火災・非火災判別装置および火災警報器
【課題】低消費電力で実火災と非火災とを有効に判別することができる火災・非火災判別装置および該火災・非火災判別装置を用いた火災警報器を提供すること。
【解決手段】火災・非火災判別装置は、煙センサ４と、ＣＯセンサ３と、煙濃度傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘ、ＣＯ濃度傾きＧｃｏを算出する算出手段２と、煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度に達するまでの経過時間Ｔｓを測定する経過時間測定手段２とを備え、煙濃度傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘ、経過時間ＴｓおよびＣＯ濃度傾きＧｃｏに基づいて火災・非火災を判別する。また、煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度の間にあるうちに、第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する検出タイミング変更手段２を備えている。
【解決手段】火災・非火災判別装置は、煙センサ４と、ＣＯセンサ３と、煙濃度傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘ、ＣＯ濃度傾きＧｃｏを算出する算出手段２と、煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度に達するまでの経過時間Ｔｓを測定する経過時間測定手段２とを備え、煙濃度傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘ、経過時間ＴｓおよびＣＯ濃度傾きＧｃｏに基づいて火災・非火災を判別する。また、煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度の間にあるうちに、第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する検出タイミング変更手段２を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災・非火災判別装置および該火災・非火災判別装置を用いた火災警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の火災警報器としては、たとえば、温度上昇を検出する熱センサ、煙量を検出する煙センサ、炎量を検出する炎センサ、一酸化炭素（ＣＯ）濃度を検出するＣＯセンサなどを単独に有する単独式のものや、これらセンサを組み合わせた複合式のものがある。住宅用火災警報器および住宅用自動火災報知設備に係る技術上の規格を定める省令では、煙センサを有することを定めている。
【０００３】
煙センサを有する煙式火災警報器は、居室では埃等の蓄積やタバコの煙に反応して、台所では調理の際に発生する煙や水蒸気に反応して、これらの非火災時にも誤警報が発生することがある。そのため従来、煙式火災警報器は台所での使用は認められていなかった。しかし、近年一戸建て住宅への火災警報器の設置が義務化され、その技術基準では煙式火災警報器が採用されており、台所で煙式火災警報器が使用可能となったため、誤警報対策がますます重要となっている。
【０００４】
また、住宅火災を模した実験から、寝タバコによるふとんのくん焼のように、煙量が高くなる前に有毒なＣＯ濃度が上昇してしまう火災が存在し、このようなくん焼火災の発生時には最悪の場合、煙による火災警報が出る前にＣＯ濃度もしくは一酸化炭素ヘモグロビン（ＣＯＨｂ）が危険な領域に達し、逃げ遅れてしまう危険性がある。
【０００５】
一方、火災発生時に煙と共に発生するＣＯを検知して、ＣＯ濃度が閾値を超えると警報を発する警報器が国際標準化機構（ＩＳＯ）において提案されている。ＣＯ濃度の閾値は、ＥＮ規格の火災試験基準ＴＦ３の実験に基づいて決定されており、その閾値は５０ｐｐｍとかなり低い。ところが、日常的に使用されている燃焼機器（ストーブ、ファンヒータ等）から発生するＣＯ濃度は、５０ｐｐｍよりも高くなることもあり得るので、このような低いＣＯ濃度閾値では、燃焼機器の運転に反応して誤警報を発することがある。
【０００６】
以上のように、従来の火災警報器では、閾値を超える煙量といった物理量が検出されても、それが火災によるものなのか、それとも調理や燃焼器の使用などに起因する非火災によるものなのか判断できず、誤警報を発生したり、火災を早期に検出することができなかった。
【０００７】
上記問題を解決するため、従来の火災警報器として、火災と非火災を判別する方法として、１）煙の上昇時間に応じて動作レベルを可変し、閾値と比較する方法（たとえば、特許文献１参照。）や、２）火災領域と非火災領域を設定し、煙とＣＯ濃度からいずれの領域であるかを選択する方法（たとえば、特許文献２参照。）や、３）煙とＣＯ濃度の変化率で火災を判断する方法（たとえば、特許文献３参照。）等が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１４６７３８号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６８４３号公報
【特許文献３】特開２００６−２７７１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
火災の場合、燃焼物の種類や量により、徐々に発煙する場合と、ある時点から急激に発煙する場合がある。前者の場合は、上述の従来方法で火災・非火災の判別は可能であるが、後者の場合については有効に判別できるかどうか明確になっていない。
【０００９】
また、火災警報器が電池駆動式の場合は、電力消費をなるべく低く抑えて電池の長寿命化を図ることが要求される。
【００１０】
そこで本発明は、上述した課題に鑑み、低消費電力で実火災と非火災とを有効に判別することができる火災・非火災判別装置および該火災・非火災判別装置を用いた火災警報器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、火災と非火災を判別する火災・非火災判別装置であって、煙濃度を検出する煙センサと、ＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、前記煙センサで所定の第１の検出タイミング毎に検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と該第１の設定煙濃度より高く設定された第２の設定煙濃度の間で連続的に変動する複数の前記煙濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きを煙濃度傾きＧｓとして算出すると共に、前記煙濃度の実測データと前記一次式で表される煙濃度値との差の最大値を煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘとして算出し、前記煙濃度Ｃｓの前記実測データと同時期に検出された複数のＣＯ濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きをＣＯ濃度傾きＧｃｏとして算出する算出手段と、前記煙濃度傾きＧｓが、予め設定された煙濃度傾きしきい値未満であるか否かを判定する煙濃度傾き判定手段と、前記煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘが、予め設定された煙濃度差しきい値未満であるか否かを判定する煙濃度差判定手段と、前記煙濃度が前記第１の設定煙濃度から前記第２の設定煙濃度に達するまでの経過時間Ｔｓを測定する経過時間測定手段と、前記経過時間測定手段で測定された前記経過時間Ｔｓが、予め設定された経過時間しきい値を上回っているか否かを判定する経過時間判定手段と、前記ＣＯ濃度傾きＧｃｏが、予め設定されたＣＯ濃度傾きしきい値を上回っているか否かを判定するＣＯ濃度傾き判定手段と、前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果の組み合わせにしたがって火災と判別する火災判別手段と、前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記で経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果が、前記火災と判別するための組み合わせに該当しなかった場合に、非火災と判別する非火災判別手段と、前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する検出タイミング変更手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１記載の火災・非火災判別装置において、前記検出タイミング変更手段は、前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の設定煙濃度が検出された時点からの経過時間が前記経過時間しきい値に達した時に、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の火災・非火災判別装置を使用する火災警報器であって、前記火災・非火災判別装置で火災と判別された場合に、前記煙濃度が予め定められた第１の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第１の火災判定手段と、前記第１の火災判定手段で前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知する報知手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、請求項３記載の火災警報器において、前記火災・非火災判別装置で非火災と判別された場合に、所定の遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、前記遅延時間設定手段で設定された前記所定の遅延時間に渡って、前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値より予め高く設定された第２の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第２の火災判定手段とをさらに備え、前記報知手段は、さらに、前記第２の火災判定手段で前記煙濃度が前記第２の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、煙濃度傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘ、経過時間ＴｓおよびＣＯ濃度傾きＧｃｏに基づいて火災・非火災を判別するので、火災と、特に調理による非火災とを有効に判別することができる。また、煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度の間にあるうちに、第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更するので、火災・非火災判別のための動作に要する電力の低消費電力化が可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、検出タイミング変更手段は、煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度の間にあるうちに、第１の設定煙濃度が検出された時点からの経過時間が経過時間しきい値に達した時に、第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更するので、火災・非火災の判別能力を落とさずに、低消費電力化が可能となる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、火災・非火災判別装置で火災と判別された場合に、煙濃度が第１の火災判定煙しきい値を上回ったときに火災警報を報知するので、火災を早期に判別して確実に報知し、特に調理による誤警報を低減することができ、特に台所等で使用するのに適する火災警報器を実現できる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、火災・非火災判別装置で非火災と判別された場合に、設定された所定の遅延時間に渡って、煙濃度が第１の火災判定煙しきい値を上回ったときに火災警報を報知するので、特に調理による誤警報を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る火災・非火災判別装置を用いた火災警報器の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る火災・非火災判別装置を用いた火災警報器の構成を示すブロック図である。火災警報器１は、電池駆動式の火災警報器であり、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２と、ＣＯセンサ３と、煙センサ４と、警報出力部５と、外部出力部６，記憶部７とを有している。
【００２１】
マイコン２は、ＣＰＵ２ａ、ＲＯＭ２ｂおよびＲＡＭ２ｃを含み、ＣＰＵ２ａは、ＲＯＭ２ｂに格納されている制御プログラムにしたがって本実施の形態に係る制御を含む各種の処理を実行する。ＲＡＭ２ｃには、ＣＰＵ２ａが各種の処理を実行する上で必要なデータ、プログラム等が適宜格納される。
【００２２】
ＣＯセンサ３は、空気中のＣＯ濃度を検出してＣＯ濃度に応じたセンサ出力を出力するものである。ＣＯセンサ３としては、ＣＯ濃度が検出できるものであればよく、たとえば接触燃焼式、電気化学式、ＮＤＩＲ式などが使用される。
【００２３】
煙センサ４は、空気中の煙量を検出して煙量に応じたセンサ出力を出力するものである。煙センサは、種々のタイプがあるが、この実施の形態では、煙センサ４として、発光素子と、煙粒子による乱反射光を受光する受光素子とを備えた光電式煙センサが使用されている。
【００２４】
警報出力部５は、マイコン２の制御により火災警報を出力するための、警報音や警報音声メッセージを発するブザーやスピーチプロセッサ等の音声出力回路や、警報表示を行うＬＥＤ、ＬＣＤ等の表示出力回路等を含んで構成される。外部出力部６は、マイコン２から出力される警報信号を外部システムや保安センタ等に送出する通信回路を含んで構成される。
