JP6566360B2 - 自動火災報知システムの火災感知器、及びそれを用いた自動火災報知システム - Google Patents

Description

本発明は、自動火災報知システムの火災感知器、及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として、特許文献１に示すように、Ｐ型（Proprietary-type）の自動火災報知システムが知られている。特許文献１に記載された自動火災報知システムでは、火災受信機（親機）より導出した複数の感知器回線（一対の電線）に、複数台の火災感知器が接続されている。

火災感知器は、煙粒子を検知する煙センサと、マイコンとを備える。火災感知器は、煙センサの検知した煙濃度に基づいて火災を検知すると、火災信号を火災受信機に送出する。

火災感知器は、火災信号（火災報）と、異常検出信号とを区別して送信する。より詳細には、火災感知器は、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に出力する。火災受信機は、信号の入力時間の違いによって、火災信号と異常検出信号とを区別する。

特開２００２−８１５４号公報

火災信号と、火災信号とは異なる信号とを送出可能な火災感知器を備えるＰ型の自動火災報知システムにおいて、複数の火災感知器が同時に火災信号を送出した場合、火災受信機が火災信号を、火災信号とは異なる信号として誤認識する可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされ、親機が火災報を誤認識することを抑制可能な自動火災報知システムの火災感知器、及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火災感知器は、電圧が印加される一対の電線に電気的に接続され、火災報及び連動報を送信する送信部と、前記一対の電線間の電圧を検出する電圧検出部と、前記送信部を制御する制御部と、を備え、前記送信部は、前記一対の電線に流れる電流を引き込んで前記一対の電線間の電圧を、第２基準電圧以上第１基準電圧以下にして前記火災報を送信し、前記一対の電線間の電圧を前記第２基準電圧未満にして前記連動報を送信し、前記制御部は、前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記一対の電線間の電圧が前記第１基準電圧以下であれば前記送信部から前記火災報を送信させないことを特徴とする。

本発明の自動火災報知システムは、上記した自動火災報知システムの火災感知器を複数備え、前記一対の電線に電気的に接続される親機をさらに備え、前記親機は、前記一対の電線に電圧を印加する印加部と、前記一対の電線に流れる電流を検出する親機側検出部と、前記火災感知器から送信された前記火災報及び前記連動報を、前記親機側検出部の検出結果に基づいて識別する識別部と、を有することを特徴とする。

本発明の自動火災報知システムの火災感知器によれば、親機が火災報を誤認識することを抑制可能な自動火災報知システムの火災感知器を提供することができる。

本発明の自動火災報知システムによれば、複数の火災感知器が一対の電線に電気的に接続されていても、親機が火災報を誤認識することを抑制可能な自動火災報知システムを提供できる。

実施形態に係る自動火災報知システムの全体構成図である。 実施形態に係る自動火災報知システムの概略構成図である。 実施形態に係る自動火災報知システムの火災感知器の要部を説明する回路図である。 実施形態に係る自動火災報知システムの火災感知器の動作を説明するフローチャートである。 実施形態に係る自動火災報知システムの線間電圧を説明するグラフである。 実施形態に係る自動火災報知システムの線間電圧を説明する別のグラフである。 実施形態に係る自動火災報知システムの線間電圧を説明するさらに別のグラフである。 実施形態に係る自動火災報知システムの線間電圧を説明するさらに別のグラフである。

本実施形態では、火災の発生を感知して親機に通知する自動火災報知システムの火災感知器、及びそれを用いた自動火災報知システムに関して説明する。

火災の発生を報知する自動火災報知システムＡ１について図１、図２を参照して説明する。

以下の説明では、集合住宅６０（例えばマンション）に用いられる自動火災報知システムＡ１について説明するが、自動火災報知システムＡ１は、集合住宅に限らず、例えば商業施設、病院、ホテル、雑居ビルなどの適宜の建物で使用できる。

自動火災報知システムＡ１は、図１に示すように、１６台の火災感知器Ｂ１〜Ｂ１６と、１台の親機１４とを備える。自動火災報知システムＡ１では、火災感知器Ｂ１〜Ｂ１６と親機１４とは各々、一対の電線５１，５２に電気的に接続されている。以下の説明では、１６台の火災感知器Ｂ１〜Ｂ１６の各々を区別しないで説明する場合には「火災感知器１」として説明する。

自動火災報知システムＡ１の火災感知器１は例えば、熱感知器、煙感知器、炎感知器などであり、火災発生を検知した場合、一対の電線５１，５２間の電圧を変化させて火災発生を報知する信号（以下、火災報と呼ぶ。）を送信する。火災感知器１は、親機１４に他装置７０を連動させるための通知（以下、連動報と呼ぶ。）を送信する。なお、火災感知器１が火災報又は連動報を送信（送出）する構成については後述する。

親機１４（例えば受信機）は、火災感知器１から送信された信号を受信し、その信号が火災報の場合に、親機１４に電気的に接続されている警報器を動作させて集合住宅６０の住人などに火災発生を報知する。

親機１４には、他装置７０が電気的に接続されている。親機１４は、連動報を火災感知器１から受信すると、他装置７０に制御用の信号を送信する。

他装置７０は例えば、防排煙設備、非常用放送設備、外部移報装置、及びスプリンクラーなどの消火設備である。防排煙設備は、防火扉や排煙設備などである。他装置７０は、親機１４からの制御用の信号に応じて動作する。外部移報装置は例えば、自動火災報知システムＡ１が設置された集合住宅６０の外部（例えば消防機関、警備会社など）へ通報する装置である。なお、他装置７０の動作は一例に過ぎず、適宜変更可能である。

