JPH0425597B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、火災及び火災源となる火点を探知
し、かつ火点の方向をも自動検出する火災検出器
に関する。

従来技術 従来より火災発生を自動的に検出する火災検出
器は多数提案、提供されているが、これらは一定
の監視領域内の火災の有無を検出することが目的
である。この種の検出器を複数個利用して火点を
求めてもそれぞれの火災検出器が全て前述の如く
ゾーン即ち監視領域における火災を検出している
ため、火点を厳密に検出することができず、従が
つて火点を検出して火点消化する局所式自動消化
装置にとつては、火点検出の精度が悪いため、よ
り多くの消化剤を使用しなければならないという
問題点があつた。

発明の目的 依つて本発明の目的は、火災及び火災源となる
火点の方向を初期段階において自動検出する火災
検出器の提供にあり、特に複数、組み合わせるこ
とにより火点位置を特定できる火点検出器の提供
にある。

発明の構成作用 上述の目的に鑑みて本発明によれば、火災に特
有な波長の赤外線を検出して火災を検出する火災
検出器において、火災に特有な波長の赤外線を検
出して火災を検出する火災検出器において、 回転中心から異なる距離の複数環状領域の夫々
に形成した赤外線の透過スリツトを円周方向に互
いに分離させて設けた回転円板と、 前記回転円板の透過スリツトを透過した赤外線
が通過する切欠部を有して前記回転円板の後方の
固定位置に配設された遮蔽板と、 前記回転板の透過スリツトと前記遮蔽板の切欠
部とを透過した赤外線を受光し、そのエネルギー
量を電気量に変換するように設けられた赤外線素
子と、 前記回転板の所定の原点を回転中に検出する都
度、原点信号を発生する原点信号発生手段と、 前記回転円板を所定速度で定速回転させる駆動
モータと、 前記原点信号発生手段が発生した原点信号と前
記赤外線素子からの電気量として検出される赤外
線の検出信号との受信時間の時間差を検査するこ
とにより該赤外線の通過した前記回転円板の透過
スリツトを決定し、該決定結果から火点の方向を
演算し、割出す制御部とを、具備したことにあ
る。

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。

第１図は、火災検出器１０の全体構成の一例を
示す略示機構図である。同図において、火災検出
器１０は、固定軸１２６ｂ内に挿された回転軸１
２６ａの先端に設けられた回転板１１０を有し、
この回転板１１０はモータ１４０で回転軸１２６
ａを介して定速回転駆動される。回転板１１０に
は中心から三つの環状領域１１０ａ，１１０ｂ，
１１０ｃに光透過スリツト１１２，１１４，１１
６が外周から円周方向に分離させて光フイルタの
して形成されており、これらのスリツト１１２，
１１４，１１６は何れも回転軸１２６ａの中心に
関して同一中心角を含む扇形スリツトとして形成
されている。回転板１１０の後方には遮断板１２
０が固定軸が１２６ｂに静止固定されており、こ
の遮断板１２０には切欠部１２２が形成されてい
る。この切欠部１２２は遮断板１２０の中心に関
して扇形を有しその中心角は対象となる監視領域
の全域を網羅する監視角度幅に選定され、従つて
監視領域の監視幅が大きくなれば、切欠部１２２
の中心角も大きくなる。また、遮断板１２０の一
定位置には回転板１１０の裏面定位置に設けた磁
性体（例えば永久磁石）１１８を感知するホール
効果素子１２４が取付けられ、回転板１１０が一
回転する毎に一つの感知信号を発して回転板１１
０の原点検出を行う。遮断板１２０の後方には火
点を感知する火災感知素子、好ましくは火災のと
きに火点が発する赤外領域の電磁波における1μ
ｍの波長のものを感知する赤外線検出素子１２８
が静止固定され、受光窓１３０を有している。な
お、赤外検出素子１２８は固定台１４２によつて
監視領域内の予め選定した位置に据置かれる。な
お、必要に応じて固定台１４２に代えて適宜の懸
下手段により、例えば監視領域の壁面又は天井面
に固定する方法としてもよい。また、制御回路１
４４が設けられ、この制御回路１４４はホーム効
果素子１２４から信号線１４８を介し、また赤外
検出素子１２８から信号線１４６を介してそれぞ
れの信号を受信し、以下に説明する火点の発生方
向の検出演算処理を行う。

