(57)【要約】      （修正有）【課題】火災による煙の拡散状況を検出して安全且つ迅速な避難誘導を可能とする火災報知設備を提供する。【解決手段】Ｒ型火災報知設備１０は、警戒区域に天井面に設置されたアナログ火災感知器１６から送信された火災検出信号をＲ型火災受信機１０で受信して火災警報を出力させる。アナログ火災感知器１６には煙層検出部１８が設けられ、火災により発生した煙層の高さを検出してＲ型火災受信機１０へ送信する。Ｒ型火災受信機１０には避難誘導制御部３６が設けられ、煙層検出部１８により検出された煙層の高さに基づいて避難誘導情報を生成して報知させる。煙層検出部１８は、ミリ波レーダ、監視カメラ、天井面温度等により火災時の警戒区域における煙層の高さを検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
警戒区域の天井面に設置された火災感知器から送信された火災検出信号を火災受信機で受信して火災警報を出力させる火災報知設備に於いて、
火災により発生した煙層の高さを検出して前記火災受信機へ送信する煙層検出部と、
前記火災受信機に設けられ、前記煙層検出部により検出された前記煙層の高さに基づいて避難誘導情報を生成して報知させる避難誘導制御部と、
が設けられたことを特徴とする火災報知設備。
【請求項２】
請求項１記載の火災報知設備に於いて、
前記煙層検出部は、所定周波数のミリ波電波を発射した場合の反射波に基づいて前記煙層高さを検出するミリ波レーダを備えたことを特徴とする火災報知設備。
【請求項３】
請求項１記載の火災報知設備に於いて、
前記煙層検出部は、前記火災感知器の下側領域を撮像した画像に基づいて前記煙層高さを検出する撮像部を備えたことを特徴とする火災報知設備。
【請求項４】
請求項１記載の火災報知設備に於いて、
前記煙層検出部は、前記火災感知器が設置された監視区域の天井面近傍の空間の温度を天井面温度として天井面温度を検出する温度検出部を備えると共に、前記天井面温度に対応した煙層高さを予め記憶し、前記火災受信機で火災が判定された場合に、前記温度検出部により検出された前記天井面温度に対応する前記煙層高さを読み出して前記火災受信機に送信することを特徴とする火災報知設備。
【請求項５】
請求項１記載の火災報知設備に於いて、
前記煙層検出部は、前記火災受信機により火災が判定された場合に、複数の温度検出素子を所定間隔で配置した紐部材を降下させ、前記複数の温度検出素子で検出された高さ方向の温度分布から煙層と空気層の境界を判定して煙層の高さを検出することを特徴とする火災報知設備。
【請求項６】
請求項１記載の火災報知設備に於いて、
前記煙層検出部は、
前記天井面に対し斜め下向きの所定角度の方向に所定波長の光ビームを照射するビーム発光部と、
前記光ビームの天井面に対する投影方向に所定間隔でライン状に配置され、前記煙層に対する前記光ビームの照射による散乱光を受光して受光信号を出力する複数の受光部と、
を備え、前記複数の受光部から出力された受光信号に基づいて前記煙層の高さを検出することを特徴とする火災報知設備。
【請求項７】
請求項１記載の火災報知設備に於いて、
前記避難誘導制御部は、前記煙層検出部により検出された前記煙層の高さ基づいて前記警戒区域の空気層の高さを算出し、前記空気層の高さが所定の避難限界高さ以上の場合に安全区域と判定して報知し、前記所定の避難限界高さ未満の場合に危険区域と判定して報知することを特徴とする火災報知設備。
【請求項８】
請求項７記載の火災報知設備に於いて、
前記避難誘導制御部は、前記危険区域を優先避難区域に指定して報知させることを特徴とする火災報知設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災受信機から引き出された信号回線に接続した火災感知器からの火災信号を受信して警報する火災報知設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｐ型の火災報知設備にあっては、火災受信機から引き出された信号回線に火災感知器を接続して回線単位に火災を監視しており、火災が発生した場合には、音響や表示灯によって管理人等の建物関係者に警報を出すようにしている。
【０００３】
また、従来のＲ型の火災報知設備にあっては、火災受信機から引き出された信号回線に固有アドレスが設定されると共に伝送機能を備えたアナログ火災感知器を接続し、火災受信機からアドレスを順次指定した呼出信号の送信によるポーリングで煙濃度や温度などのアナログ情報を収集し、火災感知器で火災を検出した場合には、火災割込み信号を受信機に送信してアドレス検索により火災発報した感知器アドレスを検索し、アドレスに対応した設置場所単位に火災警報を出力するようにしている。
【０００４】
また大規模施設にあっては、非常放送設備が設置され、火災報知設備に設けられた火災受信機からの火災移報信号に基づき非常放送を行って安全且つ速やかな避難誘導を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−０２６７４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９６８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の火災報知設備にあっては、建物内の部屋や廊下等の警戒区域に設置された火災感知器からの火災検出信号により火災受信機では火災発生区域が分かるだけであり、火災発生区域の周辺の区域がどのような状況にあるかは不明であり、火災の規模や時間の経過に伴う煙の拡散により、避難が困難となっている場合もある。
【０００７】
一般に、火災時の建物内空間は、空間の上部には高温の煙層が形成され，下部には相対的に温度の低い低温の空気層が形成されると考えられており、これは二層ゾーンモデルとして知られており、火災進展の推定手法に用いられている。
【０００８】
しかしながら、二層ゾーンモデルを用いた火災進展の推定手法は、火災リスクの評価のためのシミュレーションであり、実際に火災が発生した場合の建物の中での煙の拡散状況は様々であり、一義的なシミュレーションでは解明できない部分が多く、火災によって発生する煙により建物の中での避難行動が阻害され、人的な被害が発生しかねないという問題が依然として残されている。
【０００９】
本発明は、火災による煙の拡散状況を検出して安全且つ迅速な避難誘導を可能とする火災報知設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（火災報知設備）
本発明は、警戒区域の天井面に設置された火災感知器から送信された火災検出信号を火災受信機で受信して火災警報を出力させる火災報知設備に於いて、
火災により発生した煙層の高さを検出して火災受信機へ送信する煙層検出部と、
