JP3918957B2 - 火災感知器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、火災現象に基づく物理量として、たとえば環境温度上昇を検出して火災判別を行い、火災信号送出を行う差動式火災感知器等の火災感知器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、火災感知器として、たとえば差動式熱感知器は、熱による空気の膨張を利用して火災判別を行っている。これは、空気室や空気管等の閉空間の空気が膨張してダイアフラムを変位させて電気接点を閉じる構造となっているが、季節や日中の緩慢な温度変化に基づく空気の膨張は、リーク孔と呼ばれる通気量の少ない穴からリークさせ、非火災報を防止している。
【0003】
このような空気式のものは火災により一度火災信号を送出した後、火災による温度上昇が低下もしくは一定温度を継続した場合、リーク孔の関係で閉空間の膨張が減少もしくは停止し、火災信号の送出は停止する。このとき、従来の自動火災報知設備では、感知器自体あるいは受信装置側に火災信号を継続するいわゆる自己保持機能の回路が設けられ、火災中に火災信号が途絶えないようにしている。このような、自己保持される火災信号は、人間の目によって非火災あるいは火災の鎮静を確認した後の復旧操作に基づいて復旧されるようになっている。
【0004】
近年、サーミスタ等の半導体式熱検出素子を利用する熱感知器が種々利用されているが、差動式の基本検出原理として、現在の温度データと所定時間前の過去の温度データとの比較で火災判別を行うものがある。このときに、マイクロプロセッサ(マイコン)を用いて過去の温度データを半導体デジタルメモリ(RAM)に格納する必要がある。そして、火災と判別されるときには、火災信号を送出して、復旧操作があるまで、動作を停止させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、自動火災報知設備が普及して、一般のビルなどの防火対象物以外に、住宅など火災感知器を設置する範囲が広がっている。そして、その設置対象によっては、上記のような自己保持機能が不要な場合が考えられる。すなわち、特に住宅の場合には、人為的に一時的な温度上昇が発生しやすい。
【0006】
また、近年は火災検知の早期化がすすみ、わずかな兆候で火災を捕らえようとするインテリジェント型の火災判別もすすんでいる。そのときに、初期火災の検知と同時に誤報のケースも多様化しているが、非火災を判別することは行われていない。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の点に鑑み、本発明は、火災現象に基づく物理量を検出する火災検出部を用いてセンサレベルを取り込む検出手段と、前記センサレベルと比較される基準レベルとして所定の時間前のセンサレベルを格納する、あるいは、前記検出手段と同じ物理量を追従性を遅らせて検出する基準検出部を用いて取り込む基準手段と、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の判別値を越えるときに火災と判別する判別手段と、該判別手段が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段と、を有する差動式火災感知器であって、該差動式火災感知器は、前記判別手段が火災と判別した後に、非火災を判別する復旧手段を有し、該復旧手段は、前記判別手段が火災と判別するときのセンサレベルを復旧基準レベルとして格納し、前記センサレベルが前記復旧基準レベルを下回るときに非火災と判別し、前記送出手段は、前記復旧手段が非火災と判別するときに、前記火災信号の送出を停止するものである。また、本発明は、火災現象に基づく物理量を検出する火災検出部を用いてセンサレベルを取り込む検出手段と、前記センサレベルと比較される基準レベルとして所定の時間前のセンサレベルを格納する、あるいは、前記検出手段と同じ物理量を追従性を遅らせて検出する基準検出部を用いて取り込む基準手段と、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の判別値を越えるときに火災と判別する判別手段と、該判別手段が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段と、を有する差動式火災感知器であって、該差動式火災感知器は、前記判別手段が火災と判別した後に、非火災を判別する復旧手段を有し、該復旧手段は、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の負の復旧判別値を負の方向に越えるときに非火災と判別し、前記送出手段は、前記復旧手段が非火災と判別するときに、前記火災信号の送出を停止するものである。
【0009】
