JP2003248873A - 複合型火災感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度と煙濃度が同時に上昇するような環境に
設置される場合でも、非火災報の発生を防止する。 【解決手段】 周囲の煙濃度の検出を行う煙濃度検出回
路３と、周囲の温度の検出を行う温度検出回路４と、煙
濃度及び温度変化量の２次元の座標系における閾値曲線
を記憶するＲＯＭ部２３等の記憶部と、所定時間毎に、
煙濃度検出回路３及び温度検出回路４の両検出結果から
煙濃度及び温度変化量を得て、これら煙濃度及び温度変
化量の、上記座標系に対する座標位置を算出し、所定時
間毎に算出される各座標位置が、座標系における原点側
の位置から移動して閾値曲線を超え、且つその超えた状
態の継続したことを計数する計数部２ａと、この計数部
２ａによる計数値が予め定められた判定値を超えたとき
に火災判定をする火災判定部２ｂと、煙濃度が所定閾値
に達した時点以前の各煙濃度の推移から閾値曲線に変更
を加える閾値曲線変更部２ｃとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の異なる物理
量変化をそれぞれ検出して火災信号を出力する複合型火
災感知器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から火災の早期発見には熱感知器よ
りも煙感知が向いていることが指摘されており、火災の
早期発見が必要な場所には煙感知器が使用されていた。
しかし、煙感知器は煙草、水蒸気などによって非火災報
を発生しやすいので、火災判定精度を向上させるべく、
以下に示すように、様々な火災判定方法が提案されてき
た。

【０００３】・時系列的に取得される煙濃度の値をニュ
ーラルネットに入力し、ニューラルネットの出力値で火
災かどうかを判定（特許２７５５９７３，２７５５９７
５，２７５６２７６，２８４３５７７号）・過去の煙濃
度の平均値、現在と過去の煙濃度の差分等を特徴量とし
たメンバシップ関数を決め、「閾値を超過した時以前の
煙濃度の平均値が大きいと、火災らしさも大きい」とい
ったファジールールにより火災かどうかを判定（特開平
５−５４２７１号）

【０００４】ところが、このような煙濃度の値だけから
火災を判定する方法では、アルコールや木材などが炎を
出して燃えているような火災を初期の段階で検出するこ
とは困難である。なぜならば、このようなアルコール火
災や木材燻焼火災では、炎を出して燃えているような場
合では煙の発生は少なく、また煙の発生があったとして
もその色は黒色の場合が多く、煙が黒い場合には灰色煙
用の散乱光を利用した煙感知器では、煙濃度を実際の煙
濃度よりも小さく観測してしまうからである。

【０００５】なお、特開２０００−１３７８７５公報に
は、煙の濃度に応じて変化する煙信号を検出して出力す
る煙検出部と、感知器の温度を検出して出力する温度検
出部とを備えた熱煙複合型火災感知器が記載されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
煙濃度を実際の煙濃度よりも小さく観測してしまうこと
がある煙感知器の問題を解決するべく、以下の複合型火
災感知器を開発した（特願２００１−１２６７７２）。

【０００７】図５にその複合型火災感知器の特徴となる
閾値曲線を示し、図６に同複合型火災感知器のブロック
構成図を示す。この複合型火災感知器１は、閾値曲線Ｓ
を、その両端部それぞれに所定の閾値ＴＨ１，ＴＨ２に
よる火災判定範囲Ｄ１，Ｄ２を有するとともに、第１の
物理量としての煙濃度ＤＳ及び第２の物理量としての温
度変化量（図５では「温度上昇値」）ＤＴの各限界値の
座標点を結ぶ範囲Ａを一次関数によるものとし、閾値Ｔ
Ｈ１，ＴＨ２を一次関数によるレベルよりは大きいもの
としてもいる。

【０００８】煙濃度ＤＳ及び温度変化量ＤＴは所定時間
毎に検出され、それら煙濃度ＤＳ及び温度変化量ＤＴに
対し、上記座標系における座標位置が算出される。そし
て、所定時間毎に順次算出される各座標位置が、煙濃度
ＤＳ及び／又は温座変化量ＤＴの値が大きくなる方向に
向けて閾値曲線Ｓを横切るよう変化し、且つその状態の
継続したことを計数し、その計数値が所定の判定値を超
えたときに火災判定がなされる。

【０００９】詳しくは、複合型火災感知器１は、熱煙複
合型火災感知器であり、ラビリンス構造の遮光壁の内部
に投光素子と受光素子とを配置した煙を感知するための
煙検知室と、周囲温度を検知する熱検知素子とを備えて
いる。そして、図６に示すように、投光素子及び受光素
子を含んで形成される、煙濃度ＤＳを検出する煙濃度検
出回路３及び温度変化量ＤＴを検出する温度検出回路４
と、火災受信機へ向け火災信号を出力する、通信処理Ｉ
Ｃにて形成された通信処理回路５と、各回路が接続され
る記憶手段と演算手段とをもったワンチップマイクロコ
ンピュータ（以下、ワンチップマイコンと称する）２と
を備えており、これらが熱煙複合型火災感知器の本体内
部に収容される。

