特許文献1に記載されている自動火災報知システム等のように、従来知られているP型の防災システムでは、配線に関する規定(例えば配線抵抗に関する規定)がある。この規定を満たしていない場合、火災受信機1と火災感知器2との通信において通信エラーが発生する可能性がある。例えば、施工された一対の電線の長さが、配線抵抗に関する規定に基づいて定まる最大の配線長よりも長い場合に、通信エラーが起こりやすくなる。一例として、施工時のミス等により不要な電線が一対の電線に分岐接続されている場合、一対の電線の長さが長くなる。この場合、一対の電線の線間容量が設計時よりも大きくなる。そのため一対の電線に送信された信号の電圧波形に生じる鈍りが大きくなり、一対の電線に送信された信号における鈍りの許容値を超える可能性がある。その結果、一対の電線を用いた通信エラー(通信の異常)が起こりやすくなる可能性があった。
(実施形態1)
本実施形態における火災受信機1及びそれを用いた防災システムA1について、図1〜図5を参照して説明する。
火災受信機1は、火災の発生を検知する火災感知器2が一対の電線51,52に接続されたP型(Proprietary-type)の防災システムA1に用いられる。防災システムA1の火災感知器2は、火災の発生を感知して火災受信機1に通知する。火災受信機1は、火災感知器2から火災の発生を通知されると、火災の発生を報知する報知動作を行う。
以下の説明では、集合住宅60(例えばマンション)に用いられる防災システムA1について説明するが、防災システムA1は、集合住宅に限らず、例えば商業施設、病院、ホテル、雑居ビル等の適宜の建物で使用できる。
防災システムA1は、図1に示すように、16台の火災感知器2と、1台の火災受信機1とを備える。防災システムA1では、火災感知器2と火災受信機1とは各々、一対の電線51,52に電気的に接続されている。
火災感知器2は例えば、熱感知器、煙感知器、炎感知器等であり、火災発生を検知した場合、一対の電線51,52間の電圧を変化させて火災発生を報知する信号(以下、「火災報」と呼ぶ。)を送信する。
火災感知器2は、火災受信機1に他装置70を連動させるための信号(以下、「連動報」と呼ぶ。)を送信する。なお、火災感知器2の構成については後述する。
火災受信機1は、火災感知器2から送信された信号を受信し、その信号が火災報の場合に、火災受信機1に電気的に接続されている警報器を動作させて集合住宅60の住人等に火災発生を報知する。
火災受信機1には、他装置70が電気的に接続されている。火災受信機1は、連動報を火災感知器2から受信すると、他装置70に制御用の信号を送信する。
他装置70は例えば、防排煙設備、非常用放送設備、外部移報装置、及びスプリンクラー等の消火設備である。防排煙設備は、防火扉や排煙設備等である。他装置70は、火災受信機1からの制御用の信号に応じて動作する。外部移報装置は例えば、防災システムA1が設置された集合住宅60の外部(例えば消防機関、警備会社等)へ通報する装置である。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。
防災システムA1は、1棟の集合住宅60に対して、16台の火災感知器2と、1台の火災受信機1とを備えている。集合住宅60には、一対の電線51,52が4組設けられている。火災受信機1には4組の一対の電線51,52が接続されている。1組の一対の電線51,52には複数(4台)の火災感知器2が電気的に接続されている。火災受信機1と複数(16台)の火災感知器2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。本実施形態に係る防災システムA1では、火災受信機1と火災感知器2とは各々、一対の電線51,52に流れる電流を引き込むことにより一対の電線51,52間の電圧E5を変化させて火災報、連動報及び通信用信号を送信する。通信用信号は、火災受信機1と火災感知器2とが互いに一対の電線51,52を介して通信を行うための信号である。
火災受信機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台の火災感知器2が一対の電線51,52を介して1台の火災受信機1に接続されている状態を示し、他の火災感知器2及び他の一対の電線51,52の図示を省略している。
火災受信機1は、一対の端子P11,P12と、第1受信回路12(受信部)と、印加部7と、鈍り検出部13とを備える。本実施形態の火災受信機1は更に、信号発生部8と、第1送信回路11(送信部)と、通知部5と、第1制御部14と、操作部6と、第1記憶部4と、連動部3と、予備電源9とを備える。
端子P11には電線51が接続される。端子P12には電線52が接続される。一対の電線51,52には各々、火災受信機1が接続されている端部と反対側の端部に終端抵抗80(図1参照)が接続されている。
印加部7は、一対の端子P11,P12間に直流電圧(例えば24V)を印加することにより、一対の電線51,52間に直流電圧を印加する。また印加部7は、一対の電線51,52に接続されている火災感知器2に動作用の電力も供給している。
