JP5432271B2

JP5432271B2 - 煙感知器

Info

Publication number: JP5432271B2
Application number: JP2011531632A
Authority: JP
Inventors: 学土肥
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: CN102498384A; EP2472250A4; JPWO2011033552A1; AU2009352856A1; US20120170035A1; CN102498384B; US8638436B2; EP2472250A1; AU2009352856B2; WO2011033552A1

Description

本発明は、煙によって火災発生を感知する煙感知システム、煙感知器、及び受信機に関する。

従来から、火災による煙に限らず、調理の煙やバスルームの湯気等の煙の種類を判別することができる様々な煙感知器が提案されている。例えば、特許文献１には、波長の異なる発光素子を複数使用した煙感知器が開示されている。この煙感知器は、煙が存在しうる環境に向け、比較的短波長の光を発光する発光素子（例えば、青色発光ダイオードＬＥＤ）と、比較的長波長の光を発光する発光素子（例えば、近赤外発光ダイオードＬＥＤ）と、これら発光素子から発せられる光を直接受光しない位置に設けられた１つの受光素子とを備えて構成されている。そして、この煙感知器は、これら発光素子を交互に異なるタイミングで発光させ、煙によって散乱された光を受光した受光素子から受光量を取得し、当該取得した受光量に基づいて煙の種類を判別する。

特開平１１−０２３４５８号公報

しかしながら、上述の如き従来の煙感知器は、２つの発光素子によって異なるタイミングで光が発光され、当該光が受光素子によって異なるタイミングで受光されることから、受光素子から出力された各受光量が全く同じ煙に対する受光量ではなかったために、正確に煙の種類を判別することが困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、正確に煙の種類を判別することができる、煙感知システム、煙感知器、及び受信機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の煙感知システムは、監視領域に対して検出光を投光する投光手段と、前記監視領域に存在する粒子によって、散乱された前記検出光を同じタイミングで受光する複数の受光手段であって、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が各々異なるように配置された複数の受光手段と、前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定する煙種別判定手段と、前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する火災判定手段と、前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段とを備え、前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の相互間の比に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定し、前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の合計値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する。

また、請求項２に記載の煙感知システムは、請求項１に記載の煙感知システムにおいて、前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段のうち、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別の判定を行うか否かを判定する。

また、請求項３に記載の煙感知システムは、請求項１又は２に記載の煙感知システムにおいて、前記火災判定手段は、前記複数の受光手段のうち、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する。

また、請求項４に記載の煙感知システムは、請求項１に記載の煙感知システムにおいて、前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段のうち、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別の判定を行うか否かを判定する。

また、請求項５に記載の煙感知システムは、請求項１又は４に記載の煙感知システムにおいて、前記火災判定手段は、前記複数の受光手段のうち、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する。

また、請求項６に記載の煙感知システムは、請求項１から５のいずれか一項に記載の煙感知システムにおいて、前記火災判定手段は、前記煙種別判定手段によって判定された前記煙の種別に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する判定基準を変更する。

また、請求項７に記載の煙感知システムは、請求項１から５のいずれか一項に記載の煙感知システムにおいて、前記火災判定手段は、前記煙種別判定手段によって判定された前記煙の種別に基づいて、前記受光手段から出力された出力値を補正する。

また、請求項８に記載の煙感知システムは、請求項１から７のいずれか一項に記載の煙感知システムにおいて、前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段のうち、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する。

また、請求項９に記載の煙感知システムは、請求項１から７のいずれか一項に記載の煙感知システムにおいて、前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段のうち、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する。
また、請求項１０に記載の煙感知システムは、請求項１から９のいずれか一項に記載の煙感知システムにおいて、前記複数の受光手段のうち少なくとも１つの受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度の範囲が、１５０°〜１６０°の範囲である。

また、請求項１１に記載の煙感知器は、監視領域に対して検出光を投光する投光手段と、前記監視領域に存在する粒子によって、散乱された前記検出光を同じタイミングで受光する複数の受光手段であって、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が各々異なるように配置された複数の受光手段と、前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定する煙種別判定手段と、前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する火災判定手段と、前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段と、を備え、前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の相互間の比に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定し、前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の合計値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する。
また、請求項１２に記載の受信機は、監視領域に対して検出光を投光する投光手段と、前記監視領域に存在する粒子によって、散乱された前記検出光を同じタイミングで受光する複数の受光手段とを備えた煙感知器から出力された出力値を受信する受信機であって、前記煙感知器から受信した出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定する煙種別判定手段と、前記煙感知器から受信した出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する火災判定手段と、前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段とを備え、前記煙種別判定手段は、前記煙感知器から受信した出力値の相互間の比に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定し、前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の合計値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する。

請求項１に記載の煙感知システム、請求項１１に記載の煙感知器、又は請求項１２に記載の受信機によれば、煙種別判定手段が、一つの投光手段に対して異なる位置に配置された複数の受光手段から出力された出力値であって、監視領域で散乱した検出光に対して出力された出力値に基づいて煙の種別を判定するので、複数の受光手段によって同じタイミングで投光手段の検出光が受光されることにより、監視領域で発生した全く同じ煙に対して複数の受光手段から出力された出力値に基づいて煙の種別を判定することができ、正確に煙の種類を判別することができる。
また、煙種別判定手段が、複数の受光手段から出力された出力値の相互間の比に基づいて煙の種別を判定するので、複数の受光手段から出力される出力値の大きさにとらわれずに、煙の種別を判定することができ、一層正確に煙の種類を判別することができる。
また、障害物判定手段が、一つの投光手段に対して異なる位置に配置された複数の受光手段から出力された出力値であって、監視領域で散乱した検出光に対して出力された出力値に基づいて障害物が存在するか否かを判定するので、複数の受光手段によって同じタイミングで投光手段の検出光が受光されることにより、全く同じ障害物に対して複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、障害物が存在するか否かを判定することができ、正確に障害物を検出することができる。
また、障害物判定手段が、異なる位置に配置された複数の受光手段から出力された出力値の合計値に基づいて、障害物が存在するか否かを判定するので、複数の受光手段から出力された出力値を統合して、障害物が存在するか否かを判定することができ、一層正確に障害物を検出することができる。

