(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源による電源供給経路と予備電源による電源供給経路とを備え、前記外部電源から供給される電圧の変化を検出して前記予備電源に切り換える防災監視盤の電源切換回路において、
前記外部電源と前記予備電源とを選択的に接続して、いずれか一方から供給される電圧を負荷に出力する切換手段と、
前記外部電源から供給される電圧の変化に応じて、前記切換手段の接続状態を制御するヒステリシス特性を有する第１の切換制御手段と、
前記外部電源から供給される電圧の変化を検出、監視し、前記外部電源から供給される電圧が、前記第１の切換制御信号手段が有するヒステリシス特性を設定する前記外部電源に切り換えるための電圧と、前記予備電源に切り換えるための電圧の間に任意に設定される基準電圧を、所定時間継続して下回った場合に、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続するように指示する電源電圧監視手段と、
前記電源電圧監視手段からの指示に基づいて、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続する制御を行う第２の切換制御手段と、
を備えたことを特徴とする防災監視盤の電源切換回路。
【請求項２】
前記負荷の状態に応じて所定の報知動作を実行するシステム制御手段と、
前記切換手段を介して出力される電圧の変化を監視して、前記システム手段に通知する外部信号監視手段と、を備え、
前記システム制御手段は、前記電源電圧監視手段により検出される前記外部電源から供給される電圧が、前記基準電圧を下回っている場合には、直ちに前記外部信号監視手段からの通知を無視することを特徴とする請求項１記載の防災監視盤の電源切換回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防災監視盤の電源切換回路に関し、特に、予備電源を備え、常用の外部電源の遮断や電圧低下に対して、当該外部電源と予備電源とを切り換えて、防災監視動作を実行する主回路に所定のレベルの電源を供給する防災監視盤の電源切換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、防災システムにおいては、防災監視の機能上、システム外部から供給される常用の商用交流電源（ＡＣ電源：以下、常用電源と記す）の停電等による遮断や電圧低下等に備えて、防災監視盤自体に予備電源（バックアップ電源）を内蔵している。
図６は、従来の防災監視盤に備えられた電源切換回路を示す回路構成図であり、図７は、従来の電源切換回路における電源切換動作を説明する概略図であり、図８は、従来の電源切換回路における常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
【０００３】
図６に示すように、電源切換回路は、商用交流電源ＡＣを所定の変圧比により電圧変換するトランスＴＳ、ダイオードブリッジによる整流回路ＤＢ、平滑化コンデンサＣを介して、所定の電源電圧を供給する常用電源供給経路１１０と、防災監視盤内部に備えられた電池電源からなる予備電源ＢＴにより所定の直流電圧を供給する予備電源供給経路１２０と、これら常用電源供給経路１１０及び予備電源供給経路１２０のいずれかに選択的に接続され、防災監視盤の主回路（負荷Ｒｃ）に常時、所定の電源電圧を供給するように制御される切換スイッチ１３０と、を有し、常用電源供給経路１１０には、常用電源の電圧変化を検知して切換スイッチ１３０の接続状態を制御するスイッチ切換制御回路１４０が設けられている。
【０００４】
スイッチ切換制御回路１４０は、常用電源供給経路１１０と接地電位との間に直列に接続された、電圧降下用の抵抗Ｒ１３、Ｒ１４及びｎｐｎバイポーラトランジスタ（以下、単にｎｐｎトランジスタと記す）Ｔｒ１１と、常用電源供給経路１１０とｎｐｎトランジスタＴｒ１１のコレクタ側の接点Ｎ１１との間に並列に接続された、切換スイッチ１３０を切り換え制御するリレーＲＬ及びリレー保護用ダイオードＤ１１と、上記同様、常用電源供給経路と接地電位との間に直列に接続された、ツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２、抵抗Ｒ１１及びｎｐｎトランジスタＴｒ１３と、常用電源供給経路にエミッタが接続され、ツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２の接点Ｎ１２にコレクタが接続され、抵抗Ｒ１３、Ｒ１４の接点Ｎ１３にベースが接続されたｐｎｐバイポーラトランジスタ（以下、単にｐｎｐトランジスタと記す）Ｔｒ１２と、を備えている。
【０００５】
