JP2930492B2 - 煙センサー回路 - Google Patents
煙センサー回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光電式煙センサー回路
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の煙センサーの回路例を図５に示
す。これは、発光回路１、光電変換回路２、ＡＣ増幅回
路３，４、差動増幅回路５、判定回路６および積分回路
７から構成されていた。
す。これは、発光回路１、光電変換回路２、ＡＣ増幅回
路３，４、差動増幅回路５、判定回路６および積分回路
７から構成されていた。
【０００３】発光回路１は、発光素子１０（ＬＥＤ）の
発光量を大きくするためと、外乱光によるＤＣ成分を除
くために、パルス波を発生させる。
発光量を大きくするためと、外乱光によるＤＣ成分を除
くために、パルス波を発生させる。
【０００４】光電変換回路２は、受光素子１１（フォト
ダイオード）に流れる微小光電流を電圧に変換するた
め、高抵抗で受けている。そのため、ＦＥＴ１２を使用
したソースフォロア回路により、インピーダンス変換を
している。
ダイオード）に流れる微小光電流を電圧に変換するた
め、高抵抗で受けている。そのため、ＦＥＴ１２を使用
したソースフォロア回路により、インピーダンス変換を
している。
【０００５】ＡＣ増幅回路３，４は、発光素子１０のパ
ルス発光に対応して外乱光のＤＣ成分除去のため、ＡＣ
増幅を行つている。ＶＲ９はゲイン調整用抵抗である。
ルス発光に対応して外乱光のＤＣ成分除去のため、ＡＣ
増幅を行つている。ＶＲ９はゲイン調整用抵抗である。
【０００６】差動増幅回路５は、煙による反射以外の不
要反射光による影響を防止するため、図６に示した不要
反射成分ＶＣＯを差し引いて増幅するためのものであ
る。この回路中、Ｒ１２＝Ｒ１４，Ｒ１３＝Ｒ１５とす
ると、増幅器ＯＰ３の出力Ｖｏ（ＯＰ３）は次式で表さ
れる。
要反射光による影響を防止するため、図６に示した不要
反射成分ＶＣＯを差し引いて増幅するためのものであ
る。この回路中、Ｒ１２＝Ｒ１４，Ｒ１３＝Ｒ１５とす
ると、増幅器ＯＰ３の出力Ｖｏ（ＯＰ３）は次式で表さ
れる。
【０００７】Ｖｏ（ＯＰ３）＝（Ｒ１３／Ｒ１２）（Ｖ
ＣＯ−Ｖｒｅｆ１＋ΔＶＣ） ただし、ΔＶＣは煙による反射成分、Ｖｒｅｆ１はＶＲ
１１を調整してＶＣＯと等しくなるように調整する電圧
である。ＶＣＯは不要反射出力レベルを示す。
ＣＯ−Ｖｒｅｆ１＋ΔＶＣ） ただし、ΔＶＣは煙による反射成分、Ｖｒｅｆ１はＶＲ
１１を調整してＶＣＯと等しくなるように調整する電圧
である。ＶＣＯは不要反射出力レベルを示す。
【０００８】判定回路６は、煙濃度が上がりＲ１６，Ｒ
１７により設定されているレベルを越えると、増幅器Ｏ
Ｐ４の出力がＨｉｇｈになる。
１７により設定されているレベルを越えると、増幅器Ｏ
Ｐ４の出力がＨｉｇｈになる。
【０００９】積分回路７は、増幅器ＯＰ４の出力がパル
ス出力となつているため、コンデンサＣ４，抵抗Ｒ１８
により、一旦煙を検出すると一定時間出力を保持する。
ス出力となつているため、コンデンサＣ４，抵抗Ｒ１８
により、一旦煙を検出すると一定時間出力を保持する。
【００１０】上記従来技術において、外乱光によるＤＣ
成分についてはＡＣ増幅を使用することにより影響を除
くことができるが、不要反射による反射成分については
何らかの方法で煙による反射成分と区別しなければなら
ない。
成分についてはＡＣ増幅を使用することにより影響を除
くことができるが、不要反射による反射成分については
何らかの方法で煙による反射成分と区別しなければなら
ない。
【００１１】従来の方法は、差動回路により不要反射成
分を差し引いて増幅している。
分を差し引いて増幅している。
【００１２】しかし、従来では以下の欠点があった。
【００１３】差動増幅回路５より前に感度調整の増幅
回路３，４があるため、ＡＣ増幅回路３，４の２つのゲ
インを変えると、反射光成分も変化し、差動増幅回路５
の調整もやり直す必要がある。
回路３，４があるため、ＡＣ増幅回路３，４の２つのゲ
インを変えると、反射光成分も変化し、差動増幅回路５
の調整もやり直す必要がある。
【００１４】ＡＣ増幅回路４と差動増幅回路５が直結
されているため、増幅器ＯＰ３の出力は、図６のように
なる。図６において、Ｖｒｅｆ２は次式で表される。
されているため、増幅器ＯＰ３の出力は、図６のように
なる。図６において、Ｖｒｅｆ２は次式で表される。
【００１５】 Ｖｒｅｆ２＝｛Ｒ６／（Ｒ６＋Ｒ５）｝×ＶＣＣ このため、煙出力はＯＰ２の出力のＶＣＯより大きい領
域だけであり、信号のダイナミツクレンジがＶＣＯによ
り制限される。
域だけであり、信号のダイナミツクレンジがＶＣＯによ
り制限される。
【００１６】差動増幅回路５の出力が判定回路６に接
続されているため、煙濃度に対しリニアな出力が得られ
ない。
続されているため、煙濃度に対しリニアな出力が得られ
ない。
【００１７】ＶＣＯが個々の煙センサーで異なり、出
力の絶対値と煙濃度の関係が得られない。
力の絶対値と煙濃度の関係が得られない。
【００１８】そこで、出願人は、比較的簡単な回路で煙
濃度に対してリニアな出力が得られる煙センサー回路と
して、図７に示したようなものを提案している（提案
例：特願平４−２２７１９５号参照）。
濃度に対してリニアな出力が得られる煙センサー回路と
して、図７に示したようなものを提案している（提案
例：特願平４−２２７１９５号参照）。
【００１９】提案例では、図７の如く、受光素子１１か
らの出力信号を処理する信号処理回路２１に、受光素子
１１側からのアナログ信号に基づいて煙濃度に対しリニ
アな出力を発するアナログ／デジタル（以下、Ａ／Ｄと
略す）変換器２２と、Ａ／Ｄ変換器２２からのリニアな
デジタル信号に基づいてアナログ信号を出力するデジタ