自動火災報知システムＡ１は、１棟の集合住宅６０に対して、１６台の火災感知器１と、１台の親機１４とを備えている。集合住宅６０には、一対の電線５１，５２が４組設けられている。親機１４には４組の一対の電線５１，５２が接続されている。１組の一対の電線５１，５２には複数（４台）の火災感知器１が電気的に接続されている。親機１４と複数（１６台）の火災感知器１とは各々、一対の電線５１，５２に電気的に接続されて一対の電線５１，５２に信号を送出する。本実施形態では、親機１４と火災感知器１とは各々、一対の電線５１，５２に流れる電流を引き込むことにより一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を変化させて火災報又は連動報を送信する。

親機１４と各火災感知器１とは、親機１４が各火災感知器１に送信する同期信号に基づいて同期し、時分割通信方式の通信を行う。親機１４は、通信用信号を一対の電線５１，５２に周期的に送信する。通信用信号は、１フレームごとに時間軸方向において複数の区間に分かれた形式の電圧信号からなる。通信用信号は、同期帯と、送信帯と、返信帯の３つの区間（期間）からなる時分割信号である。返信帯は、さらに１６個のタイムスロット（区間）に分割されている。１６個のタイムスロットは、それぞれ１６台の火災感知器Ｂ１〜Ｂ１６に割り当てられる。

親機１４は、同期帯において同期パルスを周期的に送信する。親機１４は、２回の同期パルスの間に、送信帯と、１６個のタイムスロットとを設定する。親機１４は、送信帯において、火災感知器１に対して要求データを送信する。

火災感知器１は、同期パルスを受信すると、１６個のタイムスロットのうち固有の識別情報に基づいて定まるタイムスロットで、親機１４からの要求データに応じた応答信号を送信する。固有の識別情報とは、複数ある火災感知器１の各々を親機１４が識別するための情報である。

親機１４及び火災感知器１の構成について図２を参照して説明する。なお、図２では、１台の火災感知器１が一対の電線５１，５２を介して１台の親機１４に接続されている状態を示し、他の火災感知器１及び他の一対の電線５１，５２の図示を省略している。

まず、親機１４の構成について説明する。親機１４は、印加部１１と、親機側検出部１２と、識別部１３とを備える。本実施形態の親機１４はさらに、一対の電線５１，５２に信号を送信する親機側送信部１４７と、親機側制御部１４１と、表示部１４３と、操作部１４４と、連動部１４２と、予備電源１４６とを備えている。

印加部１１は、一対の電線５１，５２間に直流電圧（例えば２４Ｖ）を印加する。また印加部１１は、一対の電線５１，５２に接続されている火災感知器１に動作用の電力も供給している。

一対の電線５１，５２のうち高電位側の電線（本実施形態では電線５１）と印加部１１との間には抵抗１４５が接続されている。抵抗１４５は、一対の電線５１，５２に送信された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を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。つまり抵抗１４５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。

親機側検出部１２は、一対の電線５１，５２に流れる電流を検出する。親機側検出部１２は、一対の電線５１，５２に流れる電流を、識別部１３に入力可能な範囲の電圧レベルに変換して、識別部１３に出力する。親機側検出部１２の動作は、親機側制御部１４１によって制御される。

親機側制御部１４１は、例えばマイクロコンピュータで構成され、マイクロコンピュータが有するメモリに記憶されたプログラムを実行することにより識別部１３と送信制御部１４８とを実現している。親機側制御部１４１は、親機側送信部１４７と電気的に接続されて親機側送信部１４７を制御する。

親機側送信部１４７及び親機側検出部１２は、抵抗１４５の低電位側に接続されている電線５１と電線５２との間に電気的に接続されている。親機側送信部１４７は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を変化させて、一対の電線５１，５２に信号を送信する。具体的に言うと、親機側送信部１４７は、印加部１１から抵抗１４５に流れる電流を引き込む機能と、その電流の引き込みを停止する機能とを有する。火災感知器１が一対の電線５１，５２を流れる電流を引き込むと抵抗１４５を流れる電流の電流値が変化し、一対の電線５１，５２間の電圧が変化する。親機側送信部１４７の動作は、送信制御部１４８によって制御される。

送信制御部１４８は、親機側送信部１４７に一対の電線５１，５２間の電圧を変化させて所望のデータを含む信号を送信させる。親機１４の識別部１３は、親機側検出部１２の検出結果に基づいて、一対の電線５１，５２に送信された伝送信号に含まれるデータを受信する。

識別部１３は、火災感知器１から一対の電線５１，５２に送出された信号を、親機側検出部１２の検出結果に基づいて識別する。識別部１３は、親機側検出部１２からの信号に基づいて、一対の電線５１，５２に信号が送出されているか否かを判断し、信号が送出されている場合には、電圧Ｖ５に基づいて、その信号が火災報か連動報かを識別する。

連動部１４２は、他装置７０（図１参照）を連動させる信号を出力する。連動部１４２の動作は、親機側制御部１４１にて制御される。例えば識別部１３が火災報を識別すると、親機側制御部１４１は、火災報に応じて連動部１４２から他装置７０に火災信号を出力させる。識別部１３が連動報を識別すると、親機側制御部１４１は、連動報に応じて連動部１４２から他装置７０に連動信号を出力させる。

