０（ゼロ）よりも大きく且つ火災報レベルよりも小さな値である（０＝第１レベル＜第２レベル＜火災報レベル）。

そのため、全ての子機１が非発報状態にあっても、いずれかの子機１が引込電流の電流値を非発報状態における第１レベルと非発報状態における第２レベルとの間で増減させ伝送信号を送信することは可能である。これにより、図５に示すように一対の電線５１，５２を流れる電流は、二値間で増減することになる。図５の例では、時刻ｔ１〜ｔ２の期間に、いずれかの子機１が伝送信号を送信し、一対の電線５１，５２を流れる電流の電流値は、「Ｉ０」と「Ｉ１」との間で増減する。

次に、いずれかの子機１において、読込んだセンサ値が所定の判断条件を満たすことにより火災報状態との判断が確定すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、制御部１６２は、引込電流の電流値を引き上げて火災報レベルに調節する（Ｓ３）。そのため、いずれかの子機１において判断結果が非発報状態から火災報状態に移行すると、図５に示すように一対の電線５１，５２を流れる電流の電流値は、「Ｉ０」から「Ｉ２」に増加する。図５の例では、時刻ｔ３〜ｔ６の期間にいずれかの子機１が火災報状態である。

さらに、子機１は、火災報状態において、引込電流の電流値を火災報状態における第１レベルと火災報状態における第２レベルとの二値間で増減させることにより、送信回路１４から伝送データを表す伝送信号を送信する機能を有している。そのため、子機１が火災報状態において伝送信号を送信することにより（Ｓ４）、図５に示すように一対の電線５１，５２を流れる電流は、二値間で増減することになる。図５の例では、時刻ｔ４〜ｔ５の期間に、いずれかの子機１が伝送信号を送信し、一対の電線５１，５２を流れる電流の電流値は、「Ｉ２」と「Ｉ３」との間で増減する。

その後、子機１は、判断部１６１が所定のサンプリング周期で定期的にセンサ値を読込み（Ｓ５）、連動報状態か否かを判断する（Ｓ６）。連動報状態になければ（Ｓ６：Ｎｏ）、子機１は、判断部１６１でのセンサ値の読込みを繰り返し行う。

ここで、いずれかの子機１において、読込んだセンサ値が所定の判断条件を満たすことにより連動報状態との判断が確定すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、制御部１６２は、引込電流の電流値を引き上げて連動報レベルに調節する（Ｓ７）。そのため、いずれかの子機１において判断結果が火災報状態から連動報状態に移行する問、図５に示すように一対の電線５１，５２を流れる電流の電流値は「Ｉ３」から「Ｉ４」に増加する。図５の例では、時刻ｔ６以降の期間にいずれかの子機１が連動報状態である。

なお、本実施形態では一例として、火災報レベルは２０ｍＡ〜２５ｍＡ、連動報レベルは４０ｍＡ〜４５ｍＡ程度と仮定され、伝送信号を送信する際の第１レベルと第２レベルとの差分は１３ｍＡ〜１８ｍＡ程度と仮定される。また、別の例として、火災報レベルは５ｍＡ〜８ｍＡ、連動報レベルは１５ｍＡ〜２０ｍＡ程度と仮定され、伝送信号を送信する際の第１レベルと第２レベルとの差分は５ｍＡ〜１３ｍＡ程度と仮定されてもよい。

さらに、伝送信号を送信する際の第１レベルと第２レベルとの差分は、非発報状態と火災報状態とで同値であることに限らず、伝送信号を送信するタイミングが非発報状態か火災報状態かで異なっていてもよい。たとえば、非発報状態においては、伝送信号を送信する際の第１レベルと第２レベルとの差分を２ｍＡ〜４ｍＡ程度と仮定してもよい。

ただし、これらの具体的な数値は実施形態を限定する趣旨ではなく、適宜変更可能である。すなわち、本実施形態では、引込電流の電流値は所定の許容範囲内でばらつきが許容されている。親機２においては、各許容範囲内にあれば、そのときの子機１の動作状態が火災報状態であるか、連動報状態であるかを区別可能である。

＜効果＞
以上説明した本実施形態の自動火災報知システム１００の子機１によれば、一対の電線５１，５２から引き込む引込電流の電流値を、判断部１６１の判断結果に応じて調節することによって、火災報および連動報を発生することができる。すなわち、子機１は、一対の電線５１，５２から引き込む（流れ込む）電流の大きさ（電流値）を、火災報レベルと連動報レベルとで切り替えることによって、火災報と連動報とを区別可能な電流信号を送信する。

