JP2002352348A - 煙感知器の感度試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】実際の煙を用いず、しかも回路のノイズの発生
を抑え、確実な煙感知器の感度試験が行える煙感知器の
感度試験方法を提供することにある。 【解決手段】作動試験指令若しくは不作動試験指令を火
災受信機６より被試験対象の煙感知器に送ると、マイク
ロコンピュータ４がこの作動試験指令若しくは不作動試
験指令に基づいて作動試験信号ＳＧ１又は不作動試験信
号ＳＧ２を投光・受光回路３の感度調整制御回路１３を
介して駆動制御回路１２の発光電流制御回路１２及び増
幅部９のゲイン切り替え回路９０に送る。駆動制御回路
１２の発光電流制御回路１２１は発光素子１の発光量を
増大ささせ、ゲイン切り替え回路Ａは受光信号を増幅す
る演算増幅器のゲインを作動試験又は不作動試験帰に対
応した値に切り替えて増大させる。マイクロコンピュー
タ４は投光・受光回路３から出力される出力信号ＯＳの
レベルを予め設定している発報閾値と比較する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、煙感知器の感度試
験方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の煙感知器の感度試験方法としは、
バックグランド信号を増幅部のゲインを増加させ、その
ときの増幅された受光信号のレベルと、予め設定してい
る警告閾値とを比較することで警告回路が感度範囲外で
動作しているか、否かを試験する方法がある。

【０００３】具体的には、煙が存在しない環境下で、受
光素子の受光信号を増幅する増幅部のゲインを所定の第
１のゲイン分増加させ、そのとき増幅部より増幅されて
出力される出力信号を第１の試験信号とし、また上記第
１のゲインよりも小さい第２のゲイン分で増幅部のゲイ
ンを増加させ、そのときの増幅部より増幅されて出力さ
れる出力信号を第２の試験信号として用い、第１の試験
信号のレベルが上記警告閾値よりも小さいか、或いは第
２の試験信号のレベルが警告閾値を越えている場合に、
警告回路が感度範囲外で動作していると判断する方法で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の方法は、
増幅部のゲインを増加させて受光信号に含まれるバック
グランド信号のレベルを高めることで、実際に煙を煙検
出室に流入させて試験を行うことなく、擬似的に感度試
験用に必要な煙濃度を検出したときの受光信号を発生さ
せ、感度試験を可能とした方法であるが、この従来方法
では、増幅部のゲインだけを増加させるため、回路ノイ
ズも同時に増幅されることになり、そのため増幅された
ノイズにより、警告閾値に引っかかるレベルの受光信号
も現れることになり、実際には感度範囲外であっても感
度範囲内として良品と判断されてしまうという問題があ
った。

【０００５】本発明は、上記の問題点に鑑みて為された
もので、その目的とするところは、実際の煙を用いず、
しかも回路のノイズの発生を抑え、確実な煙感知器の感
度試験が行える煙感知器の感度試験方法を提供すること
にある。

【０００６】

【発明の課題を解決する手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、煙が外部より内部に流入す
る煙検出室と、この煙検出室内に臨み光を煙検出室内に
放射する発光素子と、発光素子が放出する光が直接受光
しないように受光面を煙検出室内に臨ませ、暗室内に流
入した煙による上記発光素子の放射光の反射光を受光す
る受光素子とで構成される光学系部を有し、上記受光素
子が出力するバックグランド信号を含む受光信号を増幅
部で増幅してその出力信号のレベルで煙濃度を計測する
煙感知器の感度試験に当たり、上記増幅のゲインを通常
監視時のゲインより大きな第１のゲインで設定すると同
時に上記発光素子の発光電流を増加させて通常監視時の
光量より大きな第１の発光量を設定した状態で作動試験
用の上記出力信号を得、上記増幅部のゲインを通常監視
時のゲインより大きく且つ第１のゲインより小さな第２
のゲインで設定すると同時に上記発光素子の発光電流を
増加させて通常監視時の光量より大きく且つ上記第１の
光量より小さな上記発光素子の第２の光量を設定した状
態で上記増幅部より不作動試験用の上記出力信号を得、
作動試験用、不作動試験用の出力信号のレベルと予め設
定した閾値とを比較して作動試験用の出力信号のレベル
が上記閾値よりも小さいか、不作動試験用の出力信号の
レベルが上記閾値よりも大きいときに煙感知器が感度範
囲外で動作していることを検出することを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、上記第１のゲイン、第２のゲインを切り替えるゲ
イン切り替え回路を上記増幅部に備え、上記発光素子の
発光電流を切り替えて発光量を切り替える発光量切り替
え回路を上記発光素子の駆動制御回路内に備えているこ
とを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、バックグランド信号の大きさによって、第
１のゲインと、第２のゲインの値を調整することを特徴
とする。