予備電源１４６は、例えば蓄電池などで構成されている。予備電源１４６は、停電時でも一定の時間、自動火災報知システムＡ１を動作させる容量の電力を有するように構成されている。親機１４は、通常は商用電源や自家発電設備などから供給される電力で動作するが、停電時には予備電源１４６の電力で動作するように構成されている。

表示部１４３は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）や液晶ディスプレイや有機エレクトロルミネッセンスディスプレイなどを備えている。表示部１４３の動作は親機側制御部１４１によって制御される。親機側制御部１４１は、一対の電線５１，５２から受信した信号の内容に応じて表示部１４３の表示内容を変えさせる。表示部１４３は例えば、火災の発生、火災の発生階（フロア）などを表示する。

操作部１４４は、例えば押しボタンスイッチや、タッチパネル方式のディスプレイを備えている。操作部１４４で操作された内容に応じて、親機側制御部１４１は、あらかじめ定められた制御動作を行う。操作部１４４は例えば、火災報知動作の停止、火災感知器の異常検知動作の停止などを親機側制御部１４１に行わせるように構成されている。

次に、火災感知器１の構成について図２、図３、図４を参照して説明する。

火災感知器１は、図２に示すように、送信部１０１と、電圧検出部３と、制御部４とを備える。本実施形態の火災感知器１はさらに、検知部１２０と、記憶部１０３と、電源回路１０５と、報知部１０４と、受信部１０７と、伝送送信回路２３と、ダイオードブリッジ１０６とを備える。

ダイオードブリッジ１０６は、一対の電線５１，５２が電気的に接続される一対の入力端子と、一対の出力端子とを備える。ダイオードブリッジ１０６の出力端子には、電源回路１０５、送信部１０１、電圧検出部３が各々、電気的に接続されている。なお、検知部１２０と、記憶部１０３と、電源回路１０５と、報知部１０４と、受信部１０７と、伝送送信回路２３とについては後述する。

電圧検出部３は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を検出する。電圧検出部３は、電圧Ｖ５に応じた信号を制御部４に出力する。

記憶部１０３は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）で構成されている。記憶部１０３は、第１の閾値と、第１の閾値よりも大きい第２の閾値と、第１のサンプリング回数（例えば３回）と、第２のサンプリング回数（例えば３回）とを記憶している。なお、制御部４が、第１の閾値と、第２の閾値と、第１のサンプリング回数と、第２のサンプリング回数とを用いて火災報又は連動報を送信（送出）させるか否かを判断する動作については後述する。

記憶部１０３は、第１基準電圧Ｖ３の電圧値と、第１基準電圧Ｖ３の電圧値よりも低い第２基準電圧Ｖ２の電圧値と、固有の識別情報とを記憶している。第１基準電圧Ｖ３と、第２基準電圧Ｖ２とはそれぞれ、制御部４が送信部１０１から火災報又は連動報を送信させるか否かを判断するために用いられる。

検知部１２０は、煙の濃度の変化と、温度の変化とを検出する。検知部１２０は、煙の濃度の変化と、温度の変化とに基づいて火災の発生を検知すると、制御部４に検知信号を送信する。

送信部１０１は、一対の電線５１，５２に電気的に接続される。送信部１０１は、一対の電線５１，５２に流れる電流を引き込んで火災報を送信（送出）する。送信部１０１は、一対の電線５１，５２からの電流の引き込み量を、火災報の送信（送出）時の電流の引き込み量よりも多くすることにより連動報を送信（送出）する。

より詳細には、送信部１０１は、（第１）送信回路２１と、（第２）送信回路２２とを有する。送信回路２１は、一対の電線５１，５２に流れる電流を引き込んで火災報を送信する。送信回路２２は、一対の電線５１，５２間を導通状態にして一対の電線５１，５２間の抵抗値を小さくすることより連動報を送信する。言い換えると、送信回路２２は、一対の電線５１，５２に流れる電流を、火災報の送信時よりも多く引き込んで連動報を送信する。送信回路２１，２２はそれぞれ、一対の電線５１，５２に流れる電流を引き込む機能と、電流の引き込みを停止する機能とを有する。

送信回路２１は、図３に示すように、スイッチング素子８１と、抵抗２０２と、ＬＥＤ２０３とを備えている。なお、ＬＥＤ２０３については後述する。

スイッチング素子８１はｎｐｎ型のトランジスタからなる。スイッチング素子８１のコレクタ端子は、ダイオードブリッジ１０６の高電位側の出力端子に電気的に接続されている。スイッチング素子８１のエミッタ端子は、抵抗２０２の一端が電気的に接続されている。抵抗２０２の他端にはＬＥＤ２０３のアノード端子が接続されている。ＬＥＤ２０３のカソード端子は、回路グランド（ダイオードブリッジ１０６の低電位側の出力端子）に電気的に接続されている。スイッチング素子８１のベース端子は、制御部４に電気的に接続されている。送信回路２１は、制御部４からベース端子に入力される制御信号に応じて、一対の電線５１，５２から抵抗２０２及びＬＥＤ２０３に流す電流の電流値を変化させる。すなわち送信回路２１は、制御部４からの制御信号に応じて、一対の電線５１，５２を流れる電流の引き込み量を変化させて火災報を送信する。

送信回路２１は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２以上第１基準電圧Ｖ３以下の電圧にすることにより火災報を送出する。

