JP6618003B2 - 自動火災報知システムの子機、親機、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、親機、およびそれを用いた自動火災報知システムに関する。本発明は、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、親機、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、Ｒ型（Record-type）とＰ型（Proprietary-type）との２種類の自動火災報知システムが知られている。

Ｒ型の自動火災報知システムは、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の発生を通知する。

Ｐ型の自動火災報知システムとしては、特許文献１に示すように、感知器回線（一対の電線）に火災感知器（子機）と火災受信機（親機）とが電気的に接続されている。火災感知器が感知器回線である一対の電線を電気的に短絡することで、火災受信機に火災発生を通知する。火災受信機は警報を鳴動させる等して火災発生を周囲に報知する。火災受信機より導出した複数の感知器回線には、複数台の火災感知器が接続されている。

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、施工の容易性等からＰ型の自動火災報知システムが用いられることが多い。

火災感知器（子機）は、煙粒子を検知する煙センサと、マイコンとを備える。マイコンは、煙センサが検知した煙濃度に基づいて火災信号を出力する。

特開２００２−８１５４号公報

特許文献１に記載の火災感知器（子機）は、火災受信機（親機）から感知器回線（一対の電線）を介して供給される電力で動作する。例えば感知器回線に印加される電圧で火災感知器が動作するＰ型の自動火災報知システムでは、火災感知器のマイコン（制御部）の消費電力が増加すると、感知器回線の電圧が低下する。複数の火災感知器が信号を送信するなどの動作を開始すると、感知器回線の電圧が所定の電圧よりも低下する可能性があった。感知器回線の電圧が所定の電圧よりも低下した状態が継続すると、火災感知器が誤動作したり、誤った信号を送信したりする可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされ、自動火災報知システムの複数の子機が火災の発生を報知する信号を送信しても、一対の電線間の電圧が低下した状態がタイムスロットを超えて継続することを抑制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、前記一対の電線間の電圧を低下させて火災の発生を報知する火災報を送信する送信部と、前記送信部を制御する制御部とを備え、前記制御部は、固有の識別情報毎に割り当てられるタイムスロットで、前記火災報の送信を開始させ、かつ、前記火災報の送信を終了させるように構成され、前記送信部は、前記火災報を送信するときよりも前記一対の電線間の電圧を低下させて外部の機器を連動させる連動報を送信するように構成され、前記制御部は、前記タイムスロットで、前記連動報の送信を開始させるように構成され、前記制御部は、更に、前記連動報の送信の開始から前記タイムスロットよりも長い一定時間が経過するまで、前記連動報の送信状態を維持させるように構成されることを特徴とする。

本発明の自動火災報知システムの親機は、上記した子機と共に用いられる親機であって、一対の電線に電圧を印加する印加部と、前記一対の電線間の電圧値を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記子機から前記一対の電線に送信された信号が、火災の発生を報知する火災報であると識別する識別部とを備えることを特徴とする。

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

本発明によれば、自動火災報知システムの複数の子機が火災の発生を報知する信号を送信しても、一対の電線間の電圧が低下した状態がタイムスロットを超えて継続することを抑制できる。

実施形態に係る自動火災報知システムの全体構成を説明する図である。 実施形態に係る自動火災報知システムの概略構成を説明する図である。 実施形態に係る自動火災報知システムの子機の構成を説明するブロック図である。 実施形態に係る自動火災報知システムの子機の要部を説明する回路図である。 実施形態の比較例１に係る自動火災報知システムの線間電圧を説明する図である。 実施形態の比較例２に係る自動火災報知システムの線間電圧を説明する図である。 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図である。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１について図を参照して説明する。

自動火災報知システムＡ１は、図１に示すように、複数の子機Ｂ１〜Ｂ１６（本実施形態では１６台）と、１台の親機１４とを備え、子機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。なお、複数の子機Ｂ１〜Ｂ１６が接続される一対の電線５１，５２の各々は、１本の電線で構成されてもよいし、電気的に接続された複数本の電線で構成されてもよい。例えば子機Ｂ２は、送り配線により子機Ｂ１を介して印加部１１と電気的に接続されていてもよい。

以下の説明では、１６台の子機Ｂ１〜Ｂ１６の各々を区別しないで説明する場合には「子機１」として説明する。

子機１は例えば、熱感知器、煙感知器、炎感知器などの装置からなり、火災発生を検知した場合に火災発生を報知する信号（火災報）を一対の電線５１，５２に送信する。なお、子機１は、火災の発生を検知する感知器に限らず、発信機でもよい。ここで言う発信機は押しボタンスイッチを有し、例えば火災を発見した人が押しボタンスイッチを押すことにより一対の電線５１，５２に火災報を送信する装置である。