ル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと略す）変換器２３とを設
けている。
らの出力信号を処理する信号処理回路２１に、受光素子
１１側からのアナログ信号に基づいて煙濃度に対しリニ
アな出力を発するアナログ／デジタル（以下、Ａ／Ｄと
略す）変換器２２と、Ａ／Ｄ変換器２２からのリニアな
デジタル信号に基づいてアナログ信号を出力するデジタ
ル／アナログ（以下、Ｄ／Ａと略す）変換器２３とを設
けている。
【００２０】そして、信号処理回路２１への不要な反射
光成分を除去する不要反射光成分除去回路２７を設け、
この不要反射光成分除去回路２７として、正側入力が受
光素子１１側に接続されて受光素子１１からの信号を信
号処理回路２１に向けて増幅する増幅回路４と、増幅回
路４の負側入力に接続された一対の抵抗Ｒ２６，Ｒ２７
と、両抵抗Ｒ２６，Ｒ２７の接続中間点に接続されたコ
ンデンサＣ１５とを備えている。
光成分を除去する不要反射光成分除去回路２７を設け、
この不要反射光成分除去回路２７として、正側入力が受
光素子１１側に接続されて受光素子１１からの信号を信
号処理回路２１に向けて増幅する増幅回路４と、増幅回
路４の負側入力に接続された一対の抵抗Ｒ２６，Ｒ２７
と、両抵抗Ｒ２６，Ｒ２７の接続中間点に接続されたコ
ンデンサＣ１５とを備えている。
【００２１】また、信号処理回路２１のＡ／Ｄ変換器２
２からの出力を、抵抗Ｒ２６，Ｒ２７を介して増幅回路
４に負帰還接続させている。
２からの出力を、抵抗Ｒ２６，Ｒ２７を介して増幅回路
４に負帰還接続させている。
【００２２】提案例において、受光素子１１からの信号
は、信号処理回路２１のＡ／Ｄ変換器２２にて一旦リニ
アにデジタル変換する。これにより、さらにＤ／Ａ変換
器２３にてアナログ信号に変換を出力する際に、煙濃度
に対してリニアな出力が得られる。
は、信号処理回路２１のＡ／Ｄ変換器２２にて一旦リニ
アにデジタル変換する。これにより、さらにＤ／Ａ変換
器２３にてアナログ信号に変換を出力する際に、煙濃度
に対してリニアな出力が得られる。
【００２３】ここで、Ａ／Ｄ変換器２２からの出力は、
抵抗Ｒ２７，Ｒ２６およびコンデンサＣ１５を経て増幅
回路４に負帰還される。このＡ／Ｄ変換器２２からの増
幅回路４に対する出力を調整することで、増幅回路４の
出力がある設定レベルになるよう調整できる。
抵抗Ｒ２７，Ｒ２６およびコンデンサＣ１５を経て増幅
回路４に負帰還される。このＡ／Ｄ変換器２２からの増
幅回路４に対する出力を調整することで、増幅回路４の
出力がある設定レベルになるよう調整できる。
【００２４】このようにして、ある設定レベルに調整さ
れた信号をＡ／Ｄ変換器２２に送り、リニアにデジタル
変換した後、さらにＤ／Ａ変換器２３にてアナログ信号
に変換しこれを出力することで、該信号処理回路２１へ
の不要な反射光成分を除去することができる。
れた信号をＡ／Ｄ変換器２２に送り、リニアにデジタル
変換した後、さらにＤ／Ａ変換器２３にてアナログ信号
に変換しこれを出力することで、該信号処理回路２１へ
の不要な反射光成分を除去することができる。
【００２５】図７中、２４はＡ／Ｄ変換器２２からのデ
ジタル信号をそのまま出力する第一出力ポート、２５は
Ａ／Ｄ変換器２２からのデジタル信号に基づいて発光回
路１の発光素子１０駆動用トランジスタＱ１２に出力す
る第二出力ポート、２６はＤ／Ａ変換器またはＰＷＭか
らなる帰還出力部、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２１，
Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は抵抗、Ｃ１，
Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４はコンデンサである。
ジタル信号をそのまま出力する第一出力ポート、２５は
Ａ／Ｄ変換器２２からのデジタル信号に基づいて発光回
路１の発光素子１０駆動用トランジスタＱ１２に出力す
る第二出力ポート、２６はＤ／Ａ変換器またはＰＷＭか
らなる帰還出力部、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ２１，
Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は抵抗、Ｃ１，
Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４はコンデンサである。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】図７に示した提案例で
は、基準データＤｔ２となる無煙レベルや煙感度等は、
発光素子１０、受光素子１１等の特性バラツキにより個
々のセンサで異なる。そのため、［ａ］Ａ／Ｄ変換器２
２の前段階の、ＡＣ増幅回路３，４のボリュウム等で、
素子１０，１１の特性バラツキを吸収したり、［ｂ］電
源投入時、初期設定を行い、そのとき読み込んだ煙レベ
ルを無煙レベルとしたりする方法が考えられる。
は、基準データＤｔ２となる無煙レベルや煙感度等は、
発光素子１０、受光素子１１等の特性バラツキにより個
々のセンサで異なる。そのため、［ａ］Ａ／Ｄ変換器２
２の前段階の、ＡＣ増幅回路３，４のボリュウム等で、
素子１０，１１の特性バラツキを吸収したり、［ｂ］電
源投入時、初期設定を行い、そのとき読み込んだ煙レベ
ルを無煙レベルとしたりする方法が考えられる。
【００２７】しかし、［ａ］［ｂ］はそれぞれで欠点を
もっている。
もっている。
【００２８】まず、［ａ］については、ＡＣ増幅回路
３，４のボリュウム等により調整するのであるが、そう
すると調整時間がかかり、また機械的な振動に弱い。
