DE3708758A1 - Ermittlungssystem und detektor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nachweis- bzw. Ermitt­ lungssystem und einen Detektor, der eine Veränderung bzw. einen Wechsel in einer Umgebungserscheinung bzw. einem Umge­ bungsphänomen ermittelt, infolge z.B. eines Feuers oder ei­ ner Gasleckage, basierend auf einem Ermittlungssignal eines analogen Sensors.

Im allgemeinen ist ein solches Ermittlungssystem so angeord­ net, daß ein Ermittlungssignalpegel steigt im Verhältnis zu einem Ansteigen des Betrages bzw. Wertes der Umgebungser­ scheinung wie z.B. einer Rauchdichte. Aus diesem Grund ist die Sensitivität bzw. Empfindlichkeit des Sensors einge­ stellt.

Wenn die Sensitivität des analogen Sensors so angesetzt bzw. eingestellt ist, daß sie für die Ermittlung in einem Bereich einer relativ geringen Rauchdichte optimal ist, wird bei die­ ser Anordnung der Ermittlungssignalpegel des analogen Sen­ sors weit erhöht, auch wenn die Rauchdichte sich nur ein wenig erhöht. Deshalb kommt es oft vor, daß das Ermittlungs­ signal bald gesättigt ist, einen dynamischen Bereich oder eine volle Spanne der Vorrichtungen bei späteren Stadien wie z.B. ein Analog-Digital-Umwandler bzw. Umsetzer überstei­ gend, an welchen das Ermittlungssignal geliefert wird, und daß die Rauchdichteermittlung über einen zu ermittelnden Veränderungsbereich nicht sichergestellt werden kann.

Wenn die Sensitivität des analogen Sensors so angesetzt bzw. eingestellt ist, daß sie für die Ermittlung eines Bereiches einer relativ hohen Rauchdichte optimal ist, ist anderer­ seits eine Änderung des Ermittlungssignalpegels entsprechend der Veränderung der Rauchdichte gering. Wenn die Rauchdichte relativ klein ist, ist deshalb die Ermittlung einer Beein­ flußung durch äußere Störungen ausgesetzt. Außerdem kann eine genaue Ermittlung nicht sichergestellt werden mit einem Analog-Digital-Umwandler üblicher Bauart, der eine gewöhnli­ che Auflösung hat.

Um diese Probleme zu lösen, wurde als Kompromiß vorgeschla­ gen, die Sensitivität des Sensors so anzusetzen, daß sie optimal ist für einen Bereich einer mittleren Rauchdichte, worunter ein wenig die Ermittlungsgenauigkeit bei einer ge­ ringen oder hohen Rauchdichte leidet. Eine alternative Lö­ sung weist eine Vielzahl von analogen Sensoren mit verschie­ denen Sensitivitäten auf, die jeweils in einem Detektor ange­ ordnet sind, oder einen Analog-Digital-Umwandler mit hoher Auflösung. Solch eine Lösung erhöht jedoch die Kosten des Gesamtsystemes.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben angegebenen Probleme zu lösen, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ermittlungssystem und einen Detektor bereitzustellen, in welchem die Sensitivität eines analogen Sensors nicht feststehend ist in Bezug auf eine Veränderung in der Umgebungserscheinung (z.B. Rauch- oder Gasdichte), sondern sie kann gemäß der Veränderung der Umge­ bungserscheinung verändert werden. Genauer gesagt ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ermittlungs­ system und einen Detektor bereitzustellen, bei welchem die Sensitivität des analogen Sensors so angesetzt bzw. einge­ stellt ist, daß das Ermittlungssignal des analogen Sensors innerhalb eines Bereiches variieren kann, der den dynami­ schen Bereich der Vorrichtungen bei späteren Stadien nicht übersteigt, wie z.B. ein Analog-Digital-Umwandler, wodurch die Ermittlungsgenauigkeit verbessert werden kann, auch wenn ein einziger Sensor über einen weiten Bereich von Änderungen in der Umgebungserscheinung verwendet wird, und zwar durch eine effektive Verwendung des dynamischen Bereiches der Vor­ richtungen zu späteren Stadien.

Um diese Aufgabe zu lösen, kennzeichnet die vorliegende Er­ findung ein Ermittlungssystem, welches einen analogen Sensor beinhaltet, der in einem Detektor bereitgestellt ist zum Ab­ fühlen bzw. Abtasten einer Veränderung in einer Größe einer Umgebungserscheinung, einen Empfänger, der angepaßt ist, um ein Signal zu erhalten und zu verarbeiten entsprechend einer Ermittlungspegelausgabe des analogen Sensors zum Ermitteln der Veränderung in der Umgebungserscheinung, wobei die Ver­ besserung eine Sensitivitätseinstelleinrichtung beinhaltet, die die Ermittlungssensitivität des analogen Sensors zwi­ schen einer Vielzahl von Sensitivitätspegeln verändert, ge­ mäß der Größe der Erscheinung.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gekennzeichnet durch einen Detektor, der einen analogen Sensor zum Abtasten bzw. Abfühlen einer Veränderung in einer Größe einer Umgebungser­ scheinung aufweist, und der ein Signal verarbeitet entspre­ chend der Ermittlungspegelausgabe des analogen Sensors zum Ermitteln einer Veränderung in der Umgebungserscheinung wobei die Verbesserung eine Sensitivitätseinstelleinrichtung enthält, die die Ermittlungssensitivität des analogen Sen­ sors zwischen einer Vielzahl von Sensitivitätspegeln verän­ dert, gemäß der Größe der Erscheinungen.

Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel des Rauch­ ermittlungssystemes gemäß der vorliegenden Erfin­ dung darstellt;

Fig. 2 ein Schaltschema von Einzelheiten des Detektors des Rauchermittlungssystemes gemäß Fig. 1;

Fig. 3 Beziehungen eines Ermittlungssignalpegels eines analogen Sensors und einer Rauchdichte, die gemäß drei jeweils verschiedenen Sensitivitätseinstel­ lungen verändert werden;

Fig. 4 und Fig. 5 Schaltanordnungen zum Ansetzen bzw. Einstellen der Sensitivität des jeweiligen analogen Sensors;

Fig. 6 ein Blockdiagramm, welches eine Korrekturschaltung gemäß Fig. 2 darstellt und

Fig. 7 ein Blockdiagramm, welches eine weitere Ausgestal­ tung eines Rauchermittlungssystemes gemäß der vor­ liegenden Erfindung darstellt.

In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Rauchdetektor und 20 einen Em­ pfänger oder eine Signalstation, die durch Übertragungslei­ tungen miteinander verbunden sind. Eine Vielzahl von Detekto­ ren 10 ist mit einem Empfänger 20 verbunden, aber Fig. 1 zeigt nur einen Detektor 10 zur Klarstellung und Vereinfa­ chung und nur einen Teil des Empfängers 20 in Bezug auf den Detektor 10, wie dargestellt. Eine Signalübertragung wird er­ reicht durch Sendeabruf zwischen dem Empfänger 20 und jedem der Detektoren.

Der Empfänger 20 weist eine Steuersignalübertragungsschal­ tung 1 zum Übertragen eines Betätigungs- bzw. Antriebssteuer­ signales zu dem Detektor 10 auf, und einen Analog-Digital-Um­ wandler 2 zum Umwandeln eines Ermittlungssignales (Analogsig­ nales) des Detektors 10 in ein Digitalsignal, und einen Mikrocomputer 3, der die Steuersignalübertragungsschaltung 1 verbindet, um die Signalübertragungssteuerung durchzuführen durch das Abrufen und Analysieren der Signaleingabe durch den Analog-Digital-Umwandler 2, um zu bestimmen, ob ein Feuer besteht oder nicht.

Andererseits weist der Detektor 10 eine Übertragungssteuer- Schaltung 24 auf, eine Antriebseinrichtung 25 und einen ana­ logen Rauchsensor 26. Der dargestellte Detektor 10 und ande­ re nicht dargestellte Detektoren sind jeweils ihren eigenen Adressen zugeordnet und arbeiten sequentiell in Antwort auf den Abruf des Empfängers 20.

Der Mikrocomputer 3 des Empfängers 20 weist eine Hauptsteuer­ schaltung 21 auf, eine Pegelunterscheidungsschaltung 22 und eine Sensitivitätseinstellschaltung 23.

Die Hauptsteuerschaltung 21 steuert die Betätigung des jewei­ ligen Detektors 10 durch ein Abrufen und Analysieren eines Ermittlungssignales SC, welches von dem Detektor 10 übermit­ telt wird, um die Veränderungsverhältnisse einer Umgebungser­ scheinung zu bestimmen, wie z.B. einem Feuer.

Die Pegelunterscheidungsschaltung 22 vergleicht eine Pegel­ höhe des Ermittlungssignales SC des Detektors 10 mit einem Schwellwertpegel und gibt ein Unterscheidungssignal SH oder SL aus, wenn der Ermittlungssignalpegel außerhalb des Schwellwertpegelbereiches liegt. Das Unterscheidungssignal SH wird ausgegeben, wenn der Ermittlungssignalpegel den spezifischen Schwellwertpegel übersteigt, während das Unter­ scheidungssignal SL ausgegeben wird, wenn der Ermittlungs­ signalpegel unterhalb des spezifischen Schwellwertpegels liegt.

Die Sensitivitätseinstellschaltung 23 speichert eine Viel­ zahl von Sensitivitätseinstelldaten zum Einstellen der Sensi­ tivität des Sensors 26, die im Sensor 10 bereitgestellt sind. Um eine Änderung der Sensitivität des Sensors 26 zu ermöglichen gemäß der Rauchdichte, sind eine Vielzahl von Rauchdichtebereichen bereitgestellt, von niedrig bis hoch, und die Sensitivitätseinstelldaten sind wie oben beschrieben so bestimmt, daß eine spezifische Sensitivität für den jewei­ ligen Rauchdichtebereich angesetzt werden kann.

Die Sensitivitätseinstellschaltung 23 gibt Sensitivitätsein­ stelldaten, die anders als die vorliegenden sind, an die Hauptsteuerschaltung 21, um die Sensitivität des Sensors 26 zu verändern, wenn das Unterscheidungssignal SH oder SL von der Pegelunterscheidungsschaltung 22 ausgegeben wird.

