CN102171733A - 烟检测器 - Google Patents

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Abstract

该烟检测器，具有：多个发光元件，发出互不相同的波长的光；以及多个散射光受光部，以对所述各个波长的每种光不同的散射角，接收从这些发光元件同时发出的多个所述光照射到烟上而产生的散射光。

Description

烟检测器
技术领域
本发明涉及通过基于互不相同的2波长的光的烟的散射光，判断该烟的种类的烟检测器。
本申请基于2008年10月9日在日本提出的特愿2008-262608号要求优先权，将该内容援引于此。
背景技术
作为判别烟的种类的以往的烟检测器，有使用了发出相对长波长的光的投光元件和发出相对短波长的光的另一投光元件的烟检测器。
在这种烟检测器中，以互不相同的定时使上述各个投光元件发光，并且，由受光元件接收通过来自这些投光元件的光照射烟颗粒而发生的散射光，然后，按投光元件获取从该受光元件输出的受光信号，进而基于这些受光信号进行运算，判断烟的种类。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平11-023458号公报
发明内容
但是，在这样的以往的烟检测器的烟种类的判断方法中，以互不相同的定时使红外LED和蓝色LED发光驱动，另一方面，由于烟每时每刻都在流动，不能得到对完全相同的烟的受光信号，难以准确地判断烟的种类。
为了弥补该问题，考虑对于在不同的定时得到的受光信号，校正成宛如是在相同的定时得到的受光信号，但是产生为此必须实施复杂的校正计算的新的问题。
本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于，提供烟检测器，其能够基于2波长的光的烟的散射光，准确地判断烟的种类。
用于解决课题的手段
本发明为了解决上述课题而达成相关的目的，采用了以下的手段。
(1)本发明的烟检测器，具有：多个发光元件，发出互不相同的波长的光；以及多个散射光受光部，以对所述各个波长的每种光不同的散射角，接收从这些发光元件同时发出的多种所述光照射到烟上而产生的散射光。
(2)也可以在上述(1)所述的烟检测器中，在规定的定时，对于所述各个发光元件的每一个，使同时使所述各个发光元件发光时的不同驱动条件达到至少2种以上。
(3)也可以在上述(1)所述的烟检测器中，基于来自所述各个散射光受光部的各个受光信号间的相关，判定所述烟的有无或者种类。
(4)也可以在上述(1)或(2)所述的烟检测器中，基于所述各个发光元件的驱动条件和该驱动条件中的所述各个受光部的受光信号的相关，判定所述烟的有无或者种类。
(5)本发明的其它烟检测器，具有：第1散射光检测部，以第1散射角配置了长波长发光元件和长波长受光元件，该长波长发光元件发出具有规定的长波长的第1光，该长波长受光元件接收从该长波长发光元件发出的所述第1光照射到烟上而产生的第1散射光；第2散射光检测部，以与所述第1散射角不同的第2散射角配置了短波长发光元件和短波长受光元件，该短波长发光元件发出具有规定的短波长的第2光，该短波长受光元件接收从该短波长发光元件发出的所述第2光照射到所述烟上而产生的第2散射光；发光控制部，使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件同时发光；第1检测处理部，获取来自所述长波长受光元件的第1长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的第1短波长受光信号；以及第2检测处理部，获取来自所述长波长受光元件的第2长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的第2短波长受光信号。
(6)也可以在上述(5)所述的烟检测器中，所述发光控制部具有驱动电流可变控制部，该驱动电流可变控制部变更所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件的其中一个的驱动电流。
(7)也可以在上述(5)或(6)所述的烟检测器中，还具有烟种类判断部，该烟种类判断部基于所述第1长波长受光信号、所述第2长波长受光信号、所述第1短波长受光信号和所述第2短波长受光信号，判断所述烟的种类。
(8)也可以采用如下的结构，即在上述(7)所述的烟检测器的情况下，所述发光控制部通过相同的发光电流使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件同时发光驱动；所述第1检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第1长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第1短波长受光信号；所述发光控制部在改变了所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件的其中一个的发光电流之后，使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件同时发光；所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；所述烟种类判断部基于所述第1长波长受光信号、所述第2长波长受光信号、所述第1短波长受光信号和所述第2短波长受光信号，如果长波长受光信号的比例相对多，则判断为所述烟的颗粒直径大到规定值以上，另一方面，如果短波长受光信号的分量相对多，则判断为所述烟的颗粒直径小于所述规定值。
(9)也可以采用如下的结构，即在上述(7)所述的烟检测器中，所述发光控制部在使流过所述短波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述短波长发光元件和所述长波长发光元件进行所述同时发光；所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果所述第1输出比小于1，则估计为所述烟的颗粒直径小于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比为1以上，则确定为所述估计结果正确。
(10)也可以采用如下的结构，即在上述(7)所述的烟检测器中，所述发光控制部在使流过所述短波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述短波长发光元件和所述长波长发光元件进行所述同时发光；所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第1短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果该第1输出比为1以上，则估计为所述烟的颗粒直径大于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比为1以上，则确定为所述估计结果正确。
(11)也可以采用如下的结构，即在上述(7)所述的烟检测器中，所述发光控制部在使流过所述长波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述长波长发光元件和所述短波长发光元件进行所述同时发光；所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第1短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果该第1输出比小于1，则估计为所述烟的颗粒直径小于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比小于1，则确定为所述估计结果正确。
(12)也可以采用如下的结构，即在上述(7)所述的烟检测器中，所述发光控制部在使流过所述长波长发光元件的发光电流低于流过所述短波长发光元件的发光电流之后，使所述长波长发光元件和所述短波长发光元件进行所述同时发光；所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果该第1输出比为1以上，则估计为所述烟的颗粒直径大于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比小于1，则确定为所述估计结果正确。
