JPH0438302B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、火災による炎から得られる炎特有の
ちらつき変化に基づき炎を検出する炎検出装置に
関する。

（従来技術） 従来、炎が特有のちらつき周波数、即ち、１Hz
から10Hzのあいだでちらつくことに着目して、炎
特有のちらつき変化に基づき炎を検出する、所謂
ちらつき式炎検出装置が提案されている。このよ
うなちらつき式の炎検出装置では、炎から放射さ
れる光エネルギーの強さに応じて信号出力する光
電変換素子等の炎センサを備え、炎センサからの
信号を狭帯域フイルタを介して炎特有の周波数成
分だけを取り出し、この炎信号の振幅値と予め設
定した基準値とを比較し、炎信号の振幅値が基準
値を越えている場合にパルス変換し、パルス変換
したパルス数を計数して計数値が所定値に達した
とき炎と判別していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の炎検出装置で
は炎とノイズを識別する基準値の値を固定的に所
定の値に設定しており、炎信号が基準値を下回つ
た場合はノイズと判断し、逆に炎信号が基準値を
上回つた場合に炎からの信号として処理していた
ため、以下の問題があつた。

即ち、炎の大きさが略同一であつたとしても燃
焼物によつては炎から放出される光エネルギーの
強さが異なる。

例えば、ガソリンを燃焼させたときの炎と、新
聞紙を燃焼させたときの炎とそれぞれ同一の大き
さの炎を想定すると、ガソリンを燃焼させたとき
の炎からは強い光エネルギーを放射し、また新聞
紙を燃焼させたときの炎からは弱い光エネルギー
を放射している。従つて、ガソリンを燃焼させた
ときの炎に焦点を合わせて高い基準値を設定する
と、新聞紙を燃焼させたときの炎から炎信号を充
分に捕えきれず、炎検出が遅れるか若しくは全く
炎検出できないという問題があつた。

また逆に、新聞紙を燃焼させたときの炎に焦点
を合せて低い基準値を設定すると、ガソリンを燃
焼させたときの炎を迅速に検出できる反面、検出
感度を高く設定したと同等になり、外乱光等によ
る誤動作で炎検出装置が不安定になるという相反
する問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、燃焼物に左右されることなく、即ち炎から放
射される光エネルギーの強弱に関係なく、確実に
安定して炎を検出する炎検出装置を提供するた
め、炎からのちらつき変化に基づく振幅値の信号
レベルを比較部に入力し、比較部では記憶部に設
定登録された記憶値を取り出して検出信号の信号
レベルと記憶値を比較し、検出信号の信号レベル
が記憶値を越える毎にこの検出信号の信号レベル
を記憶値として順次記憶部に更新登録する記憶制
御を行ない、更新登録の更新回数、即ち比較部か
ら比較出力をカウンタ回路で計数し、計数値が所
定数に達したときに出力を発生し、該出力が検出
信号の最初の入力から所定時間内に得られたとき
に炎と判断するようにしたものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示した全体構成図
である。

まず構成を説明すると、１は炎、２は光学装
置、３は炎からのちらつき変化を検出するちらつ
き変化検出手段であり、炎１からの光エネルギー
を光学装置２を介してちらつき変化検出手段３に
入力する。ちらつき変化検出手段３は光信号を電
気信号に変換する光電変換回路４と、炎特有のち
らつき周波数、例えば１〜10Hz以外の高周波成分
を除去する狭帯域フイルタ５で構成され、検出信
号を交流増幅回路６に出力する。交流増幅回路６
は炎からのちらつき周波数１〜10Hzまでの検出信
号を増幅してＡ／Ｄ変換回路７に出力する。Ａ／
Ｄ変換回路７は交流増幅回路６からの信号をＡ／
Ｄ変換して入出力インタフエース８を介して炎判
断別部９に信号出力する。炎判別部９は内部にマ
イクロコンピユータを備え、ちらつき変化検出手
段３からの検出信号を解読して炎であると判別す
ると、入出力インタフエース８を介して警報回路
１０に信号出力して警報表示を指令する。

次に、炎判別部９の内部構成を説明する。１１
は演算処理部であり、入出力インタフエース８を
介して得られるちらつき変化検出手段３からの検
出信号を記憶部１２及び比較部１３に出力する。
また、演算処理部１１は後で説明する最大振幅Ａ
及び出力比Ｂを演算する。記憶部１２は最初に得
られる演算処理部１１からの信号レベルを記憶値
として設定登録し、その後、順次得られる演算処
理部１１からの信号レベルが比較部１３からの信
号出力に同期して記憶部として更新登録する記憶
制御部としての機能をも果す。

