JP2009186416A - 光電式ほこりセンサ及び空調機器 - Google Patents

Abstract

【課題】受光出力の読み取りタイミングのずれによる読み取り誤差を効果的に防止でき、これにより、正確に受光出力を読み取ることが可能な光電式ほこりセンサ及びそれを備えた空調機器を提供する。
【解決手段】発光部４からの光をほこりＤに反射させ、その反射光Ｌｒを捉えた受光部５の受光出力よって、ほこりＤの有無もしくは濃度を検出する光電式ほこりセンサ１において、受光部５からの受光出力の波形形状に関する情報を予め記憶しておく制御部１０を備え、制御部１０は、所定のタイミングを基準にした受光出力の読み取りタイミングのずれ時間を求め、得られたずれ時間と予め記憶しておいた情報とに基づき、受光出力の出力レベルの誤差補正を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、ほこりの有無や濃度を検出する光電式ほこりセンサ及びそれを使用した空調機器に関する。

科学技術の進展に伴い空気の汚れが問題にされるようになってきている。例えば、たばこの煙、煤塵などの微粒子、微粉末に代表される汚れ粒子、あるいはハウスダストなど微粒子（本明細書では検出対象としてのダスト類をまとめて単に「ほこり」という。）を除去する空気の汚染状況を検出する光電式ほこりセンサが提案されている（例えば下記特許文献１乃至３参照）。

このようなほこりセンサは、例えば、動作効率を向上させる等の観点から、空気清浄器や空気清浄機能付きエアーコンディショナ等の空調機器に搭載されることがある。

図４は、従来の光電式ほこりセンサの一例を示す図であって、図４（ａ）は、その断面図、図４（ｂ）は、その正面図、図４（ｃ）は、その底面図、図４（ｄ）は、その背面図である。

図４に示す従来のほこりセンサ１’は、本体筐体８の表板２及び裏板３にそれぞれのほこり通過孔２ａ，３ａが形成され、ほこりＤを裏面側のほこり通過孔３ａから導入して、各ほこり通過孔２ａ，３ａ間のほこり通過経路に通し、正面側のほこり通過孔２ａから排出するようになっている。ほこりセンサ１’は、本体筐体８に保持された発光部４及び受光部５を備えている。発光部４は、発光素子（例えば、発光ダイオード）４ａ、発光部レンズ４１及び発光部スリット４２を備えており、発光素子４ａから出射した光Ｌｅを発光部レンズ４１及び発光部スリット４２を介してほこり通過経路のほこり検出領域ＳＡへ照射するようになっている。受光部５は、受光素子（例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ）５ａ、受光部レンズ５１及び受光部スリット５２を備えており、ほこり検出領域ＳＡからの光Ｌｒを受光部スリット５２及び受光部レンズ５１を介して受光素子５ａで受光するようになっている。発光部４における発光部レンズ４１及び発光部スリット４２は、発光素子４ａからの光（ビーム）を絞ってほこり検出領域ＳＡに効果的に照射するためのものである。受光部５における受光部レンズ５１及び受光部スリット５２は、ほこり検出領域ＳＡからの反射光Ｌｒを絞って受光素子５ａに効果的に照射するためのものである。なお、符号７は、本体筐体８の内壁等にて反射した不要光を遮る遮蔽板である。

ここで、ほこり検出領域ＳＡを通るほこりＤが少ない或いは無いとみなせる場合は、発光部４からの光Ｌｅの殆どがほこり検出領域ＳＡを通過して遮光エリア６に至るので、受光部５の受光量が極めて低くなる。一方、ほこり検出領域ＳＡを通るほこりＤが多い或いは有るとみなせる場合は、発光部４からの光Ｌａの一部がほこり検出領域ＳＡのほこりＤにより反射されて受光部５に入射し、受光部５の受光量が上昇する。ほこりセンサ１’は、この受光量の変動に伴う受光部５における受光素子５ａの受光出力の変動に基づいて、ほこり検出領域ＳＡを通るほこりＤの有無を検出し、或いは、受光素子５ａの受光出力レベルに基づいて、ほこり検出領域ＳＡを通るほこりＤの濃度を検出するようになっている。

次に、従来のほこりセンサ１’の検出動作について説明する。図５は、従来のほこりセンサ１’の検出部１０’及び制御部２０’の回路構成の一例を概略的に示す回路ブロック図である。図５に示すように、ほこりセンサ１’は、検出部１０’ 及び制御部２０’を備えている。検出部１０’は、発光部４と、受光部５とで構成されている。

