(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の監視エリアを視野とする透光性窓と、
前記透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に変換して受光検知信号として出力する検知センサと、
前記検知センサから出力される受光検知信号に基づいて火災の判定を行う火災判定部と、
前記透光性窓の外側近傍に設けられた試験光源と、
試験時に、前記試験光源を所定時間の間所定周波数で点滅又は明滅して明るさを変化させて試験光を照射させ、前記透光性窓を介して前記検知センサで受光した前記試験光の受光検知信号により、前記透光性窓の汚損状態を検出して外部に出力すると共に、前記受光検知信号を汚損補償するための回路条件を調整する試験処理部と、
を備えた火災検知器に於いて、
前記試験光の受光検知信号から外乱光の影響を検出して処理する外乱光処理部を設け、
前記外乱光処理部は、試験時に得られる前記受光検知信号の上下のピーク値の各々を抽出して各々の平均ピーク値を算出し、前記平均ピーク値に近い上下のピーク値の一部を抽出することで外乱光の影響を受けた上下のピーク値を除去することを特徴とする火災検知器。
【請求項２】
請求項１記載の火災検知器に於いて、前記外乱光処理部は、外乱光の影響を受けた信号を除去した残りの上下のピーク値から受光検知信号の振幅値を算出し、前記透光性窓に汚れのない状態で検出された受光検知信号の振幅初期値により、前記透光性窓の汚損状態を示す減光率を算出することを特徴とする火災検知器。
【請求項３】
所定の監視エリアを視野とする透光性窓と、
前記透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に変換して受光検知信号として出力する検知センサと、
前記検知センサから出力される受光検知信号に基づいて火災の判定を行う火災判定部と、
前記透光性窓の外側近傍に設けられた試験光源と、
試験時に、前記試験光源を所定時間の間所定周波数で点滅又は明滅して明るさを変化させて試験光を照射させ、前記透光性窓を介して前記検知センサで受光した前記試験光の受光検知信号により、前記透光性窓の汚損状態を検出して外部に出力すると共に、前記受光検知信号を汚損補償するための回路条件を調整する試験処理部と、
を備えた火災検知器に於いて、
前記試験光の受光検知信号から外乱光の影響を検出して処理する外乱光処理部を設け、  前記外乱光処理部は、試験時に得られる前記受光検知信号の上下のピーク値の各々を抽出して各々の平均ピーク値を算出して、この算出された上下の平均ピーク値から受光検知信号の振幅検出値を算出し、この振幅検出値が、前記透光性窓に汚れのない状態で検出された受光検知信号の振幅初期値に所定の係数を乗じた閾値を超えた場合に、外乱光の影響ありと判定して試験処理を無効とすることを特徴とする火災検知器。
【請求項４】
所定の監視エリアを視野とする透光性窓と、
前記透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に変換して受光検知信号として出力する検知センサと、
前記検知センサから出力される受光検知信号に基づいて火災の判定を行う火災判定部と、
前記透光性窓の外側近傍に設けられた試験光源と、
試験時に、前記試験光源を所定時間の間所定周波数で点滅又は明滅して明るさを変化させて試験光を照射させ、前記透光性窓を介して前記検知センサで受光した試験光の受光検知信号により、前記透光性窓の汚損状態を検出して外部に出力すると共に、前記受光検知信号を汚損補償するための回路条件を調整する試験処理部と、
を備えた火災検知器に於いて、
前記試験光の受光検知信号から外乱光の影響を検出して処理する外乱光処理部を設け、  前記検知センサとして検出波長帯域に異なる少なくとも２つの検知センサを設け、前記試験光源からの試験光を前記検知センサの一方のみに入射するように配置し、前記外乱光処理部は、前記試験時に前記試験光が入射しない他の検知センサから受光検知信号が得られた場合、外乱光の影響ありと判定して、このときの試験処理を無効とするか又は外乱光の影響を受けた信号部分の除去を行うことを特徴とする火災検知器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視区域内の火災を検知する火災検知器に関し、特に、検知センサを内部に備えた透光性窓の汚損状態を試験により監視する機能を備えた火災検知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所定の監視対象物、例えばトンネル内の壁面や天井にはトンネル内の火災を検出する火災検知器が設置され、トンネル長手方向の両側区域の火災を検出している。このような火災検知器としては、炎からの光や放射熱を受ける検知センサを用いて火災を検出し、防災受信盤へ火災信号を送出する。
【０００３】
火災の検出の方法としては、特定の波長帯の受光エネルギーが閾値以上かを検出する方法や、複数の波長帯域の受光エネルギーを検出して相対比較で火災判断するものなどがある。火災検知器は両側の監視区域の火災を検出するために、左右別々の検知センサで火災を検出している。
【０００４】
このような火災検知器は、車が頻繁に通るトンネル内に設置されるものであるから、検知センサが汚れないように筐体内に納め、検知センサの前面に光を入射させる透光性窓を設けている。しかし、トンネル内では火災検知器の筐体にゴミが付着して汚損するため、透光性窓が汚れて光の透過率が徐々に減少し火災検出ができなくなる。
【０００５】
そこで、火災検知器には受光窓の外部に試験光源を設け、定期的に発光させ筐体内部の検知センサで受光して、透光性窓の汚損状態を検出して、防災受信盤に汚損信号を送信する。また、火災検知器は試験時の受光出力のレベルに応じて、感度を調整して透光性窓の汚れ具合に応じた感度補償を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の火災検知器にあっては、試験時において偶然に試験を行っている火災検知器の前を車が通ったり、外部から何らかの光が入射するなどした場合には、検知センサの受光出力が正しいものとならず、この状態では正しい感度補償が行われないし、または汚損などの異常を検出できず、誤報や失報につながることがある。
【０００７】
本発明は、火災検知器の試験において、外乱光に影響されることなく正確な試験を行って誤報や失報を防ぐようにした火災検知器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。
【０００９】
本発明の火災検知器は、所定の監視エリアを視野とする透光性窓と、透光性窓内に配置され、光エネルギーを電気信号に変換して受光検知信号として出力する検知センサと、検知センサから出力される受光検知信号に基づいて火災の判定を行う火災判定部と、透光性窓の外側近傍に設けられた試験光源と、試験時に、試験光源を所定時間の間所定周波数で点滅又は明滅して明るさを変化させて試験光を照射させ、透光性窓を介して検知センサで受光した試験光の受光検知信号により、透光性窓の汚損状態を検出して外部に出力すると共に、受光検知信号を汚損補償するための回路条件を調整する試験処理部とを備える。
【００１０】
このような火災検知器につき本発明は、試験光の受光検知信号から外乱光の影響を検出して処理する外乱光処理部を設けたことを特徴とする。外乱光処理部は、試験時に得られる受光検知信号の上下のピーク値の各々を抽出して上下の平均ピーク値を算出し、各平均ピーク値に近い上下のピーク値の一部を抽出することで外乱光の影響を受けた上下のピーク値を除去する。外乱光処理部は、外乱光の影響を受けた信号を除去した残りの上下のピーク値から受光検知信号の振幅値を算出し、透光性窓に汚れのない状態で検出された受光検知信号の振幅初期値により、透光性窓の汚損状態を示す減光率を算出する。
【００１１】
このように本発明は、試験時に得られた受光検知信号が車両のヘッドライト等による外乱光の影響を受けていたとしても、外乱光の影響を受けた異常な信号の部分が除去されることとなり、外乱光を受けても、これに影響されることなく正確な試験結果を得ることができ、汚損警報の誤報や汚損補償が適切に行われないことによる失報を防ぐことができる。
【００１３】
また外乱光処理部は、試験時に得られる受光検知信号の上下のピーク値の各々を抽出して各々の平均ピーク値を算出して、この算出された上下の平均ピーク値から受光検知信号の振幅検出値を算出し、この振幅検出値が、透光性窓に汚れのない状態で検出された受光検知信号の振幅初期値に所定の係数を乗じた閾値を超えた場合に、外乱光の影響ありと判定して試験処理を無効とする。