端子P11と印加部7との間には抵抗R10が接続されている。抵抗R10は、一対の電線51,52の電流を電圧に変換する第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。抵抗R10の抵抗値は、一例として470Ω程度であるが、この抵抗値に限定されない。
第1送信回路11が一対の電線51,52を流れる電流を引き込むと抵抗R10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。第1送信回路11の動作は、第1制御部14によって制御される。
第1送信回路11は、一対の電線51,52間の電圧を変化させて通信用信号を火災感知器2に送信する。通信用信号は、電圧波形が矩形波の信号である。
第1受信回路12は、火災感知器2が一対の電線51,52に送信した火災報と、連動報と、通信用信号と、をそれぞれ受信する。第1受信回路12は、一例として、一対の電線51,52に流れる電流を検出する。第1受信回路12は、一対の電線51,52に流れる電流を、第1制御部14に入力可能な範囲の電圧に変換して、第1制御部14に出力する。第1制御部14は、第1受信回路12にて受信した信号が、火災報、連動報、及び通信用信号の何れであるかを識別する。
火災受信機1は、一例としてマイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピュータは、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マイクロコンピュータが実行することにより、第1制御部14と、鈍り検出部13の判断部131(図3参照)とを実現している。マイクロコンピュータはタイマ機能を有する。
信号発生部8は、一対の端子P11,P12間の電圧(つまり一対の電線51,52間の電圧E5)を変化させて、一対の電線51,52にパルス信号G1を送信する。パルス信号G1は、電圧波形が矩形波の電圧信号である。より詳細には、パルス信号G1は、一対の電線51,52に線間容量がない状態で電圧波形が矩形波となる電圧信号である。言い換えると、パルス信号G1は、一対の電線51,52に線間容量のない状態における理想的な矩形波信号である。
信号発生部8は、図3に示すように、トランジスタTr2と、トランジスタTr2を駆動する駆動回路81とを有する。トランジスタTr2は、一例として、npn型のトランジスタからなる。トランジスタTr2のコレクタ端子は、端子P11と電気的に接続されている。トランジスタTr2のエミッタ端子は、回路グランド(本実施形態における電線52)と電気的に接続されている。トランジスタTr2のベース端子は、駆動回路81と電気的に接続されている。駆動回路81の動作は、第1制御部14によって制御される。
第1制御部14は、駆動回路81からトランジスタTr2のベース端子に流すベース電流を制御するにより、トランジスタTr2のオン状態とオフ状態とを切り換える。オン状態のトランジスタTr2は、印加部7から抵抗R10に流れる電流を引き込む。トランジスタTr2がオン状態となると、図4に示すように、一対の端子P11,P12間の電圧(一対の電線51,52間の電圧E5)がハイレベルとなる第1電圧レベルV2から、ローレベルとなる第3電圧レベルV1(V1<V2)に低下する。オフ状態のトランジスタTr2は、印加部7から抵抗R10に流れる電流の引き込みを停止する。トランジスタTr2がオフ状態となると、一対の端子P11,P12間の電圧(電圧E5)が第3電圧レベルV1から第1電圧レベルV2になる。信号発生部8は、一対の端子P11,P12間の電圧(一対の電線51,52間の電圧E5)を第1電圧レベルV2と第3電圧レベルV1とに切り替えることにより、パルス信号G1を一対の端子P11,P12に発生させる。言い換えると、信号発生部8は、パルス信号G1を一対の端子P11,P12に発生させるによって、一対の電線51,52間の電圧E5を第1電圧レベルV2と第3電圧レベルV1とに切り替える。
図4の上段の電圧波形図は、信号発生部8が出力するパルス信号G1の電圧波形を示している。パルス信号G1は、期間T1〜T3に分けられている。パルス信号G1は、第1電圧レベルV2、第1電圧レベルV2よりも低い第3電圧レベルV1、第1電圧レベルV2の順に電圧の立ち上がり又は立ち下がりを伴う信号である。
信号発生部8は、図4に示す期間T1,T3では、抵抗R10を流れる電流を引き込んでいない。したがって、期間T1,T3では、一対の電線51,52間の電圧E5は第1電圧レベルV2となっている。信号発生部8は、図4における期間T2では抵抗R10を流れる電流を引き込んでいる。
第1制御部14は、期間T2においてパルス信号G1の電圧が第3電圧レベルV1となるように駆動回路81を制御する。言い換えると、第1制御部14は、パルス信号G1の電圧を所定期間だけ第3電圧レベルV1とするように駆動回路81を制御する。したがって、パルス信号G1の電圧が第3電圧レベルV1となる所定期間の長さ(以下、「信号幅W3」と呼ぶ。)は、期間T2の長さとほぼ等しい。信号幅W3(所定期間の長さ)に関する情報は、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の半導体メモリからなる第1記憶部4に保持されている。
