JP3222716B2 - アナログ式感知器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、煙が無い環境における
センサ出力（０点レベル）を基準として受信機が煙濃度
を検出する火災監視システムのアナログ式感知器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えばイオンアナログ式煙感知
器では、煙が無い環境における煙検出器の出力、いわゆ
る０点レベルは、図１１に示すようにイオン化式の原理
に起因する理由などにより、５％程度の範囲でふらつい
ている。光電アナログ式煙感知器にあっても、イオンア
ナログ式煙感知器に比べれば少ないが、やはりふらつい
ている。

【０００３】一方、アナログ式煙感知器を接続した火災
受信機では、各アナログ式感知器により検出された０点
レベルと火災試験値Ｐを読み込むことにより、図１２に
示す煙濃度Ｘに対する出力レベルＹの一次方程式 Ｙ＝ａＸ＋ｂ を予め各アナログ式感知器毎に認識し、この変換特性１
００に基づいて、アナログデータをサンプリングした毎
に、出力レベルＹを煙濃度Ｘに換算して火災か否かを判
定するようにしている。

【０００４】また火災受信機では、所定時間ごとに感知
器に火災試験を行わせ、その時のアナログデータである
火災試験値Ｐと０点レベルから新たな変換特性を認識
し、汚れ等による影響を補償するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようととする課題】しかしながら、この
ような火災監視システムにあっては、アナログ式感知器
の出力レベルＹがかなりの範囲でふらついてしまうた
め、特性を設定する際、即ち出力データ（０点レベル）
を読み込むタイミングによって、図１２に示すように特
性１００´から１００´´の範囲で設定される可能性が
あり、従ってサンプリングした検出出力Ｙが同じでも設
定した変換特性により異なった煙濃度Ｘに換算されてし
まうという問題があった。

【０００６】この問題を解決するため、サンプリングし
た複数の検出出力を移動平均処理することも考えられる
が、イオンアナログ式煙感知器の出力レベル（０点レベ
ル）のふらつきは、図１１に示すように、小さなふらつ
きと大きなふらつきの合成であることが実験から明らか
であり、また、大きなふらつきにおける最大値と最小値
を得るまでの時間が比較的長い（４０秒〜１分程度）の
で、例えばアナログデータのサンプリング周期を１秒と
してＴ＝４０秒についての移動平均化処理を行う場合に
は、生データだけで４０個のデータを記憶しなければな
らず、したがって、感知器内に大きな容量のメモリが必
要になるという問題点がある。なお、実際にはメモリに
は生データのみならず演算用の作業エリアや演算結果格
納用エリアも必要になる。

【０００７】また、移動平均化処理では大きなふらつき
をある程度は滑らかにすることができるが完全には滑ら
かにすることができない。更に、移動平均化処理を行う
時間Ｔを長くしてサンプリング点数を増加すると、火災
が発生した場合実際に上昇する煙濃度よりも移動平均処
理をした平均値の上昇が遅くなり、実火災発見が遅れる
という問題点がある。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ふらついている０点レベルの中心レ
ベルを少ないメモリ容量で決定して特性の誤差を最小限
とすることができ、また、実火災発生時にはタイムラグ
なしに火災判断を行うことができるアナログ式感知器を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のアナログ式感知器は、煙、熱、ガス等の物理量
を検出する検出部と、検出部からの検出出力をディジタ
ルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、所定のサンプリン
グ周期毎にＡ／Ｄ変換部を介して得られるサンプリング
データのレベルが所定の０点レベル範囲内の時にサンプ
リングデータをサンプリングデータ記憶部に記憶させる
と共に、サンプリングデータがサンプリング周期より長
く設定された所定時間Ｔの間連続して所定の０点レベル
範囲内であった場合に、サンプリングデータ記憶部に記
憶された所定時間Ｔの間のサンプリングデータを平均化
演算し、この演算された平均値データを所定時間Ｔ経過
後の出力データとして出力データ記憶部に記憶させる制
御部とを備えたことを特徴とする。

【００１０】また本発明のアナログ式感知器で扱うサン
プリングデータは、サンプリング周期毎に、Ａ／Ｄ変換
部を介して得られるサンプリングデータの複数個の移動
平均値データであることを特徴とする。また本発明のサ
ンプリングデータ記憶部は、サンプリングデータの最大
値と最小値を記憶する最大値記憶部及び最小値記憶部を
有し、制御部は、所定時間Ｔの間、サンプリング毎にサ
ンプリングデータが最大値記憶部に記憶されている最大
値以上または最小値記憶部に記憶されている最小値以下
であるか判断し、最大値以上の場合に最大値記憶部のデ
ータをサンプリングデータに更新し、最小値以下の場合
に最小値記憶部のデータをサンプリングデータに更新す
ることを特徴とする。

【００１１】また本発明の制御部は、サンプリングデー
タが前記０点レベル範囲外になった場合に、サンプリン
グデータを出力データとして出力データ記憶部に記憶さ
せることを特徴とする。また本発明の制御部は、受信機
からのポーリングによる呼出しにより、出力データを記
憶部に記憶してある出力データを、応答信号として受信
機に送信することを特徴とする。