火災受信機に設けられ、煙層検出部により検出された煙層の高さに基づいて避難誘導情報を生成して報知させる避難誘導制御部と、
が設けられたことを特徴とする。
【００１１】
（ミリ波レーダによる煙層高さの検出）
煙層検出部は、所定周波数のミリ波電波を発射した場合の反射波に基づいて煙層高さを検出するミリ波レーダを備える。
【００１２】
（画像による煙層高さの検出）
煙層検出部は、火災感知器の下側領域を撮像した画像に基づいて煙層高さを検出する撮像部を備える。
【００１３】
（天井面温度による煙層高さの検出）
煙層検出部は、火災感知器が設置された監視区域の天井面近傍の空間の温度を天井面温度として検出する温度検出部を備えると共に、天井面温度に対応した煙層高さを予め記憶し、火災受信機により火災が判定された場合に、温度検出部により検出された天井面温度に対応する煙層高さを読み出して火災受信機に送信する。
【００１４】
（境界温度による煙層高さの検出）
煙層検出部は、火災受信機により火災が判定された場合に、複数の温度検出素子を所定間隔で配置した紐部材を降下させ、複数の温度検出素子で検出された高さ方向の温度分布から煙層と空気層の境界を判定して煙層の高さを検出する。
【００１５】
（煙散乱光による煙層高さの検出）
煙層検出部は、
天井面に対し斜め下向きの所定角度の方向に所定波長の光ビームを照射するビーム発光部と、
光ビームの天井面に対する投影方向に所定間隔でライン状に配置され、煙層に対する光ビームの照射による散乱光を受光して受光信号を出力する複数の受光部と、
を備え、複数の受光部から出力された受光信号に基づいて煙層の高さを検出する。
【００１６】
（煙層の高さによる安全区域と危険区域の判定）
避難誘導制御部は、煙層検出部により検出された煙層の高さ基づいて警戒区域の空気層の高さを算出し、空気層の高さが所定の避難限界高さ以上の場合に安全区域と判定して報知し、所定の避難限界高さ未満の場合に危険区域と判定して報知する。
【００１７】
（煙層の高さによる優先避難区域の判定）
避難誘導制御部は、危険区域を優先避難区域に指定して報知させる。
【発明の効果】
【００１８】
（基本的な効果）
本発明は、警戒区域の天井面に設置された火災感知器から送信された火災検出信号を火災受信機で受信して火災警報を出力させる火災報知設備に於いて、火災により発生した煙層の高さを検出して火災受信機へ送信する煙層検出部と、火災受信機に設けられ、煙層検出部により検出された煙層の高さに基づいて避難誘導情報を生成して報知させる避難誘導制御部とが設けられたため、火災時に火災感知器が設置された部屋や廊下等の監視区域における火災により拡散した煙層の高さがリアルタイムで検出され、複数の警戒区域における煙の拡散状況が把握できることで、安全且つ迅速な避難誘導の支持や放送等を行うことを可能とする。
【００１９】
（ミリ波レーダによる煙層高さの検出による効果）
また、煙層検出部は、所定周波数のミリ波電波を発射した場合の反射波に基づいて煙層高さを検出するミリ波レーダを備えたため、例えば、煙粒子に対し十分な反射が可能な例えば波長０．１〜１ｍｍ（３００〜３０００ＧＨｚ）のサブミリ波を使用することで、反射強度の変化から煙層の高さの検出が可能となる。
【００２０】
（画像による煙層高さの検出による効果）
また、煙層検出部は、火災感知器の下側領域を撮像した画像に基づいて煙層高さを検出する撮像部を備えたため、通常時の画像に対し、火災時には煙により視界が徐々に遮られて一様な輝度画像に近づくようになり、このような画像の変化から煙層の高さが増加する変化を検出できる。
【００２１】
（天井面温度による煙層高さの検出の効果）
また、煙層検出部は、火災感知器が設置された監視区域の天井面近傍の空間の温度を天井面温度として検出する温度検出部を備えると共に、天井面温度に対応した煙層高さを予め記憶し、火災感知器により火災が判定された場合に、温度検出部により検出された天井面温度に対応する煙層高さを読み出して火災受信機に送信するようにしたため、二層ゾーンモデルでは、火災時の建物内空間には、空間の上部には高温の煙層が形成され，下部には相対的に温度の低い低温の空気層が形成され、二層ソーンモデルのシミュレーションによると、火災区域の煙層温度、空気層温度、及び煙層高さが解析結果として得られることから、これに基づき煙層温度と煙層高さの関係を予め記憶しておくことで、温度検出部により検出した天井面温度（煙層温度）から予め記憶した煙層の高さを読み出すことができる。
【００２２】
（境界温度による煙層高さの検出の効果）
また、煙層検出部は、火災受信機により火災が判定された場合に、複数の温度検出素子を所定間隔で配置した紐部材を降下させ、複数の温度検出素子で検出された高さ方向の温度分布から煙層と空気層の境界を判定して煙層の高さを検出するようにしたため、火災時に建物内空間に形成される空間上部の高温の煙層と空間下部の相対的に温度の低い低温の空気層との境界が高さ方向に吊下げられた複数の温度検出素子で検出した温度分布から分かり、天井面から境界までの高さを煙層の高さとして検出することができる。
【００２３】
（煙散乱光による煙層高さの検出の効果）
また、煙層検出部は、天井面に対し斜め下向きの所定角度の方向に所定波長の光ビームを照射するビーム発光部と、光ビームの天井面に対する投影方向に所定間隔でライン状に配置され、煙層に対する光ビームの照射による散乱光を受光して受光信号を出力する複数の受光部とを備え、複数の受光部から出力された受光信号に基づいて煙層の高さを検出するようにしたため、部屋や廊下等の警戒区域を検煙空間と見做し、火災感知器が設置された天井面から斜め下向きに照明の影響を受けにくい近赤外波長帯域の光ビームを照射し、火災により煙層が形成された場合には、光ビームの照射による煙の散乱光を天井面にライン状に配置した複数の受光部で受光すると、煙層の増加に対し複数の受光部からの受光信号が光ビームの発光部側から順番に増加し、この複数の受光信号の変化から煙層の高さを検出できる。
【００２４】
（煙層の高さによる安全区域と危険区域の判定による効果）
また、避難誘導制御部は、煙層検出部により検出された煙層の高さに基づいて警戒区域の空気層の高さを算出し、空気層の高さが所定の避難限界高さ以上の場合に安全区域と判定して報知し、所定の避難限界高さ未満の場合に危険区域と判定して報知するようにしたため、例えば警戒区域の天井高さは例えば２．５メートルと予め分かっていることから、
（空気層の高さ）＝（天井高さ）−（煙層の高さ）
となり、人が安全に避難可能な避難限界高さは例えば１．５メートルであり、検出された煙層の高さから各監視区域の空気層の高さを算出して安全区域か危険区域かを判定し、これを報知することで、安全且つ迅速な避難誘導に役立たせることができる。
【００２５】
（煙層の高さによる優先避難区域の判定による効果）