Die Sensitivitätseinstellschaltung 23 kann selbstverständ­ lich eine andere Einrichtung verwenden, wie z.B. einen Logig­ unterscheidungsschaltkreis an Stelle des up/down-Zählers.

Die in der Sensitivitätseinstellschaltung 23 gespeicherten Sensitivitätseinstelldaten werden für die Rauchdichteberei­ che L 1, L 2 und L 3 bereitgestellt, wie jeweils in Fig. 3 dar­ gestellt. Jede der Sensitivitäten ist so ausgewählt, daß sie eine volle Spanne DH eines dynamischen Bereiches nutzen kann innerhalb eines Bereiches, wo der Ausgabepegel des Ermitt­ lungssignales SC die volle Spanne des dynamischen Bereiches nicht übersteigt. Z.B. ist bei einem Streulichtmelder, der einen Fotosensor verwendet, die Sensitivität so angesetzt bzw. eingestellt, daß sie innerhalb des dynamischen Berei­ ches oder der vollen Spanne erhöht werden kann, wenn die Rauchdichte gering ist, da ein Betrag von erhaltenem Licht entsprechend reduziert wird, während sie verringert werden kann, wenn die Rauchdichte steigt, da der erhaltene Lichtbe­ trag entsprechend steigt.

Die Hauptsteuerschaltung 21 übermittelt ein Steuersignal S, welches ein Antriebsteuersignal SA enthält, zum Antreiben des Sensors 26 und die Sensitivitätseinstelldaten SB zu dem jeweiligen Detektor 10 durch das Abrufen.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Schaltung des Detektors 10 im einzelnen. Die Übertragungssteuerschaltung 24 des Detektors 10 weist eine Empfängersektion 40 auf, die so ausgestaltet ist, um das Steuersignal S des Empfängers 20 zu empfangen und das vorbestimmte Antriebssteuersignal SA und die Sensitivitätseinstelldaten SB auszugeben, eine S/H-Schal­ tung (Abtasthalteschaltung) 41 zum versuchsweisen Halten des Ermittlungssignales SC des Sensors 26, und eine Übertragungs­ sektion 42 zum Übertragen des Ermittlungssignales, das durch die S/H-Schaltung 41 gehalten wird, zum Empfänger 20.

Der Sensor 26 weist eine Licht emittierende Diode bzw. Leuchtdiode 43 auf, einen Fototransistor 44, einen Vorver­ stärker 48, verbunden durch einen Hochpaßfilter, der aus den Widerständen 45 und 46 gebildet ist, verbunden mit einem Ter­ minal des Fototransistors 44, und einen Kondensator 47 und eine Korrekturschaltung 27 zum Ausgeben von Merkmalen.

Die Antriebseinheit 25 ist aus einem PNP-Transistor 49, der in Reihe zwischen einem Energielieferterminal und einer Er­ dungsklemme angeordnet, Widerständen 50 und 51, einem Wider­ stand 52 und einem NPN-Transistor 53, der einen Kontakt Q des Widerstandes 51 mit der Erdungsklemme verbindet, und einem Trennverstärker 54 und einem PNP-Transistor 55 zur Lieferung eines vorbestimmten Stromes zu der Leuchtdiode 43 gemäß dem Potential bzw. der Spannung an dem Kontakt gebil­ det. Das Antriebssteuersignal SA wird dem Transistor 49 zuge­ führt, und die Sensitivitätseinstelldaten SB werden dem Tran­ sistor 53 zugeführt.

In Antwort auf den Abruf des Empfängers 20 bestimmt die Empfängersektion 40 den Abruf und ein Sensitivitätssignal, wird dann ein Signal ausgegeben, und zwar geändert von einem hohen Pegel in einen niedrigen Pegel und es wird einer Basis des Transistors 49 als ein Antriebssteuersignal SA zuge­ führt, um den Transistor 49 einzuschalten. Wenn der Transi­ stor 49 leitend ist, wenn ein für das Sensitivitätssignal SB bestimmter Strom dem Transistor 53 zugeführt ist, wird die Spannung bei Kontakt Q durch den Wechselstromwiderstand bzw. die Impedanz des Transistors 53 und den Widerständen der Wi­ derstände 52 und 51 eingestellt. Als Ergebnis davon wird ein dem Sensitivitätssignal SB entsprechender Strom der Leucht­ diode 43 zugeführt. In einem Anfangsstadium wird ein Sensiti­ vitätssignal SB für geringe Rauchdichte zugeführt (Rauchdich­ te innerhalb eines Bereiches L 1 kleiner als a 1 an der Abszis­ se von Fig. 3), so daß ein großer Stromfluß der Leuchtdiode 43 zugeführt wird, um den emittierenden Lichtbetrag zu stei­ gern. Dadurch wird eine maximale Sensitivität dem Sensor 26 bereitgestellt und die Beziehung zwischen Rauchdichte und der Sensorausgabe ist eine Kennlinie X 0 in Fig. 3. Als Ergeb­ nis davon kann auch eine geringe Veränderung der Rauchdichte in dem Ermittlungssignal SC ermittelt werden. Dies ist be­ sonders wirksam, um eine frühe Feuervoraussage zu machen. Wenn die Rauchdichte steigt, wird ein entsprechendes Sensiti­ vitätssignal SB von geringer Sensitivität dem Transistor 53 zugeführt und der Stromfluß durch die Leuchtdiode 43 wird ge­ ändert, um die Sensitivität des Sensors 26 entsprechend zu verringern. Unter diesen niedrigen Sensitivitätsverhältnis­ sen, auch wenn die Rauchdichte steigt, übersteigt der Ausga­ bepegel des Sensors 26 die volle Spanne des dynamischen Be­ reiches der Vorrichtungen an späteren Zeitpunkten nicht so schnell. Auch wenn eine Veränderung in der Umgebungserschei­ nung ausbricht, kann der Ermittlungsvorgang deshalb nach der ersten Ermittlung der Änderung fortgeführt werden um z.B. eine Evakuierungsanleitung durchzuführen.