本実施形態の送信回路２１は、火災報を送信すると、親機１４によって制御部４がリセットされるか、又は制御部４が火災報の送信を停止する動作を行うまで、火災報の送信状態を維持する。一例として、親機１４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を制御部４の動作下限電圧未満にし、その後、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を制御部４の動作下限電圧以上にすることにより、制御部４をリセットする。リセットされた制御部４は、火災報及び連動報の送信（送出）を停止する。

送信回路２２は、スイッチング素子８２と、抵抗２１２とを備えている。スイッチング素子８２はｎｐｎ型のトランジスタからなる。スイッチング素子８２のコレクタ端子は、ダイオードブリッジ１０６の高電位側の出力端子に電気的に接続されている。スイッチング素子８２のエミッタ端子は、抵抗２１２の一端が電気的に接続されている。抵抗２０２の他端は回路グランドに電気的に接続されている。スイッチング素子８２のベース端子は、制御部４に電気的に接続されている。送信回路２２は、制御部４からベース端子に入力される制御信号に応じて、一対の電線５１，５２から抵抗２１２に流す電流の電流値を変化させる。

送信回路２２は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２未満の電圧にして連動報を送出する。より詳細には、送信回路２２は、スイッチング素子８２がオン状態になることにより、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２未満の電圧にして連動報を送出する。抵抗２１２は、送信回路２１の抵抗２０２よりも抵抗値が小さい。スイッチング素子８２がオン状態になると、スイッチング素子８２がオン状態になる前よりも一対の電線５１，５２間の抵抗値が小さくなる。そのため、連動報が送出されている状態の一対の電線５１，５２間の抵抗値は、火災報が送出されている状態の一対の電線５１，５２間の抵抗値よりも小さくなる。したがって、送信回路２２が連動報を送出した状態で、送信回路２２は送信回路２１よりも多くの電流を一対の電線５１，５２から引き込む。送信回路２２が連動報を送信した状態で、一対の電線５１，５２に流れる電流を「連動報レベルの電流」と呼ぶ。「連動報レベルの電流」とは、一対の電線５１，５２が短絡した際に流れる電流よりもわずかに小さい電流である。

送信回路２１及び送信回路２２はそれぞれ、制御部４に制御される。つまり制御部４は、送信回路２１から火災報を送信させる場合と、送信回路２１と送信回路２２との両方に電流を引き込ませて連動報を送信させる場合とを択一的に選択する。なお、制御部４は、一例として、送信回路２１から火災報を送信させた後に、送信回路２２から連動報を送信させることもできる。

電圧検出部３は、ダイオードブリッジ１０６の高電位側の出力端子と電気的に接続され、電圧Ｖ５を検出する。電圧検出部３は、電圧Ｖ５の電圧レベルに応じた信号を制御部４に出力する。

制御部４は、送信部１０１を制御する。制御部４は、例えばマイクロコンピュータで構成され、マイクロコンピュータが有するメモリ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。

制御部４は、送信回路２１，２２と、電圧検出部３とに各々電気的に接続されている。また制御部４は、検知部１２０と、記憶部１０３と、受信部１０７と、伝送送信回路２３と、報知部１０４とに各々電気的に接続されている。制御部４は、送信回路２１，２２と、電圧検出部３と、検知部１２０と、受信部１０７と、伝送送信回路２３と、報知部１０４との動作を個別に制御する。

伝送送信回路２３は、例えば印加部１１から供給される電圧に伝送信号を重畳して送信する。伝送信号は、例えばベースバンド伝送方式の信号である。

記憶部１０３はＲＯＭ（Read-Only Memory）などの書き換えできない記録媒体で構成されていてもよい。また、記憶部１０３は、制御部４の要求に応じて閾値の情報を出力してもよい。

電源回路１０５は、一対の電線５１，５２から供給される電力で充電されるコンデンサを有する。電源回路１０５は、送信部１０１、電圧検出部３、制御部４、記憶部１０３、検知部１２０の各機能を実現させるために必要な出力を供給する。電源回路１０５は、一対の電線５１，５２を流れる電流が増加して一対の電線５１，５２間の電圧が低下した際に、コンデンサに蓄えた電力を、火災感知器１の各回路に供給する。

報知部１０４は、例えばブザーやＬＥＤなどを有し、周囲に火災の発生を報知するように構成されている。報知部１０４の動作は制御部４によって制御される。

受信部１０７は、親機１４の親機側送信部１４７から送信された伝送信号を受信して受信結果を制御部４に出力する。

ＬＥＤ２０３は、発光時に火災感知器１の外部に光を放射するように配置される。送信回路２１が一対の電線５１，５２から電流を引き込むと、ＬＥＤ２０３が発光し、火災感知器１の外部に光を放射する。例えばＬＥＤ２０３の発光状態から、複数の火災感知器１のうちのどの火災感知器１が火災報を送信（送出）しているかを目視で確認することができる。

本実施形態の送信回路２２は、連動報の送信後は、制御部４が連動報の送信を停止させるか、又は制御部４がリセットされるまで、電圧Ｖ５を連動報レベルの電圧に維持する。

以下、制御部４の判断動作について、図４を参照して説明する。

制御部４は、検知部１２０の検出値を検知部１２０から読み込む（Ｓ１）。制御部４は、検知部１２０の検出値が第１の閾値を超えるか否かを判断する（Ｓ２）。制御部４は、検知部１２０の検出値が第１の閾値を超えない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、Ｓ１に戻る。すなわち制御部４は、検知部１２０の検出値が第１の閾値以下の場合、検知部１２０の検出値を検知部１２０から読み込む動作を繰り返す。

