(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光ガラスの内側に設置されている受光素子と；
炎の揺らぎ周波数特性を具備し、上記受光素子の出力信号を入力する火災監視用狭帯域フィルタと；
上記火災監視用狭帯域フィルタの出力信号に基づいて、炎の存在を判別する炎判別手段と；
上記受光ガラスの外側に設置され、上記受光素子と対向して設置されている汚れ検出用発光素子と；
上記炎の揺らぎ周波数特性とは異なる周波数特性を具備し、上記受光素子の出力信号を入力する汚れ検出用狭帯域フィルタと；
上記汚れ検出用発光素子が発光したときに、上記汚れ検出用狭帯域フィルタの出力信号に基づいて、上記受光ガラスの汚れ度合いを検出する汚れ度合検出手段と；
上記受光素子の出力信号の供給先を、上記火災監視用狭帯域フィルタまたは上記汚れ検出用狭帯域フィルタに切り換える切換手段と；
を有することを特徴とする炎検知器。
【請求項２】
受光ガラスの内側に設置され、炎からの輻射光を検出する火災監視用受光素子と；
炎の揺らぎ周波数特性を具備し、上記火災監視用受光素子の出力信号を入力する火災監視用狭帯域フィルタと；
上記火災監視用狭帯域フィルタの出力信号に基づいて、炎の存在を判別する炎判別手段と；
上記受光ガラスの外側に設置されている汚れ検出用発光素子と；
上記受光ガラスの内側に設置され、しかも、上記汚れ検出用発光素子と対向して設置されている汚れ検出用受光素子と；
上記炎の揺らぎ周波数特性とは異なる周波数特性を具備し、上記汚れ検出用受光素子の出力信号を入力する汚れ検出用狭帯域フィルタと；
上記汚れ検出用発光素子が発光したときに、上記汚れ検出用狭帯域フィルタの出力信号に基づいて、上記受光ガラスの汚れ度合いを検出する汚れ度合検出手段と；
を有することを特徴とする炎検知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炎検知器および火災検知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル内に設置されている従来の炎検知器において、受光素子が受光ガラスで覆われ、炎が発する輻射光を上記受光素子が受光する。そして、上記受光ガラスが汚れやすいので、その汚れの度合いを把握し、受光素子の出力信号と、上記受光ガラスの汚れ度合いとに基づいて、炎の存在を判別する。つまり、従来の炎検知器は、炎検知器の試験時に炎の疑似光源を用いて炎検知器の機能を確認し、受光ガラスの汚損に対して、適切に感度補正を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例において、炎検知器の機能を確認し、炎検知器の感度を補正する場合に、回転灯（車両に設置されている回転灯）からの光等の外光ノイズを受光すると、炎検知器の機能を適切に確認することができず、また、炎検知器の感度を適切に補正することができないという問題がある。つまり、回転灯等の外光は、火災の揺らぎ周波数に近い周波数を有するので、回転灯等の外光を受光すると、炎検知の結果に影響があるという問題がある。
【０００４】
この問題を解決するためには、回転灯が設置されている車両の通行が少ない時間帯に、炎検知器の機能確認、炎検知器の感度補正を行えばよい。しかし、交通量が年々増加しているので、交通量の少ない時間帯が次第に短くなり、時間帯を考慮しただけでは、炎検知器の機能を適切に確認し、また、炎検知器の感度を適切に補正することが困難であるという問題がある。
【０００５】
ところで、従来の炎検知器においては、受光素子の出力信号を増幅する増幅部におけるゲインは、常に一定であり、つまり、受光ガラスの汚損が少ない場合における増幅器のゲインは、受光ガラスの汚損が多い場合における増幅器のゲインと同じく、大きい。したがって、増幅器には、光の受光によって大きな電流が流れ、上記増幅器における消費電力が多いという問題がある。
【０００６】
本発明は、炎検知器の機能を確認し、感度補正をする場合に、回転灯からの光等の外光ノイズを受けても、炎検知器の機能を適切に確認することができ、また、炎検知器の感度を適切に補正することができる炎検知器を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、炎検出素子に狭帯域フィルタを接続し、炎検知器の機能試験時に、上記狭帯域フィルタの中心周波数を高い周波数に変化させることによって、回転灯からの光等の外光ノイズに影響され難くする炎検知器である。
【００１１】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明における第１の実施例である炎検知器ＦＤ１を示すブロック図である。
