特許7789060IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

煙を感知する技術

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

光電式煙感知器のように、外部空間から感知領域に流れ込む空気に含まれる粒子を感知することで外部空間における煙の発生を感知する煙感知器(以下、単に「煙感知器」という)の多くは、煙の粒子よりも粒径が大きい塵埃が感知領域に流れ込み、発光素子、受光素子等に汚れとして付着することを防止するために、外部空間から感知領域に向かう空気の流路上に、煙は通過でき塵埃は通過できない目の粗さのフィルタを備えている。このフィルタが何らかの理由で目詰まりしたり、破損したりすると、光電式煙感知器は外部空間において発生する煙を正しく感知できない。また、外部空間から感知領域に向かう空気の流路を形成する管等の内壁に塵埃等が付着し、空気の流れを妨げる場合がある。この場合も、光電式煙感知器は外部空間において発生する煙を正しく感知できない。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

の課題を解決するため、本発明は、外部空間から感知領域に流れ込む空気に含まれる粒子を感知することで前記外部空間における煙の発生を感知する煙感知器であって、空気の流量を測定する流量測定手段と、前記流量測定手段の測定値の変化率が閾値に達したときの測定値を示すログデータを生成するログ生成手段と、前記閾値を変更する閾値変更手段とを備える煙感知器を提案する。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、外部空間から感知領域に流れ込む空気の流量に応じて気流変化ステップ値を適正な値に変更することで、流量測定手段の測定値を示すログデータが適切な頻度で生成される。その結果、実質的に同じ値を示す無駄なログデータが生成される、という不都合が低減される。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 一煙感知システムの構成を示した図。
【図2】 一煙感知器の構成を模式的に示した図。
【図3】 一コントロールユニットのハードウェアとして採用されるコンピュータの構成を示した図。
【図4】 一コントロールユニットの機能構成を示した図。
【図5】 一気流変化ステップ値テーブルの構成を例示した図。
【図6】 一流量一時記憶テーブルの構成を例示した図。
【図7】 一流量ログテーブルの構成を例示した図。
【図8】 一変形例に係る気流変化ステップ値テーブルの構成を例示した図。
[実施形態] 以下に本発明の一煙感知システム1を説明する。図1は、煙感知システム1の構成を示した図である。煙感知システム1は、煙感知器11と上位システム12を備える。 煙感知器11は、煙発生の監視対象の空間(以下、「監視空間」という)に配置され、監視空間内の空気を取り込んで、取り込んだ空気内に煙が含まれればその煙を感知し、煙を感知した場合は煙発生の警報を上位システム12に送信する装置である。 図1において、煙感知システム1が備える煙感知器11の数は1つであるが、監視空間の数や広さに応じて、煙感知システム1が備える煙感知器11の数は変動する。 上位システム12は、監視用端末装置、煙警報盤、中央監視システム等のいずれであってもよい。上位システム12と煙感知器11は、有線、無線、もしくはそれらが混合した通信媒体を介して通信接続されており、互いにデータ通信が可能である。 上位システム12は、従来技術に係る上位システムと同様であるため、その説明を省略する。 図2は、煙感知器11の構成を模式的に示した図である。煙感知器11は、筐体110、発光部111、受光部112、ファン113、フィルタ114、流量計115、ボタン116、発光部117、コントロールユニット118を備える。 筐体110は、内部に空間を形成する容器である。筐体110は、外部空間から内部空間へ空気が流れ込むための入口として機能する開口部である吸気口Pと、内部空間から外部空間へ空気が流れ出すための出口として機能する開口部である排気口Qを有する。 また、筐体110は、内部空間内に煙を感知するための領域である感知領域Sを形成するための壁体1101と、吸気口Pから感知領域Sに至る空気の流路を形成する管1102と、感知領域Sから排気口Qに至る空気の流路を形成する管1103を有する。 発光部111は、例えばLEDを有し、LEDから感知領域Sに光を射出する。