JPH11509340A

JPH11509340A - アナログセンサを含む火災探知装置

Info

Publication number: JPH11509340A
Application number: JP8506245A
Authority: JP
Inventors: ルヴィネ、ジャック; スミチ、エウゲニウス
Original assignee: ルヴィネ、ジャック; スミチ、エウゲニウス
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1995-07-27
Publication date: 1999-08-17
Also published as: EP0772851A1; WO1996004624A1; FR2723237B1; FR2723237A1; EP0772851B1; WO1996004625A1; ES2115390T3; DE69502502D1; DE69502502T2

Abstract

(57)【要約】本発明は、中央演算処理装置（６）にアナログの電気信号を供給する火災センサ（７）を含む火災検知器（１）に関するが、前記中央演算処理装置は、一定の時間間隔でこの信号の値を測定し、そしてこの測定値と基準値との差が所定のしきい値を超えたならば、警報反応を起こすように設計されている。信号の値を新たに測定するたびに対照される基準値は、以前に測定された信号の値の少なくとも幾つかかに依って定められる。

Description

【発明の詳細な説明】アナログセンサを含む火災探知装置本発明はアナログセンサを含む火災探知装置に関するものである。より特殊的には本発明は、その量の変化が火災の存在を示す物理的な量を測定しかつアナログの電気信号をエレクトロニクスの中央演算処理装置に転送する火災センサを含む火災探知装置であって、上記信号は物理量を表す値であり、上記中央演算処理装置は一定の時間間隔をおいて信号の値を測定するための手段を含み、そしてこの中央演算処理装置は上記測定値と信号の基準値との差を計算しかつこの差が最初に定められた所定のしきい値を超えるならば火災を報知する警報信号を発するように設計されているこのような火災報知装置に関する。しかし、この中央演算処理装置により受信されるアナログ電気信号は、火災の存在の有無に係わりのない寄生的な変化をこうむり易い。これらの寄生的な変化は周囲温度の変化や他の周囲の物理的パラメータによって生じることがある。例えば、火災センサがイオンセンサであるならば、周囲の気圧ど湿度の変化によって、火災センサより検知器の中央演算処理装置に転送されるアナログの電気信号は変えられる。その結果、中央演算処理装置により受信されるアナログの電気信号が寄生的な様々な変化をこうむる可能性を考慮して、上記の最初に定められる所定のしきい値は、誤りの警報反応を起こさないように、一般的にかなり大きな値が選択される。しかしながら、こうした火災探知装置には、感度が低下してしまうという欠点がが生じる。本発明は特に、こうした欠点を解消するという目的を有する。そのために、本発明によるこの種の火災探知装置は基本的に、新たに信号の値を測定するごとに対照される基準値が、中央演算処理装置によって以前に測定された信号の数値の少なくとも数個に基づいていることを特徴とする。このようにして、当該の信号の基準値と対照される寄生的な信号の変化によって誤りの警報が出される危険を避けながら、最初のしきい値を下げることが可能になり、そしてその結果この装置の感度を上昇させることができる。本発明の好ましい実施態様においては、その外に以下の措置の１つまたは幾つかが採用されている。