JP2790952B2 - 煙感知装置 - Google Patents
煙感知装置Info
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- JP2790952B2 JP2790952B2 JP34744592A JP34744592A JP2790952B2 JP 2790952 B2 JP2790952 B2 JP 2790952B2 JP 34744592 A JP34744592 A JP 34744592A JP 34744592 A JP34744592 A JP 34744592A JP 2790952 B2 JP2790952 B2 JP 2790952B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気清浄器等に使用する
光電式の煙感知装置に関する。
光電式の煙感知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光電式煙感知装置は、煙の無い
状態においても検出信号は変化する。これは発光素子の
劣化、受光素子の劣化、機構部の変動やほこり等の付着
による光学部の変動等によるものである。従って、絶対
値での煙の検出有無の判定は、長期的にみると不可であ
る。
状態においても検出信号は変化する。これは発光素子の
劣化、受光素子の劣化、機構部の変動やほこり等の付着
による光学部の変動等によるものである。従って、絶対
値での煙の検出有無の判定は、長期的にみると不可であ
る。
【０００３】この様な理由から検出信号の変化分をとら
え、検出の有無を判定するのが一般的であり、この方式
による従来例を図３に基づき説明をする。
え、検出の有無を判定するのが一般的であり、この方式
による従来例を図３に基づき説明をする。
【０００４】図３は従来例による光電式煙感知装置（以
下、単に煙感知装置と記す）のブロック図である。
下、単に煙感知装置と記す）のブロック図である。
【０００５】図３に示すように、煙検出部は発光ダイオ
ード１、フォトダイオード２、可視光カットフィルタ
３、ホルダー４、煙センサケース５（部分）にて構成さ
れる。６は煙検知部、６’は煙粒子、７は発光ダイオー
ド駆動回路、８は発振回路である。発光ダイオード１と
フォトダイオード２とは光軸がほぼ直交するように配置
され、煙粒子６’の散乱光を検出する構造となってい
る。発光ダイオード１は後述の検出信号処理においてＡ
Ｃ増幅等検出処理をし易くする為、パルス発光となって
いる（通常数ｍｓ〜数十ｍｓ）。フォトダイオード２に
て受光した検出信号は増幅回路９に送られ増幅される。
ード１、フォトダイオード２、可視光カットフィルタ
３、ホルダー４、煙センサケース５（部分）にて構成さ
れる。６は煙検知部、６’は煙粒子、７は発光ダイオー
ド駆動回路、８は発振回路である。発光ダイオード１と
フォトダイオード２とは光軸がほぼ直交するように配置
され、煙粒子６’の散乱光を検出する構造となってい
る。発光ダイオード１は後述の検出信号処理においてＡ
Ｃ増幅等検出処理をし易くする為、パルス発光となって
いる（通常数ｍｓ〜数十ｍｓ）。フォトダイオード２に
て受光した検出信号は増幅回路９に送られ増幅される。
【０００６】その後、増幅された信号は小さな時定数の
積分回路１０、大きな時定数の積分回路１１に入力さ
れ、各々差動増幅回路１２に入力される。
積分回路１０、大きな時定数の積分回路１１に入力さ
れ、各々差動増幅回路１２に入力される。
【０００７】さらに、積分回路１０及び差動増幅回路１
２の各出力は比較増幅器１３に入力される。１４は基準
電圧発生器である。
２の各出力は比較増幅器１３に入力される。１４は基準
電圧発生器である。
【０００８】この回路において、煙が無い状態から煙が
発生した時に小さな時定数の積分回路１０の出力は短時
間に変化する。（例えば数ｍｓｅｃ〜数ｓｅｃ）。一方
大きな時定数の積分回路１１の出力は検出信号が短時間
に変化した時は変化せず、検出信号が徐々に変化した時
（例えば数十ｓｅｃ以上）、又は変化の少ない信号の時
に出力される。例えば煙の無い状態にて煙センサケース
５内に埃が付着したり、外乱光が増減した後一定の時
は、大、小の時定数の積分回路１０，１１の出力は共に
変化し、差動増幅回路１２の出力は変わらない。
発生した時に小さな時定数の積分回路１０の出力は短時
間に変化する。（例えば数ｍｓｅｃ〜数ｓｅｃ）。一方
大きな時定数の積分回路１１の出力は検出信号が短時間
に変化した時は変化せず、検出信号が徐々に変化した時
（例えば数十ｓｅｃ以上）、又は変化の少ない信号の時
に出力される。例えば煙の無い状態にて煙センサケース
５内に埃が付着したり、外乱光が増減した後一定の時
は、大、小の時定数の積分回路１０，１１の出力は共に
変化し、差動増幅回路１２の出力は変わらない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の煙感知装置において、積分回路１０，１１はコンデ
