特表 2016-538802 双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2016-538802(P2016-538802A)

(43)【公表日】2016年12月8日

(54)【発明の名称】双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/54 20060101AFI20161111BHJP

   G08B 17/00 20060101ALI20161111BHJP

   G08B 25/01 20060101ALI20161111BHJP

【ＦＩ】

   H04B3/54

   G08B17/00 C

   G08B25/01 A

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2016-552376(P2016-552376)

(86)(22)【出願日】2014年9月29日

(85)【翻訳文提出日】2016年5月12日

(86)【国際出願番号】KR2014009104

(87)【国際公開番号】WO2015064918

(87)【国際公開日】20150507

(31)【優先権主張番号】10-2013-0128699

(32)【優先日】2013年10月28日

(33)【優先権主張国】KR

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ

(71)【出願人】

【識別番号】516127042

【氏名又は名称】ビー−アイ インダストリアル コー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｂ−Ｉ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100083138

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 伸二

(74)【代理人】

【識別番号】100189625

【弁理士】

【氏名又は名称】鄭 元基

(74)【代理人】

【識別番号】100196139

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 京子

(72)【発明者】

【氏名】キム ヨンス

(72)【発明者】

【氏名】キム サンリュン

(72)【発明者】

【氏名】キム ゼリュン

【テーマコード（参考）】

5C087

5G405

5K046

【Ｆターム（参考）】

5C087BB03

5C087BB32

5C087BB74

5C087CC05

5C087CC06

5C087CC46

5C087DD04

5C087FF01

5C087FF03

5C087FF04

5C087GG10

5C087GG84

5G405AA01

5G405AA04

5G405AA06

5G405AB01

5G405AB02

5G405AB05

5G405CA15

5G405CA18

5K046AA03

5K046BB06

5K046PS31

5K046ZZ11

(57)【要約】

本発明は、船舶の内部及び外部、プラントや建物の内部及び外部のように大規模な空間で火災やガスの検知及び警報をするための設備において、通信線路の一部が断線したり、短絡したりするなどの状況を迅速に検知して通信線路の異常を復旧することができる、陸上及び海上設備で、アイソレータを利用した通信システムにおいてアイソレータを利用した通信復旧方法を提供する。
【選択図】
図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の空間内で互いに平行に延長された第１の線路及び第２の線路を含む通信ループと、
前記第１の線路及び前記第２の線路のそれぞれの一側の端部と連結されるループＡ端子と、前記第１の線路及び前記第２の線路のそれぞれの他側の端部と連結されるループＢ端子とを含み、所定の動作電圧及び特定の装置を呼び出すデジタル呼び出し信号を前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうち少なくとも一つを利用して前記第１の線路を介して出力し、前記第２の線路に表れる電流の変化を、前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうち少なくとも一つを利用して受信した後、受信信号に変換するインターフェースユニットと、
前記第１の線路及び前記第２の線路に連結され、前記第１の線路の前記動作電圧によって駆動し、環境状態を検知して所定の測定値を生成し、前記デジタル呼び出し信号に応答して前記第２の線路の電流を変化させることにより、自分のアドレスデータ及び前記測定値を送信する複数の検知器と、
前記第１の線路及び前記第２の線路に連結され、前記第２の線路を切断し、切断によって生成された両端を互いに連結させるか（すなわち、前記第２の線路の連続性を維持する正常連結状態）、あるいはオフさせるように（すなわち、前記第２の線路を切断された状態に維持するアイソレーティング状態）構成され、普段は前記 第２の線路を正常連結状態に維持し、前記通信ループの前記第１の線路及び前記第２の線路の一部が互いに短絡される異常状態が発生された場合には、アイソレーティング状態に転換するアイソレータと、
前記インターフェースユニットに複数の前記検知器のうち少なくとも一つを呼び出すための前記デジタル呼び出し信号を提供し、前記インターフェースユニットの前記受信信号から抽出された前記測定値に基づいて前記検知器周辺の環境状態を判断するメインコントロールパネルとを含む双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム。

【請求項2】

前記インターフェースユニットにおいて、
前記動作電圧及び前記デジタル呼び出し信号は、前記ループＡ端子を介して前記第１の線路の一側に出力され、
前記第２の線路に表れる電流の変化を、前記ループＡ端子と前記ループＢ端子で同時に受信し、
もし、前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうちいずれか一つの前記第２の線路で前記電流の変化が受信されない場合は、前記ループＢ端子から前記第１の線路の他側に前記動作電圧及び前記デジタル呼び出し信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム。

【請求項3】

前記アイソレータは、自分を呼び出す前記第１の線路の前記デジタル呼び出し信号に応答して前記第２の線路の電流を変化させることによって、自分のアドレスデータ及びアイソレーティング状態へ転換したか否かを表示するアイソレーティング状態データを前記メインコントロールパネルに送信し、
前記メインコントロールパネルは、前記受信信号から前記アイソレーティング状態データが抽出されると、前記アイソレータが配置された位置の前記通信ループで異常状態の発生を判断することを特徴とする請求項１に記載の双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム。

