JP2002042262A - 火災検知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】外乱光に影響されることなく正確な試験を行っ
て誤報や失報を防ぐようにする。 【解決手段】試験処理部３５は、試験時に、試験光源を
所定周波数で点滅又は明滅し、透光性窓を介して検知セ
ンサで受光した試験光の受光検知信号により、透光性窓
の汚損状態を検出して外部に出力すると共に、受光検知
信号を汚損補償するための回路条件を調整する。外乱光
処理部３６は、試験光の受光検知信号から外乱光の影響
を検出して処理する。即ち、試験中に得られた受光検知
信号から外乱光の影響を受けた信号部分を除去したり、
外乱光の影響を判定して、その試験を無効化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、監視区域内の火災
を検知する火災検知器に関し、特に、検知センサを内部
に備えた透光性窓の汚損状態を試験により監視する機能
を備えた火災検知器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の監視対象物、例えばトンネ
ル内の壁面や天井にはトンネル内の火災を検出する火災
検知器が設置され、トンネル長手方向の両側区域の火災
を検出している。このような火災検知器としては、炎か
らの光や放射熱を受ける検知センサを用いて火災を検出
し、防災受信盤へ火災信号を送出する。

【０００３】火災の検出の方法としては、特定の波長帯
の受光エネルギーが閾値以上かを検出する方法や、複数
の波長帯域の受光エネルギーを検出して相対比較で火災
判断するものなどがある。火災検知器は両側の監視区域
の火災を検出するために、左右別々の検知センサで火災
を検出している。

【０００４】このような火災検知器は、車が頻繁に通る
トンネル内に設置されるものであるから、検知センサが
汚れないように筐体内に納め、検知センサの前面に光を
入射させる透光性窓を設けている。しかし、トンネル内
では火災検知器の筐体にゴミが付着して汚損するため、
透光性窓が汚れて光の透過率が徐々に減少し火災検出が
できなくなる。

【０００５】そこで、火災検知器には受光窓の外部に試
験光源を設け、定期的に発光させ筐体内部の検知センサ
で受光して、透光性窓の汚損状態を検出して、防災受信
盤に汚損信号を送信する。また、火災検知器は試験時の
受光出力のレベルに応じて、感度を調整して透光性窓の
汚れ具合に応じた感度補償を行っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の火災検知器にあっては、試験時において偶然
に試験を行っている火災検知器の前を車が通ったり、外
部から何らかの光が入射するなどした場合には、検知セ
ンサの受光出力が正しいものとならず、この状態では正
しい感度補償が行われないし、または汚損などの異常を
検出できず、誤報や失報につながることがある。

【０００７】本発明は、火災検知器の試験において、外
乱光に影響されることなく正確な試験を行って誤報や失
報を防ぐようにした火災検知器を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は次のように構成する。

【０００９】本発明の火災検知器は、所定の監視エリア
を視野とする透光性窓と、透光性窓内に配置され、光エ
ネルギーを電気信号に変換して受光検知信号として出力
する検知センサと、検知センサから出力される受光検知
信号に基づいて火災の判定を行う火災判定部と、透光性
窓の外側近傍に設けられた試験光源と、試験時に、試験
光源を所定周波数で点滅又は明滅し、透光性窓を介して
検知センサで受光した試験光の受光検知信号により、透
光性窓の汚損状態を検出して外部に出力すると共に、受
光検知信号を汚損補償するための回路条件を調整する試
験処理部とを備える。

【００１０】このような火災検知器につき本発明は、試
験光の受光検知信号から外乱光の影響を検出して処理す
る外乱光処理部を設けたことを特徴とする。この外乱光
処理部は、試験中に得られた受光検知信号から外乱光の
影響を受けた信号部分を除去する。即ち、外乱光処理部
は、試験時に得られる受光検知信号の上下のピーク値の
各々を抽出して上下の平均ピーク値を算出し、各平均ピ
ーク値に近い上下のピーク値の一部を抽出することで外
乱光の影響を受けた上下のピーク値を除去する。外乱光
処理部は、外乱光の影響を受けた信号を除去した残りの
上下のピーク値から受光検知信号の振幅値を算出し、透
光性窓に汚れのない状態で検出された受光検知信号の振
幅初期値により、透光性窓の汚損状態を示す減光率を算
出する。

【００１１】このように本発明は、試験時に得られた受
光検知信号が車両のヘッドライト等による外乱光の影響
を受けていたとしても、外乱光の影響を受けた異常な信
号の部分が除去されることとなり、外乱光を受けても、
これに影響されることなく正確な試験結果を得ることが
でき、汚損警報の誤報や汚損補償が適切に行われないこ
とによる失報を防ぐことができる。

【００１２】また外乱光処理部は、試験中に外乱光の影
響を受けた受光検知信号を判定した場合、このときの試
験処理を無効と反対する。この場合、外乱光処理部は、
試験中に得られた受光検知信号の上下の各ピーク値のば
らつきが大きい場合に、外乱光の影響ありと判定する。

【００１３】また外乱光処理部は、試験中に得られた受
光検知信号の振幅検出値が、透光性窓に汚れのない状態
で検出された受光検知信号の振幅初期値に所定の係数を
乗じた閾値を越えた場合に、外乱光の影響ありと判定す
る。

【００１４】このように外乱光の影響を受けたことを判
定した場合に、このときの試験処理を無効とすること
で、そのとき得られた試験結果を採用せず、再試験等で
対応でき、外乱光に影響されることなく正確な試験結果
を得ることができる。

【００１５】本発明の火災検知器は、更に、透光性窓の
内側に内部試験光源を設けた場合、試験処理部は、試験
時に、外部光源による試験後に、必要に応じて内部試験
光源を所定周波数で点滅又は明滅し、検知センサで受光
した試験光の受光検知信号により試験処理を行うように
する。この場合、外乱光処理部は内部試験光の受光検知
信号についても、外乱光の影響を検出して処理する。こ
の状態の詳細は、外部からの試験光による試験の場合と
同じになる。

【００１６】また本発明の火災検知器は、検知センサと
して検出波長帯域に異なる少なくとも２つの検知センサ
を設けた所謂２波長方式の場合、試験光源からの試験光
を検知センサの一方のみに入射するように配置し、外乱
光処理部は、試験時に試験光が入射しない他の検知セン
サから受光検知信号が得られた場合、外乱光の影響あり
と判定して試験無効と判定するか又は外乱光の影響を受
けた信号部分の除去を行うようにしてもよい。

【００１７】更に、本発明の火災検知器は、検知センサ
として検出波長帯域に異なる少なくとも２つの検知セン
サを設けた所謂２波長方式又は多波長方式の場合、外乱
光処理部は試験光による各検知センサからの受光検知信
号の各々に対し外乱光の影響を検出して処理することに
なる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の火災検知器が使用
されるトンネル防災設備の概略構成の説明図である。図
１において、監視室などに設置された防災受信盤１から
はトンネル５に対し伝送路２が引き出され、トンネル５
のトンネル壁面５ａに沿って所定間隔Ｌで設置した本発
明の火災検知器３を接続している。

【００１９】火災検知器３は、トンネル長手方向に沿っ
た左右２つの所定距離Ｌの区間を各々監視している。こ
のため距離Ｌの区間は、両側に位置する２台の火災検知
器３で重複して監視されている。例えばトンネル５内で
の車両事故などにより火災による火源４が存在したとす
ると、火源４を含む距離Ｌの区間の両側に設置している
２台の火災検知器３で火源４を検知し、防災受信盤１に
火災検知信号を送る。

【００２０】防災受信盤１にあっては、火源４の両側に
位置する２台の火災検知器３からの火災検知信号を受信
して、斜線で示すＬの区間に火源４が存在することを認
識でき、水噴霧制御における自動弁を起動し、火源４を
含む予め決められた放水区域について、トンネル壁面ま
たは天井面側に設置している水噴霧ヘッドから消火用水
を散布させる。

【００２１】図２は図１のトンネル壁面５ａに設置され
る本発明の火災検知器３の組立分解図である。図２にお
いて、本発明の火災検知器３は、カバー３ａと本体３ｂ
で構成され、カバー３ａの左右に形成された傾斜面のそ
れぞれに透光性窓６ａ，６ｂを配置し、それぞれの内部
に、この実施形態にあっては２波長方式の検知センサを
内蔵している。

【００２２】透光性窓６ａ，６ｂの上部には試験光源収
納部７が設けられる。試験光源収納部７の下部外側には
試験光源用窓８ａ，８ｂが設けられ、この内側に外部試
験光源を収納している。

【００２３】火災検知器３の本体３ｂ側にはコネクタ取
付穴３ｃが設けられ、後の説明で明らかにするように、
ここに防水コネクタにより信号ケーブルが接続される。
本体３ｂに対しカバー３ａは、例えば４か所について取
付ネジ９により締付け固定される。