【００１２】また本発明の制御部は、受信機からの定期
診断信号を受けた時に、その時点での出力データ記憶部
に記憶してある出力データと、検出部からの検出出力を
強制的に擬似火災を想定した所定レベルとする火災試験
調整回路を駆動させたときの出力データ記憶部に記憶し
てある出力データとを応答信号として受信機に送信する
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明のアナログ式感知器によれば、サンプリ
ングデータのレベルが所定の０点レベル範囲内の時に、
サンプリングデータをサンプリングデータ記憶部に記憶
させると共に、サンプリングデータがサンプリング周期
より長く設定された所定時間Ｔの間連続して所定の０点
レベル範囲内であった場合に、サンプリングデータ記憶
部に記憶された所定時間Ｔの間のサンプリングデータを
平均化演算し、この演算された平均値データを所定時間
Ｔ経過後の出力データとすることにより、出力データの
レベルをふらついている検出出力の中心レベルとするこ
とができるので、出力レベルと煙濃度等の物理量との変
換特性を認識する際の誤差を最小限とすることができ
る。

【００１４】また、サンプリングデータを、サンプリン
グデータの複数個の移動平均値データとする事により、
検出出力へのノイズ等による影響を除去することができ
る。また、所定時間Ｔの間、サンプリング毎にサンプリ
ングデータが最大値記憶部に記憶されている最大値以上
または最小値記憶部に記憶されている最小値以下である
かを判断し、最大値以上の場合に最大値記憶部のデータ
をサンプリングデータに更新し、最小値以下の場合に最
小値記憶部のデータをサンプリングデータに更新するこ
とにより、少ないメモリ容量でサンプリングデータを記
憶することができる。

【００１５】更に、サンプリングデータが０点レベル範
囲外になった場合には、サンプリングデータをそのまま
出力データとしたことにより、実火災時にはタイムラグ
なしに火災判断を行うことができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明に係るアナログ式感知器の一実施例
としてのイオンアナログ式煙感知器１６を備えた火災監
視システムを示している。受信機１０から引き出された
伝送路１２には、オンオフ型の感知器用中継器１４、本
発明に係るイオンアナログ式煙感知器１６、光電アナロ
グ式煙感知器１８、及び制御用中継器２０等の端末が接
続されている。感知器用中継器１４からは感知器回線２
２が引き出され、この感知器回線２２にはオンオフ感知
器２４−１、２４−２・・・とスイッチ操作により火災
信号を出力する発信機２６が接続されている。また、制
御用中継器２０からは制御線２８が引き出され、この制
御線２８には地区ベルや防排煙機器等の制御負荷３０が
接続されている。

【００１７】受信機１０内にはＣＰＵを用いた制御部３
２が設けられ、また、この制御部３２には表示部３４
と、操作部３６と警報や音声メッセージを出力する鳴動
部３８が接続されている。制御部３２内にはＣＰＵのプ
ログラムにより実現される呼出制御部３、割込処理部４
及び定期点検部５等が設けられている。これに対し、各
端末１４、１６、１８、２０には感知器用中継器１４に
代表して示すように、呼出応答部６、割込送信部７、端
末駆動や作動試験等を行う端末制御部８が設けられてい
る。

【００１８】受信機１０側の呼出制御部３には予め各端
末１４、１６、１８、２０に対する一連の端末アドレス
が設定される。呼出制御部３は端末情報を収集するため
の通常のポーリング時には、端末アドレス及び呼出コマ
ンドを含む呼出信号を伝送路１２に送出することによ
り、一定周期毎（例えば２〜３秒毎）に全端末１４、１
６、１８、２０を呼出し、端末情報を返信させる。ま
た、呼出制御部３は端末１４、１６、１８、２０を制御
する時には端末アドレス及び制御コマンドを含む制御信
号を送信する。

【００１９】ここで、端末に対する制御信号としては、
制御用中継器２０に接続された制御負荷３０を駆動する
ための制御コマンドを含む制御信号と、定期点検部５か
らの一定時間毎の定期点検指示を受けて感知器用中継器
１４と、イオンアナログ式煙感知器１６と光電アナログ
式煙感知器１８の各アドレスを順次指定して試験コマン
ドを送るための作動試験用の制御信号等がある。なお、
作動試験は任意に端末アドレスを選択して行うこともで
きる。

【００２０】この受信機１０側の呼出制御部３からの呼
出信号又は制御信号は各端末１４、１６、１８、２０側
の呼出応答部６により受信され、受信信号内に含まれる
呼出アドレスと自己の端末アドレスが照合されて一致し
た場合に、呼出コマンドであればメモリに保持されてい
る端末情報を端末応答信号として受信機１０に送信す
る。また、制御コマンドであればコマンド解読結果に応
じて火災作動試験や負荷駆動を行う。

【００２１】次に、図２を参照して図１に示す受信機１
０と端末１４、１６、１８の間で行われる通常時のポー
リングによる呼出動作を説明する。受信機１０は呼出コ
マンドＣ１と端末アドレスＡｉ（ｉ＝１〜１２７）を含
む呼出信号を間欠的に伝送路１２上に送信し、各端末１
４、１６、１８は端末アドレスＡｉが自己アドレスと一
致した場合に次の端末アドレスＡｉ＋１を含む呼出信号
の送信までに端末応答信号を伝送路１２上に送信する。