すなわち、・中央演算処理装置によって以前に測定され、そして基準値がこれらによって定められる上記の値の少なくとも数個は、上記の新たな測定の３０分以上前に測定されたものであったこと、・最初の所定のしきい値は、信号の基準値の１０％〜２０％の範囲内にあること、・信号の値の各測定間の時間間隔は３〜１０秒の範囲とすること、・新たに信号の値を測定するごとに対照される基準値は、当該の信号に時間的に最も近く測定された値とすること、・新たに信号の値を測定するごとに対照される基準値は、当該の信号に時間的に最も近く測定されたｎ個の測定値の加重平均とし、この場合ｎは２以上の整数であること、・中央演算処理装置はその記憶装置に初期の基準値を格納しており、この中央演算処理装置は上記の初期の基準値と当該の信号の測定値との差を計算し、そしてもしこの差が第１のしきい値より大きい所定の第２のしきい値を超過すれば、故障の信号を発すること、・この装置はその外に遠隔の警報センターに火災を報知する警報信号を送信するための通信手段を含むこと。本発明のその他の特徴と利点は、添付の図面を参照しながら、１つの実施形態について、非限定的な例証として以下に詳細に述べらる説明によって明らかになるであろう。それらの図面のうち、・図１は、本発明による火災検知器の１実施例を示す線図で、この検知器は、同様に本発明による警報センターに接続されており、そして・図２は、火災検知器が警報を発信しているとき、この火災検知器のマイクロプロセッサと警報センターとによってそれぞれ受信される、信号ｕおよびｉを表す。図１に示されているように、火災検知器１は導線３、４から成る一対の導線２を介して警報センター５に接続されており、２本の導線３、４が警報センターの２つの端子５ａ、５ｂにそれぞれ接続されている第１の端末２ａと、２本の導線３、４が抵抗器Ｒによって互いに連結されている第２の端末２ｂとの間に、これらの導線３、４は延びている。通常は、複数の火災検知器１が一対の導線２にそってこの一対の導線２に連結されている。更に、複数の組の導線を、警報センター５の幾つかの組の端子５ａ、５ｂに連結して警報センター５に接続させることもできる。警報センターの各組の端子５ａ、５ｂの間には、電流ｉが一対の導線２に通電されるように、電圧発生機１１と抵抗器Ｒ₀が直列に取り付けられている。抵抗器Ｒ₀の２つの端子は電圧増幅器９の２つの入力部９ａおよび９ｂに接続され、この電圧増幅器９の出力部９ｃ自身はマイクロプロセッサ１０のアナログ入力部１０ａに接続されており、このようにしてマイクロプロセッサ１０は電流ｉを表す電圧を受ける。言い換えればこれは、マイクロプロセッサ１０が間接的に電流ｉを測定することができるということである。そのうえ、火災検知器１は４つの端子３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂによって一対の導線２に接続されており、導線３は一方では端子３ａに、他方では端子３ｂに連結され、そして導線４は一方では端子４ａに、他方では端子４ｂに連結されている。図示されている実施例では、端子３ａと３ｂは、端子４ａと４ｂのように、短絡により互いに連結されている。火災検知器１は、例えば煙検知のためのイオンセンサ、煙検知のための光センサ、熱センサなどのような火災センサ７を含む。このセンサ７は、その量の変化が火災の存在を示す物理量を測定する。更に火災検知器１は、センサ７に接続されているアナログ入力部６ａを有するマイクロプロセッサ６も含む。センサ７はこのアナログ入力部６ａにアナログの電気信号ｕを送信する。この電気信号は例えば、センサ７により測定された物理量を示す電圧であり、したがって、火災センサ７の近辺に火災があることをマイクロプロセッサ６に伝達することが可能な電圧である。マイクロプロセッサ６はまた、トランジスタＴのベースに接続されている出力部６ｂを有し、このトランジスタＴのエミッタとコレクタとは、導線３と４との間の少なくとも１つの抵抗器Ｒ₁に直列に接続されている。このマイクロプロセッサの出力部６ｂがトランジスタＴを導電方向にバイアスするとき、このトランジスタは活動化され、そして導線３と４との間に分流電流を通電させ、その結果、抵抗器Ｒ₀を通る電流ｉを増大させる。