JP4391046B2 - 火災感知器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は火災報知設備における火災感知器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一戸建て等の室内に設置される住宅用の火災感知器がある。この火災感知器には光電式のものがあり、この場合、数秒周期で発光素子が点灯し、煙による散乱光を受光素子で受光するように構成されている。
そして、発光素子の発光パルスに基づいて、所定量以上の受光パルスが受光素子で連続３回得られた時に、火災と判断するようにしている。
また、この火災感知器は点検用の押しボタンを備えており、この押しボタンを押すことで火災感知器の点検を行うことができる。即ち、押しボタンを押していいる間は、所定量以上の受光パルスが出力され、火災時と同じ状態を擬似的に作り出す。
実開昭５７−９９２８９号公報にはこのような点検用の押しボタンを備えた従来の火災感知器が開示されている。この火災感知器では点検用の押しボタンを押して点検する場合、数秒周期の受光パルスが３回連続して所定以上の時に火災と判断するようにしているため、１０秒近く、ボタンを押しっぱなしにする必要がある。その後、機能が正常であれば、ブザーが鳴動したり、表示灯が点灯するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の火災感知器では、点検用の押しボタンを押して点検する場合、押しボタンを１０秒近く、押しっぱなしにしている必要があり、点検時間が長くかかり、また押しボタンを押している間は表示・警報等何もないので、点検している者がボタン操作の仕方が間違っているのではないか等という不安感をユーザに与えたり、あるいは故障であると誤判断させてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、定期的に火災感知器内で自動点検を行い、その結果を記憶しておき、点検ボタンが押されたら、その結果をすぐに警報できるようにした火災感知器を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る火災感知器は、火災現象の物理量を検出し、該物理量に応じたセンサ出力を出力する火災検出手段と、前記センサ出力と火災判別用の火災レベルとを比較し、火災と判別した時に火災判別信号を出力する比較手段と、該火災判別信号に基づいて火災表示の警報を発する警報手段とを備えた火災感知器において、
前記火災検出手段を点検するための点検ボタンと、該点検ボタンが押されてから、一定時間毎に前記点検ボタンのオン信号を確認し、該オン信号が、所定時間にわたって継続状態であるかを監視して、前記点検ボタン自体の異常を監視する点検ボタン監視手段とを設け、該点検ボタン監視手段が前記点検ボタンのオン信号が所定時間にわたって継続状態で、前記点検ボタン自体の異常と判断したときには、前記警報手段が異常警報を行うようにしたものである。
【０００６】
本発明においては、火災検出手段を点検するための点検ボタンが押され、点検ボタン監視手段が点検ボタンのオン信号が所定時間にわたって継続状態で、点検ボタン自体の異常と判断したときには、警報手段が異常警報を行うようにしたので、点検が押された場合に、点検ボタンが固着する等して押されっぱなしになり、点検ボタンが所定時間以上押された状態が続くと点検ボタン自体の異常として警報手段が異常警報を発するため、点検者は火災感知器、特に点検ボタン自体が異常状態にあることに気付く。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る火災感知器の構成を示すブロック図、図２は同火災感知器の火災監視処理を示すフローチャート、図３は同火災感知器の自動点検処理を示すフローチャート、図４は同火災感知器の点検ボタン監視処理を示すフローチャート、図５は同火災感知器の点検ボタン監視処理を示すタイムチャート、図６は同火災感知器の火災灯と電源灯の表示状況とブザーの動作状況を示す説明図である。