【００１２】
炎検知器ＦＤ１は、受光素子１１と、スイッチＳＷと、火災監視用狭帯域フィルタ１２と、増幅回路１３と、平滑化回路１４と、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５と、火災判定制御用マイコン３１と、発光制御回路４１と、汚れ検出用発光素子４２と、受光ガラスＧとを有する。
【００１３】
汚れ検出用発光素子４２は、受光ガラスＧの外側に設置され、しかも、受光素子１１と対向して設置されている。
【００１４】
発光制御回路４１は、火災判定制御用マイコン３１によって制御され、汚れ検出用発光素子４２を発光させる回路である。
【００１５】
受光素子１１は、受光ガラスＧの内側に設置されている。
【００１６】
火災監視用狭帯域フィルタ１２は、炎の揺らぎ周波数特性を具備し、受光素子１１の出力信号を入力するフィルタである。
【００１７】
火災判定制御用マイコン３１は、火災監視用狭帯域フィルタ１２の出力信号に基づいて、炎の存在を判別する炎判別手段の例である。
【００１８】
汚れ検出用狭帯域フィルタ１５は、炎の揺らぎ周波数特性とは異なる周波数特性を具備し、受光素子１１の出力信号を入力するフィルタである。
【００１９】
また、火災判定制御用マイコン３１は、上記汚れ検出用発光素子が発光したときに、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５の出力信号に基づいて、上記受光ガラスＧの汚れ度合いを検出する汚れ度合検出手段の例である。
【００２０】
スイッチＳＷは、受光素子１１の出力信号の供給先を、火災監視用狭帯域フィルタ１２または汚れ検出用狭帯域フィルタ１５に切り換える切換手段の例であり、火災判定制御マイコン３１によって、上記切換が制御される。
【００２１】
増幅回路１３は、火災監視用狭帯域フィルタ１２の出力信号と、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５の出力信号とを増幅する回路である。
【００２２】
平滑化回路１４は、増幅回路１３の出力信号を平滑する回路である。
【００２３】
次に、上記実施例の動作について説明する。
【００２４】
図２は、上記実施例の動作を示すフローチャートである。
【００２５】
まず、火災判定制御用マイコン３１が、防災盤から試験制御信号を受信すると（Ｓ１）、受光素子１１の出力信号を汚れ検出用狭帯域フィルタ１５に送るように、スイッチＳＷが切り換えられる（Ｓ２）。そして、汚れ検出用発光素子４２を発光させ（Ｓ３）、これによって、炎検知器ＦＤ１の試験を実行する（Ｓ４）。
【００２６】
つまり、火災判定制御用マイコン３１が、発光制御回路４１を介して、汚れ検出用発光素子４２を発光させ、受光ガラスＧを介して、上記発光を受光素子１１が受光し、受光素子１１の出力信号が、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５を通過し、増幅器１３で増幅され、平滑化回路１４で平滑され、火災判定制御用マイコン３１に送られる。火災判定制御用マイコン３１において、受光ガラスＧの汚れ度合いが検出される。
【００２７】
上記の場合、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５が、炎の揺らぎ周波数特性とは異なる周波数特性を具備するので、炎の揺らぎ周波数と同じような周波数特性を有する回転灯等からの光（ノイズ）が除去され、したがって、受光ガラスＧの汚れを正確に検出することができる。つまり、上記実施例によれば、炎検知器ＦＤ１の試験が、交通量（走行車両の照明による外光ノイズ）に影響されずに行われ、時間帯等の選択が不要になる。
【００２８】
また、上記実施例は、受光ガラスＧの汚れを検出しているときに、汚れ検出用発光素子４２で発光する発光パルスの中心周波数が、炎検出する場合に発光する発光パルスの周波数よりも、高いので、発光素子４２を発光させる発光パルス幅を短くすることができ、したがって、発光素子４２における消費電流が少ない。
【００２９】
一方、火災判定制御用マイコン３１からスイッチＳＷが試験制御信号を受けないと（Ｓ１）、受光素子１１の出力信号を火災監視用狭帯域フィルタ１２に送るように、スイッチＳＷが切り換えられ（Ｓ５）、火災監視を行う（Ｓ６）。
【００３０】
図３は、火災監視用狭帯域フィルタ１２の周波数特性と、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５の周波数特性とを示す図である。
【００３１】
図４は、本発明の第２の実施例である炎検知器ＦＳ２を示すブロック図である。
