(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、該２つの端子の極性を無極性化するダイオードブリッジと、前記信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、前記火災出力に基づいて前記２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を前記受信部へ出力するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、
前記ダイオードブリッジと前記内部回路との間に配置され、前記受信部側から出力される前記信号線の電圧変化による電源電圧より上側へのパルス信号を検出して前記内部回路に信号出力する内部受信回路を備えるとともに、
前記内部回路から火災出力をパルス出力して前記スイッチング回路をパルス動作させることによって、前記スイッチング回路がパルス信号を前記受信部へ出力することを特徴とする火災感知器。
【請求項２】
受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、該２つの端子の極性を無極性化するダイオードブリッジと、前記信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、前記火災出力に基づいて前記２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を前記受信部へ出力するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、
前記２つの端子と前記ダイオードブリッジとの間に配置され、前記受信部側から出力される前記信号線の電圧変化によるパルス信号を検出して前記内部回路に信号出力する外部受信回路を備えるとともに、
前記内部回路から火災出力をパルス出力して前記スイッチング回路をパルス動作させることによって、前記スイッチング回路がパルス信号を前記受信部へ出力することを特徴とする火災感知器。
【請求項３】
外部受信回路は、２つの端子とダイオードブリッジとの間それぞれと該ダイオードブリッジ内側のアースラインまでの電圧を監視する請求項２の火災感知器。
【請求項４】
受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、該２つの端子の極性を無極性化するダイオードブリッジと、前記信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、前記火災出力に基づいて前記２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を前記受信部へ出力するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、
前記受信部側から出力される前記信号線の電圧変化によるパルス信号を検出して前記内部回路に信号出力する信号受信回路を備え、該信号受信回路は、前記２つの端子と前記ダイオードブリッジとの間に配置され、パルス信号を検出することを特徴とする火災感知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災感知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般的に自動火災報知設備に用いられている火災感知器では、火災を検出したときに火災信号を出力するが、その火災信号としては、信号線間の電圧低下や定電流放流などによるインピーダンス変化によるものが多い。
【０００３】
この一般的な火災感知器に外部から制御信号を与えようとするときに、パルス信号を電源電圧に乗せることになる。このとき、通常の火災感知器では、図５に示すような回路構成であって、端子Ｃ、Ｌは、電源兼信号線が接続される端子であり、ダイオードブリッジ４４によって無極性化されている。これら端子Ｃ、Ｌからダイオードブリッジ４４および定電圧回路４５を介して内部回路としての火災監視制御回路４２が配置されている。この火災監視制御回路４２は、詳細に示さないが、おもに火災検出手段および判別手段とからなり、さらに試験手段などが設けられていてもよい。火災監視制御回路４２では、図示しない火災検出手段による検出値を用いて火災判別レベルを有する図示しない判別手段が検出値を判別レベルと比較することなどで火災出力を発生し、スイッチング回路４３を動作させる。