【００１６】
また本発明の火災検知器は、検知センサとして検出波長帯域に異なる少なくとも２つの検知センサを設けた所謂２波長方式の場合、試験光源からの試験光を検知センサの一方のみに入射するように配置し、外乱光処理部は、試験時に試験光が入射しない他の検知センサから受光検知信号が得られた場合、外乱光の影響ありと判定して試験無効と判定するか又は外乱光の影響を受けた信号部分の除去を行うようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の火災検知器が使用されるトンネル防災設備の概略構成の説明図である。図１において、監視室などに設置された防災受信盤１からはトンネル５に対し伝送路２が引き出され、トンネル５のトンネル壁面５ａに沿って所定間隔Ｌで設置した本発明の火災検知器３を接続している。
【００１９】
火災検知器３は、トンネル長手方向に沿った左右２つの所定距離Ｌの区間を各々監視している。このため距離Ｌの区間は、両側に位置する２台の火災検知器３で重複して監視されている。例えばトンネル５内での車両事故などにより火災による火源４が存在したとすると、火源４を含む距離Ｌの区間の両側に設置している２台の火災検知器３で火源４を検知し、防災受信盤１に火災検知信号を送る。
【００２０】
防災受信盤１にあっては、火源４の両側に位置する２台の火災検知器３からの火災検知信号を受信して、斜線で示すＬの区間に火源４が存在することを認識でき、水噴霧制御における自動弁を起動し、火源４を含む予め決められた放水区域について、トンネル壁面または天井面側に設置している水噴霧ヘッドから消火用水を散布させる。
【００２１】
図２は図１のトンネル壁面５ａに設置される本発明の火災検知器３の組立分解図である。図２において、本発明の火災検知器３は、カバー３ａと本体３ｂで構成され、カバー３ａの左右に形成された傾斜面のそれぞれに透光性窓６ａ，６ｂを配置し、それぞれの内部に、この実施形態にあっては２波長方式の検知センサを内蔵している。
【００２２】
透光性窓６ａ，６ｂの上部には試験光源収納部７が設けられる。試験光源収納部７の下部外側には試験光源用窓８ａ，８ｂが設けられ、この内側に外部試験光源を収納している。
【００２３】
火災検知器３の本体３ｂ側にはコネクタ取付穴３ｃが設けられ、後の説明で明らかにするように、ここに防水コネクタにより信号ケーブルが接続される。本体３ｂに対しカバー３ａは、例えば４か所について取付ネジ９により締付け固定される。
【００２４】
図３は本発明の火災検知器３の内部構造の断面図である。図３において、火災検知器３はカバー３ａと本体３ｂで構成され、内部にモールドカバー１３を設けて仕切っている。本体３ｂに設けた信号ケーブル１１を接続する防水コネクタ１０のレセプタクル側からの信号線１５は、モールドカバー１３の下部に取り付けた避雷基板１４にコネクタ接続される。
【００２５】
モールドカバー１３の前面側となるカバー３ａ内には主回路基板１６が固定されている。この主回路基板１６にはカバー３ａの傾斜面に配置している透光性窓６ａ，６ｂに相対してセンサユニット１８ａ，１８ｂを、ほぼ４５°の傾斜角をもって配置している。センサユニット１８ａ，１８ｂのそれぞれには第１検知センサ１９と第２検知センサ２０が設けられており、この実施形態にあっては２波長方式により炎を監視している。
【００２６】
カバー３ａから張り出された試験光源収納部７の下面両側には試験光源用窓８ａ，８ｂが設けられ、内蔵した外部試験光源の発光による外部試験光を透光性窓６ａ，６ｂを介してセンサユニット１８ａ，１８ｂの検知センサ１９，２０に照射することで、透光性窓６ａ，６ｂの汚れの状態を検出できるようにしている。
【００２７】
また透光性窓６ａ，６ｂの内側に位置した主回路基板１６からは、センサユニット１８ａ，１８ｂに相対して内部試験光源３０ａ，３０ｂが配置され、この内部試験光源３０ａ，３０ｂからの内部試験光を直接、第１検知センサ１９と第２検知センサ２０に照射することで検知センサ自体及びその周辺回路のセンサユニット故障を検出できるようにしている。
【００２８】
ここで試験光源用窓８ａ，８ｂの内側に配置している外部試験光源及びカバー３ａの主回路基板１６上に配置している内部試験光源３０ａ，３０ｂとしては、第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０による２波長方式による検出波長帯域をカバーできる光源として白熱電球を使用している。
【００２９】
図４は２波長方式を取る本発明の火災検知器の回路ブロック図である。図４において、防災受信盤１からの伝送路２に接続されたトンネル内に設置される火災検知器３は、ＭＰＵを用いた信号処理部２１を備え、この信号処理部２１に対し右側検知部２２ａと左側検知部２２ｂを設けている。
【００３０】
右側検知部２２ａには第１検知センサ１９と第２検知センサ２０が設けられ、透光性窓６ａを通して外部からの光を受光して受光検知信号を出力するようにしている。第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０は後の説明で明らかにするように、複数のアレイセンサ、例えばこの実施形態にあっては４つのアレイセンサを内蔵しており、１つ１つのアレイセンサが独立した検知センサとして受光検知信号を出力する。
【００３１】
第１検知センサ１９に続いては加算増幅部２３が設けられ、加算増幅部２３で得られた受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４によりデジタルデータに変換して信号処理部２１に取り込んでいる。同様に第２検知センサ２０に続いて加算増幅部２５が設けられ、加算増幅部２５からの受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２６によりデジタルデータに変換して信号処理部２１に取り込んでいる。
【００３２】
また右側検知部２２ａには外部試験光源２８ａと内部試験光源３０ａが設けられ、それぞれ外部試験光源制御部２７及び内部試験光源制御部２９より火災検知器３が防災受信盤１から試験コマンドを受けた際に動作して試験動作を行わせる。
【００３３】
外部試験光源制御部２７による外部試験光源２８ａの発光制御、及び内部試験光源制御部２９による内部試験光源３０ａの発光制御は、実際の燃焼炎と同様の例えば２Ｈｚで明るさが変化する点滅制御を、試験期間として定めた一定時間例えば２秒間又は４秒間行うようになる。
【００３４】
ＭＰＵを用いた信号処理部２１は、同じくＭＰＵを用いた伝送制御部３１を介して防災受信盤１に接続されている。伝送制御部３１に対してはアドレス設定部３２が設けられ、検知器固有のアドレスを設定している。このため防災受信盤１にあっては、伝送路２に接続している複数の火災検知器のアドレスを順番に指定して監視制御に必要な各種のコマンドを送信し、コマンドに対する動作または応答を行わせる。
【００３５】
また信号処理部２１に対してはＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性の記憶部３３が設けられ、火災検出データや試験の際に得られた試験データを履歴データとして記憶できるようにしている。
【００３６】
また記憶部３３には火災検知器３を透光性窓６ａ，６ｂに汚れがない状態で、外部試験光源２８ａの制御で得られた受光検知信号を初期値（振幅初期値）として記憶しており、この初期値を使用することで試験時で得られた外部試験光による受光検知信号から透光性窓６ａの汚損状態を示す減光率（あるいは透過率）を算出できるようにしている。
【００３７】
信号処理部２１には火災判定部３４、試験処理部３５及び外乱光処理部３６の機能が設けられている。火災判定部３４は、第１検知センサ１９と第２検知センサ２０による受光検知信号に基づいて２波長方式に従った火災の判定を行う。ここで火災判定部３４による２波長方式の火災判定を説明すると次のようになる。
【００３８】
図５は、本発明の火災検知器３の設置が予定されるトンネル内での火災監視で生ずる燃焼炎とその他の代表的な放射体の放射線スペクトルを示している。まず燃焼炎にあっては、スペクトル特性１０１ａ，１０１ｂのようにＣＯ2 の共鳴放射により４．４〜４．５μｍ付近の波長帯域に放射線相対強度のピークがあり、また、短波長側となる３．８μｍ付近に放射線相対強度が低い波長帯域が存在する。
【００３９】
