(57)【要約】【課題】クロックパルス周波数の誤差が±２００％になっても、正確な時間で火災検出等の動作を行えることができる火災報知設備を提供することを目的とするものである。【解決手段】火災報知設備の火災感知器において、中継器または火災受信機との間で伝送を行う際に、上記中継器または上記火災受信機が、時間間隔の基準となるパルスを定期的に上記火災感知器に伝送する火災感知器であって、上記基準となるパルスを、上記火災感知器が受信し、この受信したパルスの長さを、上記火災感知器が自ら発生するクロックパルスの長さと比較することによって、上記クロックパルスの周波数の誤差範囲を修正する火災感知器である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災報知設備の火災感知器において、
中継器または火災受信機との間で伝送を行う際に、上記中継器または上記火災受信機が、時間間隔の基準となるパルスを定期的に上記火災感知器に伝送する火災感知器であって、
上記基準となるパルスを、上記火災感知器が受信し、この受信したパルスの長さを、上記火災感知器が自ら発生するクロックパルスの長さと比較することによって、上記クロックパルスの周波数の誤差範囲を修正することを特徴とする火災感知器。
【請求項２】
回線を介して、複数の火災感知器が火災受信機に接続され、上記火災受信機と上記複数の火災感知器との間で、信号伝送を行う火災報知設備において、
上記信号伝送は、上記火災受信機からのポーリング出力信号に対応する火災感知器が応答出力信号を返送するものであり、
上記火災受信機は、上記ポーリング出力信号内に、所定の基準の時間幅を有する基準パルスを送信し、
上記火災感知器は、上記基準パルスを受信し、この受信した上記基準パルスの時間幅に応じて、応答出力信号のタイミングをとることを特徴とする火災報知設備。
【請求項３】
請求項２において、
上記火災受信機からの上記ポーリング出力信号は、起動パルスと、基準パルスと、制御コマンドとを含む信号であることを特徴とする火災報知設備。
【請求項４】
請求項２において、
上記火災感知器からの上記応答出力信号は、２つのパルスの時間幅によって、コードを表すことを特徴とする火災報知設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災報知設備の火災感知器に係り、特に、マイコンを内蔵する火災感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆるＰ型の火災受信機が、それに接続されている多数の火災感知器を点検する場合、加熱または加煙を直接火災感知器に行って点検する。つまり、信号線間のインピーダンス変化によるオン、オフによって、火災感知器が、火災信号を出力する。
【０００３】
これに対して、いわゆるＲ型の火災受信機が、それに接続されている多数の火災感知器を点検する場合、上記多数の火災感知器との間で、信号伝送することによって、各火災感知器に自己点検を行わせ、その情報を個別に収集する。したがって、火災受信機が、火災感知器の点検を、遠隔的に実行したい場合には、Ｒ型の火災受信機を導入する。
【０００４】
図１６は、従来の火災報知設備ＦＡ１１の構成を示す図である。
【０００５】
従来の火災報知設備ＦＡ１１において、１物件に１台の火災受信機ＲＥが設置されているが、１台の火災受信機ＲＥに、数百〜数千台もの火災感知器が取り付けられているので、１個あたり１円単位の単価の上下が、全体のシステム単価に大きく響く。このために、火災感知器のコストを抑えたいという要求が強い。
【０００６】
反面、アナログ火災感知器・自動試験機能等、火災感知器に高度な機能が求められている。火災感知器が自動試験機能を備えていれば、６ヶ月に１回義務付られている火災感知器の点検作業を省略することができ、自動試験機能を備えた火災感知器の需要が近年高まっている。この自動試験機能を実現させるためには、火災感知器の内部にマイコンを使用する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１２６１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これらの要求を実現する１つの手法として、近年、抵抗のみによってクロックパルスを発振するタイプ、抵抗とコンデンサとのみによってクロックパルスを発振するタイプ、または、これらを内蔵したマイコンによってクロックパルスを発振するタイプが開発され、高価な水晶やセラミック発振子等を使用しなくても、クロックパルスを発振することができる。
【０００９】
しかし、上記の場合、クロックパルス周波数の誤差範囲が大きく、煙感知間隔が長くなり、不都合が生じる。この不都合を考えると、火災感知器に、高価な水晶やセラミック発振子等を、相変わらず使用している。
【００１０】
つまり、高価な水晶やセラミック発振子等を使用したマイコンにおけるクロックパルス周波数の誤差は、±０．１％〜±５％以内であるが、抵抗のみによってクロックパルスを発振するタイプ、抵抗とコンデンサとのみによってクロックパルスを発振するタイプ、または、これらを内蔵したマイコンによってクロックパルスを発振するタイプにおけるクロックパルス周波数の誤差は、±２０％〜±２００％にもなる。
【００１１】
