(57)【要約】  相互接続された危険状態検出器に使用するためのインタフェース回路および方法が提供されている。この回路および方法は、種々の危険状態警報を優先順位付けて、最優先順位つまり最大の脅威の警報だけが、かかる状態が検出されている時に鳴らされることを確実にする。このようにして、鳴るであろうより低い優先順位の警報は、より高い優先順位の警報に切替えられて、能力を有するすべての相互接続された検出器が、より高い優先順位の警報を鳴らすようになる。これは、危険状態の期間中にの居住者の混乱を低減する。本回路および本方法は、また、危険状態を検知しているものを除いて、すべての相互接続された検出器を無音にする能力を提供することにより、居住者は、起動している警報、従って検知した危険状態の位置を探知することができる。【選択図】図４
2008517375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
危険状態検出器のためのインタフェース回路であって、前記危険状態検出器は他の危険状態検出器と相互接続信号配線を介して通信でき、
第１の危険状態の検出時に第１の電圧を前記相互接続信号配線へ印加するよう成された第１の回路と；
第２の危険状態の検出時に第２の電圧を前記相互接続信号配線へ印加するよう成された第２の回路と；を備え、
前記第１の危険状態は前記第２の危険状態より大きい差し迫った脅威であり；そして
前記第１の電圧は前記第２の電圧より大きい大きさを有する；
インタフェース回路。
【請求項２】
前記第２の回路は、前記第１の回路が前記第１の電圧を前記相互接続信号配線へ印加する時にオフにされる、
請求項１の回路。
【請求項３】
前記第１の回路はトランジスタを備え、前記トランジスタは、前記第１の回路が前記第１の電圧を前記相互接続信号配線へ印加する時に逆方向にバイアスされる、
請求項２の回路。
【請求項４】
前記第１の回路はトランジスタを備え、前記トランジスタは、旧来の煙検出器からの第３の電圧が前記相互接続信号配線上に存在する時に逆方向にバイアスされオフ状態になる、
請求項１の回路。
【請求項５】
前記第１の電圧は、旧来の煙検出器からの第３の電圧に最も小さくとも等しい、
請求項１の回路。
【請求項６】
前記第１の電圧は、旧来の煙検出器からの第３の電圧より大きい、
請求項５の回路。
【請求項７】
更に、前記相互接続信号配線へ結合され、その上に存在する前記電圧を監視する少なくとも第１の入力回路を備える、
請求項１の回路。
【請求項８】
更に、前記相互接続信号配線へ結合され、その上に存在する前記電圧を監視する第２の入力回路を備える、
請求項７の回路。
【請求項９】
前記第１の入力回路は抵抗を備え、前記第２の入力回路は抵抗分割器を備える、
請求項８の回路。
【請求項１０】
更に、前記相互接続信号配線上の前記電圧を前記第２の電圧未満に引き下げるよう成された起動警報の位置探知回路を備える、
請求項１の回路。
【請求項１１】
相互接続信号配線によって相互接続された危険状態検出器のための危険状態メッセージを優先順位付ける方法であって：
前記危険状態検出器が検出できる前記危険状態のそれぞれに対する緊急度のレベルを決定するステップと；
第１の緊急度の第１の危険状態が検出されている時に、第１の電圧を前記相互接続信号配線へ印加するステップと；
第２の緊急度の第２の危険状態が検出されている時に、第２の電圧を前記相互接続信号配線へ印加するステップと；を含み、
前記第２の危険状態は前記第１の危険状態より劣る緊急度であり；
前記第１の電圧は前記第２の電圧より大きい；
方法。
【請求項１２】
更に、起動している警報の位置を探知するステップを含む、
請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記位置を探知するステップは、前記相互接続信号配線上の前記電圧を引き下げるステップを含む、
請求項１２の方法。
【請求項１４】
旧来の煙検出器は、それらが煙を検出する時に第３の電圧を前記相互接続信号配線へ印加し、前記第１の電圧を印加するステップは、前記第３の電圧に最も小さくとも等しい第１の電圧を前記相互接続信号配線へ印加するステップを含む、
請求項１１の方法。
【請求項１５】
前記第１の電圧を印加するステップは、前記第３の電圧より大きい第１の電圧を前記相互接続信号配線へ印加するステップを含む、
請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記第２の電圧を印加するステップは、前記第３の電圧より小さい第２の電圧を印加するステップを含む、
請求項１４の方法。
【請求項１７】
相互接続信号配線上で送信された情報に基づいて鳴らされる危険状態警報を優先順位付ける方法であって：
前記相互接続信号配線上の電圧を検知するステップと；
前記電圧の大きさに基づいて適切な警報状態を鳴らすステップと；を含む、
方法。
【請求項１８】
前記適切な警報を鳴らすステップは：
前記大きさが第１のレベルより大きい時に第１の警報を鳴らすステップと；
前記大きさが第２のレベルより大きく、前記第１のレベルより小さい時に第２の警報を鳴らすステップと；を含む、
請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記適切な警報を鳴らすステップは更に、前記大きさが前記第２のレベルより小さい時に警報を鳴らさないステップを含む、
請求項１８の方法。
【請求項２０】
