JP4516373B2 - 警報システム - Google Patents

Description

本発明は、共通警報線で互いに接続された複数の警報器から構成される警報システムに関し、特に、正常時の消費電力を低減させる警報システムに関する。

近年、複数の警報器を共通警報線で互いに接続して、火災等を警報するシステムがある。図３は、この種の従来の警報システムを示す図である。図４は、この種の他の従来の警報システムを示す図である。

図３に示す従来のシステム（第１従来例とよぶ）は、１台の親警報器４と複数台の子警報器５、６、…、とから構成されている。親警報器４、子警報器５、６はそれぞれ、ホット端子４Ｈ、５Ｈ、６Ｈ及びコールド端子４Ｃ、５Ｃ、６Ｃを有し、これら端子を利用して、２線式の共通警報線ＣＬでデージーチェーン接続されている。

親警報器４は、商用電源を例えば６Ｖの直流電源に変換する電源回路４０、ドライバ４１、受動ＬＥＤ４２、電流リミッタ４３、及び、ホット端子４Ｈ、コールド端子４Ｃを有する。子警報器５、６は、共通警報線ＣＬを成立させるために、親警報器４から電源供給されるようになっており、このため、電流リミッタ４３は、接続される警報器の台数に応じて、電流制限する。例えば、１０台なら、５ｍＡ／台×１０台＝５０ｍＡとして、７５ｍＡに電流制限し、３台なら、５ｍＡ／台×３台＝１５ｍＡとして、２０ｍＡに電流制限する。

ドライバ４１は、電流リミッタ４３に接続され、異常時に発生される所定の警報信号に応答してオンして、電流をカットオフする。警報信号は、親警報器４に内蔵される図示しない火災センサ素子による火災検出に基づき発生される信号である。受動ＬＥＤ４２は、ホット端子４Ｈ及びコールド端子４Ｃの間に並列的に接続され、正常時には、共通警報線ＣＬに存在する電圧によって点灯する。

一方、子警報器５（６）は、ドライバ５１（６１）、受動ＬＥＤ５２（６２）及びホット端子５Ｈ（６Ｈ）、コールド端子５Ｃ（６Ｃ）を有する。なお、子警報器５（６）は、図示しない電池も内蔵するが、共通警報線ＣＬを成立させるためには、親警報器４から電源供給されるようになっている。

ドライバ５１（６１）は、異常時に発生される所定の警報信号に応答してオンして、共通警報線ＣＬの電圧を落とす。警報信号は、子警報器５（６）に内蔵される図示しない火災センサ素子による火災検出に基づき発生される信号である。受動ＬＥＤ５２（６２）は、ホット端子５Ｈ（６Ｈ）及びコールド端子５Ｃ（６Ｃ）の間に並列的に接続され、正常時には、共通警報線ＣＬに存在する電圧によって点灯する。

このような構成において、正常時（非火災時）には、共通警報線ＣＬの２線間には電圧ｖが発生しており、受動ＬＥＤ４２、５２、６２が点灯している。一方、異常時（火災時）に、警報器４、５、６のうちのいずれかの警報器において警報信号が生成されると、共通警報線ＣＬの上記電圧ｖを消失すべく、対応する警報器のドライバがオンすることにより、共通警報線ＣＬの２線間に発生していた電圧ｖは、０Ｖ近くまで降下する。これにより、各警報器４、５、６の受動ＬＥＤ４２、５２、６２が消灯する。受動ＬＥＤ４２、５２、６２の消灯を、「警報あり」と定めておけば、いずれかの警報器４２、５２、６２で検出された火災を、全ての警報器４２、５２、６２で警報することができる。

また、図４に示す従来のシステム（第２従来例とよぶ）は、親子関係はなく、複数台の警報器７、８、９、…、から構成されている。各警報器７、８、９はそれぞれ、ホット端子７Ｈ、８Ｈ、９Ｈ及びコールド端子７Ｃ、８Ｃ、９Ｃを有し、これら端子を利用して、２線式の共通警報線ＣＬでデージーチェーン接続されている。

