JP4254270B2 - 熱感知回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーミスタ等の温度検知素子を用いて温度を検知する熱感知回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、火災報知器等として用いられる熱感知回路では、火災等に伴う温度をサーミスタ等の温度検知素子を用いて測定し、その測定温度が所定の温度を越えたり、その測定温度が所定の温度上昇率を越えて上昇したりしたことを検出することにより、火災の発生や測定対象の温度が所定の温度になったこと等を検出するものが知られている。このような熱感知回路においては、サーミスタ等の温度検知素子はその温度特性が線形ではないため、温度測定を行うために温度検知素子により得られた測定信号を補正する必要がある。
【０００３】
例えばサーミスタは温度の上昇に応じて抵抗値が指数関数的に小さくなる。そのため、サーミスタに電流を流して生じた電圧を、Ａ／Ｄコンバータによってデジタルデータに変換し、そのデジタルデータから指数関数を用いた演算処理によって、温度情報を取得するようにした熱感知回路が知られている。このような熱感知回路では、温度検知素子の温度特性を補正するために指数関数演算のような複雑な演算処理を行う必要があり、その演算処理のためにマイクロコンピュータが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４９７７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のようにマイクロコンピュータを用いて温度検知素子の温度特性を補正する場合には、低コスト化することが困難であるという不都合がある。
【０００６】
本発明の目的は、簡素な回路を用いて温度検知素子の温度特性を補正することができるとともに、低コスト化を図ることができる熱感知回路を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、温度に応じて電気的な特性値が変化する温度検知素子を用いてその特性値に応じた検知電圧を生成する温度検知手段を備えた熱感知回路において、前記温度検知手段により生成された検知電圧をアナログデジタル変換したデジタルデータである検知電圧データを生成するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データをアドレスとして用いた当該アドレスに、その検知電圧データに対応すると共に前記温度検知素子の温度特性が補正された温度データを記憶したテーブル記憶手段と、前記ＡＤ変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データが、前記テーブル記憶手段によってアドレスとして取得されることにより前記テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、所定の判定条件が成立したことを検知する判定手段と、前記判定手段により前記判定条件が成立したことが検知されたとき、熱検知を報知する報知手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、温度検知手段により温度に応じた検知電圧が生成され、ＡＤ変換手段により前記検知電圧がアナログデジタル変換されて検知電圧データが生成され、その検知電圧データがテーブル記憶手段のアドレスとして取得されることによりテーブル記憶手段によりその検知電圧データに対応する温度データが出力される。そして、テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、判定手段により所定の判定条件が成立したことが検知されたとき、報知手段により熱検知が報知される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱感知回路において、外部から取り込んだ電源電圧を安定化して前記ＡＤ変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧を生成する電源安定手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、ＡＤ変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧が安定化される。この場合、ＡＤ変換手段のアナログデジタル変換によって生成された検知電圧データをアドレスとして、直接テーブル記憶手段からその検知電圧データに対応する温度データが出力されるので、前記基準電圧の電圧精度が直接温度データの精度に影響を与える。従って、基準電圧が安定化されることにより、温度データの精度が向上される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の熱感知回路において、前記ＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段と前記温度検知手段との間の接続を切り替えるための第１、第２、第３、第４のスイッチング手段とを有する集積回路と、前記第１、第２、第３、第４のスイッチング手段のオンオフを制御する抵抗モード切替手段とを備え、前記温度検知素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感熱抵抗体であり、前記温度検知手段は、前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を、直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第１の抵抗と、前記感熱抵抗体と前記第１の抵抗との接続点に接続されると共に前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第２の抵抗とを備え、前記集積回路は、前記第１の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第１の接続端子と、前記第２の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第２の接続端子とをさらに備え、前記第１のスイッチング手段は、前記第１の接続端子を介して前記第１の抵抗と接続されると共に前記第１の抵抗に流れる電流をオンオフし、前記第２のスイッチング手段は、前記第２の接続端子を介して前記第２の抵抗と接続されると共に前記第２の抵抗に流れる電流をオンオフし、前記第３のスイッチング手段は、前記第１の接続端子に導かれた電圧を、前記ＡＤ変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、前記第４のスイッチング手段は、前記第２の接続端子に導かれた電圧を、前記ＡＤ変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、前記抵抗モード切替手段は、前記ＡＤ変換手段へ導かれた検知電圧に応じて、前記第１、第４のスイッチング手段をオンさせると共に前記第２、第３のスイッチング手段をオフさせる第１の抵抗モードと、前記第２、第３のスイッチング手段をオンさせると共に前記第１、第４のスイッチング手段をオフさせる第２の抵抗モードとを切り替えることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、第１の抵抗モードにおいて、第１のスイッチング手段がオンすることにより第１の接続端子を介して感熱抵抗体及び第１の抵抗に流される電流によって、感熱抵抗体と第１の抵抗との間に生じた検知電圧が、第２の接続端子と第４のスイッチング手段とを介してＡＤ変換手段へ導かれる。また、第２の抵抗モードにおいて、第２のスイッチング手段がオンすることにより第２の接続端子を介して感熱抵抗体及び第２の抵抗に流される電流によって、感熱抵抗体と第２の抵抗との間に生じた検知電圧が、第１の接続端子と第３のスイッチング手段とを介してＡＤ変換手段へ導かれる。
【００１３】
この場合、第１の抵抗モードにおいては、第１の接続端子が感熱抵抗体及び第１の抵抗に電流を流す用途に用いられ、第２の接続端子が検知電圧をＡＤ変換手段へ導く用途に用いられる。一方、第２の抵抗モードにおいては、第２の接続端子が感熱抵抗体及び第２の抵抗に電流を流す用途に用いられ、第１の接続端子が検知電圧をＡＤ変換手段へ導く用途に用いられる。これにより、第１、第２の接続端子それぞれを、２つの異なった用途のために用いることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の熱感知回路において、前記判定手段は、所定のサンプリング時間間隔毎のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段が前記温度データを記憶したサンプリングタイミングの直前のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段によって記憶された温度データと前記第２の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差と所定の差動基準データとを比較して、その差が前記差動基準データの値よりも大きくなる差動成立状態を検知する差動判定手段と、外部から取り込んだ電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき、前記第１、第２の記憶手段を初期化させる電源監視手段とを備え、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無に基づいて、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、テーブル記憶手段から出力された温度データが第１の記憶手段により記憶され、その温度データが記憶されたときよりも所定のサンプリング時間前の温度データが第２の記憶手段によって記憶される。そして、第１の記憶手段によって記憶された温度データと第２の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、すなわち所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、前記判定条件が成立したことを検知することが可能になる。さらに、判定手段は、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第１、第２の記憶手段を初期化させる電源監視手段を備えるので、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第１、第２の記憶手段が初期化される。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の熱感知回路において、前記判定手段は、前記テーブル記憶手段から出力された温度データと所定の定温基準データとを比較して、その温度データが前記定温基準データの値よりも大きくなる定温成立状態を検知する定温判定手段をさらに備え、前記判定手段は、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、前記定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことが検知されるので、所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、及び温度が定温基準データの値よりも高温のときに、前記判定条件が成立したことを検知することが可能になる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の熱感知回路において、前記差動成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する差動モードにする設定と、前記定温成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する定温モードにする設定とを受け付ける設定受付手段をさらに備え、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記判定手段は、前記設定受付手段により前記定温モードにする設定が受け付けられた場合、前記定温成立状態を検知したとき前記判定条件が成立したことを検知し、前記設定受付手段により前記差動モードにする設定が受け付けられた場合、前記差動成立状態を検知したとき及び前記負温度特性抵抗体が短絡していることを示す短絡判定温度を前記定温基準データとして前記定温判定手段が定温成立状態を検知したとき、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、設定受付手段により定温モードにする設定が受け付けられた場合には、定温判定手段により定温成立状態が検知されたとき、判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知される。また、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられた場合には、差動判定手段により差動成立状態が検知されたとき判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知され、さらに定温判定手段により前記短絡判定温度を定温基準データとして定温成立状態が検知されたときにも、判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知される。
【００２０】
これにより、ユーザーが設定受付手段を用いて定温モードと差動モードとを切替可能にされており、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられた場合には、定温判定手段を用いて負温度特性抵抗体の短絡を検知することが可能になる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の熱感知回路において、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき前記負温度特性抵抗体の断線を検知する断線検知手段を備え、前記報知手段は、前記断線検知手段により前記負温度特性抵抗体の断線が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴としている。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、断線検知手段によって、前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき負温度特性抵抗体の断線が検知され、熱検知が報知される。この場合、断線検知手段は、温度データが所定の断線判定温度を下回るとき負温度特性抵抗体の断線を検知するので、断線検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の熱感知回路において、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき前記負温度特性抵抗体の短絡を検知する短絡検知手段を備え、前記報知手段は、前記短絡検知手段により前記負温度特性抵抗体の短絡が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴としている。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、短絡検知手段によって、前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき負温度特性抵抗体の短絡が検知され、熱検知が報知される。この場合、短絡検知手段は、温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき負温度特性抵抗体の短絡を検知するので、短絡検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱感知回路１０の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す熱感知回路１０は、熱感知回路１０の動作用電力の供給及び熱感知回路１０から出力された報知信号を伝達するための一対の感知器回線１１に、接続端子１２を介して接続される。接続端子１２の両極間には、感知器回線１１に生じたサージ電圧を吸収して熱感知回路１０の内部回路を保護するサージアブソーバ１３が接続されている。また、接続端子１２の両極間には、ダイオードブリッジ１４が接続され、感知器回線１１から取り込まれた電源電圧がダイオードブリッジ１４により整流された後、定電圧回路１５へ出力され、定電圧回路１５から電源ライン１６を介して熱感知回路１０内の各部へ動作用の電源電圧ＶOPが出力される。