前記警報を鳴らさないステップは、局所的に検出された危険状態に基づいて警報を鳴らすステップを含む、
請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記第１の警報を鳴らすステップは、前記第２の警報を無音にするステップを含む、
請求項１８の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に相互接続された危険状態検出器システムに関し、より詳細には、相互接続された危険状態検出器間で危険状態情報を通信するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
危険状態検出器による救命の利益が認知されるのに従い、それらの使用が拡大し続けている。かかる危険状態検出器は、煙検出器、熱検出器、一酸化炭素検出器、可燃性蒸気検出器、複合ユニット等を含む。現に、かかる検出器の設置が、単一世帯および多世帯住居、オフィスビル、学校等のすべての新築用の建築基準によって多くの州で義務付けられている。更に、多くの地域でも、既存の家屋に、それらが販売される前に、かかる検出器を設置することが要求されている。
【０００３】
多くのかかる建造物は、そこ、またはその内部の遠隔的に配置された危険状態検出器の音が聞こえないであろう多数の階、部屋、または区域を含むので、複数の危険状態検出器が建造物または住居全体に配置されて危険状態の早期検出の可能性を増大させることが推奨される。かかる早期検出は、住居または建造物内の居住者の生存可能性に対する直接的な要因である。
【０００４】
地下室と２階を有する普通の単一世帯住居では、少なくともひとつの危険状態検出器を住居の各階に置かなければならない。すなわち、少なくともひとつの検出器を地下室内、１階、および２階に置かなければならない。このようにして、地下室を起源とする危険状態は、２階にだけ危険検出器が配置された場合より早く検出されるであろう。現に、平屋作りの住居または建造物においてさえ、種々の場所に複数の検出器を含むことが推奨される。例えば、危険状態検出器は、暖炉、温水器等を収容するユーティリティールームに配置されてもよく、ひとつを台所に、ひとつを各寝室または寝室付近の廊下に配置されてもよい。しかし、構成に関係なく、多数の危険状態検出器の使用は、危険状態の早期検出の利点を提供して、居住者が危難を回避することのできる多くの時間を可能にする。
【０００５】
住居または建造物全体の異なる場所での複数の危険状態検出器の使用は、危険状態の早期検出の可能性を増大させる一方で、住居または建造物のレイアウトが、危険状態に近接して配置される危険状態検出器が鳴る時の警報を居住者が聞くことを妨げることもある。例えば、２階建の単一世帯住居の地下室にある危険状態検出器が危険状態を検出してその警報を鳴らすことになった場合、２階で寝ている居住者は地下室で鳴っている警報を聞くことができないかもしれない。現に、多くの住居は、階間の雑音の伝達を阻止するために、階間に遮音を施して作られている。しかし、かかる遮音は、住居全体に多数の危険状態検出器を設置する利点を損ねることもある。危険状態が拡大し続ければ、住居または建造物にある他の検出器が、結局は、この危険状態を検出し、うまくいけば居住者が危難を免れることに間に合うように居住者にかかる状態の存在を警告することを期待している。
【０００６】
この問題を解決するため、危険状態検出器は、有線接続を利用して相互接続される、つまり、一緒にネットワーク化されてもよい。かかる設置では、危険状態検出器は、３本配線相互接続中の単一配線経由でそれら自体の間で通信し、他の２本配線はユニットへの電力を提供する。かかる設置では、検出している危険状態検出器がその警報を鳴らし、危険状態検出の信号を相互接続された他の危険状態検出器へ送信する。次いで、他の検出器がそれらの警報を鳴らして住居内で検出された危険状態を居住者へ通告する。
【０００７】
相互接続された各危険状態検出器の警報の鳴音は、居住者が危険状態を通知される可能性を増大させる一方で、間違った警報が鳴らないことが不可欠である。すなわち、多くの住居または建造物が多数の種類の危険状態検出器を含み、それぞれが特徴のある警報パターンを有して異なる種類の検出した危険状態をユーザに警告することが一般的である。例えば、典型的な単一世帯住居は、煙検出器と一酸化炭素検出器の両方を含むことがある。かかる設置では、煙の検出で、煙警報だけが住居全体で鳴る結果とならなくてはいけない。すなわち、一酸化炭素警報信号は、煙が他の危険状態検出器の１つによって検出されているので、一酸化炭素検出器によって鳴らされてはいけない。逆もまた真である。
【０００８】
各々の異なる種類の検出器がその警報を鳴らすことになれば、居住者はたいてい混乱させられ、間違った行動を取ることもある。例えば、火災が検出されている時に煙とＣＯの両方の警報が鳴っている場合、居住者は、ＣＯが検出されたと信じて、建造物から逃走する代わりに新鮮な空気を入れるため窓を開けることに時間を費やすこともある。この要求に鑑みて、検出した危険状態に対応する警報を鳴らすことができる危険状態検出器だけが、かかる警報を鳴らさなければならない。検出した危険状態に対応する警報を鳴らすことができない他の危険状態検出器は、無音のままでなくてはならず、検出した危険に関して居住者を混乱させることを回避する。
【０００９】