その結果、定義された火災判別に基づいて火災を判別して火災信号を送出するが、火災と判別した後に別途定義された非火災判別に基づいて非火災を判別して火災信号を復旧することができ、無駄な管理人の火災確認行為を行わなくてもよい。このときに、通常火災と判別された時点からセンサレベルとしての温度等は上昇していくことが普通であり、一旦上昇したセンサレベルが負勾配に変化していくことで非火災と判別することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、第1の実施形態を説明する。図1は、第1の実施形態の火災感知器の具体例としてのサーミスタ式熱感知器4の回路図であり、図2は第1の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【0011】
図1において、熱感知器4は、電源兼信号線がそれぞれ接続される端子C、Lを電源として、安定した電圧および電流を供給する定電圧回路B2と、抵抗R1とコンデンサC1との充電時定数に基づきマイクロコンピュータ(マイコン)IC1に割り込み入力を行う発振回路B5と、マイコンIC1の制御に基づきサーミスタTHの温度特性により火災による熱を検出するための熱検出回路B4と、マイコンIC1の暴走時にリセット入力を行うリセット回路B3と、マイコンIC1により火災と判別されるときに端子C、L間を低インピーダンスの略短絡状態にスイッチングするスイッチング回路B1と、を有する。
【0012】
次に、上記熱感知器4の動作について、常時発振回路B5において抵抗R1でコンデンサC1に充電され、その時定数に基づいて充電電圧が所定の電位になるとインバータIC4が働きマイコンIC1の割り込みポートINTに信号が送られる。マイコンIC1は、このポートINTへ割り込み入力が入ったときにストップ状態からラン状態へ移行し、図2のフローチャートがスタートする。そして、マイコンIC1は、ポートINTへの入力回数aを数え(STEP1)、所定の入力定数A(例えば10回)に達するときに(STEP2)、入力回数aをクリアして(STEP6)熱検知を行う。規定の回数Aでないときには、マイコンIC1はポートPsをローレベル“L”(グランド電位)にして、コンデンサC1の電荷を放電させて動作停止状態としてのストップ状態となる(STEP3、4、5)。ここで、ストップ状態とは、マイコンのクロック停止状態であって、数μAという非常に低消費の状態であって、ラン状態では数百μAと大きな電流消費があるのに対して経済的な状態である。
【0013】
熱検知を行う場合には、熱検出回路B4において抵抗R6を介して充電されたコンデンサC2の電荷を、抵抗R11、R12およびサーミスタTHを介して放電させるために、ポートP7をローレベル“L”(グランド電位)とする(STEP11)。このときに、コンデンサC2の電位を抵抗R10を通してマイコンIC1内蔵のコンパレータのポートP6に入力して所定電圧Vcを下回ることを監視し、マイコンIC1は、放電時間Ts(現在放電時間)を計測することで温度測定を行う(STEP12、13、14、15)。このマイコンIC1内蔵のコンパレータの基準電位は、抵抗R7、R8により決められる。そして、サーミスタTHは、図示しないが、感知器本体から突出して設けられ、感知器の設置場所の周囲温度に応答するものであって、このサーミスタTHを通したコンデンサC2からの放電時間は温度依存性があり、この現在放電時間Tsにより温度検出が可能である。
【0014】
また、この熱検知動作の動作回数bを数え(STEP21)、所定の動作定数Bに達するときに(STEP22)、動作回数bをクリアして(STEP23)、ポートP7をローレベル“L”とする代わりに、ポートP8をローレベル“L”とすることで(STEP24)コンデンサC2の電荷放出を抵抗R11のみで放電させ、温度に影響されない放電時間Tc(補正放電時間)を計測しストップ状態となる(STEP25、26、27、28)。そして、前記サーミスタTHを含めた現在放電時間Tsと含めない補正放電時間Tcとの比をとってセンサレベルSLV とすることで(STEP16)、コンデンサC2の個体差によるばらつきを消去することが可能である。
【0015】
