伝送入力回路
【課題】負荷電流が急激に変動しても、子機からの伝送電流を確実に検出可能とする。
【解決手段】電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流した状態で、受信機１０からの周期的なポーリングに対する子機からの伝送電流の有無を検出し、更に、子機は伝送電流の空きタイミングで表示灯等の負荷を操作して伝送線に流す負荷電流を急激に変動させる。調整処理部６２は線路電流検出電圧を所定の基準電圧に一致させた後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた電圧となるように調整する。調整タイミング設定部６４は、伝送電流の空きタイミングで且つ子機の負荷電流が急激に変動した後の調整タイミングに設定して調整処理を行わせる。
【解決手段】電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流した状態で、受信機１０からの周期的なポーリングに対する子機からの伝送電流の有無を検出し、更に、子機は伝送電流の空きタイミングで表示灯等の負荷を操作して伝送線に流す負荷電流を急激に変動させる。調整処理部６２は線路電流検出電圧を所定の基準電圧に一致させた後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた電圧となるように調整する。調整タイミング設定部６４は、伝送電流の空きタイミングで且つ子機の負荷電流が急激に変動した後の調整タイミングに設定して調整処理を行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源供給線を兼ねた伝送線を介して接続された火災感知器などの子機からの伝送電流を検出する受信機などの親機に設けられた伝送入力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、受信機からの伝送線に火災感知器、ガス検知器などのセンサを接続して火災、ガス漏れなどの異常を監視する監視システムにあっては、受信機から電圧モードでポーリングコマンドなどの下り信号としてのデジタル信号を端末に伝送し、端末は電流モードでセンサ情報などの上り信号としてのデジタル信号を受信機に伝送している。
【０００３】
図１０は従来の監視システムを示しており、親機としての受信機１００からは電源供給線を兼ねた伝送線１０２ａ，１０２ｂが引き出され、子機としてアナログ型感知器１０４や中継器１０６を接続している。アナログ型感知器１０４と中継器１０６には固有のアドレスが設定されている。
【０００４】
アナログ型感知器１０４は火災による煙濃度又は温度のアナログ値を検出し、煙濃度データ又は温度データを受信機１００に伝送して火災を判断し、火災警報を出す。
【０００５】
中継器１０６からは感知器回線１０８ａ，１０８ｂが引き出され、伝送機能を持たないオンオフ型感知器１１０を負荷として接続しており、オンオフ型感知器１１０が火災を検出すると感知器回線１０８ａ，１０８ｂに発報電流を流し、この発報電流を中継器１０６で受信し、受信機１００に火災発報データを伝送して火災警報を出す。
【０００６】
受信機１００は子機アドレスを順次指定してポーリング用の下り信号を電圧モードで送っており、このポーリングに対し子機側は自己アドレスを判別すると正常を示す上り信号として伝送電流を送出している。
【０００７】
図１１は図１０の従来システムにおける受信機１００、アナログ型感知器１０４及び中継器１０６を等価回路により示している。中継器１０６は負荷として接続しているオンオフ型感知器に電源を供給することにより定常的な動作電流を流しており、このため抵抗で示す負荷１２２と見做すことができる。このため伝送線１０２ａ，１０２ｂには定常的に負荷１２２による負荷電流Ｉｚが流れている。
【０００８】
アナログ型感知器１０４は定電流源１１２とスイッチ１１４を持ち、例えば受信機１００からのポーリングに対しＣＰＵ１１６が正常を示す上り信号を所定ビット長の電流パルス信号により伝送している。
【０００９】
またアナログ型感知器１０４にはＬＥＤを用いた表示灯１１８が負荷として設けられ、ＣＰＵ１１６により火災と判断された場合にスイッチ１２０をオンし、表示灯１１８点灯する操作が行われ、このとき伝送線１０２ａ，１０２ｂには中継器１０６からの負荷電流Ｉｚに加え、表示灯１１８の負荷電流Ｉｅが上乗せして流れ、負荷電流がステップ的に増加する。
【００１０】
アナログ型感知器１０４から伝送された電流パルス信号は受信機１００の伝送入力回路１２４に入力し、電流パルスに比例した電流検出電圧パルスを生成してＣＰＵ１２２に読込み、正常であることを認識する。即ち伝送入力回路１２４は、電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流している状態で、子機からの伝送電流の有無を検出する。
【００１１】
図１２は図１１の受信機に設けた従来の伝送入力回路の回路図である。図１２において、伝送入力回路１２４は、伝送線１０２ａに所定の電源電圧Ｖｃｃを印加し、伝送線１０２ｂ側をダイオードＤ１１を介して電流検出抵抗Ｒ１１に接続している。
【００１２】
伝送線１０２ａ，１０２ｂには図１０に示したように中継器１０６とアナログ型感知器１０４が接続され、伝送電流のない空きタイミングでは、中継器１０６の負荷１２６に依存した負荷電流Ｉｚが流れ、アナログ型感知器１０４が伝送信号を出力すると、負荷電流Ｉｚに上乗せして伝送電流Ｉａが流れる。
【００１３】
電流検出抵抗Ｒ１１の両端に発生した線路電流に応じた検出電圧はコンパレータ１２８のマイナス入力端子に加えられる。コンパレータ１２８のプラス入力端子にはコンデンサＣ１１が接続され、コンデンサＣ１１は更にスイッチＳＷ１１を介してダイオードＤ１１の入力側に接続される。
【００１４】
スイッチＳＷ１１はＣＰＵ１２２によりアナログ型感知器１０４などの子機からの伝送空きタイミングでスイッチングされ、電流検出抵抗Ｒ１１の負荷電流検出電圧ＶｚにダイオードＤ１１の順方向降下電圧となる閾値電圧Ｖｆを加えた基準電圧Ｖｒ、即ち
Ｖｒ＝（Ｖｚ＋Ｖｆ）
をコンデンサＣ１１に基準電圧Ｖｒとしてサンプルホールドする。
【００１５】
図１３は図１２の各部の信号波形を示したタイムチャートであり、図１３（Ａ）はコンパレータ１２８の入力電圧であり、図１３（Ｂ）はスイッチＳＷ１１によるコンデンサＣ１１のサンプルタイミングを示している。
【００１６】
図１３（Ａ）のように、伝送電流Ｉａのない状態では伝送線１０２ａ，１０２ｂに流れる負荷電流Ｉｚによる負荷電流検出電圧Ｖｚが入力し、また伝送電流Ｉａのない空きタイミングにおけるスイッチＳＷ１１のスイッチングにより、コンデンサＣ１１に電流検出抵抗Ｒ１１の負荷電流検出電圧ＶｚにダイオードＤ１１の順方向降下電圧である閾値電圧Ｖｆを加えた基準電圧Ｖｒをサンプルホールドする。
【００１７】
子機から伝送信号の送信により伝送電流Ｉａが流れると、電流検出抵抗Ｒ１１に伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａが負荷電流検出電圧Ｖｚに上乗せする形で発生し、コンパレータ１２８はコンデンサＣ１１に保持された基準電圧Ｖｒ＝（Ｖｚ＋Ｖｆ）を越える受信電圧成分（電圧パルス成分）を抽出し、伝送電流検出信号としＣＰＵ１２２に入力し、火災警報処理などを行う。
【特許文献１】特開平９−９１５７６号公報
【特許文献２】特開平６−３０１８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、このような従来の伝送入力回路にあっては、子機からの伝送電流の検出するための閾値電圧を、ダイオードの順方向電圧Ｖｆに依存して決めているため、任意の閾値を設定することができず、また、温度による変動も大きく、充分な信頼性を確保することができないという問題がある。
【００１９】
またコンデンサにアナログ電圧としてダイオードＤ１１の順方向降下電圧である閾値電圧Ｖｆを加えた基準電圧Ｖｒを保持しているが、コンデンサの保持電圧は漏れ電流などにより時間の経過に伴って変化し、頻繁にサンプルホールドしなければならないという問題がある。
【００２０】
この問題を解決するため本願発明者にあっては、図１４に示す伝送入力回路を提案している。図１４において、伝送入力回路２８は、電流検出抵抗Ｒ０、オペアンプ５２、ＤＡコンバータ（ＤＡ変換器）５４、コンパレータ５６、基準電圧源５８、オペアンプ５２の入力抵抗Ｒ１と帰還抵抗Ｒ２、及びコンパレータ５６の出力のプルアップ抵抗Ｒ３で構成される。
【００２１】
電流検出抵抗Ｒ０には、子機が伝送電流Ｉａを出力しない状態にあっては、負荷電流Ｉｚが基底的に流れ込んでおり、したがって電流検出抵抗Ｒ０は負荷電流Ｉｚに応じた負荷電流検出電圧Ｖｚを発生する。
【００２２】
オペアンプ５２は電流検出抵抗Ｒ０に発生した線路電流検出電圧ＶｉからＤＡコンバータ５４から調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｉ−Ｖｂ
を出力する。
【００２３】
コンパレータ５６はオペアンプ５２から出力された補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ未満であればコンパレータ５６はＨレベル出力を生じており、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上になるとコンパレータ５６はＬレベル出力に反転する。
【００２４】
ＣＰＵ１２２は子機からの伝送電流Ｉａが流れていない空きタイミング即ち負荷電流Ｉｚのみが入力しているタイミングで、調整処理を実行する。この調整処理は、オペアンプ５２から出力された負荷電流検出電圧ＶｚからＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｚ−Ｖｂ
を、コンパレータ５６に設定している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００２５】
次に、基準電圧Ｖｒに一致するように調整された補正検出電圧Ｖｃを、伝送電流Ｉａに対応した伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧Ｖｃとなるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００２６】
これによって、その後、入力する子機からの伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加に対し、基準電圧Ｖｒは増加した線路電流検出電圧Ｖａのほぼ半分となる位置に設定され、これによって線路電流Ｉａをコンパレータ５６により確実に検出することができる。
【００２７】
しかしながら、図１４の伝送入力回路にあっては、図１１のアナログ感知器１０４で表示灯１１８の点灯操作が行われて伝送線１２ａ，１２ｂを流れる負荷電流が急激に増加した場合、これに対応できずに伝送電流が一時的に検出できなくなるという問題がある。
【００２８】
図１５は負荷電流が急激に増加した場合の図１４の各部の信号波形を示したタイムチャートである。図１５（Ａ）は受信機１００から子機に対するポーリングコマンドであり、１，２，３・・・の数字で示すように、順次アドレスを指定して一定周期で送信している。このポーリングコマンドに対しては図１５（Ｂ）に示すように、子機となるアナログ型感知器１０４が自己アドレスとの一致判別に基づき、例えば正常応答を示す伝送電流Ｉａを送出し、伝送電流検出電圧Ｖａが得られる。
【００２９】
図１５（Ｃ）はコンパレータ５６の入力であり、図１５（Ｄ）の調整タイミング毎に、オペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒより（Ｖａ／２）だけ低い電圧に調整され、ここに伝送電流検出電圧Ｖａが重畳し、基準電圧Ｖｒを上回る部分がコンパレータ５６のＬレベル出力となって伝送電流が検出される。
【００３０】
しかし、時刻ｔ１の調整タイミングの後に、アナログ型感知器１０４で表示灯の点灯操作が行われたとすると、それまでの負荷電流Ｉｚが表示灯の点灯による負荷電流Ｉｅだけ急激に増加し、線路電流検出電圧Ｖｉもステップ的にＶｅだけ増加する。このためコンパレータ５６に入力する検出補正電圧Ｖｃは伝送電流の空きタイミングで基準電圧Ｖｒを越え、これに続く伝送電流検出電圧Ｖａを検出できなくなる。
【００３１】
本発明は、負荷電流が急激に変動しても、子機からの伝送電流を確実に検出可能とする伝送入力回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明は、電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流した状態で、周期的なポーリングに対する子機からの伝送電流の有無を検出し、更に、子機は伝送電流の空きタイミングで表示灯等の負荷を操作して伝送線に流す負荷電流を急激に変動させた状態とする親機の伝送入力回路に於いて、
伝送線からの線路電流を入力して線路電流検出電圧を生成する電流検出抵抗と、
線路電流検出電圧を所定の基準電圧に一致させた後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた電圧となるように調整する調整処理部と、
調整処理部の調整タイミングを、伝送電流の空きタイミングで且つ子機の負荷電流が急激に変動した後のタイミングに設定して調整処理を行わせる調整タイミング設定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００３３】
ここで、調整タイミング設定部は、子機からの伝送電流の受信開始から所定時間Ｔ１経過した次の伝送電流の受信開始直前のタイミングを設定して調整処理を行わせる。
【００３４】
本発明の調整タイミング設定部は、更に、伝送電流の空きタイミングで子機の負荷操作による負荷電流の急激な変動を検出した際に、負荷電流の急激な変動が安定する所定時間Ｔ２の間、調整タイミングの設定及び子機のポーリングを中断する。
【００３５】
調整処理部は、
デジタル値に応じて任意の調整電圧を発生するＤＡ変換器と、
入力端子の一方に電流検出抵抗に生成した線路電流検出電圧Ｖｉを入力すると共に、入力端子の他方にＤＡ変換器で発生した調整電圧Ｖｂを入力し、線路電流検出電圧Ｖｉから調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃを出力するアンプと、
入力端子の一方にアンプから出力された補正検出電圧Ｖｃを入力すると共に、入力端子の他方に所定の基準電圧Ｖｒを入力し、基準電圧Ｖｒを越える補正検出電圧Ｖｃの成分を伝送電流検出信号として出力するコンパレータと、