上記で示したように、普通の危険検出器システムの相互接続は３本配線システムを利用している。２本の配線は検出器へＡＣ電力を提供することに使用される一方で、第３線は遠隔の警報信号を送信することに使用される。この相互接続システムは、元来は煙検出器の相互接続のために開発された。簡単にするために、相互接続された煙検出器は、少なくとも約３．０Ｖｄｃの直流信号を相互接続へ単に印加するだけである。他の煙検出器がこの直流レベルを相互接続上に検知する時、他の煙検出器はそれらの警報を鳴らす。高周波過渡現象や５０および６０Ｈｚの変調信号（入力ＡＣ電力に連係する）が原因でその個所の警報を起動することを防止するため、煙検出器は普通、図１に示すような相互接続フィルタを含む。
【００１０】
簡単に説明すると、図１の相互接続フィルタは、抵抗とコンデンサを含み、低域通過フィルタの役割をする。すなわち、一般的に低周波信号だけを相互接続線から煙警報器の検知回路部分へ到達させる。相互接続線上に存在する一定の（直流）電圧信号が、抵抗を通してコンデンサを充電する。コンデンサの電圧が所定の閾値（例えば、相互接続端子で少なくとも約３．０ボルト）に到達する時、警報指示器が起動される。ツェナーダイオードが、コンデンサを横切るいずれの不適切な電圧スパイクも充分に低いレベルにクランプして、警報器の回路部分への損傷を防止する助けをする。
【００１１】
比較的最近、家屋への一酸化炭素（ＣＯ）検出器の増設により、システムは、かかる検出器も相互接続されるようにする一方で、ＣＯが検知された時に煙検出器が誤ってそれの警報を鳴らさないことを確実にする必要があった。ＣＯ検出器だけのために別個の相互接続が使用できるが、かかるアプローチは、住居において必要な相互接続配線の費用と複雑さを大幅に増大させる。更に、ＣＯと煙の両方の検出を単一の筐体で提供する複合検出器の最近の出現は、更にかかるアプローチを実行不可能にする。
【００１２】
相互接続の単一信号配線上で煙とＣＯの両方の警報信号の通信を可能にし、誤った警報が起動されないことを確実にする、危険状態検出器の間の通信を提供する１つのシステムが、米国特許第６，６１１，２０４号、発明の名称「危険警報、システム、およびそのための通信」で提供されており、その教示および開示は引用してその全体を本明細書に組込まれる。このシステムは、一酸化炭素の危険性が検出された時に、相互接続配線の信号線上にデジタル信号を提供する。普通の煙検出器は高周波信号をフィルタするので、ＣＯを示すデジタル信号は、かかる煙検出器によってそれらの警報を鳴らす命令と見なされない。同様に、相互接続信号配線上の直流電圧信号の存在は、ＣＯ検出器によってそれの警報を鳴らす命令として読み込まれない。
【００１３】
かかるシステムは、当該技術における顕著な進歩を提供するとはいえ、煙とＣＯの両方の警報が同時に鳴ることが起こり得る。この状態は、煙とＣＯの両方が検出器によって検出される時に起こり、本当の火災中に存在するであろう状態である。両方の種類の警報が鳴れば居住者を混乱させることになり得るので、場合によっては居住者に間違った、あるいは、不適切な行動を取らせることになり、回避されるべきである。
【００１４】
更に、危険状態が検出されて、相互接続されたすべての警報が鳴れば、居住者は、警報を発した危険状態の実際の位置に気付かないことがある。かかる情報がなければ、居住者は、危険の方へ行ったり、負傷するリスクを増す避難経路を取ったりして、自身を危難にさらすこともある。不幸なことに、相互接続された危険状態検出器のすべてが警報を鳴らすことにより、居住者は、取るべき避難経路について情報に基づき決定を行うことができないこともある。
【００１５】
上記に鑑みて、既存の相互接続システム上で通信する一方で、異なる検出された危険状態を区別し、異なる危険状態警報に優先順位を付ける危険状態検出器間で通信するシステムと方法に対するニーズが当該技術に存在する。これは、居住者が自身の安全と幸福な生活に対する最も重大な脅威を素早く適正に通知されることができるよう必要である。危険状態の位置をより容易に安全に決定できるように、検出している検出器を除く相互接続された検出器の警報のすべてを居住者が消音することを可能にする、危険状態検出器間で通信するシステムおよび方法に対するニーズもまた当該技術に存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記に鑑みて、本発明の目的は、相互接続配線上で異なる検出された危険状態を区別する、新規で、改良された遠隔危険状態検出器相互接続通信方法および回路を提供することである。本発明の更なる目的は、相互接続上で通信される危険状態メッセージの適正な優先順位付けを確実にする、新規で、改良された遠隔危険状態検出器相互接続通信方法および回路を提供することである。加えて、本発明のなお更なる目的は、居住者が、検出された危険状態の位置を容易に安全に識別できる、新規で、改良された遠隔危険状態検出器相互接続通信方法および回路を提供することである。加えて、本発明の目的は、既存の危険状態検出器相互接続配線に適合する、新規で、改良された遠隔危険状態検出器相互接続通信方法および回路を提供することである。なお更に、本発明の目的は、旧来の煙検出器、ＣＯ検出器、及び、その複合ユニットを収容可能な、新規で、改良された遠隔危険状態検出器相互接続通信方法および回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の１つの実施の形態では、危険状態検出器の相互接続からの情報を発信および読出を両方できるインタフェース回路が提供される。このインタフェース回路は、相互接続された危険状態検出器の警報を自動的に優先順位付けるように動作する。これは、システム内で検知された他の危険に関わらず、最も重大な脅威が相互接続された危険状態検出器のそれぞれによって信号化されることを確実にする。好ましい実施の形態では、相互接続に対して提供される危険状態メッセージの優先順位付けは、異なる危険状態を表す種々の電圧レベルを利用することによって達成される。好ましくは、相互接続へ供給される最高電圧信号が煙警報を表す一方で、より低い電圧は一酸化炭素警報を表す。このようにして、相互接続上への煙警報信号の提供は、相互接続上に提供されてもよい一酸化炭素警報を圧倒つまり優先することになる。このようにして、接続された危険状態検出器はすべて、煙警報状態を信号化することになる。