【００２５】
記憶部７は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等で構成された不揮発性の記憶手段である。記憶部７には、後述の判定処理で用いるために予め設定された、第１の設定煙濃度、第２の設定煙濃度、経過時間しきい値、煙濃度傾きしきい値、ＣＯ濃度傾きしきい値、煙濃度差しきい値、第１の火災判定煙しきい値、第２の火災判定しきい値およびＣＯ警報濃度値が格納されている。
【００２６】
次に、上述の構成を有する火災警報器１の動作について説明する。本発明では、上述の課題を解決するため、図２および図３に示す調理試験と火災試験を行い、その試験結果に基づいて火災・非火災の判別方法を得ている。
【００２７】
図２は、調理試験結果を示す。図２においては、調理試験項目として、対象物の種類、条件が、「さんま１匹＿換気無」、「水油＿換気無（１）」、「水油＿換気無（２」、「肉野菜＿換気無」、「肉＿ＧＴのみ」および「醤油＿換気無」の場合であって、Ｃｓｔｈ１（％／ｍ）＜煙濃度Ｃｓ＜Ｃｓｔｈ２（％／ｍ）間の煙濃度傾きＧｓ（煙濃度Ｃｓが、火災判定煙しきい値より低く設定された第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１（たとえば、２．５）％／ｍと、火災判定煙閾値より低くかつ第１の設定煙濃度より高く設定された第２の設定煙濃度Ｃｓｔｈ２（たとえば、６）％／ｍの間で連続的に変動する間の煙濃度変化特性における煙濃度傾き）と、｜（実測値）−（一次式）｜の煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘと、Ｃｓｔｈ１＜Ｃｓ＜Ｃｓｔｈ２間の経過時間Ｔｓ（煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１とＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する間の経過時間）と、Ｃｓｔｈ１＜Ｃｓ＜Ｃｓｔｈ２間のＣＯ濃度傾きＧｃｏ（煙濃度Ｃｓが第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１と第２の設定煙濃度Ｃｓｔｈ２の間で連続的に変動する間のＣＯ濃度変化特性におけるＣＯ濃度傾き）とを示す。
【００２８】
ここで、「さんま＿換気無」とは、魚焼き網を使用し、さんまを焼き、煙を発生させ、換気扇を作動させていない試験である。「水油＿換気無（１）」とは、フライパンを強火にて約３０秒間熱し、油１５ｃｃを投入し、さらに約３０秒後に水１０ｃｃを投入して煙を発生させた試験である。「肉野菜＿換気無」とは、フライパンにて豚バラ肉をある程度炒め、野菜を投入し、煙を発生させ、換気扇を作動させていない試験である。「肉＿ＧＴのみ」とは、フライパンにて豚ロース肉を焼いて、煙を発生させ、換気扇ＧＴのみを作動させた試験である。
【００２９】
図３は、火災試験結果を示す。図３においては、火災試験項目として、くん焼、ゴミ箱、綿灯心、ストーブ布団（綿１００％）、ストーブ布団（綿ポリ５０％）、木材、ウレタンおよび天ぷら油の場合に対する、煙濃度傾きＧｓと、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘと、経過時間Ｔｓと、ＣＯ濃度傾きＧｃｏとを示す。
【００３０】
たとえば、「くん焼」とは、綿１００％の布団の間に火源となるヒーターを挟み込み、４５０℃にて１７分間加熱し、くん焼火災を発生させた試験である。「ゴミ箱」とは、ほぼ円筒状のポリプロピレン製ゴミ箱にティッシュと広告紙を丸めて入れ、半分に折った煙草２５本と、火の点いた煙草３本を、広告紙にて折った紙皿に入れ、火災を発生させたものである。「綿灯心」とは、ロウソクの芯のように撚った綿、３０本を束ね、床から離した状態で吊し、ライター等で着火し、発煙させたものである。「ストーブ布団（綿１００％）」とは、反射式の電気ストーブ１ｋＷの反射板に対向するように綿１００％布団をヒーターに接触させて配置した状況で、ストーブに点火して火災を発生させる試験を行ったものである。「木材」とは、乾燥したブナのスティック（１×２×２５ｃｍ）をホットプレートに載せて加熱し、発煙させたものである。「ウレタン」とは、ポリウレタン４本を積み重ね、エタノール１０ｃｃにより着火させ、火災を発生させたものである。「天ぷら油」とは、植物油を鍋に入れ、電気ヒータにて熱し続けて引火させ、火災を発生させたものである。
【００３１】
なお、火災試験は、一般住宅の居所を模した火災試験室にて行い、調理試験は、一般住宅のキッチンを模した調理試験室で行った。
【００３２】
図４は、一般住宅のキッチンを模した調理試験室を概略的に示す図である。図４に示すように、ガステーブルＧＲを室の片隅に配置し、その上方の壁に大型の換気扇ＧＴを配置し、天井に小型の換気扇Ｒを配置した部屋で、ガステーブルＧＲを使用しかつ換気扇ＧＴ、Ｒを駆動させたりさせなかったりして、調理試験を行った。そして、ＣＯ濃度および煙濃度のデータを、ドアＤのある壁に対向する壁、すなわち、ガステーブルＧＲの右側の壁に配置した火災警報器１で測定した場合について収集した。
【００３３】
図５は、火災試験室を概略的に示す図である。図５に示すように、引き戸ＨＤおよび換気口Ｖのある壁に対向する壁の上部に火災警報器１を配置し、床の中央付近に火源を配置した状態で、ＣＯ濃度および煙濃度のデータを収集した。
【００３４】
図２および図３における煙濃度傾きＧｓおよび煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘの算出方法は次の通りである。たとえば、火災や調理により発生する煙濃度Ｃｓが、Ｃｓｔｈ１からＣｓｔｈ２まで上昇する間に図５のように推移した場合を考える。図５においては、測定間隔一定の検出タイミング毎に煙センサ４により測定時間ｔ０，ｔ２，ｔ３，．．．，ｔｎにおいて検出された煙濃度Ｃｓの実測データを、それぞれ、Ｃｓ０，Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ３，．．．，Ｃｓｎとする。なお、検出タイミングは、当初のｔ０〜ｔ１００までは第１の検出タイミング（１秒間隔）とするが、後述する理由により、途中（ｔ１００）からは第１の検出タイミングより間隔の長い第２の検出タイミング（１０秒間隔）に切り換えられる。
【００３５】
時間ｔ０における煙濃度Ｃｓ０と時間ｔ１における煙濃度Ｃｓ１で形成される台形の面積（煙濃度Ｃｓの時間積分値）をＡ１とし、時間ｔ１における煙濃度Ｃｓ１と時間ｔ２における煙濃度Ｃｓ２で形成される台形部の面積をＡ２とし、以下同様に形成される台形部の面積をそれぞれ、Ａ３，Ａ４，Ａ５，．．．，Ａｎとし、それぞれの台形部の面積を求め、最後に時間ｔ０から時間ｔｎまで全台形部の合計である全面積（時間ｔ０からｔｎまでの煙濃度Ｃｓの時間積分値）Ｓを以下の通り求める。
Ｓ＝ΣＡｎ・・・（１）
【００３６】
次に、時間ｔ０における煙濃度Ｃｓ０と時間ｔ０およびｔｎ間で形成される矩形部の面積（時間ｔ０からｔｎまでの煙濃度Ｃｓの積分値の一定部分）Ｓｓを以下の通り求める。
Ｓｓ＝Ｃｓ０×（ｔｎ−ｔ０）・・・（２）
【００３７】
次に、全面積Ｓから矩形部の面積Ｓｓを引き、台形部から矩形部を除いた上部の面積（時間ｔ０からｔｎまでの煙濃度Ｃｓの積分値の変動部分）Ｓｔを求める。
Ｓｔ＝Ｓ−Ｓｓ・・・（３）
【００３８】
次に、時間ｔ０とｔｎの間で、求めたＳｔに匹敵する面積を有する三角形を仮定し、その高さをｈとすれば、以下の式で表すことができる。
Ｓｔ＝｛（ｔｎ−ｔ０）×ｈ｝／２・・・（４）
【００３９】
次に、上記（４）式から高さｈを求める。
ｈ＝２Ｓｔ／（ｔｎ−ｔ０）・・・（５）
【００４０】
次に、求めた高さｈを（ｔｎ−ｔ０）で割ると、時間ｔ０から時間ｔｎまでの煙濃度Ｃｓの平均の傾きとして煙濃度傾きＧｓ（％／ｍ／ｓｅｃ）が以下の通り求められる。
Ｇｓ＝ｈ／（ｔｎ−ｔ０）＝２Ｓｔ／（ｔｎ−ｔ０）2 ・・・（６）
【００４１】
以上のようにして、煙濃度傾きＧｓを求めることができる。そして、時間ｔ０から時間ｔｎまでの時間ｔの経過中の煙濃度Ｃｓの変化を、一次式ｙ＝ａｘ＋ｂの形で表すと、上述のように求めた煙濃度傾きＧｓ（＝ａ）を有する下記の一次式で直線近似することができる。
Ｃｓ＝｛２Ｓｔ／（ｔｎ−ｔ０）2 ｝ｔ＋ｂ・・・（７）
なお、ｔは時間、ｂは切片である。
【００４２】
そして、煙濃度Ｃｓの実測データＣｓ０，Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ３，．．．，Ｃｓｎと、上記の直線近似された一次式で表される煙濃度値との差をとり、その最大値を煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘとして算出する。
【００４３】
なお、ＣＯ濃度傾きＧｃｏも、時間ｔ０〜ｔｎ間のＣＯ濃度に基づき、上述の煙濃度傾きＧｓの計算方法と同様のやり方で求めることができるが、ここでは説明を省略する。
【００４４】
図７は、一例として、調理試験「さんま１匹＿ＧＴ＋Ｒ」の場合の、（ａ）煙濃度Ｃｓの実測値と、実測値から上述のようにして求めた一次式とを表すグラフ、および（ｂ）実測値と一次式の濃度差を表すグラフである。図７（ａ）のグラフでは、一次式は、Ｃｓ＝０．０１ｔ−２．１０６で表され、図７（ｂ）のグラフから、｜（実測値）−（一次式）｜の最大値｜ｄ｜ｍａｘは、１．４３８であることが分かる。
【００４５】
図２および図３に示す実験結果から、火災試験の対象物が火災と判別され、調理試験の対象物が非火災と判別されるように、火災・非火災判別のための各パラメータをＧｓ＜ｔｈ１（ｔｈ１は、実機での検証による最適値であり、たとえば、０．１５〜０．１８の範囲にある）、｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２（ｔｈ２は、実機での検証による最適値であり、たとえば、１．４〜１．７の範囲にある。）、Ｔｓ＞ｔｈ３（ｔｈ３は、実機での検証による最適値であり、たとえば、２０〜５０秒の範囲にある。）およびＧｃｏ＞ｔｈ４（ｔｈ１は、実機での検証による最適値であり、たとえば、０．４〜０．６の範囲にある。）と設定した。
【００４６】
上記のように設定した各パラメータを組み合わせて、以下の判定条件により、火災・非火災の判別と、火災がくん焼火災であるかまたはくん焼火災以外の一般火災であるかの判別とを行うようにした。
判別条件Ａ．Ｇｓ＜ｔｈ１かつＧｃｏ＞ｔｈ４ならば、くん焼火災と判別する。
判別条件Ｂ．Ｇｓ＜ｔｈ１かつ｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２かつＴｓ＞ｔｈ３ならば、くん焼火災と判別する。
判別条件Ｃ．｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２かつＧｃｏ＞ｔｈ４ならば、一般火災と判別する。
判別条件Ｄ．Ｇｓ＜ｔｈ１かつ｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２ならば、一般火災と判別する。
判別条件Ｅ．上記のいずれも該当しなければ、非火災と判別する。
なお、各条件の優先順位は、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅとする。
【００４７】
図８は、上記の判別条件による火災・非火災判別パターンを示す図である。この火災・非火災判別パターンにおいて、ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３およびｔｈ４は、それぞれ、煙濃度傾きしきい値、煙濃度差しきい値、経過時間しきい値およびＣＯ濃度傾きしきい値として設定され、記憶部７に記憶される。
【００４８】
上述の火災・非火災判別条件に基づいて判別した結果、火災と判別された場合は、警報遅延時間を０秒に設定すると共に、煙濃度Ｃｓが、たとえば、８％／ｍまで上昇した場合に火災警報を報知する。一般的な火災判定煙しきい値は１０％／ｍであるが、本発明ではそれよりも低い煙濃度を火災判定煙しきい値として設定することによって、火災検出感度を上げる。
【００４９】
一方、上述の火災・非火災判別条件に基づいて判別した結果、非火災と判別された場合は、警報遅延時間を、たとえば４５秒に設定し、火災判定煙しきい値を一般的な１０％／ｍに設定し、煙濃度Ｃｓが１０％／ｍまで上昇してから４５秒経過後に火災警報を報知する。ただし、４５秒経過する間に煙濃度Ｃｓが１０％／ｍ未満になったならば、タイマによる４５秒のカウントをリセットし、再度４５秒のカウントを開始する。煙濃度Ｃｓが１０％／ｍ未満になったならば、警報を解除する。
【００５０】
次に、上述のような火災・非火災判別条件の設定に基づいてマイコン２のＣＰＵ２ａの制御により実行される火災警報器の火災検出処理の詳細な動作について、図９〜１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５１】
図１０において、まず、ＣＰＵ２ａは、電源投入後、第１の検出タイミング毎（たとえば、１秒毎）にＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力を読み込み（ステップＳ１）、次に、読み込んだＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力に基づき、それぞれＣＯ濃度Ｃｃｏおよび煙濃度Ｃｓを求める換算演算処理を行う（ステップＳ２）。
【００５２】
次に、ＣＰＵ２ａは、求めた煙濃度Ｃｓが、予め設定された第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１を上回ったか否かを判定する（ステップＳ３）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を上回っていなければ（ステップＳ３のＮ）、次いでステップＳ３に戻り、上回っていれば（ステップＳ３のＹ）、次いで、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２に達するまでの経過時間Ｔｓのカウントを開始する（ステップＳ４：経過時間測定手段）。なお、第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１を２．５％に設定した理由は、煙センサ４の出力変動誤差をたとえば１％／ｍ程度と見込むことと煙草の煙等の環境変化により不要に火災・非火災判別ロジックが動作しないようにするためである。また、第２の設定煙濃度を６％にした理由は、鑑定規格に「５％／ｍにて５分鳴動しないこと」とあるのと、後述の火災判定における第１の火災判定しきい値を７〜１０％／ｍの範囲で設定するためである。