そして、センサレベルSLV を求めた後(STEP16)、マイコンIC1は、このセンサレベルSLV の演算回数cを数え(STEP31)、所定の演算定数Cおきに(STEP32)演算回数cをクリアして(STEP33)、詳細に示さないマイコンIC1に内蔵されている記憶手段RAMに後述する基準レベルSLV'として用いるため格納する(STEP34)。この記憶手段RAMへのセンサレベルSLV の格納は、比較する基準レベルSLV'として用いる時間t分すべてを格納してもよいが、所定回数Cごとに間引いて格納することにより、記憶手段RAMの容量を軽減している。基準レベルとして使用するのは格納されたセンサレベルSLV の1番古いものである。そして、マイコンIC1は、現在のセンサレベルSLV と所定の時間t前のセンサレベルである基準レベルSLV'との差分値ΔSLV を求め(STEP41)、予め記憶手段等に設定された火災を判別するための基準としての判別値SFと比較する(STEP42)。その結果に基づいて火災と判断される場合には、上記記憶手段RAMに火災の発生を示す火災フラグFをオンして(STEP43)ポートPfをハイレベル“H”とし(STEP44)、そのときの後述するセンサレベルSLV から復旧したことを判別するための復旧レベルSLVcとして上記記憶手段RAMに格納し(STEP45)ストップ状態となる。ポートPfをハイレベル“H”とすることで(STEP44)、スイッチング回路B1のトランジスタQ4をオンして、端子C、L間をスイッチングし、同時にトランジスタQ3がオンして発光ダイオードLEDによる確認灯を点灯させる。
【0016】
その結果、端子C、Lに接続される電源兼信号線が引き出される図示しない火災受信機において、感知器4でのスイッチングによる電気的な信号を検出して各種音響装置の鳴動等の必要な火災動作を行う。
【0017】
ここで、マイコンIC1は、火災判別手段の一例であって、火災現象に基づく物理量として環境温度を検出するサーミスタTHを用いてセンサレベルSLV を取り込む検出手段、センサレベルSLV と比較される基準レベルSLV'を格納する基準手段、および、センサレベルSLV と基準レベルSLV'との差分値ΔSLV が所定の判別値SFを越えるときに火災と判別する判別手段であって、スイッチング回路B1は、判別手段としてのマイコンIC1が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段の一例である。
【0018】
また、上記のように火災と判別された後に、実際には火災でなかったり、火災が初期のうちに鎮静されたような非火災の状態のときには、熱感知器4は火災信号を送出し続ける必要がない。したがって、上記第1の実施形態においては、火災と判別した後に、センサレベルSLV から非火災の判別を行っている。
【0019】
すなわち、火災と判別されたときに上記記憶手段RAMの火災フラグFがオンされているので(STEP43)、センサレベルSLV の算出時に、記憶手段RAMの火災フラグFの状態を確認して(STEP51)、フラグFがオンされている場合には、非火災の判別を行うフローを行う。
【0020】
非火災の判別は、火災と判別されたときに上記記憶手段RAMに格納されたその時点のセンサレベルである復旧レベルSLVcを現在のセンサレベルSLV と比較し(STEP52)、復旧レベルSLVcを下回るときに、センサレベルSLV が負の勾配となるので、火災でないまたは鎮静されたと判別する。そして、上記記憶手段RAMの火災フラグFをオフとし(STEP53)、ポートPfをローレベル“L”とすることで(STEP54)、スイッチング回路B1のトランジスタQ4をオフして、端子C、L間のスイッチングを復旧し、同時にトランジスタQ3がオフして発光ダイオードLEDによる確認灯を消灯させる。そして、ストップ状態となる。このとき、復旧レベルSLVcは状態のレベルよりも高いレベルであるが、安全に判別するために、火災と判別するときのセンサレベルSLV と基準レベルSLV'との差の8割のレベルを算出して低い目の復旧レベルを設定してもよい。
【0021】
そして、感知器4のスイッチングの結果、端子C、Lに接続される電源兼信号線が引き出される図示しない火災受信機において、電気的な信号の検出が停止し、各種音響装置の鳴動等の火災動作を復旧する。
【0022】
ここで、マイコンIC1は、火災復旧手段の一例であって、火災と判別した後にセンサレベルSLV が負勾配になることを判別する復旧手段の一例である。
【0023】
この非火災の判別は、一旦火災と判別された後に、同様の判別で火災と判別されないときに、即座に火災でないとするには危険性があるので、別途非火災であることを判別して火災信号を取り消しているものであり、ヒステリシス的に安全性を考慮した非火災を判別することができる。
【0024】
この非火災判別のタイミングを図7を用いて説明すると、図7は縦軸に環境温度を、横軸に時間経過をとり、センサレベルSLV としての環境温度の変化を示したものである。
【0025】
火災の場合のセンサレベルSLV 変化において、センサレベルSLV は時間につれ大きくなり、勾配が大きくなるときに、時間t前との差分値ΔSLV が火災判別値SFを上回り、火災と判別されている。その後、センサレベルSLV は上昇を続けている。
【0026】