【００２６】
電源ライン１６には、例えば汎用のリセットＩＣ（Integrated Circuit）からなるリセット回路１７と、周囲の温度を検知してその検知した温度に応じた検知電圧を出力する感熱回路１８と、感熱回路１８から出力された検知電圧に基づいて例えば火災の発生に伴う所定の温度条件が成立したことを検知する集積回路１００の接続端子１０９とが接続され、定電圧回路１５から電源ライン１６を介してリセット回路１７、感熱回路１８、及び集積回路１００へ電源電圧ＶOPが出力される。
【００２７】
ダイオードブリッジ１４の一対の出力ライン間には、例えばサイリスタからなる報知出力回路１９が接続されている。そして、所定の温度条件が成立したことを示す熱検知報知信号ＯＵＴが集積回路１００から報知出力回路１９へハイレベルで出力されたとき、報知出力回路１９がオンされ、ダイオードブリッジ１４の出力ライン間が短絡される。
【００２８】
一方、感知器回線１１には、感知器回線１１に流れる電流を監視する図略の受信機が接続されている。この受信機は、報知出力回路１９がオンすることにより感知器回線１１に流れる電流が増加したことを、例えば火災発報等を示す熱検知の報知として検出するようにされている。
【００２９】
熱感知回路１０は、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ２０と、定電圧回路１５から出力された電源電圧ＶOPを、直列接続されたサーミスタ２０との間で分圧する抵抗２１と、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に接続されると共に、電源電圧ＶOPを直列接続されたサーミスタ２０との間で分圧する抵抗２２とを備える。
【００３０】
集積回路１００は、ＡＤ変換器１０１、ＡＤ入力セレクタ１０２、アドレスデコーダ１０３、テーブルメモリ１０４、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)１０５、発振回路１０６、機種設定回路１０７、及び判定回路１０８の各回路ブロックと、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、及び接続端子１０９，１１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７とを備え、集積回路１００の外部に接続端子１１４を介してスイッチ２４が、接続端子１１５を介してスイッチ２５が接続されている。
【００３１】
接続端子１０９には電源ライン１６が接続され、定電圧回路１５から出力された電源電圧ＶOPが接続端子１０９を介して集積回路１００内の各回路ブロックへ供給される。また、接続端子１１３にはグラウンドライン２３が接続され、グラウンド電位が接続端子１１３を介して集積回路１００内の各回路ブロックへ供給される。
【００３２】
スイッチＳＷ１，ＳＷ２としては、例えばアナログスイッチが用いられる。そして、スイッチＳＷ１は、接続端子１１０と接続端子１１３との間に介設され、スイッチＳＷ２は、接続端子１１１と接続端子１１３との間に介設されている。そして、後述するＡＤ入力セレクタ１０２からの低温モード（第１の抵抗モード）に応じた制御信号により、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフされ、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして接続端子１１２を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００３３】
また、後述するＡＤ入力セレクタ１０２からの高温モード（第２の抵抗モード）に応じた制御信号により、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンされ、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２２とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２２との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして接続端子１１２を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００３４】
ＡＤ変換器１０１は、例えば８ビットのＡ／Ｄコンバータであり、接続端子１１２を介して導かれた検知電圧Ｖsをアナログデジタル変換して８ビット長の検知電圧データＤvsを生成すると共にアドレスデコーダ１０３へ出力する。また、ＡＤ変換器１０１がアナログデジタル変換するときの基準電圧Ｖrefとして、電源電圧ＶOPが用いられている。
【００３５】
なお、基準電圧Ｖrefとしては、例えば電源電圧ＶOPを抵抗分圧する等により生成した電圧を用いても良い。また、電源電圧ＶOPを抵抗分圧する等により２種類の基準電圧Ｖref1と基準電圧Ｖref2とを生成し、基準電圧Ｖref1と基準電圧Ｖref2とを切り替えて、例えば低温モード時は基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref1を用い、高温モード時は基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref2を用いる構成としても良い。
【００３６】
ＡＤ入力セレクタ１０２は、サーミスタ２０の温度特性に対して低温時に適した温度補正を行う低温モードと、高温時に適した温度補正を行う高温モードとを有する抵抗モードの切替を行う。具体的には、ＡＤ入力セレクタ１０２は、例えばコンパレータを用いて構成され、接続端子１１２を介して導かれた検知電圧Ｖsと所定のモード切替電圧Ｖmとをコンパレータを用いて比較する。
【００３７】
そして、ＡＤ入力セレクタ１０２は、例えば検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖm未満のとき、低温モードとしてスイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ２をオフさせると共に、低温モードであることを示すべく温度セレクト信号をローレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する。また、ＡＤ入力セレクタ１０２は、例えば検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖm以上のとき、高温モードとしてスイッチＳＷ１をオフ、スイッチＳＷ２をオンさせると共に、高温モードであることを示すべく温度セレクト信号をハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する。
【００３８】
なお、ＡＤ入力セレクタ１０２は、モード切替電圧Ｖmよりも低い下側モード切替電圧ＶmLとモード切替電圧よりも高い上側モード切替電圧ＶmHとを用い、低温モードから高温モードへ切り替えるときは、検知電圧Ｖsが上昇して下側モード切替電圧ＶmLに達したときに切替を行い、高温モードから低温モードへ切り替えるときは、検知電圧Ｖsが低下して上側モード切替電圧ＶmHに達したときに切替を行う構成としてもよい。これにより、低温モードから高温モードへの切り替えを行う検知電圧Ｖsと、高温モードから低温モードへの切り替えを行う検知電圧Ｖsとで電圧に差ができるので、例えば検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖm付近でノイズの影響等により変動した場合であっても、誤って抵抗モードが切り替えられてしまうことが抑制される。
【００３９】
アドレスデコーダ１０３は、ＡＤ入力セレクタ１０２から出力された温度セレクト信号をアドレスの１ビットに対応させると共に、ＡＤ変換器１０１から出力された８ビット長の検知電圧データＤvsに付加して９ビットのアドレスとしてテーブルメモリ１０４へ出力する。
【００４０】
テーブルメモリ１０４は、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)を用いて構成され、ＡＤ変換器１０１から出力された検知電圧データに対してサーミスタ２０の温度特性の補正を施して、温度を表す温度データＤtに変換する温度変換テーブルが予め記憶されている。図２は、テーブルメモリ１０４に記憶された温度変換テーブルの構成を説明するための説明図である。
【００４１】
図２において、アドレス欄４１にはテーブルメモリ１０４の９ビットのアドレスが１６進数で記載され、データ欄４２は、そのアドレスに記憶された８ビットのデータを１６進数で示している。Ｓｅｌ欄４３は、ＡＤ入力セレクタ１０２から出力された温度セレクト信号に対応するアドレスの最上位ビットを示し、温度セレクト信号がローレベル、すなわち低温モードのとき”０”にされ、温度セレクト信号がハイレベル、すなわち高温モードのとき”１”にされる。Ｄvs欄４４は、検知電圧データＤvsであり、テーブルメモリ１０４のアドレスの下位８ビットに対応している。
【００４２】
また、温度コード欄４５はすなわちテーブルメモリ１０４に記憶されたデータであり、Ｓｅｌ欄４３が”０”のアドレスには、低温モード、すなわち電源電圧ＶOPをサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧して得られた検知電圧データＤvsに対応する温度を表す温度コードが記憶されている。また、Ｓｅｌ欄４３が”１”のアドレスには、高温モード、すなわち電源電圧ＶOPをサーミスタ２０と抵抗２２とで分圧して得られた検知電圧データＤvsに対応する温度を表す温度コードが記憶されている。この場合、温度コードとしては、例えば０．５℃を温度コードの１で表した８ビットのデータが用いられる。温度値欄４６は、温度コード欄４５に対応する温度値を示している。
【００４３】
これにより、テーブルメモリ１０４は、アドレスデコーダ１０３から出力されたアドレスに応じて、サーミスタ２０の温度特性を補正した温度データＤtを判定回路１０８へ出力する。
【００４４】
図１に戻ってＥＥＰＲＯＭ１０５と発振回路１０６とはプログラマブル発振器を構成し、ＥＥＰＲＯＭ１０５に設定データを記憶させることにより、発振回路１０６から出力されるクロック信号ＣＫの周波数を変更したり、その周波数を調整したりすることが可能にされている。ＥＥＰＲＯＭ１０５と発振回路１０６とを用いる代わりに汎用のプログラマブル発振器を用いても良い。また、発振回路１０６を周波数固定の発振器により構成しても良い。また、発振回路１０６は、周波数がそれぞれことなる複数のクロック信号を出力する構成であっても良い。
【００４５】
スイッチ２４，２５は、熱検知を判定するための判定方式を選択するための設定スイッチで、ユーザが切替可能にされている。スイッチ２４は、電源ライン１６に接続された接点２６側とグラウンドライン２３に接続された接点２７側とに切替可能にされ、スイッチ２５は、電源ライン１６に接続された接点２８側とグラウンドライン２３に接続された接点２９側とに切替可能にされている。これにより、スイッチ２４が接点２６側に切り替えられたとき接続端子１１４がハイレベルにされ、スイッチ２４が接点２７側に切り替えられたとき接続端子１１４がローレベルにされる。また、スイッチ２５が接点２８側に切り替えられたとき接続端子１１５がハイレベルにされ、スイッチ２５が接点２９側に切り替えられたとき接続端子１１５がローレベルにされる。
【００４６】
機種設定回路１０７は、接続端子１１４，１１５の電圧レベルに応じた判定方式を設定する。例えば、接続端子１１４の信号名をＭＯＤＥ１、接続端子１１５の信号名をＭＯＤＥ２とすると、ＭＯＤＥ１がローレベル、ＭＯＤＥ２がハイレベルのとき差動式(１種)とし、ＭＯＤＥ１及びＭＯＤＥ２がハイレベルのとき差動式(２種)とし、ＭＯＤＥ１及びＭＯＤＥ２がローレベルのとき補償式とし、ＭＯＤＥ１がハイレベル、ＭＯＤＥ２がローレベルのとき定温式とする。そして、設定された判定方式を示す方式設定信号を判定回路１０８へ出力する。これにより、ユーザがスイッチ２４，２５を切り替えることによって、差動式(１種)、差動式(２種)、補償式、及び定温式のいずれかの判定方式を選択して設定することが可能にされている。
【００４７】
判定回路１０８は、機種設定回路１０７により設定された判定方式に応じた判定条件で、その判定条件の成立を検出する。図３は、判定回路１０８の構成の一例を説明するためのブロック図である。図３に示す判定回路１０８は、テーブルメモリ１０４から出力された温度データＤtを、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期して記憶するレジスタ１２０と、レジスタ１２０との間でシフトレジスタを構成し、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期して、直前のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジでレジスタ１２０に記憶されていた温度データＤtを１クロック前の温度データＤtmとして記憶するレジスタ１２１とを備える。
【００４８】
また、判定回路１０８は、レジスタ１２０により出力された温度データＤtからレジスタ１２１により出力された温度データＤtmを減算し、その減算値Ｄdtを温度差判定回路１２３へ出力する減算器１２２と、所定の差動基準データＤdiff1を予め記憶した差動値レジスタ１２４と、差動基準データＤdiff1とは異なる所定の差動基準データＤdiff2を予め記憶した差動値レジスタ１２５とを備える。
【００４９】
温度差判定回路１２３は、機種設定回路１０７からの方式設定信号が、例えば差動式(２種)を示す信号であった場合は差動値レジスタ１２５から出力される差動基準データＤdiff2を差動基準データＤdiffとして取り込み、方式設定信号が差動式(２種)以外の判定方式を示す信号であった場合は差動値レジスタ１２４から出力される差動基準データＤdiff1を差動基準データＤdiffとして取り込む。
【００５０】
そして、温度差判定回路１２３は、比較回路を用いて減算値Ｄdtと差動基準データＤdiffとを比較し、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiff以下の値であった場合は、温度差判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力する。一方、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiffよりも大きい値であった場合は、温度差判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力する。
【００５１】
これにより、例えばクロック信号ＣＫの周期が１秒であった場合、１秒間の温度上昇が減算値Ｄdtとして生成され、その温度上昇値が差動基準データＤdiffよりも大きい値であった場合、温度差判定信号がハイレベルで出力されるので、単位時間あたりの温度上昇、すなわち温度上昇率が所定の値を越えたことを検出することができる。また、ユーザがスイッチ２４，２５を用いて判定方式を差動式(１種)に設定したときと、差動式(２種)に設定したときで、検出の対象となる温度上昇率を変更することが可能になる。
【００５２】
アップダウンカウンタ１２６は、温度差判定回路１２３から出力された温度差判定信号がハイレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１加算し、温度差判定信号がローレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１減算するアップダウンカウンタである。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”１０”以上になったとき、差動検出信号ＯＵＴdをハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力する。
【００５３】
この場合、所定の温度上昇率が所定の時間以上、例えばクロック信号ＣＫの周期が１秒で閾値が１０の場合１０秒以上継続したとき、差動検出信号ＯＵＴdがハイレベルにされる。
【００５４】
