JP2003162778A - 火災警報システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる原因にて引き起こされる火災の検出の
信頼性を向上させる。 【解決手段】 対象環境の煙濃度Ｓ及び所定時間内の温
度差ΔＴを検出し、火災判定のための複数の主要基準を
備える。この複数の主要基準とは、（１）煙濃度Ｓが第
１の煙閾値Ｓ１を超えるか[例えば、Ｓ≧５％／ｍ]、
（２）温度差ΔＴが第１の温度差閾値ＴＤ１を超えるか
[例えば、ΔＴ≧１８℃]、（３）煙濃度Ｓと温度差ΔＴ
との組み合わせが、煙濃度Ｓの増加に伴って温度差ΔＴ
が減少する関数に基づく不等式［例えば、２Ｓ＋ΔＴ≧
１２］を満足するかである。検出された温度差ΔＴと煙
濃度Ｓを上記の主要基準を参照して処理し、いずれかの
主要基準が満足された場合にコントローラが火災発生の
可能性を示す火災警告信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は火災警報システム、
更に詳しくは、火災に関連する異なる２つの物理パラメ
ータの分析によって火災の存在を判定する火災警報シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平４−２７０４９３号公報（特許文
献１）は火災警報システムを開示している。このシステ
ムでは、煙濃度及び周囲温度を火災に関連する異なるパ
ラメータとして検出し、この２つの検出パラメータを分
析して火災の判定を行っている。この目的のため、この
システムは閾値として、煙濃度と周囲温度との積である
関数によって規定される不等式を用いている。

【０００３】

【特許文献１】特開平４−２７０４９３号公報（要約、
図２）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような火災判定手
法は、ある環境においては満足できるものの、異なる火
災原因が考えられる多種に亘る環境における火災判定に
対しては不十分であることが判明した。すなわち、この
従来のシステムにおいては、２つのパラメータの内の一
方または両方が比較的低レベルである条件のものとで
は、火災の認識が行えない問題があった。例えば、燻焼
火災のように初期の温度上昇が少なくて火炎を伴わない
火災の場合や、特に冬季における低温度環境におけるア
ルコール燃焼のように低レベルの煙濃度が生じる火災に
ついては、信頼できる火災判定ができないという問題が
あった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解消するものであり、異なる原因によって引き起こされ
る火災の判定を確実に行うことができる火災警報システ
ムを提供するものである。本発明に係る火災警報システ
ムは、対象環境の煙濃度Ｓを検出する煙検出器、及び対
象環境の温度Ｔを検出して所定の短時間内の温度差ΔＴ
を与える温度検出器を備える。このシステムには、火災
判定のための複数の主要基準を保持する閾値手段が備え
られており、この複数の主要基準とは、（１）煙濃度Ｓ
が第１の煙閾値Ｓ１を超えるか[例えば、Ｓ≧５％／
ｍ]、（２）温度差ΔＴが第１の温度差閾値ＴＤ１を超
えるか[例えば、ΔＴ≧１８℃]、（３） 煙濃度Ｓと温
度差ΔＴとの組み合わせが、煙濃度Ｓの増加に伴って温
度差ΔＴが減少する関数に基づく不等式［例えば、２Ｓ
＋ΔＴ≧１２］を満足するかである。

【０００６】このシステムはコントローラを備え、検出
した温度差ΔＴと煙濃度Ｓを上記の主要基準を参照して
処理し、いずれかの主要基準が満足された場合にコント
ローラが火災発生の可能性を示す火災警告信号を出力す
る。このように、煙濃度（Ｓ）、温度差（ΔＴ）、及び
これらのパラメータの関数に関して、適宜の基準を選択
することにより、多種の環境において発生する火災の検
出を精度良く検出できる。特に、温度差を一つの基準と
して採用し、この温度差（ΔＴ）を一つの変数として煙
濃度（Ｓ）と組み合わせて不等式を構築することで、各
種の原因にて引き起こされる火災について、早い時期に
おいて、信頼性の高い火災判定を容易に行うことができ
る。

【０００７】上記の第１の煙閾値（Ｓ１）は、第１温度
差閾値ＴＤ１よりも小さな所定の下限値ＴＤＬＯＷ以下
の低い領域での温度差ΔＴについて上記関数によって与
えられる煙濃度Ｓよりも大きくなるように選択される。
同様に、上記第１温度差閾値ＴＤ１は、上記第１煙閾値
Ｓ１よりも小さな所定の下限値ＳＬＯＷ以下の低い領域
での煙濃度Ｓについて上記関数によって与えられる温度
差ΔＴよりも大きくなるように選択される。これらの閾
値（Ｓ１、ＴＤ１）を選択することで、ヨーロッパ基準
ＥＵ５４−９にて規定されている火災種別ＴＦ６（アル
コール発炎）のような強い熱と低い煙濃度が特徴の火災
や、火災種別ＴＦ２（木材の熱分解による燻焼）や、Ｔ
Ｆ３（綿灯芯燻焼）のような熱が少ないものの煙が多い
ことが特徴の燻焼火災を間違いなく検出することができ
る。