発光部４は、前記の構成に加えて、駆動回路４ｂを備えている。受光部５は、前記の構成に加えて、増幅回路を備えている。この増幅回路は、例えば、受光素子５aと制御部２０’との間で直列接続された複数の増幅回路Ｇ１，Ｇ２〜Ｇｎ（ｎは２以上の整数）とされ得る。

検出部１０’では、駆動回路４ｂからの駆動信号にて駆動した発光素子４ａからの光（例えば、パルス光）Ｌｅをほこり検出領域ＳＡにおけるほこりＤに反射させて、ほこりＤからの反射光Ｌｒを受光素子５ａで捉え、該受光素子５ａからの受光出力を増幅回路Ｇ１，Ｇ２〜Ｇｎにて増幅した後、制御部２０’へ送信する。

図６は、従来のほこりセンサ１’によって、ほこり検出領域ＳＡにほこりが少ない或いは無いとみなせるときと、ほこり検出領域ＳＡにほこりが多い或いは有るとみなせるときとの該センサ１’の検出状態の時間的変化の一例を説明するための図であって、図６（ａ）は、制御部２０’から発光部４への駆動入力波形の時間変化を示す図であり、図６（ｂ）は、受光部５から制御部２０’への受光出力波形の時間変化を示す図である。なお、図６において、符号Ｔは駆動入力波形の周期を示し、符号Ｐｗは駆動入力波形の値がゼロでない（即ち、発光素子４ａが発光している）期間の幅（例えばパルス幅）を示す。後述する図７及び図３についても同様である。

図６に示すように、ほこりセンサ１’では、ほこり検出領域ＳＡにほこりが少ない或いは無いとみなせるときは（図６（ｂ）のα１領域参照）、受光部５の受光出力の出力レベルは低くなる。一方、ほこり検出領域ＳＡにほこりが多い或いは有るとみなせるときは（図６（ｂ）のα２領域参照）、出力レベルは大きくなる。そして、ほこりが多くなればそれに伴い受光出力の出力レベルは大きくなっていく。
特開平８−６２１３６号公報 特開平１１−９４７４１号公報 特開２０００−３５６５８３号公報

ところで、ほこりを検出する際の受光出力の読み取りは、通常、制御部（例えば、マイクロコンピュータを含む制御部）２０’で読み取ることが多い。しかしながら、この場合、次のような問題がある。

図７は、従来のほこりセンサ１’における制御部２０’の読み取りタイミングを説明するための図であって、図７（ａ）は、発光部４への駆動入力波形の時間変化の一例を示す図であり、図７（ｂ）は、受光部５からの受光出力波形の時間変化の一例を示す図である。

制御部２０’（例えば、マイコンプログラムで動作するマイクロコンピュータ）は、受光出力波形において常に決まった（即ち発光部４への駆動入力波形に同期した一定の）タイミングで読み取ることができれば問題ないが（図７（ｂ）のβ１参照）、ほこりセンサを備える空気清浄器やエアーコンディショナ等の空調機器の価格を低く抑えるという観点から、高機能のものが使用されることは少なく、読み取り処理だけを行うだけでなく、読み取り処理とは別の他の処理を同時に行うというように処理の繁閑によって、読み取りタイミングにずれが生じることがあり、これにより、受光出力波形を常に決まったタイミングで読み取ることができないことが多い（図７（ｂ）のβ２参照）。そうすると、読み取りタイミングにずれが生じ（図７（ｂ）のγ１参照）、このように、常に決まったタイミングで読み取ることができないと、読み取った受光出力の値に誤差が生じる（図７（ｂ）のγ２参照）。

特に、受光出力波形における不要なノイズを除去するために、複数の増幅回路Ｇ１，Ｇ２〜Ｇｎのうち少なくとも一つ（図５の例では全て）の増幅回路の前段に周波数フィルターＦ１，Ｆ２〜Ｆｎを挿入する場合には、受光出力波形が該周波数フィルターＦ１，Ｆ２〜Ｆｎを通過することで、立ち上がり、立下りが曲線的に（例えば、山形に）鈍ってしまうため、前記した問題が顕著となる。なお、図７の例では、制御部２０’は、受光出力波形のピーク時に読み取ると、該読み取った受光出力の値に誤差が生じないようになっている。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、受光出力の読み取りタイミングのずれによる読み取り誤差を効果的に防止でき、これにより、精度の高いほこり検出を行うことが可能な光電式ほこりセンサ及びそれを備えた空調機器を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、次の光電式ほこりセンサ及び空調機器を提供する。

