JP2843576B2

JP2843576B2 - 火災警報装置

Info

Publication number: JP2843576B2
Application number: JP63281166A
Authority: JP
Inventors: 義昭岡山
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: JPH02128296A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、火災現象に基づく熱、煙、あるいはガス等
の物理量を検出し、検出された物理量と、該物理量の、
微分値、積分値、差分値、継続時間等の時間的推移量と
を判断することにより火災監視を行う火災警報装置に関
するものである。

［従来の技術］火災現象に基づく熱、煙、あるいはガス等の物理量を
検出する火災感知器からのセンサ・レベルと、該センサ
・レベルの、微分値（すなわち単位時間当たりの傾
き）、積分値（もしくは積算値）、差分値、継続時間等
の時間的推移量とから火災判断を行うようにすることが
提案されている。

例えば、時間的推移量として微分値を用いる場合、セ
ンサ・レベルが或る所定のレベルを超えたときにその上
昇率をも測定し、一定の上昇率以上であるときに火災と
判断するようにしたものが提案されている。また、本件
出願人により昭和62年６月22日に出願された「火災警報
装置」という名称の特願昭62−153491号に添付の明細書
には、時間的推移量として積分値を用いる場合、センサ
・レベルが或る所定のレベルを超えたときにセンサ・レ
ベルの所定レベル以上の部分を積算していき、その積算
値が或る一定値となったときに火災と判断するようにし
たものが提案されている。さらに、本件出願人により昭
和63年３月１日に出願された、同じく「火災警報装置」
という名称の特願昭63−45955号に添付の明細書には、
時間的推移量として差分値を用いる場合、センサ・レベ
ルが或る所定のレベルを超えたときに或る上昇関数を発
生させ、センサ・レベルの上昇が前記上昇関数の上昇程
度を上回って、所定の時間内に該上昇関数と一定以上の
差が開いたときに火災と判断するようにしたものが提案
されている。また、本件出願ににより昭和63年３月18日
に出願された、同じく「火災警報装置」という名称の特
願昭63−63433号に添付の明細書には、時間的推移量と
して継続時間を用いた場合、センサ・レベルが或る所定
のレベルを継続して超えている継続時間を測定し、該継
続時間が或る一定値となったときに火災と判断するよう
にしたものが提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］上記いずれに示されたものも、検出された現時点での
センサ・レベルに基づいて、火災であるか否かの判断だ
けを行うものであるが、もし、火災の可能性すなわち火
災確度や、危険度、さらには燻焼火災から発炎火災まで
を全体的にきめ細かに監視するようにできれば非常に好
ましい。

従って、本発明の第１の目的は、火災か否かの判断だ
けではなく、火災に至るまでの状況をも含めて、火災確
度や危険度、さらには燻焼火災から発炎火災までを全体
的にきめ細かに監視することができるようにした火災警
報装置を提供することである。

このような目的を達成するための方法としては、ま
ず、センサ・レベル等の入力情報と火災確度のような出
力情報との関係を、関数で定義したり、ROM等に記憶さ
れたテーブルで定義する等が考えられる。しかしなが
ら、テーブルで定義する場合は、入力点数を増加させる
と入力の組合わせが爆発的に増加するため、すべての組
合わせを記述するには大変な労力と大きなROMテーブル
が必要となる。また、関数による入出力間の関係の記述
では複雑な関係を表わすには限度がある。

従って、本発明の第２の目的は、上述の第１の目的を
成就するに適した信号処理構造を有する火災警報装置を
提供することである。

［問題点を解決するための手段］これら目的を達成するため、本発明によれば、火災現
象検出手段から出力される検出情報を信号処理して火災
情報を得、該火災情報に基づいて各種火災判断を行うよ
うにした火災警報装置において、前記検出情報及び該検出情報の時間的推移量に関する
情報の特定の組と、該特定の組が与えられたときに得ら
れるべき火災情報の組とを格納したテーブルと、前記検出情報並びに前記時間的推移量に関する情報が
入力されたときに、前記火災情報に寄与する程度に応じ
て、各入力された検出情報及び時間的推移量情報に対応
の重付けを行い、該重付けされた情報に基づいて、前記
火災情報を演算するように構成された信号処理網と、前記テーブル内の検出情報及び時間的推移量情報の特
定の組を前記信号処理網に与えたときに演算される前記
火災情報を、前記テーブル内の前記火災情報の組に近似
させるように前記重付けを調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする火災警報装置が提供される。

具体的実施例では、前記調整された各重付けを格納す
るための記憶領域が設けられるのが好ましく、この場
合、前記信号処理網は、検出情報及び時間的推移量情報
に対して、該記憶領域から読出された値で重付けを行っ
て前記演算を行う。

また、信号処理網は、入力された検出情報及び時間的
推移量情報から火災情報を直接演算するのではなく、入
力された情報から一旦、中間情報を演算し、該中間情報
から火災情報を演算するというように演算を階層的に行
うようにするのが好ましい。階層は複数段階にすること
ができ、各中間階層において演算されるべき中間情報の
数は任意に設定される。例えば、階層を入力−中間並び
に中間−出力の二段階にする場合、最初に、入力情報の
各々に対して個々の第１の重付けを行って各中間情報が
演算され、次に、中間情報の各々に対して個々の第２の
重付けを行って出力情報すなわち火災情報が演算され
る。各中間情報の値は重要では無く、信号処理網は、入
力情報と出力情報との関係が前記定義テーブルの内容に
近似するように、最初に前記調整手段によって第１及び
第２の重付け値について調整される。