このような燃焼炎のスペクトル特性１０１ａ，１０１ｂに対し、ノイズ放射源として太陽光のスペクトル特性１０２、トンネル内を走行する車両のエンジンの加熱で生ずる３００℃の低温放射体のスペクトル特性１０３、更に人体のスペクトル特性１０４が存在する。
【００４０】
このような図５の燃焼炎の監視のため、本発明の２波長方式にあっては図６のような検出波長特性を設定している。図６において、センサユニットに設けている第１検知センサ１９は、有炎燃焼時に発生するＣＯ2 の共鳴放射による波長帯域である概ね４．５μｍを中心波長とした狭帯域バンドパスフィルタ特性１０６による放射光を検出する。これに対し第２検知センサ２０は、概ね５．０〜７．０μｍの帯域バンドパスフィルタ特性で得られた放射光の検出特性をもつ。
【００４１】
具体的には、火災検知器に設けている透光性窓６ａ，６ｂにサファイヤガラスを使用することで、７．０μｍの波長を超える光をカットするハイカット特性１０５を設定し、これによって透光性窓６ａ，６ｂにより波長７．０μｍ以下の波長の光を第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０に入射している。
【００４２】
また第１検知センサ１９の検出窓には、中心波長４．５μｍの狭帯域バンドパスフィルタ特性を構成する光学波長フィルタが設けられる。更に第２検知センサ２０の検出窓には、波長５．０μｍ以上の光を透過する広帯域バンドパスフィルタ特性１０７を構成する光学波長フィルタが設けられている。
【００４３】
したがって第１検知センサ１９は、ハイカット特性１０５と狭帯域バンドパスフィルタ特性１０６とによって中心波長４．５μｍの有炎燃焼時に発生するＣＯ2共鳴放射による４．５μｍの狭帯域の光１０８を検出する。これに対し第２検知センサ２０は、ハイカット特性１０５と広帯域バンドパスフィルタ特性１０７とで決まる５．０〜７．０μｍのバンドパスフィルタとしての波長帯域の光１０９による検出出力を生ずることになる。
【００４４】
図７は本発明の２波長方式における放射線源の種類に対する第１検知センサ１９による４．５μｍの狭帯域の受光検知信号、第２検知センサ２０による５．０〜７．０μｍの帯域の受光検知信号、両者の相対比、更に判定結果を表している。ここで相対比は温度条件を一定とした場合の理想的な値となる。
【００４５】
このため図４の信号処理部２１に設けた火災判定部３１にあっては、Ａ／Ｄ変換器２４，２６により読み込んだ第１検知センサ１９の受光検知信号と第２検知センサ２０の受光検知信号の相対比を求め、図７の理想的な相対比との比較により炎以外のノイズ光に対し正確に燃焼炎を判断することができる。
【００４６】
再び図４を参照するに、火災検知器３の信号処理部２１に設けている試験処理部３５は、防災受信盤１からの試験実行コマンドを受信して試験処理動作を行う。防災受信盤１からのコマンドは右側試験実行コマンドと左側試験実行コマンドに分けて送信される。
【００４７】
このような防災受信盤１からの試験コマンドを受信した場合、信号処理部３５は例えば右側検知部２２ａの試験処理を実行し、その試験処理が済むと左側検知部２２ｂの試験処理を行うことになる。
【００４８】
この試験処理は、まず外部試験光源制御部２７を動作し、外部試験光源２８ａを例えば２Ｈｚで点滅して試験光源用窓８ａから外部試験光を投光し、この外部試験光を透光性窓６ａを通して第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０で受光して電気信号に変換し、加算増幅部２３，２５のそれぞれで加算増幅して受光検知信号を出力し、Ａ／Ｄ変換器２４，２６で試験による受光検知信号を信号処理部２１に取り込む。
【００４９】
このような外部試験光によって得られた受光検知信号について、試験処理部３５は予め定めた所定レベルの閾値データと比較し、透光性窓６ａの汚れが少なくて受光検知信号が所定の正常な出力値が得られていれば、内部試験光源３０ａの発光制御による試験は行わず、外部試験光源２８ａの発光制御の処理で試験を終了する。
【００５０】
ここで試験処理部３５による外部試験光源２８ａの点滅制御で得られた受光検知信号が正常出力値かどうかの判断としては、加算増幅部２３，２５に対する感度切替制御信号によって補償可能な透光性窓６ａの補償限界値に基づいて行っている。
【００５１】
この判断としては例えば透光性窓６ａの汚損による減光率が８５％を超えた場合であり、減光率が８５％を超える透光性窓６ａの汚損については加算増幅部２３による感度切替えでは補償不能であることから、この場合には受光検知信号が正常出力値でないと判断し、内部試験光源３０の点滅試験の後に、防災受信盤１に対し火災検知器３の清掃を要求する汚損信号等の異常信号を送信する。
【００５２】
尚、試験処理部４２で透光性窓６ａ，６ｂの汚損状態を求める際には、増幅部３４ａ，３４ｂの感度はその時点の補償された感度ではなく、記憶部４０に記憶している受光検知信号の振幅初期値を検出した時と同じ感度（初期感度）に戻した状態で試験動作を行わせる。
【００５３】
一方、外部試験光源２８ａの点滅制御による外部試験光の受光検知信号が汚損補償限界に対応した閾値未満となった場合には、試験処理部３５は外部光源２８ａの制御による試験処理に続いて内部試験光源３０ａの制御による試験処理を行う。
【００５４】
即ち、内部試験光源制御部２９を動作して同じく２Ｈｚで内部試験光源３０ａを点滅し、この内部試験光の受光で第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０より出力される受光検知信号を加算増幅した後のＡ／Ｄ変換器２４，２６からの読込データについて、第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０及び周辺回路を含むセンサユニットの故障の有無を判定する。
【００５５】
例えば内部試験光源３０ａからの内部試験光による第１及び第２検知センサ１９，２０の正常時の受光検知信号のレベルが決まっていることから、この正常時の受光検知信号の相対比を検出し、相対比を含む上下所定の範囲幅をセンサユニットの故障の判断レベルとして設定し、センサユニット故障判断レベル以上の受光検知信号であれば第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０は正常と判断する。
【００５６】
この場合には伝送制御部３１を介し防災受信盤１に対し透光性窓の汚損信号を送信する。これに対し受光検知信号が故障判定の正常範囲を越えた（外れた）場合には回路故障と判断し、回路故障信号を防災受信盤１に送信する。この相対比が変動する要因としては、２つの検知センサの内、１つが故障した場合であり、１つの検知センサが異常な受光検知信号を出力した場合である。
【００５７】
このような防災受信盤１から試験実行コマンドを受信した時の試験処理は、左側検知部２２ｂについても同様である。このため本発明にあっては、透光性窓６ａ，６ｂの汚れ度合いが外部試験光の受光検知信号から汚損補償限界に対応した閾値以上の正常出力値である場合には、内部試験光源による試験を行わなくとも第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０は正常に動作していることから、この場合には内部試験光源３０ａによる試験は行わず、左側検知部２２ｂについて防災受信盤１からの左側試験実行コマンドを受けて試験処理を行う。
【００５８】
このため透光性窓６ａ，６ｂに汚れがないか少ない場合には、右側検知部の外部試験光源２８ａと左側検知部２２ｂの外部試験光源２８ｂの２つの発光制御による試験処理で済み、この場合、内部試験光源３０ａ，３０ｂの発光制御による試験は不要となる。これに対し透光性窓６ａ，６ｂの汚損状態が汚損限界として設定された減光率８５％を超えた時に、左右内外４つの試験光源の発光制御による試験処理を行うことになる。
【００５９】
図８は図４の右側検知部２２ａにおける第１検知センサ１９側の加算増幅部２３の詳細を示した回路ブロック図である。図８において、まず第１検知センサ１９には４つのアレイセンサ１９ａ〜１９ｄが含まれており、それぞれ独立した検知センサとして燃焼炎４または外部試験光源２８からの光を受光して受光検知信号を出力する。この４つのアレイセンサは、１つの半導体基板に設けられているものでも良いし、それぞれが別個の素子部品として設けられているものでも良い。
【００６０】
加算増幅部２３には各アレイセンサ１９ａ〜１９ｄに対応してプリアンプ３７ａ〜３７ｄが設けられており、プリアンプ３７ａ，３７ｂを加算してパワーアンプ３８ａで増幅し、Ａ／Ｄ変換器２４に入力している。一方、プリアンプ３７ｃ，３７ｄの出力はパワーアンプ３８ｃ，３８ｄで増幅された後、加算され、切替スイッチ３９を介してパワーアンプ３８ａの出力に加算されている。