また、請求項２に記載の煙感知システムによれば、煙種別判定手段が、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、煙の種別の判定を行うか否かを判定するので、煙の検出状況に応じて煙を精度良く検出可能な受光手段を用いて、煙の種別の判定を行うか否かを判定でき、正確かつ迅速に煙の種類を判別することができる。

また、請求項３に記載の煙感知システムによれば、火災判定手段が、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、火災が発生したか否かを判定するので、煙の検出状況に応じて煙を精度良く検出可能な受光手段を用いて、火災が発生したか否かを判定することができ、正確かつ迅速に火災を検出することができる。

また、請求項４に記載の煙感知システムによれば、煙種別判定手段が、受光手段の受光軸と投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、煙の種別の判定を行うか否かを判定するので、検出光が散乱しづらい煙であっても、煙を精度良く検出可能な受光手段を用いて煙の種別の判定を行うか否かを判定でき、正確かつ迅速に煙の種類を判別することができる。

また、請求項５に記載の煙感知システムによれば、火災判定手段が、受光手段の受光軸と投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、火災が発生したか否かを判定するので、検出光が散乱しづらい煙であっても、煙を精度良く検出可能な受光手段を用いて火災が発生したか否かを判定することができ、正確かつ迅速に火災を検出することができる。

また、請求項６に記載の煙感知システムによれば、火災判定手段が、煙種別判定手段によって判定された煙の種別に基づいて、監視領域で火災が発生したか否かを判定する判定基準を変更するので、各種別ごとの煙の特性に対応する判定基準に基づいて火災の発生を判定することができ、さらに正確に火災を検出することができる。

また、請求項７に記載の煙感知システムによれば、火災判定手段が、煙種別判定手段によって判定された煙の種別に基づいて、受光手段から出力された出力値を補正するので、各種別ごとの煙の特性に応じて、受光手段の出力値を補正することができ、さらに正確に火災を検出することができる。

また、請求項８に記載の煙感知システムによれば、障害物判定手段が、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、障害物が存在するか否かを判定するので、障害物の検出状況に応じて障害物を精度良く検出可能な受光手段を用いて障害物が存在するか否かを判定でき、正確かつ迅速に障害物を検出することができる。

また、請求項９に記載の煙感知システムによれば、受光手段の受光軸と投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、監視領域に障害物が存在するか否かを判定するので、検出光が散乱しづらい障害物であっても、障害物を精度良く検出可能な受光手段を用いて障害物が存在するか否かを判定でき、正確かつ迅速に障害物を検出することができる。

本実施の形態に係る煙感知器の斜視図である。図１の平面図である。図２のＡ−Ａ矢視断面図である。投光部と受光部との関係を模式的に示した説明図である。散乱角に対応する受光部の出力値の解析結果を示す図である。確認実験より得られた受光部の出力値の相互間の比を示す図である。煙感知器の電気的構成を概念的に示すブロック図である。火災検知処理のフローチャートである。障害物処理のフローチャートである。変形例に係る火災検知処理のフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る煙感知システム、煙感知器、及び受信機の実施の形態を詳細に説明する。まず、本実施の形態の構成について説明した後、本実施の形態の処理について説明し、最後に、本実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、本実施の形態では、工場施設やビル等の大規模な建物内や地下街、あるいは、一般住宅の台所や寝室等の部屋にも設置された煙感知器であって、監視領域で発生した煙を感知する煙感知器を挙げて説明する。

（煙感知器の構成）
まず、煙感知器の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る煙感知器の斜視図である。図２は、図１の平面図、図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。

図１に示すように、煙感知器１は、煙の発生を監視する対象となる監視領域に配置されている。煙感知器１は、当該煙感知器１から監視領域に検出光を投光し、当該監視領域に存在する粒子によって散乱された検出光を受光し、当該受光した検出光に基づいて出力される出力値を監視する。また、図２及び図３に示すように、煙感知器１は基本構造体となる感知器本体１０を有しており、当該感知器本体１０の下部が滑らかに湾曲した略円筒状に形成されている。この感知器本体１０の材質は任意であり、例えば樹脂から形成される。また、この感知器本体１０には、ホルダ１１、回路基板１２、投光部１３、及び受光部１４（具体的には、後述する第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、第３受光部１４ｃ）が設けられている。

ホルダ１１は、投光部１３、受光部１４、及び回路基板１２を保持するものである。例えば、ホルダ１１の内部下側には、投光部１３及び受光部１４が保持されており、ホルダ１１の外部上側には、回路基板１２が保持されている。このホルダ１１は、樹脂等の絶縁材料で形成されており、感知器本体１０の内部下側に配置されている。このホルダ１１と感知器本体１０との接続方法は任意であるが、例えば、ホルダ１１と感知器本体１０がネジ等の固定部材によって接続されている。また、このホルダ１１の底部は、フラットに形成されており、当該ホルダ１１の底部には、投光部１３及び受光部１４を外部に露出させて保持するための開口部１１ａ〜１１ｄが設けられている。なお、このホルダ１１の底部には、これら開口部１１ａ〜１１ｄを介して煙感知器１の内部に粉塵等が侵入することを防止するために、これら開口部１１ａ〜１１ｄを覆うための薄厚状の透明カバー１１ｅが設けられている。

回路基板１２は、各種電気素子を実装するためのものである。この回路基板１２には、後述する図７に示すように、投光部駆動回路２０、第１受光部増幅回路２１、第２受光部増幅回路２２、第３受光部増幅回路２３、発振部３０、制御部４０、及び記憶部５０が実装されている。

投光部１３は、煙の検出に用いられる検出光を監視領域に対して投光するため投光手段である。この投光部１３の具体的な構成や、投光部１３から投光される光の波長等は任意であるが、例えば、８７０ｎｍの長波長の光を発光する長波長発光素子である赤外ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）が用いられる。

受光部１４は、監視領域に存在する粒子によって、散乱された検出光を受光する受光手段である。具体的には、図２に示すように、本実施の形態では、この受光部１４として、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃの合計３つの受光部１４がホルダ１１に設置されている。これら第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃの具体的な構成は任意であるが、例えば、投光部１３が赤外ＬＥＤ等の長波長発光素子である場合には、監視領域の粒子によって、散乱された長波長発光素子の検出光を受光するフォトダイオードを有する長波長受光素子が用いられる。