３，４のボリュウム等により調整するのであるが、そう
すると調整時間がかかり、また機械的な振動に弱い。
【００２９】また、［ｂ］については、電源投入の初期
設定時に、もし煙が存在していた場合、そのレベルを無
煙レベルとするため、煙が存在しているにもかかわらず
無煙レベルと誤判断してしまうといった不都合がある。
設定時に、もし煙が存在していた場合、そのレベルを無
煙レベルとするため、煙が存在しているにもかかわらず
無煙レベルと誤判断してしまうといった不都合がある。
【００３０】本発明は、上記に鑑み、特性バラツキや無
煙レベルを回路内に書き換え可能に格納することで、使
用時のボリュウム調整等を必要とせず、しかも現実に即
した煙有無判断を行うことで誤判断を防止し得る煙セン
サー回路の提供を目的とする。
煙レベルを回路内に書き換え可能に格納することで、使
用時のボリュウム調整等を必要とせず、しかも現実に即
した煙有無判断を行うことで誤判断を防止し得る煙セン
サー回路の提供を目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、図１の如く、発光素子１０と、該発光素
子１０からの信号光を受信する受光素子１１とを備えた
受信光電式煙センサー回路において、前記受光素子１１
からの出力信号を処理する信号処理回路２１と、該信号
処理回路２１での信号処理に必要なデータ情報提供を行
うデータ提供回路２８とが設けられ、該データ提供回路
２８は、記憶データが電気的に消去可能な電気的消去可
能プログラマブルＲＯＭが使用されたものである。
題解決手段は、図１の如く、発光素子１０と、該発光素
子１０からの信号光を受信する受光素子１１とを備えた
受信光電式煙センサー回路において、前記受光素子１１
からの出力信号を処理する信号処理回路２１と、該信号
処理回路２１での信号処理に必要なデータ情報提供を行
うデータ提供回路２８とが設けられ、該データ提供回路
２８は、記憶データが電気的に消去可能な電気的消去可
能プログラマブルＲＯＭが使用されたものである。
【００３２】そして、図２の如く、データ提供回路２８
に、発光素子１０および受光素子１１の特性ばらつきデ
ータＤｔ１が格納され、請求項１記載の信号処理回路２
１は、前記データ提供回路２８の特性ばらつきデータＤ
ｔ１に基づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手段
３１を有せしめられたものである。
に、発光素子１０および受光素子１１の特性ばらつきデ
ータＤｔ１が格納され、請求項１記載の信号処理回路２
１は、前記データ提供回路２８の特性ばらつきデータＤ
ｔ１に基づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手段
３１を有せしめられたものである。
【００３３】本発明請求項２による課題解決手段は、信
号処理回路２１への不要な反射光成分を除去する不要反
射光成分除去回路２７が設けられ、該不要反射光成分除
去回路２７は、信号処理回路２１からの出力が負帰還さ
れる負帰還回路が使用されたものである。
号処理回路２１への不要な反射光成分を除去する不要反
射光成分除去回路２７が設けられ、該不要反射光成分除
去回路２７は、信号処理回路２１からの出力が負帰還さ
れる負帰還回路が使用されたものである。
【００３４】また、データ提供回路２８に、無煙レベル
基準データＤｔ２として、任意時間の任意状態での煙検
出レベルが格納可能とされ、信号処理回路２１に、前記
データ提供回路２８の無煙レベル基準データＤｔ２に基
づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断手段３２が
有せしめられたものである。
基準データＤｔ２として、任意時間の任意状態での煙検
出レベルが格納可能とされ、信号処理回路２１に、前記
データ提供回路２８の無煙レベル基準データＤｔ２に基
づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断手段３２が
有せしめられたものである。
【００３５】さらにまた、データ提供回路２８に、製造
時のロットナンバー等の管理データＤｔ３が格納された
ものである。
時のロットナンバー等の管理データＤｔ３が格納された
ものである。
【００３６】
【００３７】
【作用】上記請求項１による課題解決手段において、受
光素子１１からの信号は、信号処理回路２１にて処理さ
れる。この際、信号処理回路２１は、データ提供回路２
８からのデータ情報提供を受け、このデータ情報に基づ
いて信号を処理する。
光素子１１からの信号は、信号処理回路２１にて処理さ
れる。この際、信号処理回路２１は、データ提供回路２
８からのデータ情報提供を受け、このデータ情報に基づ
いて信号を処理する。
【００３８】ここで、データ提供回路２８に格納された
データを書き換える必要がある場合、電気的に消去を行
って簡単に書き換えることができるため、信号処理回路
２１での信号処理を現実に即したものにいつでも変更で
きる。
データを書き換える必要がある場合、電気的に消去を行
って簡単に書き換えることができるため、信号処理回路
２１での信号処理を現実に即したものにいつでも変更で
きる。
【００３９】すなわち、データ提供回路２８に、発光素
子１０および受光素子１１の特性ばらつきデータＤｔ１
を格納したり、無煙レベル基準データＤｔ２を格納して
おけば、使用環境が変化した場合等、信号処理回路２１
での信号処理動作を環境等に応じて変更できる。また、
製造時のロットナンバー等の管理データＤｔ３を格納し
ておけば、後のメンテナンスに便利である。
子１０および受光素子１１の特性ばらつきデータＤｔ１
を格納したり、無煙レベル基準データＤｔ２を格納して
おけば、使用環境が変化した場合等、信号処理回路２１
での信号処理動作を環境等に応じて変更できる。また、