ここで、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１のベースは、ｎｐｎトランジスタＴｒ１３のコレクタ側接点Ｎ１４に接続されるとともに、当該ベースとエミッタとの間には、電圧降下用の抵抗Ｒ１２が接続されている。また、ｎｐｎトランジスタＴｒ１３は、リレーＲＬを強制的に開放して切換スイッチ１３０を予備電源側に接続するものであって、ｎｐｎトランジスタＴｒ１３のベースには、図示を省略したＣＰＵから、予備電源の電圧試験を実行する場合にのみ、リレー開放制御信号が印加される。
このような構成を有する電源切換回路において、常用電源が正常に動作し、常用電源供給経路１１０側から主回路に所定の電源電圧を供給する場合には、リレーＲＬを動作させて、リレーＲＬの接点である切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に接続するように切換設定する。
そして、常用電源が停電等により遮断、あるいは、電圧の低下が生じた場合には、リレーＲＬをオフさせて、接点である切換スイッチ１３０を予備電源供給経路１２０側に切換設定することにより、非常時においても主回路に所定の電圧を供給して、確実に防災監視機能が実行される。
【０００６】
ここで、常用電源から主回路に電源供給を行う場合、リレーＲＬを動作させて切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に接続して主回路に電源を供給すると、主回路の負荷変動に応じて常用電源供給経路１１０の供給電圧に変動（低下）が生じる。この電圧変動をスイッチ切換制御回路１４０が検知すると、リレーＲＬのオンオフ動作、すなわち、切換スイッチ１３０の切換動作が頻繁に実行されることになり、電源供給状態が不安定になるという不具合が生じる。
そこで、従来の電源切換回路においては、負荷によって電圧変動が生じた場合に、電源の頻繁な切換動作を行わないように、切換スイッチ１３０が常用電源供給経路１１０側に切り替わる際の電圧（ＯＮ電圧）と、予備電源供給経路１２０側に切り替わる際の電圧（ＯＦＦ電圧）を異ならせたヒステリシス特性を有するように構成されている。
【０００７】
具体的には、図６に示した電源切換回路において、リレーＲＬをオン動作して、切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＮさせる必要がある。そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＮさせるためには、図７に示すように、常用電源供給経路１１０からツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介して電流（矢印Ｂ１）が流下する必要があるので、切換スイッチ１３０を常用電源供給経路１１０側に切り換えるために必要なＯＮ電圧ＶON（常用電源供給経路１１０に印加される供給電圧）は、次式のように表される。ここで、ＶFZD11、ＶFZD12は、各々ツェナーダイオードＺＤ１１、ＺＤ１２のツェナー電圧であり、ＶBETr11は、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１のベース−エミッタ間電圧である。
ＶON＝ＶFZD11＋ＶFZD12＋〔（Ｒ１１＋Ｒ１２）／Ｒ１２〕ＶBETr11……（１１）
【０００８】
そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１がＯＮすると、リレーＲＬがオンするとともに、常用電源供給経路１１０から抵抗Ｒ１３、Ｒ１４、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１を介して電流（矢印Ｂ２）が流下するので、ｐｎｐトランジスタＴｒ１２も同時にＯＮする。これにより、常用電源供給経路１１０からｐｎｐトランジスタＴｒ１２、ツェナーダイオードＺＤ１２、抵抗Ｒ１１、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１を介して電流（矢印Ｂ３）が流下する。
一方、リレーＲＬをオフして、切換スイッチ１３０を予備電源供給経路１２０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＦＦする必要がある。そして、ｎｐｎトランジスタＴｒ１１をＯＦＦさせるためには、上述した矢印Ｂ３の経路で流下する電流を遮断する必要があるので、切換スイッチ１３０を予備電源供給経路１２０側に切り換えるために必要なＯＦＦ電圧ＶOFF（常用電源供給経路１１０に印加される供給電圧）は、矢印Ｂ３の電流に伴う電圧に基づいて、次式のように表される。ここで、ＶCETr12は、ｐｎｐトランジスタＴｒ１２のコレクタ−エミッタ間電圧である。
ＶOFF＝ＶCETr12＋ＶFZD12＋〔（Ｒ１１＋Ｒ１２）／Ｒ１２〕ＶBETr11……（１２）
【０００９】