このように、図１から図３の煙感知器１の構造にあっては、投光部１３によって検出光が開口部１１ａ及び透明カバー１１ｅを介して煙感知器１の外部に向けて投光され、この検出光が透明カバー１１ｅ及び開口部１１ｂ〜１１ｄを介して受光部１４によって受光される。すなわち、煙を検知するための検知空間１５が煙感知器１の外部に存在する。これにより、この煙感知器１は、従来のような煙感知器１の内部に検知空間１５を設ける必要がないため、煙感知器１の全高を小さくすることができ、煙感知器１の薄型化を達成することができる。

図４は、投光部１３と受光部１４との関係を模式的に示した説明図である。図４に示すように、投光部１３の投光軸と第１受光部１４ａの受光軸とのなす角度（以下、第１散乱角θ１とする）、投光部１３の投光軸と第２受光部１４ｂの受光軸とのなす角度（以下、第２散乱角θ２とする）、及び投光部１３の投光軸と第３受光部１４ｃの受光軸とのなす角度（以下、第３散乱角θ３とする）がそれぞれ異なるように、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃが配置されている。

ここで、第１散乱角θ１、第２散乱角θ２、及び第３散乱角θ３の設定について説明する。図５は、散乱角に対応する受光部１４の出力値の解析結果を示す図であり、縦軸には、受光部１４の出力値、横軸には散乱角を示す。図５に示すように、各種煙（図５では、木材燃焼、木材燻焼、及び粉塵（ここでは、フライアッシュ））に対応する出力値は、散乱角が大きくなるにしたがって低下する傾向となった。また、散乱角３０°〜６０°の範囲では、各種煙の出力値の変動が大きく、散乱角１４０°〜１６０°の範囲では、木材燃焼と木材燻焼との出力値の差が安定する傾向となった。一方、散乱角０°〜３０°の範囲では、受光部１４が投光部１３からの直接光を受けやすくなるため、煙感知器１として構成することが難しく、散乱角６０°〜１４０°の範囲では、各種煙の出力値の変動が小さく、散乱角１６０°〜１８０°の範囲では、受光部１４が投光部１３に近すぎるため、煙感知器１として構成することが難しい。以上のことから、煙の種別を判別するための最適な散乱角の範囲としては、散乱角３０°〜６０°の範囲、及び散乱角１４０°〜１６０°の範囲であると考えられる。また、本実施の形態のように、複数の受光部１４を用いて煙を検出する場合には、各種煙の出力値の変動が大きい散乱角３０°〜６０°の範囲に受光部１４を多く配置することで、煙の種類が判別しやすくなると考えられる。

上述の内容を考慮すると、第１散乱角θ１、第２散乱角θ２、及び第３散乱角θ３に関しては、第１散乱角θ１、及び第２散乱角θ２を、θ１、θ２＝３０°〜６０°の範囲内とし、第３散乱角θ３を、θ３＝１４０°〜１６０°の範囲内に設定することが好ましいため、本実施の形態では、第１散乱角θ１をθ１＝４０°、第２散乱角θ２をθ２＝５０°、及び第３散乱角θ３をθ３＝１５０°と設定している。

次に、本実施の形態で設定した第１散乱角θ１（θ１＝４０°）、第２散乱角θ２（θ２＝５０°）、及び第３散乱角θ３（θ３＝１５０°）に基づいて、実際に煙の種類を判別することができるかを検証した結果について説明する。図６は、確認実験より得られた受光部１４の出力値の相互間の比を示す図である。図６には、各種煙に対応する散乱角５０°の出力値と散乱角４０°の出力値との比（以下、出力比５０°／４０°）、散乱角１５０°の出力値と散乱角５０°の出力値との比（以下、出力比１５０°／５０°）、及び散乱角１５０°の出力値と散乱角４０°の出力値との比（以下、出力比１５０°／４０°）が示されている。図６に示すように、木材燃焼の場合には、出力比５０°／４０°＝０．７０、出力比１５０°／５０°＝０．６５、出力比１５０°／４０°＝０．４５となり、木材燻焼の場合には、出力比５０°／４０°＝０．６０、出力比１５０°／５０°＝０．４５、出力比１５０°／４０°＝０．３０となり、粉塵の場合には、出力比５０°／４０°＝０．８０、出力比１５０°／５０°＝０．８０、出力比１５０°／４０°＝０．６０となった。

このように、煙の種類によって出力比に差異があることがわかる。この原因は、煙の粒子径、粒子形状、屈折率によって散乱パターンが異なるためであると考えられる。例えば、木材燃焼の場合には、粒子径が小さいため、Ｍｉｅ理論により前方散乱だけでなく、後方散乱も比較的多く発生したものと考えられる。また、木材燻焼の場合には、前方散乱が多く発生したが、後方散乱が少なかったものと考えられる。また、粉塵の場合には、大小複数の粒子径が存在するため、一概には言えないが、多重散乱により後方散乱も多く発生したものと考えられる。さらに、木材燻焼の出力比と木材燃焼の出力比の差が、出力比５０°／４０°＝０．７０−０．６０＝０．１０、出力比１５０°／５０°＝０．６５−０．４５＝０．２０、出力比１５０°／４０°＝０．４５−０．３０＝０．１５であることから、木材燻焼の出力比は、木材燃焼の出力比に比べて小さいと言える。このように、煙の種類に応じて、複数の散乱角の出力比が相互に異なるので、本実施の形態で設定した第１散乱角θ１（θ１＝４０°）、第２散乱角θ２（θ２＝５０°）、及び第３散乱角θ３（θ３＝１５０°）に基づいて、煙の種類を判別できることが確認された。

（煙感知器の電気的構成）
次に、煙感知器１の電気的構成について説明する。図７は、煙感知器１の電気的構成を概念的に示すブロック図である。煙感知器１は、投光部駆動回路２０、第１受光部増幅回路２１、第２受光部増幅回路２２、第３受光部増幅回路２３、発振部３０、制御部４０、記憶部５０を備えて構成されている。