親機１４（例えば受信機）は、一対の電線５１，５２に送信された信号を受信し、その信号が火災報の場合に火災発生の報知を行う。親機１４は、例えば自動火災報知システムＡ１が設置された建物の管理室などに配置される。

以下の説明では、集合住宅（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、１棟の集合住宅６０に対して、複数の子機１（本実施形態では１６台）と、１台の親機１４とを備えている。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１では、集合住宅６０の１〜４階の各階（フロア）に（２本で１組の）一対の電線５１，５２が配線されている。つまり本実施形態の自動火災報知システムＡ１は、一対の電線５１，５２を４組備えている。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１には、各組の一対の電線５１，５２に対して最大で４０〜８０台の子機１が接続可能である。さらに、１台の親機１４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。例えば各組の一対の電線５１，５２に最大で４０台の子機１が接続可能で、１台の親機１４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１４に対して最大で２０００（＝４０×５０）台まで接続可能である。なお、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。

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には、他装置７０が電気的に接続されている。親機１４は、他装置７０に連動信号を送信する。親機１４は、他装置７０（外部の機器）を連動させるための通知（連動報）を子機１から受信すると、他装置７０に連動信号を送信する。他装置７０は例えば、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である。外部移報装置とは例えば、自動火災報知システムＡ１が設置された施設の外部の関係者、消防機関、警備会社などへ通報する装置である。他装置７０は、親機１４からの連動信号に応じて動作するように構成されている。そのため、他装置７０は、連動信号の受信時に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、防排煙設備や防火扉を動作させることができる。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。

ところで、自動火災報知システムとして、Ｐ型（Proprietary-type）の自動火災報知システムが知られている。Ｐ型の自動火災報知システムは、子機が一対の電線を電気的に短絡することで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（２本１組の電線からなる一対の電線）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子機を子機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は、時分割方式の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波形からなる。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、時間軸方向において１６等分されたタイムスロット（区間）からなり、タイムスロットはそれぞれ１６台の子機Ｂ１〜Ｂ１６に割り当てられる。

親機１４は、一対の電線５１，５２の電圧を周期的に変化させることで、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、周期的に同期パルスを送信し、連続する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、子機１に対して要求データを送信する。

子機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、要求データに応じた応答信号を送信する。

次に、親機１４および子機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台の子機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、他の複数の子機１および他の一対の電線５１，５２の図示を省略している。

親機１４と子機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から子機１に供給される電圧に重畳して送信される。なお、親機１４と子機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。

親機１４と子機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に信号を送信する。一対の電線５１，５２に送信される信号は例えば、一対の電線５１，５２間の電圧の変化や電流の変化に基づく信号である。本実施形態では、親機１４と子機１とは各々、一対の電線５１，５２に流れる電流の電流値を変化させて一対の電線５１，５２に信号を送信するが、一対の電線５１，５２間の電圧を変化させて一対の電線５１，５２に信号を送信してもよい。

親機１４は、印加部１１と、電圧検出部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２４Ｖの直流電圧を印加する。印加部１１は、一対の電線５１，５２に接続されている子機１に動作用の電力を供給する。なお、印加部１１が一対の電線５１，５２に印加する電圧は２４Ｖの直流電圧に限定される趣旨ではない。

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。ここでは一例として、抵抗１４５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。

電圧検出部１２は、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を検出する。電圧検出部１２は、電圧値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。電圧検出部１２の動作は、制御部１４１によって制御される。

識別部１３は、電圧検出部１２の検出結果に基づいて、子機１から一対の電線５１，５２に送信された信号が火災報か、連動報か、非発報状態（平常状態）かを識別する。具体的に言うと、火災報が送信されている場合の電圧値Ｖ５は、非発報状態の電圧値Ｖ５よりも低くなる。また、連動報が送信されている場合の電圧値Ｖ５は、火災報が送信されている場合の電圧値Ｖ５よりも低くなる。識別部１３は、電圧値Ｖ５に基づいて、子機１から信号が送信されているか否かを識別し、信号が送信されている場合は、送信された信号が火災報か連動報かを識別する。本実施形態の親機１４は、電圧値Ｖ５が一定時間以上連動報レベルである場合に、連動報を識別する。本実施形態の識別部１３はさらに、電圧検出部１２の検出結果に含まれる所定の周波数の交流成分に基づいて、伝送信号を識別する回路を有している。なお、一対の電線５１，５２に送信される信号の詳細な説明は後述する。

送信部１４７および電圧検出部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。

送信部１４７は、一対の電線５１，５２間の電圧値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、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。子機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。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、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、電圧検出部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。

