專利名稱：火災(zāi)的判別方法、火災(zāi)警報器及火災(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)則輸出警報的火災(zāi)警 報器和火災(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 載了一種煙檢測器，當(dāng)煙濃度在閾值以上時，進(jìn)行遞加計數(shù)動作，另一方 面，當(dāng)未超過閾值時進(jìn)行遞減計數(shù)動作，且在計數(shù)器的值達(dá)到了預(yù)先設(shè)定 的最大值或最小值的時刻，進(jìn)行火災(zāi)發(fā)報或火災(zāi)復(fù)原，其中，能對遞加計 數(shù)動作時的計數(shù)幅度和遞減計數(shù)動作時的計數(shù)幅度的至少任意之一進(jìn)行 可變設(shè)定，由此提高耐干擾性。
專利文獻(xiàn)l:特開2004—62299號
不過，在所述專利文獻(xiàn)l的構(gòu)成中，對于烹飪時的煙或香煙的煙等急 劇增加而又迅速恢復(fù)原來狀態(tài)的煙濃度的變化而言，由于計數(shù)器的值難以 達(dá)到一定以上，因此雖然估計會有某種程度的效果，但在煙濃度緩慢增加 的火災(zāi)的初期時，由于計數(shù)器值不會達(dá)到閾值，因此會有警報輸出遲緩的 問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，當(dāng)急劇變化時發(fā)揮耐干擾性，另一方面，當(dāng)煙濃 度緩慢增加時警報輸出不遲緩。
為了解決所述問題，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)定時間比較該時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)定的變動幅度逐級變化。
另外，該判別方法可適用于具有煙傳感器且判別為火災(zāi)時則輸出警報 的火災(zāi)警報器，其構(gòu)成包括A/D變換機(jī)構(gòu)，其使由所述煙傳感器計測的 煙濃度數(shù)字化；濾波機(jī)構(gòu)，其對已數(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 間比較該時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)定的變動幅度逐級變化。
另外，該判別方法可適用于從火災(zāi)檢測器接收已數(shù)字化的煙濃度且判 別為火災(zāi)則輸出警報的火災(zāi)接收機(jī)，其構(gòu)成包括通信機(jī)構(gòu)，其與所述檢 測器進(jìn)行通信；濾波機(jī)構(gòu)，其將從所述檢測器接收的煙濃度進(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)定時間比較該時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)定的變動幅度逐級變化。
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，根據(jù)使高頻率信號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，因此不會延遲到達(dá)判別為火災(zāi)的閾值， 具有警報輸出不會延遲的效果。另外，能以保持處理后的濾波值，在每一 規(guī)定時間比較該時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)定的變動幅度逐級變化的簡單結(jié)構(gòu)，來構(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)警報器和火災(zāi)接收機(jī)可期待所述效果。


圖1是說明將本發(fā)明適用于住戶用的火災(zāi)警報器中的例子的功能框圖。
圖2是說明火災(zāi)警報器的基本動作的流程圖。
圖3是對于煙濃度急劇變化的例子說明低通濾波處理的框圖。 圖4是對于煙濃度緩慢變化的例子說明低通濾波處理的框圖。 圖5是說明將本發(fā)明適用于由火災(zāi)接收機(jī)及檢測器構(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 —檢測器。
具體實施例方式
以下，對將本發(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)等由檢測器及火災(zāi)接 收機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)中的例子，通過圖面進(jìn)行說明。
圖l是說明將本發(fā)明適用于火災(zāi)警報器中的例子的功能框圖，火災(zāi)警
報器l具備煙傳感器la，其檢測因火災(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)時輸出警報；存儲機(jī)構(gòu)lf，其存儲各種設(shè)定值；操作機(jī)構(gòu)lg， 其用于停止警報。
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)定時間比較該時刻的煙濃度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)定的變動幅度 AF逐級變化。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不限于在此說明的構(gòu)成。
存儲機(jī)構(gòu)lf是預(yù)先存儲閾值Ft或變動幅度AF等設(shè)定值的存儲機(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，為了使火災(zāi)警報器l的動作根據(jù)設(shè)置場所等條件合理化， 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，對火災(zāi)報警器l的基本動作進(jìn)行說明。
在該基本動作中，用煙傳感器la計測煙濃度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、延長電源的電池壽命。
而且，當(dāng)判別為火災(zāi)時，從輸出機(jī)構(gòu)le通過蜂鳴音或"發(fā)生火災(zāi)"等 聲音而輸出警報，進(jìn)而判斷是否由操作機(jī)構(gòu)lg接受了警報停止操作，當(dāng) 已接受時，使該警報輸出僅停止規(guī)定時間(106 108)。還有，如果在該 停止中煙濃度V沒有下降，則再開通警報輸出。
在此，進(jìn)一步詳細(xì)說明作為本發(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)字化時計數(shù)。
比較結(jié)果處理
煙濃度一濾波值g變動幅度濾波值一濾波值+變動幅度
1煙濃度—濾波值1<變動幅度濾波值不變
濾波值 一 煙濃度s變動幅度濾波值一濾波值一變動幅度
