JP7142235B2 - 煙感知システム、煙感知方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、一般に煙感知システム、煙感知方法、及びプログラムに関し、より詳細には感知空間に流入した煙で散乱された発光素子からの出力光を受光素子で受光することにより煙を感知する煙感知システム、煙感知方法、及びプログラムに関する。

従来、感知空間（感煙領域）に入り込んだ煙に、発光素子（投光素子）から光を照射し、その煙による散乱光を受光素子で受光することにより、煙を感知する煙感知器が知られている（例えば特許文献１）。

特許文献１に記載の煙感知器は、複数のラビリンス壁で囲まれた感知空間に、ラビリンス壁の間隙によって形成された煙流入路から感知領域への煙の流入を可能としている。また、ラビリンス壁は、外部からの光によって煙感知機能が不安定とならないように、外光が煙流入路を通って入光しないような外光遮断作用を有している。特許文献１においては、発光素子及び受光素子を収容する煙感知体は略円形状である。さらに、特許文献１では、発光素子及び受光素子の後部（つまり感知空間とは反対側の端部）を突出させることにより、感知空間を広く形成している。

特開２０１０－４０００９号公報

特許文献１に記載の煙感知器では、例えば湯気等の煙とは異なる粒子を含んだ気体が、感煙領域に流入した場合、湯気の水粒子による散乱光によって、湯気を誤って煙と感知するおそれがあった。

本開示は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、湯気を誤って煙と感知することを抑制することができる煙感知システム、煙感知方法、及びプログラムを提供することにある。

本開示の一態様に係る煙感知システムは、煙を感知する。前記煙感知システムは、推定部を備える。前記推定部は、気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、前記気体の状態を推定する。時系列において、第１期間と、前記第１期間よりも後の第２期間とがある。前記推定部は、前記第１期間における前記変化温度が第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が第２温度閾値未満である場合、前記気体の状態が、水滴を含む状態であると推定する。

本開示の一態様に係る煙感知方法は、煙を感知する。前記煙感知方法は、推定ステップを含む。前記推定ステップでは、気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、前記気体の状態を推定する。時系列において、第１期間と、前記第１期間よりも後の第２期間とがある。前記推定ステップにて、前記第１期間における前記変化温度が第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が第２温度閾値未満である場合、前記気体の状態が、水滴を含む状態であると推定する。

本開示の一態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、前記煙感知方法を実行させる。

本開示によれば、湯気を誤った煙と感知することを抑制することができる、という利点がある。

図１は、本開示の一実施形態に係る煙感知システムを含む自動火災報知システムのブロック図である。 図２Ａは、本開示の一実施形態に係る煙感知器の斜め下方から見た外観斜視図である。図２Ｂは、同上の煙感知器の斜め上方から見た外観斜視図である。 図３は、同上の煙感知器の斜め下方から見た分解斜視図である。 図４は、同上の煙感知器の斜め上方から見た分解斜視図である。 図５は、同上の煙感知器における感知ブロックの分解斜視図である。 図６は、同上の煙感知システムの動作説明図である。

以下に説明する各実施形態及び変形例は、本開示の一例に過ぎず、本開示は、実施形態及び変形例に限定されない。この実施形態及び変形例以外であっても、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（実施形態１）
（１）概要
本実施形態に係る煙感知システム２００のブロック図を図１に示す。本実施形態に係る煙感知システム２００は、火災等によって発生する煙を感知するシステムであって、自動火災報知システム１００に用いられる。本実施形態では、煙感知システム２００は、煙感知器１に設けられている。煙感知器１は、煙を感知したときに発報を行う防災機器である。つまり、火災等の災害の発生時において煙が発生すると、煙感知器１は、この煙を検知し、一例として、警報音の出力又は通信機能による他の機器との連動等によって発報を行う。本開示でいう「防災機器」は、例えば、火災等の災害の防止、災害による被害の拡大の防止、又は被災からの復旧等の目的で施設に設置される機器である。

煙感知器１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、筐体２を備え、筐体２内に種々の部品を収容している。煙感知器１は、施設に設置されて使用される。煙感知器１は、例えば、施設の居室、廊下又は階段等において、天井又は壁等に取り付けられた状態で施設に設置される。施設の一例として、例えば、ホテル、オフィスビル、学校、福祉施設、商業施設、テーマパーク、病院又は工場等の非住宅の施設がある。この例に限らず、煙感知器１は、集合住宅又は戸建住宅等の施設に用いられてもよい。

煙感知器１は、壁構造３と、発光部４と、受光部５と、温度検出部６０と、を備えている（図５参照）。発光部４は、発光素子４０を有している。受光部５は、受光素子５０を有している。温度検出部６０は、温度検出素子６００を有している。壁構造３は、一平面に直交する一方向から見て感知空間Ｓｐ１を囲む。発光部４は、感知空間Ｓｐ１に向けて光を出力する。受光部５は、発光部４からの直接光が入射せず、かつ感知空間Ｓｐ１内の煙等での散乱光が入射する位置に配置される。これにより、感知空間Ｓｐ１に煙等が存在しない状態では、受光部５は、発光部４から出力された光を受光せず、感知空間Ｓｐ１に煙が存在する状態では、受光部５は、発光部４から出力され煙等で散乱された光（散乱光）を受光する。したがって、煙感知器１は、受光部５での受光状態によって、感知空間Ｓｐ１に存在する煙を感知することができる。温度検出部６０は、感知空間Ｓｐ１における気体の温度を検出する。

本実施形態では、煙感知システム２００（煙感知器１）が、各部屋に浴室（例えばユニットバス等）が設けられているホテルにおける各部屋の天井に設置される場合を例に説明する。例えば、浴室のドアが開けられた際に、浴室から流入した空気が冷やされて湯気が発生する場合がある。本実施形態の煙感知システム２００は、推定部２３５を備えている（図１参照）。推定部２３５は、気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、気体の状態を推定する。これにより、本実施形態に係る煙感知システム２００では、気体の状態が煙であるか否か（水滴（湯気）を含む気体であるか）を推定することができるので、湯気を誤って煙と感知することが抑制される。