非火災の場合のセンサレベルSLV 変化において、火災の場合と同様にセンサレベルSLV は時間につれ大きくなるが、途中で低下して通常の大きさとなる。それで、火災と判別した後に、火災と判別した時点のセンサレベルSLV である復旧レベルSLVcを基準にして、センサレベルSLV が復旧レベルSLVcを下回るときに非火災と判別している。これは、たとえばセンサレベルSLV が低下を始めたときに(あるいは差分値ΔSLV が火災判別値SFを上回らないときに)即座に非火災と判別してしまうと、図7中点線で示すように、一旦レベル上昇が治まっても、再上昇することがある。したがって最初に火災と判別したレベルに戻るまで、火災信号を継続することにより、関係者に対して火災への注意を喚起することができる。
【0027】
次に、本発明の一実施形態について、第2の実施形態を説明する。図3は第2の実施形態の動作を示すフローチャートであって、具体的には第1実施形態の回路図と同じものが用いられ、図1と同じ回路図となる。
【0028】
熱感知器4の動作としては上記第1の実施形態と同様であり、常時発振回路B5の時定数に基づいてマイコンIC1の割り込みポートINTに信号が送られ、割り込み入力が入ったときにストップ状態からラン状態へ移行し、図3のフローチャートがスタートする。
【0029】
この第2の実施形態の動作を示す図3のフローチャートも、上記第1の実施形態の動作を示す図2のフローチャートとほぼ同じであり、ポートINTへの入力回数aを数えて熱検知を行い、所定の回数Aでないときには、コンデンサC1の電荷を放電させて動作停止状態としてのストップ状態となること(STEP1〜6)、コンデンサC2の電位が所定電圧Vcを下回る現在放電時間Tsを計測することで温度測定を行うこと(STEP11〜16)、所定の動作定数BごとにコンデンサC2の温度に影響されない補正放電時間Tcを計測すること(STEP21〜28)、所定の演算定数Cおきに基準レベルSLV'としてセンサレベルSLV を格納すること(STEP31〜34)、および、差分値ΔSLV を求めて判別値SFと比較して火災を判別すること(STEP41、42)は同じである。
【0030】
そして、第2の実施形態のフローチャートとして、火災と判別された後には詳細に示さない図1のマイコンIC1に内蔵される記憶手段RAMの火災フラグFがオンされていて(STEP43)、差分値ΔSLV を求めた後に(STEP41)この火災フラグFがオンされている場合には(STEP61)、非火災の判別を行うフローを行う。
【0031】
すなわち、第2の実施形態における非火災の判別は、予め記憶手段等に設定された非火災を判別するための基準としての所定の復旧判別値SCを用い、現在のセンサレベルSLV と復旧レベルSLV'との差分値ΔSLV を復旧判別値SCと比較して(STEP62)、負の方向に越えるときに、火災でないまたは鎮静されたと判別する。そして、上記記憶手段RAMの火災フラグFをオフとし(STEP63)、ポートPfをローレベル“L”とすることで(STEP64)、スイッチング回路B1のトランジスタQ4をオフして、端子C、L間のスイッチングを復旧し、同時にトランジスタQ3がオフして発光ダイオードLEDによる確認灯を消灯させる。
【0032】
この非火災の判別を第1の実施形態の場合と比較すると、火災と判別されたときの時点のセンサレベルである復旧レベルSLVcと現在のセンサレベルSLV とを比較する第1の実施形態では、センサレベルSLV が高く上がるときに復旧レベルSLVcを下回るまで長時間を要する場合がある。それに対して、差分値ΔSLV を復旧判別値SCとを比較する第2の実施形態では、センサレベルSLV の降下時の傾向から非火災を判別するので、適切なタイミングで非火災を判別することができる。ただ、第2の実施形態では、センサレベルSLV の小さい変化が連続すると非火災を判別することができないが、第1の実施形態では結果的に非火災を確実に判別することができる。この小さい変化の連続は、現実には希少な事例である。
【0033】
また、第2の実施形態では、予め記憶手段等に設定された復旧判別値SCを用いるので、火災と判別するときに(STEP42)火災フラグFをオンして(STEP43)ポートPfをハイレベル“H”として(STEP44)スイッチング回路B1のトランジスタQ4をオンして、端子C、L間をスイッチングし、同時にトランジスタQ3がオンして発光ダイオードLEDによる確認灯を点灯させるが、そのときのセンサレベルSLV を格納する必要はない。
【0034】
ここで、マイコンIC1は、火災判別手段および火災復旧手段の一例であって、火災現象に基づく物理量として環境温度を検出するサーミスタTHを用いてセンサレベルSLV を取り込む検出手段、センサレベルSLV と比較される基準レベルSLV'を格納する基準手段、センサレベルSLV と基準レベルSLV'との差分値ΔSLVが所定の判別値SFを越えるときに火災と判別する判別手段、および、火災と判別した後に差分値ΔSLV が所定の復旧判別値SCを負の方向に越えるときに復旧と判別する復旧手段であって、スイッチング回路B1は、判別手段としてのマイコンIC1が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段の一例である。