抵抗のみによってクロックパルスを発振するタイプ、抵抗とコンデンサとのみによってクロックパルスを発振するタイプ、または、これらを内蔵したマイコンによってクロックパルスを発振するタイプによるクロックパルス周波数の誤差が±２００％にもなる原因は、周囲温度が−１０度Ｃ〜＋５０度Ｃに変化することによるマイコンポートのＨ／Ｌ閾値のばらつき、構成する抵抗の値の誤差が±５％であり、コンデンサの容量値の誤差が±１０〜３０％であり、これらの誤差の相乗効果によって、クロックパルス周波数の誤差が大きくばらつく。
【００１２】
煙火災感知器等の場合、クロックパルスを基準として、通常、３秒毎の煙監視を行うが、上記のように、抵抗のみによってクロックパルスを発振するタイプ、抵抗とコンデンサとのみによってクロックパルスを発振するタイプ、または、これらを内蔵したマイコンによってクロックパルスを発振するタイプによるクロックパルス周波数の誤差が±２００％になると、６秒毎に煙監視を行い、必要な時間以内に火災検出できないという問題がある。
【００１３】
本発明は、クロックパルス周波数の誤差が±２００％になっても、正確な時間で火災検出等の動作を行えることができる火災報知設備を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、火災報知設備の火災感知器において、中継器または火災受信機との間で伝送を行う際に、上記中継器または上記火災受信機が、時間間隔の基準となるパルスを定期的に上記火災感知器に伝送する火災感知器であって、上記基準となるパルスを、上記火災感知器が受信し、この受信したパルスの長さを、上記火災感知器が自ら発生するクロックパルスの長さと比較することによって、上記クロックパルスの周波数の誤差範囲を修正する火災感知器である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜４記載の発明によれば、火災受信機が、所定の時間幅を示す基準パルスを出力し、これに合わせて、各火災感知器に応答させることによって、各火災感知器のマイコンにおけるクロックパルスにばらつきが大きくても、火災受信機に合わせることができ、時間幅の標準化が可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例であるＰ型システムＰＳ１を示す図である。
【図２】上記実施例における火災受信機ＲＥ１の構成を示すブロック図である。
【図３】上記実施例における火災感知器ＳＥ１の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の伝送送信回路４１を示す回路図である。
【図５】図３の伝送受信回路４２を示す回路図である。
【図６】図３の確認灯回路８０を示す回路図である。
【図７】Ｐ型システムＰＳ１において、火災受信機ＲＥから火災感知器ＳＥへ伝送される命令の例を示す図である。
【図８】上記実施例において、火災受信機ＲＥが送出したパルスを示す図である。
【図９】上記実施例において、火災受信機ＲＥが送出したパルスを示す図である。
【図１０】上記実施例におけるポーリング伝送の例を示す図である。
【図１１】上記実施例の説明図である。
【図１２】上記実施例の説明図である。
【図１３】上記実施例の説明図である。
【図１４】上記実施例の説明図である。
【図１５】上記実施例において、起動パルス発生から終端検出処理終了までを示すタイムチャートである。
【図１６】従来の火災報知設備ＦＡ１１の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
発明を実施するための形態は、以下の実施例である。
【実施例１】
【００１８】
［基準パルスによるタイミング］
図１は、本発明の一実施例であるＰ型システムＰＳ１を示す図であり、図２および図３は、火災受信機ＲＥ１および火災感知器ＳＥ１のブロック図である。
【００１９】
図１に示すＰ型システムＰＳ１では、１台の火災受信機ＲＥに、複数の火災感知器ＳＥが接続されている。
【００２０】
各火災感知器ＳＥは、火災受信機ＲＥから電源が供給され、煙濃度や周辺温度等の物理量を計測し、これによって、火災監視を行っている。
【００２１】
図２において、火災受信機ＲＥ１は、図１の火災受信機ＲＥとして用いられるもので、電源部１１と、信号送信回路１２と、信号受信回路１３と、火災検出回路１４と、断線検出回路１５と、制御回路１６と、メイン制御部１７と、表示操作部１８とを有し、電源兼信号線が接続されるコモン端子Ｃと複数のライン端子Ｌ１〜Ｌｎを備えて複数の火災感知器ＳＥが設けられる。これらの端子ＣおよびＬ１〜Ｌｎ間で各回線が構成され、それぞれの端末部分に終端器が配置されている。そして、火災受信機ＲＥ１内のブロック構成のうち、各回線毎に、信号送信回路１２と、信号受信回路１３と、火災検出回路１４と、断線検出回路１５と、制御回路１６とが配置されて端子Ｌ１〜ｎ毎に配置されている。
【００２２】
また、火災感知器ＳＥ１は、図１または図２の火災感知器ＳＥとして用いられるもので、発光回路３１ａ１と、受光回路３１ａ２と、増幅回路３１ｂと、伝送送信回路４１と、伝送受信回路４２と、定電圧回路５１と、電源回路５２と、充電回路５３と、計時回路６１と、制御回路としてのマイコン７１と、クロック発振回路８１と、アドレス等が格納されるＥＥＰＲＯＭ９１とダイオードブリッジＤＢとを有する。
【００２３】
図４は、図３の火災感知器ＳＥ１の伝送送信回路４１を示す回路図である。