【請求項4】

前記アイソレータは、
前記第１の線路から分岐して形成された＋ＶＤＤ端子と、前記第２の線路を切断し、切断によって生成された一端に結合された−ＩＮ端子と、切断によって生成された他端に結合された−ＯＵＴ端子と、前記＋ＶＤＤ端子に前記動作電圧が印加されると、前記−ＩＮ端子と前記−ＯＵＴ端子を相互に連結（ｓｈｏｒｔ）させ、もし前記＋ＶＤＤ端子に前記動作電圧が検知されるとともに、前記−ＯＵＴ端子にも前記動作電圧が検知されると、前記−ＯＵＴ端子を前記−ＩＮ端子とオフさせる駆動回路部を含むことを特徴とする請求項１に記載の双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム。

【請求項5】

前記アイソレータの前記駆動回路部は、
前記−ＯＵＴ端子にアノードが結合された第１のダイオードと、
前記−ＩＮ端子にアノードが結合され、前記第１のダイオードとカソード同士が結合された第２のダイオードと、
前記第１及び第２のダイオードのカソードに一端がそれぞれ結合された第１の抵抗及び第３の抵抗と、
ベースに第１の抵抗の他端が結合され、エミッタは＋ＶＤＤ端子に結合された第１のＰＮＰトランジスタと、
前記−ＩＮ端子にドレインが結合され、ソースは前記第３の抵抗の他端に結合された第１のＮチャネルＦＥＴと、
前記−ＯＵＴ端子にドレインが結合され、ソースは前記第３の抵抗の他端に結合された第２のＮチャネルＦＥＴと、
一端は前記第１のＰＮＰトランジスタのコレクタに結合され、他端は前記第１のＮチャネルＦＥＴのゲートと前記第２のＮチャネルＦＥＴのゲートに共通に結合された第２の抵抗とを備えることを特徴とする請求項４に記載の双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パワーラインを介した通信システムにおいて、アイソレータを利用した通信復旧方法に関するものであって、特に船舶の内部及び外部、プラントや建物の内部及び外部のように大規模な空間での火災やガスの検知及び警報をするための通信システムにおいて、通信線路の一部が断線したり、短絡されるなどの状況を迅速に検知して通信線路を復旧することができる陸上及び海上設備のパワーラインを介した通信でアイソレータ（ｉｓｏｌａｔｏｒ）を利用した通信復旧方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

船舶の内部及び外部、プラントや建物の内部及び外部のように大規模な空間の火災やガスなどの検知及び警報対策として、煙の発生を検知する煙検知器、周囲の温度を検知するための温度検知器、炎の発生を検知するための炎検知器などを複数個配置して、各検知器の動作に応じて、火災の発生を検知することができるようにするシステムが使用されている。

【0003】

図１は、本発明の一実施例に係る方法の実現のための火災発生検知システムの全体的な構成を概略的に示す図面である。

【0004】

図１を参照すると、本発明に適用される火災感知警報システムは、システム全体の制御のためのメインコントロールパネル１０、第１のパワーサプライＡ、第２のパワーサプライＢ、及び非常用の直流パワーサプライＣ、煙検知器、熱検知器、複合検知器、カメラモジュールユニット、ＶＯユニット、コンベンショナル検知器、アドレス可能ユニット、手動コールポイント、炎検知器、Ｉ.Ｓバリア（ｂａｒｒｉｅｒ）ユニットなどの各種検知器と、警報のためのアラーム機を含む検知装置２０、前記メインコントロールパネル１０に各種情報の中継のためのリピータパネル６０、前記メインコントロールパネル１０とガスメインパネル４０、及び前記検知装置２０などのスイッチングのための８チャンネル標準リレー、８チャンネルプログラマブルリレーを含む周辺装置５０、そして、前記メインコントロールパネル１０、前記パワーサプライＡ、Ｂ、Ｃ、前記検知装置２０、前記サブパネル４０、前記周辺装置５０などとのインターフェースのためのインターフェースユニット３０を含む。