【００１８】
本発明のインタフェース回路の好ましい実施の形態では、起動の基となった警報の位置探知機能を提供する回路も提供される。作動時に、この回路は、相互接続電圧を任意の危険状態検出器信号未満に引き下げる。かかる状態が相互接続された危険状態検出器によって検知される時、検出器は発生されたそれらの警報を、相互接続からの信号を読出した結果として無音にする。しかし、相互接続されたこれらの検出器が実際に危険状態の位置を検知している場合、検出器はそれらの警報を鳴らし続けることになる。この回路および機能性は、実際に危険状態を検知しているひとつまたは複数個の検出器を除いて、相互接続された検出器のすべてをユーザが無音にすることを可能にし、ユーザが危険状態の位置を探知することを可能にする。次いで、彼らは、検出された危険とその位置に基づいて適切な避難経路または他の適切な措置を選ぶことができる。
【００１９】
本発明の好ましい方法では、相互接続された危険状態検出器は、第１の危険状態が検出されている時に第１の大きさの電圧信号を３本配線相互接続の信号配線へ提供する。複数の危険状態の検出器のために、本方法はまた、第２の危険状態が検出されている時に第２の大きさの第２の電圧信号を提供することを含む。好ましくは、本方法は、危険状態メッセージの優先順位付けのステップを提供する。かかる優先順位付けは、本発明の方法の好ましい実施の形態において、最優先順位のメッセージに対する電圧の大きさが、発生されるかもしれない任意のより低い優先順位のメッセージに対する他の電圧の大きさより大きいことを確実にすることによって達成される。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態は、危険状態を検出していない相互接続された危険状態検出器の警報を無音にするステップを含み、ユーザが危険状態警報のソースを探知することを可能にする。極めて好ましい実施の形態では、このステップは、相互接続上の電圧の大きさを最低優先順位の危険状態信号未満の大きさに低下させるステップを含む。このステップは、相互接続信号線を接地するステップを含むことが好ましい。
【００２１】
危険状態を検出していない検出器において、本発明の方法は、相互接続信号線上の電圧の大きさを検知し、この検知した大きさによって信号化される危険状態警報を決定し、適切な危険状態警報を鳴らすステップを含む。本方法はまた、検知した電圧の大きさが最低の優先順位の危険状態信号より低いことを決定し、危険状態警報を無音にするステップを含むことが好ましい。かかる無音にするステップは、受信している危険状態検出器が危険状態も検出している場合には適用されない。この場合には、本発明の好ましい方法は、検出した危険状態に連係する警報を鳴らすステップを含む。
【００２２】
なお更に、現在危険状態を検出している危険状態検出器に対する本発明の好ましい実施の形態は、現在検知されている危険状態より高い優先順位の危険状態を示す大きさの危険状態検出器相互接続信号線上の電圧の大きさを検知し、検知した危険状態に対する現在の警報を無音にし、相互接続信号線上の電圧の大きさによって示されたよりも高い優先順位の危険状態のために適切な危険状態警報を鳴らすステップを含む。
【００２３】
本発明の他の局面、目的および利点は、以下の詳細な説明および添付図面から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を特定の好適な実施の形態と関連付けて説明するが、これらの実施の形態に限定する意図はない。逆に、付帯する請求項により定義されるように、本発明の精神および範囲内に含まれるように、全ての代替、改変、および均等物を包含することを意図する。
【００２５】
居住者が受ける危険状態であることの通知の時間が少しでも増加すれば、居住者が危険から免れる機会は増大するから、住居または他の建造物全体に複数の危険状態検出器を使用することは、上記で検討したように極めて望ましい。現に、完全な対象範囲の防備は、住居の部屋毎に適切な危険状態検出器を設置することによって達成される。煙検出器は、全国防火協会の基準７２（National Fire Protection Association, Battery March Park, Quincy, Massachusetts 02269）に準拠して設置されるべきである。ＮＦＰＡの基準は、世帯生活単位において煙警報器を配置するための最少限の要求を明示している。その記載には「２−２．１．１．１  煙警報器は、別個の各就寝区域の寝室直近の外側、ならびに、地下室を含み、狭い空間および未仕上げの屋根裏部屋を除いて、世帯生活単位のそれぞれの追加の階に設置されるものとする。新築にあっては、煙警報器は、各就寝室内にも設置されるものとする。」と、更に、セクション２−２．２．１の記載は「新築にあっては、２−２．１により２個以上の煙警報器が要求される場合、それらは、どの煙警報器の動作からも住居内のすべての煙警報器を鳴らすように編成されるものとする。」とある。