一対の端子P11,P12間の電圧信号は、鈍り検出部13によって受信される。信号発生部8がパルス信号G1を一対の端子P11,P12間に出力すると、一対の電線51,52間の線間容量によって鈍った電圧信号が一対の端子P11,P12間に生じる。より詳細には、パルス信号G1における電圧の立ち上がり(又は立下り)の時間的な変化が緩やかになり、一対の端子P11,P12間の電圧が、第1電圧レベルV2から第3電圧レベルV1に切り替わるまでに遅延が発生する。一対の電線51,52間の線間容量は、一対の電線51,52が長くなるほど大きくなる。また、一対の電線51,52間の線間容量は、一対の電線51,52の経年劣化等により大きくなる場合がある。一対の電線51,52間の線間容量が大きくなるにつれて、この遅延が大きくなる。以下、パルス信号G1が信号発生部8から出力された際に、鈍り検出部13が受信する電圧信号のことを「受信信号SN1」と呼ぶ。受信信号SN1の電圧波形は、一対の電線51,52間の線間容量によってパルス信号G1の電圧波形が鈍った波形となる。
一対の電線51,52間の線間容量が大きくなるにつれて、受信信号SN1が第3電圧レベルV1となる期間の長さが短くなっていく。受信信号SN1における第3電圧レベルV1となる期間の長さが、許容値よりも短くなると、火災受信機1と火災感知器2とが通信を行う際に通信エラーが発生する可能性がある。そこで、本実施形態の火災受信機1は、受信信号SN1の鈍り度合い(鈍りの大きさ)に基づいて、火災受信機1と火災感知器2との通信の異常を検出する。
鈍り検出部13は、図3に示すように、判断部131と、電圧検出部132とを有する。鈍り検出部13は、電圧検出部132が出力する電圧E1に基づいて受信信号SN1の鈍りを検出する。
電圧検出部132は、直流電圧(例えば3V)が供給される接続点P1と、電圧が入力される接続点P2と、電圧を出力する接続点P3とを有する。接続点P2は、コンデンサC1を介して端子P11と電気的に接続されている。接続点P3は、判断部131と電気的に接続されている。図4の下段の電圧波形図は、パルス信号G1が送信された際の、電圧検出部132の接続点P3と回路グランド(電線52)との間の電圧E1を示している。
電圧検出部132は、抵抗R1〜R3と、npn型のトランジスタTr1とを具備する。トランジスタTr1のコレクタ端子は、抵抗R1を介して接続点P1に接続されている。トランジスタTr1のベース端子は、抵抗R3を介して接続点P2に接続されている。トランジスタTr1のエミッタ端子は、回路グランド(電線52)に電気的に接続されている。接続点P1と接続点P2との間には抵抗R2が電気的に接続されている。
一対の電線51,52に信号が送信されておらず、一対の電線51,52間の電圧E5が変動していない場合、接続点P1から抵抗R2,R3を介してトランジスタTr1のベース端子に電流が流れている。そのため、トランジスタTr1はオン状態であり、接続点P3の電圧はローレベルの電圧レベルL1となっている。
一対の端子P11,P12間の電圧(電圧E5)が第1電圧レベルV2から第3電圧レベルV1に変化すると、接続点P1から供給される電流はコンデンサC1に流れるため、トランジスタTr1のベース端子に流れる電流が減少する。したがって、トランジスタTr1はオン状態からオフ状態となり、接続点P3の電圧は、ローレベルの電圧レベルL1から、ハイレベルの電圧レベルH1(L1<H1)となる。
抵抗R2,R3は、一対の端子P11,P12間の電圧(電圧E5)が第2電圧レベルVs1に達した時点でトランジスタTr1がオン状態からオフ状態となるようにそれぞれの抵抗値が定められている。言い換えると、第2電圧レベルVs1とは、トランジスタTr1がオン状態とオフ状態とに切り替わる閾値となる電圧レベルである。
第2電圧レベルVs1は、第1電圧レベルV2と第3電圧レベルV1との間の電圧レベルに定められている(V1<Vs1<V2)。より詳細には、第2電圧レベルVs1は、電圧値V1,V2の中間値(V1+V2)/2となる電圧値よりも第3電圧レベルV1に近い電圧レベルに定められている。
受信信号SN1の電圧が第1電圧レベルV2から第3電圧レベルV1に変化する際に、受信信号SN1の電圧が第2電圧レベルVs1に達した時点で、接続点P3の電圧E1は電圧レベルH1となる。一方、受信信号SN1の電圧が第3電圧レベルV1から第1電圧レベルV2に変化する際に、受信信号SN1の電圧が第2電圧レベルVs1に達した時点で、接続点P3の電圧E1は、電圧レベルH1から電圧レベルL1となる。第2電圧レベルVs1は、第1電圧レベルV2よりも第3電圧レベルV1に近い電圧レベルに定められている。そのため、受信信号SN1の電圧が第3電圧レベルV1から第1電圧レベルV2に変化する際に、SN1の電圧が第2電圧レベルVs1に達するタイミングは、期間T2の終了タイミングとほぼ等しいとみなすことができる。言い換えると、パルス信号G1及び受信信号SN1の電圧がそれぞれ第3電圧レベルV1から第1電圧レベルV2に変化するタイミングはほぼ同時であるとみなすことができる。