そのため、この子機１を用いた自動火災報知システム１００においては、火災報用と連動報用とで回線を分けることなく、火災報と連動報とを親機２で区別することができる。したがって、本実施形態の自動火災報知システム１００の子機１によれば、極力簡単な構成で、Ｐ型でありながらも他装置３との連動機能を付加することができる、という利点がある。

また、連動報レベルは、本実施形態のように火災報レベルよりも大きな電流値であることが好ましい。この構成によれば、子機１は、まず火災報状態になると引込電流の電流値を増加させて火災報レベルに調節し、連動報状態になると引込電流の電流値をさらに増加させて連動報レベルに調節することができる。つまり、子機１は、非発報状態から火災報状態、さらに連動報状態への移行に伴い、引込電流の電流値を段階的に上げていくことで火災報、連動報を行うことができる。

また、火災報レベルは、本実施形態のように火災報と連動報とのいずれも発生していない状態で一対の電線５１，５２を流れる待機電流の電流値に比べて大きな電流値であることが好ましい。この構成によれば、親機２は、一対の電線５１，５２の断線検知用の待機電流と、火災報や連動報の発生時に子機１が発生する電流信号とを区別することができる。したがって、たとえば一対の電線５１，５２に断線が生じた状態で、いずれかの子機１が火災報を発生した場合に、親機２は、子機１からの火災報を、待機電流と確実に区別することができる。

さらに、制御部１６２は、本実施形態のように、引込電流の電流値を第１レベルと第２レベルとの間で増減させることにより、伝送データを表す伝送信号を送信するように構成されていることが好ましい。この構成によれば、子機１は、上述したように子機１単位で発報元を特定するための情報（識別子）や、自動試験のための情報などを親機２へ送信することができる。

また、この場合に、第１レベルは火災報レベルと同値であって、第２レベルは火災報レベルよりも大きく且つ連動報レベルよりも小さな値であることが好ましい。ここでいう第１レベル、第２レベルは、上述したように火災報状態における第１レベル、第２レベルである。この構成によれば、子機１は、伝送信号の送信時、火災報レベルを基準に引込電流の電流値を増減させるため、火災報状態において伝送信号を送信することが可能である。したがって、子機１は、火災報を発生後すぐに、たとえば子機１単位で発報元を特定するための情報（識別子）を親機２へ送信することができる。

また、本実施形態に係る自動火災報知システム１００は、上記いずれかの子機１と、一対の電線５１，５２間に電圧を印加する親機２とを備えている。したがって、この自動火災報知システム１００によれば、極力簡単な構成で、Ｐ型でありながらも他装置３との連動機能を付加することができる、という利点がある。

（実施形態２）
本実施形態に係る自動火災報知システム１００の子機１は、制御部１６２の動作期間が伝送期間と報知期間とに時分割されている点で、実施形態１の自動火災報知システム１００の子機１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態においては、制御部１６２は、伝送信号の送信を伝送期間に行い、火災報または連動報の発生を報知期間に行うように構成されている。言い換えれば、制御部１６２は、伝送期間には火災報や連動報を発生することはなく、報知期間には伝送信号を送信することはない。

具体的に説明すると、本実施形態では、親機２は、定期的に同期信号を発生している。子機１は、親機２からの同期信号を受信すると、同期信号に同期して一定期間だけ動作する。ここで、制御部１６２の動作期間は、図６に示すように、同期信号を受信する受信期間Ｔ１と、伝送期間Ｔ２と、報知期間Ｔ３とに時分割されている。

そのため、たとえばいずれかの子機１が火災報状態にあるときに、この子機１が伝送信号を送信する期間（伝送期間Ｔ２）と、連動報を発生する期間（報知期間Ｔ３）とが明確に区別される。したがって、親機２は、子機１からの伝送信号と、火災報や連動報などの発報とを確実に区別することができる。

以上説明した本実施形態の自動火災報知システム１００の子機１によれば、制御部１６２の動作期間が伝送期間と報知期間とに分かれているので、伝送信号と、火災報や連動報などの発報との干渉を回避できる、という利点がある。したがって、火災報レベルや連動報レベルについては、伝送信号との干渉を考慮することなく、比較的自由に値を設定可能になる。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