【００５３】
次に、ＣＰＵ２ａは、求めた煙濃度ＣｓとＣＯ濃度Ｃｃｏと、Ｔｓカウント値とを記憶部７に保存する（ステップＳ５）。次に、ＣＰＵ２ａは、第１の検出タイミング毎（１秒毎）にＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力を読み込み（ステップＳ６）、次に、読み込んだＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力に基づき、それぞれＣＯ濃度Ｃｃｏおよび煙濃度Ｃｓを求める換算演算処理を行う（ステップＳ７）。
【００５４】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが予め設定された第２の設定煙濃度Ｃｓｔｈ２を上回ったか否かを判定する（ステップＳ８）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ２を上回っていなければ（ステップＳ８のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１が検出された時点からの経過時間が予め設定された経過時間しきい値ｔｈ３に達したか否か、言い換えると、経過時間Ｔｓのカウント値がｔｈ３と等しいか否かを判定する（ステップ８Ａ）。経過時間Ｔｓのカウント値がｔｈ３と等しくなければ（ステップＳ８ＡのＮ）、次に、ステップＳ５に戻る。経過時間Ｔｓのカウント値がｔｈ３に等しければ（ステップＳ８ＡのＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、検出タイミングを第１の検出タイミング（たとえば、１秒毎）からそれより長い第２の検出タイミング（たとえば、１０秒毎）に変更し（ステップＳ８Ｂ）、次いでステップＳ５に戻る。したがって、Ｔｓカウント値がｔｈ３に達した後は、センサ出力は第２の検出タイミング（１０秒毎）に読み込まれることになる。
【００５５】
ここで、検出タイミングを第１検出タイミング（たとえば、１秒間隔）から第２の検出タイミング（たとえば、１０秒間隔）に変更する理由は、煙センサ４の発光素子および受光素子や、ＣＰＵ２ａ、記憶部７等が消費する動作電力を低く抑えるためである。また、検出タイミング変更時点をＴｓのカウント値がｔｈ３に達した時点とした理由は、後述するステップＳ２１でＴｓが経過時間しきい値ｔｈ３を上回っていればくん焼火災と判別する流れになっており、また、図２および図３から調理実験および火災実験の結果においても、ｔｈ３秒経過以降は検出タイミングを第２の検出タイミングとしても各パラメータ（Ｇｓ、｜ｄ｜ｍａｘ、Ｔｓ、Ｇｃｏ等）の算出に支障がないためである。
【００５６】
一方、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ２を上回っていれば（ステップＳ８のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、煙濃度の傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘおよびＣＯ濃度の傾きＧｃｏを算出する（ステップＳ９：算出手段）。煙濃度の傾きＧｓおよび煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘの算出は、たとえば、計測された煙センサ４からのセンサ出力より換算された煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する複数の煙濃度Ｃｓの実測データに基づいて上述の算出方法により算出するものである。また、ＣＯ濃度Ｃｃｏの傾きＧｃｏの算出は、たとえば、計測された煙センサ４からのセンサ出力により換算された煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する複数の煙濃度Ｃｓの実測データと同時期に検出されたＣＯ濃度Ｃｃｏの実測データに基づいて上述の算出方法により算出するものである。なお、実測データが一度でもＣｓｔｈ１以下になった場合は、算出をキャンセルし、次にＣｓｔｈ１を上回った時点から再度、Ｃｓｔｈ１からＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する複数の煙濃度Ｃｓの実測データを基にして算出が行われる。
【００５７】
次に、ＣＰＵ２ａは、Ｇｓ＿フラグ、｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグ、Ｔｓ＿フラグおよびＧｃｏフラグを、すべて「０」に設定し、記憶部７に記憶する（ステップＳ１０）。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度傾きＧｓが予め設定された煙濃度傾きしきい値ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１：煙濃度傾き判定手段）。煙濃度傾きＧｓがｔｈ１未満であれば（ステップＳ１１のＹ）、次いで、ステップＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＧｓ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１２）、次いでステップＳ１３に進む。煙濃度傾きＧｓがｔｈ１未満でなければ（ステップＳ１１のＮ）、そのままステップＳ１３に進む。
【００５９】
ステップＳ１３（煙濃度差判定手段）で、ＣＰＵ２ａは、｜ｄ｜ｍａｘが、予め設定された煙濃度差しきい値ｔｈ２未満であるか否かを判定する。｜ｄ｜ｍａｘがｔｈ２未満であれば（ステップＳ１３のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されている｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１４）、次いでステップＳ１５に進む。｜ｄ｜ｍａｘがｔｈ２未満でなければ（ステップＳ１３のＮ）、そのままステップＳ１５に進む。
【００６０】
ステップＳ１５（経過時間判定手段）で、ＣＰＵ２ａは、経過時間Ｔｓが、予め設定された経過時間しきい値ｔｈ３を上回っているか否かを判定する。経過時間Ｔｓがｔｈ３を上回っていれば（ステップＳ１５のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＴｓ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１６）、次いでステップＳ１７に進む。Ｔｓがｔｈ３を上回っていなければ（ステップＳ１５のＮ）、そのままステップＳ１７に進む。
【００６１】
ステップＳ１７（ＣＯ濃度傾き判定手段）で、ＣＰＵ２ａは、ＣＯ濃度傾きＧｃｏが、予め設定されたＣＯ濃度傾きしきい値ｔｈ４を上回っているか否かを判定する。ＣＯ濃度傾きＧｃｏがｔｈ４を上回っていれば（ステップＳ１７のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＧｃｏ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１８）、次いでステップＳ１９に進む。Ｇｃｏが０ｔｈ４を上回っていなければ（ステップＳ１７のＮ）、そのままステップＳ１９に進む。
【００６２】
次に、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＧｓ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。Ｇｓ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ１９のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別をくん焼火災と判別し（ステップＳ２０）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６３】
Ｇｓ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ１９のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＴｓ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＴｓ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ２１のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別をくん焼火災と判別し（ステップＳ２２）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６４】
Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＴｓ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ２１のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ２３のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別を一般火災と判別し（ステップＳ２４）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６５】
｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ２４１のＮ）、次いでＣＰＵ２ａは、Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ２５のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別を一般火災と判別し（ステップＳ２６）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６６】
Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ２５のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別を非火災と判別する（ステップＳ２７）。
【００６７】
ステップＳ２７で非火災と判別された場合、次いで、ＣＰＵ２ａは、ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度（たとえば、３００ｐｐｍ）以上になっているか否かを判定する（ステップＳ２８）。ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていれば（ステップＳ２８のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、火災種別をくん焼と判別し直し（ステップＳ２９）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていなければ（ステップＳ２８のＮ）、次いで、ステップＳ３１の非火災判定処理に進む。
【００６８】
このステップＳ２８の判定において、ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていれば、非火災と判別したものをくん焼火災と判別し直す理由は以下の通りである。
【００６９】
すなわち、非火災と判別されたものの中には、実際は火災が発生しているのに諸条件により、Ｇｓ、｜ｄ｜ｍａｘ、Ｔｓ、Ｇｃｏ等の各パラメータのいずれかが非火災を示し、結果的に非火災と判別されてしまう場合があり、特に、くん焼火災の場合には、この傾向が少なくない。たとえば、多数回にわたるくん焼火災試験により、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２まで上昇する間において、ＣＯ濃度の上昇はとても緩慢であることと、各パラメータＧｓ、｜ｄ｜ｍａｘ、Ｔｓ、Ｇｃｏのいずれかが非火災を示す値となることが分かっている。また、前記の多数回にわたるくん焼火災試験のすべてにおいて、煙濃度がＣｓｔｈ２以上になった時のＣＯ濃度はＣＯ警報濃度以上になっていることも分かっている。
【００７０】
一方、ＣＯ濃度を検出してＣＯ警報を報知するＣＯ警報器においては、ＪＩＡ検定規定６．２「不完全燃焼ガスを検知する部分は、発生する一酸化炭素を確実、かつ、速やかに検知すること。」より、「３００ｐｐｍにて１０分以内に信号または警報を発すること。」とあるため、くん焼火災の場合は、煙濃度がＣｓｔｈ２以上になった時点で、ＣＯ警報器は、既にＣＯ警報を発していると考えられる。
【００７１】
そこで、ステップＳ２７で非火災と判別したとしても、ステップＳ２８でＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていると判定された場合には、くん焼火災等の火災が発生していることがあるということから、ステップＳ２９でくん焼火災と判別し直して、ステップＳ３０の火災判定処理に進むことにしたものである。
【００７２】
以上のように、ＣＰＵ２ａは、図８の火災・非火災判別パターンにしたがって火災・非火災を判別し、判別結果にしたがってステップＳ３０の火災判定処理かステップＳ３１の非火災判定処理を選択する。
【００７３】
次に、ステップＳ３０の火災判定処理においては、図１１のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２ａは、まず、遅延時間Ｔ＝０秒の設定を行い（ステップＳ３０１）、次に、煙濃度Ｃｓが、予め設定された第１の火災判定煙しきい値、たとえば８％／ｍ（一般的な１０％／ｍより低く設定）、を上回ったか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【００７４】
煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を上回っていれば（ステップＳ３０２のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災発生を報知する警報を行う（ステップＳ３０３）。すなわち、ＣＰＵ２ａは、警報信号を生成して警報出力部５へ出力し、警報出力部５から警報音鳴動や警報表示等による警報を発する。また、必要に応じて外部出力部６は、火災発生を報知するための電文等を外部システムや保安センタ等へ送出する。
【００７５】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を下回ったか否かを判定する（ステップＳ３０４）。煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を下回っていなければ（ステップＳ３０４のＮ）、次いでステップＳ３０３に戻り、警報を継続する。煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を下回っていれば（ステップＳ３０４のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災警報を解除し（ステップＳ３０５）、次いでステップＳ３０１に戻る。
【００７６】
一方、ステップＳ３０２で、煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を上回っていなければ（ステップＳ３０２のＮ）、次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回ったか否かを判定する（ステップＳ２８６）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていなければ（ステップＳ３０８のＮ）、次いでステップＳ３０２に戻り、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていれば（ステップＳ３０６のＹ）、次いで図９のステップＳ３に戻る。
【００７７】
このように、ステップＳ３０の火災判定処理においては、遅延時間Ｔ＝０秒で煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定し、上回っていれば火災警報を発する。
【００７８】
次に、ステップＳ３１の非火災判定処理においては、図１２のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２ａは、まず、遅延時間Ｔ＝４５秒の設定を行い遅延時間カウント用のタイマのカウントｔを開始する（ステップＳ３１１）。次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが予め設定された第２の火災判定煙しきい値、１０％／ｍ（一般的な値に設定）、を上回ったか否かを判定する（ステップＳ３１２）。
【００７９】
煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていれば（ステップＳ３１２のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、タイマのカウントｔがＴ＝４５秒以上になったか否かを判定する（ステップＳ３１３）。タイマのカウントｔがＴ＝４５秒以上になっていなければ（ステップＳ３１３のＮ）、次いでステップＳ３１２に戻る。タイマのカウントｔがＴ＝４５秒以上になっていれば（ステップＳ３１３のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災発生を報知する警報を行う（ステップＳ３１４）。すなわち、ＣＰＵ２ａは、警報信号を生成して警報出力部５へ出力し、警報出力部５から警報音鳴動や警報表示等による警報を発する。また、必要に応じて外部出力部６は、火災発生を報知するための電文等を外部システムや保安センタ等へ送出する。
【００８０】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を下回ったか否かを判定する（ステップＳ３１５）。煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を下回っていなければ（ステップＳ３１５のＮ）、次いでステップＳ３１４に戻り、警報を継続する。煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を下回っていれば（ステップＳ３１５のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災警報を解除し（ステップＳ３１６）、次いでステップＳ３１１に戻る。
【００８１】
一方、ステップＳ３１２で、煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていなければ（ステップＳ３１２のＮ）、次に、ＣＰＵ２ａは、タイマーのカウントｔをリセットし（ステップ３１７）、次いで、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回ったか否かを判定する（ステップＳ３１８）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていなければ（ステップＳ３１８のＮ）、次いでステップＳ３１２に戻り、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていれば（ステップＳ３１８のＹ）、次いで図９のステップＳ３に戻る。
【００８２】
このように、ステップＳ３１の非火災判定処理においては、遅延時間Ｔ＝４５秒に設定し、遅延時間Ｔ＝４５秒経過前に煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていなければ、非火災と判定して火災警報を発しない。しかし、遅延時間Ｔ＝４５秒経過前に煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていた場合には、非火災ではなく火災と判定して火災警報を発する。すなわち、図１０のステップＳ２７で非火災と判別してステップＳ３１の非火災判定処理（図１２）に進んだ場合でも、設定された遅延時間のように長い間煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていれば、実火災と判断して火災警報を発するのである。したがって、煙草のような一過性のＣＯおよび煙の発生に基づく非火災時の誤警報はもちろんのこと、調理時に発生するＣＯおよび煙の発生に基づく非火災時の誤警報も軽減されることになる。
【００８３】
以上の説明からも明らかなように、図９および１０のフローチャートにおいて、ステップＳ４は請求項における経過時間測定手段に対応し、ステップＳ８ＡおよびＳ８Ｂは請求項における検出タイミング変更手段に対応し、ステップＳ９は請求項における算出手段に対応し、ステップＳ１１は請求項における煙濃度傾き判定手段に対応し、ステップＳ１３は請求項における煙濃度差判定手段に対応し、ステップＳ１５は請求項における経過時間判定手段に対応し、ステップＳ２０，２２，２４，２６は請求項における火災判別手段に対応し、ステップＳ２７は請求項における非火災判別手段に対応し、ステップＳ２８は請求項におけるＣＯ濃度判定手段に対応する処理となっている。また、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ３０２は請求項における第１の火災判定手段に対応し、ステップＳ３０３は請求項における報知手段に対応する処理となっている。また、図１２において、ステップＳ３１１は請求項における遅延時間設定手段に対応し、ステップＳ３１２は請求項における第２の火災判定手段に対応し、ステップＳ３１４は請求項における報知手段に対応する処理となっている。
【００８４】
このように、本発明によれば、煙濃度の上昇度合いに応じて、火災と非火災とを有効に判別することができ、火災を確実に報知し、特に調理による誤警報を低減することができる。また、非火災と判別された後にＣＯ濃度がＣＯ警報判定しきい値以上と判定された場合、火災と判別し直すので、くん焼火災等の火災判別精度を向上させることができる。また、検出タイミングを第１の検出タイミング（たとえば、１秒）からそれより間隔の長い第２の検出タイミング（たとえば、１０秒）に変更しているので、変更しない場合より、煙センサの発光素子および受光素子や、ＣＰＵ２ａ、記憶部７等が消費する電力を低く抑えることができる。
【００８５】
以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００８６】
たとえば、図１０のステップＳ２８で、ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていると判定されて、ステップＳ３０の火災判定処理に進んだ場合には、図１１のステップＳ３０２及びステップＳ３０４における第１の火災判定煙しきい値をさらに低い値（たとえば、７％／ｍ）に切り換えて、火災警報を発生し易くしても良い。
【００８７】
また、上述の実施形態では、本発明を火災警報器に適用した場合について説明したが、これに限らず、ＣＯ警報器と火災警報器の機能を併せ持つ複合型警報器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る火災・非火災判別装置を用いた火災警報器の構成を示すブロック図である。
【図２】調理試験結果を示す図である。
【図３】火災試験結果を示す図である。
【図４】一般住宅のキッチンを模した調理試験室を概略的に示す図である。
【図５】火災試験室を概略的に示す図である。
【図６】煙濃度傾きＧｓおよび煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘの算出方法を説明するための図である。
【図７】（ａ）は、煙濃度の実測値と実測値から上述のようにして求めた一次式とを表すグラフの一例、（ｂ）は、実測値と一次式の濃度差を表すグラフの一例を示す図である。
【図８】火災・非火災判別パターンを示す図である。
【図９】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１ 火災警報器
２ マイコン
２ａ ＣＰＵ（算出手段、煙濃度傾き判定手段、ＣＯ濃度傾き判定手段、ＣＯ濃度判定手段、経過時間測定手段、経過時間判定手段、火災判別手段、非火災判別手段、第１の火災判定手段、第２の火災判定手段、遅延時間設定手段、報知手段の一部、検出タイミング変更手段）
３ ＣＯセンサ
４ 煙センサ
５ 警報出力部（報知手段の一部）
７ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災・非火災判別装置および該火災・非火災判別装置を用いた火災警報器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の火災警報器としては、たとえば、温度上昇を検出する熱センサ、煙量を検出する煙センサ、炎量を検出する炎センサ、一酸化炭素（ＣＯ）濃度を検出するＣＯセンサなどを単独に有する単独式のものや、これらセンサを組み合わせた複合式のものがある。住宅用火災警報器および住宅用自動火災報知設備に係る技術上の規格を定める省令では、煙センサを有することを定めている。
【０００３】
煙センサを有する煙式火災警報器は、居室では埃等の蓄積やタバコの煙に反応して、台所では調理の際に発生する煙や水蒸気に反応して、これらの非火災時にも誤警報が発生することがある。そのため従来、煙式火災警報器は台所での使用は認められていなかった。しかし、近年一戸建て住宅への火災警報器の設置が義務化され、その技術基準では煙式火災警報器が採用されており、台所で煙式火災警報器が使用可能となったため、誤警報対策がますます重要となっている。
【０００４】
また、住宅火災を模した実験から、寝タバコによるふとんのくん焼のように、煙量が高くなる前に有毒なＣＯ濃度が上昇してしまう火災が存在し、このようなくん焼火災の発生時には最悪の場合、煙による火災警報が出る前にＣＯ濃度もしくは一酸化炭素ヘモグロビン（ＣＯＨｂ）が危険な領域に達し、逃げ遅れてしまう危険性がある。
【０００５】
一方、火災発生時に煙と共に発生するＣＯを検知して、ＣＯ濃度が閾値を超えると警報を発する警報器が国際標準化機構（ＩＳＯ）において提案されている。ＣＯ濃度の閾値は、ＥＮ規格の火災試験基準ＴＦ３の実験に基づいて決定されており、その閾値は５０ｐｐｍとかなり低い。ところが、日常的に使用されている燃焼機器（ストーブ、ファンヒータ等）から発生するＣＯ濃度は、５０ｐｐｍよりも高くなることもあり得るので、このような低いＣＯ濃度閾値では、燃焼機器の運転に反応して誤警報を発することがある。
【０００６】
以上のように、従来の火災警報器では、閾値を超える煙量といった物理量が検出されても、それが火災によるものなのか、それとも調理や燃焼器の使用などに起因する非火災によるものなのか判断できず、誤警報を発生したり、火災を早期に検出することができなかった。
【０００７】
上記問題を解決するため、従来の火災警報器として、火災と非火災を判別する方法として、１）煙の上昇時間に応じて動作レベルを可変し、閾値と比較する方法（たとえば、特許文献１参照。）や、２）火災領域と非火災領域を設定し、煙とＣＯ濃度からいずれの領域であるかを選択する方法（たとえば、特許文献２参照。）や、３）煙とＣＯ濃度の変化率で火災を判断する方法（たとえば、特許文献３参照。）等が提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１４６７３８号公報
【特許文献２】特開２００６−１４６８４３号公報
【特許文献３】特開２００６−２７７１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
火災の場合、燃焼物の種類や量により、徐々に発煙する場合と、ある時点から急激に発煙する場合がある。前者の場合は、上述の従来方法で火災・非火災の判別は可能であるが、後者の場合については有効に判別できるかどうか明確になっていない。