ンサ、抵抗器で時定数が決まる（τ＝Ｃ×Ｒ）ため、時
定数を大きくしようとすると大容量のコンデンサが必要
で形状が大きくなり、コストアップとなっていた。ま
た、ある時定数以上（例えば数十分以上）は、現実には
設定が困難であった。又、検出信号の変化に対して、時
定数カーブが決まっている為、きめ細かな信号の処理も
できなかった。
来の煙感知装置において、積分回路１０，１１はコンデ
ンサ、抵抗器で時定数が決まる（τ＝Ｃ×Ｒ）ため、時
定数を大きくしようとすると大容量のコンデンサが必要
で形状が大きくなり、コストアップとなっていた。ま
た、ある時定数以上（例えば数十分以上）は、現実には
設定が困難であった。又、検出信号の変化に対して、時
定数カーブが決まっている為、きめ細かな信号の処理も
できなかった。
【００１０】そこで、本発明の目的はこれに対し積分回
路を廃止し小型化すると共に、検出信号の時定数カーブ
にとらわれない変化を長時間みたり、煙の有無に対する
きめ細かい対応が可能な煙感知装置を提供することにあ
る。
路を廃止し小型化すると共に、検出信号の時定数カーブ
にとらわれない変化を長時間みたり、煙の有無に対する
きめ細かい対応が可能な煙感知装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、煙検知部に対して略直角に配置された発光
素子及び前記煙検知部からの前記発光素子の反射光を受
光する受光素子と、該受光素子の検出信号の変化により
煙の有無を判別する信号処理回路とを有し、前記信号処
理回路は、前記検出信号の電圧レベル及び該電圧レベル
保持時間のデータを記憶する記憶部と、該記憶データに
応じて前記検出信号を予め定めた煙感知レベルに補正さ
せるための信号を出力する制御部とを有してなることを
特徴とする。
に本発明は、煙検知部に対して略直角に配置された発光
素子及び前記煙検知部からの前記発光素子の反射光を受
光する受光素子と、該受光素子の検出信号の変化により
煙の有無を判別する信号処理回路とを有し、前記信号処
理回路は、前記検出信号の電圧レベル及び該電圧レベル
保持時間のデータを記憶する記憶部と、該記憶データに
応じて前記検出信号を予め定めた煙感知レベルに補正さ
せるための信号を出力する制御部とを有してなることを
特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明の煙感知装置は以上のように、光検出信
号の電圧レベル及び電圧レベル保持時間のデータを記憶
する記憶部を有しているので、従来のような場所をとる
コンデンサを使用した積分回路が不要となり小型化を図
れる。
号の電圧レベル及び電圧レベル保持時間のデータを記憶
する記憶部を有しているので、従来のような場所をとる
コンデンサを使用した積分回路が不要となり小型化を図
れる。
【００１３】また、検出信号の時定数カーブに関りなく
長時間の変化を検知できる。
長時間の変化を検知できる。
【００１４】さらに、記憶データに応じて検出信号を補
正するので、外光等と煙の違いを明確にできる。例え
ば、長時間にわたり煙有りと検知している場合には、こ
れを煙ではなく、外光等の他の要因によるものと判断
し、検出信号を予め定めた煙感知レベルに近づけるよう
補正する。
正するので、外光等と煙の違いを明確にできる。例え
ば、長時間にわたり煙有りと検知している場合には、こ
れを煙ではなく、外光等の他の要因によるものと判断
し、検出信号を予め定めた煙感知レベルに近づけるよう
補正する。
【００１５】これにより、この煙感知装置を例えば空気
清浄器に使用した場合、煙が無いにも関わらずファンが
回転し続けるといった無駄な動作を停止でき、効率良い
運転を図れる。
清浄器に使用した場合、煙が無いにも関わらずファンが
回転し続けるといった無駄な動作を停止でき、効率良い
運転を図れる。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施例について、図１及び図２を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１７】図１は本実施例による煙感知装置のブロッ
ク図、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施例の煙
感知装置の煙感知レベルの補正を、実際の出力レベル
（後述するＰ点）を参照して説明する図である。
ク図、図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施例の煙
感知装置の煙感知レベルの補正を、実際の出力レベル
（後述するＰ点）を参照して説明する図である。
【００１８】なお、図１において、図３と同一機能部分
には同一記号を付している。ここでは、図３と異なる点
についてのみ説明する。
には同一記号を付している。ここでは、図３と異なる点
についてのみ説明する。
【００１９】図１に示すように、受光ダイオード２の出
力信号は増幅回路９に入力され増幅された後、マイコン