【００１０】ワンチップマイコン２は、演算手段として
のＭＰＵ部２１と、記憶手段としての、ＲＯＭ（リード
オンリーメモリー）部２３、電気信号にて書き換え可能
なＥＥＰＲＯＭ部２４及びＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリー）部２５の他、煙濃度検出回路３及び温度検出回
路４からの電圧信号をそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
換部２２，２２と、通信処理回路５との信号授受をおこ
なう入出力部（Ｉ／Ｆ部）２６とを有している。ＲＡＭ
部２５はＭＰＵ部２１にておこなった演算の中間結果を
保持するようになっており、ＥＥＰＲＯＭ部２４には通
信時に使用する自己アドレスなどが収められており、ま
た、ＲＯＭ部２３にはＭＰＵ部２１にて演算をおこなう
プログラム等が収められている。そして、図７に示すよ
うに、第１及び第２の検出手段としての煙濃度検出回路
３及び温度検出回路４からの所定時間毎の電圧信号によ
る検知温度Ｔ、煙濃度Ｓの情報データから、特徴量算出
手段Ｍにて煙濃度ＤＳ、温度変化量ＤＴ、煙濃度平均、
累積温度変化量を算出し、火災判定をおこない、火災信
号出力をするためのプログラムモジュールの、閾値調
整、火災判定、計数手段による所定の判定値の各データ
テーブルＴ１，Ｔ２，Ｔ３へ書き込む。

【００１１】後述する図９に示すフローチャートでは、
火災判定をおこなう上記プログラムモジュールの、煙濃
度ＤＳ及び温度変化量ＤＴに係わる２次元の座標系にお
ける閾値曲線Ｓは、図８に示すものとなり、ＲＯＭ部２
３に記憶されている。

【００１２】すなわち、火災レベル超過とみなすのは、
以下のときとしている。 ・領域１：ＤＴ＞１８［℃／１６８秒］（１６８秒間の
温度変化量） ・領域２：ＤＳ＞１０［％／ｍ］ ・領域３：２×ＤＳ＋ＤＴ＞１２（ＤＳ＞１、ＤＴ＞３
のとき）（一次関数）

【００１３】従来、煙濃度のみによる火災判定は、図１
０に示すように、横軸を時間（単位は秒）、縦軸を煙濃
度（単位は％／ｍ）とした煙濃度推移グラフにおいて、
（ａ）の実火災の場合と、（ｂ）のタバコの煙、あるい
は水蒸気等の場合とを比較して解るように、煙濃度ＤＳ
が急激に増加するときは非火災現象と考えられている。
すなわち、通常、発火から火災感知に至るまでの時間
は、短時間の油火災によるものから、長時間の燻焼火災
まであり、実火災か非火災かを判定するために、煙濃度
ＤＳが火災判断レベルＳｔｈ以上になるまでの６０秒間
の煙濃度や温度のデータを用いて実火災の可能性が高い
かどうかを判定している。そして、実火災及び非火災の
両者において、（ａ）の実火災においてはｔ１＝大略９
秒の後に１回目の発報をしたのち、Ｔｘ秒の火災断定時
間（ＡＩ判定時間）経過した後においても煙濃度Ｓが火
災判断レベルＳｔｈ以上を継続するも、（ｂ）の非火災
においては、ｔ１＝大略９秒の後に１回目の発報をした
のち、Ｔｘ秒の火災断定時間（ＡＩ判定時間）経過した
後に、煙濃度ＤＳは火災判断レベルＳｔｈ以下となる。
したがって、同図（ｃ）に示す煙感知器の試験条件にお
いては、煙濃度ＤＳの火災判断レベルＳｔｈ超過直後
に、この超過前６０秒間のデータから、どれだけの長さ
の時間、２回目の発報を遅らせるか（火災断定時間）を
設定しており、例えば１回目の発報以降の２回目の発報
までの所定の時間（Ｔｘ）は１８秒程度が適切とされて
いる。

【００１４】上記の火災断定までの間は非火災であると
すれば、当然、２回目の発報までの待ち時間が長くな
る。この待ち時間については、国内で規定されている一
般の蓄積型火災受信機においては、６０秒間に２回の発
報のあったときに実火災と断定し、地区ベルなどの音響
装置を作動させるようにしている。なお、海外において
は、上記の待ち時間なしで、１回目の発報で火災と断定
する場合もある。

【００１５】このものにおいては、前述の各検出手段か
らの煙濃度ＤＳ及び検知温度Ｔの検出信号を所定時間毎
（３秒間隔）に入力し、上記に加えて、図８に示すよう
に、煙濃度ＤＳ及び温度変化量ＤＴの一方となる煙濃度
ＤＳが所定の限界値Ｌ１（＝１％／ｍ）より小さい範囲
にて、上記領域１に向け、座標位置が、煙濃度ＤＳ及び
１６８秒間の温度変化量ＤＴの値が大きくなる方向に向
けて閾値曲線Ｓ、すなわち、ＤＴ＝１８［℃／１６８
秒］を横切るよう変化し、計数手段による計数値が所定
の判定値としてＮｍａｘ＝２を超えたときに１回目の発
報をする。これによりアルコール燃焼による発炎火災の
推移（ＴＦ６）を早期に検知することができる。