第２図は第１図に示した火災検出器１０の機能
ブロツク図であり、制御回路１４４をマイクロコ
ンピユータによつて形成した場合の例を示してい
る。従つて、第１図と同一の参照番号は同一の構
成要素を示している。第２図において、制御回路
１４４を形成するマイクロコンピユータは増幅器
１５４、Ａ／Ｄコンバータ１５２、入出力インタ
ーフエイス１５６、CPU１５８、ROM１６０、
RAM１６２、クロツク発振回路１６４を有して
構成され、赤外検出素子１２８の検出信号は上記
増幅器１５４、Ａ／Ｄコンボータ１５２を介して
インターフエイス１５６に入力され、ホール効果
素子１２４の信号は直接的にインターフエイス
156に入力される。

さて、上述した火災検出器１０の火災検出原理
は火点P₁が発生する被検出赤外線を回転板１１
０の何れかのスリツト１１２，１１４，１１６を
介し、また遮断板１２０の切欠部１２２において
ホール効果素子１２４からどれだけの円周角度位
置の地点を介して赤外検出素子１２８で受信した
かをマイクロコンピユータで演算処理することに
より消火領域内の何れの向きと、第３図で示すよ
うに監視領域（Ａ，Ｂ，およびＣ）の遠近度合い
とを検出するもので、遠近度合いは回転板１１０
のスリツト１１２が形成された領域１１０ａに相
当する監視領域Ａ，スリツト１１４が形成された
領域１１０ｂに相当する監視領域Ｂ、スリツト１
１６が形成された領域１１０Ｃに相当する監視領
域Ｃの三つの領域（１１０ａ，１１０ｂおよび１
１０ｃ）の何れのスリツトを介して被検出赤外線
を受信するかによつて監視領域Ａ，ＢおよびＣが
決定されるものである。