【００２２】受信機１０からの呼出信号は図３に詳しく
示すように、各８ビットのコマンドフィールド、アドレ
スフィールド及びチェックサムフィールドと、各フィー
ルドに付加されるパリティビットと、各フィールドの先
頭及びパリティビットの後にそれぞれ付加されるスター
トビット及びストップビットにより構成されている。ま
た、各端末１４、１６、１８からの端末応答信号は図４
に詳しく示すように、各８ビットのデータフィールド及
びチェックサムフィールドと、各フィールドに付加され
るパリティビットと、各フィールドの先頭及びパリティ
ビットの後にそれぞれ付加されるスタートビット及びス
トップビットにより構成されている。チェックサムフィ
ールドの値はデータフィールドの値と自己の端末アドレ
スＡｉの加算値であり、したがって、受信機１０側では
チェックサムフィールドの値からデータフィールドの値
を減算することにより端末アドレスＡｉを認識すること
ができる。もちろん、この伝送フォーマットは一例であ
って適宜構成することができる。

【００２３】図１に戻り、受信機１０の呼出制御部３は
また、順次、端末アドレスＡｉを指定したポーリングに
よる呼出し中に端末アドレスＡｉとは無関係に、全端末
１４、１６、１８に対して各検出信号をＡＤ変換により
サンプリングして内蔵メモリに保持させて一括情報収集
処理を指示するために、例えば１秒毎の一定周期でサン
プリングコマンド（一括ＡＤ変換コマンド）を送信す
る。

【００２４】これに対し、各端末１４、１６、１８の呼
出応答部６はアドレスＡｉとは無関係にコマンドフィー
ルド内のサンプリングコマンドを判別すると、各端末１
４、１６、１８における検出器の検出信号をＡＤ変換し
て内蔵メモリに記憶する。このようなサンプリングコマ
ンドに基づいて一斉に収集された端末データは、端末ア
ドレスＡｉを指定したポーリングによる呼出信号に対す
る端末応答情報として受信機１０に送信される。なお、
本発明はこのようなサンプリングコマンドによる一括デ
ータ収集に限定されず、呼出信号を受けた時のデータを
リアルタイムで返送するようにしてもよい。

【００２５】各端末１４、１６、１８側の割込送信部７
は、受信機１０側の呼出制御部からのサンプリングコマ
ンドに基づいて検出信号をＡＤ変換によりサンプリング
した際の検出データから例えば火災を検出した場合に、
端末応答タイミングを使用して火災発生を受信機１０に
知らせるための割込信号を送信する。通常、受信機１０
から各端末１４、１６、１８に対する呼出信号は電圧モ
ードで送られ、一方、各端末１４、１６、１８から受信
機１０に対する応答信号は電流モードで送られている。
したがって、割込送信部７は端末応答信号のタイミング
で端末１４、１６、１８のいずれかから送信された応答
信号を破壊するブレーク信号を電流信号として伝送路１
２上に送信することにより割込信号を送信する。

【００２６】この各端末１４、１６、１８側の割込送信
部７に対して、受信機１０の制御部３２には割込処理部
４が設けられている。割込処理部４は端末応答信号のタ
イミングのみで通常の端末応答信号では得られない特異
な信号、例えばオール１の信号を受信した場合に端末か
ら割込信号を受信したものと判断する。割込処理部４に
より端末からの割込信号の受信が判別されると、呼出制
御部３に対して割込原因の詳細を得るために割込確認要
求コマンドを送信させる。

【００２７】この割込確認要求コマンドに対し、端末１
４、１６、１８側の呼出応答部６は割込詳細情報を送り
返す。呼出制御部３を介して割込詳細情報を入手した割
込処理部４は、割込信号を送信した端末１４、１６、１
８を特定するためのグループ検索を開始する。このグル
ープ検索は端末アドレスを所定数のグループに分け、グ
ループ毎に検索コマンドを送信することにより火災検出
が行われた端末が属するグループを特定し、グループを
特定できた場合にそのグループ内の端末を順次呼出し、
火災検出が行われた端末を特定する。なお、このグルー
プ検索は代わりに２分法などにより行うようにしてもよ
い。

【００２８】次に、図５を参照して本発明に係るイオン
アナログ式煙感知器１６について詳細に説明する。図１
に示す伝送路１２は接続極性を無極性化するための整流
回路４１に接続され、整流回路４１に続いてノイズ吸収
回路４２を介して１０Ｖ定電圧回路４３、伝送信号検出
回路４８及び応答信号出力回路４９が接続されている。
１０Ｖ定電圧回路４３の１０Ｖの出力電圧は、増幅回路
４４、抵抗ＲとＦＥＴ４６の直列回路、イオン式煙検出
部４７及びコンデンサＣと３Ｖ定電圧回路５０に印加さ
れる。

【００２９】煙検出部４７は放射線源を備えた内部電極
４７ａと、中間電極４７ｂと外部電極４７ｃにより構成
され、内部電極４７ａと外部電極４７ｃの間に１０Ｖの
電圧が印加されてイオン電流が流れている。また、ＦＥ
Ｔ４６のソースＳには１０Ｖの電圧が印加され、ゲート
Ｇには中間電極４７ｂが接続され、ドレインＤは接地さ
れている。