２０のＡ／Ｄ変換器２１に接続されている。
力信号は増幅回路９に入力され増幅された後、マイコン
２０のＡ／Ｄ変換器２１に接続されている。
【００２０】マイコン２０は、前述のＡ／Ｄ変換器２１
の他、ＰＷＭ発生回路２２、制御部としてのＣＰＵ２
３、発振回路２４、ＲＯＭ２５、記憶部としてのＲＡＭ
２６及び出力回路２７から構成される。
の他、ＰＷＭ発生回路２２、制御部としてのＣＰＵ２
３、発振回路２４、ＲＯＭ２５、記憶部としてのＲＡＭ
２６及び出力回路２７から構成される。
【００２１】この内、ＰＷＭ発生回路２２は平滑回路１
５を介して増幅回路９に接続されている。ＰＷＭ発生回
路２２及び平滑回路１５は後述するように、増幅回路９
の出力信号レベルが所定の値に近づくようＣＰＵ２３に
より信号調整される。
５を介して増幅回路９に接続されている。ＰＷＭ発生回
路２２及び平滑回路１５は後述するように、増幅回路９
の出力信号レベルが所定の値に近づくようＣＰＵ２３に
より信号調整される。
【００２２】また、発光ダイオード駆動回路７はこのマ
イコン２０のＣＰＵ２３に接続されておりＣＰＵ２３に
より制御される。
イコン２０のＣＰＵ２３に接続されておりＣＰＵ２３に
より制御される。
【００２３】上記構成の煙感知装置の煙感知レベル補正
について、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、以下説明
する。
について、図２（ａ）及び（ｂ）を参照して、以下説明
する。
【００２４】図２（ａ）及び（ｂ）は図１のブロック図
のＰ点の検出信号を示した図である。 まず、図２
（ａ）に示すように、始動時に無煙の場合をとりあげて
説明する。始動時の煙感知レベルは、差動増幅回路９に
おいて、アンプのダイナミックレンジの低い電圧（例え
ば始動時レベル２．４Ｖ→１Ｖ）に補正される（Ａ
部）。この１Ｖが煙無しの場合のレベル基準値となる。
のＰ点の検出信号を示した図である。 まず、図２
（ａ）に示すように、始動時に無煙の場合をとりあげて
説明する。始動時の煙感知レベルは、差動増幅回路９に
おいて、アンプのダイナミックレンジの低い電圧（例え
ば始動時レベル２．４Ｖ→１Ｖ）に補正される（Ａ
部）。この１Ｖが煙無しの場合のレベル基準値となる。
【００２５】ここで、この補正はマイコン２０のＣＰＵ
２３の制御により、ＰＷＭ発生回路２２→平滑回路１５
→差動増幅回路９の経路で行なわれる。また、補正後の
値（１Ｖ）はマイコン２０のＲＡＭ２６に記憶される。
２３の制御により、ＰＷＭ発生回路２２→平滑回路１５
→差動増幅回路９の経路で行なわれる。また、補正後の
値（１Ｖ）はマイコン２０のＲＡＭ２６に記憶される。
【００２６】その後、外光または埃等の影響により検出
信号の電圧値が約２Ｖに上昇した場合を考える（Ｂ
部）。
信号の電圧値が約２Ｖに上昇した場合を考える（Ｂ
部）。
【００２７】検出信号が１Ｖより２Ｖに上昇するので、
一旦は煙有りと判定し、煙有りの出力信号を出す。この
出力信号に応じて、例えば空気清浄器の場合はファンの
回転動作等が行われる。
一旦は煙有りと判定し、煙有りの出力信号を出す。この
出力信号に応じて、例えば空気清浄器の場合はファンの
回転動作等が行われる。
【００２８】ところがこの２Ｖから検出信号があまり変
化しない（±０．１Ｖ程度）状態が長く続くような場合
（例えば５分程度）、この電圧上昇は煙によるものでは
ないと考えられるため（通常は煙の清浄は５分も続かな
い）、外光または埃によるものと判断し、煙有りの出力
信号を停止するとともに検出信号のレベルを２Ｖ→１．
５Ｖに低下させる（Ｃ部）。ここで、検出信号のレベル
の時間は、マイコン２０のＲＡＭ２６に記憶される。こ
の後、１．５Ｖの検出信号レベル変化が同様に５分程度
にわたり、±０．１Ｖ程度しか変化しない場合、さらに
１．５Ｖ→１Ｖ（煙無しの基準値）に低下させる（Ｄ
部）。そして、始動後の動作と同様、この１Ｖを基準と
して煙の有無を検知する。
化しない（±０．１Ｖ程度）状態が長く続くような場合
（例えば５分程度）、この電圧上昇は煙によるものでは
ないと考えられるため（通常は煙の清浄は５分も続かな
い）、外光または埃によるものと判断し、煙有りの出力
信号を停止するとともに検出信号のレベルを２Ｖ→１．
５Ｖに低下させる（Ｃ部）。ここで、検出信号のレベル
の時間は、マイコン２０のＲＡＭ２６に記憶される。こ
の後、１．５Ｖの検出信号レベル変化が同様に５分程度
にわたり、±０．１Ｖ程度しか変化しない場合、さらに
１．５Ｖ→１Ｖ（煙無しの基準値）に低下させる（Ｄ
部）。そして、始動後の動作と同様、この１Ｖを基準と
して煙の有無を検知する。
【００２９】このように本実施例は、長時間にわたり煙
有りと検知している場合には、これを煙ではなく、外光
等の他の要因によるものと判断し、検出信号を予め定め
た煙感知レベルに近づけるよう補正する。これにより、
この煙感知装置を例えば空気清浄器に使用した場合、煙
が無いにも関わらずファンが回転し続けるといった無駄
な動作を停止でき、効率良い運転を図れる。