図において、１０はマイコン（マイクロコンピュータ）で、火災感知器１の全体を制御するものである。２０はＲＯＭで、火災判別用の閾値である火災レベルと試験合格レベル及び所定のプログラムなどを格納している。２１は作業領域としてのＲＡＭで、センサ出力を一時的に格納する領域である。
【０００８】
３０は発光回路で、マイコン１０からの発光制御パルスを受けた時に、発光素子３１に発光用の電流パルスを供給するものである。４０は増幅回路で、受光素子４１の散乱光の受光出力を所定の増幅率で増幅するものである。４２はマイコン１０からの指令に応じて増幅回路４０の増幅率を可変するゲイン調整回路である。
６０は定電圧回路で、電源プラグ６２よりＡＣ−ＤＣ変換部６１に供給された電圧を、マイコン１０等に必要な定電圧にして供給する回路、６３は定電圧回路６０が出力する電圧を監視し、所定電圧以下のときに電圧異常信号をマイコン１０に出力する電圧監視回路である。
【０００９】
７０は警報手段としての点灯制御回路で、正常時は電源灯７１を点灯させ、火災灯７２は消灯させ、火災時に火災灯７２を点滅点灯させ、電源灯７１は消灯させ、自動点検異常等の異常時には電源灯７１点滅点灯させ、火災灯７２は消灯させる。この電源灯７１及び火災灯７２は共に、火災感知器１本体の外側から視認できる位置に設けられている。なお、これら電源灯７１及び火災灯７２の発光形態は正常時、火災時、異常時の識別がつけば自由に変更可能である。
７３は火災時に鳴動するブザー、７４はマイコン１０からの信号により火災時にブザー７３を鳴動させる鳴動回路、７５は火災感知器の動作試験を確認するため、点検指令を出力する点検ボタン、７６は点検ボタン７５がオン操作され、点検指令が出力されている時間を計測するタイマである。
【００１０】
この実施の形態において、発光回路３０、発光素子３１、増幅回路４０及び受光素子４１が、火災現象の物理量を検出し、その物理量に応じたセンサ出力を出力する火災検出手段の一例である。
また、ＲＯＭ２０が火災時におけるセンサ出力の値を基準値（火災レベル）として記憶している基準値記憶手段の一例で、マイコン１０が火災検出手段から出力されるセンサ出力と基準値記憶手段に記憶された基準値とを比較する比較手段及び点検ボタン７５の点検指令を受けた場合に記憶手段であるＲＡＭ２１に記憶されている自動点検異常フラグを見にいき、記憶されている自動点検異常フラグの状態に基づいて火災判別信号を警報手段に出力する点検監視手段の一例である。
【００１１】
次に、本発明の実施の形態の火災感知器の動作について説明する。
本発明の実施の形態における電源灯７１及び火災灯７２はセンサ出力の状態等によってその発光形態が変化する。そこで、以下に示すように実施の形態を４つの場合に分けて説明する。なお、通常時の状態においては、電源灯７１のみが点灯している。
初めに以下のフローチャートにおけるステップ１〜ステップｎは、以下ステップを省略し、Ｓ１〜Ｓｎと記載する。
（１）通常の火災監視処理について図１及び図２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、初期設定を行って火災監視処理が開始されると（Ｓ１）、マイコン１０は発光回路３０に発光制御パルスを出力して、発光素子３１を３秒周期で発光させる。このとき、受光素子４１の受光出力が増幅回路４０によって増幅されるが、増幅回路４０のアンプゲインはゲイン調整回路４２により通常のものとして低く設定されている（Ｓ２）。
【００１２】
増幅回路４０で増幅された受光素子４１の受光出力（センサ出力）はマイコン１０に取り込まれ、ＲＡＭ２１に格納される。マイコン１０ではＲＯＭ２０に格納された火災判別用の閾値である火災レベルを読み出して、ＲＡＭ２１に格納されたセンサ出力と火災レベルとを比較する（Ｓ３）。
