(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災に伴って発生する火災現象の物理量をサンプリングしてセンサ出力を生じるセンサ手段と、前記センサ出力が所定の火災閾値以上に達する時に、火災と判断して第１火災警報を発信する第１火災判断手段とを備えた火災警報装置において、
前記センサ出力の傾きを求めるのに使用される火災予報タイマと、前記センサ出力が前記火災閾値より定常値側にある所定の火災予報閾値に達したときに前記火災予報タイマを起動させるタイマ起動手段と、センサ出力が所定の傾きを有する場合に火災と判断して第２火災警報を発信する第２火災判断手段とを設け、
前記第２火災判断手段は、前記火災予報タイマが起動された時点から所定時間経過時点にて前記センサ出力が前記火災予報閾値と前記火災閾値の間の所定の閾値以上に達するときに又は前記センサ出力が前記閾値に達する時点が前記火災予報タイマの前記所定時間内にある時に、火災と判断して第２火災警報を発信し、
前記センサ出力が火災予報閾値を越えた後、前記所定の傾きを有していれば、前記センサ出力が火災閾値に達してなくても火災と判断することを特徴とする火災警報装置。
【請求項２】
火災に伴って発生する火災現象の物理量をサンプリングしてセンサ出力を生じるセンサ手段と、前記センサ出力が所定の火災閾値を越えた場合に火災と判断して第１火災警報を発信する第１火災判断手段とを備えた火災警報装置において、
前記センサ出力の傾きを求めるのに使用される火災予報タイマと、前記センサ出力が前記火災閾値より定常値側にある所定の火災予報閾値に達したときに前記火災予報タイマを起動させるタイマ起動手段と、前記第１火災判断手段とは異なる火災判別原理に基づいて前記センサ出力が所定の傾きを有する場合に火災と判断して第２火災警報を発信する第２の火災判断手段とを設け、
前記第２の火災判断手段は、前記火災予報タイマが起動された時点から所定時間経過時点にて前記センサ出力が前記火災予報閾値と前記火災閾値の間の所定の閾値以上に達するときに又は前記センサ出力が前記閾値に達する時点が前記火災予報タイマの前記所定時間内にある時に、火災と判断して第２火災警報を発信し、
火災判断時に、どの火災判断手段により前記火災が判断されたかを、火災警報と共に報知して、火災の進展状況を把握できるようにすることを特徴とする火災警報装置。
【請求項３】
前記第２火災警報を受信してから前記第１火災警報を受信する時、火災の進展が早いことを示す表示又は報知を行うことを特徴とする請求項２記載の火災警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、火災警報装置、特に２つの異なる火災判別原理、即ちセンサ出力が火災閾値を越えた場合及びセンサ出力が所定の傾きを有する場合のいずれかの条件が満たされると火災と判断する火災警報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の火災警報装置は、固定された火災閾値と、火災に伴って発生する火災現象の物理量を検出するセンサ手段のセンサ出力とを比較することで火災判断を行ってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような火災警報装置では、センサ出力が火災閾値に達しない間は火災と判断しないので、初期火災を検出するのが難しいという課題があった。