該表中，如果煙濃度V和濾波值F的差在變動幅度AF以上，則根據(jù) 兩者的大小關(guān)系，使濾波值F僅增加或減少變動幅度AF，另一方面，如 果煙濃度V和濾波值F的差比變動幅度AF小，則將濾波值F維持原狀。 這樣一來，濾波值F的平均變化以變動幅度AF除以規(guī)定時間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)定時間AT和變動幅度AF，則對于例如烹飪時 的煙或香煙的煙等急劇增加而又迅速恢復(fù)原來狀態(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是對于煙濃度V急劇變化的例子說明煙濃度V和濾波值F 的時間變化的圖表、和對于煙濃度V緩慢變化的例子說明煙濃度V和濾 波值F的時間變化的圖表。兩個例子中，變動幅度AF均為"5"、閾值Ft 均為"40"，時刻軸的刻度均對應(yīng)于規(guī)定時間AT。
在圖3的煙濃度V急劇變化的例子中，煙濃度V在時刻T3開始增加， 在時刻T6 T7達(dá)到峰值而開始減少，在時刻T12恢復(fù)到原來的水平。相 對于此，濾波值F在從時刻T4到時刻T8，由于煙濃度V—濾波值F^變 動幅度AF，因此每次增加變動幅度AF。而且，在時刻T9，由于I煙濃 度V—濾波值F I 〈變動幅度AF，因此濾波值F維持原狀，之后，在時 刻T10 T14，由于濾波值F—煙濃度V^變動幅度AF，因此每次減少變 動幅度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在時刻 T16開始增加，緩慢增加到時刻T26。相對于此，濾波值F在時刻T18， 由于煙濃度V—濾波值F^變動幅度AF，因此僅增加變動幅度AF，在時 刻T19，由于I煙濃度V—濾波值F I 〈變動幅度AF，因此濾波值F維持 原狀，在時刻T20 T26，由于煙濃度V—濾波值F^變動幅度AF，因此 每次增加變動幅度AF。在其途中的時刻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)警報器l還具有以有線或無線方式與其他火災(zāi)警報器l相 互通信的通信機(jī)構(gòu)，當(dāng)自身判別為火災(zāi)而輸出警報時，也可以向其他火災(zāi) 警報器1輸出連動警報。
圖5是說明將本發(fā)明適用于由火災(zāi)接收機(jī)及檢測器構(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檢測器10
的檢測電路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) 等實現(xiàn)。在該功能框圖的構(gòu)成要素中，對與所述的實施例共同的部分標(biāo)注 相同的參照符號，并省略重復(fù)的說明。
圖的火災(zāi)接收機(jī)2具備與檢測器10進(jìn)行通信的通信機(jī)構(gòu)2a、將從 檢測器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)時輸出警報的輸出機(jī)構(gòu)le、存儲各種設(shè)定值的存儲機(jī)構(gòu)lf、和用于停 止警報的操作機(jī)構(gòu)lg，且具有從火災(zāi)檢測器10接收已數(shù)字化的煙濃度V， 若判別為火災(zāi)則輸出警報的基本功能。
濾波機(jī)構(gòu)lc與各檢測器10對應(yīng)地具有保持處理后的濾波值F的多個 寄存器lh，作為低通濾波處理，在每AT的規(guī)定時間比較從各檢測器10 接收的煙濃度V和與該檢測器10對應(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)定的變動幅度AF逐級變化。
如果與所述的實施例相同地判別為火災(zāi)，則輸出機(jī)構(gòu)lg通過蜂鳴音 或"發(fā)生火災(zāi)"等聲音而輸出警報，不過還可以具備向未圖示的其他裝置 移報的功能。
通信機(jī)構(gòu)2a具備定時詢問功能，其存儲分配于各檢測器10的多個 地址信息，經(jīng)由檢測電路N逐次選擇各檢測器10，將所選擇的檢測器IO 的地址送出到附加的各種控制指令，接收來自對應(yīng)檢測器10的應(yīng)答；選 擇通信功能，其根據(jù)需要而適宜選擇一個檢測器，將所選擇的檢測器10 的地址送出到附加的各種控制指令，接收來自對應(yīng)檢測器10的應(yīng)答。
另一方面，檢測器10具備根據(jù)火災(zāi)等而檢測出煙，將該煙濃度V 作為檢測信號而輸出的煙傳感器la;將通過煙傳感器la計測的煙濃度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存儲分配于該檢測器10的地址信息，在接收了附加該地址的 控制指令時，以規(guī)定的動作進(jìn)行應(yīng)答，尤其相對于狀態(tài)要求指令，返回所 檢測的煙濃度。
接著，對該系統(tǒng)的基本動作進(jìn)行說明?；馂?zāi)接收機(jī)2根據(jù)定時詢問功 能，而每AT的規(guī)定時間與各檢測器10進(jìn)行通信，并讀出己數(shù)字化的煙 濃度V而與該檢測器10對應(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)定的變動幅度AF逐級變化。這樣，相對于從各檢測 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
器10對應(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。
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)定時間比較該時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)定的變動幅度逐級變化。
3. —種火災(zāi)警報器，其具有煙傳感器，且判別為火災(zāi)時則輸出警報， 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測的煙濃度數(shù)字化；濾波機(jī)構(gòu)，其對已數(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)定時間比較該時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)定的變動幅度逐級變化。
5. —種火災(zāi)接收機(jī)，其從火災(zāi)檢測器接收已數(shù)字化的煙濃度，若判 別為火災(zāi)則輸出警報，其特征在于，具備通信機(jī)構(gòu)，其與所述檢測器進(jìn)行通信；濾波機(jī)構(gòu)，其將從所述檢測器接收的煙濃度進(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)定時間比較該時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)定的變動幅度逐級變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種火災(zāi)的判別方法、火災(zāi)警報器及火災(zāi)接收機(jī)。當(dāng)烹飪時的煙或香煙的煙等煙濃度急劇變化時，發(fā)揮耐干擾性，而且當(dāng)在火災(zāi)時煙濃度緩慢增加時，警報輸出不會遲緩。在火災(zāi)警報器和火災(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G08B17/10GK101192330SQ20071018649
公開日2008年6月4日 申請日期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, 森田陽介 申請人:松下電工株式會社