期間T2の開始時点(パルス信号G1の立ち下がり開始時点)から、受信信号SN1の電圧が第2電圧レベルVs1に達する時点までの時間を「遅延時間W1」と呼ぶ。遅延時間W1は、受信信号SN1の鈍りの度合いを表す。遅延時間W1がゼロよりも大きくなるにつれて受信信号SN1の鈍りの度合いが大きくなる。
判断部131は、接続点P3の電圧E1の変化に基づいて、受信信号SN1の鈍りを検出する。より詳細には、判断部131は、電圧E1が電圧レベルH1となっている状態の時間と、信号幅W3とに基づいて、受信信号SN1の鈍りを検出する。以下の説明では、受信信号SN1の電圧が第2電圧レベルVs1以下となっている期間の長さを「信号幅W2」と呼ぶ。信号幅W2は、電圧E1が電圧レベルH1となっている状態の期間の長さである。判断部131は、一例として、マイクロコンピュータのタイマ機能を用いて、信号幅W3と信号幅W2とに基づいて遅延時間W1を求めている。言い換えると判断部131は、信号幅W3と信号幅W2とに基づいて、受信信号SN1の鈍りの度合いを求めている。
第2電圧レベルVs1が、電圧値V1,V2の中間値、すなわち(V1+V2)/2となる電圧値を除くように定められているため、受信信号SN1の鈍りの度合いが大きくなるにつれて遅延時間W1が大きくなる。したがって、信号幅W2は小さくなる。判断部131は、一例として、信号幅W2に対する信号幅W3の比率(W3/W2)が、規定値(規定の比率)を超える場合に一対の電線51,52を介した通信に異常が発生していると判断する。規定値(規定の比率)とは、一例として、一対の電線51,52の長さが規定された長さとなっている場合の受信信号SN1の鈍りの度合いを表す比率である。したがって、判断部131は、一対の電線51,52の長さが規定された長さ以上となっている場合でも、一対の電線51,52を介した通信に異常が発生していると判断する。
火災感知器2が火災受信機1に送信した信号も、一対の電線51,52の線間容量によって同様に鈍る。したがって、判断部131は、受信信号SN1の鈍りの度合いを検出することによって、火災受信機1と火災感知器2との通信時における信号の鈍り度合いを検出している。言い換えると、判断部131は、火災受信機1と火災感知器2との通信の異常を検出していることになる。
通知部5は、例えば液晶ディスプレイを備えている。通知部5の動作は第1制御部14によって制御される。判断部131が一対の電線51,52を介した通信に異常が発生していると判断すると、第1制御部14は、一対の電線51,52を介した通信に異常があることを通知部5に表示させる(警告を表示させる)。通知部5の表示内容は、例えば、一対の電線51,52を介した通信の異常の発生の通知、異常が発生した一対の電線51,52が接続されている端子情報(一対の端子P11,P12を表す端子番号や記号等)、異常の度合い(鈍りの度合い)等である。
操作部6は、例えば押しボタンスイッチである。操作部6は、一例として、鈍り検出部13に受信信号SN1の鈍り度合いを検出させる動作を行わせるために施工者によって操作される。施工者は、操作部6を操作し、かつ通知部5を確認することにより、一対の電線51,52の通信に異常があるか否かを確認することができる。
以上説明したように、本実施形態の火災受信機1は、火災の発生を検知して火災報を送信する火災感知器2と通信を行う火災受信機1である。火災受信機1は、一対の端子P11,P12と、受信部(第1受信回路12)と、印加部7と、鈍り検出部13と、を備える。一対の端子P11,P12は、一対の電線51,52にそれぞれ接続される。受信部(第1受信回路12)は、一対の電線51,52に接続された火災感知器2から、少なくとも火災報を含む信号を一対の端子P11,P12間の電圧の変化に基づいて受信する。印加部7は、一対の端子P11,P12間に電圧を印加する。鈍り検出部13は、一対の端子P11,P12間に接続され、一対の電線51,52間の電圧からなる電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する。鈍り検出部13は、信号発生部8からパルス信号G1が出力されているときに電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出するように構成される。信号発生部8は、電圧の立ち上がり又は立ち下がりに伴って第1電圧レベルV2から第1電圧レベルV2と異なる第2電圧レベルVs1まで少なくとも変化するパルス信号G1を一対の端子P11,P12間に出力する。鈍り検出部13は、一対の端子P11,P12間に入力されたパルス信号G1が電圧の立ち上がり又は立ち下がりに伴って第1電圧レベルV2から第2電圧レベルVs1まで少なくとも変化する際に、電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する。鈍り検出部13は、一対の端子P11,P12間の電圧が立ち上がり又は立ち下がりを開始した時点から一対の端子P11,P12間の電圧が第2電圧レベルVs1に達する時点までの時間に基づいて電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する。
上記構成によれば、火災受信機1は、鈍り検出部13の検出結果に基づいて、火災感知器2との通信の異常を検出することができる。