制御部４は、検知部１２０の検出値が第１の閾値を超える場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、検知部１２０の検出値が「第１の条件」を満たすか否かを判断する（Ｓ３）。「第１の条件」とは、検知部１２０の検出値が、連続して第１の閾値を超え、かつその回数が第１のサンプリング回数（３回）に達することである。したがって、本実施形態において、第１の条件が満たされる状態とは、検知部１２０の検出値が第１の閾値を超える回数が、連続して３回続いた状態である。制御部４は、検知部１２０の検出値が第１の条件を満たさない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、Ｓ１に戻る。

制御部４は、検知部１２０の検出値が第１の条件を満たす場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、検知部１２０の検出値が「第２の条件」を満たすか否かを判断する（Ｓ４）。「第２の条件」とは、検知部１２０の検出値が、連続して第２の閾値を超え、かつその回数が第２のサンプリング回数（３回）に達することである。したがって、本実施形態において、第２の条件が満たされる状態とは、検知部１２０の検出値が第２の閾値を超える回数が、連続して３回続いた状態である。制御部４は、検知部１２０の検出値が第２の条件を満たさない場合（Ｓ４：Ｎｏ）、Ｓ５で火災報を送信（送出）すべきか否かを判断する。

制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖ３を超えている場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、火災報を送信部１０１から送信させる（Ｓ６）。一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖ３以下である場合（Ｓ５：Ｎｏ）、制御部４は、火災報を送信部１０１から送信させない（Ｓ８）。すなわち制御部４は、第１の条件が満たされ、かつ第２の条件が満たされない場合に、火災報を送信すべきか否かを判断する。

制御部４は、検知部１２０の検出値が第２の条件を満たす場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、連動報を送信部１０１から送信させる（Ｓ７）。すなわち制御部４は、第２の条件が満たされた場合に、連動報を送信すべきか否かを判断する。

次に、１組の一対の電線５１，５２に接続されている火災感知器Ｂ１〜Ｂ４のうち、火災感知器Ｂ１，Ｂ２について説明する。以下では、火災感知器Ｂ１，Ｂ２のそれぞれの制御部４が、それぞれの送信部１０１を制御して一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を変化させる様子について、図５〜図８を参照して説明する。

区間Ｔ１は、火災感知器Ｂ１に割り当てられたタイムスロットである。区間Ｔ２は、火災感知器Ｂ２に割り当てられたタイムスロットである。区間Ｔ２は区間Ｔ１の次のタイムスロットである。２台の火災感知器Ｂ１，Ｂ２は、それぞれに割り当てられた区間Ｔ１，Ｔ２（タイムスロット）で火災報又は連動報を送信する。タイムスロットは火災感知器１の台数分（本実施形態では１６区間）用意されている。以下の説明ででは、区間Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２の順に区間Ｔ０〜Ｔ２が定められている。区間Ｔ０とは、全ての火災感知器１が一対の電線５１，５２に信号を送信していない区間である。このときの電圧Ｖ５は、第１基準電圧Ｖ３よりも高い電圧となっている。なお、区間Ｔ０は、説明のために便宜上定めた区間であり、省略可能である。

図５は、火災感知器Ｂ１，Ｂ２のそれぞれの制御部４が、それぞれの検知部１２０の検出値について第１の条件のみを満たしていると判断した場合における一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５の変化を示している。

火災感知器Ｂ１の制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を読み込む。区間Ｔ０における一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５は、第１基準電圧Ｖ３より高い電圧であるため、火災感知器Ｂ１の制御部４は、区間Ｔ１で火災報を送信部１０１から送信させる。したがって、火災感知器Ｂ１の送信部１０１は、区間Ｔ１で一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２以上第１基準電圧Ｖ３以下にする。

火災感知器Ｂ２の制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を読み込む。区間Ｔ１における一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５は、第２基準電圧Ｖ２以上第１基準電圧Ｖ３以下であるため、火災感知器Ｂ２の制御部４は、区間Ｔ２では火災報を送信部１０１から送信させない。そのため、区間Ｔ２では火災感知器Ｂ２の送信部１０１は、一対の電線５１，５２から電流を引き込む動作をしない。したがって、区間Ｔ２では一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２以上第１基準電圧Ｖ３以下に維持されている。すなわち、一対の電線５１，５２に火災報が送出された状態となっている。

仮に複数の火災感知器Ｂ１〜Ｂ４が一対の電線５１，５２に火災報を送出すると、複数の火災感知器Ｂ１〜Ｂ４が一対の電線５１，５２から電流を引き込むことになる。その結果、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満になる可能性がある。すなわち、火災報が送出されているにも関わらず、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５は第２基準電圧Ｖ２未満になる可能性がある。その場合、親機１４は、親機側検出部１２の検出結果に基づいて、連動報が一対の電線５１，５２に送出されたと誤認識する可能性がある。

一方、本実施形態では、複数の火災感知器１のうちの１台の火災感知器１が火災報を送信している場合、火災報を送信している火災感知器１と同じ１組の一対の電線５１，５２に接続されている他の火災感知器１は火災報を一対の電線５１，５２に送出しない。言い換えると、１組の一対の電線５１，５２に接続されている複数の火災感知器１の制御部４がそれぞれ第１の条件を満たす場合でも、１組の一対の電線５１，５２に接続されている１台の火災感知器１のみが火災報を送信（送出）する。そのため親機１４は、１組の一対の電線５１，５２に送出された火災報を連動報として誤認識しにくくなる。