具体的に説明すると、第３図に示すような検出
信号が得られると、プラスの最初の検出信号P1
をプラス変化の記憶値Pmaxと、またマイナスの
最初の検出信号P2をマイナス変化の記憶値Pmin
として記憶部１２にそれぞれ設定登録し、以後、
比較部１３からの信号出力に基づいて設定登録さ
れた記憶値Pmax若しくはPminを新しい検出信
号の値（例えばP3，P4）として個別に更新登録
する。比較部１３は記憶部１２に設定登録された
記憶値を基準値とし、演算処理部１１よりの信号
レベルとを比較する。具体的に説明すると、検出
信号のプラス変化分の信号レベルと記憶値Pmax
とを比較し、また検出信号のマイナス変化分の信
号レベルと記憶値Pminとを比較し、いずれの場
合も検出信号の振幅値が記憶値を越えた場合に記
憶部１２に対し現在の記憶値に代えて検出信号を
新しい記憶値として更新登録する旨の信号を出力
すると同時に、カウンタ部１４に比較信号を出力
する。カウンタ部１４には予め所定の計数値が設
定されており、比較部１３から得られる比較信号
を計数して計数値が所定数に達する演算処理部１
１に信号出力する。１５は時計回路であり、常
時、時刻情報を演算処理部１１に送出しており、
演算処理部１１は入出力インタフエース８を介し
て得られるちらつき変化検出手段３からの最初の
検出信号を入力したときからの時間経過を監視
し、所定時間To内にカウンタ部１４からの信号
が得られると、炎と判別して入出力インタフエー
ス８を介して警報回路１０に信号出力する。ま
た、演算処理部１１は、予め設定された所定時間
内にカウンタ部１４からの信号が得られない場合
には、ノイズと判断してカウンタ部１４のカウン
ト動作をリセツトする。

第２図は第１図の炎判別部９の制御動作を示し
たフローチヤート、第３図は炎からのちらつき変
化を示したグラフである。

第２図及び第３図を参照して本発明の動作を説
明する。

第２図において、ブロツクａでカウンタ部１４
の計数値を所定数に設定すると共に、記憶部１２
の記憶内容を解除して初期設定する。ちらつき変
化検出手段３が炎からの光エネルギーを検出し
て、第３図に示すような検出信号P1が入力する
と、ブロツクｂではカウンタ部１４がカウントア
ツプしていないことで、ブロツクｃを介してブロ
ツクｄに進む。比較部１３で演算処理部１１から
得られる検出信号P1の信号レベルと記憶部１２
に記憶された記憶値とを比較しており、記憶部１
２には記憶値の値が零として設定登録されている
ことでブロツクｄからブロツクｅに進み、検出信
号P1の信号レベルを記憶値として記憶部１２に
登録する。ブロツクｆではカウンタ部１４が比較
部１３からの比較出力をカウントする。再びブロ
ツクｂに戻り、第３図に示したような検出信号
P2が入力すると、カウンタ部１４が所定の計数
値にカウントアツプしていないことで、ブロツク
ｃを介してブロツクｄに進む。ブロツクｄでは比
較部１３が演算処理部１１から得られる検出信号
P2の信号レベルと記憶部１２に設定登録された
記憶値（Pmax＝P1）と比較しており、検出信号
P2の信号レベルは基準値P1より小さいことで、
ブロツクｇに進む。ブロツクｇでは比較部１３が
検出信号P2の信号レベルと記憶部１２に記憶さ
れた記憶値Pminの値とを比較しており、記憶部
１２には記憶値Pminとして零が登録されている
ことでブロツクｇからブロツクｈに進み、検出信
号P2の信号レベルを記憶値Pminとして記憶部１
２に登録する。ブロツクｉではカウンタ部１４が
比較部１３から比較出力をカウントする。ブロツ
クｉから再びブロツクｂに戻る。次に、検出信号
P3が入力すると、ブロツクｂではカウンタ部１
４がカウントアツプしてないことで、ブロツクｃ
を介してブロツクｄに進む。ブロツクｄでは比較
部１３が検出信号P3の信号レベルと前回記憶部
１２に記憶値Pmaxとして登録されたP1の値とを
比較しており、検出信号P3の信号レベルが記憶
値P1よりも大きいことでブロツクｅに進み、検
出信号P3の信号レベルを記憶値Pmaxとして記憶
部１２に更新登録する。更にブロツクｆに進み、
カウンタ部１４が比較部１３からの比較出力をカ
ウントする。以前同様に、検出信号P4，P5，
P6，…Pnが得られる毎に記憶部１２に更新登録
された記憶値Pmax及びPminと比較して検出信
号の信号レベルが記憶値Pmax以上若しくは検出
信号の信号レベルが記憶値Pmin以下である場合
には、それぞれ記憶部１２の基準値の値を更新登
録すると共に、カウンタ部１４がプラス１をカウ
ントする。ここで、ブロツクｂにおいてカウンタ
部１４が所定の計数値に達してカウント出力する
と、ブロツクｂからブロツクｊに進む。演算処理
部１１は最初の検出信号P1が入力したときから
の時間経過を監視しており、カウンタ部１４から
のカウント出力が設定時間To以内であるかどう
かを判別する。ブロツクｊにおいて、設定時間
Toを経過している場合にはノイズと判断し、ブ
ロツクｊから再びブロツクａに戻り、炎を監視す
る。第３図に示すように、所定時間To以内にカ
ウンタ部１４からのカウント出力が得られた場合
にはブロツクｋに進み、最大振幅Ａを演算する。
即ち、演算処理部１１は記憶部１２に記憶された
記憶値Pmax及びPminを取り出してそれぞれの
絶対値を加算する。ブロツクｌでは最大振幅Ａが
所定の閾値レベルC1以上であるかどうかを判別
しており、最大振幅Ａが閾値C1を下回る場合に
はノイズと判断し、再びブロツクａに戻り、炎を
監視する。ブロツクｌにおいて、最大振幅Ａの値
が閾値レベルC1以上である場合にはブロツクｍ
に進み、出力比Ｂを演算する。即ち、演算処理部
１１では記憶部１２に記憶された最終的な記憶値
の値Pmaxの絶対値とPminの絶対値との比を演
算してブロツクｑ及びブロツクｒに進む。ブロツ
クｑ及びブロツクｒでは出力比Ｂの値が、炎であ
る場合には略１に等しくなることに着目して所定
の閾値C2と、閾値C2より大きい値に設定された
C3とを設定し、出力比Ｂの値が閾値C2以下若し
くは出力比Ｂの値が閾値C3以上である場合には
ノイズと判断して再びブロツクａに進み、炎を監
視する。また、ブロツクｑ、ブロツクｒにおいて
出力比Ｂの値が閾値C2と閾値C3の間の値をとる
場合には炎と判断し、ブロツクｓに進み、警報回
路１０を駆動して警報表示する。