【０００９】請求項４の発明では、請求項２の発明にお
いて、上記ゲイン切り替え及び発光量切り替えの切り替
え指示を煙感知器外部からの切り替え信号により行うこ
とを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を実施形態により説明
する。

【００１１】図１は本発明の感度試験方法を採用するた
めに構成された煙感知器のシステム構成を示しており、
煙検出室Ｘ内に配置され、煙検出室Ｘ内に光Ｌを放射す
るＬＥＤからなる発光素子１と、煙検出室Ｘ内に配置さ
れ、発光素子１の光Ｌが煙検出室内に流入する煙の粒子
Ｙによって散乱された散乱光Ｌ’を受光し、その受光量
に応じたレベルの電流信号を受光信号として出力するフ
ォトダイオードからなる受光素子２とを備えた光学系部
と、発光素子１の発光制御と、受光素子２の受光信号の
処理を行う投光・受光回路３と、投光・受光回路３の制
御と、本発明の感度試験方法を実行するための後述する
処理を行う機能と、増幅され、オフセット調整された受
光信号、つまり投光・受光回路３からの出力信号の処理
を行う機能とを備えたマイクロコンピュータ４と、火災
受信機６に対して所定の信号形式により煙感知情報を回
線７を介して伝送したり、火災受信機６からの操作情報
を受信するための伝送回路５とで構成される。

【００１２】投光・受光回路３は、マイクロコンピュー
タ４からの制御信号ＣＳによって制御されるもので、受
光素子２から電流信号として出力される受光信号を電圧
信号に変換するためのＩ／Ｖ変換回路８と、このＩ／Ｖ
変換回路８で電圧信号に変換された受光信号を増幅する
増幅部９と、感度調整回路１０と、オフセット調整回路
１１と、発光素子１の駆動を制御する駆動制御回路１２
と、感度調整制御回路１３とから構成される。

【００１３】図２は投光・受光回路３の具体回路例を示
しており、駆動制御回路１２は、電源Ｖｃｃとグランド
との間に駆動用トランジスタＱ１とＬＥＤからなる発光
素子１と抵抗Ｒ０との直列回路を接続し、定電圧回路１
２２を非反転入力端に接続した演算増幅器ＯＰ１の出力
端より入力するベース電流に応じたエミッタ電流を駆動
用トランジスタＱ１を介して発光素子１と抵抗Ｒ０の直
列回路に流して発光させるようになっている。

【００１４】この発光素子１に流れるエミッタ電流、つ
まり発光電流を切り替えて発光量を切り替えるのが演算
増幅器ＯＰ１の帰還回路に挿入された発光電流制御回路
１２１である。この発光電流制御回路１２１は図３に示
すように発光素子１のカソードと抵抗Ｒ０の接続点と、
演算増幅器ＯＰ１の反転入力端との間に挿入された抵抗
Ｒ１及びグランドと演算増幅器ＯＰ１の反転入力端との
間に挿入された抵抗Ｒ２０とＭＯＳＦＥＴからなるスイ
ッチ素子Ｑ２との直列回路及び、抵抗Ｒ２１とＭＯＳＦ
ＥＴからなるスイッチ素子Ｑ３との直列回路と、ＭＯＳ
ＦＥＴＱ２、Ｑ３のオンオフを制御する制御回路１２３
とで構成される。

【００１５】この制御回路１２３は、マイクロコンピュ
ータ４から感度調整制御回路１３を介して後述する感度
試験を行う際に、作動試験信号ＳＧ１が入力すると、一
方のスイッチング素子Ｑ２をオンさせ、また不作動試験
信号ＳＧ２が入力すると、両スイッチング素子Ｑ２，Ｑ
３をオンさせることで演算増幅器ＯＰ１の帰還抵抗値を
切り替え、この切り替えにより演算増幅器ＯＰ１のゲイ
ンを切り替えるようになっている。

【００１６】ここで抵抗Ｒ２０，Ｒ２１の抵抗値を１０
０ｋΩ、Ｒ１の抵抗値を５ｋΩとし、スイッチ素子Ｑ
２、Ｑ３が共にオフとしている通常監視時の発光電流を
Ｉとした場合、作動試験時にはＩ×（５０ｋΩ＋５ｋ
Ω）／５０ｋΩとなって、通常時の発光電流Ｉに対して
１０％増加することになる。また不作動試験時にはＩ×
（１００ｋΩ＋５ｋΩ）／１００ｋΩとなって、通常時
の発光電流Ｉに対して５％増加することになる。