【００６１】
加算増幅部２３に設けている切替スイッチ３９は、信号処理部２１に設けている試験処理部３５の試験結果に基づいて透光性窓６ａの汚損を補償するように感度切替えが行われる。
【００６２】
即ち、透光性窓６ａに汚れがない状態にあっては切替スイッチ３９は図示のようにオフしており、このためＡ／Ｄ変換器２４にはアレイセンサ１９ａ，１９ｂの２つの受光検知信号の加算増幅信号が入力される。
【００６３】
一方、使用中に透光性窓６ａが汚損し、試験処理部３５による外部試験光源２８の試験発光で得られた受光検知信号から減光率を求め、減光率が増加した場合には、この減光率の増加として得られた汚損を補償するため切替スイッチ３９をオンする。
【００６４】
この切替スイッチ３９のオンにより、Ａ／Ｄ変換器２４には４つのアレイセンサ１９ａ〜１９ｄの受光検知信号の加算増幅結果が入力され、これによって透光性窓６ａの汚れによる汚損を補償した受光検知信号を得ることができる。
【００６５】
尚、図８の加算増幅部２３にあっては、説明を簡単にするため４つのアレイセンサ１９ａ〜１９ｄを２つずつ２グループに分けて２段階に加算増幅する場合を例にとっているが、更に複数のアレイセンサを多段階に加算接続する汚損補償を行うことで、透光性窓６ａの汚れによる減光率の増加に対し、よりきめの細かな汚損補償を行うことができる。
【００６６】
再び図４を参照するに、信号処理部２１に設けている外乱光処理部３６は、外部試験光源２８の制御または内部試験光源３０の制御で第１検知センサ１９または第２検知センサ２０による試験光の受光で得られた受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４，２６で取り込んで記憶した後、記憶した受光検知データから外乱光の影響を検出して処理する。
【００６７】
この外乱光処理としては、基本的に次の２つの処理がある。
（１）外乱光の影響を受けた受光検知データを除去して汚損状況を判定する。
（２）外乱光の影響の有無を判定し、外乱光の影響を受けていると判定した場合には、その試験を無効とする。
【００６８】
図９は、図４の外乱光処理部３６による外乱光の影響を受けたデータを除去して汚損状況を判定する本発明の第１実施形態の外乱光処理を説明するための信号波形図である。
【００６９】
図９（Ａ）は図４の試験処理部３５による外部試験光源制御部２７への発光制御信号であり、時刻ｔ１からｔ２までの所定の試験時間Ｔの間、外部試験光源２８に例えば２Ｈｚの点滅制御信号を出力して外部試験光源２８を点滅させる。
【００７０】
図９（Ｂ）は、外部試験光源２８を点滅により受光された第１検知センサ１９からの受光検知信号であり、加算増幅部２３で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２４でサンプリングされて信号処理部２１内のメモリに一時的に記憶される。
【００７１】
ここで図９（Ｂ）の受光検知信号は、０Ｖを中心に＋２．５Ｖと−２．５Ｖのダイナミックレンジを持っており、この受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４で１０ビットデータに変換しており、こりの場合、−２．５Ｖが１０進で０、０Ｖが１０進で５１１、＋２．５Ｖが１０進で１０２３の値をとることになる。
【００７２】
本発明の第１実施形態の外乱光処理にあっては、図９（Ｂ）のように、試験時に得られる受光検知データの上下のピーク値の各々を抽出して各平均ピーク値を算出し、平均ピーク値に近い上下のピーク値の一部をばらつきが小さい順に抽出することで、外乱光の影響を受けた上下のピーク値を除外する。
【００７３】
このように外乱光の影響を受けたピーク値を除外した残りの上下のピーク値について、受光検知信号の振幅値を算出し、記憶部３３に予め記憶している透光性窓に汚れのない状態で検出された受光検知信号の振幅初期値により、透光性窓の汚損状態を示す減光率を算出する。
【００７４】
更に具体的に説明すると次のようになる。図９にあっては、例えば外部試験光源２８を２Ｈｚで４秒間パルス点灯させ、図９（Ｂ）のように得られる受光検知信号につき、０ボルトの中間電位を基準としてアッパ側ピーク値（上側ピーク値）とローワ側ピーク値（下側ピーク値）を抽出する。
【００７５】
ここで受光検知信号の受光開始の時刻ｔ１から、ある期間については、ピーク値算出を行わない。これは、本発明の試験光源にあっては太陽光にほぼ近い試験光の波長特性を得るために白熱電球を使用しており、試験発光開始直後にあっては白熱電球のフィラメントの加熱が十分でないことから発光量が安定せず、ある程度時間経過した時点からの受光検知データについてサンプリングする。
【００７６】
図９（Ｂ）にあっては、時刻ｔ１から３サイクル目からアッパ側ピーク値Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５を抽出し、またローワ側ピーク値Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５を抽出している。
【００７７】
このようにしてアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ５、ローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ５を抽出できたならば、まずアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ５の平均ピーク値Ｕａを次式で算出する。
【００７８】
Ｕa ＝（Ｕ0 ＋Ｕ1 ＋Ｕ2 ＋Ｕ3 ＋Ｕ4 ＋Ｕ5 ）／６        （１）
次に平均ピーク値Ｕａに対するアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ５のそれぞれのばらつきΔＵ０〜ΔＵ５を次式で算出する。
【００７９】
ΔＵ0 ＝abs （Ｕ0 −Ｕau）
ΔＵ1 ＝abs （Ｕ1 −Ｕau）
ΔＵ2 ＝abs （Ｕ2 −Ｕau）                                （２）
ΔＵ3 ＝abs （Ｕ3 −Ｕau）
ΔＵ4 ＝abs （Ｕ4 −Ｕau）
ΔＵ5 ＝abs （Ｕ5 −Ｕau）
このようにしてアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ５の平均ピーク値Ｕａに対するばらつきΔＵ０〜ΔＵ５が算出できたならば、ばらつきの小さい順に所定数ｎ、例えばｎ＝３つのアッパ側ピーク値例えばアッパ側ピーク値Ｕ０，Ｕ２，Ｕ４を抽出し、その平均値をアッパ側ピーク代表値とする。
【００８０】
次にローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ５についても、同様にして平均ピーク値ＬａをＬa ＝（Ｌ0 ＋Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌ3 ＋Ｌ4 ＋Ｌ5 ）／６        （３）
で求める。続いて平均ピーク値Ｌａに対する各ローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ５のばらつきΔＬ０〜ΔＬ５を次式で算出する。
【００８１】
ΔＬ0 ＝abs （Ｌ0 −Ｌau）
ΔＬ1 ＝abs （Ｌ1 −Ｌau）
ΔＬ2 ＝abs （Ｌ2 −Ｌau）                                （４）
ΔＬ3 ＝abs （Ｌ3 −Ｌau）
ΔＬ4 ＝abs （Ｌ4 −Ｌau）
ΔＬ5 ＝abs （Ｌ5 −Ｌau）
そして、ばらつきＬ０〜Ｌ５の内、小さい順にｎ＝３つのローワ側ピーク値、例えばローワ側ピーク値Ｌ０，Ｌ２，Ｌ４を抽出し、その平均値を求めて、これをローワ側ピーク代表値とする。
【００８２】
このようにしてアッパ側ピーク代表値とローワ側ピーク代表値を求めた後は、受光検知信号の中に外乱光の影響により振幅が一時的に増加している異常なピーク値があったとしても、ピーク値はピーク代表値を算出する過程で除去され、外乱光による影響を受けていないピーク値のみによってアッパ側代表値とローワ側代表値が算出できる。
【００８３】
次にアッパ側ピーク代表値からローワ側ピーク代表値を差し引くことで振幅検出値を求め、これと記憶部３３に予め記憶している透光性窓に汚れがない状態での試験により検出された振幅初期値を用いて、次式により減光率を算出する。
【００８４】