制御部１４１は、送信部１４７と電気的に接続されて送信部１４７を制御する。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所望の機能を実現する。本実施形態の制御部１４１は、メモリに記憶された通信制御用のプログラムを実行することにより、識別部１３を実現している。なお、制御部１４１が実行するプログラムは、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。

制御部１４１は、電圧検出部１２の出力から所定の周波数の交流成分を分離することで伝送信号を取得する。

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、制御部１４１にて制御される。例えば識別部１３が連動報を識別すると、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の動作は制御部１４１によって制御される。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、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、子機の異常検知動作の停止などを制御部１４１に行わせるように構成されている。

上記の他にも、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、スピーカー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。

次に、子機１の構成について図２、図３、図４を参照して説明する。

子機１は、送信部１０１と、制御部４とを備える。本実施形態の子機１はさらに、記憶部１０３と、受信部１０７と、伝送送信部２３と、記憶部１０３と、報知部１０４と、ダイオードブリッジ１０６と、検知部１２０と、電源回路１０５とを備える。

伝送送信部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、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）で構成されている。記憶部１０３は、電圧値Ｖ５に対する閾値（後述する基準電圧値Ｖ１）を記憶する。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する。なお、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。

記憶部１０３は、固有の識別情報（例えばアドレス）を記憶する。固有の識別情報とは、複数ある子機１の各々を識別するための情報であり、重複しない情報である。なお、固有の識別情報は、記録媒体に記憶させることに限定されず、例えばディップスイッチなどを用いて設定されてもよい。

また、記憶部１０３には、制御部４が動作状態（火災を報知する火災報状態、火災の報知に加えて他装置７０を連動させる連動報状態）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、たとえば検知部１２０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。

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が各々、電気的に接続されている。

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、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、子機１の各回路に供給する。なお、電源回路１０５は、一対の電線５１，５２間の電圧が変動しても子機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。

検知部１２０は、例えば煙の濃度の変化、温度の変化、一酸化炭素などのガス濃度の変化を検出するセンサで構成される。本実施形態の検知部１２０は、煙の発生や煙の濃度の変化を検出する煙検出部１２１と、温度の変化を検出する熱検出部１２２とを有する。検知部１２０は、煙検出部１２１および熱検出部１２２の検出結果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。煙検出部１２１および熱検出部１２２の動作は、制御部４によって制御される。

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。

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からの電流の引き込み量を変えることにより、一対の電線５１，５２を流れる電流を変化させて信号を送信する。

送信部１０１は、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を低下させて火災報を送信する。送信部１０１は、火災報を送信するときよりも一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を低下させて連動報を送信する。

送信部１０１は、第１送信回路２１を有する。本実施形態の送信部１０１はさらに第２送信回路２２を有する。第１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（火災の発生を報知する信号）を送信する。第２送信回路２２は、一対の電線５１，５２に流れる電流を引き込んで連動報（他装置７０を連動させる信号）を送信する。第１送信回路２１と、第２送信回路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。なお、第１送信回路２１と、第２送信回路２２の詳細な構成については後述する。

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。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。

制御部４は、図３に示すように、第１送信回路２１と、第２送信回路２２と、伝送送信部２３と、受信部１０７と、検知部１２０と、記憶部１０３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、第１送信回路２１と、第２送信回路２２と、伝送送信部２３と、受信部１０７と、検知部１２０と、報知部１０４との動作を個別に制御する。制御部４は、固有の識別情報に基づいて定まる同一のタイムスロットで、火災報の送信を開始させ、かつ、火災報の送信を終了させる。なお、制御部４の詳細な動作については後述する。

制御部４は、信号を出力するＧＰＯ端子４１〜４３，４０２と、信号が入力されるＧＰＩ端子４０１と、信号の入力と出力とを切り替えて使用するＧＰＩＯ端子４５，４８と、アナログ信号が入力されるアナログ入力端子４６，４７とを有する。

制御部４は、ＧＰＩ端子４０１に入力された受信部１０７の受信結果から、受信結果に含まれるデータを取得する。

制御部４は、ＧＰＯ端子４１から制御信号を出力して、第１送信回路２１の信号送信動作を制御する。制御部４は、ＧＰＯ端子４２から制御信号を出力して、第２送信回路２２の信号送信動作を制御する。