【００１７】一方増幅部９は、図２に示すようにＩ／Ｖ
変換回路８から出力される電流信号からなる受光信号を
抵抗Ｒ３を介して反転入力端に入力して増幅する演算増
幅器ＯＰ２と、この演算増幅器ＯＰ２の反転入力端と出
力端との間にスイッチ素子Ｓ１〜Ｓ５を介して接続され
ている帰還抵抗Ｒ１１〜Ｒ１５と、上記スイッチ素子Ｓ
１〜Ｓ５をオンオフして演算増幅器ＯＰ２に接続する帰
還抵抗を選択して、演算増幅器ＯＰ２のゲインを切り替
え設定するゲイン設定回路９１から構成され、ゲイン設
定回路９１と、スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ５と、複数の帰還
抵抗Ｒ１１〜Ｒ１５とで演算増幅器ＯＰ２のゲイン切り
替え回路９０を構成している。

【００１８】ゲイン切り替え回路９０は駆動制御回路１
２と同様に感度調整制御回路１３からの作動試験信号Ｓ
Ｇ１又は不作動試験信号ＳＧ２に基づいて予めメモリ３
９に記憶させているゲイン設定内容に応じてスイッチ素
子Ｓ１〜Ｓ５を制御するようになっている。演算増幅器
ＯＰ２は反転入力端に基準電圧源ｒｅｆ２が接続されて
いる。

【００１９】感度調整回路１０は、演算増幅器ＯＰ３
と、演算増幅器ＯＰ３の反転入力端と演算増幅器ＯＰ２
の出力端との間に挿入された可変抵抗器ＶＲと、帰還抵
抗Ｒ４と、基準電圧源ｒｅｆ１とで構成され、可変抵抗
器ＶＲにより演算増幅器ＯＰ３のゲイン調整を行うこと
で感度調整が行えるようになっている。

【００２０】オフセット調整回路１１は加算器１１０
と、Ｄ／Ａコンバータ１１１とバッファアンプ１１２と
で構成され、外部からの調整用のデジタルデータで示さ
れる電圧をＤ／Ａコンバータ１１でアナログ電圧に変換
してその電圧をオフセット電圧として演算増幅器ＯＰ２
の出力電圧に加算しオフセット調整を行い、オフ調整後
の信号を、投光・受光回路３の出力信号ＯＳとしてバッ
ファアンプ１１２を通じてマイクロコンピュータ４のＡ
／Ｄ変換ポートへ出力するようなっている。

【００２１】次に図１〜図３に示す回路により構成され
た煙感知器を用いて行う本発明の感度試験方法について
説明する。

【００２２】まず煙感知器はラビリンスと言われている
煙検出室Ｘ内に臨ませた発光素子１から煙検出室Ｘ内に
光Ｌを放射し、発光素子１と同様に暗室内に臨ませると
ともに発光素子１の光軸から離れた位置に受光面を配置
した受光素子２とで光学系部を構成し、この受光素子２
の受光信号のレベルにより煙の濃度を検知するようにな
っている。

【００２３】つまり煙が煙検出室Ｘ内に外部から煙が流
入していない状態では、発光素子１からの光Ｌは受光素
子２に入らないが、煙が煙検出室Ｘ内に流入すると、煙
の粒子Ｓにより発光素子１の放射する光Ｌが散乱し、そ
の散乱光Ｌ’が受光素子２に受光される。これによりフ
ォトダイオードを用いる受光素子２の受光信号は、投光
・受光回路３内のＩ／Ｖ変換回路８により電圧信号に変
換された後、さらに増幅部９で増幅され、感度調整回路
１０．オフセット調整回路１１を介してマイクロコンピ
ュータ４へ出力され、この出力信号ＯＳのレベルと予め
設定している発報閾値とがマイクロコンピュータ４で比
較され、出力信号ＯＳのレベルが発報閾値を越えている
場合に発報されるのである。

【００２４】ところで上記煙検出室Ｘ内に煙が全く入っ
ていない場合でも、発光素子１から放射された光Ｌが煙
検出室Ｘ内の内壁面で反射してある程度の光が受光素子
２に受光される。この光を通常迷光と言う。

【００２５】この迷光による受光信号のレベルを定量化
するため、ここでは光学Ｓ／Ｎという値を定義する。

【００２６】例えば煙濃度３．１６％／ｆｏｏｔ（メー
トル換算１０％／ｍ）時の受光素子２からの電流出力信
号量をＰｓ（ｎＡ）、煙が全くない場合の受光素子２の
出力である迷光信号（バックグランド信号）をＰｎ（ｎ
Ａ）とすると、例えば煙濃度３．１６（％／ｆｏｏｔ）
時の光学ＳＮ値Ｒは以下のように示される。

【００２７】R＝Ps／Pn …（１） 図４（ａ）はこの（１）式に対応する煙濃度と受光量
（電流出力信号量）との関係を示す。

【００２８】ところで、通常監視時のゲイン設定は次の
ように行われる。受光素子２から出力される受光信号は
上述のようにＩ／Ｖ変換回路８によりＩ／Ｖ変換され且
つ増幅されるが、この時のゲインをＧｉとする。