減光率＝１００−（振幅検出値／振幅初期値）１００［％］      （５）
ここで右辺第２項の振幅検出値と振幅初期値の比に１００を掛け合わせた値は透過率を表しており、減光率はこの透過率を１００から引いた値となる。
【００８５】
図１０は図９の外乱光処理の第１実施形態による減光率算出処理のフローチャートである。この外乱光処理の第１実施形態を含む減光率算出処理は、ステップＳ１で試験による受光検知データを取り込み、ステップＳ２でアッパ側ピーク値をｎ個抽出して平均値を算出し、ステップＳ３で平均値に近い例えば３つのピーク値を抽出して算出した平均値をアッパ側代表値とする。
【００８６】
続いてステップＳ４でローワ側のピーク値をｎ個抽出して平均値を算出し、ステップＳ５で平均値に近い３つのピーク値を抽出して算出した平均値をローワ側代表値とする。このようにしてアッパ側代表値及びローワ側代表値が算出できたならば、ステップＳ６でアッパ側代表値とローワ側代表値から振幅検出値を算出し、ステップＳ７で初期振幅値と検出振幅値から減光率を算出する。
【００８７】
この外乱光処理の第１実施形態にあっては、図９（Ｂ）のように信号処理のために取り込むデータの数が多いほど外乱光除去の精度が上がることから、この実施形態にあっては例えば試験時間を４秒と長めにとっている。
【００８８】
図１１は図４の火災検知器３における火災検知処理の概略フローチャートである。この火災検知処理にあっては、ステップＳ１で火災監視処理を行っており、ステップＳ２で防災受信盤１側から例えば１日に１回というように試験実行コマンドによる試験指令を受信すると、ステップＳ３の試験処理を行う。
【００８９】
この試験処理は透光性窓の汚損状態を判定して受光検知信号の利得を切り替える汚損補償処理を含んでおり、更に試験処理の中には図１０に示した外乱光の影響を受けたデータを除外して行う減光率の算出処理も含まれている。
【００９０】
図１２は図１１のステップＳ３の試験処理の詳細を示したフローチャートである。この試験処理にあっては、図４の火災検知器に示したように外部試験光源２８と内部試験光源３０の両方を使用して試験し、且つ第１検知センサ１９と第２検知センサ２０のそれぞれを使用した試験を行うことになる。
【００９１】
図１２において、試験処理部３５は防災受信盤１から例えば右側検知部２２ａに対する試験実行コマンドを受信すると、外部試験光源制御部２７を動作し、ステップＳ１で外部試験光源２８となる外部白熱電球を例えば図９のようにＴ＝４秒に亘り２Ｈｚでパルス駆動する。
【００９２】
外部試験光源２８からの試験光は透光性窓６ａを通って第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０で受光されるが、ステップＳ２にあっては第１検知センサ１９で受光された受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４でサンプリングして信号処理部２１に取り込み、ステップＳ３で外乱光の影響を除去した減光率の算出処理、即ち図１０のフローチャートに示した減光率の算出処理を実行する。
【００９３】
続いてステップＳ４で、算出された減光率について透光性窓６ａの汚損状況を判定し、ステップＳ５で減光率が汚損補償限界となる８５％以下であれば、ステップＳ６で減光率が例えば５０％より小さいか否か判断する。５０％より小さければステップＳ７でアレイセンサ加算数＝２とし、これは初期状態の通常監視レベルである。即ち図８の加算増幅器２３に設けている切替スイッチ３９をオフ状態とし、２つのアレイセンサ１９ａ，１９ｂの加算増幅による受光検知信号の増幅状態とする。
【００９４】
これに対し減光率が５０％以上であった場合には、ステップＳ８でアレイセンサ加算数を４つとし、汚損補償を行う。即ち図８の加算増幅部２３に設けている切替スイッチ３９をオンし、アレイセンサ１９ａ〜１９ｄの４つの加算増幅信号による受光検知信号を出力する汚損補償状態を作り出す。そしてステップＳ９で最終的に正常終了を防災受信盤１に出力する。
【００９５】
一方、ステップＳ５で減光率が汚損補償限界の８５％を越えた場合には、ステップＳ１０に進み、内部試験光源３０としての内部ランプを内部試験光源制御部２９の動作で同じく２ＨｚでＴ＝４秒間パルス駆動し、透光性窓６ａの汚損による異常か第１検知センサ１９そのもののセンサユニット故障か否かチェックする。
【００９６】
この内部試験光源３０の点灯制御について、ステップＳ１１で第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０のそれぞれの受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４，２６でサンプリングして信号処理部２１に取り込み、それぞれの受光検知信号についてステップＳ１２で外乱光の影響を除去した検出データの算出処理を実行する。
【００９７】
このステップＳ１２の処理は、図１０の減光率算出処理におけるステップＳ１〜Ｓ６までの処理であり、ステップＳ７の減光率の算出は行わない。ステップＳ１２で第１検知センサ１９及び第２検知センサ２０の各検出データについて比率計算を行い、ステップＳ４で、計算した比率がセンサユニット正常比率幅に入っているか否かチェックする。
【００９８】
正常比率幅に入っていればステップＳ１５でセンサユニットの正常と判断し、ステップＳ１６で汚損信号を防災受信盤１に出力して汚損警報を報知させる。ステップＳ１４でセンサユニット正常比較幅に入っていなかった場合には、ステップＳ１２でセンサユニット異常と判断し、この場合にはステップＳ１８で回路故障信号を防災受信盤１に出力して故障警報を報知させる。
【００９９】
図１３は、図１２の検知器試験処理に対応した防災受信盤１の処理動作のフローチャートである。防災受信盤１にあっては、通常時にあってはアドレスＮを順番に指定して伝送路２に接続しているトンネル内の火災検知器３に対し火災検出データの収集コマンドを送っているが、例えば１日１回予め定めた時間になると試験動作を起動し、図１３に示す試験処理を実行する。
【０１００】
この試験処理はステップＳ１でアドレスＮをＮ＝１に初期化した後、ステップＳ２でアドレスＮの火災検知器に対し右側試験実行コマンドを送信する。この右側試験実行コマンドを受けた火災検知器３は、図１２に示した検知器試験処理により図４の右側検知部２２ａの試験を行う。
【０１０１】
右側試験実行コマンドの送信が済むと、ステップＳ３で火災検知器からの応答信号の種別をチェックしており、もし汚損信号や回路故障信号が受信されると、ステップＳ４で異常処理としてそれぞれに対応した警報の報知を行う。次にステップＳ５で同じアドレスＮの火災検知器に対し左側試験実行コマンドを送信し、図４の左側検知部２２ｂについて図１２のフローチャートの検知器試験処理を実行させ、ステップＳ６で応答を待つ。
【０１０２】
火災検知器より応答があるとステップＳ６で応答信号種別を判別し、もし汚損信号や回路故障信号を受信した場合には、ステップＳ７で異常処理としてそれぞれに対応した警報報知を行う。そしてステップＳ８で全火災検知器の試験終了の有無をチェックし、終了していなければ、ステップＳ９でアドレスＮを１つアップし、ステップＳ２からの処理を繰り返す。
【０１０３】
図１４は、図４の火災検知器３について、第１検知センサ１９のみの試験処理を行うようにしたいわゆる１波長方式の試験処理のフローチャートである。この１波長方式の試験処理は、図４の第１検知センサ１９と第２検知センサ２０を備えた２波長方式の火災検知器はもちろんのこと、第２検知センサ２０側を備えていない第１検知センサ１９側のみの１波長の火災検知器についてもそのまま適用することができる。
【０１０４】
この１波長方式を対象とした検知器試験処理にあっては、ステップＳ１で外部試験光源２８としての外部ランプをパルス駆動により点滅し、ステップＳ２で第１検知センサ１９側となる４．５μｍ狭帯域バンドパス特性によるの受光検知信号の出力をＡ／Ｄ変換器２４により信号処理部２１に取り込み、ステップＳ３で図１０の減光率算出処理のフローチャートに従った外乱光の影響を除去した減光率の算出を行う。
【０１０５】
続いてステップＳ４で、算出した減光率について汚損状況を判定し、ステップＳ５で減光率が８５％以下であれば、ステップＳ６で減光率が５０％未満か否かチェックし、５０％未満であればステップＳ７でアレイセンサ加算数＝２とし、現状の監視レベルを維持し、５０％を超えていた場合にはステップＳ８でアレイセンサ加算数＝４とし、加算増幅数を増加して汚損補償を行い、ステップＳ９で正常終了信号を出力する。
【０１０６】