第４図はマイクロコンピユータからなる制御回
路１４４の内部構成を機能別に更に分解したブロ
ツク図であり、この第４図の諸回路は第２図の
CPU１５８，ROM１６０，RAM６２、CLOCK
１６４の何れかのユニツトに属するものである。
第４図において、赤外データ受信回路１７０は第
２図のＡ／Ｄコンバータ１５２が入力される火点
検出に係る検出データ、つまり赤外データを受信
する回路であり、受信した赤外データはバツフア
記憶回路１７２を介して演算回路１７４に送入さ
れる。演算回路１７４においては、補正値記憶回
路１９２から補正値読出回路１９０を介して読み
出された補正値と赤外データとの加算演算を実行
し、火災判別回路１７６へ送出する。火災判別回
路１７６においては、上記演算結果のデータのレ
ベル値（闘値）判別によつて実際の火災であるか
否かを判別し、後続の位置データ変換回路１７８
へ送出する。位置データ変換回路１７８は、上記
火災判別回路１７６から送入される実際の火災デ
ータと後述のカウンタ記憶回路１８６の記憶カウ
ンタ値から火点の方向位置データを割出し、デー
タ送出回路１８０、入出力インターフエイス１５
６を介して外部の信号線１５０（第８図）へ送出
する。原点信号受信回路１８２は第２図のホール
効果素子１２４から入力される回転板１１０の原
点信号（ホール効果素子１２４の感知信号）を受
信してタイマカウント回路１８４へ送出する。タ
イマカウント回路１８４はこの原点信号を受信す
る都度、クロツク発振器１６４からのクロツク信
号をカウントする。タイマカウント回路１８４が
係数したカウント数値は、カウント記憶回路１８
６に記録される。またタイマカウント回路１８４
のカウント数値はカウント判別回路１８８にも入
力される。このカウント判別回路は、前述の演算
回路１７４が加算演算を開始する時点におけるカ
ウント数が予め定めたカウント値と比較してどの
ような値であるかを判別する回路として設けられ
ている。例えば回転円板１１０が第１図の矢印“
CW″方向に回転する場合には原点信号の後にス
リツトが経過する順序は常にスリツト１１２，１
１４，１１６の順序であるからスリツト１１２が
通過する際のカウント数が仮に10であれば、スリ
ツト１１４が通過する際のカウント数は更に増数
して20となり、スリツト１１６が通過する際のカ
ウント数は30となる。故に演算回路１７４による
演算作用時のカウント数が10，20，30のどのよう
な値に該当するかを判別すれば、火点検出が回転
円板１１０のどのスリツトを介しておこなわれた
かが判別されるのである。そしてこの際に、演算
回路１８８で加算補正すべき補正値もカウント判
別回路１８８の判別結果に応じて、補正値読出回
路１９０を介して補正値記憶回路１９２から読み
出されるので、領域１１０ａ，１１０ｂ，１１０
ｃ（第１図）に対応した適正な補正値を読み出し
得るのである。なお、補正値は回転円板１１０の
各スリツト１１２，１１４，１１６の各スリツト
面積および被検出赤外線を透過するスリツトの中
心からの距離が異ることによつて火災の監視領域
（Ａ，Ｂ，Ｃ）から各スリツト１１２，１１４，
１１６へ入力する被検出赤外線の距離が異り従つ
て赤外検出素子１２８により検出される各信号レ
ベルに差異が生じているから、これを一定の信号
レベルに統一するための補正量とその他赤外検出
素子１２８の感度補正量等であり、予めROMに
よつて形成される補正値記憶回路１９２に記憶さ
れているのである。スタートストツプ受信回路１
９４は電源スイツチ、火災検出信号又は異常信号
により作動開始又は停止を示す信号を受信する回
路であり、これに従つてモータ駆動信号送出回路
１９６を介してモータ１４０（第１図）の駆動、
停止が制御される。また、異常信号送出回路１９
８は回転板１１０（第１図）が不定回転をした場
合等の異常が発生したときに外部信号線１５０を
介して異常信号を送出し、火災検出器１０自体に
異常があることを報知するものである。

さて、第５図は第４図に示したマイクロコンピ
ユータからなる制御回路１４４を具備した火災検
出器１０の動作フローを示したもので、火災検出
器１０に電源供給が行われ、次いでモータ１４０
がオンして回転円板１１０の定常低速回転が得ら
れてから、CPU１５８の作動が開示する。作動
開始後にはポール効果素子１２４による原点信号
を受信する都度、タイマカウント回路１８４が零
に設定される。その後、前述のようにして火点位
置の方角と遠近度合いが、位置データ変還作用と
カウント判別作用とによつて決定される処理動作
がおこなわれる。次いで処理終了後には回転板１
１０の不定回転による異常の有無判別が遂行さ
れ、異常の場合には異常信号の送出が行われて火
災検出器１０は停止する。異常がない場合には検
出動作が繰り返される。

なお、第６図は前述した第４図における構成の
マイクロコンピユータからなる制御回路１４４に
おいて実行される第５図の動作フローにおける処
理ステツプを更に詳細に示した動作フロー図であ
る。