【００２９】そして受光素子２１から出力される受光信
号は一旦Ｉ／Ｖ変換回路８内でピークホールドされた
後、さらに増幅するために増幅部９の演算増幅器ＯＰ２
に入力する。通常監視時においては、演算増幅器ＯＰ２
のゲインはゲイン切り替え回路９０によってゲインの最
低値が設定される。図２ではスイッチ素子Ｓ１がオンさ
れて帰還抵抗Ｒ１１が演算増幅器ＯＰ２に接続されて通
常監視時のゲインが設定される。ここでの演算増幅器Ｏ
Ｐ２のゲインをＧｆとする。

【００３０】このゲイン切り替え部４の演算増幅器ＯＰ
２の次段に回路ゲインを調整するための感度調整回路１
０が設けられており、ここでの演算増幅器ＯＰ３のゲイ
ンをＧｖとする。

【００３１】而して煙濃度ｘ（％／ｆｏｏｔ）に対応す
る出力信号の電圧レベルＥ１（Ｘ）〔Ｖ〕は以下のよう
に表される。

【００３２】 E1(x)＝(Ps+Pn)×Gi×Gf×Gv×10^-9×(x／3.16) …（２） 更に感度調整回路１０の次段にはオフセット調整回路１
１が設けられており、このオフセット調整回路１１で出
力電圧Ｅ１（ｘ）をＥｏｆｆ（Ｖ）だけオフセット調整
したときの煙濃度ｘ（％／ｆｏｏｔ）時の出力電圧Ｅ２
（ｘ）は以下のように表される。図４（ｂ）はその関係
を示す。

【００３３】E2(x）＝E1(x)＋Eoff 上記手順で、感度調整、オフセット調整を行い、所定感
度で発報出力を出すように設定する。

【００３４】ところで感度試験は煙濃度がゼロの時の迷
光によるバックグラウンド信号を増幅し、擬似的に試験
用に必要な煙の出力を発生させる方法である。

【００３５】しかし、従来のようにゲインだけを増加さ
せると、回路ノイズも同時に増幅されることになり、増
幅されたノイズのために、感度試験用に設けた閾値に引
っかかる受光信号も現れ、問題となる。

【００３６】この点を解決するために本発明の煙感知器
の感度試験方法では、バックグランド信号成分のレベル
を上げる際に、発光素子１に流す発光電流を増加させる
ことにより発光光量を上げることで、ゲイン増加による
増幅量を低減させ、回路ノイズ成分の発生を抑えるので
ある。

【００３７】本発明の感度試験方法に用いる煙感知器で
は増幅部９内のゲイン切り替え回路９０により受光信号
を増幅する演算増幅器ＯＰ２のゲイン切り替え設定を行
うとともに、駆動制御回路１２により発光素子１の発光
量を切り替えることで、感度切り替えを行うようになっ
ている。

【００３８】本実施形態の方法を用いる煙感知器では図
２に示すように感度試験用のゲインを４種類用意してい
る。勿論ボリュームなどや電子ボリュームを用いて、さ
らに多段階のボリューム設定も可能である。

【００３９】ここでは、図２の構成に沿って４種類のゲ
インの場合について説明する。

【００４０】まず感度試験のためにゲイン切り替え回路
９０により演算増幅器ＯＰ２の増幅量を増大させるため
のゲインをＧｆｕｌとしたときの煙濃度ｘ（％／Ｆ００
Ｔ）時の出力電圧Ｅ１ｕｌ〔Ｖ〕は以下のように表され
る。

【００４１】 E1ul(x)＝(Ps+Pn)×Gi×Gful×Gv×10^-9×(x／3.16) …（３） この感度試験による発光量を増減するための演算増幅器
ＯＰ１のゲインをＬ１とすると、 E1ul(x)＝(Ps+Pn)×Gi×Gful×Gv×10^-9×(x／3.16)×L1 …（４） となる。

【００４２】一方オフセット電圧は前述のＥｏｆｆがす
でに調整されており、感度試験中もまったく関係なく、
感度試験中のオフセット電圧Ｅ２ｕｌ（ｘ）は E2ul(x)＝E1ul(x)＋Ｅoff …（５） となる。この（５）式より、煙濃度がゼロの時のオフセ
ット電圧Ｅ２ｕｌ（０）は E2ul(0)＝E1ul(0)＋Ｅoff …（６） となる。