本発明によれば、警報検知器１のマイクロプロセッサ６は一定の時間間隔で、センサ７から受信する電圧の値を測定する。この時間間隔は例えば３〜１０秒の範囲内である。新たな測定ごとに、マイクロプロセッサ６はその測定値を、以前に測定された測定値に基づいて定められた基準値ｕ₀と比較する。この基準値は、例えば最近に測定された１つの値より成るか、または最近のｎ個の測定値の加重平均のような最近の複数測定値の関数より成る。なお、上記のｎは２以上の整数である。本発明の特に好ましくかつ有利な実施態様においては、基準値ｕ₀を算定するために考慮される所定の測定値の少なくとも幾つかは、ｕとｕ₀とを比較する３０分以上前に、更には１時間以上前にさえも、測定されたものであった。このようにして、マイクロプロセッサ６とその関連の記憶装置とを使用することによって、火災が発生していない時における電圧のゆるやかな変動を考慮に入れることができる。ｕとｕ₀との差が、所定のしきい値、すなわち、信号ｕが基準値ｕ₀よりも大きいか小さいかによって、場合により異なる値を取ることがあり、かつ例えば基準値ｕ₀の１０％〜２０％の範囲内にあり得るこの所定のしきい値δ₃よりも大きければ、マイクロプロセッサ６はその出力部６ｂを介して、例えば１秒間、トランジスタＴを活動化させ、これは、警報センター５に火災の存在を知らせる警報信号と成る。これは、火災がセンサ７によって検出された場合のように、信号ｕがある任意の瞬間ｔ₀に急激に変化するときに、生じる。基準値ｕ₀は、温度または他のパラメータの変化のために生じる電圧ｕのゆるやかな変動に対応しているので、火災検知器１は誤りの警報を発する危険を避けながら、最適な感度を示すことができるように、しきい値δ₃を比較的に小さくすることが可能になる。トランジスタＴが活動化されているとき、警報センターの抵抗器Ｒ₀は、例えば定格よりも５〜２０ｍＡ大きい高電流ｉを通電される。火災検知器１が警報状態になったことをマイクロプロセッサ１０が検知し、そしてこの時サイレンの作動や遠隔監視センターへの警報の転送などのような警報反応を起動させることができるように、抵抗器Ｒ₀を流れるこうした電流ｉの変化は、電圧の信号の形態で警報センターのマイクロプロセッサ１０のアナログ入力部１０ａに送られる。この目的のために、警報センター５のマイクロプロセッサ１０は、そのアナログ入力部１０ａにおいて受信する電圧を介して、抵抗器Ｒ₀を流れる電流ｉを、一定の時間間隔、例えば３秒から１０秒ごとに測定するように設計されている。次にマイクロプロセッサ１０は、電流ｉの測定値と基準値ｉ₀との差を計算し、そして場合によって電流ｉが基準値ｉ₀よりも大きいか小さいかにより異なる値を有することがあり、また例えば基準値の１０〜２０％の値を有するか、または例えば３〜１５ｍＡの範囲内の所定の電流量を定められていることもある予め定められた所定のしきい値δ₃よりも上記の差が大きいか否かを決定して、一対の導線２に接続されている火災検知器１の一つが警報状態にあることを電流ｉが示しているかどうか、決定する。火災検知器１の一つが警報状態にあると警報センター５が決定したとき、このセンター自身は音声信号かまたは電話呼出しなどから成る警報信号を発する。その外、火災検知器１のマイクロプロセッサ６は、その記憶装置内に信号ｕの初期の基準値Ｕを格納することもでき、そして信号ｕの測定値と初期の基準値Ｕとの差がしきい値δ₃よりも大きい所定の第２のしきい値δ₂を超えていれば、故障の信号を送るようにプログラムすることも可能である。所定の第２のしきい値δ₂は例えば初期の基準値Ｕの５０％にすることができ、そしてもし測定値ｕが初期の基準値Ｕよりも小さければ、その時第１の値をとることができ、もし測定値ｕが初期の基準値Ｕよりも大きければ、第２の値をとることができる。一対の導線２に故障の信号を送るために、マイクロプロセッサ６はその出力部６ｂによってトランジスタＴを活動化させるが、これは、警報センター５のマイクロプロセッサ１０により受信される電流ｉの増大が、火災検知器１が火災を検知した時に生じる電流の増大と異なるように、警報信号を発生させるために上記出力部によって出される電圧と異なる値にこの出力部６ｂの電圧を上昇させることによって行われる。