【0005】

図２は、前記図１におけるインターフェースユニットの構成を詳細に示すブロック図である。

【0006】

図２を参照すると、各種の検知装置２０は、一つの通信ループ７０に接続され、具体的には、通信ループ７０は、インターフェースユニット３０に両端が接続された少なくとも２つの並列線路１１、１２を構成し、このラインのそれぞれに検知器を含む装置の（＋）端子及び（−）端子を接続して、各装置を接続する。通信ループ７０に接続可能な検知装置２０の例としては、煙の発生を検知する煙検知器、周囲の温度を検知するための温度検知器、炎の発生を検知するための炎検知器、緊急状況発生時に手動で操作することができる非常手動押しスイッチ、設定された時間をカウントするタイマー、警報機、Ｉ/Ｏユニットなどがある。インターフェースユニット３０が、例えば、ループカードをいくつか備えている場合は、通信ループ７０は複数個に拡張することができ、通信ループ７０には識別可能な範囲内で複数の検知装置が接続される。例えば、通信ループ７０で、７ビットの信号で検知器などの各種の各装置を区別することができる場合、約１２７個の装置が接続される。前記インターフェースユニット３０は、ループ１−Ａ端子３１、ループ１−Ｂ端子３２、通信インターフェース３５、電源端子３６、及びＭＣＵ３８を含み、メインコントロールパネル１０と通信することができる。また、インターフェースユニット３０は、前記通信ループ７０を構成する線路１１、１２と接続されており、通信ループ７０に対して、前記メインコントロールパネル１０から検知装置２０を制御するための信号を受信して必要なところに出力する。また、前記インターフェースユニット３０は、各検知装置２０から電流を受信してメインコントロールパネル１０に送信する。しかし、通信ループ７０を構成する線路１１、１２が短絡したり、あるいは断線したりした場合、前記ゾーン内のすべての検知器が動作できなくなる問題があった。

【0007】

図３（ａ）及び（ｂ）は、前記図２のシステムにおけるアイソレータの使用方法を説明するための図面である。

【0008】

ここでは、電力線通信を使用して（＋）ラインに信号を乗せて送信し、（−）ラインで検知器の信号を受信する方法を使用する。図３（ａ）を参照すると、すべての検知器２０にアイソレータ２００が設けられている。しかし、図３（ａ）に示されたアイソレータ２００−１とアイソレータ２００−２でのみ、すなわち、便宜上、３個から４個の検知器毎にアイソレータが設けられることもある。

【0009】

図３（ｂ）を参照すると、図面のＡ部分のように、線路の短絡がある場合に、この短絡区間を近接したアイソレータ２００−２とアイソレータ２００−２が同時に線路を遮断するので、前記区間内では検知器が動作できなくなる問題があった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明は、上述のような従来技術の問題点を認識して開発されたものであって、船舶の内部及び外部、プラントや建物の内部及び外部のように大規模な空間で火災やガスの検知及び警報をするための設備において、通信線路の一部が断線したり、短絡したりするなどの状況を迅速に検知して通信線路を復旧することができる陸上及び海上設備のパワーラインを介した通信で、アイソレータ（ｉｓｏｌａｔｏｒ）を利用した通信復旧方法を提供することにその目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述の目的を達成するための本発明の一実施例に係る双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システムは、第１の線路及び第２の線路を含む通信ループと、前記第１の線路及び前記第２の線路のそれぞれの一側の端部と連結されるループＡ端子と、前記第１の線路及び前記第２の線路のそれぞれの他側の端部と連結されるループＢ端子とを含み、所定の動作電圧及び特定の装置を呼び出すデジタル呼び出し信号を前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうち少なくとも一つを利用して前記第１の線路を介して出力し、前記第２の線路に表れる電流の変化を、前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうち少なくとも一つを利用して受信した後、受信信号に変換するインターフェースユニットと、前記第１の線路及び前記第２の線路に連結され、前記第１の線路の前記動作電圧によって駆動し、環境状態を検知して所定の測定値を生成し、前記デジタル呼び出し信号に応答して前記第２の線路の電流を変化させることにより、自分のアドレスデータ及び前記測定値を送信する複数の検知器と、前記第１の線路及び前記第２の線路の少なくとも一つに連結され、普段は前記線路を正常連結状態に維持し、前記通信ループの前記第１の線路及び前記第２の線路の一部が互いに短絡される異常状態が検知された場合には、前記第１の線路及び前記第２の線路の少なくとも一つを断線させてアイソレーティング状態に転換するアイソレータと、前記インターフェースユニットに複数の前記検知器のうち少なくとも一つを呼び出すための前記デジタル呼び出し信号を提供し、前記インターフェースユニットの前記受信信号から抽出された前記測定値に基づいて前記検知器周辺の環境状態を判断するメインコントロールパネルとを含んでなる。

【0012】

ここで、前記インターフェースユニットにおいて、前記動作電圧及び前記デジタル呼び出し信号は、前記ループＡ端子を介して前記第１の線路の一側に出力され、前記第２の線路に表れる電流の変化を、前記ループＡ端子と前記ループＢ端子で同時に受信し、もし、前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうちいずれか一つで前記電流の変化が受信されない場合は、前記ループＢ端子から前記第１の線路の他側に前記動作電圧及び前記デジタル呼び出し信号を出力することができる。

【0013】

また、前記アイソレータは、自分を呼び出す前記第１の線路の前記デジタル呼び出し信号に応答して前記第２の線路の電流を変化させることによって、自分のアドレスデータ及びアイソレーティング状態へ転換したか否かを表示するアイソレーティング状態データを前記メインコントロールパネルに送信し、前記メインコントロールパネルは、前記受信信号から前記アイソレーティング状態データが抽出されると、前記アイソレータが配置された位置の前記通信ループで異常状態の発生を判断することができる。