【０００９】
また、火災警報器が電池駆動式の場合は、電力消費をなるべく低く抑えて電池の長寿命化を図ることが要求される。
【００１０】
そこで本発明は、上述した課題に鑑み、低消費電力で実火災と非火災とを有効に判別することができる火災・非火災判別装置および該火災・非火災判別装置を用いた火災警報器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、火災と非火災を判別する火災・非火災判別装置であって、煙濃度を検出する煙センサと、ＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、前記煙センサで所定の第１の検出タイミング毎に検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と該第１の設定煙濃度より高く設定された第２の設定煙濃度の間で連続的に変動する複数の前記煙濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きを煙濃度傾きＧｓとして算出すると共に、前記煙濃度の実測データと前記一次式で表される煙濃度値との差の最大値を煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘとして算出し、前記煙濃度Ｃｓの前記実測データと同時期に検出された複数のＣＯ濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きをＣＯ濃度傾きＧｃｏとして算出する算出手段と、前記煙濃度傾きＧｓが、予め設定された煙濃度傾きしきい値未満であるか否かを判定する煙濃度傾き判定手段と、前記煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘが、予め設定された煙濃度差しきい値未満であるか否かを判定する煙濃度差判定手段と、前記煙濃度が前記第１の設定煙濃度から前記第２の設定煙濃度に達するまでの経過時間Ｔｓを測定する経過時間測定手段と、前記経過時間測定手段で測定された前記経過時間Ｔｓが、予め設定された経過時間しきい値を上回っているか否かを判定する経過時間判定手段と、前記ＣＯ濃度傾きＧｃｏが、予め設定されたＣＯ濃度傾きしきい値を上回っているか否かを判定するＣＯ濃度傾き判定手段と、前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果の組み合わせにしたがって火災と判別する火災判別手段と、前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記で経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果が、前記火災と判別するための組み合わせに該当しなかった場合に、非火災と判別する非火災判別手段と、前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する検出タイミング変更手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１記載の火災・非火災判別装置において、前記検出タイミング変更手段は、前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の設定煙濃度が検出された時点からの経過時間が前記経過時間しきい値に達した時に、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の火災・非火災判別装置を使用する火災警報器であって、前記火災・非火災判別装置で火災と判別された場合に、前記煙濃度が予め定められた第１の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第１の火災判定手段と、前記第１の火災判定手段で前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知する報知手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、請求項３記載の火災警報器において、前記火災・非火災判別装置で非火災と判別された場合に、所定の遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、前記遅延時間設定手段で設定された前記所定の遅延時間に渡って、前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値より予め高く設定された第２の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第２の火災判定手段とをさらに備え、前記報知手段は、さらに、前記第２の火災判定手段で前記煙濃度が前記第２の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、煙濃度傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘ、経過時間ＴｓおよびＣＯ濃度傾きＧｃｏに基づいて火災・非火災を判別するので、火災と、特に調理による非火災とを有効に判別することができる。また、煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度の間にあるうちに、第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更するので、火災・非火災判別のための動作に要する電力の低消費電力化が可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、検出タイミング変更手段は、煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と第２の設定煙濃度の間にあるうちに、第１の設定煙濃度が検出された時点からの経過時間が経過時間しきい値に達した時に、第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更するので、火災・非火災の判別能力を落とさずに、低消費電力化が可能となる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、火災・非火災判別装置で火災と判別された場合に、煙濃度が第１の火災判定煙しきい値を上回ったときに火災警報を報知するので、火災を早期に判別して確実に報知し、特に調理による誤警報を低減することができ、特に台所等で使用するのに適する火災警報器を実現できる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、火災・非火災判別装置で非火災と判別された場合に、設定された所定の遅延時間に渡って、煙濃度が第１の火災判定煙しきい値を上回ったときに火災警報を報知するので、特に調理による誤警報を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る火災・非火災判別装置を用いた火災警報器の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る火災・非火災判別装置を用いた火災警報器の構成を示すブロック図である。火災警報器１は、電池駆動式の火災警報器であり、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２と、ＣＯセンサ３と、煙センサ４と、警報出力部５と、外部出力部６，記憶部７とを有している。
【００２１】
マイコン２は、ＣＰＵ２ａ、ＲＯＭ２ｂおよびＲＡＭ２ｃを含み、ＣＰＵ２ａは、ＲＯＭ２ｂに格納されている制御プログラムにしたがって本実施の形態に係る制御を含む各種の処理を実行する。ＲＡＭ２ｃには、ＣＰＵ２ａが各種の処理を実行する上で必要なデータ、プログラム等が適宜格納される。
【００２２】
ＣＯセンサ３は、空気中のＣＯ濃度を検出してＣＯ濃度に応じたセンサ出力を出力するものである。ＣＯセンサ３としては、ＣＯ濃度が検出できるものであればよく、たとえば接触燃焼式、電気化学式、ＮＤＩＲ式などが使用される。
【００２３】
煙センサ４は、空気中の煙量を検出して煙量に応じたセンサ出力を出力するものである。煙センサは、種々のタイプがあるが、この実施の形態では、煙センサ４として、発光素子と、煙粒子による乱反射光を受光する受光素子とを備えた光電式煙センサが使用されている。
【００２４】
警報出力部５は、マイコン２の制御により火災警報を出力するための、警報音や警報音声メッセージを発するブザーやスピーチプロセッサ等の音声出力回路や、警報表示を行うＬＥＤ、ＬＣＤ等の表示出力回路等を含んで構成される。外部出力部６は、マイコン２から出力される警報信号を外部システムや保安センタ等に送出する通信回路を含んで構成される。
【００２５】
記憶部７は、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等で構成された不揮発性の記憶手段である。記憶部７には、後述の判定処理で用いるために予め設定された、第１の設定煙濃度、第２の設定煙濃度、経過時間しきい値、煙濃度傾きしきい値、ＣＯ濃度傾きしきい値、煙濃度差しきい値、第１の火災判定煙しきい値、第２の火災判定しきい値およびＣＯ警報濃度値が格納されている。
【００２６】
次に、上述の構成を有する火災警報器１の動作について説明する。本発明では、上述の課題を解決するため、図２および図３に示す調理試験と火災試験を行い、その試験結果に基づいて火災・非火災の判別方法を得ている。
【００２７】
図２は、調理試験結果を示す。図２においては、調理試験項目として、対象物の種類、条件が、「さんま１匹＿換気無」、「水油＿換気無（１）」、「水油＿換気無（２」、「肉野菜＿換気無」、「肉＿ＧＴのみ」および「醤油＿換気無」の場合であって、Ｃｓｔｈ１（％／ｍ）＜煙濃度Ｃｓ＜Ｃｓｔｈ２（％／ｍ）間の煙濃度傾きＧｓ（煙濃度Ｃｓが、火災判定煙しきい値より低く設定された第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１（たとえば、２．５）％／ｍと、火災判定煙閾値より低くかつ第１の設定煙濃度より高く設定された第２の設定煙濃度Ｃｓｔｈ２（たとえば、６）％／ｍの間で連続的に変動する間の煙濃度変化特性における煙濃度傾き）と、｜（実測値）−（一次式）｜の煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘと、Ｃｓｔｈ１＜Ｃｓ＜Ｃｓｔｈ２間の経過時間Ｔｓ（煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１とＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する間の経過時間）と、Ｃｓｔｈ１＜Ｃｓ＜Ｃｓｔｈ２間のＣＯ濃度傾きＧｃｏ（煙濃度Ｃｓが第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１と第２の設定煙濃度Ｃｓｔｈ２の間で連続的に変動する間のＣＯ濃度変化特性におけるＣＯ濃度傾き）とを示す。
【００２８】
ここで、「さんま＿換気無」とは、魚焼き網を使用し、さんまを焼き、煙を発生させ、換気扇を作動させていない試験である。「水油＿換気無（１）」とは、フライパンを強火にて約３０秒間熱し、油１５ｃｃを投入し、さらに約３０秒後に水１０ｃｃを投入して煙を発生させた試験である。「肉野菜＿換気無」とは、フライパンにて豚バラ肉をある程度炒め、野菜を投入し、煙を発生させ、換気扇を作動させていない試験である。「肉＿ＧＴのみ」とは、フライパンにて豚ロース肉を焼いて、煙を発生させ、換気扇ＧＴのみを作動させた試験である。
【００２９】
図３は、火災試験結果を示す。図３においては、火災試験項目として、くん焼、ゴミ箱、綿灯心、ストーブ布団（綿１００％）、ストーブ布団（綿ポリ５０％）、木材、ウレタンおよび天ぷら油の場合に対する、煙濃度傾きＧｓと、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘと、経過時間Ｔｓと、ＣＯ濃度傾きＧｃｏとを示す。
【００３０】
たとえば、「くん焼」とは、綿１００％の布団の間に火源となるヒーターを挟み込み、４５０℃にて１７分間加熱し、くん焼火災を発生させた試験である。「ゴミ箱」とは、ほぼ円筒状のポリプロピレン製ゴミ箱にティッシュと広告紙を丸めて入れ、半分に折った煙草２５本と、火の点いた煙草３本を、広告紙にて折った紙皿に入れ、火災を発生させたものである。「綿灯心」とは、ロウソクの芯のように撚った綿、３０本を束ね、床から離した状態で吊し、ライター等で着火し、発煙させたものである。「ストーブ布団（綿１００％）」とは、反射式の電気ストーブ１ｋＷの反射板に対向するように綿１００％布団をヒーターに接触させて配置した状況で、ストーブに点火して火災を発生させる試験を行ったものである。「木材」とは、乾燥したブナのスティック（１×２×２５ｃｍ）をホットプレートに載せて加熱し、発煙させたものである。「ウレタン」とは、ポリウレタン４本を積み重ね、エタノール１０ｃｃにより着火させ、火災を発生させたものである。「天ぷら油」とは、植物油を鍋に入れ、電気ヒータにて熱し続けて引火させ、火災を発生させたものである。
【００３１】
なお、火災試験は、一般住宅の居所を模した火災試験室にて行い、調理試験は、一般住宅のキッチンを模した調理試験室で行った。
【００３２】
図４は、一般住宅のキッチンを模した調理試験室を概略的に示す図である。図４に示すように、ガステーブルＧＲを室の片隅に配置し、その上方の壁に大型の換気扇ＧＴを配置し、天井に小型の換気扇Ｒを配置した部屋で、ガステーブルＧＲを使用しかつ換気扇ＧＴ、Ｒを駆動させたりさせなかったりして、調理試験を行った。そして、ＣＯ濃度および煙濃度のデータを、ドアＤのある壁に対向する壁、すなわち、ガステーブルＧＲの右側の壁に配置した火災警報器１で測定した場合について収集した。
【００３３】
図５は、火災試験室を概略的に示す図である。図５に示すように、引き戸ＨＤおよび換気口Ｖのある壁に対向する壁の上部に火災警報器１を配置し、床の中央付近に火源を配置した状態で、ＣＯ濃度および煙濃度のデータを収集した。
【００３４】