こうして、警報センター５のマイクロプロセッサ１０は、一対の導線２の火災検知器１の一つが故障していることを知らされ、その結果、警報センター５は例えば遠隔監視センターなどに故障のメッセージを送るなどして反応することができる。火災検知器１のマイクロプロセッサ６が上述のようにセンサ７の故障を検出したとき、このマイクロプロセッサ６は、電流ｉの連続的な増大または減少によって構成される２進コード化信号を一対の導線２に生成させるように、トランジスタＴを逐次に活動化させたり非活動化させたりすることができることが、好ましい。なお、この２進コード化信号は当該の火災検知器１に固有なものである。このようにして、警報センター５は故障している火災検知器１を識別することができる。マイクロプロセッサ６の出力部６ｂは場合によって、正弦波電圧を発生させることができるアナログ出力部であってもよく、この場合、故障の信号は、一対の導線２に送られそしてマイクロプロセッサ１０によって受信される周波数によって構成されることもあり得る。この周波数は、警報センター５が故障のある火災検知器を識別できるように、当該の火災検知器１に固有なものであることが好ましい。上述のように、当然、本発明は、より特殊的に適用された上記の応用と実施の形態にいささかも限定されるものではなく、逆に、あらゆる変形も本発明に含まれる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年９月６日【補正内容】アナログセンサを含む火災探知装置本発明はアナログセンサを含む火災探知装置に関するものである。より特殊的には本発明は、遠隔の警報センターと連絡している幾つかの火災検知器を含む警報システムであって、少なくともこれらの火災検知器の一つは、一方では、エレクトロニクスの中央演算処理装置と、そして他方では、その量の変化が火災の存在を示す物理的な量を測定する火災センサとを含み、このセンサは上記物理量を表す値を有するアナログの電気信号を上記中央演算処理装置に転送し、この中央演算処理装置は一定の時間間隔をおいて信号の値を測定するための手段を含み、そしてこの中央演算処理装置は上記測定値と信号の基準値との差を計算しかつこの差が最初に定められた所定のしきい値を超えるならば、その時に限り火災を報知する警報信号を警報センターに発するように設計されている幾つかの火災検知器を含む警報システムに関する。このような警報システムは、『研究開示』誌、第３５７号、８〜１３頁（『汚れた部屋の信号を伴う煙検知器』英国エムズワース、１９９４年１月）に示されている。このような警報システムでは、中央演算処理装置により受信されるアナログ電気信号は、火災の存在の有無に係わりのない寄生的な変化をこうむり易い。これらの寄生的な変化は周囲温度の変化や他の周囲の物理的パラメータによって生じることがある。例えば、火災センサがイオンセンサであるならば、周囲の気圧と湿度の変化によって、火災センサより検知器の中央演算処理装置に転送されるアナログの電気信号は変えられる。その結果、中央演算処理装置により受信されるアナログの電気信号が寄生的な様々な変化をこうむる可能性を考慮して、上記の最初に定められる所定のしきい値は、誤りの警報反応を起こさないように、一般的にかなり大きな値が選択される。しかしながら、こうした火災探知装置には、感度が低下してしまうという欠点がが生じる。本発明は特に、こうした欠点を解消するという目的を有する。そのために、本発明によるこの種の火災探知装置は基本的に、新たに信号の値を測定するごとに対照される基準値が、中央演算処理装置によって以前に測定された信号の数値の少なくとも数個に基づいていることと、そして予め定められた最初の所定しきい値が信号の基準値の１０％〜２０％の範囲内にあることとを特徴とする。