In der vorliegenden Ausgestaltung wird der Stromwert des Sen­ sitivitätssignales SB geändert, um den Wechselstromwider­ stand des Transistors zum Verändern der Sensitivität zu än­ dern. Aber die in der vorliegenden Erfindung anwendbare Sensitivitätsänderungseinrichtung ist nicht auf diese be­ schränkt, sondern es kann jede Einrichtung sein, die das Potential bzw. die Spannung bei Kontakt Q verändern kann.

Alternativ dazu kann der Widerstand 52 und der Transistor 53 parallel mit dem Widerstand 45 angeordnet sein, wie in Fig. 4 dargestellt, um jeweils eine Spannung des Ermittlungssigna­ les zu verändern, welches den Vorrichtungen zu späteren Sta­ dien zugeführt wird zum Verändern der Sensitivität.

Weiterhin alternativ dazu kann der Betrag bzw. Wert eines Rückkopplungswiderstandes, welcher einen Multiplikationsfak­ tor des Vorverstärkers 48 ansetzt bzw. einstellt, verändert werden. Genauer gesagt, kann ein Widerstand 57 parallel mit einem Rückkopplungswiderstand 56 verbunden werden, wie in Fig. 5 dargestellt, und ein analoger Schalter 58 kann durch die Sensitivitätsansatzdaten SB geschlossen oder geöffnet werden, um den Multiplikationsfaktor des Vorverstärkers 48 zu ändern. Der analoge Schalter 58 kann geeigneterweise ein bilateraler Schalter sein, gebildet aus MOS-FET.

Bei der oben beschriebenen Anordnung, wenn die Rauchdichte sich geändert hat und die Sensitivität des Sensors 26 geän­ dert wurde, wird sich die Beziehung zwischen dem Ausgabesig­ nalpegel und der Rauchdichte ändern entlang der geraden Li­ nie X 0, X 1 oder X 2 der Fig. 3, wenn keine Korrekturhandlung durchgeführt wird. Unter Bedingungen, wo die Rauchdichte we­ niger als a 1 ist, ist die Beziehung zwischen der Rauchdichte und dem Ausgabesignalwert durch die Linie X 0 wiedergegeben. Innerhalb eines Bereiches, in welchem die Rauchdichte höher ist als a 1, aber niedriger als a 2, ist die Beziehung durch die Linie X 1 wiedergegeben, während innerhalb eines Berei­ ches, in welchem die Rauchdichte höher als a 2 ist, die Bezie­ hung durch die Linie X 2 wiedergegeben ist. Bei dieser Anord­ nung, wenn die Sensitivität des Sensors 26 bei dem Ausgabe­ signalpegel D 1 geändert wird, wird der Ausgabesignalpegel D 1 auf D 1 verringert. Dies bedeutet, daß zwei Ausgabewerte für die gleiche Rauchdichte vorhanden sind. Der Empfänger 20 kann daher den tatsächlichen Wert nicht bestimmen. Deshalb muß der Mikrocomputer 3 den Verarbeitungsvorgang durchfüh­ ren, während er die Sensitivität des Sensors 26 und den Aus­ gabewert bezeichnet bzw. angibt, um die Rauchdichte zu be­ stimmen.