【００２４】図３は本発明の火災検知器３の内部構造の
断面図である。図３において、火災検知器３はカバー３
ａと本体３ｂで構成され、内部にモールドカバー１３を
設けて仕切っている。本体３ｂに設けた信号ケーブル１
１を接続する防水コネクタ１０のレセプタクル側からの
信号線１５は、モールドカバー１３の下部に取り付けた
避雷基板１４にコネクタ接続される。

【００２５】モールドカバー１３の前面側となるカバー
３ａ内には主回路基板１６が固定されている。この主回
路基板１６にはカバー３ａの傾斜面に配置している透光
性窓６ａ，６ｂに相対してセンサユニット１８ａ，１８
ｂを、ほぼ４５°の傾斜角をもって配置している。セン
サユニット１８ａ，１８ｂのそれぞれには第１検知セン
サ１９と第２検知センサ２０が設けられており、この実
施形態にあっては２波長方式により炎を監視している。

【００２６】カバー３ａから張り出された試験光源収納
部７の下面両側には試験光源用窓８ａ，８ｂが設けら
れ、内蔵した外部試験光源の発光による外部試験光を透
光性窓６ａ，６ｂを介してセンサユニット１８ａ，１８
ｂの検知センサ１９，２０に照射することで、透光性窓
６ａ，６ｂの汚れの状態を検出できるようにしている。

【００２７】また透光性窓６ａ，６ｂの内側に位置した
主回路基板１６からは、センサユニット１８ａ，１８ｂ
に相対して内部試験光源３０ａ，３０ｂが配置され、こ
の内部試験光源３０ａ，３０ｂからの内部試験光を直
接、第１検知センサ１９と第２検知センサ２０に照射す
ることで検知センサ自体及びその周辺回路のセンサユニ
ット故障を検出できるようにしている。

【００２８】ここで試験光源用窓８ａ，８ｂの内側に配
置している外部試験光源及びカバー３ａの主回路基板１
６上に配置している内部試験光源３０ａ，３０ｂとして
は、第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０による
２波長方式による検出波長帯域をカバーできる光源とし
て白熱電球を使用している。

【００２９】図４は２波長方式を取る本発明の火災検知
器の回路ブロック図である。図４において、防災受信盤
１からの伝送路２に接続されたトンネル内に設置される
火災検知器３は、ＭＰＵを用いた信号処理部２１を備
え、この信号処理部２１に対し右側検知部２２ａと左側
検知部２２ｂを設けている。

【００３０】右側検知部２２ａには第１検知センサ１９
と第２検知センサ２０が設けられ、透光性窓６ａを通し
て外部からの光を受光して受光検知信号を出力するよう
にしている。第１検知センサ１９及び第２検知センサ２
０は後の説明で明らかにするように、複数のアレイセン
サ、例えばこの実施形態にあっては４つのアレイセンサ
を内蔵しており、１つ１つのアレイセンサが独立した検
知センサとして受光検知信号を出力する。

【００３１】第１検知センサ１９に続いては加算増幅部
２３が設けられ、加算増幅部２３で得られた受光検知信
号をＡ／Ｄ変換器２４によりデジタルデータに変換して
信号処理部２１に取り込んでいる。同様に第２検知セン
サ２０に続いて加算増幅部２５が設けられ、加算増幅部
２５からの受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２６によりデジ
タルデータに変換して信号処理部２１に取り込んでい
る。

【００３２】また右側検知部２２ａには外部試験光源２
８ａと内部試験光源３０ａが設けられ、それぞれ外部試
験光源制御部２７及び内部試験光源制御部２９より火災
検知器３が防災受信盤１から試験コマンドを受けた際に
動作して試験動作を行わせる。

【００３３】外部試験光源制御部２７による外部試験光
源２８ａの発光制御、及び内部試験光源制御部２９によ
る内部試験光源３０ａの発光制御は、実際の燃焼炎と同
様の例えば２Ｈｚで明るさが変化する点滅制御を、試験
期間として定めた一定時間例えば２秒間又は４秒間行う
ようになる。

【００３４】ＭＰＵを用いた信号処理部２１は、同じく
ＭＰＵを用いた伝送制御部３１を介して防災受信盤１に
接続されている。伝送制御部３１に対してはアドレス設
定部３２が設けられ、検知器固有のアドレスを設定して
いる。このため防災受信盤１にあっては、伝送路２に接
続している複数の火災検知器のアドレスを順番に指定し
て監視制御に必要な各種のコマンドを送信し、コマンド
に対する動作または応答を行わせる。

【００３５】また信号処理部２１に対してはＥＥＰＲＯ
Ｍなどの不揮発性の記憶部３３が設けられ、火災検出デ
ータや試験の際に得られた試験データを履歴データとし
て記憶できるようにしている。

【００３６】また記憶部３３には火災検知器３を透光性
窓６ａ，６ｂに汚れがない状態で、外部試験光源２８ａ
の制御で得られた受光検知信号を初期値（振幅初期値）
として記憶しており、この初期値を使用することで試験
時で得られた外部試験光による受光検知信号から透光性
窓６ａの汚損状態を示す減光率（あるいは透過率）を算
出できるようにしている。

【００３７】信号処理部２１には火災判定部３４、試験
処理部３５及び外乱光処理部３６の機能が設けられてい
る。火災判定部３４は、第１検知センサ１９と第２検知
センサ２０による受光検知信号に基づいて２波長方式に
従った火災の判定を行う。ここで火災判定部３４による
２波長方式の火災判定を説明すると次のようになる。

【００３８】図５は、本発明の火災検知器３の設置が予
定されるトンネル内での火災監視で生ずる燃焼炎とその
他の代表的な放射体の放射線スペクトルを示している。
まず燃焼炎にあっては、スペクトル特性１０１ａ，１０
１ｂのようにＣＯ₂ の共鳴放射により４．４〜４．５μ
ｍ付近の波長帯域に放射線相対強度のピークがあり、ま
た、短波長側となる３．８μｍ付近に放射線相対強度が
低い波長帯域が存在する。

【００３９】このような燃焼炎のスペクトル特性１０１
ａ，１０１ｂに対し、ノイズ放射源として太陽光のスペ
クトル特性１０２、トンネル内を走行する車両のエンジ
ンの加熱で生ずる３００℃の低温放射体のスペクトル特
性１０３、更に人体のスペクトル特性１０４が存在す
る。

【００４０】このような図５の燃焼炎の監視のため、本
発明の２波長方式にあっては図６のような検出波長特性
を設定している。図６において、センサユニットに設け
ている第１検知センサ１９は、有炎燃焼時に発生するＣ
Ｏ₂ の共鳴放射による波長帯域である概ね４．５μｍを
中心波長とした狭帯域バンドパスフィルタ特性１０６に
よる放射光を検出する。これに対し第２検知センサ２０
は、概ね５．０〜７．０μｍの帯域バンドパスフィルタ
特性で得られた放射光の検出特性をもつ。

【００４１】具体的には、火災検知器に設けている透光
性窓６ａ，６ｂにサファイヤガラスを使用することで、
７．０μｍの波長を超える光をカットするハイカット特
性１０５を設定し、これによって透光性窓６ａ，６ｂに
より波長７．０μｍ以下の波長の光を第１検知センサ１
９及び第２検知センサ２０に入射している。

【００４２】また第１検知センサ１９の検出窓には、中
心波長４．５μｍの狭帯域バンドパスフィルタ特性を構
成する光学波長フィルタが設けられる。更に第２検知セ
ンサ２０の検出窓には、波長５．０μｍ以上の光を透過
する広帯域バンドパスフィルタ特性１０７を構成する光
学波長フィルタが設けられている。

【００４３】したがって第１検知センサ１９は、ハイカ
ット特性１０５と狭帯域バンドパスフィルタ特性１０６
とによって中心波長４．５μｍの有炎燃焼時に発生する
ＣＯ ₂共鳴放射による４．５μｍの狭帯域の光１０８を
検出する。これに対し第２検知センサ２０は、ハイカッ
ト特性１０５と広帯域バンドパスフィルタ特性１０７と
で決まる５．０〜７．０μｍのバンドパスフィルタとし
ての波長帯域の光１０９による検出出力を生ずることに
なる。

【００４４】図７は本発明の２波長方式における放射線
源の種類に対する第１検知センサ１９による４．５μｍ
の狭帯域の受光検知信号、第２検知センサ２０による
５．０〜７．０μｍの帯域の受光検知信号、両者の相対
比、更に判定結果を表している。ここで相対比は温度条
件を一定とした場合の理想的な値となる。

【００４５】このため図４の信号処理部２１に設けた火
災判定部３１にあっては、Ａ／Ｄ変換器２４，２６によ
り読み込んだ第１検知センサ１９の受光検知信号と第２
検知センサ２０の受光検知信号の相対比を求め、図７の
理想的な相対比との比較により炎以外のノイズ光に対し
正確に燃焼炎を判断することができる。

