JP2003529064A - 粒子センサー - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
- H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation
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- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
粒子センサーはゲイン制御とオフセット電圧調整ができて、センサー出力と粒子濃度との間の所定の関係に適合するような安定したセンサー出力を与える。ゲイン制御とオフセット電圧調整は夫々複数のスイッチを備えるディジタル的に制御可能な可変抵抗ネットワークにて達成される。スイッチの制御を行う、すなわち、ゲイン制御とオフセット電圧調整を行うための指令データが保持されるメモリーがセンサーに設けられる。特に、この粒子センサーには、メモリーインターフェイスが設けられて、ＥＥＰＲＯＭとマイクロコンピュータとで構成されるインテリジェントメモリーモジュールと、ＥＥＰＲＯＭのみからなる通常のメモリーモジュールとの２種類のメモリー手段を選択的に使用可能としている。
Description
技術分野
本発明は、煙粒子等を検出する粒子センサー、特に出力調整能を備えた粒子セ
ンサーに関するものである。
ンサーに関するものである。
【０００１】
背景技術
ある環境下での煙粒子のような粒子の量を検出して粒子濃度の臨界レベルを決
定するための粒子センサーがこの分野において広く用いられている。この粒子セ
ンサーは、通常、検出する空気にて運ばれる粒子の量に比例する出力電圧を発生
する光検出器を使用するように設計されている。光エミッタがこの光検出器と共
に用いられて検出室内に光を投射することで、検出室内に存在する粒子による散
乱光を作り出す。この散乱光が光検出器によって集光され、検出内に存在する粒
子量を示す出力電圧を与える。次いで、この出力電圧のゲインは、出力電圧と粒
子濃度との間に決められた所定の関係や規定を満足させるように処理される。更
に、バックグランドノイズ、すなわち、光センサーで受光する迷光に起因するバ
ックグランド電圧をキャンセルするために、このバックグランド電圧を反映する
適当なオフセット電圧が出力電圧に組み合わされて、本当の粒子量、すなわち粒
子濃度を示すセンサー出力を与える。このゲイン制御とオフセット電圧調整は夫
々機械式の可変抵抗器で実現されている。センサーを構成する多くの部品は、コ
ンパクト構造である一つの集積回路に組み付けることができるものの、機械式の
可変抵抗器はそもそも大型であり集積回路に外付けしなければならず、センサー
の全体構成を小型化するのに障害となっている。また、機械式の可変抵抗器が集
積回路に対して外付けであるため、集積回路に対するノイズ源となる可能性があ
り、検出器の信頼性を低下させている。更に、機械式の可変抵抗器は、遠隔制御
による抵抗値の調整を行う場合、可変抵抗器の調節ダイアルについての視覚情報
を処理して現在の抵抗値を推定して調節ダイアルを動作させるといった複雑な手
段が必要となるため、遠隔制御に適していない。
定するための粒子センサーがこの分野において広く用いられている。この粒子セ
ンサーは、通常、検出する空気にて運ばれる粒子の量に比例する出力電圧を発生
する光検出器を使用するように設計されている。光エミッタがこの光検出器と共
に用いられて検出室内に光を投射することで、検出室内に存在する粒子による散
乱光を作り出す。この散乱光が光検出器によって集光され、検出内に存在する粒
子量を示す出力電圧を与える。次いで、この出力電圧のゲインは、出力電圧と粒
子濃度との間に決められた所定の関係や規定を満足させるように処理される。更
に、バックグランドノイズ、すなわち、光センサーで受光する迷光に起因するバ
ックグランド電圧をキャンセルするために、このバックグランド電圧を反映する
適当なオフセット電圧が出力電圧に組み合わされて、本当の粒子量、すなわち粒
子濃度を示すセンサー出力を与える。このゲイン制御とオフセット電圧調整は夫
々機械式の可変抵抗器で実現されている。センサーを構成する多くの部品は、コ
ンパクト構造である一つの集積回路に組み付けることができるものの、機械式の
可変抵抗器はそもそも大型であり集積回路に外付けしなければならず、センサー
の全体構成を小型化するのに障害となっている。また、機械式の可変抵抗器が集
積回路に対して外付けであるため、集積回路に対するノイズ源となる可能性があ
り、検出器の信頼性を低下させている。更に、機械式の可変抵抗器は、遠隔制御
による抵抗値の調整を行う場合、可変抵抗器の調節ダイアルについての視覚情報
を処理して現在の抵抗値を推定して調節ダイアルを動作させるといった複雑な手
段が必要となるため、遠隔制御に適していない。
【０００２】
発明の開示
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、小型で信頼性があり調整が
容易な粒子センサーを提供するものである。本発明に係る粒子センサーは、空気
のような媒体にて運ばれる粒子の量に比例する出力電圧を与える検出器と、検出
器からの出力電圧を調整して調整された出力電圧を与えるゲインコントローラと
、バックグランド電圧、すなわちノイズを示す調節可能なオフセット電圧を与え
るオフセント電圧調節器とで構成される。オフセット電圧は調節された出力電圧
と組み合わされてセンサー検知出力を与え、この検知出力が粒子濃度と検知出力
との間に確立された所定の関係を満足する。ゲインコントローラには調整出力電
圧を変化させる可変抵抗値を与えるためのゲイン抵抗ネットワークが設けられ、
オフセット電圧調整器にはオフセット電圧を調整する可変抵抗値を与えるための
オフセット抵抗ネットワークが設けられる。ゲイン抵抗ネットワークとオフセッ
ト抵抗ネットワークとの一方または両方は、複数のディジタル制御可能なスイッ
チと複数の抵抗とで構成され、適宜組み合わせのスイッチを導通させることで変
化する可変抵抗値を与える。また、このセンサーには、一つ又はそれ以上のどの
スイッチが導通するかを指定する指令データを保持するメモリーモジュールと、
この指令データをゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少
なくとも一方へ、メモリ手段からの指令データを転送するメモリーインターフェ
ースとを備える。このような構成のため、ゲイン抵抗ネットワークとオフセット
抵抗ネットワークが、ゲインコントローラやオフセット電圧調整器と共に単一の
小型集積構造に組み付けることができる。このため、センサー全体が小型化でき