(13)也可以采用如下的结构，即在上述(7)所述的烟检测器中，所述发光控制部在使流过所述短波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述短波长发光元件和所述长波长发光元件进行所述同时发光；所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比和所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第2输出比，(ii)在从所述第1输出比至所述第2输出比的变化率为规定的阈值以上的情况下，判定为所述烟的颗粒直径小于规定值，另一方面，在所述变化率小于所述阈值的情况下，判断为所述烟的颗粒直径大于所述规定值。
(14)也可以采用如下的结构，即在上述(7)所述的烟检测器中，所述发光控制部在使流过所述长波长发光元件的发光电流低于流过所述短波长发光元件的发光电流之后，使所述长波长发光元件和所述短波长发光元件进行所述同时发光；所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比和所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第2输出比，(ii)在从所述第1输出比至所述第2输出比的变化率小于规定的阈值的情况下，判定为所述烟的颗粒直径小于规定值，另一方面，在所述变化率为所述阈值以上的情况下，判断为所述烟的颗粒直径大于所述规定值。
(15)本发明的又一其它烟检测器，具有：第1散射光检测部，以第1散射角配置了长波长发光元件和长波长受光元件，该长波长发光元件发出具有规定的长波长的第1光，该长波长受光元件接收从该长波长发光元件发出的所述第1光照射到烟上而产生的第1散射光；第2散射光检测部，以与所述第1散射角不同的第2散射角配置了短波长发光元件和短波长受光元件，该短波长发光元件发出具有比所述长波长短的规定的短波长的第2光，该短波长受光元件接收从该短波长发光元件发出的所述第2光照射到所述烟上而产生的第2散射光；发光控制部，使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件通过相同的发光电流同时发光；检测处理部，获取来自所述长波长受光元件的长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的所述短波长受光信号；以及烟种类判断部，基于所述长波长受光信号以及所述短波长受光信号判断所述烟的种类。
(16)也可以采用如下的结构，即在上述(15)所述的烟检测器中，所述烟种类判断部，(i)将第1输出比设定为阈值，该第1输出比将对于预先判明的1种以上的烟获取的已知的长波长受光信号除以已知的短波长受光信号得到，(ii)对于未知的烟，求将由所述受光处理部获取的所述长波长受光信号除以所述短波长受光信号得到的第2输出比，(iii)通过将该第2输出比与所述阈值进行比较，从而判定所述烟的种类。
(17)也可以在上述(15)所述的烟检测器，所述第2散射光检测部的所述短波长发光元件的位置相对所述第1散射光检测部的所述长波长发光元件的位置，以规定的轴线为中心水平旋转错开配置。
(18)也可以采用如下的结构，即在上述(8)或(15)所述的烟检测器中，还备有具有平坦的露出面的检测器主体；将所述长波长发光元件、所述长波长受光元件、所述短波长发光元件和所述短波长受光元件分别埋设配置在所述露出面内；对于所述露出面面对的外部检烟空间，照射来自所述长波长发光元件的所述第1光和来自所述短波长发光元件的所述第2光，产生照射到所述外部烟检测空间内的所述烟而产生的所述第1散射光以及所述第2散射光；由所述长波长受光元件接收所述第1散射光，并且由所述短波长受光元件接收所述第2散射光。另外，也可以在所述露出面，安装用于保护埋设配置在该面的各个发光元件以及受光元件的透光性盖子。
发明的效果
根据本发明的烟检测器，通过使发出相对长波长的光的发光元件和发出相对短波长的光的发光元件在同一定时发光，对同样的烟得到长波长光以及短波长光各自的散射光的受光信号，因此能够更准确地识别烟的种类。
这里，在烟颗粒比较小的情况下(例如在棉灯芯的发烟燃烧的情况下)，蓝色LED产生的短波长(例如470nm)的光的散射光分量相对变多。相对于此，在烟颗粒比较大的水蒸汽或者滤纸的发烟燃烧的情况下，反而是红外LED产生的长波长(例如870nm)的光的散射光分量相对变多。
因此，基于在相同电流下使发出长波长光的发光元件和发出短波长光的发光元件同时发光驱动所获取的受光信号，例如根据受光信号的输出比，判断是长波长光的影响大，还是短波长光的影响大。但是，由于这样存在不能进行准确的判断的情况，因此，在使用于发出长波长光以及短波长光的其中一种光的发光电流增加或减少之后使同时发光，对长波长光以及短波长光各自的影响进行再验证。并且，基于再验证的结果能够最终判断烟的种类，因此，能够更准确地判断烟的种类。
另外，在本发明的烟检测器的其它方式中，设定成短波长光的散射角相对长波长光的散射角充分变大(例如，短波长光的散射角相对长波长光的散射角40°充分变大为90°)。由此，提高长波长光以及短波长光对散射光分量的影响的程度，不进行再验证，而是仅通过相同发光电流下的同时发光，就能准确地判断烟的种类。因此，能够将处理负担减轻了不需要再验证的量，进行快速判断。
附图说明
图1A是表示本发明的烟检测器的第1实施方式的图，是图1B的A-A剖面图。
图1B是该烟检测器的仰视图。
图2是表示该烟检测器的外观的立体图。
图3A是示意性地表示该烟检测器的散射光检测结构的说明图。
图3B是示意性地表示该烟检测器的散射光检测结构的说明图。
图3C是示意性地表示该烟检测器的散射光检测结构的说明图。
图4是该实施方式中的检测器电路的方框图。
图5A是表示对于由棉灯芯的发烟燃烧产生的颗粒直径小的烟的、长波长的散射光分量的影响和短波长的散射光分量的影响的说明图。
图5B是表示对于由滤纸的发烟燃烧产生的烟和水蒸汽等颗粒直径大的烟的、长波长的散射光分量的影响和短波长的散射光分量的影响的说明图。
图6是表示了在再验证中使蓝色LED的发光电流减少的、图4所示的信号处理部的烟种类判断处理的流程图。
图7是表示本发明的烟检测器的第2实施方式的图，是表示在上述第1实施方式的说明中图4所示的、在再验证中使红外LED的发光电流减少的信号处理部的烟种类判断处理的流程图。
图8是表示本发明的烟检测器的第3实施方式的图，是表示在上述第1实施方式的说明中图4所示的、判断输出比变化率、在再验证中使蓝色LED的发光电流减少的信号处理部的烟种类判断处理的流程图。
图9是表示本发明的烟检测器的第4实施方式的图，是表示在上述第1实施方式的说明中图4所示的、判断输出比变化率、在再验证中使红外LED的发光电流减少的信号处理部的烟种类判断处理的流程图。
图10是表示本发明的烟检测器的第5实施方式的图，是不进行再验证而判断烟种类的检测器电路的方框图。
图11A是表示在该实施方式中，将蓝色LED的配置位置相对红外LED错开了的情况下的散射光检测结构的说明图。
图11B是表示在该实施方式中，将蓝色LED的配置位置相对红外LED错开了的情况下的其它散射光检测结构的说明图。
图11C是表示在该实施方式中，将蓝色LED的配置位置相对红外LED错开了的情况下的又一其它散射光检测结构的说明图。
图12是表示在图11A～图11C的各个散射光检测结构中的、相对于蓝色LED的错开角的滤纸以及棉灯芯的输出比的测量结果的表。
图13是表示图10所示的信号处理部的烟种类判断处理的流程图。
图14是本实施方式的信号处理部中设置的干扰光处理部的方框图。
图15是表示该干扰光处理部的发光动作以及受光动作的时序图。
图16是表示干扰光周期长的情况下的发光定时的设定的时序图。
图17是表示干扰光周期短的情况下的发光次数的增加的时序图。
图18是表示上述干扰光处理部的发光控制处理的流程图。
图19是表示图18所示的发光控制处理的后续的流程图。
具体实施方式
以下说明本发明的烟检测器的各个实施方式，但是在说明时，对同一结构要素附加同一标号，省略其重复的说明。
[第1实施方式]
图1A以及图1B是表示本发明的第1实施方式的烟检测器的结构的图，图1A表示图1B的A-A剖面图，图1B表示从下侧观看的仰视图。
如图1A所示，本实施方式的烟检测器其露出面平坦，是在外部形成检烟空间的所谓的平坦型烟检测器。本实施方式的平坦型烟检测器在检测器主体10的内部下侧收纳了保持架(holder)12。在保持架12的下侧形成平坦的露出面12a。并且，在具有在该露出面12a形成的开口21a～21d的各个收纳孔内，设置2组的、由发光元件及接收元件构成的散射光检测部。