制御部４は、ＧＰＯ端子４０２から制御信号を出力して、伝送送信部２３の信号送信動作を制御する。

制御部４は、ＧＰＯ端子４３から制御信号を出力して、報知部１０４の報知動作を制御する。

アナログ入力端子４７には、煙検出部１２１の検知値が入力される。例えば、煙の濃度に応じて変化する電圧信号が入力される。

アナログ入力端子４６には、熱検出部１２２の検知値が入力される。例えば、熱検出部１２２の周囲の温度に応じて変化する電圧信号が入力される。

制御部４は、ＧＰＩＯ端子４８を介して煙検出部１２１から煙の濃度に関する情報を取得する。記憶部１０３が書き換え可能な記録媒体で構成されている場合に、制御部４は、煙検出部１２１から取得した情報を、ＧＰＩＯ端子４５から記憶部１０３に出力する。制御部４は、煙検出部１２１から取得した情報や、記憶部１０３から取得した情報に基づいて、例えば煙検出部１２１に火災の発生を検知させる閾値を変更する信号をＧＰＩＯ端子４８から出力する。なお、制御部４は、煙検出部１２１について、火災の発生を検知させる閾値を変更するように構成されていなくてもよい。

制御部４は、検知部１２０の検出値（煙検出部１２１および熱検出部１２２の各々の検出値）を定期的に読込み、記憶部１０３内の判断条件に照らすことによって、火災の発生状態を判断する。例えば、制御部４は、火災報状態と、連動報状態と、火災報状態でもなく連動報状態でもない非発報状態（平常状態）との３状態から、現在の状態を判断する。本実施形態では、判断条件の一例として、検出値が第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、制御部４が火災報状態と判断する。制御部４は、火災報状態と判断すると、第１送信回路２１から火災報を送信させる。

制御部４は、火災報状態と判断した時点から連動報状態であるか否かを判断する。検知部１２０の検出値が第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、制御部４が連動報状態と判断する。制御部４は、連動報状態と判断すると、第２送信回路２２から連動報を送信させる。

なお、上記した制御部４の判断動作（検知部１２０の検出値に対して定めた判断条件）は一例に過ぎず、適宜変更可能である。また、制御部４で判断される状態は、３状態（火災報状態、連動報状態、平常状態）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４は、固有の識別情報に基づいて定まるタイムスロットで、送信部１０１から火災報を送信させるか、連動報を送信させるか、火災報も連動報も送信させないかを択一的に選択する。

制御部４は、ベースバンドに伝送信号を重畳させて伝送送信部２３から伝送信号を送信させる。

ここで、第１送信回路２１と、第２送信回路２２の詳細な構成について図４を参照して説明する。

第１送信回路２１は、図４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。

ＬＥＤ２０３は、発光時に子機１の外部に光を放射するように配置される。

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。第１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およびＬＥＤ２０３に流す電流の電流値を変化させる。すなわち第１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。

第１送信回路２１は一対の電線５１，５２を流れる電流を引き込んで、電圧値Ｖ５を火災報レベルの電圧値にする。火災報レベルの電圧値は、複数の子機１の何れも信号を送信していない状態における一対の電線間の電圧値よりも低い基準電圧値Ｖ１と、基準電圧値Ｖ１よりもさらに低い電圧値Ｖ２との間の電圧値である。つまり、火災報レベルの電圧値とは、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５が、基準電圧値Ｖ１未満かつ電圧値Ｖ２以上となる電圧値である。以下、電圧値Ｖ５が火災報レベルの電圧値になることを、「火災報が送信される」と表記する。本実施形態の第１送信回路２１は、火災報の送信開始後は、制御部４が火災報の送信を停止させるまで、電圧値Ｖ５を火災報レベルの電圧値に維持する。

第１送信回路２１が一対の電線５１，５２から電流を引き込むと（つまり信号を送信すると）、ＬＥＤ２０３が発光し、子機１の外部に光を放射する。例えば子機１が、第１送信回路２１を動作させて火災報を一対の電線５１，５２に送信する場合、複数ある子機１のうちどの子機１が火災報を送信しているかを目視で判断することができる。

第２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。第２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。

本実施形態の抵抗２１２は、第１送信回路２１の抵抗２０２よりも抵抗値が小さく定められている。そのため、第２送信回路２２は、制御部４からの制御信号に応じて、第１送信回路２１よりも多くの電流を一対の電線５１，５２から引き込むことになり、電圧値Ｖ５は、火災報の送信時の電圧値よりも低くなる。つまり第２送信回路２２は、電圧値Ｖ５を、火災報レベルの電圧値よりも低い連動報レベルの電圧値にして、連動報を送信する。連動報レベルの電圧値とは、一対の電線５１，５２間の電圧値が、電圧値Ｖ２未満となる電圧値である。以下、電圧値Ｖ５が連動報レベルの電圧値になることを、「連動報が送信される」と表記する。本実施形態の第２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、または制御部４がリセットされるまで、電圧値Ｖ５を連動報レベルの電圧値に維持する。本実施形態の制御部４は、連動報の送信を開始してから一定時間Ｔ３０が経過するまで、連動報の送信状態を維持させる。