【００１６】また、温度変化量ＤＴが所定の限界値Ｌ２
（＝３［℃／１６８秒］）より小さい範囲にて、上記領
域２に向け、座標位置が、煙濃度ＤＳ及び１６８秒間の
温度変化量ＤＴの値が大きくなる方向に向けて閾値曲線
Ｓ、すなわちＤＳ＝１０％／ｍを横切るよう変化したと
きにも同様の発報をする。これにより木材燻焼、あるい
は綿系（綿灯芯）の燻焼による発煙火災の推移（ＴＦ
２，３，７）を早期に検知することができる。

【００１７】さらに、煙濃度ＤＳ又は温度変化量ＤＴの
いずれか一方が大きくまた他方の小さい閾値曲線Ｓの上
記領域３に向け、座標位置が、煙濃度ＤＳ及び１６８秒
間の温度変化量ＤＴの値が大きくなる方向に向けて閾値
曲線Ｓ（２×ＤＳ＋ＤＴ＝１２）を横切るよう変化した
ときにも同様の発報をする。これにより木材発炎、油
（ヘプタン）あるいは樹脂（ポリウレタン）の発炎によ
る火災の推移（ＴＦ１，４，５）も早期に検知すること
ができる。この場合、閾値ＴＨ１，ＴＨ２を、煙濃度Ｄ
Ｓ及び温度変化量ＤＴの各限界値の座標点を結ぶ範囲を
一次関数によるレベルよりは大きいものとしているので
より安定して火災判定が成され、また、その間の範囲が
一次関数により容易な演算処理にて火災判定が成され
る。

【００１８】次に、上記の判定を、ワンチップマイコン
２のＭＰＵ部２１にて、煙濃度検出回路３、及び温度検
出回路４からの検出信号を所定時間毎に入力し、火災判
定の演算をおこない、火災信号出力する演算処理のプロ
グラムについて、図９のフローチャートを用いて説明す
る。なお、このフローチャートによるデータ処理は、タ
イマ割り込み機能によって大略３秒毎に実施される。

【００１９】まず、Ａ／Ｄ変換部２２，２２にてＡ／Ｄ
変換によって得られたテータから、所定時間毎の煙濃度
ＤＳ、及び周囲温度（検知温度Ｔ）を求める（Ｓ１
１）。なお、このとき、予め煙検知室内部の挨の堆積等
による長期的な検出感度変化あるいは、煙濃度検出回路
３の部品温度特性による測定の誤差や、温度検出回路４
における温度検出の時間遅れの補償演算等も同時におこ
なうようになっている。次いで、その時点での検知温度
Ｔと、１６８秒前に検知したときの検知温度Ｔとの差、
すなわち過去１６８秒間の温度変化量ＤＴを算出する
（Ｓ１２）。そして、火災警報レベルを超過しているか
どうかを、その算出された温度変化量ＤＴ、煙濃度Ｄ
Ｓ、及び、図１に示す閾値曲線Ｓを用いて判定する（Ｓ
１３）。そのとき、火災警報レベルを超過している場合
は計数値Ｎをカウントする（Ｓ１４）。

【００２０】その後、上記ステッブＳ１３において、閾
値曲線Ｓの火災警報レベルを超過したのが、閾値ＴＨ
１，ＴＨ２による範囲（Ｄ１，Ｄ２）、あるいは一次関
数による範囲（Ａ）のどの範囲かを判定し、所定の判定
値（Ｎｍａｘ）を設定する（Ｓ１５）。この場合、閾値
ＴＨ１，ＴＨ２による範囲（Ｄ１，Ｄ２）、及び一次関
数による範囲毎に、Ｎｍａｘを領域１ならＮｍａｘ＝
２、領域２ならＮｍａｘ＝４、あるいは領域３ならＮｍ
ａｘ＝８と設定するデータテーブルがＲＯＭ部２３に記
憶されている。そして、ステップＳ１４による計数値Ｎ
が、ＲＯＭ部２３の所定の判定値Ｎｍａｘを超過したか
否かを判定する（Ｓ１６）。このとき、Ｎ＞Ｎｍａｘで
あり、所定の判定値Ｎｍａｘを超過したときには火災信
号を出力する（Ｓ１７）。また、ステップＳ１３におい
て、閾値曲線Ｓの火災警報レベルを超過していない場合
には、計数値Ｎを０としてクリアし（Ｓ１８）、火災判
定の処理を終了する。ステップＳ１６において計数値Ｎ
が所定の判定値Ｎｍａｘを超過していないときには、計
数値Ｎをそのままとして火災判定の処理を終了する。

【００２１】要するに、上記熱煙複合型火災感知器は、
閾値曲線Ｓを、煙濃度ＤＳ及び温度変化量ＤＴの一方が
所定の限界値Ｌ１（Ｌ２）より小さい範囲において、他
方に係わる所定の閾値ＴＨ１（ＴＨ２）に基づいて火災
信号が出力されるように設定したことを特徴とする。

【００２２】しかし、このように閾値曲線Ｓを設定する
ものでは、煙濃度の小さな発煙火災を初期の段階で検出
することができるものの、調理場等の温度と煙濃度が同
時に上昇するような環境に設置される場合に、非火災報
を発生させるおそれがある。

