JPH07296276A - 光電式火災感知器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信部で受信された信号から減光率を求める
ための計算式や対照テーブルの組み込み作業や設定作業
が不要となり、また、誤報や失報を防止して信頼性を向
上でき、しかも火災感知器の機種が異なっても相互に互
換性のある光電式火災感知器を得る。 【構成】 発光素子１０と受光素子１１を有する散乱光
式の煙検出部で検出された煙の物理量を示す信号を受信
部１８に送出するアナログ式の光電式火災感知器におい
て、煙検出部の受光出力に対する減光率に関する対照テ
ーブルが格納されたＲＯＭ５と、煙検出部から受光出力
を得たときに、該受光出力に対応する減光率を煙の物理
量を示す信号としてＲＯＭ５から読み出すＣＰＵ２とで
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光電式火災感知器に
関し、特に煙の物理量を検出し、その物理量信号を出力
するアナロブ式の光電式火災感知器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、アナログ式の光電式火災感知器
は、検出した煙のアナログ（物理量）レベルを火災受信
機や中継器等の受信部に送出し、この受信部では受信し
たアナログレベルと例えば火災判別レベルとを比較する
などして火災発生の有無を判別するようにしている。と
ころで、アナログ式の光電式火災感知器の感度調整は、
散乱光式の火災感知器が散乱光原理によって煙を検出す
るのに対し、減光率（％／ｍ）を基準にして行われてい
る。

【０００３】このため、煙検出部の受光出力と減光率の
関係は、一般に低い煙濃度では直線性の特性を示すが、
煙濃度が高くなるにつれて非直線性の特性を示すように
なる。そして、この特性は、煙を検出するための光学室
（暗箱）の形状、発光素子、受光素子が同一であれば、
ほぼ同一の特性を示すが、光学室の形状、発光素子、あ
るいは受光素子の機種が異なると異なる特性、すなわち
湾曲の度合が大きくなったり、小さくなったりする。

【０００４】さて、従来のアナログ式の光電式火災感知
器は、煙検出部で検出した煙の物理量に相当する受光出
力を、減光率に変換して受信部に送出する。これは、光
電式火災感知器の感度が、減光率によって規定されてい
ることによる。この受光出力から減光率への変換は、比
例計算によって行われているが、これを図４を参照して
説明する。図４において、実線Ｙ１は実際の受光出力と
減光率との関係を示す特性である。減光率を０％／ｍ、
すなわち煙がないときの火災感知器の煙検出部の受光出
力ＳＬＶ１を測定し、減光率がＤ１（％／ｍ）の煙濃度
の暗箱の中に火災感知器を入れたときの受光出力ＳＬＶ
２を測定する。この測定した両方の受光出力に対応する
点を図４に点線で示すように結ぶと、特性Ｙ２が得られ
る。この特性Ｙ２は次式で表される。

【０００５】 Ｙ２＝｛（ＳＬＶ２−ＳＬＶ１）／Ｄ１｝×Ｄｘ＋ＳＬＶ１ （１）

【０００６】この式（１）より次の式（２）および式
（３）が得られる。 ＳＬＶｘ＝｛（ＳＬＶ２−ＳＬＶ１）／Ｄ１｝×Ｄｘ＋ＳＬＶ１ （２） Ｄｘ＝Ｄ１×（ＳＬＶｘ−ＳＬＶ１）／（ＳＬＶ２−ＳＬＶ１） （３）

【０００７】ただし、上記式（２）および式（３）にお
いて、ＳＬＶｘは煙濃度が減光率Ｄｘ（％／ｍ）のとき
の受光出力である。従って、受光出力ＳＬＶｘが煙検出
部から得られれば、そのときの煙濃度を示すＤｘが式
（２）または式（３）より得られる。そして、火災感知
器は検出された煙の物理量信号として煙濃度Ｄｘを、受
信部にポーリング等によって呼び出されたときにディジ
タル信号に変換して送出する。