ここで、センサ出力が３秒周期のパルスのうち連続して例えば２回火災レベル以上であれば、マイコン１０は火災であると判別し、火災判別信号を点灯制御回路７０に出力し、点灯制御回路７０は火災判別信号に基づいて赤の火災灯７２を点滅点灯させ、緑の電源灯７１を消灯させ、更にマイコン１０は鳴動回路７４に鳴動信号を出力し、鳴動回路７４はブザー７３を鳴動させるという火災表示の警報を発する（図６参照）。
また、センサ出力が２回連続して火災レベル以上にならなければ、マイコン１０は正常である（火災でない）と判別し、正常判別信号を点灯制御回路７０に出力し、正常状態であることを示す正常表示を維持する。即ち、点灯制御回路７０は正常判別信号に基づいて赤の火災灯７２を消灯させ、緑の電源灯７１を点灯させ、更にマイコン１０は鳴動回路７４に鳴動信号を出力せず、鳴動回路７４はブザー７３を鳴動させないという正常表示を行う（図６参照）。
このようにして火災か正常かの判別処理が終われば、火災監視処理は終了する（Ｓ４）。
【００１３】
（２）自動点検処理について図１及び図３のフローチャートに基づいて説明する。
ここで、自動点検処理とは火災感知器が火災を感知するように正常に動作しているかどうかを自動的に点検する処理をいう。具体的にはセンサ出力のアンプゲインを例えば８発光周期にゲイン調整回路４２によって高く設定するようにしている。即ち、上述した火災監視処理中に２４秒毎に自動的に自動点検処理は行われる。
自動点検処理が開始されると（Ｓ１１）、マイコン１０から試験点検信号を受けてゲイン調整回路４２が２４秒毎に増幅回路４０のアンプゲインを通常のものより高く設定する（Ｓ１２）。これは擬似的にセンサ出力の値が火災時と同じ状態になるようにするためである。このようにゲイン調整回路４２が擬似センサ出力試験手段となる。
【００１４】
増幅回路４０で２４秒毎の高いゲインで増幅された受光素子４１の受光出力（以下、これを擬似センサ出力という）はマイコン１０に取り込まれ、ＲＡＭ２１に格納される。マイコン１０ではＲＯＭ２０に格納された試験判別用の基準値である試験合格レベルを読み出して、ＲＡＭ２１に格納された擬似センサ出力と試験合格レベルとを比較する（Ｓ１３）。
ここで、擬似センサ出力が試験合格レベル以上であれば、マイコン１０は火災検出手段は正常であると判別し、試験結果としての自動点検異常フラグを「クリア」に設定して（Ｓ１４）、その状態をＲＡＭ２１に記憶させる。なお、この自動点検が正常である時には、緑の電源灯７１のみが点灯している正常表示の状態が維持されている。また、自動点検は２４秒毎に行われる比較が２回連続して合格レベルの時、正常と判別するようにしてもよい。
【００１５】
また、擬似センサ出力が試験合格レベル以下であれば、マイコン１０は火災検出手段が異常であると判別して自動点検異常フラグを「セット」に設定して（Ｓ１５）、その状態をＲＡＭ２１に記憶させる。そして、点灯制御回路７０に異常判別信号を出力し、点灯制御回路７０は異常判別信号に基づいて電源灯７１を直ちに点滅点灯させ、火災灯７２は消灯させ、更にマイコン１０は鳴動回路７４に鳴動信号を出力せず、鳴動回路７４はブザー７３を鳴動させないという異常表示を行う（図６参照）。
このようにして自動点検が正常に行われたか否かの判別処理が終われば、自動点検処理は終了する（Ｓ１６）。このように自動点検処理では、点検結果が異常で自動点検異常フラグがセットされれば、直ちに電源灯７１を点滅させるので、住戸の人は感知器の異常にすぐ気付くことができる。また、点検結果が正常で自動点検異常フラグのクリアの場合は、２４秒毎にＲＡＭ２１に「クリア」という状態が随時更新して格納され、点検ボタン７５が押されるまで「正常表示」の状態が継続される。
【００１６】
（３）点検ボタン監視処理について図１、図４のフローチャート及び図５のタイムチャートに基づいて説明する。