保持架12的露出面12a被薄的透光性盖24覆盖。由此，开口21a～21d被覆盖，使得粉尘等不进入它们的内部。在保持架12的里侧(上侧)组装电路基板26。在该电路基板26中安装了用于基于散射光方式的烟检测方法判断有无火灾发生以及烟的种类的检测器电路。
在本实施方式的平坦型检测器中设置：第1散射光检测部，检测长波长的光的散射光；以及第2散射光检测部，检测短波长的光的散射光。
第1散射光检测部具有：作为发出例如870nm的长波长的光的长波长发光元件的红外LED14；以及接收从该红外LED14发出的光照射到烟而产生的散射光的使用了光电二极管的长波长受光元件16。红外LED14以及长波长受光元件16以第1散射角θ1(例如θ1＝40°)配置。
第2散射光检测部具有：作为发出例如470nm的短波长的光的短波长发光元件的蓝色LED18；以及接收从该蓝色LED18发出的光照射到烟而产生的散射光的短波长受光元件20。蓝色LED18以及短波长受光元件20以与上述第1散射角θ1＝40°不同的第2散射角θ2(例如θ2＝50°)配置。
在烟的颗粒直径比较小、例如棉灯芯的发烟燃烧的情况下，蓝色LED18发出的、例如470nm这样的短波长的光的散射光分量相对多。相对于此，在烟的颗粒直径比较大的、水蒸汽或滤纸的发烟燃烧的情况下，反而红外LED14发出的例如870nm这样的长波长的光的散射光分量相对多。
烟的散射光的检测若例如以所述第1散射光检测部为例，则首先从在保持架112内设置的红外LED14发出的长波长的光经由开口21a以及透明盖24照射到位于露出面12a的下侧的外部检烟空间22。并且，若火灾产生的烟进入外部检烟空间22内，则从红外LED14发出的光照射到烟颗粒而散射，该散射光经由透光性盖24以及开口21b，入射到在保持架12内设置的长波长受光元件16中。其结果，长波长受光元件16输出与通过长波长的光照射到烟颗粒而产生的散射光的受光对应的受光信号。
上述动作内容对具有蓝色LED18以及短波长受光元件20的所述第2散射光检测部也同样，从图1B可以明确，第1散射光检测部和第2散射光检测部错开规定角度而配置，使得仰视时的光轴方向在露出面12a的中心轴线CL交叉。
在具有上述结构的本实施方式的平坦型烟检测器中，在检测器主体10中不设置具有以往那样的迷宫式(labyrinth)结构的检烟部，取而代之，将红外LED14、蓝色LED18、长波长受光元件16、短波长受光元件20嵌入并收纳在保持架12内，并且，使开口21a～21d经由透光性盖21而露出在外部。其结果，可以不设置迷宫式结构的检烟部，相应能够减小该平坦型烟检测器的高度尺寸。因此，与以往相比，实现大幅度的薄型化。
图2是表示本实施方式的平坦型烟检测器的外观的立体图。如图1A～图2所示，检测器主体10具有平滑地弯曲的碟子状的圆盘形状，在其中央设置平坦的露出面12a。并且，在该露出面12a上形成在内部收纳了图1A以及图1B所示的红外LED14、蓝色LED18、长波长受光元件16、短波长受光元件20的开口21a～21d的开口端部。
图3A～图3B是示意性地表示了本实施方式的平坦型烟检测器中的散射光检测结构的说明图。图3A表示将所述第1散射光检测部以及所述第2散射光检测部重叠在与露出面12a平行的平面空间上而配置的状态。
这里，第1散射光检测部以具有发光点P1、检测点Q1和受光点R1的虚线的三角形表示。连接发光点P1和检测点Q1的直线的延长线、与连接检测点Q1和受光点R1的直线形成的角度θ1即第1构成角例如设为θ1＝40°。
另外，第2散射光检测部以具有以发光点P2、检测点Q2和受光点R2的实线的三角形表示。连接发光点P2和检测点Q2的直线的延长线、与连接检测点Q2和受光点R2的直线形成的角度即第2构成角θ2例如设为θ2＝50°。
在将这些第1散射光检测部以及第2散射光检测部实际上如图1A～图2所示那样配置的情况下，发光点P1、P2不能配置在同一位置上，并且，受光点R1、R2也不能配置在同一位置，因此如图3B所示，配置在水平旋转(环绕所述中心轴CL)地转动规定角度而错开的位置。
进而，为了使第1散射光检测部以及第2散射光检测部的检测点Q1、Q2一致，如图3C所示，将具有位于例如相对露出面12a更高的位置的检测点Q2的实线的第2散射光检测部侧的底边部分，从中心位置(所述中心轴CL的位置)沿水平方向平行移动错开，进而，在该状态下，将检测点Q2倒向检测点Q1侧，从而能够使检测点Q1、Q2的位置一致。
如此，通过使2个检测点Q1、Q2一致，在同时从发光点P1、P2发光时，这些光遇到位于同一位置的烟而产生各自的散射光，进而，能够在受光点R1、R2接收这些散射光。
图4表示本实施方式中的所述检测器电路的方框图。如图4所示，本实施方式的检测器电路具有：使用了CPU的信号处理部28、连接到该信号处理部28的长波长发光驱动电路30、短波长发光驱动电路32、长波长放大电路34、短波长放大电路36、存储部38以及振荡部40。
长波长发光驱动电路30对作为长波长发光元件的红外LED14进行发光驱动。长波长放大电路34将在由长波长受光元件16接收到由烟产生的长波长的散射光时从该长波长受光元件16送出的长波长受光信号PD11输入到信号处理部28。
短波长发光驱动电路32对作为短波长发光元件的蓝色LED18进行发光驱动。短波长放大电路36放大在由短波长受光元件20接收到由烟产生的短波长的散射光时从该短波长受光元件20送出的受光信号，生成短波长受光信号PD12，并将其输入到信号处理部28。
在信号处理部28中，作为由CPU执行程序实现的功能，设置第1检测处理部42、第2检测处理部44、烟种类判断部46、阈值设定部48和火灾判断部50。
第1检测处理部42对长波长发光驱动电路30以及短波长发光驱动电路32，同时输出基于振荡部40发出的时钟而生成的发光脉冲，从而通过相同电流值的发光电流同时使红外LED14以及蓝色LED18发光。长波长发光驱动电路30以及短波长发光驱动电路32的发光驱动例如以1秒为周期间歇地进行。1次的发光驱动通过连续5次输出例如3kHz的发光脉冲而进行。
由该第1检测处理部42通过相同发光电流使红外LED14以及蓝色LED18同时发光，从而长波长受光元件16以及短波长受光元件20分别接收照射到烟上而产生的散射光分量。并且，从长波长受光元件16发送的受光信号由长波长放大电路34放大，作为长波长受光信号PD11而输入到第1检测处理部42。另外，从短波长受光元件20发送的受光信号由短波长放大电路36放大而成为短波长受光信号PD12，同样输入到第1检测处理部42。
通过使用因第1检测处理部42产生的长波长以及短波长的光的同时发光驱动而输出的长波长受光信号PD11以及短波长受光信号PD12，烟种类判断部46能够估计烟的种类。但是，由于1次的估计判断可能搞错烟的种类，因此在本实施方式中，为了再验证而执行第2检测处理部44的检测处理。
即，第2检测处理部44在使红外LED14以及蓝色LED18的其中一个的发光电流变化以相对另一方不同之后，同时使它们发光，获取长波长受光信号PD21以及短波长受光信号PD22。在本实施方式中，第2检测处理部44使红外LED14的发光电流保持原样，另一方面使蓝色LED18的发光电流低于红外LED14的发光电流，而使它们同时发光，获取用于验证的长波长受光信号PD21以及短波长受光信号PD22。
烟种类判断部46基于第1检测处理部42获取的长波长受光信号PD11以及短波长受光信号PD12、以及第2检测处理部44获取的长波长受光信号PD21以及短波长受光信号PD22，如果长波长受光信号的比例多，则判断为“颗粒直径大的烟”，如果短波长受光信号的比例多，则判断为“颗粒直径小的烟”。
即，烟种类判断部46对烟的种类判断，将第1检测处理部42获取的长波长受光信号PD11的输出除以短波长受光信号PD12的输出而得到的输出比、即Ra，作为Ra＝PD11/PD12求出。同样，将第2检测处理部44获取的、例如使蓝色LED18的发光电流减少的情况下的长波长受光信号PD21的输出除以短波长受光信号PD22的输出得到的输出比、即Rb，作为Rb＝PD21/PD22求出。并且，基于这样求出的2个输出比Ra、Rb，判断烟种类。
火灾判断部50在第1检测处理部44获取的长波长受光信号PD11或短波长受光信号PD12的至少其中一个超过了规定的火灾判断阈值的情况下，判断为火灾发生，将火灾检测信号送出到未图示的接收机等。
另外，在本实施方式的平坦型烟检测器中，为了检测对图1A以及图1B所示的所述外部烟检测空间22内的烟照射光而产生的散射光，采用了平坦型，但是，为了抑制除去伴随该平坦型的采用的干扰光的影响，在第1检测处理部42以及第2检测处理部44中分别设置干扰光处理部45。对该干扰光处理部45后面叙述。