【０００８】更に、急速な熱上昇を伴う火災についてよ
り信頼性の高い火災検出を行うために、上記の主要基準
に、検出温度が第１の温度閾値Ｔ１［例えばＴ≧５７
℃］を超えるかどうかを含めることが好ましい。

【０００９】上記のコントローラは、一定の時間間隔
で、上記の主要基準のいずれか一つでも満たされている
かどうかをチェックし、本当に火災が存在するかを確実
に検知するための火災判定機能を備えるように構成され
る。すなわち、火災警告信号の発生があると、この火災
判定機能により火災判定時間が与えられ、この火災判定
時間中に継続して、上記の主要基準のいずれかが満たさ
れた時に、真の火災発生を示す火災判定信号を発する。
上記コントローラには、重み付け機能を備えることが望
ましく、この重み付け機能では、上記の主要基準の内の
どれが参照されて上記の火災警告信号が発生されたかに
よって、上記の火災判定時間を変化させて、真の火災発
生の判定に重み付けを行う。

【００１０】更に、煙検出器や温度検出器が設置される
実際の環境を学習してこれを反映できるように本システ
ムをよりインテリジェントとするために、本システムで
はそれぞれ異なる火災判定時間を有する異なる動作モー
ドを備えるように設計することが好ましい。この場合、
閾値手段は、上記の主要基準と類似するが夫々低い閾値
（Ｓ２、ＴＤ２）及び主要基準と異なる関数の不等式を
備えた厳格基準を保持する。この好ましい形態において
は、上記コントローラは、次のように作動する。 （ａ）検出した温度差ΔTと煙濃度Ｓを上記の厳格基準
と照合して、過去の所定期間内においてこの基準の内の
どの基準が何回満たされたかを示す火災指標を与え、
（ｂ）この火災指標に基づいて上記の異なる動作モード
の内の一つを選択し、選択された動作モードに割り当て
られている火災判定時間に基づいて真の火災判定を行
う。

【００１１】このようにして、実際の環境を反映するも
のとして選択された動作モード毎に異なる火災判定時間
に基づいて、真の火災判定が行える。詳述すると、本シ
ステムには、実際の環境に適した火災判定時間を規定す
るための異なる方法を明記する時間テーブルが備えられ
ており、コントローラは、主要基準の内のどの基準を根
拠として火災警告信号が発生したかによって、火災判定
時間を規定する方法をこの時間テーブルから選択する。
上の動作モードの少なくとも一つは、特定の手法に則っ
て時間テーブルにおける火災判定時間を変更するように
定義される。この場合、コントローラは、以下の動作を
行う。 （１）検出した温度差ΔＴと煙濃度Ｓを上記の厳格基準
と照合して、過去の所定期間内においてこの基準の内の
どの基準が何回満たされたかを示す火災指標を与え、
（２）この火災指標に基づいて上記の異なる動作モード
の内の一つを選択し、（３）選択された動作モードでの
特定の方式に基づいて、時間テーブルで規定された火災
判定時間を変更し、（４）この変更された火災判定時間
に基づいて真の火災判定を行う。このため、実際の環境
に即すことができるようにシステム自体によって学習さ
れたより洗練された方式に則って真の火災の存在の検出
を信頼性よく行うことができる。

【００１２】上記の主要基準（１）や（３）の一つが満
足された時に火災判定時間を変更する方式は、例えば、
以下のようにして定義される。 （ａ）直前の時間範囲内で上の主要基準を満たす複数回
の煙濃度（Ｓ）をサンプリングし、（ｂ）サンプリング
した煙濃度（S）について、主要基準（１）と（３）の
内の対応する基準によって判定される煙濃度レベルを超
える量を求め、（ｃ）煙濃度（Ｓ）の超過量を合計し、
（ｄ）この合計量を上記の火災判定時間に変換する。

【００１３】また、上記の閾値手段は、選択された動作
モードに基づいて、上記第１煙閾値Ｓ１と不等式の関数
の内少なくとも一方を変更するようにしてもよい。ま
た、上記の不等式の関数は、数値処理が容易なように、
α・Ｓ＋ΔＴ≧βで示される一次関数とすることができ
る。この場合、Ａ，Ｂは定数である。