（２）構成
以下に、本実施形態に係る煙感知器１及び煙感知システム２００について詳しく説明する。

（２．１）煙感知器の構成
まず、煙感知器１の構成について図２Ａ～図５を参照して説明する。

本実施形態では、一例として、煙感知器１が施設の天井に取り付けられることとして説明する。以下、煙感知器１が天井に取り付けられた状態での、水平面に対して垂直な（直交する）方向を「上下方向」とし、上下方向における下方を「下方」として説明する。図面中の「上下方向」を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。ただし、これらの方向は煙感知器１の使用方向（取付方向）を限定する趣旨ではない。例えば、ここで規定した「下方」が、実際の煙感知器１の設置状態では前方（水平方向）であってもよい。

また、以下に説明する各図面においては、煙感知器１の構成を模式的に表しており、図面における各種の寸法関係等が実物とは異なる場合がある。

煙感知器１は、筐体２と、感知ブロック１０（図３参照）と、回路ブロック２０（図３参照）と、を備えている。また、本実施形態では、煙感知器１は、音出力部６１（図３参照）と、電池６２と、を更に備えている。音出力部６１及び電池６２は、煙感知器１の構成要素に含まれることは必須ではなく、煙感知器１の構成要素に音出力部６１及び電池６２が含まれていなくてもよい。

筐体２は、平面視において円形状となる円盤状である。筐体２は、合成樹脂製の成形品である。筐体２は、第１カバー２１と、第２カバー２２と、を有している。第１カバー２１は、第２カバー２２の下面を覆うように、第２カバー２２に対して組み合わされる。第２カバー２２は、施工面（本実施形態では天井面）に固定される。ただし、厳密には、第２カバー２２は施工面に直接的に固定されるわけではなく、施工面に固定されている取付ベースに固定されることによって、施工面に対して間接的に固定される。

ここで、第１カバー２１及び第２カバー２２は、いずれも円盤状に形成されており、平面視における外周形状が同一である。そのため、第１カバー２１と第２カバー２２とが組み合わされることにより、１つの円盤状の筐体２が構成される。第１カバー２１は、第２カバー２２に対して複数本（３本）のねじ６３にて結合される。第１カバー２１と第２カバー２２とが互いに結合された状態で、第１カバー２１と第２カバー２２との間には、感知ブロック１０、回路ブロック２０及び音出力部６１が収容される。

第１カバー２１は、円形状の第１主板２１１と、第１主板２１１の上面の外周部から上方に突出する第１周壁２１２と、を有している。また、第１カバー２１は、第１主板２１１の上面に、回路ブロック２０を配置するための回路領域２１３（図４参照）、及び音出力部６１を配置するための第１音響領域２１４（図４参照）を更に有している。第１カバー２１は、回路領域２１３内に配置された押釦２１５を更に有している。押釦２１５は、ヒンジ構造により第１主板２１１に対して可動に構成されており、筐体２の内側、つまり上方へと押し込む操作が可能である。押釦２１５が押し操作されることにより、回路領域２１３に配置される回路ブロック２０に含まれるスイッチが操作されることになる。

また、第１主板２１１の下面には、外周縁に沿って延びる溝２１６（図２Ａ参照）が形成されている。溝２１６は、第１主板２１１の下面の外周縁と略同心円状であって、全周に亘って形成されている。つまり、溝２１６は、第１主板２１１の下面の外周縁よりも一回り小さい円環状である。さらに、溝２１６の底面のうち第１音響領域２１４に対応する部分には、第１主板２１１を、第１主板２１１の板厚方向に貫通する音孔２１７（図２Ａ参照）が形成されている。

第２カバー２２は、円形状の第２主板２２１と、第２主板２２１の上面の外周部から上方に突出する第２周壁２２２と、を有している。また、第２カバー２２は、第２主板２２１の下面に、感知ブロック１０を配置するための収容領域２２３（図３参照）、及び音出力部６１を配置するための第２音響領域２２４を更に有している。第２カバー２２は、第２主板２２１の上面に、電池６２を収容するための電池領域２２５（図４参照）を更に有している。

また、第２カバー２２は、第２主板２２１の下面から下方に突出する複数のスペーサ２２６を更に有している。複数のスペーサ２２６は、各々の先端部（下端部）を第１主板２１１の上面に接触させることにより、第１カバー２１と第２カバー２２との間に、所定の隙間を確保する。具体的には、第１カバー２１と第２カバー２２とが互いに結合された状態で、第１周壁２１２の上端面と第２主板２２１の下面との間には、筐体２の内部空間を筐体２の外部とつなぐ開口部２３としての隙間が形成される。これにより、開口部２３を通して、筐体２の内部空間、つまり第１カバー２１と第２カバー２２との間の空間に、煙等の気体が流入可能となる。

なお、筐体２（第１カバー２１及び第２カバー２２）の形状は、円盤状に限らず、例えば多角形（四角形、六角形、八角形等）であってもよい。

図５に示すように、感知ブロック１０は、感知ケース７と、発光部４と、受光部５と、温度検出部６０と、を有している。

感知ケース７は、平面視において円形状となる円盤状である。感知ケース７は、合成樹脂製の成形品である。感知ケース７は、第１ケース７１と、第２ケース７２と、を有している。第２ケース７２は、第１ケース７１の上面を覆うように、第１ケース７１に対して組み合わされる。第１ケース７１は、プリント配線板２０１（図３参照）に固定される。ここで、感知ケース７は、少なくとも遮光性を有している。感知ケース７の内部には、感知空間Ｓｐ１が形成される。第１ケース７１は、円形状の底板７３と、底板７３の上面７３１の外周部から上方に突出する壁構造３と、を有している。壁構造３は、感知空間Ｓｐ１の外部から感知空間Ｓｐ１に光が進入することを抑制しつつも、感知空間Ｓｐ１の外部から感知空間Ｓｐ１に気体を取り込む機能を有する。壁構造３は、平面視において、感知空間Ｓｐ１を全周にわたって包囲するように円環状に形成されている。具体的には、壁構造３は、底板７３の上面７３１の外周縁に沿って並ぶ複数の小片３０の集合体である。壁構造３は、これら複数の小片３０の間を通して気体を通過させる。言い換えれば、底板７３の上面７３１の外周部には、上面７３１の外周縁に沿って複数の小片３０が間隔を空けて並んで配置されている。

