JP4615298B2 - 複合式火災警報器 - Google Patents

Description

本発明は、煙感知部及びＣＯ感知部が内蔵された複合式火災警報器に関するものである。

この種の警報器として、感熱センサ、煙センサ、ＣＯセンサ等を備えたものがある。この従来の警報器は、感熱センサにより検知された熱量が閾値を超えたときに初期火災と判断し、その熱量が閾値以下であっても煙センサにより検知された煙の量が閾値を超えていた場合、前記と同様に初期火災と判断し、熱量及び煙量がそれぞれ閾値以下のときは非火災と判断する。初期火災と判断したときは、ＣＯセンサにより検知されたＣＯ濃度が第１閾値を超えているかどうかを判定し、ＣＯ濃度が第１閾値を超えたときに本格火災と判断する（例えば、特許文献１参照）。
特許第３３２５５２６号（第３頁、図１及び図３）

前述した従来の警報器は、煙とＣＯが同時に発生する木材や布団等の燻焼火災の場合では早期に火災と判断するが、例えば煙とＣＯが同時に急激に増えるタバコ等の場合でも火災と判断してしまい、誤作動を起こすことがあった。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、燻焼などの火災を早期に、かつ正確に感知でき、煙濃度とＣＯ濃度に応じて事前に状態を報知する複合式火災警報器を提供することを目的とする。

本発明に係る複合式火災警報器は、煙感知部及びＣＯ感知部と、予め２次元平面上に火災領域、非火災領域、これら領域の間にＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域が設定され、煙感知部及びＣＯ感知部の両出力から何れかの領域を判別する感知状態判別手段と、感知状態判別手段により火災領域と判別されたとき火災発生を報知し、ＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域の何れかの領域と判別されたときはその旨を報知する警報報知手段と、積算手段と、火災判定手段とを備えた複合式火災警報器であって、感知状態判別手段は、火災領域、非火災領域、ＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域に応じてそれぞれ判定値が設定され、煙感知部及びＣＯ感知部の両出力から何れかの領域を判別した際に判定値を特定し、積算手段は、感知状態判別手段により複数の火災注意領域の何れかの判定値が特定される毎に、他の火災注意領域で積算した積算値があると判定すれば他の火災注意領域での積算値と加算する一方、他の火災注意領域で積算した積算値がないと判定すれば他の火災注意領域での積算値と加算しないようにし、火災判定手段は、積算手段の積算値が予め設定された第１閾値以上かどうかを判定し、積算値が第１閾値以上のときには、火災可能性ありと判定して警報報知手段から報知させる。

本発明によれば、感知状態判別手段は、煙感知部及びＣＯ感知部の両出力から何れかの領域を判別した際に判定値を特定し、積算手段は、感知状態判別手段により複数の火災注意領域の何れかの判定値が特定される毎に、他の火災注意領域で積算した積算値があると判定すれば他の火災注意領域での積算値と加算する一方、他の火災注意領域で積算した積算値がないと判定すれば他の火災注意領域での積算値と加算しないようにし、火災判定手段は、積算手段の積算値が予め設定された第１閾値以上かどうかを判定し、積算値が第１閾値以上のときには、火災可能性ありと判定して警報報知手段から報知させるようにしている。これにより、火災の早期発見が可能になると共に、非火災の誤報を低減できる。

図１は本発明の実施の形態に係る複合式火災警報器の概略構成を示すブロック図、図２は２次元平面上に設定された火災領域、非火災領域、ＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域を示す一例図である。
本実施の形態の複合式火災警報器１は、感知状態判別部２１、積算部２２、火災判定部２３及び警報報知部２４の各機能を有するマイコン２と、煙感知部３と、ＣＯ感知部４と、ＬＥＤ５と、スピーカ６とを備えている。

このマイコン２は、例えば図２に示すように、横軸を煙濃度、縦軸をＣＯ濃度とする２次元平面上に設定された火災領域、非火災領域、ＣＯ注意領域、火災注意領域Ａ、火災注意領域Ｂ及び火災注意領域Ｃをデータとして、また、各領域に対してそれぞれ設定された判定値Ｄｆをデータとして内蔵のメモリ（図示せず）に有している。また、このメモリには、各判定値Ｄｆに対応して設定された報知用の音声情報が格納されている。なお、非火災領域に対する判定値Ｄｆには音声情報が設定されていない。煙感知部３及びＣＯ感知部４の各出力（煙濃度及びＣＯ濃度）から何れかの領域を判別し、領域を判別した際には判定値Ｄｆを特定する。