【００２４】
伝送送信回路４１は、トランジスタＱｙ１、Ｑｙ２と、ツェナ−ダイオードＺｙと、復旧検出回路５０とを有し、復旧検出回路５０は、トランジスタＱｚと、ダイオードＤｚとを有する。
【００２５】
火災感知器ＳＥ１が火災出力信号を送信する場合、マイコン７１の対応するポートを、Ｈｉレベルに維持する。このＨｉレベルが、ＮＰＮトランジスタＱｙ１のベースに供給されるので、トランジスタＱｙ１が導通し、ツェナ−ダイオードＺｙを介して、トランジスタＱｙ２が導通状態になる。このままマイコンポートの出力が、Ｈｉレベルを維持できれば、ダイオードブリッジＤＢを介して、火災感知器ＳＥ１の電源兼信号出力端子Ｃ、Ｌ間が低インピーダンス状態に略短絡される。ここで、Ｈｉレベルはマイコン７１のポートへの入力について、基準レベル以上の有電圧であり、Ｌｏレベルは逆の低い電圧で具体的に無電圧である。またＨｉ出力とＬｏ出力も同様である。
【００２６】
なお、この状態では、トランジスタＱｙ１のコレクタが、グランドＧＮＤに導通しているので、トランジスタＱｚのエミッタ側がグランドＧＮＤに接続され、しかも、ダイオードＤｚを介して、定電圧回路５１の出力電圧である＋Ｖｃｃに接続されているトランジスタＱｚも導通状態になるので、ダイオードＤｚのアノード側が低電位になり、マイコン７１への火災信号入力にＬｏ電圧が送られる。このようにして火災受信機ＲＥ側から電圧が供給される限り、この状態が続き、火災出力状態が保持される。
【００２７】
ここで、火災受信機ＲＥの復旧ボタンが押されると、約１秒間、火災受信機ＲＥから火災感知器ＳＥ１への電源供給が断たれる。すなわち、電源兼出力端子Ｃ、Ｌ間への電源供給が停止される。このために、トランジスタＱｚへのベース電流も途切れるので、トランジスタＱｚが遮断状態になり、ダイオードＤｚも遮断状態になり、そのアノード電位は、抵抗を介して供給される＋Ｖｃｃの電圧と同じ電圧に上昇し、マイコン７１への火災信号入力にＨｉ電圧が送られる。つまり、マイコン７１が火災信号出力中に復旧検出回路５０からの入力が＋Ｖｃｃの電圧になることで、マイコン７１は、復旧信号がきたことを確実に捕えることができる。なお、＋Ｖｃｃの供給元は、詳細に示さないが定電圧回路５１内に設けられたコンデンサであり、復旧信号時の電源遮断時にも、マイコン７１が動作できるように設けられているものである。そして、マイコン７１のポートへの＋Ｖｃｃからの入力は消費電流として小さなものであり、マイコン７１の復旧信号時の電源として影響はない。
【００２８】
平常時の監視時においては、トランジスタＱｙ１、Ｑｙ２、Ｑｚも遮断状態であるので、復旧検出回路５０に電源兼出力端子Ｃ、Ｌ間に基づく電流が流れない。これによって、監視時における火災感知器ＳＥ１の復旧信号監視のための消費電流が少なくなり、取付台数を多くすることができる。
【００２９】
また、復旧検出回路５０において、伝送送信回路４１のスイッチング動作時のトランジスタＱｙ１のオンに基づく、トランジスタＱｚのオンによって、＋Ｖｃｃを電源とするマイコン７１の所定のポートへのＨｉ入力停止を行い、復旧信号による電源兼出力端子Ｃ、Ｌ間の遮断に伴い、マイコン７１の所定のポートへのＨｉ入力を行うようにしているが、マイコン７１における復旧信号検出のための所定のポートへの入力は、電源兼出力端子Ｃ、Ｌ間の電圧に基づいても構わない。すなわち、マイコン７１からのスイッチング出力によってトランジスタＱｙ１をオンさせるときに、ツェナーダイオードＺｙに基づく残り電圧が発生する部分からトランジスタＱｙ１のコレクタにつながるラインを形成し、該ラインから所定の電圧でマイコン７１の所定のポートへＨｉ入力を行わせることができる。この場合のマイコン７１の所定のポートへの入力は、通常状態からスイッチング動作時にＨｉ入力となり、復旧信号による電源兼出力端子Ｃ、Ｌ間への電源遮断に基づき、マイコン７１の所定のポートへの入力がＬｏ入力となり、この入力の変化によってマイコン７１は復旧信号を検出することができる。この場合も、常時は復旧信号の監視が不要でそのための消費電流は発生せず、伝送送信回路４１のスイッチング動作時にのみ、マイコン７１の所定のポートへ入力を行うので、常時の消費電流は低減することができる。
【００３０】
図５は、図３の火災感知器ＳＥ１における伝送受信回路４２を示す回路図である。
【００３１】
図５に示す伝送受信回路４２は、従来例とは逆に、電源兼信号出力端子Ｃ、Ｌ間の電圧が閾値よりも高い場合に、電流が少なく、また、電源兼信号出力端子Ｃ、Ｌ間の電圧が、閾値よりも低い場合に、電流が大きくなる回路である。
【００３２】
図５に示す回路では、ツェナーダイオードＺｘのツェナー電圧と、抵抗Ｒｘ１、Ｒｘ２の抵抗値とによって、閾値が決まる。トランジスタＱｘは、ＭＯＳ‐ＦＥＴであり、ゲート・ソース間電圧が一定電圧（ＯＮ電圧）以上になると、ソース・ドレイン間が導通する。
【００３３】
すなわち、火災感知器ＳＥ１の電源兼信号出力端子Ｃ、Ｌ間に加えられた電圧から、ダイオードブリッジＤＢの電圧降下、ツェナーダイオードＺｘのツェナー電圧を差し引き、抵抗Ｒｘ１、Ｒｘ２で分割された電圧値が、＋Ｖｃｃ電圧からトランジスタＱｘのＯＮ電圧とダイオードＤｘの順方向電圧とを差し引いた値よりも、低くなり、トランジスタＱｘのソース・ゲート間電圧がＯＮ電圧以上になると、トランジスタＱｘのソース・ドレイン間が導通し、抵抗Ｒｘ４に、＋Ｖｃｃ電圧がかかるので、マイコン７１へＨｉ電圧が入力される。