受光部112は、発光部111から射出される光が直接入射せず、感知領域S内の空気中の粒子により散乱した散乱光が入射するように、発光部111と対向しない位置に配置されている。受光部112は、例えばフォトダイオードを有し、感知領域S内の散乱光の一部を受光し、受光した光の強度を示す光強度信号を出力する。 ファン113は、管1102により形成される空気の流路上に配置され、回転する羽根により、外部空間から感知領域Sへ向かう空気の流れを生じさせる役割を果たす。 フィルタ114は、管1102により形成される空気の流路上に配置され、外部空間から感知領域Sへ向かう空気に含まれる塵埃を捕捉し、感知領域Sに対する塵埃の侵入を防止する。 流量計115(流量測定手段の一例)は、ファン113の動作により外部空間から感知領域Sへ流れ込む空気の流量を測定するセンサである。流量計115は、例えばサーミスタを備え、空気の流量に伴い変化するサーミスタの抵抗値に基づき空気の流量を特定する。ただし、流量計115が空気の流量を測定する方式はこれに限られず、既知の様々な方式の流量計が流量計115として採用されてよい。 ボタン116(操作受付手段の一例)は、ユーザ(例えば、煙感知システム1の管理者等)の操作を受け付ける操作子である。ボタン116は、ユーザが設定されている気流変化ステップ値(閾値の一例)の変更を行う際に操作される。 発光部117は、ボタン116に対するユーザの操作が受け付けられたことをユーザに通知するための役割を果たす構成部である。発光部117は、例えばLEDを有し、ボタン116に対するユーザの操作に応じて、気流変化ステップ値が10%に設定された場合は1回、20%に設定された場合は2回、30%に設定された場合は3回、のように、気流変化ステップ値の設定値に応じた異なる態様で発光することで、ユーザに設定値を通知する。 図2において、ボタン116及び発光部117は筐体110の外側面上に配置されているが、ボタン116及び発光部117の配置位置はこれに限られない。例えば、筐体110が開閉可能なカバーを有する場合、筐体110の内部空間のうち、カバーが開かれた状態でユーザが押下できる位置にボタン116が配置され、筐体110の内部空間のうち、カバーが開かれた状態でユーザが視認できる位置に発光部117が配置されてもよい。その場合、ユーザの意図せぬ操作により気流変化ステップ値の設定値が変更される不都合が回避される。 コントロールユニット118は、煙感知器11の動作の制御等を行う装置である。コントロールユニット118のハードウェアは、例えばコンピュータであり、コンピュータがコントロールユニット118用のプログラムに従った処理を行うことにより、コントロールユニット118が実現される。 図3は、コントロールユニット118のハードウェアとして採用されるコンピュータ10の構成を示した図である。コンピュータ10は、各種データ処理を行うプロセッサ101、各種データを記憶するメモリ102、煙感知器11が備える発光部111等の構成部との間で信号の受け渡しを行う入出力インタフェース103、外部の装置(この場合、上位システム12)との間でデータの送受信を行う通信インタフェース104を備える。 図4は、コントロールユニット118の機能構成を示した図である。すなわち、コンピュータ10がコントロールユニット118用のプログラムに従った処理を行うことにより、図4に示す構成部を備えるコントロールユニット118が実現される。以下にコントロールユニット118が備える機能構成部を説明する。 記憶手段1180は各種データを記憶する。記憶手段1180が記憶するデータには以下が含まれる。 (1)気流変化ステップ値の選択肢と、それらの選択肢の中から選択されて設定されている気流変化ステップ値を示すテーブル(以下、「気流変化ステップ値テーブル」という)。 (2)流量計115の測定値を、その測定値が測定された時点の時刻を示す時刻情報と共に一時的に記憶するテーブル(以下、「流量一時記憶テーブル」という)。 (3)流量一時記憶テーブルに記憶された測定値のうち、変化率が設定されている気流変化ステップ値に達したときの測定値を、その測定値が測定された時点の時刻を示す時刻情報と共に記憶するテーブル(以下、「流量ログテーブル」という)。 (4)流量異常の有無の判定のための閾値。 (5)煙の有無の判定のための閾値。 図5は、気流変化ステップ値テーブルの構成を例示した図である。図5に例示の気流変化ステップ値テーブルのデータは、10%、20%、30%という3つの気流変化ステップ値の選択肢のうち、20%が現在、選択され設定されている気流変化ステップ値であることを示している。 