また、本実施形態における火災受信機1は、一対の電線51,52における信号の鈍りを検出することにより、一対の電線51,52の長さが規定された長さ以上であることを検出することができる。また、一対の電線51,52を1つの回線とみなした場合、複数の回線が火災受信機1に接続されていても、火災受信機1は、全ての回線について通信に異常があるか否かを検出することができる。そのため、全ての回線について通信に異常があるか否かを施工者が1回線ずつ確認する手間が省かれる。なお、火災受信機1は、信号の鈍りの度合いに基づいて、施工時の一対の電線51,52に関する異常(例えば一対の電線51,52に不要な電線が分岐接続されている場合等)についても検出することも可能である。
例えば、施工者は、鈍り検出部13の検出結果を確認することにより、一対の電線51,52が異常な電線か否かを判断することができる。他にも例えば、火災受信機1と火災感知器2との通信における通信エラーが発生した場合、施工者は、鈍り検出部13の検出結果を確認することにより通信エラーの原因が一対の電線51,52にあるか否かを判断できる。つまり施工者は、鈍り検出部13の検出結果を確認することにより、通信エラー(通信の異常)の有無、及び通信エラーの原因が一対の電線51,52にあるか否かを判断できる(原因の切り分けができる)ようになる。
パルス信号G1は、第1電圧レベルV2、第1電圧レベルV2と異なる第3電圧レベルV1、第1電圧レベルV2の順に電圧の立ち上がり又は立ち下がりを伴う信号であることが好ましい。第2電圧レベルVs1は第1電圧レベルV2と第3電圧レベルV1との間の電圧レベルである。鈍り検出部13は、一対の端子P11,P12間の電圧が第2電圧レベルVs1以下となる期間の長さ(信号幅W2)に基づいて、電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する。
これにより、鈍り検出部13は、電圧信号(受信信号SN1)の立ち上がり又は立ち下がりの開始タイミングを取得しなくても、電圧信号が第2電圧レベルVs1以下となる期間の長さに基づいて、信号の鈍りの度合いを検出することができる。
パルス信号G1は、第1電圧レベルV2、第1電圧レベルV2よりも低い第3電圧レベルV1、第1電圧レベルV2の順に電圧の立ち上がり又は立ち下がりを伴う矩形波の信号であることが好ましい。信号発生部8は、第3電圧レベルV1となる期間が所定期間(信号幅W3)となるようにパルス信号G1を出力する。鈍り検出部13は、所定期間の長さ(信号幅W3)と、一対の端子P11,P12間の電圧が第2電圧レベルVs1以下となる期間の長さ(信号幅W2)と、に基づいて電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する。
これにより、鈍り検出部13は、所定期間の長さ(信号幅W3)と、一対の端子P11,P12間の電圧が第2電圧レベルVs1以下となる期間の長さとの大小関係に基づいて信号の鈍りの度合いを検出することができる。
火災受信機1は、信号発生部8を更に備えることが好ましい。
これにより、火災受信機1は、一対の端子P11,P12間の電圧を変化させて鈍り検出部13の検出動作に必要な電圧信号を発生させることができるので、火災受信機1のみで一対の端子P11,P12間の信号の鈍りの度合いを検出することができる。
例えば、火災感知器2がパルス信号G1に相当する電圧信号を一対の電線51,52に送信する機能を有していなくても、火災受信機1は一対の端子P11,P12間の電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出することができる。
火災受信機1は、判断部131と、通知部5と、を備えたことが好ましい。判断部131は、電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いが規定値を超えているか否かを判断する。通知部5は、電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いが規定値を超えている場合、火災感知器2との通信に異常があることを通知する。
上記構成によれば、通知部5は、判断部131の判断結果に基づいて、火災受信機1と火災感知器2との通信に異常がある場合にその異常を通知することができる。例えば、施工者は、通知部5の通知内容を確認する(警告が表示されていることを確認する)ことにより、火災感知器2との通信に異常があることを確認することができる。
通知部5の通知方法は、液晶ディスプレイを用いた通知の他にも、ブザー及びスピーカ等を用いた音響による通知でもよい。
操作部6は、タッチパネル等で構成されていてもよい。また操作部6は、鈍り検出部13に一対の電線51,52の通信の異常を検出させるために操作される他にも、例えば、火災発生の報知動作の停止等の操作が可能なように構成されていてもよい。