【００３４】
よって、電源兼信号出力端子Ｃ、Ｌ間に加えられている電圧が高い状態（すなわち平常時の監視状態）が、トランジスタＱｘを確実に遮断状態にするようになり、また、伝送コマンドで、Ｌｏ電圧とすべき電圧以下でトランジスタＱｘが導通状態になるように、トランジスタＱｘ、ツェナーダイオードＺｘ、抵抗Ｒｘ１、Ｒｘ２を選択すればよい。
【００３５】
なお、トランジスタＱｘとして、Ｐｃｈ  ＭＯＳ‐ＦＥＴを使用しているが、ＰＮＰトランジスタを使用するようにしてもよい。
【００３６】
上記実施例によれば、伝送受信回路の電圧検出回路の入力電圧が高いときに、判定回路の消費電流が低く、上記入力電圧が低いときに、判定回路の消費電流が大きくなるので、通常時における火災感知器ＳＥ１の消費電流が少ない。
【００３７】
図６は、図３の火災感知器ＳＥ１における確認灯回路８０の具体例を示す回路図である。
【００３８】
図６に示す確認灯回路８０は、エミッタフォロア回路である。従来の火災感知器において、確認灯回路としてエミッタフォロア回路を採用する例は存在している。火災感知器に加えられる電圧は、公称２４Ｖであるが、実際は１７〜３０Ｖまで変動する。変動する電圧に対して、一定の明るさを得るためには、定電流を得ることができるエミッタフォロア回路が好都合である。
【００３９】
図６に示す確認灯回路８０は、エミッタフォロア回路では本来、不要であるベース抵抗Ｒ１が挿入されている点と、そのベース抵抗Ｒ１とベースとの間における信号を、電圧判別手段に導く点とに特徴がある。
【００４０】
これによって、万一、確認灯ＬＡが球切れになった場合、コレクタに供給される電流がなくなるので、ベース電流が増加し、ベース抵抗Ｒ１による電圧降下が増大する。したがって、抵抗Ｒ１とベースとの接続点の電圧を、電圧判定手段で判別すれば、確認灯ＬＡの球切れを発見することができる。
【００４１】
次に、確認灯回路８０の動作について、具体的に数値を用いて説明する。
【００４２】
図６に示す確認灯回路８０において、トランジスタＱ１の電流増幅率を１００とし、ベース・エミッタ電圧ＶＢＥを０．６Ｖとし、確認灯ＬＡを点灯させるに必要な電流を３．０ｍＡで点灯信号の電圧を３．０Ｖとした場合、抵抗Ｒ２の値は、以下のようになる。
【００４３】
Ｒ２＝（３．０Ｖ−０．６Ｖ）／３．０ｍＡ＝８００Ω
抵抗Ｒ１の値を、便宜上、１ｋΩとする。
【００４４】
ここで、確認灯ＬＡが正常である場合、確認灯ＬＡを介して、トランジスタＱ１のコレクタに電流が流れる。この場合、ベース電流は、エミッタ電流の電流増幅率分の１であるので、３ｍＡ÷１００＝３０μＡである。したがって、抵抗Ｒ１とベースとの接続点における電圧（電圧判別手段に導かれる電圧）は、
３．０Ｖ−１ｋΩ×３０μＡ＝２．９７Ｖ  である。
【００４５】
一方、確認灯ＬＡが球切れを起こした場合、トランジスタＱ１のコレクタに電流が供給されない。よって、抵抗Ｒ１とベースとの接続点における電圧（電圧判別手段に導かれる電圧）は、点灯信号の電圧からトランジスタＱ１のベース・エミッタ間電圧ＶＢＥを減じた電圧を、抵抗Ｒ１とＲ２との抵抗比率で分割したものに、ベース・エミッタ間電圧ＶＢＥを加えた値であるので、
（３．０Ｖ−０．６Ｖ）×｛８００Ω／（１ｋΩ＋８００Ω）｝＋０．６Ｖ＝１．６７Ｖ
になる。
【００４６】
よって、上記電圧判別手段に導かれる電圧に基づいて、確認灯ＬＡの球切れが生じたか否かを認識することができる。
【００４７】
上記電圧判別手段は、マイコン７１のＡ／Ｄ変換機能、ツェナーダイオードやトランジスタ等を用いた判別回路、オペアンプを用いた回路等を使用すればよく、また、これら以外の回路を使用するようにしてもよい。
【００４８】
以後、自動試験機能に関する火災受信機ＲＥからの問いかけに対して、球切れが検出された火災感知器ＳＥ１は、異常信号を返答するので、火災受信機ＲＥが火災感知器ＳＥ１の球切れを見逃さない。
【００４９】
なお、図３の火災感知器ＳＥ１は、自動試験機能を有しており、詳細には示さないが、いわゆる光電式スポット型感知器であって受光回路３１ａ２は煙による散乱光の受光素子となり、この受光素子が常時ノイズレベルとしての低レベルの出力を行っており、自動試験機能として増幅回路３１ｂのアンプゲインを低い側に切り替えて受光素子の出力が基準値以下であることにより、図示しないラビリンスの汚れがないこと、また、アンプゲインを高い側に切り替えて受光素子の出力が基準値以上になることで発光素子の球切れ・発光強度の劣化の有無を確認することのようになっている。このような自動試験動作を所定間隔毎に火災感知器が行うことで、自己の異常を検出することができ、火災受信機ＲＥからの伝送信号による情報収集信号を伝送受信回路４２を介して受信するときに、正常または異常として伝送信号による応答信号を伝送送信回路４１を介して送出することができる。なお、増幅回路３１ｂのアンプゲインを切り替えず、マイコン７１のＡＤ値がその基準より高いか低いかで判断すれば、アンプゲインを切り替える必要はない。この方式を出力値監視方式とするときに、これ以外に疑似入力応答方式といわれる試験用発光素子の疑似発光を上記受光素子に入力する方式を用いることもできる。
【００５０】