これにより、図８に示すように、電源切換回路における電源の切換制御が、ＯＮ／ＯＦＦ電圧の差分ＶON−ＶOFF（＝ＶFZD11−ＶCETr12）の幅を持つヒステリシス特性に基づいて実行される。ここで、ツェナーダイオードのツェナー電圧ＶFZD11は、例えば４〜５Ｖ程度であり、ｐｎｐトランジスタＴｒ１２のコレクタ−エミッタ間電圧ＶCETr12は、概ね０Ｖ程度であるので、４〜５Ｖ程度の幅を持つヒステリシス動作が行われるため、常用電源が主回路に供給される際の突入電流によって生じる電圧変動Ｖxの影響を受けて、予備電源供給経路１２０側に切り替わることはない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなヒステリシス特性を利用したリレーのオンオフ動作制御（すなわち、切換スイッチ１３０の切換制御）においては、図８に示すように、ヒステリシスの電圧差分ＶON−ＶOFFが大きいと、常用電源からの電圧が緩慢に変化した場合（図８中、Ｖpで表記）、主回路へ供給される電源電圧が低下しているにも関わらず、常用電源から予備電源への切り替わり動作が大きく遅延（遅延時間Ｄｂ）する問題を有している。
また、主回路へ供給される電源電圧の変化が、常用電源から予備電源に切り替わる基準値（しきい値）であるＯＦＦ電圧ＶOFF近傍で安定化した場合には、常用電源から予備電源への切り替わり動作が実行されないため、低い電源電圧が主回路に供給され続けることになり、防災システムの動作上、望ましくない問題を有している。
【００１１】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、防災監視盤に供給される常用電源による電源電圧が緩慢に低下する場合であっても、常用電源から予備電源への切り替わり動作を迅速に実行して、適切な電源電圧を主回路に供給することができる防災監視盤の電源切換回路を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る防災監視盤の電源切換回路は、外部電源による電源供給経路と予備電源による電源供給経路とを備え、前記外部電源から供給される電圧の変化を検出して前記予備電源に切り換える防災監視盤の電源切換回路において、前記外部電源と前記予備電源とを選択的に接続して、いずれか一方から供給される電圧を負荷に出力する切換手段と、前記外部電源から供給される電圧の変化に応じて、前記切換手段の接続状態を制御するヒステリシス特性を有する第１の切換制御手段と、前記外部電源から供給される電圧の変化を検出、監視し、前記外部電源から供給される電圧が、前記第１の切換制御信号手段が有するヒステリシス特性を設定する前記外部電源に切り換えるための電圧と、前記予備電源に切り換えるための電圧の間に任意に設定される基準電圧を、所定時間継続して下回った場合に、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続するように指示する電源電圧監視手段と、前記電源電圧監視手段からの指示に基づいて、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続する制御を行う第２の切換制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項２記載の発明に係る防災監視盤の電源切換回路は、請求項１記載の防災監視盤の電源切換回路において、前記負荷の状態に応じて所定の報知動作を実行するシステム制御手段と、前記切換手段を介して出力される電圧の変化を監視して、前記システム手段に通知する外部信号監視手段と、を備え、前記システム制御手段は、前記電源電圧監視手段により検出される前記外部電源から供給される電圧が、前記基準電圧を下回っている場合には、直ちに前記外部信号監視手段からの通知を無視することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の一実施形態を示す回路構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る電源切換回路は、常用電源供給経路（外部電源供給経路）１０と、予備電源供給経路２０と、切換スイッチ（切換手段）３０と、スイッチ切換制御回路（第１の切換制御手段）４０と、リレー開放回路（第２の切換制御手段）５０と、ＣＰＵ（電源電圧監視手段、システム制御手段）６０と、を有して構成されている。
【００１６】
以下、各構成について説明する。
常用電源供給経路１０は、商用の交流電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ）を所定の変圧比により電圧変換するトランスＴＳと、ダイオードブリッジによる整流回路ＤＢと、平滑化コンデンサＣを備え、交流電源ＡＣを変換して、例えば、２０Ｖの直流電圧を生成し、切換スイッチ３０の一方の接点Ｐ１に供給する。
予備電源供給経路２０は、防災監視盤内部に備えられた電池電源（バッテリー）からなる予備電源ＢＴにより、例えば、２４Ｖの直流電圧を切換スイッチ３０の他方の接点Ｐ２に供給する。