【0035】
この非火災の判別は、一旦火災と判別された後に、同様の判別で火災と判別されないときに、即座に火災でないとするには危険性があるので、別途非火災であることを判別して火災信号を取り消しているものであり、ヒステリシス的に安全性を考慮した非火災を判別することができる。
【0036】
この非火災判別のタイミングを図8を用いて説明すると、図8は、図7と同様に、センサレベルSLV としての環境温度の変化を示したものである。
【0037】
図7と同じである火災の場合のセンサレベルSLV 変化における説明は省略して、図7と同じである非火災の場合のセンサレベルSLV 変化について説明すると、火災の場合と同様にセンサレベルSLV は時間につれ大きくなるが、途中で低下して通常の大きさとなり、このとき、差分値ΔSLV も火災判別の時点の直後辺りをピークにして極端に小さくなって、その後に負の勾配になっていく。この負の勾配となる差分値ΔSLV が復旧基準値SC(負の値である)を負の方向に越えるときに、非火災と判別している。この時点は図7での非火災判別よりも早く示されていて、実際に、非火災要因によるレベル上昇の度合いが大きいほど、図7での非火災判別は遅くなる。また、図7と同様に、差分値ΔSLV が復旧基準値SCを負の方向に越えるまで、火災信号を継続することにより、関係者に対して火災への注意を喚起することができる。
【0038】
次に、本発明の一実施形態について、第3の実施形態を説明する。図4は、第3の実施形態の火災感知器の具体例としてのサーミスタ式熱感知器41の回路図であり、図5は第3の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【0039】
図4において、熱感知器41は、第1の実施形態の図1のサーミスタ式熱感知器4と同様に、電源兼信号線がそれぞれ接続される端子C、Lを電源として、定電圧回路B2と、マイコンIC1に割り込み入力を行う発振回路B5と、サーミスタTHによる熱検出回路B4と、リセット回路B3と、火災と判別されるときに端子C、L間をスイッチングするスイッチング回路B1と、を有する。そして、熱感知器41では、さらに熱検出回路B4のサーミスタTHとは異なり、火災による熱に直接追従せず環境温度の変化に合わせるように、たとえば熱感知器41の筐体内部に設けられたトランジスタQ5のベース−エミッタ間の電圧VB-E の温度特性に基づいた環境の温度を検出するための温度検出回路B6を有している。
【0040】
この温度検出回路B6は、トランジスタQ5と抵抗R2、R3、R4、R5とで構成され、トランジスタQ5はPNP型で、抵抗R2、R3はそれぞれエミッタ抵抗およびコレクタ抵抗であり、抵抗R4、R5は分割抵抗であり、分圧した電圧をトランジスタQ5のベースに印加するものである。トランジスタQ5のベース電圧は、抵抗R4、R5によってほぼ一定であり、環境温度によってトランジスタQ5のベース−エミッタ間の電圧VB-E が変化した場合、その変化は抵抗R3の両端電圧の変化となる。
【0041】
次に、上記熱感知器41の動作としては上記第1の実施形態と同様であり、常時発振回路B5の時定数に基づいてマイコンIC1の割り込みポートINTに信号が送られ、割り込み入力が入ったときにストップ状態からラン状態へ移行し、図5のフローチャートがスタートする。
【0042】
この第3の実施形態の動作を示す図5のフローチャートも、上記第1の実施形態の動作を示す図2のフローチャートとほぼ同じであり、ポートINTへの入力回数aを数えて熱検知を行い、所定の回数Aでないときには、コンデンサC1の電荷を放電させて動作停止状態としてのストップ状態となること(STEP1〜6)、コンデンサC2の電位が所定電圧Vcを下回る現在放電時間Tsを計測することで温度測定を行うこと(STEP11〜16)、所定の動作定数BごとにコンデンサC2の温度に影響されない補正放電時間Tcを計測すること(STEP21〜28)、差分値ΔSLV を求めて判別値SFと比較して火災を判別すること(STEP41、42)、および、火災と判別された時点のセンサレベルを復旧レベルSLVcとして非火災を判別すること(STEP51〜54)は同じである。
【0043】