、少ない部品点数で組み立てることができて製造コストを低減することができる
。また、集積回路に抵抗ネットワークを含めることにより、外部ノイズの影響を
少なくしてセンサーを信頼性の高いものとすることができる。更に、抵抗ネット
ワークがディジタル的に調整可能なネットワークとして実現できることから、指
令データを変化させることだけで抵抗値の調整を簡単に行うことができる。
容易な粒子センサーを提供するものである。本発明に係る粒子センサーは、空気
のような媒体にて運ばれる粒子の量に比例する出力電圧を与える検出器と、検出
器からの出力電圧を調整して調整された出力電圧を与えるゲインコントローラと
、バックグランド電圧、すなわちノイズを示す調節可能なオフセット電圧を与え
るオフセント電圧調節器とで構成される。オフセット電圧は調節された出力電圧
と組み合わされてセンサー検知出力を与え、この検知出力が粒子濃度と検知出力
との間に確立された所定の関係を満足する。ゲインコントローラには調整出力電
圧を変化させる可変抵抗値を与えるためのゲイン抵抗ネットワークが設けられ、
オフセット電圧調整器にはオフセット電圧を調整する可変抵抗値を与えるための
オフセット抵抗ネットワークが設けられる。ゲイン抵抗ネットワークとオフセッ
ト抵抗ネットワークとの一方または両方は、複数のディジタル制御可能なスイッ
チと複数の抵抗とで構成され、適宜組み合わせのスイッチを導通させることで変
化する可変抵抗値を与える。また、このセンサーには、一つ又はそれ以上のどの
スイッチが導通するかを指定する指令データを保持するメモリーモジュールと、
この指令データをゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少
なくとも一方へ、メモリ手段からの指令データを転送するメモリーインターフェ
ースとを備える。このような構成のため、ゲイン抵抗ネットワークとオフセット
抵抗ネットワークが、ゲインコントローラやオフセット電圧調整器と共に単一の
小型集積構造に組み付けることができる。このため、センサー全体が小型化でき
、少ない部品点数で組み立てることができて製造コストを低減することができる
。また、集積回路に抵抗ネットワークを含めることにより、外部ノイズの影響を
少なくしてセンサーを信頼性の高いものとすることができる。更に、抵抗ネット
ワークがディジタル的に調整可能なネットワークとして実現できることから、指
令データを変化させることだけで抵抗値の調整を簡単に行うことができる。
【０００３】
本発明にて使用されるメモリーモジュールには、指令データを保持するＥＥＰ
ＲＯＭのような不揮発性のメモリーからなる通常のタイプのものと、指令データ
を保持する同種の不揮発性メモリーに加えて指令データを書き込むことができる
マイクロコンピュータとで構成されたインテリジェントタイプのものがある。粒
子センサーをこれら２種のタイプのものに適合させるために、メモリーインター
フェイスはメモリーコントローラとセレクターとを備えるように設計される。こ
のメモリーコントローラは第１のクロック信号と読み出し信号を送り出して第１
クロック信号に基づいて指令データを不揮発性メモリから読み出すと共にこの指
令データを抵抗ネットワークへ転送する。セレクターはその入力でメモリコント
ローラからの第１クロック信号と、第２のクロック信号を受けて、第１クロック
信号と第２クロック信号の一方を選択する。第２クロック信号はメモリーコント
ローラ以外、すなわち、マイクロコンピュータから送られて、マイクロコンピュ
ータの制御の下で不揮発性メモリから指令データを読み出して、指令データを両
抵抗ネットワークへ転送する。従って、セレクターでクロック信号を選択するだ
けで２つのメモリーモジュールのいずれかで動作させることができるものであり
、これが本発明の他の目的である。
ＲＯＭのような不揮発性のメモリーからなる通常のタイプのものと、指令データ
を保持する同種の不揮発性メモリーに加えて指令データを書き込むことができる
マイクロコンピュータとで構成されたインテリジェントタイプのものがある。粒
子センサーをこれら２種のタイプのものに適合させるために、メモリーインター
フェイスはメモリーコントローラとセレクターとを備えるように設計される。こ
のメモリーコントローラは第１のクロック信号と読み出し信号を送り出して第１
クロック信号に基づいて指令データを不揮発性メモリから読み出すと共にこの指
令データを抵抗ネットワークへ転送する。セレクターはその入力でメモリコント
ローラからの第１クロック信号と、第２のクロック信号を受けて、第１クロック
信号と第２クロック信号の一方を選択する。第２クロック信号はメモリーコント
ローラ以外、すなわち、マイクロコンピュータから送られて、マイクロコンピュ
ータの制御の下で不揮発性メモリから指令データを読み出して、指令データを両
抵抗ネットワークへ転送する。従って、セレクターでクロック信号を選択するだ
けで２つのメモリーモジュールのいずれかで動作させることができるものであり
、これが本発明の他の目的である。
【０００４】
これに関連して、メモリーインターフェイスにはシフトレジスタを設けても良
く、不揮発性メモリーからの指令データがマイクロコンピュータを介して又は不
揮発性メモリーから直接このシフトレジスタに送られて、これが抵抗値ネットワ
ークに転送される。シフトレジスタはセレクタに接続されて、第１と第２のクロ
ック信号の内の選択された信号を受けると共に、データチャンネルを介して指令
データを受けるように接続される。通常のメモリーモジュールを使用する場合、
データチャンネルはメモリから直接指令データを受けるように接続される。イン
テリジェントタイプのメモリーモジュールの場合は、データチャンネルはマイク
ロコンピュータに接続されてこれを介して指令データを受け取る。指令データは
、第１と第２のクロック信号の内の選択された信号に基づいてシフトレジスタに
転送され、その後、両抵抗ネットワークへ送られる。このシフトレジスタを使用
することにより、指令データの有効性がチェックできてセンサー出力の信頼性を
高めることができる。
く、不揮発性メモリーからの指令データがマイクロコンピュータを介して又は不
揮発性メモリーから直接このシフトレジスタに送られて、これが抵抗値ネットワ
ークに転送される。シフトレジスタはセレクタに接続されて、第１と第２のクロ
ック信号の内の選択された信号を受けると共に、データチャンネルを介して指令
データを受けるように接続される。通常のメモリーモジュールを使用する場合、
データチャンネルはメモリから直接指令データを受けるように接続される。イン
テリジェントタイプのメモリーモジュールの場合は、データチャンネルはマイク
ロコンピュータに接続されてこれを介して指令データを受け取る。指令データは