図２および図３における煙濃度傾きＧｓおよび煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘの算出方法は次の通りである。たとえば、火災や調理により発生する煙濃度Ｃｓが、Ｃｓｔｈ１からＣｓｔｈ２まで上昇する間に図５のように推移した場合を考える。図５においては、測定間隔一定の検出タイミング毎に煙センサ４により測定時間ｔ０，ｔ２，ｔ３，．．．，ｔｎにおいて検出された煙濃度Ｃｓの実測データを、それぞれ、Ｃｓ０，Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ３，．．．，Ｃｓｎとする。なお、検出タイミングは、当初のｔ０〜ｔ１００までは第１の検出タイミング（１秒間隔）とするが、後述する理由により、途中（ｔ１００）からは第１の検出タイミングより間隔の長い第２の検出タイミング（１０秒間隔）に切り換えられる。
【００３５】
時間ｔ０における煙濃度Ｃｓ０と時間ｔ１における煙濃度Ｃｓ１で形成される台形の面積（煙濃度Ｃｓの時間積分値）をＡ１とし、時間ｔ１における煙濃度Ｃｓ１と時間ｔ２における煙濃度Ｃｓ２で形成される台形部の面積をＡ２とし、以下同様に形成される台形部の面積をそれぞれ、Ａ３，Ａ４，Ａ５，．．．，Ａｎとし、それぞれの台形部の面積を求め、最後に時間ｔ０から時間ｔｎまで全台形部の合計である全面積（時間ｔ０からｔｎまでの煙濃度Ｃｓの時間積分値）Ｓを以下の通り求める。
Ｓ＝ΣＡｎ・・・（１）
【００３６】
次に、時間ｔ０における煙濃度Ｃｓ０と時間ｔ０およびｔｎ間で形成される矩形部の面積（時間ｔ０からｔｎまでの煙濃度Ｃｓの積分値の一定部分）Ｓｓを以下の通り求める。
Ｓｓ＝Ｃｓ０×（ｔｎ−ｔ０）・・・（２）
【００３７】
次に、全面積Ｓから矩形部の面積Ｓｓを引き、台形部から矩形部を除いた上部の面積（時間ｔ０からｔｎまでの煙濃度Ｃｓの積分値の変動部分）Ｓｔを求める。
Ｓｔ＝Ｓ−Ｓｓ・・・（３）
【００３８】
次に、時間ｔ０とｔｎの間で、求めたＳｔに匹敵する面積を有する三角形を仮定し、その高さをｈとすれば、以下の式で表すことができる。
Ｓｔ＝｛（ｔｎ−ｔ０）×ｈ｝／２・・・（４）
【００３９】
次に、上記（４）式から高さｈを求める。
ｈ＝２Ｓｔ／（ｔｎ−ｔ０）・・・（５）
【００４０】
次に、求めた高さｈを（ｔｎ−ｔ０）で割ると、時間ｔ０から時間ｔｎまでの煙濃度Ｃｓの平均の傾きとして煙濃度傾きＧｓ（％／ｍ／ｓｅｃ）が以下の通り求められる。
Ｇｓ＝ｈ／（ｔｎ−ｔ０）＝２Ｓｔ／（ｔｎ−ｔ０）2 ・・・（６）
【００４１】
以上のようにして、煙濃度傾きＧｓを求めることができる。そして、時間ｔ０から時間ｔｎまでの時間ｔの経過中の煙濃度Ｃｓの変化を、一次式ｙ＝ａｘ＋ｂの形で表すと、上述のように求めた煙濃度傾きＧｓ（＝ａ）を有する下記の一次式で直線近似することができる。
Ｃｓ＝｛２Ｓｔ／（ｔｎ−ｔ０）2 ｝ｔ＋ｂ・・・（７）
なお、ｔは時間、ｂは切片である。
【００４２】
そして、煙濃度Ｃｓの実測データＣｓ０，Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ３，．．．，Ｃｓｎと、上記の直線近似された一次式で表される煙濃度値との差をとり、その最大値を煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘとして算出する。
【００４３】
なお、ＣＯ濃度傾きＧｃｏも、時間ｔ０〜ｔｎ間のＣＯ濃度に基づき、上述の煙濃度傾きＧｓの計算方法と同様のやり方で求めることができるが、ここでは説明を省略する。
【００４４】
図７は、一例として、調理試験「さんま１匹＿ＧＴ＋Ｒ」の場合の、（ａ）煙濃度Ｃｓの実測値と、実測値から上述のようにして求めた一次式とを表すグラフ、および（ｂ）実測値と一次式の濃度差を表すグラフである。図７（ａ）のグラフでは、一次式は、Ｃｓ＝０．０１ｔ−２．１０６で表され、図７（ｂ）のグラフから、｜（実測値）−（一次式）｜の最大値｜ｄ｜ｍａｘは、１．４３８であることが分かる。
【００４５】
図２および図３に示す実験結果から、火災試験の対象物が火災と判別され、調理試験の対象物が非火災と判別されるように、火災・非火災判別のための各パラメータをＧｓ＜ｔｈ１（ｔｈ１は、実機での検証による最適値であり、たとえば、０．１５〜０．１８の範囲にある）、｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２（ｔｈ２は、実機での検証による最適値であり、たとえば、１．４〜１．７の範囲にある。）、Ｔｓ＞ｔｈ３（ｔｈ３は、実機での検証による最適値であり、たとえば、２０〜５０秒の範囲にある。）およびＧｃｏ＞ｔｈ４（ｔｈ１は、実機での検証による最適値であり、たとえば、０．４〜０．６の範囲にある。）と設定した。
【００４６】
上記のように設定した各パラメータを組み合わせて、以下の判定条件により、火災・非火災の判別と、火災がくん焼火災であるかまたはくん焼火災以外の一般火災であるかの判別とを行うようにした。
判別条件Ａ．Ｇｓ＜ｔｈ１かつＧｃｏ＞ｔｈ４ならば、くん焼火災と判別する。
判別条件Ｂ．Ｇｓ＜ｔｈ１かつ｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２かつＴｓ＞ｔｈ３ならば、くん焼火災と判別する。
判別条件Ｃ．｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２かつＧｃｏ＞ｔｈ４ならば、一般火災と判別する。
判別条件Ｄ．Ｇｓ＜ｔｈ１かつ｜ｄ｜ｍａｘ＜ｔｈ２ならば、一般火災と判別する。
判別条件Ｅ．上記のいずれも該当しなければ、非火災と判別する。
なお、各条件の優先順位は、Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｅとする。
【００４７】
図８は、上記の判別条件による火災・非火災判別パターンを示す図である。この火災・非火災判別パターンにおいて、ｔｈ１、ｔｈ２、ｔｈ３およびｔｈ４は、それぞれ、煙濃度傾きしきい値、煙濃度差しきい値、経過時間しきい値およびＣＯ濃度傾きしきい値として設定され、記憶部７に記憶される。
【００４８】
上述の火災・非火災判別条件に基づいて判別した結果、火災と判別された場合は、警報遅延時間を０秒に設定すると共に、煙濃度Ｃｓが、たとえば、８％／ｍまで上昇した場合に火災警報を報知する。一般的な火災判定煙しきい値は１０％／ｍであるが、本発明ではそれよりも低い煙濃度を火災判定煙しきい値として設定することによって、火災検出感度を上げる。
【００４９】
一方、上述の火災・非火災判別条件に基づいて判別した結果、非火災と判別された場合は、警報遅延時間を、たとえば４５秒に設定し、火災判定煙しきい値を一般的な１０％／ｍに設定し、煙濃度Ｃｓが１０％／ｍまで上昇してから４５秒経過後に火災警報を報知する。ただし、４５秒経過する間に煙濃度Ｃｓが１０％／ｍ未満になったならば、タイマによる４５秒のカウントをリセットし、再度４５秒のカウントを開始する。煙濃度Ｃｓが１０％／ｍ未満になったならば、警報を解除する。
【００５０】
次に、上述のような火災・非火災判別条件の設定に基づいてマイコン２のＣＰＵ２ａの制御により実行される火災警報器の火災検出処理の詳細な動作について、図９〜１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５１】
図１０において、まず、ＣＰＵ２ａは、電源投入後、第１の検出タイミング毎（たとえば、１秒毎）にＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力を読み込み（ステップＳ１）、次に、読み込んだＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力に基づき、それぞれＣＯ濃度Ｃｃｏおよび煙濃度Ｃｓを求める換算演算処理を行う（ステップＳ２）。
【００５２】
次に、ＣＰＵ２ａは、求めた煙濃度Ｃｓが、予め設定された第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１を上回ったか否かを判定する（ステップＳ３）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を上回っていなければ（ステップＳ３のＮ）、次いでステップＳ３に戻り、上回っていれば（ステップＳ３のＹ）、次いで、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２に達するまでの経過時間Ｔｓのカウントを開始する（ステップＳ４：経過時間測定手段）。なお、第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１を２．５％に設定した理由は、煙センサ４の出力変動誤差をたとえば１％／ｍ程度と見込むことと煙草の煙等の環境変化により不要に火災・非火災判別ロジックが動作しないようにするためである。また、第２の設定煙濃度を６％にした理由は、鑑定規格に「５％／ｍにて５分鳴動しないこと」とあるのと、後述の火災判定における第１の火災判定しきい値を７〜１０％／ｍの範囲で設定するためである。
【００５３】
次に、ＣＰＵ２ａは、求めた煙濃度ＣｓとＣＯ濃度Ｃｃｏと、Ｔｓカウント値とを記憶部７に保存する（ステップＳ５）。次に、ＣＰＵ２ａは、第１の検出タイミング毎（１秒毎）にＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力を読み込み（ステップＳ６）、次に、読み込んだＣＯセンサ３および煙センサ４のセンサ出力に基づき、それぞれＣＯ濃度Ｃｃｏおよび煙濃度Ｃｓを求める換算演算処理を行う（ステップＳ７）。
【００５４】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが予め設定された第２の設定煙濃度Ｃｓｔｈ２を上回ったか否かを判定する（ステップＳ８）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ２を上回っていなければ（ステップＳ８のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、第１の設定煙濃度Ｃｓｔｈ１が検出された時点からの経過時間が予め設定された経過時間しきい値ｔｈ３に達したか否か、言い換えると、経過時間Ｔｓのカウント値がｔｈ３と等しいか否かを判定する（ステップ８Ａ）。経過時間Ｔｓのカウント値がｔｈ３と等しくなければ（ステップＳ８ＡのＮ）、次に、ステップＳ５に戻る。経過時間Ｔｓのカウント値がｔｈ３に等しければ（ステップＳ８ＡのＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、検出タイミングを第１の検出タイミング（たとえば、１秒毎）からそれより長い第２の検出タイミング（たとえば、１０秒毎）に変更し（ステップＳ８Ｂ）、次いでステップＳ５に戻る。したがって、Ｔｓカウント値がｔｈ３に達した後は、センサ出力は第２の検出タイミング（１０秒毎）に読み込まれることになる。
【００５５】
ここで、検出タイミングを第１検出タイミング（たとえば、１秒間隔）から第２の検出タイミング（たとえば、１０秒間隔）に変更する理由は、煙センサ４の発光素子および受光素子や、ＣＰＵ２ａ、記憶部７等が消費する動作電力を低く抑えるためである。また、検出タイミング変更時点をＴｓのカウント値がｔｈ３に達した時点とした理由は、後述するステップＳ２１でＴｓが経過時間しきい値ｔｈ３を上回っていればくん焼火災と判別する流れになっており、また、図２および図３から調理実験および火災実験の結果においても、ｔｈ３秒経過以降は検出タイミングを第２の検出タイミングとしても各パラメータ（Ｇｓ、｜ｄ｜ｍａｘ、Ｔｓ、Ｇｃｏ等）の算出に支障がないためである。
【００５６】
一方、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ２を上回っていれば（ステップＳ８のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、煙濃度の傾きＧｓ、煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘおよびＣＯ濃度の傾きＧｃｏを算出する（ステップＳ９：算出手段）。煙濃度の傾きＧｓおよび煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘの算出は、たとえば、計測された煙センサ４からのセンサ出力より換算された煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する複数の煙濃度Ｃｓの実測データに基づいて上述の算出方法により算出するものである。また、ＣＯ濃度Ｃｃｏの傾きＧｃｏの算出は、たとえば、計測された煙センサ４からのセンサ出力により換算された煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する複数の煙濃度Ｃｓの実測データと同時期に検出されたＣＯ濃度Ｃｃｏの実測データに基づいて上述の算出方法により算出するものである。なお、実測データが一度でもＣｓｔｈ１以下になった場合は、算出をキャンセルし、次にＣｓｔｈ１を上回った時点から再度、Ｃｓｔｈ１からＣｓｔｈ２の間で連続的に変動する複数の煙濃度Ｃｓの実測データを基にして算出が行われる。
【００５７】
次に、ＣＰＵ２ａは、Ｇｓ＿フラグ、｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグ、Ｔｓ＿フラグおよびＧｃｏフラグを、すべて「０」に設定し、記憶部７に記憶する（ステップＳ１０）。
【００５８】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度傾きＧｓが予め設定された煙濃度傾きしきい値ｔｈ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１：煙濃度傾き判定手段）。煙濃度傾きＧｓがｔｈ１未満であれば（ステップＳ１１のＹ）、次いで、ステップＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＧｓ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１２）、次いでステップＳ１３に進む。煙濃度傾きＧｓがｔｈ１未満でなければ（ステップＳ１１のＮ）、そのままステップＳ１３に進む。
