專利名稱：火災(zāi)的判別方法、火災(zāi)警報(bào)器及火災(zāi)接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于具有煙傳感器且判別為火災(zāi)則輸出警報(bào)的火災(zāi)警 報(bào)器和火災(zāi)接收機(jī)中的火災(zāi)的判別方法。
背景技術(shù)：
作為根據(jù)煙濃度判別火災(zāi)的判別方法的以往例，以下專利文獻(xiàn)l中記 載了一種煙檢測(cè)器，當(dāng)煙濃度在閾值以上時(shí)，進(jìn)行遞加計(jì)數(shù)動(dòng)作，另一方 面，當(dāng)未超過(guò)閾值時(shí)進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)動(dòng)作，且在計(jì)數(shù)器的值達(dá)到了預(yù)先設(shè)定 的最大值或最小值的時(shí)刻，進(jìn)行火災(zāi)發(fā)報(bào)或火災(zāi)復(fù)原，其中，能對(duì)遞加計(jì) 數(shù)動(dòng)作時(shí)的計(jì)數(shù)幅度和遞減計(jì)數(shù)動(dòng)作時(shí)的計(jì)數(shù)幅度的至少任意之一進(jìn)行 可變?cè)O(shè)定，由此提高耐干擾性。
專利文獻(xiàn)l:特開2004—62299號(hào)
不過(guò)，在所述專利文獻(xiàn)l的構(gòu)成中，對(duì)于烹飪時(shí)的煙或香煙的煙等急 劇增加而又迅速恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)的煙濃度的變化而言，由于計(jì)數(shù)器的值難以 達(dá)到一定以上，因此雖然估計(jì)會(huì)有某種程度的效果，但在煙濃度緩慢增加 的火災(zāi)的初期時(shí)，由于計(jì)數(shù)器值不會(huì)達(dá)到閾值，因此會(huì)有警報(bào)輸出遲緩的 問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，當(dāng)急劇變化時(shí)發(fā)揮耐干擾性，另一方面，當(dāng)煙濃 度緩慢增加時(shí)警報(bào)輸出不遲緩。
為了解決所述問(wèn)題，在本發(fā)明的判別方法中，將煙濃度數(shù)字化，再進(jìn) 行低通濾波處理，將進(jìn)行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火 災(zāi)。在此，也可以保持所述處理后的濾波值，作為所述低通濾波處理，在 每一規(guī)定時(shí)間比較該時(shí)刻的煙濃度和所保持的濾波值，再根據(jù)其比較結(jié)
果，使所保持的濾波值以規(guī)定的變動(dòng)幅度逐級(jí)變化。
另外，該判別方法可適用于具有煙傳感器且判別為火災(zāi)時(shí)則輸出警報(bào) 的火災(zāi)警報(bào)器，其構(gòu)成包括A/D變換機(jī)構(gòu)，其使由所述煙傳感器計(jì)測(cè)的 煙濃度數(shù)字化；濾波機(jī)構(gòu)，其對(duì)已數(shù)字化的煙濃度進(jìn)行低通濾波處理；比 較機(jī)構(gòu)，其將該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災(zāi)。在此， 也可以保持所述處理后的濾波值，作為所述低通濾波處理，在每一規(guī)定時(shí) 間比較該時(shí)刻的煙濃度和所保持的濾波值，再根據(jù)其比較結(jié)果，使所保持 的濾波值以規(guī)定的變動(dòng)幅度逐級(jí)變化。
另外，該判別方法可適用于從火災(zāi)檢測(cè)器接收已數(shù)字化的煙濃度且判 別為火災(zāi)則輸出警報(bào)的火災(zāi)接收機(jī)，其構(gòu)成包括通信機(jī)構(gòu)，其與所述檢 測(cè)器進(jìn)行通信；濾波機(jī)構(gòu)，其將從所述檢測(cè)器接收的煙濃度進(jìn)行低通濾波 處理；比較機(jī)構(gòu)，其將該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災(zāi)。 在此，也可以保持所述處理后的濾波值，作為所述低通濾波處理，在每一 規(guī)定時(shí)間比較該時(shí)刻的煙濃度和所保持的濾波值，再根據(jù)其比較結(jié)果，使 所保持的濾波值以規(guī)定的變動(dòng)幅度逐級(jí)變化。
