專利名稱：火災的判別方法、火災警報器及火災接收機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適用于具有煙傳感器且判別為火災則輸出警報的火災警 報器和火災接收機中的火災的判別方法。
背景技術：
作為根據煙濃度判別火災的判別方法的以往例，以下專利文獻l中記 載了一種煙檢測器，當煙濃度在閾值以上時，進行遞加計數動作，另一方 面，當未超過閾值時進行遞減計數動作，且在計數器的值達到了預先設定 的最大值或最小值的時刻，進行火災發(fā)報或火災復原，其中，能對遞加計 數動作時的計數幅度和遞減計數動作時的計數幅度的至少任意之一進行 可變設定，由此提高耐干擾性。
專利文獻l:特開2004—62299號
不過，在所述專利文獻l的構成中，對于烹飪時的煙或香煙的煙等急 劇增加而又迅速恢復原來狀態(tài)的煙濃度的變化而言，由于計數器的值難以 達到一定以上，因此雖然估計會有某種程度的效果，但在煙濃度緩慢增加 的火災的初期時，由于計數器值不會達到閾值，因此會有警報輸出遲緩的 問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的課題在于，當急劇變化時發(fā)揮耐干擾性，另一方面，當煙濃 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，將煙濃度數字化，再進 行低通濾波處理，將進行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火 災。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，再根據其比較結
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時則輸出警報 的火災警報器，其構成包括A/D變換機構，其使由所述煙傳感器計測的 煙濃度數字化；濾波機構，其對已數字化的煙濃度進行低通濾波處理；比 較機構，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。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，再根據其比較結果，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檢測器接收已數字化的煙濃度且判 別為火災則輸出警報的火災接收機，其構成包括通信機構，其與所述檢 測器進行通信；濾波機構，其將從所述檢測器接收的煙濃度進行低通濾波 處理；比較機構，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。 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，再根據其比較結果，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，將煙濃度數字化，再進行低通濾波處理，將 進行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災，因而當煙濃度急 劇變化時，根據使高頻率信號衰減的低通濾波器的一般性質，濾波值微弱 地輸出，因此能夠發(fā)揮耐干擾性，另一方面，當在火災時煙濃度緩慢增加 的情況下，濾波值隨著煙濃度增加，因此不會延遲到達判別為火災的閾值， 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，再根據其比較結果，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構，來構成用于發(fā)揮 所述效果的濾波器。
因而，適用了本發(fā)明的火災警報器和火災接收機可期待所述效果。


圖1是說明將本發(fā)明適用于住戶用的火災警報器中的例子的功能框圖。
圖2是說明火災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)明適用于由火災接收機及檢測器構成的系統(tǒng)中的例 子的功能框圖。
圖中l(wèi)一火災警報器，la—煙傳感器，lb—A/D變換機構，lc一濾波 機構，ld—比較機構，2—火災接收機，2b—通信機構，IO —檢測器。
具體實施例方式
以下，對將本發(fā)明適用于設置在住戶的天花板面等上的火災警報器中 的例子、及適用于具備火災接收功能的家庭安全系統(tǒng)等由檢測器及火災接 收機構成的系統(tǒng)中的例子，通過圖面進行說明。
圖l是說明將本發(fā)明適用于火災警報器中的例子的功能框圖，火災警
報器l具備煙傳感器la，其檢測因火災等產生的煙，輸出其煙濃度V;
A/D變換機構lb，其將煙傳感器la輸出的煙濃度V數字化；濾波機構lc， 其將該己數字化的煙濃度V進行低通濾波處理；比較機構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；輸出機構le，其在 判別為火災時輸出警報；存儲機構lf，其存儲各種設定值；操作機構lg， 其用于停止警報。
濾波機構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，再根據其比較結果，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，但只要是滿足這種性質的濾 波器，則濾波機構lc不限于在此說明的構成。
存儲機構lf是預先存儲閾值Ft或變動幅度AF等設定值的存儲機構， 可以由不能重寫的ROM構成，也可以由能夠重寫的EEROM構成。當形 成為后一構成時，為了使火災警報器l的動作根據設置場所等條件合理化， 優(yōu)選進一步設置可變更這些設定值的設定機構lh。
接著，根據圖2的流程圖，對火災報警器l的基本動作進行說明。
在該基本動作中，用煙傳感器la計測煙濃度V，根據A/D變換機構 lb將該煙濃度V數字化，進一步通過濾波機構lc進行低通濾波處理，利 用比較機構ld將該處理后的濾波值F與閾值Ft進行比較，如果達到該閾 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，當判別為火災時，從輸出機構le通過蜂鳴音或"發(fā)生火災"等 聲音而輸出警報，進而判斷是否由操作機構lg接受了警報停止操作，當 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，進一步詳細說明作為本發(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， 再根據其比較結果使濾波值F逐級變化。還有，為了使濾波值F在適度的 范圍內變化，優(yōu)選煙濃度V在進行數字化時計數。