【００３０】このような構成において煙粒子が外部電極
４７ｃと中間電極４７ｂの間に流入すると、ＦＥＴ４６
のソースＳ−ドレインＤ間の電圧が変化し、この電圧が
増幅回路４４により増幅され、この検出出力が煙濃度デ
ータとしてＭＰＵ（マイクロプロセッサ）５２により取
り込まれる。また、受信機１０からの火災試験コマンド
を受信した場合にはＭＰＵ５２の制御により火災試験調
整回路４５から所定の火災試験電圧Ｐ（図１１参照）が
増幅回路４５に印加され、ＭＰＵ５２により取り込まれ
る。

【００３１】伝送信号検出回路４８は受信機１０からの
電圧モードによる呼出信号を検出してインタフェース回
路５１を介してＭＰＵ５２に送出し、応答信号出力回路
４９はＭＰＵ５２からインタフェース回路５１を介して
入力する応答信号を電流モードで受信機１０に送出す
る。３Ｖ定電圧回路５０は１０Ｖ定電圧回路４３の１０
Ｖの出力電圧に基づいて３Ｖの電源電圧を生成し、イン
タフェース回路５１、ＭＰＵ５２、アドレス・種別設定
回路５３及び電圧検出回路５４に供給している。

【００３２】ＭＰＵ５２は図１に示す呼出応答部６、割
込送信部７及び作動試験を行う端末制御部８の各機能を
実現するＣＰＵ５２ａと、ＣＰＵ５２ａのプログラムが
予め記憶されたＲＯＭ５２ｂと、ＣＰＵ５２ａの作業エ
リア特に図６に示すようなデータを記憶するためのエリ
アを有するＲＡＭ５２ｃと、増幅回路４４の出力電圧を
３ＶをフルスケールとしてＡ／Ｄ変換することによりデ
ィジタルデータとして煙濃度データを取り込むためのＡ
／Ｄ変換器５２ｄを有する。

【００３３】ＲＡＭ５２ｃは図６に示すように、４つの
煙濃度の検出データ（生データ）Ｄ１〜Ｄ４と、その４
つの生データの移動平均値ＡＶＥ及び移動平均値の後述
する０点レベルの範囲内での最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩ
Ｎと、受信機１０に対して送信される出力データを記憶
するためのエリアを有する。生データＤ１〜Ｄ４に関し
てはデータＤ４が最も新しく、また、サンプリング毎に
シフトされて最も古いデータが消去される。これらのデ
ータは受信機１０からの一括Ａ／Ｄ変換コマンド毎に更
新され、また、出力データは呼出コマンド毎に受信機１
０に送信される。

【００３４】ここで図５のイオンアナログ式煙感知器１
６の基本的な動作を図７を参照して説明する。図７は図
５のイオンアナログ式煙感知器における移動平均値ＡＶ
Ｅの時間変化を示す。図５に示すＭＰＵ５２のＡ／Ｄ変
換器５２ｄは、ＣＰＵ５２ａで受信機１０からの一括Ａ
Ｄ変換コマンド（サンプリングコマンド）を受信解読す
る毎に、そのとき増幅回路４４を介して得られるいる出
力電圧をＡ／Ｄ変換して検出データとして取り込む。こ
れが生データとなり、生データが得られる毎に、４つの
生データの移動平均値ＡＶＥを求め、ＲＡＭ５２ｃに格
納している。図７は、この移動平均値ＡＶＥの時間変化
をプロットしている。

【００３５】通常の監視状態にあっては、火災による煙
の流入はないので、煙濃度は０［％／ｍ］であるが、実
際には生データは図１１に示したようにふらついてお
り、その移動平均値ＡＶＥも図７のようにふらついてい
る。この０点レベルに対しては、０点レベルＭＡＸ値と
０点レベルＭＩＮ値の設定により０点レベル範囲が設定
されている。

【００３６】０点レベル範囲は、検出データのふらつき
範囲よりわずかに広めに設定される。ふらつき範囲は、
検出原理によって異なるので、検出原理に対応して設定
することが望ましい。即ち、この実施例ではイオンアナ
ログ式煙感知器１８であるが、他のアナログ式感知器で
あってもよい。イオンアナログ式煙感知器１８は、検出
データの多きなふらつき周期に依存して、サンプリング
周期より長い所定の時間周期Ｔ、例えばＴ＝４０秒をも
つ周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・を設定している。この時
間周期Ｔの間、移動平均値ＡＶＥが連続して０点レベル
範囲内である場合には、時間周期Ｔ経過後に、それまで
の移動平均値ＡＶＥの平均値を計算し、この平均値をそ
の後の時間周期Ｔでの出力データとしてＲＡＭ５２の出
力データエリアに記憶している。

【００３７】実施例では、時間周期Ｔ分の移動平均値Ａ
ＶＥを記憶するメモリの容量を少なくし、且つ出力デー
タを求める平均計算を簡単にするため、時間周期Ｔ内で
の、移動平均値ＡＶＥの最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮの
みを保持し、その平均計算を行って出力データを求めて
いる。即ち、移動平均値ＡＶＥを算出する毎に、既に記
憶してある最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮのデータと比較
し、最大値ＭＡＸのデータ以上であれば移動平均値ＡＶ
Ｅで更新し、また最小値ＭＩＮのデータ以下であれば移
動平均値ＡＶＥで更新する。