【００４６】再び図４を参照するに、火災検知器３の信
号処理部２１に設けている試験処理部３５は、防災受信
盤１からの試験実行コマンドを受信して試験処理動作を
行う。防災受信盤１からのコマンドは右側試験実行コマ
ンドと左側試験実行コマンドに分けて送信される。

【００４７】このような防災受信盤１からの試験コマン
ドを受信した場合、信号処理部３５は例えば右側検知部
２２ａの試験処理を実行し、その試験処理が済むと左側
検知部２２ｂの試験処理を行うことになる。

【００４８】この試験処理は、まず外部試験光源制御部
２７を動作し、外部試験光源２８ａを例えば２Ｈｚで点
滅して試験光源用窓８ａから外部試験光を投光し、この
外部試験光を透光性窓６ａを通して第１検知センサ１９
及び第２検知センサ２０で受光して電気信号に変換し、
加算増幅部２３，２５のそれぞれで加算増幅して受光検
知信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器２４，２６で試験による
受光検知信号を信号処理部２１に取り込む。

【００４９】このような外部試験光によって得られた受
光検知信号について、試験処理部３５は予め定めた所定
レベルの閾値データと比較し、透光性窓６ａの汚れが少
なくて受光検知信号が所定の正常な出力値が得られてい
れば、内部試験光源３０ａの発光制御による試験は行わ
ず、外部試験光源２８ａの発光制御の処理で試験を終了
する。

【００５０】ここで試験処理部３５による外部試験光源
２８ａの点滅制御で得られた受光検知信号が正常出力値
かどうかの判断としては、加算増幅部２３，２５に対す
る感度切替制御信号によって補償可能な透光性窓６ａの
補償限界値に基づいて行っている。

【００５１】この判断としては例えば透光性窓６ａの汚
損による減光率が８５％を超えた場合であり、減光率が
８５％を超える透光性窓６ａの汚損については加算増幅
部２３による感度切替えでは補償不能であることから、
この場合には受光検知信号が正常出力値でないと判断
し、内部試験光源３０の点滅試験の後に、防災受信盤１
に対し火災検知器３の清掃を要求する汚損信号等の異常
信号を送信する。

【００５２】尚、試験処理部４２で透光性窓６ａ，６ｂ
の汚損状態を求める際には、増幅部３４ａ，３４ｂの感
度はその時点の補償された感度ではなく、記憶部４０に
記憶している受光検知信号の振幅初期値を検出した時と
同じ感度（初期感度）に戻した状態で試験動作を行わせ
る。

【００５３】一方、外部試験光源２８ａの点滅制御によ
る外部試験光の受光検知信号が汚損補償限界に対応した
閾値未満となった場合には、試験処理部３５は外部光源
２８ａの制御による試験処理に続いて内部試験光源３０
ａの制御による試験処理を行う。

【００５４】即ち、内部試験光源制御部２９を動作して
同じく２Ｈｚで内部試験光源３０ａを点滅し、この内部
試験光の受光で第１検知センサ１９及び第２検知センサ
２０より出力される受光検知信号を加算増幅した後のＡ
／Ｄ変換器２４，２６からの読込データについて、第１
検知センサ１９及び第２検知センサ２０及び周辺回路を
含むセンサユニットの故障の有無を判定する。

【００５５】例えば内部試験光源３０ａからの内部試験
光による第１及び第２検知センサ１９，２０の正常時の
受光検知信号のレベルが決まっていることから、この正
常時の受光検知信号の相対比を検出し、相対比を含む上
下所定の範囲幅をセンサユニットの故障の判断レベルと
して設定し、センサユニット故障判断レベル以上の受光
検知信号であれば第１検知センサ１９及び第２検知セン
サ２０は正常と判断する。

【００５６】この場合には伝送制御部３１を介し防災受
信盤１に対し透光性窓の汚損信号を送信する。これに対
し受光検知信号が故障判定の正常範囲を越えた（外れ
た）場合には回路故障と判断し、回路故障信号を防災受
信盤１に送信する。この相対比が変動する要因として
は、２つの検知センサの内、１つが故障した場合であ
り、１つの検知センサが異常な受光検知信号を出力した
場合である。

【００５７】このような防災受信盤１から試験実行コマ
ンドを受信した時の試験処理は、左側検知部２２ｂにつ
いても同様である。このため本発明にあっては、透光性
窓６ａ，６ｂの汚れ度合いが外部試験光の受光検知信号
から汚損補償限界に対応した閾値以上の正常出力値であ
る場合には、内部試験光源による試験を行わなくとも第
１検知センサ１９及び第２検知センサ２０は正常に動作
していることから、この場合には内部試験光源３０ａに
よる試験は行わず、左側検知部２２ｂについて防災受信
盤１からの左側試験実行コマンドを受けて試験処理を行
う。

【００５８】このため透光性窓６ａ，６ｂに汚れがない
か少ない場合には、右側検知部の外部試験光源２８ａと
左側検知部２２ｂの外部試験光源２８ｂの２つの発光制
御による試験処理で済み、この場合、内部試験光源３０
ａ，３０ｂの発光制御による試験は不要となる。これに
対し透光性窓６ａ，６ｂの汚損状態が汚損限界として設
定された減光率８５％を超えた時に、左右内外４つの試
験光源の発光制御による試験処理を行うことになる。

【００５９】図８は図４の右側検知部２２ａにおける第
１検知センサ１９側の加算増幅部２３の詳細を示した回
路ブロック図である。図８において、まず第１検知セン
サ１９には４つのアレイセンサ１９ａ〜１９ｄが含まれ
ており、それぞれ独立した検知センサとして燃焼炎４ま
たは外部試験光源２８からの光を受光して受光検知信号
を出力する。この４つのアレイセンサは、１つの半導体
基板に設けられているものでも良いし、それぞれが別個
の素子部品として設けられているものでも良い。

【００６０】加算増幅部２３には各アレイセンサ１９ａ
〜１９ｄに対応してプリアンプ３７ａ〜３７ｄが設けら
れており、プリアンプ３７ａ，３７ｂを加算してパワー
アンプ３８ａで増幅し、Ａ／Ｄ変換器２４に入力してい
る。一方、プリアンプ３７ｃ，３７ｄの出力はパワーア
ンプ３８ｃ，３８ｄで増幅された後、加算され、切替ス
イッチ３９を介してパワーアンプ３８ａの出力に加算さ
れている。

【００６１】加算増幅部２３に設けている切替スイッチ
３９は、信号処理部２１に設けている試験処理部３５の
試験結果に基づいて透光性窓６ａの汚損を補償するよう
に感度切替えが行われる。

【００６２】即ち、透光性窓６ａに汚れがない状態にあ
っては切替スイッチ３９は図示のようにオフしており、
このためＡ／Ｄ変換器２４にはアレイセンサ１９ａ，１
９ｂの２つの受光検知信号の加算増幅信号が入力され
る。

【００６３】一方、使用中に透光性窓６ａが汚損し、試
験処理部３５による外部試験光源２８の試験発光で得ら
れた受光検知信号から減光率を求め、減光率が増加した
場合には、この減光率の増加として得られた汚損を補償
するため切替スイッチ３９をオンする。

【００６４】この切替スイッチ３９のオンにより、Ａ／
Ｄ変換器２４には４つのアレイセンサ１９ａ〜１９ｄの
受光検知信号の加算増幅結果が入力され、これによって
透光性窓６ａの汚れによる汚損を補償した受光検知信号
を得ることができる。

【００６５】尚、図８の加算増幅部２３にあっては、説
明を簡単にするため４つのアレイセンサ１９ａ〜１９ｄ
を２つずつ２グループに分けて２段階に加算増幅する場
合を例にとっているが、更に複数のアレイセンサを多段
階に加算接続する汚損補償を行うことで、透光性窓６ａ
の汚れによる減光率の増加に対し、よりきめの細かな汚
損補償を行うことができる。

【００６６】再び図４を参照するに、信号処理部２１に
設けている外乱光処理部３６は、外部試験光源２８の制
御または内部試験光源３０の制御で第１検知センサ１９
または第２検知センサ２０による試験光の受光で得られ
た受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４，２６で取り込んで
記憶した後、記憶した受光検知データから外乱光の影響
を検出して処理する。

【００６７】この外乱光処理としては、基本的に次の２
つの処理がある。（１）外乱光の影響を受けた受光検知
データを除去して汚損状況を判定する。（２）外乱光の
影響の有無を判定し、外乱光の影響を受けていると判定
した場合には、その試験を無効とする。

【００６８】図９は、図４の外乱光処理部３６による外
乱光の影響を受けたデータを除去して汚損状況を判定す
る本発明の第１実施形態の外乱光処理を説明するための
信号波形図である。

【００６９】図９（Ａ）は図４の試験処理部３５による
外部試験光源制御部２７への発光制御信号であり、時刻
ｔ１からｔ２までの所定の試験時間Ｔの間、外部試験光
源２８に例えば２Ｈｚの点滅制御信号を出力して外部試
験光源２８を点滅させる。