第１送信回路２１および第２送信回路２２の動作状態は、個別に制御部４に制御される。つまり制御部４は、火災報を送信させるか、連動報を送信させるか、火災報も連動報も送信させないかを択一的に選択することができる。また制御部４は、火災報の送信後に連動報を送信させることも可能である。

なお、伝送送信部２３は、第２送信回路２２と同様の構成であるため説明を省略する。

ここで、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。自己保持型のスイッチング素子は、オンになると、制御部４から信号が入力されなくても一対の電線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、自己保持型のスイッチング素子は電流の引き込み状態を維持するので、火災報や連動報の送信状態が維持される。

また、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から電流を引き込む量を制御部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。

次に、制御部４が、第１送信回路２１および第２送信回路２２を制御する動作について説明する。

制御部４は、親機１４が送信した同期パルスを受信部１０７で受信すると、固有の識別情報に基づいて定まるタイムスロットで、送信部１０１から火災報を送信させるか、連動報を送信させるか、火災報も連動報も送信させないかを択一的に選択する。制御部４は、送信部１０１から火災報または連動報を送信させる場合、固有の識別情報に基づいて定まるタイムスロットで、火災報と連動報とを区別して信号の送信を開始させる。以下、固有の識別情報に基づいて定まるタイムスロットを「固有のタイムスロット」と表記する。

制御部４は、検知部１２０の検出値に基づいて火災の発生を検知すると、固有のタイムスロットの開始直後に火災報の送信を開始させる。制御部４は、火災報の送信の開始から時間ｔ４が経過すると、火災報の送信を停止させる。つまり時間ｔ４の長さの火災報が、一対の電線５１，５２に送信される。時間ｔ４は、固有のタイムスロットの長さよりも短く定められている。そのため制御部４は、固有のタイムスロットが終了する前に、火災報の送信を停止させることができる。なお、固有のタイムスロットが終了する前に火災報の送信が停止されるように、火災報の送信の開始タイミングおよび時間ｔ４（つまり火災報の長さ）が定められていればよい。また、制御部４が火災報の送信を開始させるタイミングは、固有のタイムスロットの開始直後に限定されない。タイムスロットが終了するまでの間に制御部５が火災報を送信し終えることができるのであれば、制御部４はタイムスロットの開始後に任意のタイミングで火災報の送信を開始させてもよい。

制御部４は、検知部１２０の検出値に基づいて、他装置７０を連動させる状態であると判断すると、固有のタイムスロットの開始直後に連動報の送信を開始させる。制御部４は、連動報の送信の開始から、固有のタイムスロットよりも長い一定時間Ｔ３０が経過すると、連動報の送信を停止させる。つまり、制御部４は、固有のタイムスロットから次のタイムスロットに至る長さの連動報を送信させる。

ここで、本実施形態の制御部４の動作の効果を説明するために、固有のタイムスロットで信号の送信を終了させない制御部４を有する２台の子機Ｂ１，Ｂ２がそれぞれ、火災報を送信する例を比較例１として説明する。また、固有のタイムスロットで信号の送信を終了させない制御部４を有する２台の子機Ｂ１，Ｂ２が、ほぼ同時に火災報を送信する例を比較例２として説明する。

比較例１では、図５に示すように、子機Ｂ１が、タイムスロットｔ１で火災報の送信を開始し、子機Ｂ２が、タイムスロットｔ２で火災報の送信を開始する。タイムスロットｔ２はタイムスロットｔ１の次のタイムスロットである。なお、タイムスロットｔ２以降の図示を省略する。

全ての子機１が一対の電線５１，５２に信号を送信していない区間を区間ｔ０とする。このときの電圧値Ｖ５は、基準電圧値Ｖ１よりも高い電圧値となっている。

子機Ｂ１は、火災の発生を検知すると、タイムスロットｔ１で火災報の送信を開始する。子機Ｂ１の第１送信回路２１が電流を引き込むことで、電圧値Ｖ５は、電圧値Ｖ２以上かつ基準電圧値Ｖ１未満となる。親機１４の電圧検出部１２が電圧値Ｖ５を検出し、識別部１３が受信信号を火災報として識別すると、親機１４は火災の発生を報知する動作を行う。このとき、子機Ｂ１は、タイムスロットｔ１が過ぎても火災報を送信し続ける。