【００４３】次に感度試験で実行される煙感知器の具体
的なゲイン設定について説明する。

【００４４】まず煙感知器の監視時の発報するための閾
値を、仮に１．４％／ｆｏｏｔ〜３．４％／ｆｏｏｔの
範囲と設定する。この閾値の範囲は、さらに狭くてもよ
いが、一般的に米国ではこの値近辺に設定するのが普通
である。そして、煙感知器の発報閾値が上記閾値内にあ
るかを確認するため、試験時に実際の煙が無いにもかか
わらず擬似的に３．４％／ｆｏｏｔ〜５．５％／ｆｏｏ
ｔに相当する電圧を持つ出力信号ＯＳを発生させ、煙感
知器が発報信号を出すかどうかを試験する。

【００４５】このような規定の閾値以上の擬似信号を出
し、試験することを作動試験と言うことにする。逆に試
験時に実際の煙が無いにもかかわらず擬似的に０．５％
／ｆｏｏｔ〜１，４％／ｆｏｏｔの信号を発生させ、煙
感知器が発報信号を出さないかどうかをどうかを試験す
るのを、不作動試験と言うことにする。

【００４６】ここで、作動試験、不作動試験時に出力さ
せる疑似信号のレベルの値は、上記の閾値の設定の範囲
と関係あり、この閾値の範囲によって疑似信号のレベル
を再設定されるのは言うまでもない。

【００４７】さて作動試験の場合、感度試験設定時のオ
フセット電圧Ｅ２ｕｌ（０）と、作動試験における煙濃
度範囲３．４％／ｆｏｏｔ〜５．５％／Ｆ００Ｔにおけ
る疑似の出力信号ＯＳの電圧Ｅ２（３．４）、Ｅ２
（５．５）が以下の関係になるように、ゲイン切り替え
回路９０で演算増幅器ＯＰ２のゲインを切り替え設定す
ればよい。

【００４８】Ｅ２（３．４）＜Ｅ２ｕｌ（０）＜Ｅ２
（５．５） このときの作動試験のゲインを第１のゲインとし、この
ときの発光素子１の発光量を第１の発光量とする。図５
（ａ）はこの動作時のゲイン設定条件の関係を示し、縦
軸は出力される信号の電圧を、横軸は煙濃度（％／ｆｏ
ｏｔ）を示す。

【００４９】一方不作動試験の場合、感度試験設定時の
オフセット電圧Ｅ２ｕｌ（０）と、不作動試験における
煙濃度範囲０．５％／ｆｏｏｔ〜１．４％／ｆｏｏｔに
おける疑似の出力電圧Ｅ２（０．５）、Ｅ２（１．４）
が以下の関係になるように、ゲイン切り替え回路９０で
演算増幅器ＯＰ２のゲインを切り替え設定すればよい。

【００５０】Ｅ２（０．５）＜Ｅ２ｕｌ（０）＜Ｅ２
（１．４） このときの不作動試験のゲインを第２のゲインとし、こ
のときの発光素子１の発光量を第２の発光量とする。図
５（ｂ）はこの不動作時のゲイン設定条件の関係を示
し、縦軸は出力される信号の電圧を、横軸は煙濃度（％
／ｆｏｏｔ）を示す。

【００５１】上記の作動試験、不作動試験時のゲイン設
定は、可変抵抗器などによりその都度変更する方法など
が考えられるが、本実施形態の方法を用いる煙感知器に
は、図２に示すように複数の帰還抵抗Ｒ１１〜Ｒ１５を
ゲイン切り替えるゲイン切り替え回路９０を備え、切り
替えを簡単にできるようにしてある。

【００５２】そして煙感知器の設置現場や生産現場で上
記のゲインを切り替え設定することで不作動試験、作動
試験を行えば、感度試験がうまく行われる。

【００５３】次に光学ＳＮと、ゲインの切り替え設定と
の関係を説明する。

【００５４】まず光学ＳＮと感度試験時のゲインの増加
率との関係を知ることで、特別な調整を行うことなく、
感度調整ができるようになっており、本実施形態に対応
する図２の煙感知器では、ゲインを５段に切り替えるこ
とができるようにしている。

【００５５】つまり、通常監視時のゲインＵＬ０（５
倍）、第１の不作動試験用ゲインＵＬ１（８倍）、
第２の不作動試験用ゲインＵＬ２（１０倍）、第１の
作動試験用ゲインＵＬ３（２６倍）、第２の作動試験
用ゲインＵＬ４（３３倍）の５段を切り替えることがで
きる。

【００５６】ここで上記の第１，第２の不作動試験時の
ゲインＵＬ１，ＵＬ２が上述の第２のゲイン、第１，第
２の作動試験時のゲインＵＬ３，ＵＬ４を上述の第１の
ゲインに相当する。

【００５７】一方不作動試験時には発光電流制御回路３
６の発光制御回路１２３を動作させて発光素子１に流れ
る電流を増大させ、例えば通常時の発光量に対して５％
増大させ、作動試験時には、通常時の発光量に対して１
０％増大させるようになっている。上記の不作動試験時
の発光素子１の発光量を上述の第２の発光量、作動試験
時の発光素子１の発光量を上述の第１の発光量に相当す
る。