【0014】

また、前記アイソレータは、前記第１の線路から分岐して形成された＋ＶＤＤ端子と、前記第２の線路を切断し、切断によって生成された一端に結合された−ＩＮ端子と、切断によって生成された他端に結合された−ＯＵＴ端子と、前記＋ＶＤＤ端子に前記動作電圧が印加されると、前記−ＩＮ端子と前記−ＯＵＴ端子を相互に連結（ｓｈｏｒｔ）させ、もし前記＋ＶＤＤ端子に前記動作電圧が検知されるとともに、前記−ＯＵＴ端子にも前記動作電圧が検知されると、前記−ＯＵＴ端子を前記−ＩＮ端子とオフさせる駆動回路部を含むことができる。

【0015】

また、前記アイソレータの前記駆動回路部は、前記−ＯＵＴ端子にアノードが結合された第１のダイオードと、前記−ＩＮ端子にアノードが結合され、前記第１のダイオードとカソード同士が結合された第２のダイオードと、前記第１及び第２のダイオードのカソードに一端がそれぞれ結合された第１の抵抗及び第３の抵抗と、ベースに第１の抵抗の他端が結合され、エミッタは＋ＶＤＤ端子に結合された第１のＰＮＰトランジスタと、前記−ＩＮ端子にドレインが結合され、ソースは前記第３の抵抗の他端に結合された第１のＮチャネルＦＥＴと、前記−ＯＵＴ端子にドレインが結合され、ソースは前記第３の抵抗の他端に結合された第２のＮチャネルＦＥＴと、一端は前記第１のＰＮＰトランジスタのコレクタに結合され、他端は前記第１のＮチャネルＦＥＴのゲートと前記第２のＮチャネルＦＥＴのゲートに共通に結合された第２の抵抗とを備えることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、陸上及び海上設備で、短絡、接地、断線などの線路の異常があった場合にも、アイソレータを利用して、異常があった部分以後の線路を遮断させるようにし、異常があった部分以前の線路だけを動作させて、個別に自分のループ内でのみ信号の送受信を可能にするだけでなく、異常を検出したアイソレータで自分のアドレスをループに送信して、結果的には、線路の断線にもかかわらず、断線の地点を明確に知ることができるようにすることで、迅速に故障に対処できる効果が得られる。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施例に係る陸上及び海上設備におけるアイソレータを利用した通信復旧方法を、添付図面を参照して詳細に説明する。図面全体にわたって同一又は類似の部分には同一又は類似の図面符号を付与する。

【0018】

図４（ａ）及び４（ｂ）は、本発明の一実施例に係るアイソレータを備えた通信ループのライン構成において、ノーマル状態と短絡及び過電流時の状態をそれぞれ示す図面である。

【0019】

図面を参照すると、図４（ａ）は、線路１１、１２が正常に連結されている状態を示しており、図４（ｂ）は線路が短絡（ｓｈｏｒｔ）されている状態を示している。図４（ａ）の場合には、前記アイソレータ ２０ａ は、インターフェースユニット３０からアイソレート確認信号を受信して、自分が位置するアドレスと線路１１’、１２’の状態を前記インターフェースユニット３０に送信することができる。前記アイソレータ２０ａ は、前記検知装置２０に含まれることもあれば、以下に説明するループベースユニットに備えられることもある。したがって、前記アイソレータ２０ａ 内には、信号の送信/受信のための通信回路と制御用のＣＰＵなどを備えることができる。前記インターフェースユニット３０に送信されたアドレスと状態信号は、前記メインコントロールパネル１０に伝達される。メインコントロールパネルは、前記アイソレータ２０ａ のアドレスと状態を確認して、数多くの線路の中で、ある線路が今どのような状態にあるかを確認することができる。

【0020】

図５（ａ）および図５（ｂ）は、アイソレータの動作概念を説明するための図である。

【0021】

アイソレータ回路は、電力線通信の＋ＶＤＤ線路と−ＶＤＤ線路の短絡が検知された異常な状態では、＋ＶＤＤ線路と−ＶＤＤ線路のうち少なくとも一つの線路（特に、−ＶＤＤ線路）を断線させることで、＋ＶＤＤ線路の＋ＶＤＤ電圧が−ＶＤＤ線路の−ＶＤＤ電圧と短絡されることを遮断させるように動作する。

【0022】

このようなアイソレータ回路は、＋ＶＤＤ線路から分岐される＋ＶＤＤ端子を備える。また、アイソレータ回路は、−ＶＤＤ線路を切断し、切断された線路のうち一端が連結される−ＩＮ端子と、切断された線路のもう一つの一端が連結される−ＯＵＴ端子とを備える。

【0023】

このような構成で、アイソレータ回路は、＋ＶＤＤ電圧を利用して駆動することができ、通常の状態では、−ＩＮ端子と−ＯＵＴ端子を相互に電気的に連結させることにより−ＶＤＤ線路の連続性を確保して、異常な状態では、−ＯＵＴ端子を＋ＶＤＤ端子と−ＩＮ端子から隔離させることにより−ＶＤＤ線路を断線（ｏｐｅｎ）させるように動作する。