このようなＰ型システムＰＳ１において、火災監視の結果、警報を出す必要があるレベルにまで物理量が増加すると、火災感知器ＳＥは、火災受信機ＲＥに対して、自らの電源線（伝送回線）を短絡する方法、いわゆるスイッチング動作によって、回線の電流を増加させ、火災を知らせる。
【００５１】
また、火災でない場合には、自動点検結果が妥当であるか否かを自ら判断し、火災受信機ＲＥの問いかけに応じて、その判断結果を送出する場合もある。
【００５２】
ここで、火災感知器ＳＥは、回線電圧を変化させることによって、情報を火災受信機ＲＥに送る。このような火災受信機ＲＥからの問いかけと、火災感知器ＳＥからの返答とを行う場合、シリアル伝送方式による方法がまず考えられる。
【００５３】
ここで、シリアル伝送を行う場合は、火災受信機ＲＥ側のみならず、火災感知器ＳＥ側にも正確な時間基準が必要である。たとえば、火災受信機ＲＥから火災感知器ＳＥへ、所定の情報を送る場合、２個のパルスを送出し、これら送出された２個のパルスの間隔を基準にして、所望の情報を送る。なお、基準パルスとして、２つのパルスの間隔でなく１つのパルス幅であってもよい。
【００５４】
図７は、Ｐ型システムＰＳ１において、火災受信機ＲＥから火災感知器ＳＥ１へ伝送されるコードの例を示す図である。
【００５５】
火災受信機ＲＥ１は、図２における信号送信回路１２によって、火災感知器ＳＥ１へ情報を送る場合、火災感知器ＳＥ１への電源電圧２４Ｖを供給する回線に、パルス電圧が７Ｖであり、パルス幅が２ｍｓである２つのパルスを重畳していて、これら２つのパルス間隔が４ｍｓであるコマンドが、図７（１）に示すコード００ｂを表すコマンドである。
【００５６】
また、パルス間隔が６ｍｓであるコマンドが、図７（２）に示すコード０１ｂを表すコマンドである。
【００５７】
火災感知器ＳＥ側のマイコン７１は、図７に模式的に示すように、回線電圧中に到来する２つのパルス間隔において、図３における信号受信回路４２によって２つのパルス到来を検出してクロック発振回路８１によって、自己が発生したクロックパルスの立ち上がり数をカウントし、このカウントした数に基づいて、上記２つのパルス間隔を判断する。
【００５８】
つまり、図７（１）に示す場合、火災受信機ＲＥから受信した２つのパルス間隔は、４ｍｓであり、この２つのパルス間隔である４ｍｓの間に、上記火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数をカウントする。また、図７（２）に示す場合、火災受信機ＲＥから受信した２つのパルス間隔は、６ｍｓであり、この２つのパルス間隔である６ｍｓの間に、上記火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数をカウントする。
【００５９】
そして、上記火災感知器ＳＥで発生したクロックパルス周波数に＋２０％の誤差がある場合、４ｍｓのパルス間隔において、図７（１）に示すように、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がりを、４つカウントし、また、６ｍｓのパルス間隔において、図７（２）に示すように、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がりを、６つカウントする。
【００６０】
したがって、上記火災感知器ＳＥで発生したクロックパルス周波数に＋２０％の誤差がある場合、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数が４であれば、２つのパルス間隔が４ｍｓであると判断することができ、また、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数が６であれば、２つのパルス間隔が６ｍｓであると判断することができる。実際にクロックパルスはかなり高速であり、１．５倍や２倍という比例的数値に近くなる。
【００６１】
また、上記火災感知器ＳＥで発生したクロックパルス周波数の誤差が０％である場合、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数が３であれば、２つのパルス間隔が４ｍｓであると判断することができ、また、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数が４であれば、２つのパルス間隔が６ｍｓであると判断することができる。
【００６２】
さらに、上記火災感知器ＳＥで発生したクロックパルス周波数の誤差が−２０％である場合、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数が３であれば、２つのパルス間隔が４ｍｓであると判断することができ、また、火災感知器ＳＥで発生したクロックパルスの立ち上がり数が４であれば、２つのパルス間隔が６ｍｓであると判断することができる。
【００６３】
上記各場合において、クロックパルス周波数の誤差が変化すると、同一時間間隔でも、カウントしたパルス数が異なるが、クロックパルス周波数の誤差が同じであれば、時間間隔とカウントしたパルス数との関係は、同じである。つまり、クロックパルス周波数の誤差が同じであれば、カウントしたパルス数に基づいて、２つのパルス間隔を正確に判断することができる。
【００６４】