【００１４】上述した目的や有用な特徴及びその他の特
徴については、添付図面に基づいて説明する発明の実施
形態の内容から明白である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の火災警報システムの好ま
しい実施例について図面を参照して説明する。図２に示
すように、本システムは対象となる環境での煙濃度
（Ｓ）を検知する煙感知器１０と、この環境の温度を検
出する温度検出器２０とで構成される複合型の検出器を
使用するものであり、この温度検出器２０は、毎秒時
に、現在時刻での温度と例えば１６８秒前での温度との
温度差（ΔＴ）を検出する。煙検出器１０は公知の光拡
散型のもので、単位長さ当たりの光の減衰率（％／ｍ）
で示される煙濃度（Ｓ）を与える。検知された煙濃度
（Ｓ）と温度差（ΔＴ）は、現在の温度（Ｔ）と共にコ
ントローラ４０へ送られて、ここにおいて、主要基準
や、いろんな環境における特定の条件によって定められ
る種々の火災判定時間を参照して分析されて真の火災判
定が行われる。真の火災判定がなされると、コントロー
ラ４０は真の火災を示す火災警報信号を、インターフェ
ース６０を介して伝送ユニット７０へ送られ、伝送ユニ
ット７０はこれを受けて火災警報信号を外部の管理ステ
ーション８０へ送信し、ここで消火目的のために処理さ
れる。後述するように、上記の主要基準は、厳格基準と
共に閾値テーブル５１内に保持され、火災判定時間は時
間テーブル５２にて規定される。これらのテーブルはマ
イクロプロセッサーと連動するメモリー５０に保持さ
れ、コントローラ４０、インターフェース６０、伝送ユ
ニット７０はマイクロプロセッサーによって実現され
る。この意味において、検出器以外は、１チップマイク
ロコンピュータによって構成されるものである。

【００１６】火災の判定 要約すると、本システムでは、主要基準を参照した火災
警告状況があり、且つこの火災警告状況が火災判定時間
の間継続した時にのみ、火災警報信号を発生するように
構成されている。図１に示すように、この主要基準とは
以下のものである。 （１）煙濃度Ｓが第１の煙閾値Ｓ１を超えるか［例え
ば、Ｓ≧５％／ｍ]、（２）温度差ΔＴが第１の温度差
閾値ＴＤ１を超えるか[例えば、 ΔＴ≧１８℃]、
（３）煙濃度Ｓと温度差ΔＴとの組み合わせが、煙濃度
Ｓの増加に伴って温度差ΔＴが減少する関数に基づく不
等式［例えば、２Ｓ + ΔＴ ≧１２］を満足するか、
（４）検出温度Ｔが第１の温度閾値Ｔ１［例えば、Ｔ≧
５７℃］を超えるか。以下の説明では上の関数を第１複
合閾値と称することにする。上記の主要基準のどれか一
つでも満足されると、コントローラ４０は火災警告信号
を発生し、この火災警告状況が発生した直後からこの状
況が火災判定時間に亘って継続しているかどうかを検証
する検証プロセスに進み、この火災警告状況が火災判定
時間の間継続した場合に、コントローラ４０が火災警報
信号を発生する。この火災判定時間は、主要基準の内の
どれが満足されたかよって、また、複合検出器が設置さ
れた実際の環境を反映する所定の種々の動作モードから
どの特定の動作モードをシステムが選択しているかによ
って、変更される。

【００１７】学習及び動作モードの決定 本システムを実際の環境に適合させて火災検知の信頼性
を高めるために、本システムでは、どの動作モードが実
際の環境に合致するかを学習するようにプログラムされ
ている。このため、閾値テーブル５１は、図３に示すよ
うに、上記の主要基準に類似した厳格な基準を有するも
のであり、この厳格な基準とは以下の通りである。 （１）煙濃度Ｓが第２の煙閾値Ｓ２を超えるか［例え
ば、 Ｓ≧２２．５％／ｍ]、（２）温度差ΔＴが第２の
温度差閾値ＴＤ２を超えるか［例えば、 ΔT≧１２
℃］、（３）煙濃度Ｓと温度差ΔＴとの組み合わせが、
煙濃度Ｓの増加に伴って温度差ΔＴが減少する関数に基
づく不等式［例えば、２Ｓ + ΔＴ ≧１０］を満足する
か。ここでの関数は第２複合閾値と称す。

【００１８】図４に示すように、本システムのおける動
作モードには、既定モード、クリーンルームモード、暖
房モード、調理モード、喫煙・湯気モードがある。厳密
に言えば、これらの動作モードの内の一つまたはそれ以
上にあっては、それぞれ火災判定時間について固有の決
め方があり、動作モードによって異なる火災判定時間を
設定することが可能となっている。また、既定モードと
喫煙・湯気モード以外のモードでは、以下の表１に示す
ように、主要基準の内の一つまたはそれ以上を変更する
ようになっている。