【００３８】尚、ＲＡＭ５２ｃに余裕があれば、時間Ｔ
分の移動平均値ＡＶＥを全て記憶し、全記憶データの平
均値を求めるようにしてもよい。図７の周期Ｔ１，Ｔ２
の間は、プロットしている全ての移動平均値ＡＶＥが０
点レベル範囲内にあるため、受信機１０からのポーリン
グによる呼出しに対しては、ＲＡＭ５２ｃの出力データ
エリアに記憶されている移動平均値ＡＶＥの時間周期Ｔ
内での平均値が出力データとして返送される。具体的に
は、周期Ｔ２終了時の時刻ｔ２では、周期Ｔ２間では連
続して移動平均値ＡＶＥが０点レベル範囲内であったこ
とから、ＲＡＭ５２ｃの最大値ＭＡＸと最小値ＭＩＮの
平均値を演算し、その平均値を出力データエリアに記憶
し、その後の周期Ｔ３での出力データとする。

【００３９】また受信機１０が出力特性を補正するため
に定期診断信号（火災試験コマンド）を送信した場合に
も、火災試験を行ったときにＲＡＭ５２ｃの出力データ
エリアに記憶している出力データを、返送する。これに
対し次の周期Ｔ３の途中の時刻ｔ３で、火災により移動
平均値ＡＶＥが０点レベルＭＡＸ値を越えたとする。こ
の場合には、０点レベルＭＡＸ値を越えた移動平均値Ａ
ＶＥそのものをＲＡＭ５２ｃの出力データエリアに記憶
する。このため受信機１０からのポーリングによる呼出
しに対しては、移動平均値ＡＶＥがそのまま返送される
ことになる。

【００４０】このように本発明によるイオンアナログ煙
感知器１８は、零点レベルに検出原理に依存した固有の
ふらつきがあっても、生データから移動平均値ＡＶＥを
求め、ふらつき周期に依存した時間Ｔの間での移動平均
値の平均値を求め、これを０点レベルとしていることか
ら、０点レベルをふらついている検出出力の中心レベル
とすることができ、安定した０点レベルを得ることがで
きる。

【００４１】次に図１の受信機１０の基本動作を説明す
る。通常時、受信機１０がポーリングによりイオンアナ
ログ式煙感知器１８を呼出すと、図５の出力データ記憶
部であるＲＡＭ５２ｃの出力データエリアに記憶してい
る出力データが返送され、変換特性に従って出力データ
が煙濃度等の物理量に変換される。このとき返送された
出力データが図７の０点レベル範囲以下、即ち０点レベ
ル最小値ＭＩＮ以下の場合は、異常と判断して感知器障
害を報知する。このため図７の０点レベル範囲を決める
０点レベルＭＡＸ値と０点レベルＭＩＮ値は、受信機１
０ももつことになる。

【００４２】また受信機１０は、定期点検部５によって
定期診断処理を行う。この定期診断処理としては、０点
レベルと火災作動試験による火災試験値Ｐを求め、出力
レベルＹから煙濃度を求める変換特性を補正するもの
で、モード１〜３の３種類がある。 モード１の定期診断処理；受信機１０は、所定期間毎
に、例えば１週間に１回、イオンアナログ式煙感知器１
８に対し定期診断信号（火災試験コマンド）を送信す
る。イオンアナログ式煙感知器１８からは、その時点で
ＲＡＭ５２ｃに記憶している出力データ（０点レベル）
と、煙検出部４７の検出出力を強制的に擬似火災を想定
した所定レベルとする火災試験調整回路４５を駆動させ
たときの出力データ（火災試験値Ｐ）とが返送される。

【００４３】受信機１０は、この返送された０点レベル
と火災試験値Ｐとから、新たな変換特性を設定する（変
換特性の補正）。このとき０点レベルが図７の０点レベ
ル範囲外となっている場合には、０点レベルの異常と判
断し、変換特性を補正せずに、感知器障害を報知する。 モード２の定期診断処理 受信機１０は、所定期間毎、例えば１週間に１回、イオ
ンアナログ式煙感知器１８に対し定期診断信号（火災試
験コマンド）を送信する。イオンアナログ式煙感知器１
８からは、煙検出部４７の検出出力を強制的に擬似火災
を想定した所定レベルとする火災試験調整回路４５を駆
動させた時の出力データ（火災試験値Ｐ）のみが返送さ
れる。受信機１０は、定期診断信号に応じて返送された
火災試験値Ｐと、前回のポーリング時に返送された出力
データ、即ち０点レベルから新たな変換特性を設定す
る。

【００４４】このとき、前回のポーリングで得られた０
点データが図７の０点レベル範囲外となっている場合に
は、０点レベルは異常であると判断して新たな変換特性
の設定は行わず、感知器障害を報知する。このモード２
の処理は、定期診断信号（火災試験コマンド）に対し火
災試験値Ｐのみを返送し、０点レベルは返送せずに前回
のポーリングで得られたものを使用するため、その分、
感知器側からのデータ転送を簡単にできる。

【００４５】モード３の定期診断処理 受信機１０は、定期診断周期より短い所定期間毎、例え
ば１日に１回、ポーリングによる呼出しでイオンアナロ
グ式煙感知器１８から返送される出力データである０点
レベルと、所定期間、例えば１週間に１回、イオンアナ
ログ式煙感知器１８に対し定期診断信号（火災試験コマ
ンド）を送信することにより返送されてきている火災試
験値Ｐを使用し、新たな変換特性を設定する。