Dieses Problem kann durch Bereitstellung von zusätzlichen Verarbeitungsschritten in einem Programm des Mikrocomputers 3 gelöst werden, und es kann ebenso durch Verwendung der Korrekturschaltung 27 gelöst werden. Die Korrekturschaltung 27 wird nun im Detail beschrieben. Die Korrekturschaltung 27 wird bereitgestellt, um dieses Problem zu lösen. Die Korrek­ turschaltung 27 kann z.B. wie in Fig. 6 dargestellt ausgebil­ det sein. Genauer gesagt, können der Rückkopplungswiderstand und die Schwellwertspannung eines Arbeitsverstärkers 58, der mit der Ausgabeseite des Vorverstärkers 48 verbunden ist, verändert werden. Die Rückkopplungswiderstände 56 a, 56 b und 56 c sind jeweils parallel verbunden mit dem Operationsver­ stärker 58 und sind an-ausgesteuert durch entsprechende je­ weilige analoge Schalter 57 a, 57 b und 57 c, um einen syntheti­ ierten Widerstand zu verändern. Ein CPU (Zentraleinheit) 59 steuert einen Puffer 60 um die analogen Schalter 57 a, 57 b und 57 c ein- und auszuschalten. Widerstände 61 a, 61 b und 61 c zum Verändern der Schwellwertspannung sind jeweils parallel mit dem Operationsverstärker 58 verbunden. CPU 59 steuert einen Puffer 62 zum Verändern eines synthetiierten Widerstan­ des dieser Widerstände. Ein Analog-Digital-Umwandler 63 ist mit der Ausgabeseite des Operationsverstärkers 58 verbunden, so daß der Ausgabewert des Operationsverstärkers 58 in einem Speicher 64 gespeichert werden kann.

Wenn diesbezüglich die Ausgabe des Operationsverstärkers einen vorbestimmten Pegel erreicht, genauer gesagt, Pegel, bei welchen die Sensitivität des Sensors 26 geändert werden sollte, d.h. D 1 oder D 2 in Fig. 3, wird der Ausgabewert in dem Speicher 64 gespeichert. CPU 59 steuert die Speicher 60 und 62 gemäß diesem gespeicherten Ausgabewert, um den Rück­ kopplungswiderstand zu verändern, den Multiplikationsfaktor des Operationsverstärkers 58 und die Schwellwertspannung, um dadurch die Ausgabemerkmale des Operationsverstärkers 58 zu verändern. Wenn der Veränderungsbetrag geeignet ausgewählt ist, nimmt dann die Ausgabe der Korrekturschaltung 27 zu der S/H-Schaltung 41 eine feste Linie an, wie in Fig. 3 darge­ stellt, und zwar als Ergebnis der Sensitivitätsänderung des Sensors 26. Dies ermöglicht dem Sensorausgabewert der Rauch­ dichte 1:1 zu entsprechen, und ermöglicht dem Empfänger 20, eine Bestimmung leichter durchzuführen.

Die Arbeitsweise des Gesamtsystemes der vorliegenden Erfin­ dung wird nachfolgend beschrieben.

Ein Arbeitssteuersignal SA wird dem Empfänger 20 durch ein Abrufen zugeführt, um den Transistor 59 leitfähig zu machen. Gleichzeitig werden Sensitivitätseinstelldaten SB dem Transi­ stor 53 eingegeben, um einen dem Sensitivitätsansatzsignal SB entsprechenden Strom der Leuchtdiode 43 zuzuführen. Von der Leuchtdiode 53 emitiertes Streulicht wird durch den Foto­ transistor 44 erhalten, durch den Hochpaßfilter hindurchge­ führt und durch den Vorverstärker 48 verstärkt, um die Aus­ gabe der Ausgabemerkmalkorrekturschaltung 27 zu übertragen. Dieses Ausgabesignal wird von der Ausgabemerkmalkorrektur­ schaltung 27 als ein Ermittlungssignal SC ausgegeben.

In dem Falle wo kein Feuer ausbricht, wird ein Sensitivitätseinstellsignal SB für eine geringe Rauchdichte (Bereich L 1) zugeführt, so daß ein großer Stromfluß der Leuchtdiode 43 zugeführt wird, um einen Betrag von emittierendem Licht zu erhöhen. Dies gibt dem Sensor 26 die maximale Sensitivität, so daß er einen geringen Wechsel in der Rauchdichte als ausgedehntes Ermittlungssignal SC ermitteln kann.

Wenn die Rauchdichte aufgrund eines ausbrechenden Feuers usw. höher wird und der Betrag des Streulichtes sich erhöht, um den Pegel des Ermittlungssignales SC zu erhöhen, welches von dem Vorverstärker 48 an den Pegel D 1 ausgegeben wird, dann unterscheidet die Pegelunterscheidungsschaltung 22 es, wie in Fig. 1 dargestellt, und die Sensitivitätseinstell­ schaltung 23 gibt ein Sensitivitätseinstellsignal SB zum An­ setzen bzw. Einstellen einer Sensitivität aus, welche der Sensor 26 danach erhält. Die Sensitivität des Sensors 26 wird in Antwort auf dieses Sensitivitätseinstellsignal SB geändert.

Danach, wenn die Rauchdichte sich weiterhin erhöht und der Pegel des Ermittlungssignales SC den Pegel D 2 erreicht, dann ermittelt die Pegelunterscheidungsschaltung 22 es und die Sensitivitätseinstellschaltung 23 gibt ein Sensitivitätsein­ stellsignal SB zum Ansetzen bzw. Einstellen einer anderen Sensitivität für den Sensor 26 aus. Der Sensor 26 ändert seine Sensitivität abhängig von der Veränderung des Wechsel­ stromwiderstandes des Transistors 53 entsprechend dem Sensi­ tivitätseinstellsignal SB.

Die vorangegangene Beschreibung bezieht sich nur auf die Arbeitsweise, wenn die Rauchdichte sich erhöht, aber es ist ersichtlich, daß die Veränderungsarbeitsweise sich umkehrt, wenn sich die Rauchdichte verringert.