製造時のロットナンバー等の管理データＤｔ３を格納し
ておけば、後のメンテナンスに便利である。
【００４０】請求項２では、受光素子１１からの信号
は、信号処理回路２１にて処理される。この際、不要反
射光成分除去回路２７によって、信号処理回路２１から
の出力を負帰還し、再び信号処理回路２１へ入力する。
そうすると、不要な反射光成分に基づく信号を除去でき
る。
は、信号処理回路２１にて処理される。この際、不要反
射光成分除去回路２７によって、信号処理回路２１から
の出力を負帰還し、再び信号処理回路２１へ入力する。
そうすると、不要な反射光成分に基づく信号を除去でき
る。
【００４１】
［構成］本発明の一実施例の煙センサー回路は、図１の
如く、発光回路１と、該発光回路１からの信号光を受信
して光電変換する光電変換回路２と、該光電変換回路２
からの出力信号を処理する信号処理回路２１と、該信号
処理回路２１への不要な反射光成分を除去する不要反射
光成分除去回路２７と、前記信号処理回路２１での信号
処理に必要なデータ情報提供を行うデータ提供回路２８
とが設けられたものである。
如く、発光回路１と、該発光回路１からの信号光を受信
して光電変換する光電変換回路２と、該光電変換回路２
からの出力信号を処理する信号処理回路２１と、該信号
処理回路２１への不要な反射光成分を除去する不要反射
光成分除去回路２７と、前記信号処理回路２１での信号
処理に必要なデータ情報提供を行うデータ提供回路２８
とが設けられたものである。
【００４２】発光回路１は、ＬＥＤ等の発光素子１０を
備えており、該発光素子１０の発光量を大きくし、かつ
外乱光によるＤＣ成分を除くため、パルス駆動する。こ
のためのパルス信号は、前記信号処理回路２１よりトラ
ンジスタＱ１２を介して入力される。
備えており、該発光素子１０の発光量を大きくし、かつ
外乱光によるＤＣ成分を除くため、パルス駆動する。こ
のためのパルス信号は、前記信号処理回路２１よりトラ
ンジスタＱ１２を介して入力される。
【００４３】光電変換回路２は、フォトダイオード等の
受光素子１１を備えており、該受光素子１１に流れる微
小光電流を電圧に変換するため、高抵抗で受けている。
そのため、ＦＥＴ１２を使用したソースフォロア回路に
より、インピーダンス変換をしている。
受光素子１１を備えており、該受光素子１１に流れる微
小光電流を電圧に変換するため、高抵抗で受けている。
そのため、ＦＥＴ１２を使用したソースフォロア回路に
より、インピーダンス変換をしている。
【００４４】該光電変換回路２と信号処理回路２１との
間には、ＡＣ増幅回路３，４が介在される。該ＡＣ増幅
回路３，４は、増幅器ＯＰ１，ＯＰ２を夫々備え、発光
素子１０のパルス発光に対応して増幅を行う。
間には、ＡＣ増幅回路３，４が介在される。該ＡＣ増幅
回路３，４は、増幅器ＯＰ１，ＯＰ２を夫々備え、発光
素子１０のパルス発光に対応して増幅を行う。
【００４５】前記信号処理回路２１は、ＲＯＭおよびＲ
ＡＭを備えたマイクロコンピュータチップが用いられ、
ＲＯＭ内に予め記憶されたプログラムによって駆動す
る。このＲＯＭおよびＲＡＭ以外に、該信号処理回路２
１は、前記ＡＣ増幅回路４からのアナログ信号に基づい
て煙濃度に対しリニアな出力を発するアナログ／デジタ
ル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）２２と、該Ａ／
Ｄ変換器２２からのリニアなデジタル信号に基づいて不
要反射光信号を除きアナログ信号を出力するデジタル／
アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器という）２３と、
前記Ａ／Ｄ変換器２２からのデジタル信号をそのまま出
力する第一出力ポート２４と、前記Ａ／Ｄ変換器２２か
らのデジタル信号に基づいて発光回路１の発光素子１０
駆動用トランジスタＱ１２に出力する第二出力ポート２
５と、Ｄ／Ａ変換器またはＰＷＭからなる帰還出力部２
６とが設けられている。ここで、該帰還出力部２６は、
抵抗Ｒ２７，Ｒ２６と、これらの接続中間点に接続され
たコンデンサＣ１５とを介してＡＣ増幅回路４に負帰還
される。これら抵抗Ｒ２７，Ｒ２６、コンデンサＣ１５
およびＡＣ増幅回路４は、前記不要反射光成分除去回路
２７を構成する。
ＡＭを備えたマイクロコンピュータチップが用いられ、
ＲＯＭ内に予め記憶されたプログラムによって駆動す
る。このＲＯＭおよびＲＡＭ以外に、該信号処理回路２
１は、前記ＡＣ増幅回路４からのアナログ信号に基づい
て煙濃度に対しリニアな出力を発するアナログ／デジタ
ル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器という）２２と、該Ａ／
Ｄ変換器２２からのリニアなデジタル信号に基づいて不
要反射光信号を除きアナログ信号を出力するデジタル／
アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器という）２３と、
前記Ａ／Ｄ変換器２２からのデジタル信号をそのまま出
力する第一出力ポート２４と、前記Ａ／Ｄ変換器２２か
らのデジタル信号に基づいて発光回路１の発光素子１０
駆動用トランジスタＱ１２に出力する第二出力ポート２
５と、Ｄ／Ａ変換器またはＰＷＭからなる帰還出力部２
６とが設けられている。ここで、該帰還出力部２６は、
抵抗Ｒ２７，Ｒ２６と、これらの接続中間点に接続され
たコンデンサＣ１５とを介してＡＣ増幅回路４に負帰還
される。これら抵抗Ｒ２７，Ｒ２６、コンデンサＣ１５
およびＡＣ増幅回路４は、前記不要反射光成分除去回路
２７を構成する。
【００４６】なお、該信号処理回路２１での上記の信号
処理は、ｎ回サンプリングの平均化を行った上で行われ
る。
処理は、ｎ回サンプリングの平均化を行った上で行われ
る。
【００４７】そして、該信号処理回路２１には、図２の