また、避難誘導制御部は、危険区域を優先避難区域に指定して報知させるようにしたため、空気層の高さが避難限界高さを下回った危険区域に対し優先的に避難誘導を指示することで、煙に巻かれて身動きできなくなる前に優先的に避難させ、人的被害の発生をなくすことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】Ｒ型火災報知設備の概略をＲ型火災受信機の機能構成と共に示したブロック図
【図２】図１の火災感知器の機能構成を示したブロック図
【図３】図１のＲ型火災報知設備におけるＲ型火災受信機とアナログ火災感知器の間の信号伝送を示したタイムチャート
【図４】図１の火災受信機による制御動作を示したフローチャート
【図５】図３のステップＳ７における避難誘導制御の詳細を示したフローチャート
【図６】ミリ波レーダを用いた煙層の高さ検出を示した説明図
【図７】図６のミリ波レーダによる煙層検出制御を示したフローチャート
【図８】ＣＣＤカメラを用いた煙層の高さ検出を示した説明図
【図９】図８のＣＣＤカメラによる煙層検出制御を示したフローチャート
【図１０】天井面温度による煙層の高さ検出を示した説明図
【図１１】図１０の天井面温度による煙層検出制御を示したフローチャート
【図１２】温度境界による煙層の高さ検出を示した説明図
【図１３】図１２の温度境界による煙層検出制御を示したフローチャート
【図１４】散乱光による煙層の高さ検出を示した説明図
【図１５】図１４に続く散乱光による煙層の高さ検出を示した説明図
【図１６】図１４及び図１５の散乱光による煙層検出制御を示したフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［火災報知設備の概要］
図１はＲ型火災報知設備の概略をＲ型火災受信機の機能構成と共に示した説明図である。図１に示すように、火災感知器の設置場所単位（アドレス単位）に火災を監視するＲ型火災報知設備は、建物の防災センタや管理人室等にＲ型火災受信機１０が設置されており、Ｒ型火災受信機１０から警戒区域に引き出された信号回線１２に、天井面に設置された感知器ベース１４を介してアナログ火災感知器１６が接続されている。
【００２８】
なお、アナログ火災感知器１６は建物内における部屋や廊下等の所定の区域毎に設置され、以下の説明では、区域を区画と表現する場合もあるが、同じものである。
【００２９】
更に、本実施形態にあっては、アナログ火災感知器１６に煙層検出部１８が設けられ、煙層検出部１８は火災時に部屋や廊下等の感知器設置区画に流入した煙により天井面側から形成される煙層の高さを検出する。
【００３０】
アナログ火災感知器１６は固有のアドレスが設定されると共に伝送機能を備え、Ｒ型火災受信機１０から所定周期、例えば１分周期で送信される共通アドレスの一括Ａ／Ｄ変換信号により煙濃度又は温度の検出信号をＡ／Ｄ変換によりサンプリングしてアナログ検出データを記憶し、続いてＲ型火災受信機１０から順次アドレスを指定して送信される自己アドレスに一致する呼出信号に対しアナログ検出データを含む感知器応答信号を送信する。また、アナログ火災感知器１６はアナログ検出値を火災閾値と比較して火災を判定する機能を備え、火災を判定すると所定の火災割込信号をＲ型火災受信機１０に送信する。
【００３１】
Ｒ型火災受信機１０には、受信機制御部２０，伝送部２２、ディスプレイ装置２４、表示部２６、操作部２８、警報部３０及び移報部３２が設けられている。
【００３２】
受信機制御部２０は、ＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路で構成されており、プログラムの実行により所定の火災監視制御部３４の機能に加え、避難誘導制御部３６の機能が実現される。
【００３３】
伝送部２２は警戒区域に引き出された信号回線１２に接続されたアナログ火災感知器１６との間で信号を双方向伝送する機能を備えている。ここで、伝送部２２から引き出された信号回線１２の１回線当りに設定可能な最大アドレスは例えば２５６アドレスとしており、このため信号回線１２には最大２５６台のアナログ火災感知器１６を接続することができる。
【００３４】
Ｒ型火災受信機１０の伝送部２２からアナログ火災感知器１６に対する下り信号は、回線電圧をデータビットに応じて変化させる電圧モードで伝送している。この電圧モードの信号は、信号回線１２の電圧を例えば１８ボルトと３０ボルトの間で変化させる電圧パルスとして伝送される。
【００３５】
これに対しアナログ火災感知器１６からＲ型火災受信機１０の伝送部２２に対する上り信号は、回線電流をデータビットに応じて変化させる電流モードで伝送される。この電流モードにあっては、信号回線１２に伝送データのビット１のタイミングで信号電流を流し、いわゆる電流パルス列として上り信号が受信機に伝送される。
【００３６】
アナログ火災感知器１６に設けられた煙層検出部１８で検出された煙層の高さは、アナログ火災感知器１６からの応答信号に含めてＲ型火災受信機１０に送信される。
【００３７】
受信機制御部２０による受信制御は次のようになる。受信機制御部２０は、通常の監視時にあっては、伝送部２２に指示して全てのアナログ火災感知器１６に対する所定の送信周期、例えば１分周期ごとに一括Ａ／Ｄ変換信号を繰り返し送信している。アナログ火災感知器１６はＲ型火災受信機１０からの一括Ａ／Ｄ変換コマンドを受信すると、検出している煙濃度や温度などの検出信号をＡ／Ｄ変換によりサンプリングしてアナログ検出データとして記憶し、また、予め定めた火災閾値と比較している。
【００３８】
また、受信機制御部２０は、伝送部２２に指示して、一括Ａ／Ｄ変換信号の送信周期の間に、感知器アドレスを順次指定した呼出信号を送信しており、アナログ火災感知器１６は自己アドレスに一致するアドレスの呼出信号を受信すると、そのとき記憶しているアナログ検出データがセットされた感知器応答信号をＲ型火災受信機１０に送信する。
【００３９】
また、アナログ火災感知器１６でサンプリングしたアナログ検出データが所定の火災閾値以上又は超えた場合には、Ｒ型火災受信機１０に対し呼出信号に対する応答タイミングで火災割込信号を送信する。この火災割込信号は、応答ビット列をオール１とするような通常は使用されない信号を送る。
【００４０】
火災監視制御部３４は、アナログ火災感知器１６からの火災割込信号を受信すると、グループ検索信号を送信し、火災を検出したアナログ火災感知器１６を含むグループからの火災応答信号を受信してグループを判別する。
【００４１】
続いて、判別したグループに含まれる個々のアナログ火災感知器１６に対し、順次アドレスを指定した呼出信号の送信を行い、アナログ検出データの火災応答信号を受けることで、火災を検出したアナログ火災感知器１６の感知器アドレスを認識し、感知器アドレスに対応した火災発生場所（部屋等の火災発生区画）を示す火災警報動作を行うことになる。
【００４２】
また、火災監視制御部３４は、火災を判定して火災警報を出力した場合、共通アドレスの煙層検出起動信号を送信し、アナログ火災感知器１６に設けている煙層検出部１８を動作させ、アドレスを指定した呼出信号に対する応答信号に煙層の高さのを設定して送信させる制御を行う。