【００５８】ゲイン切り替え回路９０によって感度試験
時に切り替え設定できる上記ゲインＵＬ２〜ＵＬ４にお
ける光学ＳＮとオフセット電圧煙濃度換算値（％／ｆｏ
ｏｔ）との関係を、発光素子１の光量が通常時の場合
と、光量が例えば５８％低下時の場合とについて図６
（ａ）（ｂ）のグラフにより示す。

【００５９】図６（ａ）から分かるように発光素子１の
光量が通常時の場合において、２種類のゲイン設定では
光学ＳＮが４〜８までの作動試験条件を満足できないこ
とから、光学ＳＮ３〜ＳＮ６に対応することができるよ
うにゲインを設定することで、作動試験に対応させる。

【００６０】また不作動試験時にはＵＬ２のゲインのみ
で光学ＳＮ３〜ＳＮ６に対応することができる値に設定
する。

【００６１】そしてＵＬ４のゲインは光学ＳＮ４．５〜
ＳＮ５．０の時にオフセット電圧煙濃度感度値が作動試
験範囲のほぼ中心になるように設定する。

【００６２】またＵＬ３ゲインはＵＬゲイン４で対応で
きない低い光学ＳＮ３〜ＳＮ４．５をカバーするように
設定する。ＵＬ１ゲインは作動試験時に低い光学ＳＮ３
付近をカバーできるように設定する。

【００６３】更に発光素子１の光量が初期時の光量の
０．４２倍まで低下したときにはゲインを変化させ、オ
フセット電圧煙濃度換算値が作動試験範囲に入らないこ
とが合格基準であり、この場合は図６（ｂ）に示すよう
に上記ＵＬ３，ＵＬ４のゲイン設定で作動試験に対応さ
せる。

【００６４】以上の関係を用いて、煙感知器の生産現場
である工場での調整時や、設置現場での試験時により簡
単な調整が可能となる。

【００６５】例えば工場調整時においては、光学系部の
ばらつきにより迷光成分すなわち光学ＳＮがサンプル毎
に変動するため、それ毎の精密な感度調整が必要であ
り、また感度試験機能を付加することで、感度試験用の
調整も必要になり、工程が増えることによりコストアッ
プ要因になる。

【００６６】それを防ぐため、光学ＳＮが分かっている
ことと、光学ＳＮと、ゲイン切り替え回路９０によって
切り替え設定される演算増幅器ＯＰ２のゲインの関係を
用いることで、工程での調整が不要になる。

【００６７】また実際の設置現場でも、埃などの堆積に
より煙検出室内の迷光分が増えた場合は、光ＳＮが変化
することが想定される。しかし通常監視時はほとんど煙
がない場合なので、このときの迷光量（バックグランド
信号のレベル）を計測して、マイクロコンピュータ４内
のメモリにその履歴を記録させておけば、迷光が増えた
場合、ゲイン切り替え回路９０によって感度試験時に切
り替え設定するゲインを迷光に応じて変更させればよ
い。例えば、光学ＳＮが６の場合、作動試験が行える第
１のゲインは３３倍のＵＬ４であり、不作動試験が行え
る第２のゲインは１０倍のＵＬ２となる。

【００６８】これが光学ＳＮが３に変動した場合は、作
動試験が行える第１のゲインは２６倍のＵＬ３であり、
不作動試験が行える第２のゲインは８倍のＵＬ１又は１
０倍のゲインＵＬ２を設定すればよい。

【００６９】尚感度試験方法を行う場合、まず作動試験
では光学系部内に煙がないことを確認する。

【００７０】そしてまず作動試験指令を火災受信機６よ
り被試験対象の煙感知器に送ると、煙感知器内では伝送
回路５をマイクロコンピュータ４がこの作動試験指令を
受け取り、この指令に基づいて作動試験信号ＳＧ１を感
度調整制御回路１３に出力する。感度調整制御回路１３
は、駆動制御回路１２及びゲイン切り替え回路９０は作
動試験信号ＳＧ１に基づいてスイッチ素子Ｑ２をオンさ
せ、これにより演算増幅器ＯＰ１のゲインを増加させて
発光素子１に流す発光電流を通常時に比べて１０％増加
させる。一方ゲイン切り替え回路９０内ではゲイン設定
回路９１が作動試験信号ＳＧ１に基づいてスイッチ素子
Ｓ０をオフし、スイッチ素子Ｓ３又はＳ４をオンさせる
ことにより、帰還抵抗をＲ１１からＲ１４又はＲ１５に
切り替え、演算増幅器ＯＰ２のゲインを２６倍若しくは
３３倍に増加させる。これにより電圧信号にＩ／Ｖ変換
回路８で変換されている受光信号を設定ゲインにより増
幅し、この増幅された信号を感度調整回路１０、オフセ
ット調整回路１１を介してマイクロコンピュータ４へ送
り、マイクロコンピュータ４は予め設定されている発報
閾値と比較し、入力された出力信号のレベルが閾値を越
えている場合には発報情報を火災受信機６へ伝送回路５
を介して送る。これにより火災受信機６で警報が発すれ
ば作動試験が合格と判断できる。