ところで、判断部131は、一対の電線51,52を介した通信に異常が発生しているか否かを、信号幅W3と信号幅W2とを用いて判断しているが、遅延時間W1に基づいて判断してもよい。また、判断部131は、信号幅W3を用いることなく信号幅W2のみで上記した判断動作を行ってもよい。この場合、判断部131は、例えば信号幅W2が規定の信号幅よりも小さい場合に一対の電線51,52を介した通信に異常が発生していると判断する。なお、判断部131の判断方法は、信号幅W3と信号幅W2との差が既定の差よりも大きいか否かを判断する等、適宜の方法でよい。
第1受信回路12は、一対の電線51,52間の電圧に関する情報を第1制御部14に出力することに限定されず、一対の電線51,52に流れる電流の電流値に関する情報を第1制御部14に出力してもよい。
本実施形態に係る火災受信機1において、上述していない詳細な構成について図1及び図2を参照して説明する。
連動部3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3の動作は、第1制御部14にて制御される。例えば第1制御部14が火災報を識別すると、第1制御部14は、火災報に応じて連動部3から他装置70に火災信号を出力させる。第1制御部14が連動報を識別すると、第1制御部14は、連動報に応じて連動部3から他装置70に連動信号を出力させる。
予備電源9は、例えば蓄電池等で構成されている。予備電源9は、停電時でも一定の時間、防災システム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。火災受信機1は、通常は商用電源や自家発電設備等から供給される電力で動作するが、停電時には予備電源9の電力で動作するように構成されている。
第1記憶部4は、複数の火災感知器2のそれぞれに割り当てられた固有の第1識別情報(例えばアドレス情報)を保持している。
次に、本実施形態における防災システムA1に用いられる火災感知器2の構成について図2を参照して説明する。
火災感知器2は、検知部26と、第2送信回路21と、第2受信回路22と、第2制御部24と、第2記憶部25と、伝送送信回路23と、電源回路27と、報知部28と、ダイオードブリッジ29と、を備える。
火災感知器2は、一例としてマイクロコンピュータを備えている。マイクロコンピュータは、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マイクロコンピュータが実行することにより第2制御部24を実現している。マイクロコンピュータは、一例として、タイマ機能を有する。
ダイオードブリッジ29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29の一対の出力端子には、電源回路27、第2送信回路21、伝送送信回路23及び第2受信回路22が各々、電気的に接続されている。
検知部26は、一例として煙の濃度の変化と、温度の変化とを検出する。検知部26は、発光素子と、受光素子と、サーミスタとを有する。受光素子は、発光素子からの光を受光する。検知部26は、発光素子から放射され煙の粒子で散乱された光を受光素子で受光し、受光素子の受光量に基づいて煙の濃度の変化を検知する。検知部26は、サーミスタの電気抵抗に基づいて温度の変化を検知する。検知部26は、煙の濃度の変化と温度の変化とに基づいて火災の発生を検知すると、第2制御部24に検知信号を送信する。
第2制御部24は、第2送信回路21と、第2受信回路22と、伝送送信回路23と、を制御する。第2制御部24は、検知部26と、第2記憶部25と、報知部28とに各々電気的に接続されている。第2制御部24は、検知部26が火災の発生を検知すると、火災報を第2送信回路21から送信させる。
第2記憶部25は、例えばEEPROMで構成されている。第2記憶部25は、第2制御部24が火災報を第2送信回路21から送信させるための第1条件と、第2制御部24が連動報を第2送信回路21から送信させるための第2条件と、をそれぞれ保持している。第1及び第2条件はそれぞれ、検知部26の検知結果に基づいて定められている。
第2送信回路21は、一対の電線51,52に電気的に接続される。第2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を送信する。第2送信回路21は、一対の電線51,52からの電流の引き込み量を、火災報の送信時の電流の引き込み量よりも多くすることにより連動報を送信する。
第2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を送信する。第2送信回路21は、一対の電線51,52間を導通状態にして一対の電線51,52間の抵抗値を小さくすることより連動報を送信する。言い換えると、第2送信回路21は、一対の電線51,52に流れる電流を、火災報の送信時よりも多く引き込んで連動報を送信する。第2送信回路21は、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。
伝送送信回路23は、例えば印加部7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。第2制御部24は、伝送送信回路23を制御する。第2制御部24は、一例として、第2送信回路21から火災報を送信させている状態で通信用信号を伝送送信回路23から送信させる。
