DE3708758C2 - Ermittlungssystem und Detektor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ermittlungssy­ stem nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher de­ finierten Art (DE 29 23 119 A1).

Im allgemeinen ist ein solches Ermittlungssystem so angeordnet, daß ein Ermittlungssignalpegel im Verhält­ nis zu einem Ansteigen des Betrages bzw. Wertes der Umgebungserscheinung, wie z. B. einer Rauchdichte, an­ steigt. Aus diesem Grund ist die Sensitivität bzw. Empfindlichkeit des Sensors fest eingestellt.

Wenn die Sensitivität des analogen Sensors so ange­ setzt bzw. eingestellt ist, daß sie für die Ermittlung in einem Bereich einer relativ geringen Rauchdichte optimal ist, wird bei dieser Anordnung der Ermitt­ lungssignalpegel des analogen Sensors weit erhöht, auch wenn die Rauchdichte sich nur ein wenig erhöht. Deshalb kommt es oft vor, daß das Ermittlungssignal bald gesättigt ist und einen dynamischen Bereich oder eine volle Spanne der Einrichtungen in späteren Sta­ dien wie z. B. eines Analog-Digital-Wandlers, an welchen das Ermittlungssignal geliefert wird, übersteigt und daß die Rauchdichteermittlung über einen zu ermittelnden Veränderungsbereich nicht sichergestellt wird.

Wenn die Sensitivität des analogen Sensors so ange­ setzt bzw. eingestellt ist, daß sie für die Ermittlung eines Bereiches einer relativ hohen Rauchdichte opti­ mal ist, ist andererseits eine Änderung des Ermitt­ lungssignalpegels entsprechend der Veränderung der Rauchdichte gering. Wenn die Rauchdichte relativ klein ist, ist deshalb die Ermittlung einer Beeinflussung äußeren Störungen ausgesetzt. Außerdem kann eine ge­ naue Ermittlung mit einem Analog-Digital-Wandler übli­ cher Bauart, der eine gewöhnliche Auflösung hat, nicht sichergestellt werden.

Um diese Probleme zu lösen, wurde als Kompromiß vorge­ schlagen, die Sensitivität des Sensors so anzusetzen, daß sie optimal für einen Bereich einer mittleren Rauchdichte ist, worunter ein wenig die Ermittlungsge­ nauigkeit bei einer geringen oder hohen Rauchdichte leidet. Eine alternative Lösung weist eine Vielzahl von analogen Sensoren mit verschiedenen Sensitivitäten auf, die jeweils in einem Detektor angeordnet sind, oder einen Analog-Digital-Wandler mit hoher Auflösung. Solch eine Lösung erhöht jedoch die Kosten des Gesamt­ systemes.

Aus der o.g. DE 29 23 119 A1 ist ein gattungsgemäßes Er­ mittlungssystem bekannt.

Bei der in der genannten Druckschrift offenbarten Vor­ richtung ist ein Komparator vorgesehen, welcher ein Feuer- bzw. ein Alarmsignal aussendet, wenn das Feuer­ erfassungssignal, das dem physikalischen Wert einer Größe einer Umgebungserscheinung entspricht, einen Be­ stimmungsschwellenwert, der jeweils für verschiedene Stufen festgelegt ist, überschreitet. Das Niveau des Bestimmungsschwellenwertes wird hierbei entsprechend der Veränderung des Niveaus des Feuersignales verän­ dert.