アンプから出力された補正検出電圧Ｖｃを、基準電圧Ｖｒに一致させるようにＤＡ変換器からの調整電圧Ｖｂを調整した後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧Ｖａの略半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧ＶｃとなるようにＤＡ変換器からの調整電圧Ｖｂを調整するＤＡ変換調整部と、
を備える。
【００３６】
調整処理部は、
調整開始時のコンパレータの出力がＨレベルの場合は、ＨレベルをＬレベルに反転する方向にデジタル値を１ビット単位に変化させ、ＨレベルからＬレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、
調整開始時のコンパレータの出力がＬレベルの場合は、ＬレベルをＨレベルに反転する方向にデジタル値を１ビット単位に変化させ、ＬレベルからＨレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、伝送電流の空きタイミングで負荷電流が急激に増加しても、負荷電流が増加した後の次の伝送電流が受信される直前のタイミングで調整処理が実行され、調整処理が行われずに伝送電流が受信されて検出不能となってしまうことを確実に防止できる。
【００３８】
また、表示灯の点灯または消灯の操作により伝送線を流れる負荷電流が急激に変動した場合、変動した負荷電流が安定するには、ある程度の時間が必要であることから、負荷電流の急激な変動を検出した場合は、変動が収まるに充分な所定時間の間、調整処理及びポーリングを中断し、負荷電流の変動が安定した所定時間後に調整処理とポーリングを再開することで、急激に変動した負荷電流の影響を受けることなく、確実に伝送電流を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は本発明が適用される監視システムにおける受信機の構成をアナログ型感知器及び中継器と共に示したブロック図である。図１において、本発明が適用される監視システムは、親機としての受信機１０から警戒区域に向けて引き出された伝送線１２ａ，１２ｂに、子機としてアナログ型感知器１４及び中継器１６を設けている。
【００４０】
アナログ型感知器１４及び中継器１６は、受信機１０との間で上り信号及び下り信号による伝送機能を備えており、アナログ型感知器１４及び中継器１６には１つの伝送回線当たり、例えば１２７アドレスを最大アドレスとする固有のアドレスが予め割り当てられている。
【００４１】
アナログ型感知器１４は火災による煙濃度または温度を検出し、検出した値をアナログデータとして受信機１０に伝送し、受信機１０側で受信した煙濃度または温度のアナログデータから火災を判断して警報するようにしている。
【００４２】
一方、中継器１６は伝送機能を持たないオンオフ型感知器２０を伝送線１２ａ，１２ｂに接続するために設けられている。中継器１６は受信機１０との間で伝送機能を持ち、中継器１６から引き出された感知器回線１８ａ，１８ｂにオンオフ型感知器２０を接続している。オンオフ型感知器２０は火災を検出すると、感知器回線１８ａ，１８ｂ間に発報電流を流し、この発報電流を中継器１６で受信し、火災発報データを受信機１０に伝送する。
【００４３】
ここで受信機１０から子機となるアナログ型感知器１４及び中継器１６に対する下り信号は、電圧モードで伝送している。例えば受信機１０は一定のポーリング周期で子機アドレスを順次指定してポーリング信号を伝送しており、このポーリング信号は伝送線１２ａ，１２ｂの電圧を例えば１８ボルトと３０ボルトの間で変化させる電圧パルスとして伝送される。
【００４４】
これに対し、アナログ型感知器１４及び中継器１６からの上り信号は電流モードで伝送される。即ち電流モードにあっては、伝送線１２ａ，１２ｂ間に伝送データのビット１のタイミングで信号電流を流し、いわゆる電流パルス列として上り信号が受信機１０に伝送され、このとき伝送電流が流れる。
【００４５】
また伝送線１２ａ，１２ｂは、子機となるアナログ型感知器１４及び中継器１６に対する電源供給線として使用されている。即ち伝送線１２ａ，１２ｂは、電圧モードによる下り信号の伝送時にあっても１８ボルトから３０ボルトの範囲で電圧を変動させており、最低でも１８ボルトの電圧供給が行われていることから、これによって子機側に電源供給を継続的に行っている。
【００４６】
中継器１６から引き出されている感知器回線１８ａ，１８ｂに対しても、伝送線１２ａ，１２ｂから行われた電源供給が中継器１６を経由して同時に行われ、オンオフ型感知器２０に電源を供給している。
【００４７】
受信機１０にはＣＰＵ２２が設けられ、ＣＰＵ２２に対しては伝送回路部２４が設けられ、伝送回路部２４より伝送線１２ａ，１２ｂが引き出されている。
【００４８】
伝送回路部２４には伝送出力回路２６と本発明の伝送入力回路２８が設けられている。伝送出力回路２６は、ＣＰＵ２２からの例えばポーリングなどのコマンド指示に基づき、電圧モードで下り信号を伝送線１２ａ，１２ｂに出力する。
【００４９】
本発明の伝送入力回路２８は、子機となるアナログ型感知器１４または中継器１６からの電流モードによる上り信号、即ち伝送電流を受信し、伝送電流検出信号をＣＰＵ２２に出力し、火災警報動作を行わせる。
【００５０】
ＣＰＵ２２に対しては、表示部３０、操作部３２、記憶部３４及び移報部３６が設けられ、火災監視に必要な各種の警報出力、警報表示、操作、監視情報の記憶、移報信号の出力などができるようにしている。
【００５１】
アナログ型感知器１４には、ＣＰＵ３８、センサ部４０、伝送回路部４２、ＬＥＤを用いた表示灯４４及びスイッチ４５が設けられている。センサ部４０は火災による煙濃度あるいは温度などを検出してＣＰＵ３８に出力する。
【００５２】
伝送回路部４２は、受信機１０から自己アドレスを指定したポーリングコマンドの下り信号を受信し、ＣＰＵ３８に対し正常であれば、正常を示す応答上り信号を電流モードで受信機１０に送信する。
【００５３】
ＣＰＵ３８は火災を検出すると、自己アドレスを指定したポーリングコマンドの応答として火災割込みの上り信号として火災発報信号を受信機１０に伝送する。同時にスイッチ４５をオンして表示灯４４を点灯し、その後、火災が検出されなくなった場合はスイッチ４５をオフして表示灯４４を消灯する。
【００５４】
中継器１６には、ＣＰＵ４６、発報受信部４８及び伝送回路部５０が設けられている。発報受信部４８からは感知器回線１８ａ，１８ｂが引き出され、そこにオンオフ型感知器２０を負荷として接続している。
【００５５】
オンオフ型感知器２０が火災を検出すると、感知器回線１８ａ，１８ｂ間に発報電流を流し、この発報電流を発報受信部４８で受信してＣＰＵ４６に出力し、ＣＰＵ４６は伝送回路部５０により、自己アドレスを指定したポーリングコマンドの応答として火災割込みの上り信号を受信機１０に伝送する。
【００５６】
また中継器１６は、アナログ型感知器１４と同様、受信機１０からの自己アドレスを指定したポーリングコマンドの下り信号を受信すると、異常がなければ、正常を示す上り信号を電流モードで受信機１０に伝送する。
【００５７】
更に、受信機１０と子機との間の伝送処理を詳細に説明すると次のようになる。受信機１０は、通常の監視時にあっては、子機アドレスを順次指定した正常監視用のポーリングコマンドを送信しており、アナログ型感知器１４及び中継器１６は自己の設定アドレスに一致するポーリングコマンドを受信すると、正常監視応答を行う。このため受信機１０にあっては、ポーリングコマンドに対し応答がなかった子機となるアナログ型感知器１４又は中継器１６の障害を検出することができる。
【００５８】
アナログ型感知器１４は、受信機１０の全ての感知器アドレスに対するポーリングコマンドの送信周期ごとに繰り返し出力される一括ＤＡ変換コマンドを受信した際に、内蔵した火災検出機構における煙濃度や温度などのアナログ検出データをサンプリングし、予め定めた火災レベルと比較し、火災レベルを超えたときに火災を検出するようにしている。
【００５９】
アナログ型感知器１４で一括ＤＡ変換コマンドに基づくサンプリング結果から火災を判断した場合には、その後の自己の感知器アドレスを指定したポーリングコマンドのタイミングで、受信機１０に対し割込信号を送信する。割込信号は応答ビットをオール１とするような通常は使用されない信号を送る。
【００６０】
中継器１６も受信機１０からの一括ＤＡ変換コマンドに基づき発報受信部４８による受信状態をサンプリングし、発報受信を検出した場合は、その後の自己の感知器アドレスを指定したポーリングコマンドのタイミングで、受信機１０に対し割込信号を送信する。
【００６１】
受信機１０はアナログ型感知器１４又は中継器１６からの割込信号を受信すると、グループ検索コマンドを発行して、火災検出したアナログ型感知器１４又は中継器１６を含むグループからの割込応答を受信してグループを判別し、続いて、判別したグループに含まれる個々のアナログ型感知器や中継器に対し、順次アドレスを指定したポーリングを行い、火災応答（アナログデータや火災発報データ）を受けることで、火災を検出したアナログ型感知器１４又は中継器１６の感知器アドレスを認識し、火災警報動作を行うことになる。
【００６２】
伝送線１２ａ，１２ｂに接続される最大１２７台のアナログ型感知器１４及び中継器１６は、例えば８台ごとにグループアドレスが設定されており、受信機１０からのグループ検索コマンドに対し、火災を検出している感知器が含まれるグループから割込応答が行われ、火災を検出しているアナログ型感知器１４又は中継器１６を含むグループを特定できるようにしている。
【００６３】
図２は本発明による伝送入力回路の第１実施形態を示した回路図である。図２において、受信機１０に設けられた伝送入力回路２８は、電流検出抵抗Ｒ０、オペアンプ５２、ＤＡコンバータ（ＤＡ変換器）５４、コンパレータ５６、基準電圧源５８、オペアンプ５２の入力抵抗Ｒ１と帰還抵抗Ｒ２、及びコンパレータ５６の出力のプルアップ抵抗Ｒ３で構成される。なお、伝送入力回路２８は図１４に示した本願発明者の提案回路と同じものである。
【００６４】
受信機１０から引き出された伝送線１２ａには所定の電源電圧Ｖｃｃが印加されており、伝送線１２ａ，１２ｂ間には、図１に示したように、子機としてのアナログ型感知器１４や中継器１６が接続されており、主に中継器１６に設けている感知器回線１８ａ，１８ｂに接続したオンオフ型感知器２０の消費電流に伴う負荷電流Ｉｚが伝送線１２ｂから流れており、受信機１０からのポーリングなどによるアナログ型感知器１４及び中継器１６からの正常応答などに伴う伝送電流Ｉａが一定周期で流れている。
【００６５】
電流検出抵抗Ｒ０は、伝送線１２ｂから流れ込む電流に応じた線路電流検出電圧Ｖｉを発生する。子機が伝送電流Ｉａを出力しない状態にあっては、負荷電流Ｉｚが基底的に流れ込んでおり、したがって電流検出抵抗Ｒ０は負荷電流Ｉｚに応じた負荷電流検出電圧Ｖｚを発生する。
【００６６】
この状態で負荷電流Ｉｚに上乗せする形で子機からの伝送電流Ｉａが流れ、このとき電流検出抵抗Ｒ０には負荷電流検出電圧Ｖｚに伝送電流検出電圧Ｖａを加えた線路電流検出電圧Ｖｉ、即ち
Ｖｉ＝Ｖｚ＋Ｖａ
が発生する。
【００６７】
オペアンプ５２は電流検出抵抗Ｒ０に発生した線路電流検出電圧Ｖｉをプラス入力端子に入力し、マイナス入力端子に対してはＤＡコンバータ５４から調整電圧Ｖｂを入力している。オペアンプ５２は入力抵抗Ｒ１及び帰還抵抗Ｒ２によって増幅率が例えば１に設定されたバッファアンプとして動作し、線路電流検出電圧Ｖｉから調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｉ−Ｖｂ
を出力する。
【００６８】
オペアンプ５２から出力された補正検出電圧Ｖｃはコンパレータ５６のマイナス入力端子に入力され、プラス入力端子に入力している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒと比較される。即ち、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ未満であればコンパレータ５６はＨレベル出力を生じており、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上になるとコンパレータ５６はＬレベル出力に反転する。
【００６９】
調整処理部６２は、オペアンプ５２から出力された線路電流検出電圧Ｖｉ、即ち、この場合には負荷電流Ｉｚのみであることから、負荷電流検出電圧ＶｚからＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｚ−Ｖｂ
を、コンパレータ５６に設定している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００７０】
具体的には、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビットずつ変化させて、コンパレータ５６の出力が反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に調整することで、補正検出電圧Ｖｃ（＝Ｖｚ−Ｖｂ）を基準電圧Ｖｒに一致させる。
【００７１】
次に調整処理部６２は、基準電圧Ｖｒに一致するように調整された補正検出電圧Ｖｃを、伝送電流Ｉａに対応した伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧Ｖｃとなるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００７２】
これによって、その後、入力する子機からの伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加に対し、基準電圧Ｖｒは増加した線路電流検出電圧Ｖａのほぼ半分となる位置に設定され、これによって伝送電流Ｉａをコンパレータ５６により確実に検出することができる。
【００７３】
図３は図２の第１実施形態における各部の信号波形を示したタイムチャートである。即ち図３（Ａ）は線路電流検出抵抗Ｒ０に発生する線路電流検出電圧Ｖｉであり、子機からの伝送電流Ｉａのない空きタイミングでは、基底的に流れる負荷電流Ｉｚに対応した負荷電流検出電圧Ｖｚが発生している。この状態で子機からの伝送電流Ｉａが流れると、負荷電流検出電圧Ｖｚに上乗せする形で伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加となったパルス電圧が検出される。
【００７４】
図３（Ｂ）はＤＡコンバータ５４から出力される調整電圧Ｖｂである。また図３（Ｃ）はコンパレータ５６に入力するオペアンプ５２から出力された補正検出電圧Ｖｃ及び基準電圧Ｖｒを示している。更に図３（Ｄ）はコンパレータ５６の出力である。