在本發(fā)明的判別方法中，將煙濃度數(shù)字化，再進(jìn)行低通濾波處理，將 進(jìn)行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災(zāi)，因而當(dāng)煙濃度急 劇變化時(shí)，根據(jù)使高頻率信號(hào)衰減的低通濾波器的一般性質(zhì)，濾波值微弱 地輸出，因此能夠發(fā)揮耐干擾性，另一方面，當(dāng)在火災(zāi)時(shí)煙濃度緩慢增加 的情況下，濾波值隨著煙濃度增加，因此不會(huì)延遲到達(dá)判別為火災(zāi)的閾值， 具有警報(bào)輸出不會(huì)延遲的效果。另外，能以保持處理后的濾波值，在每一 規(guī)定時(shí)間比較該時(shí)刻的煙濃度和所保持的濾波值，再根據(jù)其比較結(jié)果，使 所保持的濾波值以規(guī)定的變動(dòng)幅度逐級(jí)變化的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，來(lái)構(gòu)成用于發(fā)揮 所述效果的濾波器。
因而，適用了本發(fā)明的火災(zāi)警報(bào)器和火災(zāi)接收機(jī)可期待所述效果。


圖1是說(shuō)明將本發(fā)明適用于住戶用的火災(zāi)警報(bào)器中的例子的功能框圖。
圖2是說(shuō)明火災(zāi)警報(bào)器的基本動(dòng)作的流程圖。
圖3是對(duì)于煙濃度急劇變化的例子說(shuō)明低通濾波處理的框圖。 圖4是對(duì)于煙濃度緩慢變化的例子說(shuō)明低通濾波處理的框圖。 圖5是說(shuō)明將本發(fā)明適用于由火災(zāi)接收機(jī)及檢測(cè)器構(gòu)成的系統(tǒng)中的例 子的功能框圖。
圖中l(wèi)一火災(zāi)警報(bào)器，la—煙傳感器，lb—A/D變換機(jī)構(gòu)，lc一濾波 機(jī)構(gòu)，ld—比較機(jī)構(gòu)，2—火災(zāi)接收機(jī)，2b—通信機(jī)構(gòu)，IO —檢測(cè)器。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)將本發(fā)明適用于設(shè)置在住戶的天花板面等上的火災(zāi)警報(bào)器中 的例子、及適用于具備火災(zāi)接收功能的家庭安全系統(tǒng)等由檢測(cè)器及火災(zāi)接 收機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)中的例子，通過(guò)圖面進(jìn)行說(shuō)明。
圖l是說(shuō)明將本發(fā)明適用于火災(zāi)警報(bào)器中的例子的功能框圖，火災(zāi)警
報(bào)器l具備煙傳感器la，其檢測(cè)因火災(zāi)等產(chǎn)生的煙，輸出其煙濃度V;
A/D變換機(jī)構(gòu)lb，其將煙傳感器la輸出的煙濃度V數(shù)字化；濾波機(jī)構(gòu)lc， 其將該己數(shù)字化的煙濃度V進(jìn)行低通濾波處理；比較機(jī)構(gòu)ld，其將該處 理后的濾波值F與規(guī)定的閾值Ft相比較而判別火災(zāi)；輸出機(jī)構(gòu)le，其在 判別為火災(zāi)時(shí)輸出警報(bào)；存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)lf，其存儲(chǔ)各種設(shè)定值；操作機(jī)構(gòu)lg， 其用于停止警報(bào)。
濾波機(jī)構(gòu)lc具備保持處理后的濾波值F即自身的輸出值的寄存器lh， 作為低通濾波處理，在每AT的規(guī)定時(shí)間比較該時(shí)刻的煙濃度V和所保持 的濾波值F，再根據(jù)其比較結(jié)果，使所保持的濾波值F以規(guī)定的變動(dòng)幅度 AF逐級(jí)變化。在此，本發(fā)明利用了減弱高頻率的輸入，而不減弱低頻率 的輸入并使其通過(guò)的低通濾波器的一般性質(zhì)，但只要是滿足這種性質(zhì)的濾 波器，則濾波機(jī)構(gòu)lc不限于在此說(shuō)明的構(gòu)成。
存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)lf是預(yù)先存儲(chǔ)閾值Ft或變動(dòng)幅度AF等設(shè)定值的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)， 可以由不能重寫的ROM構(gòu)成，也可以由能夠重寫的EEROM構(gòu)成。當(dāng)形 成為后一構(gòu)成時(shí)，為了使火災(zāi)警報(bào)器l的動(dòng)作根據(jù)設(shè)置場(chǎng)所等條件合理化， 優(yōu)選進(jìn)一步設(shè)置可變更這些設(shè)定值的設(shè)定機(jī)構(gòu)lh。