（１）光電式ほこりセンサ
発光部からの光をほこりに反射させ、その反射光を捉えた受光部の受光出力よって、前記ほこりの有無もしくは濃度を検出する光電式ほこりセンサにおいて、前記受光部からの受光出力の波形形状に関する情報を予め記憶しておく制御部を備え、前記制御部は、所定のタイミングを基準にした前記受光出力の読み取りタイミングのずれ時間を求め、得られたずれ時間と前記予め記憶しておいた情報とに基づき、前記受光出力の出力レベルの誤差補正を行うことを特徴とする光電式ほこりセンサ。

（２）空調機器
前記本発明に係る光電式ほこりセンサを備えていることを特徴とする空調機器。

本発明にいう「ほこり」とは、たばこの煙粒子、煤塵などの微粒子、微粉末に代表される汚れ粒子、あるいはハウスダストなど微粒子等を含む概念である。また、本発明に係る空調機器としては、代表的には、空気清浄器や空気清浄機能付きエアーコンディショナ等を例示できる。また、本発明にいう「受光出力の波形形状に関する情報」としては、所定のサンプリング時間毎での所定の基準受光出力波形の出力値に対する正規に読み取るべき時間での出力値（例えば、ピーク出力値）の割合（変化率）や、所定のサンプリング時間毎での所定の基準受光出力レベルの絶対値を例示できる。

本発明に係る光電式ほこりセンサ及び空調機器によれば、前記制御部は、前記所定タイミングを基準にした前記受光出力の読み取りタイミングのずれ時間を求め、得られたずれ時間と前記予め記憶しておいた前記受光部からの受光出力の波形形状に関する情報とに基づき、前記受光出力の出力レベルの誤差補正を行うので、たとえ前記受光出力の波形を決まったタイミングで読み取ることができなくても、受光出力の読み取りタイミングのずれによる読み取り誤差を効果的に防止でき、それだけ正確にほこりを検出することが可能となる。

本発明に係る光電式ほこりセンサとして、つぎの具体的態様を例示できる。即ち、
（ａ）前記制御部は、前記受光出力の読み取りタイミングのずれ時間を計測するタイマーを備えている態様、
（ｂ）前記制御部は、前記受光出力の波形形状に関する情報を記憶する不揮発性メモリを備えている態様、
（ｃ）前記受光部は、直列接続された複数の増幅回路を備え、前記複数の増幅回路のうち少なくとも一つの増幅回路の前段に周波数フィルターが挿入されている態様、
（ｄ）前記（ａ）から（ｃ）のうち少なくとも二つを組み合わせた態様、
である。

以上説明したように、本発明によると、受光出力の読み取りタイミングのずれによる読み取り誤差を効果的に防止でき、これにより、正確にほこり検出を行うことが可能な高精度の光電式ほこりセンサ及びそれを備えた空調機器を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１は、本発明の実施の形態に係るほこりセンサ１の概略構造を示す説明図であって、該ほこりセンサ１の内部構造を透視的に示す正面図である。なお、図１において、既述した従来のほこりセンサ１’と実質的に同一の機能構成を示す要素には同じ参照符号を付している。後述する図２及び図３についても同様である。

ほこりセンサ１は、周囲の枠体を構成する本体筐体８と、筐体８の内側で固定された発光部４及び受光部５とを備えている。筐体８には、それぞれ、表面側及び裏面側を保護する表板及び裏板が設けられている。この表板及び裏板には、それぞれ、第１及び第２通過穴２ａ，３ａが形成されている。そして、体筐体８は、外部からの気流を表板における第１通過穴２ａから導入すると共に裏板における第２通過穴３ａから排出して、ほこり通過経路を形成するようになっている。

ほこり通過経路の一部の空間には、受光部５からの光Ｌｅを照射するほこり検出領域ＳＡが形成されている。また、受光部５は、ほこり検出領域ＳＡに導入された気流に含まれるほこりＤからの反射光Ｌｒを受光し、ほこり検出領域ＳＡを通過する気流中のほこりＤを検出する。