領域が非火災領域の場合は、Ｄｆ＝０の判定値を特定して、煙感知部３及びＣＯ感知部４により感知される煙濃度とＣＯ濃度を繰り返し読み込み、火災領域の場合は、Ｄｆ＝１の判定値を特定して、この判定値Ｄｆに設定された火災発生の音声情報をスピーカ６から発すると共に、例えばＬＥＤ５を点滅して知らせる。また、領域が火災注意領域Ａ、Ｂ、Ｃの何れかの場合は、該当する判定値Ｄｆを特定し、この判定値Ｄｆに設定された火災注意の音声情報をスピーカ６から発すると共に、ＬＥＤ５を点滅する。火災注意領域ＡにはＤｆ＝０．７、火災注意領域ＢにはＤｆ＝０．８、火災注意領域ＣにはＤｆ＝０．９の判定値が設定されている。この３区画の火災注意領域で判定値Ｄｆが順に大きくなっているのは、煙濃度が高くなるにつれ火災確度が高くなるので、これに対応して設定している。判別した領域がＣＯ注意領域の場合は、Ｄｆ＝０．５の判定値を特定して、この判定値Ｄｆに設定されたＣＯ注意の音声情報をスピーカ６から発すると共に、ＬＥＤ５を点滅する。

また、煙感知部３の煙濃度及びＣＯ感知部４のＣＯ濃度を読み込む毎に火災注意領域Ａ、Ｂ、Ｃの何れかに入っているときは、領域に設定された判定値Ｄｆを積算し、この積算値が第１閾値以上になったときは、火災可能性ありと判断して、その旨の音声情報をスピーカ６から発すると共に、ＬＥＤ５を点滅する。また、煙感知部３の煙濃度及びＣＯ感知部４のＣＯ濃度を読み込む毎にＣＯ注意領域に入っているときは、その領域に設定された判定値Ｄｆを積算し、この積算値が第２閾値以上になったときは、ＣＯ濃度が高いと判断して、その旨の音声情報をスピーカ６から発すると共に、ＬＥＤ５を点滅する。

さらに、火災注意領域Ａ、Ｂ、Ｃ又はＣＯ注意領域における判定値Ｄｆの積算中に、煙濃度及びＣＯ濃度が非火災領域に入り、その領域の判定値Ｄｆを特定したときは積算値を「０」にクリアする。積算値を「０」にクリアしたときは、火災注意又はＣＯ注意が解かれたことをスピーカ６から知らせるようにしている。なお、火災発生や、火災注意などを報知した際、ＬＥＤ５を点滅するようにしているが、その都度、点滅周期を変えるようにしてもよいし、同一の周期で点滅するようにしてもよいし、また、単に点灯するだけでもよい。

次に、本実施の形態の複合式火災警報器の動作を図３、図４及び図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
マイコン２は、煙感知部３及びＣＯ感知部４を通じて煙濃度とＣＯ濃度を読み込むと（Ｓ１）、２次元平面のデータにアクセスして非火災領域に入っているかどうかを判定する（Ｓ２）。煙濃度とＣＯ濃度が非火災領域に入っているときは、その非火災領域に設定された判定値Ｄｆ（＝０）をセットすると共に、判定値Ｄｆの積算値を「０」にクリアする（Ｓ３）。この動作は、煙濃度とＣＯ濃度が非火災領域に入っている間、繰り返し行う。この動作を繰り返し行っているときに、煙濃度とＣＯ濃度が火災領域に入ると（Ｓ４）、その領域に設定された判定値Ｄｆ（＝１）をセットし（Ｓ５）、かつ判定値Ｄｆに設定された火災発生の音声情報をスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知し（Ｓ６）、Ｓ１に戻る。