【００２６】
しかし、ＮＦＰＡの１９９３年増補、付属書Ａは、「要求される煙警報器の数（上記パラグラフで規定されるような）は、要求される煙警報器によって防備された区域から扉で隔てられた区域に対する信頼できる早期警告防備を提供しないことがある。このため、所帯主は、防備を増強するために扉で隔てられた区域に対する追加の煙警報器の使用を考慮することが推奨される。追加の区域は：地下室、寝室、食堂、暖炉室、ユーティリティールーム、要求される煙警報器で防備されていない廊下を含む。」と明快に指摘している。
【００２７】
更に、カリフォルニア州防火管理者は、最少限の数の要求される煙警報器では、すべての状態に対して早期警告を出すのには十分ではないと記載している。カリフォルニア州防火管理者の記載は、「早期警告火災検出は、所帯の以下のすべての部屋および区域における火災検出機器の設置によって最良に達成される：「別個の各就寝区域（近傍で寝室の外側）に設置された煙警報器、ならびに、居間、食堂、寝室、台所、廊下、屋根裏部屋、暖炉室、衣装納戸、ユーティリティールームと貯蔵室、地下室、付帯車庫に設置された熱および煙警報器。」である。
【００２８】
火災の拡大に対する早期警告は、住宅のすべての部屋および区域における煙警報器の設置によって最良に達成されることは明らかである。従って、通常の規則または基準で要求されていなくても、在住者は、住宅の部屋毎に、地下室および仕上げた屋根裏部屋を含み、煙警報器を設置すべきである。加えて、家屋所有者は、煙検出器、ＣＯ検出器等を含み、相互接続できる危険状態検出器のすべてを相互接続することが推奨される。更に、家屋毎に、どのような小さな家屋でも（簡易アパートを含み）、最低２個の煙警報器を設置することも推奨される。かかる最大限のカバー範囲は、下記で示し説明するように、必要および推奨の両方の場所に煙警報器および他の危険状態検出器を設置することによって達成できる。
【００２９】
新築の家屋について、ＮＦＰＡは、ＡＣ電力供給の相互接続された煙警報器が各寝室、各寝室区域の外側、家屋の階毎に設置されることを要求している。ＮＦＰＡはまた、サイズに関わらずいずれの新築の家屋内にも最低２個のＡＣ電力供給の相互接続された煙警報器を要求している。図２は、寝室のそれぞれ（検出器２０２、２０４、２０６）および就寝区域の外側（検出器２０８）にＮＦＰＡ要求の煙検出器を含む平屋の住宅／アパート／モービルホーム２００を示す。この図３に示すように、煙検出器２０２−２０８のそれぞれは（点線２１０で示すように）相互接続されている。これらの要求される煙検出器に加えて、本件の出願人は、煙検出器がまた食堂（検出器２１２）、台所（検出器２１４）、居間（検出器２１６）に含まれることを推奨する。これらの検出器はまた、他と相互接続されなければならない。
【００３０】
図３は、ＮＦＰＡが要求し、および追加で提案された両方の煙検出器をその中に有する例示の２階建家屋３００を示す。具体的には、ＮＦＰＡ要求の煙検出器は、仕上げた屋根裏部屋にある検出器３０２、寝室にある検出器３０４と３０６、就寝区域の外側の検出器３０８、２階建住宅３００の階毎の検出器３１０と３１２を含む。この図３に示すように、ＮＦＰＡはまた、点線３１４で示すように煙警報器が相互接続されることを要求している。追加の推奨された煙検出器は、台所にある検出器３１６およびユーティリティールームにある検出器３１８を含む。これらの検出器はまた、他と相互接続されなければならない。
【００３１】
ＮＦＰＡは煙検出器、煙検出器の使用に対する要求を記述するとはいえ、他の危険状態検出器の使用も推奨される。現に、多くの危険状態検出器は、現在、複数の危険状態、例えば、煙とＣＯを検知する能力を含んでいる。それ故に、上記で図解し検討した相互接続の危険状態検出器システムは、実際には、煙検出器、ＣＯ検出器、煙とＣＯの複合検出器等のいずれの組合せも含むことができよう。現に、本発明のシステムおよび方法に対するニーズに導いたのは、相互接続され異なる危険状態検出器のまさにこの組合せである。
【００３２】
相互接続された危険状態検出器の実際のレイアウトおよび配列に関わらず、本発明のシステムおよび方法は、従来技術に認められない明確な利点を提供する。具体的には、本発明のシステムおよび方法は、異なる検知した危険状態警報の優先順位付けのシステムを提供する。この優先順位付けは、相互接続された危険状態検出器のそれぞれが相互接続された危険状態検出器のどれか１つによって検知された最高の優先順位の警報状態だけを鳴らすことを確実にする。これは、同時に複数の警報が鳴らされる結果として起こり得る混乱の可能性を最少限にする。
【００３３】
以下の検討では、煙検出器、一酸化炭素検出器、煙および一酸化炭素の両方の検出回路を有する複合ユニットを有する普通の住居を検討する。しかし、当業者には言うまでもなく、本発明の優先順位付けのシステムおよびそれへ適用可能な方法は、他の種類の危険状態検出器を含むことがある他のシステムへも適用できる。かかるシステムでは、以下の検討によるように、検出できる危険状態は、緊急度と潜在的脅威リスクの順序で優先順位付けられる。この優先順位付けが決定されると、本発明のシステムおよび方法は、検出された最高レベルの脅威だけが居住者へ表示されて、居住者が住居内に存在する最も緊急の危険状態に気付くようにすることを確実にする。