【0024】

これらの動作は、図４（ａ）と４（ｂ）の等価構成図を参考にして理解することができる。

【0025】

図４（ａ）では、−ＩＮ端子と−ＯＵＴ端子が互いに連結される形になって、＋ＶＤＤ線路と−ＶＤＤ線路が独自に連続性が維持されている。したがって、アイソレータ回路の後段に連結された任意の装置では、＋ＶＤＤ電圧と−電圧を利用して動作と電力線通信を維持することができるようになる。

【0026】

一方、図４（ｂ）では、アイソレータ回路の後段で、線路の短絡が発生して−ＩＮ端子と−ＯＵＴ端子が隔離された。これにより、アイソレータ回路を基準に線路が断線したのと同じ効果を示すことになる。

【0027】

図６（ａ）及び６（ｂ）は、本発明の一実施例に係る図5（ａ）及び5（ｂ）におけるアイソレーターの詳細構成を示すブロック図である。

【0028】

図６（ａ）を参照すると、前記検知装置２０内には、煙、熱、炎などの検知のためのディテクター回路２０ｂと前記アイソレータ２０ａとが備えられている。前記インターフェースユニット３０から線路１１’、１２’の状態を確認するための電圧信号が送出されると、前記検知装置２０のアイソレータ２０ａは、前記ディテクター回路２０ｂから受信された煙、熱、炎などの検知状態についての情報を持っている信号と、前記自分が位置する検知装置２０のアドレスについての情報を持っている信号とを、前記インターフェースユニット３０に電流信号で送信することができる。メインコントロール回路１０では、前記インターフェースユニット３０から送信された前記電流信号の信号値と、自分のデータベースに貯蔵された電流値の内容とを比較して、送信された電流信号にどのような情報が含まれているかを分析する。

【0029】

図６（ｂ）を参照すると、この場合は、ループベースユニット２００内にアドレス送信機能を有するアイソレータが含まれる。前記インターフェースユニット３０から線路１１’、１２’の状態を確認するための電圧信号を受信すると、前記ループベースユニット２００のアイソレータ２００ａは、前記ディテクター回路２０ｂから受信された煙、熱、炎などの検知状態についての情報を持っている信号と、前記自分が位置する検知装置２０のアドレスについての情報を持っている信号とを、前記インターフェース回路３０に電流信号で送信することができる。メインコントロール回路１０では、前記インターフェースユニット３０から送信された前記電流信号の信号値と、自分のデータベースに貯蔵された電流値の内容とを比較して、送信された前記電流信号にどのような情報が含まれているかを分析する。

【0030】

図７（ａ）は、前記図6（ａ）に示されたアイソレータを備えた線路で短絡のような線路の異常があった場合の動作を説明するための図面であり、図７（ｂ）は、前記図７（ａ）の短絡線が復旧された等価回路を示している。

【0031】

図７（ａ）を参照すると、ループ、すなわち線路１１、１２に短絡のような線路の異常があった場合には、図面において円で表示された短絡部分のすぐ前段のアイソレータ２０ａを含む検知装置２０が動作して線路をアイソレーティングする。これにより、アイソレータの前段のループ、すなわち短絡前の段だけが動作し、その後段の線路１１’、１２’は動作しなくなる。前記アイソレータ２０ａのアイソレーティング動作は、電力遮断方式を適用するが、これに限定されるものではなく、他の方式も適用することができる。

【0032】

上記の方式によれば、線路１１’、１２’の短絡にもかかわらず、線路１１’、１２’は異常なく動作するようになる。しかし、本発明では、双方向の通信をしているので、 図７（ｂ）に示すように、前記ループ１−Ｂ端子３２でも（＋）端子から電圧信号が出力され、円で示した短絡部分以前の段にアイソレータ２０ａによってラインが断線されてループ１−Ｂ端子３２の（−）端子に電流信号が入力され、この電流信号にはアイソレート状態データとアイソレータ２０ａのアドレスデータが含まれる。

【0033】

図８（ａ）は、前記図８（ｂ）に示されたアイソレータを含む線路の短絡のような線路の異常があった場合の動作を説明するための図面であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のように線路に発生した異常がアイソレータによって復旧されることを示している。