図6は、流量一時記憶テーブルの構成を例示した図である。流量一時記憶テーブルは流量の測定値が測定された時刻を示す時刻情報を格納する「時刻」欄と、その時刻に測定された流量の測定値を格納する「流量」欄を備える。流量一時記憶テーブルには、2つのレコードしか格納されない。 流量一時記憶テーブルの第1行のデータは、流量ログテーブルに最後に追加されたデータを示す。また、流量一時記憶テーブルの第2行のデータは、流量計115が最後に測定した流量を示す測定値と、その測定値が測定された時点の時刻を示すデータである。以下、流量一時記憶テーブルの第1行の「流量」欄に格納されている測定値をf(1)と呼び、流量一時記憶テーブルの第2行の「流量」欄に格納されている測定値をf(2)と呼ぶ。 本実施形態において、設定されている気流変化ステップ値と比較される流量の変化率(%)は、下の式1のRで表される。 R=|f(2)-f(1)|/f(1)×100・・・(式1) なお、|X|はXの絶対値を示す。 変化率Rが設定されている気流変化ステップ値に達すると、流量一時記憶テーブルの第2行のデータが流量ログテーブルの最下行に追加されるとともに、流量一時記憶テーブルの第1行のデータが削除され、第2行のデータが新たな第1行のデータとなる。その後、第2行に、流量計115の最新の測定値及び測定した時刻を示すデータが順次、上書きされてゆく。 図7は、流量ログテーブルの構成を例示した図である。流量ログテーブルは流量の測定値が測定された時刻を示す時刻情報を格納する「時刻」欄と、その時刻に測定された流量の測定値を格納する「流量」欄を備える。流量ログテーブルには、流量計115により測定された空気の流量の変化率Rが、設定されている気流変化ステップ値に達したときの流量の測定値及びその測定値が測定された時点の時刻を示すデータが順次格納される。 図4を参照し、コントロールユニット118の機能構成の説明を続ける。発光指示手段1181は、発光部111に発光を指示する。光強度信号取得手段1182は、受光部112が受光した光の強度を示す光強度信号を取得する。光強度信号取得手段1182が取得した光強度信号は煙判定手段1186により利用される。 流量信号取得手段1183は、流量計115の測定値を示す流量信号を取得する。流量信号取得手段1183が取得した流量信号が示す測定値は、取得時点の時刻と共に、記憶手段1180の流量一時記憶テーブルに一時的に記憶される。 ログ生成手段1184は、流量計115の測定値の変化率が閾値に達したときの測定値を示すログデータを生成する。具体的には、ログ生成手段1184は、記憶手段1180の流量一時記憶テーブルに記憶されている2つの測定値(f(1)及びf(2))に基づき、上述した式1に従い変化率Rを算出し、算出した変化率Rが、気流変化ステップ値テーブルにおいて選択されている気流変化ステップ値に達しているか否かを判定し、変化率Rが選択されている気流変化ステップ値に達している場合、流量一時記憶テーブルの第2行のデータの複製を新たなログデータとして生成し、そのログデータを流量ログテーブルの最下行に追加する。また、ログ生成手段1184は、のように新たなログデータを流量ログテーブルに追加する際、流量一時記憶テーブルの第1行のデータを削除し、第2行のデータを新たな第1行のデータとする。 流量異常判定手段1185は、流量一時記憶テーブルの第2行の「流量」欄に格納されている測定値が、記憶手段1180に記憶されている流量異常の判定のための閾値に達しているか否かを判定し、その測定値が流量異常の判定のための閾値に達している場合、流量異常を通知する流量異常通知データを生成する。流量異常判定手段1185により生成された流量異常通知データは、通信手段1189により、上位システム12に送信される。 煙判定手段1186は、光強度信号取得手段1182が発光部111から取得した光強度信号が示す光の強度が、記憶手段1180に記憶されている煙の有無の判定のための閾値に達しているか否かを判定し、その強度が煙の有無の判定のための閾値に達している場合、煙発生を通知する煙発生通知データを生成する。煙判定手段1186により生成された煙発生通知データは、通信手段1189により、上位システム12に送信される。 閾値変更手段1187は、設定されている気流変化ステップ値を変更する。具体的には、閾値変更手段1187は、ユーザの操作に応じてボタン116から出力される操作信号を受け取り、受け取った操作信号に基づき、記憶手段1180の気流変化ステップ値テーブルのレコードのうち、「選択」欄に「○」が格納されているレコードを変更する。