なお、火災感知器Ｂ３〜Ｂ１６についても、それぞれの火災感知器Ｂ３〜Ｂ１６に割り当てられた区間（タイムスロット）で同様に動作するため、火災感知器Ｂ３〜Ｂ１６についての説明を省略する。以下、図６〜図８についても火災感知器Ｂ１，Ｂ２について説明し、火災感知器Ｂ３〜Ｂ１６についての説明を省略する。

図６では、火災感知器Ｂ１の制御部４が検知部１２０の検出値について第１の条件のみを満たしていると判断し、かつ火災感知器Ｂ２の制御部４が検知部１２０の検出値について第２の条件を満たしていると判断した場合について説明する。なお、火災感知器Ｂ１の制御部４が送信部１０１から火災報を送出させるまでの動作は、図５で説明した動作と同様である。

火災感知器Ｂ２の制御部４は、検知部１２０の検出値について第２の条件を満たしていると判断すると、送信部１０１から連動報を送信させる。送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２未満に低下させる。１組の一対の電線５１，５２に接続されている複数の火災感知器１のうちの１台が火災報を送出していても、１組の一対の電線５１，５２のうち他の火災感知器１が連動報を送出すれば、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満となる。そのため、親機１４は、１組の一対の電線５１，５２に連動報が送出されたことを認識できる。

ところで、火災の状況の変化が急激である場合、火災感知器Ｂ１は、火災報を送出せずに連動報を送出する状況がある。他にも例えば、火災感知器Ｂ１が検知している領域の火災が進行するなどして、火災報を送出している火災感知器Ｂ１が連動報を送出する状況がある。このような状況で、火災感知器Ｂ２の制御部４が、検知部１２０の検出値について第１の条件のみを満たすと判断した場合について、図７を参照して説明する。

火災感知器Ｂ１の制御部４は、区間Ｔ１で連動報を送信部１０１から送出させる。火災感知器Ｂ１の送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２未満にする。

火災感知器Ｂ２の制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を読み込む。区間Ｔ１における一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５は、第２基準電圧Ｖ２未満であるため、火災感知器Ｂ２の制御部４は、区間Ｔ２では火災報を送信部１０１から送信させない。言い換えると、区間Ｔ２では火災感知器Ｂ２の送信部１０１は、一対の電線５１，５２から電流を引き込む動作をしない。そのため、区間Ｔ２では一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満に維持されている。

仮に火災感知器Ｂ２が一対の電線５１，５２に火災報を送出したとすると、火災感知器Ｂ２の送信部１０１が一対の電線５１，５２から電流を引き込む可能性がある。その結果、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５の電圧値は、図７に示すように、連動報が送出される電圧レベルからさらに低下して電圧値Ｖ１となる可能性がある。一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が低下するにつれて、電圧Ｖ５は火災感知器１の動作下限電圧に近づく。その状態で、例えば大きなノイズが一対の電線５１，５２に加わった場合、火災感知器１の動作が不安定になりやすくなる可能性や、火災報又は連動報の送出動作がリセットされやすくなる可能性がある。しかしながら、火災感知器Ｂ１〜Ｂ４の制御部４は、火災感知器Ｂ１〜Ｂ４のうちの１台が連動報を送出している場合には火災報を送出しないので、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が、連動報が送出される電圧レベルからさらに低下することが抑制される。

次に、火災感知器Ｂ１，Ｂ２のそれぞれの制御部４が、それぞれの検知部１２０の検出値について第２の条件を満たすと判断した場合について図８を参照して説明する。

区間Ｔ１では、火災感知器Ｂ１の制御部４が送信部１０１から連動報を送出させるので、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５は第２基準電圧Ｖ２未満となる。火災感知器Ｂ２の制御部４は、検知部１２０の検出値について第２の条件を満たすと判断し、送信部１０１から連動報を送信させる。つまり、連動報を送出している火災感知器Ｂ１の送信回路２２と、連動報を送出している火災感知器Ｂ２の送信回路２２とは、一対の電線５１，５２間に電気的に並列に接続されている。火災感知器Ｂ１が連動報を送出している状態で、一対の電線５１，５２には「連動報レベルの電流」が流れていて、さらに火災感知器Ｂ２が連動報を送出しても、「連動報レベルの電流」がわずかに増加する程度である。そのため、火災感知器Ｂ１と火災感知器Ｂ２とがそれぞれ一対の電線５１，５２に連動報を送出しても、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５はほとんど低下しない。同様に、複数の火災感知器１の送信部１０１から連動報が同時に送信（送出）された場合でも、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５はほとんど低下しない。したがって、複数の火災感知器１から連動報が送信（送出）された場合であっても、親機１４は、一対の電線５１，５２に連動報が送出されたことを認識できる。

以上説明したように、本実施形態の自動火災報知システムＡ１の火災感知器１（火災感知器Ｂ１〜Ｂ１６）は、送信部１０１と、電圧検出部３と、制御部４と、を備える。送信部１０１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、火災報及び連動報を送信する。電圧検出部３は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を検出する。制御部４は、送信部１０１を制御する。送信部１０１は、一対の電線５１，５２に流れる電流を引き込んで一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２以上第１基準電圧Ｖ３以下にして火災報を送信する。送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２未満にして連動報を送信する。制御部４は、電圧検出部３の検出結果に基づいて、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖ３以下であれば送信部１０１から火災報を送信させない。