【0034】

図８（ａ）を参照すると、ループ、すなわち線路１１、１２に短絡のような線路の異常があった場合には、前記円で表示された短絡部分のすぐ前段のアイソレータ２００ａが動作して線路をアイソレーティングする。これにより、短絡以前の段だけが動作し、その後段の線路１１’、１２’は動作しなくなる。ここで、図８（ａ）が図7（ａ）と異なる点は、アイソレーティング機能とアドレス送信機能を有する前記アイソレータ２００ａをループベースユニット２００に内蔵することができ、ループベースユニット２００には、アイソレート状態を検知装置２０に送信するための通信回路を備えることができるという点である。前述したことによれば、線路１１、１２の短絡にもかかわらず、線路は異常なく動作するようになる。しかし、本発明では、双方向の通信をしているので、 図８（ｂ）に示すように、前記ループ１−Ｂ端子３２でも（＋）端子から電圧信号が出力され、円で示した短絡部分以前の段にアイソレータ２００ａによってラインが断線されてループ１−Ｂ端子３２の（−）端子に電流信号が入力され、この電流信号にはアイソレート状態データとアイソレータ２００ａのアドレスデータが含まれる。

【0035】

図９（ａ）及び（ｂ）と図１０は、本発明の他の実施例における線路に異常が発生した場合の動作を説明するための図面である。

【0036】

正常な動作の場合には、図９（ａ）に示すように、ループ１−Ａ端子３１の（＋）端子からすべての検知装置２０に電圧信号を送ると、ループ１−Ｂ端子３２の（−）端子に各検知装置２０からの電流応答信号が入力される。

【0037】

しかし、図９（ｂ）に示すように線路が断線した場合には、下部の検知装置２０にはループ１−Ａ端子３１からの呼び出し信号が入力されない。この場合には、図１０に示すように、ループ１−Ｂ端子３２の（＋）端子から電圧信号を出力するようにする。このように構成すれば、線路が断線されても、ループ１−Ａとループ１−Ｂで交互に信号を送受信することにより、断線にもかかわらず、通信に影響を受けないようになる。

【0038】

図１１は、本発明の一実施例に係るアイソレータの回路図を示している。図面を参照すると、前記アイソレータは、ＶＤＤ電源が入力されるトランジスタ１（ＴＲ１）、前記トランジスタ１（ＴＲ１）と直列接続された負荷抵抗２（Ｒ２）、前記抵抗２（Ｒ２）と並列接続された抵抗１（Ｒ１）、前記抵抗１（Ｒ１）と直列接続された他の抵抗（Ｒ３）、−電源入力端、すなわち−ＶＤＤ（−ＩＮ）と直列接続された電界効果トランジスタ１（Ｆ１）、出力端（−ＯＵＴ）と直列接続された電界効果トランジスタ２（Ｆ２）、前記出力端（−ＯＵＴ）と順方向直列接続されたダイオード１（Ｄ１）、及び前記−電源入力端（−ＶＤＤ）と順方向直列接続されたダイオード２（Ｄ２）を含む。

【0039】

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、図１１に示された本発明のアイソレータ回路の＋ＶＤＤと−ＩＮに正常に電源がかかる場合と、＋ＶＤＤと出力端子（−ＯＵＴ）が短絡した場合に、前記図１１の動作を説明するための図面である。

【0040】

まず、図１２（ａ）を参照すると、すなわち、＋ＶＤＤと−ＩＮ端子に正常な電源がかかる正常の状態を示している。まず、＋ＶＤＤ端子に＋ＶＤＤ電圧が印加され、−ＩＮ端子に例えば−ＶＤＤが印加されると、（１）スイッチング素子（Ｆ１）（例えば、ＮチャネルＦＥＴ）を介して−ＶＤＤが印加され、スイッチング素子（Ｆ１）のソース側線路が−ＶＤＤとなる。（２）スイッチング素子（ＴＲ１）（例えば、ＰＮＰトランジスタ）のエミッタ側にかかる電圧は、抵抗（Ｒ１）と抵抗（Ｒ２）を経て、弱い電流が流れるようになる。（３）スイッチング素子（ＴＲ１）に弱い電流が流れると、抵抗（Ｒ３）に電圧がかかるようになる。（４）スイッチング素子（Ｆ１）とスイッチング素子（Ｆ２）（例えば、ＮチャネルＦＥＴ）のゲートにも電圧がかかるようになり、スイッチング素子（Ｆ１）とスイッチング素子（Ｆ２）はオン状態になる。（５）スイッチング素子（Ｆ１）に印加された−ＶＤＤは、オンされているスイッチング素子（Ｆ２）を介して−ＯＵＴ端子に印加される。

【0041】

一方、図１２（ｂ）を参照すると、＋ＶＤＤと−ＯＵＴが短絡されて−ＯＵＴ端子でも＋ＶＤＤ電圧が同時に検知された場合、すなわち、第１の線路と第２の線路が任意の部分で短絡された異常状態でのアイソレータの作用を説明する。（１）＋ＶＤＤ電圧が印加される第１の線路と−ＯＵＴ端子に連結された第２の線路が短絡されると、ダイオード（Ｄ２）を介して短絡された電圧、すなわち、＋ＶＤＤ電圧が印加される。（２）抵抗（Ｒ１）を介してスイッチング素子（ＴＲ１）に＋ＶＤＤ電圧が印加され、スイッチング素子（ＴＲ１）のエミッタから 抵抗（Ｒ２）に電流が流れなくなる。（３）したがって、抵抗（Ｒ２）を介して電流が流れなくなり、電圧が印加されないため、スイッチ素子（Ｆ２）のゲートに電圧が印加されず、スイッチング素子（Ｆ２）は、オフ状態になる。（４）−ＶＤＤ電圧が−ＩＮ端子から−ＯＵＴ端子に流れないようになったので、−ＩＮ端子は−ＩＮ端子と隔離される効果を示す。もちろん、−ＯＵＴ端子は＋ＶＤＤ端子とは直接連結されているものではなく、両端子も互いに隔離された状態である。