接著，根據(jù)圖2的流程圖，對(duì)火災(zāi)報(bào)警器l的基本動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在該基本動(dòng)作中，用煙傳感器la計(jì)測(cè)煙濃度V，根據(jù)A/D變換機(jī)構(gòu) lb將該煙濃度V數(shù)字化，進(jìn)一步通過(guò)濾波機(jī)構(gòu)lc進(jìn)行低通濾波處理，利 用比較機(jī)構(gòu)ld將該處理后的濾波值F與閾值Ft進(jìn)行比較，如果達(dá)到該閾 值Ft，則在每AT的規(guī)定時(shí)間(例如每5秒)執(zhí)行判別為火災(zāi)的一連串步 驟(101 105)。還有，在不執(zhí)行這些步驟的期間停止各部，或者使其成 為待機(jī)狀態(tài)，由此可以削減電力消耗、延長(zhǎng)電源的電池壽命。
而且，當(dāng)判別為火災(zāi)時(shí)，從輸出機(jī)構(gòu)le通過(guò)蜂鳴音或"發(fā)生火災(zāi)"等 聲音而輸出警報(bào)，進(jìn)而判斷是否由操作機(jī)構(gòu)lg接受了警報(bào)停止操作，當(dāng) 已接受時(shí)，使該警報(bào)輸出僅停止規(guī)定時(shí)間(106 108)。還有，如果在該 停止中煙濃度V沒(méi)有下降，則再開通警報(bào)輸出。
在此，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明作為本發(fā)明的特征的煙濃度V的低通濾波處 理，作為其前提條件，開始基本操作時(shí)濾波值F設(shè)為初始值"0"。低通濾 波處理雖然每AT的規(guī)定時(shí)間執(zhí)行一次，作為其1次處理而言，如下所示， 執(zhí)行如下的處理比較在該時(shí)刻的煙濃度V和上一次處理后的濾波值F， 再根據(jù)其比較結(jié)果使濾波值F逐級(jí)變化。還有，為了使濾波值F在適度的 范圍內(nèi)變化，優(yōu)選煙濃度V在進(jìn)行數(shù)字化時(shí)計(jì)數(shù)。
比較結(jié)果處理
煙濃度一濾波值g變動(dòng)幅度濾波值一濾波值+變動(dòng)幅度
1煙濃度—濾波值1<變動(dòng)幅度濾波值不變
濾波值 一 煙濃度s變動(dòng)幅度濾波值一濾波值一變動(dòng)幅度
該表中，如果煙濃度V和濾波值F的差在變動(dòng)幅度AF以上，則根據(jù) 兩者的大小關(guān)系，使濾波值F僅增加或減少變動(dòng)幅度AF，另一方面，如 果煙濃度V和濾波值F的差比變動(dòng)幅度AF小，則將濾波值F維持原狀。 這樣一來(lái)，濾波值F的平均變化以變動(dòng)幅度AF除以規(guī)定時(shí)間AT而得到 的值A(chǔ)F/AT為最大值而受到限制。
因而，如果適宜設(shè)定規(guī)定時(shí)間AT和變動(dòng)幅度AF，則對(duì)于例如烹飪時(shí) 的煙或香煙的煙等急劇增加而又迅速恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)的煙濃度V的變化而
言，濾波值F不追隨煙濃度V的變化，因此減弱地輸出，另一方面，當(dāng)在 火災(zāi)時(shí)煙濃度緩慢增加的情況下，濾波值F追隨煙濃度而不減弱地輸出。
圖3、圖4是對(duì)于煙濃度V急劇變化的例子說(shuō)明煙濃度V和濾波值F 的時(shí)間變化的圖表、和對(duì)于煙濃度V緩慢變化的例子說(shuō)明煙濃度V和濾 波值F的時(shí)間變化的圖表。兩個(gè)例子中，變動(dòng)幅度AF均為"5"、閾值Ft 均為"40"，時(shí)刻軸的刻度均對(duì)應(yīng)于規(guī)定時(shí)間AT。
在圖3的煙濃度V急劇變化的例子中，煙濃度V在時(shí)刻T3開始增加， 在時(shí)刻T6 T7達(dá)到峰值而開始減少，在時(shí)刻T12恢復(fù)到原來(lái)的水平。相 對(duì)于此，濾波值F在從時(shí)刻T4到時(shí)刻T8，由于煙濃度V—濾波值F^變 動(dòng)幅度AF，因此每次增加變動(dòng)幅度AF。而且，在時(shí)刻T9，由于I煙濃 度V—濾波值F I 〈變動(dòng)幅度AF，因此濾波值F維持原狀，之后，在時(shí) 刻T10 T14，由于濾波值F—煙濃度V^變動(dòng)幅度AF，因此每次減少變 動(dòng)幅度AF。該例子中，由于濾波值F未達(dá)到閾值Ft，因此不判別為火災(zāi)。