各警報器７（８、９）は、商用電源を例えば６Ｖの直流電源に変換する電源回路７０（８０、９０）、ドライバ７１（８１、９１）、受動ＬＥＤ７２（８２、９２）、電流リミッタ７３（８３、９３）及びホット端子７Ｈ（８Ｈ、９Ｈ）、コールド端子７Ｃ（８Ｃ、９Ｃ）を有する。電流リミッタ７３（８３、９３）は、自警報器の受動ＬＥＤ７２（８２、９２）を点灯させるのに必要な電流を例えば１５ｍＡに制限する。

ドライバ７１（８１、９１）は、異常時に発生される所定の警報信号に応答してオンして、電流をカットオフする。警報信号は、自警報器に内蔵される図示しない火災センサ素子による火災検出に基づき発生される信号である。受動ＬＥＤ７２（８２、９２）は、抵抗ｒを介して、ホット端子７Ｈ（８Ｈ、９Ｈ）及びコールド端子７Ｃ（８Ｃ、９Ｃ）の間に並列的に接続されている。

このような構成において、正常時には、共通警報線ＣＬの２線間には電圧ｖが発生しており、受動ＬＥＤ７２、８２、９２が点灯している。一方、異常時に、警報器７、８、９のうちのいずれかの警報器において警報信号が生成されると、共通警報線ＣＬの上記電圧ｖを消失すべく、対応する警報器のドライバがオンすることにより、共通警報線ＣＬの２線間に発生していた電圧ｖは、０Ｖ近くまで降下する。これにより、各警報器７、８、９の受動ＬＥＤ７２、８２、９２が消灯する。受動ＬＥＤ７２、８２、９２の消灯を、「警報あり」と定めておけば、いずれかの警報器７、８、９で検出された火災を、全ての警報器７、８、９で警報することができる。

ところが、上記第１従来例及び第２従来例共に、正常時において、共通警報線ＣＬ上に電圧ｖが発生して、各受動ＬＥＤが点灯している。例えば、第１従来例において、警報器が１０台なら、６Ｖ×７５ｍＡ＝４５０ｍＷ、警報器が３台なら、６Ｖ×２０ｍＡ＝１２０ｍＷの電力が正常時に消費されていることになる。また、第２従来例においては、１台あたり、６Ｖ×１５ｍＡ＝９０ｍＡの電力が正常時に消費されていることになる。

また、第１従来例では、親警報器４の停電時には、親警報器４からの電源供給が停止されるので、共通警報線ＣＬ上に電圧ｖが消失し、このため、各子警報器５、６は誤って火災警報を発生してしまう。第２従来例では、停電した警報器から誤警報が発せられるだけにとどまるが、反面、正常時の消費電力が台数に依存して、非常に大きくなるという欠点がある。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、正常時の消費電力を抑制し、且つ、誤警報を防止することができる警報システムを提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の警報システムは、２線式の共通警報線で互いに接続された複数の警報器から構成される警報システムであって、前記複数の警報器は、同等の構成を有し、前記共通警報線の一方の線に接続される接地端子と、前記共通警報線の他方の線に接続される非接地端子と、電源と前記非接地端子との間に直列的に接続された警報感知素子と、前記非接地端子と前記接地端子の間に並列的に接続され、所定の警報信号に応答して、前記非接地端子と前記接地端子との間を短絡させる短絡制御回路と、を含むことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、正常時には、各非接地端子には共に、ほぼ一定の電圧（電源電圧−警報感知素子による降下電圧に相当する電圧）が現れる。各非接地端子は、共通警報線を介して各警報器の警報感知素子に接続されているので、各警報器の個体差に起因して、各警報器にはわずかに電流は流れるのだが、これは無視できる程度のものである。この結果、正常時には、電力消費はほとんど発生しない。一方、異常時に、複数の警報器のうちのいずれかの警報器において警報信号が発せられると、当該警報器の短絡制御回路により、当該警報器の非接地端子と接地端子との間が短絡される。そうすると、各警報器の各警報感知素子が、電源と接地との間に接続されているのと等価になり、各警報感知素子が駆動するのに十分な電流が流れる。この結果、異常時には、各警報器の各警報感知素子による警報が発せられる。なお、非接地端子と接地端子との間が短絡されることによって、各警報感知素子が駆動するようになっているので、停電が発生しても警報素子が駆動されることはない。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の警報システムは、請求項１記載の警報システムにおいて、前記警報感知素子と非接地端子との間に接続された、各警報器の個体差を吸収するための電流制限用の抵抗、を含むことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、警報感知素子と非接地端子との間に接続された、各警報器の個体差を吸収するための電流制限用の抵抗によって、正常時にわずかに流れる電流により、警報とみなせる程度に警報感知素子が駆動するのを防止することが可能になる。