【0042】

今まで記述した本発明によれば、陸上及び海上設備で短絡のような線路の異常があった場合にも、アイソレータを利用して、異常がある部分以後の線路を遮断させるようにし、異常がある部分以前の線路だけを動作させて個別に自分のループ内でのみ信号の送受信を可能にするだけでなく、異常を検出したアイソレータで自分のアドレスをループに送信して、結果的に線路の短絡にもかかわらず、短絡された地点を明確に知ることができるようにしたことにより、迅速に故障に対処できる効果が得られる。

【0043】

以上の説明では、一つの通信ループの一端子から他の端子との間の通信のみを説明したが、本発明はこれに限定されず、一通信ループと他の通信ループとの間の通信にも適用することができる。

【0044】

今まで本発明の一実施例に係る陸上及び海上設備におけるアイソレータを利用した通信復旧方法について図面を参照して詳細に説明したが、このような説明は例示の目的であり、前述したように本発明を限定するものではないことを理解しなければない。また、本発明の範囲は、前述した詳細な説明よりは、特許請求の範囲によって特定され、このような本発明の特許請求の範囲は、その意味及び範囲、そしてその等価概念から導き出されるすべての変更又は変形形態もまた、本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。このような変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別に理解されてはならない。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】本発明の一実施例に係る方法の実現のための火災発生検知システムの全体的な構成を概略的に示す図面である。

【図2】前記図１におけるインターフェースユニットの構成を詳細に示すブロック図である。

【図3】図３（ａ）及び（ｂ）は、アイソレータの使用方法を説明するための図面である。

【図4】図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例に係るアイソレータを備えた通信ループのライン構成において、ノーマル状態と短絡及び過電流時の状態をそれぞれ示す図面である。

【図5】図５（ａ）および５（ｂ）は、アイソレータの動作概念を説明するための図である。

【図6】図６（ａ）及び（ｂ）は、一実施例に係る図5（ａ）及び5（ｂ）におけるアイソレータの詳細構成を示すブロック図である。

【図7】図７（ａ）は、前記図６（ａ）に示されたアイソレータを備えた線路で短絡、または漏電などの線路に異常があった場合の動作を説明するための図面であり、図７（ｂ）は、前記図７（ａ）を説明するための図面である。

【図8】図８（ａ）は、前記図６（ｂ）に示されたアイソレータを含む線路の短絡、または漏電などの異常があった場合を説明するための図面であり、図８（ｂ）は、前記図８（ａ）の線路異常がアイソレータによって復旧されることを説明するための図面である。

【図9】図９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施例に係る線路の異常があった場合の動作を説明するための図面である。

【図10】本発明の他の実施例において線路に異常が発生した場合の動作を説明するための図面である。

【図11】本発明の一実施例に係るアイソレータ回路図を示す。

【図12】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、図１１に示された本発明のアイソレータ回路の＋ＶＤＤと−ＶＤＤに正常に電源がかかる場合と、＋ＶＤＤと出力端子（−ＯＵＴ）が短絡した場合の動作を説明するための図面である。

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7(a)】

【図7(b)】

【図8(a)】

【図8(b)】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12(a)】

【図12(b)】

【図1】

【手続補正書】

【提出日】2016年6月1日

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】削除

【補正の内容】

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0017】

以下、本発明の一実施例に係る陸上及び海上設備におけるアイソレータを利用した通信復旧方法を添付図面を参照して詳細に説明する。図面全体にわたって同一又は類似の部分には同一又は類似の図面符号を付与する。
図３（ａ）及び（ｂ）は、前記図２のシステムにおけるアイソレータの使用方法を説明するための図面である。
ここでは、電力線通信を使用して（＋）ラインに信号を乗せて送信し、（−）ラインで検知器の信号を受信する方法を使用する。図３（ａ）を参照すると、すべての検知器２０にアイソレータ２００が設けられている。しかし、図３（ａ）に示されたアイソレータ２００−１とアイソレータ２００−２でのみ、すなわち、便宜上、３個から４個の検知器毎にアイソレータが設けられることもある。
図３（ｂ）を参照すると、図面のＡ部分のように、線路の短絡がある場合に、この短絡区間を近接したアイソレータ２００−２とアイソレータ２００−２が同時に線路を遮断するので、前記区間内では検知器が動作できなくなる問題があった。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0019】