【００４３】
表示部２６には火災代表灯、障害代表灯等の火災監視に必要な各種の表示灯が設けられている。操作部２８には、火災断定スイッチ、音響停止スイッチ、地区音響一時停止スイッチ、復旧スイッチ等の火災監視に必要な各種のスイッチが設けられている。警報部３０はスピーカを備え、各種の警報音や音声メッセージを出力する。移報部３２は外部機器や装置に所定の移報信号を出力する。
【００４４】
ここで、ディスプレイ装置２４は、表示部２６による機能の一部を含み、また、タッチパネル付きのディスプレイとすることで、操作部２８の機能の一部を含むことができる。
【００４５】
避難誘導制御部３６は、火災時にアナログ火災感知器１６の煙層検出部１８により検出された監視区域の上部空間の煙層の高さＨ２に基づいて、各監視区域の床面から天井面までの高さＨ１が予め判明していることから、警戒区域の下部空間の空気層の高さＨ３を、
（空気層の高さＨ３）＝（天井高さＨ１）−（煙層の高さＨ２）
として算出し、空気層の高さＨ３が所定の避難限界高さＨｔｈ以上又は超える場合に安全区域と判定し、所定の避難限界高さＨｔｈ未満又は以下の場合に危険区域と判定し、この判定結果は、ディスプレイ装置２４に表示している建物平面図に、色分け等により安全区域と危険区域が表示される。
【００４６】
また、避難誘導制御部３６は、煙層の高さＨ２に基づいて判定した安全区域と危険区域の情報を移報部３２から例えば非常放送設備や避難誘導設備に伝送し、非常放送による安全な避難経路の指示や、避難方向を示す案内表示器や誘導表示灯等の避難誘導設備の制御等に利用させる。
【００４７】
［アナログ火災感知器］
図２は図１のアナログ火災感知器の機能構成を示した説明図である。図２に示すように、アナログ火災感知器１６は、電源部３８、伝送部４０、感知器制御部４２、火災センサ部４４、発報表示灯４５及び煙層検出部１８により構成される。電源部３８はＳＣ線１２ａとＣ線１２ｂからなる信号回線１２により受信機側から供給された電源電圧を入力し、所定の定電圧を感知器電源電圧として出力する。なお、信号回線１２には、伝送用のＳＣ線１２ａとＣ線１２ｂに加えて、専用の電源線を設けるようにしても良い。
【００４８】
伝送部４０はＲ型火災受信機１０の伝送部２２との間で、上り信号を電圧モードで受信し、下り信号を電流モードで送信する。
【００４９】
火災センサ部４４は、例えば検煙部であり、公知の散乱光式検煙構造をもち、所定周期で赤外ＬＥＤを用いた発光部を間欠的に発光駆動し、フォトダイオードなどの受光部で受光した散乱光の受光信号を増幅し、煙濃度検出信号を出力する。また、火災センサ部４４は、検煙部に代えて温度検出部を設ける場合もあり、温度検出部は、温度検出素子として例えばサーミスタを使用し、この場合、温度による抵抗値の変化に対応した電圧信号となる温度検出信号を出力する。
【００５０】
感知器制御部４２は、ＣＰＵ、メモリ、Ａ／Ｄ変換ポートを含む各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路で構成しており、プログラムの実行により感知器制御部４２の機能が実現される。
【００５１】
感知器制御部４２は、伝送部４０を介して一括Ａ／Ｄ変換信号を受信すると、火災センサ部４４から出力されている煙濃度検出信号又は温度検出信号をＡ／Ｄ変換によりサンプリングしてアナログ検出データとして記憶し、続いて自己アドレスに一致する呼出信号を受信すると、アナログ検出データがセットされた感知器応答信号を生成し、伝送部４０に指示して送信する制御を行う。
【００５２】
また、感知器制御部４２は、アナログ検出データを所定の火災閾値と比較し、火災閾値以上又は超えた場合に火災と判定し、伝送部４０に指示して火災割込信号を送信させ、更に、発報表示灯４５を点灯させる制御を行う。
【００５３】
また、感知器制御部４２は、火災割込信号の送信に続いて受信されるグループ検索信号や呼出信号に対し火災応答信号を送信する制御を行う。
【００５４】
また、感知器制御部４２は、伝送部４０を介して煙層検出起動信号を受信すると、煙層検出部１８を動作させ、煙層の高さの検出信号を入力すると、自己アドレスを指定した呼出信号に対する応答信号に煙層の高さを設定し、伝送部４０に指示して上り信号として送信する制御を行う。
【００５５】
煙層検出部１８は、火災時に監視区域の上部空間の煙層の高さを検出し、煙層の高さは感知器制御部４０によりＲ型火災受信機１０へ送信される。煙層検出部１８は、後の説明で明らかにするように、ミリ波レーダ、ＣＣＤカメラ、天井面温度検出、煙層と空気層の境界温度検出、煙散乱光検出等が用いられる。
【００５６】
［伝送信号］
図３は図１のＲ型火災報知設備におけるＲ型火災受信機とアナログ火災感知器との間の信号伝送を示したタイムチャートであり、図３（Ａ）に下り信号の伝送を示し、図３（Ｂ）に上り信号の伝送を示す。
【００５７】
図３（Ａ）に示すように、Ｒ型火災受信機１０は、所定の送信周期Ｔごとに一括Ａ／Ｄ変換信号９０を下り信号として送信しており、その間に、感知器アドレスを順次指定した呼出信号９２を下り信号として送信している。呼出信号９２は、アドレス、コマンド、チェックサム（ＣＫ）で構成され、コマンドには呼出コマンド（ポーリングコマンド）がセットされる。
【００５８】
一括Ａ／Ｄ変換信号９０も呼出信号９２と同様にアドレス、コマンド、チェックサム（ＣＫ）で構成され、コマンドには一括Ａ／Ｄ変換コマンドがセットされ、アドレスには共通アドレスがセットされる。また、火災時に送信される煙層検出起動信号も、同様にアドレス、コマンド、チェックサム（ＣＫ）で構成され、コマンドには煙層検出起動コマンドがセットされ、アドレスには共通アドレスがセットされる。
【００５９】
Ｒ型火災受信機１０から送信された一括Ａ／Ｄ変換信号９０を受信したアナログ火災感知器１６は、センサによる検出信号をＡ／Ｄ変換によりサンプリングして検出データとして記憶する。
【００６０】
また、図３（Ｂ）に示すように、Ｒ型火災受信機１０から送信された呼出信号９２に対し、呼出信号９２のアドレスと自己アドレスの一致を判別したアナログ火災感知器１６は感知器検出データを含む感知器応答信号９４を上り信号として送信する。また、アナログ火災感知器１６に設けた煙層検出部１８が動作している場合には、煙層の高さを感知器データに加えた感知器応答信号９４を上り信号として送信する。
【００６１】
［火災監視制御］
図４は図１の火災受信機による制御動作を示したフローチャートであり、受信機制御部２０による制御となる。
【００６２】