［作用］最初に、調整手段は、定義テーブルに示される入出力
値に対して一番誤差が少なくなるように重付けを行うこ
とにより、定義テーブルの内容を信号処理網に教え込ま
せる。このようにして一度、信号処理網が形成される
と、該信号処理網は、すべての入力値に対して望ましい
出力値を出力することができるようになるため、定義テ
ーブルに定義されていない検出情報及び時間的推移量情
報（検出情報の微分値すなわち単位時間当たりの傾き、
積分値もしくは積算値、差分値、検出情報が所定値を超
えてからの継続時間等）の組合わせに対しても対応で
き、望んでいる火災情報（火災確度、危険度、燻焼火災
の確度等）に近い値が示される。これにより、センサ・
レベル及び時間的推移量に基づいてきめ細かな火災判断
が可能となる。

このように、入出力の関係を定義する場合、すべての
組合わせを定義する必要はなく、各重要な点について定
義を行えば良い。また、特に、入力値のわずかなズレに
よって出力値が大きく変化する特異点、もしくは極小
点、極大点の付近を詳細に記述する必要があれば、その
周囲を詳細に定義し、その他の部分に対してはおおざっ
ぱに定義することができる。

また、入力と出力の関係を変えたい場合、今まで定義
されていた入力値に対して違う出力値を定義する場合
と、今まで未定義の領域に対して定義を行う場合とがあ
るが、調整手段（ネット構造作成プログラム）を走らせ
ることにより定義変更を容易に行うことができる。すな
わち定義を変えることにより正確な火災判定、危険判定
等を行うことが可能となる。

［実施例］以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、各火災感知器で検出された火災現象に基づ
くアナログ物理量のセンサ・レベルを受信機や中継器等
の受信手段に送出し、該受信手段では収集されたセンサ
・レベルに基づいて火災判断を行ういわゆるアナログ式
の火災警報装置に本発明を適用した場合のブロック回路
図である。もちろん、本発明は各火災感知器側で火災判
断を行い、その結果だけを受信手段に送出するオン・オ
フ式の火災警報装置にも適用可能なものである。

第１図において、REは火災受信機、DE₁〜DE_Nは、例え
ば一対の電源兼信号線のような伝送ラインＬを介して火
災受信機REに接続されるＮ個のアナログ式の火災感知器
であり、その１つについてのみ内部回路を詳細に示して
いる。

火災受信機REにおいて、 MPU1は、マイクロプロセッサ、 ROM11は、後述する本発明の動作に関係したプログラ
ムを格納したプログラム記憶領域、 ROM12は、火災感知器すべてについて、火災判別基準
等の各種定数テーブルを格納するための各種定数テーブ
ル記憶領域、 ROM13は、各火災感知器のアドレスを格納した端末ア
ドレステーブル記憶領域、 RAM11は、作業用領域、 RAM12は、火災感知器すべてについて、後述する定義
テーブルを格納するための定義テーブル記憶領域、 RAM13は、火災感知器すべてについて、後述する信号
線の重付け値を格納するための重付け値の記憶領域、 RAM14は、後述する第２実施例の場合にのみ用いられ
るものであり、火災感知器すべてについて、センサ・レ
ベル／継続時間テーブルを格納するためのセンサ・レベ
ル／継続時間テーブル記憶領域、 TRX1は、直・並列変換器や並・直列変換器等で構成さ
れる信号送受信部、 DPは、CRT等の表示器、 KYは、後述する学習データ入力用テンキー、IF11、IF
12及びIF13は、インターフェース、である。

また、火災感知器DE₁において、 MPU2は、マイクロプロセッサ、 ROM21は、プログラムの記憶領域、 ROM22は、自己アドレスの記憶領域、 RAM21は、作業用領域、 FSは、火災現像に基づく熱、煙、あるいはガス等の物
理量を検出する火災現象検出手段であり、図示しない
が、増幅器、サンプルホールド回路、アナログ・ディジ
タル変換器等を有している。

TRX2は、TRX1と同様の信号送受信部、 IF21及びIF22は、インターフェース、である。

追って、本発明の実施例による動作が具体的に説明さ
れるが、それに先立って最初に作用について説明する。

本発明は、火災現象に基づく物理量を検出するセンサ
部からの信号、並びに該信号の時間的推移量に基づいて
火災確度や危険度のような各種の火災判断を迅速かつ正
しく行おうとするものであり、第１実施列としては、セ
ンサ部からの信号としてのセンサ・レベルと、時間的推
移量として、センサ・レベルの微分値すなわちセンサ・
レベルの単位時間当たりの傾きとを入力し、出力として
火災確度を得るものを挙げてあり、この場合の作用を、
第2A図及び第3A図を用いて説明する。また、第２実施例
としては、センサ・レベルと、時間的推移量として、セ
ンサ・レベルが所定レベルを超えてからの継続時間とを
入力し、出力として火災確度及び危険度を得るものを挙
げてあり、この場合の作用を第2B図及び第3B図を用いて
説明する。

第2A図は、２つの情報、すなわちセンサ・レベルと該
センサ・レベルの傾きとの16通りの組合わせもしくはパ
ターンに対する、真実のもしくはかなり精度の高い火災
確度のテーブルを表わすものである。また、第2B図は、
２つの情報、すなわちセンサ・レベルと該センサ・レベ
ルが所定レベルを超えてからの継続時間との10通りの組
合わせもしくはパターンに対する、真実のもしくはかな
り精度の高い火災確度及び危険度のテーブルを表わすも
のである。第2A図及び第2B図いずれの場合も、このよう
なテーブルは、火災感知器の特性、設置場所等ごとに、
実験等により正確に作成することができる。しかし、２
つの情報の16通りもしくは10通りのパターンについてだ
けではなく、すべてのパターンについてこのようなテー
ブルを実験等により作成することは実際上不可能であ
る。以後説明する本発明の作用によれば、２つの情報に
基づくすべてのパターンに対する正確な火災確度や危険
度を求めることが可能となる。