一方、ステップＳ５で減光率が８５％を越えた場合には、ステップＳ１０で火災検知器が汚損補償限界に達しているかあるいは第１検知センサ１９の素子故障であることから、非作動信号を防災受信盤１に出力し、火災検知器３の点検を促すことになる。
【０１０７】
図１５は、図４の信号処理部２１に設けている外乱光処理部３６において、外乱光の影響を判定した際に、このときの試験を無効とする処理を行う場合の外乱光判定処理の第２実施形態を示した信号波形図である。
【０１０８】
第２実施形態の外乱光判定処理にあっては、試験中に得られた受光検知信号の上下の各ピーク値のばらつきが大きい場合に外乱光の影響ありと判定する。
【０１０９】
図１５（Ａ）は例えば外部試験光源２８の発光制御信号であり、発光開始時刻ｔ１から終了時刻ｔ２の試験時間Ｔ、この場合にはＴ＝２秒に亘り外部試験光源２８を２Ｈｚでパルス駆動する。図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）の試験発光制御により第１検知センサ１９で受光された受光検知信号であり、０Ｕを中点として±２．５Ｖの振幅で変化する信号となっている。
【０１１０】
この図１５（Ｂ）の受光検知信号に対し、第２実施形態の外乱光判定処理にあっては、先頭の例えば１．５サイクルについては試験光源としての白熱電球の光量が不足していることから無視し、１．５サイクル目以降についてアッパ側ピーク値Ｕ０，Ｕ１，Ｕ２及びローワ側ピーク値Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２を抽出する。
【０１１１】
そしてアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ２について平均ピーク値Ｕａを
Ｕa ＝（Ｕ0 ＋Ｕ1 ＋Ｕ2 ）／３                            （６）
で算出し、次に平均ピーク値Ｕａに対する各アッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ２のばらつきΔＵ０〜Ｕ２を次式で算出する。
【０１１２】
ΔＵ0 ＝abs （Ｕ0 −Ｕau）
ΔＵ1 ＝abs （Ｕ1 −Ｕau）                                （７）
ΔＵ2 ＝abs （Ｕ2 −Ｕau）
そして（７）式で求めた３つのばらつきＵ０〜Ｕ２の合計ばらつき値が予め経験的に得られた閾値より大きいか否か次式で判定する。
【０１１３】
（ΔＵ0 ＋ΔＵ1 ＋ΔＵ2 ）＞閾値（＝５１）              （８）
ここでばらつき合計値の閾値としては、例えば経験的に閾値＝５１を使用する。この判定式である（８）式が成立したとき、即ち３つのアッパ側ピーク値の平均ピーク値に対するばらつきの合計値が閾値より大きかった場合には、外乱光の影響を受けていると判定する。
【０１１４】
同様にローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ２について、
Ｌa ＝（Ｌ0 ＋Ｌ1 ＋Ｌ2 ）／３                              （９）
により平均ピーク値Ｌａを求め、また
ΔＬ0 ＝abs （Ｌ0 −Ｌau）
ΔＬ1 ＝abs （Ｌ1 −Ｌau）                              （１０）
ΔＬ2 ＝abs （Ｌ2 −Ｌau）
により平均ピーク値Ｌａに対する各ピーク値Ｌ０〜Ｌ２のばらつきΔＬ０〜Ｌ２を求める。最終的に条件式
（ΔＬ0 ＋ΔＬ1 ＋ΔＬ2 ）＞閾値（＝５１）            （１１）
により３つのばらつき合計値が経験的な値である５１を持つ閾値より大きいか否かチェックし、閾値より大きければ外乱光の影響を受けていると判定する。
【０１１５】
図１６は図１５の外乱光判定処理のフローチャートである。まずステップＳ１で試験による受光検知データを取り込み、ステップＳ２でアッパ側ピーク値をｎ個例えばｎ＝３個抽出し、平均値に対する各ピーク値のばらつきの合計値を算出し、ステップＳ３で合計値としてのばらつきが閾値より大きいか否かチェックする。閾値より大きければステップＳ７に進み、外乱光の影響ありと判定する。
【０１１６】
一方、ステップＳ３でアッパ側ピーク値について外乱光の影響がないと判定された場合には、ローワ側ピーク値をｎ＝３個抽出し、この平均値に対する各ピーク値のばらつきの合計値を算出し、ステップＳ５で合計値としてのばらつきを閾値と比較する。ばらつきが閾値より大きければステップＳ７で外乱光の影響ありと判定する。ばらつきが閾値以下であればステップＳ６で外乱光の影響なしと判定する。
【０１１７】
図１７は図４の信号処理部２１に設けている外乱光処理部３６による外乱光の影響を判定する外乱光判定処理の第３実施形態を説明するための信号波形図である。
【０１１８】
図１７（Ａ）は外部試験光源２８に対する制御信号であり、試験開始のｔ１から終了のｔ２の試験期間Ｔ＝２秒間、外部試験光源２８を２Ｈｚでパルス駆動する。
【０１１９】
図１７（Ｂ）は試験時に得られる第１検知センサ１９からの受光検知信号の信号波形図であり、破線の信号波形が外乱光がなく、透過性窓が汚れていない記憶部３３に対する振幅初期値の記憶のために得られる初期的な受光検知信号である。これに対し実線の受光検知信号は、外乱光の影響を試験時に受けて±２．５Ｕのダイナミックレンジをオーバする過大な外乱受光状態となった場合である。
【０１２０】
図１７の外乱光判定処理の第３実施形態にあっては、図１５の外乱光判定処理と同様に、（６）式から３つのアッパ側ピーク値Ｕ０〜Ｕ３の平均ピーク値Ｕａと（９）式から３つのローワ側ピーク値Ｌ０〜Ｌ３の平均ピーク値Ｌａを算出し、次式により振幅検出値を算出する。
【０１２１】
振幅検出値＝Ｕa −Ｌa                                 （１２）
このようにして試験時に得られた受光検知信号の振幅検出値が算出できたならば、図１２（Ｂ）の破線のように汚れのない状態で得られた受光検知信号から求めて記憶部３３に記憶している振幅初期値に所定の係数Ｋ、例えばＫ＝１．２を乗算した値と比較する。即ち次の判定を行う。
【０１２２】
（振幅検出値）＞（１．２×振幅初期値）                （１３）
そして試験によって得られた振幅検出値が振幅初期値を１．２倍した値を超えていた場合には、外乱光による影響を受けていると判定する。
【０１２３】
このような図１７の外乱光の判定処理により２Ｈｚといった試験光にほぼ同期して外乱光が受光したような場合、具体的には周期的な発光を行う緊急車両の回転警報灯の光を外乱光として受けたような場合に、確実に外乱光を判定することができる。
【０１２４】
図１８は図１７の外乱光判定処理のフローチャートである。この外乱光判定処理にあっては、ステップＳ１で試験による受光検知データを取り込み、ステップＳ２でアッパ側ピーク値ｎ＝３個と同じくローワ側ピーク値のｎ＝３個を抽出する。
【０１２５】
続いてステップＳ３でアッパ側ピーク値平均値とローワ側ピーク値平均値から振幅検出値を算出する。そしてステップＳ４で振幅検出値を記憶部に記憶している振幅初期値に所定の係数Ｋ、例えばＫ＝１．２を乗算した値と比較し、振幅検出値が小さければステップＳ５で外乱光の影響なしと判定し、大きければステップＳ６で外乱光の影響ありと判定する。
【０１２６】
図１９は、図１５または図１７の外乱光判定処理を行って外乱光を判定した場合に試験を無効とする火災検知器の検知器試験処理のフローチャートであり、図４の火災検知器３において外部試験光源２８のみを駆動し且つ第１検知センサ１９の受光検知信号を処理する所謂１波長方式を対象とした試験処理を例にとっている。
【０１２７】
この検知器試験処理にあっては、ステップＳ１で外部試験光源２８としての外部ランプを２Ｈｚで２秒間点滅し、ステップＳ２で４．５μｍに中心波長をもつ狭帯域バンドパスフィルタの受光検知信号となる第１検知センサ１９からの受光検知信号をＡ／Ｄ変換器２４でサンプリングして信号処理部２１に取り込み、ステップＳ３で図１６のフローチャートまたは図１８のフローチャートに従った外乱光判定処理を行う。
【０１２８】
次にステップＳ４で外乱光の影響ありをチェックし、外乱光の影響がなければステップＳ５で、実際に得られた受光検知信号から減光率を求めて汚損状況を判定し、ステップＳ６で減光率が８５％以下であれば、ステップＳ７で減光率５０％と比較し、５０％未満であればステップＳ８でアレイセンサ加算数＝２とし、通常の監視レベルを維持する。
【０１２９】