【００７５】
図３において、図２のＣＰＵ２２に設けた調整処理部６２による調整処理を説明すると、次のようになる。
【００７６】
まず調整処理部６２は、伝送線１２ｂに伝送電流Ｉａが流れていない空きタイミングとなる時刻ｔ１で調整処理を開始し、オペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００７７】
なお、調整開始時にＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂは０ボルトの初期値にあったものとする。また、このときの負荷電流検出電圧Ｖｚは基準電圧Ｖｒより高めになっていたとする。
【００７８】
時刻ｔ１の調整開始時にあっては、調整電圧Ｖｂ＝０ボルトであることから、オペアンプ５２から出力される補正検出電圧ＶｃはＶｃ＝Ｖｚであり、基準電圧Ｖｒを上回っていることからコンパレータ５６の出力はＬレベルとなっている。したがって調整処理部６２は、補正検出電圧Ｖｃを下げるために、ＤＡコンバータ５４に対し１ビット単位に増加させるデジタル値を設定し、これに伴い、オペアンプ５２に対する調整電圧Ｖｂが1ビット単位に増加され、出力される調整電圧Ｖｂを順次増加させる。
【００７９】
調整電圧Ｖｂが増加すると、オペアンプ５２からは、そのときの負荷電流検出電圧Ｖｚから調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃが出力されるため、補正検出電圧Ｖｃは、図３（Ｃ）に示すよう、に基準電圧Ｖｒに向かって減少する。
【００８０】
時刻ｔ２で、ＤＡコンバータ５４における１ビット変化に伴う調整電圧Ｖｂの上昇で、逆に補正検出電圧Ｖｃが低下して基準電圧Ｖｒを下回ると、コンパレータ５６の出力が、それまでのＨレベルからＬレベルに反転する。これによって調整処理部６２は、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致したことを判別する。
【００８１】
続いて時刻ｔ３〜ｔ４で、調整処理部６２がＤＡコンバータ５４に対するデジタル値の調整により、コンパレータ５６に対する補正検出電圧Ｖｃを伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させる調整処理を行う。
【００８２】
即ち調整処理部６２は、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を増加させ、調整電圧Ｖｂを図３（Ｂ）に示すように伝送電流検出電圧Ｖａの半分の（Ｖａ／２）だけ増加させ、これに伴い、図３（Ｃ）に示すように、コンパレータ５６に対するオペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃが（Ｖａ／２）だけ低下させる。
【００８３】
次に調整処理が終了した後の時刻ｔ５〜ｔ６に亘り、子機から例えば１０ビットデータ「１０１１０１０００１」に対応した伝送電流Ｉａが出力され、伝送電流検出電圧Ｖａが得られたとする。この伝送電流検出電圧Ｖａは負荷電流Ｖｚに上乗せして流れることで、線路電流検出電圧ＶｉはＶｉ＝（Ｖｚ＋Ｖａ）となり、オペアンプ５２における調整電圧Ｖｂの減算により一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下された補正検出電圧Ｖｃとしてコンパレータ５６に入力する。
【００８４】
このため図３（Ｃ）に示すように、コンパレータ５６に入力する補正検出電圧Ｖｃにおける線路電流検出電圧Ｖａの変化分のほぼ中央に基準電圧Ｖｒが位置し、これによって、より正確に線路電流検出電圧Ｖｉを検出することができる。
【００８５】
即ちコンパレータ５６は、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上であればＬレベル出力を生じ、基準電圧Ｖｒより小さければＨレベル出力を生じ、したがって図３（Ｄ）に示すように、伝送電流検出電圧Ｖａを反転した伝送電流検出信号、例えば「０１００１０１１１０」の１０ビットデータをＣＰＵ２２に入力することになる。
【００８６】
ＣＰＵ２２にはプログラムの実行により実現される機能として、ポーリング処理部６０、調整処理部６２、調整タイミング設定部６４及びＴ１タイマ６６が設けられている。
【００８７】
ポーリング処理部６０は、伝送出力回路２６に対し一定周期でポーリングコマンドを子機のアドレスを順次指定しながら出力し、伝送出力回路２６は伝送線１２a，１２ｂ間に電圧モードによりポーリングコマンドを示す電圧信号、即ち１８ボルトと３０ボルトの間で変化するパルス列でなるポーリングコマンドを送信する。
【００８８】
調整処理部６２は子機からの伝送電流Ｉａが流れていない空きタイミング、即ち負荷電流Iｚのみが入力しているタイミングで調整処理を実行する。調整処理部６２における調整処理タイミングは、調整タイミング設定部６４により設定される。
【００８９】
調整タイミング設定部６４は、調整処理部６２による調整タイミングを伝送電流Ｉａの空きタイミングで、且つ子機からの負荷電流が表示灯を点灯または消灯する操作により急激に変動した後のタイミングに設定して調整処理を行わせる。この調整タイミングの設定は、具体的には子機からの伝送電流の受信開始で所定の時間Ｔ１を設定したＴ１タイマ６６をスタートし、Ｔ１時間が経過した次の伝送電流の受信開始の直前のタイミングを設定して調整処理を行わせる。
【００９０】
調整処理部６２は、オペアンプ５２から出力された線路電流検出電圧Ｖｉ、即ち、この場合には負荷電流Ｉｚのみであることから、負荷電流検出電圧ＶｚからＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｚ−Ｖｂ
を、コンパレータ５６に設定している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００９１】
具体的には、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビットずつ変化させて、コンパレータ５６の出力が反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に調整することで、補正検出電圧Ｖｃ（＝Ｖｚ−Ｖｂ）を基準電圧Ｖｒに一致させる。
【００９２】
更に詳細には、例えば調整開始時にＤＡコンバータ５４から出力される調整電圧Ｖｂが０ボルトの初期値にあったとすると、このときのオペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃは負荷電流検出電圧Ｖｚと同じで基準電圧Ｖｒより大きく、コンパレータ５６の出力はＬレベルとなっている。
【００９３】
コンパレータ５６の出力がＬレベルのとき調整処理部６２はＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビット単位に増加させて調整電圧Ｖｂを増加させ、オペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃを順次下げ、コンパレータ５６の出力がＬレベルからＨレベルに反転したとき、そのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、このときの調整電圧Ｖｂにより、オペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致した状態となる。
【００９４】
逆に、調整開始時に補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒより低かった場合には、コンパレータ５６の出力はＨレベルにあり、この場合にはＤＡコンバータ５４のデジタル値を１ビット単位に減少させて調整電圧Ｖｂを下げ、補正検出電圧Ｖｃを順次上げていく。
【００９５】
このＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂの１ビット単位の減少に伴う補正検出電圧Ｖｃの増加で、コンパレータ５６の出力がＨレベルからＬレベルに反転したとき、このときのＤＡコンバータ５４に対するデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、これによって補正検出電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｒに一致させることができる。
【００９６】
次に調整処理部６２は、基準電圧Ｖｒに一致するように調整された補正検出電圧Ｖｃを、伝送電流Ｉａに対応した伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧Ｖｃとなるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００９７】
これによって、その後、入力する子機からの伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加に対し、基準電圧Ｖｒは増加した線路電流検出電圧Ｖａのほぼ半分となる位置に設定され、これによって伝送電流Ｉａをコンパレータ５６により確実に検出することができる。
【００９８】
図４は第１実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャートである。即ち図４（Ａ）はポーリングコマンド、図４（Ｂ）は線路電流検出電圧、図４（Ｃ）はコンパレータ入力、図４（Ｄ）は調整タイミング、図４（Ｅ）は表示灯を示している。
【００９９】
受信機１０は、図４（Ａ）に示すように、一定周期Ｔ０でポーリングコマンドを子機としてのアナログ型感知器１４及び中継器１６に対し、それぞれのアドレスを１，２，３，・・・に示すように順次指定して送信しており、このポーリングコマンドは図８の伝送出力回路２６から電圧モードで伝送線１２ａ，１２ｂ間に送信される。
【０１００】
図２のＣＰＵ２２に設けた調整タイミング設定部６４は、図４（Ｃ）に示すコンパレータ５６に対するオペアンプ５４からの補正検出電圧Ｖｃに重畳される伝送電流検出電圧Ｖａの受信開始タイミングでＴ１タイマ６６をスタートし、Ｔ１タイマ６６による設定時間Ｔ１が経過した時点で次の調整タイミングを設定し、コンパレータ５６に対する補正検出電圧Ｖｃを、基準電圧Ｖｒに一致させた後に一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下した電圧に調整している。
【０１０１】
ここで受信機１０と子機との間のデータ伝送速度を１９２００ｂｐｓ、子機の最大アドレスを１２７アドレス、１２７アドレスの子機に対する１回の通信周期を０．５秒とすると、ポーリングコマンドの送信周期Ｔ０及び、これに同期した伝送電流の送信周期Ｔ０はＴ０＝４．３ミリ秒となり、これに対し調整タイミングの設定で実行される調整処理は０．２〜０．３ミリ秒とごく短時間で行うことができる。
【０１０２】
したがって調整タイミングを設定するＴ１タイマ６６の設定時間Ｔ１としては、例えばＴ１＝４ミリ秒に設定することで、伝送電流の空きタイミングにおける次の伝送電流受信直前のタイミングに調整タイミングを設定することができる。
【０１０３】
このような調整タイミングの設定による調整処理を行いながら伝送電流Ｉａを検出している段階で、例えば時刻ｔ１に示すように、任意のアナログ型感知器１４において火災検出が行われ、ＣＰＵ３８がスイッチ４５をオンして表示灯４４を点灯したとすると、表示灯４４の点灯に伴い負荷電流Ｉｅが流れ、それまでの負荷電流Ｉｚに対応した負荷電流検出電圧Ｖｚに対し、表示灯４４の点灯による負荷電流検出電圧Ｖｅがステップ的に増加する。
【０１０４】
なおアナログ型感知器１４における表示灯４４の点灯または消灯などの操作は、ポーリングコマンドに対する伝送電流の応答タイミングを外れた空きタイミングで行うようにしている。
【０１０５】
このように時刻Ｔ１で負荷電流が表示灯の点灯に伴いＶｅだけステップ的に増加すると、コンパレータ５６に対する補正検出電圧Ｖｃは基準電圧Ｖｒを上回ることになる。
【０１０６】
ここで時刻ｔ１以前に受信した伝送電流検出電圧の立ち上がりでＴ１タイマがスタートしており、時刻ｔ１で負荷電流がステップ的に増加した後の次の伝送電流検出電圧Ｖａの受信直前の時刻ｔ２で調整タイミングが設定されて調整処理が行われ、このため表示灯の点灯でステップ的に増加した負荷電流は基準電圧Ｖｒに対し（Ｖａ／２）だけ低い電圧に調整され、その直後に次の伝送電流検出電圧Ｖａが入力することになる。
【０１０７】
したがって、負荷電流のステップ的な増加に対し、その後の伝送電流受信直前での調整により負荷電流の変動は調整され、次の負荷電流検出電圧がコンパレータ５６で確実に検出できる。
【０１０８】
なお、アナログ型感知器１４で表示灯４４を点灯した後に、火災が検出されなくなった場合には表示灯４４を消灯する。この表示灯４４を消灯する場合にも、負荷電流がＩｅだけ急減に低下するが、負荷電流が急激に低下した後の次の伝送電流の直前のタイミングで調整処理が行われ、負荷電流の変動が調整され、次の負荷電流検出電圧をコンパレータ５６で確実に検出できる。
【０１０９】
図５は図２の第１実施形態における調整処理を示したフローチャートである。図５において調整処理は、まずステップＳ１で伝送電流の受信の有無をチェックしている。伝送電流の受信の有無は、コンパレータ５６の出力がＨレベルからＬレベルに反転することで検出できる。
【０１１０】
ステップＳ１で伝送電流の受信を判別すると、ステップＳ２に進み、Ｔ１タイマをスタートする。続いてステップＳ３で設定時間Ｔ１の経過を判別すると、ステップＳ４に進み、ＤＡコンバータ５４の調整処理を実行する。
【０１１１】
図６は図５のステップＳ５におけるＤＡコンバータ調整処理の詳細を示したフローチャートである。図６において、まずステップＳ１１でコンパレータ５６の出力がＬレベルか否かチェックする。
【０１１２】
コンパレータの出力がＬレベルであった場合には、このときオペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃは基準電圧Ｖｒより高いことから、補正検出電圧Ｖｃを下げるためにはオペアンプ５２に対する調整電圧Ｖｂを上げる必要があり、したがってステップＳ１２に進み、ＤＡコンバータ５４を１ビット単位に増加させて、調整電圧Ｖｂを増加させる。
【０１１３】