第１ケース７１は、発光素子ホルダ８と、受光素子ホルダ９と、温度検出素子ホルダ６０１と、を有している。発光素子ホルダ８は、発光部４（発光素子４０）を保持する。受光素子ホルダ９は、受光部５（受光素子５０）を保持する。温度検出素子ホルダ６０１は、温度検出部６０（温度検出素子６００）を保持する。発光素子４０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）であって、通電時に光を出力する。発光素子４０は、感知空間Ｓｐ１に向けて光を出力する。受光素子５０は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ：Photodiode）であって、光を電気信号に変換する光電変換を行う素子である。受光部５（受光素子５０）は、発光部４（発光素子４０）からの直接光が入射せず、かつ感知空間Ｓｐ１内の煙等での散乱光が入射する位置に配置される。温度検出素子６００は、例えば、サーミスタであって、温度に応じて電気特性（抵抗値）が変動する素子である。温度検出部６０（温度検出素子６００）は、感知空間Ｓｐ１の温度を検出する。

第２ケース７２は、円形状の上板７２１と、上板７２１の下面の外周部から下方に突出する周壁７２２と、を有している。周壁７２２の内径は壁構造３の外径より大きい。さらに、上板７２１の下面からの周壁７２２の突出量は、底板７３の上面７３１からの壁構造３の突出量と略同一である。したがって、第１ケース７１と第２ケース７２とが互いに結合された状態では、周壁７２２の先端面（下端面）が底板７３の上面７３１に接触し、壁構造３の先端面（上端面）が上板７２１の下面に接触する。この状態で、壁構造３は周壁７２２で囲まれた空間に収まることになる。

周壁７２２には、周壁７２２を周壁７２２の板厚方向に貫通する複数の窓孔７２３が形成されている。複数の窓孔７２３は、上板７２１の下面の周方向に沿って並んでいる。これにより、第１ケース７１と第２ケース７２とが互いに結合された状態で、複数の窓孔７２３を通して壁構造３が感知ケース７の外部に露出する。ここで、周壁７２２には、複数の窓孔７２３を覆うように防虫ネットが取り付けられていてもよい。防虫ネットは、複数の窓孔７２３から感知ケース７内の感知空間Ｓｐ１への虫等の異物の進入を低減する。

回路ブロック２０は、プリント配線板２０１と、スイッチを含む複数の電子部品２０２と、を有している。複数の電子部品２０２は、プリント配線板２０１に実装される。プリント配線板２０１の導体部には、感知ブロック１０の発光部４、受光部５、及び温度検出部６０が電気的に接続される。また、プリント配線板２０１の導体部には、音出力部６１及び電池６２が更に電気的に接続される。本実施形態では、プリント配線板２０１は、感知ブロック１０の下方、つまり感知ブロック１０と第１主板２１１との間に配置されている。感知ブロック１０はプリント配線板２０１の板厚方向の一面（上面）上に搭載される。

ここで、回路ブロック２０は、複数の電子部品２０２の一部である制御部２０３（図１参照）を含んでいる。制御部２０３は、発光部４、受光部５及び音出力部６１等の制御を行う回路である。制御部２０３は、煙感知システム２００としての機能を有する。制御部２０３は、受光部５の受光量（出力信号の大きさ）に基づいて、感知空間Ｓｐ１における煙の有無を判断する。受光部５での受光量は、例えば、感知空間Ｓｐ１における気体の粒子の濃度等によって変化する。制御部２０３は、粒子の濃度が一定以上である場合に、感知空間Ｓｐ１に煙が存在すると判断する。制御部２０３は、煙の存在を感知すると、音出力部６１を駆動するための電気信号を音出力部６１に出力する。制御部２０３（煙感知システム２００）の詳細な説明は、「（２．２）煙感知システムの構成」の欄で説明する。

音出力部６１は、回路ブロック２０からの電気信号を受けて音（音波）を出力する。音出力部６１は、電気信号を音に変換するスピーカ又はブザー等により実現される。音出力部６１は、平面視において円形状となる円盤状である。

電池６２は、第２カバー２２の上方において、電池領域２２５に収容される。電池６２は、一次電池と二次電池とのいずれであってもよい。

以上説明したように構成される本実施形態に係る煙感知器１は、例えば、自動火災報知システム１００の構成要素に含まれる（図１参照）。自動火災報知システム１００は、煙感知器１と受信機３００とを備えている。煙感知器１は、火災（による煙）の発生を検知すると、受信機３００へ火災発生を通知する発報信号（火災信号）を送信する。煙感知器１と受信機３００との間の通信手段は、有線通信であってもよいし無線通信であってもよい。受信機３００は、例えば、煙感知器１からの発報信号を受信すると、火災の発生を通知する通知信号を管理装置に送信する。また、自動火災報知システム１００が複数の煙感知器１を備えている場合、受信機３００は、煙感知器１からの発報信号を受信すると、他の煙感知器１の音出力部６１から音を連動して出力させる。また、自動火災報知システム１００は、発信機等を備えていてもよ。発信機は、人が火災を発見した際に押される押ボタンを備えている。発信機は、押ボタンが押されると、発報信号（火災信号）を受信機３００に送信する。