、第１と第２のクロック信号の内の選択された信号に基づいてシフトレジスタに
転送され、その後、両抵抗ネットワークへ送られる。このシフトレジスタを使用
することにより、指令データの有効性がチェックできてセンサー出力の信頼性を
高めることができる。
【０００５】
インテリジェントタイプのメモリーモジュールを使用する場合、指令データの
データ構造を以下に示す４つの個別データで構成することが望ましい。 （１）ゲイン値データ、このデータはゲイン抵抗ネットワークに含まれるスイッ
チの一つ一つの導通状態を夫々が指定する複数のビットを有する、 （２）反転ゲイン値データ、この反転デーはゲイン値データのビットの反転ビッ
トを有する、 （３）オフセット値データ、このデータはオフセット抵抗ネットワークに含まれ
るスイッチの一つ一つの導通状態を夫々が指定する複数のビットを有する、 （４）反転オフセット値データ、この反転データはオフセット値データのビット
の反転ビットを有する。
データ構造を以下に示す４つの個別データで構成することが望ましい。 （１）ゲイン値データ、このデータはゲイン抵抗ネットワークに含まれるスイッ
チの一つ一つの導通状態を夫々が指定する複数のビットを有する、 （２）反転ゲイン値データ、この反転デーはゲイン値データのビットの反転ビッ
トを有する、 （３）オフセット値データ、このデータはオフセット抵抗ネットワークに含まれ
るスイッチの一つ一つの導通状態を夫々が指定する複数のビットを有する、 （４）反転オフセット値データ、この反転データはオフセット値データのビット
の反転ビットを有する。
【０００６】
この場合、メモリーインターフェースにはデータ確証ユニットが設けられ、こ
のユニットがシフトレジスタから指令データを取りだし、ゲイン値データのビッ
トを対応する反転データと比較し、オフセット値データを対応する反転データと
比較してゲイン値データとオフセット値データを確証し、いずれかのデータが確
証できない時はエラー信号を発生する。エラー信号が出された場合は、マイクロ
コンピュータがメモリーからシフトレジスタへ再度指令データを転送する。この
ため、指令データに過渡的なノイズの影響によりエラーが生じた場合でも、有効
な指令データがこのエラーデータに取って代わり、信頼できるセンサー出力を維
持できるものであり、これが本発明の更に他の目的である。
のユニットがシフトレジスタから指令データを取りだし、ゲイン値データのビッ
トを対応する反転データと比較し、オフセット値データを対応する反転データと
比較してゲイン値データとオフセット値データを確証し、いずれかのデータが確
証できない時はエラー信号を発生する。エラー信号が出された場合は、マイクロ
コンピュータがメモリーからシフトレジスタへ再度指令データを転送する。この
ため、指令データに過渡的なノイズの影響によりエラーが生じた場合でも、有効
な指令データがこのエラーデータに取って代わり、信頼できるセンサー出力を維
持できるものであり、これが本発明の更に他の目的である。
【０００７】
通常のメモリーモジュールが使用される場合、メモリーコントローラは不揮発
性メモリーから周期的に指令データを取り出して両抵抗ネットワークに転送する
ことで、有効な指令データを転送し続けることができものであり、これによって
、過渡的なノイズにより引き起こされる可能性がある一時的なエラーを避けてセ
ンサー出力の信頼性を維持できる。
性メモリーから周期的に指令データを取り出して両抵抗ネットワークに転送する
ことで、有効な指令データを転送し続けることができものであり、これによって
、過渡的なノイズにより引き起こされる可能性がある一時的なエラーを避けてセ
ンサー出力の信頼性を維持できる。
【０００８】
更に、メモリーインターフェースには、書き込みインターフェースを設けて、
このインターフェースにおいて外部の書き込み装置からの書き込み信号を受けて
外部書き込み装置によってメモリーモジュールにおける指令データを書き込み可
能として抵抗値の調整を容易とすることができる。
このインターフェースにおいて外部の書き込み装置からの書き込み信号を受けて
外部書き込み装置によってメモリーモジュールにおける指令データを書き込み可
能として抵抗値の調整を容易とすることができる。
【０００９】
本発明でのこれら及び更なる目的や利点は添付する図面を参照する以下の実施
形態から明白になる。
形態から明白になる。
【００１０】
発明を実施するための形態
本発明に基づく粒子センサーを詳細に説明する。この粒子センサーは煙粒子や
塵埃などのその他の微小粒子の濃度を検出するために設計され、火災の存在や塵
埃汚染の判定のために使用される。図１に示されるように、粒子センサーは、粒
子の存在に起因する散乱光を受光するために用いられるフォトダイオードのよう
なフォトセンサー１を備える。すなわち、フォトセンサー１は、煙粒子を含む可
能性がある外部空気を捕捉する通常の煙室（図示せず）と組み合わされて使用さ
れる。この煙室には内部に光ビームを照射するダイオードのような通常の発光素
子（図示せず）が備えられる。この煙室内に粒子が存在すると、これに対応する
量の散乱光がフォトセンサー１で受光され、煙室内の粒子量に比例した出力電流
が発生する。この出力電流は電流―電圧変換器１１にて電圧に変換され、次いで
アンプ１２で増幅されて、検出された粒子量を示す出力電圧が得られる。この意
味において、フォトセンサー１、変換器１１、アンプ１２が共同して、粒子濃度
としての出力電圧を出力する検知器を規定する。変換器１１とアンプ１２は通常
の構成であり、ゲインコントローラ２０、オフセット電圧調整器３０及びメモリ
ーインターフェイス４０と共に、単一の集積回路モジュール１０に組み込まれる
。
塵埃などのその他の微小粒子の濃度を検出するために設計され、火災の存在や塵
埃汚染の判定のために使用される。図１に示されるように、粒子センサーは、粒
子の存在に起因する散乱光を受光するために用いられるフォトダイオードのよう
なフォトセンサー１を備える。すなわち、フォトセンサー１は、煙粒子を含む可
能性がある外部空気を捕捉する通常の煙室（図示せず）と組み合わされて使用さ
れる。この煙室には内部に光ビームを照射するダイオードのような通常の発光素
子（図示せず）が備えられる。この煙室内に粒子が存在すると、これに対応する
量の散乱光がフォトセンサー１で受光され、煙室内の粒子量に比例した出力電流
が発生する。この出力電流は電流―電圧変換器１１にて電圧に変換され、次いで
アンプ１２で増幅されて、検出された粒子量を示す出力電圧が得られる。この意
味において、フォトセンサー１、変換器１１、アンプ１２が共同して、粒子濃度
としての出力電圧を出力する検知器を規定する。変換器１１とアンプ１２は通常