尚、上記の実施例では、炎からのちらつき変化
のうちプラス変化及びマイナス変化のうちプラス
変化及びマイナス変化の双方の出力値を取り出し
て炎検出するようにしたが、ちらつき変化のうち
プラス変化若しくはマイナス変化のいずれか一方
の出力値のみを取り出して炎検出するように構成
すると、装置構成を簡略化することができる。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、炎か
らのちらつき変化に基づく振幅値の信号レベルを
比較部に入力し、比較部では記憶部に設定登録さ
れた記憶値を取り出して検出信号の信号レベルと
記憶値を比較し、演算処理部の信号レベルが記憶
値を越える毎にこの検出信号の信号レベルを記憶
値として順次記憶部に更新登録する記憶制御を行
ない、更新登録の更新回路、即ち比較部からの比
較出力をカウンタ回路で計数し、計数値が所定数
に達したときに出力を発生し、該出力が検出信号
の最初の入力から所定時間内に得られたときにの
み炎と判断するようにしたことで、炎から放射さ
れる光エネルギーの強弱に関係なく、即ち燃焼物
に左右されることなく、正確確実に且つ安定して
炎を検出することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成を示したブロツク
図、第２図は第１図の制御部の制御動作を示した
フロー図、第３図は炎からのちらつき変化を示し
たグラフである。 １：炎、２：光学装置、３：ちらつき変化検出
手段、４：光電変換回路、５：狭帯域フイルタ、
６：交流増幅回路、７：Ａ／Ｄ変換回路、８：入
出力インタフエース、９：炎判別部、１０：警報
回路、１１：演算処理部、１２：記憶部、１３：
比較部、１４：カウンタ部、１５：時計回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 火災による炎から得られる炎特有のちらつき
   変化に基づき炎を検出する炎検出装置において、 炎からのちらつき変化に基づく検出信号の振幅
   値の信号レベルと記憶部に設定登録された基準値
   とを比較し、信号レベルが基準値を越える毎に、
   該信号レベルを現在の基準値に代えて新しい基準
   値として順次記憶部に更新登録するよう記憶制御
   を行うと共に比較出力を行う比較部と、 該比較部からの比較出力、即ち基準値の更新登
   録の回数を計数し、計数値が所定数に達したとき
   に出力するカウンタ部と、 検出信号の最初の入力から時間経過を監視し、
   所定時間内に前記カウンタ部からの出力が得られ
   た時に炎と判断する演算処理部とを設けたことを
   特徴とする炎検出装置。