Die Sensitivität wird somit nach dem Überschreiten ei­ nes Schwellenwertes verändert, d. h. jedem Schwellen­ wert ist jeweils eine Sensitivität zugeordnet. Nach dem Umschalten des Detektors auf eine andere Empfind­ lichkeit bzw. Sensitivität ist eine wiederholte Opera­ tion mit gleicher Empfindlichkeit nicht mehr möglich, d. h. nach dem Umschalten auf ein höheres Empfindlich­ keitsniveau kann dieses Niveau nicht mehr auf das vor­ herige Niveau herabgesetzt werden. Somit kann bei­ spielsweise der Fall eintreten, daß die Sensitivität bereits auf einen hohen Wert eingestellt wurde, wobei bei einer weiteren Änderung der Umgebungserscheinung mit einer daraus resultierenden Überschreitung des nächsten Schwellenwertes und einer hierbei erfolgenden weiteren Veränderung der Sensitivität ein dynamischer Bereich eines nachfolgend angeordneten Gerätes über­ schritten wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, die oben angegebenen Probleme zu lösen, und ein Ermittlungssystem und einen Detektor bereitzustellen, in welchem die Sensitivität eines analogen Sensors nicht fest stehend ist in Bezug auf eine Veränderung der Umgebungserscheinung (z. B. Rauch- oder Gasdichte), sondern sie kann gemäß der Veränderung der Umgebungs­ erscheinung verändert werden. Genauer gesagt ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ermitt­ lungssystem und einen Detektor bereitzustellen, bei welchem die Sensitivität des analogen Sensors so an­ gesetzt bzw. eingestellt ist, daß das Ermittlungssig­ nal des analogen Sensors innerhalb eines Bereiches va­ riieren kann, der den dynamischen Bereich der Einrich­ tungen in späteren Stadien nicht übersteigt, wie z. B. den dynamischen Bereich eines Analog-Digital-Wandlers, 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 Einrichtungen in späteren Stadien.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Im Gegensatz zu den vom Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist bei dem erfindungsgemäßen Ermitt­ lungssystem der Erfassungsbereich des analogen Sensors in eine Vielzahl einzelner Bereiche unterteilt, welche in Wechselbeziehung mit der Größe der Umgebungser­ scheinung stehen. Die Sensitivität bzw. Empfindlich­ keit des analogen Sensors kann hierbei auf ein höheres Niveau als das aktuelle Niveau gebracht werden, um ei­ ne genauere und präzisere Erfassung in einem Bereich, beispielsweise in einem Rauchdichtebereich, vornehmen zu können, in welchem eine derartige genauere Erfas­ sung notwendig ist.

Andererseits kann in einem oder mehreren anderen Be­ reichen, in denen eine derartige genaue Erfassung nicht notwendig ist, die Sensitivität bzw. Empfind­ lichkeit auch auf ein niedrigeres Niveau als das ak­ tuelle bzw. auf das vorherige Niveau herabgesetzt wer­ den. Somit kann das Erfassungssignal des analogen Sen­ sors in einem Intervall variieren, welches den dynami­ schen Bereich nachfolgend angeordnet er Einrichtungen und Geräte nicht überschreitet, so daß der dynamische Bereich der nachfolgenden Einrichtungen bzw. Geräte effektiv genutzt wird.

Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gekennzeichnet durch einen Detektor, der einen analogen Sensor zum Abtasten bzw. Abfühlen einer Veränderung in einer Grö­ ße einer Umgebungserscheinung aufweist, und der ein Signal verarbeitet, entsprechend der Ermittlungspegel­ ausgabe des analogen Sensors zum Ermitteln einer Ver­ änderung in der Umgebungserscheinung, wobei die Ver­ besserung eine Sensitivitätseinstelleinrichtung ent­ hält, die die Ermittlungssensitivität des analogen Sensors zwischen einer Vielzahl von Sensitivitätspe­ geln verändert, gemäß der Größe der Erscheinungen.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung er­ geben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches ein Ausführungsbei­ spiel des Rauchermittlungssystemes gemäß der vorliegenden Erfindung 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 ge­ mäß drei jeweils verschiedenen Sensitivitäts­ einstellungen verändert werden;

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

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

Fig. 7 ein Blockdiagramm, welches eine weitere Ausge­ staltung eines Rauchermittlungssystemes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

In Fig. 1 bezeichnet 10 einen als Rauchdetektor ausgebildeten Detektor und 20 einen Empfänger oder eine Signalstation, die durch Übertragungsleitungen miteinander verbunden sind. Eine Vielzahl von Detektoren 10 ist mit einem Empfänger 20 verbunden, aber Fig. 1 zeigt nur einen Detektor 10 zur Klar­ stellung und Vereinfachung und nur einen Teil des Empfängers 20 in Bezug auf den Detektor 10, wie darge­ stellt. Eine Signalübertragung wird erreicht durch Sendeabruf zwischen dem Empfänger 20 und jedem der De­ tektoren.

Der Empfänger 20 weist eine Steuersignalübertragungs­ schaltung 1 zum Übertragen eines Betätigungs- bzw. An­ triebssteuersignales zu dem Detektor 10 auf, und einen Analog-Digital-Wandler 2 zum Umwandeln eines Ermitt­ lungssignales (Analogsignales) des Detektors 10 in ein Digitalsignal, und einen Mikrocomputer 3, der die Steuersignalübertragungsschaltung 1 verbindet, um die Signalübertragungssteuerung durch das Abrufen und Ana­ lysieren der Signaleingabe durch den Analog-Digital-Wand­ ler 2 durchzuführen, und um zu bestimmen, ob ein Feuer vorliegt oder nicht.