そして、この熱感知器41では、火災を判別する動作において、センサレベルSLV と比較する基準レベルSLV'として、所定時間前のセンサレベルを用いるのではなく、温度検出回路B6の筐体内部に設けられたトランジスタQ5のベース電圧VB-E の温度特性に基づいた環境の温度から基準レベルSLV'を求めるものである。すなわち、センサレベルSLV を求めた後(STEP16)、マイコンIC1は、ポートP9をハイレベル“H”とし(STEP71)、トランジスタQ6がオンされることによる常時は通電されていない温度検出回路B6に通電を開始し、温度検出回路B6のトランジスタQ5を安定させた後(STEP72)、マイコンIC1内蔵のA/D変換を行うポートPhから抵抗R3の上側の電圧Vsを読み込み、センサレベルSLV と比較できるように基準レベルSLV'として変換する(STEP73)。基準レベルSLV'ではセンサレベルを所定時間分格納する操作が不要でありマイコンIC1の動作が軽減される。そして、マイコンIC1は、現在のセンサレベルSLV と基準レベルSLV'との差分値ΔSLV を求め(STEP41)、予め記憶手段等に設定された火災を判別するための基準としての判別値SFと比較する(STEP42)。その結果に基づいて火災と判断される場合には、上記第1の実施形態と同様に、火災フラグFをオン(STEP43)、ポートPfをハイレベル“H”(STEP44)、復旧レベルSLVcの格納(STEP45)を行い、ストップ状態となる。ポートPfをハイレベル“H”とすることで(STEP44)、スイッチング回路B1のトランジスタQ4をオンして、端子C、L間をスイッチングし、同時にトランジスタQ3がオンして発光ダイオードLEDによる確認灯を点灯させる。
【0044】
ここで、マイコンIC1は、火災判別手段および火災復旧手段の一例であって、火災現象に基づく物理量として環境温度を検出するサーミスタTHを用いてセンサレベルSLV を取り込む検出手段、温度検出回路B6とともに筐体内部に設けられたトランジスタQ5のベース電圧VB-E の温度特性に基づいた環境の温度から基準レベルSLV'を求める基準手段、および、センサレベルSLV と基準レベルSLV'との差分値ΔSLV が所定の判別値SFを越えるときに火災と判別する判別手段であって、スイッチング回路B1は、判別手段としてのマイコンIC1が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段の一例である。上記温度検出回路B6では、検出素子としてトランジスタQ5を使用しているが、熱検出回路B4と同じく回路を別途設けてもよく、基本的には感知器筐体内部方向に温度検出素子が設けられていればよい。
【0045】
この非火災の判別は、上記第1の実施形態と同じで、一旦火災と判別された後に、同様の判別で火災と判別されないときに、即座に火災でないとするには危険性があるので、別途非火災であることを判別して火災信号を取り消しているものであり、ヒステリシス的に安全性を考慮した非火災を判別することができる。
【0046】
次に、本発明の一実施形態について、第4の実施形態を説明する。図6は第4の実施形態の動作を示すフローチャートであって、具体的には第3実施形態の回路図と同じものが用いられ、図4と同じ回路図となる。
【0047】
熱感知器41の動作としては上記第3の実施形態と同様であり、常時発振回路B5の時定数に基づいてマイコンIC1の割り込みポートINTに信号が送られ、割り込み入力が入ったときにストップ状態からラン状態へ移行し、図6のフローチャートがスタートする。
【0048】
この第4の実施形態の動作を示す図6のフローチャートも、上記第3の実施形態の動作を示す図5のフローチャートとほぼ同じであり、ポートINTへの入力回数aを数えて熱検知を行い、所定の回数Aでないときには、コンデンサC1の電荷を放電させて動作停止状態としてのストップ状態となること(STEP1〜6)、コンデンサC2の電位が所定電圧Vcを下回る現在放電時間Tsを計測することで温度測定を行うこと(STEP11〜16)、所定の動作定数BごとにコンデンサC2の温度に影響されない補正放電時間Tcを計測すること(STEP21〜28)、筐体内部に設けられたトランジスタQ5のベース電圧VB-E の温度特性に基づいた環境の温度から基準レベルSLV'を求めること(STEP71〜74)、および、差分値ΔSLV を求めて判別値SFと比較して火災を判別すること(STEP41、42)は同じである。
【0049】
そして、第4の実施形態のフローチャートとして、第2の実施形態と同様に、火災と判別された後には詳細に示さない図4のマイコンIC1に内蔵される記憶手段RAMの火災フラグFがオンされていて(STEP43)、差分値ΔSLV を求めた後に(STEP41)この火災フラグFがオンされている場合には(STEP61)、非火災の判別を行うフローを行う。
【0050】
すなわち、第4の実施形態における非火災の判別は、第2の実施形態と同様に、予め記憶手段等に設定された非火災を判別するための基準としての所定の復旧判別値SCを用い、現在のセンサレベルSLV と基準レベルSLV'との差分値ΔSLVを復旧判別値SCと比較して(STEP62)、負の方向に越えるときに、火災でないまたは鎮静されたと判別する。そして、上記記憶手段RAMの火災フラグFをオフとし(STEP63)、ポートPfをローレベル“L”とすることで(STEP64)、スイッチング回路B1のトランジスタQ4をオフして、端子C、L間のスイッチングを復旧し、同時にトランジスタQ3がオフして発光ダイオードLEDによる確認灯を消灯させる。