一方、ステップＳ７で減光率が５０％以下であれば、ステップＳ９でアレイセンサ加算数＝４として汚損補償を行い、ステップＳ１０で正常終了信号を防災受信盤１に出力する。
【０１３０】
またステップＳ６で減光率が８５％を越えた場合には透光性窓６ａが汚損補償限界を超えて汚れているか第１検知センサ１９のセンサユニット故障であることから、ステップＳ１１で防災受信盤１に非作動信号を出力する。更に、ステップＳ４で外乱光の影響ありと判定された場合には、ステップＳ１２で試験無効信号を防災受信盤１に出力する。尚、外乱光判定処理においては、図１６のバラツキ判定をした後に、図１８の処理を行えば、より外乱光の影響を判定しやすい。
【０１３１】
図２０は図１９の外乱光の影響を判定した場合に試験無効信号を出力する検知器試験処理に対応した防災受信盤の処理動作のフローチャートである。この防災受信盤の処理動作にあっては、例えば１日１回行う試験処理の際に、ステップＳ１でアドレスＮ＝１に初期化し、ステップＳ２でアドレスＮの火災検知器への右側試験実行コマンドを送信し、ステップＳ３で応答信号種別を判定する。
【０１３２】
この右側試験実行コマンドの送信による図４の右側検知部２２ａの試験で外乱光の影響ありが判定されて試験無効信号が受信されると、ステップＳ４に進み、予め定めたリトライ回数Ｍに達していなければ再びステップＳ２に戻って、同じアドレスＮの火災検知器３に対し右側試験実行コマンドを送信して再試験を行わせる。
【０１３３】
この再試験はステップＳ４でリトライ回数Ｍに達するまで繰り返し行われる。また応答信号種別として汚損信号及び回路故障信号を意味する不作動信号を受信した場合には、ステップＳ５に進んで異常処理を行い、異常警報を報知する。もちろん、応答信号種別として正常信号を受信した場合にはステップＳ６に進み、同じアドレスＮへの右側試験実行コマンドの送信を行う。
【０１３４】
この左側試験実行コマンド送信に続くステップＳ７〜Ｓ９の処理は、右側試験実行コマンド送信後のステップＳ３〜Ｓ５の場合と同じになる。そしてステップＳ１０で全検知器試験終了となるまで、ステップＳ１でアドレスＮを１つずつアップしながら、ステップＳ２からの処理を繰り返す。
【０１３５】
図２１は図４の火災検知器３における検知器試験処理の他の実施形態であり、この実施形態にあっては外乱光の影響ありと判定した際に、可能な場合には外乱光の影響を受けたデータを除去し、除去したデータから減光率が判定できる場合には、試験無効とせずに汚損状況を判定して汚損補償処理を行うようにしたことを特徴とする。
【０１３６】
即ち図２１のフローチャートにおいて、ステップＳ１〜Ｓ１１は図１９のフローチャートと同じであるが、新たにステップＳ１２〜Ｓ１４の処理が加わっている。即ちステップＳ４で外乱光の影響ありと判断した場合には直ちに試験無効信号を出力せず、ステップＳ１２で外乱光に影響のあるデータを除去する処理を行う。
【０１３７】
この外乱光に影響のあるデータの除去については、例えば所定レベル以上のデータは外乱光の影響在りとして除去する方法がよい。そして、ステップＳ１３で残ったデータから減光率定可能であれば、ステップＳ１５に戻って汚損状況を判定して、ステップＳ６以降の汚損補償処理を行う。
【０１３８】
一方、ステップＳ１３で例えば外乱光の影響のないデータが所定数以下の場合で減光率を計算するには、データが少なく、減光率の判定が不可能であれば、このとき初めてステップＳ１４で試験無効信号を防災受信盤１に送出することになる。
【０１３９】
図２２は図４の火災検知器３における検知器試験処理の他の実施形態のフローチャートであり、この実施形態にあっては外部試験光源２８の試験発光と内部試験光源３０の試験発光を行い、第１検知センサ１９の受光検知信号について汚損状況に応じた処理を行うようにしたことを特徴とする。
【０１４０】
図２２において、まずステップＳ１で外部試験光源２８としての外部ランプを例えば２秒間、２Ｈｚで点滅し、ステップＳ２で第１検知センサ１９からの受光検知信号をＡ／Ｄ変換により信号処理部２１に取り込み、ステップＳ３で図１６のフローチャートまたは図１８のフローチャートに従った外乱光判定処理を実行する。
【０１４１】
続いてステップＳ４で外乱光の影響ありをチェックし、影響がなければステップＳ５で汚損状況として減光率を判定し、ステップＳ６で汚損補償限界としての８５％と比較する。減光率が８５％以下であればステップＳ７で減光率５０％と比較し、５０％未満であればステップＳ８でセンサアレイ加算数＝２として通常監視レベルを維持し、５０％を超えているとステップＳ９でセンサアレイ加算数＝４として加算数を増加して汚損補償を変更する。そしてステップＳ１０で正常終了信号を防災受信盤１に出力する。
【０１４２】
一方、ステップＳ６で減光率が汚損補償限界の８５％を越えた場合には、ステップＳ１１で内部試験光源３０としての内部ランプの点滅による試験処理を行う。この内部試験光源の点滅についても、ステップＳ１２で第１検知センサ１９からの受光検知信号を取り込み、ステップＳ１３で、ステップＳ３で同様に内部試験光の受光で得られた受光検知信号について、図１６のフローチャートまたは図１８のフローチャートに従った外乱光判定処理を実行する。
【０１４３】
続いてステップＳ１４で外乱光の影響ありをチェックし、影響がなければステップＳ１７で汚損信号を防災受信盤１に出力する。影響があった場合には、ステップＳ１５からの処理において第１検知センサ１９のセンサユニットの故障か否かチェックする。
【０１４４】
即ちステップＳ１５で受光レベルが規定レベル幅に入っていれば、ステップＳ１６でセンサユニット正常と判断し、この場合にはステップＳ１７で汚損信号を防災受信盤１に出力する。受光レベルが規定レベル幅内でなければ、ステップＳ１８でセンサユニット異常を判断し、ステップＳ１９で防災受信盤１に回路故障信号を出力する。
【０１４５】
またステップＳ３の外乱光判定処理に続いて、ステップＳ４で外乱光の影響ありが判定された場合には、ステップＳ２０で試験処理を無効とし、ステップＳ２１で防災受信盤１に対し試験無効信号を出力する。この場合には再度、防災受信盤側からリトライとしての試験実行コマンドが送られ、再試験を行うことになる。
【０１４６】
尚、この再度の試験実行は、防災受信盤からの試験実行コマンドの受信で行われるのではなく、ステップＳ２０の試験無効と判断したときに、火災検知器自体が直ちに再試験を行っても良い。
【０１４７】
図２３は図４の火災検知器３における検知器試験処理の他の実施形態であり、この実施形態は図２のステップＳ１１からの内部試験光源によるセンサユニット故障の判定について、第１検知センサ１９と第２検知センサ２０の両方についてセンサユニット故障を試験するようにしたことを特徴とする。
【０１４８】
図２３において、ステップＳ１〜Ｓ１４の処理は図２２のフローチャートと同じであるが、ステップＳ６で減光率が汚損補償限界となる８５％を超えたときのステップＳ１１からの内部試験光源３０の制御によるセンサユニット異常の検出処理が異なっている。
【０１４９】
即ちステップＳ１１で内部試験光源３０としての内部ランプを例えば２Ｈｚで２秒間点滅し、ステップＳ１２で第１検知センサ１９の４．５μｍに中心をもつ狭帯域光学フィルタ特性で得た受光検知信号と第２検知センサ２０の５．０μｍ〜７．０μｍをもつ帯域光学フィルタ特性で得た受光検知信号の両方について、Ａ／Ｄ変換器２４，２６でサンプリングして信号処理部２１に取り込む。
【０１５０】
そしてステップＳ１３で両方の受光検知信号について図１６のフローチャートまたは図１８のフローチャートに従った外乱光判定処理を実行する。続いてステップＳ１４で外乱光の影響ありをチェックし、影響がなければステップＳ１８で防災受信盤１に直ちに汚損信号を出力する。
【０１５１】
外乱光の影響があった場合にはステップＳ１５に進み、第１検知センサ１９と第２検知センサ２０の受光検知信号の比率を算出し、ステップＳ１６でセンサユニット正常比率幅に入っていれば、ステップＳ１７でセンサユニット正常とし、ステップＳ１８で汚損信号を防災受信盤１に出力する。ステップＳ１６でセンサユニット正常比率幅に入っていなければ、ステップＳ１９でセンサユニット異常と判断し、回路故障信号をステップＳ２０で防災受信盤１に出力する。
【０１５２】
またステップＳ４で外乱光の影響ありと判断した場合には、ステップＳ２１で試験無効とし、ステップＳ２２で試験無効信号を防災受信盤１に出力する点は、図２２のフローチャートと同じになる。
【０１５３】
図２４は本発明の火災検知器において外乱光の影響を判定して外乱光の影響を受けた信号を除去する外乱光処理の第４の実施形態における検出器構造の説明図である。