【００７１】次に不作動試験指令を火災受信機６より被
試験対象の煙感知器に送ると、煙感知器内では伝送回路
５をマイクロコンピュータ４がこの不作動試験指令を受
け取り、この指令に基づいて不作動試験信号ＳＧ２を感
度調整制御回路１３に出力する。感度調整制御回路１３
は、駆動制御回路１２及びゲイン切り替え回路９０は不
作動試験信号ＳＧ２に基づいてスイッチ素子Ｑ２，Ｑ３
をオンさせ、これにより演算増幅器ＯＰ１のゲインを更
に増加させて発光素子１に流す発光電流を通常時に比べ
て５％増加させる。

【００７２】一方ゲイン切り替え回路９０内ではゲイン
設定回路９１が不作動試験信号ＳＧ２に基づいてオン状
態のスイッチ素子Ｓ３又はＳ４をオフし、スイッチ素子
Ｓ１又はＳ２をオンさせることにより、帰還抵抗をＲ１
４又はＲ１５からＲ１２又はＲ１３に切り替え、演算増
幅器ＯＰ２のゲインを８倍若しくは１０倍に増加させ
る。これにより電圧信号にＩ／Ｖ変換回路８で変換され
ている受光信号を設定ゲインにより増幅し、この増幅さ
れた信号を感度調整回路１０、オフセット調整回路１１
を介してマイクロコンピュータ４へ送り、マイクロコン
ピュータ４は予め設定されている警報を発する閾値と比
較し、入力する信号が閾値未満であればマイクロコンピ
ュータ４は警報情報を火災受信機６へ送出しない。従っ
て警報が火災受信機６で発せられなければ不作動試験は
合格と判断できる。

【００７３】尚本発明の感度試験方法に用いる煙感知器
の構成は図１〜図３の構成に特定限定されるものではな
く、作動試験信号ＳＧ１、不作動試験信号ＳＧ２を外部
より直接煙感知器内のマイクロコンピュータ４の入力ポ
ートに入れることができるようにしても良い。また回路
構成をＩＣ化することでコストダウンや部品点数削減、
回路の小型化などを図ることもできる。

【００７４】

【発明の効果】請求項１の発明は、煙が外部より内部に
流入する煙検出室と、この煙検出室内に臨み光を煙検出
室内に放射する発光素子と、発光素子が放出する光が直
接受光しないように受光面を煙検出室内に臨ませ、暗室
内に流入した煙による上記発光素子の放射光の反射光を
受光する受光素子とで構成される光学系部を有し、上記
受光素子が出力するバックグランド信号を含む受光信号
を増幅部で増幅してその出力信号のレベルで煙濃度を計
測する煙感知器の感度試験に当たり、上記増幅のゲイン
を通常監視時のゲインより大きな第１のゲインで設定す
ると同時に上記発光素子の発光電流を増加させて通常監
視時の光量より大きな第１の発光量を設定した状態で作
動試験用の上記出力信号を得、上記増幅部のゲインを通
常監視時のゲインより大きく且つ第１のゲインより小さ
な第２のゲインで設定すると同時に上記発光素子の発光
電流を増加させて通常監視時の光量より大きく且つ上記
第１の光量より小さな上記発光素子の第２の光量を設定
した状態で上記増幅部より不作動試験用の上記出力信号
を得、作動試験用、不作動試験用の出力信号のレベルと
予め設定した閾値とを比較して作動試験用の出力信号の
レベルが上記閾値よりも小さいか、不作動試験用の出力
信号のレベルが上記閾値よりも大きいときに煙感知器が
感度範囲外で動作していることを検出するので、煙感知
器の感度試験を実際の煙を用いることなく、煙感知器の
感度試験を行うことができ、しかもゲインの増加量を低
減させて回路のノイズ成分の発生を抑え、結果回路ノイ
ズの影響を少なくして確実な試験ができるという効果あ
る。

【００７５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記第１のゲイン、第２のゲインを切り替えるゲイ
ン切り替え回路を上記増幅部に備え、上記発光素子の発
光電流を切り替えて発光量を切り替える発光量切り替え
回路を上記発光素子の発光制御回路内に備えているの
で、ゲインと発光素子の発光量可変抵抗器を用いた面倒
な調整を行うことなく、感度試験ができるという効果が
ある。