【００２３】図１１を用いてその理由を説明する。前述
の複合型火災感知器は、閾値曲線Ｓによって閾値Ｂのよ
うに温度上昇に伴い実質の煙濃度の閾値が上下する。閾
値Ａは温度上昇が無い場合の閾値を示している。煙濃度
が図１１に示すように変化すると、閾値Ａは温度上昇に
関わらず一定値であるから、判断時間中に煙濃度が閾値
未満となり、火災と判断することはない。しかし、閾値
曲線Ｓで火災を判断する複合型火災感知器では、温度上
昇により実質の閾値が低くなるため、閾値以上の煙濃度
が判断時間を超えて継続することにより火災と判断され
てしまう。このことは、温度変化の厳しい環境におい
て、複合型火災感知器は煙感知器よりも非火災報を発生
させやすいことを意味する。

【００２４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、温度と煙濃度が同時に上昇するような環境に設
置される場合でも、非火災報の発生を防止することがで
きる複合型火災感知器を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の発明の複合型火災感知器は、周囲の煙
濃度の検出を行う煙濃度検出手段と、周囲の温度又は温
度変化量の検出を行う温度検出手段と、煙濃度及び温度
変化量の２次元の座標系において、原点側から所定温度
変化量までの範囲内の煙濃度に対しては一定の第１閾値
を持ち、原点側から所定煙濃度までの範囲内の温度変化
量に対しては一定の第２閾値を持ち、そして前記所定温
度変化量における前記所定煙濃度と前記第１閾値との間
の点と前記所定煙濃度における前記所定温度変化量と前
記第２閾値との間の点とを線形に結ぶ第３閾値を持つ閾
値曲線を火災判定に利用するために記憶するとともに、
前記煙濃度検出手段から得られる煙濃度を時々刻々記憶
する記憶手段と、所定時間毎に、前記煙濃度検出手段及
び温度検出手段の両検出結果から煙濃度及び温度変化量
を得て、これら煙濃度及び温度変化量の、前記座標系に
対する座標位置を算出し、所定時間毎に算出される各座
標位置が、前記座標系における原点側の位置から移動し
て前記閾値曲線を超え、且つその超えた状態の継続した
ことを計数する計数手段と、この計数手段による計数値
が予め定められた判定値を超えたときに火災判定をする
火災判定手段と、前記煙濃度検出手段から得られる煙濃
度が前記第１閾値に達するか否かの監視を行い、前記第
１閾値に達すれば、前記第１閾値に達した時点から過去
に所定時間遡った時点までの間における各煙濃度を前記
記憶手段から読み出し、その読み出した各煙濃度の推移
から得られる値が所定の基準値を超えれば、前記第３閾
値を無効にして前記閾値曲線に変更を加える閾値曲線変
更手段とを備えることを特徴とする。

【００２６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の複
合型火災感知器において、前記閾値曲線変更手段によっ
て変更された閾値曲線を決定する値を、火災信号送出に
伴う電源断の前に、不揮発性の記憶装置に書き込み、電
源再投入時に前記記憶装置から前記閾値曲線を決定する
値を読み出す変更履歴記録手段を備えることを特徴とす
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る一実施形態の
複合型火災感知器のブロック構成図、図２は同複合型火
災感知器で用いられる閾値曲線の説明図、図３，図４は
同複合型火災感知器により実行されるフローチャートで
ある。

【００２８】本実施形態の複合型火災感知器は、図１
（ａ）に示すように、煙濃度検出回路３と、温度検出回
路４と、通信処理回路５とを図５〜図９の複合型火災感
知器と同様に備えているほか、この複合型火災感知器と
相違するワンチップマイコン２Ａを備えている。

【００２９】このワンチップマイコン２Ａは、ハード的
には、ＭＰＵ部２１と、Ａ／Ｄ変換部２２，２２と、Ｒ
ＯＭ部２３と、ＥＥＰＲＯＭ部２４と、ＲＡＭ部２５
と、Ｉ／Ｆ部２６とにより、図６のワンチップマイコン
２と同様に構成されるが、ソフト的には、図１（ｂ）に
示すように、ワンチップマイコン２とは相違する機能部
を有する構成になっている。

【００３０】すなわち、ワンチップマイコン２ＡのＲＯ
Ｍ部２３には、ワンチップマイコン２とは異なるプログ
ラム等が記憶されており、計数部２ａ及び火災判定部２
ｂはワンチップマイコン２と同様であるが、閾値曲線変
更部２ｃ及び変更履歴記録部２ｄは、ワンチップマイコ
ン２にはなく本実施形態の特徴となっている。

【００３１】ただし、記憶手段としての、ＲＯＭ部２
３、ＥＥＰＲＯＭ部２４及びＲＡＭ部２５のうち、ＲＯ
Ｍ部２３には、煙濃度ＤＳ及び温度上昇値ＤＴの２次元
の座標系における閾値曲線Ｓが火災判定に利用するため
に記憶され、ＥＥＰＲＯＭ部２４及びＲＡＭ部２５のう
ち少なくともＲＡＭ部２５には、煙濃度検出回路３から
得られる煙濃度ＤＳがその検出時刻とともに記憶され
る。