（２．２）煙感知システムの構成
本実施形態に係る煙感知システム２００は、制御部２０３を備えている。煙感知システム２００の構成要素に、感知空間Ｓｐ１における気体の温度を検出する温度検出部６０が含まれていてもよい。また、煙感知システム２００の構成要素に、感知空間Ｓｐ１の気体に含まれる粒子の濃度を検出する濃度検出部としての受光部４及び発光部５が含まれていてもよい。

制御部２０３は、例えば、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータで構成されている。つまり、制御部２０３は、プロセッサ及びメモリを有するコンピュータシステムで実現されている。そして、プロセッサが適宜のプログラムを実行することにより、制御部２０３が、温度算出部２３１、濃度算出部２３２、煙感知部２３３、濃度カウンタ２３４、推定部２３５、温度カウンタ２３６、及び感度変更部２３７として機能する。プログラムは、メモリに予め記録されていてもよいし、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の非一時的な記録媒体に記録されて提供されてもよい。

温度算出部２３１は、温度検出部６０の出力を信号処理することにより、変化温度〔℃〕を算出するように構成されている。変化温度とは、感知空間Ｓｐ１における気体の温度の時間的な変化である。本実施形態では、温度算出部２３１は、単位期間ごとの変化温度を算出する。つまり、変化温度は、単位期間の始点における感知空間Ｓｐ１の気体の温度と、単位期間の終点における感知空間Ｓｐ１の気体の温度と、の差である。温度算出部２３１は、温度検出部６０（サーミスタ）の抵抗値に基づいて感知空間Ｓｐ１の気体の温度を算出し、単位期間ごとの変化温度を算出する。単位期間の長さは、感知空間Ｓｐ１に、水滴（湯気）を含む気体が流入した際に、感知空間Ｓｐ１の温度が上昇し始めて安定するまでに要する時間よりも長い時間に設定されていることが好ましい。単位期間の長さは、一例として１０秒であるが、この値に限らず異なる値であってもよい。

濃度算出部２３２は、受光部５の出力を信号処理することにより、感知空間Ｓｐ１内の気体に含まれる粒子の濃度〔％／ｍ〕を算出するように構成されている。濃度算出部２３２は、受光部５の受光量に相当する受光部５の出力信号の大きさに基づいて、感知空間Ｓｐ１内の気体に含まれる粒子の濃度を算出する。濃度算出部２３２は、所定のサンプリング周期で、濃度を算出する。

煙感知部２３３は、気体に含まれる粒子の濃度に基づいて、煙を感知するように構成されている。具体的には、煙感知部２３３は、気体に含まれる粒子の濃度である濃度算出部２３２の算出結果を取得する。煙感知部２３３は、気体に含まれる粒子の濃度（濃度算出値）と、濃度閾値と、の比較結果に基づいて、煙を感知する。煙感知部２３３は、濃度算出値が濃度閾値以上である場合、濃度カウンタ２３４の値（カウント値）を増加させる。また、煙感知部２３３は、濃度算出値が濃度閾値未満である場合、濃度カウンタ２３４の値（カウント値）を低減させる。濃度カウンタ２３４の下限値はゼロであるとする。煙感知部２３３は、濃度カウンタ２３４のカウント値が所定値に達すると、感知空間Ｓｐ１に煙が存在すると判断する。煙感知部２３３は、煙の存在を感知すると、音出力部６１を駆動するための電気信号を音出力部６１に出力する。また、煙感知部２３３は、火災発生を通知する発報信号（火災信号）を受信機３００に送信する。

推定部２３５は、温度算出部２３１の算出結果である変化温度と、濃度算出部２３２の算出結果である濃度（濃度算出値）と、に基づいて、感知空間Ｓｐ１における気体の状態を推定するように構成されている。具体的には、推定部２３５は、変化温度と温度閾値との比較、及び濃度算出値と所定濃度値との比較を、単位期間ごとに行う。そして、推定部２３５は、比較結果に基づいて、気体の状態が煙であるか水滴を含む状態であるかを推定する。ここでいう煙とは、火災によって発生する気体であって、煤等の粒子を含んでいる。水滴を含む状態とは、水蒸気の一部が液化した水粒子（いわゆる湯気）を含んだ気体の状態である。

推定部２３５は、温度カウンタ２３６の値（カウント値）に基づいて、気体の状態が煙であるか水滴を含む状態であるかを推定する。推定部２３５は、変化温度が温度閾値以上であり、かつ、濃度算出値が所定濃度値以上である場合、温度カウンタ２３６の値（カウント値）を増加させる。つまり、温度カウンタ２３６は、単位期間において、気体に含まれる粒子の濃度が所定濃度値以上であって、かつ、気体の上昇温度が温度閾値以上である場合、カウント値が増加する。所定濃度値と比較される濃度算出値は、単位期間における濃度算出値のピーク値（最高値又は最低値）であってもよいし、単位期間における濃度算出値の代表値（平均値、中央値等）であってもよい。温度閾値は、一例として３〔℃〕であるが、この値に限らず異なる値であってもよい。また、温度閾値は、温度カウンタ２３６のカウント値に応じて変更されてもよい。所定濃度値は、濃度閾値よりも小さい値である。所定濃度値は、一例として２〔％／ｍ〕であるが、この値に限らず異なる値であってもよい。また、所定濃度値は、温度カウンタ２３６のカウント値に応じて変更されてもよい。

推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”から“２”に変化すると、気体の状態が煙であると推定する。より詳細には、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”から“２”に変化すると、気体の状態が、炎の発生を伴う燃焼によって発生した煙であると推定する。言い換えれば、推定部２３５は、第１単位期間（第１期間）における変化温度が温度閾値（第１温度閾値）以上であり、かつ、第２単位期間（第２期間）における変化温度が温度閾値（第２温度閾値）以上である場合、気体の状態が、燃焼による煙であると推定する。第２単位期間は、時系列において第１単位期間よりも後の単位期間である。つまり、推定部２３５は、気体に含まれる粒子の濃度が所定濃度値以上である状態で、気体の温度が上昇し続ける場合、気体の状態が、燃焼による煙であると推定する。