そこで、この発明は、火災を早期に検出できる火災警報装置を得ることを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、火災に伴って発生する火災現象の物理量をサンプリングしてセンサ出力を生じるセンサ手段と、前記センサ出力が所定の火災閾値以上に達する時に、火災と判断して第１火災警報を発信する第１火災判断手段とを備えた火災警報装置において、前記センサ出力の傾きを求めるのに使用される火災予報タイマと、前記センサ出力が前記火災閾値より定常値側にある所定の火災予報閾値に達したときに前記火災予報タイマを起動させるタイマ起動手段と、センサ出力が所定の傾きを有する場合に火災と判断して第２火災警報を発信する第２火災判断手段とを設け、前記第２火災判断手段は、前記火災予報タイマが起動された時点から所定時間経過時点にて前記センサ出力が前記火災予報閾値と前記火災閾値の間の所定の閾値以上に達するときに又は前記センサ出力が前記閾値に達する時点が前記火災予報タイマの前記所定時間内にある時に、火災と判断して第２火災警報を発信し、前記センサ出力が火災予報閾値を越えた後、前記所定の傾きを有していれば、前記センサ出力が火災閾値に達してなくても火災と判断することを特徴とする。
また、火災に伴って発生する火災現象の物理量をサンプリングしてセンサ出力を生じるセンサ手段と、前記センサ出力が所定の火災閾値を越えた場合に火災と判断して第１火災警報を発信する第１火災判断手段とを備えた火災警報装置において、前記センサ出力の傾きを求めるのに使用される火災予報タイマと、前記センサ出力が前記火災閾値より定常値側にある所定の火災予報閾値に達したときに前記火災予報タイマを起動させるタイマ起動手段と、前記第１火災判断手段とは異なる火災判別原理に基づいて前記センサ出力が所定の傾きを有する場合に火災と判断して第２火災警報を発信する第２の火災判断手段とを設け、前記第２の火災判断手段は、前記火災予報タイマが起動された時点から所定時間経過時点にて前記センサ出力が前記火災予報閾値と前記火災閾値の間の所定の閾値以上に達するときに又は前記センサ出力が前記閾値に達する時点が前記火災予報タイマの前記所定時間内にある時に、火災と判断して第２火災警報を発信し、火災判断時に、どの火災判断手段により前記火災が判断されたかを、火災警報と共に報知して、火災の進展状況を把握できるようにすることを特徴とする。
さらに、前記第２火災警報を受信してから前記第１火災警報を受信する時、火災の進展が早いことを示す表示又は報知を行うことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を、添付図面に示した実施の形態について詳しく説明する。
図１はこの発明に係る火災警報装置の１つの実施の形態を示すブロック図である。この火災警報装置は、基本的に、火災に伴って発生する火災現象の物理量例えば煙、熱、光線（紫外線、可視光、赤外線）、ガス、ニオイ、水蒸気、圧力、音などを周期的にサンプリングしてセンサ出力を生じるセンサ手段１例えば煙センサ（散乱光式、減光式、イオン化式）、熱センサ、炎センサ、画像カメラ、ガスセンサ、ニオイセンサ、湿度センサ、圧力センサ、音センサなど（図示しない）を備えている。
【０００９】
火災警報装置は、更に、センサ手段１に接続され、そのセンサ出力が上昇して所定の火災閾値以上に達する時に第１火災警報を発信する第１火災警報手段２と、センサ手段１に接続され、センサ出力が火災閾値よりも低い、言い換えれば定常値側にある所定の火災予報閾値以上に達する時に火災予報警報を発信する火災予報警報手段３とを備えている。
【００１０】
加うるに、火災警報装置は、火災予報タイマ４と、この火災予報タイマ４とセンサ手段１の間に接続され、センサ出力が火災予報閾値に達した時に火災予報タイマ４を起動させるタイマ起動手段５と、センサ手段１及び火災予報タイマ４に接続され、この火災予報タイマ４が起動された時点から所定時間経過時点にてセンサ出力が火災予報閾値と火災閾値の間の所定の閾値即ち中間閾値以上に達する時、又はセンサ出力が所定の傾きを有する時に第２火災警報を発信する第２火災警報手段６とを備えている。言い換えれば、この第２火災警報手段６は、センサ出力が上述の中間閾値に達する時点が火災予報タイマ４の所定時間以内にある時に、矢張り第２火災警報を発信する。
【００１１】