（実施形態３）
本実施形態に係る自動火災報知システム１００の子機１は、図７に示すように、送信回路１４が、一対の電線５１，５２間を電気的に短絡する短絡回路１４８を有する点で、実施形態１の自動火災報知システム１００の子機１と相違する。以下、実施形態１と同様の構成については共通の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態においては、短絡回路１４８は、図３の例における第２引込部１４２に代えて設けられている。短絡回路１４８は、図３に示すように、ダイオードブリッジ１１の一対の出力端間に電気的に接続されたサイリスタ１４９を有している。サイリスタ１４９のゲートは、制御部１６２に電気的に接続されている。

これにより、送信回路１４は、制御部１６２により半導体素子１４３がオンされると第１引込部１４１にて電流の引き込みを行い、制御部１６２によりサイリスタ１４９がオンされると短絡回路１４８にて電流の引き込みを行う。そのため、送信回路１４は、第１引込部１４１のみで電流の引き込みを行う場合と、短絡回路１４８で電流の引き込みを行う場合とで、引込電流の電流値を変えることができる。

本実施形態では、制御部１６２は、火災報と連動報とのいずれか一方の発生時において、短絡回路１４８を作動させることにより引込電流を短絡電流とするように構成されている。ここでは、制御部１６２は、火災報の発生時に第１引込部１４１を作動させ、連動報の発生時において短絡回路１４８を作動させると仮定する。要するに、制御部１６２は、連動報の発生時、短絡回路１４８を作動させて一対の電線５１，５２間に短絡電流を流すことによって、引込電流の電流値を連動報レベルに調節する。ここで、短絡回路１４８が一対の電線５１，５２間を短絡したときに一対の電線５１，５２に流れる電流は、親機２の抵抗２２によって制限されている。

以上説明した自動火災報知システム１００の子機１によれば、火災報と連動報とのいずれか一方の発生時において、引込電流の電流値の調節を比較的簡単な回路構成（短絡回路１４８）で実現することができる。したがって、子機１の低コスト化につながるという利点がある。なお、本実施形態では、制御部１６２は、連動報の発生時において短絡回路１４８を作動させる場合を例示したが、この例に限らず、火災報の発生時に短絡回路１４８を作動させてもよい。

その他の構成および機能は実施形態１と同様である。なお、本実施形態で説明した構成は、実施形態２で説明した構成と組み合わせて適用可能である。

１ 子機
１４ 送信回路
１４８ 短絡回路
１６１ 判断部
１６２ 制御部
２ 親機
３ 他装置
５１，５２ 電線
１００ 自動火災報知システム

Claims (8)

1. 電圧が印加される一対の電線に電気的に接続され、前記一対の電線から電流を引込電流として引き込む送信回路と、
   火災の発生を報知する火災報状態、および他装置を連動させる連動報状態の２状態を含む動作状態を判断する判断部と、
   前記送信回路を制御し前記引込電流の電流値を調節する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記判断部の判断結果が前記火災報状態になると、前記引込電流の電流値を所定の火災報レベルに調節して火災報を発生し、
   前記判断部の判断結果が前記連動報状態になると、前記引込電流の電流値を前記火災報レベルとは異なる所定の連動報レベルに調節して連動報を発生するように構成されている
   ことを特徴とする自動火災報知システムの子機。
2. 前記連動報レベルは前記火災報レベルよりも大きな電流値である
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動火災報知システムの子機。
3. 前記火災報レベルは、前記火災報と前記連動報とのいずれも発生していない状態で前記一対の電線を流れる待機電流の電流値に比べて大きな電流値である
   ことを特徴とする請求項２に記載の自動火災報知システムの子機。
4. 前記制御部は、
   前記引込電流の電流値を第１レベルと第２レベルとの間で増減させることにより、伝送データを表す伝送信号を送信するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動火災報知システムの子機。
5. 前記第１レベルは前記火災報レベルと同値であって、
   前記第２レベルは前記火災報レベルよりも大きく且つ前記連動報レベルよりも小さな値である
   ことを特徴とする請求項４に記載の自動火災報知システムの子機。
6. 前記制御部の動作期間は伝送期間と報知期間とに時分割されており、
   前記制御部は、
   前記伝送信号の送信を前記伝送期間に行い、
   前記火災報または前記連動報の発生を前記報知期間に行うように構成されている
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の自動火災報知システムの子機。
7. 前記送信回路は、前記一対の電線間を電気的に短絡する短絡回路を有しており、
   前記制御部は、前記火災報と前記連動報とのいずれか一方の発生時において、前記短絡回路を作動させることにより前記引込電流を短絡電流とするように構成されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動火災報知システムの子機。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の子機と、
   前記一対の電線間に電圧を印加する親機とを備える
   ことを特徴とする自動火災報知システム。
   

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