【００３２】計数部２ａは、所定時間（図３の例では１
秒）毎に、煙濃度検出回路３及び温度検出回路４の両検
出結果から煙濃度ＤＳ及び温度上昇値ＤＴを得て、これ
ら煙濃度ＤＳ及び温度上昇値ＤＴの、座標系に対する座
標位置を算出し、所定時間毎に算出される各座標位置
が、図２の座標系における原点側の位置から移動して閾
値曲線Ｓを超え、且つその超えた状態の継続したことを
計数するものである（図３のＳ１）。

【００３３】火災判定部２ｂは、計数部２ａによる計数
値が予め定められた判定値を超えたときに火災判定をす
るものである（図３のＳ２）。

【００３４】これら計数部２ａ及び火災判定部２ｂは、
ワンチップマイコン２の機能部と同様であるが、本実施
形態では、図２に示す閾値曲線Ｓが使用され、火災判定
を行う閾値は以下の４つの不等式で規定される。

【００３５】 ・ＤＳ≧５［％／ｍ］ ・ＤＴ≧１８［℃／１６８秒］（１６８秒間の温度変化
量） ・Ｔ≧５７［℃］ ・２×ＤＳ＋ＤＴ≧１２（ＤＳ≧１、ＤＴ≧３であるこ
と）

【００３６】つまり、閾値曲線Ｓは、原点側から所定温
度上昇値（３［℃／１６８秒］）までの範囲内の煙濃度
ＤＳに対しては一定の第１閾値（５［％／ｍ］）を持
ち、原点側から所定煙濃度（１［％／ｍ］）までの範囲
内の温度上昇値に対しては一定の第２閾値（１８［℃／
１６８秒］）を持ち、そして所定温度上昇値における所
定煙濃度と第１閾値との間の点と所定煙濃度における所
定温度変化量と第２閾値との間の点とを線形に結ぶ第３
閾値を持つのである。なお、以下、上記の上から１段目
〜４段目の不等式をそれぞれ第１不等式〜第４不等式と
いう。

【００３７】次に、本実施形態の特徴となる各機能部に
ついて説明すると、閾値曲線変更部２ｃは、煙濃度検出
回路３から得られる煙濃度が第１閾値に達するか否かの
監視を行い、第１閾値に達すれば、第１閾値に達した時
点（図１１では「判断時間」の開始時点）から過去に所
定時間（例えば３０秒）遡った時点までの間における各
煙濃度を上記記憶手段から読み出し、その読み出した各
煙濃度の推移から得られる値（図４のＳ３０の「Ｔｍａ
ｘ」）が所定の基準値（図４のＳ３１では「３９」）を
超えれば、第３閾値、すなわち上記第４不等式を無効に
して、時間及び煙濃度の座標系における煙濃度に対する
閾値が図１１に示す「閾値Ａ」のように一定となるよう
に閾値曲線Ｓに変更を加えるものである。なお、この閾
値曲線変更部２ｃについては、図４のフローを用いた動
作説明のあとに補説を行う。

【００３８】変更履歴記録部２ｄは、閾値曲線変更部２
ｃによって変更された閾値曲線を決定する値を、火災信
号送出に伴う電源断の前にＥＥＰＲＯＭ部２４に書き込
み、電源再投入時にＥＥＰＲＯＭ部２４から上記閾値曲
線を決定する値を読み出すものである。ただし、本実施
形態では、変更履歴記録部２ｄの機能を有効又は無効に
するためのモード切替スイッチ（図示せず）が設けられ
ているものとする。

【００３９】次に、変更履歴記録部２ｄの機能が無効で
ある場合と有効である場合とに大別して、本実施形態の
複合型火災感知器の動作について説明する。

【００４０】（１）変更履歴記録部２ｄの機能が無効で
ある場合 この場合、図３に示すように、本複合型火災感知器の電
源投入時又は電源再投入時に、ワンチップマイコン２Ａ
によって、各種変数及びフラグの「初期化」処理が行わ
れる。この後、１秒ごとのタイマ割り込みで、計数部２
ａ及び火災判定部２ｂによる処理が順次繰り返し実行さ
れる。

【００４１】タイマ割り込みが発生すると、Ａ／Ｄ変換
部２２，２２を介して、煙濃度検出回路３及び温度検出
回路４の両検出結果から、それぞれ煙濃度ＤＳ及び温度
Ｔが得られ、この温度Ｔをこれを得た時刻とともにＲＡ
Ｍ部２５等に記憶した後、今回の温度Ｔと１６８秒前に
得た温度Ｔからその差分の温度上昇値ＤＴが算出される
（Ｓ１）。その際、複合型火災感知器内部の埃の蓄積に
よる長期的な感度の変化や、煙濃度検出回路３の温度特
性による測定ばらつき、温度検出の遅れ補償等も行われ
る。この後、温度Ｔ、煙濃度ＤＳ及び温度上昇値ＤＴを
利用して火災判定が行われる（Ｓ２）。

【００４２】この火災判定は、図４に示すフローに従っ
て実行される。すなわち、第４不等式を満たすか否かの
判定が行われ（Ｓ２０）、満たせばステップＳ２１に進
み、満たさなければステップＳ２２に進む。