【００１９】

【表１】

【００２０】コントローラ４０は、過去１ヶ月の間に主
要基準の内のどの基準が何回満たされたかを基準にし
て、動作モードを選択する。この期間に３回以上第２の
温度差閾値ＴＤ２を超えると、暖房モードが火災判定の
ために選択される。また、この期間に３回以上第２の複
合閾値（２Ｓ＋ΔＴ≧１０）を超えると、調理モードが
選択される。またこの期間に３回以上第２煙閾値（Ｓ
２）を超えると、喫煙・湯気モードが選択される。更
に、この期間にこの厳格基準のいずれもが満たされない
場合は、クリーンルームモードが選択される。これ以外
の場合は、既定モードが選択される。

【００２１】実際の環境を学習して適当な動作モードを
選択した後、システムは選択された動作モードによって
変更されたかもしくは変更されなかった主要基準を参照
すると同時に、選択された動作モードに特有であって主
要基準の内のなにが使用されるによって決まる火災判定
時間を参照して火災の判定を行う。

【００２２】火災判定時間及び火災判定 １）第１温度差（ＴＤ１）が満足された（ΔＴ≧１８
℃）、または第１温度閾値（Ｔ１）が満足された（Ｔ≧
５７℃）ことで火災警告信号が出された場合、火災判定
時間は９秒間に固定される。ΔＴ≧１８℃の条件は、ヨ
ーロッパ基準ＥＵ５４−９で規定される火災種別ＴＦ６
（アルコール発炎）に典型的なものであり、図１にて例
示するような火災特徴を示すものである。この火災警告
信号が出された直後からこの火災警告状態が９秒以上継
続すると、コントローラ４０は真の火災が存在するとし
て火災警報信号を発生する。

【００２３】２）第１煙閾値（Ｓ１）が満足された（Ｓ
≧Ｓ１）ことで火災警告信号が出された場合は、喫煙・
湯気モードが選択されているかいないかによって異なる
火災判定時間が決定される。この火災警告状態は、図１
にて例示するような火災特徴に見られるＴＦ２（木材の
熱分解による燻焼）や、ＴＦ３（綿灯芯燻焼）、ＴＦ４
（ポリウレタン発炎）に固有のものである。尚、ＴＦ４
には、急激な煙濃度の増加を伴わない火災が含まれる。
このような火災はまた第１複合閾値を使用することで確
実に認識することができる。

【００２４】喫煙・湯気モードが選択されなかった場合
は、コントローラ４０は直前の６０秒間に検出された煙
濃度の平均値を算出し、以下の表２に示す時間テーブル
５２から、この平均値に対応する火災判定時間を取り出
す。この火災警告状態が最初に出現した後、このように
して取り出された火災判定時間の間、火災警告状態が継
続すると、コントローラ４０が火災警報信号を発生す
る。

【００２５】

【表２】

【００２６】このモードが選択された時、コントローラ
４０は、煙濃度（Ｄavg）の平均値を取得することに加
えて、最初に第１煙濃度閾値（Ｓ１）を超えた時から９
回連続してこの閾値（Ｓ１）を超えた煙濃度について、
それぞれ閾値を超える超過量を算出する。次いで、この
超過量の合計値（％／ｍ）を２で割った値を、煙濃度１
単位当たり１秒とする換算率に基づいて秒に換算する。
このようにして換算された値は、上記の時間テーブルか
ら平均煙濃度に基づいて取り出された値に加算されて、
火災判定時間が与えられる。この時間は、図５に示すよ
うに、９回目の火災警告状態から始まる。この火災判定
時間の間にＳ≧Ｓ１の条件が継続した場合、コントロー
ラ４０は、火災判定時間の経過直後に、火災警報信号を
発生する。

【００２７】３）第１複合閾値（既定モード、喫煙・湯
気モード、暖房モードにあっては２Ｓ＋ΔＴ≧１２、ク
リーンルームモードにあっては合っては２Ｓ＋ΔＴ≧１
０、調理モードにあっては２Ｓ＋ΔＴ≧１４）が満足さ
れた場合、調理モードが選択されているかいないかによ
って異なる火災判定時間が決定される。この火災警告状
態は、図１に例示する火災特徴に見られるＴＦ１（木材
発炎）やＴＦ５（ペプタン発炎）に固有のものである。