の構成であり、ゲインコントローラ２０、オフセット電圧調整器３０及びメモリ
ーインターフェイス４０と共に、単一の集積回路モジュール１０に組み込まれる
。
【００１１】
ゲインコントローラ２０は、出力電圧のレベルを上げるために設けられており
、図６に示すように、オペアンプ２１と抵抗ネットワーク２４とで構成される。
アンプ２１の反転入力（−）は抵抗ネットワーク２４を介して出力電圧Ｖｉｎが
入力されるように接続され、非反転入力（＋）にはオフセット電圧調整器３０か
らの調整可能なオフセット電圧Ｖｏｆｆが入力されて、抵抗ネットワーク２４の
抵抗値によって決まる増大センサー出力Ｖｏｕｔを与える。抵抗ネットワーク２
４は、複数の抵抗Ｒ、２Ｒ、Ｒ１及び複数のスイッチＳＷ０〜ＳＷ７からなるラ
ダー抵抗である。各スイッチは、外部メモリー７１、８１から送られる指令デー
タに含まれるディジタル信号“１”や“０”によって動作する。従って、ディジ
タル信号により任意のスイッチの組が導通又は非導通となってネットワーク全体
の抵抗値を変化させて、アンプ２１の増幅率、すなわちゲインコントローラ２０
のゲインを制御する。
、図６に示すように、オペアンプ２１と抵抗ネットワーク２４とで構成される。
アンプ２１の反転入力（−）は抵抗ネットワーク２４を介して出力電圧Ｖｉｎが
入力されるように接続され、非反転入力（＋）にはオフセット電圧調整器３０か
らの調整可能なオフセット電圧Ｖｏｆｆが入力されて、抵抗ネットワーク２４の
抵抗値によって決まる増大センサー出力Ｖｏｕｔを与える。抵抗ネットワーク２
４は、複数の抵抗Ｒ、２Ｒ、Ｒ１及び複数のスイッチＳＷ０〜ＳＷ７からなるラ
ダー抵抗である。各スイッチは、外部メモリー７１、８１から送られる指令デー
タに含まれるディジタル信号“１”や“０”によって動作する。従って、ディジ
タル信号により任意のスイッチの組が導通又は非導通となってネットワーク全体
の抵抗値を変化させて、アンプ２１の増幅率、すなわちゲインコントローラ２０
のゲインを制御する。
【００１２】
オフセット電圧調整器３０は、粒子の存在に起因しない迷光等にて生じるバッ
クグランドノイズを反映するバックグランド電圧を示す調整可能なオフセット電
圧Ｖｏｆｆを与えるために設けられる。オフセット電圧Ｖｏｆｆはゲインコント
ローラ２０に送られて、ここで処理されることで、センサー出力と粒子濃度との
間の所定や規定の関係を満足するセンサー出力を与え、これにより、煙濃度レベ
ルに基づく火災判定に使用されるための標準の計測手法が与えられる。一つの例
は、図２に示されるように、本発明の粒子センサーＳを火災判定器１０１、マイ
クロプロセッサ１０２，警報出力１０３，及び表示ランプ１０４と組み合わせて
火災警報装置を形成するものである。火災判定器１０１には臨界レベルが設けら
れ、このレベルにセンサーＳからのセンサー出力Ｖｏｕｔが比較されて火災発生
の判定がなされる。火災発生の判定がなされると、マイクロプロセッサ１０２が
警報出力１０３を作動させて火災警報を監視ステーションへ送り出す。マイクロ
プロセッサ１０２はまた、粒子センサーＳの動作を制御して定期的に煙濃度をチ
ェックしてこのデータを監視ステーションへ送り出す。図７に示すように、オフ
セット電圧調整器は、オペアンプ３１と抵抗ネットワーク３４とで構成される。
アンプ３１の反転入力（−）は抵抗ネットワーク３４を介して基準電圧Ｖｒｅｆ
を受けるように接続され、非反転入力（＋）はグランドＧＮＤに接続されて、抵
抗ネットワーク３４の抵抗値にて決定される調整可能なオフセット電圧Ｖｏｆｆ
を与える。抵抗ネットワーク３４は、複数の抵抗Ｒ、２Ｒ、Ｒ１及び複数のスイ
ッチＳＷ０〜ＳＷ７からなるラダー抵抗である。各スイッチは、外部メモリー７
１、８１から送られる指令データに含まれるディジタル信号“１”や“０”によ
って動作する。従って、ディジタル信号により任意のスイッチの組が導通又は非
導通となってネットワーク全体の抵抗値を変化させることで、バックグランドノ
イズを反映させるようにオフセット電圧を調整して、実際に検知している粒子濃
度を真に示す信頼性の高いセンサー出力を与える。
クグランドノイズを反映するバックグランド電圧を示す調整可能なオフセット電
圧Ｖｏｆｆを与えるために設けられる。オフセット電圧Ｖｏｆｆはゲインコント
ローラ２０に送られて、ここで処理されることで、センサー出力と粒子濃度との
間の所定や規定の関係を満足するセンサー出力を与え、これにより、煙濃度レベ
ルに基づく火災判定に使用されるための標準の計測手法が与えられる。一つの例
は、図２に示されるように、本発明の粒子センサーＳを火災判定器１０１、マイ
クロプロセッサ１０２，警報出力１０３，及び表示ランプ１０４と組み合わせて
火災警報装置を形成するものである。火災判定器１０１には臨界レベルが設けら
れ、このレベルにセンサーＳからのセンサー出力Ｖｏｕｔが比較されて火災発生
の判定がなされる。火災発生の判定がなされると、マイクロプロセッサ１０２が
警報出力１０３を作動させて火災警報を監視ステーションへ送り出す。マイクロ
プロセッサ１０２はまた、粒子センサーＳの動作を制御して定期的に煙濃度をチ
ェックしてこのデータを監視ステーションへ送り出す。図７に示すように、オフ
セット電圧調整器は、オペアンプ３１と抵抗ネットワーク３４とで構成される。
アンプ３１の反転入力（−）は抵抗ネットワーク３４を介して基準電圧Ｖｒｅｆ
を受けるように接続され、非反転入力（＋）はグランドＧＮＤに接続されて、抵
抗ネットワーク３４の抵抗値にて決定される調整可能なオフセット電圧Ｖｏｆｆ
を与える。抵抗ネットワーク３４は、複数の抵抗Ｒ、２Ｒ、Ｒ１及び複数のスイ
ッチＳＷ０〜ＳＷ７からなるラダー抵抗である。各スイッチは、外部メモリー７
１、８１から送られる指令データに含まれるディジタル信号“１”や“０”によ
って動作する。従って、ディジタル信号により任意のスイッチの組が導通又は非
導通となってネットワーク全体の抵抗値を変化させることで、バックグランドノ
イズを反映させるようにオフセット電圧を調整して、実際に検知している粒子濃
度を真に示す信頼性の高いセンサー出力を与える。
【００１３】
本発明においては、集積回路モジュール１０に対して選択的に接続される２種
類のメモリーモジュールが提供される。一つのタイプは、インテリジェントメモ
リーモジュール７０であり、図１と図３に示すように、ネットワーク２４、３４
の抵抗値の調整のための指令データを保持するＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メ
モリ７１と、指令データの読み書きが可能なマイクロコンピュータ７２とで構成
される。他のタイプは、通常のメモリーモジュールであり、図５に示すように、
同種の不揮発性メモリー８１だけで構成される。これらのメモリーモジュールの