子機Ｂ２は、火災の発生を検出すると、タイムスロットｔ２で火災報の送信を開始する。子機Ｂ２の第１送信回路２１が一対の電線５１，５２から電流を引き込む。タイムスロットｔ２において、一対の電線５１，５２を流れる電流はタイムスロットｔ１よりもさらに増加するため、電圧値Ｖ５はタイムスロットｔ１の電圧値からさらに低下し、電圧値Ｖ５が電圧値Ｖ２を下回る可能性がある。もし電圧値Ｖ５が電圧値Ｖ２を下回った場合、親機１４の識別部１３が受信信号を連動報として識別する。つまり、２台の子機Ｂ１，Ｂ２が火災報の送信を開始することにより、親機１４は、火災報を連動報として識別する（誤検出する）可能性がある。

比較例２では、図６に示すように、子機Ｂ１が、タイムスロットｔ１で火災報の送信を開始し、子機Ｂ２がタイムスロットｔ２で火災報の送信を開始する。比較例１との違いは、タイムスロットｔ１とタイムスロットｔ２とが重なった区間ｔ１０が発生している点である。区間ｔ１０は、例えば制御部４にクロック（同期タイミング）を与える素子の経年劣化などにより、各タイムスロットの開始タイミングと終了タイミングとがずれた場合に発生する。なお、区間ｔ０とタイムスロットｔ１，ｔ２とについては比較例１と同様であるため、説明を省略する。

子機Ｂ１は、火災の発生を検知すると、タイムスロットｔ１で火災報の送信を開始する。電圧値Ｖ５は、電圧値Ｖ２以上かつ基準電圧値Ｖ１未満となる。

タイムスロットｔ２は、タイムスロットｔ１の終了タイミングよりも早いタイミングで開始している。タイムスロットｔ２の開始タイミングからタイムスロットｔ１の終了タイミングの間の区間ｔ１０において、子機Ｂ２が火災報の送信を開始すると、電圧値Ｖ５は電圧値Ｖ２を下回る可能性がある。つまり、２台の子機Ｂ１，Ｂ２が区間ｔ１０で火災報を送信することにより、区間ｔ１０で連動報が送信された状態とほぼ等しい状態となる。そのため、親機１４の識別部１３は、受信信号を連動報と識別する可能性がある。

次に、本実施形態の子機Ｂ１，Ｂ２の動作について、図７を参照して説明する。なお、区間ｔ０とタイムスロットｔ１，ｔ２とについては比較例１と同様であるため、説明を省略する。

子機Ｂ１は、火災の発生を検知すると、タイムスロットｔ１で火災報の送信を開始する。子機Ｂ１の第１送信回路２１が電流を引き込むことで、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５は、電圧値Ｖ２以上かつ基準電圧値Ｖ１未満となる。親機１４の電圧検出部１２が電圧値Ｖ５を検出し、識別部１３が受信信号を火災報として識別する。親機１４は、火災報を識別すると、火災の発生を報知する動作を行う。

子機Ｂ１は、火災報の送信の開始から時間ｔ４が経過すると、火災報の送信を停止する。子機Ｂ１の第１送信回路２１が電流の引き込みを停止するので、電圧値Ｖ５は基準電圧値Ｖ１以上となる。つまり、子機Ｂ１は、タイムスロットｔ１において、時間ｔ４の長さの火災報を送信した後、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を基準電圧値Ｖ１以上にする。

子機Ｂ２は、タイムスロットｔ２の開始前に火災の発生を検出し、タイムスロットｔ２で火災報の送信を開始する。子機Ｂ２も子機Ｂ１と同様に、タイムスロットｔ２において、時間ｔ４の長さの火災報を送信した後、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を基準電圧値Ｖ１以上にする。

つまり、２台の子機Ｂ１，Ｂ２の各々は、火災の発生を検出した際に、固有のタイムスロットｔ１，ｔ２で時間ｔ４の長さの火災報を送信した後、各々のタイムスロットが終了する前に、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を基準電圧値Ｖ１以上にする。そのため、２台の子機Ｂ１，Ｂ２が同時に一対の電線５１，５２間の電圧を低下させ続けることが抑制される。また、２台の子機Ｂ１，Ｂ２の各々が火災報を送信しても、電圧値Ｖ５が電圧値Ｖ２を下回りにくくなるので、親機１４は、火災報を連動報として識別しにくくなる（誤検出しにくくなる）。

また、タイムスロットｔ１とタイムスロットｔ２とが比較例２のように重なった状態で、本実施形態の子機Ｂ１，Ｂ２の各々が火災報を送信しても、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５が連動報レベルの電圧値になる時間は時間ｔ４より短い。つまり、２台の子機Ｂ１，Ｂ２が同時に火災報を送信しても、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５が低下し続けることが抑制される。