即ち、ほこりセンサ１は、ほこりＤが含まれる検出対象としての気流を筐体８内に通過させる第１及び第２通過穴２ａ，３ａと、導入した気流を通過させる通過経路と、通過経路に形成されたほこり検出領域ＳＡと、ほこり検出領域ＳＡに照射光Ｌｅを照射する発光部４と、ほこり検出領域ＳＡに導入された気流に含まれるほこりＤからの反射光Ｌｒを受光する受光部５と、発光部４及び受光部５を保持する筐体８とを備え、ほこり検出領域ＳＡを通過する気流中のほこりＤを検出するようになっている。筐体８の内側の内壁８ｗは、通過経路の発光部４側の発光側内壁８ｗ’と、通過経路の受光部５側の受光側内壁８ｗ”とを有している。

発光部４は発光素子４ａ（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を有しており、受光部５は受光素子５ａ（例えば、フォトトランジスタ）を有している。詳しくは、発光部４は、発光素子４ａに加えて、発光部レンズ４１及び発光部スリット４２を備え、発光素子４ａからの光ビーム径を発光部レンズ４１及び発光部スリット４２にて絞って集光することで最適化した照射光Ｌｅをほこり検出領域ＳＡへ照射する構成とされている。また、受光部５は、受光素子５ａに加えて、受光部レンズ５１及び受光部スリット５２を備え、ほこり検出領域ＳＡからの反射光Ｌｒを受光部スリット５２及び受光部レンズ５１にて絞って集光することで最適化して受光素子５ａに受光する構成とされている。これにより、ほこりＤの検出精度を向上させることができる。

発光部４及び受光部５の間には、内壁８ｗから反射する不要光や、発光部４と受光部５との間での直接光の影響を排除し得る位置に遮蔽板７が配設されている。内壁８ｗは、不要な反射光を吸収しやすいように黒色としている。

図２は、本発明の実施の形態に係るほこりセンサ１の回路構成の一例を概略的に示す回路ブロック図である。

図２に示すように、ほこりセンサ１は、検出部１０及び制御部２０を備えている。検出部１０は、発光部４及び受光部５を備えている。発光部４は、発光素子（ここでは発光ダイオード、以下、ＬＥＤという）４ａ及びＬＥＤ４ａを駆動する駆動回路４ｂで構成されている。発光部４は、制御部２０の信号処理部（ここではマイクロコンピュータ（ＣＰＵ））２１から駆動回路４ｂを介して供給されるＬＥＤ駆動用入力信号（ここではパルス入力）に応じて照射光Ｌｅを発光するようになっている。駆動回路４ｂは、ＬＥＤ回路電源、ＬＥＤ回路ＧＮＤ（接地線）に接続されている。

また、受光部５は、受光素子（ここではフォトトランジスタ）５ａと、複数の（ここでは三つの）増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３とを備えている。受光素子５ａは、受光出力（検出したほこり量に対応するほこり信号）として信号処理部２１のアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄコンバーターという）２２へ出力するようになっている。増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、受光素子５ａの受光出力（出力信号）を増幅するためのものである。増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、受光素子５ａと、制御部２０（ここでは制御部２０のＡ／Ｄコンバーター２２）との間で直列に接続されている。増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、電源Ｖｃｃ、ＧＮＤ（接地線）に接続されている。かかる構成を備えた受光部５は、反射光Ｌｒを受光した受光素子５ａの受光出力を増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３で増幅できるようになっている。

即ち、受光素子５ａで検出する反射光Ｌｒの信号は極めて小さいことから、複数の増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を用いてＡ／Ｄコンバーター２２での処理が可能なレベルにまで反射光Ｌｒの信号を増幅する。つまり、複数の増幅回Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３によって増幅部を構成し、増幅部は、検出したほこり量に対応するほこり信号を出力する構成としている。また、増幅部を構成する複数の増幅回路の少なくとも一つ（ここでは増幅回路Ｇ２）には、増幅部（ここでは増幅回路Ｇ２）の増幅率を調整する増幅率調整部Ｒｃが設けられている。これにより、信号処理部２１による受光出力の検出精度を向上させることができる。

信号処理部２１は、既述の通り、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）で構成され、アナログ信号としての受光出力（検出出力）をＡ／Ｄコンバーター２２でデジタル信号に信号変換して必要な信号処理を行うことにより、煙等のほこり検出を行うようになっている。