電源回路27は、第2制御部24、第2送信回路21、伝送送信回路23、第2受信回路22、検知部26、第2記憶部25及び報知部28をそれぞれ動作させるために必要な電力を供給する。
報知部28は、例えばブザーやLED等を有し、周囲に火災の発生を報知する。報知部28の動作は第2制御部24によって制御される。
以上説明したように、本実施形態における防災システムA1は、上記した火災受信機1と、火災の発生を検知すると火災報を火災受信機1に送信する火災感知器2と、を備える。
これにより、防災システムA1は、火災受信機1と火災感知器2との通信の異常を検出することができる。
(実施形態2)
本実施形態における火災受信機及びそれを用いた防災システムの動作について、図5を参照して説明する。なお、本実施形態の火災受信機及びそれを用いた防災システムの基本構成は、実施形態1と同様なので開示を省略し、図1と同一の符号を付して説明を省略する。なお、本実施形態の火災受信機は、実施形態1における火災受信機1(図1参照)から信号発生部8(図1参照)が省略されている点が相違する。
本実施形態の火災受信機は、一対の端子P11,P12間に接続され、かつ火災感知器2(図2参照)と同期するための同期信号G2を送信する第1送信回路11(送信部)(図2参照)を備える。同期信号G2は、電圧の立ち上がり又は立ち下がりに伴って第1電圧レベルV2から第2電圧レベルVs1まで少なくとも変化する試験信号(期間T5における電圧信号)を含み、鈍り検出部13は、試験信号の鈍りを検出する。
火災受信機は、同期信号G2を周期的に火災感知器2に送信する。火災感知器2は、同期信号G2を受信することにより、火災報、連動報及び通信用信号の送信タイミングを火災受信機の受信タイミングと同期させることができる。
火災受信機の第1送信回路11(送信部)は、一対の電線51,52間の電圧E5を変化させて同期信号G2を火災感知器2に送信する。同期信号G2は電圧波形が矩形波のパルス信号である。第1送信回路11は、一対の端子P11,P12間の電圧を第1電圧レベルV2と第3電圧レベルV1とに交互に切り替えることにより、同期信号G2を送信する。図5の上段の電圧波形図は、第1送信回路11が出力する1回分の同期信号G2の電圧波形を示している。1回分の同期信号G2は、期間T4〜T6に分けられている。期間T4〜T6のうち期間T5における矩形波電圧を「試験信号」と呼ぶ。試験信号は、第1電圧レベルV2、第1電圧レベルV2と異なる第3電圧レベルV1、第1電圧レベルV2の順に電圧の立ち上がり又は立ち下がりを伴う信号である。
図5の下段の電圧波形図は、1回分の同期信号G2が送信された際の一対の端子P11,P12間の電圧波形を示す。一対の端子P11,P12間の電圧信号は、鈍り検出部13によって受信される。
期間T5は、図6に示すように、期間T51〜T53からなる。第1制御部14は、期間T51,T53において試験信号(同期信号G2)の電圧が第1電圧レベルV2となるように第1送信回路11を制御する。第1制御部14は、期間T52において試験信号(同期信号G2)の電圧が第3電圧レベルV1となるように第1送信回路11を制御する。言い換えると、第1制御部14は、試験信号(同期信号G2)の電圧を所定期間だけ第3電圧レベルV1とするように駆動回路81を制御する。したがって、試験信号(同期信号G2)の電圧が第3電圧レベルV1となる期間の長さ(以下、「信号幅W7」と呼ぶ。)は、期間T52の長さと等しい。信号幅W7(所定期間の長さ)に関する情報は、第1記憶部4に保持されている。
第1送信回路11が同期信号G2を出力すると、一対の電線51,52間の線間容量によって鈍った電圧が一対の端子P11,P12間に生じる。より詳細には、同期信号G2における電圧の立ち上がり(又は立下り)の時間的な変化が緩やかになり、一対の端子P11,P12間の電圧が、第1電圧レベルV2から第3電圧レベルV1に切り替わるまでに遅延が発生する。以下、同期信号G2が鈍った電圧信号のことを「受信信号SN2」と呼ぶ。期間T5における試験信号の電圧が第2電圧レベルVs1以下となっている期間を「信号幅W6」と呼ぶ。期間T5において試験信号の電圧の立ち下がりの開始タイミングから、試験信号の電圧が第2電圧レベルVs1に達する時点までの時間を「遅延時間W5」と呼ぶ。
判断部131は、一例として、マイクロコンピュータのタイマ機能を用いて、期間T5の開始タイミング及び終了タイミングを識別する。判断部131は、期間T5における受信信号SN2の鈍りを検出する。なお、判断部131が期間T5における受信信号SN2の鈍りを検出する動作の詳細は、実施形態1における遅延時間W1、信号幅W2,W3(図4参照)をそれぞれ遅延時間W5、信号幅W6,W7に読み替えた場合と同様である。つまり判断部131は、信号幅W7と信号幅W6とに基づいて遅延時間W5を求めている。判断部131は、一例として、信号幅W6に対する信号幅W7の比率(W7/W6)が、規定値(規定の比率)を超える場合に一対の電線51,52を介した通信に異常が発生していると判断する。