図４に示すように、受信機制御部２０は、通常監視時には、ステップＳ１で所定の送信周期Ｔごとに一括Ａ／Ｄ変換信号を送信すると共にその間にアドレスを順次指定した呼出信号の送信による呼出制御を行っており、ステップＳ２で感知器応答信号の受信を判別するとステップＳ３に進み、感知器応答信号にセットされている感知器検出データからアナログ火災情報の処理制御として、例えば、火災レベルより近いプリアラームレベルと比較し、プリアラームレベルを超えた場合にプリアラームを出力させる等の制御を行う。
【００６３】
続いて、受信機制御部２０はステップＳ３で火災を判別したアナログ火災感知器１６からの火災割込信号の受信を検出すると、ステップＳ４に進んでグループ検索信号の送信により火災を判定したアナログ火災感知器１８を含むグループを特定し、特定したグループ内の感知器アドレスを指定した呼出信号の送信により、火災を判定した感知器アドレスを検索する発報感知器の検索制御を行う。
【００６４】
続いて、受信機制御部２０は、ステップＳ５に進み、火災が判定された感知器アドレスから火災発生場所（火災発生区画又は区域）を特定した火災警報を出力させる。
【００６５】
続いて、受信機制御部２０はステップＳ６に進み、火災発報したアナログ火災感知器１６のアドレスを指定した呼出信号の送信により、アナログ検出値を収集して監視する制御を行う。
【００６６】
続いて、受信機制御部２０はステップＳ７に進み、煙層の高さ検出に基づく避難誘導制御を行う。この場合、受信機制御部２０は、共通アドレスを設定した煙層検出起動信号を全てのアナログ火災感知器１６に送信して煙層検出部１８の動作を開始させ、これにより感知アドレスを順次指定した呼出信号に対する応答信号により全てのアナログ火災感知器１６から煙層高さが受信され、煙層の高さに基づく避難誘導制御が行われる。
【００６７】
続いて、受信機制御部２０はステップＳ８に進んで火災復旧の有無を監視しており、火災の鎮火に伴い復旧スイッチの操作による火災復旧が行われるとステップＳ９に進み、受信機事態の復旧制御を行うと共に共通アドレスを指定した復旧信号を伝送部４０に指示して送信し、全てのアナログ火災感知器１６を復旧させる制御を行わせ、ステップＳ１の処理に戻る。
【００６８】
［避難誘導制御］
図５は図４のステップＳ７における避難誘導制御の詳細を示したフローチャートであり、図１のＲ型火災受信機１０に設けられた避難誘導制御部３６による制御となる。
【００６９】
図５に示すように、避難誘導制御部３６はステップＳ１１でアドレスを指定した呼出信号の送信による応答信号の受信により区画上部の煙層の高さＨ２を取得するとステップＳ１２に進み、予め判明している区画の高さＨ１から煙層の高さＨ２を差し引いて区画下部の空気層の高さＨ３を算出する。
【００７０】
続いて、避難誘導制御部３６はステップＳ１３に進み、空気層の高さＨ３を所定の避難限界高さＨｔｈと比較し、避難限界高さＨｔｈ以上の場合はステップＳ１１に進んで安全区画に設定し、一方、避難限界高さＨｔｈを下回った場合はステップＳ１５に進んで危険区画に設定し、このようなステップＳ１１〜Ｓ１５の処理をステップＳ１６で全アドレスの処理が済むまで繰り返す。
【００７１】
続いて、避難誘導制御部３６は、ステップＳ１６で全アドレスの処理終了を判別するとステップＳ１７に進み、ディスプレイ装置２４に表示されている例えば火災発生階の平面図に安全区画と危険区画を色分け表示し、これを見て防災管理者は安全且つ迅速な避難経路を確認して適切な避難誘導指示を行うことができる。この場合、危険区画については、避難行動が困難な状況となるまでの残り時間が少ないことから、避難誘導制御部３６は、危険区画を例えば優先避難区画として表示する制御を行う。
【００７２】
続いて、避難誘導制御部３６はステップＳ１８に進み、安全区画と危険区画の情報を外部の非常放送設備や避難誘導設備に移報出力し、安全且つ迅速な避難誘導の指示や案内表示等の制御を行わせる。
【００７３】
［ミリ波レーダによる煙層高さの検出］
図６はミリ波レーダを用いた煙層の高さ検出を示した説明図であり、図６（Ａ）は通常監視状態を示し、図６（Ｂ）は火災による煙が流入した状態を示す。
【００７４】
図６（Ａ）に示すように、天井面１１に設置されたアナログ火災感知器１６には、煙層検出部として機能するミリ波レーダ５０が設けられている。ミリ波レーダ５０は、アンテナを下向きに配置しており、Ｒ型火災受信機１０から煙層検出起動信号を受信して動作した場合、煙粒子に対し十分な反射が可能な例えば波長０．１〜１ｍｍ（３００ＧＨｚ〜３０００ＧＨｚ）のサブミリ波を使用した電波を間欠的に送信する。
【００７５】
図６（Ｂ）に示すように、火災による煙が流入した場合には、天井面１１に沿って区画の上部に煙層６０が形成され、時間の経過に伴う煙流入量の増加により煙層６０は下降し、天井面１１からの高さＨ２が増加していく。
【００７６】
このように監視区画に形成される煙層６０に対しアナログ火災感知器１６に設けられたミリ波レーダ５０から例えばサブミリ波の電波を間欠的に送信し、煙層６０の煙粒子による反射波が受信され、煙層６０の高さＨ２の増加に応じて反射波の受信レベルが増加する関係にあることから、反射波の受信レベルに対応して煙層６０の高さを検出することができる。
【００７７】
ここで、ミリ波レーダ５０による反射波と煙層６０の高さの関係は、火災実験或いはシミュレーション等により予め求められ、図２に示した感知器制御部４２のメモリに記憶しておくことで、火災時に受信した反射波の受信レベルから対応する煙層６０の高さＨ２を読み出すことができる。
【００７８】
また、図６（Ｂ）に示すように、火災時の監視区画の空間には、上部に高温の煙層６０が形成され，下部には相対的に温度の低い低温の空気層６１が形成され、監視区画の床面１５から天井面１１までの区画高さをＨ１とすると、人が安全に避難可能な空気層６１の高さＨ３は、区画高さＨ１から煙層の高さＨ２を差し引いた高さとなり、時間の経過に伴い煙層６０の高さＨ２が増加すると、その分、空気層６１の高さＨ３が減少し、例えば空気層６１の高さが所定の避難限界高さＨｔｈ、例えばＨｔｈ＝１．５メートルを下回ると、安全な避難行動が阻害されることとなる。
【００７９】
このためミリ波レーダ５０により煙層６０の高さＨ２がリアルタイムで検出されれば、同時に空気層６１の高さＨ３もリアルタイムで求められ、避難限界高さＨｔｈとの比較により監視区画が安全区画か危険区画かが判定され、安全且つ迅速な避難誘導に利用できる。
【００８０】
また、消防隊により消火活動や救出活動においても、監視領域内の区画毎に安全か危険かが分かることで、消火活動や救出活動を安全且つ迅速に行うことが可能となる。
【００８１】
図７は図６のミリ波レーダによる煙層検出制御を示したフローチャートであり、図２に示した感知器制御部４２による制御動作となる。
【００８２】
図７に示すように、感知器制御部４２は、ステップＳ２１でＲ型火災受信機１０から送信された煙層検出起動信号の受信を判別するとステップＳ２２に進んでミリ波レーダ５０の動作を開始させる。
【００８３】