【００７０】図９（Ｂ）は、外部試験光源２８を点滅に
より受光された第１検知センサ１９からの受光検知信号
であり、加算増幅部２３で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器
２４でサンプリングされて信号処理部２１内のメモリに
一時的に記憶される。

【００７１】ここで図９（Ｂ）の受光検知信号は、０Ｖ
を中心に＋２．５Ｖと−２．５Ｖのダイナミックレンジ
を持っており、この受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４で
１０ビットデータに変換しており、こりの場合、−２．
５Ｖが１０進で０、０Ｖが１０進で５１１、＋２．５Ｖ
が１０進で１０２３の値をとることになる。

【００７２】本発明の第１実施形態の外乱光処理にあっ
ては、図９（Ｂ）のように、試験時に得られる受光検知
データの上下のピーク値の各々を抽出して各平均ピーク
値を算出し、平均ピーク値に近い上下のピーク値の一部
をばらつきが小さい順に抽出することで、外乱光の影響
を受けた上下のピーク値を除外する。

【００７３】このように外乱光の影響を受けたピーク値
を除外した残りの上下のピーク値について、受光検知信
号の振幅値を算出し、記憶部３３に予め記憶している透
光性窓に汚れのない状態で検出された受光検知信号の振
幅初期値により、透光性窓の汚損状態を示す減光率を算
出する。

【００７４】更に具体的に説明すると次のようになる。
図９にあっては、例えば外部試験光源２８を２Ｈｚで４
秒間パルス点灯させ、図９（Ｂ）のように得られる受光
検知信号につき、０ボルトの中間電位を基準としてアッ
パ側ピーク値（上側ピーク値）とローワ側ピーク値（下
側ピーク値）を抽出する。

【００７５】ここで受光検知信号の受光開始の時刻ｔ１
から、ある期間については、ピーク値算出を行わない。
これは、本発明の試験光源にあっては太陽光にほぼ近い
試験光の波長特性を得るために白熱電球を使用してお
り、試験発光開始直後にあっては白熱電球のフィラメン
トの加熱が十分でないことから発光量が安定せず、ある
程度時間経過した時点からの受光検知データについてサ
ンプリングする。

【００７６】図９（Ｂ）にあっては、時刻ｔ１から３サ
イクル目からアッパ側ピーク値Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ
３，Ｕ４，Ｕ５を抽出し、またローワ側ピーク値Ｌ０，
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を抽出している。

【００７７】このようにしてアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ
５、ローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ５を抽出できたならば、
まずアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ５の平均ピーク値Ｕａを
次式で算出する。

【００７８】 Ｕa ＝（Ｕ0 ＋Ｕ1 ＋Ｕ2 ＋Ｕ3 ＋Ｕ4 ＋Ｕ5 ）／６ （１） 次に平均ピーク値Ｕａに対するアッパ側ピーク値Ｕ０〜
Ｕ５のそれぞれのばらつきΔＵ０〜ΔＵ５を次式で算出
する。

【００７９】 ΔＵ0 ＝abs （Ｕ0 −Ｕau） ΔＵ1 ＝abs （Ｕ1 −Ｕau） ΔＵ2 ＝abs （Ｕ2 −Ｕau） （２） ΔＵ3 ＝abs （Ｕ3 −Ｕau） ΔＵ4 ＝abs （Ｕ4 −Ｕau） ΔＵ5 ＝abs （Ｕ5 −Ｕau） このようにしてアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ５の平均ピー
ク値Ｕａに対するばらつきΔＵ０〜ΔＵ５が算出できた
ならば、ばらつきの小さい順に所定数ｎ、例えばｎ＝３
つのアッパ側ピーク値例えばアッパ側ピーク値Ｕ０，Ｕ
２，Ｕ４を抽出し、その平均値をアッパ側ピーク代表値
とする。

【００８０】次にローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ５について
も、同様にして平均ピーク値Ｌａを Ｌa ＝（Ｌ0 ＋Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌ3 ＋Ｌ4 ＋Ｌ5 ）／６ （３） で求める。続いて平均ピーク値Ｌａに対する各ローワ側
ピーク値Ｌ０〜Ｌ５のばらつきΔＬ０〜ΔＬ５を次式で
算出する。

【００８１】 ΔＬ0 ＝abs （Ｌ0 −Ｌau） ΔＬ1 ＝abs （Ｌ1 −Ｌau） ΔＬ2 ＝abs （Ｌ2 −Ｌau） （４） ΔＬ3 ＝abs （Ｌ3 −Ｌau） ΔＬ4 ＝abs （Ｌ4 −Ｌau） ΔＬ5 ＝abs （Ｌ5 −Ｌau） そして、ばらつきＬ０〜Ｌ５の内、小さい順にｎ＝３つ
のローワ側ピーク値、例えばローワ側ピーク値Ｌ０，Ｌ
２，Ｌ４を抽出し、その平均値を求めて、これをローワ
側ピーク代表値とする。

【００８２】このようにしてアッパ側ピーク代表値とロ
ーワ側ピーク代表値を求めた後は、受光検知信号の中に
外乱光の影響により振幅が一時的に増加している異常な
ピーク値があったとしても、ピーク値はピーク代表値を
算出する過程で除去され、外乱光による影響を受けてい
ないピーク値のみによってアッパ側代表値とローワ側代
表値が算出できる。

【００８３】次にアッパ側ピーク代表値からローワ側ピ
ーク代表値を差し引くことで振幅検出値を求め、これと
記憶部３３に予め記憶している透光性窓に汚れがない状
態での試験により検出された振幅初期値を用いて、次式
により減光率を算出する。

【００８４】 減光率＝１００−（振幅検出値／振幅初期値）１００［％］ （５） ここで右辺第２項の振幅検出値と振幅初期値の比に１０
０を掛け合わせた値は透過率を表しており、減光率はこ
の透過率を１００から引いた値となる。

【００８５】図１０は図９の外乱光処理の第１実施形態
による減光率算出処理のフローチャートである。この外
乱光処理の第１実施形態を含む減光率算出処理は、ステ
ップＳ１で試験による受光検知データを取り込み、ステ
ップＳ２でアッパ側ピーク値をｎ個抽出して平均値を算
出し、ステップＳ３で平均値に近い例えば３つのピーク
値を抽出して算出した平均値をアッパ側代表値とする。

【００８６】続いてステップＳ４でローワ側のピーク値
をｎ個抽出して平均値を算出し、ステップＳ５で平均値
に近い３つのピーク値を抽出して算出した平均値をロー
ワ側代表値とする。このようにしてアッパ側代表値及び
ローワ側代表値が算出できたならば、ステップＳ６でア
ッパ側代表値とローワ側代表値から振幅検出値を算出
し、ステップＳ７で初期振幅値と検出振幅値から減光率
を算出する。

【００８７】この外乱光処理の第１実施形態にあって
は、図９（Ｂ）のように信号処理のために取り込むデー
タの数が多いほど外乱光除去の精度が上がることから、
この実施形態にあっては例えば試験時間を４秒と長めに
とっている。

【００８８】図１１は図４の火災検知器３における火災
検知処理の概略フローチャートである。この火災検知処
理にあっては、ステップＳ１で火災監視処理を行ってお
り、ステップＳ２で防災受信盤１側から例えば１日に１
回というように試験実行コマンドによる試験指令を受信
すると、ステップＳ３の試験処理を行う。

【００８９】この試験処理は透光性窓の汚損状態を判定
して受光検知信号の利得を切り替える汚損補償処理を含
んでおり、更に試験処理の中には図１０に示した外乱光
の影響を受けたデータを除外して行う減光率の算出処理
も含まれている。

【００９０】図１２は図１１のステップＳ３の試験処理
の詳細を示したフローチャートである。この試験処理に
あっては、図４の火災検知器に示したように外部試験光
源２８と内部試験光源３０の両方を使用して試験し、且
つ第１検知センサ１９と第２検知センサ２０のそれぞれ
を使用した試験を行うことになる。

【００９１】図１２において、試験処理部３５は防災受
信盤１から例えば右側検知部２２ａに対する試験実行コ
マンドを受信すると、外部試験光源制御部２７を動作
し、ステップＳ１で外部試験光源２８となる外部白熱電
球を例えば図９のようにＴ＝４秒に亘り２Ｈｚでパルス
駆動する。

【００９２】外部試験光源２８からの試験光は透光性窓
６ａを通って第１検知センサ１９及び第２検知センサ２
０で受光されるが、ステップＳ２にあっては第１検知セ
ンサ１９で受光された受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４
でサンプリングして信号処理部２１に取り込み、ステッ
プＳ３で外乱光の影響を除去した減光率の算出処理、即
ち図１０のフローチャートに示した減光率の算出処理を
実行する。