【００４３】ステップＳ２１に進むと第４不等式無効フ
ラグにより第４不等式無効の判定が行われ、第４不等式
無効フラグがオンで第４不等式無効であればステップＳ
２３に進む一方、第４不等式無効フラグがオフで第４不
等式無効でなければステップＳ２４に進む。

【００４４】ステップＳ２２に進むと第４不等式無効フ
ラグがオフにされ、この後、ステップＳ２３に進む。

【００４５】ステップＳ２４に進むと第１，２，３不等
式を満たすか否かの判定が行われ、満たせばステップＳ
２４に進み、満たさなければステップＳ２５に進む。

【００４６】ステップＳ２４に進むと初期化値０の変数
のｆａｐｃが１増分され、この後、ｆａｐｃが８より大
きいか否かの判定が行われる（Ｓ２６）。ｆａｐｃが８
より大きければステップＳ２７に進む一方、８より大き
くなければステップＳ２９に進む。ステップＳ２７に進
むとｆａｐｃが８に設定され、この後、火災判定中フラ
グにより火災判定中の判定が行われ（Ｓ２８）、火災判
定中フラグがオンで火災判定中であればステップＳ２９
に進む一方、火災判定中フラグがオフで火災判定中でな
ければステップＳ３０に進む。ステップＳ３０に進むと
Ｔｍａｘを選定するとともに火災判定中フラグをオンに
し、この後、第１，第４不等式及びＴｍａｘ＞３９を満
たすか否かの判定が行われ（Ｓ３１）、満たせば第４不
等式無効フラグがオンにされ（Ｓ３２）、この後本フロ
ーの処理が終了する一方、満たさなければ本フローの処
理が終了する。

【００４７】ステップＳ２５に進むとｆａｐｃが１減分
され、この後、ｆａｐｃが０より小さいか否かの判定が
行われる（Ｓ３３）。ｆａｐｃが０より小さければステ
ップＳ３４に進む一方、０より小さくなければステップ
Ｓ２９に進む。ステップＳ３４に進むとｆａｐｃが０に
設定され、この後、火災判定中フラグにより火災判定中
の判定が行われ（Ｓ３５）、火災判定中フラグがオンで
火災判定中であれば復旧確定フラグがオンにされ（Ｓ３
６）、この後ステップＳ２９に進む一方、火災判定中フ
ラグがオフで火災判定中でなければステップＳ２９に進
む。

【００４８】ステップＳ２９に進むと火災判定中フラグ
により火災判定中の判定が行われ、火災判定中フラグが
オンで火災判定中であればステップＳ３７に進む一方、
火災判定中フラグがオフで火災判定中でなければ本フロ
ーの処理が終了する。

【００４９】ステップＳ３７に進むと発報済みであるか
否かの判定が行われ、発報済みであればステップＳ４０
に進む一方、発報済みでなければ初期化値０の変数のＴ
が１増分され（Ｓ３８）、この後、Ｔ＞Ｔｍａｘである
か否かの判定が行われる（Ｓ３９）。Ｔ＞Ｔｍａｘであ
ればステップＳ４０に進む一方、Ｔ＞Ｔｍａｘでなけれ
ば本フローの処理が終了する。

【００５０】ステップＳ４０に進むと復旧確定フラグが
オンであるか否かの判定が行われ、復旧確定フラグがオ
ンであれば、Ｆａｐｃ＝０，Ｔ＝０，全フラグオフなど
の復旧処理が行われ（Ｓ４１）、この後本フローの処理
が終了する一方、復旧確定フラグがオンでなければステ
ップＳ４２に進む。

【００５１】ステップＳ４２に進むと発報済みであるか
否かの判定が行われ、発報済みであれば本フローの処理
が終了する一方、発報済みでなければ火災発報処理をし
（Ｓ４３）、この後、本フローの処理が終了する。

【００５２】ここで、閾値曲線変更部２ｃについて補説
すると、ステップＳ３０では、予め図３，図４のフロー
を用いた実験によって作成されたテーブルからＴｍａｘ
が選定されるように構成される。検出結果の煙濃度が第
１閾値に達した時点から過去に所定時間遡った時点まで
の間における各煙濃度の推移を実験で各種分析し、これ
らの各推移の煙濃度の値（平均値または積分値など）毎
に所定値（図４のＳ３０で選定されるＴｍａｘ）を割り
当てることにより、上記テーブルを作成する。図１１か
らも分かるように、煙濃度が第１閾値に達した時点
（「判断時間」の開始時点）から過去に所定時間遡った
時点までの間における各煙濃度の推移の波形で示される
面積が小さいほど、煙濃度の波形が急峻に立ち上がるこ
とになるから、その面積（平均値または積分値など）が
小さいほど、図４のステップＳ３０で選定されるＴｍａ
ｘがより大きくなり、ステップＳ３１の判定の「Ｔｍａ
ｘ＞３９」の条件を満たすようにして、ステップＳ３２
により第４不等式が無効となるように、上記テーブルが
作成される。

