JP2950876B2 - 火災感知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、煙、熱等の火災による環境の変化に基づい
て火災を検知する火災感知器に関するものである。

［従来技術及びその問題点］ 従来の火災感知器では、環境状態の変化を検出する方
法として、熱感知器の場合ににはバイメタルや空気室、
サーミスタ等が用いられ、煙感知器の場合には光電式や
イオン化式等の方式が用いられている。また、その他の
ガスや光等の環境変化からも、火災を検知することがで
きる。

自動火災警報装置のために設置されている感知器は、
通常、一つの設置場所には一つの感知器が設けられてい
て、例えば熱感知器と煙感知器を同じ場所に設けること
は行われていない。また、通常の感知器は、一定の火災
判別方法しか行っていない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、さらに信頼性の高い火災感知器を得ること
を目的として、１つの火災感知器に複数の判別処理を行
わせることにより、一つの処理だけでは覆いきれない判
別処理の部分を無くし、これにより火災感知器が置かれ
ている環境下での火災判別処理を一層効果的に行わしめ
ようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 従って、本発明によれば、火災による環境変化を検出
する環境検出手段と、該環境検出手段からのデータによ
り火災を判別する信号処理手段と、該信号処理手段の判
別結果から火災受信部へ火災信号を送出する信号送出手
段とを備えた火災感知器において、前記信号処理手段は
複数の判別処理を備え、１回の処理終了時に次に行うべ
き処理を自らに指定することを特徴とする火災感知器が
提供される。

本発明の具体的な態様によれば、前記信号処理手段
は、前記複数の判別処理を行うマイクロプロセッサ、前
記複数の判別処理や判別処理の各々に対する指定コード
を格納したリード・オンリ・メモリ、及びランダム・ア
クセス・メモリを具備し、前記マイクロプロセッサは、
行った判別処理結果に従って前記複数の判別処理の中か
ら次に行うべき判別処理を選択してそれに対応する指定
コードを前記ランダム・アクセス・メモリに書込み、こ
れにより次回は前記ランダム・アクセス・メモリに書込
まれた指定コードに対応する判別処理が行われるように
している。

［作用］ 信号処理手段、特に該信号処理手段内のリード・オン
リ・メモリには、火災感知器が置かれている環境に見合
った複数の判別処理が格納される。信号処理手段、特に
該信号処理手段内のマイクロプロセッサは、１つの判別
処理を行うと、行った判別処理結果に従って次に行うべ
き判別処理を指定する。

このような構成により、感知器が置かれている環境下
において、複数の判別処理を効果的に使用することが可
能となり、一つの処理だけでは覆いきれない欠点を克服
することが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例による火災感知器の構成
を示すブロック回路図であり、第２図はその動作を説明
するためのフローチャートである。第１図において、火
災受信機や中継器等であって良い火災受信部REには、伝
送ラインTLを介して複数の火災感知器SEが接続される
が、その内の１つの火災感知器だけが示されている。

各火災感知器SEは、大略、火災現象に基づく煙や熱等
の物理量を検出して環境値として出力する環境検出手段
FSと、該環境検出手段FSからの環境値に基づいて各種の
処理を行い、処理終了後に自身でリセット状態になる信
号処理手段PRと、該信号処理手段PRでの処理の周期を規
定するために信号処理手段PRに対してリセット解除信号
を周期的に印加するリセット解除手段RSと、信号処理手
段PRでの処理結果を火災受信機REに送出するための、並
・直列変換器等で構成された信号送出部TXと、を含んで
いる。

環境検出手段FSは、本実施例では、煙検出部FS1及び
熱検出部FS2からなるものを説明するが、本発明はこれ
ら２つの場合に制限されるものではなく、実施例がガス
検出部や光検出部等を含むようにも拡張され得る。

信号処理手段PRにおいて、 MPUは、マイクロプロセッサ、 ROM1は、プログラムの記憶領域、 ROM2は、選択されるべき複数の処理を指定するための
指定コードを記憶した指定コード記憶領域であり、指定
コードとして本実施例では、散乱光式の処理を指定する
指定コードDK、熱検出による蓄積されたデータに基づく
差動式の処理を指定する指定コードDP、熱検出による定
温式の処理を指定する指定コードDLの３種類が用いられ
る。