このようにして、当該の信号の基準値と対照される寄生的な信号変化によって誤りの警報が出される危険を避けながら、この装置の感度を上昇させる。本発明の好ましい実施態様においては、その外に以下の措置の１つまたは幾つかが採用されている。すなわち、・中央演算処理装置によって以前に測定され、そして基準値がこれらによって定められる上記の値の少なくとも数個は、上記の新たな測定の３０分以上前に測定されたものであったこと、・最初の所定のしきい値は、信号の基準値の１０％〜２０％の範囲内にあること、・信号の値の各測定間の時間間隔は３〜１０秒の範囲とすること、・新たに信号の値を測定するごとに対照される基準値は、当該の信号に時間的に最も近く測定された値とすること、新たに信号の値を測定するごとに対照される基準値は、当該の信号に時間的に最も近く測定されたｎ個の測定値の加重平均とし、この場合ｎは２以上の整数であること、・中央演算処理装置はその記憶装置に初期の基準値を格納しており、この中央演算処理装置は上記の初期の基準値と当該の信号の測定値との差を計算し、そしてもしこの差が第１のしきい値より大きい所定の第２のしきい値を超過すれば、故障の信号を発すること、本発明のその他の特徴と利点は、添付の図面を参照しながら、１つの実施形態について、非限定的な例証として以下に詳細に述べらる説明によって明らかになるであろう。それらの図面のうち、・図１は、本発明による火災検知器の１実施例を示す線図で、この検知器は、同様に本発明による警報センターに接続されており、そして・図２は、火災検知器が警報を発信しているとき、この火災検知器のマイクロプロセッサと警報センターとによってそれぞれ受信される、信号ｕおよびｉを表す。図１に示されているように、火災検知器１は導線３、４から成る一対の導線２を介して警報センター５に接続されており、２本の導線３、４が警報センターの２つの端子５ａ、５ｂにそれぞれ接続されている第１の端末２ａと、２本の導線３、４が抵抗器Ｒによって互いに連結されている第２の端末２ｂとの間に、これらの導線３、４は延びている。通常は、複数の火災検知器１が一対の導線２にそってこの一対の導線２に連結されている。更に、複数の組の導線を、警報センター５の幾つかの組の端子５ａ、５ｂに連結して警報センター５に接続させることもできる。警報センターの各組の端子５ａ、５ｂの間には、電流ｉが一対の導線２に通電されるように、電圧発生機１１と抵抗器Ｒ₀が直列に取り付けられている。抵抗器Ｒ₀の２つの端子は電圧増幅器９の２つの入力部９ａおよび９ｂに接続され、マイクロプロセッサ６の出力部６ｂは場合によって、正弦波電圧を発生させることができるアナログ出力であってもよく、この場合、故障の信号は、一対の導線２に送られそしてマイクロプロセッサ１０によって受信される周波数によって構成されることもあり得る。この周波数は、警報センター５が故障のある火災検知器を識別できるように、当該の火災検知器１に固有なものであることが好ましい。請求の範囲１．遠隔の警報センター（５）と連絡している幾つかの火災検知器（１）を含む警報システムであって、少なくとも前記火災検知器（１）の一つは、一方では、エレクトロニクスの中央演算処理装置（６）と、そして他方では、その量の変化が火災の存在を示す物理的な量を測定する火災センサ（７）とを含み、該センサ（７）は前記物理量を表す値（ｕ）を有するアナログの電気信号を前記中央演算処理装置に転送し、該中央演算処理装置は一定の時間間隔をおいて信号の値を測定するための手段（６ａ）を含み、そして該中央演算処理装置は前記測定値と信号の基準値（ｕ₀）との差を計算しかつ該差が最初に定められた所定のしきい値（δ₃）を超えるならばその時に限り火災を報知する警報信号を警報センター（５）に発するように設計されている警報システムにおいて、新たに信号の値を測定するごとに対照される前記基準値（ｕ₀）が前記中央演算処理装置（６）によって以前に測定された信号の数値の少なくとも数個に基づいており、そして予め定められた前記の最初の所定しきい値（δ₃）が信号の基準値（ｕ₀）の１０％〜２０％の範囲内にある複数の火災検知器（１）を含む警報システム。