【００４６】このとき、前回のポーリングで得られた０
点レベルが図７の０点レベル範囲外となっている場合に
は、０点レベルは異常であると判断して新たな変換特性
の設定は行わず、感知器障害を報知する。このモード３
の処理は、定期診断信号（火災試験コマンド）の送信周
期より短い例えば１日１回、変換特性の補正を行うこと
になる。この場合の補正は、火災試験値Ｐはそのまま
で、１日に１回、ポーリングで得られた０点レベルにか
ら新たな変換特性が設定される。感知器の火災作動試験
を行ったときの火災試験値Ｐと０点レベルによる変換特
性の補正は、１週間に１回となる。このため変換特性の
補正が、きめ細かく行われ、信頼性を更に向上できる。

【００４７】この変換特性を設定するための定期診断処
理のモードは、システムへの対応等により適宜選択され
設定される。次に図８及び図９のフローチャートを参照
してＭＰＵ５２の動作を説明する。尚、受信機１０は端
末１４、１６、１８、２０に対し、例えばＡ／Ｄ変換コ
マンドは１秒毎、全端末分のポーリング周期は端末数に
も依るが２〜３秒、制御コマンドの１つである火災試験
コマンドを含む定期診断コマンドは１週間毎に送信す
る。また、制御用中継器２０に対する負荷駆動用の制御
コマンドは必要に応じて送信される。また定期診断モー
ドは、定期診断信号としての火災試験コマンドに対し火
災試験値Ｐと０点レベルの各データを返送するモード１
を例にとっている。

【００４８】図８において、先ず、電源が投入されると
ステップＳ１で初期設定が行われ、次にステップＳ２で
信号の待ち受け状態に移行し、この状態で信号の受信の
有無を監視して受信した場合には、ステップＳ３で、受
信した信号がＡＤ変換コマンド（サンプリングコマン
ド）か否か判別し、ＡＤ変換コマンド（サンプリングコ
マンド）を判別した場合にはステップＳ３からステップ
Ｓ１１に進む。

【００４９】一方、ステップＳ４で呼出コマンドを判別
した場合には、ステップＳ４からステップＳ９以下に進
み、ステップＳ５で信号内の端末アドレスが自己のアド
レスと一致しているか否か判別し、自己アドレスと一致
した場合には、ステップＳ６に進み、ステップＳ６で制
御コマンドを受信した場合にはステップＳ７に進む。制
御コマンドとは、定期診断コマンド内の火災試験コマン
ドで火災試験を行ったり、図１に示す制御用中継器２０
が負荷３０を駆動するためのコマンドであり、この場合
には図９に示すように端末１４、１６、１８、２０が制
御コマンドを受信すると受信機１０に対して応答コマン
ドを返信する。受信機１０は、この応答コマンドを受信
し、制御を行って良いと判断すると、確認コマンドを返
信し、端末１４、１６、１８、２０がこの確認（ＡＣ
Ｋ）コマンドを受信すると、ステップＳ７で実際の火災
試験等の制御を実行する。

【００５０】ここで、火災試験コマンドを含む定期診断
コマンドが受信機１０から１週間の周期で送信される
と、図５に示す火災試験調整回路４５が駆動され、この
時の出力データ（火災試験値Ｐ）と、通常の状態での出
力データ（０点レベル）がステップＳ８で受信機１０に
返信される。ステップＳ６で、制御コマンドを判別でき
ない場合には、ステップＳ８に進み、ＲＡＭ５２ｃに記
憶してある出力データを端末応答情報として受信機１に
送信する。ステップＳ４においてポーリング内の呼出コ
マンドを受信した場合には、ステップＳ９で火災ビット
がオンか否かを判別し、オンの場合にはステップＳ１０
に進み、端末応答信号の送信タイミングで割込信号を送
信してステップＳ２に戻る。また火災ビットがオフの場
合にはステップＳ５に進む。

【００５１】ステップＳ３においてＡ／Ｄ変換コマンド
を受信した場合には、図１０に詳しく示すステップＳ１
１のＡ／Ｄ変換コマンド解析処理を実行し、次いでサン
プリングデータが火災レベル以上か否かをステップＳ１
２で判別し、火災レベル以上の場合にはステップＳ１３
で火災ビットをセットしてステップＳ２に戻る。また、
ステップＳ１２においてサンプリングデータが火災レベ
ル以上でない場合には直接ステップＳ２に戻る。

【００５２】次に、図１０を参照してＡ／Ｄ変換コマン
ド解析処理を詳細に説明する。この処理は前述したよう
に、Ａ／Ｄ変換コマンドを受信した場合、例えば１秒の
周期で実行され、先ず、増幅回路４４、Ａ／Ｄ変換器５
２ｄを介して得られる煙濃度の検出データ（生データ）
Ｄ４をステップと２１で取り込んで記憶する。ここで図
６に示す前３つの生データＤ１〜Ｄ３はステップＳ３２
においてシフトされ、生データＤ４のエリアは空いてい
る。