ROM3は、各種データの処理時に基準となる閾値を記憶
した閾値記憶領域であり、本実施例では、指定コードD
K、DP、DLで指定される各処理に対応した３種の閾値K
S、KP、KLが記憶される。

RAM1は、作業用領域、 RAM2は、熱検出部FS2で検出されたセンサ・データVT
を周期的に所定回数に渡って格納していくデータ記憶領
域、 RAM3は、行われるべき処理の指定コードを一時的に格
納するための指定コード一時記憶領域であり、行われる
べき各処理に先立って対応した指定コードDK、DP、DLの
内の一つが格納される。

RAM4は、その他の変数値の記憶領域であり、本実施例
ではセンサ・データVTとの差分値を出すための差分用基
準値ST、センサ・データVTをRAM2に格納する周期を取る
ための計数Ｎ、等を一時的に記憶するために使用され
る。

TMは、タイマ、 I/F1及びI/F2は、それぞれ煙検出部FS1及び熱検出部F
S2からセンサ・データを取り込むためのインターフェー
ス、 I/F3は、信号送出部TXとの間で接続されるインターフ
ェース、 I/F4は、リセット解除手段RSとの間で接続されるイン
ターフェース、 である。

上記構成による動作について説明すると、この第１図
に示した実施例における火災感知器では、煙検出部FS1
内の図示しない暗箱内に流入する煙粒子による散乱光に
より測定される煙濃度VSが所定のもしくは基準の値以上
となったときに火災と判断する散乱光式による火災判別
法（指定コードDKにより指定される）と、熱検出部FS2
で検出される周囲温度VTが所定の基準温度以上となった
ときに火災と判断する定温式による火災判別法（指定コ
ードDLで指定される）と、同じく熱検出部FS2で検出さ
れる周囲温度VTの上昇率が所定の基準上昇率以上となっ
たときに火災と判断する差動式による火災判別法（指定
コードDPで指定される）と、の３種類の火災判別法によ
り火災判別を行っていく場合を例にとって示している。

なお、以後分かるように、定温式並びに差動式の場合
は同じ熱検出部FS2からの環境値VTが用いられるので、
差動式及び定温式の処理は一諸に行うようにしており、
従って、通常は、指定コードDKで指定されて、煙検出部
FS1からのセンサ・データVSを用いた処理を行う散乱光
式と、指定コードDPで指定されて、熱検出部FS2からの
センサ・データVTを用いた処理を行う差動式及び定温式
との、大略、２段階の処理を交互に行っている。この交
互の処理は、一方の処理の終了時に他方の指定コードを
指定コード一時記憶領域RAM3に書込むことにより、一方
の処理の終了後に他方の処理に移させるようにして行わ
れる。そして異常が認められると、散乱光式、差動式ま
たは定温式の内の異常の認められた処理の指定コードを
再度記憶領域RAM3に書込むことにより、異常の認められ
た処理を繰り返す。このように、通常は交互に動作させ
るようにしているので、両方の検出部を同時に動作させ
る場合よりも、使用電流が常に火災感知器１個分で済
み、使用コストを低くできる。

なお、信号処理手段PRは、一つの処理が終了するとプ
ログラムの一環として自身で待機状態すなわちリセット
状態に入る。

給電方式としては種々のものが採用され得るが、本実
施例では、一回の処理を信号処理手段PRが行うに必要な
電源を供給することができる容量を有したコンデンサが
火災感知器内に設けられ、電源兼伝送ラインTLを介して
火災受信器REからの電源により或る時定数で該コンデン
サを充電して次の信号処理手段での処理用の電源に用い
る方式のものを例にとって説明する。この場合、該コン
デンサが充分に充電されると、リセット解除手段RSは、
それを検知して信号処理手段PRにリセット解除信号を与
え、これにより、信号処理手段PRは次の処理動作に入る
ことが可能である。従って、コンデンサへの充電時間が
リセット状態中の時間を設定することとなる。

コンデンサが充電されたことを検知したリセット解除
手段RSからのリセット解除信号を受けると、指定コード
一時記憶領域RAM3内に格納されている指定コードの内容
により、次の信号処理が行われていく。