【0051】
この非火災の判別を第3の実施形態の場合と比較すると、火災と判別されたときの時点のセンサレベルである復旧レベルSLVcと現在のセンサレベルSLV とを比較する第3の実施形態では、センサレベルSLV が高く上がるときに復旧レベルSLVcを下回るまで長時間を要する場合がある。それに対して、差分値ΔSLV を復旧判別値SCとを比較する第4の実施形態では、センサレベルSLV の降下時の傾向から非火災を判別するので、適切なタイミングで非火災を判別することができる。ただ、第4の実施形態では、センサレベルSLV の小さい変化が連続すると非火災を判別することができないが、第3の実施形態では結果的に非火災を確実判別することができる。この小さい変化の連続は、現実には希少な事例である。
【0052】
また、第4の実施形態では、予め記憶手段等に設定された復旧判別値SCを用いるので、火災と判別するときに(STEP42)火災フラグFをオンして(STEP43)ポートPfをハイレベル“H”として(STEP44)スイッチング回路B1のトランジスタQ4をオンして、端子C、L間をスイッチングし、同時にトランジスタQ3がオンして発光ダイオードLEDによる確認灯を点灯させるが、そのときのセンサレベルSLV を格納する必要はない。
【0053】
ここで、マイコンIC1は、火災判別手段および火災復旧手段の一例であって、火災現象に基づく物理量として環境温度を検出するサーミスタTHを用いてセンサレベルSLV を取り込む検出手段、センサレベルSLV と比較される基準レベルSLV'を格納する基準手段、センサレベルSLV と基準レベルSLV'との差分値ΔSLVが所定の判別値SFを越えるときに火災と判別する判別手段、および、火災と判別した後に差分値ΔSLV が所定の復旧判別値SCを負の方向に越えるときに復旧と判別する復旧手段であって、スイッチング回路B1は、判別手段としてのマイコンIC1が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段の一例である。
【0054】
この非火災の判別は、一旦火災と判別された後に、同様の判別で火災と判別されないときに、即座に火災でないとするには危険性があるので、別途非火災であることを判別して火災信号を取り消しているものであり、ヒステリシス的に安全性を考慮した非火災を判別することができる。
【0055】
上記各実施形態において、サーミスタ式熱感知器4、41は、それぞれセンサレベルから差分値を求めて判別値と比較する、いわゆる差動式の火災判別を行っているが、所定のセンサレベルで火災と判別する、いわゆる定温式の火災判別を行ってもよく、すなわち、センサレベルSLV を直接火災判別レベルと比較する定温式の火災判別の定義と、その火災判別レベルよりも低いレベルである復旧判別レベルを下回るときに非火災と判別する非火災判別の定義を行えばよい。また、火災検出部としての熱検出回路B4を、他の火災現象に基づく物理量を検出する回路、光電式やイオン化式による煙検出回路、焦電素子やUV管による炎検出回路、または金属半導体素子によるニオイ検出回路等を用いてもよい。さらに、非火災の判別は、上記第1および第3の実施形態のセンサレベルの差分値による判別とセンサレベルの所定レベルとの直接判別とのように異なるアルゴリズムにより定義されてよく、火災の判別と非火災の判別とを別個に行うことで、設置対象等に合致した火災判別および非火災判別が可能になる。
【0056】
さらに、各実施形態において、火災判別または非火災判別あるいはそれら双方ともに蓄積機能を設けてよいことはもちろんであり、信号送出がスイッチング回路による信号線の略短絡状態ではなく、伝送回路を用いたコード信号による状態信号の送出であってもよい。さらに、火災感知器がアナログ式である場合に、その火災判別を行う火災受信部において、同様に火災および非火災の判別を行う火災警報装置であってもよい。
【0057】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、火災現象に基づく物理量を検出する火災検出部を用いてセンサレベルを取り込む検出手段と、前記センサレベルと比較される基準レベルとして所定の時間前のセンサレベルを格納する、あるいは、前記検出手段と同じ物理量を追従性を遅らせて検出する基準検出部を用いて取り込む基準手段と、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の判別値を越えるときに火災と判別する判別手段と、該判別手段が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段と、を有する差動式火災感知器であって、該差動式火災感知器は、前記判別手段が火災と判別した後に、非火災を判別する復旧手段を有し、該復旧手段は、前記判別手段が火災と判別するときのセンサレベルを復旧基準レベルとして格納し、前記センサレベルが前記復旧基準レベルを下回るときに非火災と判別し、前記送出手段は、前記復旧手段が非火災と判別するときに、前記火災信号の送出を停止するものである。