如く、後述のデータ提供回路２８の特性ばらつきデータ
Ｄｔ１に基づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手
段３１と、データ提供回路２８の無煙レベル基準データ
Ｄｔ２に基づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断
手段３２とが有せしめられている。
如く、後述のデータ提供回路２８の特性ばらつきデータ
Ｄｔ１に基づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手
段３１と、データ提供回路２８の無煙レベル基準データ
Ｄｔ２に基づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断
手段３２とが有せしめられている。
【００４８】前記データ提供回路２８は、発光素子１０
および受光素子１１の特性ばらつきデータＤｔ１や、製
造時のロットナンバー等の管理データＤｔ３を格納する
もので、さらに、無煙レベル基準データＤｔ２として、
任意時間の任意状態での煙検出レベルが格納可能とされ
るものである。該データ提供回路２８としては、ＬＳＩ
が使用される。
および受光素子１１の特性ばらつきデータＤｔ１や、製
造時のロットナンバー等の管理データＤｔ３を格納する
もので、さらに、無煙レベル基準データＤｔ２として、
任意時間の任意状態での煙検出レベルが格納可能とされ
るものである。該データ提供回路２８としては、ＬＳＩ
が使用される。
【００４９】ここで、一般に、ＬＳＩの基本部品となる
ＭＯＳ電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）は、電流が流
れるチャンネル部と制御入力部のゲートとの間は、絶縁
層で分離されている。この絶縁層に電荷があると、制御
入力部に常にＯＮ信号が加えられているのと同じ状態と
なり、チャンネル部には電流が流れ放しとなる。これを
「１」の記憶とすると、絶縁層に電荷のないトランジス
タでは電流が流れず、「０」を記憶していることにな
る。絶縁層に電荷を与えるには、ゲートに特別規格の信
号電圧を入力すればよい。これを書き込み電流といい、
一度絶縁層に与えられた電荷は、半永久的に残留する。
この性質を利用して読みだし専用記憶装置（ＲＯＭ）に
活用するものがプログラマブルＲＯＭ（以下、ＰＲＯＭ
と略す）である。
ＭＯＳ電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）は、電流が流
れるチャンネル部と制御入力部のゲートとの間は、絶縁
層で分離されている。この絶縁層に電荷があると、制御
入力部に常にＯＮ信号が加えられているのと同じ状態と
なり、チャンネル部には電流が流れ放しとなる。これを
「１」の記憶とすると、絶縁層に電荷のないトランジス
タでは電流が流れず、「０」を記憶していることにな
る。絶縁層に電荷を与えるには、ゲートに特別規格の信
号電圧を入力すればよい。これを書き込み電流といい、
一度絶縁層に与えられた電荷は、半永久的に残留する。
この性質を利用して読みだし専用記憶装置（ＲＯＭ）に
活用するものがプログラマブルＲＯＭ（以下、ＰＲＯＭ
と略す）である。
【００５０】ＰＲＯＭには、ＬＳＩ内部のトランジスタ
を無理やり焼き切ってしまうヒューズ型のものもある
が、これだと一度書き込まれた記憶は修正不可能であ
る。それに対し、絶縁層の電荷を追い出せばトランジス
タは、またすべて記憶「０」となり消去されたことにな
る。これを消去可能（ｅｒａｓａｂｌｅ）という意味で
ＥＰＲＯＭといっている。
を無理やり焼き切ってしまうヒューズ型のものもある
が、これだと一度書き込まれた記憶は修正不可能であ
る。それに対し、絶縁層の電荷を追い出せばトランジス
タは、またすべて記憶「０」となり消去されたことにな
る。これを消去可能（ｅｒａｓａｂｌｅ）という意味で
ＥＰＲＯＭといっている。
【００５１】この場合、電荷を追い出す方法として、物
理的活性の強い紫外線等の光線を照射する方法が一般的
であるが、消去電流を加えることで電荷を取り去る方法
もあり、これをＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能ＰＲＯ
Ｍ）という。
理的活性の強い紫外線等の光線を照射する方法が一般的
であるが、消去電流を加えることで電荷を取り去る方法
もあり、これをＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能ＰＲＯ
Ｍ）という。
【００５２】本実施例のデータ提供回路２８としては、
機動性を持たせるため、格納された記憶データを電気的
に消去可能にするのが望ましいことから、前記ＥＥＰＲ
ＯＭを採用している。
機動性を持たせるため、格納された記憶データを電気的
に消去可能にするのが望ましいことから、前記ＥＥＰＲ
ＯＭを採用している。
【００５３】図１中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，
Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は抵抗、
Ｃ１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４はコンデンサである。
Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は抵抗、
Ｃ１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４はコンデンサである。
【００５４】［データ記憶時の動作］上記構成におい
て、データ提供回路２８へのデータ記憶は、次のように
して行う。
て、データ提供回路２８へのデータ記憶は、次のように