【０００４】
このとき、火災監視制御回路４２に安定動作をさせるために、定電圧ＩＣ４９の出力電圧を３Ｖとすると、その定電圧ＩＣ４９に安定出力させるためには、定電圧回路４５から約５Ｖの出力が必要である。その定電圧回路４５に安定出力させるためには約６．５Ｖ供給されなければならず、ダイオードブリッジ４４の手前の２つの端子Ｃ、Ｌ間には最低約７．５Ｖ必要ということになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、感知器内部の各部の電圧をみると、ダイオードブリッジ４４を通しての電圧と定電圧回路４５に必要な電圧との差が小さいことがわかる。このとき、受信部から２つの端子Ｃ、Ｌに供給される最低電圧は約９．５Ｖに設定され、受信部からのパルス信号がローパルスで出力されるときには、ダイオードブリッジ４４の内側では検出しにくい。
【０００６】
また、パルス信号によって信号伝送を行う場合、通常パルス信号を送受信するための伝送回路を設けるが、大量の情報を送受信するものでなければ、高度のＩＣ化されたチップを用いるのに無駄が多い。
【０００７】
本発明は、火災感知器が信号としての電圧パルスを簡便に検出できるよう構成するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の点に鑑み、第１の発明は、火災受信機等の受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、その信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、火災出力に基づいて２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を受信部へ出力するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、受信部側から出力される信号線の電圧変化によるパルス信号を検出して内部回路に信号出力する信号受信回路を備え、内部回路から火災出力をパルス出力してスイッチング回路をパルス動作させてパルス信号を受信部へ出力することを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、電源を兼用する信号線の他に、伝送線を設ける必要がなく、簡易な回路構成によってパルス信号を送受信できるとともに、別途発信回路を設ける必要がない。
【００１０】
また、第２の発明は、火災受信機等の受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、２つの端子の極性を無極性化するダイオードブリッジと、信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、火災出力に基づいて２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を受信部へ出力するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、受信部側から出力される信号線の電圧変化によるパルス信号を検出して内部回路に信号出力する信号受信回路を備え、信号受信回路は、ダイオードブリッジと内部回路との間に配置され、電源電圧より上側へのハイパルスを検出することを特徴とするものである。
【００１１】
このように、ハイパルスによる信号を受信させることにより、感知器内部での電位を考慮することはなく、十分に差のある電位でパルスを送出することができる。
【００１２】
さらに、第３の発明は、火災受信機等の受信部からの電源供給が行われる信号線が接続される２つの端子と、２つの端子の極性を無極性化するダイオードブリッジと、信号線からの電源によって火災検出手段および判別手段に基づいて火災出力を行う内部回路と、火災出力に基づいて前記２つの端子間のインピーダンス変化による火災信号を前記受信部へ出力するスイッチング回路と、を有する火災感知器であって、受信部側から出力される信号線の電圧変化によるパルス信号を検出して内部回路に信号出力する信号受信回路を備え、信号受信回路は、２つの端子とダイオードブリッジとの間に配置され、パルス信号を検出することを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、ハイパルスでなくても、感知器内部での電位を考慮することなく、十分に差のある電位でパルスを送出することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施した形態について説明する。図１は、この発明を利用した火災感知器の第１の実施形態を示す回路図である。