有りと検知している場合には、これを煙ではなく、外光
等の他の要因によるものと判断し、検出信号を予め定め
た煙感知レベルに近づけるよう補正する。これにより、
この煙感知装置を例えば空気清浄器に使用した場合、煙
が無いにも関わらずファンが回転し続けるといった無駄
な動作を停止でき、効率良い運転を図れる。
【００３０】次に、始動時に煙がある場合をとりあげて
説明する。
説明する。
【００３１】始動時の煙感知レベルは、図２（ａ）の場
合と同様、差動増幅回路９において約１Ｖに補正される
（例えば３Ｖ→１Ｖ、Ｅ部）。この後、煙が拡散等によ
って薄くなると検出信号の電圧値が低下する（例えば１
Ｖ→０．７Ｖ、Ｆ部）が、この０．７Ｖの状態が長く続
くと（例えば５分）、煙感知レベルは１Ｖへ再度補正さ
れる（Ｇ部）。以後、この１Ｖを基準として煙の有無を
検知する。
合と同様、差動増幅回路９において約１Ｖに補正される
（例えば３Ｖ→１Ｖ、Ｅ部）。この後、煙が拡散等によ
って薄くなると検出信号の電圧値が低下する（例えば１
Ｖ→０．７Ｖ、Ｆ部）が、この０．７Ｖの状態が長く続
くと（例えば５分）、煙感知レベルは１Ｖへ再度補正さ
れる（Ｇ部）。以後、この１Ｖを基準として煙の有無を
検知する。
【００３２】以上のように本実施例においては、通常無
煙時の検出電圧があるレベル以上になることが無い事、
及び煙が何らかの原因で滞留したり、増幅器の飽和レベ
ルに達した時の事を考慮し、検出電圧があるレベル以上
には補正をしないようにしている。
煙時の検出電圧があるレベル以上になることが無い事、
及び煙が何らかの原因で滞留したり、増幅器の飽和レベ
ルに達した時の事を考慮し、検出電圧があるレベル以上
には補正をしないようにしている。
【００３３】また、外光や埃の影響を受け無煙検出レベ
ルが変わったとき（検出レベルが高くなったとき）の補
正は遅く、始動時に煙がある時の無煙検出れ（検出レベ
ルが低くなったとき）の補正スピードは早くなるよう設
定している。
ルが変わったとき（検出レベルが高くなったとき）の補
正は遅く、始動時に煙がある時の無煙検出れ（検出レベ
ルが低くなったとき）の補正スピードは早くなるよう設
定している。
【００３４】以上説明したように、本実施例において
は、無煙レベル及びある期間の検出信号等をマイコン２
０のメモリ、ＲＡＭ２６にて記憶しているため、従来と
違い長時間検出後の検出レベルの補正及び無煙レベルの
更新もでき、きめ細かな処理が可能で、無煙レベルの変
化に対する誤動作に対し効果がある。さらに、デジタル
処理の為、小型化の妨げとなるコンデンサ等の部品を省
略でき小型化が可能となる。
は、無煙レベル及びある期間の検出信号等をマイコン２
０のメモリ、ＲＡＭ２６にて記憶しているため、従来と
違い長時間検出後の検出レベルの補正及び無煙レベルの
更新もでき、きめ細かな処理が可能で、無煙レベルの変
化に対する誤動作に対し効果がある。さらに、デジタル
処理の為、小型化の妨げとなるコンデンサ等の部品を省
略でき小型化が可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、積分回路
を廃止でき小型化を図れるとともに、検出信号の時定数
カーブにとらわれない変化を長時間みたり、煙の検知レ
ベルを補正でき、きめ細かい検出動作を行なえる煙感知
装置を提供できる。
を廃止でき小型化を図れるとともに、検出信号の時定数
カーブにとらわれない変化を長時間みたり、煙の検知レ
ベルを補正でき、きめ細かい検出動作を行なえる煙感知
装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施例による煙感知装置のブロック
図である。
図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は本発明の一実施例による煙
感知装置の検知レベル補正を示す図である。
感知装置の検知レベル補正を示す図である。
【図３】従来例による煙感知装置のブロック図である。
１ 発光素子 ２ 受光素子 ６ 煙検知部 ６’ 煙粒子 ２０ マイコン（信号処理回路） ２３ ＣＰＵ（制御部） ２６ ＲＡＭ（記憶部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−30924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−295199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−202596（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G08B 17/00 - 17/12 A24F 19/00 - 25/02 F24F 3/00 - 3/16
Claims (1)
- 【請求項１】 煙検知部に対して略直角に配置された発
光素子及び前記煙検知部からの前記発光素子の反射光を
受光する受光素子と、該受光素子の検出信号の変化によ