ここで、本実施形態の子機Ｂ３が、タイムスロットｔ３で連動報を送信する場合について説明する。

子機Ｂ３は、検知部１２０の検出値に基づいて制御部４が連動報を送信する状態であると判断すると、タイムスロットｔ３の開始直後に連動報を送信する。子機Ｂ３の制御部４は、タイムスロットｔ３の長さよりも長い一定時間Ｔ３０、連動報を送信し続ける。

親機１４は、一対の電線５１，５２の電圧値Ｖ５が、タイムスロットｔ３の長さよりも長い時間、連動報レベルの電圧値になっている場合に、連動報を受信したと識別する。

また、子機Ｂ３が連動報を送信している間に、子機Ｂ４が火災報を送信した場合でも、一対の電線５１，５２の電圧値Ｖ５は連動報レベルの電圧値であるため、連動報の送信状態は維持される。そのため親機１４は、連動報を正しく識別することができる。親機１４は、連動報を識別すると、連動信号を送信して他装置７０を連動させる。

また、タイムスロットｔ１とタイムスロットｔ２とが比較例２のように重なった状態で、子機Ｂ１，Ｂ２の各々が火災報を送信しても、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５が連動報レベルの電圧値になる時間は時間ｔ４より短い。親機１４は、一対の電線５１，５２の電圧値Ｖ５が、タイムスロットｔ３の長さよりも短い時間、電圧値Ｖ５が連動報レベルの電圧値になっていても、連動報を受信したと識別しないように構成されていれば、火災報を連動報として誤検出しにくい。

なお、制御部４は、連動報の送信開始から一定時間Ｔ３０の経過後に連動報の送信を停止させてもよいし、一定時間Ｔ３０が経過しても制御部４がリセットされるまで連動報を送信し続けてもよい。制御部４がリセットされる場合とは、例えば親機１４が一対の電線５１，５２の電圧値Ｖ５を、制御部４の動作下限電圧値よりも低下させた場合である。

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の子機１は、送信部１０１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、一対の電線５１，５２間の電圧を低下させて火災の発生を報知する火災報を送信する。制御部４は、送信部１０１を制御する。制御部４は、固有の識別情報に基づいて定まる同一のタイムスロット（本実施形態ではタイムスロットｔ１，ｔ２）で、火災報の送信を開始させ、かつ、火災報の送信を終了させる。

上記構成によれば、制御部４は、固有の識別情報に基づいて定まるタイムスロットで、火災報の送信の開始と終了を行うように第１送信回路２１を制御する。火災報の送信が終了すると、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５は、火災報の送信前の電圧値に戻る。そのため、複数の子機１が各々のタイムスロットで火災報を送信しても、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５は低下し続けることが抑制される。言い換えると、複数の子機１が火災の発生を報知する信号（火災報）を送信しても、一対の電線５１，５２間の電圧が低下した状態がタイムスロットを超えて継続することが抑制される。

また、本実施形態の制御部４は、複数の子機１の各々が、固有のタイムスロットで火災報の送信の開始と終了とを行うので、複数の子機１が同時に火災報を送信することが抑制される。そのため、複数の子機１が火災報を送信しても、一対の電線５１，５２の電圧値Ｖ５が連動報レベルの電圧値まで低下しにくい。つまり子機１は、火災報と連動報とを区別して送信できる。ゆえに親機１４は、火災報を連動報として識別しにくくなる（誤検出しにくくなる）。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１の子機１において、送信部１０１は、火災報を送信するときよりも一対の電線５１，５２間の電圧を低下させて外部の機器（本実施形態では他装置７０）を連動させる連動報を送信する。制御部４は、識別情報に基づいて定まるタイムスロット（本実施形態ではタイムスロットｔ３）で、連動報の送信を開始させることも好ましい。

上記構成によれば、制御部４は、一対の電線５１，５２間の電圧を、火災報の送信時よりも低下させて連動報を送信するので、火災報と連動報とを区別して送信することができる。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１の子機１において、制御部４は、連動報の送信の開始から上記のタイムスロット（本実施形態ではタイムスロットｔ３）よりも長い一定時間Ｔ３０が経過するまで、連動報の送信状態を維持させることも好ましい。

上記構成によれば、連動報の長さは、タイムスロット（タイムスロットｔ３）よりも長いので、子機１は火災報と連動報とを区別して送信できる。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１の親機１４は、上記の子機１と共に用いられる。親機１４は、印加部１１と、電圧検出部１２と、識別部１３とを備える。印加部１１は、一対の電線５１，５２に電圧を印加する。電圧検出部１２は、一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を検出する。識別部１３は、電圧検出部１２の検出結果に基づいて、子機１から一対の電線５１，５２に送信された信号が、火災の発生を報知する火災報であると識別する。