图5A以及图5B是在图4所示的所述烟种类判断部46的判断处理中使用的、表示长波长散射光分量以及短波长散射光分量对于烟的种类的影响的一览表。
图5A表示对于颗粒直径相对小的烟、即棉灯芯的燃烧发烟的长波长受光量PD1、短波长受光量PD2以及它们的输出比PD1/PD2。在该图5A中，表示了蓝色LED18以及红外LED14的发光电流相同的情况、使蓝色LED18的发光电流比红外LED14的发光电流减少的情况以及使红外LED14的发光电流比蓝色LED18的发光电流减少的情况。
如图5A所示，在颗粒直径小的、由棉灯芯的燃烧发烟产生的烟的情况下，由蓝色LED18产生的例如470nm这样的短波长的光的散射光分量(短波长受光量PD2)变多。因此，在发光电流相同的情况下，若伴随由棉灯芯的燃烧发烟产生的烟的散射光分量多，则伴随蓝色LED18的发光的短波长受光量PD12变大，伴随红外LED14的发光的长波长受光量PD11变小。因此，此时的输出比Ra＝PD11/PD12取小于1的值。
接着，为了再验证使蓝色LED18的发光电流减少之后而使它们同时发光的情况下，在由红外LED14产生的长波长受光量PD1几乎没有变化，与发光电流相同的情况相同，另一方面，在由蓝色LED14产生的短波长受光量PD2中，因光量伴随发光电流的减少而降低，散射光分量减少，短波长受光量PD2变化为小的值。其结果，在发光电流相同的情况下小于1的输出比Rb＝PD21/PD22，因为分母侧的值变小，从而变化为1以上的值。
因此，在得到了通过发光电流相同而使红外LED14以及蓝色LED18同时发光时的输出比Ra为小于1，且接着使蓝色LED18的发光电流减少时的输出比Rb为1以上的检测结果的情况下(即在得到了Ra＜1且Rb≥1的关系的情况下)，能够判断为由棉灯芯的燃烧发烟等产生的颗粒半径小的烟。
另外，为了再验证，可以使红外LED14的发光电流减少而同时发光。此时，即使由于颗粒半径小的棉灯芯的燃烧发烟产生的烟使长波长光降低，也由于颗粒直径小而对短波长的散射光分量的影响少，因此，长波长受光量以及短波长受光量都与发光电流相同时几乎没有变化，输出比Rb同样为小于1的值。因此，在发光电流相同下的输出比Ra小于1，且通过为了再验证的红外LED14的减少的同时发光下的输出比Rb同样小于1的情况下(即，Ra＜1且Rb＜1的情况下)，能够判断为由棉灯芯的燃烧发烟等产生的颗粒直径小的烟。
反之，图5B表示对于如滤纸的燃烧发烟那样颗粒直径大的烟的长波长受光量PD1、短波长受光量PD2、输出比PD1/PD2之间的关系。对于颗粒直径大的例如滤纸的燃烧发烟产生的烟，反而由红外LED14产生的例如870nm这样的长波长的光的散射光分量变大。
因此，在由滤纸的发烟燃烧产生的烟的情况下，处于通过发光电流相同的同时发光下得到的长波长受光信号PD1相对大，并且短波长受光信号PD2相对小的关系，此时的输出比Ra为1以上的值。
接着，若为了再验证而例如使蓝色LED18的发光电流减少且使它们同时发光，则如果是颗粒直径大的滤纸的发烟燃烧产生的烟，即使使短波长的光减少，也几乎对散射光没有影响，因此，与发光电流相同的情况一样，维持长波长受光量以及短波长受光量各自的大小关系，此时的输出比Rb与发光电流相同的情况同样为1以上。
因此，在发光电流相同且同时发光所获得的输出比Ra为1以上，且为了再验证而减少蓝色LED18的发光电流使它们同时发光所得到的输出比Rb也同样为1以上的情况下(即，在得到了Ra≥1且Rb≥1的关系的情况下)，能够判断为由滤纸的燃烧发烟或水蒸汽等产生的颗粒直径大的烟。
另外，在再验证时，也可以使红外LED14的发光电流减少来进行。此时，由于长波长光的减少，长波长受光信号PD1中的散射光的受光分量减少，受光量变化为小的值。因此，此时的输出比Rb从发光电流相同时的1以上，在再验证时变化为小于1。
因此，在发光电流相同且使它们同时发光的情况下的输出比Ra为1以上、并且为了再验证使红外LED14的发光电流减少而使它们同时发光的情况下的输出比Rb小于1的情况下(即在得到了Ra≥1且Rb＜1的关系的情况下)，能够判断为由滤纸的燃烧发烟等产生的、颗粒直径大的烟。
图6是表示在再验证时，使蓝色LED18的发光电流减少的所述信号处理部28(参照图4)的烟种类判断处理的流程图。
如该图6所示，首先，在步骤S1中将表示处理次数的计数器i、j分别复位成0后，在步骤S2中，使红外LED14以及蓝色LED18在同一发光电流下同时发光。
在接着的步骤S3中，读入通过接收伴随步骤S2中的同时发光的散射光而得到的长波长受光量PD11以及短波长受光量PD12。
在接着的步骤S4中，检查例如长波长受光量PD11是否超过了预先规定的、相当于表示火灾发生的可能的预警(pre-alarm)的阈值。
步骤S4的结果，在长波长受光量PD11超过了相当于预警的阈值的情况下，进入步骤S5，基于在步骤S3读入的长波长受光量PD11以及短波长受光量PD12，将输出比Ra作为Ra＝PD11/PD12计算。
在接着的步骤S6中，检查计算出的输出比Ra是否小于1。若其结果小于1，则进入步骤S7，估计为由图5A所示的棉灯芯的燃烧发烟产生的颗粒直径小的烟。另一方面，在输出比Ra为1以上的情况下，进入步骤S15，并估计为图5B所示那样的滤纸的燃烧发烟等颗粒直径大的烟。
在步骤S7的烟种类的估计完毕之后，进入步骤S8，为了再验证而减少蓝色LED18的发光电流，使它们进行同时发光。
并且，在步骤S9中，与所述步骤S3同样，读入长波长受光量PD21以及短波长受光量PD22。
在接着的步骤S10中，将输出比Rb作为Rb＝PD1/PD2计算。
在接着的步骤S11中，检查输出比Rb是否为1以上。
若其结果为1以上，则进入步骤S12，使计数器i进行+1。
在接着的步骤S13中，检查是否为i＝5，并且直到i＝5为止，重复从步骤S2起的处理。并且，在达到i＝5之后，进入步骤S14，并断定为由棉灯芯的燃烧发烟等产生的颗粒直径小的烟。即，在步骤S14断定为步骤S7的估计结果正确。
另一方面，在步骤S6中判断为输出比Ra为1以上，且在步骤S15中估计为颗粒直径大的烟的情况下，也进行与所述步骤S7～S14同样的步骤S16～S22的处理。即，同样使蓝色LED18的发光电流减少而使它们同时发光，读入用于验证的长波长受光量PD21和短波长受光量PD22，求输出比Rb＝PD21/PD22。并且，在步骤S19中如果输出比Rb为1以上，则进入步骤S20中，使计算器j进行+1，在步骤S21中，直到达到j＝5为止，重复步骤S1～S6、S15～20的处理。并且，若达到了计数器j＝5，则进入步骤S22，并断定为滤纸等颗粒直径大的烟。即，在步骤S22中将在步骤S15中估计出的颗粒直径大的烟的估计结果断定为正确。
[第2实施方式]
以下说明本发明的烟检测器的第2实施方式，但是在以下的说明中，主要说明与上述第1实施方式的不同方面。
图7是表示在再验证中使红外LED14的发光电流减少的情况下的、图4所示的所述信号处理部28的烟种类判断处理的流程图。
该图7的处理中的步骤S31～S52与图6所示的步骤S1～S22对应。其中，该图7所示的本实施方式的处理与上述第1实施方式不同方面在于：在步骤S38、46中不是减少蓝色LED18的发光电流而是减少红外LED14的发光电流后使它们同时发光的方面；以及在步骤S41、S49中，对在再验证时求出的输出比Rb小于1的条件进行判别的方面。
具体而言，通过步骤S31～S44的处理，对图5A所示的发光电流相同时的输出比的条件、和在再验证时使红外LED14的发光电流减少时的输出比Rb的条件的成立进行判断。另外，在步骤S44中将在步骤S37中的估计断定为由棉灯芯等燃烧发烟产生的颗粒直径小的烟。
另外，通过步骤S31～S36的处理和步骤S45～S52的处理，对图5B所示的发光电流相同时的输出比Ra为1以上的条件的成立、和在再验证时使红外LED14的发光电流减少时的输出比Rb小于1的条件的成立进行判断。另外，在步骤S52中，将在步骤S45中的估计断定为由滤纸等燃烧发烟产生的颗粒直径大的烟。
另外，这里叙述的输出比等数值是为了说明简单而设定假想的条件而例示的，可能因各个设备的特性、受光部的放大率、其它条件而变化。关于这方面，以下也同样。
[第3实施方式]
以下说明本发明的烟检测器的第3实施方式，但是在以下的说明中，主要说明与上述第1实施方式的不同方面。
图8是表示判断输出比变化率、在再验证中使蓝色LED18的发光电流减少的、图4所示的所述信号处理部28的烟种类判断处理的流程图。
该图8的步骤S61～S68是与除了图6所示的步骤S6以及步骤S7的、步骤S1～S10相同的处理。即，通过相同发光电流使红外LED14以及蓝色LED18同时发光之后，计算输出比Ra，并且计算为了再验证使蓝色LED18的电流减少而使它们同时发光时的输出比Rb。