続いてステップＳ１３でコンパレータ５６の出力が反転したか否かチェックし、コンパレータ５６の出力が反転するまで、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理により、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビット単位に順次増加させて、調整電圧Ｖｂを増加させる処理を繰り返す。
【０１１４】
ステップＳ１３でコンパレータの出力がＬレベルからＨレベルに反転することを判別すると、このとき補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致するように調整電圧Ｖｂが調整されたと判断し、ステップＳ１５に進み、調整処理部による処理として、ＤＡコンバータ５４の出力を伝送電圧検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ増加させる処理を行い、これによって基準電圧Ｖｒに一致したオペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃを一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させ、一連の調整処理を終了する。
【０１１５】
一方、ステップＳ１１でコンパレータの出力がＨレベルであった場合には、このときオペアンプ５２から出力されている補正検出電圧Ｖｃは基準電圧Ｖｒより小さいことから、補正検出電圧Ｖｃを増加させるために調整電圧Ｖｂを下げる必要があり、そこでステップＳ１４に進み、ＤＡコンバータ５４のデジタル値を１ビット単位にダウンさせ、調整電圧Ｖｂを順次減少させる。
【０１１６】
続いてステップＳ１３でコンパレータの出力がＨレベルからＬレベルに反転したか否かチェックし、Ｌレベルに反転するまで、ステップＳ１１，Ｓ１４の処理を繰り返す。
【０１１７】
ステップＳ１３でコンパレータ５６の出力反転が判別されると、このときオペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致したと判断し、ステップＳ１５でＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させる調整を行い、これによって基準電圧Ｖｒに一致したオペアンプ５６からの補正検出電圧Ｖｃを一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させ、一連の調整処理を終了する。
【０１１８】
図７は本発明による伝送入力回路の第２実施形態を示した回路図であり、第２実施形態にあっては、負荷電流の急激な変動を検出した際に、負荷電流の変動が安定するまでの所定時間のあいだ、調整処理及びポーリングを中断するようにしたことを特徴とする。
【０１１９】
図７において、伝送入力回路２８は図２の第１実施形態と同じであり、線路電流検出抵抗Ｒ０、オペアンプ５２、ＤＡコンバータ５４、コンパレータ５６、基準電圧源５８、入力抵抗Ｒ１、帰還抵抗Ｒ２、プルアップ抵抗Ｒ３で構成され、その動作も図２の第１実施形態と同じである。
【０１２０】
一方、ＣＰＵ２２にはプログラムの実行により実現される機能として、ポーリング処理部６０、調整処理部６２、第２実施形態固有の処理を行う調整タイミング処理部７０、Ｔ１タイマ６６及びＴ２タイマ６８が設けられている。ポーリング処理部６０及び調整処理部６２の処理機能は図２の第１実施形態と同じである。
【０１２１】
調整タイミング設定部７０は、第１実施形態の調整タイミング設定部６４と同じ子機からの伝送電流の受信開始からＴ１タイマ６６をスタートし、Ｔ１時間経過した次の伝送電流受信開始直前のタイミングを調整タイミングとして設定すると同時に、更に、伝送電流の空きタイミングで子機の負荷操作による負荷電流の急激な変動を検出した際に、負荷電流の急激な変動が安定する所定時間としてのＴ２時間を設定したＴ２タイマ６８をスタートし、Ｔ２タイマ６８により設定時間Ｔ２が経過するまでのあいだ、調整タイミングの設定及びポーリング処理部６０による子機のポーリングを中断するようにしている。
【０１２２】
図８は図７の第２実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャートであり、図８（Ａ）がポーリングコマンド、図８（Ｂ）が線路電流検出電圧、図８（Ｃ）がコンパレータ入力、図８（Ｄ）が調整タイミング、図８（Ｅ）が表示灯、更に図８（Ｆ）がポーリングステータスを示している。
【０１２３】
図８にあっては、時刻ｔ２でアナログ型感知器１４に設けているＣＰＵ３８が火災検出に基づきスイッチ４５をオンすることで、表示灯４４を点灯し、これに伴い、定常的な負荷電流Ｉｚに加え表示灯４４の点灯による負荷電流Ｉｅが流れ、線路電流検出電圧Ｖｉが負荷電流検出電圧ＶｚからＶｅ分、ステップ的に増加した状態を示している。
【０１２４】
時刻ｔ２で負荷電流がステップ的に増加する以前の時刻ｔ１で伝送電流検出電圧Ｖａが受信されて、その受信開始タイミングでＴ１タイマが起動しており、Ｔ１タイマが設定時間Ｔ１に達する以前に、時刻ｔ２で負荷電流がＶｅ分だけステップ的に増加している。
【０１２５】
この時刻ｔ２における負荷電流のステップ的な増加は、コンパレータ入力となるオペアンプ５４からの補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒを上回ることで、コンパレータ５６の出力がそれまでのＨレベルからＬレベルに反転することにより検出される。
【０１２６】
コンパレータ５６の出力から負荷電流のステップ的な増加が判別されると、調整タイミング設定部７０は時刻ｔ２からＴ２タイマ６８をスタートし、設定時間Ｔ２が経過する時刻ｔ３までのあいだ、調整タイミングの設定を中断すると同時に、ポーリング処理部６０からのポーリングコマンドの送信を停止するため、ポーリングステータスを中断とする。
【０１２７】
この結果、時刻ｔ２〜ｔ３までのＴ２時間のあいだ、ポーリングコマンドの送信が行われないことから、子機側から伝送電流の応答は行われず、伝送線１２ａ，１２ｂにはステップ的に増加した後の負荷電流のみが流れた状態となり、その間にステップ的に増加した負荷電流が安定する。このように負荷電流の安定を待つためのＴ２タイマ６８の設定時間Ｔ２としては、例えばＴ２＝２０ミリ秒が設定される。
【０１２８】
設定時間Ｔ２が経過した時刻ｔ３に至ると、ここで調整タイミングを設定し、調整処理部６２による調整処理により、図８（Ｃ）に示すように、コンパレータ５６に対するオペアンプ５４からの補正検出電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｒより（Ｖａ／２）だけ低い電圧に調整し、ステップ的に増加した負荷電流による影響を除去する。
【０１２９】
同時に、ポーリングステータスが中断からアクティブ状態に戻されることでポーリングコマンドの送信が再開され、これに伴い、時刻ｔ４で子機側から伝送電流Ｉａが送信されて伝送電流検出電圧Ｖａが得られ、正常に伝送電流が検出され、同時に、調整タイミングの設定禁止が解除されたことで、伝送電流が受信された時刻ｔ４でＴ１タイマ６６が起動され、設定時間Ｔ１経過後に次の調整タイミングを設定する通常動作に戻る。
【０１３０】
なお図８のタイムチャートはアナログ型感知器１４に設けた表示灯４４の点灯による負荷電流のステップ的な増加に対する調整処理を例に取っているが、その後、アナログ型感知器１４のＣＰＵ３８で火災状態が解消されて、スイッチ４５のオフにより表示灯４４が消灯された場合、それまでの負荷電流は点灯時の負荷電流Ｉｅだけ減少し、そのときの負荷電流検出電圧はＶｅ分だけステップ的に低下する。
【０１３１】
このような負荷電流検出電圧のステップ的な低下についても、図８の時刻ｔ２〜ｔ３と同様、負荷電流の急激な変動が検出され、Ｔ２タイマ６８のスタートにより調整タイミングの設定及びポーリングが中断され、負荷電流のステップ的な低下による変動が安定した後に再開されることになる。
【０１３２】
図９は図７の第２実施形態における調整処理を示したフローチャートである。図９において、まずステップＳ２１で伝送電流の受信の有無をチェックしており、伝送電流の受信を判別すると、ステップＳ２２に進み、Ｔ１タイマ６６をスタートする。
【０１３３】
続いてステップＳ２３で設定時間Ｔ１の経過をチェックしており、設定時間Ｔ１の経過を判別すると、ステップＳ２４に進み、負荷電流が急激に変動したか否か判別する。
【０１３４】
負荷電流に急激な変動がない場合には、ステップＳ２５に進んでＤＡコンバータ５４の調整処理を実行する。ステップＳ２５のＤＡコンバータの調整処理は図６のフローチャートと同じになる。またステップＳ２１〜Ｓ２８の処理は図２に示した調整タイミング設定部６４の処理に相当する。
【０１３５】
一方、ステップＳ２４で負荷電流が急激に変動したことを判別した場合には、ステップＳ２６に進み、動作中にあるＴ１タイマ６６をリセットした後、ステップＳ２７でＴ２タイマ６８をスタートし、更にステップＳ２３でポーリングを中断する。
【０１３６】
続いてステップＳ２９で設定時間Ｔ２の経過を判別しており、設定時間Ｔ２の経過を判別すると、ステップＳ３０に進み、ＤＡコンバータ５４の調整処理をステップＳ２５の場合と同様に実行した後、ステップＳ３１でポーリングを再開し、再びステップＳ２１の処理に戻ることになる。
【０１３７】
なお上記の実施形態にあっては、調整タイミングを伝送電流の空きタイミングで且つ次の伝送電流受信直前に設定するＴ１タイマを、伝送電流の受信時にスタートしているが、ポーリングコマンドの送信開始時にスタートして、そのポーリングコマンドに対する子機からの応答による伝送電流の受信開始直前のタイミングまでをＴ１時間として設定するようにしてもよい。
【０１３８】
また、上記の実施形態は受信機から引き出された伝送線に主に負荷電流を流す機器としてオンオフ型火災感知器を接続した中継器を例に取っているが、オンオフ型感知器以外にガス漏れ検出器や盗難警報機などを接続した場合も同様である。
【０１３９】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明が適用される監視システムにおける受信機をアナログ型感知器及び中継器と共に示したブロック図
【図２】本発明による伝送入力回路の第１実施形態を示した回路図
【図３】第１実施形態における各部の信号波形を示したタイムチャート
【図４】第１実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャート
【図５】第１実施形態における調整処理を示したフローチャート
【図６】第１実施形態におけるＤＡコンバータ調整処理を示したフローチャート
【図７】本発明による伝送入力回路の第２実施形態を示した回路図
【図８】第２実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャート
【図９】第２実施形態における調整処理を示したフローチャート
【図１０】従来の監視システムを示したシステムブロック図
【図１１】従来の監視システムにおける中継器とアナログ型感知器を等価回路で示したブロック図
【図１２】従来の伝送入力回路を示した回路図
【図１３】図１２の従来回路におけるコンパレータ入力電圧とサンプルホールドのタイミングを示したタイムチャート
【図１４】本願発明者が提案している伝送入力回路を示した回路図
【図１５】図１４において負荷電流が表示灯の点灯で急激に増加した場合の各部の信号波形を示したタイムチャート
【符号の説明】
【０１４１】
１０：受信機
１２ａ，１２ｂ：伝送線
１４：アナログ型感知器
１６：中継器
１８ａ，１８ｂ：感知器回線
２０：オンオフ型感知器
２２，３８，４６：ＣＰＵ
２４：伝送回路部
２６：伝送出力回路
２８：伝送入力回路
３０：表示部
３２：操作部
３４：記憶部
３６：移報部
４０：センサ部
４２，５０：伝送回路部
４４：表示灯
４５：スイッチ
４８：発報受信部
５２：オペアンプ
５４：ＤＡコンバータ
５６：コンパレータ
５８：基準電圧源
６０：ポーリング処理部
６２： 調整処理部
６４，７０：調整タイミング設定部
６６： Ｔ１タイマ
６８： Ｔ２タイマ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源供給線を兼ねた伝送線を介して接続された火災感知器などの子機からの伝送電流を検出する受信機などの親機に設けられた伝送入力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、受信機からの伝送線に火災感知器、ガス検知器などのセンサを接続して火災、ガス漏れなどの異常を監視する監視システムにあっては、受信機から電圧モードでポーリングコマンドなどの下り信号としてのデジタル信号を端末に伝送し、端末は電流モードでセンサ情報などの上り信号としてのデジタル信号を受信機に伝送している。
【０００３】
図１０は従来の監視システムを示しており、親機としての受信機１００からは電源供給線を兼ねた伝送線１０２ａ，１０２ｂが引き出され、子機としてアナログ型感知器１０４や中継器１０６を接続している。アナログ型感知器１０４と中継器１０６には固有のアドレスが設定されている。
【０００４】
アナログ型感知器１０４は火災による煙濃度又は温度のアナログ値を検出し、煙濃度データ又は温度データを受信機１００に伝送して火災を判断し、火災警報を出す。
【０００５】
中継器１０６からは感知器回線１０８ａ，１０８ｂが引き出され、伝送機能を持たないオンオフ型感知器１１０を負荷として接続しており、オンオフ型感知器１１０が火災を検出すると感知器回線１０８ａ，１０８ｂに発報電流を流し、この発報電流を中継器１０６で受信し、受信機１００に火災発報データを伝送して火災警報を出す。
【０００６】
受信機１００は子機アドレスを順次指定してポーリング用の下り信号を電圧モードで送っており、このポーリングに対し子機側は自己アドレスを判別すると正常を示す上り信号として伝送電流を送出している。
【０００７】
図１１は図１０の従来システムにおける受信機１００、アナログ型感知器１０４及び中継器１０６を等価回路により示している。中継器１０６は負荷として接続しているオンオフ型感知器に電源を供給することにより定常的な動作電流を流しており、このため抵抗で示す負荷１２２と見做すことができる。このため伝送線１０２ａ，１０２ｂには定常的に負荷１２２による負荷電流Ｉｚが流れている。
【０００８】
アナログ型感知器１０４は定電流源１１２とスイッチ１１４を持ち、例えば受信機１００からのポーリングに対しＣＰＵ１１６が正常を示す上り信号を所定ビット長の電流パルス信号により伝送している。
【０００９】
またアナログ型感知器１０４にはＬＥＤを用いた表示灯１１８が負荷として設けられ、ＣＰＵ１１６により火災と判断された場合にスイッチ１２０をオンし、表示灯１１８点灯する操作が行われ、このとき伝送線１０２ａ，１０２ｂには中継器１０６からの負荷電流Ｉｚに加え、表示灯１１８の負荷電流Ｉｅが上乗せして流れ、負荷電流がステップ的に増加する。