【００３２】
炎検知器ＦＳ２は、炎検知器ＦＳ１における受光素子１１とスイッチＳＷとの代わりに、火災監視用の焦電素子１１と汚れ検出用のＰＤ２１とが設けられ、焦電素子１１に、火災監視用狭帯域フィルタ１２と、増幅回路１３と、平滑化回路１４とが接続され、ＰＤ２１に、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５と、増幅回路１３ａと、平滑化回路１４ａとが設けられている。これらによって、右側検知部Ｒが構成され、左側検知部Ｌの構成は、右側検知部Ｒの構成と同様である。また、受光ガラスＧの中に、右側検知部Ｒと左側検知部Ｌとが設けられている。
【００３３】
なお、炎検知器ＦＤ２は、受光ガラスＧが大きいとき等、火災監視用受光素子の位置が受光ガラスＧの適切な位置に存在しない場合に採用される。また、焦電素子１１は、炎からの輻射光を検出する火災監視用受光素子の例である。
【００３４】
つまり、炎検知器ＦＤ２は、受光ガラスＧの内側に設置され、炎からの輻射光を検出する火災監視用受光素子１１と、炎の揺らぎ周波数特性を具備し、火災監視用受光素子１１の出力信号を入力する火災監視用狭帯域フィルタ１２と、火災監視用狭帯域フィルタ１２の出力信号に基づいて、炎の存在を判別する炎判別手段と、受光ガラスＧの外側に設置されている汚れ検出用発光素子４２と、受光ガラスＧの内側に設置され、しかも、汚れ検出用発光素子４２と対向して設置されている汚れ検出用受光素子ＰＤ２１と、上記炎の揺らぎ周波数特性とは異なる周波数特性を具備し、汚れ検出用受光素子２１の出力信号を入力する汚れ検出用狭帯域フィルタ１５と、汚れ検出用発光素子４２が発光したときに、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５の出力信号に基づいて、受光ガラスＧの汚れ度合いを検出する汚れ度合検出手段とを有する炎検知器の例である。
【００３５】
図５は、本発明の第３の実施例である火災検知器ＦＤ３を示す回路図である。
【００３６】
火災検知器ＦＤ３は、火災検出部５０と、試験発光部６０と、試験受光部７０とを有する。
【００３７】
火災検出部５０は、受光素子５１と、増幅部５２、５２ａと、火災判定するＣＰＵ５３と、ゲイン切換部５４とを有する。
【００３８】
試験発光部６０は、試験発光制御部６１と、受光ガラスＧの外部に設けられている発光素子６２とを有する。発光素子６２は、受光ガラスＧの汚損測定用として発光するものであり、ＣＰＵ５３からの命令によって試験発光制御部６１を制御し、発光素子６２が発光する。
【００３９】
試験受光部７０は、受光素子７１と、増幅部７２とを有する。受光素子７１は、発光素子６２が発光する光を受け、受光素子７１の出力信号を増幅部７２が増幅し、ＣＰＵ５３に送る。
【００４０】
図６は、火災検知器ＦＤ３における受光ガラスＧの汚損率と、試験受光部７０に設けられている増幅部７２におけるゲインとの関係を示す図である。
【００４１】
受光ガラスＧに汚損がなければ（汚損率Ｄが０％であれば）、増幅部７２におけるゲインを１倍とし、受光ガラスＧの汚損率Ｄが０％＜Ｄ≦５０％であれば、ゲインを２倍とし、受光ガラスＧの汚損率Ｄが５０％＜Ｄ≦７５％であれば、ゲインを４倍とする。なお、受光ガラスＧの汚損率Ｄが７５％以上になれば、受光ガラスＤを清掃する。
【００４２】
次に、火災検知器ＦＤ３の動作について説明する。
【００４３】
図７は、火災検知器ＦＤ３の動作を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、通常は、定期的に火災検出を行い（Ｓ２２）、図示しない防災盤から、試験制御信号を受信すると（Ｓ１２）、受光ガラスＧの汚損測定を行う。つまり、試験発光制御部６１を制御し（Ｓ１３）、発光素子６２が発光し、この光を、受光ガラスＧを通して、受光素子７１が受光し、受光素子７１の出力信号を、増幅部７２を介して、ＣＰＵ５３へ送る（Ｓ１４）。また、これと同時に、受光素子５１の出力信号を、増幅部５２、５２ａを介してＣＰＵ５３へ送る（Ｓ１５）。
【００４５】
そして、まず、この受光素子５１からの出力信号を用いて、ＣＰＵ５３が外光ノイズの存在を判別する（Ｓ１６）。すなわち、汚れを検出するための受光素子７１は発光素子６２に対向しており、発光素子６２の発光を十分に受光するが、火災を監視する受光素子５１は、監視区画を見る必要から当然発光素子６２には対向せず、発光素子６２の発光は殆ど受けない。
【００４６】
しかし、監視区画に外光ノイズが存在していると、火災を監視する受光素子５１がそれによる出力信号を発生すると同時に、汚れを検出するための受光素子７１も受光ガラスＧの外側を向いているので、外光ノイズによる出力を行なう。