Andererseits weist der Detektor 10 eine Übertragungs­ steuerschaltung 24, eine Einrichtung zum Antreiben des Abtast- bzw. Abfühlelementes bzw. eine Antriebsein­ richtung 25 und einen analogen Rauchsensor 26 auf. Der dargestellte Detektor 10 und andere nicht dargestellte Detektoren sind jeweils eigenen Adressen zugeordnet und antworten sequentiell auf Abfragen des Empfängers 20.

Der Mikrocomputer 3 des Empfängers 20 weist eine Hauptsteuerschaltung 21, eine als Pegelunterschei­ dungsschaltung 22 ausgebildete Pegelunterscheidungs­ einrichtung und eine Sensitivitätseinstelleinrichtung 23 auf.

Die Hauptsteuerschaltung 21 steuert die Betätigung des jeweiligen Detektors 10 durch Abrufen und Analysieren eines Ermittlungssignales SC, welches von dem Detektor 10 übermittelt wird, um die Veränderungsverhältnisse einer Umgebungserscheinung zu bestimmen, wie z. B. einem Feuer.

Die Pegelunterscheidungsschaltung 22 vergleicht eine Pegelhöhe des Ermittlungssignales SC des Detektors 10 mit einem Schwellwertpegel und gibt ein Unterschei­ dungssignal SH oder SL aus, wenn der Ermittlungssig­ nalpegel außerhalb des Schwellwertpegelbereiches liegt. Das Unterscheidungssignal SH wird ausgegeben, wenn der Ermittlungssignalpegel den spezifischen Schwellwertpegel übersteigt, während das Unterschei­ dungssignal SL ausgegeben wird, wenn der Ermittlungs­ signalpegel unterhalb des spezifischen Schwellwertpe­ gels liegt.

Die Sensitivitätseinstelleinrichtung 23 speichert eine Vielzahl von Sensitivitätseinstelldaten zum Einstellen der Sensitivität des Sensors 26, die im Detektor 10 bereitgestellt sind. Um eine Änderung der Sensitivität des Sensors 26 gemäß der Rauchdichte zu ermöglichen, sind eine Vielzahl von Rauchdichtebereichen bereitge­ stellt, von niedrig bis hoch, und die Sensitivitäts­ einstelldaten sind wie oben beschrieben so vorgesehen, daß eine spezifische Sensitivität für den jeweiligen Rauchdichtebereich angesetzt werden kann.

Die Sensitivitätseinstelleinrichtung 23 gibt Sensiti­ vitätseinstelldaten, die anders als die vorliegenden sind bzw. sich von diesen unterscheiden, an die Hauptsteuerschaltung 21, um die Sensitivität des Sensors 26 zu verändern, wenn das Unterscheidungs­ signal SH oder SL von der Pegelunterscheidungsschal­ tung 22 ausgegeben wird.

Die Sensitivitätseinstelleinrichtung 23 kann selbst­ verständlich eine andere Einrichtung verwenden, wie z. B. einen Logikunterscheidungsschaltkreis an Stelle eines up/down-Zählers.

Die in der Sensitivitätseinstelleinrichtung 23 gespei­ cherten Sensitivitätseinstelldaten werden für die Rauchdichtebereiche L1, L2 und L3 bereitgestellt, wie jeweils in Fig. 3 dargestellt. Jede der Sensitivitäten ist so ausgewählt, daß sie eine volle Spanne DH eines dynamischen Bereiches innerhalb eines Bereiches nutzen kann, wobei der Ausgabepegel des Ermittlungssignales SC die volle Spanne des dynamischen Bereiches nicht übersteigt. Z.B. ist bei einem Streulichtmelder, der einen Fotosensor verwendet, die Sensitivität so ange­ setzt bzw. eingestellt, daß sie innerhalb des dynami­ schen Bereiches oder der vollen Spanne erhöht werden kann, wenn die Rauchdichte gering ist, da ein Betrag von erhaltenem Licht entsprechend reduziert wird, wäh­ rend sie verringert werden kann, wenn die Rauchdichte steigt, da der erhaltene Lichtbetrag entsprechend steigt.

Die Hauptsteuerschaltung 21 übermittelt ein Steuersig­ nal S, welches ein Antriebssteuersignal SA enthält, zum Antreiben bzw. Betreiben des Sensors 26, und die Sensitivitätseinstelldaten SB zu dem jeweiligen Detek­ tor 10 durch das Abrufen.