【００３４】
検出された危険状態の間に最も緊急で適切な行動方針を居住者が決めるのを更に手助けするために、本発明のシステムおよび方法はまた、居住者が検出した危険のソースの位置を探知することを可能にする。この起動警報の探知機能は、現在危険状態を検知していない危険状態検出器からの警報のすべてを無音にする。このようにして、居住者は、検出している警報の位置を探知することができ、それは住居内の危険状態の位置の表示を提供する。この情報により、居住者は、可能な限り居住者を危険状態に近づけさせない安全な避難経路を選ぶことができる。
【００３５】
本発明の１つの実施の形態では、この機能は、図４に示すもの等の、相互接続インタフェース回路の導入により達成される。上記で示唆したように、本発明のインタフェース回路のこの実施の形態は、煙と一酸化炭素の複合検出器に対するものであるが、当業者には言うまでもなく、以下の説明に鑑みて他の危険状態の検出と警報のために回路を改変できる。それ故に、図４の説明と図解は、例示のみと解釈すべきであり、本発明の範囲に対する限定と解釈してはならない。
【００３６】
具体的に図４に転じて説明すると、このインタフェース回路は、住居内の危険状態検出器を相互接続することに使用される典型的な３本配線相互接続の信号配線４００へ接続する。他の危険状態検出器は、当該技術で周知である異なるインタフェース回路を含む単一状態の検出器であってもよい。これらの「旧来」の検出器は、図４のインタフェース回路からの出力と連動してなお適切に機能する。
【００３７】
本発明のインタフェース回路を含む危険状態検出器の検出回路が、この検討において優先順位付けシステムでの最高の優先順位メッセージである煙状態を検出する時、検出器のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、μＰ１へ出力を送出する。このμＰ１出力は、抵抗４０２を通してトランジスタ４０４をオンにする。このトランジスタ４０４がオンにされると、電源ＶＣＣからの電流が抵抗４０８、４０６を通して流れる。それで、これは、トランジスタ４１０をオンにして、電圧ＶＣＣを抵抗４１２、４３２を通して相互接続４００へ電源供給する。本発明の１つの実施の形態では、電圧ＶＣＣは、従来の煙警報器が煙状態を検出したことを表示することに使用した旧来の煙警報信号より高く選択される必要がある。これらの旧来の警報器は、他の相互接続された煙検出器をそれの警報で鳴らすために相互接続信号配線上に普通には直流３ボルト信号を発生する。１つの実施の形態では、この電圧ＶＣＣは直流９ボルトに設定される。旧来の煙検出器はそれの煙警報を鳴らすために単に直流３ボルト以上の電圧を求めるので、この高い電圧出力は、相互接続された煙検出器のすべてをそれの警報で鳴らす結果となる。
【００３８】
最高の優先順位の警報を相互接続信号配線上の最高の電圧により提供することよって、本発明のシステムは、いずれか他の通信された危険状態が、より高い優先順位で検出される危険状態に対して発生されたより高い電圧によって圧倒される、つまり優先順位の高い方が優先されることを確実にする。すなわち、相互接続信号配線経由のそれぞれの危険状態の通信のために選択された電圧の大きさは、それらの重要度の順序に選択され、最高の優先順位のメッセージが最高の電圧出力を有する、次に高い優先順位のメッセージが次に高い電圧の大きさを有する等である。いずれかの低い電圧信号が相互接続信号配線経由で現在通信している場合、相互接続危険状態検出器のいずれか１つで、より高い優先順位の危険状態の検出をすると、そのより高い電圧で危険状態検出器のすべてに通信されている結果となる。相互接続された危険状態検出器がより高い電圧を検出する時、検出器はすべてがより高い優先順位の危険状態警報を鳴らすことになる。
【００３９】
図４へ再び戻ると、危険状態検出器の検出回路がもはや危険状態を検知しなくなると、インタフェース回路への出力μＰ１は除去される。この信号が除去されると、トランジスタ４０４、４１０はオフになり、それによって電源ＶＣＣへの接続を相互接続４００から除去する。本発明の好ましい実施の形態では、危険状態検出器が危険状態検出の信号を相互接続４００から除去すると、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは出力μＰ３に電圧を加える。この出力に電圧を加えると、トランジスタ４２２が抵抗４２０を通してオンにされる。これは、相互接続電圧を、抵抗４２４を通して接地電位へ引き下げ、危険状態がもはや検出されなくなると、残留電圧が相互接続上に残されないことを確実にする。
【００４０】
危険状態検出器の検出回路が一酸化炭素を検知する場合、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、出力μＰ２に電圧を加え、それは抵抗４１４を通してトランジスタ４１６をオンにする。トランジスタ４１６がオンにされると、電圧電源ＶＤＤが抵抗４１８を通して相互接続４００へ接続される。本発明の好ましい実施の形態では、電源ＶＤＤは、略直流３．３ボルトであるように選択される。しかし、トランジスタ４１６を横切る直流０．５ボルトの電圧降下があるので、相互接続４００への出力は最大で直流２．８ボルトである。この直流２．８ボルトは、旧来の煙警報器の相互接続信号の直流３．０ボルトより低いので、この出力は、旧来の煙検出器装置のいずれもそれの警報を鳴らさせない。代わりに、他の一酸化炭素検出器または煙と一酸化炭素の複合検出器だけが一酸化炭素警報を鳴らすことになる。換言すれば、一酸化炭素信号の電圧の大きさは、他の煙検出器にそれの煙警報を鳴らさせるのに足るほど充分に高くない。