第１実施例の第2A図において、左側の２つの欄にはそ
れぞれ火災現象検出手段FSでのセンサ・レベル、及びセ
ンサ・レベルの単位時間当たりの傾きが示されており、
右側の１つの欄には、左側の２つの欄に示されたセンサ
・レベル及び傾きに応じた火災確度T₁が０〜１で示され
ている。左側の２つの欄に示されるセンサ・レベル及び
傾きの各値も０〜１及び−１〜＋１の値に変換されてお
り、この場合、一例として、センサ・レベルの０〜１
は、火災現象検出手段FSが例えば煙センサである場合に
は、該煙センサにより検出された煙濃度０〜20％/mに対
応しているものとしている。また傾きの−１〜＋１は、
現在のセンサ・レベルをｘ％/mとし、現在より所定時間
（所定回数）前のセンサ・レベルをｙ％/mとした場合
に、ｘの次の値に対応するものとしている。

−１〜０ → ｘ＝（ｙ−10）％/m〜ｙ％/m ０ → ｘ＝ｙ％/m ０〜＋１ → ｘ＝Ｙ％/m〜（ｙ＋10）％/m 第２実施例の第2B図において、左側の２つの欄にはそ
れぞれ火災現象検出手段FSでのセンサ・レベル、及びセ
ンサ・レベルが所定レベルを超えてからの継続時間が示
されており、右側の２つの欄には、左側の２つの欄に示
されたセンサ・レベル及び継続時間に応じた火災確度T₁
及び危険度T₂が０〜１で示されている。左側の２つの欄
に示されるセンサ・レベル及び継続時間の各値も０〜１
の値に変換されており、この場合、一例として、センサ
・レベルの０〜１は、火災現象検出手段FSが例えば煙サ
ンサである場合には該煙センサにより検出された煙濃度
０〜20％/mに対応しており、また継続時間の０〜１は、
０〜60秒に対応しているものとしている。

今、本発明による作用を説明するために第１実施例に
対しては第3A図に示すような、そして第２実施例に対し
ては第3B図に示すようなネット構造を仮定する。これら
ネット構造の目的は、第１実施例の第3A図の場合は入力
層IN₁及びIN₂にそれぞれ０〜１及び−１〜＋１に変換さ
れたセンサ・レベルと傾きとを与えて、出力層OT₁から
同じく０〜１に変換された正確な火災確度を得ようとす
るものであり、また第２実施例の第3B図の場合は入力層
IN₁及びIN₂にそれぞれ０〜１に変換されたセンサ・レベ
ルと継続時間とを与えて、出力層OT₁及びOT₂からそれぞ
れ同じく０〜１に変換された正確な火災確度及び危険度
を得ようとするものである。このネット構造は第１実施
例もしくは第２実施例のいずれかが各火災感知器対応に
火災受信機内に存在すると仮定されるものである。

第3A図の第１実施例のネット構造において左側の２つ
のIN₁及びIN₂を入力層IN、右側の１つのOT₁を出力層O
T、中間の８つのIM₁〜IM₈を中間層IMと呼ぶこととする
と、各中間層IM₁〜IM₈は各入力層IN₁及びIN₂からの信号
を受けると共に、出力層OT₁に対して信号を出力するも
のとしている。信号を必ず入力層から出力層の方に向か
って進むものとし、逆方向もしくは同じ層間での信号の
結合は無いものとし、さらに入力層から出力層への直接
の信号の結合は無いものとしている。従って、第3A図に
示されるように入力層から中間層に対して16本の信号線
が有り、また、中間層から出力層に対しては８本の信号
線が有る。

第２実施例の第3B図のネット構造においては、左側の
２つのIN₁及びIN₂を入力層IN′、右側の２つのOT₁及びO
T₂を出力層OT′、中間の４つのIM₁〜IM₄を中間層IM′と
呼ぶこととし、各層間の信号線は第3A図と同様の態様で
結合されるものとすると、入力層から中間層に対して８
本の信号線があり、中間層から出力層に対しても同様に
８本の信号線が有ることとなる。

第3A図及び第3B図に示されるこれら信号線は、各入力
層から入力される信号に応じて出力層から出力されるべ
き値により、その重付け値もしくは結合度が変化され、
重付け値が大きいほど信号線における信号の通りが良く
なる。入力層−中間層の間及び中間層−出力層の間の信
号線の重付け値は入出力間の関係に応じて最初に調整さ
れて、第１図に示された重付け値の記憶領域RAM13内の
各火災感知器用領域に記憶される。このようにして記憶
された重付け値の内容は以後の火災監視動作に用いられ
る。

具体的には、後述するネット作成プログラムにより、
第１実施例の場合には第2A図のテーブルの左側の２欄の
センサ・レベル及び傾きをそれぞれ第3A図の入力層IN₁
及びIN₂に入力として与え、それら入力に基づいて出力
層OT₁から出力される値を、第2A図の右側の欄に示され
る教師信号もしくは学習データとしての火災確度T₁の値
と比較し、誤差が最小となるように各信号線の重付け値
を変更していく。このようにして16通りのパターンでし
か示されていない第2A図のテーブルの関数の全体に非常
に近似したものを第3A図のネット構造に教えこませるこ
とが可能である。

第２実施例の場合にも同様にネット作成プログラムに
より、第2B図のテーブルの左側の２欄のセンサ・レベル
及び継続時間をそれぞれ第3B図の入力層IN₁及びIN₂に入
力として与え、それら入力に基づいて出力層OT₁及びOT₂
から出力される値を、第2B図の右側の欄に示される教師
信号もしくは学習データとしてのそれぞれ火災確度T₁及
び危険度T₂の値と比較し、誤差が最小となるように各信
号線の重付け値を変更していく。このようにして10通り
のパターンでしか示されていない第2B図のテーブルの関
数の全体に非常に近似したものを第3B図のネット構造に
教え込ませることが可能である。