这样，在步骤S65以及S68中求出输出比Ra、Rb之后，进入步骤S69，求从输出比Ra至输出比Rb的变化率，进而判定该变化率是否为阈值以上。
这里，输出比的变化率如以图5A以及图5B说明那样，成为如下。
(1)如果是由棉灯芯的燃烧发烟等产生的颗粒直径小的烟，在为了再验证而使蓝色LED18的发光电流减少的情况下，从输出比Ra至输出比Rb的变化率大。
(2)如果是由滤纸的燃烧发烟产生的烟等颗粒直径大的烟，从发光电流相同情况下的输出比Ra至减少了蓝色LED18的发光电流时的输出比Rb的变化率小。
因此，在图8的步骤S69中，输出比的变化率大到阈值以上的情况下，进入步骤S70，使计数器i进行+1之后，进入步骤S71。在步骤S71中，直到达到计数器i＝5为止，重复从步骤S62至S70的处理，如果达到i＝5之后，进入步骤S72，根据所述(1)的判断结果，判断为由棉灯芯的燃烧发烟等产生的颗粒直径小的烟。
另一方面，在步骤S69中，在输出比的变化率小于阈值的情况下，在步骤S73中，使计数器j进行+1之后，进入步骤S74，直到达到j＝5为止，重复从步骤S62至S73的处理。并且，在步骤S74中，如果达到了j＝5，则进入步骤S75，根据所述(2)式，判断为由滤纸的燃烧发烟等产生的颗粒直径大的烟。
[第4实施方式]
以下说明本发明的烟检测器的第4实施方式，但是在以下的说明中，主要说明与上述第3实施方式的不同方面。
图9表示判断输出变化率、在再验证中使红外LED14的发光电流减少的、图4所示的所述信号处理部28的烟种类判断处理的流程图。
图9中的步骤S81～S95的处理与图8所示的步骤S61～S75的处理对应。其中，本实施方式与上述第3实施方式不同之处在于：在步骤S86中进行再验证时，不是将蓝色LED18的发光电流减少而是使红外LED14的发光电流减少后使它们同时发光的方面；以及从步骤S89中的输出比Ra至输出比Rb的变化率与阈值进行比较处理的方面。
关于图9所示的、在再验证时使红外LED14的发光电流减少的情况，根据图5A以及图5B所示的再验证时的红外LED14的发光电流减少时的输出比Rb的关系，能够如下进行判断。
(1)关于棉灯芯的燃烧发烟等产生的颗粒直径小的烟，从发光电流相同时的输出比Ra至红外LED14的发光电流减少时的输出比Rb的变化率小。
(2)关于由滤纸的燃烧发烟产生的烟或水蒸汽等颗粒直径大的烟，从发光电流相同时的输出比Ra至由红外LED14的发光电流减少产生的输出比Rb的变化率大。
因此，在图9的步骤S89中，判定从使发光电流相同而求出的步骤S85的输出比Ra至在步骤S86中通过使红外LED14的发光电流减少而同时发光求出的在步骤S88中计算出的输出比Rb的输出变化率，是否为阈值以上。其结果，在输出变化率为小于阈值的情况下，当作所述(1)式的条件成立，进入步骤S90，使计数器i进行+1，在步骤S91中，直到达到i＝5为止，重复从步骤S82至S90的处理之后，进入步骤S92，判断为由棉灯芯的燃烧发烟等产生的颗粒直径小的烟。
另一方面，在步骤S89中，在从输出比Ra至输出比Rb的输出变化率为阈值以上的情况下，当作所述(2)式的条件成立，进入步骤S93，使计数器j进行+1，在步骤S94中，在直到达到j＝5为止，重复从步骤S82至步骤S93为止的处理之后，进入步骤S95，判断为由滤纸的燃烧发烟产生的烟等颗粒直径大的烟。
这样，在上述第3实施方式的图8或上述第4实施方式的图9所示的、基于输出比的变化率的烟种类的判断中，与对图6以及图7所示的输出比Ra、Rb为1以上还是小于1进行比较判断，从而对烟种类进行判断的情况相比，能够更简单地进行比较判断处理。
[第5实施方式]
以下说明本发明的烟检测器的第5实施方式，但是在以下的说明中，主要说明与上述第1实施方式的不同方面。
图10是不进行再验证而判断烟种类的本实施方式的方框图。如图10所示，本实施方式的检测器电路具有使用了CPU的信号处理部28，与图4所示的上述第1实施方式同样，对该信号处理部28连接了长波长发光驱动电路30、短波长发光驱动电路32、长波长放大电路34、短波长放大电路36、存储部38、发信部40。
长波长发光驱动电路30以及短波长发光驱动电路32分别对红外LED14以及蓝色LED18进行发光驱动。另外，长波长放大电路34以及短波长放大电路36放大来自长波长受光元件16以及短波长受光元件20的受光信号，对信号处理部28输出长波长受光信号PD1以及短波长受光信号PD2。
信号处理部28中作为由CPU执行程序而实现的功能，设置了检测处理部52、烟种类判断部54、阈值设定部56和火灾判断部50。
检测处理部52获取长波长受光信号PD1以及短波长受光信号PD2，该长波长受光信号PD1以及短波长受光信号PD2是使红外LED14以及蓝色LED18通过相同发光电流同时发光，由长波长放大电路34以及短波长放大电路36放大来自长波长受光元件16以及短波长受光元件20各自的受光信号而得到。烟种类判断部54基于长波长受光信号PD1以及短波长受光信号PD2判断烟的种类。
烟种类判断部54对阈值设定部56设定关于预先判明的一种或多种烟获取的长波长受光信号和短波长受光信号的输出比。并且，烟种类判断部54接受所述阈值的设定，对未知的烟计算由检测处理部52获取的长波长受光信号PD1和短波长受光信号PD2的输出比Ra＝PD1/PD2，与由阈值设定部56设定的所述阈值相比较，判定烟的种类。
图11A～图11C表示在本实施方式中，将蓝色LED18相对红外LED14的相对配置位置错开的情况下的散射光检测构造。
图11A表示在具有第1散射光检测部和第2散射光检测部的结构中，将发光侧的红外LED14以及蓝色LED18配置在大致相同位置的情况，其中第1散射光检测部具有红外LED14以及长波长受光元件16，第2散射光检测部具有蓝色LED18以及短波长受光元件20。
所述第1散射光检测部中的散射角θ1设为θ1＝40°，基于通过长波长的光照射到烟颗粒而产生的散射光分量的受光输出显著变大。另外，所述第2散射光检测部中的散射角θ2为θ2＝90°这样大于θ1，从而基于通过短波长的光照射到烟颗粒而产生的散射光分量的受光输出难以受到长波长的光的影响。
图11B表示固定红外LED14的配置，另一方面，将蓝色LED18相对该红外LED14沿水平面的右旋转(以所述中心轴线CL为中心的右旋转)错开了偏离角α＝30°的散射光检测结构。
图11C表示将蓝色LED18相对该红外LED14沿水平面的右旋转(以所述中心轴线CL为中心的右旋转)错开了偏离角α＝60°的散射光检测结构。
图12表示关于这些图11A～图11C所示的、偏离角α＝0°、30°、60°的不同散射光检测结构，检测出了由颗粒直径大的滤纸的燃烧发烟产生的烟、和颗粒直径小的棉灯芯的燃烧发烟产生的烟的情况下的输出比PD2/PD1的测量结果。
在图12中，在发光元件的偏离角α＝0°的情况下，滤纸输出比PD2/PD1为0.1，棉灯芯输出比PD2/PD1为0.2，两者的输出比之比为1比2。
相对于此，发光元件偏离角α若为α＝30°，滤纸输出比仍旧为0.1，但是棉灯芯输出比增加为0.26，滤纸与棉灯芯的输出比之比为1比2.6。
进而，在发光元件偏离角α＝60°的情况下，滤纸输出比稍增加为0.12，相对于此，棉灯芯输出比大幅增加为0.44，滤纸和棉灯芯的输出比之比为1比3.7。
在图10所示的本实施方式中，通过使用图12所示那样的对于已知的烟的输出比作为阈值，判断未知的烟的种类。
图13是表示使用图12所示的、将发光元件偏离角α＝0°中的滤纸输出比PD2/PD1＝0.1和棉灯芯输出比PD2/PD1＝0.2作为阈值而使用的情况下的、图10所示的所述信号处理部28的烟种类判断处理的流程图。
如该图13所示，首先在步骤S101中，在将计数器i、j、k复位为0之后，进入步骤S102，使红外LED14以及蓝色LED18以相同发光电流同时发光。并且，在步骤S103中，在读入了长波长受光量PD1以及短波长受光量PD2之后，进入步骤S104，以长波长受光量PD1为相当于预警的阈值以上为条件，进入步骤S105，计算输出比PD1/PD2。
在接着的步骤S106中，将图12所示的α＝0°中棉灯芯输出比0.2作为阈值进行比较，如果为0.2以上，则进入步骤S107，使计数器i进行+1。并且，在步骤S108中，在直到达到i＝5为止，重复从步骤S102至步骤S107的处理之后，在步骤S109中判断为由棉灯芯的燃烧发烟产生的烟。