【００２８】調理モードが選択されない場合、コントロ
ーラ４０は、第１の複合閾値（例えば、２Ｓ＋ΔＴ＝１
２）を最初に超えたときから９回連続して超えた事象の
それぞれについて、その時点での温度差（ΔＴ）によっ
て第１の複合閾値（例えば、２Ｓ＋ΔＴ＝１２）の直線
に沿って変動する煙濃度閾値（ＶＳ）を超える煙濃度の
超過量を算出する。次いで、コントローラ４０は超過量
（％／ｍ）の合計を２で割って、この値を煙濃度１単位
当たり１秒とする換算率に基づいて秒に換算する。この
ようにして変換された値（秒）が火災判定時間となり、
この火災判定時間は、図６に示すように、９回目の火災
警告状態から始まる。この火災判定時間中にこのような
火災警告条件が継続した場合、コントローラ４０は、火
災判定時間の経過直後に、火災警報信号を発生する。

【００２９】調理モードが選択された場合、コントロー
ラ４０は、第１の複合閾値を最初に超えたときから９回
連続して超えた事象のそれぞれについて、異なる煙濃度
閾値（ＶＳ）を超える煙濃度の超過量を算出する。次い
で、コントローラ４０は超過量（％／ｍ）の合計を求
め、この超過量の合計を、煙濃度１単位当たり１秒とす
る換算率に基づいて秒に換算する。このようにして変換
された値（秒）が火災判定時間となり、この火災判定時
間は、上記の場合と同様に、９回目の火災警告状態から
始まり、この火災判定時間中にこのような火災警告条件
が継続した場合、コントローラ４０は、火災判定時間の
経過直後に、火災警報信号を発生する。このようにし
て、実際の環境及び火災原因の特性に応じて火災判定が
高い信頼度で合理的に行うことができる。

【００３０】上記の説明では、種々の閾値について個々
の値や定数を例示したが、これらの値や定数は特定の要
件や規格に応じで変更できるものである。

【００３１】上記の火災判定や動作モードの選択は、メ
モリーに格納されたプログラムによって常時実行され
る。この手順の第１のステップ（ステップ１）では、検
出したパラメータが主要基準のどれかを満足するかどう
かをチェックする。これが満足されている場合、カウン
ターにて火災警告状態の火災カウント（Ｆapc）が１つ
増加し（Fapc＝Fapc+１）、一方これが満足されていな
い場合は、火災カウント（Ｆapc）が１つ減少する（Fap
c＝Fapc−１）。火災カウントが８を超えると（Fapc＞
８）、火災カウントは固定され（Fapc=８）、火災判定
プロセスが進行中であるかどうかがチェックされる。火
災判定プロセスがまだ開始されていない場合、すなわ
ち、ステップ２において火災条件が９回目に検知された
ことを最初に認識した場合、コントローラはメモリーか
ら判定時間を取りだして、この取り出した判定時間（Tm
ax）を参照して火災の判定の準備が完了する。この時、
火災判定プロセスに入ったことを示す火災判定フラグを
設定する。この火災警告状態が９回以上継続すると、ス
テップ２からステップ３及びステップ４に移行し、火災
警報信号が発せられたかどうかをチェックする。火災警
報信号がまだ発せられていない場合は、時間カウント
（T）が１つ増加し（T=T+1）、次に、取り出された判定
時間(Tmax)と比較され、ステップ５において、T＞Tmax
であるかをチェックする。上記の手順が繰り返されてT>
Tmaxとなった場合、ステップ６において、再スタートフ
ラッグがオンであるか、またステップ７で火災警報信号
が既に発せられたかどうかがチェックされる。ステップ
６、７のいずれの条件も満たされない場合は、火災警報
信号が発せられる。

【００３２】火災警告状態が生じた後に、このような状
態が続かずに、火災カウントがゼロまでに減少してしま
うと（Fapc=０）、ステップ８において、火災判定プロ
セスが開始されているかがチェックされる。もし開始さ
れていれば、火災カウントをゼロにリセットする必要性
を示す再スタートフラグが設定されて、火災判定プロセ
スの再スタートの準備がシステムにおいて行われる。再
スタートフラグが設定された後で、且つ判定時間（Tma
x）によって規定された時間が経過した後は、ステップ
６の後に、火災カウント及び時間カウントをゼロにリセ
ットし、再スタートフラグ及び火災判定フラグを解除す
ることで、システムが別に生じる最初の火災警告状況に
対して応答できるようになる。