すなわち、クロツク発振器１６４からのクロツ
ク信号によつてＡ／Ｄコンバータ１５２が赤外検
出素子１２８からの検出信号Ａ／Ｄ変換し（ステ
ツプ）、Ａ／Ｄ変換が終了すると、赤外データ
受信回路１７０でＡ／Ｄ変換後の赤外データを読
む（ステツプ）。この赤外データはバツフア記
憶回路１７２に書き込まれ（ステツプ）、その
間に原点信号受信回路１８２によつて零設定され
たタイマカウント回路１８４カウントアツプし
（ステツプ）、カウント数を順次、カウンタ記憶
回路１８６に記憶する。カウント数はカウント判
別回路１８８で判別され（ステツプ，，）、
この結果、回転板１１０の領域の１１０ａ，１１
０ｂ，１１０ｃのどの領域のスリツト１１２，１
１４，１１６で火点検出が行われたかを判別して
消火領域内における火点位置の遠近度合いが一定
の基準位置に関して判別される。上記領域１１０
ａ，１１０ｂ，１１０ｃに各別対応して補正値が
読み出され（ステツプ，，）、次いで演算
回路１７４による加算演算処理が遂行される（ス
テツプ）。次に火災判別回路１７６で閾値判別
を行い（ステツプ）、カウント記憶回路１６８
から記憶されたカウント値を読み出し（ステツプ
）、位置データ変換回路１７８により予め記憶
されたテーブルを引く（ステツプ）ことによつ
て火点位置方向の判別を行い（ステツプ）位置
データを外部信号線１５０を介して送出する（ス
テツプ）。

本発明による火災検出器を複数用いれば、前述
の外部信号線１５０を介して送出される火点位置
方向により交点即ち火点位置を求める事ができ
る。

発明の効果 火災及び火災源となる火点の方向を自動検出で
きるので複数個用いれば火点位置を精度よく検出
できる。構成が極めて簡単であるため安価にでき
る。原点信号において必らず補正しているため誤
動作しない。また機器故障時は、迅速に報知でき
る。スリツトを設けることにより火点データとし
て限定された火点方向を検出できる。

なお、上述した実施例は本発明をこれに限定す
るものではなく原点信号としてLEDとフオトト
ランジスタを用いてもよく、またカウンタを利用
して複数回転に一度原点を検出するようにしても
よい。更に回転板の領域は、その領域数を増数す
ること原点検出部を増すこと、又はCLOCK時間
を短かくすることにより、より一層火点の検出精
度を向上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による火災検出器の構成を示す
機構略示図、第２図は同検出器の機能ブロツク
図、第３図は同検出器の監視領域の説明図、第４
図は同検出器の制御回路の詳細構成を示すブロツ
ク図、第５図は基本的な動作プローを示すフロー
チヤート、第６図は同動作フローにおける火点位
置を決定する処理フローを説明するフローチヤー
ト。 １０……火災検出器、１１０……回転板、１１
２，１１４，１１６……スリツト、１２０……遮
断板、１２２……切欠部、１２４……ホール効果
素子、１２８……赤外検出素子、１４０……モー
タ、１４４……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 火災に特有な波長の赤外線を検出して火災を
   検出する火災検出器において、 回転中心から異なる距離の複数環状領域の夫々
   に形成した赤外線の透過スリツトを円周方向に互
   いに分離させて設けた回転円板と、 前記回転円板の透過スリツトを透過した赤外線
   が通過する切欠部を有して前記回転円板の後方の
   固定位置に配設された遮蔽板と、 前記回転板の透過スリツトと前記遮蔽板の切欠
   部とを通過した赤外線を受光し、そのエネルギー
   量を電気量に変換するように設けられた赤外線素
   子と、 前記回転板の所定の原点を回転中に検出する都
   度、原点信号を発生する原点信号発生手段と、 前記回転円板を所定速度で定速回転させる駆動
   モータと、 前記原点信号発生手段が発生した原点信号と前
   記赤外線素子からの電気量として検出される赤外
   線の検出信号との受信時間の時間差を検出するこ
   とにより該赤外線の通過した前記回転円板の透過
   スリツトを決定し、該決定結果から火点の方向を
   演算し、割出す制御部とを、 具備したことを特徴とした火災検出器。 ２ 前記回転円板の夫々の透過スリツトに光フイ
   ルターを装着したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の火災検出器。 ３ 前記遮蔽板の切欠部は、火災検出器の監視領
   域を決定することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の火災検出器。 ４ 前記制御部は、各透過スリツトを透過してか
   ら前記赤外線素子により電気量に変換された赤外
   線の該電気量の差を補正することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の火災検出器。