【００５３】要するに、図４のフローでは、電源（再）
投入時、変数は０にフラグはオフに初期化される。そし
て、ステップＳ２０，Ｓ２３において、第１〜第４不等
式を満たすか否かの判定が行われ、どれか１つでも満た
していれば、ｆａｐｃが１増分され、そうでなければ１
減分される。なお、第４不等式無効フラグがオンになっ
ていると、第４不等式の比較結果が無視される。また、
ｆａｐｃの値は０〜８の間に制限される。

【００５４】ステップＳ３０において、ｆａｐｃ＝８、
かつ、火災判定中でない時にいずれかの不等式を満たし
た時、過去の煙濃度ＤＳなどからＴｍａｘが選定され、
火災判定中フラグがオンにされる。

【００５５】そしてステップＳ３１において、第１，第
４不等式を満たし、かつ、Ｔｍａｘがある一定値（「３
９」）より大きい場合、第４不等式無効フラグがオンに
される。

【００５６】ステップＳ３５において、火災判定中でｆ
ａｐｃが０未満となった時は、復旧確定フラグがオンに
される。ステップＳ４０において、火災判定中、Ｔは１
ずつ増分され、これが設定されたＴｍａｘを超過した
時、復旧確定フラグがオンならば復旧処理が行われ、復
旧確定フラグがオフならば火災発報処理が行われる。

【００５７】非火災現象と思われる場合に第４不等式を
無効にすることにより、煙濃度ＤＳの閾値が低下するこ
とを防ぎ、非火災報を防止できる。

【００５８】この動作によれば、温度上昇を伴う非火災
報要因に対して非火災報を発することなく、発生する煙
濃度が小さな発炎火災を早期の段階で確実に検出するこ
とができる。つまり、温度と煙濃度が同時に上昇するよ
うな環境に設置される場合でも、非火災報の発生を防止
することができる。

【００５９】（２）変更履歴記録部２ｄの機能が有効で
ある場合 この場合、「変更履歴記録部２ｄの機能が無効である場
合」の動作との相違点として、例えば、図４のステップ
Ｓ３１でまたはこの前に、Ｔｍａｘと第４不等式無効フ
ラグとがＥＥＰＲＯＭ部２４及びＲＡＭ部２５に書き込
まれ、図４のステップＳ３１の“Ｙ”の後に「火災信号
を送信する」処理がさらに実行される。

【００６０】そして、本複合型火災感知器の電源再投入
時に、ワンチップマイコン２Ａによって、各種変数及び
フラグの「初期化」処理が行われるが、このとき、図４
のステップＳ３１でまたはこの前に書き込まれたＴｍａ
ｘと第４不等式無効フラグとが読み出され、これらのＴ
ｍａｘと第４不等式無効フラグの状態で、「変更履歴記
録部２ｄの機能が無効である場合」と同様の処理が実行
される。

【００６１】「変更履歴記録部２ｄの機能が無効である
場合」の動作は、火災レベル超過後、設定された判断時
間が経過した時点で火災信号を送出するので、蓄積型火
災感知器の動作と同じであるが、上述のモード切替スイ
ッチにより変更履歴記録部２ｄの機能を有効にすること
で、非蓄積型の火災感知器として動作する。つまり、特
願２００１−３９２９２８で提案されている感知信号の
入力により電源部から火災検知判断部への供給電源を強
制遮断する、非蓄積型の火災感知器では、火災信号の送
信により供給電源が強制遮断されるが、変更履歴記録部
２ｄにより、図３中の「初期化」処理時に、ＥＥＰＲＯ
Ｍ部２４から「火災判定」の処理中（図４の処理中）に
書き込まれたＴｍａｘと第４不等式無効フラグとを読み
出して、これらを図３中のステップＳ１，Ｓ２の処理に
利用することによって、電源断の無い火災感知器と同様
の動作を実現できる。

【００６２】なお、図１１において、第４不等式が無効
にされて閾値が「閾値Ａ」に切り替えられた後、煙濃度
が第４不等式と等しくなる時点（図１１では「判断時
間」の開始時点以降に煙濃度の実線の波形と閾値Ｂとが
交叉する時点）の直後に、第４不等式無効フラグをオフ
にして第４不等式を有効に切り替えるように構成するの
がより望ましい。

【００６３】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
１記載の発明は、周囲の煙濃度の検出を行う煙濃度検出
手段と、周囲の温度又は温度変化量の検出を行う温度検
出手段と、煙濃度及び温度変化量の２次元の座標系にお
いて、原点側から所定温度変化量までの範囲内の煙濃度
に対しては一定の第１閾値を持ち、原点側から所定煙濃
度までの範囲内の温度変化量に対しては一定の第２閾値
を持ち、そして前記所定温度変化量における前記所定煙
濃度と前記第１閾値との間の点と前記所定煙濃度におけ
る前記所定温度変化量と前記第２閾値との間の点とを線
形に結ぶ第３閾値を持つ閾値曲線を火災判定に利用する
ために記憶するとともに、前記煙濃度検出手段から得ら
れる煙濃度を時々刻々記憶する記憶手段と、所定時間毎
に、前記煙濃度検出手段及び温度検出手段の両検出結果
から煙濃度及び温度変化量を得て、これら煙濃度及び温
度変化量の、前記座標系に対する座標位置を算出し、所
定時間毎に算出される各座標位置が、前記座標系におけ
る原点側の位置から移動して前記閾値曲線を超え、且つ
その超えた状態の継続したことを計数する計数手段と、
この計数手段による計数値が予め定められた判定値を超
えたときに火災判定をする火災判定手段と、前記煙濃度
検出手段から得られる煙濃度が前記第１閾値に達するか
否かの監視を行い、前記第１閾値に達すれば、前記第１
閾値に達した時点から過去に所定時間遡った時点までの
間における各煙濃度を前記記憶手段から読み出し、その
読み出した各煙濃度の推移から得られる値が所定の基準
値を超えれば、前記第３閾値を無効にして前記閾値曲線
に変更を加える閾値曲線変更手段とを備えるので、上記
煙濃度の推移から得られる値が所定の基準値を超えるよ
うな瞬間的に煙濃度が立ち上がるような煙濃度検出手段
の検出結果に対しては、第３閾値が無効になって、時間
及び煙濃度の座標系における煙濃度に対する閾値が一定
となるから、温度と煙濃度が同時に上昇するような環境
に設置される場合でも、非火災報の発生を防止すること
ができる。