【００１０】
アナログ型感知器１０４から伝送された電流パルス信号は受信機１００の伝送入力回路１２４に入力し、電流パルスに比例した電流検出電圧パルスを生成してＣＰＵ１２２に読込み、正常であることを認識する。即ち伝送入力回路１２４は、電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流している状態で、子機からの伝送電流の有無を検出する。
【００１１】
図１２は図１１の受信機に設けた従来の伝送入力回路の回路図である。図１２において、伝送入力回路１２４は、伝送線１０２ａに所定の電源電圧Ｖｃｃを印加し、伝送線１０２ｂ側をダイオードＤ１１を介して電流検出抵抗Ｒ１１に接続している。
【００１２】
伝送線１０２ａ，１０２ｂには図１０に示したように中継器１０６とアナログ型感知器１０４が接続され、伝送電流のない空きタイミングでは、中継器１０６の負荷１２６に依存した負荷電流Ｉｚが流れ、アナログ型感知器１０４が伝送信号を出力すると、負荷電流Ｉｚに上乗せして伝送電流Ｉａが流れる。
【００１３】
電流検出抵抗Ｒ１１の両端に発生した線路電流に応じた検出電圧はコンパレータ１２８のマイナス入力端子に加えられる。コンパレータ１２８のプラス入力端子にはコンデンサＣ１１が接続され、コンデンサＣ１１は更にスイッチＳＷ１１を介してダイオードＤ１１の入力側に接続される。
【００１４】
スイッチＳＷ１１はＣＰＵ１２２によりアナログ型感知器１０４などの子機からの伝送空きタイミングでスイッチングされ、電流検出抵抗Ｒ１１の負荷電流検出電圧ＶｚにダイオードＤ１１の順方向降下電圧となる閾値電圧Ｖｆを加えた基準電圧Ｖｒ、即ち
Ｖｒ＝（Ｖｚ＋Ｖｆ）
をコンデンサＣ１１に基準電圧Ｖｒとしてサンプルホールドする。
【００１５】
図１３は図１２の各部の信号波形を示したタイムチャートであり、図１３（Ａ）はコンパレータ１２８の入力電圧であり、図１３（Ｂ）はスイッチＳＷ１１によるコンデンサＣ１１のサンプルタイミングを示している。
【００１６】
図１３（Ａ）のように、伝送電流Ｉａのない状態では伝送線１０２ａ，１０２ｂに流れる負荷電流Ｉｚによる負荷電流検出電圧Ｖｚが入力し、また伝送電流Ｉａのない空きタイミングにおけるスイッチＳＷ１１のスイッチングにより、コンデンサＣ１１に電流検出抵抗Ｒ１１の負荷電流検出電圧ＶｚにダイオードＤ１１の順方向降下電圧である閾値電圧Ｖｆを加えた基準電圧Ｖｒをサンプルホールドする。
【００１７】
子機から伝送信号の送信により伝送電流Ｉａが流れると、電流検出抵抗Ｒ１１に伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａが負荷電流検出電圧Ｖｚに上乗せする形で発生し、コンパレータ１２８はコンデンサＣ１１に保持された基準電圧Ｖｒ＝（Ｖｚ＋Ｖｆ）を越える受信電圧成分（電圧パルス成分）を抽出し、伝送電流検出信号としＣＰＵ１２２に入力し、火災警報処理などを行う。
【特許文献１】特開平９−９１５７６号公報
【特許文献２】特開平６−３０１８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、このような従来の伝送入力回路にあっては、子機からの伝送電流の検出するための閾値電圧を、ダイオードの順方向電圧Ｖｆに依存して決めているため、任意の閾値を設定することができず、また、温度による変動も大きく、充分な信頼性を確保することができないという問題がある。
【００１９】
またコンデンサにアナログ電圧としてダイオードＤ１１の順方向降下電圧である閾値電圧Ｖｆを加えた基準電圧Ｖｒを保持しているが、コンデンサの保持電圧は漏れ電流などにより時間の経過に伴って変化し、頻繁にサンプルホールドしなければならないという問題がある。
【００２０】
この問題を解決するため本願発明者にあっては、図１４に示す伝送入力回路を提案している。図１４において、伝送入力回路２８は、電流検出抵抗Ｒ０、オペアンプ５２、ＤＡコンバータ（ＤＡ変換器）５４、コンパレータ５６、基準電圧源５８、オペアンプ５２の入力抵抗Ｒ１と帰還抵抗Ｒ２、及びコンパレータ５６の出力のプルアップ抵抗Ｒ３で構成される。
【００２１】
電流検出抵抗Ｒ０には、子機が伝送電流Ｉａを出力しない状態にあっては、負荷電流Ｉｚが基底的に流れ込んでおり、したがって電流検出抵抗Ｒ０は負荷電流Ｉｚに応じた負荷電流検出電圧Ｖｚを発生する。
【００２２】
オペアンプ５２は電流検出抵抗Ｒ０に発生した線路電流検出電圧ＶｉからＤＡコンバータ５４から調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｉ−Ｖｂ
を出力する。
【００２３】
コンパレータ５６はオペアンプ５２から出力された補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ未満であればコンパレータ５６はＨレベル出力を生じており、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上になるとコンパレータ５６はＬレベル出力に反転する。
【００２４】
ＣＰＵ１２２は子機からの伝送電流Ｉａが流れていない空きタイミング即ち負荷電流Ｉｚのみが入力しているタイミングで、調整処理を実行する。この調整処理は、オペアンプ５２から出力された負荷電流検出電圧ＶｚからＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｚ−Ｖｂ
を、コンパレータ５６に設定している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００２５】
次に、基準電圧Ｖｒに一致するように調整された補正検出電圧Ｖｃを、伝送電流Ｉａに対応した伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧Ｖｃとなるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００２６】
これによって、その後、入力する子機からの伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加に対し、基準電圧Ｖｒは増加した線路電流検出電圧Ｖａのほぼ半分となる位置に設定され、これによって線路電流Ｉａをコンパレータ５６により確実に検出することができる。
【００２７】
しかしながら、図１４の伝送入力回路にあっては、図１１のアナログ感知器１０４で表示灯１１８の点灯操作が行われて伝送線１２ａ，１２ｂを流れる負荷電流が急激に増加した場合、これに対応できずに伝送電流が一時的に検出できなくなるという問題がある。
【００２８】
図１５は負荷電流が急激に増加した場合の図１４の各部の信号波形を示したタイムチャートである。図１５（Ａ）は受信機１００から子機に対するポーリングコマンドであり、１，２，３・・・の数字で示すように、順次アドレスを指定して一定周期で送信している。このポーリングコマンドに対しては図１５（Ｂ）に示すように、子機となるアナログ型感知器１０４が自己アドレスとの一致判別に基づき、例えば正常応答を示す伝送電流Ｉａを送出し、伝送電流検出電圧Ｖａが得られる。
【００２９】
図１５（Ｃ）はコンパレータ５６の入力であり、図１５（Ｄ）の調整タイミング毎に、オペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒより（Ｖａ／２）だけ低い電圧に調整され、ここに伝送電流検出電圧Ｖａが重畳し、基準電圧Ｖｒを上回る部分がコンパレータ５６のＬレベル出力となって伝送電流が検出される。
【００３０】
しかし、時刻ｔ１の調整タイミングの後に、アナログ型感知器１０４で表示灯の点灯操作が行われたとすると、それまでの負荷電流Ｉｚが表示灯の点灯による負荷電流Ｉｅだけ急激に増加し、線路電流検出電圧Ｖｉもステップ的にＶｅだけ増加する。このためコンパレータ５６に入力する検出補正電圧Ｖｃは伝送電流の空きタイミングで基準電圧Ｖｒを越え、これに続く伝送電流検出電圧Ｖａを検出できなくなる。
【００３１】
本発明は、負荷電流が急激に変動しても、子機からの伝送電流を確実に検出可能とする伝送入力回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明は、電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流した状態で、周期的なポーリングに対する子機からの伝送電流の有無を検出し、更に、子機は伝送電流の空きタイミングで表示灯等の負荷を操作して伝送線に流す負荷電流を急激に変動させた状態とする親機の伝送入力回路に於いて、
伝送線からの線路電流を入力して線路電流検出電圧を生成する電流検出抵抗と、
線路電流検出電圧を所定の基準電圧に一致させた後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた電圧となるように調整する調整処理部と、
調整処理部の調整タイミングを、伝送電流の空きタイミングで且つ子機の負荷電流が急激に変動した後のタイミングに設定して調整処理を行わせる調整タイミング設定部と、
を備えたことを特徴とする。
【００３３】
ここで、調整タイミング設定部は、子機からの伝送電流の受信開始から所定時間Ｔ１経過した次の伝送電流の受信開始直前のタイミングを設定して調整処理を行わせる。
【００３４】
本発明の調整タイミング設定部は、更に、伝送電流の空きタイミングで子機の負荷操作による負荷電流の急激な変動を検出した際に、負荷電流の急激な変動が安定する所定時間Ｔ２の間、調整タイミングの設定及び子機のポーリングを中断する。
【００３５】
調整処理部は、
デジタル値に応じて任意の調整電圧を発生するＤＡ変換器と、
入力端子の一方に電流検出抵抗に生成した線路電流検出電圧Ｖｉを入力すると共に、入力端子の他方にＤＡ変換器で発生した調整電圧Ｖｂを入力し、線路電流検出電圧Ｖｉから調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃを出力するアンプと、
入力端子の一方にアンプから出力された補正検出電圧Ｖｃを入力すると共に、入力端子の他方に所定の基準電圧Ｖｒを入力し、基準電圧Ｖｒを越える補正検出電圧Ｖｃの成分を伝送電流検出信号として出力するコンパレータと、
アンプから出力された補正検出電圧Ｖｃを、基準電圧Ｖｒに一致させるようにＤＡ変換器からの調整電圧Ｖｂを調整した後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧Ｖａの略半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧ＶｃとなるようにＤＡ変換器からの調整電圧Ｖｂを調整するＤＡ変換調整部と、
を備える。
【００３６】
調整処理部は、
調整開始時のコンパレータの出力がＨレベルの場合は、ＨレベルをＬレベルに反転する方向にデジタル値を１ビット単位に変化させ、ＨレベルからＬレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、
調整開始時のコンパレータの出力がＬレベルの場合は、ＬレベルをＨレベルに反転する方向にデジタル値を１ビット単位に変化させ、ＬレベルからＨレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、伝送電流の空きタイミングで負荷電流が急激に増加しても、負荷電流が増加した後の次の伝送電流が受信される直前のタイミングで調整処理が実行され、調整処理が行われずに伝送電流が受信されて検出不能となってしまうことを確実に防止できる。
【００３８】
また、表示灯の点灯または消灯の操作により伝送線を流れる負荷電流が急激に変動した場合、変動した負荷電流が安定するには、ある程度の時間が必要であることから、負荷電流の急激な変動を検出した場合は、変動が収まるに充分な所定時間の間、調整処理及びポーリングを中断し、負荷電流の変動が安定した所定時間後に調整処理とポーリングを再開することで、急激に変動した負荷電流の影響を受けることなく、確実に伝送電流を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
図１は本発明が適用される監視システムにおける受信機の構成をアナログ型感知器及び中継器と共に示したブロック図である。図１において、本発明が適用される監視システムは、親機としての受信機１０から警戒区域に向けて引き出された伝送線１２ａ，１２ｂに、子機としてアナログ型感知器１４及び中継器１６を設けている。
【００４０】
アナログ型感知器１４及び中継器１６は、受信機１０との間で上り信号及び下り信号による伝送機能を備えており、アナログ型感知器１４及び中継器１６には１つの伝送回線当たり、例えば１２７アドレスを最大アドレスとする固有のアドレスが予め割り当てられている。
【００４１】
アナログ型感知器１４は火災による煙濃度または温度を検出し、検出した値をアナログデータとして受信機１０に伝送し、受信機１０側で受信した煙濃度または温度のアナログデータから火災を判断して警報するようにしている。
【００４２】
一方、中継器１６は伝送機能を持たないオンオフ型感知器２０を伝送線１２ａ，１２ｂに接続するために設けられている。中継器１６は受信機１０との間で伝送機能を持ち、中継器１６から引き出された感知器回線１８ａ，１８ｂにオンオフ型感知器２０を接続している。オンオフ型感知器２０は火災を検出すると、感知器回線１８ａ，１８ｂ間に発報電流を流し、この発報電流を中継器１６で受信し、火災発報データを受信機１０に伝送する。
【００４３】
ここで受信機１０から子機となるアナログ型感知器１４及び中継器１６に対する下り信号は、電圧モードで伝送している。例えば受信機１０は一定のポーリング周期で子機アドレスを順次指定してポーリング信号を伝送しており、このポーリング信号は伝送線１２ａ，１２ｂの電圧を例えば１８ボルトと３０ボルトの間で変化させる電圧パルスとして伝送される。
【００４４】
これに対し、アナログ型感知器１４及び中継器１６からの上り信号は電流モードで伝送される。即ち電流モードにあっては、伝送線１２ａ，１２ｂ間に伝送データのビット１のタイミングで信号電流を流し、いわゆる電流パルス列として上り信号が受信機１０に伝送され、このとき伝送電流が流れる。
【００４５】
また伝送線１２ａ，１２ｂは、子機となるアナログ型感知器１４及び中継器１６に対する電源供給線として使用されている。即ち伝送線１２ａ，１２ｂは、電圧モードによる下り信号の伝送時にあっても１８ボルトから３０ボルトの範囲で電圧を変動させており、最低でも１８ボルトの電圧供給が行われていることから、これによって子機側に電源供給を継続的に行っている。