Fig. 2 zeigt eine Ausgestaltung der Schaltung des De­ tektors 10 im einzelnen. Die Übertragungssteuerschal­ tung 24 des Detektors 10 weist eine Empfängersektion 40 auf, die vorgesehen ist, um das Steuersignal S des Empfängers 20 zu empfangen und das vorbestimmte An­ triebssteuersignal SA und die Sensitivitätseinstell­ daten SB auszugeben, eine S/H-Schaltung (Abtasthalte­ schaltung) 41 zum versuchsweisen Halten des Ermitt­ lungssignales SC des Sensors 26, und eine Übertra­ gungssektion 42 zum Übertragen des Ermittlungssigna­ les, das durch die S/H-Schaltung 41 gehalten wird, zum Empfänger 20.

Der Sensor 26 weist eine lichtemittierende Diode bzw. Leuchtdiode 43 auf, einen Fototransistor 44, einen Vorverstärker 48, verbunden durch einen Hochpaßfilter, der aus den Widerständen 45 und 46 gebildet ist, mit einem Terminal des Fototransistors 44, und einen Kon­ densator 47 und eine Korrekturschaltung 27 zum Ausge­ ben von Merkmalen.

Die Antriebseinheit 25 ist aus einem PNP-Transistor 49, der in Reihe zwischen einem Energielieferterminal bzw. Anschlußterminal und einer Erdungsklemme angeordnet ist, Widerständen 50 und 51, einem Widerstand 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 gebildet. Das Antriebssteuersignal SA wird dem Transistor 49 zuge­ führt, und die Sensitivitätseinstelldaten SB werden dem Transistor 53 zugeführt.

Auf den Abruf des Empfängers 20 erkennt die Empfänger­ sektion 40 den Abruf und ein Sensitivitätssignal wird ausgegeben, und zwar geändert von einem hohen Pegel in einen niedrigen Pegel, und es wird der Basis des Tran­ sistors 49 als ein Antriebssteuersignal SA zugeführt, um den Transistor 49 einzuschalten. Wenn der Transis­ tor 49 leitend ist, wenn ein für das Sensitivitätssig­ nal SB bestimmter Strom dem Transistor 53 zugeführt ist, wird die Spannung beim Kontakt Q durch den Wech­ selstromwiderstand bzw. die Impedanz des Transistors 53 und den Widerständen der Widerstände 52 und 51 ein­ gestellt. Als Ergebnis davon wird ein dem Sensitivi­ tätssignal SB entsprechender Strom der Leuchtdiode 43 zugeführt. In einem Anfangsstadium wird ein Sensiti­ vitätssignal SB für geringe Rauchdichte zugeführt (Rauchdichte innerhalb eines Bereiches L1 kleiner als a1 an der Abszisse von Fig. 3), so daß ein großer Stromfluß der Leuchtdiode 43 zugeführt wird, um den emittierenden Lichtbetrag zu steigern. Dadurch wird eine maximale Sensitivität an dem Sensor 26 bereitge­ stellt und die Beziehung zwischen Rauchdichte und der Sensorausgabe ist eine Kennlinie X0 in Fig. 3. Als Er­ gebnis davon kann auch eine geringe Veränderung der Rauchdichte in dem Ermittlungssignal SC ermittelt wer­ den. Dies ist besonders wirksam, um eine frühe Feuer­ voraussage zu machen. Wenn die Rauchdichte steigt, wird ein entsprechendes Sensitivitätssignal SB von ge­ ringer Sensitivität dem Transistor 53 zugeführt und der Stromfluß durch die Leuchtdiode 43 wird geändert, um die Sensitivität des Sensors 26 entsprechend zu verringern. Unter diesen niedrigen Sensitivitätsver­ hältnissen, auch wenn die Rauchdichte steigt, über­ steigt der Ausgabepegel des Sensors 26 die volle Span­ ne des dynamischen Bereiches der Vorrichtungen zu spä­ teren Zeitpunkten nicht so schnell. Auch wenn eine Veränderung in der Umgebungserscheinung vorliegt, kann der Ermittlungsvorgang deshalb nach der ersten Ermitt­ lung der Änderung fortgeführt werden, um z. B. einen Evakuierungsplan durchzuführen.

In der vorliegenden Ausgestaltung wird der Stromwert des Sensitivitätssignales SB geändert, um den Wechsel­ stromwiderstand des Transistors zum Verändern der Sen­ sitivität zu ändern. Aber die in der vorliegenden Er­ findung anwendbare Sensitivitätsänderungseinrichtung ist nicht auf diese beschränkt, sondern es kann jede Einrichtung sein, die das Potential bzw. die Spannung beim Kontakt Q verändern kann.

Alternativ dazu können der Widerstand 52 und der Tran­ sistor 53 parallel zu dem Widerstand 45 angeordnet sein, wie in Fig. 4 dargestellt, um jeweils eine Span­ nung des Ermittlungssignales zu verändern, welches den Einrichtungen in späteren Stadien zum Verändern der Sensitivität zugeführt wird.