投光部駆動回路２０は、投光部１３を投光駆動するために、当該投光部１３に電源を供給するための投光部駆動手段である。

第１受光部増幅回路２１は、監視領域で散乱した投光部１３の検出光が第１受光部１４ａによって受光されることで、当該第１受光部１４ａから出力された出力値を増幅して、制御部４０へ出力するための第１受光部増幅手段である。

第２受光部増幅回路２２は、監視領域で散乱した投光部１３の検出光が第２受光部１４ｂによって受光されることで、当該第２受光部１４ｂから出力された出力値を増幅して、制御部４０へ出力するための第２受光部増幅手段である。

第３受光部増幅回路２３は、監視領域で散乱した投光部１３の検出光が第３受光部１４ｃによって受光されることで、当該第３受光部１４ｃから出力された出力値を増幅して、制御部４０へ出力するための第３受光部増幅手段である。

発振部３０は、所定のタイミングで投光部１３によって検出光を投光させるための基準信号を出力する発振手段である。

制御部４０は、煙感知器１における各種の制御を行う制御手段である。この制御部４０の具体的構成は任意であるが、例えば、記憶部５０に記憶されたプログラムを呼出して解析実行するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）として構成することができる。本実施の形態において、この制御部４０は、投光タイミング切替部４１、投光電流可変部４２、補正部４３、演算部４４、閾値設定部４５、ゲイン調整部４６、煙種別判定部４７、火災判定部４８、及び、障害物判定部４９を備えて構成されている。投光タイミング切替部４１は、発振部３０から出力される基準信号に基づいて、投光部１３の投光のタイミングを段階的に切り替えるための投光タイミング切替手段である。投光電流可変部４２は、投光部１３の輝度を調整するための投光電流可変手段である。補正部４３は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃによって出力される出力値を補正するための補正手段である。演算部４４は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃによって出力された出力値を用いて所定の演算を行う演算手段である。閾値設定部４５は、火災判定部４８によって火災が発生したか否かを判定する閾値を設定するための閾値設定手段である。ゲイン調整部４６は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃの出力の感度を向上させるために、第１受光部増幅回路２１、第２受光部増幅回路２２、及び第３受光部増幅回路２３のゲインを調整するためのゲイン調整手段である。煙種別判定部４７は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値に基づいて、監視領域で発生した煙の種別を判定する煙種別判定手段である。火災判定部４８は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値に基づいて、監視領域で火災が発生したか否かを判定する火災判定手段である。障害物判定部４９は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力される出力値に基づいて、監視領域に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段である。

記憶部５０は、制御部４０による制御に必要なプログラム及び各種のデータ（例えば、火災発生の有無の判定に用いられる閾値等）を記憶する記憶手段である。この記憶部５０の具体的な構成は任意であり、例えば、フラッシュメモリやＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）の如き不揮発性の記憶媒体を用いることができる。

（処理）
このように構成される煙感知器１によって実行される処理について以下説明する。この処理は、火災検知処理及び障害物処理に大別される。以下の各処理では、煙感知器１の電源は常時ＯＮされており、記憶部５０にて記憶されたプログラムに従って、各処理を常に実行することが可能となっているものとし、特記する主体を除いて制御部４０にて処理が行われる。

（処理−火災検知処理）
最初に、火災検知処理について説明する。火災検知処理は、監視領域で発生した火災を検知する処理である。この処理は、煙種別処理及び火災発生処理に大別される。煙種別処理は、監視領域で発生した煙の種別を判定する処理であり、火災発生処理は、監視領域で火災が発生したか否かを判定する処理である。この火災検知処理では、煙種別処理が行われた後に（主に煙種別判定部４７によって処理される）、火災発生処理が行われる（主に火災判定部４８によって処理される）。図８は火災検知処理のフローチャートである。なお、以下の説明では、「ステップ」を「Ｓ」と略記する。

まず、監視領域で火災発生の疑いのある煙が発生しているか否かを判別するために、煙種別判定部４７は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃのうち、散乱角が最も小さい第１受光部１４ａから出力された出力値（以下、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０）を監視する（ＳＡ１）。このとき、第１受光部１４ａは、発振部３０から出力された基準信号に同期して、投光部駆動回路２０から電源の供給を受けた投光部１３によって監視領域に対して投光された検出光であって、当該監視領域の粒子によって散乱した検出光を受光し、第１受光部増幅回路２１を介して出力値Ａ４０を出力する。ここで、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０は第１受光部１４ａから第１受光部増幅回路２１を介して出力されるが、これと同様に、第２受光部１４ｂから出力される出力値（以下、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０）は第２受光部１４ｂから第２受光部増幅回路２２を介して出力され、第３受光部１４ｃから出力される出力値（以下、第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０）は第３受光部１４ｃから第３受光部増幅回路２３を介して出力される。なお、投光部１３によって投光される検出光の投光のタイミングは、投光タイミング切替部４１によって、発振部３０から出力される基準信号に基づいて切り替えられることで、任意に変更できる。

ここで、ＳＡ１の処理にて、散乱角が最も小さい第１受光部１４ａに基づいて煙の監視を行う理由は、図５に示すように、火災時に発生する煙に関しては、散乱角が小さいほど、受光部１４から出力される出力値が大きくなるからである。すなわち、散乱角が小さい受光部１４ほど煙の検出精度は高いと言える。これより、本実施の形態では、第１散乱角θ１から第３散乱角θ３の出力値の大きさの関係が、第１散乱角θ１（θ１＝４０°）＞第２散乱角θ２（θ２＝５０°）＞第３散乱角θ３（θ３＝１５０°）となるので、第１散乱角θ１である第１受光部１４ａに基づいて、ＳＡ１の処理を行う。

ただし、ＳＡ１の処理にて用いられる受光部１４は、散乱角が最も小さい第１受光部１４ａに限られない。例えば、煙種別判定部４７は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃの各出力値を必要に応じて比較し、出力値が最も大きい受光部１４を特定し、当該受光部１４から出力された出力値を取得し、当該取得された出力値と記憶部５０に記憶された所定値とを相互に比較することにより、監視領域で火災発生の疑いのある煙が発生したか否かを判定してもよい。これにより、煙感知器１は、煙の検出状況に応じて煙の検出精度が高い受光部１４を用いて、煙の種類を判別することができる。なお、後述するＳＡ５、ＳＡ９、ＳＢ５、及びＳＢ９の処理にて用いられる受光部１４は、上述した特定方法を用いて特定してもよい。本実施の形態では、後述するＳＡ５、ＳＡ９、ＳＢ５、及びＳＢ９の処理においても、第１受光部１４ａが用いられる。