また、判定回路１０８は、所定の定温基準データＤconstを予め記憶した定温値レジスタ１２７と、サーミスタ２０が短絡した場合に検出される温度データを示す短絡基準データＤshortを予め記憶した短絡値レジスタ１２８と、定温短絡判定回路１２９とを備える。
【００５５】
定温短絡判定回路１２９は、例えば、機種設定回路１０７からの方式設定信号が、定温式又は補償式を示す信号であった場合は定温値レジスタ１２７から出力される定温基準データＤconstを定温短絡基準データＤcsとして取り込み、一方、方式設定信号が差動式(１種)又は差動式(２種)を示す信号であった場合は短絡値レジスタ１２８から出力される短絡基準データＤshortを定温短絡基準データＤcsとして取り込む。
【００５６】
そして、定温短絡判定回路１２９は、比較回路を用いてレジスタ１２０から出力された温度データＤtと定温短絡基準データＤcsとを比較し、温度データＤtが定温短絡基準データＤcs以下の値であった場合は、定温短絡判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力し、一方、温度データＤtが定温短絡基準データＤcsよりも大きい値であった場合は、定温短絡判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力する。
【００５７】
これにより、定温短絡判定回路１２９は、判定方式が差動式(１種)又は差動式(２種)に設定されているときはサーミスタ２０の短絡を検出するために用いられ、判定方式が定温式又は補償式に設定されているときはサーミスタ２０による検知温度が所定の定温基準データＤconstを越えたことを検出するために用いられるので、サーミスタ２０の短絡を検出するためと、検知温度が所定の定温基準データＤconstを越えたことを検出するためとにそれぞれ判定回路を備える必要がなく、回路が簡略化される。
【００５８】
アップダウンカウンタ１３０は、アップダウンカウンタ１２６と同様のアップダウンカウンタで、定温短絡判定回路１２９から出力された定温短絡判定信号がハイレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１加算し、定温短絡判定信号がローレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１減算する。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”１０”以上になったとき、定温短絡検出信号ＯＵＴcsをハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力する。
【００５９】
また、判定回路１０８は、サーミスタ２０が断線した場合に検出される温度データを示す断線基準データＤopenを予め記憶した断線値レジスタ１３１と、断線判定回路１３２とを備える。断線判定回路１３２は、比較回路を用いてレジスタ１２０から出力された温度データＤtと断線値レジスタ１３１から出力された断線基準データＤopenとを比較し、温度データＤtが断線基準データＤopen以上の値であった場合は、断線判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力し、一方、温度データＤtが断線基準データＤopenよりも小さい値であった場合は、断線判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力する。
【００６０】
アップダウンカウンタ１３３は、アップダウンカウンタ１２６と同様のアップダウンカウンタで、断線判定回路１３２から出力された断線判定信号がハイレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１加算し、断線判定信号がローレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１減算する。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”１０”以上になったとき、断線検出信号ＯＵＴoをハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力する。
【００６１】
出力セレクタ１３４は、断線検出信号ＯＵＴo、定温短絡検出信号ＯＵＴcs、差動検出信号ＯＵＴd、及び方式設定信号に基づき、熱検知報知信号ＯＵＴをハイレベルで接続端子１１６を介して報知出力回路１９へ出力し、報知出力回路１９をオンさせる。そして、感知器回線１１に接続された図略の受信機が、熱検知の報知を検出する。
【００６２】
図１に戻ってリセット回路１７は、電源電圧ＶOPが低下したとき、接続端子１１７を介して集積回路１００へリセット信号を出力し、判定回路１０８のレジスタ１２０，１２１、アップダウンカウンタ１２６，１３０，１３３を初期化させる。これにより、電源電圧ＶOPが低下して集積回路１００の動作が不安定になったときに、判定回路１０８の誤動作により誤って熱検知の報知がされることが抑制される。
【００６３】
次に、図１に示す熱感知回路１０の動作を説明する。まず、低温モードにおいてスイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフされた状態で、周囲温度がサーミスタ２０に伝導し、サーミスタ２０の温度が周囲温度とほぼ等しくなる。そして、サーミスタ２０の温度に応じた抵抗がサーミスタ２０に生じる。そして、定電圧回路１５から出力された電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして接続端子１１２を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。これにより、周囲温度に応じた検知電圧Ｖsが生成される。
【００６４】
次に、ＡＤ入力セレクタ１０２により、検知電圧Ｖsと下側モード切替電圧ＶmLとが比較され、例えば検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmLに満たない場合、低温モードが維持され、温度セレクト信号がローレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力される。一方、検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmL以上の場合、低温モードから高温モードへと切り替えられ、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンされると共に、温度セレクト信号がハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力される。
【００６５】
次に、ＡＤ変換器１０１により、検知電圧Ｖsがアナログデジタル変換されて８ビット長の検知電圧データＤvsが生成されると共にアドレスデコーダ１０３へ出力される。
【００６６】
図４は、サーミスタ２０の温度と検知電圧データＤvsとの関係を示す図である。図４において、横軸はサーミスタ２０の温度であり、縦軸はＡＤ変換器１０１の出力値、すなわち検知電圧データＤvsを１０進数で表記した値である。また、グラフ４７は、低温モード、すなわちスイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフ、ＡＤ変換器１０１の基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref1を用いた場合のグラフである。また、グラフ４８は、高温モード、すなわちスイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオン、ＡＤ変換器１０１の基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref2を用いた場合のグラフである。
【００６７】
グラフ４７は、４６℃（図４の破線４９で示す温度）以下では、ほぼ直線に近いカーブを示すが、４６℃を越えると直線性が悪くなる。一方、グラフ４８は、４０℃（図４の破線５０で示す温度）以上ではほぼ直線に近いカーブを示すが、４０℃未満の温度では直線性が悪くなる。この場合、例えばサーミスタ２０の温度が４３℃（図４の一点鎖線５１で示す温度）のときの検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖmとして設定され、サーミスタ２０の温度が４０℃のときの検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmLとして設定され、サーミスタ２０の温度が４６℃のときの検知電圧Ｖsが上側モード切替電圧ＶmHとして設定されている。
【００６８】
例えば、低温モードのとき、周囲温度が２０℃から上昇すると、サーミスタ２０の温度もまた上昇し、グラフ４７に沿ってサーミスタ２０の温度に応じた検知電圧データＤvsがＡＤ変換器１０１から出力される。さらに温度が上昇し、温度が４０℃に達したとき検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmLに達し、ＡＤ入力セレクタ１０２によってスイッチＳＷ１がオフされ、スイッチＳＷ２がオンされ、温度セレクト信号がハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力されて高温モードに切り替えられる。
【００６９】
これにより、温度が上昇して４０℃以上になったときは、高温モードに切り替えられる結果、グラフ４８に沿ってサーミスタ２０の温度に応じた検知電圧データＤvsがＡＤ変換器１０１から出力される。従って、グラフ４７の破線部５２で示す直線性の悪い部分により温度検出精度が低下することが回避される。
【００７０】
さらに、サーミスタ２０の温度が４０℃を越えて上昇すると、グラフ４８に沿ってサーミスタ２０の温度に応じた検知電圧データＤvsがＡＤ変換器１０１から出力される。この場合、４０℃を越えた部分ではグラフ４８は、ほぼ直線に近いカーブを示すので、グラフ４８の直線性の悪い部分により温度検出精度が低下することがない。
【００７１】
また、ＡＤ変換器１０１は、８ビットのＡＤ変換器であるので検知電圧データＤvsは１０進数で０〜２５５の範囲で出力される。そこで、低温モードと高温モードとでＡＤ変換器１０１の基準電圧Ｖrefを切り替えて、低温モードでは基準電圧Ｖref1とし、高温モードでは基準電圧Ｖref2とすることにより、グラフ４７とグラフ４８のほぼ直線に近いカーブを示す部分での検知電圧データＤvsが１０進数で０〜２５５の範囲に入るように調整されている。
【００７２】
次に、アドレスデコーダ１０３によって、検知電圧データＤvsと温度セレクト信号とに基づく９ビットのアドレスがテーブルメモリ１０４へ出力される。そして、そのアドレスに応じた温度データＤtがテーブルメモリ１０４から判定回路１０８へ出力される。これにより、サーミスタ２０の温度特性が高精度で補正され、精度の高い温度データＤtが判定回路１０８へ出力される。
【００７３】
図３を参照して、テーブルメモリ１０４から出力された温度データＤtは、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期してレジスタ１２０に記憶され、レジスタ１２０に記憶されたその温度データＤtは、次のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期してレジスタ１２１に温度データＤtmとして記憶される。このとき、レジスタ１２０には新たな温度データＤtが記憶される。これにより、例えばクロック信号ＣＫの周期が１秒の場合、レジスタ１２１には温度データＤtの１秒前の温度データＤtmが記憶される。
【００７４】
次に、減算器１２２によって、温度データＤtから温度データＤtmが減算され、その減算値Ｄdtが温度差判定回路１２３へ出力される。そして、判定方式として差動式(２種)が設定されているとき差動基準データＤdiff2が差動基準データＤdiffとされ、差動式(２種)以外の判定方式が設定されているとき、差動基準データＤdiff1が差動基準データＤdiffとされる。そして、温度差判定回路１２３により減算値Ｄdtと差動基準データＤdiffとが比較され、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiff以下の値であった場合は、温度差判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力され、一方、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiffよりも大きい値であったとき、すなわち温度上昇率が所定の値を越えたことが検出されたとき、温度差判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力される。
【００７５】
次に、温度差判定信号がハイレベルの状態が１０秒以上継続したとき、すなわち所定の温度上昇率が１０秒以上継続したとき、アップダウンカウンタ１２６から差動検出信号ＯＵＴdがハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力される。これにより、熱感知回路１０を例えば火災報知器として用いた場合に、一時的な温度上昇により誤って火災の発生を報知してしまうことを抑制することができる。
【００７６】
一方、定温短絡判定回路１２９において、判定方式として定温式又は補償式が設定されているとき定温基準データＤconstが定温短絡基準データＤcsとされ、判定方式として差動式(１種)又は差動式(２種)が設定されているとき短絡基準データＤshortが定温短絡基準データＤcsとされる。そして、定温短絡判定回路１２９により、レジスタ１２０から出力された温度データＤtと定温短絡基準データＤcsとが比較され、温度データＤtが定温短絡基準データＤcs以下の値であったとき、定温短絡判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力され、一方、温度データＤtが定温短絡基準データＤcsよりも大きい値であったとき、定温短絡判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力される。
【００７７】
次に、定温短絡判定信号がハイレベルの状態が１０秒以上継続したとき、すなわち判定方式として定温式又は補償式が設定されているときは所定の温度以上の温度が１０秒以上継続して検出されたとき、判定方式として差動式(１種)又は差動式(２種)が設定されているときはサーミスタ２０の短絡が１０秒以上継続して検出されたときに、アップダウンカウンタ１３０から定温短絡検出信号ＯＵＴcsがハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力される。
【００７８】
さらに、断線判定回路１３２により、レジスタ１２０から出力された温度データＤtと断線基準データＤopenとが比較され、温度データＤtが断線基準データＤopen以上の値であったとき、断線判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力され、一方、温度データＤtが断線基準データＤopenよりも小さい値であったとき、断線判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力される。
【００７９】
次に、断線判定信号がハイレベルの状態が１０秒以上継続したとき、すなわちサーミスタ２０の断線が１０秒以上継続して検出されたとき、アップダウンカウンタ１３３から断線検出信号ＯＵＴoがハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力される。
【００８０】
次に、出力セレクタ１３４によって、断線検出信号ＯＵＴo、定温短絡検出信号ＯＵＴcs、差動検出信号ＯＵＴd、及び方式設定信号に基づき、熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで接続端子１１６を介して報知出力回路１９へ出力され、報知出力回路１９がオンされる。具体的には、出力セレクタ１３４は、例えば以下に示す論理和演算によって熱検知報知信号ＯＵＴを生成し、出力する。
【００８１】
例えば、方式設定信号が差動式(１種)及び差動式(２種)を示す信号であった場合、ＯＵＴ＝ＯＵＴo＋ＯＵＴcs＋ＯＵＴdとして熱検知報知信号ＯＵＴが生成される。これにより、サーミスタ２０の温度の上昇率が所定の上昇率を越えた場合、サーミスタ２０が短絡した場合、及びサーミスタ２０が断線した場合に熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【００８２】