【００１５】
この第１の実施形態による火災感知器は、図４に示すように、例えばマンション等の集合住宅の各住戸内の居間に設けられた火災受信機１から引き出された共通線２およびライン線３からなる電源兼信号線に、各部屋等に設けられる複数の火災感知器４が並列に送り配線によって接続され、その信号線２、３の後端には終端抵抗５が接続されている。
【００１６】
また、信号線２、３の火災受信機１と各火災感知器４との間には、常時は共通線２およびライン線３を火災受信機１に切り換え接続している線路切換器６が配置されている。
【００１７】
常時は、各火災感知器４は、信号線２、３を通じて火災受信機１から供給される電源によってそれぞれ火災監視動作を行い、火災検出時にはスイッチング動作を行って信号線２、３間を低インピーダンスの略短絡状態とする。火災受信機１は、そのスイッチング動作に基づく略短絡状態を検知して火災報知動作を行う。このとき、火災受信機１は、例えば玄関脇に設けられ接続される戸外表示器１０に火災表示を行ったり、住戸完結型でなく、図示しない住棟受信機が建物全体の監視制御として設けられているときには、必要な火災信号を住棟受信機に出力する。
【００１８】
点検時には、線路切換器６から戸外の例えば戸外表示器１０の側に引き出されたコネクタ１１に、点検器１２がコネクタ接続される。この点検器１２からの点検操作に基づき、線路切換器６は、火災受信機１へ点検出力線９を介して点検開始出力を行い、火災受信機１で点検中を表示させるとともに、各火災感知器４への信号線２、３を、火災受信機１から切り離し、点検器１２へ接続する。この状態において、火災受信機１は、線路切換器６の点検開始出力に基づき点検表示を行い、点検器１２からの戸外点検が可能となる。このとき、各火災感知器４は信号線２、３を通じて点検器１２から供給される電源電圧によって動作する。
【００１９】
そして、図１において、端子Ｃ、Ｌは、電源兼信号線２、３が接続される端子であり、ダイオードブリッジ４４によって無極性化されている。これら端子Ｃ、Ｌからダイオードブリッジ４４および定電圧回路４５を介して内部回路としての火災監視制御回路４２が配置されている。この定電圧回路４５は、具体的には例えば図５に示すように、ツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧に基づいてトランジスタＱ３と抵抗Ｒ１とを組み合わせて定電圧供給を行うものである。また、この火災監視制御回路４２は、詳細に示さないが、おもに火災検出手段および判別手段とからなり、さらに試験手段などが設けられてもよいものである。火災監視制御回路４２では、図示しない火災検出手段による検出値を用いて火災判別レベルを有する図示しない判別手段が検出値を判別レベルと比較することなどで火災出力を発生させる。その動作を確実に行わせるために、定電圧ＩＣ４９が設けられていて、感知器内部の定電圧を維持する。
【００２０】
図示しない火災検出手段は、例えばサーミスタ等を用いた火災による熱検出、または発光素子および受光素子からなる光電式等の火災による煙検出、その他火災による赤外線やガスあるいはニオイを検出するものなどが用いられる。また、図示しない判別手段は、図示しない火災検出手段からの検出値を基準レベルと比較するコンパレータ、または検出値をＡＤ変換してデータ処理するマイコンなどが用いられる。
【００２１】
また、火災監視制御回路４２と同様の位置に、火災監視のタイミングをとるための図示しないＣＲ回路を構成した充放電時定数を利用するなどの発振回路４１が設けらいる。
【００２２】