【００３３】図８は、上述したように、動作モードの一
つを選択するために、上記の火災判定シーケンスと平行
して繰り返される学習シーケンスを示す。この学習シー
ケンスは火災判定シーケンスに比べ長い時間間隔、例え
ば、１３分毎に実行される。本システムにおける学習機
能を分かり易く説明するために、図示の学習シークエン
スでは、喫煙・湯気モードが選択されたかどうか調べる
ことを例示する。最初に、煙濃度（Ｓ）は、厳格な基準
の第２煙閾値Ｓ２（主要基準における煙閾値Ｓ１の１／
２）と比較される。Ｓ＞Ｓ２であれば、前にＳ＞Ｓ２と
なってから、すなわち、厳格な基準によって火災警告状
態が検知されてから、３６時間以上過ぎているかがチェ
ックされる。この条件が満足されると、この事象が生じ
た時の時刻がメモリー５０中の学習テーブル５３に記録
されると同時に、学習カウントが１つ増加する。次い
で、このような事象、すなわち、厳格な基準に基づく火
災警告状況の記録が過去１月以前にあったかどうかをチ
ェックする。このような記録があれば、過去１月以前の
記録が削除されて学習カウントが１つ減少する。最後
に、学習カウントが過去１月以内に３回以上、すなわ
ち、厳格基準に基づく火災警告状況が過去１月以内に３
回以上検出されたかどうかがチェックされる。この期間
内にこの事象が３回以上あると、システムは喫煙・湯気
モードを選択する。これ以外の場合は、このモードはオ
フとなる。同様にして、他の動作モード（暖房モード、
調理モード、クリーンルームモード）についての検査
が、上記の手順と並列または前後して行われる。

【００３４】図９は、本発明の火災警報システムに適用
される他の学習機能を説明するものである。この場合
も、図４を参照して説明した上述の学習機能と同様に、
厳格な主要基準である煙濃度（Ｓ≧Ｓ２＝２．５％／
ｍ）、温度差（ΔＴ≧ＴＤ２＝１２℃）、第２複合閾値
（２Ｓ + ΔＴ ≧１０）、温度（Ｔ≧Ｔ２＝４０℃）を
用いて、煙と温度を検知する複合型検出器が設置された
環境を学習し、この環境に適した火災判定方式を選択す
るものである。複合型検出器は、初期設定値として、主
要基準が、煙濃度（Ｓ≧Ｓ１＝５％／ｍ）、温度差（Δ
Ｔ≧ＴＤ１＝１８℃）、第１複合閾値（２Ｓ + ΔＴ ≧
１２）、温度閾値Ｔ１（Ｔ≧Ｔ１＝５７℃）と設定され
ており、更に、火災判定時間を所定の時間、例えば、４
５秒と設定されていて、これらの基準の少なくとも一つ
かが満たされた事象が火災判定時間の間、継続して発生
する時に真の火災発生を示す火災判定信号が発せられ
る。最初に、学習モードを動作させると、複合型検出器
に内蔵されるコントローラは、上の厳格な主要基準に基
づいて環境を調べ、図９に示すような以下の４つの環境
モデルに該当するかどうかが評価され、この評価に基づ
いて初期設定値を変化させることで、実際の環境に応じ
た火災判定が行われる。

【００３５】１）煙濃度Ｓ及び温度差ΔＴの変化が小さ
な環境モデル 学習モードが行われている期間に、煙濃度Ｓ及び温度差
ΔＴの検知結果が厳格な基準を、満たす回数が所定値よ
りも少ない場合、すなわち、厳格な基準のＳ２、ＴＤ
２、２Ｓ + ΔＴ ≧１０を満たすこと回数が少ない、あ
るいは全くない場合は、このモデルが選択され、初期設
定値に比べて、温度差の閾値ＴＤ１、煙濃度の閾値Ｓ
１、第１複合閾値による火災検出の感度を高めると共
に、火災判定時間を短くし、これに基づいて火災の判定
が行われる。

【００３６】２）煙濃度Ｓの変動が大きな環境モデル 学習モードが行われている期間に、煙濃度Ｓの検知結果
が厳格な基準が頻繁に認められて、この基準を満たす回
数が所定回数よりも多い場合、すなわち、厳格な基準の
Ｓ２及び２Ｓ + ΔＴ ≧１０を満たす回数が所定値より
も多く、且つ温度差の閾値ＴＤ２を満たす回数が所定値
よりも少ない場合は、このモデルが選択され、初期設定
値に比べて、火災判定時間を所定秒長く設定し、これに
基づいて火災の判定が行われる。

【００３７】３）煙濃度Ｓ及び温度差ΔＴの変動が大き
な環境モデル 学習モードが行われている期間に、煙濃度Ｓ及び温度差
ΔＴの検知結果が厳格な基準を、満たす回数が所定値よ
りも多い場合、すなわち、厳格な基準のＳ２、ＴＤ２、
２Ｓ + ΔＴ ≧１０を満たすこと回数が多い場合は、こ
のモデルが選択され、初期設定値に比べて、温度差の閾
値ＴＤ１、煙濃度の閾値Ｓ１、第１複合閾値による火災
検出の感度を弱めると共に、火災判定時間を所定秒長く
して、これに基づいて火災の判定が行われる。