また、方式設定信号が補償式を示す信号であった場合、例えば、ＯＵＴ＝ＯＵＴo＋ＯＵＴcs＋ＯＵＴdとして熱検知報知信号ＯＵＴが生成される。これにより、サーミスタ２０の温度の上昇率が所定の上昇率を越えた場合、サーミスタ２０の温度が所定の温度を越えた場合、及びサーミスタ２０が断線した場合に熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【００８３】
また、方式設定信号が定温式を示す信号であった場合、例えば、ＯＵＴ＝ＯＵＴo＋ＯＵＴcsとして熱検知報知信号ＯＵＴが生成される。これにより、サーミスタ２０の温度が所定の温度を越えた場合、及びサーミスタ２０が断線した場合に熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。これにより、図５に示すように、判定方式の設定内容に応じて判定内容が切り替えられる。
【００８４】
なお、サーミスタ２０は、抵抗値が小さくなるほど温度が高いことを示すので、サーミスタ２０が短絡した場合は温度データＤtが高温を示す。従って、判定方式が補償式及び定温式に設定されているときにサーミスタ２０が短絡した場合は、温度データＤtが定温基準データＤconstよりも大きい値となる結果、熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【００８５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による熱感知回路１０ａについて説明する。図６は、本発明の第２の実施形態による熱感知回路１０ａの構成の一例を示すブロック図である。なお、図１に示す熱感知回路１０と同様の部分には同一符号を付している。
【００８６】
図６に示す熱感知回路１０ａと図１に示す熱感知回路１０とでは、下記の点で異なる。すなわち、図６に示す熱感知回路１０ａにおける感熱回路１８ａは、検知電圧Ｖsを接続端子１１２へ導くために、熱感知回路１０における感熱回路１８が備えた信号ライン３０を備えない。また、熱感知回路１０ａにおける集積回路１００ａは、接続端子１１２を備えない。
【００８７】
集積回路１００ａは、接続端子１１０とＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２ａとの間に介設されたスイッチＳＷ３と、接続端子１１１とＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２ａとの間に介設されたスイッチＳＷ４とを備える。
【００８８】
ＡＤ入力セレクタ１０２ａは、低温モードのときスイッチＳＷ１，ＳＷ４をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフさせると共に、低温モードであることを示すべく温度セレクト信号をローレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する一方、高温モードのときスイッチＳＷ１，ＳＷ４をオフ、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンさせると共に、高温モードであることを示すべく温度セレクト信号をハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する。
【００８９】
その他の構成は図１に示す熱感知回路１０とほぼ同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について、その動作を説明する。図６に示す熱感知回路１０ａにおいては、低温モードのとき、ＡＤ入力セレクタ１０２ａによってスイッチＳＷ１，ＳＷ４がオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ３がオフされる。そして、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして抵抗２２、接続端子１１１、及びＳＷ４を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００９０】
一方、高温モードのとき、ＡＤ入力セレクタ１０２ａによってスイッチＳＷ１，ＳＷ４がオフ、スイッチＳＷ２，ＳＷ３がオンされる。そして、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２２とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２２との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして抵抗２１、接続端子１１０、及びＳＷ３を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００９１】
これにより、集積回路１００ａにおいては、低温モードのときは接続端子１１１が検知電圧Ｖsを入力するために用いられ、高温モードのときは接続端子１１０が検知電圧Ｖsを入力するために用いられるので、集積回路１００のように検知電圧Ｖsを入力するための専用の接続端子１１２を備える必要がなく、接続端子数を１つ少なくすることができる。
【００９２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による熱感知回路１０ｂについて説明する。図７は、本発明の第３の実施形態による熱感知回路１０ｂの構成の一例を示すブロック図である。なお、図６に示す熱感知回路１０ａと同様の部分には同一符号を付している。
【００９３】
図７に示す熱感知回路１０ｂと図６に示す熱感知回路１０ａとでは、下記の点で異なる。すなわち、熱感知回路１０ｂはリセット回路１７を備えない。また、熱感知回路１０ｂにおける集積回路１００ｂは、接続端子１１７を備えず、電源監視回路１３５、電圧レギュレータ１３６、及び接続端子１３７を備える。
【００９４】
その他の構成は図６に示す熱感知回路１０ａとほぼ同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について、その動作を説明する。
【００９５】
電源監視回路１３５は、電源電圧ＶOPが所定の電圧以下に低下したとき、判定回路１０８へリセット信号を出力し、判定回路１０８のレジスタ１２０，１２１、アップダウンカウンタ１２６，１３０，１３３を初期化させる。これにより、電源電圧ＶOPが低下して集積回路１００ｂの動作が不安定になったときに、判定回路１０８の誤動作により誤って熱検知の報知がされることが抑制される。また、集積回路１００の外部からリセット信号を受け付ける必要がないので、接続端子１１７を備える必要がなく、接続端子数を１つ少なくすることができる。
【００９６】
電圧レギュレータ１３６は、電源電圧ＶOPを安定化して集積回路１００ｂ内の各部へ動作用電源電圧として出力すると共に、基準電圧Ｖref1及び基準電圧Ｖref2をより高精度で生成し、ＡＤ変換器１０１へ出力する。これにより、電源電圧ＶOPの電圧変動の影響が低減されるので、集積回路１００ｂの動作が安定する。また、ＡＤ変換器１０１のアナログデジタル変換の基準電圧となる基準電圧Ｖref1及び基準電圧Ｖref2の電圧精度を向上させることができるので、ＡＤ変換器１０１のアナログデジタル変換の精度が向上し、検知電圧データＤvsの精度を向上させることができ、熱感知回路１０ｂの温度検出精度が向上する。
【００９７】
また、電圧レギュレータ１３６により生成された動作用電源電圧は、接続端子１３７を介して感熱回路１８ａへ出力される。これにより、電圧レギュレータ１３６によって安定化された動作用電源電圧を用いて検知電圧Ｖsが生成されるので、検知電圧Ｖsの精度が向上し、熱感知回路１０ｂの温度検出精度が向上する。
【００９８】
なお、温度検知素子は、サーミスタに限られず、ポジスタ、白金測温抵抗体等の感熱抵抗体や、熱電対等の温度検知素子を用いても良い。また、熱感知回路１０，１０ａ，１０ｂは、火災報知器に限られず、例えば工場の生産工程等における熱処理装置の熱を検知するために用いられる熱感知回路等であってもよい。また、報知手段は、感知器回線１１を介して接続された受信機に、熱検知の報知を示す信号を出力するものに限られず、例えばブザー、ランプ等によって、熱検知を報知するものであってもよい。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記検知電圧データがテーブル記憶手段のアドレスとして取得されることによりテーブル記憶手段からその検知電圧データに対応する温度データが出力されるので、温度検知素子の温度特性の補正を簡素な回路を用いて行うことができる。
【０１００】
請求項２に記載の発明によれば、所定の判定条件が成立したことを検知するために用いられる温度データの精度を向上させることができるので、熱検知を報知する精度を向上させることができる。
【０１０１】
請求項３に記載の発明によれば、第１、第２の接続端子それぞれを、２つの異なった用途のために用いることができるので、集積回路の接続端子数を少なくすることができ、低コスト化することができる。
【０１０２】
請求項４に記載の発明によれば、所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、すなわち温度の上昇率が所定の上昇率を上回るとき、熱検知を報知することができる。また、判定手段は、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第１、第２の記憶手段を初期化させる電源監視手段を備えるので、判定手段を集積回路化した場合に第１、第２の記憶手段を初期化させる信号を外部から受け付けるための接続端子を集積回路に備える必要がない。従って、集積回路の接続端子数を少なくすることができ、低コスト化することができる。
【０１０３】
請求項５に記載の発明によれば、温度の上昇率が所定の上昇率を上回るときと、温度が所定の温度よりも高温のときとに熱検知を報知することができる。
【０１０４】
請求項６に記載の発明によれば、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられたとき、定温判定手段を用いて負温度特性抵抗体の短絡を検知することができるので、負温度特性抵抗体の短絡検知のための回路を別途設ける必要がなく、負温度特性抵抗体の短絡を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【０１０５】
請求項７に記載の発明によれば、断線検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができるので、負温度特性抵抗体の断線を検知するためにＡＤ変換手段及びテーブル記憶手段を用いることが可能となり、負温度特性抵抗体の断線を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【０１０６】
請求項８に記載の発明によれば、短絡検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができるので、負温度特性抵抗体の断線を検知するためにＡＤ変換手段及びテーブル記憶手段を用いることが可能となり、負温度特性抵抗体の短絡を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】テーブルメモリに記憶された温度変換テーブルの構成を説明するための説明図である。
【図３】判定回路の構成の一例を説明するためのブロック図である。
【図４】サーミスタの温度と検知電圧データとの関係を示す図である。
【図５】判定方式に応じた判定内容の一覧を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，１０a，１０ｂ 熱感知回路
１１ 感知器回線
１６ 電源ライン
１８,１８ａ 感熱回路(温度検知手段)
１９ 報知出力回路(報知手段)
２０ サーミスタ（負温度特性抵抗体）
２１ 抵抗（第１の抵抗）
２２ 抵抗（第２の抵抗）
２３ グラウンドライン
２４，２５ スイッチ
３０ 信号ライン
１００,１００ａ,１００ｂ 集積回路
１０１ ＡＤ変換器(ＡＤ変換手段)
１０２,１０２ａ ＡＤ入力セレクタ（抵抗モード切替手段）
１０３ アドレスデコーダ
１０４ テーブルメモリ（テーブル記憶手段）
１０６ 発振回路
１０７ 機種設定回路（設定受付手段）
１０８ 判定回路(判定手段)
１１０ 接続端子（第１の接続端子）
１１１ 接続端子（第２の接続端子）
１１２ 接続端子
１２０ レジスタ（第１の記憶手段）
１２１ レジスタ（第２の記憶手段）
１２２ 減算器
１２３ 温度差判定回路（差動判定手段）
１２４，１２５ 差動値レジスタ
１２６，１３０，１３３ アップダウンカウンタ
１２７ 定温値レジスタ
１２８ 短絡値レジスタ
１２９ 定温短絡判定回路（定温判定手段，短絡検知手段）
１３１ 断線値レジスタ
１３２ 断線判定回路（断線検知手段）
１３４ 出力セレクタ
１３５ 電源監視回路（電源監視手段）
１３６ 電圧レギュレータ(電源安定手段)
ＳＷ１ スイッチ（第１のスイッチング手段）
ＳＷ２ スイッチ（第２のスイッチング手段）
ＳＷ３ スイッチ（第３のスイッチング手段）
ＳＷ４ スイッチ（第４のスイッチング手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーミスタ等の温度検知素子を用いて温度を検知する熱感知回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、火災報知器等として用いられる熱感知回路では、火災等に伴う温度をサーミスタ等の温度検知素子を用いて測定し、その測定温度が所定の温度を越えたり、その測定温度が所定の温度上昇率を越えて上昇したりしたことを検出することにより、火災の発生や測定対象の温度が所定の温度になったこと等を検出するものが知られている。このような熱感知回路においては、サーミスタ等の温度検知素子はその温度特性が線形ではないため、温度測定を行うために温度検知素子により得られた測定信号を補正する必要がある。
【０００３】
例えばサーミスタは温度の上昇に応じて抵抗値が指数関数的に小さくなる。そのため、サーミスタに電流を流して生じた電圧を、Ａ／Ｄコンバータによってデジタルデータに変換し、そのデジタルデータから指数関数を用いた演算処理によって、温度情報を取得するようにした熱感知回路が知られている。このような熱感知回路では、温度検知素子の温度特性を補正するために指数関数演算のような複雑な演算処理を行う必要があり、その演算処理のためにマイクロコンピュータが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４９７７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のようにマイクロコンピュータを用いて温度検知素子の温度特性を補正する場合には、低コスト化することが困難であるという不都合がある。
【０００６】