以下、第１図の、特に信号処理手段PRの動作を第２図
のフローチャートをも用いて説明すると、リセット状態
が解除されてから（ステップ100）、まず、指定コード
一時記憶領域RAM3に格納されている指定コードを確認し
て（ステップ106、108、110）行うべき処理を決め、そ
の後環境検出手段FSからインターフェースを介してセン
サ・データを読込む（ステップ116、130、152）。読込
まれたデータを対応の閾値と比較し、火災と判断された
場合には（ステップ118のＹ、140のＹ、144のＹ）、火
災信号を送出した後（ステップ120、142、146）、次に
行うべき処理を指定する指定コードを指定コード記憶領
域ROM2から読出して指定コード一時記憶領域RAM3に格納
し（ステップ122、124、148）、再びリセット状態に入
る（ステップ126）。

各処理について説明すると、まず、指定コードがDKの
場合は（ステップ106のＹ）、散乱光式の処理を行うべ
くインターフェースI/F1を介して煙検出部FS1からセン
サ・データVSを読込み（ステップ116）、該センサ・デ
ータVSを各種閾値記憶領域ROM3に記憶されている閾値KS
と比較する。閾値KSをセンサ・データVSが越える場合に
は（ステップ118のＹ）、信号送出部TXから伝送ラインT
Lを介して火災受信機REに対して火災信号を送出して火
災であることを知らせると共に（ステップ120）、散乱
光式の処理を再度行うべく指定コード記憶領域ROM2から
指定コードDKを読出して指定コード一時記憶領域RAM3に
格納し（ステップ122）、リセット状態に戻る（ステッ
プ126）。

センサ・データVSが閾値KSよりも小さい場合には（ス
テップ118のＮ）、次に差動式の処理を行わせるべく指
定コード記憶領域ROM2から指定コードDPを読み出して指
定コード一時記憶領域RAM3に格納し（ステップ124）、
その後、リセット状態に入る（ステップ126）。

指定コードがDPの場合（ステップ108のＹ）、まず、
インターフェースI/F2を介して熱検出部FS2からセンサ
・データVTを読込み（ステップ130）、次に、データ記
憶領域RAM2にセンサ・データVTを格納する周期Ｌを、計
数Ｎが越えているか否かが判定される（ステップ13
2）。

ここに、データ記憶領域RAM2には、あらかじめ定めら
れた複数の数のセンサ・データVTが格納されており、該
格納されているあらかじめ定められた複数の数のセンサ
・データは、処理の所定回数Ｌごとに（すなわち周期Ｌ
ごとに）、一番古いセンサ・データを捨てて新たに読込
まれたセンサ・データVTを格納するという方法で、更新
されていく。これにより、或る周期Ｌにおいて該データ
記憶領域RAM2に格納されている一番古いセンサ・データ
VTが、当該周期Ｌの間の差分法による処理の基準値とし
て用いられる。また、計数Ｎは、１回の処理が行われる
ごとにステップ104で増分される処理回数を表わす変数
である。

従って、処理回数すなわち計数Ｎが処理の所定回数Ｌ
以上となった場合には（ステップ132のＹ）、データ記
憶領域RAM2内の一番古いデータを捨て代わりに今読込ま
れた最新のセンサ・データVTをデータ記憶領域RAM2に格
納し（ステップ134）、データ記憶領域RAM2内に格納さ
れている一番古いデータを差分値用基準値STとして記憶
領域RAM4に格納し（ステップ136）、そして計数Ｎの値
をクリアする（ステップ138）。これにより、次回から
の処理においてはＮ＜Ｌでありステップ132での判定が
「Ｎ」すなわち「いいえ」なので、次のＬ回分以上の処
理が終了してＮ≧Ｌ（ステップ132のＹ）となるまでの
差動式の場合の閾値は、今、記憶領域RAM4に格納された
差分用基準値STが用いられることとなる。

ステップ130で読込まれたセンサ・データVTから、記
憶領域RAM4に格納された差分値用基準値STが差し引かれ
て差分値が算出され、該差分値は各種閾値記憶領域ROM3
に記憶されている閾値KPと比較される（ステップ14
0）。差分値VT−STが閾値KPを越える場合には（ステッ
プ140のＹ）、信号送出部TXから伝送ラインTLを介して
火災受信機REに対して火災信号が送出される（ステップ
142）。その後、再度、差動式による処理を行うべく、
指定コード記憶領域ROM2から指定コードDPが読み出され
て指定コード一時記憶領域RAM3に格納される（ステップ
124）。