上記構成によれば、同期信号G2に含まれる試験信号の鈍りを鈍り検出部13が検出することにより、火災受信機は、火災受信機と火災感知器2との通信の異常を検出することができる。そのため、火災受信機は、実施形態1における信号発生部8を備えていなくても、火災感知器2との通信の異常を検出することができる。
ところで、鈍り検出部13は、試験信号の他にも例えば、同期信号G2に含まれる一部又は全部のパルス状の電圧波形の鈍りについて鈍り度合いを検出してもよい。
(実施形態3)
本実施形態における火災受信機及びそれを用いた防災システムの動作について、図7を参照して説明する。なお、本実施形態の火災受信機及びそれを用いた防災システムの基本構成は、実施形態1と同様なので開示を省略し、図1と同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の火災受信機における鈍り検出部について説明する。鈍り検出部は、パルス信号G1が電圧の立ち上がり又は立ち下がりに伴って第1電圧レベルV2から第2電圧レベルVs1まで少なくとも変化する際に、電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する。鈍り検出部は、一対の端子P11,P12間の電圧が第1閾値電圧レベルVs3と第2閾値電圧レベルVs2との間となる期間の長さ(変化時間W4)に基づいて、電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する。第1閾値電圧レベルVs3は、第1電圧レベルV2と第2電圧レベルVs1との間の電圧レベルである。第2閾値電圧レベルVs2は、第2電圧レベルVs1と同じ電圧レベルである。
鈍り検出部は、一対の端子P11,P12間の電圧が第1閾値電圧レベルVs3と第2閾値電圧レベルVs2との間となる期間の長さに基づいて電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出する点が、実施形態1と相違する。
鈍り検出部の電圧変換回路は、電圧検出部132(図3参照)に代えて、一対の端子P11,P12間の電圧が第1閾値電圧レベルVs3と第2閾値電圧レベルVs2との間となる場合に電圧E1を電圧レベルH1にする回路からなる。電圧変換回路は、例えば、第1回路、第2回路、演算回路からなる。第1回路は、一対の端子P11,P12間の電圧が第1閾値電圧レベルVs3を下回った際にハイレベルの電圧を演算回路に出力する。第2回路は、一対の端子P11,P12間の電圧が第2閾値電圧レベルVs2を下回った際にハイレベルの電圧を演算回路に出力する。演算回路は、第1回路及び第2回路の出力電圧について排他的論理和の演算を行って、演算結果を電圧E1として判断部131に出力する。演算回路が出力する電圧E1の波形は、図7の下段に示すように、電圧レベルH1,L1からなる矩形波となる。
受信信号SN1の電圧が第1閾値電圧レベルVs3と第2閾値電圧レベルVs2との間となっている期間の長さを「変化時間W4」と呼ぶ。変化時間W4は、受信信号SN1の電圧が第1閾値電圧レベルVs3から第2閾値電圧レベルVs2まで変化する時点までの時間である。変化時間W4は、電圧E1が電圧レベルH1となっている状態の期間の長さである。判断部131は、信号幅W3と変化時間W4とに基づいて信号の鈍りの度合いを検出する。判断部131は、一例として、マイクロコンピュータのタイマ機能を用いて、信号幅W3と変化時間W4とに基づいて、受信信号SN1の鈍りの度合いを求めている。受信信号SN1の鈍りの度合いが大きくなるにつれて変化時間W4が大きくなる。判断部131は、一例として、信号幅W3に対する変化時間W4の比率(W4/W3)が、規定値(規定の比率)を超える場合に一対の電線51,52を介した通信に異常が発生していると判断する。
上記構成によれば、鈍り検出部は、電圧信号(受信信号SN1)が第1閾値電圧レベルVs3から第2閾値電圧レベルVs2まで変化する時点までの時間に基づいて電圧信号(受信信号SN1)の鈍りの度合いを検出することができる。
なお、本実施形態の火災受信機における鈍り検出部は、実施形態1,2の火災受信機に用いることができる。
ところで、実施形態1〜3における判断部131は、一対の端子P11,P12間の電圧の変化を波形解析することによって、信号の鈍りを検出してもよい。波形解析とは、一例として、信号をサンプリングしてデジタルデータに変換し、その変換したデータを解析することである。判断部131は、一例として、サンプリングした複数のデータに基づいて、電圧信号の鈍りを検出することができる。
パルス信号G1と、同期信号G2(試験信号)とはそれぞれ、立ち下がり時に第1電圧レベルV2から第2電圧レベルVs1に少なくとも達する信号であればよく、必ずしも第3電圧レベルV1に達する信号でなくてもよい。
実施形態1〜3では、一対の端子P11,P12間の電圧の立ち下がりに関する鈍り検出部の動作を説明したが、一対の端子P11,P12間の電圧の立ち上がりに関しても鈍り検出部は信号の鈍りを検出することができるように構成されていてもよい。
実施形態1〜3の火災受信機における鈍り検出部はそれぞれ、パルス信号G1及び同期信号G2の他にも、一例として、火災感知器2が送信した電圧信号に基づいて、その電圧信号の鈍りの度合いを検出してもよい。