図面を参照すると、図４（ａ）は、線路１１、１２が正常に連結されている状態を示しており、図４（ｂ）は線路が短絡（ｓｈｏｒｔ）されている状態を示している。図４（ａ）の場合には、前記検知装置２０は、線路１１の動作電圧によって駆動され、環境状態を検知して測定値を生成し、デジタル呼び出し信号に応じて自分のアドレスデータ及び測定値を線路１２の電流を変化させることによって送信する。一方、前記アイソレータ２００-２ は、インターフェースユニット３０からアイソレート確認信号を受信して、自分が位置するアドレスと線路１１’、１２’の状態を前記インターフェースユニット３０に送信することができる。前記アイソレータ２００-２は、前記検知装置２０に含まれることもあれば、以下に説明するループベースユニットに備えられることもある。したがって、前記検知装置２０及び前記アイソレータ２００-２内には、信号の送信/受信のための通信回路と制御用のＣＰＵなどを備えることができる。前記インターフェースユニット３０に送信されたアドレスと状態信号は、前記メインコントロールパネル１０に伝達される。メインコントロールパネル１０は、前記アイソレータ２００-２のアドレスと状態を確認して、数多くの線路の中で、ある線路が今どのような状態にあるかを確認することができる。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0045】

【図1】本発明の一実施例に係る方法の実現のための火災発生検知システムの全体的な構成を概略的に示す図面である。

【図2】前記図１におけるインターフェースユニットの構成を詳細に示すブロック図である。

【図3】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例に係るアイソレータの使用方法を説明するための図面である。

【図4】図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例に係るアイソレータを備えた通信ループのライン構成において、ノーマル状態と短絡及び過電流時の状態をそれぞれ示す図面である。

【図5】図５（ａ）および５（ｂ）は、アイソレータの動作概念を説明するための図である。

【図6】図６（ａ）及び（ｂ）は、一実施例に係る図5（ａ）及び5（ｂ）におけるアイソレーターの詳細構成を示すブロック図である。

【図7】図７（ａ）は、前記図６（ａ）に示されたアイソレータを備えた線路で短絡、または漏電などの線路に異常があった場合の動作を説明するための図面であり、図７（ｂ）は、前記図７（ａ）を説明するための図面である。

【図8】図８（ａ）は、前記図６（ｂ）に示されたアイソレータを含む線路の短絡、または漏電などの異常があった場合を説明するための図面であり、図８（ｂ）は、前記図８（ａ）の線路異常がアイソレータによって復旧されることを説明するための図面である。

【図9】図９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の他の実施例に係る線路の異常があった場合の動作を説明するための図面である。

【図10】本発明の他の実施例において線路に異常が発生した場合の動作を説明するための図面である。

【図11】本発明の一実施例に係るアイソレータ回路図を示す。

【図12】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、図１１に示された本発明のアイソレータ回路の＋ＶＤＤと−ＶＤＤに正常に電源がかかる場合と、＋ＶＤＤと出力端子（−ＯＵＴ）が短絡した場合の動作を説明するための図面である。

【手続補正7】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【請求項1】

第１の線路及び第２の線路を含む通信ループと、
前記第１の線路及び前記第２の線路のそれぞれの一側の端部と連結されるループＡ端子と、前記第１の線路及び前記第２の線路のそれぞれの他側の端部と連結されるループＢ端子とを含み、所定の動作電圧及び特定の装置を呼び出すデジタル呼び出し信号を前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうち少なくとも一つを利用して前記第１の線路を介して出力し、前記第２の線路に表れる電流の変化を、前記ループＡ端子及び前記ループＢ端子のうち少なくとも一つを利用して受信した後、受信信号に変換するインターフェースユニットと、
前記第１の線路及び前記第２の線路に連結され、前記第１の線路の前記動作電圧によって駆動し、環境状態を検知して所定の測定値を生成し、前記デジタル呼び出し信号に応答して前記第２の線路の電流を変化させることにより、自分のアドレスデータ及び前記測定値を送信する複数の検知器と、
前記第１の線路及び前記第２の線路の少なくとも一つに連結され、普段は前記線路を正常連結状態に維持し、前記通信ループの前記第１の線路及び前記第２の線路の一部が互いに短絡される異常状態が発生された場合には、前記第１の線路及び前記第２の線路の少なくとも一つを断線させてアイソレーティング状態に転換するアイソレータと、
前記インターフェースユニットに複数の前記検知器のうち少なくとも一つを呼び出すための前記デジタル呼び出し信号を提供し、前記インタフェースユニットの前記受信信号から抽出された前記測定値に基づいて前記検知器周辺の環境状態を判断するメインコントロールパネルとを含む双方向通信ループに結合されたアイソレータを含む通信復旧機能を備えた環境検知システム。

【手続補正8】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図1】

【手続補正9】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図2】

【手続補正10】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図3】

【手続補正11】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図4】

【手続補正12】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図7】

【手続補正13】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図8】

【手続補正14】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図9】

【手続補正15】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図10】

【国際調査報告】