【００５９】
ステップＳ１３（煙濃度差判定手段）で、ＣＰＵ２ａは、｜ｄ｜ｍａｘが、予め設定された煙濃度差しきい値ｔｈ２未満であるか否かを判定する。｜ｄ｜ｍａｘがｔｈ２未満であれば（ステップＳ１３のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されている｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１４）、次いでステップＳ１５に進む。｜ｄ｜ｍａｘがｔｈ２未満でなければ（ステップＳ１３のＮ）、そのままステップＳ１５に進む。
【００６０】
ステップＳ１５（経過時間判定手段）で、ＣＰＵ２ａは、経過時間Ｔｓが、予め設定された経過時間しきい値ｔｈ３を上回っているか否かを判定する。経過時間Ｔｓがｔｈ３を上回っていれば（ステップＳ１５のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＴｓ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１６）、次いでステップＳ１７に進む。Ｔｓがｔｈ３を上回っていなければ（ステップＳ１５のＮ）、そのままステップＳ１７に進む。
【００６１】
ステップＳ１７（ＣＯ濃度傾き判定手段）で、ＣＰＵ２ａは、ＣＯ濃度傾きＧｃｏが、予め設定されたＣＯ濃度傾きしきい値ｔｈ４を上回っているか否かを判定する。ＣＯ濃度傾きＧｃｏがｔｈ４を上回っていれば（ステップＳ１７のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＧｃｏ＿フラグを「０」から「１」に書き換え（ステップＳ１８）、次いでステップＳ１９に進む。Ｇｃｏが０ｔｈ４を上回っていなければ（ステップＳ１７のＮ）、そのままステップＳ１９に進む。
【００６２】
次に、ＣＰＵ２ａは、記憶部７に記憶されているＧｓ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。Ｇｓ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ１９のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別をくん焼火災と判別し（ステップＳ２０）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６３】
Ｇｓ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ１９のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＴｓ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＴｓ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ２１のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別をくん焼火災と判別し（ステップＳ２２）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６４】
Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＴｓ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ２１のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ２３のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別を一般火災と判別し（ステップＳ２４）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６５】
｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」かつＧｃｏ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ２４１のＮ）、次いでＣＰＵ２ａは、Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」であれば（ステップＳ２５のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別を一般火災と判別し（ステップＳ２６）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。
【００６６】
Ｇｓ＿フラグが「１」かつ｜ｄ｜ｍａｘ＿フラグが「１」でなければ（ステップＳ２５のＮ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、図８に示す火災・非火災判別パターンに基づいて、火災種別を非火災と判別する（ステップＳ２７）。
【００６７】
ステップＳ２７で非火災と判別された場合、次いで、ＣＰＵ２ａは、ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度（たとえば、３００ｐｐｍ）以上になっているか否かを判定する（ステップＳ２８）。ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていれば（ステップＳ２８のＹ）、次いで、ＣＰＵ２ａは、火災種別をくん焼と判別し直し（ステップＳ２９）、次いで、ステップＳ３０の火災判定処理に進む。ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていなければ（ステップＳ２８のＮ）、次いで、ステップＳ３１の非火災判定処理に進む。
【００６８】
このステップＳ２８の判定において、ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていれば、非火災と判別したものをくん焼火災と判別し直す理由は以下の通りである。
【００６９】
すなわち、非火災と判別されたものの中には、実際は火災が発生しているのに諸条件により、Ｇｓ、｜ｄ｜ｍａｘ、Ｔｓ、Ｇｃｏ等の各パラメータのいずれかが非火災を示し、結果的に非火災と判別されてしまう場合があり、特に、くん焼火災の場合には、この傾向が少なくない。たとえば、多数回にわたるくん焼火災試験により、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１からＣｓｔｈ２まで上昇する間において、ＣＯ濃度の上昇はとても緩慢であることと、各パラメータＧｓ、｜ｄ｜ｍａｘ、Ｔｓ、Ｇｃｏのいずれかが非火災を示す値となることが分かっている。また、前記の多数回にわたるくん焼火災試験のすべてにおいて、煙濃度がＣｓｔｈ２以上になった時のＣＯ濃度はＣＯ警報濃度以上になっていることも分かっている。
【００７０】
一方、ＣＯ濃度を検出してＣＯ警報を報知するＣＯ警報器においては、ＪＩＡ検定規定６．２「不完全燃焼ガスを検知する部分は、発生する一酸化炭素を確実、かつ、速やかに検知すること。」より、「３００ｐｐｍにて１０分以内に信号または警報を発すること。」とあるため、くん焼火災の場合は、煙濃度がＣｓｔｈ２以上になった時点で、ＣＯ警報器は、既にＣＯ警報を発していると考えられる。
【００７１】
そこで、ステップＳ２７で非火災と判別したとしても、ステップＳ２８でＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていると判定された場合には、くん焼火災等の火災が発生していることがあるということから、ステップＳ２９でくん焼火災と判別し直して、ステップＳ３０の火災判定処理に進むことにしたものである。
【００７２】
以上のように、ＣＰＵ２ａは、図８の火災・非火災判別パターンにしたがって火災・非火災を判別し、判別結果にしたがってステップＳ３０の火災判定処理かステップＳ３１の非火災判定処理を選択する。
【００７３】
次に、ステップＳ３０の火災判定処理においては、図１１のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２ａは、まず、遅延時間Ｔ＝０秒の設定を行い（ステップＳ３０１）、次に、煙濃度Ｃｓが、予め設定された第１の火災判定煙しきい値、たとえば８％／ｍ（一般的な１０％／ｍより低く設定）、を上回ったか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【００７４】
煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を上回っていれば（ステップＳ３０２のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災発生を報知する警報を行う（ステップＳ３０３）。すなわち、ＣＰＵ２ａは、警報信号を生成して警報出力部５へ出力し、警報出力部５から警報音鳴動や警報表示等による警報を発する。また、必要に応じて外部出力部６は、火災発生を報知するための電文等を外部システムや保安センタ等へ送出する。
【００７５】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を下回ったか否かを判定する（ステップＳ３０４）。煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を下回っていなければ（ステップＳ３０４のＮ）、次いでステップＳ３０３に戻り、警報を継続する。煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を下回っていれば（ステップＳ３０４のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災警報を解除し（ステップＳ３０５）、次いでステップＳ３０１に戻る。
【００７６】
一方、ステップＳ３０２で、煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を上回っていなければ（ステップＳ３０２のＮ）、次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回ったか否かを判定する（ステップＳ２８６）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていなければ（ステップＳ３０８のＮ）、次いでステップＳ３０２に戻り、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていれば（ステップＳ３０６のＹ）、次いで図９のステップＳ３に戻る。
【００７７】
このように、ステップＳ３０の火災判定処理においては、遅延時間Ｔ＝０秒で煙濃度Ｃｓが第１の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定し、上回っていれば火災警報を発する。
【００７８】
次に、ステップＳ３１の非火災判定処理においては、図１２のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２ａは、まず、遅延時間Ｔ＝４５秒の設定を行い遅延時間カウント用のタイマのカウントｔを開始する（ステップＳ３１１）。次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが予め設定された第２の火災判定煙しきい値、１０％／ｍ（一般的な値に設定）、を上回ったか否かを判定する（ステップＳ３１２）。
【００７９】
煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていれば（ステップＳ３１２のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、タイマのカウントｔがＴ＝４５秒以上になったか否かを判定する（ステップＳ３１３）。タイマのカウントｔがＴ＝４５秒以上になっていなければ（ステップＳ３１３のＮ）、次いでステップＳ３１２に戻る。タイマのカウントｔがＴ＝４５秒以上になっていれば（ステップＳ３１３のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災発生を報知する警報を行う（ステップＳ３１４）。すなわち、ＣＰＵ２ａは、警報信号を生成して警報出力部５へ出力し、警報出力部５から警報音鳴動や警報表示等による警報を発する。また、必要に応じて外部出力部６は、火災発生を報知するための電文等を外部システムや保安センタ等へ送出する。
【００８０】
次に、ＣＰＵ２ａは、煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を下回ったか否かを判定する（ステップＳ３１５）。煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を下回っていなければ（ステップＳ３１５のＮ）、次いでステップＳ３１４に戻り、警報を継続する。煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を下回っていれば（ステップＳ３１５のＹ）、次に、ＣＰＵ２ａは、火災警報を解除し（ステップＳ３１６）、次いでステップＳ３１１に戻る。
【００８１】
一方、ステップＳ３１２で、煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていなければ（ステップＳ３１２のＮ）、次に、ＣＰＵ２ａは、タイマーのカウントｔをリセットし（ステップ３１７）、次いで、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回ったか否かを判定する（ステップＳ３１８）。煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていなければ（ステップＳ３１８のＮ）、次いでステップＳ３１２に戻り、煙濃度ＣｓがＣｓｔｈ１を下回っていれば（ステップＳ３１８のＹ）、次いで図９のステップＳ３に戻る。
【００８２】