【００９３】続いてステップＳ４で、算出された減光率
について透光性窓６ａの汚損状況を判定し、ステップＳ
５で減光率が汚損補償限界となる８５％以下であれば、
ステップＳ６で減光率が例えば５０％より小さいか否か
判断する。５０％より小さければステップＳ７でアレイ
センサ加算数＝２とし、これは初期状態の通常監視レベ
ルである。即ち図８の加算増幅器２３に設けている切替
スイッチ３９をオフ状態とし、２つのアレイセンサ１９
ａ，１９ｂの加算増幅による受光検知信号の増幅状態と
する。

【００９４】これに対し減光率が５０％以上であった場
合には、ステップＳ８でアレイセンサ加算数を４つと
し、汚損補償を行う。即ち図８の加算増幅部２３に設け
ている切替スイッチ３９をオンし、アレイセンサ１９ａ
〜１９ｄの４つの加算増幅信号による受光検知信号を出
力する汚損補償状態を作り出す。そしてステップＳ９で
最終的に正常終了を防災受信盤１に出力する。

【００９５】一方、ステップＳ５で減光率が汚損補償限
界の８５％を越えた場合には、ステップＳ１０に進み、
内部試験光源３０としての内部ランプを内部試験光源制
御部２９の動作で同じく２ＨｚでＴ＝４秒間パルス駆動
し、透光性窓６ａの汚損による異常か第１検知センサ１
９そのもののセンサユニット故障か否かチェックする。

【００９６】この内部試験光源３０の点灯制御につい
て、ステップＳ１１で第１検知センサ１９及び第２検知
センサ２０のそれぞれの受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２
４，２６でサンプリングして信号処理部２１に取り込
み、それぞれの受光検知信号についてステップＳ１２で
外乱光の影響を除去した検出データの算出処理を実行す
る。

【００９７】このステップＳ１２の処理は、図１０の減
光率算出処理におけるステップＳ１〜Ｓ６までの処理で
あり、ステップＳ７の減光率の算出は行わない。ステッ
プＳ１２で第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０
の各検出データについて比率計算を行い、ステップＳ４
で、計算した比率がセンサユニット正常比率幅に入って
いるか否かチェックする。

【００９８】正常比率幅に入っていればステップＳ１５
でセンサユニットの正常と判断し、ステップＳ１６で汚
損信号を防災受信盤１に出力して汚損警報を報知させ
る。ステップＳ１４でセンサユニット正常比較幅に入っ
ていなかった場合には、ステップＳ１２でセンサユニッ
ト異常と判断し、この場合にはステップＳ１８で回路故
障信号を防災受信盤１に出力して故障警報を報知させ
る。

【００９９】図１３は、図１２の検知器試験処理に対応
した防災受信盤１の処理動作のフローチャートである。
防災受信盤１にあっては、通常時にあってはアドレスＮ
を順番に指定して伝送路２に接続しているトンネル内の
火災検知器３に対し火災検出データの収集コマンドを送
っているが、例えば１日１回予め定めた時間になると試
験動作を起動し、図１３に示す試験処理を実行する。

【０１００】この試験処理はステップＳ１でアドレスＮ
をＮ＝１に初期化した後、ステップＳ２でアドレスＮの
火災検知器に対し右側試験実行コマンドを送信する。こ
の右側試験実行コマンドを受けた火災検知器３は、図１
２に示した検知器試験処理により図４の右側検知部２２
ａの試験を行う。

【０１０１】右側試験実行コマンドの送信が済むと、ス
テップＳ３で火災検知器からの応答信号の種別をチェッ
クしており、もし汚損信号や回路故障信号が受信される
と、ステップＳ４で異常処理としてそれぞれに対応した
警報の報知を行う。次にステップＳ５で同じアドレスＮ
の火災検知器に対し左側試験実行コマンドを送信し、図
４の左側検知部２２ｂについて図１２のフローチャート
の検知器試験処理を実行させ、ステップＳ６で応答を待
つ。

【０１０２】火災検知器より応答があるとステップＳ６
で応答信号種別を判別し、もし汚損信号や回路故障信号
を受信した場合には、ステップＳ７で異常処理としてそ
れぞれに対応した警報報知を行う。そしてステップＳ８
で全火災検知器の試験終了の有無をチェックし、終了し
ていなければ、ステップＳ９でアドレスＮを１つアップ
し、ステップＳ２からの処理を繰り返す。

【０１０３】図１４は、図４の火災検知器３について、
第１検知センサ１９のみの試験処理を行うようにしたい
わゆる１波長方式の試験処理のフローチャートである。
この１波長方式の試験処理は、図４の第１検知センサ１
９と第２検知センサ２０を備えた２波長方式の火災検知
器はもちろんのこと、第２検知センサ２０側を備えてい
ない第１検知センサ１９側のみの１波長の火災検知器に
ついてもそのまま適用することができる。

【０１０４】この１波長方式を対象とした検知器試験処
理にあっては、ステップＳ１で外部試験光源２８として
の外部ランプをパルス駆動により点滅し、ステップＳ２
で第１検知センサ１９側となる４．５μｍ狭帯域バンド
パス特性によるの受光検知信号の出力をＡ／Ｄ変換器２
４により信号処理部２１に取り込み、ステップＳ３で図
１０の減光率算出処理のフローチャートに従った外乱光
の影響を除去した減光率の算出を行う。

【０１０５】続いてステップＳ４で、算出した減光率に
ついて汚損状況を判定し、ステップＳ５で減光率が８５
％以下であれば、ステップＳ６で減光率が５０％未満か
否かチェックし、５０％未満であればステップＳ７でア
レイセンサ加算数＝２とし、現状の監視レベルを維持
し、５０％を超えていた場合にはステップＳ８でアレイ
センサ加算数＝４とし、加算増幅数を増加して汚損補償
を行い、ステップＳ９で正常終了信号を出力する。

【０１０６】一方、ステップＳ５で減光率が８５％を越
えた場合には、ステップＳ１０で火災検知器が汚損補償
限界に達しているかあるいは第１検知センサ１９の素子
故障であることから、非作動信号を防災受信盤１に出力
し、火災検知器３の点検を促すことになる。

【０１０７】図１５は、図４の信号処理部２１に設けて
いる外乱光処理部３６において、外乱光の影響を判定し
た際に、このときの試験を無効とする処理を行う場合の
外乱光判定処理の第２実施形態を示した信号波形図であ
る。

【０１０８】第２実施形態の外乱光判定処理にあって
は、試験中に得られた受光検知信号の上下の各ピーク値
のばらつきが大きい場合に外乱光の影響ありと判定す
る。

【０１０９】図１５（Ａ）は例えば外部試験光源２８の
発光制御信号であり、発光開始時刻ｔ１から終了時刻ｔ
２の試験時間Ｔ、この場合にはＴ＝２秒に亘り外部試験
光源２８を２Ｈｚでパルス駆動する。図１５（Ｂ）は、
図１５（Ａ）の試験発光制御により第１検知センサ１９
で受光された受光検知信号であり、０Ｕを中点として±
２．５Ｖの振幅で変化する信号となっている。

【０１１０】この図１５（Ｂ）の受光検知信号に対し、
第２実施形態の外乱光判定処理にあっては、先頭の例え
ば１．５サイクルについては試験光源としての白熱電球
の光量が不足していることから無視し、１．５サイクル
目以降についてアッパ側ピーク値Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２及び
ローワ側ピーク値Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２を抽出する。

【０１１１】そしてアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ２につい
て平均ピーク値Ｕａを Ｕa ＝（Ｕ0 ＋Ｕ1 ＋Ｕ2 ）／３ （６） で算出し、次に平均ピーク値Ｕａに対する各アッパ側ピ
ーク値Ｕ０〜Ｕ２のばらつきΔＵ０〜Ｕ２を次式で算出
する。

【０１１２】 ΔＵ0 ＝abs （Ｕ0 −Ｕau） ΔＵ1 ＝abs （Ｕ1 −Ｕau） （７） ΔＵ2 ＝abs （Ｕ2 −Ｕau） そして（７）式で求めた３つのばらつきＵ０〜Ｕ２の合
計ばらつき値が予め経験的に得られた閾値より大きいか
否か次式で判定する。

【０１１３】（ΔＵ0 ＋ΔＵ1 ＋ΔＵ2 ）＞閾値（＝５
１） （８）ここでばらつき合計値の閾値
としては、例えば経験的に閾値＝５１を使用する。この
判定式である（８）式が成立したとき、即ち３つのアッ
パ側ピーク値の平均ピーク値に対するばらつきの合計値
が閾値より大きかった場合には、外乱光の影響を受けて
いると判定する。

【０１１４】同様にローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ２につい
て、 Ｌa ＝（Ｌ0 ＋Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／３ （９） により平均ピーク値Ｌａを求め、また ΔＬ0 ＝abs （Ｌ0 −Ｌau） ΔＬ1 ＝abs （Ｌ1 −Ｌau） （１０） ΔＬ2 ＝abs （Ｌ2 −Ｌau） により平均ピーク値Ｌａに対する各ピーク値Ｌ０〜Ｌ２
のばらつきΔＬ０〜Ｌ２を求める。最終的に条件式 （ΔＬ0 ＋ΔＬ1 ＋ΔＬ2 ）＞閾値（＝５１） （１１） により３つのばらつき合計値が経験的な値である５１を
持つ閾値より大きいか否かチェックし、閾値より大きけ
れば外乱光の影響を受けていると判定する。