また、煙濃度とＣＯ濃度が火災注意領域Ａに入ったときは（Ｓ２１）、その領域Ａに設定された判定値Ｄｆ（＝０．７）をセットし（Ｓ２２）、かつ判定値Ｄｆに設定された火災注意の音声情報をスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知する（Ｓ２３）。そして、判定値Ｄｆの「０．７」を積算値とし（Ｓ２４）、火災注意領域Ｂ、Ｃで積算した判定値Ｄｆの積算値があるかどうかを判定する（Ｓ２５）。積算値があるときはＢ及びＣの積算値とＳ２４で積算した値とを加算して全積算値を算出し（Ｓ２６）、第１閾値と比較する（Ｓ２７）。また、積算値がないときはＳ２４で積算した積算値と第１閾値とを比較する（Ｓ２７）。積算値（又は全積算値）が第１閾値よりも小さいときはＳ１に戻る。

一方、煙濃度とＣＯ濃度が非火災領域に入ることなく火災注意領域Ａに留まっているときは、Ｓ２１に戻って、前述した動作を繰り返し行う（Ｓ２１〜Ｓ２７）。この動作を繰り返し行っているうちに積算値が第１閾値以上になったときは、その判定値Ｄｆ（０．７）に設定された火災可能性ありの音声情報をスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知し（Ｓ２８）、Ｓ１に戻る。この場合は、例えば布団などの燻焼や灯油燃焼によるもので、その後、煙濃度とＣＯ濃度が高くなって火災発生を報知するようになる。火災注意領域Ａに一旦入り、その後、煙濃度とＣＯ濃度が非火災領域に入っていると判断したときは（Ｓ２）、前記の積算値を「０」にクリアにすると共に、非火災領域に設定された判定値Ｄｆ（＝０）をセットし（Ｓ３）、Ｓ１に戻る。この時の現象は、例えば線香の燻焼やタバコの煙などによるもので、短時間で煙濃度とＣＯ濃度が低下し空気中に消えた状態である。

また、Ｓ２１〜Ｓ２７の動作を繰り返し行っているときに、煙濃度とＣＯ濃度が火災注意領域Ａに入っていないと判断したときは、火災注意領域Ｂに入ったかどうかを判定する（Ｓ４１）。煙濃度とＣＯ濃度が火災注意領域Ｂに入っていないときは、火災注意領域Ｃかどうかを判定するが（Ｓ６１）、火災注意領域Ｂに入っていると判断したときは、その領域Ｂに設定された判定値Ｄｆ（＝０．８）をセットし（Ｓ４２）、かつ判定値Ｄｆに設定された火災注意の音声情報をスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知する（Ｓ４３）。その後は、火災注意領域Ａを検知しているときと同様に、判定値Ｄｆ（＝０．８）を積算し（Ｓ４４）、火災注意領域Ａ、Ｃで積算した判定値Ｄｆの積算値があるかどうかを判定する（Ｓ４５）。積算値があるときはそれぞれの積算値とＳ４４で積算した値とを加算して全積算値を算出し（Ｓ４６）、第１閾値と比較する（Ｓ４７）。また、積算値がないときはＳ４４で積算した積算値と第１閾値とを比較する（Ｓ４７）。積算値が第１閾値より低いときは、Ｓ１に戻る。火災注意領域Ｂに一旦入り、その後、煙濃度とＣＯ濃度が非火災領域に入っていると判断したときは（Ｓ２）、前記の積算値を「０」にクリアにすると共に、非火災領域に設定された判定値Ｄｆ（＝０）をセットし（Ｓ３）、Ｓ１に戻る。この時の現象は、例えば線香の燻焼やタバコの煙、野菜炒め調理時の湯気などによるもので、比較的短い時間で煙濃度とＣＯ濃度が低下し空気中に消えた状態である。

一方、煙濃度とＣＯ濃度が非火災領域に入ることなく火災注意領域Ｂに留まっているときは、Ｓ４１に戻って、前述した動作を繰り返し行う（Ｓ４１〜Ｓ４７）。この動作を繰り返し行っているうちに積算値が第１閾値以上になったときは、火災可能性ありの音声情報をスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知し（Ｓ４８）、Ｓ１に戻る。この場合の現象は、例えば焼き肉の煙などによるものであるが、煙濃度が大変濃くこれを放置していた場合には火災の発生が高いと判断する。