例えば、ユーザがボタン116を長押しする毎に、気流変化ステップ値テーブルの「選択」欄に「○」が格納されているレコードが、第1レコード、第2レコード、第3レコード、第1レコード、・・・、というように、巡回的に順次、変更される。 発光指示手段1188は、気流変化ステップ値テーブルの「選択」欄に「○」が格納されているレコードが変化する毎に、変化後の「○」を格納しているレコードの番号(すなわち、新たに設定された気流変化ステップ値)に応じた態様で発光するように、発光部117に指示を行う。発光指示手段1188に従い発光部117が行う発光の態様の例は既述のとおりである。 通信手段1189(送信手段及び受信手段の一例)は、上位システム12との間で各種データの送受信を行う。具体的には、通信手段1189は、既述のように、流量異常判定手段1185により流量異常通知データが生成された場合、流量異常通知データを上位システム12に送信する。また、通信手段1189は、既述のように、煙判定手段1186により煙発生通知データが生成された場合、煙発生通知データを上位システム12に送信する。 また、通信手段1189は、例えば、上位システム12から流量ログテーブルの送信要求を受信し、その送信要求に応じて、流量ログテーブルの複製を上位システム12に送信する。上位システム12、もしくは上位システム12のユーザは、上位システム12が煙感知器11から受信した流量ログテーブルに格納されているデータに基づき、例えば、空気の流量の経時変化を分析することで、空気の流量が適正範囲外になった場合にその原因を推定したり、空気の流量が適正範囲外になる前に空気の流量が適正範囲外になる時期を推定したりできる。 計時手段1190は、現在時刻を継続的に計測し、計測した現在時刻を示す時刻情報を生成する。計時手段1190が生成する時刻情報は、例えば、流量一時記憶テーブルの「時刻」欄に格納される時刻情報として利用される。 上述した煙感知システム1によれば、ユーザは、流量ログテーブルに格納されているログデータを見て、無駄に高い頻度で流量ログテーブルにログデータが追加されている、と判断した場合、ボタン116に対する操作を行うことで、設定されている気流変化ステップ値を大きくすることができる。その結果、その後、流量ログテーブルに無駄なログデータが格納される、という不都合が軽減され、記憶手段1180の記憶容量が効率的に利用される。 また、上述した煙感知システム1によれば、ユーザは、流量ログテーブルに格納されているログデータを見て、流量ログテーブルにログデータが追加される頻度が低すぎる、と判断した場合、ボタン116に対する操作を行うことで、設定されている気流変化ステップ値を小さくすることができる。その結果、その後、流量ログテーブルに適正な頻度でログデータが格納され、ユーザはログデータに基づき、上述した流量異常の原因の推定等を容易に行うことができる。 [変形例] 上述の実施形態は本発明の一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に示す2以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。 (1)上述した実施形態において、煙感知器11に対するユーザの操作を受け付ける操作受付手段はボタン116であるものとしたが、煙感知器11が備える操作受付手段の態様はボタンに限られない。例えば、スライダやスイッチのような、ボタンとは異なる種類の物理的な操作子が煙感知器11の操作受付手段として採用されてもよい。また、タッチスクリーンが、煙感知器11の操作受付手段として採用されてもよい。この場合、操作受付手段は、スクリーンに仮想的な操作子を表示し、その仮想的な操作子に対しユーザが行うタッチ操作を受け取る。 (2)上述した実施形態において、閾値変更手段1187は、ボタン116に例示される操作受付手段が受け付けたユーザの操作に応じて、設定されている気流変化ステップ値を変更する。これに代えて、もしくは加えて、閾値変更手段1187が、通信手段1189(受信手段の一例)が上位システム12(外部の装置の一例)から受信したデータに応じて、設定されている気流変化ステップ値を変更してもよい。 例えば、ユーザが、上位システム12に対し所定の操作を行うと、上位システム12は煙感知器11に対し気流変化ステップ値テーブルの送信要求を行い、煙感知器11はその送信要求に応じて、気流変化ステップ値テーブルの複製を上位システム12に送信する。 