Weiterhin alternativ dazu kann der Betrag bzw. Wert eines Rückkopplungswiderstandes, welcher einen Multi­ plikationsfaktor des Vorverstärkers 48 einstellt, ver­ ändert werden. Genauer gesagt, kann ein Widerstand 57 parallel mit einem Rückkopplungswiderstand 56 verbun­ den werden, wie in Fig. 5 dargestellt, und ein analo­ ger Schalter 58 kann durch die Sensitivitätsansatzda­ ten SB geschlossen oder geöffnet werden, um den Multi­ plikationsfaktor des Vorverstärkers 48 zu ändern. Der analoge Schalter 58 kann geeigneterweise ein bilatera­ ler Schalter sein, gebildet aus MOS-FET.

Bei der oben beschriebenen Anordnung, wenn die Rauch­ dichte sich geändert hat und die Sensitivität des Sen­ sors 26 geändert wurde, wird sich die Beziehung zwi­ schen dem Ausgabesignalpegel und der Rauchdichte ent­ lang der geraden Linie X0, X1 oder X2 der Fig. 3 än­ dern, wenn keine Korrekturhandlung durchgeführt wird. Unter Bedingungen, bei denen die Rauchdichte weniger bzw. kleiner als a1 ist, ist die Beziehung zwischen der Rauchdichte und dem Ausgabesignalwert durch die Linie X0 wiedergegeben. Innerhalb eines Bereiches, in welchem die Rauchdichte höher ist als a1, aber niedriger als a2, ist die Beziehung durch die Linie X1 wiedergegeben, während innerhalb eines Bereiches, in welchem die Rauchdichte höher als a2 ist, die Be­ ziehung durch die Linie X2 wiedergegeben ist. Bei dieser Anordnung, wenn die Sensitivität des Sensors 26 bei dem Ausgabesignalpegel D1 geändert wird, wird der Ausgabesignalpegel D1 auf D1′ 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 durchführen, während er die Sensitivität des Sensors 26 und den Ausgabewert bezeichnet bzw. angibt, um die Rauchdichte zu bestimmen.

Dieses Problem kann durch Bereitstellung von zusätzli­ chen Verarbeitungsschritten in einem Programm des Mi­ krocomputers 3 gelöst werden, und es kann ebenso durch Verwendung der als Korrekturschaltung 27 ausgebildeten Korrektureinrichtung gelöst werden. Die Korrektur­ schaltung 27 wird nun im Detail beschrieben. Die Kor­ rekturschaltung 27 kann z. B. wie in Fig. 6 dargestellt ausgebildet sein. Genauer gesagt, können der Rück­ kopplungswiderstand und die Schwellwertspannung eines Arbeitsverstärkers 58, der mit der Ausgabeseite des Vorverstärkers 48 verbunden ist, verändert werden. Die Rückkopplungswiderstände 56a, 56b und 56c sind jeweils mit dem Operationsverstärker 58 parallel verbunden und sind durch entsprechende jeweilige analoge Schalter 57a, 57b und 57c an-aus gesteuert, um einen Wider­ stand zu verändern. Eine CPU (Zentraleinheit) 59 steuert einen Puffer 60 an, um die analogen Schalter 57a, 57b und 57c ein- und auszuschalten. Widerstände 61a, 61b und 61c zum Verändern der Schwellwertspannung sind jeweils parallel mit dem Operationsverstärker 58 verbunden. Die CPU 59 steuert einen Puffer 62 zum Verändern des Widerstandswertes dieser Widerstände. Ein Analog-Digital-Wandler 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 Operationsverstär­ kers einen vorbestimmten Pegel erreicht, genauer ge­ sagt Pegel, bei welchen die Sensitivität des Sensors 26 geändert werden sollte, d. h. D1 oder D2 in Fig. 3, wird der Ausgabewert in dem Speicher 64 gespeichert. Die CPU 59 steuert die Speicher 60 und 62 gemäß diesem gespeicherten Ausgabewert an, um den Rückkopplungswi­ derstand, den Multiplikationsfaktor des Operationsver­ stärkers 58 und die Schwellwertspannung zu verändern, um dadurch die Ausgabemerkmale des Operationsverstär­ kers 58 zu verändern. Wenn der Veränderungsbetrag ge­ eignet ausgewählt ist, nimmt die Ausgabe der Korrek­ turschaltung 27 zu der S/H-Schaltung 41 eine feste Li­ nie an, wie in Fig. 3 dargestellt, und zwar als Ergeb­ nis der Sensitivitätsänderung des Sensors 26. Dies er­ möglicht es dem Sensorausgabewert der Rauchdichte 1 : 1 zu entsprechen, und es ermöglicht dem Empfänger 20, eine Bestimmung leichter durchzuführen.