切換スイッチは、上記常用電源供給経路側の接点Ｐ１と予備電源供給経路側の接点Ｐ２とを有し、後述するスイッチ切換制御回路４０によりオンオフが制御されるリレーＲＬの動作に連動して、常用電源供給経路側の接点Ｐ１と、予備電源供給経路側の接点Ｐ２のいずれかに選択的に接続されるとともに、切換スイッチ３０を介して接続される防災監視盤の主回路等の負荷Ｒｃに所定の電源電圧を供給する。
【００１７】
スイッチ切換制御回路４０は、常用電源供給経路１０から供給される電圧の変化を検出して所定のヒステリシス特性に基づいて、上記切換スイッチ３０の接続状態を制御する。なお、スイッチ切換制御回路の具体的な構成及び動作については、後述する。
ＣＰＵ６０は、防災監視盤を含む防災システム全体の動作を制御するものであって、特に、本実施形態においては、常用電源供給経路１０から供給される電圧の変化を検出して、予め設定された基準電圧（しきい値）と比較を行い、検出された電圧が基準電圧を所定時間継続して下回った場合には、リレー開放回路５０に制御信号を出力する機能を有している。
リレー開放回路５０は、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいて、上記ＣＰＵ６０による検出対象となる電圧を接地電位に降下させる。
【００１８】
ここで、上述した切換スイッチ３０、スイッチ切換制御回路４０、リレー開放回路５０相互の関係、及び、具体的な回路構成について説明する。
図１に示すように、スイッチ切換制御回路４０は、常用電源供給経路１０と接地電位との間に直列に接続された、電圧降下用の抵抗Ｒ３、Ｒ４及びｎｐｎトランジスタＴｒ１と、常用電源供給経路１０とｎｐｎトランジスタＴｒ１のコレクタ側接点Ｎ１との間に並列に接続された、切換スイッチ３０を切り換え制御するリレーＲＬ及びリレー保護用ダイオードＤ１と、常用電源供給経路と接地電位との間に直列に接続された、ツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１及びリレー開放回路５０を構成するｎｐｎトランジスタＴｒ３と、常用電源供給経路にエミッタが接続され、ツェナーダイオードＺＤ２及びダイオードＤ２を介して、ツェナーダイオードＺＤ１と抵抗Ｒ１の間の接点Ｎ２にコレクタが接続され、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の間の接点Ｎ３にベースが接続されたｐｎｐトランジスタＴｒ２と、を備えている。
ここで、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のベースは、ｎｐｎトランジスタＴｒ３のコレクタ側接点Ｎ４に接続されるとともに、当該ベースとエミッタとの間には、電圧降下用の抵抗Ｒ２が接続されている。また、ｐｎｐトランジスタＴｒ２のコレクタ側接点ＮＢは、抵抗Ｒ５、Ｒ６からなる分圧回路を介してＣＰＵ６０に接続されている。
【００１９】
次に、上述した構成を有する電源切換回路の動作制御について、図面を参照して説明する。
まず、本実施形態に係る電源切換回路のヒステリシス特性について説明する。
図２は、本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作を説明する概略図であり、図３は、本実施形態に係る電源切換回路の常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
本実施形態に係る電源切換回路において、リレーＲＬをオン動作して、その接点となる切換スイッチ３０を常用電源供給経路１０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＮさせる必要がある。そのため、切換スイッチ３０を常用電源供給経路１０側に切り換えるために必要なＯＮ電圧ＶON（常用電源供給経路１０上の接点ＮＡの電圧）は、図２に示すように、常用電源供給経路１０からツェナーダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して流下し、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＮさせる電流（矢印Ａ１）に基づいて、次式のように表される。ここで、ＶFZD1は、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧であり、ＶBETr1は、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のベース−エミッタ間電圧である。
ＶON＝ＶFZD1＋〔（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２〕ＶBETr1……（１）
【００２０】