即ち、ほこり検出領域ＳＡにほこりが少ない或いは無いとみなせるときは、受光出力レベルは低くなる一方、ほこり検出領域ＳＡにほこりが多い或いは有るとみなせるときは、受光出力レベルは大きくなり、さらに、ほこりが多くなればそれに伴い受光出力レベルは大きくなっていく。信号処理部２１は、実行プログラムによって、この受光出力レベルの大小を認識し、予め設定した判定レベルと比較し、ほこりの有無やほこりの量もしくはほこりの大小（種類）を判断できるようになっている。なお、制御部２０には電源２５が接続してあり、該電源２５により信号処理部２１の回路動作に必要な電力を供給する構成とされている。

そして、受光出力波形のノイズを除去し、本来の受光出力信号（検出信号）のみを通過させるために、複数の増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のうち少なくとも一つ（ここでは全て）の増幅回路の前段に周波数フィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３が挿入されている。周波数フィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、例えば、簡単な周波数フィルター（具体的にはキャパシタ（コンデンサ）と抵抗器とで構成されたもの）を用いることができる。

このように増幅回路を設けることで、受光出力波形の不要なノイズを除去でき、適正な受光出力信号だけをパスし、Ｓ／Ｎ比の良好なセンサとすることが可能になる一方で、受光出力波形が歪みやすい。例えば、発光部４への駆動用入力信号をパルス入力とした場合に、ＬＥＤ４ａからパルス光を照射したとしても、周波数フィルターＦ１，Ｆ２，Ｆ３にてＳ／Ｎを上げようとする程、立ち上がり、立ち下がりが鈍りやすく、それだけ受光出力波形が山形形状になりやすい。

このような受光出力波形が制御部２０（ここではＡ／Ｄコンバーター２２）に入力される際に、いつも決まったタイミングで読み取られるならば問題無いが、読み取りタイミングにずれが生じると、受光出力波形は時間経過と共に変化しているため、その時間差分γ１だけ誤差γ２を生じる（図７（ｂ）参照）。

かかる観点から、本実施の形態に係るほこりセンサ１において、制御部２０は、受光出力波形の形状に関する情報を予め記憶しておく記憶部２３を備えている。そして、制御部２０は、所定のタイミングを基準にして受光出力の読み取りタイミングのずれ時間を求め、得られたずれ時間と記憶部２３に予め記憶しておいた情報とに基づき、受光出力の出力レベルの誤差補正を行うように構成されている。なお、制御部２０（ここでは信号処理部２１）の受光出力波形を読み取る前記所定タイミングは、発光部４（ＬＥＤ４ａ）の発光（ＯＮ）後の最適な時間を予め設定している。本実施の形態では、受光出力波形のピークの付近（例えば、駆動入力波形のパルス幅Ｐｗの中心）に設定している。

かかる構成により、前記所定タイミングに対する時間差を表し得る所定のサンプリング時間毎の受光出力波形情報を予め記憶部２３に記憶しておくことができ、これにより、受光出力の読み取りのタイミングにずれがあっても、そのずれ時間分に対応する受光出力波形情報によって、出力レベルを補正することができる。従って、読み取りタイミングにずれがあっても正確で且つ精度の良い読み取りができるほこりセンサを得ることが可能となる。

また、制御部２０の回路構成を複雑化することなく、受光出力の読み取り誤差を補正することができ、従って、低コストでありながら高精度なほこりセンサを実現できる。

さらに説明すると、制御部２０における信号処理部２１は、Ａ／Ｄコンバーター２２と、実行プログラムを格納するＲＯＭや作業用の記憶領域を提供するＲＡＭ、及び受光出力波形の形状に関する設定値を記憶する不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ（より具体的にはＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなど））を含む記憶部２３とで構成することができる。本実施の形態では、信号処理部２１は、さらに受光出力の所定タイミングを基準にした読み取りタイミングのずれ時間を計測するタイマー２４を備えている。

記憶部２３における不揮発性メモリには、前記所定タイミングとの時間差を表し得る所定のサンプリング時間毎の受光出力波形情報を予め不揮発性メモリに記憶しておく。こうすることで、その時間ずれ分に相当する出力レベルを補正すれば、読み取りタイミングにずれが生じることがあっても、正確な読み取りが可能となる。