上記構成によれば、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖ３以下である場合、制御部４は、一対の電線５１，５２に流れる電流を送信部１０１に引き込ませることを抑制する。一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖ３以下である場合とは、一対の電線５１，５２に火災報が送信（送出）されている場合である。したがって、制御部４は、一対の電線５１，５２に火災報が送信（送出）されている場合に、送信部１０１から火災報を送信（送出）させることを抑制する。そのため、複数の火災報が一対の電線５１，５２に送出されることによって一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満になることが抑制される。したがって、１台の火災感知器１の送信部１０１から火災報が送出されると、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２以上第１基準電圧Ｖ３以下になるので、親機１４は、一対の電線５１，５２に火災報が送信（送出）されたことを認識できる。言い換えると、親機１４が火災報を誤認識することを抑制可能な自動火災報知システムＡ１の火災感知器１を提供することができる。

制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第１基準電圧Ｖ３以下であっても送信部１０１から連動報を送信させることが好ましい。

上記構成によれば、一対の電線５１，５２に火災報が送信（送出）されていても、制御部４は、送信部１０１から連動報を送信（送出）させることができる。送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を、第２基準電圧Ｖ２未満にして連動報を送信（送出）する。そのため、一対の電線５１，５２に火災報が送信されている状態で連動報を送信しても、送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２未満にすることができる。したがって、一対の電線５１，５２に火災報が送信（送出）されている状態で連動報が送信（送出）された場合でも、親機１４は、連動報を認識することができる。

送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の抵抗値を小さくすることより連動報を送信する。制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満であっても送信部１０１から連動報を送信させることが好ましい。

上記構成によれば、一対の電線５１，５２に連動報が送信（送出）されていても、制御部４は、送信部１０１から連動報を送信（送出）させる。送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の抵抗値を小さくすることより連動報を送信する。一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満である状態で、送信部１０１が一対の電線５１，５２間の抵抗値を小さくしても、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５は、連動報が送信（送出）される電圧レベルからほとんど低下しない。そのため、親機１４は、連動報を認識することができる。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１は、上記した火災感知器１を複数備え、一対の電線５１，５２に電気的に接続される親機１４をさらに備える。親機１４は、印加部１１と、親機側検出部１２と、識別部１３とを有する。印加部１１は、一対の電線５１，５２に電圧を印加する。親機側検出部１２は、一対の電線５１，５２に流れる電流を検出する。識別部１３は、火災感知器１から送信された火災報及び連動報を、親機側検出部１２の検出結果に基づいて識別する。

上記構成によれば、複数の火災感知器１が一対の電線５１，５２に接続されていても、親機１４が火災報を誤認識することを抑制可能な自動火災報知システムＡ１を実現することができる。

スイッチング素子８１，８２は、例えばサイリスタのような自己保持型のスイッチング素子でもよい。例えば、自己保持型のスイッチング素子８１，８２がそれぞれオン状態になると、制御部４から信号が入力されなくても送信部１０１は一対の電線５１，５２に流れる電流の引き込み状態を維持することができる。例えば、制御部４が動作を停止しても、オン状態の自己保持型のスイッチング素子８１，８２によって送信部１０１は電流の引き込み状態を維持するので、火災報又は連動報の送信状態が維持される。

したがって、送信部１０１は、自己保持型のスイッチング素子８２を有し、スイッチング素子８２がオン状態になることにより一対の電線５１，５２間を導通状態にして連動報を送信するように構成されていてもよい。

上記構成によれば、送信部１０１は、自己保持型のスイッチング素子８２がオン状態になることにより一対の電線５１，５２間を導通状態にして電圧Ｖ５を第２基準電圧Ｖ２未満にする。自己保持型のスイッチング素子８２がオン状態になっている間は、制御部４が自己保持型のスイッチング素子８２をオフ状態にするか、又は制御部４がリセットされない限り、送信部１０１は連動報を送出し続けることができる。例えば、送信部１０１が連動報を送信（送出）した後に制御部４が動作を停止しても、送信部１０１は連動報を送信し続けることができる。

なお、制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満である場合に、送信部１０１から連動報を送信させないように構成されていてもよい。

上記構成によれば、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が第２基準電圧Ｖ２未満である場合、制御部４は、送信部１０１から連動報を送信（送出）させない。したがって、１台の火災感知器１のみが連動報を送信（送出）した状態となり、複数の連動報が送出されることが抑制される。複数の連動報が送出される場合と比べて、連動報が送信（送出）されている状態における一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５が低下しにくくなる。

本実施形態の送信部１０１は、「連動報レベルの電流」を一対の電線５１，５２に流して連動報を送信しているが、一対の電線５１，５２から所定の電流を引き込んで連動報を送信するように構成されていてもよい。言い換えると、送信部１０１は、一対の電線５１，５２から「連動報レベルの電流」よりも小さい「所定の電流」を引き込むことで連動報を送信（送出）するように構成されてもよい。

なお、本実施形態の送信部１０１は、送信回路２１と送信回路２２との両方に電流の引き込み動作を行わせることにより連動報を送出しているが、この動作に限定されない。一例として、送信部１０１は、送信回路２１に電流を引き込ませることなく、送信回路２２のみで連動報を送出してもよい。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１では、従来のＰ型の自動火災報知システムで使用する配線と同様の配線が使用される。そのため、従来のＰ型の自動火災報知システムが使用されている集合住宅などに本実施形態の自動火災報知システムＡ１を導入する際に、一対の電線を新たに敷設することなく、従来の一対の電線を利用可能である。従来のＰ型の自動火災報知システムの親機を親機１４に交換し、従来のＰ型の自動火災報知システムの火災感知器を火災感知器１に交換することで自動火災報知システムＡ１を実現することも可能である。