差分値が閾値KPよりも小さい場合には（ステップ140
のＮ）、同じセンサ・データVTを用いて定温式の処理判
断を行うべく各種閾値記憶領域ROM3から閾値KLを読み出
して、センサ・データVTを閾値KLと比較する（ステップ
144）。センサ・データVTが閾値KL以上である場合には
（ステップ144のＹ）、信号送出部TXから伝送ラインTL
を介して火災受信機REに火災信号を送出し（ステップ14
6）、次に、指定コード記憶領域ROM2から指定コードをD
Lを読み出してコード一時記憶領域RAM3に格納する（ス
テップ148）。これにより、リセット解除後に定温式の
処理のみが再度行われる。

センサ・データVTが閾値KLよりも小さい場合には（ス
テップ144のＮ）、指定コード記憶領域ROM2から散乱光
式の処理を指定する指定コードDKを読み出して記憶領域
RAM3に格納し（ステップ122）、その後、リセット状態
に入る（ステップ126）。

指定コードがDLの場合（ステップ110のＹ）、熱検出
部FS2からインターフェースI/F2を介してセンサ・デー
タVTが読込まれ（ステップ150）、該センサ・データVT
はそのまま各種閾値記憶領域ROM3に記憶されている閾値
KLと比較される（ステップ144）。前述と同様、センサ
・データVTが閾値KLを越える場合には（ステップ144の
Ｙ）、信号送出部TXから伝送ラインTLを介して火災受信
機REに対して火災信号が送出され（ステップ146）、指
定コード記憶領域ROM2から指定コードDLが読み出されて
コード一時記憶領域RAM3に格納される（ステップ14
8）。センサ・データVTが閾値KLよりも小さい場合には
（ステップ144のＮ）、指定コード記憶領域ROM2から指
定コードDKが読み出されてコード一時記憶領域RAM3に格
納され（ステップ122）、その後、リセット状態に入る
（ステップ126）。

上記動作説明から本実施例が散乱光式と差動式及び定
温式とを繰り返し、各火災判別において、火災の場合に
は同じ処理を再度行い、火災でない場合には、散乱光式
の次は差動式、差動式の次は定温式、定温式の次は散乱
光式を行うように設定されているのが分かる。これは、
通常の監視時には各火災判別を順番に行い、いずれかの
火災判別が動作したときには連続して同じ火災判別を行
うためである。

火災受信機REによっては、一度火災信号を受けたとき
に伝送ラインを遮断し、火災感知器を初期化した後、再
度信号があると火災と判断するものがある。このよう
に、火災が発生したと決定するためには所定時間の火災
信号の継続を必要とするいわゆる蓄積機能型の火災受信
機に対しても、上記実施例による火災感知器では、異常
検出時に少なくとも２度の複数回の火災信号を送出する
ようにしているので、適用可能である。この場合、火災
感知器からは上記所定時間に渡る回数分だけ火災信号を
送出するようにすれば良い。

また、火災感知器側を蓄積機能型とする場合には、火
災感知器が所定時間に渡る回数分だけ火災信号を検出し
たときに火災受信機等の受信部に対して１つの火災信号
を送出するようにすれば良く、または、リセット状態に
ある時間、すなわちコンデンサへの充電時間を上記所定
時間に見合うように設定し、充電後、２度目に火災感知
器が火災と判別したときに火災受信機に対して火災信号
を送出するようにすれば良い。

各火災判別には特徴があり、火災を早期に検出するた
めには通常熱よりも煙の方が早く、従って差動式及び定
温式よりも散乱光式の方が早く動作する。熱により火災
を早期に検出するためには定温式よりも差動式の方が早
く動作する。逆に正確さでは差動式よりも定温式の方が
誤報が少ない。上記実施例における散乱光式、差動式、
定温式の順序設定では、これらのことが加味されてお
り、火災に対して感度の高いものから並べられている。
しかしながら、本発明はこのような設定に限られるもの
ではなく、例えば煙の回数を増やすため、煙、煙、熱の
周期としたり、散乱光式、差動式、散乱光式、定温式と
いうように一周期の間に散乱光式を２回行い、一方の散
乱光式を単純に閾値と比較するものとし、他方の散乱光
式を、記憶領域に複数個の煙センサ・データを時系列的
に格納していき一定時間前の煙センサ・データとの差分
値をとるようにするものであっても良い。さらに、環境
検出手段FSに炎検出部や光検出部、イオン化式の煙検出
部等を追加して様々な処理方式を用いて周期を設定する
ことが可能である。