Die Arbeitsweise des Gesamtsystems wird nachfolgend beschrieben.

Ein Arbeitssteuersignal SA wird dem Empfänger 20 durch ein Abrufen zugeführt, um den Transistor 59 leitfähig zu machen. Gleichzeitig werden Sensitivitätseinstell­ daten SB in den Transistor 53 eingegeben, um einen dem Sensitivitätsansatzsignal SB entsprechenden Strom der Leuchtdiode 43 zuzuführen. Von der Leuchtdiode 53 emittiertes Streulicht wird durch den Fototransistor 44 erhalten, durch den Hochpaßfilter hindurchgeführt und durch den Vorverstärker 48 verstärkt, um die Aus­ gabe der Ausgabemerkmalkorrekturschaltung 27 zu über­ tragen. Dieses Ausgabesignal wird von der Ausgabemerk­ malkorrekturschaltung 27 als ein Ermittlungssignal SC ausgegeben.

In dem Falle wo kein Feuer ausbricht, wird ein Sensi­ tivitätseinstellsignal SB für eine geringe Rauchdichte (Bereich L1) 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 Ermitt­ lungssignal Sc ermitteln kann.

Wenn die Rauchdichte aufgrund eines ausbrechenden Feu­ ers 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 D1 ausgegeben wird, dann unterscheidet die Pe­ gelunterscheidungsschaltung 22 es, wie in Fig. 1 dar­ gestellt, und die Sensitivitätseinstellschaltung 23 gibt ein Sensitivitätseinstellsignal SB zum Ansetzen bzw. Einstellen einer Sensitivität aus, welche der Sensor 26 danach erhält. Die Sensitivität des Sensors 26 wird in Antwort auf dieses Sensitivitätseinstell­ signal SB geändert.

Danach, wenn die Rauchdichte sich weiterhin erhöht und der Pegel des Ermittlungssignales SC den Pegeln D2 er­ reicht, ermittelt die Pegelunterscheidungsschaltung 22 es und die Sensitivitätseinstellschaltung 23 gibt ein Sensitivitätseinstellsignal SB zum Ansetzen bzw. Einstellen einer anderen Sensitivität für den Sensor 26, aus. Der Sensor 26 ändert seine Sensitivität abhängig von der Veränderung des Wechselstromwider­ standes des Transistors 53 entsprechend dem Sensitivi­ tätseinstellsignal SB.

Die vorangegangene Beschreibung bezieht sich nur auf die Arbeitsweise des Systemes bei sich erhöhender Rauchdichte, aber es ist ersichtlich, daß die Verände­ rungsarbeitsweise sich umkehrt, wenn sich die Rauch­ dichte verringert.

Obwohl die Sensitivität des Sensors 26 durch das Sen­ sitivitätseinstellsignal SB der Hauptsteuerschaltung 21 geändert ist, die in dem Empfänger 20 nach der vor­ angegangen beschriebenen Ausgestaltung bereitgestellt ist, kann das Steuersignal für die Puffer 60 und 62, erzeugt von der CPU 59 der Korrekturschaltung 27, al­ ternativ verwendet werden. Genauer gesagt kann die Korrekturschaltung 27 mit der Antriebsschaltung 25 verbunden sein, und die Ausgabe von der CPU der Kor­ rekturschaltung 27 an die Puffer 60 und 62 kann der Antriebsschaltung 25 zugeführt werden, um die Sensiti­ vitätseinstelldaten auf ähnliche Weise bereitzustel­ len. In anderen Worten, der Sensitivitätswechsel kann in dem Detektor selbst durchgeführt werden. Dies ist durch eine unterbrochene Linie von der Korrektur­ schaltung 27 zu dem Transistor 53 in Fig. 2 darge­ stellt. Wie aus der vorangegangenen Beschreibung er­ sichtlich, ist die Ermittlungssignalausgabe des Sen­ sors 26, wie durch die gekrümmte Linie in Fig. 3 dargestellt, wünschenswerter im Vergleich zu den Merk­ malen (unterbrochene Linien X0, X1 und X2) der her­ kömmlichen Ermittlungssignale des Sensors. In diesem Zusammenhang, wenn gemäß dem herkömmlichen Detektor ein großer Bereich der Rauchdichte zu ermitteln ist, wird die Gesamtsensitivität verringert, wie durch die unterbrochene Linie X2 dargestellt, während, wenn die Gesamtsensitivität erhöht wird, ein zu ermittelnder Bereich der Rauchdichte verringert wird, wie durch die unterbrochene Linie X1 dargestellt ist. Im Gegensatz dazu wird die Sensitivität verändert, so daß sie in­ nerhalb eines Rauchdichtebereiches erhöht wird, in welchem die Ermittlung der Rauchdichte kritisch zu un­ terscheiden ist, z. B. bei einem Feuer, und die Sensi­ tivität wird verringert, wenn das Feuer augenschein­ lich unterschieden werden kann. Deshalb kann eine sau­ bere und genaue Feuerbestimmung über einen weiten Be­ reich der Rauchdichte sichergestellt werden.