【００５３】次いでステップＳ２２でサンプリングデー
タを取り込む時間周期Ｔ、例えばＴ＝４０秒をカウント
するカウンタＴをスタートさせるか、カウンタＴが既に
スタートしている場合にはインクリメントし、次のステ
ップＳ２３で生データＤ１〜Ｄ４の移動平均値ＡＶＥを
算出してサンプリングデータとして記憶する。続くステ
ップＳ２４ではこの移動平均値ＡＶＥが図７の０点レベ
ル範囲内か否かを判別し、範囲内の場合にはステップＳ
２５以下に進み、範囲内でない場合にはステップＳ３３
に分岐する。ステップＳ２５では、移動平均値ＡＶＥが
既に記憶されている最大値ＭＡＸ以上か否か及び最小値
ＭＩＮ以下か否かを判断し、最大値ＭＡＸ以上の場合又
は最小値ＭＩＮ以下の場合には、移動平均値ＡＶＥのデ
ータにより最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮのデータを
更新する。

【００５４】次いでステップＳ２６で前回のＡ／Ｄ変換
コマンド解析処理において移動平均値ＡＶＥが所定の０
点レベル範囲外になったことを示すフラグがオンか否か
を判別する。フラグがオフの場合にはステップＳ２７で
カウンタＴの値が４０秒経過したか否かを判別し、４０
秒経過していない場合には直接ステップＳ３２に進んで
生データＤ１〜Ｄ４をシフトし、生データＤ４のエリア
を空きにして図８に示すステップＳ１２に進む。

【００５５】また、ステップＳ２７においてカウンタＴ
の値が４０秒経過したと判別した場合には、ステップＳ
３０で演算式（最大値ＭＡＸ＋最小値ＭＩＮ）／２によ
り平均値を算出し、出力データとして出力データエリア
に記憶し、次のステップＳ３１でカウンタＴ、最大値Ｍ
ＡＸ及び最小値ＭＩＮのデータをクリアし、ステップＳ
３２に進む。

【００５６】また、ステップＳ２６においてフラグがオ
ン、すなわち前回のＡ／Ｄ変換コマンド解析処理におい
て移動平均値ＡＶＥが所定の０点レベル範囲外の場合に
は、ステップＳ２８でカウンタＴの値が４０秒経過した
か否かを判別し、４０秒経過していない場合には、ステ
ップＳ３５で移動平均値ＡＶＥのデータを出力データと
して出力データエリアに記憶し、ステップＳ３２に進
む。またステップＳ２８においてカウンタＴの値が４０
秒経過したと判別した場合には、ステップと２９でフラ
グをオフにし、ステップＳ３０に進む。

【００５７】ステップＳ２４において移動平均値ＡＶＥ
が所定の０点レベル範囲外と判別した場合には、ステッ
プＳ３３に進んでカウンタＴ、最大値ＭＡＸ及び最小値
ＭＩＮのデータをクリアし、次いでステップＳ３４でフ
ラグをオンにし、ステップＳ３５に進んで移動平均値Ａ
ＶＥのデータを出力データとして出力データエリアに記
憶し、ステップＳ３２に進む。この場合はポーリングに
対し移動平均値ＡＶＥが出力データとして返送される。

【００５８】尚、上記の実施例は、出力レベルから煙濃
度への変換特性を受信機が設定するものであったが、ア
ナログ式感知器自体に変換特性を設定して、感知器自体
で検出レベルから煙濃度等の物理量へ変換し、変換した
値を受信機に送信するようにしてもよい。また感知器側
で、変換した値から火災を判断してその結果を受信機に
送信するようにしてもよい。アナログ式感知器自体で変
換特性を新たに設定する補正処理は、感知器自身で定期
的に行ってもよいし、受信機からの定期診断信号で行っ
てもよい。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のアナログ式
煙感知器では、サンプリングデータのレベルが所定の０
点レベル範囲内の時に、サンプリングデータをサンプリ
ングデータ記憶部に記憶させると共に、サンプリングデ
ータがサンプリング周期より長く設定された所定時間Ｔ
の間連続して所定の０点レベル範囲内であった場合に、
サンプリングデータ記憶部に記憶された所定時間Ｔの間
のサンプリングデータを平均化演算し、この演算された
平均値データを所定時間Ｔ経過後の出力データとするこ
とにより、出力データのレベルをふらついている検出出
力の中心レベルとすることができるので、出力レベルと
煙濃度等の物理量との変換特性を認識する際の誤差を最
小限とすることができる。

【００６０】また、サンプリングデータを、サンプリン
グデータの複数個の移動平均値データとする事により、
検出出力へのノイズ等による影響を除去することができ
る。また、所定時間Ｔの間、サンプリング毎にサンプリ
ングデータが最大値記憶部に記憶されている最大値以上
または最小値記憶部に記憶されている最小値以下である
かを判断し、最大値以上の場合に最大値記憶部のデータ
をサンプリングデータに更新し、最小値以下の場合に最
小値記憶部のデータをサンプリングデータに更新するこ
とにより、少ないメモリ容量でサンプリングデータを記
憶することができる。

【００６１】更に、サンプリングデータが０点レベル範
囲外になった場合には、サンプリングデータをそのまま
出力データとしたことにより、実火災時にはタイムラグ
なしに火災判断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアナログセンサの一実施例として
のイオンアナログ式煙感知器を備えた火災監視システム
を示すブロック図