２．前記中央演算処理装置（６）によって以前に測定され、そして前記基準値が基づいている前記数値の少なくとも数個は、前記の新たな測定の３０分以上前に測定されたものである、請求項１記載の警報システム。３．前記の信号の値の各測定間の時間間隔は３〜１０秒の範囲である、請求項１または２のいずれか１項記載の警報システム。４．前記の信号の値（ｕ）を新たに測定するごとに対照される前記基準値（ｕ₀ ）は、該信号に時間的に最も近く測定された値である請求項１ないし３のいずれか１項記載の警報システム。５．前記の信号の値（ｕ）を新たに測定するごとに対照される前記基準値（ｕ₀ ）は、該信号に時間的に最も近く測定されたｎ個の測定値の加重平均とし、ｎは２以上の整数である、請求項１ないし４ののいずれか１項記載の警報システム。６．前記中央演算処理装置（６）は記憶装置に初期基準値（Ｕ）を格納しており、該中央演算処理装置は前記初期基準値（Ｕ）と信号の測定値との差を計算し、そしてもし前記差が第１の前記しきい値（δ₃）よりも大きい所定の第２のしきい値（δ₂）を超過すれば、故障の信号を発するように設計されている、請求項１ないし５のいずれか１項記載の警報システム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者スミチ、エウゲニウスフランス国エフ−91240 サン−ミシェル−ス−ロルゲリュデュバ−フレーリ４

Claims

【特許請求の範囲】１．その量の変化が火災の存在を示す物理的な量を測定しかつアナログの電気信号をエレクトロニクスの中央演算処理装置（６）に転送する火災センサ（７）を含む火災探知装置（１）であって、前記信号は前記物理量を表す値を有し、前記中央演算処理装置は一定の時間間隔をおいて信号の値を測定するための測定手段（６ａ）を含み、そして該中央演算処理装置は前記測定値と信号の基準値（ｕ₀ ）との差を計算し、かつ前記差が最初に定められた所定のしきい値（δ₃）を超えるならば、火災を報知する警報信号を発するように設計されている火災探知装置において、新たに信号の値を測定するごとに対照される基準値（ｕ₀）が、前記中央演算処理装置（６）によって以前に測定された信号の数値の少なくとも数個に基づいている火災センサを含む火災探知装置。２．前記中央演算処理装置（６）によって以前に測定され、そして前記基準値が基づいている前記数値の少なくとも数個は、前記の新たな測定の３０分以上前に測定されたものである、請求項１記載の火災探知装置。３．前記の最初の所定のしきい値（δ₃、δ₁）は信号の前記基準値（ｕ₀）の１０％〜２０％の範囲内にある請求項１または２項記載の火災探知装置。４．前記の信号の値の２つの測定の時間間隔は３〜１０秒の範囲である、請求項１ないし３のいずれか１項記載の火災探知装置。５．前記の信号の値（ｕ）を新たに測定するごとに対照される前記基準値（ｕ₀ ）は、該信号に時間的に最も近く測定された値である、請求項１ないし４のいずれか１項記載の火災探知装置。６．前記の信号の値（ｕ）を新たに測定するごとに対照される前記基準値（ｕ₀ ）は、該信号に時間的に最も近く測定されたｎ個の測定値の加重平均とし、ｎは２以上の整数である、請求項１ないし５のいずれか１項記載の火災探知装置。７．前記中央演算処理装置（６）は記憶装置に初期基準値（Ｕ）を格納しており、該中央演算処理装置は前記初期基準値（Ｕ）と信号の測定値との差を計算し、そしてもし前記差が第１の前記しきい値（δ₃）よりも大きい所定の第２のしきい値（δ₂）を超過すれば、故障の信号を発するように設計されている、請求項１ないし６のいずれか１項記載の火災探知装置。８．遠隔の警報センター（５）に火災を報知する警報信号を送信するための通信手段（６ｂ、Ｔ）を更に含む、請求項１ないし７のいずれか１項記載の火災探知装置。