続いて、感知器制御部４２はステップＳ２３でミリ波レーダ５０から例えばサブミリ波を送信して反射波を受信させ、ステップＳ２４でミリ波送信から反射波を受信するまでの伝播時間から煙層の高さを演算して検出し、ステップＳ２５でＲ型火災受信機１０からの自己アドレスを指定した呼出信号を受信した場合に、ステップＳ２６で煙層の高さを設定した応答信号を送信させる。
【００８４】
続いて、感知器制御部４２は、ステップＳ２７でＲ型火災受信機１０から復旧信号を受信するまでステップＳ２３〜Ｓ２６のミリ波レーダ５０を用いた煙層の高さ検出処理を繰り返し、ステップＳ２７で復旧信号の受信を判別するとステップＳ２８に進んでミリ波レーダ５０の動作を停止させた後にステップＳ２１に戻る。
【００８５】
［画像による煙層高さの検出］
図８はＣＣＤカメラを用いた煙層の高さ検出を示した説明図であり、図８（Ａ）は通常監視状態を示し、図８（Ｂ）は火災による煙が流入した状態を示す。
【００８６】
図８（Ａ）に示すように、天井面１１に設置されたアナログ火災感知器１６には、煙層検出部として機能するＣＣＤカメラ（撮像部）６２が設けられている。ＣＣＤカメラ６２は、撮像領域６４を下向きに設定している。
【００８７】
図８（Ｂ）に示すように、監視区画に火災による煙が流入した場合には、天井面１１に沿って煙層６０が生成され、時間の経過に伴う煙流入量の増加により煙層６０は下降し、天井面１１からの高さＨ２が増加していく。
【００８８】
このように監視区画に形成される煙層６０に対しアナログ火災感知器１６に設けられたＣＣＤカメラ６２により撮像領域６４の画像を撮像すると、時間の経過に応じて煙層６０の高さＨ２が増加した場合、ＣＣＤカメラ６２で撮影した画像は、煙層６０の高さＨ２が小さい場合は、煙層６０を介して床面１５の画像が撮像されるが、煙層６０の高さＨ２が増加すると、煙層６０により床面１５の画像が徐々に遮られて一様な輝度画像に近づくようになり、このような画像変化に基づき煙層６０の高さＨ２を検出することができる。
【００８９】
ＣＣＤカメラ６２により撮像された画像から煙層の高さを検出する制御は、まずＣＣＤカメラ６２で撮像したフレーム画像を読み込んでエッジ抽出処理を行い、続いてエッジ抽出画像の画素値の総和を求め、画素値の総和が減少するほど煙層の高さも増加する関係にあることから、画像値の総和に対する煙層の高さの関係は、火災実験等により予め求めてテーブル情報として記憶しておき、火災時の画像処理で求められた画素値の総和に対応する煙層の高さをテーブル情報から読み出して検出する。
【００９０】
なお、ＣＣＤカメラ６２の画像から煙層の高さを検出するための画像処理は、エッジ抽出処理以外に適宜の画像処理を含む。
【００９１】
図９は図８のＣＣＤカメラによる煙層検出制御を示したフローチャートであり、図２に示した感知器制御部４２による制御動作となる。
【００９２】
図９に示すように、感知器制御部４２は、ステップＳ３１でＲ型火災受信機１０から送信された煙層検出起動信号の受信を判別するとステップＳ３２に進んでＣＣＤカメラ６２の撮影動作を開始させる。
【００９３】
続いて、感知器制御部４２はステップＳ３３でＣＣＤカメラ６２により撮像されたフレーム画像を読み込み、ステップＳ３４で読込画像のエッジ抽出と画素値総和の算出によるテーブル読出しにより煙層の高さを検出し、ステップＳ３５でＲ型火災受信機１０からの自己アドレスを指定した呼出信号を受信した場合に、ステップＳ３６で煙層の高さを設定した応答信号を送信させる。
【００９４】
続いて、感知器制御部４２は、ステップＳ３７でＲ型火災受信機１０から復旧信号を受信するまでステップＳ３３〜Ｓ３６のＣＣＤカメラ６２の撮影画像を用いた煙層の高さ検出処理を繰り返し、ステップＳ３７で復旧信号の受信を判別するとステップＳ３８に進んでＣＣＤカメラ６２の撮影動作を停止させた後にステップＳ３１に戻る。
【００９５】
［天井面温度による煙層高さの検出］
図１０は天井面温度による煙層の高さ検出を示した説明図であり、図１０（Ａ）は通常監視状態を示し、図１０（Ｂ）は火災による煙が流入した状態を示す。
【００９６】
図１０（Ａ）に示すように、天井面１１に設置されたアナログ火災感知器１６には、煙層検出部として機能する温度検出部６６が設けられ、温度検出素子として例えばサーミスタが使用され、天井面１１に沿った空間の温度である天井面温度を検出して図２に示した感知器制御部４２に出力する。なお、図２に示した火災センサ部４４を温度検出部としている場合には、温度検出部６６を設ける必要はなく、火災検出部４４による検出温度を天井面温度として用いることができる。
【００９７】
温度検出部６６に対応して感知器制御部４４のメモリには、天井面温度に対応した煙層高さがテーブル情報として予め記憶されており、Ｒ型火災受信機１０から煙層検出起動信号を受信した場合に、温度検出部６６により検出された天井面温度に対応する煙層の高さをメモリのテーブル情報から読み出して検出する。
【００９８】
本実施形態の天井面温度による煙層の高さ検出は、図１０（Ｂ）に示すように、監視区画に火災による煙が流入した場合、監視区画の空間の上部には高温の煙層６０が形成され，下部には相対的に温度の低い低温の空気層６１が形成され、煙層６０の高さは上部空間の温度、即ち天井面温度が低いほど小さく、天井面温度が高いほど大きくなる関係にある。
【００９９】
ここで、煙層６０が形成される上部空間の天井面温度Ｔ１に対し、空気層６２が形成される下部空間の温度Ｔ２は、そのときの室温であり、煙層６０の高さＨ２は上部空間の煙層６０の形成による温度差ΔＴ（＝天井面温度Ｔ１−室温Ｔ２）に対応しており、温度差ΔＴが小さいほど煙層６０の高さＨ２は小さく、温度差ΔＴが大きいほど煙層６０の高さＨ２は大きくなる関係にある。
【０１００】
図１０（Ｂ）は、天井面温度と室温との温度差がΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３と増加した場合、即ち、天井面温度が増加した場合であり、温度差ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３に対応して煙層６０の下側が位置６８−１，６８−２，６８−３と下降して煙層６０の高さがＨ２１，Ｈ２２，Ｈ２３と増加した場合を示している。
【０１０１】
このため感知器制御部４４のメモリには、室温Ｔ２に対する天井面温度Ｔ１との温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）に対する煙層の高さＨ２の関係を火災実験等により求めて予めテーブル情報として記憶しておくことで、火災時の温度検出部６６による天井面温度の検出に基づいて煙層６０の高さを検出することができる。
【０１０２】
図１１は図１０の天井面温度による煙層検出制御を示したフローチャートであり、図２に示した感知器制御部４２による制御動作となる。
【０１０３】