【０１１５】図１６は図１５の外乱光判定処理のフロー
チャートである。まずステップＳ１で試験による受光検
知データを取り込み、ステップＳ２でアッパ側ピーク値
をｎ個例えばｎ＝３個抽出し、平均値に対する各ピーク
値のばらつきの合計値を算出し、ステップＳ３で合計値
としてのばらつきが閾値より大きいか否かチェックす
る。閾値より大きければステップＳ７に進み、外乱光の
影響ありと判定する。

【０１１６】一方、ステップＳ３でアッパ側ピーク値に
ついて外乱光の影響がないと判定された場合には、ロー
ワ側ピーク値をｎ＝３個抽出し、この平均値に対する各
ピーク値のばらつきの合計値を算出し、ステップＳ５で
合計値としてのばらつきを閾値と比較する。ばらつきが
閾値より大きければステップＳ７で外乱光の影響ありと
判定する。ばらつきが閾値以下であればステップＳ６で
外乱光の影響なしと判定する。

【０１１７】図１７は図４の信号処理部２１に設けてい
る外乱光処理部３６による外乱光の影響を判定する外乱
光判定処理の第３実施形態を説明するための信号波形図
である。

【０１１８】図１７（Ａ）は外部試験光源２８に対する
制御信号であり、試験開始のｔ１から終了のｔ２の試験
期間Ｔ＝２秒間、外部試験光源２８を２Ｈｚでパルス駆
動する。

【０１１９】図１７（Ｂ）は試験時に得られる第１検知
センサ１９からの受光検知信号の信号波形図であり、破
線の信号波形が外乱光がなく、透過性窓が汚れていない
記憶部３３に対する振幅初期値の記憶のために得られる
初期的な受光検知信号である。これに対し実線の受光検
知信号は、外乱光の影響を試験時に受けて±２．５Ｕの
ダイナミックレンジをオーバする過大な外乱受光状態と
なった場合である。

【０１２０】図１７の外乱光判定処理の第３実施形態に
あっては、図１５の外乱光判定処理と同様に、（６）式
から３つのアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ３の平均ピーク値
Ｕａと（９）式から３つのローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ３
の平均ピーク値Ｌａを算出し、次式により振幅検出値を
算出する。

【０１２１】 振幅検出値＝Ｕa −Ｌa （１２） このようにして試験時に得られた受光検知信号の振幅検
出値が算出できたならば、図１２（Ｂ）の破線のように
汚れのない状態で得られた受光検知信号から求めて記憶
部３３に記憶している振幅初期値に所定の係数Ｋ、例え
ばＫ＝１．２を乗算した値と比較する。即ち次の判定を
行う。

【０１２２】 （振幅検出値）＞（１．２×振幅初期値） （１３） そして試験によって得られた振幅検出値が振幅初期値を
１．２倍した値を超えていた場合には、外乱光による影
響を受けていると判定する。

【０１２３】このような図１７の外乱光の判定処理によ
り２Ｈｚといった試験光にほぼ同期して外乱光が受光し
たような場合、具体的には周期的な発光を行う緊急車両
の回転警報灯の光を外乱光として受けたような場合に、
確実に外乱光を判定することができる。

【０１２４】図１８は図１７の外乱光判定処理のフロー
チャートである。この外乱光判定処理にあっては、ステ
ップＳ１で試験による受光検知データを取り込み、ステ
ップＳ２でアッパ側ピーク値ｎ＝３個と同じくローワ側
ピーク値のｎ＝３個を抽出する。

【０１２５】続いてステップＳ３でアッパ側ピーク値平
均値とローワ側ピーク値平均値から振幅検出値を算出す
る。そしてステップＳ４で振幅検出値を記憶部に記憶し
ている振幅初期値に所定の係数Ｋ、例えばＫ＝１．２を
乗算した値と比較し、振幅検出値が小さければステップ
Ｓ５で外乱光の影響なしと判定し、大きければステップ
Ｓ６で外乱光の影響ありと判定する。

【０１２６】図１９は、図１５または図１７の外乱光判
定処理を行って外乱光を判定した場合に試験を無効とす
る火災検知器の検知器試験処理のフローチャートであ
り、図４の火災検知器３において外部試験光源２８のみ
を駆動し且つ第１検知センサ１９の受光検知信号を処理
する所謂１波長方式を対象とした試験処理を例にとって
いる。

【０１２７】この検知器試験処理にあっては、ステップ
Ｓ１で外部試験光源２８としての外部ランプを２Ｈｚで
２秒間点滅し、ステップＳ２で４．５μｍに中心波長を
もつ狭帯域バンドパスフィルタの受光検知信号となる第
１検知センサ１９からの受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２
４でサンプリングして信号処理部２１に取り込み、ステ
ップＳ３で図１６のフローチャートまたは図１８のフロ
ーチャートに従った外乱光判定処理を行う。

【０１２８】次にステップＳ４で外乱光の影響ありをチ
ェックし、外乱光の影響がなければステップＳ５で、実
際に得られた受光検知信号から減光率を求めて汚損状況
を判定し、ステップＳ６で減光率が８５％以下であれ
ば、ステップＳ７で減光率５０％と比較し、５０％未満
であればステップＳ８でアレイセンサ加算数＝２とし、
通常の監視レベルを維持する。

【０１２９】一方、ステップＳ７で減光率が５０％以下
であれば、ステップＳ９でアレイセンサ加算数＝４とし
て汚損補償を行い、ステップＳ１０で正常終了信号を防
災受信盤１に出力する。

【０１３０】またステップＳ６で減光率が８５％を越え
た場合には透光性窓６ａが汚損補償限界を超えて汚れて
いるか第１検知センサ１９のセンサユニット故障である
ことから、ステップＳ１１で防災受信盤１に非作動信号
を出力する。更に、ステップＳ４で外乱光の影響ありと
判定された場合には、ステップＳ１２で試験無効信号を
防災受信盤１に出力する。尚、外乱光判定処理において
は、図１６のバラツキ判定をした後に、図１８の処理を
行えば、より外乱光の影響を判定しやすい。

【０１３１】図２０は図１９の外乱光の影響を判定した
場合に試験無効信号を出力する検知器試験処理に対応し
た防災受信盤の処理動作のフローチャートである。この
防災受信盤の処理動作にあっては、例えば１日１回行う
試験処理の際に、ステップＳ１でアドレスＮ＝１に初期
化し、ステップＳ２でアドレスＮの火災検知器への右側
試験実行コマンドを送信し、ステップＳ３で応答信号種
別を判定する。

【０１３２】この右側試験実行コマンドの送信による図
４の右側検知部２２ａの試験で外乱光の影響ありが判定
されて試験無効信号が受信されると、ステップＳ４に進
み、予め定めたリトライ回数Ｍに達していなければ再び
ステップＳ２に戻って、同じアドレスＮの火災検知器３
に対し右側試験実行コマンドを送信して再試験を行わせ
る。

【０１３３】この再試験はステップＳ４でリトライ回数
Ｍに達するまで繰り返し行われる。また応答信号種別と
して汚損信号及び回路故障信号を意味する不作動信号を
受信した場合には、ステップＳ５に進んで異常処理を行
い、異常警報を報知する。もちろん、応答信号種別とし
て正常信号を受信した場合にはステップＳ６に進み、同
じアドレスＮへの右側試験実行コマンドの送信を行う。

【０１３４】この左側試験実行コマンド送信に続くステ
ップＳ７〜Ｓ９の処理は、右側試験実行コマンド送信後
のステップＳ３〜Ｓ５の場合と同じになる。そしてステ
ップＳ１０で全検知器試験終了となるまで、ステップＳ
１でアドレスＮを１つずつアップしながら、ステップＳ
２からの処理を繰り返す。

【０１３５】図２１は図４の火災検知器３における検知
器試験処理の他の実施形態であり、この実施形態にあっ
ては外乱光の影響ありと判定した際に、可能な場合には
外乱光の影響を受けたデータを除去し、除去したデータ
から減光率が判定できる場合には、試験無効とせずに汚
損状況を判定して汚損補償処理を行うようにしたことを
特徴とする。

【０１３６】即ち図２１のフローチャートにおいて、ス
テップＳ１〜Ｓ１１は図１９のフローチャートと同じで
あるが、新たにステップＳ１２〜Ｓ１４の処理が加わっ
ている。即ちステップＳ４で外乱光の影響ありと判断し
た場合には直ちに試験無効信号を出力せず、ステップＳ
１２で外乱光に影響のあるデータを除去する処理を行
う。

【０１３７】この外乱光に影響のあるデータの除去につ
いては、例えば所定レベル以上のデータは外乱光の影響
在りとして除去する方法がよい。そして、ステップＳ１
３で残ったデータから減光率定可能であれば、ステップ
Ｓ１５に戻って汚損状況を判定して、ステップＳ６以降
の汚損補償処理を行う。