そして、端子Ｃ、Ｌおよびダイオードブリッジ４４と火災監視制御回路４２との間にスイッチング回路４３が構成されている。このスイッチング回路４３は、例えば図５に示されたものと同じ回路が用いられ、火災監視制御回路４２からの火災出力を受けて端子Ｃ、Ｌ間を略短絡状態にスイッチングするものであり、スイッチング素子としてのトランジスタＱ１へのベース電圧供給によりオンされる。このとき、電圧保持素子としてのツェナーダイオードＺ１が定電圧回路４５以降に必要な電圧を維持する。また、トランジスタＱ１のオンに基づいてトランジスタＱ２もオンされて火災感知器４が火災を検出したことを外観的に表示する発光ダイオードＬ１を点灯する。このスイッチング回路４３は、電圧低下動作を行うことにより、信号線Ｃ、Ｌ間のインピーダンスを変化させるものであり、このインピーダンス変化を火災信号として出力し、この火災信号を火災受信機１が検出する。
【００２３】
そして、定電圧回路４５よりも端子Ｃ、Ｌ側に、例えば点検器１２から信号線２、３上に発信される電圧パルスを検出する信号受信回路としての内部受信回路４６が設けられている。この内部受信回路４６は、ダイオードブリッジ４４と定電圧回路４５との間で内部回路の電位上昇を検出するためのツェナーダイオードＺ３を有し、電位が上昇するときにトランジスタＱ４をオンするように構成されている。このツェナーダイオードＺ３のラインには、常時の内部の電位を越えるときに電流が流れ、ハイパルスが電源電圧に載せられたときに確実に動作するとともに、常時はオフなので消費電流が増えることはない。そして、このトランジスタＱ４のオンの間、火災監視制御回路４２内の図示しないマイコンのポートにローレベルが入力され、パルスに同期したオンオフを入力する。
【００２４】
ここで、システム全体の動作について、簡単に説明すると、常時は火災受信機１からの電源電圧が信号線２、３を介して各火災感知器４の端子Ｃ、Ｌに供給されている。そして、火災を検出する火災感知器４が存在すると、スイッチング回路４３を動作させて、信号線２、３間を略短絡状態として火災信号を火災受信機１に送出する。そして、システムの点検を行うときには、信号線２、３への電源電圧は点検器１２から供給され、詳細には説明しないが、点検器１２から火災受信機１へ点検信号が出力される。
【００２５】
戸外点検器１２からの信号送出手順、パルスの具体的な形態について、信号送出手順は、まず準備信号を送出して、各火災感知器４に伝送を開始することを認識させ、先頭を表すヘッダ信号、要求する点検の内容を示す制御コード信号、各火災感知器４を個別に指定するアドレス信号、最後を示すフッタ信号を１つの制御ユニットとして、これらを各火災感知器４に個別に作用させるために接続可能個数分のアドレスを変えながら送出する。そして、最後に伝送を終了することを各火災感知器４に認識させるＥＮＤ信号を送出する。この信号伝送の間、各火災感知器４は、制御ユニットのアドレス信号が自己のアドレスと一致するときに、その制御ユニットの制御信号に示された点検動作をフッタ信号のタイミングで行う。そして、指定された火災感知器４は、次のヘッダ信号（最終はＥＮＤ信号）の前に設けられたタイミングで自己のアドレス信号と正常信号または異常信号による応答信号を送信して応答する。
【００２６】
次に、伝送信号の具体的な形態について、まず、準備信号は例えば１秒間以上の定常電位を継続した後、例えば３０ｍ秒の幅にプラス側のパルスを形成し、定常電位を例えば５００ｍ秒継続する。この準備信号により各火災感知器４は、現在処理中の動作を中断して伝送に対応する準備を行う。このとき、パルスの幅は、火災感知器４の動作中に確実に検出できる幅であることが必要である。そして、ヘッダ信号およびフッタ信号は、例えば１２ｍ秒の幅のパルスと例えば２００ｍ秒の定常電位を継続する。この始めのパルスの立ち上がりは、他の信号でも同様であるが、直前の信号の定常電位の終端を示し、このヘッダ信号等のパルスは、次に説明する制御コードやアドレスを示すコード信号部分のパルスと形状を異ならせている。これにより、制御コードやアドレスを示したい信号部分との区別を容易にしている。そして、制御コードやアドレスを示すコード信号部分については、ヘッダ信号等のパルスとは異なる幅、例えば３ｍ秒のパルスを形成し、続く定常電位の時間を「０」を示す幅、例えば１２ｍ秒、または「１」を示す幅、例えば２４ｍ秒とする。この「０」、「１」の組み合わせにより、制御コードおよびアドレスを表していて、例えば制御コードでは、２ビットで点検時の各種モードを表し、また、アドレスは４ビットでアドレス１からアドレス１０までを表している。したがって、この場合のコード信号部分は６ビット分になる。コード信号部分について、制御コード部分が「０１」、アドレス部分が「０００１」により、アドレス１の火災感知器に点検モードの動作を行うように指定され、制御コード部分が「０１」、アドレス部分が「１０１０」では、アドレス１０の火災感知器に点検モードの動作を行うように指定されている。