また、本発明は、火災現象に基づく物理量を検出する火災検出部を用いてセンサレベルを取り込む検出手段と、前記センサレベルと比較される基準レベルとして所定の時間前のセンサレベルを格納する、あるいは、前記検出手段と同じ物理量を追従性を遅らせて検出する基準検出部を用いて取り込む基準手段と、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の判別値を越えるときに火災と判別する判別手段と、該判別手段が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段と、を有する差動式火災感知器であって、該差動式火災感知器は、前記判別手段が火災と判別した後に、非火災を判別する復旧手段を有し、該復旧手段は、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の負の復旧判別値を負の方向に越えるときに非火災と判別し、前記送出手段は、前記復旧手段が非火災と判別するときに、前記火災信号の送出を停止するものである。
【0058】
その結果、定義された火災判別に基づいて火災を判別して火災信号を送出するが、別途定義された非火災判別に基づいて非火災を判別して火災信号を復旧することができ、無駄な管理人の火災確認行為を行わなくてもよい。このときに、通常火災と判別された時点からセンサレベルとしての温度等は上昇していくことが普通であり、一旦上昇したセンサレベルが負勾配に変化していくことで非火災と判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】火災感知器の具体例としてのサーミスタ式熱感知器の回路図。
【図2】図1の火災感知器の動作を示すフローチャート。
【図3】図2とは異なる図1の火災感知器の動作を示すフローチャート。
【図4】火災感知器の具体例として、図1とは異なるサーミスタ式熱感知器の回路図。
【図5】図4の火災感知器の動作を示すフローチャート。
【図6】図5とは異なる図4の火災感知器の動作を示すフローチャート。
【図7】火災判別および非火災判別の関係を示すグラフ。
【図8】図7と同様に、火災判別および非火災判別の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
IC1 マイコン
B1 スイチング回路
B4 熱検出回路
B6 温度検出回路
Claims (2)
- 火災現象に基づく物理量を検出する火災検出部を用いてセンサレベルを取り込む検出手段と、前記センサレベルと比較される基準レベルとして所定の時間前のセンサレベルを格納する、あるいは、前記検出手段と同じ物理量を追従性を遅らせて検出する基準検出部を用いて取り込む基準手段と、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の判別値を越えるときに火災と判別する判別手段と、該判別手段が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段と、を有する差動式火災感知器であって、
該差動式火災感知器は、前記判別手段が火災と判別した後に、非火災を判別する復旧手段を有し、該復旧手段は、前記判別手段が火災と判別するときのセンサレベルを復旧基準レベルとして格納し、前記センサレベルが前記復旧基準レベルを下回るときに非火災と判別し、前記送出手段は、前記復旧手段が非火災と判別するときに、前記火災信号の送出を停止することを特徴とする火災感知器。 - 火災現象に基づく物理量を検出する火災検出部を用いてセンサレベルを取り込む検出手段と、前記センサレベルと比較される基準レベルとして所定の時間前のセンサレベルを格納する、あるいは、前記検出手段と同じ物理量を追従性を遅らせて検出する基準検出部を用いて取り込む基準手段と、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の判別値を越えるときに火災と判別する判別手段と、該判別手段が火災と判別するときに火災信号を出力する送出手段と、を有する差動式火災感知器であって、
該差動式火災感知器は、前記判別手段が火災と判別した後に、非火災を判別する復旧手段を有し、該復旧手段は、前記センサレベルと前記基準レベルとの差分値が所定の負の復旧判別値を負の方向に越えるときに非火災と判別し、前記送出手段は、前記復旧手段が非火災と判別するときに、前記火災信号の送出を停止することを特徴とする火災感知器。
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