すなわち、水晶やセラミック等の素子を用いずに、安価に構成したクロックパルス発振回路における周波数ばらつきが±２０％〜２００％にも広がる理由は、第１に、個々の素子が持つ特性のばらつきであり、第２に、周囲温度等環境の変化が、主要因である。よって、個々の素子１個１個それぞれの特性は、周囲温度等によって変化するが、周囲温度等も数秒間隔の短いスパン内では、一定であると考えても差し支えない。
【００６５】
したがって、同じ火災感知器ＳＥが２つのパルス間隔にクロックパルスの立ち上がり数が４であるときに、クロックパルス周波数の誤差＋２０％時の状態では、２つのパルス間隔は４ｍｓでコード００ｂと認識し、また、誤差−２０％時の状態では、２つのパルス間隔は６ｍｓでコード０１ｂと認識することができる。
【００６６】
図８は、上記図７の説明を踏まえて、火災受信機ＲＥが送出した基準パルスとパルス間隔によるコードを示す図である。
【００６７】
火災受信機ＲＥは、図７の場合と同様に、最初に、基準となる４ｍｓ間隔のパルスを、火災感知器ＳＥに送り、その後、コードとしての４ｍｓ間隔のパルスを、火災感知器ＳＥに送出する。
【００６８】
上記のようにすることによって、クロックパルス周波数が±２０％ずれていたとしても、基準パルス間隔（４ｍｓ）内におけるクロックパルスの立ち上がり数と、その後におけるパルス間隔内における立ち上がり数とを比較すれば、同一となることから、火災感知器ＳＥは、火災受信機ＲＥからのコードを正確に捉えることができる。
【００６９】
図９は、図８と同様、火災受信機ＲＥが基準パルスと図８と異なる間隔で送出したパルスを示す図である。
【００７０】
図９に示す例においても、火災受信機ＲＥは、最初に、基準となる４ｍｓ間隔のパルスを、火災感知器ＳＥに送り、その後、試験返送コマンドである６ｍｓ間隔のパルスを、火災感知器ＳＥに送出する。
【００７１】
上記のようにすることによって、クロックパルス周波数が±２０％ずれていたとしても、基準パルス間隔（４ｍｓ）内におけるクロックパルスの立ち上がり数と、その後におけるパルス間隔（６ｍｓ）内における立ち上がり数とを比較すれば、火災感知器ＳＥは、火災受信機ＲＥからの試験返送コマンドを正確に捉えることができる。つまり、その後のパルス間隔の立ち上がり数が、約１．５倍に変化したので、火災感知器ＳＥは、コードが０１ｂであることを正確に認識できる。同様に、コードを表すパルス間隔が８ｍｓ等長くなっても、正確に判別することができる。
【００７２】
上記説明は、火災報知設備である火災受信機ＲＥと火災感知器ＳＥとの例であるが、火災受信機ＲＥである中央制御装置と、それにつながる火災感知器ＳＥ（すなわち端末）との構成に、上記実施例を適用することができ、したがって、端末のハードウェア構成をコストダウンすることができ、しかも、正確な情報伝達を達成することができる。
【００７３】
なお、クロック周波数に対して基準パルスの幅を長くする程、精度は高くなり、すなわち、基準パルス中のクロック周波数の立ち上がり数が多くなる程コードの誤認が減り、正確な伝送が行える。
【００７４】
上記によれば、火災受信機が、所定の時間幅を示す基準パルスを出力し、これに合わせて、各火災感知器に応答させることによって、各火災感知器のマイコンにおけるクロックパルスにばらつきが大きくても、火災受信機に合わせることができ、時間幅の標準化が可能である。
【００７５】
また、上記実施例によれば、ポーリング出力信号の構成に基準パルスを含めておくので、各火災感知器ＳＥは、ポーリング出力信号を受ける毎に、タイミングを合わせることが可能になり、タイミングを保存する必要もない。
【００７６】
さらに、上記実施例によれば、応答信号のコードを時間幅で表すときに、時間幅を統一させるので、確実な信号伝送を行うことができる。
【００７７】
次に、上記実施例をより具体的に説明する。
【００７８】
図１０は、上記実施例におけるポーリング伝送の例を示す図である。
【００７９】
図１０において、「親」は、図１における火災受信機ＲＥであり、「子」は、火災感知器ＳＥである。
【００８０】
上記実施例においてポーリング伝送する場合、火災受信機ＲＥが、回線毎に、複数設けられる火災感知器ＳＥに個別のアドレスが付与されていて、そのアドレスに基づいて火災感知器ＳＥをグループ化して、１５アドレス単位で、火災感知器ＳＥのデータを収集するもので、起動パルス、基準パルス、ＣＭ１を送出する。
【００８１】
起動パルスは、火災感知器ＳＥのマイコン７１を起動させるための起動パルスであり、火災受信機ＲＥは、パルス幅２ｍｓのＬｏパルスを送出する。火災感知器ＳＥは、マイコン７１をスリープモードから復帰させ、基準パルス受信に備える。なお、マイコン７１は、火災検出動作等の必要な動作後はスリープモードに入るものであり、この状態からスタートして安定する時間が必要となる。
【００８２】
基準パルスは、伝送上のパルス間隔の基本長となる基準パルスであり、立ち下がりエッヂ間隔（Ｈ→Ｌ〜Ｈ→Ｌ）で４ｍｓとする。
【００８３】
ＣＭ１は、火災感知器ＳＥへの制御コマンドであり、８ビットのコードを４つのパルス間隔で示し、各パルス間隔のそれぞれについて、図８に示すように、各パルス間隔を判断してコードに置き換える。
【００８４】
図１１に示すように、立ち下がりエッヂ間隔（ｔｂ）で、２ビットのコードを示す。たとえば、図１２に示す制御コマンドＣＭ１は、１０１１０１０１ｂ＝Ｂ５ｈとなる。そして、制御コマンドＣＭ１のコード内容は、図１２に示すようにする。つまり、ｂ７〜ｂ３の５ビットで、ここでは１０１１０ｂで回線を指定し、ｂ２，ｂ１の２ビットで、ここでは１０で、火災感知器ＳＥの制御コマンドとセレクティングを指示し、ｂ０の奇数パリティを付加する。火災感知器ＳＥは、パリティエラーを検出した場合、無応答とする。