請求項１記載の発明によれば、正常時には、各非接地端子には共に、ほぼ一定の電圧（電源電圧−警報感知素子による降下電圧に相当する電圧）が現れる。各非接地端子は、共通警報線を介して各警報器の警報感知素子に接続されているので、各警報器の個体差に起因して、各警報器にはわずかに電流は流れるのだが、これは無視できる程度のものである。この結果、正常時には、電力消費はほとんど発生しない。一方、異常時に、複数の警報器のうちのいずれかの警報器において警報信号が発せられると、当該警報器の短絡制御回路により、当該警報器の非接地端子と接地端子との間が短絡される。そうすると、各警報器の各警報感知素子が、電源と接地との間に接続されているのと等価になり、各警報感知素子が駆動するのに十分な電流が流れる。この結果、異常時には、各警報器の各警報感知素子による警報が発せられる。なお、非接地端子と接地端子との間が短絡されることによって、各警報感知素子が駆動するようになっているので、停電が発生しても警報素子が駆動されることはない。したがって、正常時の消費電力を抑制し、且つ、誤警報を防止することができる。

請求項２記載の発明によれば、警報感知素子と非接地端子との間に接続された、各警報器の個体差を吸収するための電流制限用の抵抗によって、正常時にわずかに流れる電流により、警報とみなせる程度に警報感知素子が駆動するのを防止することが可能になる。したがって、誤警報が防止され、信頼性が向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の警報システムの一実施形態を示す図である。図２は、異常時の図１の回路の等価回路を示す図である。

図１に示す実施形態の警報システムは、親子関係はなく、同等構成をした複数台の警報器１、２、３、…、から構成されている。各警報器１、２、３はそれぞれ、ホット端子１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ及びコールド端子１Ｃ、２Ｃ、３Ｃを有し、これら端子を利用して、２線式の共通警報線ＣＬでデージーチェーン接続されている。ホット端子１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ及びコールド端子１Ｃ、２Ｃ、３Ｃはそれぞれ、請求項中の非接地端子及び接地端子に対応する。

各警報器１（２、３）は、例えば、図示しない５Ｖの直流電源としての電池、ドライバ１１（２１、３１）、受動ＬＥＤ１２（２２、３２）、逆流防止ダイオード１３（２３、３３）及びホット端子１Ｈ（２Ｈ、３Ｈ）、コールド端子１Ｃ（２Ｃ、３Ｃ）を含んで構成されている。詳しくは、各警報器１（２、３）は、各受動ＬＥＤ１２（２２、３２）の個体差を吸収するための電流制限用の抵抗Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）及びドライバ１１（２１、３１）にオンオフされるスイッチングトランジスタＴＲ１（ＴＲ２、ＴＲ３）も含んで構成されている。

ドライバ１１（２１、３１）は、火災発生時等の異常時に発生される所定の警報信号に応答してオンして、スイッチングトランジスタＴＲ１（ＴＲ２、ＴＲ３）をオンさせて、それらのコレクタ−エミッタ間を導通させる。すなわち、異常時には、ホット端子１Ｈ（２Ｈ、３Ｈ）−コールド端子１Ｃ（２Ｃ、３Ｃ）間がほぼ短絡状態になる。警報信号は、自警報器に内蔵される図示しない火災センサ素子による火災検出に基づき発生される信号である。ドライバ１１（２１、３１）及びスイッチングトランジスタＴＲ１（ＴＲ２、ＴＲ３）は、ホット端子１Ｈ（２Ｈ、３Ｈ）−コールド端子１Ｃ（２Ｃ、３Ｃ）の間に並列的に接続されており、請求項中の短絡制御回路に対応する。