また、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”のまま変化しない場合、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態であると推定する。言い換えれば、推定部２３５は、第１単位期間（第１期間）における変化温度が温度閾値（第１温度閾値）以上であり、かつ、第２単位期間（第２期間）における変化温度が温度閾値（第２温度閾値）未満である場合、気体の状態が水滴を含む状態であると推定する。つまり、推定部２３５は、気体に含まれる粒子の濃度が所定濃度値以上である状態で、気体の温度が一旦上昇してその後の安定した場合、気体の状態が水滴を含む状態であると推定する。

また、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“０”のまま変化しない場合、気体の状態が煙であると推定する。より詳細には、推定部２３５は、変化温度が温度閾値未満であり、かつ濃度算出値が所定濃度値以上である場合、気体の状態が、炎の発生を伴わない燻焼（無炎燃焼）によって発生した煙であると推定する。つまり、推定部２３５は、気体に含まれる粒子の濃度が所定濃度値以上である状態で、気体の温度が上昇しない場合、気体の状態が、燻焼による煙であると推定する。

ここで、第２期間（第２単位期間）は、第１期間（第１単位期間）よりも後の期間であればよく、時系列で連続している必要はない。例えば、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“０”から“１”に変化した後、カウント値が“１”が１又は複数回続いたとする。このような場合、推定部２３５は、カウント値“１”が連続することによって、気体の状態が水滴を含む状態（湯気）と一旦推定する。そして、カウント値“１”が続いた後、カウント値が“１”から“２”に変化すると、気体の状態が燃焼による煙であると推定結果を更新する。つまり、推定部２３５は、カウント値が“０”から“１”に変化した単位期間（第１期間）と、カウント値が“１”から“２”に変換した単位期間（第２期間）とが、時系列で連続していない場合であっても、気体の状態が燃焼による煙であると推定する。

感度変更部２３７は、推定部２３５の推定結果に基づいて、煙感知部２３３の感度を変更するように構成されている。本実施形態では、感度変更部２３７は、推定部２３５が、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態であると推定した場合、煙感知部２３３の感度を低減させる。具体的には、感度変更部２３７は、煙感知部２３３が濃度算出値と比較する濃度閾値を、デフォルト値である第１閾値から第２閾値へ増加させることにより、煙感知部２３３の感度を低減させる。つまり、感度変更部２３７は、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”のまま変化しない場合、煙感知部２３３の感度を低減させる。言い換えれば、時系列において、第１単位期間（第１期間）と、第１単位期間よりも後の第２単位期間（第２期間）とがある。感度変更部２３７は、第１単位期間における変化温度が温度閾値（第１温度閾値）以上であり、かつ、第２単位期間にける変化温度が温度閾値（第２温度閾値）未満である場合、煙感知部２３３の感度を低減させる。

（３）動作例
本実施形態の煙感知システム２００の動作例を図６を用いて説明する。図６は、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態、燃焼による煙、燻焼による煙それぞれである場合の、濃度算出値、温度算出値、及び温度カウンタ２３６のカウント値（温度カウント値）の変化の一例を示すグラフである。温度算出値とは、温度算出部２３１が算出する感知空間Ｓｐ１の温度である。図６の温度算出値のグラフは、時点ｔ０での温度算出値を基準（０℃）とした温度算出値の変化を示している。

図６の濃度算出値のグラフにおいて、Ｘ１（実線）は、気体の状態が水滴を含む状態である場合の濃度算出値である。Ｘ２（破線）は、気体の状態が燃焼による煙である場合の濃度算出値である。Ｘ３（一点鎖線）は、気体の状態が燻焼による煙である場合の濃度算出値である。図６の温度算出値のグラフにおいて、Ｙ１（実線）は、気体の状態が水滴を含む状態である場合の温度算出値である。Ｙ２（破線）は、気体の状態が燃焼による煙である場合の温度算出値である。Ｙ３（一点鎖線）は、気体の状態が燻焼による煙である場合の温度算出値である。図６の温度カウント値のグラフにおいて、Ｚ１（実線）は、気体の状態が水滴を含むである場合の温度カウント値である。Ｚ２（破線）は、気体の状態が燃焼による煙である場合の温度カウント値である。Ｚ３（一点鎖線）は、気体の状態が燻焼による煙である場合の温度カウント値である。

また、図６のＸ１及びＹ１の値は、煙感知器１が水滴（湯気）を含む気体の発生源（例えば浴室のドア）から水平面上で０．５〔ｍ〕離れた位置に設置されている場合の値である。図６のＸ２及びＹ２の値は、煙感知器１が燃焼による煙の発生源から水平面上で２．２〔ｍ〕離れた位置に設置されている場合の値である。図６のＸ３及びＹ３の値は、煙感知器１が燻焼による煙の発生源から水平面上で２．２〔ｍ〕離れた位置に設置されている場合の値である。

また、図６において、Ｔｈ１は、温度閾値のデフォルト値である第１閾値であり、Ｔｈ２は、感度変更部２３７による変更後の温度閾値である第２閾値であり、Ｔｈ３は、推定部２３５が濃度算出値と比較する所定濃度値である。図６において、Ｔ１は、単位期間であり、Ｆ１は、温度閾値である。

まず、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態である場合について説明する（図６のＸ１，Ｙ１，Ｚ１参照）。

例えば、浴室のドアが開けられて、煙感知器１の感知空間Ｓｐ１に水滴（湯気）を含む気体が流入すると、この気体によって濃度算出値及び温度算出値が上昇する。時点ｔ０から時点ｔ１までの単位期間Ｔ１（第１単位期間）において、変化温度が温度閾値Ｆ１（第１温度閾値）を上回り、濃度算出値が所定濃度値Ｔｈ３及び第１閾値Ｔｈ１（濃度閾値）を上回っている。したがって、時点ｔ１において、温度カウンタ２３６のカウント値が“０”から“１”に増加する。