今、第１実施例及び第２実施例の双方の実施例におい
て、入力層INiと中間層IMjとの間の重付け値をと表わし、中間層IMjと出力層OTkとの間の重付け値をと表わすこととし（ｉ＝１〜Ｉ、ｊ＝１〜Ｊ、ｋ＝１〜
Ｋ、ただし、第１実施例の場合はＩ＝２、Ｊ＝８、Ｋ＝
１、そして第２実施例の場合はＩ＝２、Ｊ＝４、Ｋ＝
２）、はそれぞれ正、ゼロ、負の値をとるものとすると、入力
層INiにおける入力値をINiで表わせば、中間層IMjに対
する入力の総和NET₁（ｊ）はと表わされ、この値NET_i（ｊ）を、例えばシグモイド
（sigmoid）関数により０〜１の値に変換し、それをIMj
で表わすこととすると、となる。同様に出力層OTkに対する入力の総和NET
₂（ｋ）はと表わされ、この値NET₂（ｋ）を同じくシグモイド関数
により０〜１の値に変換し、それをOTkで表わすことと
すると、となる。このように、第3A図及び第3B図のネット構造に
おける、入力値IN₁〜IN_Iと、出力値OT₁〜OT_Kとの関係
は、重付け値を用いて式１〜式４のように表わされる。
ここに、γ_１及びγ_２はシグモイド曲線の調整係数であ
り、本実施例ではγ_１＝1.0、γ_２＝1.2に適当に選択さ
れている。

ネット作成プログラムにおいて、第１（第２）実施例
の場合に、記憶領域RAM12に格納された第2A図（第2B
図）の定義テーブルに16通り（第２実施例の場合は10通
り）が示されているセンサ・レベルIN₁と傾き（第２実
施例の場合は継続時間）IN₂とのパターン組合わせのう
ちの１つが、第3A図（第3B図）の入力層に与えられたと
きに、上述の式１〜式４で計算されて出力層から出力さ
れる実際の出力OT₁（第２実施列の場合はOT₁及びOT₂）
が、第2A図（第2B図）の右側に示される教師信号出力T₁
（第２実施例の場合はT₁及びT₂）と比較され、そのとき
の出力層における誤差の和Em（ｍ＝１〜Ｍ、ただし第１
実施例の場合はＭ＝16、第２実施例の場合はＭ＝10）を
下記の式で表わす。

ここに、OTkは前述の式４で求められた値である。誤差
の和Emを第2A図（第2B図）のテーブルの16り（第２実施
例の場合は10通り）の組合わせパターンすべてについて
合計した値Ｅはとなる。

最後に、式６における値Ｅが最小となるように信号線
の重付け値を１本１本調整する動作がとられる。そし
て、記憶領域RAM13内の各火災感知器用領域に格納され
ている重付け値は、これら調整された新たな重付け値で
もって更新され、通常の火災監視動作で用いられる。こ
のような信号線の重付け値の調整は火災警報装置内のす
べての火災感知器について行われる。

第3A図（第3B図）に概念的に示したネット構造に対す
る第2A図（第2B図）のテーブルの教育が終了すると、す
なわち１本１本の重付け値の調整が終了すると、実際の
火災監視時には後述するネット計算プログラムにより、
第１実施例の場合はセンサ・レベルと傾きの入力値を、
また第２実施例の場合にはセンサ・レベルと継続時間の
入力値をネット構造に与え、上述の式１〜式４を用いて
各出力層から得られる値を計算により求め、それら計算
値を、第１実施例の場合は火災確度の基準値と比較する
ことにより、また、第２実施例の場合はそれぞれ火災確
度及び危険度の基準値と比較することにより火災判断が
行われる。

以下、第4A図、第4B図、第６図、第７図、第8A図〜第
8C図でもって本発明の第１実施例の動作を説明すると共
に、第5A図、第5B図、第5C図、第６図、第７図、第9A図
〜第9D図でもって本発明の第２実施例の動作を説明す
る。

最初に第１実施例について説明すると、第4A図におい
て、まず、第１図に示されるＮ個の各火災感知器ごと
に、１番の火災感知器から順番にネット構造作成プログ
ラムが実行される。

ｎ番火災感知器（ｎ＝１〜Ｎ）におけるネット構造作
成プログラムの動作について説明すると、まず、第2A図
で説明した定義テーブルの左欄のセンサ・レベル及び傾
きと右欄の火災確度とが学習データ入力用テンキーKYか
ら教師用入力もしくは学習用入力として与えられる（ス
テップ404）。定義テーブルは、火災感知器ごとに設置
環境や、火災感知器自体の個々の特性が異なっているの
で、各火災感知器ごとに用意されが、もし環境条件や特
性条件が同じである場合には、同じ条件のものについて
同一の定義テーブルを用いることができるのは勿論であ
る。

ｎ番火災感知器用の定義テーブルの内容がテンキーKY
から定義テーブルの記憶領域RAM12内の当該ｎ番火災感
知器用領域に格納されてしまうと（ステップ403の
Ｙ）、第６図にも示されるネット構造の作成プログラム
600の実行に移る。

最初に、記憶領域RAM13の当該ｎ番火災感知器用領域
に格納されている、第3A図で説明した入力層−中間層間
の16本、並びに中間層−出力層間の８本の合計24本の信
号線のが或る値に一定に設定される（ステップ601）。次に、
一定に設定された重付け値に基づいて前述の式１〜式６
に従って、第2A図の定義テーブルのＭ通りの組合わせ
（第１実施例でＭ＝16）すべてについての実際の出力値
OTと教師出力値Ｔとの誤差の二乗の合計値（式６のＥ）
を求めそれをE₀とする（ステップ602）。

次に、同じ定義テーブルの入力を与えたときに該誤差
の合計値E₀が最小となるよに、まず、中間層と出力層と
の間の８本の信号線の重付け値を１本１本調整する動作
が取られる（ステップ603のＮ）。中間層と出力層との
間のみの重付け値の調整なので、前述の式１及び式２ま
での値には変化は無い。まず最初の１本の信号線のに変化させて（ステップ604）、式３〜式６の同様の計
算を行い、式６により求められる最終的な誤差の合計値
Ｅをとする（ステップ605）。そして該を、重付け値を変える前の誤差の合計値E₀と比較する
（ステップ606）。