図１１に示すように、感知器制御部４２は、ステップＳ４１で温度検出部６６により天井面温度を検出して定常温度（室温）として記憶している。なお、定常温度の記憶値は所定時間の移動平均を求めて記憶している。
【０１０４】
続いて、感知器制御部４２は、ステップＳ４２でＲ型火災受信機１０から送信された煙層検出起動信号の受信を判別するとステップＳ４３に進んで温度検出部６６により天井面温度を検出し、ステップＳ４４で天井面温度とステップＳ４１で記憶した定常温度（室温）との温度差を算出し、ステップＳ４５で温度差によりメモリのテーブル情報を参照して煙層の高さを読み出すことで検出する。
【０１０５】
続いて、感知器制御部４２はステップＳ４６でＲ型火災受信機１０からの自己アドレスを指定した呼出信号を受信した場合に、ステップＳ４７で煙層の高さを設定した応答信号を送信させる。
【０１０６】
続いて、感知器制御部４２は、ステップＳ４８でＲ型火災受信機１０から復旧信号を受信するまでステップＳ４３〜Ｓ４７の天井面温度による煙層の高さ検出処理を繰り返し、ステップＳ４８で復旧信号の受信を判別するとステップＳ４１に戻る。
【０１０７】
［境界温度による煙層高さの検出］
図１２は温度境界による煙層の高さ検出を示した説明図であり、図１２（Ａ）は通常監視状態を示し、図１２（Ｂ）は火災による煙が流入した状態を示す。
【０１０８】
図１２（Ａ）に示すように、天井面１１に設置されたアナログ火災感知器１６には、煙層検出部として機能する空間温度検出部７０が設けられている。空間温度検出部７０は、Ｒ型火災受信機１０から煙層検出起動信号を受信した場合に動作し、図１２（Ｂ）に示すように、アナログ火災感知器１６の下部空間にウェイト７２の重みにより吊下げケーブル７６を引き下ろし、吊下げケーブル７６には所定間隔に例えば温度検出素子７４−１，７４−２，７４−３が配置され、温度検出素子７４−１〜７４−３は吊下げケーブル７６内の信号線により図２に示した感知器制御部４２に接続され、温度検出素子７４−１，７４−２，７４−３は監視区画の上部空間の高さ方向に異なる位置に配置されて各空間位置の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を検出することができる。
【０１０９】
図１２（Ａ）の通常監視状態で吊下げケーブル７６は感知器筐体内に収納されており、且つ、ウェイト７２は電磁ソレノイド等のアクチュエータにより感知器筐体下側に保持された状態にあり、Ｒ型火災受信機１０から煙層検出起動信号を受信した場合に電磁ソレノイドの駆動によりラッチが解除されることで、ウェイト７２が落下し、図１２（Ｂ）に示すように、温度検出素子７４−１〜７４−３を設けた吊下げケーブル７６が引き下ろされた空間温度の検出状態が形成される。
【０１１０】
本実施形態の温度境界による煙層の高さ検出は、図１２（Ｂ）に示すように、監視区画に火災による煙が流入した場合、監視区画の空間の上部には高温の煙層６０が形成され，下部には相対的に温度の低い低温の空気層６１が形成される。
【０１１１】
このため監視区画の空間における高さ方向の温度分布を検出すれば、高温の煙層６０から低温の空気層６１に至る高さ方向の温度変化が分かり、空気層６１は一定の室温であり、煙層６０は室温を起点に天井側に向かって増加する温度変化となり、これにより室温に対する温度上昇の開始点付近を煙層６０の下端と判定することができる。
【０１１２】
図１２（Ｂ）は、温度検出素子７４−１〜７４−３による上部空間の温度検出状態であり、温度検出素子７４−１は天井面１１から高さＨ１の空間温度Ｔ１を検出し、温度検出素子７４−２は天井面１１から高さＨ２の空間温度Ｔ２を検出し、温度検出素子７４−３は天井面１１から高さＨ３の空間温度Ｔ３を検出している。
【０１１３】
ここで、空間温度Ｔ２＝Ｔ３＝室温であり、空間温度Ｔ１が室温より高い高温であったとすると、煙層６０と空気層６１の境界は少なくとも温度検出素子７４−１，７４−２の間にあり、例えば温度検出素子７４−１の位置６８−１にあると推定し、煙層の高さＨ２１を検出することができる。
【０１１４】
また、空間温度Ｔ３＝室温であり、空間温度Ｔ１、Ｔ２が室温より高い高温であり且つＴ１＞Ｔ２であったとすると、煙層６０と空気層６１の境界は少なくとも温度検出素子７４−２，７４−３の間にあり、例えば温度検出素子７４−２の位置６８−２２にあると推定し、煙層の高さＨ２２を検出する事ができる。
【０１１５】
更に、空間温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が室温より高い高温であり且つＴ１＞Ｔ２＞Ｔ３であったとすると、煙層６０と空気層６１の境界は少なくとも温度検出素子７４−３の下側にあり、例えば温度検出素子７４−３の位置６８−３にあると推定し、煙層の高さＨ２３を検出することができる。
【０１１６】
このような煙層の高さの検出精度は、吊下げケーブル７６に配置する温度検出素子の数を増加させることで、更に高めることができる。
【０１１７】
図１３は図１２の境界温度による煙層検出制御を示したフローチャートであり、図２に示した感知器制御部４２による制御動作となる。
【０１１８】
図１３に示すように、感知器制御部４２は、ステップＳ５１で空間温度検出部７０の温度検出素子７４−１〜７４−３の何れかにより室温を検出して記憶している。なお、室温の記憶値は所定時間の移動平均を求めて記憶している。
【０１１９】
続いて、感知器制御部４２は、ステップＳ５２でＲ型火災受信機１０から送信された煙層検出起動信号の受信を判別するとステップＳ５３に進んでウェイト７２のラッチを解除して落下させることで吊下げケーブル７６を引き降ろし、複数の温度検出素子７４−１〜７４−３による空間温度の検出状態を生成させる。
【０１２０】
続いて、感知器制御部４２はステップＳ５５に進み、複数の温度検出素子７４−１〜７４−３で検出した高さ方向の空間温度の室温に対する温度変化から、空気層の室温から立ち上がる煙層の温度変化点付近を温度境界として判定し、天井面から温度境界までの高さを煙層の高さとして検出する。
【０１２１】
続いて、感知器制御部４２はステップＳ５６でＲ型火災受信機１０からの自己アドレスを指定した呼出信号を受信した場合に、ステップＳ５７で煙層の高さを設定した応答信号を送信させる。
【０１２２】
続いて、感知器制御部４２は、ステップＳ５８でＲ型火災受信機１０から復旧信号を受信するまでステップＳ５４〜Ｓ５７の境界温度による煙層の高さ検出処理を繰り返し、ステップＳ５８で復旧信号の受信を判別するとステップＳ５１に戻る。
【０１２３】
［散乱光による煙層高さの検出］
図１４は煙散乱光による煙層の高さ検出を示した説明図であり、図１４（Ａ）は通常監視状態を示し、図１４（Ｂ）は火災初期の煙層を示す。図１５は図１４に続く散乱光による煙層の高さ検出を示した説明図であり、図１５（Ｃ）（Ｄ）は図１４（Ｂ）に続いて煙層が拡大していく状態を示す。
【０１２４】