【００７６】請求項３の発明は、請求項１又は２の発明
において、バックグランド信号の大きさによって、第１
のゲインと、第２のゲインの値を調整するので、光学系
の素子や構造のばらつきなど光学的なＳＮが変動して
も、簡単に感度試験が実施できるという効果がある。

【００７７】請求項４の発明は、請求項２の発明におい
て、上記第１のゲインと第２のゲインの切り替え及び発
光量の切り替えの切り替え指示を煙感知器外部からの信
号により行うので、外部からの信号で自動的に感度試験
を実施することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の方法を用いて感度試験が
為される煙感知器のシステム構成図である。

【図２】同上の煙感知器の投光・受光回路の具体回路図
である。

【図３】同上の煙感知器の投光・受光回路内の発光電流
制御回路の具体回路図である。

【図４】（ａ）は煙濃度と煙感知器の受光素子の受光量
の関係説明図である。（ｂ）は煙感知器のオフセット調
整後の煙濃度と出力信号の電圧レベルとの関係説明図で
ある。

【図５】（ａ）は作動試験時のゲイン設定条件の説明図
である。（ｂ）は不作動試験時のゲイン設定条件の説明
図である。

【図６】（ａ）は煙検知器の発光素子の光量が通常状態
にあるときの感度試験時のゲイン設定説明図である。
（ｂ）は煙検知器の発光素子の光量が低下しているとき
の感度試験時のゲイン設定説明図である。

【符号の説明】

１ 発光素子 ２ 受光素子 ３ 投光・受光回路 ４ マイクロコンピュータ ６ 火災受信機 ５ 伝送回路 ６ 火災受信機 ７ 回線 ８ Ｉ／Ｖ変換回路 ９ 増幅部 ９０ ゲイン切り替え回路 １０ 感度調整回路 １１ オフセット調整回路 １２ 駆動制御回路 １２１ 発光電流制御回路 １３ 感度調整制御回路 ＳＧ１ 作動試験信号 ＳＧ２ 不作動試験信号 ＯＳ 出力信号 ＣＳ 制御信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪本 浩司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 坂本 慎司 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 林 雅則 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA05 BB01 CC19 EE02 GG02 KK01 MM05 MM09 MM14 NN09 PP06 5C085 AA03 AB01 AC03 AC07 BA33 CA14 DA07 DA08 DA16 EA60 5G405 AA01 AB02 AC01 BA01 CA13 CA46 CA53 DA07 DA08 DA21 EA27 EA60

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】煙が外部より内部に流入する煙検出室と、
   この煙検出室内に臨み光を煙検出室内に放射する発光素
   子と、発光素子が放出する光が直接受光しないように受
   光面を煙検出室内に臨ませ、暗室内に流入した煙による
   上記発光素子の放射光の反射光を受光する受光素子とで
   構成される光学系部を有し、上記受光素子が出力するバ
   ックグランド信号を含む受光信号を増幅部で増幅してそ
   の出力信号のレベルにより警報を発する煙感知器の感度
   試験に当たり、 上記増幅のゲインを通常監視時のゲインより大きな第１
   のゲインで設定すると同時に上記発光素子の発光電流を
   増加させて通常監視時の光量より大きな第１の発光量を
   設定した状態で作動試験用の上記出力信号を得、 上記増幅部のゲインを通常監視時のゲインより大きく且
   つ第１のゲインより小さな第２のゲインで設定すると同
   時に上記発光素子の発光電流を増加させて通常監視時の
   光量より大きく且つ上記第１の光量より小さな上記発光
   素子の第２の光量を設定した状態で上記増幅部より不作
   動試験用の上記出力信号を得、 作動試験用、不作動試験用の出力信号のレベルと予め設
   定した閾値とを比較して作動試験用の出力信号のレベル
   が上記閾値よりも小さいか、不作動試験用の出力信号の
   レベルが上記閾値よりも大きいときに煙感知器が感度範
   囲外で動作していることを検出することを特徴とする煙
   検知器の感度試験方法。
2. 【請求項２】上記第１のゲイン、第２のゲインを切り替
   えるゲイン切り替え回路を上記増幅部に備え、上記発光
   素子の発光電流を切り替えて発光量を切り替える発光電
   流制御回路を上記発光素子の駆動制御回路内に備えてい
   ることを特徴とする請求項１記載の煙感知器の感度試験
   方法。
3. 【請求項３】バックグランド信号の大きさによって、第
   １のゲインと、第２のゲインの値を調整することを特徴
   とする請求項１又は２記載の煙感知器の感度試験方法。
4. 【請求項４】上記第１のゲインと第２のゲインの切り替
   え及び発光量の切り替えの切り替え指示を煙感知器外部
   からの信号により行うことを特徴とする請求項２記載の
   煙感知器の感度試験方法。