時点ｔ１から時点ｔ２までの単位期間Ｔ１（第２単位期間）において、変化温度が温度閾値Ｆ１（第２温度閾値）を下回っている。これは、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態である場合、この気体の温度によって温度算出値が一時的に上昇し、その後、温度が安定するためである。したがって、時点ｔ２において、温度カウンタ２３６のカウント値は、増加せず“１”のままとなる。そのため、推定部２３５は、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態であると推定する。感度変更部２３７は、濃度閾値を第１閾値Ｔｈ１から第２閾値Ｔｈ２に変更（増加）することにより、煙感知部２３３の感度を低減させる。

これにより、時点ｔ２以降において、濃度算出値が濃度閾値（第２閾値Ｔｈ２）を上回りにくくなり、湯気を誤って煙と検知すること（誤検知）が抑制される。図６に示す例では、時点ｔ２以前では、濃度算出値が濃度閾値（第１閾値Ｔｈ１）を上回るタイミングが存在しているが、時点ｔ２以降では、濃度算出値が濃度閾値（第２閾値Ｔｈ２）未満となっている。そのため、煙感知部２３３は、感知空間Ｓｐ１に煙が存在しないと判断する。

次に、気体の状態が燃焼による煙である場合について説明する（図６のＸ２，Ｙ２，Ｚ２参照）。

炎を伴う燃焼が発生すると、煙及び炎によって濃度算出値及び温度算出値が上昇する。時点ｔ０から時点ｔ１までの単位期間Ｔ１（第１単位期間）において、変化温度が温度閾値Ｆ１（第１温度閾値）を上回り、濃度算出値が所定濃度値Ｔｈ３及び第１閾値Ｔｈ１（濃度閾値）を上回っている。したがって、時点ｔ１において、温度カウンタ２３６のカウント値が“０”から“１”に増加する。

時点ｔ１から時点ｔ２までの単位期間Ｔ１（第２単位期間）においても、変化温度が温度閾値Ｆ１（第２温度閾値）を上回っている。これは、燃焼の炎によって、気体の温度が上昇し続けるためである。したがって、時点ｔ２において、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”から“２”に増加する。そのため、推定部２３５は、気体の状態が燃焼による煙であると推定する。感度変更部２３７は、濃度閾値を第１閾値Ｔｈ１のまま変更しない（維持する）。つまり、感度変更部２３７は、煙感知部２３３の感度を変更（低減）しない。

これにより、濃度算出値が濃度閾値（第１閾値Ｔｈ１）を上回りやすくなり、煙の発生をより早く検知することができ、失報を抑制することができる。図６に示す例では、時点ｔ２以降においても、濃度算出値が濃度閾値（第１閾値Ｔｈ１）を上回るタイミングが存在している。そのため、煙感知部２３３は、感知空間Ｓｐ１に煙が存在すると判断する。その結果、音出力部６１から音が出力され、煙感知器１から受信機３００へ火災発生を通知する発報信号（火災信号）が送信される。

次に、気体の状態が燻焼による煙である場合について説明する（図６のＸ３，Ｙ３，Ｚ３参照）。

炎を伴わない燻焼が発生すると、濃度算出値が上昇するが、温度算出値は上昇しない。これは、燻焼では、煙が発生するが炎が発生しないためである。したがって、燻焼が発生しても、温度カウンタ２３６のカウント値が“０”のままとなる。推定部２３５は、濃度算出値が所定濃度値Ｔｈ３を上回っているため、気体の状態が燻焼による煙であると推定する。感度変更部２３７は、濃度閾値を第１閾値Ｔｈ１のまま変更しない（維持する）。つまり、感度変更部２３７は、煙感知部２３３の感度を変更（低減）しない。

これにより、濃度算出値が濃度閾値（第１閾値Ｔｈ１）を上回りやすくなり、煙の発生をより早く検知することができ、失報を抑制することができる。図６に示す例では、時点ｔ２以降においても、濃度算出値が濃度閾値（第１閾値Ｔｈ１）を上回るタイミングが存在している。そのため、煙感知部２３３は、感知空間Ｓｐ１に煙が存在すると判断する。その結果、音出力部６１から音が出力され、煙感知器１から受信機３００へ火災発生を通知する発報信号（火災信号）が送信される。

なお、上述した、推定部２３５による、温度カウンタ２３６のカウント値に基づいた気体の状態の推定処理は、一例である。温度カウンタ２３６のカウント値は、気体の状態に応じて異なるように変化すればよい。温度カウンタ２３６のカウント値は、温度の時間変化が同じであっても、単位期間の長さ、温度閾値の大きさ等に応じて変化する。そのため、推定部２３５による、温度カウンタ２３６のカウント値に基づいた気体の状態の推定処理は、単位期間の長さ、温度閾値の大きさ等に応じて適宜設定される。例えば、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“２”のままである場合に、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態であると推定してもよい。また、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“２”から“３”に変化した場合に、気体の状態が燃焼による煙であると推定してもよい。

（４）変形例
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎず、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下、実施形態に係る煙感知システム２００の変形例について列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

実施形態に係る煙感知システム２００と同様の機能は、煙感知方法、（コンピュータ）プログラム、又はプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。煙感知方法は、煙を感知する方法であって、気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、気体の状態を推定する推定ステップを含む。また、プログラムは、コンピュータシステムに煙感知方法を実行させる。

本開示における煙感知システム２００は、例えば、制御部２０３等に、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、煙感知部２３３、推定部２３５、感度変更部２３７等の機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）又は大規模集積回路（ＬＳＩ）を含む１ないし複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。煙感知システム２００は、１つの筐体（本開示では筐体２）に収納された構成に限らず、複数の筐体に分散して収納されていてもよい。例えば、煙感知システム２００としての機能は、煙感知器１と受信機３００とに分散されていてもよいし、受信機３００が備えていてもよい。また、煙感知システム２００としての機能は、クラウド（クラウドコンピューティング）によって実現されてもよい。