ここで、ｎｐｎトランジスタＴｒ１がＯＮすると、リレーＲＬがオン動作するとともに、常用電源供給経路１０から抵抗Ｒ３、Ｒ４、ｎｐｎトランジスタＴｒ１を介して電流（矢印Ａ２）が流下するので、ｐｎｐトランジスタＴｒ２も同時にＯＮする。これにより、常用電源供給経路１０からｐｎｐトランジスタＴｒ２、ツェナーダイオードＺＤ２、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して電流（矢印Ａ３）が流下する。
一方、リレーＲＬをオフ動作して切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切換設定するためには、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＦＦする必要がある。そのため、切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切り換えるために必要なＯＦＦ電圧ＶOFF（常用電源供給経路１０上の接点ＮＡの電圧）は、常用電源供給経路１０からｐｎｐトランジスタＴｒ２、ツェナーダイオードＺＤ２、ダイオードＤ２、抵抗Ｒ１、ｎｐｎトランジスタＴｒ１を介して流下する電流（矢印Ａ３）に基づいて、次式のように表される。ここで、ＶFD2は、ダイオードＤ２のＯＮ電圧である。
ＶOFF＝ＶFZD2＋ＶFD2＋〔（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２〕ＶBETr1……（２）
【００２１】
これにより、図３に示すように、電源の切換制御が、ＯＮ／ＯＦＦ電圧の差分ＶON−ＶOFF（＝ＶFZD1−ＶFZD2−ＶFD2）の幅を持つヒステリシス特性に基づいて実行される。
さらに、本実施形態においては、上記スイッチ制御回路４０におけるリレーＲＬのオンオフ制御の際に、接点ＮＢの電圧を抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧し、ＣＰＵ６０に取り込んで、電圧変化を監視する。
ＣＰＵ６０による電圧変化の監視方法は、上記（１）式及び（２）式に基づいて求められたＯＮ電圧ＶON、ＯＦＦ電圧ＶOFF、及び、ＣＰＵ６０の内部でソフトウェア的に設定されたＯＦＦ電圧ＶOFF2（但し、ＶOFF＜ＶOFF2＜ＶON）と、接点ＮＢの電圧ＶNBとの比較により、常用電源供給経路１０から供給される電圧の変化状態を判別する。
【００２２】
具体的には、接点ＮＢの電圧ＶNBが、０＜ＶNB＜ＶOFFの時、外部から供給される商用交流電源が停電状態にあるものと判断し、ＶOFF＜ＶNB＜ＶOFF2の時、常用電源供給経路１０から供給される電圧が正常値よりも低下した状態にあるものと判断し、ＶOFF2＜ＶNB＜ＶONの時、常用電源供給経路１０から供給される電圧が正常状態にあるものと判断する。
そして、ＣＰＵ６０は、電圧ＶNBが、電圧ＶOFF2を所定時間継続して下回ったと判断した場合には、ｎｐｎトランジスタＴｒ３のベースにＯＮ電圧の制御信号を出力する。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ３がＯＮ動作して、接点ＮＢの電圧がほぼ接地電位に降下して、ｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＮ動作させていた電流（矢印Ａ３）が遮断されるので、リレーＲＬがオフして切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切換設定する。
【００２３】
したがって、本実施形態に係る電源切換回路のよれば、ＯＮ電圧ＶON、ＯＦＦ電圧ＶOFFに基づいて、その電圧の差分の幅のヒステリシス特性を有する電源切換動作を実行するとともに、常用電源供給経路１０から供給される電圧が、電圧ＶONと電圧ＶOFFとの間に任意に設定された電圧ＶOFF2を所定時間継続して下回った場合には、その後即座に予備電源供給経路２０側に切り換わるので、常用電源からの電圧が緩慢に変化した場合（図３中、Ｖpで表記）であっても、主回路へ供給される電源電圧の低下が検出されると、常用電源から予備電源への切り替わり動作が実行される。よって、従来の構成（遅延時間Ｄｂ）に比較して、遅延時間Ｄａを短縮することができるとともに、適切な電源電圧を常時、主回路に供給することができるので、防災システムの動作機能を良好に保持することができる。
【００２４】
次いで、上述した電源切換動作の具体例について、図面を参照して説明する。
図４は、本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作の具体例を示すタイミングチャートである。ここでは、上述したスイッチ制御回路により実現されるヒステリシス特性におけるＯＮ電圧ＶONを２０Ｖ、ＯＦＦ電圧ＶOFFを１５Ｖ、ソフトウェア的に設定されるＯＦＦ電圧ＶOFF2を１７Ｖととし、また、常用電源供給経路により供給される定常電圧を２０Ｖ、予備電源供給経路により供給される定常電圧を２４Ｖとした場合について説明する。なお、必要に応じて、図１乃至図３に示した回路構成及び動作概念を参照して説明する。