また、Ｓ４１において、煙濃度とＣＯ濃度が火災注意領域Ｂに入っていないと判断したときは、火災注意領域Ｃかどうかを判定する（Ｓ６１）。煙濃度とＣＯ濃度が火災注意領域Ｃに入っていると判断したときは、火災注意領域Ｃに設定された判定値Ｄｆ（＝０．９）をセットし（Ｓ６２）、かつ判定値Ｄｆに設定された火災注意の音声情報をスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知する（Ｓ６３）。その後は、判定値Ｄｆ（＝０．９）を積算し（Ｓ６４）、火災注意領域Ａ、Ｂで積算した判定値Ｄｆの積算値があるかどうかを判定する（Ｓ６５）。これ以降の動作については、火災注意領域Ａ、Ｂを検知しているときと同じ動作を繰り返す（Ｓ６１〜Ｓ６８）。火災注意領域Ｃを検知しているときは、調理中の肉や魚などの焼きすぎによる煙で、これを放置していた場合には火災発生と判断することになる。

また、Ｓ６１において、煙濃度とＣＯ濃度が火災注意領域Ｃに入っていないと判断したときは、ＣＯ注意領域かどうかを判定する（Ｓ８１）。煙濃度とＣＯ濃度がＣＯ注意領域に入っていないときはＳ１に戻るが、ＣＯ注意領域に入っていると判断したときは、その領域に設定された判定値Ｄｆ（＝０．５）をセットする（Ｓ８２）。そして、その判定値Ｄｆに設定されたＣＯ注意の音声情報をスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知する（Ｓ８３）。その後は、判定値Ｄｆ（＝０．５）を積算し（Ｓ８４）、その積算値と第２閾値と比較する（Ｓ８５）。積算値が第２閾値より低いときは、Ｓ１に戻る。この時、煙濃度とＣＯ濃度が非火災領域に入っていると判断したときは（Ｓ２）、前記の積算値を「０」にクリアにすると共に、非火災領域に設定された判定値Ｄｆ（＝０）をセットし（Ｓ３）、Ｓ１に戻る。この時の現象は、タバコの煙に含まれているＣＯによるもので、短時間で煙濃度とＣＯ濃度が低下し空気中に消えた状態である。Ｓ８１〜Ｓ８５の動作を繰り返し行っているときに、積算値が第２閾値以上になると（Ｓ８５）、判定値Ｄｆに設定された音声情報、例えばＣＯ濃度が高くなっている旨、換気扇で換気させる旨のメッセージをスピーカ６から発し、ＬＥＤ５を点滅して報知し（Ｓ８６）、Ｓ１に戻る。

以上のように本実施の形態によれば、２次元平面上に火災領域、非火災領域、ＣＯ注意領域、火災注意領域Ａ、火災注意領域Ｂ及び火災注意領域Ｃをそれぞれ設定し、煙感知部３及びＣＯ感知部４によって感知された煙濃度とＣＯ濃度から何れかの領域を判別するようにしたので、火災の早期発見が可能になると共に、非火災の誤報を低減できる。

また、火災注意領域Ａ、Ｂ、Ｃの何れかに煙濃度とＣＯ濃度が入っているとき、それぞれ判定値Ｄｆを積算し、この積算値が第１閾値に達したときは火災可能性ありと判断するようにしたので、事前に危険を知らせることが可能になり、早期発見が可能になる。

また、ＣＯ注意領域に煙濃度とＣＯ濃度が入ったとき、ＣＯ注意を報知し、その領域に設定された判定値Ｄｆの積算値が第２閾値に達したときは、ＣＯ濃度が高くなっている旨を報知するようにしたので、事前に危険を知らせることが可能になり、ＣＯ中毒を防止することができる。

なお、前記の実施の形態では、火災注意領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける判定値Ｄｆの積算中に非火災領域が検知されたときは、その積算値を「０」にクリアするようにしたが、これに代えて、その積算値を所定値で減算するようにしてもよい。このように積算値を減算した場合、再び火災注意領域Ａ、Ｂ、Ｃの何れかを検知した際、判定値Ｄｆの積算値による火災発生の可能性、ＣＯ濃度が高くなっている旨を比較的早く報知することができ、より安全性が向上する。