【０１５４】
図２４の実施形態にあっては、図３の火災検知器３における内部構造の左側のセンサユニット１８ａの部分を取り出しており、この実施形態にあっては透光性窓６ａの内側に配置している第１検知センサ１９と第２検知センサ２０に対し、試験光源収納部７の下面外側に設けている外部試験光源からの試験光が第１検知センサ１９のみに照射されるように、試験光源用窓８ａの位置を配置している。
【０１５５】
このように外部試験光源からの試験光が透光性窓６ａを通して第１検知センサ１９のみに照射させる構造とすることで、この試験時に第２検知センサ２０から受光検知信号が得られれば、これは外乱光による受光検知信号と判定し、第２検知センサ２０の受光検知信号の信号区間に対応する第１検知センサ１９の受光検知信号を除去することで、外乱光の影響を受けた信号を取り除くことができる。
【０１５６】
図２５は図２４の実施形態において試験時に外乱光を受けなかった場合の信号波形であり、図２５（Ａ）の試験発光区間に亘り図２５（Ｂ）のように第１検知センサ１９からの受光検知信号が得られ、このとき外乱光を受けていないことから、図２５（Ｃ）の第２検知センサ２０からの受光検知信号は０Ｕを維持している。
【０１５７】
図２６は図２４の実施形態において試験中に外乱光を受けた場合の信号波形図である。この場合、図２６（Ｃ）のように外乱光を受けることによって、本来、試験光を受光することのない第２検知センサ２０について受光検知信号が例えば時刻ｔ１からｔ１´のΔＴの時間に亘り得られている。
【０１５８】
そこで、図２６（Ｂ）の第１検知センサ１９からの受光検知信号について、この外乱光の判定時間ΔＴの信号部分を除去し、残りの受光検知信号を使用することで、外乱光の影響を受けない試験処理を行うことができる。もしくは、この試験処理を無効とするようにしても良い。
【０１５９】
尚、上記の実施形態にあっては、外部試験光源の発光制御による試験処理を４．５μｍの狭帯域フィルタ特性をもった第１検知センサ１９からの受光検知信号で行っているが、同様に５．０〜７．０μｍの帯域フィルタ特性をもった第２検知センサ２０からの受光検知信号について試験処理を行うようにしてもよい。
【０１６０】
また上記の実施形態にあっては、図８に示したように加算増幅部２３において各検知センサの複数のアレイセンサについて汚損状況を判断して素子出力を加算することで補償をかけているが、増幅部のアンプゲインを変化させた感度補償による汚損補償を行うようにしてもよい。
【０１６１】
更に本発明は、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に実施形態に示した数値による限定は受けない。
【０１６２】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、外部試験光源の点滅で透光性窓の汚れ具合を試験する火災検知器の試験時にヘッドライトを点灯した車両が通過したり外部からの何らかの光が入射するなどによって、試験光に加えて外乱光が入射した場合にあっても、外乱光の影響を受けた受光検知信号を除去する処理や、外乱光の影響を受けたことを判定して試験結果を無効にするなどの外乱光処理を行うことで、外乱光の影響を受けた受光検知信号が得られても正確な火災検知器の試験を行うことができ、外乱光の影響を受けて誤った汚損補償による失報や外乱光による影響で検知器異常を出すなどの誤報を確実に防止し、火災検知器の正確な試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシステム構成の概略ブロック図
【図２】本発明による火災検知器の組立分解図
【図３】本発明による火災検知器の内部構造の断面図
【図４】本発明による火災検知器の回路ブロック図
【図５】燃焼炎と他の放射線の波長スペクトル特性の説明図
【図６】図４の２波長方式による検出特性の説明図
【図７】図４の２波長方式による放射線の種類に対する相対比と判定結果の説明図
【図８】図４の加算増幅回路の詳細を示した回路ブロック図
【図９】図４の外乱光処理部で外乱光の影響を受けた信号部分を除去する本発明による外乱光処理の第１実施形態を説明するための信号波形図
【図１０】図９の処理を組込んだ減光率算出処理のフローチャート
【図１１】図４の２波長方式における火災検知器の試験処理動作のフローチャート
【図１２】図１１の検知器試験処理の詳細を示したフローチャート
【図１３】図１１に対応した防災受信盤の処理動作のフローチャート
【図１４】１波長方式における火災検知器の試験処理動作のフローチャート
【図１５】図４の外乱光処理部で外乱光の影響を判定する本発明による外乱光処理の第２実施形態の処理を説明するための信号波形図
【図１６】図９の外乱光判定処理のフローチャート
【図１７】図４の外乱光処理部で外乱光の影響を判定する本発明による外乱光処理の第３実施形態の処理を説明するための信号波形図
【図１８】図１７の外乱光判定処理のフローチャート
【図１９】外乱光の影響を判定して無効信号を出力する１波長方式における火災検知器の試験処理動作のフローチャート
【図２０】図１１の無効信号の出力に対応した防災受信盤の処理動作のフローチャート
【図２１】外乱光の影響を判定して信号除去と無効信号出力を行う１波長方式における火災検知器の試験処理動作のフローチャート
【図２２】外部と内部の試験光源による試験で外乱光の影響を判定して無効信号を出力する１波長方式における火災検知器の試験処理動作のフローチャート
【図２３】外部と内部の試験光源による試験で外乱光の影響を判定して無効信号を出力する２波長方式における火災検知器の試験処理動作のフローチャート
【図２４】２波長方式につき外部試験光を１つの検知センサのみに照射して外乱光を判定する検知器構造の説明図
【図２５】図２４で外乱光がない場合の２つの検知センサの受光検知信号の信号波形図
【図２６】図２４で外乱光の影響を受けた場合の２つの検知センサの受光検知信号の信号波形図
【符号の説明】
１：防災受信盤
２：伝送路
３：火災検知器
３ａ：カバー
３ｂ：本体
４：火源
５：トンネル
５ａ：トンネル壁面
６ａ，６ｂ：透光性窓
７：試験光源収納部
８ａ，８ｂ：試験光源用窓
９：取付ねじ
１０：防水コネクタ
１１：信号ケーブル
１３：モールドカバー
１４：避雷基板
１５：信号線
１６：主回路基板
１８ａ，１８ｂ：センサ部
１９：第１検知センサ（４．５μｍ狭帯域フィルタ付き）
１９ａ〜１９ｄ：アレイセンサ
２０：第２検知センサ（７μｍ広帯域フィルタ付き）
２１：信号処理部（ＭＰＵ）
２２ａ：右側検知部
２２ｂ：左側検知部
２３，２５：加算増幅部
２４，２６：Ａ／Ｄ変換器
２７：外部試験光源制御部
２８：外部試験光源
２９：内部試験光源制御部
３０：内部試験光源
３１：伝送制御部
３２：アドレス設定部
３３：記憶部
３４：火災判定部
３５：試験処理部
３６：外乱光処理部
３７ａ〜３７ｄ：プリアンプ
３８ａ，３８ｃ，３８ｄ：メインアンプ
３９：切替スイッチ
【図１】
0003980816.tif 000002
【図２】
0003980816.tif 000003
【図３】
0003980816.tif 000004
【図４】
0003980816.tif 000005
【図５】
0003980816.tif 000006
【図６】
0003980816.tif 000007
【図７】
0003980816.tif 000008
【図８】
0003980816.tif 000009
【図９】
0003980816.tif 000010
【図１０】
0003980816.tif 000011
【図１１】
0003980816.tif 000012
【図１２】
0003980816.tif 000013
【図１３】
0003980816.tif 000014
【図１４】
0003980816.tif 000015
【図１５】
0003980816.tif 000016
【図１６】
0003980816.tif 000017
【図１７】
0003980816.tif 000018
【図１８】
0003980816.tif 000019
【図１９】
0003980816.tif 000020
【図２０】
0003980816.tif 000021
【図２１】
0003980816.tif 000022
【図２２】
0003980816.tif 000023
【図２３】
0003980816.tif 000024
【図２４】
0003980816.tif 000025
【図２５】
0003980816.tif 000026
【図２６】
0003980816.tif 000027