本発明の目的は、簡素な回路を用いて温度検知素子の温度特性を補正することができるとともに、低コスト化を図ることができる熱感知回路を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、温度に応じて電気的な特性値が変化する温度検知素子を用いてその特性値に応じた検知電圧を生成する温度検知手段を備えた熱感知回路において、前記温度検知手段により生成された検知電圧をアナログデジタル変換したデジタルデータである検知電圧データを生成するＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データをアドレスとして用いた当該アドレスに、その検知電圧データに対応すると共に前記温度検知素子の温度特性が補正された温度データを記憶したテーブル記憶手段と、前記ＡＤ変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データが、前記テーブル記憶手段によってアドレスとして取得されることにより前記テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、所定の判定条件が成立したことを検知する判定手段と、前記判定手段により前記判定条件が成立したことが検知されたとき、熱検知を報知する報知手段とを備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、温度検知手段により温度に応じた検知電圧が生成され、ＡＤ変換手段により前記検知電圧がアナログデジタル変換されて検知電圧データが生成され、その検知電圧データがテーブル記憶手段のアドレスとして取得されることによりテーブル記憶手段によりその検知電圧データに対応する温度データが出力される。そして、テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、判定手段により所定の判定条件が成立したことが検知されたとき、報知手段により熱検知が報知される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の熱感知回路において、外部から取り込んだ電源電圧を安定化して前記ＡＤ変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧を生成する電源安定手段をさらに備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、ＡＤ変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧が安定化される。この場合、ＡＤ変換手段のアナログデジタル変換によって生成された検知電圧データをアドレスとして、直接テーブル記憶手段からその検知電圧データに対応する温度データが出力されるので、前記基準電圧の電圧精度が直接温度データの精度に影響を与える。従って、基準電圧が安定化されることにより、温度データの精度が向上される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の熱感知回路において、前記ＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段と前記温度検知手段との間の接続を切り替えるための第１、第２、第３、第４のスイッチング手段とを有する集積回路と、前記第１、第２、第３、第４のスイッチング手段のオンオフを制御する抵抗モード切替手段とを備え、前記温度検知素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感熱抵抗体であり、前記温度検知手段は、前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を、直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第１の抵抗と、前記感熱抵抗体と前記第１の抵抗との接続点に接続されると共に前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第２の抵抗とを備え、前記集積回路は、前記第１の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第１の接続端子と、前記第２の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第２の接続端子とをさらに備え、前記第１のスイッチング手段は、前記第１の接続端子を介して前記第１の抵抗と接続されると共に前記第１の抵抗に流れる電流をオンオフし、前記第２のスイッチング手段は、前記第２の接続端子を介して前記第２の抵抗と接続されると共に前記第２の抵抗に流れる電流をオンオフし、前記第３のスイッチング手段は、前記第１の接続端子に導かれた電圧を、前記ＡＤ変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、前記第４のスイッチング手段は、前記第２の接続端子に導かれた電圧を、前記ＡＤ変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、前記抵抗モード切替手段は、前記ＡＤ変換手段へ導かれた検知電圧に応じて、前記第１、第４のスイッチング手段をオンさせると共に前記第２、第３のスイッチング手段をオフさせる第１の抵抗モードと、前記第２、第３のスイッチング手段をオンさせると共に前記第１、第４のスイッチング手段をオフさせる第２の抵抗モードとを切り替えることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、第１の抵抗モードにおいて、第１のスイッチング手段がオンすることにより第１の接続端子を介して感熱抵抗体及び第１の抵抗に流される電流によって、感熱抵抗体と第１の抵抗との間に生じた検知電圧が、第２の接続端子と第４のスイッチング手段とを介してＡＤ変換手段へ導かれる。また、第２の抵抗モードにおいて、第２のスイッチング手段がオンすることにより第２の接続端子を介して感熱抵抗体及び第２の抵抗に流される電流によって、感熱抵抗体と第２の抵抗との間に生じた検知電圧が、第１の接続端子と第３のスイッチング手段とを介してＡＤ変換手段へ導かれる。
【００１３】
この場合、第１の抵抗モードにおいては、第１の接続端子が感熱抵抗体及び第１の抵抗に電流を流す用途に用いられ、第２の接続端子が検知電圧をＡＤ変換手段へ導く用途に用いられる。一方、第２の抵抗モードにおいては、第２の接続端子が感熱抵抗体及び第２の抵抗に電流を流す用途に用いられ、第１の接続端子が検知電圧をＡＤ変換手段へ導く用途に用いられる。これにより、第１、第２の接続端子それぞれを、２つの異なった用途のために用いることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の熱感知回路において、前記判定手段は、所定のサンプリング時間間隔毎のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第１の記憶手段と、前記第１の記憶手段が前記温度データを記憶したサンプリングタイミングの直前のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段によって記憶された温度データと前記第２の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差と所定の差動基準データとを比較して、その差が前記差動基準データの値よりも大きくなる差動成立状態を検知する差動判定手段と、外部から取り込んだ電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき、前記第１、第２の記憶手段を初期化させる電源監視手段とを備え、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無に基づいて、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、テーブル記憶手段から出力された温度データが第１の記憶手段により記憶され、その温度データが記憶されたときよりも所定のサンプリング時間前の温度データが第２の記憶手段によって記憶される。そして、第１の記憶手段によって記憶された温度データと第２の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、すなわち所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、前記判定条件が成立したことを検知することが可能になる。さらに、判定手段は、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第１、第２の記憶手段を初期化させる電源監視手段を備えるので、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第１、第２の記憶手段が初期化される。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の熱感知回路において、前記判定手段は、前記テーブル記憶手段から出力された温度データと所定の定温基準データとを比較して、その温度データが前記定温基準データの値よりも大きくなる定温成立状態を検知する定温判定手段をさらに備え、前記判定手段は、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、前記定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことが検知されるので、所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、及び温度が定温基準データの値よりも高温のときに、前記判定条件が成立したことを検知することが可能になる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の熱感知回路において、前記差動成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する差動モードにする設定と、前記定温成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する定温モードにする設定とを受け付ける設定受付手段をさらに備え、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記判定手段は、前記設定受付手段により前記定温モードにする設定が受け付けられた場合、前記定温成立状態を検知したとき前記判定条件が成立したことを検知し、前記設定受付手段により前記差動モードにする設定が受け付けられた場合、前記差動成立状態を検知したとき及び前記負温度特性抵抗体が短絡していることを示す短絡判定温度を前記定温基準データとして前記定温判定手段が定温成立状態を検知したとき、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴としている。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、設定受付手段により定温モードにする設定が受け付けられた場合には、定温判定手段により定温成立状態が検知されたとき、判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知される。また、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられた場合には、差動判定手段により差動成立状態が検知されたとき判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知され、さらに定温判定手段により前記短絡判定温度を定温基準データとして定温成立状態が検知されたときにも、判定手段によって前記判定条件が成立したことが検知される。
【００２０】
これにより、ユーザーが設定受付手段を用いて定温モードと差動モードとを切替可能にされており、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられた場合には、定温判定手段を用いて負温度特性抵抗体の短絡を検知することが可能になる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の熱感知回路において、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき前記負温度特性抵抗体の断線を検知する断線検知手段を備え、前記報知手段は、前記断線検知手段により前記負温度特性抵抗体の断線が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴としている。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、断線検知手段によって、前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき負温度特性抵抗体の断線が検知され、熱検知が報知される。この場合、断線検知手段は、温度データが所定の断線判定温度を下回るとき負温度特性抵抗体の断線を検知するので、断線検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の熱感知回路において、前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき前記負温度特性抵抗体の短絡を検知する短絡検知手段を備え、前記報知手段は、前記短絡検知手段により前記負温度特性抵抗体の短絡が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴としている。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、短絡検知手段によって、前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき負温度特性抵抗体の短絡が検知され、熱検知が報知される。この場合、短絡検知手段は、温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき負温度特性抵抗体の短絡を検知するので、短絡検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る熱感知回路１０の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す熱感知回路１０は、熱感知回路１０の動作用電力の供給及び熱感知回路１０から出力された報知信号を伝達するための一対の感知器回線１１に、接続端子１２を介して接続される。接続端子１２の両極間には、感知器回線１１に生じたサージ電圧を吸収して熱感知回路１０の内部回路を保護するサージアブソーバ１３が接続されている。また、接続端子１２の両極間には、ダイオードブリッジ１４が接続され、感知器回線１１から取り込まれた電源電圧がダイオードブリッジ１４により整流された後、定電圧回路１５へ出力され、定電圧回路１５から電源ライン１６を介して熱感知回路１０内の各部へ動作用の電源電圧ＶOPが出力される。
【００２６】
電源ライン１６には、例えば汎用のリセットＩＣ（Integrated Circuit）からなるリセット回路１７と、周囲の温度を検知してその検知した温度に応じた検知電圧を出力する感熱回路１８と、感熱回路１８から出力された検知電圧に基づいて例えば火災の発生に伴う所定の温度条件が成立したことを検知する集積回路１００の接続端子１０９とが接続され、定電圧回路１５から電源ライン１６を介してリセット回路１７、感熱回路１８、及び集積回路１００へ電源電圧ＶOPが出力される。
【００２７】
ダイオードブリッジ１４の一対の出力ライン間には、例えばサイリスタからなる報知出力回路１９が接続されている。そして、所定の温度条件が成立したことを示す熱検知報知信号ＯＵＴが集積回路１００から報知出力回路１９へハイレベルで出力されたとき、報知出力回路１９がオンされ、ダイオードブリッジ１４の出力ライン間が短絡される。
【００２８】
一方、感知器回線１１には、感知器回線１１に流れる電流を監視する図略の受信機が接続されている。この受信機は、報知出力回路１９がオンすることにより感知器回線１１に流れる電流が増加したことを、例えば火災発報等を示す熱検知の報知として検出するようにされている。
【００２９】
熱感知回路１０は、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ２０と、定電圧回路１５から出力された電源電圧ＶOPを、直列接続されたサーミスタ２０との間で分圧する抵抗２１と、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に接続されると共に、電源電圧ＶOPを直列接続されたサーミスタ２０との間で分圧する抵抗２２とを備える。
【００３０】
集積回路１００は、ＡＤ変換器１０１、ＡＤ入力セレクタ１０２、アドレスデコーダ１０３、テーブルメモリ１０４、ＥＥＰＲＯＭ(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)１０５、発振回路１０６、機種設定回路１０７、及び判定回路１０８の各回路ブロックと、スイッチＳＷ１、スイッチＳＷ２、及び接続端子１０９，１１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７とを備え、集積回路１００の外部に接続端子１１４を介してスイッチ２４が、接続端子１１５を介してスイッチ２５が接続されている。
【００３１】
接続端子１０９には電源ライン１６が接続され、定電圧回路１５から出力された電源電圧ＶOPが接続端子１０９を介して集積回路１００内の各回路ブロックへ供給される。また、接続端子１１３にはグラウンドライン２３が接続され、グラウンド電位が接続端子１１３を介して集積回路１００内の各回路ブロックへ供給される。
【００３２】