另一方面，在步骤S106中，在输出比小于阈值0.2的情况下，进入步骤S110，将图12所示的发光元件偏离角α＝0°中的滤纸输出比0.1作为阈值进行比较，如果为作为阈值的0.1以上，则进入步骤S111，使计数器j进行+1。此后，在步骤S112中，直到j＝5为止，重复步骤S102～S106、步骤S110～S112的处理。此后，进入步骤S113，判断为由滤纸的燃烧发烟产生的烟。
在步骤S110中的输出比小于阈值0.1的情况下，进入步骤S114，使计数器k进行+1。此后，在步骤S115中，直到达到k＝5为止，重复步骤S101～S106、S110、S114的处理。此后，进入步骤S116，判断为由棉灯芯以及滤纸以外的燃烧发烟产生的烟。
图13的流程图以图12所示的发光元件偏离角α＝0°的情况为例，但是，关于图11B的α＝30°、图11C的α＝60°，也可以分别通过使用了图12所示的阈值的同样的处理，能够判断烟的种类。
特别是在图11C所示的α＝60°的情况下，滤纸和棉灯芯的输出比之比为1比3.7，足够大，如果进行将此时的滤纸输出比以及棉灯芯输出比作为阈值的比较判断，则能够更准确地判断烟的种类是由棉灯芯的燃烧发烟产生的烟还是由滤纸的燃烧发烟产生的烟。
接着，说明分别在图4所示的所述信号处理部28的第1检测处理部42以及第2检测处理部44、进而在图10所示的所述信号处理部28的检测部52中设置的干扰光处理部45。
如图1A～图2所示，本实施方式的烟检测器为不具有迷宫式结构的烟检测空间的平坦型，因此在不谋求对于噪声光的对策的情况下，在其设置之后，由荧光灯等干扰光产生的光作为噪声光入射到长波长受光元件16以及短波长受光元件20，从而存在基于烟的散射光的火灾以及烟种类的判断进行误动作的可能性。干扰光处理部45为了防止由这样的噪声光引起的烟种类以及火灾发生的误判断，进行对在长波长受光信号以及短波长受光信号中包含的噪声光的影响进行抑制除去的处理。
图14是对图4以及图10所示的所述信号处理部28中设置的干扰光处理部45的功能结构，以具有红外LED14以及长波长受光元件16的第1散射光检测部为例取出来表示的方框图。
如该图14所示，在使用了CPU的信号处理部28中设置了干扰光处理部45。在该干扰光处理部45中，作为通过CPU执行程序实现的功能，设置了发光控制部66和干扰光周期检测部68。
长波长发光驱动电路30接受来自在信号处理部28中设置的发光控制部66的发光控制指示，在每规定的发光周期T11，通过规定的发光频率f1(例如f1＝3kHz)，每次重复规定次数(例如5次)的使红外LED14发光驱动的处理。
通过红外LED14的发光驱动得到的烟的散射光由长波长受光元件16受光，变换为电信号。在长波长放大电路34中，设置了带通滤波器62和受光放大器64。
带通滤波器62具有以长波长发光驱动电路30的发光驱动频率f1为中心频率的通过频带，使对应于发光频率的受光信号通过，输入到受光放大器64。
受光放大器64放大微弱的、来自长波长受光元件16的受光信号，输出到信号处理部28。信号处理部28具有将来自受光放大器64的受光输出变换为数字数据的AD变换部(未图示)。
在信号处理部28中设置的发光控制部66对长波长发光驱动电路30进行如下的控制，即在每个发光周期T11以发光频率f1，对红外LED14进行规定发光次数(例如5次)的发光驱动的控制。
干扰光周期检测部68在未通过长波长发光驱动电路30对红外LED14进行发光驱动的发光周期内的期间，从受光放大器64的受光信号检测干扰光的周期S1。
由干扰光周期检测部68检测出的干扰光周期S1被发光控制部66读入。发光控制部66进行发光控制，将发光周期的开始定时变更为避开了检测出的干扰光的周期的定时，由此，防止由荧光灯等噪声产生的干扰光与红外LED14的发光重复而导致误报。
图15是表示图14所示的所述干扰光处理部46的发光动作以及受光动作的时序图。图15的(A)表示由在图14所示的所述信号处理部28中设置的发光控制部66生成的发光同步信号，在每个发光周期T11，在规定的发光期间T12，驱动长波长发光驱动电路30。
图15的(B)表示从长波长发光驱动电路30输出到红外LED14的发光驱动信号。如该图15的(B)所示，与发光周期信号的发光周期T12同步，将发光频率f1＝3kHz的5个发光脉冲作为发光脉冲串70输出，使红外LED14进行5次脉冲发光。
图15的(C)表示门信号。如该图15的(C)所示，图15的(A)所示的发光同步信号的发光期间中为L(Low；低)电平，发光停止期间中为H(High；高)电平。因此，该门信号作为用于区别在受光处理中的发光期间和发光停止期间的信号使用。
图15的(D)为受光放大器64的输出，表示没有由火灾产生的烟的流入的通常时的受光放大器信号，在受光周期T11中的发光停止期间的期间，接受由荧光灯等的照明引起的干扰光，周期性地输出干扰光受光信号72。
图15的(E)表示对图15的(D)所示的受光放大信号设定规定的阈值，检测出干扰光的干扰光检测信号。在图14所示的上述实施方式中，对图15的(E)的干扰光检测信号检测干扰光周期S1，并设定发光周期的开始定时，以避开该干扰光的周期S1。
具体而言，在图15的时刻t1～t2间的发光周期T11，例如作为3次检测周期的平均值求干扰光的周期S1。这样，如果检测出了干扰光的周期S1，则在作为下一发光周期的开始位置的时刻t2进行了发光驱动之后，在发光停止期间的最初的时刻t3得到了干扰光检测信号时，启动定时器。并且，将经过了作为检测出的干扰光的周期S1的一半的S1/2的时间的时刻t4的定时作为发光周期的开始定时，进行此后的发光周期T11的发光控制。
通过这样的避开了干扰光的周期S1的发光周期的开始定时的变更，能够在不与周期性地产生的干扰光重复的定时，进行与发光周期T11中的发光期间T12对应的5次发光驱动。因此，即使从由如图1A以及图1B所示流入到外部检烟空间22内的烟产生的干扰光检测出火灾，也能够可靠地防止直接接受干扰光产生的误报。
图16是表示干扰光周期长的情况下的发光开始定时的设定的时序图。图16的(A)表示干扰光的状态。如该图16的(A)所示，例如干扰光74以周期S1＝5msec产生。对于这样的干扰光74的周期S1，在干扰光周期的大致中央的定时，如图16的(B)所示进行发光驱动，从而能够避免干扰光74和发光脉冲串70的重复。
这里，发光脉冲串70为发光频率f1＝3kHz，每一脉冲的周期约为330μsec，通过将其连续输出5次，发光期间T12为T12＝2mesec。
图16的(C)表示得到了干扰光和由红外LED14的发光驱动产生的光照射到烟颗粒上产生的散射光时的受光放大器64的输出。如该图16的(C)所示，由于避开干扰光74的周期S1进行发光脉冲串70的发光驱动，因此在受光放大器输出中，干扰光受光信号72和烟受光信号70以不重复而能够区别的状态输入。
图16的(D)表示取出了图16的(C)所示的受光放大器输出的上下振幅的分量的滤波器输出结果。对于这样的滤波器输出，在与图16的(B)所示的发光元件的发光期间T12同步的定时，读入图16的(D)的滤波器输出，从而即使存在干扰光受光信号，也能够获取与烟受光信号对应的烟输出76，判断火灾和烟种类。
这里，图16的(D)所示的滤波器输出能够通过图14所示的信号处理部28中设置的AD变换部(未图示)处理图16的(C)的受光放大器输出信号的AD变换数据而生成。例如，与发光期间T12同步，对在受光放大器输出中包含的烟受光信号进行AD变换而读入，作为AD变换后的数据的最小值和最大值之差求烟输出76即可。或者，也可以对于与发光期间T12同步而进行了AD变换的数据，求上峰值以及下峰值，作为各自的平均值之差，求烟输出76。
图17是表示了干扰光周期短的情况下的、图14所示的所述干扰光处理部45的处理的时序图。图17的(A)所示的干扰光的状态为，干扰光74的周期为相对图16的(A)的情况的一半的S1＝2.5msec。
这样，在周期S1短的情况下，在图17的(B)的发光元件的驱动中，即使将发光脉冲串70变更为避开了干扰光74的周期的定时，下一干扰光和发光脉冲的后半部分也会相互重叠。
因此，在本实施方式中，在干扰光的周期S1例如比S1＝2.5msec短的情况下，将发光元件的发光定时变更为避开了干扰光的周期S1的定时的同时，将发光次数从初始设定5次例如增加为10次，使发光期间T13延长为2倍的T13＝2×T12。
这样，通过将发光脉冲串70例如从此前的5次增加到10次，从而成为下一干扰光74掺杂到了增加了发光次数的发光期间T13的发光脉冲串70之中的状态。因此，通过从成为图17的(C)所示的受光放大器输出的振幅分量的、图17的(D)所示的滤波器输出中的发光期间T13的最大值和最小值之差(或者上峰值和下峰值的平均值之差等)，得到烟输出76，从而能够将干扰光的影响稀释。由此，能够防止由干扰光产生的误报。