して行う。
【００５５】図３の如く、始めに、無煙レベル基準デー
タＤｔ２を記憶する。
タＤｔ２を記憶する。
【００５６】まず、室内を無煙状態にしておき、ここに
無煙センサー回路を配置して、初期設定のため、電源を
投入（パワーオン・リセット）する。この立ち上げ時
に、ある設定時間以降に最初に取り込んだデータをＥＥ
ＰＲＯＭに取り込み、これを無煙レベル基準データＤｔ
２として記憶する。そうすると、後に電源を切っても、
このデータは記憶されており、次に電源を立ち上げると
きもこのデータを無煙レベル基準データＤｔ２として活
用すればよい。なお、上述の立ち上げ時の設定時間は、
予め記憶させておけばよい。あるいは、設定時間を予め
決めておくのではなく、Ｉ／Ｏ端子を利用して、書き換
え信号（例えばＨＩＧＨからＬＯＷへの変化）を送信す
ることで、このタイミングにしたがって記憶してもよ
い。
無煙センサー回路を配置して、初期設定のため、電源を
投入（パワーオン・リセット）する。この立ち上げ時
に、ある設定時間以降に最初に取り込んだデータをＥＥ
ＰＲＯＭに取り込み、これを無煙レベル基準データＤｔ
２として記憶する。そうすると、後に電源を切っても、
このデータは記憶されており、次に電源を立ち上げると
きもこのデータを無煙レベル基準データＤｔ２として活
用すればよい。なお、上述の立ち上げ時の設定時間は、
予め記憶させておけばよい。あるいは、設定時間を予め
決めておくのではなく、Ｉ／Ｏ端子を利用して、書き換
え信号（例えばＨＩＧＨからＬＯＷへの変化）を送信す
ることで、このタイミングにしたがって記憶してもよ
い。
【００５７】次に、有煙レベルデータを記憶する。この
場合、予め室内を有煙状態にしておき、煙濃度を変化さ
せながら、煙濃度とゲインとを対応させておく。そし
て、このゲインより、センサー回路として検出すべき最
低煙濃度検出レベル（煙有無判定レベル）を演算、特定
する。
場合、予め室内を有煙状態にしておき、煙濃度を変化さ
せながら、煙濃度とゲインとを対応させておく。そし
て、このゲインより、センサー回路として検出すべき最
低煙濃度検出レベル（煙有無判定レベル）を演算、特定
する。
【００５８】そして、この煙有無判定レベルと無煙検出
レベルとをＥＥＰＲＯＭに書き込む。ここでの作業は、
無煙レベル基準データＤｔ２と同様に行えばよい。
レベルとをＥＥＰＲＯＭに書き込む。ここでの作業は、
無煙レベル基準データＤｔ２と同様に行えばよい。
【００５９】また、発光素子１０および受光素子１１の
特性には、一定のばらつきがあるため、一定の誤差許容
範囲を決めるための特性ばらつきデータＤｔ１をも、Ｅ
ＥＰＲＯＭに記憶させておく。
特性には、一定のばらつきがあるため、一定の誤差許容
範囲を決めるための特性ばらつきデータＤｔ１をも、Ｅ
ＥＰＲＯＭに記憶させておく。
【００６０】さらに、後のメンテナンス等に役立つよ
う、製造時のロットナンバー等の管理データＤｔ３をも
ＥＥＰＲＯＭに記憶させておく。
う、製造時のロットナンバー等の管理データＤｔ３をも
ＥＥＰＲＯＭに記憶させておく。
【００６１】［使用時の動作］センサー回路の使用時に
は、図４の如く、電源を投入（パワーオン・リセット）
し、マイクロコンピュータを初期設定する。
は、図４の如く、電源を投入（パワーオン・リセット）
し、マイクロコンピュータを初期設定する。
【００６２】ここでは、まず、トランジスタＱ１２にパ
ルス信号を与え、発光素子１０の駆動信号を発生させ
る。
ルス信号を与え、発光素子１０の駆動信号を発生させ
る。
【００６３】ここで、ＥＥＰＲＯＭの無煙検出レベルを
再設定したい場合には、最新の検出データをＥＥＰＲＯ
Ｍに書き込む。
再設定したい場合には、最新の検出データをＥＥＰＲＯ
Ｍに書き込む。
【００６４】そして、煙検出時には、図４の如く、検出
信号を、信号処理回路２１のＡ／Ｄ変換器２２にてデジ
タル変換した後、ｎ回サンプリングの平均化を行い、こ
の平均値を出力する。
信号を、信号処理回路２１のＡ／Ｄ変換器２２にてデジ
タル変換した後、ｎ回サンプリングの平均化を行い、こ
の平均値を出力する。
【００６５】この際、図１の如く、不要反射光による影
響のため不要反射成分ＶＣＯがＡＣ増幅回路４の増幅器
ＯＰ２の＋入力端子に入力される。信号処理回路２１の
帰還出力部２６の出力と、Ｒ２７，Ｃ１５，Ｒ２６によ
る不要反射光成分除去回路２７がない場合、不要反射成
分ＶＣＯはＯＰ２により（Ｒ２３／Ｒ２２）倍に増幅さ
れて出力される。
響のため不要反射成分ＶＣＯがＡＣ増幅回路４の増幅器
ＯＰ２の＋入力端子に入力される。信号処理回路２１の
帰還出力部２６の出力と、Ｒ２７，Ｃ１５，Ｒ２６によ
る不要反射光成分除去回路２７がない場合、不要反射成
分ＶＣＯはＯＰ２により（Ｒ２３／Ｒ２２）倍に増幅さ
れて出力される。
【００６６】そこで、不要反射成分ＶＣＯ出力に対応
し、適当なＶＤＡＣレベルを設定し、このＶＤＡＣをＯ
Ｐ２の−入力に入力すれば、ＯＰ２の出力レベル０を含
む適当なレベルに設定できる。これは信号処理回路のＡ
／Ｄ変換器２２、帰還出力部２６、抵抗Ｒ２７，
Ｃ１５，Ｒ２６、ＯＰ２によるループ（すなわち不要反
射光成分除去回路２７）により、ＯＰ２の出力がある設
定レベルになるよう、帰還出力部２６を調整してやるこ
とで可能となる。
し、適当なＶＤＡＣレベルを設定し、このＶＤＡＣをＯ
Ｐ２の−入力に入力すれば、ＯＰ２の出力レベル０を含
む適当なレベルに設定できる。これは信号処理回路のＡ
／Ｄ変換器２２、帰還出力部２６、抵抗Ｒ２７，
Ｃ１５，Ｒ２６、ＯＰ２によるループ（すなわち不要反
射光成分除去回路２７）により、ＯＰ２の出力がある設
定レベルになるよう、帰還出力部２６を調整してやるこ
とで可能となる。
【００６７】ここで、無煙状態でＯＰ２の出力を０と
し、Ｒ２２とＲ２３の並列合成抵抗をＲβとするとする