【００４６】
中継器１６から引き出されている感知器回線１８ａ，１８ｂに対しても、伝送線１２ａ，１２ｂから行われた電源供給が中継器１６を経由して同時に行われ、オンオフ型感知器２０に電源を供給している。
【００４７】
受信機１０にはＣＰＵ２２が設けられ、ＣＰＵ２２に対しては伝送回路部２４が設けられ、伝送回路部２４より伝送線１２ａ，１２ｂが引き出されている。
【００４８】
伝送回路部２４には伝送出力回路２６と本発明の伝送入力回路２８が設けられている。伝送出力回路２６は、ＣＰＵ２２からの例えばポーリングなどのコマンド指示に基づき、電圧モードで下り信号を伝送線１２ａ，１２ｂに出力する。
【００４９】
本発明の伝送入力回路２８は、子機となるアナログ型感知器１４または中継器１６からの電流モードによる上り信号、即ち伝送電流を受信し、伝送電流検出信号をＣＰＵ２２に出力し、火災警報動作を行わせる。
【００５０】
ＣＰＵ２２に対しては、表示部３０、操作部３２、記憶部３４及び移報部３６が設けられ、火災監視に必要な各種の警報出力、警報表示、操作、監視情報の記憶、移報信号の出力などができるようにしている。
【００５１】
アナログ型感知器１４には、ＣＰＵ３８、センサ部４０、伝送回路部４２、ＬＥＤを用いた表示灯４４及びスイッチ４５が設けられている。センサ部４０は火災による煙濃度あるいは温度などを検出してＣＰＵ３８に出力する。
【００５２】
伝送回路部４２は、受信機１０から自己アドレスを指定したポーリングコマンドの下り信号を受信し、ＣＰＵ３８に対し正常であれば、正常を示す応答上り信号を電流モードで受信機１０に送信する。
【００５３】
ＣＰＵ３８は火災を検出すると、自己アドレスを指定したポーリングコマンドの応答として火災割込みの上り信号として火災発報信号を受信機１０に伝送する。同時にスイッチ４５をオンして表示灯４４を点灯し、その後、火災が検出されなくなった場合はスイッチ４５をオフして表示灯４４を消灯する。
【００５４】
中継器１６には、ＣＰＵ４６、発報受信部４８及び伝送回路部５０が設けられている。発報受信部４８からは感知器回線１８ａ，１８ｂが引き出され、そこにオンオフ型感知器２０を負荷として接続している。
【００５５】
オンオフ型感知器２０が火災を検出すると、感知器回線１８ａ，１８ｂ間に発報電流を流し、この発報電流を発報受信部４８で受信してＣＰＵ４６に出力し、ＣＰＵ４６は伝送回路部５０により、自己アドレスを指定したポーリングコマンドの応答として火災割込みの上り信号を受信機１０に伝送する。
【００５６】
また中継器１６は、アナログ型感知器１４と同様、受信機１０からの自己アドレスを指定したポーリングコマンドの下り信号を受信すると、異常がなければ、正常を示す上り信号を電流モードで受信機１０に伝送する。
【００５７】
更に、受信機１０と子機との間の伝送処理を詳細に説明すると次のようになる。受信機１０は、通常の監視時にあっては、子機アドレスを順次指定した正常監視用のポーリングコマンドを送信しており、アナログ型感知器１４及び中継器１６は自己の設定アドレスに一致するポーリングコマンドを受信すると、正常監視応答を行う。このため受信機１０にあっては、ポーリングコマンドに対し応答がなかった子機となるアナログ型感知器１４又は中継器１６の障害を検出することができる。
【００５８】
アナログ型感知器１４は、受信機１０の全ての感知器アドレスに対するポーリングコマンドの送信周期ごとに繰り返し出力される一括ＤＡ変換コマンドを受信した際に、内蔵した火災検出機構における煙濃度や温度などのアナログ検出データをサンプリングし、予め定めた火災レベルと比較し、火災レベルを超えたときに火災を検出するようにしている。
【００５９】
アナログ型感知器１４で一括ＤＡ変換コマンドに基づくサンプリング結果から火災を判断した場合には、その後の自己の感知器アドレスを指定したポーリングコマンドのタイミングで、受信機１０に対し割込信号を送信する。割込信号は応答ビットをオール１とするような通常は使用されない信号を送る。
【００６０】
中継器１６も受信機１０からの一括ＤＡ変換コマンドに基づき発報受信部４８による受信状態をサンプリングし、発報受信を検出した場合は、その後の自己の感知器アドレスを指定したポーリングコマンドのタイミングで、受信機１０に対し割込信号を送信する。
【００６１】
受信機１０はアナログ型感知器１４又は中継器１６からの割込信号を受信すると、グループ検索コマンドを発行して、火災検出したアナログ型感知器１４又は中継器１６を含むグループからの割込応答を受信してグループを判別し、続いて、判別したグループに含まれる個々のアナログ型感知器や中継器に対し、順次アドレスを指定したポーリングを行い、火災応答（アナログデータや火災発報データ）を受けることで、火災を検出したアナログ型感知器１４又は中継器１６の感知器アドレスを認識し、火災警報動作を行うことになる。
【００６２】
伝送線１２ａ，１２ｂに接続される最大１２７台のアナログ型感知器１４及び中継器１６は、例えば８台ごとにグループアドレスが設定されており、受信機１０からのグループ検索コマンドに対し、火災を検出している感知器が含まれるグループから割込応答が行われ、火災を検出しているアナログ型感知器１４又は中継器１６を含むグループを特定できるようにしている。
【００６３】
図２は本発明による伝送入力回路の第１実施形態を示した回路図である。図２において、受信機１０に設けられた伝送入力回路２８は、電流検出抵抗Ｒ０、オペアンプ５２、ＤＡコンバータ（ＤＡ変換器）５４、コンパレータ５６、基準電圧源５８、オペアンプ５２の入力抵抗Ｒ１と帰還抵抗Ｒ２、及びコンパレータ５６の出力のプルアップ抵抗Ｒ３で構成される。なお、伝送入力回路２８は図１４に示した本願発明者の提案回路と同じものである。
【００６４】
受信機１０から引き出された伝送線１２ａには所定の電源電圧Ｖｃｃが印加されており、伝送線１２ａ，１２ｂ間には、図１に示したように、子機としてのアナログ型感知器１４や中継器１６が接続されており、主に中継器１６に設けている感知器回線１８ａ，１８ｂに接続したオンオフ型感知器２０の消費電流に伴う負荷電流Ｉｚが伝送線１２ｂから流れており、受信機１０からのポーリングなどによるアナログ型感知器１４及び中継器１６からの正常応答などに伴う伝送電流Ｉａが一定周期で流れている。
【００６５】
電流検出抵抗Ｒ０は、伝送線１２ｂから流れ込む電流に応じた線路電流検出電圧Ｖｉを発生する。子機が伝送電流Ｉａを出力しない状態にあっては、負荷電流Ｉｚが基底的に流れ込んでおり、したがって電流検出抵抗Ｒ０は負荷電流Ｉｚに応じた負荷電流検出電圧Ｖｚを発生する。
【００６６】
この状態で負荷電流Ｉｚに上乗せする形で子機からの伝送電流Ｉａが流れ、このとき電流検出抵抗Ｒ０には負荷電流検出電圧Ｖｚに伝送電流検出電圧Ｖａを加えた線路電流検出電圧Ｖｉ、即ち
Ｖｉ＝Ｖｚ＋Ｖａ
が発生する。
【００６７】
オペアンプ５２は電流検出抵抗Ｒ０に発生した線路電流検出電圧Ｖｉをプラス入力端子に入力し、マイナス入力端子に対してはＤＡコンバータ５４から調整電圧Ｖｂを入力している。オペアンプ５２は入力抵抗Ｒ１及び帰還抵抗Ｒ２によって増幅率が例えば１に設定されたバッファアンプとして動作し、線路電流検出電圧Ｖｉから調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｉ−Ｖｂ
を出力する。
【００６８】
オペアンプ５２から出力された補正検出電圧Ｖｃはコンパレータ５６のマイナス入力端子に入力され、プラス入力端子に入力している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒと比較される。即ち、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ未満であればコンパレータ５６はＨレベル出力を生じており、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上になるとコンパレータ５６はＬレベル出力に反転する。
【００６９】
調整処理部６２は、オペアンプ５２から出力された線路電流検出電圧Ｖｉ、即ち、この場合には負荷電流Ｉｚのみであることから、負荷電流検出電圧ＶｚからＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｚ−Ｖｂ
を、コンパレータ５６に設定している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００７０】
具体的には、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビットずつ変化させて、コンパレータ５６の出力が反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に調整することで、補正検出電圧Ｖｃ（＝Ｖｚ−Ｖｂ）を基準電圧Ｖｒに一致させる。
【００７１】
次に調整処理部６２は、基準電圧Ｖｒに一致するように調整された補正検出電圧Ｖｃを、伝送電流Ｉａに対応した伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧Ｖｃとなるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００７２】
これによって、その後、入力する子機からの伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加に対し、基準電圧Ｖｒは増加した線路電流検出電圧Ｖａのほぼ半分となる位置に設定され、これによって伝送電流Ｉａをコンパレータ５６により確実に検出することができる。
【００７３】
図３は図２の第１実施形態における各部の信号波形を示したタイムチャートである。即ち図３（Ａ）は線路電流検出抵抗Ｒ０に発生する線路電流検出電圧Ｖｉであり、子機からの伝送電流Ｉａのない空きタイミングでは、基底的に流れる負荷電流Ｉｚに対応した負荷電流検出電圧Ｖｚが発生している。この状態で子機からの伝送電流Ｉａが流れると、負荷電流検出電圧Ｖｚに上乗せする形で伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加となったパルス電圧が検出される。
【００７４】
図３（Ｂ）はＤＡコンバータ５４から出力される調整電圧Ｖｂである。また図３（Ｃ）はコンパレータ５６に入力するオペアンプ５２から出力された補正検出電圧Ｖｃ及び基準電圧Ｖｒを示している。更に図３（Ｄ）はコンパレータ５６の出力である。
【００７５】
図３において、図２のＣＰＵ２２に設けた調整処理部６２による調整処理を説明すると、次のようになる。
【００７６】
まず調整処理部６２は、伝送線１２ｂに伝送電流Ｉａが流れていない空きタイミングとなる時刻ｔ１で調整処理を開始し、オペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００７７】
なお、調整開始時にＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂは０ボルトの初期値にあったものとする。また、このときの負荷電流検出電圧Ｖｚは基準電圧Ｖｒより高めになっていたとする。
【００７８】
時刻ｔ１の調整開始時にあっては、調整電圧Ｖｂ＝０ボルトであることから、オペアンプ５２から出力される補正検出電圧ＶｃはＶｃ＝Ｖｚであり、基準電圧Ｖｒを上回っていることからコンパレータ５６の出力はＬレベルとなっている。したがって調整処理部６２は、補正検出電圧Ｖｃを下げるために、ＤＡコンバータ５４に対し１ビット単位に増加させるデジタル値を設定し、これに伴い、オペアンプ５２に対する調整電圧Ｖｂが1ビット単位に増加され、出力される調整電圧Ｖｂを順次増加させる。
【００７９】
調整電圧Ｖｂが増加すると、オペアンプ５２からは、そのときの負荷電流検出電圧Ｖｚから調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃが出力されるため、補正検出電圧Ｖｃは、図３（Ｃ）に示すよう、に基準電圧Ｖｒに向かって減少する。
【００８０】
時刻ｔ２で、ＤＡコンバータ５４における１ビット変化に伴う調整電圧Ｖｂの上昇で、逆に補正検出電圧Ｖｃが低下して基準電圧Ｖｒを下回ると、コンパレータ５６の出力が、それまでのＨレベルからＬレベルに反転する。これによって調整処理部６２は、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致したことを判別する。
【００８１】
続いて時刻ｔ３〜ｔ４で、調整処理部６２がＤＡコンバータ５４に対するデジタル値の調整により、コンパレータ５６に対する補正検出電圧Ｖｃを伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させる調整処理を行う。
【００８２】
即ち調整処理部６２は、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を増加させ、調整電圧Ｖｂを図３（Ｂ）に示すように伝送電流検出電圧Ｖａの半分の（Ｖａ／２）だけ増加させ、これに伴い、図３（Ｃ）に示すように、コンパレータ５６に対するオペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃが（Ｖａ／２）だけ低下させる。
【００８３】
次に調整処理が終了した後の時刻ｔ５〜ｔ６に亘り、子機から例えば１０ビットデータ「１０１１０１０００１」に対応した伝送電流Ｉａが出力され、伝送電流検出電圧Ｖａが得られたとする。この伝送電流検出電圧Ｖａは負荷電流Ｖｚに上乗せして流れることで、線路電流検出電圧ＶｉはＶｉ＝（Ｖｚ＋Ｖａ）となり、オペアンプ５２における調整電圧Ｖｂの減算により一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下された補正検出電圧Ｖｃとしてコンパレータ５６に入力する。
【００８４】
このため図３（Ｃ）に示すように、コンパレータ５６に入力する補正検出電圧Ｖｃにおける線路電流検出電圧Ｖａの変化分のほぼ中央に基準電圧Ｖｒが位置し、これによって、より正確に線路電流検出電圧Ｖｉを検出することができる。
【００８５】
即ちコンパレータ５６は、補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒ以上であればＬレベル出力を生じ、基準電圧Ｖｒより小さければＨレベル出力を生じ、したがって図３（Ｄ）に示すように、伝送電流検出電圧Ｖａを反転した伝送電流検出信号、例えば「０１００１０１１１０」の１０ビットデータをＣＰＵ２２に入力することになる。
【００８６】