图18是表示图14所示的装置的干扰光处理的流程图，表示在信号处理部28中设置的发光控制部66以及干扰光周期检测部68的控制处理。
如图18所示，首先在步骤S121中，例如在每发光周期T11＝1sec，在发光期间T12，连续5次点亮红外LED14，使发光频率成为f1＝3kHz。
在接着的步骤S122中，测量不使红外LED14发光的发光停止期间中的、受光放大器64的受光输出V1。并且，在步骤S123中，如果受光输入电平V1小于规定的阈值(例如为0.2伏特)，则当作没有干扰光，重复步骤S121、S122的处理。
在步骤S123中，受光输入电平V1为阈值0.2伏特以上的情况下，判断为有干扰光的接收，进入步骤S124，测量干扰光的噪声周期S1。该噪声周期S1的测量如图15的(E)所示，作为在发光停止期间中从干扰光受光信号72得到的噪声检测信号的例如3周期的平均而求出。
接着，在步骤S125中，检查噪声周期S1是否为2.5msec以下，在为超过2.5msec的长的噪声周期S1的情况下，进入步骤S126。并且，在该步骤S126中，变更周期T11的发光开始定时，使得在避开噪声周期的定时对发光元件进行发光驱动，并且发光次数仍旧维持为5次，重复从步骤S122的处理。
另一方面，在步骤S125中，在噪声周期S1为2.5msec以下的情况下，进入步骤S127，将红外LED14的发光次数从此前的5次变更为10次。此时，不变更发光周期的开始定时，而仅将发光次数从5次变更为10次。
在接着的步骤S128中，在将定时器T1复位为T1＝0之后，进入步骤S129，检查定时器T1是否超过规定值60。在定时器T1未超过规定值60的情况下，进入步骤S130，使定时器T1进行+1。并且，在步骤S129中，直到定时器T1为60以上为止，重复步骤S130的定时器T1的增加计数。
这里，若将定时器每1次的增加计数时间设为1sec，则直到定时器T1通过步骤S128～S130的处理达到60sec为止，持续将步骤S127的发光次数变更为10次的发光控制。
在步骤S129中，若判别为定时器T1达到了60，则进入图19的步骤S131，检查烟浓度是否为相当于火灾注意电平(预警电平)的烟浓度2.5％/m以上。如果烟浓度为2.5％/m以上(即，有火灾产生的烟的可能性)，则进入步骤S132，将定时器T2复位为T2＝0。此后，进入步骤S133，直到定时器T2为60以上为止，在步骤S134中重复使定时器T2进行+1的处理。
这里，若将定时器T2每1次的增加计数时间设为1秒，通过步骤S132～S134的处理，在每T2＝60sec返回步骤S131，重复检查烟浓度是否超过2.5％/m以上。
若在步骤S132中判别烟浓度小于2.5％/m，则返回图18的步骤S121，将此前发光次数为10次的发光控制返回到5次，再次重复步骤S122以后的处理。
另外，在由于干扰光的周期短，因此不能避开干扰光的周期而对发光元件进行发光驱动的情况下，图14所示的所述干扰光处理部45使发光元件的发光次数增加，超过与干扰光的重复期间而进行发光驱动，从而生成不与干扰光重复的发光期间，稀释干扰光的影响程度。但是，除此以外也可以采用下面这样的方法。
(1)在由于干扰光的周期过短而不能避开干扰光的周期对发光元件进行发光驱动的情况下，改变在每发光周期发光规定次数的发光元件的发光频率，变更为干扰光的影响最少的发光频率。
(2)在由于干扰光的周期过短而不能避开干扰光的周期对发光元件进行发光驱动的情况下，不使发光元件发光，而检测相当于发光周期的干扰光的受光信号并保持，通过从在使发光元件发光的每个发光周期得到的烟受光信号中减去检测保持的干扰光信号，从而除去干扰光分量。
(3)除了烟用受光元件以外设置干扰光受光元件。并且，在变更受光放大器的增益而校正由干扰光元件接收且放大的干扰光受光信号以使干扰光受光电平一致之后，从由烟用受光元件接收且放大的烟受光信号中减去干扰光受光信号，除去干扰光分量。
另外，上述各个实施方式以在检测器主体不具有迷宫式结构的检烟空间的平坦型烟检测器为例进行了说明，但是不限于此，对于在检测器主体内置了迷宫式结构的检烟空间的结构的烟检测器，也仍旧能够应用用于判断上述各个实施方式的烟种类的结构以及方法。
另外，上述各个实施方式以露出面平坦地形成的平坦型烟检测器为例，但是未必需要为平坦。这里所示的“平坦型烟检测器”包含其它的结构，即其检烟空间不以以往那样的迷宫式结构等覆盖而露出在外部，由于不设置迷宫式结构，与以往相比，能够进行薄型化。因此，露出面可以例如为平滑的弯曲形状等。
另外，上述各个实施方式以检测火灾产生的烟的情况为例，但是不仅利用为火灾检测器，也可以应用于检测在空气中悬浮的微小的微颗粒的颗粒检测器。
本发明包含不会损害其目的和优点的适当的变形，进而，不受仅在上述的实施方式中所示的数值的限定。
产业上的可利用性
根据本发明的烟检测器，通过使发出相对长波长的光的发光元件和发出相对短波长的光的发光元件在同一定时发光，从而能够对同样的烟得到长波长光以及短波长光各自的散射光的受光信号，因此能够更准确地识别烟的种类。
标号说明
10 检测器主体
12 保持架
14 红外LED
16 长波长受光元件
18 蓝色LED
20 短波长受光元件
21a～21d 开口
22 外部检烟空间
24 透明盖
26 组装电路基板
28 信号处理部
30 长波长发光驱动电路
32 短波长发光驱动电路
34 长波长放大电路
36 短波长放大电路
38 存储部
40 振荡部
42 第1检测处理部
44 第2检测处理部
46、54 烟种类判断部
48、56 阈值设定部
50 火灾判断部
52 检测处理部
62 带通滤波器
64 受光放大器
66 发光控制部
68 干扰光周期检测部

Claims (18)

1.一种烟检测器，其特征在于，具有：
多个发光元件，发出互不相同的波长的光；以及
多个散射光受光部，以对所述各个波长的每种光不同的散射角，接收从这些发光元件同时发出的多种所述光照射到烟上而产生的散射光。
2.如权利要求1所述的烟检测器，其特征在于，
在规定的定时，对于所述各个发光元件的每一个，使同时使所述各个发光元件发光时的不同驱动条件达到至少2种以上。
3.如权利要求1或2所述的烟检测器，其特征在于，
基于来自所述各个散射光受光部的各个受光信号间的相关，判定所述烟的有无或者种类。
4.如权利要求1或2所述的烟检测器，其特征在于，
基于所述各个发光元件的驱动条件和该驱动条件中的所述各个受光部的受光信号的相关，判定所述烟的有无或者种类。
5.一种烟检测器，其特征在于，具有：
第1散射光检测部，以第1散射角配置了长波长发光元件和长波长受光元件，该长波长发光元件发出具有规定的长波长的第1光，该长波长受光元件接收从该长波长发光元件发出的所述第1光照射到烟上而产生的第1散射光；
第2散射光检测部，以与所述第1散射角不同的第2散射角配置了短波长发光元件和短波长受光元件，该短波长发光元件发出具有规定的短波长的第2光，该短波长受光元件接收从该短波长发光元件发出的所述第2光照射到所述烟上而产生的第2散射光；
发光控制部，使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件同时发光；
第1检测处理部，获取来自所述长波长受光元件的第1长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的第1短波长受光信号；以及
第2检测处理部，获取来自所述长波长受光元件的第2长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的第2短波长受光信号。
6.如权利要求5所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部具有驱动电流可变控制部，该驱动电流可变控制部变更所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件的其中一个的驱动电流。
7.如权利要求5或6所述的烟检测器，其特征在于，
还具有烟种类判断部，该烟种类判断部基于所述第1长波长受光信号、所述第2长波长受光信号、所述第1短波长受光信号和所述第2短波长受光信号，判断所述烟的种类。
8.如权利要求7所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部通过相同的发光电流使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件同时发光驱动；
所述第1检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第1长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第1短波长受光信号；