【００２５】
まず、時刻ｔ1において、防災監視盤に電源が投入されると、常用電源供給経路３０から供給される電圧（接点ＮＡの電圧）ＶNAは、急峻に上昇してＯＮ電圧ＶONに相当する２０Ｖに達する。これにより、ｎｐｎトランジスタＴｒ１がＯＮ動作して、リレーＲＬをオン動作させ、切換スイッチ３０を常用電源供給経路１０側に切り換える（時刻ｔ2）。このとき、電圧ＶNA、及び、主回路に供給される電圧（接点ＮＣの電圧）ＶNCは、主回路に常用電源電圧が接続されることによる負荷変動に伴って、例えば、１８Ｖに電圧低下を生じる。
一方、ｎｐｎトランジスタＴｒ１のＯＮ動作に伴って、ｐｎｐトランジスタＴｒ２がＯＮ動作するため、接点ＮＢの電圧ＶNBは、接点ＮＡの電圧に応じた電圧変化を示す。また、ＣＰＵ６０は、電圧ＶNBの立ち上がりに同期して任意の時間間隔、例えば、２００ｍｓ周期で電圧監視動作を開始する。
【００２６】
そして、常用電源供給経路１０から供給される電圧ＶNAが、時刻ｔ3において緩慢に低下し始め、時刻ｔ4でＯＦＦ電圧ＶOFF2（＝１７Ｖ）以下になった場合、ＣＰＵ６０は、この電圧低下を、電圧ＶNBを監視することにより検出し、その情報を保持する。ＣＰＵ６０は、２００ｍｓ後の次回の電圧監視処理タイミング（時刻ｔ5）においても継続してＯＦＦ電圧ＶOFF2（＝１７Ｖ）以下の電圧ＶNBを検出すると、常用電源の低下が生じているものと判断して、ｎｐｎトランジスタＴｒ３にＯＮ電圧の制御信号を出力する。これにより、電圧ＶNBが直ちに接地電位に降下してｎｐｎトランジスタＴｒ１をＯＦＦ動作させるため、リレーＲＬがオフして、切換スイッチ３０を予備電源供給経路２０側に切り換える。このとき、常用電源供給経路１０から供給される電圧ＶNAは、主回路が切り離されることによる負荷変動に伴って、わずかながら上昇する。一方、主回路に供給される電圧ＶNCは、電源の切り替わりにより、予備電源供給経路から２４Ｖの電圧が供給される。
【００２７】
したがって、常用電源供給経路１０から供給される電圧ＶNAが、緩慢な低下傾向を示す場合であっても、電圧ＶONと電圧ＶOFFとの間に任意に設定された基準電圧ＶOFF2を所定時間継続して下回ったことを検出して、その後即座に予備電源供給経路２０側に切り換わるので、電圧ＶNAの低下開始から比較的短い遅延時間Ｄａで電源切換動作を実行できるので、従来技術の構成における遅延時間Ｄｂを大幅に短縮することができ、防災システムの動作機能上、適切な電源電圧を常時供給することができる。また、急激な負荷変動やノイズ等の影響で、基準電圧ＶOFF2を一時的に下回った場合には、予備電源に切り替わることがないため、信頼性が高い。
なお、本実施形態に示した、ＯＮ電圧ＶON、ＯＦＦ電圧ＶOFF、ＯＦＦ電圧ＶOFF2、所定時間の長さ、及び、電圧監視動作の実行タイミングは、一例を示したものにすぎず、他の設定値であってもよいことはいうまでもない。
【００２８】
次に、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の他の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図５は、本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の他の実施形態を示す概略構成図である。なお、必要に応じて、図４に示したタイミングチャートを参照して説明する。
図５に示すように、本実施形態に係る電源切換回路は、切換スイッチ３０を介して、火災感知器等の端末機器（主回路）８０に供給される電圧を監視する外部信号監視回路（外部信号監視手段）７０を備え、常用電源供給経路１０から供給される電圧が変動して、時刻ｔ4において、電圧ＶOFF2を下回った場合には、切換スイッチ３０により常用電源から予備電源に切換動作が行われて、端末機器８０に予備電源から所定の電源電圧が供給されるまで、ＣＰＵ（システム制御手段）６０は、直ちに外部信号監視回路７０から通知される外部信号に関する情報を無視して、上記電圧変動（低下）前の状態の情報を継続保持する。
【００２９】
すなわち、常用電源供給経路１０から供給される電圧が、電圧ＶOFF2を下回った状態においては、外部信号監視回路７０に供給される駆動電圧自体が低下して、外部信号の監視動作が正常に実行されなくなる可能性があるため、外部信号監視回路７０から通知される外部信号に関する情報、例えば、断線障害情報を無視することにより、電源切換動作を支障なく実行することができるとともに、報知動作を適切に実行することができる。