【０００８】ところで、図４からも分かるように、特性
Ｙ１は非直線性の特性であるのに対し、特性Ｙ２は直線
性の特性である。従って、式（２）または式（３）によ
って計算で得られた煙濃度Ｄｘは、煙濃度が低いうちは
特性Ｙ１とほぼ一致した値となるが、煙濃度が高くなる
につれて特性Ｙ１から離れた値なる。すなわち、図４に
おいて、受光出力ＳＬＶ２が得られると、式（３）から
これに対応する煙濃度ＤｘはＤ１と算出され、この算出
された煙濃度すなわち減光率Ｄ１が受信部に送出され
る。この算出された減光率Ｄ１は特性Ｙ１と一致する。
一方、受光出力ＳＬＶ３が得られたときは、式（３）か
らこれに対応する煙濃度Ｄｘは減光率Ｄ３として算出さ
れ、これが受信部に送出される。

【０００９】ところで、受光出力ＳＬＶ３に対する実際
の煙濃度は、図４の特性Ｙ１から明らかなように減光率
Ｄ２である。従って、式（３）によって算出された煙濃
度（減光率）Ｄ３は、図４に示すように、実際の煙濃度
（減光率）Ｄ２より高い値を示すことになる。これを防
止するには、図４に示すように、２点で特性Ｙ２を得る
のでなく、３点以上の複数点で受光出力ＳＬＶと減光率
Ｄを求め、細分化して計算を行うことが考えられる。し
かし、この場合には、各火災感知器毎に煙濃度を異なら
せて３点以上の複数点で受光出力ＳＬＶと減光率Ｄを求
めなければならず、その作業が面倒であると共に、複数
の火災感知器間で３点以上の複数点で同じ減光率Ｄに揃
えることは難しく、火災感知器間でばらつきを生じる問
題がある。

【００１０】このため、光学室の形状、発光素子と受光
素子を同一種類のものを用いた同一機種の火災感知器間
では、上述のように、図４における特性Ｙ１にはほとん
ど差が見られないという点に着目し、各火災感知器の煙
濃度Ｄ０（煙濃度０）に対する受光出力ＳＬＶ１、煙濃
度Ｄ２に対する受光出力ＳＬＶ２（あるいは煙濃度Ｄ３
に対する受光出力ＳＬＶ３）が揃うように調整すると共
に、各火災感知器は受光出力ＳＬＶｘを受信部に送出す
るようにし、受信部には特性Ｙ１を細分化して受光出力
ＳＬＶｘから煙濃度Ｄｘを計算する演算手段を設け、こ
の演算手段によって各火災感知器から送られてくる受光
出力ＳＬＶｘに対する煙濃度Ｄｘを計算して求めること
が考えられる。同様に、同一機種の火災感知器間では、
図４における特性Ｙ１にはほとんど差が見られないとい
う点に着目し、受信部に受光出力ＳＬＶに対する煙濃度
Ｄの対照テーブルを設け、各火災感知器から受光出力Ｓ
ＬＶｘを受信したときに、対照テーブルから受光出力Ｓ
ＬＶｘに対応する煙濃度Ｄｘを求めることが考えられ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来法の場合は、火災受信機や中継器等に同一機種
の光電式火災感知器が接続されていればよいが、例え
ば、建物が増築されたり、建物内で改装があり、火災感
知器が増設されるような場合、あるいは、光電式火災感
知器が改良されたような場合等に起きるように、異なる
機種の光電式火災感知器が混在して接続されていると、
異なる機種間では、上述のように、光学室の形状、発光
素子と受光素子が異なると、特性Ｙ１が異なり、このた
め、受信部に新たに接続された火災感知器の機種に合っ
た計算式あるいは対照テーブルを追加しなければならな
いと共に、いずれの機種の火災感知器から受光出力を受
信したかを判別する判別手段を設けなければならず、そ
の作業が非常に面倒であり、しかも、判別手段における
各火災感知器の機種設定を間違えると、火災でないのに
火災と判断するいわゆる誤報を生じたり、あるいは火災
なのに火災と判断しないいわゆる失報が生じるという問
題点があった。

【００１２】この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、受信部で受信された信号から減光
率を求めるための計算式や対照テーブルの組み込み作業
や設定作業が不要となり、また、誤報や失報を防止して
信頼性を向上でき、しかも火災感知器の機種が異なって
も相互に互換性のある光電式火災感知器を得ることを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光電式火
災感知器は、発光素子と受光素子を有する散乱光式の煙
検出部で検出された煙の物理量を示す信号を受信部に送
出するアナログ式の光電式火災感知器において、煙検出
部の受光出力に対する減光率に関する対照テーブルが格
納された記憶手段と、煙検出部から受光出力を得たとき
に、この受光出力に対応する減光率を煙の物理量を示す
信号として記憶手段から読み出す読み出し手段とを備え
たものである。