図１４（Ａ）に示すように、天井面１１に設置されたアナログ火災感知器１６には発光部８０が設けられ、Ｒ型火災受信機１０から煙層検出起動信号を受信した場合に監視区画の斜め下方に向けて所定の照射角θで光ビーム１２を間欠的に照射する。発光部８０としては近赤外光を発光するＬＥＤが使用され、近赤外光を使用することで照明光による影響を受けないようにしている。
【０１２５】
アナログ火災感知器１６に設けた発光部８０からの光ビーム８２の天井面に対する投影方向にリニア型受光部８４が天井面１１に沿って配置されている。リニア型受光部８４には所定間隔で複数の受光素子８６−１，８６−２，８６−３がライン状に配置されており、図１４（Ｂ）に示すように、火災時に監視空間に形成される煙層６０に光ビーム１２を照射した場合に発生する煙粒子による散乱光８８を受光し、受光信号を信号線を介して図２に示した感知制御部４２に出力している。
【０１２６】
リニア型受光部８４の長さは、光ビーム８２の照射角θと検出を必要とする煙層の高さで決まり、監視区画の高さＨ１を例えば２．５メートルとし、避難限界となる空気層の高さＨ３を例えば１．５メートルとすると、検出を必要とする煙層の最大高さは１．０メートルとなり、これに応じてリニア型受光部８４の長さが決まる。
【０１２７】
また、リニア型受光部８４は帯状の絶縁テープ上に受光素子８６−１〜８６−３とそれぞれのリード線を配置した薄型で幅も狭い簡単な構造であり、天井面１１に張り付け固定してもほとんど目立つことがなく、設置場所のデザインを損なうことはない。
【０１２８】
図１５（Ｂ）に示すように、火災初期にあっては、監視区画に流入する煙により形成される煙層６０は天井面１１側の高い位置にあり、このとき発光部８０から照射された光ビーム８２は手前側で煙層６０を通過し、煙粒子による散乱光はリニア型受光部８４の感知器側の受光素子８６−１で主に受光され、受光素子８６−１の受光レベルが増加し、受光素子８６−２，６８−３の受光レベルは低いことから、受光素子８６−１からの垂線が光ビーム８２と交差するＰ１点付近の高さを煙層６０の高さＨ２１として検出することができる。
【０１２９】
続いて図１６（Ｃ）に示すように、時間の経過に伴って煙層６０の高さが増大し、このとき発光部８０から照射された煙層６０を通過する光ビーム１２の距離が長くなり、煙粒子による散乱光はリニア型受光部８４の感知器側の受光素子８６−１に加えて受光素子８６−２でも検出されるようになり、受光素子８６−１、８６−２の受光レベルが増加し、受光素子６８−３の受光レベルは低いことから、受光素子８６−２からの垂線が光ビーム８２と交差するＰ２点付近の高さを煙層６０の高さＨ２２として検出することができる。
【０１３０】
更に、図１６（Ｄ）に示すように、時間の経過に伴って煙層６０の高さＨが更に増大し、このとき発光部８０から照射された煙層６０を通過する光ビーム１２の距離が更に長くなり、煙粒子による散乱光はリニア型受光部８４の感知器側の受光素子８６−１、８６−２に加え、受光素子８６−３でも検出されるようになり、受光素子８６−３からの垂線が光ビーム８２と交差するＰ３点付近の高さを煙層６０の高さＨ２３として検出することができる。なお、煙層６０の高さＨ２１，Ｈ２２、Ｈ２３の増加に対し空気層６１の高さはＨ３１，Ｈ３２，Ｈ３３と減少する。
【０１３１】
このような煙層の高さの検出精度は、リニア型受光部８４に配置する受光素子の数を増加させることで、更に高めることができる。
【０１３２】
図１６は図１５の境界温度による煙層検出制御を示したフローチャートであり、図２に示した感知器制御部４２による制御動作となる。
【０１３３】
図１６に示すように、感知器制御部４２は、ステップＳ６１でＲ型火災受信機１０から送信された煙層検出の起動信号受信を判別するとステップＳ６２に発光部８０の間欠発光による光ビーム８２の照射を開始する。
【０１３４】
続いて、感知器制御部４２はステップＳ６３に進み、リニア型受光部８４に設けられた複数の受光素子による受光信号を検出し、ステップＳ６４で水平方向にライン上に配置した複数の受光素子８６−１〜８６−３による受光信号のレベルの変化から煙層の高さを検出する。
【０１３５】
続いて、感知器制御部４２はステップＳ６５でＲ型火災受信機１０からの自己アドレスを指定した呼出信号を受信した場合に、ステップＳ６６で煙層の高さを設定した応答信号を送信させる。
【０１３６】
続いて、感知器制御部４２は、ステップＳ６７でＲ型火災受信機１０から復旧信号を受信するまでステップＳ６３〜Ｓ６６の散乱光による煙層の高さ検出処理を繰り返し、ステップＳ６７で復旧信号の受信を判別するとステップＳ６８で発光部８０による光ビーム８２の照射を停止してステップＳ５１に戻る。
【０１３７】
［本発明の変形例］
（煙層検出部）
本発明による煙層検出部は、上記の実施形態に示したミリ波レーダ、ＣＣＤカメラ、天井面温度による煙層検出、境界温度による煙層検出、及び散乱光による煙層検出に限定されず、例えば火災時に発生する炭酸ガスや水蒸気、ススの吸収スペクトルを利用してレーザーで判別し、煙層の境界高さを推定するようにしても良く、煙層の高さを検出するための適宜のデバイス、センサ、制御機能を含むものである。
【０１３８】
（Ｐ型火災報知設備）
上記の実施形態は、Ｒ型火災報知設備を例にとるものであったが、信号回線単位に火災を検出して警報するＰ型火災報知設備について、Ｐ型火災受信機からの信号回線に接続されたオンオフ型火災感知器に前述した煙層検出部の機能を設け、受信機側で火災時に各監視区域の煙層の高さに基づき避難誘導制御を行うようにしても良い。この場合、Ｐ型火災受信機及びオンオフ型火災感知器は煙層の高さを示す検出データを受信機側に送信するデータ伝送機能がないことから、受信機及び感知器側にデータ伝送機能を設けることになる。
【０１３９】
（その他）
また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１４０】
１０：Ｒ型火災受信機
１２：信号回線
１４：感知器ベース
１４ａ，１６ａ：嵌合構造
１６：アナログ火災感知器
１８：煙層検出部
２０：受信機制御部
２２，４０：伝送部
２４：ディスプレイ装置
２６：表示部
２８：操作部
３０：警報部
３２：移報部
３４：火災監視制御部
３６：避難誘導制御部
３８，４６：電源部
４２：感知器制御部
４４：火災センサ部
４５：発報表示灯
５０：ミリ波レーダ
５２：送受信波
６０：煙層
６１：空気層
６２：ＣＣＤカメラ
６４：撮像領域
６６：温度検出部
７０：空間温度検出部
７２：ウェイト
７４−１〜７４−３：温度検出素子
７６：吊下げケーブル
８０：発光部
８２：光ビーム
８４：リニア型受光部
８６−１〜８６−３：受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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