り煙の有無を判別する信号処理回路とを有し、 前記信号処理回路は、前記検出信号の電圧レベル及び該
電圧レベル保持時間のデータを記憶する記憶部と、前記
記憶データに応じて前記検出信号を予め定めた煙感知レ
ベルに補正させるための信号を出力する制御部とを有し
てなることを特徴とする煙感知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34744592A JP2790952B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 煙感知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34744592A JP2790952B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 煙感知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201582A JPH06201582A (ja) | 1994-07-19 |
| JP2790952B2 true JP2790952B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=18390288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34744592A Expired - Fee Related JP2790952B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 煙感知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790952B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101307922B1 (ko) * | 2010-10-15 | 2013-09-12 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 온라인 신호 레벨 모니터링에 의한 센서 디바이스의 전자-광학 신호 경로의 교정 |
| US8717184B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Calibration of an electro-optical signal path of a sensor device by online signal level monitoring |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5824605B2 (ja) * | 2011-03-09 | 2015-11-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 煙霧透過率測定装置 |
| JP6858613B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2021-04-14 | 大阪瓦斯株式会社 | 火災警報器 |
| JP7008252B2 (ja) * | 2017-08-29 | 2022-01-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 粒子検出センサ |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34744592A patent/JP2790952B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101307922B1 (ko) * | 2010-10-15 | 2013-09-12 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 온라인 신호 레벨 모니터링에 의한 센서 디바이스의 전자-광학 신호 경로의 교정 |
| US8717184B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-05-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Calibration of an electro-optical signal path of a sensor device by online signal level monitoring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06201582A (ja) | 1994-07-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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