受動ＬＥＤ１２（２２、３２）は、５Ｖの直流電源とホット端子１Ｈ（２Ｈ、３Ｈ）との間に直列的に接続されている。受動ＬＥＤ１２（２２、３２）は、例えば、ＬＥＤを有するフォトカプラであるが、単に、ＬＥＤであってもよい。受動ＬＥＤ１２（２２、３２）は、警報感知素子に対応する。警報感知素子は、光のみならず音による警報感知素子であってもよい。

受動ＬＥＤ１２（２２、３２）とホット端子１Ｈ（２Ｈ、３Ｈ）との間には、電流制限用の抵抗Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）が介接されている。抵抗Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）は、各受動ＬＥＤ１２（２２、３２）の個体差を吸収する役目も果たす。

例えば、直流電源を５Ｖとし、受動ＬＥＤ１２（２２、３２）で降下するフォアワード電圧を２Ｖとし、異常時（警報時）に受動ＬＥＤ１２（２２、３２）に流れる電流を５ｍＡとすると、（５Ｖ−２Ｖ）／５ｍＡ＝６００Ωの抵抗Ｒ１（Ｒ２、Ｒ３）を選択する。

図１における逆流防止ダイオード１３（２３、３３）は、各警報器１（２、３）における電源電圧差に対する逆流防止のためのものである。

一方、例えば、警報器２において、警報信号が発生されたものとする。そうすると、この警報信号に応答して、ドライバ２１がオンして、スイッチングトランジスタＴＲ２をオンさせて、そのコレクタ−エミッタ間を導通させる。すなわち、図２に示すように、ホット端子２Ｈ−コールド端子２Ｃ間がほぼ短絡状態（電位差約０Ｖ）になる。そうすると、共通警報線ＣＬの２線間もほぼ短絡状態となるため、各警報器１（２、３）の受動ＬＥＤ１２（２２、３２）には、（５Ｖ−２Ｖ）／６００Ω＝５ｍＡ程度の電流が流れることになる。この結果、各受動ＬＥＤ１２（２２、３２）は全て、火災警報を発すべく駆動する。このときの受動ＬＥＤ１２（２２、３２）駆動を「警報あり」と定めておけば、いずれかの警報器１、２、３で検出された火災を、全ての警報器１、２、３で警報することができる。

このように、本実施形態によれば、正常時の消費電力を抑制し、且つ、誤警報を防止することができる。また、回路構成もシンプルになる。更に、正常時に消費電力が抑制されるので、電源として電池を使用することが可能になり、商用電源を得ることができない場所にも各警報器が設置可能となる。

なお、上記実施形態では、火災の警報システムを例示したが、本発明は、火災の警報システムに限定されず、例えば、ガス漏れ等の警報システムにも適用可能である。

本発明の警報システムの一実施形態を示す図である。 異常時の図１の回路の等価回路を示す図である。 この種の従来の警報システムを示す図である。 この種の他の従来の警報システムを示す図である。

符号の説明

１、２、３ 警報器
１１、２１、３１ ドライバ
１２、２２、３２ 受動ＬＥＤ
１３、２３、３３ 逆流防止ダイオード
１Ｈ、２Ｈ、３Ｈ ホット端子
１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ コールド端子
ＣＬ 共通警報線

Claims (2)

1. ２線式の共通警報線で互いに接続された複数の警報器から構成される警報システムであって、
   前記複数の警報器は、同等の構成を有し、
   前記共通警報線の一方の線に接続される接地端子と、
   前記共通警報線の他方の線に接続される非接地端子と、
   電源と前記非接地端子との間に直列的に接続された警報感知素子と、
   前記非接地端子と前記接地端子の間に並列的に接続され、所定の警報信号に応答して、前記非接地端子と前記接地端子との間を短絡させる短絡制御回路と、
   を含むことを特徴とする警報システム。
2. 請求項１記載の警報システムにおいて、
   前記警報感知素子と非接地端子との間に接続された、各警報器の個体差を吸収するための電流制限用の抵抗、
   を含むことを特徴とする警報システム。

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