スイッチＳＷ１，ＳＷ２としては、例えばアナログスイッチが用いられる。そして、スイッチＳＷ１は、接続端子１１０と接続端子１１３との間に介設され、スイッチＳＷ２は、接続端子１１１と接続端子１１３との間に介設されている。そして、後述するＡＤ入力セレクタ１０２からの低温モード（第１の抵抗モード）に応じた制御信号により、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフされ、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして接続端子１１２を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００３３】
また、後述するＡＤ入力セレクタ１０２からの高温モード（第２の抵抗モード）に応じた制御信号により、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンされ、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２２とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２２との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして接続端子１１２を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００３４】
ＡＤ変換器１０１は、例えば８ビットのＡ／Ｄコンバータであり、接続端子１１２を介して導かれた検知電圧Ｖsをアナログデジタル変換して８ビット長の検知電圧データＤvsを生成すると共にアドレスデコーダ１０３へ出力する。また、ＡＤ変換器１０１がアナログデジタル変換するときの基準電圧Ｖrefとして、電源電圧ＶOPが用いられている。
【００３５】
なお、基準電圧Ｖrefとしては、例えば電源電圧ＶOPを抵抗分圧する等により生成した電圧を用いても良い。また、電源電圧ＶOPを抵抗分圧する等により２種類の基準電圧Ｖref1と基準電圧Ｖref2とを生成し、基準電圧Ｖref1と基準電圧Ｖref2とを切り替えて、例えば低温モード時は基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref1を用い、高温モード時は基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref2を用いる構成としても良い。
【００３６】
ＡＤ入力セレクタ１０２は、サーミスタ２０の温度特性に対して低温時に適した温度補正を行う低温モードと、高温時に適した温度補正を行う高温モードとを有する抵抗モードの切替を行う。具体的には、ＡＤ入力セレクタ１０２は、例えばコンパレータを用いて構成され、接続端子１１２を介して導かれた検知電圧Ｖsと所定のモード切替電圧Ｖmとをコンパレータを用いて比較する。
【００３７】
そして、ＡＤ入力セレクタ１０２は、例えば検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖm未満のとき、低温モードとしてスイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ２をオフさせると共に、低温モードであることを示すべく温度セレクト信号をローレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する。また、ＡＤ入力セレクタ１０２は、例えば検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖm以上のとき、高温モードとしてスイッチＳＷ１をオフ、スイッチＳＷ２をオンさせると共に、高温モードであることを示すべく温度セレクト信号をハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する。
【００３８】
なお、ＡＤ入力セレクタ１０２は、モード切替電圧Ｖmよりも低い下側モード切替電圧ＶmLとモード切替電圧よりも高い上側モード切替電圧ＶmHとを用い、低温モードから高温モードへ切り替えるときは、検知電圧Ｖsが上昇して下側モード切替電圧ＶmLに達したときに切替を行い、高温モードから低温モードへ切り替えるときは、検知電圧Ｖsが低下して上側モード切替電圧ＶmHに達したときに切替を行う構成としてもよい。これにより、低温モードから高温モードへの切り替えを行う検知電圧Ｖsと、高温モードから低温モードへの切り替えを行う検知電圧Ｖsとで電圧に差ができるので、例えば検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖm付近でノイズの影響等により変動した場合であっても、誤って抵抗モードが切り替えられてしまうことが抑制される。
【００３９】
アドレスデコーダ１０３は、ＡＤ入力セレクタ１０２から出力された温度セレクト信号をアドレスの１ビットに対応させると共に、ＡＤ変換器１０１から出力された８ビット長の検知電圧データＤvsに付加して９ビットのアドレスとしてテーブルメモリ１０４へ出力する。
【００４０】
テーブルメモリ１０４は、例えばＲＯＭ(Read Only Memory)を用いて構成され、ＡＤ変換器１０１から出力された検知電圧データに対してサーミスタ２０の温度特性の補正を施して、温度を表す温度データＤtに変換する温度変換テーブルが予め記憶されている。図２は、テーブルメモリ１０４に記憶された温度変換テーブルの構成を説明するための説明図である。
【００４１】
図２において、アドレス欄４１にはテーブルメモリ１０４の９ビットのアドレスが１６進数で記載され、データ欄４２は、そのアドレスに記憶された８ビットのデータを１６進数で示している。Ｓｅｌ欄４３は、ＡＤ入力セレクタ１０２から出力された温度セレクト信号に対応するアドレスの最上位ビットを示し、温度セレクト信号がローレベル、すなわち低温モードのとき”０”にされ、温度セレクト信号がハイレベル、すなわち高温モードのとき”１”にされる。Ｄvs欄４４は、検知電圧データＤvsであり、テーブルメモリ１０４のアドレスの下位８ビットに対応している。
【００４２】
また、温度コード欄４５はすなわちテーブルメモリ１０４に記憶されたデータであり、Ｓｅｌ欄４３が”０”のアドレスには、低温モード、すなわち電源電圧ＶOPをサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧して得られた検知電圧データＤvsに対応する温度を表す温度コードが記憶されている。また、Ｓｅｌ欄４３が”１”のアドレスには、高温モード、すなわち電源電圧ＶOPをサーミスタ２０と抵抗２２とで分圧して得られた検知電圧データＤvsに対応する温度を表す温度コードが記憶されている。この場合、温度コードとしては、例えば０．５℃を温度コードの１で表した８ビットのデータが用いられる。温度値欄４６は、温度コード欄４５に対応する温度値を示している。
【００４３】
これにより、テーブルメモリ１０４は、アドレスデコーダ１０３から出力されたアドレスに応じて、サーミスタ２０の温度特性を補正した温度データＤtを判定回路１０８へ出力する。
【００４４】
図１に戻ってＥＥＰＲＯＭ１０５と発振回路１０６とはプログラマブル発振器を構成し、ＥＥＰＲＯＭ１０５に設定データを記憶させることにより、発振回路１０６から出力されるクロック信号ＣＫの周波数を変更したり、その周波数を調整したりすることが可能にされている。ＥＥＰＲＯＭ１０５と発振回路１０６とを用いる代わりに汎用のプログラマブル発振器を用いても良い。また、発振回路１０６を周波数固定の発振器により構成しても良い。また、発振回路１０６は、周波数がそれぞれことなる複数のクロック信号を出力する構成であっても良い。
【００４５】
スイッチ２４，２５は、熱検知を判定するための判定方式を選択するための設定スイッチで、ユーザが切替可能にされている。スイッチ２４は、電源ライン１６に接続された接点２６側とグラウンドライン２３に接続された接点２７側とに切替可能にされ、スイッチ２５は、電源ライン１６に接続された接点２８側とグラウンドライン２３に接続された接点２９側とに切替可能にされている。これにより、スイッチ２４が接点２６側に切り替えられたとき接続端子１１４がハイレベルにされ、スイッチ２４が接点２７側に切り替えられたとき接続端子１１４がローレベルにされる。また、スイッチ２５が接点２８側に切り替えられたとき接続端子１１５がハイレベルにされ、スイッチ２５が接点２９側に切り替えられたとき接続端子１１５がローレベルにされる。
【００４６】
機種設定回路１０７は、接続端子１１４，１１５の電圧レベルに応じた判定方式を設定する。例えば、接続端子１１４の信号名をＭＯＤＥ１、接続端子１１５の信号名をＭＯＤＥ２とすると、ＭＯＤＥ１がローレベル、ＭＯＤＥ２がハイレベルのとき差動式(１種)とし、ＭＯＤＥ１及びＭＯＤＥ２がハイレベルのとき差動式(２種)とし、ＭＯＤＥ１及びＭＯＤＥ２がローレベルのとき補償式とし、ＭＯＤＥ１がハイレベル、ＭＯＤＥ２がローレベルのとき定温式とする。そして、設定された判定方式を示す方式設定信号を判定回路１０８へ出力する。これにより、ユーザがスイッチ２４，２５を切り替えることによって、差動式(１種)、差動式(２種)、補償式、及び定温式のいずれかの判定方式を選択して設定することが可能にされている。
【００４７】
判定回路１０８は、機種設定回路１０７により設定された判定方式に応じた判定条件で、その判定条件の成立を検出する。図３は、判定回路１０８の構成の一例を説明するためのブロック図である。図３に示す判定回路１０８は、テーブルメモリ１０４から出力された温度データＤtを、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期して記憶するレジスタ１２０と、レジスタ１２０との間でシフトレジスタを構成し、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期して、直前のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジでレジスタ１２０に記憶されていた温度データＤtを１クロック前の温度データＤtmとして記憶するレジスタ１２１とを備える。
【００４８】
また、判定回路１０８は、レジスタ１２０により出力された温度データＤtからレジスタ１２１により出力された温度データＤtmを減算し、その減算値Ｄdtを温度差判定回路１２３へ出力する減算器１２２と、所定の差動基準データＤdiff1を予め記憶した差動値レジスタ１２４と、差動基準データＤdiff1とは異なる所定の差動基準データＤdiff2を予め記憶した差動値レジスタ１２５とを備える。
【００４９】
温度差判定回路１２３は、機種設定回路１０７からの方式設定信号が、例えば差動式(２種)を示す信号であった場合は差動値レジスタ１２５から出力される差動基準データＤdiff2を差動基準データＤdiffとして取り込み、方式設定信号が差動式(２種)以外の判定方式を示す信号であった場合は差動値レジスタ１２４から出力される差動基準データＤdiff1を差動基準データＤdiffとして取り込む。
【００５０】
そして、温度差判定回路１２３は、比較回路を用いて減算値Ｄdtと差動基準データＤdiffとを比較し、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiff以下の値であった場合は、温度差判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力する。一方、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiffよりも大きい値であった場合は、温度差判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力する。
【００５１】
これにより、例えばクロック信号ＣＫの周期が１秒であった場合、１秒間の温度上昇が減算値Ｄdtとして生成され、その温度上昇値が差動基準データＤdiffよりも大きい値であった場合、温度差判定信号がハイレベルで出力されるので、単位時間あたりの温度上昇、すなわち温度上昇率が所定の値を越えたことを検出することができる。また、ユーザがスイッチ２４，２５を用いて判定方式を差動式(１種)に設定したときと、差動式(２種)に設定したときで、検出の対象となる温度上昇率を変更することが可能になる。
【００５２】
アップダウンカウンタ１２６は、温度差判定回路１２３から出力された温度差判定信号がハイレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１加算し、温度差判定信号がローレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１減算するアップダウンカウンタである。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”１０”以上になったとき、差動検出信号ＯＵＴdをハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力する。
【００５３】
この場合、所定の温度上昇率が所定の時間以上、例えばクロック信号ＣＫの周期が１秒で閾値が１０の場合１０秒以上継続したとき、差動検出信号ＯＵＴdがハイレベルにされる。
【００５４】
また、判定回路１０８は、所定の定温基準データＤconstを予め記憶した定温値レジスタ１２７と、サーミスタ２０が短絡した場合に検出される温度データを示す短絡基準データＤshortを予め記憶した短絡値レジスタ１２８と、定温短絡判定回路１２９とを備える。
【００５５】
定温短絡判定回路１２９は、例えば、機種設定回路１０７からの方式設定信号が、定温式又は補償式を示す信号であった場合は定温値レジスタ１２７から出力される定温基準データＤconstを定温短絡基準データＤcsとして取り込み、一方、方式設定信号が差動式(１種)又は差動式(２種)を示す信号であった場合は短絡値レジスタ１２８から出力される短絡基準データＤshortを定温短絡基準データＤcsとして取り込む。
【００５６】
そして、定温短絡判定回路１２９は、比較回路を用いてレジスタ１２０から出力された温度データＤtと定温短絡基準データＤcsとを比較し、温度データＤtが定温短絡基準データＤcs以下の値であった場合は、定温短絡判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力し、一方、温度データＤtが定温短絡基準データＤcsよりも大きい値であった場合は、定温短絡判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力する。
【００５７】
これにより、定温短絡判定回路１２９は、判定方式が差動式(１種)又は差動式(２種)に設定されているときはサーミスタ２０の短絡を検出するために用いられ、判定方式が定温式又は補償式に設定されているときはサーミスタ２０による検知温度が所定の定温基準データＤconstを越えたことを検出するために用いられるので、サーミスタ２０の短絡を検出するためと、検知温度が所定の定温基準データＤconstを越えたことを検出するためとにそれぞれ判定回路を備える必要がなく、回路が簡略化される。
【００５８】
アップダウンカウンタ１３０は、アップダウンカウンタ１２６と同様のアップダウンカウンタで、定温短絡判定回路１２９から出力された定温短絡判定信号がハイレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１加算し、定温短絡判定信号がローレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１減算する。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”１０”以上になったとき、定温短絡検出信号ＯＵＴcsをハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力する。
【００５９】
また、判定回路１０８は、サーミスタ２０が断線した場合に検出される温度データを示す断線基準データＤopenを予め記憶した断線値レジスタ１３１と、断線判定回路１３２とを備える。断線判定回路１３２は、比較回路を用いてレジスタ１２０から出力された温度データＤtと断線値レジスタ１３１から出力された断線基準データＤopenとを比較し、温度データＤtが断線基準データＤopen以上の値であった場合は、断線判定信号をローレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力し、一方、温度データＤtが断線基準データＤopenよりも小さい値であった場合は、断線判定信号をハイレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力する。