【００４１】
一酸化炭素状態がもはや検知されなくなると、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、μＰ２から信号を除去して、その結果、トランジスタ４１６はオフになる。煙信号の場合のように、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、トランジスタ４２２をオンにするようにμＰ３に電圧を加えてよく、相互接続信号配線上の一酸化炭素信号が除去されることを確かにする。しかし、μＰ３出力に電圧が加えられなくても、抵抗４３２が相互接続信号配線４００を０ボルトに引き下げることになる。
【００４２】
複数の状態が同時に検知されることが起こり得る。その結果として、１つの危険状態検出器が、一酸化炭素状態を検出し、一酸化炭素警報を相互接続信号配線上に送信することがある一方で、異なる検出器が煙状態を検出することがある。煙状態がこの２つの間のより高い優先順位のメッセージであると決定されているので、この煙メッセージは、相互接続信号配線上で一酸化炭素メッセージに優先しなければならない。
【００４３】
これを実証するために、トランジスタ４１６がオンであると想定する。それで、相互接続信号配線への出力電圧は、直流２．８ボルトである。他の１つの検出器が煙状態を検出する場合、その検出器は、その検出器のトランジスタ４０４の同等物をオンにすることになり、それはその検出器のトランジスタ４１０の同等物をオンにすることになる。煙を検出している検出器においてトランジスタ４１０を通して導通する電位が、一酸化炭素を現在検出している検出器の出力電位より高い電圧電位で相互接続信号配線を駆動することになる。これはトランジスタ４１６を逆バイアス状態にし、それをオフに強制する。この時、他のトランジスタはいずれも導通しておらず、相互接続の電位は、旧来の煙検出器を含み、すべての相互接続された検出器によって煙状態であると解釈されるのに足る高さである。それで、そうする能力のあるすべての検出器は、それの煙警報を鳴らすことになる。
【００４４】
相互接続信号配線４００へ結合された単一の電圧検知回路を利用して信号配線上で送信されたどんな信号の電圧の大きさも決定することが可能であるとはいえ、本発明の好ましい実施の形態は、２つの別個の入力μＰ４、μＰ５を利用して、相互接続４００上で通信された電圧信号の弁別を提供する。これらの入力のそれぞれは、シュミット・トリガまたは一定範囲のアナログ入力値をデジタル出力に強制する同類の回路を有するマイクロコントローラ入力へ結合されることが好ましい。これは、マイクロコントローラおよびその同類に対するたいていの標準的ロジック入力はかかる回路を含むから、インタフェース回路のコストと複雑さを大いに低減する。このようにして、マイクロコントローラは、ロジックレベルの入力だけを使用することによって相互接続の電位を識別することができる。
【００４５】
この実施の形態では、入力μＰ５は、抵抗４２６経由で相互接続４００へ結合されている。入力μＰ５は、この実施の形態では、一酸化炭素信号の２．８ボルトに対応する信号レベルで切替わることが好ましい。例えば、μＰ５入力は、直流１．５ボルトの電圧でロジックレベルを切替える。マイクロコントローラがこの入力を検出する時、マイクロコントローラは、信号が相互接続信号配線上で通信されていることを知る。しかし、この信号が一酸化炭素信号に対応するか煙信号に対応するかを決定するには、入力μＰ４も点検しなくてはならない。具体的には、μＰ４のための入力は、抵抗４２８、４３０の抵抗分割器回路網を通して相互接続４００に結合する。この抵抗分割器は、μＰ５での電圧より高いが、旧来の煙検出器の電圧信号がこの入力で認知され得るように十分低い、電圧でシュミット・トリガを入力μＰ４で転移させるように設定される。具体的には、入力μＰ４は、旧来の煙検出器が相互接続４００上で通信する時に起動しなくてはならないが、一酸化炭素信号が相互接続４００上に存在する時に起動してはならない。
【００４６】
これらの２つの入力を利用して、マイクロコントローラは、相互接続の電位に基づいて、もしあれば、どの警報を鳴らすべきかを論理的に決定できる。どちらの入力も起動されなかった場合、警報は鳴らされない。μＰ５入力が起動されたが、μＰ４が起動されなかった場合、危険状態検出器はその一酸化炭素警報を鳴らす。しかし、μＰ４が起動された場合、μＰ５入力の状態に関わらず、危険状態検出器はその煙警報を鳴らす。当業者には当然認識されるように、複数の危険状態が検知され警報されることがある時、異なる抵抗分割器回路網を使用する複数の入力を使用することができる。
【００４７】
危険状態検出器の１つが危険状態を検出して、相互接続上でその情報を通信した場合、相互接続された危険状態検出器のすべてが、最高の優先順位の危険状態に対応する最高の優先順位のメッセージのために適切な警報を鳴らすことになる。しかし、居住者が危険状態のソースの位置を探知することを可能にするために、本発明のインタフェース回路は、危険状態を実際に検知しているその（または複数の）検出器を除いて相互接続された警報のすべてを消音する機能を提供する。