選択的使用が可能となるように、メモリーインターフェイス４０は、図８に示す
ように、シフトレジスタ５０に加えて、２機能入力端４１，セレクタ４２，及び
メモリーコントローラ４４とを備えるように設計されている。入力端４１はメモ
リー８１への接続用の３つの制御端子ＥＶ１、ＥＶ２、ＥＶ３と、メモリー８１
とマイクロコンピュータ７２との一方への接続用の共通データ端子ＤＡＴＡと、
マイクロコンピュータ７２への接続用のクロック信号入力端子ＳＣＬＫとで構成
される。すなわち、４つの端子ＥＶ１、ＥＶ２、ＥＶ３、ＤＡＴＡは通常のメモ
リーモジュール８１への接続用に使用され、２つの端子ＤＡＴＡとＳＣＬＫはイ
ンテリジェントメモリーモジュール７０への接続用に使用される。セレクタ４２
は２つの入力を有し、一つはメモリーコントローラ４４からの第１クロック信号
ＳＣＬＫ１を受け取り、もう一つは端子ＳＣＬＫに接続されて第２クロック信号
ＳＣＬＫ２を受け取るもので、第２クロック信号ＳＣＬＫ２はマイクロコンピュ
ータ７２において対応するメモリー７１から指令データを転送するために使用さ
れる。セレクタ４２の出力はシフトレジスタ５０に接続されて選択したクロック
信号ＣＬＫ、すなわち、第１及び第２クロック信号ＳＣＬＫ１とＳＣＬＫ２の内
の一つを与える。この目的のために、セレクタ４２は制御端子４３が設けられ、
制御端子４３はジャンパーピンによって電圧源ＶｄｄとグランドＧＮＤへ選択的
に接続されてクロック信号を切り替える。端子ＤＡＴＡはシフトレジスタ５０へ
データチャンネル４５を介して接続される。
類のメモリーモジュールが提供される。一つのタイプは、インテリジェントメモ
リーモジュール７０であり、図１と図３に示すように、ネットワーク２４、３４
の抵抗値の調整のための指令データを保持するＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メ
モリ７１と、指令データの読み書きが可能なマイクロコンピュータ７２とで構成
される。他のタイプは、通常のメモリーモジュールであり、図５に示すように、
同種の不揮発性メモリー８１だけで構成される。これらのメモリーモジュールの
選択的使用が可能となるように、メモリーインターフェイス４０は、図８に示す
ように、シフトレジスタ５０に加えて、２機能入力端４１，セレクタ４２，及び
メモリーコントローラ４４とを備えるように設計されている。入力端４１はメモ
リー８１への接続用の３つの制御端子ＥＶ１、ＥＶ２、ＥＶ３と、メモリー８１
とマイクロコンピュータ７２との一方への接続用の共通データ端子ＤＡＴＡと、
マイクロコンピュータ７２への接続用のクロック信号入力端子ＳＣＬＫとで構成
される。すなわち、４つの端子ＥＶ１、ＥＶ２、ＥＶ３、ＤＡＴＡは通常のメモ
リーモジュール８１への接続用に使用され、２つの端子ＤＡＴＡとＳＣＬＫはイ
ンテリジェントメモリーモジュール７０への接続用に使用される。セレクタ４２
は２つの入力を有し、一つはメモリーコントローラ４４からの第１クロック信号
ＳＣＬＫ１を受け取り、もう一つは端子ＳＣＬＫに接続されて第２クロック信号
ＳＣＬＫ２を受け取るもので、第２クロック信号ＳＣＬＫ２はマイクロコンピュ
ータ７２において対応するメモリー７１から指令データを転送するために使用さ
れる。セレクタ４２の出力はシフトレジスタ５０に接続されて選択したクロック
信号ＣＬＫ、すなわち、第１及び第２クロック信号ＳＣＬＫ１とＳＣＬＫ２の内
の一つを与える。この目的のために、セレクタ４２は制御端子４３が設けられ、
制御端子４３はジャンパーピンによって電圧源ＶｄｄとグランドＧＮＤへ選択的
に接続されてクロック信号を切り替える。端子ＤＡＴＡはシフトレジスタ５０へ
データチャンネル４５を介して接続される。
【００１４】
図３に示すように、インテリジェントメモリーモジュール７０が集積回路モジ
ュール１０に接続された場合、メモリーコントローラ４４が動作不能とされてマ
イクロコンピュータ７２がこれに取って代わってメモリー７１から指令データを
読み取ってこれをシフトレジスタ５０へ転送する。メモリーコントローラ４４は
セレクタ４２の制御ピンに接続されていてセレクタ４２が第２クロック信号ＳＣ
ＬＤ２を受けるように設定された時に動作不能とされる。インテリジェントメモ
リーモジュール７０のメモリー７１に保持された指令データのデータ構造は、図
４に示すように、４つの独立したデータからなる。 （１）例えば、“０１１０００００”のような８ビットのオフセット値データで
、各ビットがオフセット抵抗ネットワークの各スイッチの導通状態を指定する；
（２）例えば、“０１１０１１１０”のような８ビットのゲイン値データで、各
ビットがゲイン抵抗ネットワークの各スイッチの導通状態を指定する； （３）例えば、“１００１１１１１”のようなオフセット値データの反転ビット
とからなる８ビットの反転オフセット値データ； （４）例えば、“１００１０００１”のようなゲイン値データの反転ビットとか
らなる８ビットの反転ゲイン値データ； これらのデータは、第２のクロック信号ＳＣＬＫ２に基づいて、メモリー７１か
ら読み出されビット毎に逆順序でマイクロコンピュータ７２からシフトレジスタ
５０へ転送される。これにより、クロック信号ＳＣＬＫ２が停止した後は、オフ
セット値データがシフトレジスタ５０のＤ７−Ｄ０に保持され、ゲイン値データ
がＤ１５−Ｄ８に、反転オフセット値データが、Ｄ２３−Ｄ１６に、反転ゲイン
値データがＤ３１−Ｄ２４に保持される。Ｄ０７−Ｄ０は、オフセット抵抗ネッ
トワーク３４に接続されて、オフセット値データを移送して対応するスイッチの
オン・オフを行い、Ｄ１５−Ｄ８はゲイン抵抗ネットワーク２４に接続されて、
ゲイン値データを移送して対応するスイッチのオン・オフを行う。
ュール１０に接続された場合、メモリーコントローラ４４が動作不能とされてマ
イクロコンピュータ７２がこれに取って代わってメモリー７１から指令データを
読み取ってこれをシフトレジスタ５０へ転送する。メモリーコントローラ４４は
セレクタ４２の制御ピンに接続されていてセレクタ４２が第２クロック信号ＳＣ
ＬＤ２を受けるように設定された時に動作不能とされる。インテリジェントメモ
リーモジュール７０のメモリー７１に保持された指令データのデータ構造は、図
４に示すように、４つの独立したデータからなる。 （１）例えば、“０１１０００００”のような８ビットのオフセット値データで
、各ビットがオフセット抵抗ネットワークの各スイッチの導通状態を指定する；
（２）例えば、“０１１０１１１０”のような８ビットのゲイン値データで、各
ビットがゲイン抵抗ネットワークの各スイッチの導通状態を指定する； （３）例えば、“１００１１１１１”のようなオフセット値データの反転ビット