【００２７】
点検器１２に対して各火災感知器４は、内部受信回路４６によって上記のようなコード信号を受信して火災監視制御回路４２が制御内容を判別する。そして、アドレス指定された火災感知器４は、制御コードに指定された処理を行って、スイッチング回路４３をパルス動作させることにより電源電圧に対してローパルスを作成し、点検器１２に自己のアドレス信号を含む応答信号を送信することにより応答する。そして、戸外点検器１２はこの火災感知器４の応答するタイミングに信号がない、または異常信号を受信することにより、該当するアドレスの火災感知器４が何らかの異常であることを識別する。
【００２８】
このようなタイミングの伝送方式ではスイッチング回路４３のパルス動作による信号発信で十分であり、複雑な伝送回路を構成する必要はない。また、スイッチング回路４３のトランジスタＱ１をフォトカプラで構成することなどで、スイッチング回路４３によるパルスの高速化も可能である。また、火災感知器４からの発信と受信の区別が簡便になる。  次に、本発明を実施した形態について、第２の実施形態を説明する。図２は、この発明を利用した火災感知器の第２の実施形態を示す回路図である。
【００２９】
この第２の実施形態による火災感知器も第１の実施形態の火災感知器と同様、図４に示すようなシステムが構成される。
【００３０】
そして、図２において、図１と同様、端子Ｃ、Ｌ、発振回路４１、火災監視制御回路４２、ダイオードブリッジ４４、定電圧回路４５および定電圧ＩＣ４９が設けられている。そして、図１の内部受信回路４６の代わりに、ダイオードブリッジ４４よりも端子Ｃ、Ｌ側に例えば点検器１２から信号線２、３上に発信される電圧パルスを検出する信号受信回路としての外部受信回路４７が設けられている。この外部受信回路４７は、ダイオードブリッジ４４よりも外側の内部回路の電位に影響しないところから両端子Ｃ、ＬからダイオードＤＣ、ＤＬを介して内部回路のアースラインに接続される検出線を構成し、正極が端子Ｃ、Ｌいずれであっても電源電圧の電位が所定の電圧を越えるときに、トランジスタＱ５をオンオフするように構成されている。
【００３１】
このような回路構成によって、端子Ｃ、Ｌ間がハイパルスに基づき上昇すると、ダイオードＤＣまたはＤＬを介して検出線に設けられた分割抵抗Ｒ２、Ｒ３に電流が流れ、トランジスタＱ５はベース電流が流れなくなるのでオフして火災監視制御回路４２の詳細に示さないマイコンにハイレベルを供給する。そして、端子Ｃ、Ｌ間の電圧が低下していくと、分割抵抗の電位が下がり、トランジスタＱ５がオンして詳細に示さないマイコンにローレベルを供給する。このトランジスタＱ５はハイパルスの検出でオンするように構成されているが、分割抵抗の設定に基づいてローパルスでオフする場合にも同様の構成でよいことはいうまでもない。このように、ダイオードブリッジ４４よりも外側から端子Ｃ、Ｌ間の電圧を検出することにより、パルスの受信のために感知器４内部の動作に影響を受けることはない。
【００３２】
このように構成された第２の実施形態の火災感知器においても、第１の実施形態の火災感知器と同様にシステムの動作の中で作用して、スイッチング回路４３をパルス動作させることにより電源電圧に対してローパルスを作成し、点検器１２に応答信号を送信することにより応答できることも同様であり、複雑な伝送回路を別途構成する必要はない。
【００３３】
最後に、本発明を実施した第３の実施形態について、図３は、この発明を利用した火災感知器の第３の実施形態を示す回路図であるが、その回路構成はほとんど図２と同一であり、図２との相違点は、ダイオードブリッジ４４よりも端子Ｃ、Ｌ側に点検器１２等から信号線２、３上に発信される電圧パルスを検出する信号受信回路としての外部受信回路４８が設けられ、この外部受信回路４８は、外部受信回路４７が両端子Ｃ、ＬからダイオードＤＣ、ＤＬを介して内部回路のアースラインに接続される検出線を構成しているのに対して、両端子Ｃ、Ｌから制限抵抗ＲＣ、ＲＬを介して内部回路のアースラインに接続される検出線を構成しているものである。そして、正極が端子Ｃ、Ｌいずれであっても供給される電圧の電位が所定の電圧を越えるときに、トランジスタＱ６をオンオフするように構成されている。そして、端子Ｃ、Ｌ間がハイパルスに基づき上昇すると、抵抗ＲＣ、ＲＬ間の電位は２分の１となるが、所定の電圧レベルを越えるときに検出線の分割抵抗Ｒ４、Ｒ５に流れる電流により、トランジスタＱ６にベース電流が流れなくなるので、第２の実施形態と同様にオンオフし、火災監視制御回路４２の詳細に示さないマイコンにハイレベルを供給する。