上位システム12は、煙感知器11から受信した気流変化ステップ値テーブルを表示する。ユーザが、表示された気流変化ステップ値テーブルにおいて選択されている気流変化ステップ値を変更する操作を上位システム12に対し行うと、上位システム12は変更後の気流変化ステップ値のレコードの「選択」欄に「○」を格納した気流変化ステップ値テーブルを生成し、その気流変化ステップ値テーブルを煙感知器11に送信する。 煙感知器11は、上位システム12から受信した気流変化ステップ値テーブルで、記憶手段1180に記憶されている気流変化ステップ値テーブルを上書きする。これにより、上位システム12を操作したユーザにより選択された気流変化ステップ値が、新たに煙感知器11に設定されたことになる。 この変形例による場合、ユーザは煙感知器11に対し直接操作を行うことなく、煙感知器11において用いられる気流変化ステップ値を変更できる。 (3)上述した実施形態において、閾値変更手段1187は、ユーザによる操作に応じて、設定されている気流変化ステップ値を変更する。これに代えて、閾値変更手段1187が、流量計115(流量測定手段の一例)の測定値に基づき、設定されている気流変化ステップ値を変更してもよい。 この変形例において、記憶手段1180には、図5に示した構成の気流変化ステップ値テーブルに代えて、図8に例示する構成の気流変化ステップ値テーブルが格納されている。この変形例における気流変化ステップ値テーブルの各レコードには「流量範囲」欄が追加されている。 閾値変更手段1187は、例えば、流量一時記憶テーブルの第2行の「流量」欄に格納されている測定値、すなわち、流量計115が最後に測定した空気の流量が、気流変化ステップ値テーブルの「流量範囲」欄に示されるいずれの範囲内に入るかを特定し、特定した範囲に応じたレコードの「選択」欄に「○」が格納されるように気流変化ステップ値テーブルを更新する。 この変形例によれば、例えば、空気の流量が低流量である程、小さな流量の変化であっても流量の変化率Rが大きな値をとるような場合、「気流変化ステップ値」欄に小さい値が格納されているレコードの「流量範囲」欄に高流量の範囲を格納し、「気流変化ステップ値」欄に大きい値が格納されているレコードの「流量範囲」欄に低流量の範囲を格納しておくことで、現在の流量の高低に応じて、人手によらず自動的に適正な気流変化ステップ値が選択されて用いられる。従って、ユーザが適正な気流変化ステップ値を選択する手間が省かれる。 この変形例において、気流変化ステップ値テーブルに代えて、流量範囲と気流変化ステップ値の対応関係を示す関係式を記憶手段1180に記憶しておき、閾値変更手段1187が、その関係式に従い現在の流量に応じた気流変化ステップ値を算出し、算出した気流変化ステップ値を設定してもよい。 (4)上述した実施形態において、選択可能な気流変化ステップ値は10%、20%、30%のような離散値であるものとしたが、選択可能な気流変化ステップ値の数を増やし、実質的に連続値の中から選択された気流変化ステップ値を設定可能としてもよい。 (5)上述した実施形態において、煙感知器11において生成された空気の流量のログデータは、煙感知器11内の流量ログテーブルに記憶される。これに代えて、もしくは加えて、ログデータが煙感知器11から外部の装置(例えば、上位システム12)に送信されて、外部の装置に記憶されてもよい。 (6)上述した実施形態において、コントロールユニット118のハードウェアはコンピュータであるものとしたが、コントロールユニット118が、例えば、ASIC、FPGA等の集積回路を有する専用装置として構成されてもよい。

代表図 図1本件の代表的な図

1…煙感知システム、10…コンピュータ、11…煙感知器、12…上位システム、101…プロセッサ、102…メモリ、103…入出力インタフェース、104…通信インタフェース、110…筐体、111…発光部、112…受光部、113…ファン、114…フィルタ、115…流量計、116…ボタン、117…発光部、118…コントロールユニット、1101…壁体、1102…管、1103…管、1180…記憶手段、1181…発光指示手段、1182…光強度信号取得手段、1183…流量信号取得手段、1184…ログ生成手段、1185…流量異常判定手段、1186…煙判定手段、1187…閾値変更手段、1188…発光指示手段、1189…通信手段、1190…計時手段。

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