ならば（ステップ606のＮ）、該を新たなE₀として設定すると共に（ステップ609）、変
更されたを作業用領域の適当な位置に格納しておく。

また、ならば（ステップ606のＹ）、重付け値を変える方向が
誤りであるため、元のを基準として反対側に重付け値を変え、の値を用いて前述と同様に式３〜式６に基づいて計算し（ステップ607、608）、この計算されたの値を新たなE₀として設定すると共に（ステップ60
9）、変更されたを作業用領域の適当な位置に格納しておく。

ここに、に比例した係数である。

ステップ604〜609で、についての変更調整が終了すると、次に、残りの７本の
信号線のについての変更調整がステップ604〜609で同様に順次行
われていく。

このようにして、中間層−出力層間のすべての信号線
のが調整されてしまうと（ステップ603のＹ）、次に、入
力層−中間層間の信号線のについてもステップ610〜616で、今度は式１〜式６すべ
てに基づいて同様に誤差を少なくするように調整が行れ
ていく。

すべての信号線の重付け値が調整されてしまうと（ス
テップ610のＹ）、このようにして小さくされてきたE₀
が所定の値Ｃと比較され、もし該Ｃより未だ大きいなら
ば（ステップ617のＮ）、さらに誤差を少なくするため
にステップ603に戻り、ステップ604〜609での中間層−
出力層間の重付け値の調整からの上述の過程が再び繰り
返される。繰り返し調整を行いE₀が所定の値Ｃ以下とな
ると（ステップ617のＹ）、第4A図のステップ406に行
き、変更調整された24本の信号線のは、記憶領域RAM13内の当該ｎ番火災感知器用領域の対
応アドレスにそれぞれ格納される。

以上の動作において、Ｓ、α、β、Ｃ等の値は各種定
数テーブルの記憶領域ROM12に格納されている。

なお、E₀の最終的な誤差は０とはならないので、適当
なところで信号線の重付け値の調整は打ち切られること
となるが、ステップ617に示すように所定の値Ｃ以下と
なったときに調整を終了するようにする他に、重付け値
の調整回数を予め定めておいてその回数に達したときに
自動的に打ち切るようにしても良い。

第8A図は、ステップ603〜616の調整を1232回繰り返し
て第3A図のネット構造を作成し、このようにして作成さ
れた該ネット構造に対してセンサ・レベル及び傾きを入
力INとして与えた際にOTとして出力される火災確度の一
例を示している。各パターン番号は第2A図の定義テーブ
ルのパターン番号に一致しており、各パターン番号にお
ける一番上の行のデータはそれぞれ第2A図のセンサ・レ
ベルIN₁及び傾きIN₂の値に対応しており、真ん中の行の
データは第2A図の教師信号出力としての火災確度T₁の値
に対応しており、そして一番下の行のデータはネット構
造により出力された火災確度OT₁である。また、右上に
前述の式６の値の計算値が示されている。第8A図の実測
値を得たときの各重付け値が第8B図に示されている。

第8C図は、Ｘ軸にセンサ・レベル、Ｙ軸にセンサ・レ
ベルの傾きを取った場合に、第2A図に示される定義テー
ブルの飛び飛びの値だけではなく、ネット構造から出力
されるすべての火災確度OT₁をＺ軸に示す図である。

このように、センサ・レベル及び傾きの２つの入力情
報と火災確度とを16個のパターンとして定義することに
より、入力情報の組合わせが定義テーブルに無くてもそ
の間をネット構造は埋めて、最適な出力を答えとして出
力する。本実施例ではネット構造への入力数は２個、出
力数は１個の場合を示したが、入力数を増減させたり、
また出力数を増減させたりすることは任意に可能である
のは当業者には容易に理解されよう。出力としては非火
災である確率、見通し距離、走行速度、消火可能の確率
等、種々の組合わせが可能である。

このような信号線の重付け値の調整が火災警報装置内
のＮ個のすべての火災感知器について行われてしまい
（ステップ407のＹ）、再学習の必要性が無いと判定さ
れれば（ステップ408のＮ）、次に、第4B図のフローチ
ャートに示すように、１番の火災感知器から順番に火災
監視の動作が行われていく。

ｎ番火災感知器DEnに対する火災監視動作について説
明すると、まず、ｎ番火災感知器DEnに対してインター
フェースIF11を介し信号送受信部TRX1から信号線Ｌ上に
データ返送命令が送出される（ステップ411）。

ｎ番火災感知器DEnがデータ返送命令を受信すると、
該火災感知器DEnは、プログラム記憶領域ROM21に格納さ
れたプログラムにより、センサ部すなわち火災現象検出
手段で検出され内蔵のアナログ・ディジタル変換器によ
りディジタル量に変換された（火災現象に関する煙、
熱、またはガス等の物理量に基づく）センサ・レベルを
インターフェースIF21を介して読込み、それをインター
フェースIF22を介して信号送受信信号部TRX2から返送す
る。

ｎ番火災感知器DEnのセンサ部からの返送が有れば
（ステップ412のＹ）、返送されたセンサ・レベルは作
業用領域RAM11に格納される（ステップ413）。

傾きを求めるため、作業用領域RAM11には各火災感知
器ごとに複数のセンサ・レベルを格納するための領域が
割当てられており、各ポーリングごとに各火災感知器か
ら返送されるセンサ・レベルは所定時間分保存されてい
き、一番古いデータすなわちセンサ・レベルは捨てられ
る。例えば、火災受信機REの火災感知器DE₁〜DE_Nに対す
る１ポーリング周期が３秒で、所定時間を30秒とすれ
ば、各火災感知器ごとに11回分のポーリングのセンサ・
レベルが常時格納されることとなる。