【００３４】
このように構成された第３の実施形態の火災感知器においても、第２の実施形態の火災感知器と同様にシステムの動作の中で作用して、スイッチング回路４３をパルス動作させることにより電源電圧に対してローパルスを作成し、点検器１２に応答信号を送信することにより応答できることも同様であり、複雑な伝送回路を別途構成する必要はない。
【００３５】
この第３の実施形態においては、第２の実施形態に比較して、端子Ｃ、Ｌ間からの検出線に制限抵抗ＲＣ、ＲＬが配置されているので常時インピーダンスを保持するとともに、電流が流れるので信号を検出しやすいという利点がある。また、第２の実施形態においては、第３の実施形態に比較して、トランジスタＱ５の作動する閾値の電位を低く設定でき、ノイズを受けにくいという利点がある。
【００３６】
上記各実施形態のシステムとして、各火災感知器４への信号伝送による入力は点検動作だけでなく、データ設定などであってもよく、動作制御は点検器１２からでなく、火災受信機１のような受信部であってよい。また、火災感知器４からの応答信号は伝送信号を用いているが、所定間隔のスイッチング動作等でも可能であり、さらに、スイッチング動作についても、定電流制御などのインピーダンス変化を用いるものでもよい。
【００３７】
以上のように、第１の発明は、火災受信機１や点検器１２等の受信部側から出力される信号線２、３の電圧変化によるパルス信号を検出して火災監視制御回路４２のような内部回路に信号出力する内部受信回路４６または外部受信回路４７、４８のような信号受信回路を備え、内部回路から火災出力をパルス出力してスイッチング回路４３をパルス動作させてパルス信号を受信部へ出力するものであって、電源を兼用する信号線の他に、伝送線を設ける必要がなく、簡易な回路構成によってパルス信号を送受信できるとともに、別途発信回路を設ける必要がない。
【００３８】
また、第２の発明は、火災受信機１や点検器１２等の受信部側から出力される信号線２、３の電圧変化によるパルス信号を検出して火災監視制御回路４２のような内部回路に信号出力する内部受信回路４６のような信号受信回路を備え、信号受信回路は、ダイオードブリッジ４４と内部回路との間に配置され、電源電圧より上側へのハイパルスを検出するものであって、このように、ハイパルスによる信号を受信させることにより、感知器内部での電位を考慮することはなく、十分に差のある電位でパルスを送出することができる。
【００３９】
さらに、第３の発明は、火災受信機１や点検器１２等の受信部側から出力される信号線２、３の電圧変化によるパルス信号を検出して火災監視制御回路４２のような内部回路に信号出力する内部受信回路４７、４８のような信号受信回路を備え、信号受信回路は、２つの端子Ｃ、Ｌとダイオードブリッジ４４との間に配置され、パルス信号を検出するものであって、ハイパルスまたはローパルスのいずれにも対応でき、感知器内部での電位を考慮することなく、十分に差のある電位でパルスを送出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を利用した第１の実施形態による火災感知器の回路図。
【図２】図１同様の第２の実施形態による火災感知器の回路図。
【図３】図１同様の第３の実施形態による火災感知器の回路図。
【図４】システム全体の概略構成図。
【図５】従来の火災感知器の回路図。
【符号の説明】
４２  火災監視制御回路
４３  スイッチング回路
４４  ダイオードブリッジ
４５  定電圧回路
４６  内部受信回路
４７、４８  外部受信回路
【図１】
0003711466.tif 000002
【図２】
0003711466.tif 000003
【図３】
0003711466.tif 000004
【図４】
0003711466.tif 000005
【図５】
0003711466.tif 000006