【００６０】
アップダウンカウンタ１３３は、アップダウンカウンタ１２６と同様のアップダウンカウンタで、断線判定回路１３２から出力された断線判定信号がハイレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１加算し、断線判定信号がローレベルでクロック信号ＣＫが立ち上がったときカウント値を１減算する。そして、カウント値が所定の閾値、例えば”１０”以上になったとき、断線検出信号ＯＵＴoをハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力する。
【００６１】
出力セレクタ１３４は、断線検出信号ＯＵＴo、定温短絡検出信号ＯＵＴcs、差動検出信号ＯＵＴd、及び方式設定信号に基づき、熱検知報知信号ＯＵＴをハイレベルで接続端子１１６を介して報知出力回路１９へ出力し、報知出力回路１９をオンさせる。そして、感知器回線１１に接続された図略の受信機が、熱検知の報知を検出する。
【００６２】
図１に戻ってリセット回路１７は、電源電圧ＶOPが低下したとき、接続端子１１７を介して集積回路１００へリセット信号を出力し、判定回路１０８のレジスタ１２０，１２１、アップダウンカウンタ１２６，１３０，１３３を初期化させる。これにより、電源電圧ＶOPが低下して集積回路１００の動作が不安定になったときに、判定回路１０８の誤動作により誤って熱検知の報知がされることが抑制される。
【００６３】
次に、図１に示す熱感知回路１０の動作を説明する。まず、低温モードにおいてスイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフされた状態で、周囲温度がサーミスタ２０に伝導し、サーミスタ２０の温度が周囲温度とほぼ等しくなる。そして、サーミスタ２０の温度に応じた抵抗がサーミスタ２０に生じる。そして、定電圧回路１５から出力された電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして接続端子１１２を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。これにより、周囲温度に応じた検知電圧Ｖsが生成される。
【００６４】
次に、ＡＤ入力セレクタ１０２により、検知電圧Ｖsと下側モード切替電圧ＶmLとが比較され、例えば検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmLに満たない場合、低温モードが維持され、温度セレクト信号がローレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力される。一方、検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmL以上の場合、低温モードから高温モードへと切り替えられ、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンされると共に、温度セレクト信号がハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力される。
【００６５】
次に、ＡＤ変換器１０１により、検知電圧Ｖsがアナログデジタル変換されて８ビット長の検知電圧データＤvsが生成されると共にアドレスデコーダ１０３へ出力される。
【００６６】
図４は、サーミスタ２０の温度と検知電圧データＤvsとの関係を示す図である。図４において、横軸はサーミスタ２０の温度であり、縦軸はＡＤ変換器１０１の出力値、すなわち検知電圧データＤvsを１０進数で表記した値である。また、グラフ４７は、低温モード、すなわちスイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフ、ＡＤ変換器１０１の基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref1を用いた場合のグラフである。また、グラフ４８は、高温モード、すなわちスイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオン、ＡＤ変換器１０１の基準電圧Ｖrefとして基準電圧Ｖref2を用いた場合のグラフである。
【００６７】
グラフ４７は、４６℃（図４の破線４９で示す温度）以下では、ほぼ直線に近いカーブを示すが、４６℃を越えると直線性が悪くなる。一方、グラフ４８は、４０℃（図４の破線５０で示す温度）以上ではほぼ直線に近いカーブを示すが、４０℃未満の温度では直線性が悪くなる。この場合、例えばサーミスタ２０の温度が４３℃（図４の一点鎖線５１で示す温度）のときの検知電圧Ｖsがモード切替電圧Ｖmとして設定され、サーミスタ２０の温度が４０℃のときの検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmLとして設定され、サーミスタ２０の温度が４６℃のときの検知電圧Ｖsが上側モード切替電圧ＶmHとして設定されている。
【００６８】
例えば、低温モードのとき、周囲温度が２０℃から上昇すると、サーミスタ２０の温度もまた上昇し、グラフ４７に沿ってサーミスタ２０の温度に応じた検知電圧データＤvsがＡＤ変換器１０１から出力される。さらに温度が上昇し、温度が４０℃に達したとき検知電圧Ｖsが下側モード切替電圧ＶmLに達し、ＡＤ入力セレクタ１０２によってスイッチＳＷ１がオフされ、スイッチＳＷ２がオンされ、温度セレクト信号がハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力されて高温モードに切り替えられる。
【００６９】
これにより、温度が上昇して４０℃以上になったときは、高温モードに切り替えられる結果、グラフ４８に沿ってサーミスタ２０の温度に応じた検知電圧データＤvsがＡＤ変換器１０１から出力される。従って、グラフ４７の破線部５２で示す直線性の悪い部分により温度検出精度が低下することが回避される。
【００７０】
さらに、サーミスタ２０の温度が４０℃を越えて上昇すると、グラフ４８に沿ってサーミスタ２０の温度に応じた検知電圧データＤvsがＡＤ変換器１０１から出力される。この場合、４０℃を越えた部分ではグラフ４８は、ほぼ直線に近いカーブを示すので、グラフ４８の直線性の悪い部分により温度検出精度が低下することがない。
【００７１】
また、ＡＤ変換器１０１は、８ビットのＡＤ変換器であるので検知電圧データＤvsは１０進数で０〜２５５の範囲で出力される。そこで、低温モードと高温モードとでＡＤ変換器１０１の基準電圧Ｖrefを切り替えて、低温モードでは基準電圧Ｖref1とし、高温モードでは基準電圧Ｖref2とすることにより、グラフ４７とグラフ４８のほぼ直線に近いカーブを示す部分での検知電圧データＤvsが１０進数で０〜２５５の範囲に入るように調整されている。
【００７２】
次に、アドレスデコーダ１０３によって、検知電圧データＤvsと温度セレクト信号とに基づく９ビットのアドレスがテーブルメモリ１０４へ出力される。そして、そのアドレスに応じた温度データＤtがテーブルメモリ１０４から判定回路１０８へ出力される。これにより、サーミスタ２０の温度特性が高精度で補正され、精度の高い温度データＤtが判定回路１０８へ出力される。
【００７３】
図３を参照して、テーブルメモリ１０４から出力された温度データＤtは、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期してレジスタ１２０に記憶され、レジスタ１２０に記憶されたその温度データＤtは、次のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジと同期してレジスタ１２１に温度データＤtmとして記憶される。このとき、レジスタ１２０には新たな温度データＤtが記憶される。これにより、例えばクロック信号ＣＫの周期が１秒の場合、レジスタ１２１には温度データＤtの１秒前の温度データＤtmが記憶される。
【００７４】
次に、減算器１２２によって、温度データＤtから温度データＤtmが減算され、その減算値Ｄdtが温度差判定回路１２３へ出力される。そして、判定方式として差動式(２種)が設定されているとき差動基準データＤdiff2が差動基準データＤdiffとされ、差動式(２種)以外の判定方式が設定されているとき、差動基準データＤdiff1が差動基準データＤdiffとされる。そして、温度差判定回路１２３により減算値Ｄdtと差動基準データＤdiffとが比較され、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiff以下の値であった場合は、温度差判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力され、一方、減算値Ｄdtが差動基準データＤdiffよりも大きい値であったとき、すなわち温度上昇率が所定の値を越えたことが検出されたとき、温度差判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ１２６へ出力される。
【００７５】
次に、温度差判定信号がハイレベルの状態が１０秒以上継続したとき、すなわち所定の温度上昇率が１０秒以上継続したとき、アップダウンカウンタ１２６から差動検出信号ＯＵＴdがハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力される。これにより、熱感知回路１０を例えば火災報知器として用いた場合に、一時的な温度上昇により誤って火災の発生を報知してしまうことを抑制することができる。
【００７６】
一方、定温短絡判定回路１２９において、判定方式として定温式又は補償式が設定されているとき定温基準データＤconstが定温短絡基準データＤcsとされ、判定方式として差動式(１種)又は差動式(２種)が設定されているとき短絡基準データＤshortが定温短絡基準データＤcsとされる。そして、定温短絡判定回路１２９により、レジスタ１２０から出力された温度データＤtと定温短絡基準データＤcsとが比較され、温度データＤtが定温短絡基準データＤcs以下の値であったとき、定温短絡判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力され、一方、温度データＤtが定温短絡基準データＤcsよりも大きい値であったとき、定温短絡判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ１３０へ出力される。
【００７７】
次に、定温短絡判定信号がハイレベルの状態が１０秒以上継続したとき、すなわち判定方式として定温式又は補償式が設定されているときは所定の温度以上の温度が１０秒以上継続して検出されたとき、判定方式として差動式(１種)又は差動式(２種)が設定されているときはサーミスタ２０の短絡が１０秒以上継続して検出されたときに、アップダウンカウンタ１３０から定温短絡検出信号ＯＵＴcsがハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力される。
【００７８】
さらに、断線判定回路１３２により、レジスタ１２０から出力された温度データＤtと断線基準データＤopenとが比較され、温度データＤtが断線基準データＤopen以上の値であったとき、断線判定信号がローレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力され、一方、温度データＤtが断線基準データＤopenよりも小さい値であったとき、断線判定信号がハイレベルでアップダウンカウンタ１３３へ出力される。
【００７９】
次に、断線判定信号がハイレベルの状態が１０秒以上継続したとき、すなわちサーミスタ２０の断線が１０秒以上継続して検出されたとき、アップダウンカウンタ１３３から断線検出信号ＯＵＴoがハイレベルで出力セレクタ１３４へ出力される。
【００８０】
次に、出力セレクタ１３４によって、断線検出信号ＯＵＴo、定温短絡検出信号ＯＵＴcs、差動検出信号ＯＵＴd、及び方式設定信号に基づき、熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで接続端子１１６を介して報知出力回路１９へ出力され、報知出力回路１９がオンされる。具体的には、出力セレクタ１３４は、例えば以下に示す論理和演算によって熱検知報知信号ＯＵＴを生成し、出力する。
【００８１】
例えば、方式設定信号が差動式(１種)及び差動式(２種)を示す信号であった場合、ＯＵＴ＝ＯＵＴo＋ＯＵＴcs＋ＯＵＴdとして熱検知報知信号ＯＵＴが生成される。これにより、サーミスタ２０の温度の上昇率が所定の上昇率を越えた場合、サーミスタ２０が短絡した場合、及びサーミスタ２０が断線した場合に熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【００８２】
また、方式設定信号が補償式を示す信号であった場合、例えば、ＯＵＴ＝ＯＵＴo＋ＯＵＴcs＋ＯＵＴdとして熱検知報知信号ＯＵＴが生成される。これにより、サーミスタ２０の温度の上昇率が所定の上昇率を越えた場合、サーミスタ２０の温度が所定の温度を越えた場合、及びサーミスタ２０が断線した場合に熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【００８３】
また、方式設定信号が定温式を示す信号であった場合、例えば、ＯＵＴ＝ＯＵＴo＋ＯＵＴcsとして熱検知報知信号ＯＵＴが生成される。これにより、サーミスタ２０の温度が所定の温度を越えた場合、及びサーミスタ２０が断線した場合に熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。これにより、図５に示すように、判定方式の設定内容に応じて判定内容が切り替えられる。
【００８４】
なお、サーミスタ２０は、抵抗値が小さくなるほど温度が高いことを示すので、サーミスタ２０が短絡した場合は温度データＤtが高温を示す。従って、判定方式が補償式及び定温式に設定されているときにサーミスタ２０が短絡した場合は、温度データＤtが定温基準データＤconstよりも大きい値となる結果、熱検知報知信号ＯＵＴがハイレベルで出力され、報知出力回路１９がオンされ、感知器回線１１に接続された図略の受信機により、熱検知の報知が検出される。
【００８５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による熱感知回路１０ａについて説明する。図６は、本発明の第２の実施形態による熱感知回路１０ａの構成の一例を示すブロック図である。なお、図１に示す熱感知回路１０と同様の部分には同一符号を付している。
【００８６】
図６に示す熱感知回路１０ａと図１に示す熱感知回路１０とでは、下記の点で異なる。すなわち、図６に示す熱感知回路１０ａにおける感熱回路１８ａは、検知電圧Ｖsを接続端子１１２へ導くために、熱感知回路１０における感熱回路１８が備えた信号ライン３０を備えない。また、熱感知回路１０ａにおける集積回路１００ａは、接続端子１１２を備えない。
【００８７】
集積回路１００ａは、接続端子１１０とＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２ａとの間に介設されたスイッチＳＷ３と、接続端子１１１とＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２ａとの間に介設されたスイッチＳＷ４とを備える。
【００８８】
ＡＤ入力セレクタ１０２ａは、低温モードのときスイッチＳＷ１，ＳＷ４をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフさせると共に、低温モードであることを示すべく温度セレクト信号をローレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する一方、高温モードのときスイッチＳＷ１，ＳＷ４をオフ、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンさせると共に、高温モードであることを示すべく温度セレクト信号をハイレベルでアドレスデコーダ１０３へ出力する。
【００８９】