（４．１）第１変形例
上述した実施形態では、感度変更部２３７は、推定部２３５が、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態であると推定した場合、濃度閾値を第１閾値Ｔｈ１から第２閾値Ｔｈ２へ増加させることにより、煙感知部２３３の感度を低減させていたが、この構成に限らない。感度変更部２３７は、推定部２３５が、気体の状態が燃焼又は燻焼による煙と推定した場合、煙感知部２３３の感度を増加させてもよい。

本変形例では、煙感知部２３３が濃度算出値と比較する濃度閾値のデフォルト値が第２閾値Ｔｈ２（＞第１閾値Ｔｈ１）である。感度変更部２３７は、濃度閾値を、デフォルト値である第２閾値Ｔｈ２から第１閾値Ｔｈ１へ減少させることにより、煙感知部２３３の感度を増加させる。

感度変更部２３７は、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”から“２”に変化した場合、煙感知部２３３の感度を増加させる。言い換えれば、時系列において、第１単位期間（第１期間）と、第１単位期間よりも後の第２単位期間（第２期間）とがある。感度変更部２３７は、第１単位期間における変化温度が温度閾値（第１温度閾値）以上であり、かつ、第２単位期間における変化温度が温度閾値（第２温度閾値）以上である場合、煙感知部２３３の感度を増加させる。

また、感度変更部２３７は、変化温度が温度閾値未満であり、かつ濃度算出値が所定濃度値Ｔｈ３以上である場合、煙感知部２３３の感度を増加させる。

これにより、燃焼又は燻焼による煙が発生した場合において、濃度算出値が濃度閾値（第１閾値Ｔｈ１）を上回りやすくなり、煙の発生をより早く検知することができ、失報を抑制することができる。また、推定部２３５が推定した気体の状態が水滴を含む状態である場合、濃度閾値がデフォルト値の第２閾値（Ｔｈ２）のままとなる。したがって、濃度算出値が濃度閾値（第２閾値Ｔｈ２）を上回りにくくなり、湯気を煙と誤検知することが抑制される。

（４．２）第２変形例
上述した実施形態では、煙感知部２３３は、濃度算出値に基づいて、煙を感知していたが、この構成に限らない。煙感知部２３３は、推定部２３５の推定結果に応じて、濃度算出値と変化温度との両方に基づいて、煙を感知するように構成されていてもよい。

本変形例では、煙感知部２３３は、推定部２３５が、気体の状態が燃焼による煙、又は湯気であると推定した場合、濃度算出値と変化温度との両方に基づいて、煙を感知する。言い換えれば、煙感知部２３３は、第１単位期間（第１期間）における変化温度が温度閾値（第１温度閾値）以上である場合、気体に含まれる粒子の濃度（濃度算出値）と、変化温度と、に基づいて、煙を感知する。具体的には、煙感知部２３３は、濃度算出値と濃度閾値との比較結果、及び変化温度と所定の閾値との比較結果に基づいて、煙の有無を判断する。例えば、煙感知部２３３は、濃度算出値が濃度閾値以上であり、かつ、変化温度が所定の閾値以上である場合、濃度カウンタ２３４を増加させる。煙感知部２３３は、濃度カウンタ２３４のカウント値が所定値に達すると、感知空間Ｓｐ１に煙が存在すると判断する。

したがって、変化温度が所定の閾値未満である場合、濃度カウンタ２３４が増加しないので、湯気を煙と誤検知することが抑制される。

（４．３）その他の変形例
上述した実施形態では、推定部２３５は、濃度算出値と変化温度とに基づいて、気体の状態を推定していたが、この構成に限らない。推定部２３５は、変化温度のみに基づいて、気体の状態を推定してもよい。推定部２３５は、変化温度と温度閾値とを比較し、変化温度が温度閾値以上である場合、温度カウンタ２３６のカウント値を増加させる。推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”から“２”に変化した場合、気体の状態が燃焼による煙であると推定する。また、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“１”のままである場合、気体の状態が水滴（湯気）を含む状態であると推定する。また、推定部２３５は、温度カウンタ２３６のカウント値が“０”のままである場合、気体の状態が燻焼による煙であると推定する。

また、上述した実施形態では、感度変更部２３７は、濃度閾値を変更することにより煙感知部２３３の感度を変更していたが、この構成に限らない。例えば、感度変更部２３７は、煙感知部２３３が濃度閾値と比較する濃度算出値に、推定部２３５の推定結果に基づいた係数を掛けることにより、煙感知部２３３の感度を変更してもよい。

（まとめ）
第１態様に係る煙感知システム（２００）は、煙を感知する。煙感知システム（２００）は、推定部（２３５）を備える。推定部（２３５）は、気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、気体の状態を推定する。

この態様によれば、気体の状態が煙であるか否か（水滴を含む状態であるか）を推定することができるので、湯気を誤って煙と感知することが抑制される。

第２態様に係る煙感知システム（２００）は、第１態様において、煙感知部（２３３）と、感度変更部（２３７）と、を更に備える。煙感知部（２３３）は、気体に含まれる粒子の濃度に基づいて、煙を感知する。感度変更部（２３７）は、推定部（２３５）の推定結果に基づいて、煙感知部（２３３）の感度を変更する。

この態様によれば、推定部（２３５）の推定結果に応じて煙感知部（２３３）の感度を変更できるので、湯気を誤って煙と感知することがより抑制される。

第３態様に係る煙感知システム（２００）では、第２態様において、時系列において、第１期間（第１単位期間）と、第１期間よりも後の第２期間（第２単位期間）とがある。感度変更部（２３７）は、第１期間における変化温度が第１温度閾値以上であり、かつ、第２期間における変化温度が第２温度閾値未満である場合、煙感知部（２３３）の感度を低減させる。