火災警報装置は、更に、センサ手段１と火災予報タイマ４の間に接続され、この火災予報タイマ４が起動されている状態において、センサ出力が火災予報閾値未満となる時に火災予報タイマ４を停止させるタイマ停止手段７を備えている。なお、このタイマ停止手段７は、火災予報タイマ４の動作を停止させることに加えて、その初期化又は減算を行わせる。
【００１２】
火災警報装置は火災感知器や火災受信機によって構成され、火災か否かの判断は火災感知器でも火災受信機でも行う事が可能であり、火災感知器側で火災判断を行う場合には図１のセンサ手段１からタイマ停止手段７までの全てを火災感知器に設ければよい。この場合は第１火災警報手段２及び第２火災警報手段６は図示しない火災受信機と接続され、火災を判断した際には火災受信機へ火災警報（火災信号）を発信する。
なお、火災受信機側で火災判断を行う場合には、センサ手段１の後段に図示しないＡ／Ｄ変換器と信号送出回路を接続し、これらのみを火災感知器に設け、火災受信機はポーリング等によりセンサ出力を受信してそれを基に火災判断する。そして第１火災警報と第２火災警報とでは異なるコード信号を火災感知器が出力し、火災受信機でどちらの火災警報かを判断できるようにしてある。
【００１３】
図１の火災警報装置は上述したように構成されており、その種々の動作例を図２〜図５について以下に詳しく説明する。
図２は火災警報装置が非蓄積方式である場合に、火災の進行につれてセンサ手段１のセンサ出力が単純に上昇する動作例を示す。センサ出力が時点Ｔ１にて火災予報閾値に達した時に、火災予報警報手段３は火災予報警報を発信し、そしてタイマ起動手段５は火災予報タイマ４を起動させる。
【００１４】
この火災予報タイマ４が時点Ｔ１で起動されてから所定時間ｂ経過後の時点Ｔ２にてセンサ出力が火災予報閾値とこれよりも高い火災閾値との間の中間閾値Ａ以上に達する時、又はセンサ出力が中間閾値Ａに達する時点が所定時間ｂ以内にある時に、言い換えれば、センサ出力が火災予報閾値を越えた後、所定の傾きを有していれば、第２火災警報手段６は第２火災警報を発信する。
その後、センサ出力が更に上昇し、時点Ｔ３にて火災閾値以上に達する時に、第１火災警報手段２は第１火災警報を発信する。なお、センサ出力が非常にゆるやかに上昇し、所定時間ｂ以内に中間閾値Ａに達しないで、その後に火災閾値に達するような場合は、第１火災警報手段２によってのみ火災警報が行われる。
【００１５】
次に、この発明の火災警報装置（非蓄積方式）の動作を図３のフローチャートについて説明する。この火災警報装置を、ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、インターフェイスなどのマイコンで構成した場合には、まずステップＳ１にて必要な部品に初期設定を行う。次に、ステップＳ２にて、センサ手段１は火災に伴って発生する上述した物理量を周期的に、例えば３秒毎にサンプリングしてセンサ出力を生じる。このセンサ出力はステップＳ３にて火災予報閾値以上かどうか判定され、火災予報閾値以上であればステップＳ４に進んで火災予報タイマ４の起動の有無を判定する。火災予報タイマ４が起動していない場合にはステップＳ５にてタイマ起動手段５が火災予報タイマ４を起動させた後、或は火災予報タイマ４が既に起動している場合にはそのまゝ、ステップＳ６に進む。
【００１６】
ステップＳ３における判定結果が火災予報閾値以上でないならばステップＳ７に進んで火災予報タイマ４の起動の有無を判定し、起動している場合にはステップＳ８にてタイマ停止手段７が火災予報タイマ４を停止させた後、或は起動していない場合にはそのまゝ、ステップＳ２に戻ってプログラムは続行する。
【００１７】
更に、ステップＳ６にてセンサ出力が火災閾値未満かどうかを判定し、火災閾値未満でない、即ち火災閾値を越えているならばステップＳ９に進んで第１火災警報手段２が第１火災警報を、例えば火災受信機へ発信する。センサ出力が火災閾値未満ならばステップＳ１０にてセンサ出力が中間閾値Ａ以上かどうかを判定し、そしてステップＳ１１にて火災予報タイマ４の起動後、所定時間ｂ以内かどうかを判定し、両者共にイエスならステップＳ１２に進んで第２火災警報手段６、例えば火災受信機へ第１火災警報とは異なる信号形態で、が第２火災警報を発信する。