第１受光部の出力値Ａ４０が所定値を上回った場合には（ＳＡ１、Ｙｅｓ）、監視領域で火災発生の疑いのある煙が発生していると考えられるので、次いで、煙種別判定部４７は、発生した煙の種類を判別する処理を行う。例えば、煙種別判定部４７は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値に基づいて、監視領域で発生した煙が発炎火災時（例えば、木材の燃焼火災時）に発生する煙であるか否かを判別する処理を行う。本実施の形態では、二段階の判定を行っており、最初の判定では、第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０と第１受光部１４ａの出力値Ａ４０の出力比（以下、出力比Ａ１５０／Ａ４０）に基づいて行い、次の判定では、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０と第１受光部１４ａの出力値Ａ４０との出力比（以下、出力比Ａ５０／Ａ４０）と、第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０と第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０との出力比（以下、出力比Ａ１５０／Ａ５０）の差に基づいて行う。

具体的には、最初の判定では、演算部４４が出力比Ａ１５０／Ａ４０を演算した後に、煙種別判定部４７は、演算部４４によって演算された出力比Ａ１５０／Ａ４０が、０．４０≦Ａ１５０／Ａ４０≦０．５５を満たすか否かを判定する（ＳＡ２）。ここで、ＳＡ２の判定値を０．４０と０．５５とした理由は、図６に示す各種煙の出力比１５０°／４０°より、木材燃焼の出力比（＝０．４５）は要件を満たすが、木材燻焼の出力比（＝０．３０）及び粉塵の出力比（＝０．６０）は要件を満たさないようにして、木材燃焼以外の煙を排除するためである。そして、出力比Ａ１５０／Ａ４０が、０．４０≦Ａ１５０／Ａ４０≦０．５５を満たす場合には（ＳＡ２、Ｙｅｓ）、次の判定に進む。

続いて、次の判定では、演算部４４が、出力比Ａ５０／Ａ４０と出力比Ａ１５０／Ａ５０を演算し、さらに、出力比Ａ５０／Ａ４０と出力比Ａ１５０／Ａ５０との差の絶対値を演算した後、煙種別判定部４７は、出力比Ａ５０／Ａ４０と出力比Ａ１５０／Ａ５０との差の絶対値が、｜Ａ５０／Ａ４０−Ａ１５０／Ａ５０｜≦０．１０を満たすか否かを判定する（ＳＡ３）。ここで、ＳＡ３の判定値を０．１０とした理由は、図６に示す出力比５０°／４０°と出力比１５０°／５０°との差の絶対値より、木材燃焼の差の絶対値（＝０．０５）は要件を満たすが、木材燻焼の差の絶対値（＝０．１５）は要件を満たさないようにして、木材燃焼以外の煙を排除するためである。

ここで、出力比Ａ５０／Ａ４０と出力比Ａ１５０／Ａ５０との差の絶対値が、｜Ａ５０／Ａ４０−Ａ１５０／Ａ５０｜≦０．１０を満たす場合には（ＳＡ３、Ｙｅｓ）、監視領域で発生した煙が発炎火災による煙であると判別されるが、さらに監視領域で火災が実際に発生しているか否かを確認するために、火災判定部４８は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を監視する。本実施の形態では、補正部４３が、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０のｂｉｔ値を３倍にした後に（ＳＡ４）、火災判定部４８は、補正部４３によって増幅された第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値設定部４５にて設定された閾値を上回るか否かを判定する（ＳＡ５）。このＳＡ４の処理において、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を補正する理由は、発炎火災時に発生する煙の煙量が発煙火災時に発生する煙の煙量に比べて少ないために、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が小さいので、ＳＡ５の発炎火災を判定するための閾値が後述するＳＡ９の発煙火災を判定するための閾値と同じである場合に、発炎火災発生時の第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値を上回らない場合があるからである。

ここで、補正部４３によって増幅された第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値設定部４５にて設定された閾値を下回った場合には（ＳＡ５、Ｎｏ）、監視領域で発炎火災が発生していないので、補正部４３が、ＳＡ４にて増幅させた第１受光部１４ａの出力値Ａ４０のｂｉｔ値を元の値に戻した後に（ＳＡ６）、火災判定部４８は、ＳＡ１の直前に戻る。一方、補正部４３によって増幅された第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値設定部４５にて設定された閾値を上回った場合には（ＳＡ５、Ｙｅｓ）、監視領域に発炎火災が発生していると考えられるので、火災判定部４８は、監視領域又はそれ以外の領域に配置された図示しない受信機等に向けて発報信号を出力する（ＳＡ１０）。これにて火災検知処理が終了する。なお、ＳＡ１０の処理にて、図示しない受信機等に向けて発報信号を出力する際には、制御部４０は、煙の種類を特定する信号を発報信号と合わせて出力してもよい。また、煙感知器１が火災発生時に警報音を鳴らす場合には、制御部４０は、煙の種類に応じて警報音の種類を変更するように、制御してもよい。

一方、出力比Ａ１５０／Ａ４０が、０．４０≦Ａ１５０／Ａ４０≦０．５５を満たさない場合（ＳＡ２、Ｎｏ）、あるいは、出力比Ａ５０／Ａ４０と出力比Ａ１５０／Ａ５０との差の絶対値が、｜Ａ５０／Ａ４０−Ａ１５０／Ａ５０｜≦０．１０を満たさない場合には（ＳＡ３、Ｎｏ）、監視領域で発炎火災時に発生する煙以外の煙が発生していると考えられるので、さらに、煙種別判定部４７は、監視領域で発生した煙が発煙火災時（例えば、木材の燻焼火災時）に発生する煙であるか否かを判別する処理を行う。本実施の形態では、二段階の判定を行っており、最初の判定では、出力比Ａ１５０／Ａ４０に基づいて発煙火災時に発生する煙の判定を行い、次の判定では、出力比Ａ１５０／Ａ５０に基づいて発煙火災時に発生する煙の判定を行う。