ｎ番火災感知器DEnから返送されたセンサ・レベルが
作業用領域RAM11の当該ｎ番火災感知器用領域に格納さ
れ一番古いデータが捨てられると（ステップ413）、次
に、該当該感知器用領域の所定時間分のセンサ・レベル
から傾きを求め、それをSLOPEとする（ステップ414）。
傾きを求める方法としては種々のものをここで適用する
ことができ、例えば、最新に読込まれたセンサ・レベル
とそのすぐ前に読込まれたセンサ・レベルとの差を１ポ
ーリング周期で除算する方法等が挙げられる。

このようにして最新のセンサ・レベル並びに傾きSLOP
Eが決定されると、これら情報はそれぞれ０〜１の値IN
i、すなわちセンサ・レベルの０〜１の値IN₁及び傾きの
０〜１の値IN₂に変換されて、ネット構造計算プログラ
ムに入れられ（ステップ415）、これにより第７図にも
示されている該ネット構造計算プログラム700が実行さ
れる。

ネット構造計算プログラム700においては、前述の式
１に従ってNET₁（ｊ）を計算して（ステップ703）、そ
れを式２に従ってIMjの値に変換する（ステップ704）。
IM₁〜IM₈までのすべてのIMjの値が決定されると（ステ
ップ705のＹ）、次に、それらIMjの値を用い前述の式３
に従ってNET₂（ｋ）を計算し（ステップ708）、それを
式４に従ってOTkの値に変換する（ステップ709）。OTk
すなわちOT₁の値が決定されると（ステップ710のＹ）、
第4B図のフローチャートに戻る。このOT₁の値は火災確
度の実測値を表わすこととなる。

従って、第4B図ではまず、OT₁の値がそのまま火災確
度として表示されると共に（ステップ416）、該OT₁の値
は各種定数テーブル記憶領域ROM12から読出された火災
確度の基準値Ａと比較され（ステップ417）、OT₁≧Ａで
あれば火災表示が行われる（ステップ418）。

以上でｎ番火災感知器に対する火災監視動作は終了
し、次の火災感知器についての同様の火災監視動作が行
われていく。

次に、第5A図、第5B図、第5C図、第６図、第７図、第
9A図〜第9D図でもって本発明の第２実施例の動作を説明
する。

第5A図のフローチャートは、第１実施例の場合と同様
に、第６図に示すネット構造作成プログラム600を用い
て第3B図に示されるネット構造を作成することにある
が、その動作は、ステップ504においてテンキーから入
力されるデータ、すなわちセンサ・レベルと継続時間、
並びに火災確度と危険度が、第4A図のステップ404にお
いてテンキーから入力されるデータと異なる点、並びに
ネット構造作成プログラム600で用いられる前述の式１
〜式６中のＩ（＝２）、Ｊ（＝４）、Ｋ（＝２）、Ｍ
（＝10）の値が第１実施例の場合と異なる点を除いて、
第4A図の動作と本質的に同じである。

第9A図及び第9B図は、それぞれ第8A図及び第8B図と同
様の表を示すものであり、第9A図は、第5A図中のネット
構造作成プログラム600におけるステップ603〜616の調
整を334回繰り返して第3B図のネット構造を作成した場
合に、該作成された、第3B図のネット構造での入出力関
係と第2B図における定義テーブルの内容との相異量を示
すものである。また第9B図は第9A図の結果を得たときの
各重付け値を示している。

第9C図及び第9D図は第8C図と同様の図を示すものであ
り、Ｘ軸にセンサ・レベルをとり、Ｙ軸にセンサ・レベ
ルが所定レベル以上のときの継続時間をとった場合に、
第2B図に示される定義テーブルの飛び飛びの値だけでは
なく、作成された第3B図のネット構造から出力されるす
べての火災確度OT₁（第9C図）及び危険度OT₂（第9D図）
をそれぞれＺ軸に示す図である。

第5B図のフローチャートは、第5A図のフローチャート
により作成された第3B図のネット構造を用いて、Ｎ個の
火災感知器について火災監視を行っていく動作を示して
いる。

ｎ番火災感知器DEnに対する火災監視動作について説
明すると、該ｎ番火災感知器DEnに対してデータ返送命
令を送出し（ステップ511）、該ｎ番火災感知器DEnから
の返送が有れば（ステップ512のＹ）、返送されたデー
タすなわちセンサ・レベルは作業領域RAM11に格納され
る（ステップ513）。

センサ・レベルが所定のレベルＢ以上となったとき、
その所定のレベルＢ以上である継続時間を求めるため、
作業用領域RAM11には各火災感知器ごとに、継続時間以
上に渡る複数のセンサ・レベルを格納するための領域が
割当てられている。これにより、各ポーリングごとに各
火災感知器から返送されるセンサ・レベルは、継続時間
以上に渡る所定時間分保存されていき、一番古いセンサ
・レベルは捨てられる。例えば、火災受信機REの火災感
知器DE₁〜DE_Nに対する１ポーリング周期が３秒で、１分
に渡ってセンサ・レベルを保存するものとすれば、各火
災感知器ごとに21回分のポーリングのセンサ・レベルが
常時格納されることとなる。

ｎ番火災感知器DEnから今返送された最新のセンサ・
レベルは所定のレベルＢと比較され、もし所定のレベル
Ｂ以上であれば（ステップ514のＹ）、作業用領域RAM11
内のセンサ・レベルに基づいて、記憶領域RAM14内の当
該ｎ番火災感知器DEnのためのセンサ・レベル／継続時
間テーブルを更新する動作がとられる（ステップ51
5）。