【００６４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の複
合型火災感知器において、前記閾値曲線変更手段によっ
て変更された閾値曲線を決定する値を、火災信号送出に
伴う電源断の前に、不揮発性の記憶装置に書き込み、電
源再投入時に前記記憶装置から前記閾値曲線を決定する
値を読み出す変更履歴記録手段を備えるので、感知信号
の入力により電源部から火災検知判断部への供給電源を
強制遮断する非蓄積型の火災感知器としての動作が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の複合型火災感知器の
ブロック構成図である。

【図２】同複合型火災感知器で用いられる閾値曲線の説
明図である。

【図３】同複合型火災感知器により実行されるフローチ
ャートである。

【図４】同複合型火災感知器により実行されるフローチ
ャートである。

【図５】特願２００１−１２６７７２で提案されている
複合型火災感知器の特徴となる閾値曲線を示す図であ
る。

【図６】同複合型火災感知器のブロック構成図である。

【図７】同複合型火災感知器の演算手段の説明図であ
る。

【図８】同複合型火災感知器の具体例による演算手段の
説明図である。

【図９】同複合型火災感知器による火災判定の処理手順
を示すフローチャートである。

【図１０】煙感知器による火災判定の一具体例の説明図
である。

【図１１】同複合型火災感知器によりなされ得る非火災
報の発報の原因の説明図である。

【符号の説明】

２Ａ ワンチップマイコン ２ａ 計数部 ２ｂ 火災判定部 ２ｃ 閾値曲線変更部 ２ｄ 変更履歴記録部 ３ 煙濃度検出回路 ４ 温度検出回路 ５ 通信処理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C085 AA01 AA03 AB01 AC03 AC14 BA33 BA40 CA08 DA16 DA17 EA27 EA31 EA38 5G405 AA01 AB01 AB02 AC07 CA09 DA21 DA22 EA38

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲の煙濃度の検出を行う煙濃度検出手
   段と、 周囲の温度又は温度変化量の検出を行う温度検出手段
   と、 煙濃度及び温度変化量の２次元の座標系において、原点
   側から所定温度変化量までの範囲内の煙濃度に対しては
   一定の第１閾値を持ち、原点側から所定煙濃度までの範
   囲内の温度変化量に対しては一定の第２閾値を持ち、そ
   して前記所定温度変化量における前記所定煙濃度と前記
   第１閾値との間の点と前記所定煙濃度における前記所定
   温度変化量と前記第２閾値との間の点とを線形に結ぶ第
   ３閾値を持つ閾値曲線を火災判定に利用するために記憶
   するとともに、前記煙濃度検出手段から得られる煙濃度
   を時々刻々記憶する記憶手段と、 所定時間毎に、前記煙濃度検出手段及び温度検出手段の
   両検出結果から煙濃度及び温度変化量を得て、これら煙
   濃度及び温度変化量の、前記座標系に対する座標位置を
   算出し、所定時間毎に算出される各座標位置が、前記座
   標系における原点側の位置から移動して前記閾値曲線を
   超え、且つその超えた状態の継続したことを計数する計
   数手段と、 この計数手段による計数値が予め定められた判定値を超
   えたときに火災判定をする火災判定手段と、 前記煙濃度検出手段から得られる煙濃度が前記第１閾値
   に達するか否かの監視を行い、前記第１閾値に達すれ
   ば、前記第１閾値に達した時点から過去に所定時間遡っ
   た時点までの間における各煙濃度を前記記憶手段から読
   み出し、その読み出した各煙濃度の推移から得られる値
   が所定の基準値を超えれば、前記第３閾値を無効にして
   前記閾値曲線に変更を加える閾値曲線変更手段とを備え
   ることを特徴とする複合型火災感知器。
2. 【請求項２】 前記閾値曲線変更手段によって変更され
   た閾値曲線を決定する値を、火災信号送出に伴う電源断
   の前に、不揮発性の記憶装置に書き込み、電源再投入時
   に前記記憶装置から前記閾値曲線を決定する値を読み出
   す変更履歴記録手段を備えることを特徴とする請求項１
   記載の複合型火災感知器。