この態様によれば、気体の状態が水滴を含む状態である場合に、煙感知部（２３３）の感度が低減されるので、湯気を誤って煙と感知することが抑制される。

第４態様に係る煙感知システム（２００）では、第２態様において、時系列において、第１期間（第１単位期間）と、第１期間よりも後の第２期間（第２単位期間）とがある。感度変更部（２３７）は、第１期間における変化温度が第１温度閾値以上であり、かつ、第２期間における変化温度が第２温度閾値以上である場合、煙感知部（２３３）の感度を増加させる。

この態様によれば、気体の状態が煙である場合に、煙感知部（２３３）の感度が増加されるので、煙をより早く感知することができ、失報を抑制することができる。

第５態様に係る煙感知システム（２００）では、第３又は第４態様において、煙感知部（２３３）は、気体に含まれる粒子の濃度と、濃度閾値と、の比較結果に基づいて、煙を感知するように構成される。感度変更部（２３７）は、濃度閾値を変更することにより、煙感知部（２３３）の感度を変更する。

この態様によれば、煙感知部（２３３）の感度を容易に変更することができる。

第６態様に係る煙感知システム（２００）では、第３～第５態様のいずれかにおいて、煙感知部（２３３）は、第１期間における変化温度が第１温度閾値以上である場合、気体に含まれる粒子の濃度と、変化温度と、に基づいて、煙を感知する。

この態様によれば、気体に含まれる粒子の濃度だけでなく、変化温度にも基づいて、煙の有無が判断されるので、煙の感知精度が向上する。

第７態様に係る煙感知システム（２００）では、第１～第６態様のいずれかにおいて、推定部（２３５）は、変化温度と、気体に含まれる粒子の濃度と、に基づいて、気体の状態を推定する。

この態様によれば、推定部（２３５）による気体の状態の推定精度の向上を図ることができる。

第８態様に係る煙感知方法は、煙を感知する方法であって、推定ステップを含む。推定ステップでは、気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、気体の状態を推定する。

この態様によれば、気体の状態が煙であるか否か（水滴を含む状態であるか）を推定することができるので、湯気を誤って煙と感知することが抑制される。

第９態様に係るプログラムは、コンピュータシステムに、第８態様の煙感知方法を実行させる。

この態様によれば、気体の状態が煙であるか否か（水滴を含む状態であるか）を推定することができるので、湯気を誤って煙と感知することが抑制される。

２００ 煙感知システム
２３３ 煙感知部
２３５ 推定部
２３７ 感度変更部

Claims (13)

1. 煙を感知する煙感知システムであって、
   気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、前記気体の状態を推定する推定部を備え、
   時系列において、第１期間と、前記第１期間よりも後の第２期間とがあり、
   前記推定部は、前記第１期間における前記変化温度が第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が第２温度閾値未満である場合、前記気体の状態が、水滴を含む状態であると推定する、
   煙感知システム。
2. 前記推定部は、前記第１期間における前記変化温度が前記第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が前記第２温度閾値以上である場合、前記気体の状態が、燃焼による煙を含む状態であると推定する、
   請求項１に記載の煙感知システム。
3. 前記推定部は、前記第１期間における前記変化温度が前記第１温度閾値未満であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が前記第２温度閾値未満である場合、前記気体の状態が、炎の発生を伴わない燻焼によって発生した煙を含む状態であると推定する、
   請求項１又は２に記載の煙感知システム。
4. 前記気体に含まれる粒子の濃度に基づいて、前記煙を感知する煙感知部と、
   前記推定部の推定結果に基づいて、前記煙感知部の感度を変更する感度変更部と、を更に備える、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の煙感知システム。
5. 前記感度変更部は、前記第１期間における前記変化温度が前記第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が前記第２温度閾値未満である場合、前記煙感知部の感度を低減させる、
   請求項４に記載の煙感知システム。
6. 前記感度変更部は、前記第１期間における前記変化温度が前記第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が前記第２温度閾値以上である場合、前記煙感知部の感度を増加させる、
   請求項４又は５に記載の煙感知システム。
7. 前記煙感知部は、前記気体に含まれる粒子の濃度と、濃度閾値と、の比較結果に基づいて、前記煙を感知するように構成され、
   前記感度変更部は、前記濃度閾値を変更することにより、前記煙感知部の感度を変更する、
   請求項４～６のいずれか１項に記載の煙感知システム。
8. 前記煙感知部は、前記第１期間における前記変化温度が前記第１温度閾値以上である場合、前記気体に含まれる粒子の濃度と、前記変化温度と、に基づいて、前記煙を感知する、
   請求項４～７のいずれか１項に記載の煙感知システム。
9. 前記推定部は、さらに前記気体に含まれる粒子の濃度に基づいて、前記気体の状態を推定する、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の煙感知システム。
10. 煙を感知する煙感知方法であって、
    気体の温度の時間的な変化である変化温度に基づいて、前記気体の状態を推定する推定ステップを含み、
    時系列において、第１期間と、前記第１期間よりも後の第２期間とがあり、
    前記推定ステップにて、前記第１期間における前記変化温度が第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が第２温度閾値未満である場合、前記気体の状態が、水滴を含む状態であると推定する、
    煙感知方法。
11. 前記推定ステップにて、前記第１期間における前記変化温度が前記第１温度閾値以上であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が前記第２温度閾値以上である場合、前記気体の状態が、燃焼による煙を含む状態であると推定する、
    請求項１０に記載の煙感知方法。
12. 前記推定ステップにて、前記第１期間における前記変化温度が前記第１温度閾値未満であり、かつ、前記第２期間における前記変化温度が前記第２温度閾値未満である場合、前記気体の状態が、炎の発生を伴わない燻焼によって発生した煙を含む状態であると推定する、
    請求項１０又は１１に記載の煙感知方法。
13. コンピュータシステムに、請求項１０～１２のいずれか１項に記載の煙感知方法を実行させるためのプログラム。

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