また、前記の実施の形態では、２次元で領域を火災注意領域Ａ、Ｂ、ＣとＣＯ注意領域に区分しているが、区分の仕方は自由に選択できる。また、単純に煙感知部３とＣＯ感知部４の両出力で２次元を形成し、領域を区分しているが、主成分分析のように、煙感知部３とＣＯ感知部４の両出力や各感知部のそれぞれの差分値などの多次元のデータを２次元に集約して表現し、そこに領域を設け、火災領域、火災注意領域及びＣＯ注意領域と区分してもよい。

また、火災注意領域Ａ、Ｂ、Ｃの何れかを検知したときに火災注意を報知するようにしたが、積算値が第１閾値に達する前の段階で、積算値に応じた火災注意、例えば火災確度が高くなっている旨を報知するようにしてもよい。このようにした場合、さらに状態が把握でき速やかに対処できるという効果がある。

本発明の実施の形態に係る複合式火災警報器の概略構成を示すブロック図である。 ２次元平面上に設定された火災領域、非火災領域、ＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域を示す一例図である。 本実施の形態の複合式火災警報器の動作を示すフローチャートである。 図３に続くフローチャートである。 図４に続くフローチャートである。

符号の説明

１ 複合式火災警報器、２ マイコン、２１ 感知状態判別部、２２ 積算部、
２３ 火災判定部、２４ 警報報知部、３ 煙感知部、４ ＣＯ感知部、５ ＬＥＤ、
６ スピーカ。

Claims (6)

1. 煙感知部及びＣＯ感知部と、
   予め２次元平面上に火災領域、非火災領域、これら領域の間にＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域が設定され、前記煙感知部及びＣＯ感知部の両出力から何れかの領域を判別する感知状態判別手段と、
   前記感知状態判別手段により火災領域と判別されたとき火災発生を報知し、ＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域の何れかの領域と判別されたときにはその領域に応じた注意を報知する警報報知手段と、
   積算手段と、
   火災判定手段と
   を備えた複合式火災警報器であって、
   前記感知状態判別手段は、火災領域、非火災領域、ＣＯ注意領域及び複数の火災注意領域に応じてそれぞれ判定値が設定され、前記煙感知部及びＣＯ感知部の両出力から何れかの領域を判別した際に判定値を特定し、
   前記積算手段は、前記感知状態判別手段により複数の火災注意領域の何れかの判定値が特定される毎に、他の火災注意領域で積算した積算値があると判定すれば他の火災注意領域での積算値と加算する一方、他の火災注意領域で積算した積算値がないと判定すれば他の火災注意領域での積算値と加算しないようにし、
   前記火災判定手段は、前記積算手段の積算値が予め設定された第１閾値以上かどうかを判定し、積算値が第１閾値以上のときには、火災可能性ありと判定して前記警報報知手段から報知させることを特徴とする複合式火災警報器。
2. 複数の火災注意領域に対し、煙感知部の出力が低い方から高い方にかけて火災確度が高くなるようにそれぞれ判定値が設定されていることを特徴とする請求項１記載の複合式火災警報器。
3. 前記積算手段は、前記感知状態判別手段によりＣＯ注意領域の判定値が特定される毎に積算し、
   前記火災判定手段は、前記積算手段の積算値が予め設定された第２閾値以上かどうかを判定し、積算値が第２閾値以上のときは、ＣＯ中毒の可能性ありと判断して前記警報報知手段から報知させることを特徴とする請求項１又は２記載の複合式火災警報器。
4. 前記積算手段は、判定値の積算中に非火災領域の判定値が特定されたとき積算値をゼロにクリアすることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の複合式火災警報器。
5. 前記積算手段は、判定値の積算中に非火災領域の判定値が特定されたとき積算値から所定値を減算することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の複合式火災警報器。
6. 前記警報報知手段は、火災注意領域における積算値が第１閾値に達する前の段階で、積算値に応じた火災注意を報知することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の複合式火災警報器。

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