と、ＶＤＡＣは ＶＤＡＣ＝（１＋Ｒ２６／Ｒβ）×ＶＣＯ となる。
し、Ｒ２２とＲ２３の並列合成抵抗をＲβとするとする
と、ＶＤＡＣは ＶＤＡＣ＝（１＋Ｒ２６／Ｒβ）×ＶＣＯ となる。
【００６８】また、上記方法により増幅器ＯＰ２の不要
反射レベルを下げることができるため、信号のダイナミ
ックレンジが広くなる。
反射レベルを下げることができるため、信号のダイナミ
ックレンジが広くなる。
【００６９】そして、無煙状態の増幅器ＯＰ２の出力を
信号処理回路２１から負帰還することで設定し、さらに
信号処理回路２１のＡ／Ｄ変換器２２およびＤ／Ａ変換
器２３を介して出力信号を出力することで、上述のよう
に不要反射成分を除去しながらも、煙濃度に対しリニア
なアナログまたはデジタル出力が可能となる。
信号処理回路２１から負帰還することで設定し、さらに
信号処理回路２１のＡ／Ｄ変換器２２およびＤ／Ａ変換
器２３を介して出力信号を出力することで、上述のよう
に不要反射成分を除去しながらも、煙濃度に対しリニア
なアナログまたはデジタル出力が可能となる。
【００７０】なお、Ｒ２７，Ｃ１５，Ｒ２６による回路
があるため、ＯＰ２のゲインは、Ｒ２７，Ｃ１５，Ｒ
２６による回路がない時に比べて変化が大きくなる。し
かし、Ｃ１５があるため、Ｒ２６，Ｒ２７の接続点Ａが
接地点と考えられる。Ｒ２２とＲ２６の並列合成抵抗を
Ｒαとすると、ＯＰ２のゲインはＲ２３／Ｒαとなる。
通常Ｒ２２に対し、Ｒ２６を大きく設定することでゲイ
ンの変化は小さくなるので、実施用に耐え得る。
があるため、ＯＰ２のゲインは、Ｒ２７，Ｃ１５，Ｒ
２６による回路がない時に比べて変化が大きくなる。し
かし、Ｃ１５があるため、Ｒ２６，Ｒ２７の接続点Ａが
接地点と考えられる。Ｒ２２とＲ２６の並列合成抵抗を
Ｒαとすると、ＯＰ２のゲインはＲ２３／Ｒαとなる。
通常Ｒ２２に対し、Ｒ２６を大きく設定することでゲイ
ンの変化は小さくなるので、実施用に耐え得る。
【００７１】そして、信号処理回路２１は、ＯＰ２から
出力信号を受信する。これと同時に、データ提供回路２
８からの煙有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙
レベル基準データＤｔ２に関する情報提供を受ける。そ
して、信号処理回路２１のレベル判断手段３２にて、煙
有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙レベル基準
データＤｔ２と、ＯＰ２から出力信号とを比較すること
で、煙レベルの大小を判断する。
出力信号を受信する。これと同時に、データ提供回路２
８からの煙有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙
レベル基準データＤｔ２に関する情報提供を受ける。そ
して、信号処理回路２１のレベル判断手段３２にて、煙
有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙レベル基準
データＤｔ２と、ＯＰ２から出力信号とを比較すること
で、煙レベルの大小を判断する。
【００７２】この際、同時に、データ提供回路２８から
の特性ばらつきデータＤｔ１に関する情報提供を受け
る。そして、信号処理回路２１の誤差吸収手段３１によ
り、ＯＰ２からの出力信号が、特性ばらつきデータＤｔ
１に基づいて演算した一定の誤差許容範囲内に入るか否
かを判断する。これにより、発光素子１０および受光素
子１１の特性ばらつきを吸収することができる。
の特性ばらつきデータＤｔ１に関する情報提供を受け
る。そして、信号処理回路２１の誤差吸収手段３１によ
り、ＯＰ２からの出力信号が、特性ばらつきデータＤｔ
１に基づいて演算した一定の誤差許容範囲内に入るか否
かを判断する。これにより、発光素子１０および受光素
子１１の特性ばらつきを吸収することができる。
【００７３】さらに、故障時等のメンテナンスサービス
等を行なう際には、外部の電子機器を用いてデータ提供
回路２８にアクセスし、製造時のロットナンバー等の管
理データＤｔ３をデータ提供回路２８から読み出してや
れば、修理や部品交換等に役立つ。
等を行なう際には、外部の電子機器を用いてデータ提供
回路２８にアクセスし、製造時のロットナンバー等の管
理データＤｔ３をデータ提供回路２８から読み出してや
れば、修理や部品交換等に役立つ。
【００７４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【００７５】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１によると、信号処理回路での信号処理に必要なデ
ータ情報提供を行うデータ提供回路としての電気的消去
可能プログラマブルＲＯＭを設けているので、発光素子
および受光素子の特性ばらつきデータや、無煙レベル基
準データや、製造時のロットナンバー等の管理データ
を、マイクロコンピュータのＩ／Ｏ端子を利用して格納
できるだけでなく、これらのデータを、一旦使用後に、
いつでも簡単に書き換えることができる。したがって、
図７に示した提案例等において必要であった使用時のボ
リュウム調整作業を省略でき、しかも現実に即した煙有
無判断を行うことで誤判断を防止することができる。
求項１によると、信号処理回路での信号処理に必要なデ
ータ情報提供を行うデータ提供回路としての電気的消去
可能プログラマブルＲＯＭを設けているので、発光素子
および受光素子の特性ばらつきデータや、無煙レベル基
準データや、製造時のロットナンバー等の管理データ
を、マイクロコンピュータのＩ／Ｏ端子を利用して格納
できるだけでなく、これらのデータを、一旦使用後に、
いつでも簡単に書き換えることができる。したがって、
図７に示した提案例等において必要であった使用時のボ
リュウム調整作業を省略でき、しかも現実に即した煙有