具体的には、最初の判定では、煙種別判定部４７は、出力比Ａ１５０／Ａ４０が、Ａ１５０／Ａ４０＜０．４０を満たすか否かを判定する（ＳＡ７）。ここで、ＳＡ７の判定値を０．４０とした理由は、図６に示す出力比１５０°／４０°より、木材燻焼の出力比（＝０．３０）は要件を満たし、木材燃焼の出力比（＝０．４５）や粉塵の出力比（＝０．６０）は要件を満たさないようにすることで、木材燻焼以外の煙を排除するためである。そして、出力比Ａ１５０／Ａ４０が、Ａ１５０／Ａ４０＜０．４０を満たす場合には（ＳＡ７、Ｙｅｓ）、次の判定に進む。

続いて、次の判定では、煙種別判定部４７は、出力比Ａ１５０／Ａ５０が、Ａ１５０／Ａ５０＜０．８０を満たすか否かを判定する（ＳＡ８）。ここで、ＳＡ８の判定値を０．８０とした理由は、図６に示す出力比１５０°／５０°より、木材燻焼の出力比（＝０．４５）は要件を満たし、粉塵の出力比（＝０．８０）は要件を満たさないようにすることで、木材燻焼以外の煙を排除するためである。

ここで、出力比Ａ１５０／Ａ４０が、Ａ１５０／Ａ４０＜０．４０を満たさない場合（ＳＡ７、Ｎｏ）、又は、出力比Ａ１５０／Ａ５０が、Ａ１５０／Ａ５０＜０．８０を満たさない場合には（ＳＡ８、Ｎｏ）、監視領域で火災発生に関係しない煙（例えば、調理の煙やバスルームの湯気等）が発生していると考えられるので、煙種別判定部４７は、ＳＡ１の直前に戻る。

一方、出力比Ａ１５０／Ａ５０が、Ａ１５０／Ａ５０＜０．８０を満たす場合には（ＳＡ８、Ｙｅｓ）、監視領域で発生した煙が発煙火災時に発生する煙であると判別されるが、さらに監視領域で火災が実際に発生しているか否かを確認するために、火災判定部４８は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を監視する。本実施の形態では、火災判定部４８は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値設定部４５にて設定された閾値を上回るか否かを判定する（ＳＡ９）。ここで、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値設定部４５にて設定された閾値を下回った場合には（ＳＡ９、Ｎｏ）、監視領域で発煙火災が発生していないので、火災判定部４８は、ＳＡ１の直前に戻る。一方、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値設定部４５にて設定された閾値を上回った場合には（ＳＡ９、Ｙｅｓ），監視領域に発煙火災が発生していると考えられることから、火災判定部４８が、監視領域又はそれ以外の領域に配置された図示しない受信機等に向けて発報信号を出力する（ＳＡ１０）。これにて火災検知処理が終了する。なお、ＳＡ９の処理において、ＳＡ５の処理のように、補正部４３によって増幅された第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を用いない理由は、発煙火災時に発生する煙の煙量が発炎火災時に発生する煙の煙量に比べて多いために、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が大きいので、ＳＡ９の発煙火災を判定するための閾値がＳＡ５の発炎火災を判定するための閾値と同じである場合に、閾値を補正しなくても、発煙火災発生時の第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が閾値を上回るからである。

（処理−障害物処理）
次に、障害物処理について説明する。この処理は、監視領域に障害物が存在するか否かを判定するための処理である。図９は障害物処理のフローチャートである。

最初に、監視領域に障害物が存在するか否かを判別するために、障害物判定部４９は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０を監視する。本実施の形態では、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、又は第３受光部１４ｃから出力される出力値がノイズ等によって増強されることにより、障害物が存在すると誤認される場合があることから、障害物の検出ミスを防止するために、障害物が存在するか否かを判別する処理を繰り返す。まず、以降の処理に使用する変数の初期化を行うために、処理の繰返し回数ｍ＝０と初期化する（ＳＢ１）。次いで、演算部４４が、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０の合計値を演算した後に、障害物判定部４９は、演算部４４によって演算された合計値が、Ａ４０＋Ａ５０＋Ａ１５０＞６００を満たすか否かを判定する（ＳＢ２）。ここで、ＳＢ２の判定値を６００とした理由は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０の合計値が最大出力に近似したときに障害物が存在すると判定する場合に、１つの受光部１４の最大出力が２５５ビットとすると、３つの受光部１４の最大出力の合計値が７６５ビットとなるため、この合計値に近い値（ここでは、６００ビット）で障害物が存在するか否かを判定するためである。

ここで、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０の合計値が、Ａ４０＋Ａ５０＋Ａ１５０＞６００を満たす場合には（ＳＢ２、Ｙｅｓ）、監視領域に障害物が存在する疑いがあるとして、障害物判定部４９は、繰返し回数ｍを１つ増分することにより、当該繰返し回数ｍを更新する（ＳＢ３）。本実施の形態では、障害物判定部４９は、繰返し回数ｍ＝０＋１＝１とする（ＳＢ３）。そして、障害物判定部４９は、ＳＢ３にて更新した繰返し回数ｍを監視し（ＳＢ４）、繰返し回数ｍが１０回を超えるまで、ＳＢ２及びＳＢ３の処理を繰り返す。

一方、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０の合計値が、Ａ４０＋Ａ５０＋Ａ１５０＞６００を満たさない場合には（ＳＢ２、Ｎｏ）、さらに、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、又は第３受光部１４ｂの受光軸と投光部１３の投光軸とのなす角度が最も小さい第１受光部１４ａの出力値に基づいて、監視領域に障害物が存在するか否かを判定するために、障害物判定部４９は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を監視する。本実施の形態では、障害物判定部４９は、第１検出部１４ａが検出光を受光してから所定時間以内に（ここでは、５ｓｅｃ以内とする）、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が、Ａ４０＞１３３を満たすか否かを判定する（ＳＢ５）。ここで、所定時間以内の第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を用いて、ＳＢ５の処理を行う理由は、障害物の方が煙に比べて検出光を散乱しやすいために、障害物に対する出力値の時間当たりの上昇率が、煙に対する出力値の時間当たりの上昇率に比べて高くなることを利用して、障害物に対する出力値と、煙に対する出力値とを区別するためである。また、ＳＢ５の判定値を１３３とした理由は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０がノイズ等によって増加している場合であっても、当該煙感知器１が飽和せずに最大煙感度まで煙を検出することが可能になることを判定するように決定されている。すなわち、煙感知器１が飽和する時の出力値Ａ４０のビット値＝２５５ビットであり、一般的な煙感知器１の最大煙感度が１７％／ｍであり、かつ、ここでは煙濃度が１％／ｍ増加する毎に出力値Ａ４０が７．２ビット増加することから、ＳＢ５の判定値＝煙感知器１が飽和する時のビット値−煙濃度１７％／ｍ検出時のビット上昇分＝２５５ビット−１２２（≒１７×７．２）ビット＝１３３ビットとなる。