その他の構成は図１に示す熱感知回路１０とほぼ同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について、その動作を説明する。図６に示す熱感知回路１０ａにおいては、低温モードのとき、ＡＤ入力セレクタ１０２ａによってスイッチＳＷ１，ＳＷ４がオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ３がオフされる。そして、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２１とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２１との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして抵抗２２、接続端子１１１、及びＳＷ４を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００９０】
一方、高温モードのとき、ＡＤ入力セレクタ１０２ａによってスイッチＳＷ１，ＳＷ４がオフ、スイッチＳＷ２，ＳＷ３がオンされる。そして、電源電圧ＶOPがサーミスタ２０と抵抗２２とで分圧され、サーミスタ２０と抵抗２２との接続点に生じた電圧が検知電圧Ｖsとして抵抗２１、接続端子１１０、及びＳＷ３を介してＡＤ変換器１０１及びＡＤ入力セレクタ１０２へ導かれる。
【００９１】
これにより、集積回路１００ａにおいては、低温モードのときは接続端子１１１が検知電圧Ｖsを入力するために用いられ、高温モードのときは接続端子１１０が検知電圧Ｖsを入力するために用いられるので、集積回路１００のように検知電圧Ｖsを入力するための専用の接続端子１１２を備える必要がなく、接続端子数を１つ少なくすることができる。
【００９２】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による熱感知回路１０ｂについて説明する。図７は、本発明の第３の実施形態による熱感知回路１０ｂの構成の一例を示すブロック図である。なお、図６に示す熱感知回路１０ａと同様の部分には同一符号を付している。
【００９３】
図７に示す熱感知回路１０ｂと図６に示す熱感知回路１０ａとでは、下記の点で異なる。すなわち、熱感知回路１０ｂはリセット回路１７を備えない。また、熱感知回路１０ｂにおける集積回路１００ｂは、接続端子１１７を備えず、電源監視回路１３５、電圧レギュレータ１３６、及び接続端子１３７を備える。
【００９４】
その他の構成は図６に示す熱感知回路１０ａとほぼ同様であるので、以下本実施の形態の特徴的な点について、その動作を説明する。
【００９５】
電源監視回路１３５は、電源電圧ＶOPが所定の電圧以下に低下したとき、判定回路１０８へリセット信号を出力し、判定回路１０８のレジスタ１２０，１２１、アップダウンカウンタ１２６，１３０，１３３を初期化させる。これにより、電源電圧ＶOPが低下して集積回路１００ｂの動作が不安定になったときに、判定回路１０８の誤動作により誤って熱検知の報知がされることが抑制される。また、集積回路１００の外部からリセット信号を受け付ける必要がないので、接続端子１１７を備える必要がなく、接続端子数を１つ少なくすることができる。
【００９６】
電圧レギュレータ１３６は、電源電圧ＶOPを安定化して集積回路１００ｂ内の各部へ動作用電源電圧として出力すると共に、基準電圧Ｖref1及び基準電圧Ｖref2をより高精度で生成し、ＡＤ変換器１０１へ出力する。これにより、電源電圧ＶOPの電圧変動の影響が低減されるので、集積回路１００ｂの動作が安定する。また、ＡＤ変換器１０１のアナログデジタル変換の基準電圧となる基準電圧Ｖref1及び基準電圧Ｖref2の電圧精度を向上させることができるので、ＡＤ変換器１０１のアナログデジタル変換の精度が向上し、検知電圧データＤvsの精度を向上させることができ、熱感知回路１０ｂの温度検出精度が向上する。
【００９７】
また、電圧レギュレータ１３６により生成された動作用電源電圧は、接続端子１３７を介して感熱回路１８ａへ出力される。これにより、電圧レギュレータ１３６によって安定化された動作用電源電圧を用いて検知電圧Ｖsが生成されるので、検知電圧Ｖsの精度が向上し、熱感知回路１０ｂの温度検出精度が向上する。
【００９８】
なお、温度検知素子は、サーミスタに限られず、ポジスタ、白金測温抵抗体等の感熱抵抗体や、熱電対等の温度検知素子を用いても良い。また、熱感知回路１０，１０ａ，１０ｂは、火災報知器に限られず、例えば工場の生産工程等における熱処理装置の熱を検知するために用いられる熱感知回路等であってもよい。また、報知手段は、感知器回線１１を介して接続された受信機に、熱検知の報知を示す信号を出力するものに限られず、例えばブザー、ランプ等によって、熱検知を報知するものであってもよい。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記検知電圧データがテーブル記憶手段のアドレスとして取得されることによりテーブル記憶手段からその検知電圧データに対応する温度データが出力されるので、温度検知素子の温度特性の補正を簡素な回路を用いて行うことができる。
【０１００】
請求項２に記載の発明によれば、所定の判定条件が成立したことを検知するために用いられる温度データの精度を向上させることができるので、熱検知を報知する精度を向上させることができる。
【０１０１】
請求項３に記載の発明によれば、第１、第２の接続端子それぞれを、２つの異なった用途のために用いることができるので、集積回路の接続端子数を少なくすることができ、低コスト化することができる。
【０１０２】
請求項４に記載の発明によれば、所定のサンプリング時間での温度上昇が所定の差動基準データの値よりも大きいとき、すなわち温度の上昇率が所定の上昇率を上回るとき、熱検知を報知することができる。また、判定手段は、電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき第１、第２の記憶手段を初期化させる電源監視手段を備えるので、判定手段を集積回路化した場合に第１、第２の記憶手段を初期化させる信号を外部から受け付けるための接続端子を集積回路に備える必要がない。従って、集積回路の接続端子数を少なくすることができ、低コスト化することができる。
【０１０３】
請求項５に記載の発明によれば、温度の上昇率が所定の上昇率を上回るときと、温度が所定の温度よりも高温のときとに熱検知を報知することができる。
【０１０４】
請求項６に記載の発明によれば、設定受付手段により差動モードにする設定が受け付けられたとき、定温判定手段を用いて負温度特性抵抗体の短絡を検知することができるので、負温度特性抵抗体の短絡検知のための回路を別途設ける必要がなく、負温度特性抵抗体の短絡を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【０１０５】
請求項７に記載の発明によれば、断線検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができるので、負温度特性抵抗体の断線を検知するためにＡＤ変換手段及びテーブル記憶手段を用いることが可能となり、負温度特性抵抗体の断線を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【０１０６】
請求項８に記載の発明によれば、短絡検知手段を定温判定手段と同様の温度比較回路を用いて構成することができるので、負温度特性抵抗体の断線を検知するためにＡＤ変換手段及びテーブル記憶手段を用いることが可能となり、負温度特性抵抗体の短絡を検知するための回路規模の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】テーブルメモリに記憶された温度変換テーブルの構成を説明するための説明図である。
【図３】判定回路の構成の一例を説明するためのブロック図である。
【図４】サーミスタの温度と検知電圧データとの関係を示す図である。
【図５】判定方式に応じた判定内容の一覧を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による熱感知回路の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，１０a，１０ｂ 熱感知回路
１１ 感知器回線
１６ 電源ライン
１８,１８ａ 感熱回路(温度検知手段)
１９ 報知出力回路(報知手段)
２０ サーミスタ（負温度特性抵抗体）
２１ 抵抗（第１の抵抗）
２２ 抵抗（第２の抵抗）
２３ グラウンドライン
２４，２５ スイッチ
３０ 信号ライン
１００,１００ａ,１００ｂ 集積回路
１０１ ＡＤ変換器(ＡＤ変換手段)
１０２,１０２ａ ＡＤ入力セレクタ（抵抗モード切替手段）
１０３ アドレスデコーダ
１０４ テーブルメモリ（テーブル記憶手段）
１０６ 発振回路
１０７ 機種設定回路（設定受付手段）
１０８ 判定回路(判定手段)
１１０ 接続端子（第１の接続端子）
１１１ 接続端子（第２の接続端子）
１１２ 接続端子
１２０ レジスタ（第１の記憶手段）
１２１ レジスタ（第２の記憶手段）
１２２ 減算器
１２３ 温度差判定回路（差動判定手段）
１２４，１２５ 差動値レジスタ
１２６，１３０，１３３ アップダウンカウンタ
１２７ 定温値レジスタ
１２８ 短絡値レジスタ
１２９ 定温短絡判定回路（定温判定手段，短絡検知手段）
１３１ 断線値レジスタ
１３２ 断線判定回路（断線検知手段）
１３４ 出力セレクタ
１３５ 電源監視回路（電源監視手段）
１３６ 電圧レギュレータ(電源安定手段)
ＳＷ１ スイッチ（第１のスイッチング手段）
ＳＷ２ スイッチ（第２のスイッチング手段）
ＳＷ３ スイッチ（第３のスイッチング手段）
ＳＷ４ スイッチ（第４のスイッチング手段）
Claims (8)
- 温度に応じて電気的な特性値が変化する温度検知素子を用いてその特性値に応じた検知電圧を生成する温度検知手段を備えた熱感知回路において、
前記温度検知手段により生成された検知電圧をアナログデジタル変換したデジタルデータである検知電圧データを生成するＡＤ変換手段と、
前記ＡＤ変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データをアドレスとして用いた当該アドレスに、その検知電圧データに対応すると共に前記温度検知素子の温度特性が補正された温度データを記憶したテーブル記憶手段と、
前記ＡＤ変換手段により生成されたデジタルデータである検知電圧データが、前記テーブル記憶手段によってアドレスとして取得されることにより前記テーブル記憶手段から出力された温度データに基づいて、所定の判定条件が成立したことを検知する判定手段と、
前記判定手段により前記判定条件が成立したことが検知されたとき、熱検知を報知する報知手段とを備えることを特徴とする熱感知回路。 - 外部から取り込んだ電源電圧を安定化して前記ＡＤ変換手段がアナログデジタル変換を行うための基準電圧を生成する電源安定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の熱感知回路。
- 前記判定手段と、前記ＡＤ変換手段と、前記ＡＤ変換手段と前記温度検知手段との間の接続を切り替えるための第１、第２、第３、第４のスイッチング手段とを有する集積回路と、
前記第１、第２、第３、第４のスイッチング手段のオンオフを制御する抵抗モード切替手段とを備え、
前記温度検知素子は、温度に応じて抵抗値が変化する感熱抵抗体であり、
前記温度検知手段は、前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を、直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第１の抵抗と、前記感熱抵抗体と前記第１の抵抗との接続点に接続されると共に前記温度検知手段の外部から取り込まれた電源電圧を直列接続された前記感熱抵抗体との間で分圧する第２の抵抗とを備え、
前記集積回路は、前記第１の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第１の接続端子と、前記第２の抵抗を介して前記感熱抵抗体と接続される第２の接続端子とをさらに備え、
前記第１のスイッチング手段は、前記第１の接続端子を介して前記第１の抵抗と接続されると共に前記第１の抵抗に流れる電流をオンオフし、
前記第２のスイッチング手段は、前記第２の接続端子を介して前記第２の抵抗と接続されると共に前記第２の抵抗に流れる電流をオンオフし、
前記第３のスイッチング手段は、前記第１の接続端子に導かれた電圧を、前記ＡＤ変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、
前記第４のスイッチング手段は、前記第２の接続端子に導かれた電圧を、前記ＡＤ変換手段へ前記検知電圧として導くと共にオンオフし、
前記抵抗モード切替手段は、前記ＡＤ変換手段へ導かれた検知電圧に応じて、前記第１、第４のスイッチング手段をオンさせると共に前記第２、第３のスイッチング手段をオフさせる第１の抵抗モードと、前記第２、第３のスイッチング手段をオンさせると共に前記第１、第４のスイッチング手段をオフさせる第２の抵抗モードとを切り替えることを特徴とする請求項１又は２記載の熱感知回路。 - 前記判定手段は、所定のサンプリング時間間隔毎のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第１の記憶手段と、
前記第１の記憶手段が前記温度データを記憶したサンプリングタイミングの直前のサンプリングタイミングにおいて前記テーブル記憶手段から出力された温度データを記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段によって記憶された温度データと前記第２の記憶手段によって記憶された温度データとの間の差と所定の差動基準データとを比較して、その差が前記差動基準データの値よりも大きくなる差動成立状態を検知する差動判定手段と、
外部から取り込んだ電源電圧が所定のリセット電圧以下となったとき、前記第１、第２の記憶手段を初期化させる電源監視手段とを備え、
前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無に基づいて、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱感知回路。 - 前記判定手段は、前記テーブル記憶手段から出力された温度データと所定の定温基準データとを比較して、その温度データが前記定温基準データの値よりも大きくなる定温成立状態を検知する定温判定手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記差動判定手段による差動成立状態の検知の有無と、前記定温判定手段による定温成立状態の検知の有無とに応じて前記判定条件が成立したことを検知することを特徴とする請求項４に記載の熱感知回路。 - 前記差動成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する差動モードにする設定と、前記定温成立状態の検知の有無に応じて前記判定条件が成立したことを検知する定温モードにする設定とを受け付ける設定受付手段をさらに備え、
前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、
前記判定手段は、前記設定受付手段により前記定温モードにする設定が受け付けられた場合、前記定温成立状態を検知したとき前記判定条件が成立したことを検知し、前記設定受付手段により前記差動モードにする設定が受け付けられた場合、前記差動成立状態を検知したとき及び前記負温度特性抵抗体が短絡していることを示す短絡判定温度を前記定温基準データとして前記定温判定手段が定温成立状態を検知したとき、前記判定条件が成立したことを検知することを特徴とする請求項５に記載の熱感知回路。 - 前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、
前記温度データが所定の断線判定温度を下回るとき前記負温度特性抵抗体の断線を検知する断線検知手段を備え、
前記報知手段は、前記断線検知手段により前記負温度特性抵抗体の断線が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱感知回路。 - 前記感熱抵抗体は温度の上昇に応じて抵抗値が小さくなる負温度特性抵抗体であり、
前記温度データが所定の短絡判定温度を上回るとき前記負温度特性抵抗体の短絡を検知する短絡検知手段を備え、
前記報知手段は、前記短絡検知手段により前記負温度特性抵抗体の短絡が検知されたとき、熱検知を報知することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱感知回路。
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