親機１４と火災感知器１とは各々、所望のデータを含む信号を伝送信号として一対の電線５１，５２に送信する機能を有する。伝送信号は、親機１４の印加部１１から火災感知器１に供給される電圧に重畳して送信される。なお、親機１４と火災感知器１とが伝送信号を送受信する機能は必須の構成ではなく、省略することも可能である。

本実施形態では、親機側検出部１２は、一対の電線５１，５２に流れる電流を検出しているが、この構成に限定されない。例えば親機側検出部１２は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を検出するように構成されていてもよい。その場合、親機側検出部１２は、一対の電線５１，５２間の電圧Ｖ５を、識別部１３に入力可能な範囲の電圧レベルに変換して、識別部１３に出力するように構成されていればよい。

本実施形態では、親機１４と火災感知器１とは各々、一対の電線５１，５２に流れる電流を引き込んで一対の電線５１，５２に火災報を送信するが、一対の電線５１，５２間の電圧を変化させて火災報及び連動報を送信してもよい。

一対の電線５１，５２には各々、親機１４が接続されている端部と反対側の端部に終端抵抗８０（図１参照）が接続されている。親機１４は、一対の電線５１，５２間に流れる電流の電流値を計測することで、一対の電線５１，５２の断線を検知することが可能である。なお、終端抵抗８０は必須の構成ではなく、省略されていてもよい。

親機１４は、警報音発生部を有していてもよい。警報音発生部は例えば、スピーカなどの音を発生させる装置を備えている。警報音発生部の動作は、例えば親機側制御部１４１により制御され、一対の電線５１，５２から受信したデータの内容に応じて、警報音を鳴らしたり音声案内を再生したりする。

親機１４の識別部１３は、一対の電線５１，５２に送信された信号が火災報か、連動報かを識別することに加えて、伝送信号であるか否かを識別するように構成されていてもよい。

本実施形態では、１個の制御部４が、送信回路２１，２２と、伝送送信回路２３と、報知部１０４と、電圧検出部３と、検知部１２０との動作を制御しているが、制御部４の数を１個に限定する趣旨ではない。複数の制御部により、送信回路２１，２２と、伝送送信回路２３と、報知部１０４と、電圧検出部３と、検知部１２０とが個別に制御されていてもよい。そして制御部４が、その複数の制御部の各々を制御するように構成されていてもよい。

スイッチング素子８１，８２は、ｎｐｎ型のトランジスタに限定されず、一対の電線５１，５２からの電流の引き込み量を制御部４によって制御される適宜の半導体素子でよい。スイッチング素子８１，８２は、例えばｐｎｐ型のトランジスタや、電界効果トランジスタでもよい。

電源回路１０５は、一対の電線５１，５２間の電圧が変動しても火災感知器１が電力不足にならないように構成されていればよく、コンデンサを有していない適宜の構成であってもよい。

なお、親機側制御部１４１及び火災感知器１の制御部４がそれぞれ実行するプログラムは、それぞれのマイクロコンピュータのメモリに予め書き込まれていてもよい。他にも例えば、それぞれのプログラムは、メモリカードのような記録媒体に記憶されて提供されてもよいし、インターネットのような電気通信回線を通して提供されてもよい。

１ 火災感知器
１１ 印加部
１２ 親機側検出部
１３ 識別部
１４ 親機
１０１ 送信部
３ 電圧検出部
４ 制御部
５１，５２ 一対の電線
Ａ１ 自動火災報知システム
Ｖ２ 第２基準電圧
Ｖ３ 第１基準電圧
Ｖ５ 電圧（一対の電線間の電圧）

Claims (5)

1. 電圧が印加される一対の電線に電気的に接続され、火災報及び連動報を送信する送信部と、
   前記一対の電線間の電圧を検出する電圧検出部と、
   前記送信部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記送信部は、前記一対の電線に流れる電流を引き込んで前記一対の電線間の電圧を、第２基準電圧以上第１基準電圧以下にして前記火災報を送信し、前記一対の電線間の電圧を前記第２基準電圧未満にして前記連動報を送信し、
   前記制御部は、前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記一対の電線間の電圧が前記第１基準電圧以下であれば前記送信部から前記火災報を送信させない
   ことを特徴とする自動火災報知システムの火災感知器。
2. 前記制御部は、前記一対の電線間の電圧が前記第１基準電圧以下であっても前記送信部から前記連動報を送信させる
   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火災感知器。
3. 前記送信部は、前記一対の電線間の抵抗値を小さくすることより前記連動報を送信し、
   前記制御部は、前記一対の電線間の電圧が前記第２基準電圧未満であっても前記送信部から前記連動報を送信させる
   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火災感知器。
4. 前記送信部は、自己保持型のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子がオン状態になることにより前記一対の電線間を導通状態にして前記連動報を送信する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動火災報知システムの火災感知器。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の自動火災報知システムの火災感知器を複数備え、
   前記一対の電線に電気的に接続される親機をさらに備え、
   前記親機は、
   前記一対の電線に電圧を印加する印加部と、
   前記一対の電線に流れる電流を検出する親機側検出部と、
   前記火災感知器から送信された前記火災報及び前記連動報を、前記親機側検出部の検出結果に基づいて識別する識別部と、
   を有する
   ことを特徴とする自動火災報知システム。

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