【００１８】
ステップＳ１０における判定結果がＡ以上でないならば、そしてステップＳ１１における判定結果もｂ以内でないならば、プログラムはステップＳ２に戻って続行する。なお、センサ出力が中間閾値Ａに達することなく、火災予報タイマ４が所定時間ｂを経過した時には火災用法タイマ４を停止クリアさせるよにしてもよい。
【００１９】
図４は火災警報装置が蓄積時間を有する蓄積方式である場合に、図２と同様に火災の進行につれてセンサ手段１のセンサ出力が単純に上昇する動作例を示す。センサ出力が時点Ｔ１にて火災予報閾値に達した時に、火災予報警報手段３は、例えば火災受信機等へ第１火災警報及び第２火災警報とは異なる信号形態で、火災予報警報を発信し、そしてタイマ起動手段５は火災予報タイマ４を起動させる。
【００２０】
この火災予報タイマ４が時点Ｔ１で起動されてから所定時間ｂ経過後の時点Ｔ２にてセンサ出力が中間閾値Ａに達し且つ時点Ｔ２から更に第２火災警報手段６に対する所定の蓄積時間ｔ２経過後に、センサ出力が中間閾値Ａ以上に達していると、第２火災警報手段６は上述した実施例と同様に第２火災警報を発信する。その後、センサ出力が更に上昇し、時点Ｔ３にて火災閾値に達し且つ第１火災警報手段２に対する蓄積時間ｔ１経過後に、センサ出力が火災閾値を越えていれば第１火災警報手段２は上述した場合と同様に第１火災警報を発信する。
【００２１】
上述した各蓄積時間ｔ１、ｔ２は、一定であると説明したが、それぞれ異なる時間にすることもでき、また可変にすることもできる。もう少し詳しく云うと、蓄積時間を可変にする場合には、火災予報タイマ４が起動されてから所定時間ｂ経過後のセンサ出力の変化度合い（火災予報閾値との差）から求める。つまり、センサ出力と火災予報閾値の差が大きければ蓄積時間を長くするが、逆に差が小さければ蓄積時間も短くする。
【００２２】
図５はセンサ出力が一度は火災予報閾値、中間閾値Ａ及び火災閾値以上となった後に火災予報閾値未満となり、再び火災閾値以上となる動作例を示し、上述したようにセンサ出力が上昇して時点Ｔ１で火災予報閾値に達すると、火災予報タイマ４は起動され且つ時点Ｔ２及びＴ３後も起動され続けるが、時点Ｔ４でセンサ出力が火災予報閾値未満となると、タイマ停止手段７は付勢されて火災予報タイマ４の動作を停止させてその初期化を行う（太線参照）。その後、センサ出力が時点Ｔ５で再び火災予報閾値に達すると、火災予報タイマ４は再起動され且つ時点Ｔ６後も動作され続ける。
【００２３】
また、時点Ｔ４で火災予報タイマ４を停止させ且つそのタイマ値を、０を下限値とする値まで減算することができ（１点鎖線参照）、その後にセンサ出力が時点Ｔ５で再び火災予報閾値に達すると火災予報タイマ４は再起動され且つ時点Ｔ６後も動作され続ける。
【００２４】
火災予報タイマ４は本来、センサ出力の傾きを求めるために使用されるものであるが、この火災予報タイマ４をセンサ出力が火災予報閾値を越えている間、動かし続け、そのタイマ値を火災受信機に表示するようにすれば、センサ出力が長い間火災予報閾値を越えている場合には、汚損の可能性があるとオペレータが判断できる。
なお、上述した実施例では、後述するように火災の進展状況を把握できるようにするために２つの警報手段によって火災警報を行い、第２火災警報が行なわれたあとに第１火災警報を行うように説明したが、いったん第２火災警報が行われれば、その後に第１火災警報を行う必要はなく、また１つの警報手段で構成してもよく、この場合は信号の送出も同一の信号形態でよい。
【００２５】