ＣＰＵ２２にはプログラムの実行により実現される機能として、ポーリング処理部６０、調整処理部６２、調整タイミング設定部６４及びＴ１タイマ６６が設けられている。
【００８７】
ポーリング処理部６０は、伝送出力回路２６に対し一定周期でポーリングコマンドを子機のアドレスを順次指定しながら出力し、伝送出力回路２６は伝送線１２a，１２ｂ間に電圧モードによりポーリングコマンドを示す電圧信号、即ち１８ボルトと３０ボルトの間で変化するパルス列でなるポーリングコマンドを送信する。
【００８８】
調整処理部６２は子機からの伝送電流Ｉａが流れていない空きタイミング、即ち負荷電流Iｚのみが入力しているタイミングで調整処理を実行する。調整処理部６２における調整処理タイミングは、調整タイミング設定部６４により設定される。
【００８９】
調整タイミング設定部６４は、調整処理部６２による調整タイミングを伝送電流Ｉａの空きタイミングで、且つ子機からの負荷電流が表示灯を点灯または消灯する操作により急激に変動した後のタイミングに設定して調整処理を行わせる。この調整タイミングの設定は、具体的には子機からの伝送電流の受信開始で所定の時間Ｔ１を設定したＴ１タイマ６６をスタートし、Ｔ１時間が経過した次の伝送電流の受信開始の直前のタイミングを設定して調整処理を行わせる。
【００９０】
調整処理部６２は、オペアンプ５２から出力された線路電流検出電圧Ｖｉ、即ち、この場合には負荷電流Ｉｚのみであることから、負荷電流検出電圧ＶｚからＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂを差し引いた補正検出電圧Ｖｃ、即ち
Ｖｃ＝Ｖｚ−Ｖｂ
を、コンパレータ５６に設定している基準電圧源５８からの基準電圧Ｖｒに一致させるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００９１】
具体的には、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビットずつ変化させて、コンパレータ５６の出力が反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に調整することで、補正検出電圧Ｖｃ（＝Ｖｚ−Ｖｂ）を基準電圧Ｖｒに一致させる。
【００９２】
更に詳細には、例えば調整開始時にＤＡコンバータ５４から出力される調整電圧Ｖｂが０ボルトの初期値にあったとすると、このときのオペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃは負荷電流検出電圧Ｖｚと同じで基準電圧Ｖｒより大きく、コンパレータ５６の出力はＬレベルとなっている。
【００９３】
コンパレータ５６の出力がＬレベルのとき調整処理部６２はＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビット単位に増加させて調整電圧Ｖｂを増加させ、オペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃを順次下げ、コンパレータ５６の出力がＬレベルからＨレベルに反転したとき、そのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、このときの調整電圧Ｖｂにより、オペアンプ５２から出力される補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致した状態となる。
【００９４】
逆に、調整開始時に補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒより低かった場合には、コンパレータ５６の出力はＨレベルにあり、この場合にはＤＡコンバータ５４のデジタル値を１ビット単位に減少させて調整電圧Ｖｂを下げ、補正検出電圧Ｖｃを順次上げていく。
【００９５】
このＤＡコンバータ５４による調整電圧Ｖｂの１ビット単位の減少に伴う補正検出電圧Ｖｃの増加で、コンパレータ５６の出力がＨレベルからＬレベルに反転したとき、このときのＤＡコンバータ５４に対するデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、これによって補正検出電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｒに一致させることができる。
【００９６】
次に調整処理部６２は、基準電圧Ｖｒに一致するように調整された補正検出電圧Ｖｃを、伝送電流Ｉａに対応した伝送電流検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させた補正検出電圧Ｖｃとなるように、ＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを調整する。
【００９７】
これによって、その後、入力する子機からの伝送電流Ｉａに応じた伝送電流検出電圧Ｖａ分の増加に対し、基準電圧Ｖｒは増加した線路電流検出電圧Ｖａのほぼ半分となる位置に設定され、これによって伝送電流Ｉａをコンパレータ５６により確実に検出することができる。
【００９８】
図４は第１実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャートである。即ち図４（Ａ）はポーリングコマンド、図４（Ｂ）は線路電流検出電圧、図４（Ｃ）はコンパレータ入力、図４（Ｄ）は調整タイミング、図４（Ｅ）は表示灯を示している。
【００９９】
受信機１０は、図４（Ａ）に示すように、一定周期Ｔ０でポーリングコマンドを子機としてのアナログ型感知器１４及び中継器１６に対し、それぞれのアドレスを１，２，３，・・・に示すように順次指定して送信しており、このポーリングコマンドは図８の伝送出力回路２６から電圧モードで伝送線１２ａ，１２ｂ間に送信される。
【０１００】
図２のＣＰＵ２２に設けた調整タイミング設定部６４は、図４（Ｃ）に示すコンパレータ５６に対するオペアンプ５４からの補正検出電圧Ｖｃに重畳される伝送電流検出電圧Ｖａの受信開始タイミングでＴ１タイマ６６をスタートし、Ｔ１タイマ６６による設定時間Ｔ１が経過した時点で次の調整タイミングを設定し、コンパレータ５６に対する補正検出電圧Ｖｃを、基準電圧Ｖｒに一致させた後に一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下した電圧に調整している。
【０１０１】
ここで受信機１０と子機との間のデータ伝送速度を１９２００ｂｐｓ、子機の最大アドレスを１２７アドレス、１２７アドレスの子機に対する１回の通信周期を０．５秒とすると、ポーリングコマンドの送信周期Ｔ０及び、これに同期した伝送電流の送信周期Ｔ０はＴ０＝４．３ミリ秒となり、これに対し調整タイミングの設定で実行される調整処理は０．２〜０．３ミリ秒とごく短時間で行うことができる。
【０１０２】
したがって調整タイミングを設定するＴ１タイマ６６の設定時間Ｔ１としては、例えばＴ１＝４ミリ秒に設定することで、伝送電流の空きタイミングにおける次の伝送電流受信直前のタイミングに調整タイミングを設定することができる。
【０１０３】
このような調整タイミングの設定による調整処理を行いながら伝送電流Ｉａを検出している段階で、例えば時刻ｔ１に示すように、任意のアナログ型感知器１４において火災検出が行われ、ＣＰＵ３８がスイッチ４５をオンして表示灯４４を点灯したとすると、表示灯４４の点灯に伴い負荷電流Ｉｅが流れ、それまでの負荷電流Ｉｚに対応した負荷電流検出電圧Ｖｚに対し、表示灯４４の点灯による負荷電流検出電圧Ｖｅがステップ的に増加する。
【０１０４】
なおアナログ型感知器１４における表示灯４４の点灯または消灯などの操作は、ポーリングコマンドに対する伝送電流の応答タイミングを外れた空きタイミングで行うようにしている。
【０１０５】
このように時刻Ｔ１で負荷電流が表示灯の点灯に伴いＶｅだけステップ的に増加すると、コンパレータ５６に対する補正検出電圧Ｖｃは基準電圧Ｖｒを上回ることになる。
【０１０６】
ここで時刻ｔ１以前に受信した伝送電流検出電圧の立ち上がりでＴ１タイマがスタートしており、時刻ｔ１で負荷電流がステップ的に増加した後の次の伝送電流検出電圧Ｖａの受信直前の時刻ｔ２で調整タイミングが設定されて調整処理が行われ、このため表示灯の点灯でステップ的に増加した負荷電流は基準電圧Ｖｒに対し（Ｖａ／２）だけ低い電圧に調整され、その直後に次の伝送電流検出電圧Ｖａが入力することになる。
【０１０７】
したがって、負荷電流のステップ的な増加に対し、その後の伝送電流受信直前での調整により負荷電流の変動は調整され、次の負荷電流検出電圧がコンパレータ５６で確実に検出できる。
【０１０８】
なお、アナログ型感知器１４で表示灯４４を点灯した後に、火災が検出されなくなった場合には表示灯４４を消灯する。この表示灯４４を消灯する場合にも、負荷電流がＩｅだけ急減に低下するが、負荷電流が急激に低下した後の次の伝送電流の直前のタイミングで調整処理が行われ、負荷電流の変動が調整され、次の負荷電流検出電圧をコンパレータ５６で確実に検出できる。
【０１０９】
図５は図２の第１実施形態における調整処理を示したフローチャートである。図５において調整処理は、まずステップＳ１で伝送電流の受信の有無をチェックしている。伝送電流の受信の有無は、コンパレータ５６の出力がＨレベルからＬレベルに反転することで検出できる。
【０１１０】
ステップＳ１で伝送電流の受信を判別すると、ステップＳ２に進み、Ｔ１タイマをスタートする。続いてステップＳ３で設定時間Ｔ１の経過を判別すると、ステップＳ４に進み、ＤＡコンバータ５４の調整処理を実行する。
【０１１１】
図６は図５のステップＳ５におけるＤＡコンバータ調整処理の詳細を示したフローチャートである。図６において、まずステップＳ１１でコンパレータ５６の出力がＬレベルか否かチェックする。
【０１１２】
コンパレータの出力がＬレベルであった場合には、このときオペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃは基準電圧Ｖｒより高いことから、補正検出電圧Ｖｃを下げるためにはオペアンプ５２に対する調整電圧Ｖｂを上げる必要があり、したがってステップＳ１２に進み、ＤＡコンバータ５４を１ビット単位に増加させて、調整電圧Ｖｂを増加させる。
【０１１３】
続いてステップＳ１３でコンパレータ５６の出力が反転したか否かチェックし、コンパレータ５６の出力が反転するまで、ステップＳ１１，Ｓ１２の処理により、ＤＡコンバータ５４に対するデジタル値を１ビット単位に順次増加させて、調整電圧Ｖｂを増加させる処理を繰り返す。
【０１１４】
ステップＳ１３でコンパレータの出力がＬレベルからＨレベルに反転することを判別すると、このとき補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致するように調整電圧Ｖｂが調整されたと判断し、ステップＳ１５に進み、調整処理部による処理として、ＤＡコンバータ５４の出力を伝送電圧検出電圧Ｖａの半分となる一定電圧（Ｖａ／２）だけ増加させる処理を行い、これによって基準電圧Ｖｒに一致したオペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃを一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させ、一連の調整処理を終了する。
【０１１５】
一方、ステップＳ１１でコンパレータの出力がＨレベルであった場合には、このときオペアンプ５２から出力されている補正検出電圧Ｖｃは基準電圧Ｖｒより小さいことから、補正検出電圧Ｖｃを増加させるために調整電圧Ｖｂを下げる必要があり、そこでステップＳ１４に進み、ＤＡコンバータ５４のデジタル値を１ビット単位にダウンさせ、調整電圧Ｖｂを順次減少させる。
【０１１６】
続いてステップＳ１３でコンパレータの出力がＨレベルからＬレベルに反転したか否かチェックし、Ｌレベルに反転するまで、ステップＳ１１，Ｓ１４の処理を繰り返す。
【０１１７】
ステップＳ１３でコンパレータ５６の出力反転が判別されると、このときオペアンプ５２からの補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒに一致したと判断し、ステップＳ１５でＤＡコンバータ５４からの調整電圧Ｖｂを一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させる調整を行い、これによって基準電圧Ｖｒに一致したオペアンプ５６からの補正検出電圧Ｖｃを一定電圧（Ｖａ／２）だけ低下させ、一連の調整処理を終了する。
【０１１８】
図７は本発明による伝送入力回路の第２実施形態を示した回路図であり、第２実施形態にあっては、負荷電流の急激な変動を検出した際に、負荷電流の変動が安定するまでの所定時間のあいだ、調整処理及びポーリングを中断するようにしたことを特徴とする。
【０１１９】
図７において、伝送入力回路２８は図２の第１実施形態と同じであり、線路電流検出抵抗Ｒ０、オペアンプ５２、ＤＡコンバータ５４、コンパレータ５６、基準電圧源５８、入力抵抗Ｒ１、帰還抵抗Ｒ２、プルアップ抵抗Ｒ３で構成され、その動作も図２の第１実施形態と同じである。
【０１２０】
一方、ＣＰＵ２２にはプログラムの実行により実現される機能として、ポーリング処理部６０、調整処理部６２、第２実施形態固有の処理を行う調整タイミング処理部７０、Ｔ１タイマ６６及びＴ２タイマ６８が設けられている。ポーリング処理部６０及び調整処理部６２の処理機能は図２の第１実施形態と同じである。
【０１２１】
調整タイミング設定部７０は、第１実施形態の調整タイミング設定部６４と同じ子機からの伝送電流の受信開始からＴ１タイマ６６をスタートし、Ｔ１時間経過した次の伝送電流受信開始直前のタイミングを調整タイミングとして設定すると同時に、更に、伝送電流の空きタイミングで子機の負荷操作による負荷電流の急激な変動を検出した際に、負荷電流の急激な変動が安定する所定時間としてのＴ２時間を設定したＴ２タイマ６８をスタートし、Ｔ２タイマ６８により設定時間Ｔ２が経過するまでのあいだ、調整タイミングの設定及びポーリング処理部６０による子機のポーリングを中断するようにしている。
【０１２２】
図８は図７の第２実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャートであり、図８（Ａ）がポーリングコマンド、図８（Ｂ）が線路電流検出電圧、図８（Ｃ）がコンパレータ入力、図８（Ｄ）が調整タイミング、図８（Ｅ）が表示灯、更に図８（Ｆ）がポーリングステータスを示している。
【０１２３】
図８にあっては、時刻ｔ２でアナログ型感知器１４に設けているＣＰＵ３８が火災検出に基づきスイッチ４５をオンすることで、表示灯４４を点灯し、これに伴い、定常的な負荷電流Ｉｚに加え表示灯４４の点灯による負荷電流Ｉｅが流れ、線路電流検出電圧Ｖｉが負荷電流検出電圧ＶｚからＶｅ分、ステップ的に増加した状態を示している。