ここで、ＳＢ３にて更新した繰返し回数ｍが１０回を超える場合（ＳＢ４、Ｙｅｓ）、又は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が、第１検出部１４ａが検出光を受光してから５ｓｅｃ以内に、Ａ４０＞１３３を満たす場合には（ＳＢ５、Ｙｅｓ）、監視領域に障害物が存在する疑いがあると考えられるので、さらに当該障害物が確実に存在することを確認するために、障害物判定部４９は、投光部１３の輝度を通常の状態よりも下げて、監視領域に障害物が存在するか否かを判別する処理を再度行う。本実施の形態では、投光部１３の輝度が通常の状態であるため（ＳＢ６、Ｎｏ）、投光電流可変部４２は、投光部１３の輝度を通常の状態の１／２倍にし、ゲイン調整部４６は、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃのゲインを通常の状態の２倍にする（ＳＢ７）。ただし、ここで示すゲインの対象は、障害物の所定状態を基準とした場合の変化分のみである。その後、障害物判定部４９は、ＳＢ１の直前に戻る。ここで、投光部１３の輝度を通常の状態の１／２倍にする理由は、投光部１３の輝度が通常の状態の場合に、ＳＢ２及びＳＢ５より、障害物に対する第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０が飽和する可能性があるので、これら出力値Ａ４０、Ａ５０、Ａ１５０を飽和しないレベルに低下させるためである。

そして再度ＳＢ３にて更新した繰返し回数ｍが１０回を超える場合（ＳＢ４、Ｙｅｓ）、又は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が、第１検出部１４ａが検出光を受光してから５ｓｅｃ以内に、Ａ４０＞１３３を満たす場合には（ＳＢ５、Ｙｅｓ）、監視領域に障害物が確実に存在すると考えられることから、１回目のＳＢ６の処理にて投光電流可変部４２が投光部１３の輝度が変えられているので（ＳＢ６、Ｙｅｓ）、補正部４３は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０のｂｉｔ値を１／４倍にする（ＳＢ８）。ここで、補正部４３が第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０のｂｉｔ値を１／４倍にする理由は、障害物による第１受光部１４ａの出力値Ａ４０、第２受光部１４ｂの出力値Ａ５０、及び第３受光部１４ｃの出力値Ａ１５０のノイズを低減するためである。

一方、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が、第１検出部１４ａが検出光を受光してから５ｓｅｃ以内に、Ａ４０＞１３３を満たさない場合には（ＳＢ５、Ｎｏ）、監視領域に障害物が存在しないと考えられるので、火災判定部４８は、補正されていない第１受光部１４ａの出力値Ａ４０の出力値を、閾値設定部４５にて設定された閾値にて判定することとし（ＳＢ９）、ＳＢ１の直前に戻る。

（効果）
このように本実施の形態によれば、煙種別判定部４７が、一つの投光部１３に対して異なる位置に配置された第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値であって、監視領域で散乱した検出光に対して出力された出力値に基づいて煙の種別を判定するので、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃによって同じタイミングで投光部１３の検出光が受光されることにより、監視領域で発生した全く同じ煙に対して第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値に基づいて煙の種別を判定することでき、正確に煙の種類を判別することができる。

また、煙種別判定部４７が、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値の相互間の比に基づいて煙の種別を判定するので、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力される出力値の大きさにとらわれずに、発炎火災時の煙又は発煙火災時の煙を判定することができ、一層正確に煙の種類を判別することができる。

また、煙種別判定部４７が、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、又は第３受光部１４ｂの受光軸と投光部１３の投光軸とのなす角度が最も小さい第１受光部１４ａの出力値Ａ４０に基づいて、煙の種別の判定を行うか否かを判定するので、検出光が散乱しづらい煙であっても、煙を精度良く検出可能な第１受光部１４ａを用いて煙の種別の判定を行うか否かを判定でき、正確かつ迅速に煙の種類を判別することができる。

また、火災判定部４８が、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、又は第３受光部１４ｂの受光軸と投光部１３の投光軸とのなす角度が最も小さい第１受光部１４ａの出力値Ａ４０に基づいて、火災が発生したか否かを判定するので、検出光が散乱しづらい煙であっても、煙を精度良く検出可能な第１受光部１４ａを用いて火災が発生したか否かを判定することができ、正確かつ迅速に火災を検出することができる。

また、火災判定部４８が、煙種別判定部４７によって発炎火災時の煙であると判定された場合に、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を補正するので、各種別ごとの煙の特性に応じて、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を補正することができ、さらに正確に火災を検出することができる。

また、障害物判定部４９が、一つの投光部１３に対して異なる位置に配置された第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値であって、監視領域で散乱した検出光に対して出力された出力値に基づいて障害物が存在するか否かを判定するので、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃによって同じタイミングで投光部１３の検出光が受光されることにより、全く同じ障害物に対して第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値に基づいて、障害物が存在するか否かを判定することができ、正確に障害物を検出することができる。

また、障害物判定部４９が、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値の合計値に基づいて、監視領域に障害物が存在するか否かを判定するので、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、及び第３受光部１４ｃから出力された出力値を統合して、障害物が存在するか否かを判定することができ、一層正確に障害物を検出することができる。