另一方面，在圖4的煙濃度V緩慢變化的例子中，煙濃度V在時(shí)刻 T16開始增加，緩慢增加到時(shí)刻T26。相對(duì)于此，濾波值F在時(shí)刻T18， 由于煙濃度V—濾波值F^變動(dòng)幅度AF，因此僅增加變動(dòng)幅度AF，在時(shí) 刻T19，由于I煙濃度V—濾波值F I 〈變動(dòng)幅度AF，因此濾波值F維持 原狀，在時(shí)刻T20 T26，由于煙濃度V—濾波值F^變動(dòng)幅度AF，因此 每次增加變動(dòng)幅度AF。在其途中的時(shí)刻T24，由于達(dá)到了閾值Ft，因此 判別為火災(zāi)。
如這些圖表所示，在煙濃度V急劇變化的情況下，即煙濃度V的平均 變化(絕對(duì)值)大于值A(chǔ)F/AT的情況下，濾波值F被低通濾波的作用減 弱且延遲輸出，但在煙濃度V緩慢變化的情況下，即煙濃度V的平均變 化小于值A(chǔ)F/AT的情況下，不被減弱且不延遲輸出。
還有，火災(zāi)警報(bào)器l還具有以有線或無(wú)線方式與其他火災(zāi)警報(bào)器l相 互通信的通信機(jī)構(gòu)，當(dāng)自身判別為火災(zāi)而輸出警報(bào)時(shí)，也可以向其他火災(zāi) 警報(bào)器1輸出連動(dòng)警報(bào)。
圖5是說(shuō)明將本發(fā)明適用于由火災(zāi)接收機(jī)及檢測(cè)器構(gòu)成的系統(tǒng)中的例 子的功能框圖，從火災(zāi)接收機(jī)2導(dǎo)出連接了具有煙傳感器的多個(gè)檢測(cè)器10
的檢測(cè)電路N。這樣的構(gòu)成例如可以以具備火災(zāi)接收功能的家庭安全系統(tǒng) 等實(shí)現(xiàn)。在該功能框圖的構(gòu)成要素中，對(duì)與所述的實(shí)施例共同的部分標(biāo)注 相同的參照符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
圖的火災(zāi)接收機(jī)2具備與檢測(cè)器10進(jìn)行通信的通信機(jī)構(gòu)2a、將從 檢測(cè)器IO接收的煙濃度V進(jìn)行低通濾波處理的濾波機(jī)構(gòu)lc、將該處理后 的濾波值F與規(guī)定的閾值Ft相比較而判別火災(zāi)的比較機(jī)構(gòu)ld、當(dāng)判別為 火災(zāi)時(shí)輸出警報(bào)的輸出機(jī)構(gòu)le、存儲(chǔ)各種設(shè)定值的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)lf、和用于停 止警報(bào)的操作機(jī)構(gòu)lg，且具有從火災(zāi)檢測(cè)器10接收已數(shù)字化的煙濃度V， 若判別為火災(zāi)則輸出警報(bào)的基本功能。
濾波機(jī)構(gòu)lc與各檢測(cè)器10對(duì)應(yīng)地具有保持處理后的濾波值F的多個(gè) 寄存器lh，作為低通濾波處理，在每AT的規(guī)定時(shí)間比較從各檢測(cè)器10 接收的煙濃度V和與該檢測(cè)器10對(duì)應(yīng)地保持的濾波值F，再根據(jù)其比較 結(jié)果，使該濾波值F以規(guī)定的變動(dòng)幅度AF逐級(jí)變化。
如果與所述的實(shí)施例相同地判別為火災(zāi)，則輸出機(jī)構(gòu)lg通過(guò)蜂鳴音 或"發(fā)生火災(zāi)"等聲音而輸出警報(bào)，不過(guò)還可以具備向未圖示的其他裝置 移報(bào)的功能。
通信機(jī)構(gòu)2a具備定時(shí)詢問(wèn)功能，其存儲(chǔ)分配于各檢測(cè)器10的多個(gè) 地址信息，經(jīng)由檢測(cè)電路N逐次選擇各檢測(cè)器10，將所選擇的檢測(cè)器IO 的地址送出到附加的各種控制指令，接收來(lái)自對(duì)應(yīng)檢測(cè)器10的應(yīng)答；選 擇通信功能，其根據(jù)需要而適宜選擇一個(gè)檢測(cè)器，將所選擇的檢測(cè)器10 的地址送出到附加的各種控制指令，接收來(lái)自對(duì)應(yīng)檢測(cè)器10的應(yīng)答。
另一方面，檢測(cè)器10具備根據(jù)火災(zāi)等而檢測(cè)出煙，將該煙濃度V 作為檢測(cè)信號(hào)而輸出的煙傳感器la;將通過(guò)煙傳感器la計(jì)測(cè)的煙濃度V 數(shù)字化的A/D變換機(jī)構(gòu)lb;與火災(zāi)接收機(jī)2進(jìn)行通信的通信機(jī)構(gòu)10a。通 信機(jī)構(gòu)10a存儲(chǔ)分配于該檢測(cè)器10的地址信息，在接收了附加該地址的 控制指令時(shí)，以規(guī)定的動(dòng)作進(jìn)行應(yīng)答，尤其相對(duì)于狀態(tài)要求指令，返回所 檢測(cè)的煙濃度。