【００４７】
したがって、受光素子７１が外光ノイズを検出しているか否かについて、受光素子５１の出力信号から判別し（Ｓ１６）、外光ノイズがある場合には、所定の待ち時間待機し（Ｓ２０）、再度試験動作を行う（Ｓ１３に戻る）。この待ち時間の間にも、定期的な火災検出は行われる（Ｓ２１）。そして、受光素子５１が外光ノイズを検出していなければ、受光素子７１からの出力信号を用いて、ＣＰＵ５３が受光ガラスＧの汚損度合いを算出する（Ｓ１７）。
【００４８】
そして、受光ガラスＧの汚損の度合いが、所定量以上である場合に（Ｓ１８）、火災検出部５０の増幅部５２のゲインをアップさせて（Ｓ１９）、汚損に応じた感度を保つ。
【００４９】
つまり、受光ガラスＧの汚損率（減光率）Ｄが０％であれば、火災検出部５０の増幅部５２のゲインを１とし、受光ガラスＧの汚損率Ｄが０％よりも大きく５０％以内であれば、増幅部５２のゲインを２とし、受光ガラスＧの汚損率Ｄが５０％よりも大きく、７５％以内であれば、増幅部５２のゲインを４とする。
【００５０】
ところで、従来の炎検知器においては、増幅部５２に対応する増幅部のゲインは、常に一定であり、つまり、受光ガラスの汚損が少ない場合における増幅器のゲインは、受光ガラスの汚損が多い場合における増幅器のゲインと同じく、大きい。
【００５１】
ところが、火災検知器ＦＤ３においては、受光ガラスＧの汚損が少ないときに、増幅部５２のゲインを少なくしているので、増幅器５２の出力電流が少なく、したがって、増幅器５２における消費電力が少ないという利点がある。
【００５２】
また、火災検知器ＦＤ３において、図６に示すように、受光ガラスＧの汚損が少ない程、増幅器５２のダイナミックレンジが大きいという利点もある。
【００５３】
なお、受光素子５１は、受光ガラスを通して炎からの輻射光を検出する検出素子の例であり、増幅部５２は、上記炎検出素子の出力信号を増幅する増幅回路の例であり、ＣＰＵ５３は、上記増幅回路の出力信号に基づいて、炎の存在を判別する炎判別手段の例であり、ＣＰＵ５３とゲイン切換制御部５４とは、受光ガラスの汚れ度合いが進むにつれて、上記増幅回路のゲインを大きくするゲイン調整手段の例である。
【００５４】
また、火災検知器ＦＤ３の動作において、汚損度合いを算出する際に外光ノイズの存在時に待ち時間後に再度検出することによって、受光素子７１の出力を取り消しているが、その他の動作として、火災判別動作（Ｓ２２）に入って、次の試験制御信号を待つようにしてもよく、また、待ち時間を設けずに、連続的に受光素子７１と受光素子５１との出力信号をとるようにしてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明によれば、炎検知器の機能を確認し、感度補正をする場合に、回転灯からの光等の外光ノイズを受けても、炎検知器の機能を適切に確認することができ、また、炎検知器の感度を適切に補正することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施例である炎検知器ＦＤ１を示すブロック図である。
【図２】上記実施例の動作を示すフローチャートである。
【図３】火災監視用狭帯域フィルタ１２の周波数特性と、汚れ検出用狭帯域フィルタ１５の周波数特性とを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例である炎検知器ＦＳ２を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施例である火災検知器ＦＤ３を示す回路図である。
【図６】火災検知器ＦＤ３における受光ガラスＧの汚損率と、試験受光部７０に設けられている増幅部７２におけるゲインとの関係を示す図である。
【図７】火災検知器ＦＤ３の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
ＦＤ１、ＦＤ２…炎検知器、
１１…受光素子、
ＳＷ…スイッチ、
１２…火災監視用狭帯域フィルタ、
１３…増幅回路、
１４…平滑化回路、
１５…汚れ検出用狭帯域フィルタ、
３１…火災判定制御用マイコン、
４１…発光制御回路、
４２…汚れ検出用発光素子、
ＦＤ３…火災検知器、
５０…火災検出部、
５２…増幅部、
５３…ＣＰＵ、
５４…ゲイン切換制御部、
Ｇ…受光ガラス。
【図１】
0003912718.tif 000002
【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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