まず、点検ボタン７５の２つの機能について説明する。点検ボタン７５は通常時に押されると、自動点検処理の結果を警報手段に出力する機能を有する。また、ブザー７３が鳴動している火災時に押されると、ブザー７３を停止させ、かつ５分間はブザーの再鳴動を停止する機能を有する。
ここで、点検ボタン監視処理とは火災感知器が火災を感知するように正常に動作しているかどうか及び点検ボタン自体の動作を点検者が確認する処理をいう。
上述したように火災監視処理中に２４秒毎に自動的に自動点検処理が行われており、自動点検が正常に行われたか否かの結果を、火災灯７２、電源灯７１の表示状況で知ることができるが、点検ボタン７５自身の異常については知ることができない。そこで、点検ボタン監視処理が必要となる。なお、点検ボタン監視処理は火災監視処理と平行して所定の周期、例えば０．１５秒毎に行われる。
【００１７】
点検ボタン監視処理が開始されると（Ｓ３１）、マイコン１０では点検ボタン７５の点検指令であるオン信号が入力された否かを確認し（Ｓ３２）、点検ボタン７５のオン信号を確認したら点検ボタン７５が押されているものとして点検ボタンＯＮフラグを「セット」し（Ｓ３３）、確認できなければ点検ボタン７５が押されていないものとして点検ボタンＯＮフラグを「クリア」する（Ｓ３４）。この点検ボタンＯＮフラグが「クリア」の状態とは火災監視処理の状態に戻ることを意味する。なお、Ｓ３３ですでに点検ボタンＯＮフラグがセット済みである場合にはＳ３３を通過するようにしてもよい。
そして、点検ボタンＯＮフラグを「クリア」すると、後述する点検ボタン長時間ＯＮフラグ及び後述するタイマ７６を「クリア」し（Ｓ３５）、自動点検処理の結果を示すＲＡＭ２１に格納されている自動点検異常フラグを見にいき（Ｓ３６）、そのフラグが「セット」の状態であれば前述したように異常表示を行う。この部分のフローの説明を補足すると、自動点検の結果が異常であれば、自動点検で異常と判断した時から点検ボタン７５のオン、オフに関係なく異常表示が継続して行われる。
【００１８】
また、自動点検異常フラグが「セット」の状態でなければ正常を表示させる。即ち、緑色の電源灯７１のみが点灯している「正常表示」の状態が維持され続ける。
また、点検ボタン７５のオン信号を確認して点検ボタンＯＮフラグが「セット」されたら（Ｓ３３）、点検ボタン長時間ＯＮフラグが以前に「セット」されているかどうかを見る（Ｓ３９）。ここで、「点検ボタン長時間ＯＮフラグ」とは何らかの原因によって点検ボタン７５が６０秒以上押され続けた時に、セットされる異常用のフラグである。
【００１９】
点検ボタン長時間ＯＮフラグが「セット」されていなければ、タイマ７６で点検ボタン「ＯＮ」の状態を見る（Ｓ４１）。
ここで、点検ボタン「ＯＮ」の継続状態とは、点検ボタン７５が押されてから所定時間毎、例えば０．１５秒毎に点検ボタン７５の「ＯＮ」を監視して、ＯＮであれば１づつ加算されるタイマ７６（又はカウンタ回路）の計数値から継続回数または継続時間を確認するもので、所定時間毎の確認で点検ボタン７５が押されていないことが分かったらタイマ７６の計数値（カウント）をクリアし、ＯＮ状態が継続している状態では、所定時間毎の確認でタイマ７６への加算が継続される。
【００２０】
そして、０．１５秒毎に監視する点検ボタン「ＯＮ」の連続、即ちタイマ７６の計数値が４００回以上であれば、６０秒以上継続したということで、点検ボタン長時間ＯＮフラグが「セット」される（Ｓ４１）。
点検ボタン長時間ＯＮフラグが「セット」されれば、点検ボタン７５が故障してＯＮされ続けるということを意味し、異常な状態であり、異常が表示される（Ｓ４０）。
即ち、マイコン１０は点灯制御回路７０に異常判別信号を出力し、点灯制御回路７０は異常判別信号に基づいて赤の火災灯７２を消灯させ、緑の電源灯７１を点滅点灯させ、更にマイコン１０は鳴動回路７４に鳴動信号を出力せず、鳴動回路７４はブザー７３を鳴動さないという異常表示の警報を発する（図６参照）。