【００８５】
そして、伝送待機時に、火災感知器ＳＥは、制御コマンドＣＭ１の解析等を行う。
【００８６】
スロット０〜１４は、火災感知器ＳＥから火災受信機ＲＥへ送信するタイミングを定めるものであり、ポーリング１ｏｒ２と自己のアドレスに基づくスロット位置とで、図１３に示すように規定する。
【００８７】
火災感知器ＳＥは、規定されたスロットに、図１３に示すパルスを送信する。
【００８８】
この火災感知器ＳＥからのパルスは、マイコン７１が図３における伝送送信回路４１を介して出力し、この火災感知器ＳＥからのコードはパルス幅によって表されており、図１０では各火災感知器ＳＥの自動試験結果を返送するときの結果について表している。すなわち、自動試験結果として感知器が正常であれば、パルス幅２ｍｓで、異常であれば、パルス幅４ｍｓで１つのパルスが返送される。
【００８９】
セレクティング伝送は、１アドレス単位で、火災感知器ＳＥのデータを収集し、図１４に示すように、起動パルス、基準パルス、ＣＭ１および伝送待機にＣＭ２を、加算し、受信機ＲＥが火災感知器ＳＥに送出する。
【００９０】
この起動パルス、基準パルスおよびＣＭ１は、上記の通りであり、ＣＭ２は、ＣＭ１と同様の８ビットの制御コードであり、コードの送・受信方法は、ＣＭ１と同様である。そして、これらＣＭ１およびＣＭ２の内容によって、制御内容を表す。
【００９１】
このような信号伝送を用い、火災受信機ＲＥは、制御コマンドＣＭ１内にポーリング１またはポーリング２の制御内容を含め、送信することで、電源兼伝送線Ｃ、Ｌ１〜Ｌｎ間に接続された火災感知器ＳＥの情報を収集することができ、ここでは火災受信機ＲＥは各火災感知器ＳＥから自動試験結果を収集している。なお、この実施例では、図２に示すように、電源兼信号線Ｃ、Ｌ１〜Ｌｎの各回線毎に信号送信回路１２および信号受信回路１３が設けられているので、回線毎の火災感知器ＳＥと信号のやり取りを行い、そのため、上記制御コマンドＣＭ１中の回線指定の部分は無視してよい。そして、１つの回線に接続される自動試験機能付のアドレス指定される火災感知器ＳＥは、３０個までということになる。
【００９２】
このようにして、Ｐ型システムＰＳ１は、各火災感知器ＳＥからの火災信号は回線毎に火災検出回路１４によって火災受信機ＲＥが検出するとともに、必要な火災感知器ＳＥから信号送信回路１２および信号受信回路１３によって自動試験結果を収集でき、異常となっている火災感知器ＳＥがあることが火災受信機ＲＥで認識できる。
【００９３】
［火災感知器をスリープモードにして断線検出］
次に、上記実施例における終端検出処理について説明する。
【００９４】
図１５は、上記実施例において、起動パルス発生から終端検出処理終了までを示すタイムチャートである。
【００９５】
火災受信機ＲＥは、終端検出処理を行う際、動作停止コマンドを送出する。火災感知器ＳＥは、図１２に示されている動作停止コマンドを受信すると、マイコンをスリープモードとして、最小の消費電流の状態となる。
【００９６】
つまり、上記スリープモードは、マイコンの主要回路を停止させ、外部との交信を行う部分のみ動作させるモードである。したがって、全ての火災感知器ＳＥがスリープモードになると、システム全体の消費電流が減少し、したがって、信号線の電圧が安定し、断線を正確に検出することができる。
【００９７】
マイコン７１がスリープモードになったときに、火災受信機ＲＥは、断線検出回路１５によって回線内に規定の電流が流れているか否かを調べる。火災感知器ＳＥは、スリープモードに移行する際、内部のタイマ回路を起動する。火災感知器ＳＥは、タイマ回路によって規定時間（１００ｍｓ程度）後に、スリープモードから復帰し、通常監視状態になる。
【００９８】
図１５において、起動パルス、基準パルスおよびＣＭ１は、図１０の場合と同様であり、８ビットの制御コードであり、動作停止準備で、火災感知器ＳＥは、制御コマンドとして、コード１１ｂを確認してスリープモードに入る。
【００９９】
動作停止において、火災感知器ＳＥは、マイコン７１をスリープモードとし、火災受信機ＲＥは、ここで断線検出回路１５による断線検出動作を行う。
【０１００】
終端検出処理終了において、火災感知器ＳＥは、内部のタイマ回路による外部割り込みで、スリープモードから復帰する。
【０１０１】
従来の火災受信機ＲＥは、各火災感知器ＳＥが接続されている信号線の断線の有無を、通常状態の電圧（いわゆる監視電圧）の有無を調べることによって、断線を検出する。ここで、火災信号としてのＰ信号以外に、断線の点検結果としての信号を伝送しようとすると、信号線の電圧が変動するので、上記断線を検出しようとするときにおける電圧が低下していると、断線であると誤判断することがあるという問題がある。
【０１０２】
上記実施例は、信号線の電圧状態が安定している状態で、電圧による断線監視を実行することができる火災報知設備を提供することを目的とするものである。
【０１０３】
上記実施例は、たとえば、Ｐ型の火災受信機ＲＥを用いた火災報知設備において、いわゆる自動試験機能を有する火災感知器を用いて、Ｐ型火災受信機ＲＥが試験結果を各火災感知器ＳＥから収集する場合、信号線の状態を安定させるとともに、信号線の断線を検出する。