その後、切換スイッチ３０により常用電源から予備電源に切換動作が行われて、端末機器８０に予備電源から所定の電源電圧が供給された場合（時刻ｔ5）、あるいは、常用電源により供給される電圧が、電圧ＶOFF2以上に復帰した場合には、ＣＰＵ６０は、外部信号監視回路７０から通知される外部信号に関する情報を有効に取り込んで、端末機器８０や回線の異常等に関する通知に基づいて、所定の報知動作を実行する制御を行う。
このように、電源電圧の低下に伴う電源切換動作の実行中においては、外部信号監視回路により検出される主回路側の外部信号の状態を無視し、電源切換後に外部信号の状態監視を再開することにより、電源切換動作を支障なく迅速に実行することができるとともに、正常な電源電圧が供給されている場合のみ、主回路側の外部信号の状態を有効に監視して、報知動作を適切に実行することができる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、外部電源と予備電源とを選択的に接続して、いずれか一方から供給される電圧を負荷に出力する切換手段と、外部電源から供給される電圧の変化に応じて、切換手段の接続状態を制御するヒステリシス特性を有する第１の切換制御手段と、前記外部電源から供給される電圧の変化を検出、監視し、前記外部電源から供給される電圧が、前記第１の切換制御信号手段が有するヒステリシス特性を設定する前記外部電源に切り換えるための電圧と、前記予備電源に切り換えるための電圧の間に任意に設定される基準電圧を、所定時間継続して下回った場合に、前記切換手段を前記予備電源側に強制的に接続するように指示する電源電圧監視手段と、電源電圧監視手段からの指示に基づいて、切換手段を予備電源側に強制的に接続する制御を行う第２の切換制御手段と、を備えたので、第１の切換制御手段により所定のヒステリシス特性を有する電源切換動作を実行することができるとともに、外部電源から供給される電圧が緩慢に変化する場合であっても、所定の基準電圧を下回ったことを検出して、第２の切換制御手段により即座に予備電源側に電源を切り換えることができる。
したがって、外部電源から予備電源への切り替わりに要する遅延時間を短縮して、適切な電源電圧を常時供給することができるので、防災システムの動作機能を良好に保持することができる。
また、外部電源の低下が継続していることを判別して、電源の切換動作を実行することができ、防災システムの動作機能上支障のない瞬間的な電圧低下による電源切換動作を防止することができる。
【００３１】
請求項２記載の発明によれば、負荷の状態に応じて所定の報知動作を実行するシステム制御手段と、負荷に出力される電圧の変化を監視して、システム手段に通知する外部信号監視手段と、を備え、システム制御手段は、外部電源電圧が基準電圧を下回っている場合には、直ちに外部信号監視手段からの通知を無視するように構成されているので、外部電源電圧の低下に伴って外部信号監視手段が正常に動作しなくなり、異常な情報がシステム制御手段に通知されることを防止して、電源切換動作を支障なく迅速に実行することができるとともに、所定の報知動作を適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の一実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作を説明する概略図である。
【図３】本実施形態に係る電源切換回路の常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
【図４】本実施形態に係る電源切換回路の電源切換動作の具体例を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る防災監視盤の電源切換回路の他の実施形態を示す概略構成図である。
【図６】従来の防災監視盤に備えられた電源切換回路を示す回路構成図である。
【図７】従来の電源切換回路における電源切換動作を説明する概略図である。
【図８】従来の電源切換回路における常用電源供給経路側の電圧変化を示す電圧波形図である。
【符号の説明】
１０            常用電源供給経路（外部電源供給経路）
２０            予備電源供給経路
３０            切換スイッチ（切換手段）
４０            スイッチ切換制御回路（第１の切換制御手段）
５０            リレー開放回路（第２の切換制御手段）
６０            ＣＰＵ（電源電圧監視手段、システム制御手段）
７０            外部信号監視回路（外部信号監視手段）
８０            端末機器
【図１】
0003792455.tif 000002
【図２】
0003792455.tif 000003
【図３】
0003792455.tif 000004
【図４】
0003792455.tif 000005
【図５】
0003792455.tif 000006
【図６】
0003792455.tif 000007
【図７】
0003792455.tif 000008
【図８】
0003792455.tif 000009