接著，對(duì)該系統(tǒng)的基本動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明?；馂?zāi)接收機(jī)2根據(jù)定時(shí)詢問(wèn)功 能，而每AT的規(guī)定時(shí)間與各檢測(cè)器10進(jìn)行通信，并讀出己數(shù)字化的煙 濃度V而與該檢測(cè)器10對(duì)應(yīng)地保持的濾波值F進(jìn)行比較，根據(jù)其比較結(jié)
果，使濾波值F以規(guī)定的變動(dòng)幅度AF逐級(jí)變化。這樣，相對(duì)于從各檢測(cè) 器10讀出的煙濃度V，可進(jìn)行獨(dú)立的低通濾波處理。而且，如果與檢測(cè)
器10對(duì)應(yīng)地保持的濾波值F的任意之一達(dá)到閾值Ft，則火災(zāi)接收機(jī)2立 即判別為火災(zāi)而輸出警報(bào)。
權(quán)利要求
1.一種火災(zāi)的判別方法，其特征在于，將煙濃度數(shù)字化，再進(jìn)行低通濾波處理，將進(jìn)行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災(zāi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)的判別方法，其特征在于， 保持所述處理后的濾波值，作為所述低通濾波處理，在每一規(guī)定時(shí)間比較該時(shí)刻的煙濃度和所保持的濾波值，再根據(jù)其比較結(jié)果，使所保持的 濾波值以規(guī)定的變動(dòng)幅度逐級(jí)變化。
3. —種火災(zāi)警報(bào)器，其具有煙傳感器，且判別為火災(zāi)時(shí)則輸出警報(bào)， 其特征在于，具備A/D變換機(jī)構(gòu)，其使由所述煙傳感器計(jì)測(cè)的煙濃度數(shù)字化；濾波機(jī)構(gòu)，其對(duì)已數(shù)字化的煙濃度進(jìn)行低通濾波處理；比較機(jī)構(gòu)，其將該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災(zāi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的火災(zāi)警報(bào)器，其特征在于， 保持所述處理后的濾波值，作為所述低通濾波處理，在每一規(guī)定時(shí)間比較該時(shí)刻的煙濃度和所保持的濾波值，再根據(jù)其比較結(jié)果，使所保持的 濾波值以規(guī)定的變動(dòng)幅度逐級(jí)變化。
5. —種火災(zāi)接收機(jī)，其從火災(zāi)檢測(cè)器接收已數(shù)字化的煙濃度，若判 別為火災(zāi)則輸出警報(bào)，其特征在于，具備通信機(jī)構(gòu)，其與所述檢測(cè)器進(jìn)行通信；濾波機(jī)構(gòu)，其將從所述檢測(cè)器接收的煙濃度進(jìn)行低通濾波處理； 比較機(jī)構(gòu)，其將該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災(zāi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的火災(zāi)接收機(jī)，其特征在于， 保持所述處理后的濾波值，作為所述低通濾波處理，在每一規(guī)定時(shí)間比較該時(shí)刻的煙濃度和所保持的濾波值，再根據(jù)其比較結(jié)果，使所保持的 濾波值以規(guī)定的變動(dòng)幅度逐級(jí)變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種火災(zāi)的判別方法、火災(zāi)警報(bào)器及火災(zāi)接收機(jī)。當(dāng)烹飪時(shí)的煙或香煙的煙等煙濃度急劇變化時(shí)，發(fā)揮耐干擾性，而且當(dāng)在火災(zāi)時(shí)煙濃度緩慢增加時(shí)，警報(bào)輸出不會(huì)遲緩。在火災(zāi)警報(bào)器和火災(zāi)接收機(jī)的火災(zāi)的判別方法中，將煙濃度數(shù)字化，再進(jìn)行低通濾波處理，將進(jìn)行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災(zāi)。
文檔編號(hào)G08B17/10GK101192330SQ20071018649
公開日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者小川靖洋, 森田陽(yáng)介 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社