なお、以上は点検ボタン長時間ＯＮフラグが「セット」され（Ｓ４１）、異常表示を行う説明であるが、点検ボタン長時間ＯＮフラグが「セット」されても、異常表示を行わないようにすることもできる。この場合、点検ボタン７５が故障していることが明らかであるから、正常表示をさせて火災監視処理に入るようにしてもよい。
【００２１】
また、点検ボタン「ＯＮ」の連続が４００回以下、即ち６０秒以下の場合は点検ボタン長時間ＯＮフラグは「セット」されず「クリア」である（Ｓ４３）。
例えば、点検ボタン７５をＯＮ操作して自動点検処理の結果を確認するような場合は、ＯＮ操作の時間は僅かであるので、このように点検ボタン長時間ＯＮフラグは「クリア」である。
従って、点検ボタン長時間ＯＮフラグが「クリア」されると、自動点検処理の結果を示すＲＡＭ２１に格納されている自動自動点検異常フラグを見にいき（Ｓ４４）、そのフラグが「セット」の状態であれば異常表示である。即ち、電源灯７１を点滅点灯させ、火災灯７２を消灯、ブザー７１を鳴動させない状態が続いたままになっている。
また、自動自動点検異常フラグが「セット」の状態でなく「クリア」になっていれば火災表示させる。即ち、火災灯７２を点滅点灯させ、電源灯７２を消灯、ブザー７１を鳴動させる。このように点検ボタン７５を押すことで、直前に行われた自動点検の「正常」であった結果を、火災灯７２の点滅点灯により直ちに確認することができる。
【００２２】
上述した点検ボタン７５を操作して自動点検処理の結果を確認する場合の各構成部材の動作を図５のタイムチャートで説明すると、点検ボタン７５が押されると、既に行われている自動点検処理の結果を示すＲＡＭ２１に格納されている自動自動点検異常フラグを見にいき、自動点検処理において点検結果が正常で異常フラグのない状態のときには、電源灯７１を消灯させ、火災灯７２を点滅点灯させ、ブザー７３を連続鳴動させる。そして、これらの状態は点検ボタン７５を離してＯＦＦするまで続けられる。
なお、この点検ボタン７５は自動点検処理の結果を確認する場合に用いられるものであるが、火災監視処理の場合で火災と判別して赤の火災灯７２を点滅点灯させ、緑の電源灯７１を消灯させ、更にブザー７３を鳴動させるいる状態のときに、点検ボタン７５を押すと、マイコン１０は正常判別信号を点灯制御回路７０に出力し、点灯制御回路７０は今までの火災表示から正常表示を行うように動作し、緑の電源灯７１を点灯させ、ブザー７３の鳴動を停止させる。それと同時にマイコン１０に内蔵されているタイマが働いて５分間はブザー７３の動作をロックし、５分間はブザー７３が鳴動しないようにする。
【００２３】
（４）電圧監視処理について説明する。
この実施の形態では、電源プラグ６２より入力された交流電源をＡＣ−ＤＣ変換部６１で直流電源２４Ｖの電圧に変換し、定電圧回路６０で例えば３Ｖの定電圧にしてマイコン１０に供給している。
一方、電圧監視回路６３はＡＣ−ＤＣ変換部６１が出力する電圧を監視しており、ＡＣ−ＤＣ変換部６１が出力する電圧が例えば１６Ｖ以下となると、異常信号をマイコン１０に出力し、マイコン１０では点灯制御回路７０に異常判別信号を出力し、点灯制御回路７０は異常判別信号に基づいて電源灯７１のみを点滅点灯させる。
このように、ＡＣ−ＤＣ変換部６１が異常の場合にも電源灯７１を点滅点灯させるので、ユーザは異常を知ることができる。
【００２４】
上記実施の形態では、火災感知器として光電式のものを例に説明したが、熱式の火災感知器であっても適用できることはいうまでもない。
また、熱式の火災感知器の場合には感熱部にサーミスタを用い、サーミスタの断線状態の異常も検知することができる。
例えば、サーミスタを使用した熱式の場合は、サーミスタと直列に出力抵抗を接続し、その接続点にアナログデジタル変換器を接続する。そして接続点における電圧値に対応したデジタル信号と火災閾値とを比較することで火災監視が行われる。サーミスタには、並列に常時開放したスイッチ及び抵抗が接続され、このスイッチを定期的に閉じることで自動点検が行われる。