【００３８】４）温度差ΔＴの変動が大きな環境モデル 学習モードが行われている期間に、温度差ΔＴの検知結
果が厳格な基準を、満たす回数が所定値よりも多い場
合、すなわち、厳格な基準のＴＤ２、２Ｓ + ΔＴ≧１
０を満たすこと回数が多く、且つ煙濃度Ｓ２を満たす回
数が所定値よりも少ない場合は、このモデルが選択さ
れ、初期設定値に比べて、温度差の閾値ＴＤ１、第１複
合閾値による火災検出の感度を弱め、火災判定時間は不
変とする。この場合、温度閾値Ｔ１を初期設定値（Ｔ１
＝５７℃）から下げるようにしても良い。また、温度閾
値Ｔ１のみによる火災判定とすることもできる。

【００３９】尚、学習機能によって、いずれの環境モデ
ルが選択されたか否かに拘わらず、火災判定時間は上述
の表２を参照して説明したように、火災の可能性を示す
事象（平均煙濃度）を考慮して算出する火災判定時間と
比較され、短い方の火災判定時間が使用される。

【００４０】このような学習機能が付加されたことによ
り、複合型検知器の設置環境に即した信頼性の高い火災
判定を行うことができるものであり、施工時において環
境に併せる格別の設定を行うことなしに、実火災の早期
発見を精度良く行え、非火災による誤報を少なくするこ
とができる。

【００４１】

【発明の効果】上述したように、本発明に係る火災警報
システムにあっては、火災判定のために（１）煙濃度Ｓ
が第１の煙閾値Ｓ１を超えるか[例えば、Ｓ≧５％／
ｍ]、（２）温度差ΔＴが第１の温度差閾値ＴＤ１を超
えるか[例えば、ΔＴ≧１８℃]、（３）煙濃度Ｓと温度
差ΔＴとの組み合わせが、煙濃度Ｓの増加に伴って温度
差ΔＴが減少する関数に基づく不等式［例えば、２Ｓ＋
ΔＴ≧１２］を満足するかの主要基準を使用し、いずれ
かの主要基準のいずれかが満たされたときに、火災発生
の可能性を示す火災警告信号を出力するものである。こ
のように、煙濃度（Ｓ）、温度差（ΔＴ）、及びこれら
のパラメータの関数に関して、適宜の基準を選択するこ
とにより、多種の環境において発生する火災の検出を精
度良く検出できる。特に、温度差を一つの基準として採
用し、この温度差（ΔＴ）を一つの変数として煙濃度
（Ｓ）と組み合わせて不等式を構築することで、各種の
原因にて引き起こされる火災について、早い時期におい
て、信頼性の高い火災判定を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る火災警報システムに
おいて火災判定のために使用される主要基準を示すグラ
フ図である。

【図２】同上の火災警報システムのブロック図である。

【図３】根火災警報を判定する以前に、既定モード、暖
房モード、調理モード、喫煙・湯気モード、クリーンル
ームモードの内から一つを選択するために使用される厳
格基準を示すグラフ図である。

【図４】上記の動作モードの関係を示す説明図である。

【図５】喫煙・湯気モードにおいて、上記の主要基準の
一つである煙閾値を検出煙濃度が超過したことが原因で
火災警告信号が出された時に、真の火災の存在を判定す
る方法を示すグラフ図である。

【図６】別の主要基準である不等式が満足されたことが
原因で火災警告信号が出された時の、真の火災の存在を
判定する方法を示すグラフ図である。

【図７】上記システムにおける火災判定手順を示すフロ
ー図である。

【図８】上記のシステムにおける学習手順を示すフロー
図である。

【図９】上記のシステムに適用される学習機能の説明図
である。

【符号の説明】

１０ 煙検出器 ２０ 温度検出器 ４０ コントローラ ΔＴ 温度差 Ｓ１ 第１の煙閾値 ＴＤ１ 第１の温度差閾値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 剛嗣 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 岡 昭一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 渡邉 純一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 5C085 AA01 AA03 AB09 CA04 CA30 5G405 AA08 AB01 AB02 AC07 CA05 CA06