Außerdem, wenn das Ermittlungssignal in ein Digital­ signal umgewandelt ist, kann ein zu der Umwandlung mit einem hochauflösenden Analog-Digital-Wandler äquiva­ lenter Effekt erhalten werden. Dies ermöglicht prak­ tisch eine Verringerung der Herstellungskosten des Sy­ stemes.

Obwohl die dargestellte Ausgestaltung an einem Ermitt­ lungssystem eines Streulichttypes angewandt ist, wel­ ches einen Fotosensor verwendet, kann diese Erfindung alternativ bei einem Ermittlungssystem vom Typ eines Übertragungslichtsystemes angewendet werden, welches einen Fotosensor verwendet. Im letzteren Fall verrin­ gert sich der übertragene Lichtbetrag 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 Streulichttypermitt­ lungssystem zum Verringern der Sensitivität des Sen­ sors, wenn die Rauchdichte steigt.

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, welches eine weitere Ausgestaltung des beschriebenen Systemes darstellt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Pegelunterscheidungsschaltung 22 und die Sensitivi­ tätseinstelleinrichtung 23 in dem Detektor 10 angeordnet, und eine Sensitivitätsänderungsspeicher­ schaltung 23a zum Speichern der Änderungsinformation für die Sensitivitätseinstellschaltung 23 ist in dem Empfänger bereitgestellt, an Stelle der Korrektur­ schaltung 27 des Detektors 10.

Die Sensitivitätsänderungsspeicherschaltung 23a spei­ chert sequentiell die Ausgabe der Sensitivitätsein­ stellsignale SB für die jeweiligen Rauchdichtebe­ reiche. Die Sensitivitätsänderungsspeicherungsein­ richtung 23a 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 Rauchdichtebereich erkennen, für welchen die Sensitivität des Sensors 26 angesetzt bzw. eingestellt ist.

Bei dieser Anordnung wird das Sensitivitätseinstell­ signal SB der Sensitivitätseinstellschaltung 23 direkt der Antriebsschaltung 25 zugeführt, und nur eine In­ formation, die angibt, daß die Sensitivität geändert worden ist, wird von der Übertragungssteuerschaltung 24 an die Sensitivitätsänderungsspeicherschaltung 23a übertragen. Bei dieser Ausgestaltung kann eine tat­ sächliche Rauchdichte durch die Umkehrungsberechnung der gespeicherten Zähldaten und Sensitivitätseinstell­ signaldaten erhalten werden. Auf diese Weise kann das Vorhandensein oder das Stadium eines Feuers genau be­ stimmt werden, wie in der vorangegangenen Ausgestal­ tung.

Bei dieser Ausgestaltung kann der Informationsbetrag des Übertragungssignales reduziert werden, so daß das Abrufen zur Steuerung des Detektors 10 von dem Empfän­ ger 20 viel leichter durchgeführt werden kann und die Anzahl der Detektoren, die in dem System einsetzbar sind, erhöht werden.

Obwohl die vorhergehend beschriebenen zwei Ausgestal­ tungen bei einem Rauchermittlungssystem angewandt wer­ den, welches einen Fotosensor verwendet, können sie ebenso bei einem System angewandt werden, das einen anderen Typ eines analogen Sensors verwendet. Auf ähn­ liche Weise, obwohl die Übertragung zwischen dem Emp­ fänger und den Detektoren einer Strombetriebsart in den Ausgestaltungen durchgeführt wird, kann sie auch alternativ durchgeführt werden z. B. in Form eines Digitalcodes.

Obwohl die Sensitivität in den beschriebenen zwei Aus­ gestaltungen zwischen drei Pegeln verändert wurde, kann die Anzahl der Pegel, zwischen denen die Sensiti­ vität geändert werden kann, wie gewünscht angesetzt werden, in Übereinstimmung mit der zu ermittelnden Er­ scheinung. 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.