【０１２４】
時刻ｔ２で負荷電流がステップ的に増加する以前の時刻ｔ１で伝送電流検出電圧Ｖａが受信されて、その受信開始タイミングでＴ１タイマが起動しており、Ｔ１タイマが設定時間Ｔ１に達する以前に、時刻ｔ２で負荷電流がＶｅ分だけステップ的に増加している。
【０１２５】
この時刻ｔ２における負荷電流のステップ的な増加は、コンパレータ入力となるオペアンプ５４からの補正検出電圧Ｖｃが基準電圧Ｖｒを上回ることで、コンパレータ５６の出力がそれまでのＨレベルからＬレベルに反転することにより検出される。
【０１２６】
コンパレータ５６の出力から負荷電流のステップ的な増加が判別されると、調整タイミング設定部７０は時刻ｔ２からＴ２タイマ６８をスタートし、設定時間Ｔ２が経過する時刻ｔ３までのあいだ、調整タイミングの設定を中断すると同時に、ポーリング処理部６０からのポーリングコマンドの送信を停止するため、ポーリングステータスを中断とする。
【０１２７】
この結果、時刻ｔ２〜ｔ３までのＴ２時間のあいだ、ポーリングコマンドの送信が行われないことから、子機側から伝送電流の応答は行われず、伝送線１２ａ，１２ｂにはステップ的に増加した後の負荷電流のみが流れた状態となり、その間にステップ的に増加した負荷電流が安定する。このように負荷電流の安定を待つためのＴ２タイマ６８の設定時間Ｔ２としては、例えばＴ２＝２０ミリ秒が設定される。
【０１２８】
設定時間Ｔ２が経過した時刻ｔ３に至ると、ここで調整タイミングを設定し、調整処理部６２による調整処理により、図８（Ｃ）に示すように、コンパレータ５６に対するオペアンプ５４からの補正検出電圧Ｖｃを基準電圧Ｖｒより（Ｖａ／２）だけ低い電圧に調整し、ステップ的に増加した負荷電流による影響を除去する。
【０１２９】
同時に、ポーリングステータスが中断からアクティブ状態に戻されることでポーリングコマンドの送信が再開され、これに伴い、時刻ｔ４で子機側から伝送電流Ｉａが送信されて伝送電流検出電圧Ｖａが得られ、正常に伝送電流が検出され、同時に、調整タイミングの設定禁止が解除されたことで、伝送電流が受信された時刻ｔ４でＴ１タイマ６６が起動され、設定時間Ｔ１経過後に次の調整タイミングを設定する通常動作に戻る。
【０１３０】
なお図８のタイムチャートはアナログ型感知器１４に設けた表示灯４４の点灯による負荷電流のステップ的な増加に対する調整処理を例に取っているが、その後、アナログ型感知器１４のＣＰＵ３８で火災状態が解消されて、スイッチ４５のオフにより表示灯４４が消灯された場合、それまでの負荷電流は点灯時の負荷電流Ｉｅだけ減少し、そのときの負荷電流検出電圧はＶｅ分だけステップ的に低下する。
【０１３１】
このような負荷電流検出電圧のステップ的な低下についても、図８の時刻ｔ２〜ｔ３と同様、負荷電流の急激な変動が検出され、Ｔ２タイマ６８のスタートにより調整タイミングの設定及びポーリングが中断され、負荷電流のステップ的な低下による変動が安定した後に再開されることになる。
【０１３２】
図９は図７の第２実施形態における調整処理を示したフローチャートである。図９において、まずステップＳ２１で伝送電流の受信の有無をチェックしており、伝送電流の受信を判別すると、ステップＳ２２に進み、Ｔ１タイマ６６をスタートする。
【０１３３】
続いてステップＳ２３で設定時間Ｔ１の経過をチェックしており、設定時間Ｔ１の経過を判別すると、ステップＳ２４に進み、負荷電流が急激に変動したか否か判別する。
【０１３４】
負荷電流に急激な変動がない場合には、ステップＳ２５に進んでＤＡコンバータ５４の調整処理を実行する。ステップＳ２５のＤＡコンバータの調整処理は図６のフローチャートと同じになる。またステップＳ２１〜Ｓ２８の処理は図２に示した調整タイミング設定部６４の処理に相当する。
【０１３５】
一方、ステップＳ２４で負荷電流が急激に変動したことを判別した場合には、ステップＳ２６に進み、動作中にあるＴ１タイマ６６をリセットした後、ステップＳ２７でＴ２タイマ６８をスタートし、更にステップＳ２３でポーリングを中断する。
【０１３６】
続いてステップＳ２９で設定時間Ｔ２の経過を判別しており、設定時間Ｔ２の経過を判別すると、ステップＳ３０に進み、ＤＡコンバータ５４の調整処理をステップＳ２５の場合と同様に実行した後、ステップＳ３１でポーリングを再開し、再びステップＳ２１の処理に戻ることになる。
【０１３７】
なお上記の実施形態にあっては、調整タイミングを伝送電流の空きタイミングで且つ次の伝送電流受信直前に設定するＴ１タイマを、伝送電流の受信時にスタートしているが、ポーリングコマンドの送信開始時にスタートして、そのポーリングコマンドに対する子機からの応答による伝送電流の受信開始直前のタイミングまでをＴ１時間として設定するようにしてもよい。
【０１３８】
また、上記の実施形態は受信機から引き出された伝送線に主に負荷電流を流す機器としてオンオフ型火災感知器を接続した中継器を例に取っているが、オンオフ型感知器以外にガス漏れ検出器や盗難警報機などを接続した場合も同様である。
【０１３９】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明が適用される監視システムにおける受信機をアナログ型感知器及び中継器と共に示したブロック図
【図２】本発明による伝送入力回路の第１実施形態を示した回路図
【図３】第１実施形態における各部の信号波形を示したタイムチャート
【図４】第１実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャート
【図５】第１実施形態における調整処理を示したフローチャート
【図６】第１実施形態におけるＤＡコンバータ調整処理を示したフローチャート
【図７】本発明による伝送入力回路の第２実施形態を示した回路図
【図８】第２実施形態における負荷電流が表示灯の点灯で急激に変動した場合の各部の信号波形を示したタイムチャート
【図９】第２実施形態における調整処理を示したフローチャート
【図１０】従来の監視システムを示したシステムブロック図
【図１１】従来の監視システムにおける中継器とアナログ型感知器を等価回路で示したブロック図
【図１２】従来の伝送入力回路を示した回路図
【図１３】図１２の従来回路におけるコンパレータ入力電圧とサンプルホールドのタイミングを示したタイムチャート
【図１４】本願発明者が提案している伝送入力回路を示した回路図
【図１５】図１４において負荷電流が表示灯の点灯で急激に増加した場合の各部の信号波形を示したタイムチャート
【符号の説明】
【０１４１】
１０：受信機
１２ａ，１２ｂ：伝送線
１４：アナログ型感知器
１６：中継器
１８ａ，１８ｂ：感知器回線
２０：オンオフ型感知器
２２，３８，４６：ＣＰＵ
２４：伝送回路部
２６：伝送出力回路
２８：伝送入力回路
３０：表示部
３２：操作部
３４：記憶部
３６：移報部
４０：センサ部
４２，５０：伝送回路部
４４：表示灯
４５：スイッチ
４８：発報受信部
５２：オペアンプ
５４：ＤＡコンバータ
５６：コンパレータ
５８：基準電圧源
６０：ポーリング処理部
６２： 調整処理部
６４，７０：調整タイミング設定部
６６： Ｔ１タイマ
６８： Ｔ２タイマ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流した状態で、周期的なポーリングに対する子機からの伝送電流の有無を検出し、更に、前記子機は前記伝送電流の空きタイミングで表示灯等の負荷を操作して前記伝送線に流す負荷電流を急激に変動させた状態とする親機の伝送入力回路に於いて、
前記伝送線からの線路電流を入力して線路電流検出電圧を生成する電流検出抵抗と、
前記線路電流検出電圧を所定の基準電圧に一致させた後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた電圧となるように調整する調整処理部と、
前記調整処理部の調整タイミングを、前記伝送電流の空きタイミングで且つ前記子機の負荷電流が急激に変動した後のタイミングに設定して調整処理を行わせる調整タイミング設定部と、
を備えたことを特徴とする伝送入力回路。
【請求項２】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整タイミング設定部は、前記子機からの伝送電流の受信開始から所定時間経過した次の伝送電流の受信開始直前のタイミングを設定して調整処理を行わせることを特徴とする伝送入力回路。
【請求項３】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整タイミング設定部は、前記伝送電流の空きタイミングで前記子機の負荷操作による負荷電流の急激な変動を検出した際に、前記負荷電流の急激な変動が安定する所定時間の間、前記調整タイミングの設定及び子機のポーリングを中断することを特徴とする伝送入力回路。
【請求項４】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整処理部は、
デジタル値に応じて任意の調整電圧を発生するＤＡ変換器と、
入力端子の一方に前記電流検出抵抗に生成した線路電流検出電圧を入力すると共に、入力端子の他方に前記ＤＡ変換器で発生した調整電圧を入力し、前記線路電流検出電圧から前記調整電圧を差し引いた補正検出電圧を出力するアンプと、
入力端子の一方に前記アンプから出力された補正検出電圧を入力すると共に、入力端子の他方に所定の基準電圧を入力し、前記基準電圧を越える補正検出電圧の成分を伝送電流検出信号として出力するコンパレータと、
前記アンプから出力された補正検出電圧を、前記基準電圧に一致させるように前記ＤＡ変換器からの調整電圧を調整した後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた補正検出電圧となるように前記ＤＡ変換器からの調整電圧を調整するＤＡ変換調整部と、
を備えたことを特徴とする伝送入力回路。
【請求項５】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整処理部は、
調整開始時の前記コンパレータの出力がＨレベルの場合は、前記ＨレベルをＬレベルに反転する方向に前記デジタル値を１ビット単位に変化させ、ＨレベルからＬレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、
調整開始時の前記コンパレータの出力がＬレベルの場合は、前記ＬレベルをＨレベルに反転する方向に前記デジタル値を１ビット単位に変化させ、ＬレベルからＨレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定することを特徴とする伝送入力回路。
【請求項１】
電源供給線を兼ねた伝送線に負荷が負荷電流を流した状態で、周期的なポーリングに対する子機からの伝送電流の有無を検出し、更に、前記子機は前記伝送電流の空きタイミングで表示灯等の負荷を操作して前記伝送線に流す負荷電流を急激に変動させた状態とする親機の伝送入力回路に於いて、
前記伝送線からの線路電流を入力して線路電流検出電圧を生成する電流検出抵抗と、
前記線路電流検出電圧を所定の基準電圧に一致させた後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた電圧となるように調整する調整処理部と、
前記調整処理部の調整タイミングを、前記伝送電流の空きタイミングで且つ前記子機の負荷電流が急激に変動した後のタイミングに設定して調整処理を行わせる調整タイミング設定部と、
を備えたことを特徴とする伝送入力回路。
【請求項２】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整タイミング設定部は、前記子機からの伝送電流の受信開始から所定時間経過した次の伝送電流の受信開始直前のタイミングを設定して調整処理を行わせることを特徴とする伝送入力回路。
【請求項３】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整タイミング設定部は、前記伝送電流の空きタイミングで前記子機の負荷操作による負荷電流の急激な変動を検出した際に、前記負荷電流の急激な変動が安定する所定時間の間、前記調整タイミングの設定及び子機のポーリングを中断することを特徴とする伝送入力回路。
【請求項４】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整処理部は、
デジタル値に応じて任意の調整電圧を発生するＤＡ変換器と、
入力端子の一方に前記電流検出抵抗に生成した線路電流検出電圧を入力すると共に、入力端子の他方に前記ＤＡ変換器で発生した調整電圧を入力し、前記線路電流検出電圧から前記調整電圧を差し引いた補正検出電圧を出力するアンプと、
入力端子の一方に前記アンプから出力された補正検出電圧を入力すると共に、入力端子の他方に所定の基準電圧を入力し、前記基準電圧を越える補正検出電圧の成分を伝送電流検出信号として出力するコンパレータと、
前記アンプから出力された補正検出電圧を、前記基準電圧に一致させるように前記ＤＡ変換器からの調整電圧を調整した後に、伝送電流に対応した伝送電流検出電圧の略半分となる一定電圧だけ低下させた補正検出電圧となるように前記ＤＡ変換器からの調整電圧を調整するＤＡ変換調整部と、
を備えたことを特徴とする伝送入力回路。
【請求項５】
請求項１記載の伝送入力回路に於いて、前記調整処理部は、
調整開始時の前記コンパレータの出力がＨレベルの場合は、前記ＨレベルをＬレベルに反転する方向に前記デジタル値を１ビット単位に変化させ、ＨレベルからＬレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定し、
調整開始時の前記コンパレータの出力がＬレベルの場合は、前記ＬレベルをＨレベルに反転する方向に前記デジタル値を１ビット単位に変化させ、ＬレベルからＨレベルに反転したときのデジタル値または反転直前のデジタル値に固定することを特徴とする伝送入力回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−８６４４６（Ｐ２０１０−８６４４６Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５７１７４（Ｐ２００８−２５７１７４）
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【出願人】（０００００３４０３）ホーチキ株式会社 (792)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]