Obwohl die Sensitivität des Sensors 26 durch das Sensitivi­ tätseinstellsignal SB der Hauptsteuerschaltung 21 geändert ist, die in dem Empfänger 20 bereitgestellt ist in der voran­ gegangen beschriebenen Ausgestaltung, kann das Steuersignal für die Puffer 60 und 62, erzeugt von CPU 59 der Korrektur­ schaltung 27, alternativ verwendet werden. Genauer gesagt kann die Korrekturschaltung 27 mit der Antriebschaltung 25 verbunden sein, und die Ausgabe von CPU der Korrekturschal­ tung 27 an die Puffer 60 und 62 kann der Antriebsschaltung 25 zugeführt werden, um die Sensitivitätseinstelldaten auf ähnliche Weise bereitzustellen. In anderen Worten, der Sensi­ tivitätswechsel kann in dem Detektor selbst durchgeführt wer­ den. Dies ist dargestellt durch eine unterbrochene Linie von der Korrekturschaltung 27 zu dem Transistor 53 in Fig. 2. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich, ist die Ermittlungssignalausgabe des Sensors 26 wie durch die gekrümmte Linie in Fig. 3 dargestellt, die wünschenswerter ist als verglichen mit den Merkmalen (unterbrochene Linien X 0, X 1 und X 2) der herkömmlichen Ermittlungssignale des Sen­ sors. In diesem Zusammenhang, wenn gemäß dem herkömmlichen Detektor ein großer Bereich von Rauchdichte zu ermitteln ist, wird die Gesamtsensitivität verringert, wie durch die unterbrochene Linie X 2 dargestellt, während, wenn die Gesamt­ sensitivität erhöht wird, ein zu ermittelnder Bereich von Rauchdichte verringert wird, wie durch die unterbrochene Linie X 1 dargestellt. Im Gegensatz dazu wird gemäß der vor­ liegenden Erfindung die Sensitivität verändert, so daß sie innerhalb eines Rauchdichtebereiches erhöht wird, in welchem die Ermittlung von Rauchdichte kritisch zu unterscheiden ist, z.B. ein Feuer, und die Sensitivität wird verringert, wenn das Feuer augenscheinlich unterschieden werden kann. Deshalb kann eine saubere und genaue Feuerbestimmung über einen weiten Bereich von Rauchdichte sichergestellt werden. Außerdem, wenn das Ermittlungssignal in ein Digitalsignal umgewandelt ist, kann ein zu der Umwandlung mit einem Analog- Digital-Umwandler von hoher Lösung äquivalenter Effekt erhal­ ten werden. Dies ermöglicht praktisch eine Verringerung der Herstellungskosten des Systemes.

Obwohl die dargestellte Ausgestaltung an einem Ermittlungs­ system eines Streulichttypes angewandt ist, welcher einen Fotosensor verwendet, kann diese Erfindung alternativ ange­ wendet werden bei einem Ermittlungssystem vom Typ eines Über­ tragungslichtsystemes, welches einen Fotosensor verwendet. Im letzteren Falle verringert sich der übertragene Lichtbe­ trag und der Pegel des Ausgabesignales des Fototransistors verringert sich, wenn die Rauchdichte sich erhöht. Deshalb werden Sensitivitätseinstelldaten ebenso benötigt wie bei der Sensitivitätsansetzung bei dem Streulichttypermittlungs­ system zum Verringern der Sensitivität des Sensors, wenn die Rauchdichte steigt.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, welches eine weitere Ausgestal­ tung der vorliegenden Erfindung darstellt. Bei der vorliegen­ den Erfindung sind die Pegelunterscheidungsschaltung 22 und die Sensitivitätseinstellschaltung 23 in dem Detektor 10 angeordnet, und eine Sensitivitätsänderungsspeicherschaltung 23 a zum Speichern der Änderungsinformation für die Sensitivi­ tätseinstellschaltung 23 ist in dem Empfänger bereitgestellt an Stelle der Steuerschaltung 27 des Detektors 10.

Die Sensitivitätsänderungsspeicherschaltung 23 a speichert sequentiell die Sensitivitätseinstellsignale-SB-Ausgaben für die jeweiligen Rauchdichtebereiche. Die Sensitivitätsände­ rungsspeicherungseinrichtung 23 a speichert den Zählwert, der durch das Zusammenzählen erhalten wurde in Antwort auf das Unterscheidungssignal SH durch den Auf- und Abzähler der Sensitivitätseinstellschaltung 23 oder durch Subtrahieren in Antwort auf das Unterscheidungssignal SL. Basierend auf den gespeicherten Zähldaten kann der Empfänger 20 den Rauchdich­ tebereich erkennen, für welchen die Sensitivität des Sensors 26 angesetzt bzw. eingestellt ist.