なお、上記実施形態においては、点検時にゲイン調整回路のゲインを高くするようにして点検を行うようにしたが、受光素子の光軸上に試験用の発光素子を設けてもよい。そしてこの試験用の発光素子を定期的に発光させて、受光素子の受光量を高めるようにして火災検出手段の点検を行うようにしてもよい。
なお、上記実施形態においては、自動点検による点検結果が異常の時は、直ちに異常表示を行うようにしたが、正常の場合と同様に、記憶手段に「異常」という点検結果を記憶させておき、点検ボタンが押された時に、はじめて異常表示を行うようにしてもよい。
また警報手段としては、表示灯の表示形態を変更させなくてもよい。つまり自動点検の異常時にブザーを連続鳴動させ、正常の場合には、点検ボタンが押された時に、ブザーを断続鳴動させるようにしてもよい。
なお従来の課題を解決するにあたって、例えば、点検ボタンを一瞬押すことにより、点検モードにして、ゲインを高めて疑似センサ出力を出力して、火災検出部の機能が正常かを点検するようにして、その結果を表示させるようにしてもよい。この場合、点検ボタンを最初に押してから一定時間経過したら、又は点検結果表示中に再度、点検ボタンが押されたら点検を強制的に終了させて監視状態に復帰させる。また点検結果が異常の場合にも、同様に一定時間経過後に点検を終了させる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、火災検出手段を点検するための点検ボタンが押され、点検ボタン監視手段が点検ボタンのオン信号が所定時間にわたって継続状態で、点検ボタン自体の異常と判断したときには、警報手段が異常警報を行うようにしたので、点検が押された場合に、点検ボタンが固着する等して押されっぱなしになり、点検ボタンが所定時間以上押された状態が続くと点検ボタン自体の異常として警報手段が異常警報を発するため、点検者は火災感知器、特に点検ボタン自体が異常状態にあることに気付くという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る火災感知器の構成を示すブロック図である。
【図２】同火災感知器の火災監視処理を示すフローチャートである。
【図３】同火災感知器の自動点検処理を示すフローチャートである。
【図４】同火災感知器の点検ボタン監視処理を示すフローチャートである。
【図５】同火災感知器の点検ボタン監視処理を示すタイムチャートである。
【図６】同火災感知器の火災灯と電源灯の表示状況とブザーの動作状況を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ マイコン、２０ ＲＯＭ、２１ ＲＡＭ、３０ 発光回路、３１ 発光素子、４０ 増幅回路、４１ 受光素子、４２ ゲイン調整回路、６０ 定電圧回路、６３ 電圧監視回路、７０ 点灯制御回路、７１ 電源灯、７２ 火災灯、７３ ブザー、７４ 鳴動回路、７５ 点検ボタン、７６ タイマ。

Claims (1)

1. 火災現象の物理量を検出し、該物理量に応じたセンサ出力を出力する火災検出手段と、前記センサ出力と火災判別用の火災レベルとを比較し、火災と判別した時に火災判別信号を出力する比較手段と、該火災判別信号に基づいて火災表示の警報を発する警報手段とを備えた火災感知器において、
   前記火災検出手段を点検するための点検ボタンと、
   該点検ボタンが押されてから、一定時間毎に前記点検ボタンのオン信号を確認し、該オン信号が、所定時間にわたって継続状態であるかを監視して、前記点検ボタン自体の異常を監視する点検ボタン監視手段とを設け、
   該点検ボタン監視手段が前記点検ボタンのオン信号が所定時間にわたって継続状態で、前記点検ボタン自体の異常と判断したときには、前記警報手段が異常警報を行うことを特徴とする火災感知器。

Images