また、障害物判定部４９が、第１受光部１４ａ、第２受光部１４ｂ、又は第３受光部１４ｃの受光軸と投光部１３の投光軸とのなす角度が最も小さい第１受光部１４ａの出力値Ａ４０に基づいて、障害物が存在するか否かを判定するので、検出光が散乱しづらい障害物であっても、障害物を精度良く検出可能な第１受光部１４ａを用いて障害物が存在するか否かを判定でき、正確かつ迅速に障害物を検出することができる。

〔本実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。

（分散や統合について）
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成できる。例えば、煙感知器１から受信機にアナログ出力値を出力し、受信機側で煙の種別判定や火災発生の判定を行ってもよい。この場合には、本実施の形態で説明した煙感知器１の制御部４０や記憶部５０の全部又は一部を、受信機に備えて構成してもよい。

（投光タイミング切替部について）
本実施の形態では、投光タイミング切替部４１は、投光部１３によって投光される検出光の投光のタイミングを任意に切り替えることができるが、例えば、投光タイミング切替部４１は、処理の内容に応じて投光のタイミングを切り替えてもよい。例えば、火災検知処理において、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が所定値を下回るまでは（ＳＡ１、Ｎｏ）、投光部１３が５ｓｅｃにつき１回検出光を投光し、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０が所定値を上回った後は（ＳＡ１、Ｙｅｓ）、投光部１３が２ｓｅｃにつき１回検出光を投光するように、投光タイミング切替部４１は投光のタイミングを切り替えてもよい。

（火災検知処理について）
本実施の形態では、ＳＡ２からＳＡ５の処理は、発炎火災の判別とその火災発生の判定を行う処理であり、これら処理の詳細は省略するが、このうちのＳＡ４の処理において、補正部４３が第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を３倍にすると説明したが、煙種別判定部４７よって判定された煙の種別に基づいて、監視領域で火災が発生したか否かを判定する判定基準を変更してもよい。

例えば、図１０は変形例に係る火災検知処理のフローチャートである。この処理において、図１０に示すＳＣ２からＳＣ５の処理は、図８のＳＡ２からＳＡ５の処理と同じであるためにその説明は省略する。このＳＣ４の処理において、閾値設定部４５は、第１受光部１４ａの出力値Ａ４０を判定する閾値を１／３倍に設定してもよい。あるいは、閾値設定部４５は、ＳＣ５の処理にて用いられる閾値と、ＳＣ７の処理にて用いられる閾値とを、相互に別個に設定するようにして、ＳＣ４の処理を省略してもよい。

なお、図８から図１０に示した処理における各工程は、特記した場合を除き、任意に変更可能である。例えば、図８の処理では、ＳＡ７及びＳＡ８にて発煙火災の判別を行った後に、ＳＡ９にて火災発生の判定を行っているが、図１０の処理のように、ＳＣ７の処理にて火災発生の判定を行った後に、ＳＣ８及びＳＣ９の処理にて発煙火災の判別を行ってもよい。

１煙感知器
１０感知器本体
１１ホルダ
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ開口部
１１ｅ透明カバー
１２回路基板
１３投光部
１４受光部
１４ａ第１受光部
１４ｂ第２受光部
１４ｃ第３受光部
１５検知空間
２０投光部駆動回路
２１第１受光部増幅回路
２２第２受光部増幅回路
２３第３受光部増幅回路
３０発振部
４０制御部
４１投光タイミング切替部
４２投光電流可変部
４３補正部
４４演算部
４５閾値設定部
４６ゲイン調整部
４７煙種別判定部
４８火災判定部
４９障害物判定部
５０記憶部

Claims

監視領域に対して検出光を投光する投光手段と、
前記監視領域に存在する粒子によって、散乱された前記検出光を同じタイミングで受光する複数の受光手段であって、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が各々異なるように配置された複数の受光手段と、
前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定する煙種別判定手段と、
前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する火災判定手段と、
前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段と、を備え、
前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の相互間の比に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定し、
前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の合計値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する、
煙感知システム。
前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段のうち、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別の判定を行うか否かを判定する、
請求項１に記載の煙感知システム。
前記火災判定手段は、前記複数の受光手段のうち、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する、
請求項１又は２に記載の煙感知システム。
前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段のうち、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別の判定を行うか否かを判定する、
請求項１に記載の煙感知システム。
前記火災判定手段は、前記複数の受光手段のうち、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する、
請求項１又は４に記載の煙感知システム。
前記火災判定手段は、前記煙種別判定手段によって判定された前記煙の種別に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する判定基準を変更する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の煙感知システム。
前記火災判定手段は、前記煙種別判定手段によって判定された前記煙の種別に基づいて、前記受光手段から出力された出力値を補正する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の煙感知システム。
前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段のうち、出力値が最も大きい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の煙感知システム。
前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段のうち、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が最も小さい受光手段の出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する、
請求項１から７のいずれか一項に記載の煙感知システム。
前記複数の受光手段のうち少なくとも１つの受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度の範囲が、１５０°〜１６０°の範囲である、
請求項１から９のいずれか一項に記載の煙感知システム。
監視領域に対して検出光を投光する投光手段と、
前記監視領域に存在する粒子によって、散乱された前記検出光を同じタイミングで受光する複数の受光手段であって、当該受光手段の受光軸と前記投光手段の投光軸とのなす角度が各々異なるように配置された複数の受光手段と、
前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定する煙種別判定手段と、
前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する火災判定手段と、
前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段と、を備え、
前記煙種別判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の相互間の比に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定し、
前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の合計値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する、
煙感知器。
監視領域に対して検出光を投光する投光手段と、前記監視領域に存在する粒子によって、散乱された前記検出光を同じタイミングで受光する複数の受光手段とを備えた煙感知器から出力された出力値を受信する受信機であって、
前記煙感知器から受信した出力値に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定する煙種別判定手段と、
前記煙感知器から受信した出力値に基づいて、前記監視領域で火災が発生したか否かを判定する火災判定手段と、
前記複数の受光手段から出力された出力値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定手段と、を備え、
前記煙種別判定手段は、前記煙感知器から受信した出力値の相互間の比に基づいて、前記監視領域で発生した煙の種別を判定し、
前記障害物判定手段は、前記複数の受光手段から出力された出力値の合計値に基づいて、前記監視領域に障害物が存在するか否かを判定する、
受信機。