また、リセット解除手段RSからのリセット解除信号を
待って信号処理手段PRは処理動作を再開するようにした
ものを示したが、リセット解除手段RSからのリセット解
除信号を待つというプログラムが動作している状態とせ
ず、例えば、信号処理手段PRへ処理用の同期信号を送っ
ているクロックを停止、再開させるスイッチ手段を設
け、指定コード一時記憶領域RAM3に指定コードを書き込
んだ後にクロックを停止させ、タイマ手段等により所定
時間後にクロックを再開させる方法とすることもでき
る。この場合には、クロックを停止させることにより消
費電流を低減できる。

さらに、環境検出手段FSからのデータを記憶させてお
くデータ記憶領域RAM2内の過去のデータを利用して、そ
の記憶する周期や容量を適当に調整することにより、定
温式による火災判別のための閾値の、汚れや経年変化等
による微小変化による設定変更を行う動作を追加するよ
うにすることもできる。その場合、設定変更される閾値
は、ROM3に記憶させておくのではなく別のRAMを設けて
記憶されることとなる。

本実施例では、各処理方式に対してそれぞれ指定コー
ドを付与したものを示したが、例えば一つの処理方式に
おいて閾値を２段階とし、それぞれの閾値レベルに対し
て指定コードを付け、センサ・データが低い閾値レベル
に達したときに始めて高レベル閾値用の指定コードによ
り、センサ・データを高レベル閾値と比較するという２
段階の方式にしても良い。この場合には、信号送出部TX
は火災信号として２種類のものを送出することが必要で
ある。また、この場合だけではなく、上記種々の変更態
様に応じて、信号送出部TXは、複数の種類の信号を送出
できることが好ましい。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば、信号処理手段は、火災感知器
が置かれている環境に見合った複数の判別処理を含み、
１つの判別処理を行うと、行った判別処理結果に従って
次に行うべき判別処理を指定するようにしているので、
一つの処理だけでは覆いきれない判別処理の部分を無く
して火災感知器が置かれている環境下での火災判別処理
を効果的に行わしめ、これにより一層信頼性の高い火災
感知器が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による火災感知器を示すブ
ロック回路図、第２図は、第１図の動作を説明するため
のフローチャートである。 図において、REは火災受信機、SEは火災感知器、FSは環
境検出手段、FS1は煙検出手段、FS2は熱検出手段、PRは
信号処理手段、RSはリセット解除手段、TXは信号送出
部、MPUはマイクロプロセッサ、ROM1はプログラム記憶
領域、ROM2は指定コード記憶領域、ROM3は各種閾値記憶
領域、RAM2はデータ記憶領域、RAM3は指定コード一時記
憶領域、RAM4は差分値用基準値と計数用記憶領域、であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G08B 17/00 G06F 9/32 320

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】火災による環境変化を検出する環境検出手
   段と、該環境検出手段からのデータにより火災を判別す
   る信号処理手段と、該信号処理手段の判別結果から火災
   受信部へ火災信号を送出する信号送出手段とを備えた火
   災感知器において、前記信号処理手段は複数の判別処理
   を備え、１回の処理終了時に次に行うべき処理を自らに
   指定することを特徴とする火災感知器。
2. 【請求項２】前記信号処理手段は、前記複数の判別処理
   を行うマイクロプロセッサ、前記複数の判別処理や判別
   処理の各々に対する指定コードを格納したリード・オン
   リ・メモリ、及びランダム・アクセス・メモリを具備
   し、前記マイクロプロセッサは、行った判別処理結果に
   従って前記複数の判別処理の中から次に行うべき判別処
   理を選択してそれに対応する指定コードを前記ランダム
   ・アクセス・メモリに書込み、これにより次回は前記ラ
   ンダム・アクセス・メモリに書込まれた指定コードに対
   応する判別処理が行われるようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の火災感知器。