図６は、２つの異なる火災判別原理即ちセンサ出力が火災閾値を越えた場合及びセンサ出力が所定の傾きを有する場合に火災と判断する火災警報装置の実形態例を示すブロック図である。この火災警報装置は、図１について詳しく説明したセンサ手段１、火災予報タイマ４、タイマ起動手段５及びタイマ停止手段７に加えて、センサ手段１に接続され、そのセンサ出力が上昇して所定の火災閾値を越えた場合に火災と判断して第１火災警報を発信する第１火災判断手段８例えば図１の第１火災警報手段と、センサ手段１及び火災予報タイマ４に接続され、センサ出力が上昇して所定の傾きを有する場合に火災と判断して第２火災警報を発信する第２火災判断手段９例えば図１の第２火災警報手段と、これら第１火災判断手段８及び第２火災判断手段９に接続され、第１火災警報及び／又は第２火災警報を受信して表示ないし報知する手段１０例えば火災受信機とを備えている。
【００２６】
この火災警報装置では、表示ないし報知手段１０は、第２火災判断手段９から第２火災警報を受信して間もなく第１火災判断手段８から第１火災警報を受信した時に、火災の進展が結構早いと判断して表示器（図示しない）に“センサ出力急勾配”と表示させたり、またスピーカ（図示しない）から同様なことを音声で報知させたりする。また、表示ないし報知手段１０は、第２火災警報を受信したが、その後第１火災警報を受信しない時には、センサ出力の立ち上がりは急激であるが、結局火災閾値には達しないので、これはタバコ等の誤報と判断して何もしないか“火災疑似現象発生”と表示ないし報知させる。更に、表示ないし報知手段１０は、第２火災警報を受信しないのに突然第１火災警報を受信した時には、火災の進展がゆるやかな燻焼火災であると判断して“センサ出力緩勾配”と表示ないし報知させる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、この発明に係る火災警報装置は、センサ出力が火災閾値に達しない間は火災と判断しない従来の火災警報装置と比べて、２つの異なる火災判別原理即ちセンサ出力が火災閾値を越えた場合、またはセンサ出力が所定の傾きを有する場合に火災と判断するものであって、センサ出力が所定の傾きを有する場合、つまりセンサ出力が所定時間内に或る程度上昇する場合には、火災閾値に達しなくても、火災と判断するので、火災を早期に検出できるという効果を奏する。
また、火災警報が単に出力されるのではなく、どの火災判断手段により火災が判断されたかも分かるようにしているので、管理人等の火災受信機のオペレータはその火災はどのような火災であるかつまり進展が早いか遅いかも知ることができる。
更に、異なる火災判別原理に基づく火災判断を組み合わせて火災判断をするようにすれば、火災警報は、センサ出力が急激な上昇傾向をもつタバコの煙のような疑似火災現象であるかどうかを知ることが可能となる
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る火災警報装置の１つの実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した火災警報装置の一動作例を示すグラフである。
【図３】図１に示した火災警報装置の動作説明用フローチャートである。
【図４】図１に示した火災警報装置の他の動作例を示すグラフである。
【図５】図１に示した火災警報装置の更に他の動作例を示すグラフである。
【図６】この発明に係る火災警報装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    センサ手段
２    第１火災警報手段
３    火災予報警報手段
４    火災予報タイマ
５    タイマ起動手段
６    第２火災警報手段
７    タイマ停止手段
８    第１火災判断手段
９    第２火災判断手段
１０    表示ないし報知手段
【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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