とからなる８ビットの反転オフセット値データ； （４）例えば、“１００１０００１”のようなゲイン値データの反転ビットとか
らなる８ビットの反転ゲイン値データ； これらのデータは、第２のクロック信号ＳＣＬＫ２に基づいて、メモリー７１か
ら読み出されビット毎に逆順序でマイクロコンピュータ７２からシフトレジスタ
５０へ転送される。これにより、クロック信号ＳＣＬＫ２が停止した後は、オフ
セット値データがシフトレジスタ５０のＤ７−Ｄ０に保持され、ゲイン値データ
がＤ１５−Ｄ８に、反転オフセット値データが、Ｄ２３−Ｄ１６に、反転ゲイン
値データがＤ３１−Ｄ２４に保持される。Ｄ０７−Ｄ０は、オフセット抵抗ネッ
トワーク３４に接続されて、オフセット値データを移送して対応するスイッチの
オン・オフを行い、Ｄ１５−Ｄ８はゲイン抵抗ネットワーク２４に接続されて、
ゲイン値データを移送して対応するスイッチのオン・オフを行う。
【００１５】
図８を参照すると、メモリーインターフェイス４０には更にデータ確証ユニッ
ト６０が設けられ、ゲイン調整及びオフセット電圧調整のために各々の抵抗ネッ
トワーク２４、３４に送られるべくシフトレジスタ５０に取り込まれる指令デー
タの確証が行われる。この目的のため、確証ユニット６０には、オフセット値デ
ータの全てのビットを対応する反転ビットと比較するための第１同定ゲート６１
と、ゲイン値データの全てのビットを対応する反転ビットと比較するための第２
同定ゲート６２とが設けられる。ゲート６１、６２の出力はＯＲゲート６３に接
続され、何らかの理由によってビット対の一つにでも不一致があって一つ又はそ
れ以上のデータが不用意にエラーデータに変わってしまったことを示すような場
合は、ＯＲゲートから高レベル出力がエラー信号として出力される。このエラー
信号は対応する出力端子ＥＲＲを介してマイクロコンピュータ７２へ送出され、
マイクロコンピュータ７２はこれに応じてエラーデータに置き換えるべくメモリ
ー７１から指令データをシフトレジスタ５０へ再度転送するものであって、これ
により粒子濃度に関して信頼性の高い検出を行うための安定した調整値を維持す
ることができる。ここにおいて、マイクロコンピュータ７２には、メモリー７１
の指令データを書き込む機能が与えられている。この書き込み機能に加えて、マ
イクロコンピュータ７２にはフォトセンサーのタイプを認識して、メモリーに保
持された指令データの一群から、認識されたフォトセンサーのタイプに対応する
する指令値のセットを選択する機能が付与されている。
ト６０が設けられ、ゲイン調整及びオフセット電圧調整のために各々の抵抗ネッ
トワーク２４、３４に送られるべくシフトレジスタ５０に取り込まれる指令デー
タの確証が行われる。この目的のため、確証ユニット６０には、オフセット値デ
ータの全てのビットを対応する反転ビットと比較するための第１同定ゲート６１
と、ゲイン値データの全てのビットを対応する反転ビットと比較するための第２
同定ゲート６２とが設けられる。ゲート６１、６２の出力はＯＲゲート６３に接
続され、何らかの理由によってビット対の一つにでも不一致があって一つ又はそ
れ以上のデータが不用意にエラーデータに変わってしまったことを示すような場
合は、ＯＲゲートから高レベル出力がエラー信号として出力される。このエラー
信号は対応する出力端子ＥＲＲを介してマイクロコンピュータ７２へ送出され、
マイクロコンピュータ７２はこれに応じてエラーデータに置き換えるべくメモリ
ー７１から指令データをシフトレジスタ５０へ再度転送するものであって、これ
により粒子濃度に関して信頼性の高い検出を行うための安定した調整値を維持す
ることができる。ここにおいて、マイクロコンピュータ７２には、メモリー７１
の指令データを書き込む機能が与えられている。この書き込み機能に加えて、マ
イクロコンピュータ７２にはフォトセンサーのタイプを認識して、メモリーに保
持された指令データの一群から、認識されたフォトセンサーのタイプに対応する
する指令値のセットを選択する機能が付与されている。
【００１６】
一方、図５に示すように、集積回路モジュール１０へメモリー８１が直に接続
される場合は、セレクター４２がメモリーコントローラ４４からの第１クロック
信号ＳＣＬＫ１を受けるように切り替えられる。これと同時に、メモリーコント
ローラ４４が動作可能となって、必要な制御信号と第１クロック信号ＳＣＬＫ１
をメモリー８１へ読み込み・書き込みインターフェース４６を介して送り出し、
第１クロック信号ＳＣＬＫ１に基づいて指令データを読み出してこれをシフトレ
ジスタ５０へデータチャンネル４５を通して送り出す。より詳しくは、メモリー
コントローラ４４がタイミング信号ＴＳを定期的に、例えば、１秒毎に、発生す
る。図９に示すように、各タイミング信号ＴＳはタイムフレームを与え、この中
で読み出し信号ＲＳがメモリー８１へ第１クロック信号ＳＣＬＫ１と一緒に送り
出されると共に、読み出しデータＤＡＴＡが第１クロック信号ＳＣＬＫ１と一緒
にシフトレジスタ５０へ送り出される。読み出し信号ＲＳは、読み出し指令及び
データが読み出されるべきメモリー８１内のアドレスを指定するアドレス指定で
構成される。メモリー８１はＥＥＰＲＯＭであり、指令データを保持する１６ビ
ットのデータ領域と、６ビットのアドレス“００００００”とを有するように構
成される。データ領域の上位８ビットはゲイン値データを保持するために割り当
てられ、下位の８ビットはオフセット値を保持するために割り当てられる。従っ
て、読み出し信号“０１１”に引き続くアドレス指定“００００００”に応答し
て、１６ビットの指令データが読み出され、シフトレジスタ５０のＤ０〜Ｄ１５
に転送され、ここから指令データが各定稿ネットワーク２４と３４とに移送され
て、ゲイン調整とオフセット電圧調整がなされる。このようにして、シフトレジ
スタ５０内の指令データが１秒毎に更新されるため、過渡的なノイズによってシ
フトレジスタ内の指令データがエラーデータに変更されてしまった場合でも、シ
フトレジスタ内にはメモリーから正しいデータが送り続けられ、安定した調整が
なされて信頼性の高いセンサー出力を維持することができる。指令データの書き
込みは、メモリー８１をメモリーインターフェイス４０へ接続した状態で行うこ
とができる。このため、メモリーインターフェイス４０の入力端４１には、読み
出し・書き込みインターフェース４６に内部接続される書き込み可能端子ＷＲが
設けられ、これが外部の書き込み装置に接続されるために使用される。書き込み
装置が接続された場合、ここから書き込み信号が端子ＷＲに送られて、インター
フェース４６をメモリー８１の書き込み可能状態とし、指令データをこれに関連
するクロック信号及び制御信号と共に端子ＥＶ１、ＥＶ２、ＥＶ３、ＤＡＴＡに
送り出して、メモリー８１の指令データの書き込みを完了する。