【０１３８】一方、ステップＳ１３で例えば外乱光の影
響のないデータが所定数以下の場合で減光率を計算する
には、データが少なく、減光率の判定が不可能であれ
ば、このとき初めてステップＳ１４で試験無効信号を防
災受信盤１に送出することになる。

【０１３９】図２２は図４の火災検知器３における検知
器試験処理の他の実施形態のフローチャートであり、こ
の実施形態にあっては外部試験光源２８の試験発光と内
部試験光源３０の試験発光を行い、第１検知センサ１９
の受光検知信号について汚損状況に応じた処理を行うよ
うにしたことを特徴とする。

【０１４０】図２２において、まずステップＳ１で外部
試験光源２８としての外部ランプを例えば２秒間、２Ｈ
ｚで点滅し、ステップＳ２で第１検知センサ１９からの
受光検知信号をＡ／Ｄ変換により信号処理部２１に取り
込み、ステップＳ３で図１６のフローチャートまたは図
１８のフローチャートに従った外乱光判定処理を実行す
る。

【０１４１】続いてステップＳ４で外乱光の影響ありを
チェックし、影響がなければステップＳ５で汚損状況と
して減光率を判定し、ステップＳ６で汚損補償限界とし
ての８５％と比較する。減光率が８５％以下であればス
テップＳ７で減光率５０％と比較し、５０％未満であれ
ばステップＳ８でセンサアレイ加算数＝２として通常監
視レベルを維持し、５０％を超えているとステップＳ９
でセンサアレイ加算数＝４として加算数を増加して汚損
補償を変更する。そしてステップＳ１０で正常終了信号
を防災受信盤１に出力する。

【０１４２】一方、ステップＳ６で減光率が汚損補償限
界の８５％を越えた場合には、ステップＳ１１で内部試
験光源３０としての内部ランプの点滅による試験処理を
行う。この内部試験光源の点滅についても、ステップＳ
１２で第１検知センサ１９からの受光検知信号を取り込
み、ステップＳ１３で、ステップＳ３で同様に内部試験
光の受光で得られた受光検知信号について、図１６のフ
ローチャートまたは図１８のフローチャートに従った外
乱光判定処理を実行する。

【０１４３】続いてステップＳ１４で外乱光の影響あり
をチェックし、影響がなければステップＳ１７で汚損信
号を防災受信盤１に出力する。影響があった場合には、
ステップＳ１５からの処理において第１検知センサ１９
のセンサユニットの故障か否かチェックする。

【０１４４】即ちステップＳ１５で受光レベルが規定レ
ベル幅に入っていれば、ステップＳ１６でセンサユニッ
ト正常と判断し、この場合にはステップＳ１７で汚損信
号を防災受信盤１に出力する。受光レベルが規定レベル
幅内でなければ、ステップＳ１８でセンサユニット異常
を判断し、ステップＳ１９で防災受信盤１に回路故障信
号を出力する。

【０１４５】またステップＳ３の外乱光判定処理に続い
て、ステップＳ４で外乱光の影響ありが判定された場合
には、ステップＳ２０で試験処理を無効とし、ステップ
Ｓ２１で防災受信盤１に対し試験無効信号を出力する。
この場合には再度、防災受信盤側からリトライとしての
試験実行コマンドが送られ、再試験を行うことになる。

【０１４６】尚、この再度の試験実行は、防災受信盤か
らの試験実行コマンドの受信で行われるのではなく、ス
テップＳ２０の試験無効と判断したときに、火災検知器
自体が直ちに再試験を行っても良い。

【０１４７】図２３は図４の火災検知器３における検知
器試験処理の他の実施形態であり、この実施形態は図２
のステップＳ１１からの内部試験光源によるセンサユニ
ット故障の判定について、第１検知センサ１９と第２検
知センサ２０の両方についてセンサユニット故障を試験
するようにしたことを特徴とする。

【０１４８】図２３において、ステップＳ１〜Ｓ１４の
処理は図２２のフローチャートと同じであるが、ステッ
プＳ６で減光率が汚損補償限界となる８５％を超えたと
きのステップＳ１１からの内部試験光源３０の制御によ
るセンサユニット異常の検出処理が異なっている。

【０１４９】即ちステップＳ１１で内部試験光源３０と
しての内部ランプを例えば２Ｈｚで２秒間点滅し、ステ
ップＳ１２で第１検知センサ１９の４．５μｍに中心を
もつ狭帯域光学フィルタ特性で得た受光検知信号と第２
検知センサ２０の５．０μｍ〜７．０μｍをもつ帯域光
学フィルタ特性で得た受光検知信号の両方について、Ａ
／Ｄ変換器２４，２６でサンプリングして信号処理部２
１に取り込む。

【０１５０】そしてステップＳ１３で両方の受光検知信
号について図１６のフローチャートまたは図１８のフロ
ーチャートに従った外乱光判定処理を実行する。続いて
ステップＳ１４で外乱光の影響ありをチェックし、影響
がなければステップＳ１８で防災受信盤１に直ちに汚損
信号を出力する。

【０１５１】外乱光の影響があった場合にはステップＳ
１５に進み、第１検知センサ１９と第２検知センサ２０
の受光検知信号の比率を算出し、ステップＳ１６でセン
サユニット正常比率幅に入っていれば、ステップＳ１７
でセンサユニット正常とし、ステップＳ１８で汚損信号
を防災受信盤１に出力する。ステップＳ１６でセンサユ
ニット正常比率幅に入っていなければ、ステップＳ１９
でセンサユニット異常と判断し、回路故障信号をステッ
プＳ２０で防災受信盤１に出力する。

【０１５２】またステップＳ４で外乱光の影響ありと判
断した場合には、ステップＳ２１で試験無効とし、ステ
ップＳ２２で試験無効信号を防災受信盤１に出力する点
は、図２２のフローチャートと同じになる。

【０１５３】図２４は本発明の火災検知器において外乱
光の影響を判定して外乱光の影響を受けた信号を除去す
る外乱光処理の第４の実施形態における検出器構造の説
明図である。

【０１５４】図２４の実施形態にあっては、図３の火災
検知器３における内部構造の左側のセンサユニット１８
ａの部分を取り出しており、この実施形態にあっては透
光性窓６ａの内側に配置している第１検知センサ１９と
第２検知センサ２０に対し、試験光源収納部７の下面外
側に設けている外部試験光源からの試験光が第１検知セ
ンサ１９のみに照射されるように、試験光源用窓８ａの
位置を配置している。

【０１５５】このように外部試験光源からの試験光が透
光性窓６ａを通して第１検知センサ１９のみに照射させ
る構造とすることで、この試験時に第２検知センサ２０
から受光検知信号が得られれば、これは外乱光による受
光検知信号と判定し、第２検知センサ２０の受光検知信
号の信号区間に対応する第１検知センサ１９の受光検知
信号を除去することで、外乱光の影響を受けた信号を取
り除くことができる。

【０１５６】図２５は図２４の実施形態において試験時
に外乱光を受けなかった場合の信号波形であり、図２５
（Ａ）の試験発光区間に亘り図２５（Ｂ）のように第１
検知センサ１９からの受光検知信号が得られ、このとき
外乱光を受けていないことから、図２５（Ｃ）の第２検
知センサ２０からの受光検知信号は０Ｕを維持してい
る。

【０１５７】図２６は図２４の実施形態において試験中
に外乱光を受けた場合の信号波形図である。この場合、
図２６（Ｃ）のように外乱光を受けることによって、本
来、試験光を受光することのない第２検知センサ２０に
ついて受光検知信号が例えば時刻ｔ１からｔ１´のΔＴ
の時間に亘り得られている。

【０１５８】そこで、図２６（Ｂ）の第１検知センサ１
９からの受光検知信号について、この外乱光の判定時間
ΔＴの信号部分を除去し、残りの受光検知信号を使用す
ることで、外乱光の影響を受けない試験処理を行うこと
ができる。もしくは、この試験処理を無効とするように
しても良い。

【０１５９】尚、上記の実施形態にあっては、外部試験
光源の発光制御による試験処理を４．５μｍの狭帯域フ
ィルタ特性をもった第１検知センサ１９からの受光検知
信号で行っているが、同様に５．０〜７．０μｍの帯域
フィルタ特性をもった第２検知センサ２０からの受光検
知信号について試験処理を行うようにしてもよい。

【０１６０】また上記の実施形態にあっては、図８に示
したように加算増幅部２３において各検知センサの複数
のアレイセンサについて汚損状況を判断して素子出力を
加算することで補償をかけているが、増幅部のアンプゲ
インを変化させた感度補償による汚損補償を行うように
してもよい。