このように、ステップＳ３１の非火災判定処理においては、遅延時間Ｔ＝４５秒に設定し、遅延時間Ｔ＝４５秒経過前に煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていなければ、非火災と判定して火災警報を発しない。しかし、遅延時間Ｔ＝４５秒経過前に煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていた場合には、非火災ではなく火災と判定して火災警報を発する。すなわち、図１０のステップＳ２７で非火災と判別してステップＳ３１の非火災判定処理（図１２）に進んだ場合でも、設定された遅延時間のように長い間煙濃度Ｃｓが第２の火災判定煙しきい値を上回っていれば、実火災と判断して火災警報を発するのである。したがって、煙草のような一過性のＣＯおよび煙の発生に基づく非火災時の誤警報はもちろんのこと、調理時に発生するＣＯおよび煙の発生に基づく非火災時の誤警報も軽減されることになる。
【００８３】
以上の説明からも明らかなように、図９および１０のフローチャートにおいて、ステップＳ４は請求項における経過時間測定手段に対応し、ステップＳ８ＡおよびＳ８Ｂは請求項における検出タイミング変更手段に対応し、ステップＳ９は請求項における算出手段に対応し、ステップＳ１１は請求項における煙濃度傾き判定手段に対応し、ステップＳ１３は請求項における煙濃度差判定手段に対応し、ステップＳ１５は請求項における経過時間判定手段に対応し、ステップＳ２０，２２，２４，２６は請求項における火災判別手段に対応し、ステップＳ２７は請求項における非火災判別手段に対応し、ステップＳ２８は請求項におけるＣＯ濃度判定手段に対応する処理となっている。また、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ３０２は請求項における第１の火災判定手段に対応し、ステップＳ３０３は請求項における報知手段に対応する処理となっている。また、図１２において、ステップＳ３１１は請求項における遅延時間設定手段に対応し、ステップＳ３１２は請求項における第２の火災判定手段に対応し、ステップＳ３１４は請求項における報知手段に対応する処理となっている。
【００８４】
このように、本発明によれば、煙濃度の上昇度合いに応じて、火災と非火災とを有効に判別することができ、火災を確実に報知し、特に調理による誤警報を低減することができる。また、非火災と判別された後にＣＯ濃度がＣＯ警報判定しきい値以上と判定された場合、火災と判別し直すので、くん焼火災等の火災判別精度を向上させることができる。また、検出タイミングを第１の検出タイミング（たとえば、１秒）からそれより間隔の長い第２の検出タイミング（たとえば、１０秒）に変更しているので、変更しない場合より、煙センサの発光素子および受光素子や、ＣＰＵ２ａ、記憶部７等が消費する電力を低く抑えることができる。
【００８５】
以上の通り、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【００８６】
たとえば、図１０のステップＳ２８で、ＣＯ濃度がＣＯ警報濃度以上になっていると判定されて、ステップＳ３０の火災判定処理に進んだ場合には、図１１のステップＳ３０２及びステップＳ３０４における第１の火災判定煙しきい値をさらに低い値（たとえば、７％／ｍ）に切り換えて、火災警報を発生し易くしても良い。
【００８７】
また、上述の実施形態では、本発明を火災警報器に適用した場合について説明したが、これに限らず、ＣＯ警報器と火災警報器の機能を併せ持つ複合型警報器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る火災・非火災判別装置を用いた火災警報器の構成を示すブロック図である。
【図２】調理試験結果を示す図である。
【図３】火災試験結果を示す図である。
【図４】一般住宅のキッチンを模した調理試験室を概略的に示す図である。
【図５】火災試験室を概略的に示す図である。
【図６】煙濃度傾きＧｓおよび煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘの算出方法を説明するための図である。
【図７】（ａ）は、煙濃度の実測値と実測値から上述のようにして求めた一次式とを表すグラフの一例、（ｂ）は、実測値と一次式の濃度差を表すグラフの一例を示す図である。
【図８】火災・非火災判別パターンを示す図である。
【図９】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１の火災警報器の火災検出処理の詳細な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１ 火災警報器
２ マイコン
２ａ ＣＰＵ（算出手段、煙濃度傾き判定手段、ＣＯ濃度傾き判定手段、ＣＯ濃度判定手段、経過時間測定手段、経過時間判定手段、火災判別手段、非火災判別手段、第１の火災判定手段、第２の火災判定手段、遅延時間設定手段、報知手段の一部、検出タイミング変更手段）
３ ＣＯセンサ
４ 煙センサ
５ 警報出力部（報知手段の一部）
７ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火災と非火災を判別する火災・非火災判別装置であって、
煙濃度を検出する煙センサと、
ＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、
前記煙センサで所定の第１の検出タイミング毎に検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と該第１の設定煙濃度より高く設定された第２の設定煙濃度の間で連続的に変動する複数の前記煙濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きを煙濃度傾きＧｓとして算出すると共に、前記煙濃度の実測データと前記一次式で表される煙濃度値との差の最大値を煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘとして算出し、前記煙濃度Ｃｓの前記実測データと同時期に検出された複数のＣＯ濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きをＣＯ濃度傾きＧｃｏとして算出する算出手段と、
前記煙濃度傾きＧｓが、予め設定された煙濃度傾きしきい値未満であるか否かを判定する煙濃度傾き判定手段と、
前記煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘが、予め設定された煙濃度差しきい値未満であるか否かを判定する煙濃度差判定手段と、
前記煙濃度が前記第１の設定煙濃度から前記第２の設定煙濃度に達するまでの経過時間Ｔｓを測定する経過時間測定手段と、
前記経過時間測定手段で測定された前記経過時間Ｔｓが、予め設定された経過時間しきい値を上回っているか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記ＣＯ濃度傾きＧｃｏが、予め設定されたＣＯ濃度傾きしきい値を上回っているか否かを判定するＣＯ濃度傾き判定手段と、
前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記で経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果の組み合わせにしたがって火災と判別する火災判別手段と、
前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果が、前記火災と判別するための組み合わせに該当しなかった場合に、非火災と判別する非火災判別手段と、
前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する検出タイミング変更手段と、
を備えていることを特徴とする火災・非火災判別装置。
【請求項２】
請求項１記載の火災・非火災判別装置において、
前記検出タイミング変更手段は、前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の設定煙濃度が検出された時点からの経過時間が前記経過時間しきい値に達した時に、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する
ことを特徴とする火災・非火災判別装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の火災・非火災判別装置を使用する火災警報器であって、
前記火災・非火災判別装置で火災と判別された場合に、前記煙濃度が予め定められた第１の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第１の火災判定手段と、
前記第１の火災判定手段で前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知する報知手段と、
を備えていることを特徴とする火災警報器。
【請求項４】
請求項３記載の火災警報器において、
前記火災・非火災判別装置で非火災と判別された場合に、所定の遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、
前記遅延時間設定手段で設定された前記所定の遅延時間に渡って、前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値より予め高く設定された第２の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第２の火災判定手段とをさらに備え、
前記報知手段は、さらに、前記第２の火災判定手段で前記煙濃度が前記第２の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知する
ことを特徴とする火災警報器。
【請求項１】
火災と非火災を判別する火災・非火災判別装置であって、
煙濃度を検出する煙センサと、
ＣＯ濃度を検出するＣＯセンサと、
前記煙センサで所定の第１の検出タイミング毎に検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と該第１の設定煙濃度より高く設定された第２の設定煙濃度の間で連続的に変動する複数の前記煙濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きを煙濃度傾きＧｓとして算出すると共に、前記煙濃度の実測データと前記一次式で表される煙濃度値との差の最大値を煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘとして算出し、前記煙濃度Ｃｓの前記実測データと同時期に検出された複数のＣＯ濃度の実測データに基づいて、直線近似された一次式の傾きをＣＯ濃度傾きＧｃｏとして算出する算出手段と、
前記煙濃度傾きＧｓが、予め設定された煙濃度傾きしきい値未満であるか否かを判定する煙濃度傾き判定手段と、
前記煙濃度差最大値｜ｄ｜ｍａｘが、予め設定された煙濃度差しきい値未満であるか否かを判定する煙濃度差判定手段と、
前記煙濃度が前記第１の設定煙濃度から前記第２の設定煙濃度に達するまでの経過時間Ｔｓを測定する経過時間測定手段と、
前記経過時間測定手段で測定された前記経過時間Ｔｓが、予め設定された経過時間しきい値を上回っているか否かを判定する経過時間判定手段と、
前記ＣＯ濃度傾きＧｃｏが、予め設定されたＣＯ濃度傾きしきい値を上回っているか否かを判定するＣＯ濃度傾き判定手段と、
前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記で経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果の組み合わせにしたがって火災と判別する火災判別手段と、
前記煙濃度傾き判定手段、前記煙濃度差判定手段、前記経過時間判定手段および前記ＣＯ濃度傾き判定手段の各判定結果が、前記火災と判別するための組み合わせに該当しなかった場合に、非火災と判別する非火災判別手段と、
前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する検出タイミング変更手段と、
を備えていることを特徴とする火災・非火災判別装置。
【請求項２】
請求項１記載の火災・非火災判別装置において、
前記検出タイミング変更手段は、前記煙センサで検出された煙濃度が第１の設定煙濃度と前記第２の設定煙濃度の間にあるうちに、前記第１の設定煙濃度が検出された時点からの経過時間が前記経過時間しきい値に達した時に、前記第１の検出タイミングをそれより長い間隔の第２の検出タイミングに変更する
ことを特徴とする火災・非火災判別装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の火災・非火災判別装置を使用する火災警報器であって、
前記火災・非火災判別装置で火災と判別された場合に、前記煙濃度が予め定められた第１の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第１の火災判定手段と、
前記第１の火災判定手段で前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知する報知手段と、
を備えていることを特徴とする火災警報器。
【請求項４】
請求項３記載の火災警報器において、
前記火災・非火災判別装置で非火災と判別された場合に、所定の遅延時間を設定する遅延時間設定手段と、
前記遅延時間設定手段で設定された前記所定の遅延時間に渡って、前記煙濃度が前記第１の火災判定煙しきい値より予め高く設定された第２の火災判定煙しきい値を上回ったか否かを判定する第２の火災判定手段とをさらに備え、
前記報知手段は、さらに、前記第２の火災判定手段で前記煙濃度が前記第２の火災判定煙しきい値を上回ったと判定された場合、火災警報を報知する
ことを特徴とする火災警報器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２９５０３６（Ｐ２００９−２９５０３６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４９７６７（Ｐ２００８−１４９７６７）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
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