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対象環境の煙濃度Ｓを検出する煙検出器
   と、対象環境の温度Ｔを検出して所定の短時間内の温度
   差ΔＴを与える温度検出器と、火災判定のための複数の
   主要基準を保持する閾値手段とを備え、この複数の主要
   基準とは、（１）煙濃度Ｓが第１の煙閾値Ｓ１を超える
   か、（２）温度差ΔＴが第１の温度差閾値ＴＤ１を超え
   るか、（３）煙濃度Ｓと温度差ΔＴとの組み合わせが、
   煙濃度Ｓの増加に伴って温度差ΔＴが減少する関数に基
   づく不等式を満足するかであり、検出した温度差ΔＴと
   煙濃度Ｓを上記の主要基準と照合するように処理して、
   いずれかの主要基準が満足された場合に火災発生の可能
   性を示す火災警告信号を出力するコントローラを備えた
   ことを特徴とする火災警報システム。
2. 【請求項２】上記第１煙閾値Ｓ１は、上記第１温度差閾
   値ＴＤ１よりも小さな所定の下限値ＴＤＬＯＷ以下の低
   い領域での温度差ΔＴについて上記関数によって与えら
   れる煙濃度Ｓよりも大きく、上記第１温度差閾値ＴＤ１
   は、上記第１煙閾値Ｓ１よりも小さな所定の下限値ＳＬ
   ＯＷ以下の低い領域での煙濃度Ｓについて上記関数によ
   って与えられる温度差ΔＴよりも大きくなったことを特
   徴とする請求項１に記載の火災警報システム。
3. 【請求項３】上記の主要基準には更に、検出温度が第１
   の温度閾値Ｔ１を超えるかを含むことを特徴とする請求
   項１に記載の火災警報システム。
4. 【請求項４】上記コントローラは、一定の短時間間隔
   で、上記の主要基準のいずれかが満たされているかをチ
   ェックし、上記コントローラは、上記の火災警告信号の
   発生から、火災決定時間を与え、この火災決定時間中継
   続して、上記の主要基準のいずれかが満たされた時に、
   真の火災発生を示す火災警報信号を発することを特徴と
   する請求項１に記載の火災警報システム。
5. 【請求項５】上記コントローラは、上記の主要基準の内
   のどれが参照されて上記の火災警告信号が発生されたか
   によって、上記の火災決定時間を変化させて、真の火災
   発生の決定に重み付けを行うための重み付け機能を有す
   る。ことを特徴とする請求項４に記載の火災警報システ
   ム。
6. 【請求項６】このシステムには、夫々異なる火災決定時
   間が割り当てられた異なる動作モードが設けられ、上記
   閾値手段は上記の主要基準と類似するが夫々低い閾値及
   び関数を備えた厳格基準を保持し、上記コントローラ
   は、 ａ）検出した温度差ΔＴと煙濃度Ｓを上記の厳格基準と
   照合して、過去の所定期間内においてこの基準の内のど
   の基準が何回満たされたかを示す火災指標を与え、 ｂ）この火災指標に基づいて上記の異なる動作モードの
   内の一つを選択し、選択されたモードに割り当てられて
   いる火災決定時間に基づいて真の火災判定を行うことを
   特徴とする請求項４に記載の火災警報システム。
7. 【請求項７】上記システムには、上記火災決定時間を決
   定するための異なる方法を記載した時間テーブルが備え
   られ、上記コントローラは、火災警告信号を与えるの
   に、上記の主要基準の内のどれが参照されたかによって
   上記時間テーブルから火災決定時間を決定する一つの方
   法を選択し、上記システムには、異なる動作モードが与
   えられて、少なくも一つの動作モードは、時間テーブル
   で規定された火災決定時間を、特定の方式で変更するも
   のであり、上記閾値手段は上記の主要基準と類似するが
   夫々低い閾値及び主要基準と異なる関数の不等式を備え
   た厳格基準を保持し、上記コントローラは、 ａ）検出した温度差ΔＴと煙濃度Ｓを上記の厳格基準と
   照合して、過去の所定期間内においてこの基準の内のど
   の基準が何回満たされたかを示す火災指標を与え、 ｂ）この火災指標に基づいて上記の異なる動作モードの
   内の一つを選択し、 ｃ）選択された動作モードでの特定の方式に基づいて、
   時間テーブルで規定された火災決定時間を変更し、 ｄ）この変更された火災決定時間に基づいて真の火災判
   定を行う。ことを特徴とする請求項４に記載の火災警報
   システム。
8. 【請求項８】上記の主要基準（１）や（３）が満足され
   た時に火災決定時間を変更する方式は、 ａ）直前の期間に亘って上の主要基準を満たす複数回の
   煙濃度Ｓをサンプリングし、ｂ）サンプリングした煙濃
   度について、主要基準（１）と（３）との内の対応す る基準によって決定される煙濃度レベルを超える量を求
   め、 ｃ）煙濃度の超過量を合計し、 ｄ）この合計量を上記の火災決定時間に変換することを
   特徴とする請求項７に記載の火災警報システム。
9. 【請求項９】上記の閾値手段は、選択された動作モード
   に基づいて、上記第１煙閾値Ｓ１と上記不等式の関数と
   の内の少なくとも一つを変更することを特徴とする請求
   項６に記載の火災警報システム。
10. 【請求項１０】上記の不等式の関数は、α・Ｓ＋ΔＴ≧
    βで示される一次関数であり、Ａ，Ｂは定数であること
    を特徴とする請求項１に記載の火災警報システム。