される場合は、セレクター４２がメモリーコントローラ４４からの第１クロック
信号ＳＣＬＫ１を受けるように切り替えられる。これと同時に、メモリーコント
ローラ４４が動作可能となって、必要な制御信号と第１クロック信号ＳＣＬＫ１
をメモリー８１へ読み込み・書き込みインターフェース４６を介して送り出し、
第１クロック信号ＳＣＬＫ１に基づいて指令データを読み出してこれをシフトレ
ジスタ５０へデータチャンネル４５を通して送り出す。より詳しくは、メモリー
コントローラ４４がタイミング信号ＴＳを定期的に、例えば、１秒毎に、発生す
る。図９に示すように、各タイミング信号ＴＳはタイムフレームを与え、この中
で読み出し信号ＲＳがメモリー８１へ第１クロック信号ＳＣＬＫ１と一緒に送り
出されると共に、読み出しデータＤＡＴＡが第１クロック信号ＳＣＬＫ１と一緒
にシフトレジスタ５０へ送り出される。読み出し信号ＲＳは、読み出し指令及び
データが読み出されるべきメモリー８１内のアドレスを指定するアドレス指定で
構成される。メモリー８１はＥＥＰＲＯＭであり、指令データを保持する１６ビ
ットのデータ領域と、６ビットのアドレス“００００００”とを有するように構
成される。データ領域の上位８ビットはゲイン値データを保持するために割り当
てられ、下位の８ビットはオフセット値を保持するために割り当てられる。従っ
て、読み出し信号“０１１”に引き続くアドレス指定“００００００”に応答し
て、１６ビットの指令データが読み出され、シフトレジスタ５０のＤ０〜Ｄ１５
に転送され、ここから指令データが各定稿ネットワーク２４と３４とに移送され
て、ゲイン調整とオフセット電圧調整がなされる。このようにして、シフトレジ
スタ５０内の指令データが１秒毎に更新されるため、過渡的なノイズによってシ
フトレジスタ内の指令データがエラーデータに変更されてしまった場合でも、シ
フトレジスタ内にはメモリーから正しいデータが送り続けられ、安定した調整が
なされて信頼性の高いセンサー出力を維持することができる。指令データの書き
込みは、メモリー８１をメモリーインターフェイス４０へ接続した状態で行うこ
とができる。このため、メモリーインターフェイス４０の入力端４１には、読み
出し・書き込みインターフェース４６に内部接続される書き込み可能端子ＷＲが
設けられ、これが外部の書き込み装置に接続されるために使用される。書き込み
装置が接続された場合、ここから書き込み信号が端子ＷＲに送られて、インター
フェース４６をメモリー８１の書き込み可能状態とし、指令データをこれに関連
するクロック信号及び制御信号と共に端子ＥＶ１、ＥＶ２、ＥＶ３、ＤＡＴＡに
送り出して、メモリー８１の指令データの書き込みを完了する。
【図１】
本発明の第１実施形態に係わる粒子センサーのブロック図。
【図２】
この粒子センサーを内蔵する火災警報装置のブロック図。
【図３】
同上の粒子センサーの主要部を構成する集積回路とインテリジェントタイプの
メモリーモジュールとの接続を示すブロック図。
メモリーモジュールとの接続を示すブロック図。
【図４】
第１クロック信号とインテリジェントタイプのメモリーモジュールから送られ
る指令データを示す図。
る指令データを示す図。
【図５】
集積回路と通常タイプのメモリーモジュールとの接続を示すブロック図。
【図６】
同上の粒子センサーに用いるゲインコントローラ及びオフセット電圧調整器を
示す回路図。
示す回路図。
【図７】
同上の粒子センサーに用いるゲインコントローラ及びオフセット電圧調整器を
示す回路図。
示す回路図。
【図８】
同上の粒子センサーに内蔵されるメモリーインターフェイスを示すブロック図
。
。
【図９】
通常タイプのメモリモジュールに関連したメモリーインターフェイスの動作を
説明する波形図。
説明する波形図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 西川 尚之
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 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 和田 剛嗣
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 AA01 AA05 BB02 CC19 EE02
GG10 KK01 LL04 MM04 MM10
PP04 PP06
Claims (11)
- 【請求項１】 特定の粒子の存在を検出して検知粒子の量を示す信号を与え
る粒子センサーであって、以下の構成を有する： 検知される空気のような媒体にて運ばれる粒子の量に比例する出力電圧を発生
する検知器、 上記検知器からの出力電圧を調整して調整された出力電圧を与えるゲインコン
トローラ、このゲインコントローラは調整出力電圧を変化させる可変抵抗値を与
えるためのゲイン抵抗ネットワークを備える、 バックグランド電圧を示す調節可能なオフセット電圧を与えるオフセット電圧
調節器、このオフセット電圧は上記の調整された出力電圧と組み合わされて検知
出力を与えるもので、この検知出力は粒子濃度と検知出力との間に確立された所
定の関係（規定）を満足する、このオフセット電圧調整器にはオフセット電圧を
調整する可変抵抗値を与えるためのオフセット抵抗ネットワークが備えられる、 ゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少なくとも一方は
、複数のディジタル制御可能なスイッチと複数の抵抗とで構成され、適宜組み合
わせのスイッチを導通させることで変化する可変抵抗値を与える、 上記検知器は更に、 どのスイッチが導通するかを指定する指令データを保持するメモリ手段と、 ゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少なくとも一方へ、
メモリ手段からの指令データを転送するメモリインターフェースとを備える。 - 【請求項２】 請求項１に記載の粒子センサーにおいて、 ゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの各々が、複数のデ
ィジタル制御可能なスイッチと複数の抵抗とで構成され、適宜組み合わせのスイ
ッチを導通させることで変化する可変抵抗値を与える。 - 【請求項３】 請求項１に記載の粒子センサーにおいて、 上記メモリインターフェースはメモリコントローラとセレクターとを備え、 上記メモリコントローラは第１クロック信号と読み出し信号を送りだして第１
クロック信号に基づいて指令データを読み出すと共にこの指令データをゲイン抵
抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少なくとも一方へ転送する、 上記セレクターは上記の第１クロック信号と第２クロック信号とを受ける入力