所述发光控制部在改变了所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件的其中一个的发光电流之后，使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件同时发光；
所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；
所述烟种类判断部基于所述第1长波长受光信号、所述第2长波长受光信号、所述第1短波长受光信号和所述第2短波长受光信号，如果长波长受光信号的比例相对多，则判断为所述烟的颗粒直径大到规定值以上，另一方面，如果短波长受光信号的分量相对多，则判断为所述烟的颗粒直径小于所述规定值。
9.如权利要求7所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部在使流过所述短波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述短波长发光元件和所述长波长发光元件进行所述同时发光；
所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；
所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果所述第1输出比小于1，则估计为所述烟的颗粒直径小于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比为1以上，则确定为所述估计结果正确。
10.如权利要求7所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部在使流过所述短波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述短波长发光元件和所述长波长发光元件进行所述同时发光；
所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；
所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第1短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果该第1输出比为1以上，则估计为所述烟的颗粒直径大于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比为1以上，则确定为所述估计结果正确。
11.如权利要求7所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部在使流过所述长波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述长波长发光元件和所述短波长发光元件进行所述同时发光；
所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；
所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第1短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果该第1输出比小于1，则估计为所述烟的颗粒直径小于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比小于1，则确定为所述估计结果正确。
12.如权利要求7所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部在使流过所述长波长发光元件的发光电流低于流过所述短波长发光元件的发光电流之后，使所述长波长发光元件和所述短波长发光元件进行所述同时发光；
所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；
所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比，(ii)如果该第1输出比为1以上，则估计为所述烟的颗粒直径大于规定值，(iii)在该估计后，求所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号得到的第2输出比，(iv)如果该第2输出比小于1，则确定为所述估计结果正确。
13.如权利要求7所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部在使流过所述短波长发光元件的发光电流低于流过所述长波长发光元件的发光电流之后，使所述短波长发光元件和所述长波长发光元件进行所述同时发光；
所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；
所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比和所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第2输出比，(ii)在从所述第1输出比至所述第2输出比的变化率为规定的阈值以上的情况下，判定为所述烟的颗粒直径小于规定值，另一方面，在所述变化率小于所述阈值的情况下，判断为所述烟的颗粒直径大于所述规定值。
14.如权利要求7所述的烟检测器，其特征在于，
所述发光控制部在使流过所述长波长发光元件的发光电流低于流过所述短波长发光元件的发光电流之后，使所述长波长发光元件和所述短波长发光元件进行所述同时发光；
所述第2检测处理部获取来自所述长波长受光元件的所述第2长波长受光信号和来自所述短波长受光元件的所述第2短波长受光信号；
所述烟种类判断部，(i)求所述第1长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第1输出比和所述第2长波长受光信号除以所述第2短波长受光信号所得的第2输出比，(ii)在从所述第1输出比至所述第2输出比的变化率小于规定的阈值的情况下，判定为所述烟的颗粒直径小于规定值，另一方面，在所述变化率为所述阈值以上的情况下，判断为所述烟的颗粒直径大于所述规定值。
15.一种烟检测器，其特征在于，具有：
第1散射光检测部，以第1散射角配置了长波长发光元件和长波长受光元件，该长波长发光元件发出具有规定的长波长的第1光，该长波长受光元件接收从该长波长发光元件发出的所述第1光照射到烟上而产生的第1散射光；
第2散射光检测部，以与所述第1散射角不同的第2散射角配置了短波长发光元件和短波长受光元件，该短波长发光元件发出具有比所述长波长短的规定的短波长的第2光，该短波长受光元件接收从该短波长发光元件发出的所述第2光照射到所述烟上而产生的第2散射光；
发光控制部，使所述长波长发光元件以及所述短波长发光元件通过相同的发光电流同时发光；
检测处理部，获取来自所述长波长受光元件的长波长受光信号以及来自所述短波长受光元件的所述短波长受光信号；以及
烟种类判断部，基于所述长波长受光信号以及所述短波长受光信号判断所述烟的种类。
16.如权利要求15所述的烟检测器，其特征在于，
所述烟种类判断部，(i)将第1输出比设定为阈值，该第1输出比将对于预先判明的1种以上的烟获取的已知的长波长受光信号除以已知的短波长受光信号得到，(ii)对于未知的烟，求将由所述受光处理部获取的所述长波长受光信号除以所述短波长受光信号得到的第2输出比，(iii)通过将该第2输出比与所述阈值进行比较，从而判定所述烟的种类。
17.如权利要求15所述的烟检测器，其特征在于，
所述第2散射光检测部的所述短波长发光元件的位置相对所述第1散射光检测部的所述长波长发光元件的位置，以规定的轴线为中心水平旋转错开配置。
18.如权利要求8或15所述的烟检测器，其特征在于，
还备有具有平坦的露出面的检测器主体；
将所述长波长发光元件、所述长波长受光元件、所述短波长发光元件和所述短波长受光元件分别埋设配置在所述露出面内；
对于所述露出面面对的外部检烟空间，照射来自所述长波长发光元件的所述第1光和来自所述短波长发光元件的所述第2光，产生照射到所述外部烟检测空间内的所述烟而产生的所述第1散射光以及所述第2散射光；
由所述长波长受光元件接收所述第1散射光，并且由所述短波长受光元件接收所述第2散射光。
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