Bei dieser Anordnung wird das Sensitivitätseinstellsignal SB der Sensitivitätseinstellschaltung 23 direkt der Antriebs­ schaltung 25 zugeführt, und nur eine Information, die an­ gibt, daß die Sensitivität geändert worden ist, wird von der Übertragungssteuerschaltung 24 an die Sensitivitätsänderungs­ speicherschaltung 23 a übertragen. Bei dieser Ausgestaltung kann eine tatsächliche Rauchdichte durch die Umkehrungsbe­ rechnung der gespeicherten Zähldaten und der Sensitivitäts­ einstellsignaldaten erhalten werden. Auf diese Weise kann das Vorhandensein oder das Stadium eines Feuers genau be­ stimmt werden, wie in der vorangegangenen Ausgestaltung.

Bei dieser Ausgestaltung kann der Informationsbetrag des Übertragungssignales reduziert werden, so daß das Abrufen zur Steuerung des Detektors 10 von dem Empfänger 20 viel leichter durchgeführt werden kann und die Anzahl der Detek­ toren, die in dem System verbindbar sind, verringert werden.

Obwohl die vorangegangenen zwei Ausgestaltungen bei einem Rauchermittlungssystem angewandt werden, welches einen Foto­ sensor verwendet, können sie ebenso angewandt werden bei einem System, das einen anderen Typ eines analogen Sensors verwendet. Auf ähnliche Weise, obwohl die Übertragung zwi­ schen dem Empfänger und den Detektoren in einer Strombe­ triebsart in den Ausgestaltungen durchgeführt wird, kann sie alternativ durchgeführt werden z.B. in Form eines Digital­ codes.

Obwohl die Sensitivität in den vorangegangenen zwei Ausge­ staltungen zwischen drei Pegeln verändert wurde, kann die Anzahl der Pegel, zwischen denen die Sensitivität geändert werden kann, wie gewünscht angesetzt werden, in Übereinstim­ mung mit der zu ermittelnden Erscheinung. Die Anzahl sollte zwei oder mehr sein, und die Anzahl wird bestimmt durch das Ansetzen bzw. Einstellen einer Anzahl von Schwellwertpegeln, bei welchen die Sensitivität geändert wird.

Aus diesem Grund ist das Ausmaß der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt auf die bevorzugten Ausgestaltungen, wie dargestellt und beschrieben und in den nachfolgenden Ansprü­ chen fortgeführt, und verschiedene Änderungen und Ausgestal­ tungen fallen in den Rahmen der Erfindung.

Claims (23)

1. Ermittlungssystem mit einem analogen Sensor, der in einem Detektor zum Abtasten bzw. Abfühlen einer Veränderung in der Größe einer Umgebungserscheinung bereitgestellt wird, und mit einem Empfänger, der so angepaßt ist, um ein Signal zu empfangen und zu verarbeiten entsprechend einer Ermittlungs­ pegelausgabe des analogen Sensors zum Ermitteln der Verände­ rung in der Umgebungserscheinung, gekennzeichnet durch eine Sensitivitätseinstelleinrichtung (23), die die Ermitt­ lungssensitivität des analogen Sensors (26) innerhalb einer Vielzahl von Sensitivitätspegeln gemäß der Größe der Er­ scheinung verändert.

2. Ermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Einrichtung enthält, die in dem Empfänger (20) angeordnet ist zum Bestim­ men der jeweiligen Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des analogen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung, und zum Ausgeben eines Signales zum Ansetzen bzw. Einstellen des Sensitivitätspegels, das der analoge Sensor (26) haben muß; und eine Einrichtung (25) in dem Detektor (10) zum Antreiben des Abtast- bzw. Abfühlelementes des analogen Sensors (26), um sich gemäß dem Ansatzsignal bzw. Einstellsignal zu än­ dern.

3. Ermittlungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Empfänger (20) angeordnete Einrichtung eine Pegel­ unterscheidungseinrichtung (22) zum Ausgeben eines Unter­ scheidungssignales aufweist, welches angibt, welcher der vor­ her angesetzten bzw. eingestellten Bereiche für verschiedene Größen der Erscheinung das Ausgabesignal des analogen Sen­ sors (26) beinhaltet; und einer Einstellsignalausgabeeinrich­ tung (23) zum Ausgeben des Sensitivitätspegelansatzsignales gemäß dem Unterscheidungssignal.

4. Ermittlungssystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung (27), die die Ausgabe des analogen Sensors (26) halten kann, wobei die Korrektureinrichtung (27) die Ausgabe des analogen Sensors (26) hält und sich nicht ändert, wenn der Sensitivitätspegel des analogen Sen­ sors (26) geändert ist, und um zu Verhindern, daß die ent­ sprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana­ logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung diskontinu­ ierlich ist.

5. Ermittlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) in dem Detektor (10) angeord­ net ist.

6. Ermittlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) in dem Empfänger (20) angeord­ net ist.

7. Ermittlungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (25) zum Antreiben des Abtast- bzw. Abfühl­ elementes des analogen Sensors (26), dessen Merkmale durch das Sensitivitätspegelansatzsignal geändert werden, um den Ermittlungssensitivitätspegel des analogen Sensors (26) zu ändern.

8. Ermittlungssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Verstärker (48) zum Verstärken eines Abtastausgabesig­ nales des Abtastelementes des analogen Sensors (26), und wo­ bei die Korrektureinrichtung (27) den Schwellwertpegel des Verstärkers ändert.

9. Ermittlungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) das Sensitivitätspegelansatz­ signal in einer lesbaren Form speichert und hält, und daß der analoge Sensor (26) die Merkmale der Vorrichtung verän­ dert, die das Sensorelement antreibt durch das Sensitivitäts­ pegelansatzsignal, um den Ermittlungssensitivitätspegel des analogen Sensors (26) zu ändern.

10. Ermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) in dem Detektor (10) angeordnet ist, die die entsprechende Beziehung zwi­ schen dem Ausgabesignalpegel des analogen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung unterscheidet, um ein Sensitivi­ tätspegeleinstellsignal für den analogen Sensor (26) auszuge­ ben, um ein Sensorelement des analogen Sensors (26) anzutrei­ ben und entsprechend dem Ansatzsignal zu ändern.

11. Ermittlungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Detektor (10) angeordnete Einrichtung eine Pegel­ unterscheidungseinrichtung aufweist zum Ausgeben eines Unter­ scheidungssignales, welches angibt, welcher der vorher ange­ setzten bzw. eingestellten Bereiche für verschiedene Größen der Erscheinung das Ausgabesignal des analogen Sensors (26) enthält; und eine Einstellsignalausgabeeinrichtung zum Aus­ geben des Sensitivitätspegelansatzsignales gemäß dem Unter­ scheidungssignal.

12. Ermittlungssystem nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung (27), die die Ausgabe des analogen Sensors (26) halten kann, wobei die Korrektureinrichtung (27) die Ausgabe des analogen Sensors (26) hält, um diese nicht zu ändern, wenn der Sensitivitätspegel des analogen Sensors (26) sich ändert, und um zu verhindern, daß die ent­ sprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana­ logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung diskontinu­ ierlich ist.

13. Ermittlungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) in dem Detektor (10) vorgese­ hen ist.

14. Ermittlungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) in dem Empfänger (20) vorgese­ hen ist.

15. Ermittlungssystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (25) zum Antreiben des Abfühlelementes des analogen Sensors (26), dessen Merkmale durch das Sensitivi­ tätspegelansatzsignal geändert werden, um den Ermittlungssen­ sivitätspegel des analogen Sensors (26) zu ändern.

16. Ermittlungssystem nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Verstärker (48) zum Verstärken des Abfühlausgabesigna­ les des Abfühlelementes des analogen Sensors (26), und wobei die Korrektureinrichtung (27) den Schwellwertpegel des Ver­ stärkers verändert.

17. Ermittlungssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) das Sensitivitätspegeleinstell­ signal speichert.

18. Detektor mit einem analogen Sensor zum Abfühlen bzw. Ab­ tasten einer Änderung in der Größe einer Umgebungserschei­ nung und zum Verarbeiten eines Signales entsprechend einer Ermittlungspegelausgabe des analogen Sensors, um einen Wech­ sel der Umgebungserscheinung zu ermitteln, gekennzeichnet durch eine Sensitivitätseinstelleinrichtung (23), die die Ermitt­ lungssensitivität des analogen Sensors (26) innerhalb einer Vielzahl von Sensitivitätspegeln gemäß der Größe der Erschei­ nung verändert.

19. Detektor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Einrichtung zum Bestimmen der entsprechenden Beziehung zwischen dem Aus­ gabesignalpegel des analogen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung aufweist und ein Signal ausgibt zum Ansetzen bzw. Einstellen eines Sensitivitätspegels, den der analoge Sensor (26) haben muß; und eine Einrichtung (25) zum Antrei­ ben des Sensorelementes des analogen Sensors (26), um sich entsprechend dem Einstellsignal zu verändern.

20. Detektor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Pegelunter­ scheidungseinrichtung zum Ausgeben eines Unterscheidungssig­ nales aufweist, welches angibt, welcher der vorher angesetz­ ten bzw. eingestellten Bereiche für verschiedene Größen der Erscheinung das Ausgabesignal des analogen Sensors (26) bein­ haltet; und eine Einstellsignalausgabeeinrichtung zum Aus­ geben des Sensitivitätspegelansatzsignales gemäß dem Unter­ scheidungssignal.

21. Detektor nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung (27), die die Ausgabe des analogen Sensors (26) halten kann, wobei die Korrektureinrichtung (27) die Ausgabe des analogen Sensors (26) hält und diese nicht ändert, wenn der Sensitivitätspegel des analogen Sen­ sors (26) sich ändert, und um zu verhindern, daß die ent­ sprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana­ logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung diskontinu­ ierlich ist.

22. Detektor nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (25) zum Antreiben des Sensorelementes des analogen Sensors (26), dessen Merkmale geändert werden durch das Sensitivitätspegeleinstellsignal, um den Ermittlungssen­ sitivitätspegel des analogen Sensors (26) zu verändern.

23. Detektor nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch einen Verstärker (48) zum Verstärken eines Abfühl- bzw. Ab­ tastausgabesignales des Abfühlelementes des analogen Sensors (26), und wobei die Korrektureinrichtung (27) einen Schwell­ wertpegel des Verstärkers verändert.