Claims (9)

1. Ermittlungssystem zum Ermitteln einer Veränderung einer Umgebungserscheinung, mit einem analogen Sen­ sor, der in einem Detektor zum Erfassen der Verän­ derung einer Größe der Umgebungserscheinung vorge­ sehen ist, und mit einem Empfänger zum Empfangen und Verarbeiten eines Signales, welches einem Er­ fassungsniveau eines Ausgangssignales aus dem ana­ logen Sensor entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erfassungsbereich des analogen Sensors (26) in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt ist, welche in Wechselbeziehung mit der Größe der Umgebungser­ scheinung stehen, und daß eine Sensitivitätsein­ stelleinrichtung (23) vorgesehen ist, welche auto­ matisch die Erfassungssensitivität des analogen Sensors (26) verändert, wenn sich das Erfassungsni­ veau ändert und in einen anderen Bereich fällt, wo­ bei die Sensitivität des analogen Sensors (26) auf ein höheres Niveau als das aktuelle Niveau setzbar ist, um eine genauere und exaktere Erfassung in ei­ nem Bereich durchzuführen, in dem eine derartige Erfassung notwendig ist, und wobei in einem anderen Bereich, in welchem eine gröbere Erfassung als mit dem aktuellen Niveau notwendig ist, die Sensitivi­ tät des analogen Sensors (26) herabsetzbar ist.

2. Ermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Ein­ richtung enthält, die in dem Empfänger (20) ange­ ordnet ist, zum Bestimmen 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, den der analoge Sensor (26) haben muß; und eine Einrichtung (25) in dem Detektor (10) zum Betreiben des Abtast- bzw. Abfühlelementes des analogen Sensors (26), um sich gemäß dem Ansatzsignal bzw. Einstellsignal zu ändern.

3. Ermittlungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Empfänger (20) angeordnete Einrichtung eine Pegelunterscheidungseinrichtung (22) zum Aus­ geben eines Unterscheidungssignales aufweist, wel­ ches angibt, welcher der vorher angesetzten bzw. eingestellten Bereiche für verschiedene Größen der Erscheinung das Ausgabesignal des analogen Sensors (26) beinhaltet und eine Einstellsignalausgabeein­ richtung zum Ausgeben des Sensitivitätspegelansatz­ signales gemäß dem Unterscheidungssignal.

4. Ermittlungssystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung (27) in dem Detektor (10) oder dem Empfänger (20), die die Ausgabe des analogen Sensors (26) halten kann, wobei die Kor­ rektureinrichtung (27) die Ausgabe des analogen Sensors (26) hält und sich nicht ändert, wenn sich der Sensitivitätspegel des analogen Sensors (26) ändert, und um zu verhindern, daß die entsprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana­ logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung diskontinuierlich ist.

5. Ermittlungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) das Sensitivitätspe­ gelansatzsignal in einer lesbaren Form speichert und hält, und daß der analoge Sensor (26) die Merk­ male der Vorrichtung verändert, die das Sensorele­ ment antreibt durch das Sensitivitätspegelansatz­ signal, um den Ermittlungssensitivitätspegel des analogen Sensors (26) zu ändern.

6. Ermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) in dem Detektor (10) angeordnet ist und die entsprechende Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des ana­ logen Sensors (26) und der Größe der Erscheinung unterscheidet, um ein Sensitivitätspegeleinstellsi­ gnal für den analogen Sensor (26) auszugeben, um ein Sensorelement des analogen Sensors (26) anzu­ treiben und entsprechend dem Ansatzsignal zu än­ dern.

7. Ermittlungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (27) das Sensitivitätspe­ geleinstellsignal speichert.

8. Detektor mit einem analogen Sensor zum Abfühlen bzw. Abtasten einer Änderung in der Größe einer Um­ gebungserscheinung und zum Verarbeiten eines Signa­ les entsprechend einer Ermittlungspegelausgabe des analogen Sensors, um einen Wechsel der Umgebungser­ scheinung zu ermitteln, gekennzeichnet durch eine Sensitivitätseinstelleinrichtung (23), die die Ermittlungssensitivität des analogen Sensors (26) innerhalb einer Vielzahl von Sensitivitätspegeln gemäß der Größe der Erscheinung verändert.

9. Detektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensitivitätseinstelleinrichtung (23) eine Ein­ richtung zum Bestimmen der entsprechenden Beziehung zwischen dem Ausgabesignalpegel des analogen Sen­ sors (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 Be­ treiben des Sensorelementes des analogen Sensors (26), um sich entsprechend dem Einstellsignal zu verändern.