【０１０４】
上記実施例によれば、マイコン制御による火災感知器は、その電流消費によって信号線の状態を変動させるが、火災受信機からの信号で、一斉に各火災感知器のマイコンをスリープモードにすることによって、確実に断線検出することができる。
【０１０５】
また、上記実施例によれば、スリープモードになった火災感知器ＳＥは、復旧信号を設けて通常動作に戻してもよいが、時間の経過で自動的に復帰するので、スリープのまま放置されることを防止することができる。
【０１０６】
さらに、上記実施例によれば、火災感知器ＳＥの電流消費は、サンプリング動作の一瞬が大きく、そのとき以外は安定している。このサンプリング動作の後、マイコン７１がスリープモードに入ることとしておけば、サンプリング動作のタイミングをとても短くしておくことで、現実にそれほど重複することは考えにくくなり、そうすると常時殆どの火災感知器ＳＥがスリープモードにあることとなる。よって確実な断線検出動作が可能である。火災感知器ＳＥのマイコン７１の動作として、サンプリング動作の後、すぐにスリープモードに入り、自己の計時回路６１による立ち上げにしておくことで、殆どスリープモードとすることができる。なお、火災受信機ＲＥからの伝送信号によっても動作する必要があるが、断線検出動作時には火災受信器ＲＥが伝送信号送信を停止することができる。
【０１０７】
［Ｐ型火災受信機におけるＡＴＦ方式］
上記実施例は、いわゆるＰ型の火災受信機ＲＥを用いた火災報知設備において、いわゆる自動試験機能を有する火災感知器を使用し、Ｐ型火災受信機が、試験結果を各火災感知器から収集するものである。
【０１０８】
Ｐ型システムに、Ｒ型の火災感知器（自動試験機能とアドレスとを具備し、火災受信機ＲＥ１と伝送する火災感知器）を追加したものは、システム全体がＲ型ではないので、火災受信機ＲＥ１と火災感知器ＳＥ、ＳＥ１とを接続する電源兼信号線として、耐火電線を使用する必要がない。したがって、Ｐ型システムにＲ型の機能を有する火災感知器を取り付ける場合、電源兼信号線の張り替えを行う必要がないという利点がある。
【０１０９】
また、Ｐ型システムにＲ型の機能を有する火災感知器を取り付ける場合、火災検出をＰ型（火災検出時に電圧が落ちる形式）で実行し、火災感知器の検査をＲ型にすることによって、人が点検し難いところを点検する場合に便利である。
【０１１０】
さらに、上記実施例において、各制御回路１６で各回線Ｃ、Ｌ１〜Ｌｎ間の信号伝送によって試験結果を収集する動作のタイミングを、メイン制御部１７によって制御する。つまり、複数の火災感知器から同時に、火災受信機に信号伝送しないようにすれば、電源兼信号線における電圧の安定性を阻害させない。
【０１１１】
すなわち、上記実施例によれば、Ｐ型の火災報知設備において、火災受信機ＲＥと各火災感知器とに、それぞれ信号伝送機能を付与し、火災信号は、信号線間のインピーダンス変化によって出力し（いわゆるＰ信号で出力し）、また、各火災感知器の自動試験結果を、信号伝送（Ｒ信号）によって、火災受信機ＲＥが収集するので、スイッチング動作で火災信号を送出する、いわゆるＰ型システムにおいて、必要に応じた数の火災感知器ＳＥに対して点検機能を有するものを用いることができ、火災受信機ＲＥ内の送受信回路によって、火災信号とは別に、信号伝送によって点検結果を収集することができる。
【０１１２】
また、上記実施例によれば、複数の送受信回路が一度に動作し、コモン線Ｃと各ライン線Ｌ１〜Ｌｎとの間の電源状態が不用意に変動しないように、複数の送受信回路は、動作するタイミングを制御することができる。
【０１１３】
さらに、特定の複数の火災感知器ＳＥは、低インピーダンス状態とするスイッチング動作を行う回路を用いて信号伝送の出力を行い、余分に信号出力回路を設ける必要がない。
【０１１４】
そして、火災感知器ＳＥ回線に信号出力されるスイッチング動作による火災信号と、信号伝送のためのパルスとを区別することができる。
【符号の説明】
【０１１５】
ＲＥ、ＲＥ１…火災受信機、  ＳＥ、ＳＥ１…火災感知器、  ＰＳ１…Ｐ型システム、
１２…信号送信回路、  １３…信号受信回路、  １４…火災検出回路、
１５…断線検出回路、  ４１…送信回路、  ４２…受信回路、
７１…マイコン、  ８１…クロック発振回路。
【図１】
2010250857.tif 000003
【図２】
2010250857.tif 000004
【図３】
2010250857.tif 000005
【図４】
2010250857.tif 000006
【図５】
2010250857.tif 000007
【図６】
2010250857.tif 000008
【図７】
2010250857.tif 000009
【図８】
2010250857.tif 000010
【図９】
2010250857.tif 000011
【図１０】
2010250857.tif 000012
【図１１】
2010250857.tif 000013
【図１２】
2010250857.tif 000014
【図１３】
2010250857.tif 000015
【図１４】
2010250857.tif 000016
【図１５】
2010250857.tif 000017
【図１６】
2010250857.tif 000018