上記構成によれば、親機１４は、子機１から一対の電線５１，５２に送信された火災報を識別することができる。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１の親機１４において、識別部１３は、電圧検出部１２の検出結果に基づいて、子機１から一対の電線５１，５２に送信された信号が、外部の機器（他装置７０）を連動させる連動報であると識別することも好ましい。

上記構成によれば、親機１４は、子機１から一対の電線５１，５２に送信された信号が、火災報であるか連動報であるかを識別することができる。

本実施形態の自動火災報知システムＡ１は、上記した子機１と、一対の電線５１，５２に電圧を印加する親機１４とを備える。

上記構成によれば、自動火災報知システムＡ１は、複数の子機１が火災の発生を報知する信号（火災報）を送信しても、一対の電線５１，５２間の電圧が低下した状態がタイムスロットを超えて継続することを抑制できる。

なお、本実施形態の制御部４は、一対の電線５１，５２から電流を引き込んで信号を送信しているが、一対の電線５１，５２間の電圧を変化させる回路を用いて信号を送信する方式に、制御部４の動作を適用することができる。例えば、出力電圧を制御する回路を一対の電線５１，５２間に電気的に接続し、その回路を用いて一対の電線５１，５２間の電圧値Ｖ５を所望の電圧値に変化させる子機に、制御部４の動作を適用することができる。子機１が一対の電線５１，５２間の電圧を制御する方式であっても、同一のタイムスロットで火災報の送信の開始と送信の終了とを行うことにより、一対の電線５１，５２間の電圧が低下した状態がタイムスロットを超えて継続することを抑制できる。

本実施形態の制御部４は、固有のタイムスロットよりも長い一定時間Ｔ３０が経過するまで連動報を送信状態にしているが、他の方法により連動報を送信してもよい。例えば、連動報は、固有のタイムスロットよりも短い時間送信されてもよい。制御部４は、固有のタイムスロットで連動報の送信の開始と終了とを行ってもよい。その場合、親機１４は、例えば一対の電線５１，５２の電圧値Ｖ５が、同一のタイムスロットで連動報レベルの電圧値になる回数をカウントし、そのカウント値に基づいて連動報と識別してもよい。親機１４は例えば、タイムスロットｔ１において連動報レベルの電圧値になった回数をカウントし、カウント値が３に達した場合（つまり子機Ｂ１が３周期にわたって連続して連動報を送信したと判断すると）、連動報を受信したと識別してもよい。

１ 子機
１１ 印加部
１２ 電圧検出部
１３ 識別部
１４ 親機
１０１ 送信部
１０３ 記憶部
４ 制御部
５１，５２ 一対の電線
７０ 他装置７０（外部の機器）
Ａ１ 自動火災報知システム
ｔ１，ｔ２，ｔ３ タイムスロット
Ｔ３０ 一定時間
Ｖ５ 電圧値（一対の電線間の電圧値）

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、前記一対の電線間の電圧を低下させて火災の発生を報知する火災報を送信する送信部と、
   前記送信部を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、固有の識別情報毎に割り当てられるタイムスロットで、前記火災報の送信を開始させ、かつ、前記火災報の送信を終了させるように構成され、
   前記送信部は、前記火災報を送信するときよりも前記一対の電線間の電圧を低下させて外部の機器を連動させる連動報を送信するように構成され、
   前記制御部は、前記タイムスロットで、前記連動報の送信を開始させるように構成され、
   前記制御部は、更に、前記連動報の送信の開始から前記タイムスロットよりも長い一定時間が経過するまで、前記連動報の送信状態を維持させるように構成される
   ことを特徴とする自動火災報知システムの子機。
2. 前記制御部は、前記タイムスロットよりも短い時間で前記火災報の送信を終了させるように構成される
   請求項１に記載の自動火災報知システムの子機。
3. 請求項１又は２に記載の子機と共に用いられる親機であって、
   一対の電線に電圧を印加する印加部と、
   前記一対の電線間の電圧値を検出する電圧検出部と、
   前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記子機から前記一対の電線に送信された信号が、火災の発生を報知する火災報であると識別する識別部と
   を備える
   ことを特徴とする自動火災報知システムの親機。
4. 前記識別部は、前記電圧検出部の検出結果に基づいて、前記子機から前記一対の電線に送信された信号が、外部の機器を連動させる連動報であると識別するように構成される
   ことを特徴とする請求項３に記載の自動火災報知システムの親機。
5. 請求項１又は２に記載の子機と、
   一対の電線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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