【００４８】
ユーザがこの機能を選択すると、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、出力μＰ３に電圧を加え、それは、抵抗４２０を通して、トランジスタ４２２をオンにする。これは、相互接続信号配線４００を抵抗４２４を通して接地する結果となる。結果として、相互接続された危険状態検出器のどれも、それの危険状態警報の１つを鳴らさせるのに足る高い電圧を相互接続信号配線上に検出できないことになる。危険状態を検知していない検出器についてはまた、これはそれの警報を無音にする結果となる。それで、居住者は、鳴っている警報の位置によって検出された危険状態のソースを決定できることになる。それで、居住者は、危険状態のソースを回避する一方で、適切な避難経路または他の救済行動を決定することができることになる。
【００４９】
ユーザがこの機能を無効にすると、または相互接続された検出器を無音にする仕組みをもはや選択しないと、入力μＰ３は除去され、トランジスタ４２２はオフになることになる。それで、そのことは、危険状態が依然として検出器の１つによって検出されていると推定して、相互接続４００を以前の大きさに戻させる。これは、再び、相互接続された危険状態検出器のすべてが適切な警報を鳴らす結果となる。この起動警報の探知機能は、検出された危険状態の位置に基づいて居住者が避難経路または他の適切な措置を理にかなって決心することを可能にすることによって、居住者の安全性を大いに高める。
【００５０】
図５に簡略化したフロー図形式で示すように、本発明の方法の１実施の形態は、ステップ５０２で相互接続信号線上に電圧を検知することによって始まる（５００）。受信している警報器は、次にステップ５０４で適切な警報状態を決定する。判定ブロック５０６で相互接続信号線上の信号が煙状態のためであると決定される場合、受信検出器は、判定ブロック５０８でそれが現在一酸化炭素警報を鳴らしているか否かを点検して確認する。それが現在一酸化炭素警報を鳴らしている場合、ステップ５１０でその警報を無音にする。受信検出器は、次にステップ５１２で煙警報を鳴らし、それから終了する（５１４）。図示のように、受信検出器が、ステップ５０８で現在一酸化炭素警報を鳴らしていない場合、それは、ステップ５１２で単に煙警報を鳴らす。
【００５１】
しかし、判定ブロック５０６で決定された時に受信信号が煙信号でない場合、受信検出器は、判定ブロック５１６で受信した信号が一酸化炭素状態に対応するか否かを点検して確認する。そうである場合、受信検出器は、ステップ５１８で一酸化炭素警報を鳴らし、それから終了する。しかし、判定ブロック５１６で相互接続上の信号が一酸化炭素信号に対応しない場合、危険状態検出器は、判定ブロック５２０でそれが現在いずれかの危険状態を検知しているかどうか点検して確認する。受信検出器が現在それ自体の危険状態を検知していない場合、それは、ステップ５２４で警報を無音にし、それから終了する。これは起動警報の探知機能性に対応する。しかし、判定ブロック５２０で検出器が現在危険状態を検知していると決定される場合、受信検出器は、ステップ５２２で検知した状態の警報を鳴らし、それから終了する。換言すると、相互接続信号配線上に信号が無い場合、または、相互接続信号配線上の信号が煙または一酸化炭素信号でない場合、受信危険状態検出器は、それが検出した状態に連係する警報だけを鳴らすことになる。
【００５２】
本明細書中で引用する刊行物、特許出願および特許を含むすべての文献を、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込むのと、また、その内容のすべてをここで述べるのと同じ限度で、ここで参照して組み込む。
【００５３】
本発明の説明に関連して（特に、特許請求の範囲に関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限定しない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されるかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中の如何な  る言い回しも、本発明の実施に不可欠である、請求項に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。
【００５４】
本明細書中では、発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、好ましい実施の形態で考えられるすべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
本明細書に組み込まれてその一部をなす付帯図面は、本発明のいくつかの態様を図解し、詳細な説明とともに本発明の原理を説明する。
【図１】図１は、通常の煙警報器の相互接続フィルタの概略図である。
【図２】図２は、平屋作りの家屋に対する例示の煙検出器の配置図である。
【図３】図３は、２階建家屋に対する例示の煙検出器の配置図である。
【図４】図４は、本発明の教示に従って構成されたインタフェース回路の概略図である。
【図５】図５は、本発明の方法の１実施の形態を示す簡略化したフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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