【００１４】

【作用】この発明においては、検出した煙の物理量を減
光率に変換して送出するので、ポーリング等によって各
火災感知器から減光率を収集する受信部は、受信した減
光率を例えば火災判別レベルと比較することで、火災判
別を行うことができる。これにより、受信部に受信した
信号から減光率を求めるための計算式や対照テーブル
を、火災感知器の機種毎に設ける必要がなくなり、これ
らの組み込み作業や設定作業が不要となり、誤報や失報
を防止することができる。また、火災感知器の機種が異
なっても、各機種の火災感知器は、煙の物理量を減光率
で送出するので、火災感知器相互間に互換性が得られ
る。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例を示すブロック図であ
る。図において、１はアナログ式の光電式火災感知器
（以下、単に火災感知器という）、２は後述する種々の
演算処理等を行う演算手段としてのマイクロプロセッサ
ユニット（以下、ＭＰＵという）、３および４はそれぞ
れＭＰＵ２に接続されたデータバスおよびコントロール
バスである。

【００１６】５はデータバス３およびコントロールバス
４を介してＭＰＵ２に接続された記憶手段としてのリー
ドオンリメモリ（以下、ＲＯＭという）であって、この
ＲＯＭ５は後述する図３に示すようなフローチャートに
関連したプログラムや共通アドレス、自己アドレス、種
別、各種定数等が予め格納されている記憶領域５１と、
例えば図２に示すような受光出力対減光率の対照テーブ
ル等が予め格納されている記憶領域５２とを含む。

【００１７】６はデータバス３およびコントロールバス
４を介してＭＰＵ２に接続された記憶手段としてのラン
ダムアクセスメモリ（以下、ＲＡＭという）であって、
このＲＡＭ６はＭＰＵ２が演算処理等を行う場合に使用
される作業領域と、火災現象検出出力（受光出力）の最
新の複数回分（例えば、３秒毎に連続する３回分）を更
新記憶するための記憶領域とを含む。７はデータバス３
およびコントロールバス４を介してＭＰＵ２に接続さ
れ、煙検出動作を行わせるためのタイマ割り込みを例え
ば３秒毎の所定時間間隔で発生するタイマである。

【００１８】９はインタフェース（以下、ＩＦという）
８、データバス３およびコントロールバス４を介してＭ
ＰＵ２に接続され、後述の煙検出用発光素子を制御する
発光制御回路、１０は発光制御回路９に接続された例え
ば発光ダイオード等からなる発光素子、１１は発光素子
１０から発せられる光の煙による散乱光を受光するフォ
トダイオード、太陽電池等からなる受光素子、１２は受
光素子１１の受光出力を増幅する増幅回路である。

【００１９】１３は増幅回路１２に接続され、増幅回路
１２で増幅された受光出力をサンプリングして次回の発
光までホールドするサンプルホールド回路、１４はサン
プルホールド回路１３に接続され、サンプルホールド回
路１３の出力をアナログ信号よりディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換回路、１５はＡ／Ｄ変換回路１４の出力
側をデータバス３およびコントロールバス４を介してＭ
ＰＵ２に接続するＩＦである。なお、サンプルホールド
回路１３およびＡ／Ｄ変換回路１４はＩＦ１５を介して
ＣＰＵ２によって制御されるようになされている。

【００２０】１７はＩＦ１６、データバス３およびコン
トロールバス４を介してＭＰＵ２に接続され、後述の調
整装置と情報の送受信を行うための図示せずも並直列変
換回路、送信回路、受信回路および直並列変換回路等か
らなる送受信回路であって、この送受信回路１７はまた
火災受信機１８等と接続されているときは、火災受信機
１８等と情報の送受信を行う。１９は別な光電式火災感
知器である。