【図２】図１の受信機と中継器、感知器等の端末の間の
呼出時の通信シーケンスを示すタイミングチャート

【図３】図１の受信機の送信フォーマットを示す説明図

【図４】図１の端末の送信フォーマットを示す説明図

【図５】図１のイオンアナログ式煙感知器を詳細に示す
ブロック図

【図６】図５のＲＡＭの記憶エリアを示す説明図

【図７】図５のイオンアナログ式煙感知器のサンプリン
グデータ（移動平均値）の時間変化をプロットした説明
図

【図８】図５のイオンアナログ式煙感知器の一般的な動
作を説明するためのフローチャート

【図９】図８において制御コマンドを実行する際の通信
シーケンスを示す説明図

【図１０】図８に示すＡＤコマンド解析処理を詳細に示
すフローチャート

【図１１】一般的なイオンアナログ式煙感知器における
０点レベルのふらつきを示す説明図

【図１２】感知器特性を示す説明図

【符号の説明】

３：呼出制御部 ４：割込制御部 ５：定期点検部 ６：呼出応答部 ７：割込送信部 ８：端末制御部 １０：受信機 １２：伝送路 １４：感知器用中継器 １６：イオンアナログ式煙感知器 １８：光電アナログ式煙感知器 ２０：制御用中継器 ２２：感知器回線 ２４−１，２４−２〜：オンオフ感知器 ２６：発信機 ２８：制御回線 ３０：制御負荷 ３２：制御部 ３４：表示部 ３６：操作部 ３８：鳴動部 ４１：整流回路 ４２：ノイズ吸収回路 ４３：１０Ｖ定電圧回路 ４４：増幅回路 ４５：火災試験調整回路 ４６：ＦＥＴ ４７：煙検出部 ４７ａ：内部電極 ４７ｂ：中間電極 ４７ｂ：外部電極 ４８：伝送信号検出回路 ４９：応答信号出力回路 ５０：３Ｖ定電圧回路 ５１：インタフェース回路 ５２：ＭＰＵ ５２ａ：ＣＰＵ ５２ｂ：ＲＯＭ ５２ｃ：ＲＡＭ ５２ｄ：Ａ／Ｄ変換器 ５３：アドレス・種別設定回路 ５４：電圧検出回路 Ｃ：コンデンサ Ｒ：抵抗

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−217595（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−247918（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−174267（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−100296（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−325058（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 17/00 - 17/12

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】煙、熱、ガス等の物理量を検出する検出部
   と、 該検出部からの検出出力をディジタルデータに変換する
   Ａ／Ｄ変換器と、 所定のサンプリング周期毎に前記Ａ／Ｄ変換部を介して
   得られるサンプリングデータのレベルが所定の０点レベ
   ル範囲内の時に該サンプリングデータをサンプリングデ
   ータ記憶部に記憶させる共に、該サンプリングデータが
   サンプリング周期より長く設定された所定時間Ｔの間連
   続して所定の０点レベル範囲内であった場合に、前記サ
   ンプリングデータ記憶部に記憶された前記所定時間Ｔの
   間のサンプリングデータを平均化演算し、該演算された
   平均値データを前記所定時間Ｔ経過後の出力データとし
   て出力データ記憶部に記憶させる制御部と、を備えたこ
   とを特徴とするアナログ式感知器。
2. 【請求項２】請求項１記載のアナログ式感知器センサに
   おいて、前記サンプリングデータは、サンプリング周期
   毎に前記Ａ／Ｄ変換部を介して得られるサンプリングデ
   ータの複数個の移動平均値データであることを特徴とす
   るアナログ式感知器。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載のアナログ式感知器に
   おいて、前記サンプリングデータ記憶部は、サンプリン
   グデータの最大値と最小値を記憶する最大値記憶部及び
   最小値記憶部を有し、前記制御部は、前記所定時間Ｔの
   間、サンプリング毎にサンプリングデータが前記最大値
   記憶部に記憶されている最大値以上または最小値記憶部
   に記憶されている最小値以下であるか判断し、最大値以
   上の場合に最大値記憶部のデータを該サンプリングデー
   タに更新し、最小値以下の場合に最小値記憶部のデータ
   を該サンプリングデータに更新することを特徴とするア
   ナログ式感知器。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載のアナロ
   グ式感知器において、前記制御部は、サンプリングデー
   タが前記０点レベル範囲外となった場合に、該サンプリ
   ングデータを出力データとして前記出力データ部に記憶
   させることを特徴とするアナログ式感知器。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載のアナロ
   グ式感知器において、前記制御部は、前記受信機からの
   ポーリングによる呼出しにより前記出力データ記憶部に
   記憶してある出力データを、応答信号として前記受信機
   に送信することを特徴とするアナログ式感知器。
6. 【請求項６】請求項１乃至４のいずれかに記載のアナロ
   グ式感知器において、前記制御部は、前記受信機からの
   定期診断信号を受けた時に、その時点での前記出力デー
   タ記憶部に記憶してある出力データと、前記検出部から
   の検出出力を強制的に擬似火災を想定した所定レベルと
   する火災試験調整回路を駆動させた時の前記出力データ
   記憶部に記憶してある出力データとを応答信号として前
   記受信機に送信することを特徴とするアナログ式感知
   器。