を備えると共に、第１クロック信号と第２クロック信号との内の一つを選択する
ものであり、第２クロック信号はメモリコントローラ以外から供給されてメモリ
コントローラに頼ることなくメモリ手段から指令データを読み出して指令データ
をゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少なくとも一方へ
転送するために使用される。 - 【請求項４】 請求項３に記載の粒子センサーにおいて、 上記メモリ手段は、上記指令を格納する不揮発性メモリーと、マイクロコンピ
ュータで構成され、マイクロコンピュータは上記第２クロック信号を発生して不
揮発性メモリーから指令データを読取ってこれをゲイン抵抗ネットワークとオフ
セット抵抗ネットワークとの少なくとも一方へ転送するものであり、マイクロコ
ンピュータは指令データを書き込む機能を有する。 - 【請求項５】 請求項４に記載の粒子センサーにおいて、 上記メモリーインターフェースにはシフトレジスタが備えられ、シフトレジス
タはデータチャンネルを介してマイクロコンピュータに接続されると共に上記セ
レクターに接続されて第２クロック信号を受けとり、この第２クロック信号に基
づいて指令データがマイクロコンピュータからデータチャンネルを介してシフト
レジスタに転送される、 このシフトレジスタはゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワーク
に指令データを送り出すように接続される。 - 【請求項６】 請求項５に記載の粒子センサーにおいて、 上記の指令データは以下のデータ構造を有する ゲイン値データ、このデータはゲイン抵抗ネットワークに含まれるスイッチの
一つ一つの導通状態を夫々が指定する複数のビットを有する、 反転ゲイン値データ、この反転デーはゲイン値データのビットの反転ビットを
有する、 オフセット値データ、このデータはオフセット抵抗ネットワークに含まれるス
イッチの一つ一つの導通状態を夫々が指定する複数のビットを有する、 反転オフセット値データ、この反転データはオフセット値データのビットの反
転ビットを有する、 上記メモリーインターフェースはデータ確証手段を有し、このデータ確証手段
はシフトレジスタから指令を取り出して、ゲイン値データのビットを対応する反
転ビットと比較すると共に、オフセット値データのビットを対応する反転ビット
と比較して、ゲイン値データ及びオフセット値データの有効性を調べ、いずれか
のデータが有効でないと判断された場合はエラー信号ＥＲＲを出力する、 上記のマイクロコンピュータはこのエラー信号を受けて、メモリーからシフト
レジスタへ再度指令データを転送する。 - 【請求項７】 請求項３に記載の粒子センサーにおいて、 上記メモリ手段は、上記指令データを格納する不揮発性メモリーのみから構成
され、メモリーからの指令データがメモリインターフェースへメモリコントロー
ラによって転送され、この指令データは、ゲイン抵抗ネットワークのスイッチを
制御するゲイン値データと、オフセット抵抗ネットワーク３４のスイッチを制御
するオフセット値データとを有する。 - 【請求項８】 請求項７に記載の粒子センサーにおいて、 上記メモリコントローラは、メモリーから周期的に指令データを取り出してゲ
イン抵抗ネットワークのスイッチやオフセット抵抗ネットワークにこれを送信す
る。 - 【請求項９】 請求項３に記載の粒子センサーにおいて、 上記メモリインターフェースには、外部書き込み装置からの書き込み信号を受
け付ける書き込みインターフェースＷＲがもうけられ、外部書き込み装置による
メモリー手段への指令データの書き込みを可能とする。 - 【請求項１０】 特定の粒子の存在を検出して検知粒子の量を示す信号を与
える粒子センサーであって、以下の構成を有する： 検知される空気のような媒体に含まれる粒子量に比例する出力電圧を発生する
検知器、 上記検知器からの出力電圧を調整して調整された出力電圧を与えるゲインコン
トローラ、このゲインコントローラは調整出力電圧を変化させる可変抵抗値を与
えるためのゲイン抵抗ネットワークを備える、 バックグランド電圧を示す調節可能なオフセット電圧を与えるオフセット電圧
調節器、このオフセット電圧は上記の調整された出力電圧と組み合わされて検知
出力を与えるもので、この検知出力は煙濃度と検知出力との間に確立された所定
の関係（規定）を満足する、このオフセット電圧調整器にはオフセット電圧を調
整する可変抵抗値を与えるためのオフセット抵抗ネットワークが備えられる、 ゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少なくとも一方は
、複数のディジタル制御可能なスイッチと複数の抵抗とで構成され、適宜組み合
わせのスイッチを導通させることで変化する可変抵抗値を与える、 上記検知器は更に、入力端を備えたメモリインターフェースを備え、この入力
端に第１の不揮発性メモリへマイクロコンピュータを介して接続するか、第２の
不揮発性メモリに直接接続するかの選択的接続が行なわれ、各メモリはどのスイ
ッチが導通するかを指定する指令データを保持し、マイクロコンピュータは関連
するメモリの指令データを書き込む機能を有する、 上記メモリインターフェースは、メモリコントローラとセレクター４２とを有
し、 このメモリコントローラは第１クロック信号と読み出し信号を送りだして第１
クロック信号に基づいて指令データを第２メモリから読み出すと共にこの指令デ
ータをゲイン抵抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少なくとも一
方へ転送する、 このセレクターはメモリコントローラからの上記第１クロック信号と、上記マ
イクロコンピュータからの第２のクロック信号とを受けるために設けられて第１
クロック信号と第２クロック信号とを選択し、第２クロック信号はマイクロコン
ピュータによって第１メモリから指令データを読み出して指令データをゲイン抵
抗ネットワークとオフセット抵抗ネットワークとの少なくとも一方へ転送するた
めに使用される。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の粒子センサーにおいて、 上記セレクターはメモリーコントローラに接続され、メモリインターフェース
へ第２メモリーを接続するようにセレクターを切り替えた時のみメモリーコント
ローラを動作可能とする。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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