図３は、記憶部２３に受光出力波形の形状に関する情報を予め記憶しておく一例を説明するための図であって、図３（ａ）は、発光部４への駆動入力波形（駆動入力パルス）の時間変化を示す図であり、図３（ｂ）は、受光部５からの受光出力波形の時間変化を示す図であり、図３（ｃ）は、記憶部２３における不揮発性メモリのメモリテーブルに予め記憶されている情報を示す図である。

不揮発性メモリに予め記憶する手法は種々あるが、発光部４（ＬＥＤ４ａ）の発光（ＯＮ）後から消灯（ＯＦＦ）までの間において、所定のサンプリング時間ｔ１，ｔ２〜ｔｎ毎に受光出力レベルの変化率Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｎをメモリテーブルに予め記憶しておき、ＬＥＤ４ａの発光（ＯＮ）後の各サンプリング時間に対して、それに対応する受光出力レベルの変化率を参照することができる。なお、変化率Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｎは、サンプリング時間ｔ１，ｔ２〜ｔｎ毎での所定の基準受光出力波形の出力電圧Ｖ１，Ｖ２〜Ｖｎのそれぞれに対する正規に読み取るべき時間での出力電圧（ここではピーク電圧）Ｖｍａｘの割合（Ｖｍａｘ／Ｖ１），（Ｖｍａｘ／Ｖ２）〜（Ｖｍａｘ／Ｖｎ）とすることができる。

この場合、読み取りタイミングにずれが生じた時に、そのメモリテーブルを参照して、ずれた時間ｔｉ（ｉは１〜ｎ）に対応する変化率Ｒｉを取得し、ずれた時間ｔｉ分の変化率Ｒｉにて、検出受光出力ｖ１，ｖ２〜ｖｎのうちのずれた時間ｔｉでの検出受光出力ｖｉの補正を行えば良い。この補正は、前記実行プログラムにて行うことができる。

例えば、ずれた時間ｔｉでの検出受光出力ｖｉの補正値は、ずれた時間ｔｉでの検出受光出力ｖｉとその変化率Ｒｉとを掛け合わせた演算（ｖｉ×Ｒｉ）を行うことで得ることができる。

また、不揮発性メモリに予め記憶する他の手法として、発光部４（ＬＥＤ４ａ）の発光（ＯＮ）後から消灯（ＯＦＦ）までの間において、所定のサンプリング時間ｔ１，ｔ２〜ｔｎ毎に所定の基準受光出力レベルの絶対値Ｖ１，Ｖ２〜Ｖｎを予め記憶しておき、ＬＥＤ４ａの発光（ＯＮ）後の各サンプリング時間ｔ１，ｔ２〜ｔｎに対して、それに対応する基準受光出力レベルの大きさを参照してもよい。

この場合、読み取りタイミングにずれが生じた時に、そのメモリテーブルを参照して、ずれた時間ｔｉに対応する基準受光出力レベルの絶対値Ｖｉを取得し、ずれた時間ｔｉ分の絶対値Ｖｉと、検出受光出力ｖ１，ｖ２〜ｖｎのうちのずれた時間ｔｉでの検出受光出力ｖｉとに基づき得られた補正係数Ｋｉにて、ずれた時間ｔｉでの検出受光出力ｖｉの補正を行っても良い。なお、補正係数Ｋｉとしては、ずれた時間ｔｉでの基準受光出力レベルの絶対値Ｖｉに対する検出受光出力ｖｉの割合（ｖｉ／Ｖｉ）を算出した値を例示できる。この補正係数Ｋ１，Ｋ２〜Ｋｎは、受光出力を検出する際に予め設定しておくことができる。この補正も、前記実行プログラムにて行うことができる。

例えば、ずれた時間ｔｉでの検出受光出力ｖｉの補正値は、前記基準受光出力波形の出力電圧Ｖ１，Ｖ２〜Ｖｎのうち正規に読み取るべき時間での出力電圧（ここではピーク電圧）Ｖｍａｘとずれた時間ｔｉでの補正係数Ｋｉとを掛け合わせた演算（Ｖｍａｘ×Ｋｉ）を行うことで得ることができる。

ここで、どれだけの時間ずれているかは、信号処理部２１に備えた検出受光出力の前記所定タイミング（例えば、正規に読み取るべきタイミング）を基準にした読み取りタイミングのずれ時間を計測するタイマー２４（具体的にはマイクロコンピュータ内蔵のタイマー機能）により認識することができる。タイマー２４により計測された読み取りタイミングは、メモリテーブルのサンプリング時間ｔ１，ｔ２〜ｔｎのうちの最も近い値とすることができる。