第5C図は、記憶領域RAM14内の各火災感知器に対して
割当てられた領域に作成されるセンサ・レベル／継続時
間のテーブルの概念的に示すもので、テーブルの左側の
欄にはセンサ部すなわち火災現象検出手段FSで検出され
て内蔵のアナログ・ディジタル変換器でディジタル量に
変換されたセンサ・レベルが示されている。センサ部FS
が例えば煙濃度を検出する煙センサ部とすれば、センサ
・レベルは検出された煙伊能度の値に比例することとな
り、所定のレベルＢを例えばセンサ・レベル10とし、該
センサ・レベル10が2.5％/mの煙濃度に対応するものと
すれば、センサ・レベル50は12.5％/mの煙濃度に対応す
ることとなる。従って、火災警報を発生すべき煙濃度20
％/mはセンサ・レベル80に対応し、これは前述の定義テ
ーブルに示した変換値1.0に対応することとなる。

第5C図のテーブルの右側の欄には、左側の欄に示され
ているセンサ・レベル以上のセンサ・レベルが入力され
たときの継続時間が書込まれていく。すなわち、左側欄
のセンサ・レベル10における右側欄の継続時間36秒は、
各ポーリングごとに読込まれたセンサ・レベルが36秒間
すなわち１回のポーリングの間、継続して所定のレベル
Ｂ以上であり、各ポーリングごとに３秒づつカウント・
アップされてきた場合を示しているが、もし一度でも読
込まれたセンサ・レベルが所定のレベルＢを下回った場
合にはクリアされる。同様に左側欄のセンサ・レベル11
における右側欄の継続時間33秒は、各ポーリングごとに
読込まれたサンサ・レベルが33秒間、継続してセンサ・
レベル11以上であり、カウント・アップされてきた場合
を示しているが、読込まれたセンサ・レベルが11より小
さくなった場合には即座にクリアされる。以下同様に、
左側欄のセンサ・レベル50までの各右側欄の継続時間も
同じ態様でカウント・アップもしくはクリアが行われ
る。

作業用領域RAM11に読込まれたデータに基づいて、記
憶領域RAM14内の当該ｎ番火災感知器DEn用領域のセンサ
・レベル／継続時間テーブルが更新されてしまうと、次
に、該記憶領域RAM14内のデータに基づいて、第７図に
も示されているネット構造計算プログラム700が実行さ
れる。ネット構造計算プログラム700を実行するため、
これらデータはそれぞれ０〜１の値INi、すなわちセン
サ・レベルの０〜１の値IN₁及び継続時間の０〜１の値I
N₂に変換される。

INiの値が決定されると、クリアされていない継続時
間すべてについてネット構造計算プログラム700が実行
される。すなわち第5C図の場合には、センサ・レベル15
〜50に対応する継続時間はクリアされているので、セン
サ・レベル10〜14の５通りについてネット構造計算プロ
グラムが実行される。

最初に、IN₁として、第5C図の左側欄のセンサ・レベ
ル10の０〜１変換値と、IN₂として、センサ・レベル10
に対応する右側欄の継続時間の０〜１変換値とを用いて
ネット構造計算プログラム700が実行される。すなわ
ち、前述の式１に従ってNET₁（ｊ）を計算して（ステッ
プ703）、それを式２に従ってIMjの値に変換する（ステ
ップ704）。IM₁〜IM₄までのすべてのIMjの値が決定され
ると（ステップ705のＹ）、次に、それらIMjの値を用い
前述の式３に従ってNET₂（ｋ）を計算し（ステップ70
8）、それを式４に従ってOTkの値に変換する（ステップ
709）。OT₁及びOT₂のすべてのOTkの値が決定されると
（ステップ710のＹ）、第5B図のフローチャートに戻
る。これらOT₁及びOT₂の値がそれぞれ火災確度Ｆ及び危
険度Ｄの実測値を表わすこととなる。

火災確度Ｆ及び危険度Ｄはそれぞれ初期値F₀及びD₀と
比較され（ステップ517及び519）、大きいほうが火災確
度F₀及び危険度D₀として残される（ステップ518及び52
0）。

このようにして左側欄のセンサ・レベル10及びそれに
対応する継続時間に基づいて火災確度及び危険度が決定
されると、ステップ516に戻り、未だすべての処理が終
了していないので、次に、IN₁としては左側欄のセンサ
・レベル11、そしてIN₂としては該センサ・レベル11に
対応する継続時間に基づいて同様にネット構造計算プロ
グラム700を実行し、火災確度Ｆ及び危険度Ｄを求め、
先に決定されているF₀及びD₀とそれぞれ比較して大きい
ほうを残す。同様の操作は左側欄のセンサ・レベル14ま
で繰り返され、最終的に一番大きい火災確度と危険度が
残されることとなる。

このようにして記憶領域RAM14内の当該ｎ番火災感知
器に対するセンサ・レベル／継続時間テーブルの処理が
すべて終了したことが判定され（ステップ516のＹ）、
最終的に一番大きい火災確度F₀及び危険度D₀が決定され
ると、次に、該火災確度F₀は、各種定数テーブル記憶領
域ROM12から読出された火災確度の基準値Ａと比較さ
れ、F₀≧Ａであれば（ステップ521のＹ）火災表示が行
われると共に（ステップ522）、D₀についてはそのまま
表示することにより危険度を知らせる（ステップ52
3）。

以上で、ｎ番火災感知器に対する火災監視動作は終了
し、次の火災感知器についての同様の火災監視動作が行
われていく。

ステップ514に戻り、もし、ポーリングされて作業用
領域RAM11に格納されたセンサ・レベルが所定のレベル
Ｂよりも小さいと判定されたならば（ステップ514の
Ｎ）、センサ・レベル／継続時間テーブルの記憶領域RA
M14内の当該ｎ番火災感知器用領域はクリアされて（ス
テップ525）、次の火災感知器についての火災監視動作
に行く。

なお、上記実施例では、定義テーブルの記憶領域RAM1
2に人為的にデータを入力し、該データに基づいてネッ
ト構造作成プログラムにより重付け値を記憶領域RAM13
に格納するようにしたものを示したが、工場等での生産
段階においてネット構造作成プログラムを用いて重付け
値を求めてEPROM等のROMに記憶させておき、このROMを
用いるようにすることもできる。