【００２１】次に、図１に示したこの発明の一実施例の
動作について図３を参照して説明する。なお、以下の動
作説明における判定は全てＭＰＵ２で行われる。ステッ
プＳ１において、ＲＡＭ６、ＩＦ８，１５、１６等に対
する初期設定を行い、ステップＳ２において、火災受信
機１８からの受信信号があるかどうかを判別し、なけれ
ば、スッテプＳ３において、タイマ７によるタイマ割り
込みがあるかどうかを判別し、なければ、受信信号また
はタイマ割り込みがあるまで待機し、タイマ割り込みが
あれば、ステップＳ４において、ＩＦ８および発光制御
回路９を介して発光素子１０に対して発光命令を出力す
る。

【００２２】そして、ステップＳ５において、このとき
の受光素子１１の受光出力ＳＬＶｘをサンプルホールド
回路１３、Ａ／Ｄ変換回路１４およびＩＦ１５を介して
一旦ＲＡＭ６に読み込み、ステップＳ６において、ＲＯ
Ｍ５の記憶領域５２に格納されている対照テーブル（図
２）より受光出力ＳＬＶｘに対応した減光率Ｄｘを読み
出し、ステップＳ７において、この読み出された減光率
ＤｘをＲＡＭ６の所定領域に更新記憶した後、ステップ
Ｓ２に戻って上述の動作を繰り返す。

【００２３】一方、スッテプＳ２で受信信号があると、
スッテプＳ８において、受信信号が火災受信機１８から
の呼び出し信号である自己アドレスかどうかを判別し、
自己アドレスであれば、ステップＳ９において、状態情
報要求命令であるかどうかを判別し、状態情報要求命令
であれば、ステップＳ１０において、ＲＡＭ６より減光
率Ｄｘを読み出して火災受信機１８へ送出する等の処理
を行った後、ステップＳ２に戻って上述の動作を繰り返
す。また、ステップＳ８で自己アドレスでなければ、あ
るいは、ステップＳ９で状態情報要求命令でなければ、
いずれもステップＳ２に戻って上述の動作を繰り返す。

【００２４】このように、本実施例では、受光出力の検
出値のアナログレベルの変換に際し、予め設定された直
線化テーブルすなわち対照テーブルを用いることにより
煙濃度（％／ｍ）対アナログレベルの直線化を実現でき
る。

【００２５】なお、上記実施例では、レベル変換の際に
受光出力ＳＬＶｘの読み込みを１回行う場合について説
明したが、複数回ずつ読み込み、をそれぞれの平均値、
それぞれの偏差の少ないものの平均値、あるいは、それ
ぞれの中間値をＲＡＭに記憶させるようにしてもよい。
このようにすることにより、レベル変換の際に、例えば
一時的に誘導ノイズによって受光出力に影響を受けて
も、その影響を排除できる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、発光
素子と受光素子を有する散乱光式の煙検出部で検出され
た煙の物理量を示す信号を受信部に送出するアナログ式
の光電式火災感知器において、煙検出部の受光出力に対
する減光率に関する対照テーブルが格納された記憶手段
と、煙検出部から受光出力を得たときに、この受光出力
に対応する減光率を煙の物理量を示す信号として記憶手
段から読み出す読み出し手段とを備えたので、受信部に
受信した信号から減光率を求めるための計算式や対照テ
ーブルを、火災感知器の機種毎に設ける必要がなくな
り、これらの組み込み作業や設定作業が不要となり、ま
た、誤報や失報を防止して信頼性を向上することがで
き、しかも、火災感知器の機種が異なっても、各機種の
火災感知器は、煙の物理量を減光率で送出するので火災
感知器相互間に互換性が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例で用いられる対照テーブル
の一例を示す図である。

【図３】図１のの動作説明に供するためのフローチャー
トである。

【図４】従来の火災感知器における受光出力と煙濃度の
関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 光電式火災感知器 ２ マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ） ５ リードオンリメモリ（ＲＯＭ） ６ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） ７ タイマ ９ 発光制御回路 １０ 発光素子 １１ 受光素子 １３ サンプルホールド回路 １４ Ａ／Ｄ変換回路 １７ 送受信回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子と受光素子を有する散乱光式の
   煙検出部で検出された煙の物理量を示す信号を受信部に
   送出するアナログ式の光電式火災感知器において、 上記煙検出部の受光出力に対する減光率に関する対照テ
   ーブルが格納された記憶手段と、 上記煙検出部から受光出力を得たときに、該受光出力に
   対応する減光率を煙の物理量を示す信号として上記記憶
   手段から読み出す読み出し手段とを備えたことを特徴と
   する光電式火災感知器。