比較結果處理
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 兩者的大小關系，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AF/AT為最大值而受到限制。
因而，如果適宜設定規(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，當在 火災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達到峰值而開始減少，在時刻T12恢復到原來的水平。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未達到閾值Ft，因此不判別為火災。
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，由于達到了閾值Ft，因此 判別為火災。
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AF/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AF/AT的情況下，不被減弱且不延遲輸出。
還有，火災警報器l還具有以有線或無線方式與其他火災警報器l相 互通信的通信機構，當自身判別為火災而輸出警報時，也可以向其他火災 警報器1輸出連動警報。
圖5是說明將本發(fā)明適用于由火災接收機及檢測器構成的系統(tǒng)中的例 子的功能框圖，從火災接收機2導出連接了具有煙傳感器的多個檢測器10
的檢測電路N。這樣的構成例如可以以具備火災接收功能的家庭安全系統(tǒng) 等實現。在該功能框圖的構成要素中，對與所述的實施例共同的部分標注 相同的參照符號，并省略重復的說明。
圖的火災接收機2具備與檢測器10進行通信的通信機構2a、將從 檢測器IO接收的煙濃度V進行低通濾波處理的濾波機構lc、將該處理后 的濾波值F與規(guī)定的閾值Ft相比較而判別火災的比較機構ld、當判別為 火災時輸出警報的輸出機構le、存儲各種設定值的存儲機構lf、和用于停 止警報的操作機構lg，且具有從火災檢測器10接收已數字化的煙濃度V， 若判別為火災則輸出警報的基本功能。
濾波機構lc與各檢測器10對應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對應地保持的濾波值F，再根據其比較 結果，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，則輸出機構lg通過蜂鳴音 或"發(fā)生火災"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。
通信機構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，接收來自對應檢測器10的應答；選 擇通信功能，其根據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，接收來自對應檢測器10的應答。
另一方面，檢測器10具備根據火災等而檢測出煙，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 數字化的A/D變換機構lb;與火災接收機2進行通信的通信機構10a。通 信機構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)定的動作進行應答，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)的基本動作進行說明?；馂慕邮諜C2根據定時詢問功 能，而每AT的規(guī)定時間與各檢測器10進行通信，并讀出己數字化的煙 濃度V而與該檢測器10對應地保持的濾波值F進行比較，根據其比較結
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，可進行獨立的低通濾波處理。而且，如果與檢測
器10對應地保持的濾波值F的任意之一達到閾值Ft，則火災接收機2立 即判別為火災而輸出警報。
權利要求
1.一種火災的判別方法，其特征在于，將煙濃度數字化，再進行低通濾波處理，將進行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災。
2. 根據權利要求1所述的火災的判別方法，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，再根據其比較結果，使所保持的 濾波值以規(guī)定的變動幅度逐級變化。
3. —種火災警報器，其具有煙傳感器，且判別為火災時則輸出警報， 其特征在于，具備A/D變換機構，其使由所述煙傳感器計測的煙濃度數字化；濾波機構，其對已數字化的煙濃度進行低通濾波處理；比較機構，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。
4. 根據權利要求3所述的火災警報器，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，再根據其比較結果，使所保持的 濾波值以規(guī)定的變動幅度逐級變化。
5. —種火災接收機，其從火災檢測器接收已數字化的煙濃度，若判 別為火災則輸出警報，其特征在于，具備通信機構，其與所述檢測器進行通信；濾波機構，其將從所述檢測器接收的煙濃度進行低通濾波處理； 比較機構，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。
6. 根據權利要求5所述的火災接收機，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，再根據其比較結果，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)明提供一種火災的判別方法、火災警報器及火災接收機。當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，而且當在火災時煙濃度緩慢增加時，警報輸出不會遲緩。在火災警報器和火災接收機的火災的判別方法中，將煙濃度數字化，再進行低通濾波處理，將進行該處理后的濾波值與規(guī)定的閾值相比較而判別火災。
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