また、上記実施例のアナログ式の火災警報装置に代わ
って、本発明は、各火災感知器側で火災判断を行い、そ
の結果だけを火災受信機や中継器等の受信手段に送出す
るオン・オフ式の火災警報装置にも適用可能なものであ
るが、その場合は、第１図の火災受信機側に示されたRO
M11、ROM12、RAM14を各火災感知器側に移設すると共
に、RAM12及びRAM13については、それらの代わりに、上
述の工場等での生産段階において重付け値が格納された
ROMを各火災感知器に設けるようにするのが有利であ
る。というのは、火災感知器には、RAM12にデータを入
力するための第１図に示したようなテンキー等を設ける
ための空間的な余裕が無いからである。

［発明の効果］以上、本発明によれば、定義テーブルに示される入出
力値の組合わせに対して誤差が少なくなるように重付け
を行うことによりネット構造すなわち信号処理網を形成
し、火災監視時にはこのネット構造に入力情報としてセ
ンサ・レベル及び時間的推移量の組合わせを与えるよう
に構成したので、与えられる任意の入力情報の組合わせ
に対応した正確かつきめ細かな火災情報を得ることがで
き、従って精度の高い火災判断を行うことができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による火災警報装置を示すブ
ロック回路図、第2A図及び第2B図は、それぞれ本発明の
第１及び第２実施例に用いられる定義テーブルを示す
図、第3A図及び第3B図は、それぞれ本発明の第１及び第
２実施例に用いられる信号処理網を概念的に説明するた
めの図、第4A図及び第4B図は、第１図の動作を第１実施
例に従って説明するためのフローチャート、第5A図、第
5B図及び第5C図は、第１図の動作を第２実施例に従って
説明するためのフローチャート及び説明図、第６図は、
第4A図及び第5A図に示されるネット構造作成プログラム
（重付け値の調整手段）を説明するためのフローチャー
ト、第７図は、第4B図及び第5B図に示されるネット構造
計算プログラムを説明するためのフローチャート、第8A
図は、第１実施例により第６図のネット構造作成プログ
ラムで得られたネット構造の実際の出力データ値を示す
図、第8B図は、第8A図のデータ出力値を得たときの各重
付け値を示す図、第8C図は、第１実施例の場合の、セン
サ・レベル（Ｘ軸）及びセンサ・レベルの傾き（Ｙ軸）
に対する、火災確度をＺ軸に示す図、第9A図は、第２実
施例により第６図のネット構造作成プログラムで得られ
たネット構造の実際の出力データ値を示す図、第9B図
は、第9A図のデータ出力値を得たときの各重付け値を示
す図、第9C図及び第9D図は、第２実施例の場合の、セン
サ・レベル（Ｘ軸）及び継続時間（Ｙ軸）に対する、そ
れぞれ火災確度及び危険度をＺ軸に示す図、である。図において、REは火災受信機、ROM11はプログラムの記
憶領域、RAM12は定義テーブルの記憶領域、RAM13は重付
け値の記憶領域、RAM14はセンサ・レベル／継続時間テ
ーブルの記憶領域、KYは学習データ入力用テンキー、DE
₁〜DE_Nは火災感知器、FSはセンサ部（火災現象検出手
段）、は重付け値、IN₁及びIN₂は入力情報（それぞれ検出情報
及び時間的推移量情報）、OT₁及びOT₃は火災情報（それ
ぞれ火災確度及び危険度）、である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】火災現象検出手段から出力される検出情報
を信号処理して１つ以上の火災情報を得、該火災情報に
基づいて各種火災判断を行うようにした火災警報装置に
おいて、前記検出情報及び該検出情報の時間的推移量に関する情
報の特定の組と、該特定の組が与えられたときに得られ
るべき火災情報の組とを格納したテーブルと、前記検出情報並びに前記時間的推移量に関する情報が入
力されたときに、前記各火災情報に寄与する程度に応じ
て、各入力された検出情報及び時間的推移量情報に対応
の重付けを行い、該重付けされた情報に基づいて、前記
火災情報を演算するように構成された信号処理網と、前記テーブル内の検出情報及び時間的推移量情報の特定
の組を前記信号処理網に与えたときに演算される前記火
災情報を、前記テーブル内の前記火災情報の組に近似さ
せるように前記重付けを調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする火災警報装置。
【請求項２】火災現象検出手段から出力される検出情報
を信号処理して１つ以上の火災情報を得、該火災情報に
基づいて各種判断を行うようにした火災警報装置におい
て、前記検出情報及び該検出情報の時間的推移量に関する情
報が入力されたときに、前記各火災情報に寄与する程度
に応じて、各入力された検出情報及び時間的推移量情報
に対応の重付けを行い、該重付けされた情報に基づい
て、前記火災情報を演算するように構成された信号処理
網と、検出情報及び該検出情報の時間的推移量情報と、これら
情報によって得られるべき所望の火災情報とからなる特
定の組を複数定義し、この定義された複数の組の各特定
の組の検出情報及び時間的推移量情報を前記信号処理網
にそれぞれ与えたときに得られる火災情報が対応する組
の前記所望の火災情報に近似するように、かつ前記得ら
れる複数の火災情報が全体として前記複数の所望の火災
情報に近似するように設定されてなる重付け値を記憶す
る記憶手段とを備え、前記信号処理網は前記記憶手段に記憶されている重付け
値を用いて前記対応の重付けを行うようにしたことを特
徴とする火災警報装置。
【請求項３】前記信号処理網は、複数の入力層と、それ
ぞれが前記複数の入力層に接続された複数の中間層と、
それぞれが前記複数の中間層に接続された少なくとも１
つの出力層とを有し、前記重付け値は、前記各入力層と
各中間層、各中間層と各出力層との結合度合い、もしく
は、前記各入力層から各中間層への出力値、各中間層か
ら各出力層への出力値を調整するものであることを特徴
とする請求項１または請求項２記載の火災警報装置。