【０１６１】更に本発明は、その目的と利点を損なわな
い適宜の変形を含み、更に実施形態に示した数値による
限定は受けない。

【０１６２】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、外部試験光源の点滅で透光性窓の汚れ具合を試験す
る火災検知器の試験時にヘッドライトを点灯した車両が
通過したり外部からの何らかの光が入射するなどによっ
て、試験光に加えて外乱光が入射した場合にあっても、
外乱光の影響を受けた受光検知信号を除去する処理や、
外乱光の影響を受けたことを判定して試験結果を無効に
するなどの外乱光処理を行うことで、外乱光の影響を受
けた受光検知信号が得られても正確な火災検知器の試験
を行うことができ、外乱光の影響を受けて誤った汚損補
償による失報や外乱光による影響で検知器異常を出すな
どの誤報を確実に防止し、火災検知器の正確な試験を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成の概略ブロック図

【図２】本発明による火災検知器の組立分解図

【図３】本発明による火災検知器の内部構造の断面図

【図４】本発明による火災検知器の回路ブロック図

【図５】燃焼炎と他の放射線の波長スペクトル特性の説
明図

【図６】図４の２波長方式による検出特性の説明図

【図７】図４の２波長方式による放射線の種類に対する
相対比と判定結果の説明図

【図８】図４の加算増幅回路の詳細を示した回路ブロッ
ク図

【図９】図４の外乱光処理部で外乱光の影響を受けた信
号部分を除去する本発明による外乱光処理の第１実施形
態を説明するための信号波形図

【図１０】図９の処理を組込んだ減光率算出処理のフロ
ーチャート

【図１１】図４の２波長方式における火災検知器の試験
処理動作のフローチャート

【図１２】図１１の検知器試験処理の詳細を示したフロ
ーチャート

【図１３】図１１に対応した防災受信盤の処理動作のフ
ローチャート

【図１４】１波長方式における火災検知器の試験処理動
作のフローチャート

【図１５】図４の外乱光処理部で外乱光の影響を判定す
る本発明による外乱光処理の第２実施形態の処理を説明
するための信号波形図

【図１６】図９の外乱光判定処理のフローチャート

【図１７】図４の外乱光処理部で外乱光の影響を判定す
る本発明による外乱光処理の第３実施形態の処理を説明
するための信号波形図

【図１８】図１７の外乱光判定処理のフローチャート

【図１９】外乱光の影響を判定して無効信号を出力する
１波長方式における火災検知器の試験処理動作のフロー
チャート

【図２０】図１１の無効信号の出力に対応した防災受信
盤の処理動作のフローチャート

【図２１】外乱光の影響を判定して信号除去と無効信号
出力を行う１波長方式における火災検知器の試験処理動
作のフローチャート

【図２２】外部と内部の試験光源による試験で外乱光の
影響を判定して無効信号を出力する１波長方式における
火災検知器の試験処理動作のフローチャート

【図２３】外部と内部の試験光源による試験で外乱光の
影響を判定して無効信号を出力する２波長方式における
火災検知器の試験処理動作のフローチャート

【図２４】２波長方式につき外部試験光を１つの検知セ
ンサのみに照射して外乱光を判定する検知器構造の説明
図

【図２５】図２４で外乱光がない場合の２つの検知セン
サの受光検知信号の信号波形図

【図２６】図２４で外乱光の影響を受けた場合の２つの
検知センサの受光検知信号の信号波形図

【符号の説明】

１：防災受信盤 ２：伝送路 ３：火災検知器 ３ａ：カバー ３ｂ：本体 ４：火源 ５：トンネル ５ａ：トンネル壁面 ６ａ，６ｂ：透光性窓 ７：試験光源収納部 ８ａ，８ｂ：試験光源用窓 ９：取付ねじ １０：防水コネクタ １１：信号ケーブル １３：モールドカバー １４：避雷基板 １５：信号線 １６：主回路基板 １８ａ，１８ｂ：センサ部 １９：第１検知センサ（４．５μｍ狭帯域フィルタ付
き） １９ａ〜１９ｄ：アレイセンサ ２０：第２検知センサ（７μｍ広帯域フィルタ付き） ２１：信号処理部（ＭＰＵ） ２２ａ：右側検知部 ２２ｂ：左側検知部 ２３，２５：加算増幅部 ２４，２６：Ａ／Ｄ変換器 ２７：外部試験光源制御部 ２８：外部試験光源 ２９：内部試験光源制御部 ３０：内部試験光源 ３１：伝送制御部 ３２：アドレス設定部 ３３：記憶部 ３４：火災判定部 ３５：試験処理部 ３６：外乱光処理部 ３７ａ〜３７ｄ：プリアンプ ３８ａ，３８ｃ，３８ｄ：メインアンプ ３９：切替スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 圭一 東京都品川区上大崎２丁目10番43号 ホー チキ株式会社内 (72)発明者 根本 雅彦 東京都品川区上大崎２丁目10番43号 ホー チキ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C085 AA13 AB01 AC03 CA07 CA08 CA14 EA08 EA38 FA13 FA16 FA24

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の監視エリアを視野とする透光性窓
   と、 前記透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に
   変換して受光検知信号として出力する検知センサと、 前記検知センサから出力される受光検知信号に基づいて
   火災の判定を行う火災判定部と、 前記透光性窓の外側近傍に設けられた試験光源と、 試験時に、前記試験光源を所定周波数で点滅又は明滅
   し、前記透光性窓を介して前記検知センサで受光した試
   験光の受光検知信号により、前記透光性窓の汚損状態を
   検出して外部に出力すると共に、前記受光検知信号を汚
   損補償するための回路条件を調整する試験処理部と、を
   備えた火災検知器に於いて、 前記試験光の受光検知信号から外乱光の影響を検出して
   処理する外乱光処理部を設けたことを特徴とする火災検
   知器。
2. 【請求項２】請求項１記載の火災検知器に於いて、前記
   外乱光処理部は、試験中に得られた受光検知信号から外
   乱光の影響を受けた信号部分を除去することを特徴とす
   る火災検知器。
3. 【請求項３】請求項１記載の火災検知器に於いて、前記
   外乱光処理部は、試験時に得られる受光検知信号の上下
   のピーク値の各々を抽出して各々の平均ピーク値を算出
   し、前記平均ピーク値に近い上下のピーク値の一部を抽
   出することで外乱光の影響を受けた上下のピーク値を除
   去することを特徴とする火災検知器。
4. 【請求項４】請求項３記載の火災検知器に於いて、前記
   外乱光処理部は、外乱光の影響を受けた信号を除去した
   残りの上下のピーク値から受光検知信号の振幅値を算出
   し、前記透光性窓に汚れのない状態で検出された受光検
   知信号の振幅初期値により、前記透光性窓の汚損状態を
   示す減光率を算出することを特徴とする火災検知器。
5. 【請求項５】請求項１記載の火災検知器に於いて、前記
   外乱光処理部は、試験中に外乱光の影響を受けた受光検
   知信号を判定した場合、このときの試験処理を無効とす
   ることを特徴とする火災検知器。
6. 【請求項６】請求項５記載の火災検知器に於いて、前記
   外乱光処理部は、試験中に得られた受光検知信号の上下
   の各ピーク値のばらつきが大きい場合に、外乱光の影響
   ありと判定することを特徴とする火災検知器。
7. 【請求項７】請求項５記載の火災検知器に於いて、前記
   外乱光処理部は、試験中に得られた受光検知信号の振幅
   検出値が、前記透光性窓に汚れのない状態で検出された
   受光検知信号の振幅初期値に所定の係数を乗じた閾値を
   越えた場合に、外乱光の影響ありと判定することを特徴
   とする火災検知器。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載の火災検
   知器に於いて、 更に、前記透光性窓の内側に内部試験光源を設け、 前記試験処理部は、試験時に、前記外部試験光源による
   試験後に、必要に応じて前記内部試験光源を所定周波数
   で点滅又は明滅し、前記検知センサで受光した試験光の
   受光検知信号により試験処理を行い、 前記外乱光処理部は前記内部試験光源の受光検知信号か
   ら外乱光の影響を検出して処理することを特徴とする火
   災検知器。
9. 【請求項９】請求項１乃至７のいずれかに記載の火災検
   知器に於いて、 前記検知センサとして検出波長帯域に異なる少なくとも
   ２つの検知センサを設け、前記試験光源からの試験光を
   前記検知センサの一方のみに入射するように配置し、前
   記外乱光処理部は、試験時に前記試験光が入射しない他
   の検知センサから受光検知信号が得られた場合、外乱光
   の影響ありと判定して、このときの試験処理を無効とす
   るか又は外乱光の影響を受けた信号部分の除去を行うこ
   とを特徴とする火災検知器。
10. 【請求項１０】請求項１乃至８のいずれかに記載の火災
    検知器に於いて、前記検知センサとして検出波長帯域に
    異なる少なくとも２つの検知センサを設け、前記外乱光
    処理部は試験光による前記各検知センサからの受光検知
    信号の各々に対し外乱光の影響を検出して処理すること
    を特徴とする火災検知器。