また、検出受光出力波形のレベル（アナログ信号）は、信号処理部２１におけるＡ／Ｄコンバーター２２にてデジタル化（デジタル信号に変換）して信号処理部２１にて認識し、該信号処理部２１にて補正処理を行うようになっている。

本実施の形態に係る空調機器（不図示）は、本実施の形態に係るほこりセンサ１を備えている。本実施の形態に係るほこりセンサ１を備えていることにより、受光出力の読み取りタイミングのずれによる読み取り誤差を効果的に防止でき、これにより、正確に受光出力を読み取ることができる空調機器とすることが可能となる。

なお、本実施の形態に係る空調機器には、空気調和機、空気清浄器や空気清浄機能付きエアーコンディショナなどを含むことができる。その際、ほこりセンサ１の制御部２０（図２参照）を空調機器の制御部（不図示）と共通にすることができる。

本発明の実施の形態に係るほこりセンサの概略構造を示す説明図であって、該ほこりセンサの内部構造を透視的に示す正面図である。 本発明の実施の形態に係るほこりセンサの回路構成の一例を概略的に示す回路ブロック図である。 記憶部に受光出力波形の形状に関する情報を予め記憶しておく一例を説明するための図であって、図（ａ）は、発光部への駆動入力波形の時間変化を示す図であり、図（ｂ）は、受光部からの受光出力波形の時間変化を示す図であり、図（ｃ）は、記憶部における不揮発性メモリのメモリテーブルに予め記憶されている情報を示す図である。 従来の光電式ほこりセンサの一例を示す図であって、図（ａ）は、その断面図、図（ｂ）は、その正面図、図（ｃ）は、その底面図、図（ｄ）は、その背面図である。 従来のほこりセンサの検出部及び制御部の回路構成の一例を概略的に示す回路ブロック図である。 従来のほこりセンサによって、ほこり検出領域にほこりが少ない或いは無いとみなせるときと、ほこり検出領域にほこりが多い或いは有るとみなせるときとの該センサの検出状態の時間的変化の一例を説明するための図であって、図（ａ）は、制御部から発光部への駆動入力波形の時間変化を示す図であり、図（ｂ）は、受光部から制御部への受光出力波形の時間変化を示す図である。 従来のほこりセンサにおける制御部の読み取りタイミングを説明するための図であって、図（ａ）は、発光部への駆動入力波形の時間変化の一例を示す図であり、図（ｂ）は、受光部からの受光出力波形の時間変化の一例を示す図である。

符号の説明

１ 光電式ほこりセンサ
４ 発光部
５ 受光部
１０ 制御部
２４ タイマー
Ｄ ほこり
Ｆ１〜Ｆｎ 周波数フィルター
Ｇ１〜Ｇｎ 複数の増幅回路
Ｌｒ 反射光

Claims (5)

1. 発光部からの光をほこりに反射させ、その反射光を捉えた受光部の受光出力よって、前記ほこりの有無もしくは濃度を検出する光電式ほこりセンサにおいて、
   前記受光部からの受光出力の波形形状に関する情報を予め記憶しておく制御部を備え、
   前記制御部は、所定のタイミングを基準にした前記受光出力の読み取りタイミングのずれ時間を求め、得られたずれ時間と前記予め記憶しておいた情報とに基づき、前記受光出力の出力レベルの誤差補正を行うことを特徴とする光電式ほこりセンサ。
2. 請求項１に記載の光電式ほこりセンサにおいて、
   前記制御部は、前記受光出力の読み取りタイミングのずれ時間を計測するタイマーを備えていることを特徴とする光電式ほこりセンサ。
3. 請求項１又は２に記載の光電式ほこりセンサにおいて、
   前記制御部は、前記受光出力の波形形状に関する情報を記憶する不揮発性メモリを備えていることを特徴とする光電式ほこりセンサ。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の光電式ほこりセンサにおいて、
   前記受光部は、直列接続された複数の増幅回路を備え、前記複数の増幅回路のうち少なくとも一つの増幅回路の前段に周波数フィルターが挿入されていることを特徴とする光電式ほこりセンサ。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の光電式ほこりセンサを備えていることを特徴とする空調機器。

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