無判断を行うことで誤判断を防止することができる。
【００７６】また、請求項２によると、負帰還回路を用
いた不要反射光成分除去回路を設けているので、信号処
理回路での信号処理時に不要成分を除去でき、信号のダ
イナミックレンジを広げることができるといった優れた
効果がある。
いた不要反射光成分除去回路を設けているので、信号処
理回路での信号処理時に不要成分を除去でき、信号のダ
イナミックレンジを広げることができるといった優れた
効果がある。
【図１】本発明の一実施例の煙センサーを示す回路図
【図２】信号処理回路およびデータ提供回路を示す制御
ブロック図
ブロック図
【図３】煙センサーのデータ記憶時の動作例を示すフロ
ーチャート
ーチャート
【図４】煙センサーの使用時の動作例を示すフローチャ
ート
ート
【図５】従来の煙センサーの回路図
【図６】増幅回路の出力図
【図７】提案例の煙センサーの回路図
１０ 発光素子 １１ 受光素子 ２１ 信号処理回路 ２７ 不要反射光成分除去回路 ２８ データ提供回路 ３１ 誤差吸収手段 ３２ レベル判断手段 Ｄｔ１ 特性ばらつきデータ Ｄｔ２ 無煙レベル基準データ Ｄｔ３ 管理データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−254340（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−34096（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−168388（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G08B 17/107 G08B 17/00
Claims (4)
- 【請求項１】 発光素子と、該発光素子からの信号光を
受信する受光素子とを備えた光電式煙センサー回路にお
いて、前記受光素子からの出力信号を処理する信号処理
回路と、該信号処理回路での信号処理に必要なデータ情
報提供を行うデータ提供回路とが設けられ、該データ提
供回路は、記憶データが電気的に消去可能な電気的消去
可能プログラマブルＲＯＭが使用されて、これに前記発
光素子および受光素子の特性ばらつきデータが格納さ
れ、前記信号処理回路は、前記データ提供回路の特性ば
らつきデータに基づいて信号のばらつきを吸収する誤差
吸収手段を有せしめられたことを特徴とする煙センサー
回路。 - 【請求項２】 信号処理回路への不要な反射光成分を除
去する不要反射光成分除去回路が設けられ、該不要反射
光成分除去回路は、信号処理回路からの出力が負帰還さ
れる負帰還回路が使用されたことを特徴とする請求項１
記載の煙センサー回路。 - 【請求項３】 データ提供回路に、無煙レベル基準デー
タとして、任意時間の任意状態での煙検出レベルが格納
可能とされ、信号処理回路に、前記データ提供回路の無
煙レベル基準データに基づいて煙レベルの大小を判断す
るレベル判断手段が有せしめられたことを特徴とする請
求項１または２記載の煙センサー回路。 - 【請求項４】 データ提供回路に、製造時のロットナン
バー等の管理データが格納されたことを特徴とする請求
項１、２または３記載の煙センサー回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181393A JP2930492B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 煙センサー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181393A JP2930492B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 煙センサー回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223283A JPH06223283A (ja) | 1994-08-12 |
| JP2930492B2 true JP2930492B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11788256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181393A Expired - Fee Related JP2930492B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 煙センサー回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930492B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101429320B1 (ko) | 2007-07-19 | 2014-08-11 | 호치키 가부시키가이샤 | 경보기 |
| JP5227156B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-07-03 | パナソニック株式会社 | 煙感知器 |
| JP2010160750A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 煙感知器 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1181393A patent/JP2930492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06223283A (ja) | 1994-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |