JP3868160B2 - 光電式分離型感知器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、送光部と受光部を分離して配置し、その間の煙による光の減衰を検出して火災を感知する光電式分離型感知器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、設置の際に光軸調整・受光量調整を必要とする従来の光電式分離型感知器においては、感知器を取り付けた後、感知器光学台に設けられた視準孔を覗き、送光部側・受光部側とも相手の筐体が視準孔の中にはいるよう光学台を向け、そのあと受光部側で受光量調整を受光部本体のボリウムを回す形で行っている。
【０００３】
ところで、光軸調整や受光用調整を実施する際も、調整終了後の火災監視時でも受信機側から感知器は電源を供給して送光部が発光させる必要がある。しかし、受信機から電源が供給された時点で、感知器はその受光量を元に火災判断を行い、火災と判断すると火災信号を受信機に伝送してしまい、受信機が火災判断をしてしまうことになる。特にＰ型火災報知システムでは火災信号は感知器に供給される電源を感知器の側で短絡し、受信機は電流が増加することを検出して火災信号を出しているため、感知器側としては、火災信号送出中は自らの電源を断つことになるので、機能停止状態となる。
【０００４】
よって、光軸調整・受光量調整を行う際には、受光量が大きく上下しても火災信号を送出しないよう、単に送光部発光→受光→受光量表示のルーチンのみ実行し火災表示は行わない調整モードを、実際に火災監視まで行う監視モードと切り換えるようにする必要がある。よって、このモードを切り換えるためのスイッチが、通常、感知器・受光部側にのみ装備され、送光部側には装備されない。
【０００５】
また、光軸調整や受光量調整を実施する際も、調整終了後の火災監視時でも受信機側から感知器は電源を供給して送光部を発光させる必要があるが、工事の日程の都合など、受信機から電源が供給できない状態で、感知器の光軸調整・受光量調整を行わなくてはいけない場合がある。よってこのような場合に備え、光軸調整・受光量調整を受信機なしでも行えるよう予備電源端子を受光部側に装備している。
【０００６】
また、通常光電式分離型感知器には、上記のような監視／調整の２つのモードがある。監視モードは火災検出を行う通常モ一ドである。調整モードは光軸調整時に用いるモードで、光軸・受光量の調整時に、誤って受光部前面を手で遮ってしまうことなどで火災信号や故障信号を受信機に送出しないようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来の光電式分離型感知器の場合、送光部より投光された光線を受光部側で受光し、その受光量の変化より減光率を算出し、求めた減光率が所定の値以上あった場合、受信機側に火災信号を送出するようにしている。即ち、感知器の受光部では、図示せずも、送光部より投光されたパルス光（例えば１００μｓ）を、フォトダイオード等の受光素子と、この受光素子に並列接続された負荷抵抗から受光量に応じた電圧に変換し、さらに受光増幅回路で増幅する。受光増幅回路の出力はパルスであるが、サンプル／ホールド回路によりパルスのピーク値を直流に変換し、その電圧値を受光部制御回路（以下、マイコンという）内のＡ／Ｄ変換器にてデジタルデータに変換し、マイコンにて減光率の計算を行う。
【０００８】
その際に、サンプル／ホールド回路の出力は温度等で変動するため受光部では無信号（送光部が発光してないとき）時のサンプル／ホールド回路の出力を図８に示すようにオフセットデータとして、マイコンに取り込み、受光量として、このオフセットデータを加味した受光電圧を用いて減光率を算出している。
しかしながら、図９に示すように、電気的ノイズ又は外乱光等により、受光増幅回路の出力が変化し、その後段のサンプル／ホールド回路のオフセットデータが増大すると、受光量が減少し、結果として減光率が増大してしまい、非火災報となってしまうという問題点があった。
【０００９】
この発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、電気的ノイズ又は外乱光等により、無発光時にも拘わらず検出出力が増大してしまった場合に、減光率の上昇を防ぎ、非火災報を低減できる光電式分離型感知器を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光電式分離型感知器は、送光部と、検煙空間を挟んで前記送光部に対向して設けられる受光部とを有し、前記送光部の発光と前記受光部の受光とを同期させるための同期線が接続されて、前記送光部の発光に対する前記受光部による受光量が煙の存在により変化する減光率に基づいて火災情報を出力する光電式分離型感知器において、前記受光部は、前記送光部からの光の受光量を検出する検出手段と、前記送光部の無発光時の前記検出手段の出力をオフセットデータとして測定し、測定された当該オフセットデータに基づいて、該送光部の発光時に該検出手段で検出された受光量に含まれるオフセットデータの増大を制限するオフセットデータ制限手段と、前記送光部の発光時に前記検出手段で検出された受光量から前記オフセットデータ制限手段で制限されたオフセットデータを引いた受光量である現在値と煙のない状態における前記送光部の発光時に前記検出手段で検出された受光量から前記オフセットデータ制限手段で制限されたオフセットデータを引いた受光量である基準値とに基づいて前記減光率を算出する減光率演算手段とを備えたものである。
【００１１】
また、オフセットデータ制限手段は、オフセットデータに上限値を設けるものである。
【００１２】
また、オフセットデータがオフセットデータ上限値より大きい場合には、受光量は発光時の検出手段の出力からオフセットデータ上限値を差し引いた値である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図を参照しながら説明する。
図１は、この発明の実施の形態による光電式分離型感知器の受光部側を示す構成図である。
図において、１は実質的に電源の極性をなくし、有極による配線の不便さを解消する無極性化回路であって、ブリッジ接続された複数のダイオード１ａ〜１ｄからなり、ダイオード１ａのアノードおよびダイオード１ｃのカソードの接続点とダイオード１ｂのアノードおよびダイオード１ｄのカソードの接続点がそれぞれ電源端子兼火災信号出力端子Ｔ１およびＴ２に接続される。この電源端子兼火災信号出力端子Ｔ１およびＴ２は、図示しない火災受信機または中継器（以下、単に受信機という）に火災信号線（電源線兼信号線）により接続されている。
【００１４】
また、ダイオード１ａのカソードおよびダイオード１ｂのカソードの接続点が復旧パルス検出回路２および定電圧回路６の入力側に接続され、ダイオード１ｃのアノードとダイオード１ｄのアノードの接続点が予備電源端子の一方の端子（−側）Ｔ６に接続される。定電圧回路６は受信機側からの電源電圧を送光部側内部回路の動作に適した電圧に変換するための回路である。予備電源端子Ｔ５（＋側）が逆流防止用ダイオード２２および抵抗器２３を介して無極性化回路１の出力側に接続される。
３はマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）からなる受光部制御回路であって、その電源＋側入力端子に定電圧回路６の出力側が接続され、その復旧信号検出入力端子に復旧パルス検出回路２の出力側が接続される。
【００１５】
また、無極性化回路１の出力側即ちダイオード１ａのカソードおよびダイオード１ｂのカソードの接続点とダイオード１ｃのアノードおよびダイオード１ｄのアノードの接続点の間に例えば赤色のＬＥＤを用いた火災表示灯５と火災信号出力スイッチング素子４が接続され、このスイッチング素子４は受光部制御回路３からの火災信号出力でその開閉を制御される。
【００１６】
定電圧回路６の出力側と送光部電源兼同期信号出力端子Ｔ７（＋側）の間に送光部電源スイッチング素子７と第１の逆流防止素子としての逆流防止用ダイオード８が接続され、また、送光部電源兼同期信号出力端子Ｔ７と無極性化回路１の出力側の間に送信部側からの予備電源供給のための配線ＰＬが第２の逆流防止素子としての逆流防止用ダイオード９を介して接続される。
【００１７】
送光部電源兼同期信号出力端子Ｔ７およびＴ８（−側）間には監視／調整切換パルス受信回路１０と同期線短絡スイッチング素子１１が並列接続され、監視／調整切換パルス受信回路１０の出力は受光部制御回路３の監視／調整モード切換入力端子に供給され、同期線短絡スイッチング素子１１は受光部制御回路３からの同期線短絡スイッチング操作信号によりその開閉を制御される。受光部制御回路３および監視／調整切換パルス受信回路１０は実質的にモード設定手段を構成する。また、この受光部側には調整モードであることを表示する表示灯を設けるようにしてもよい。
【００１８】
１２は例えばフォトダイオードＰＤを用いた受光素子、１３はこの受光素子１２に並列接続された受光素子負荷抵抗であって、この受光素子負荷抵抗１３の摺動端子が受光増幅回路１４およびサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５を介して受光部制御回路３の受光増幅回路入力端子に接続される。構成要素１２〜１４は検出手段を構成する。このような検出手段では、受光量を受光電圧により表しているが、受光量の表し方はこれに限らず、電流、パルス幅、周波数等でもよく、いずれにしてもオフセットデータを加味することは勿論である。
受光増幅回路１４とサンプル／ホールド回路１５は定電圧回路６より電源を受けるようになされている。
【００１９】
受光部制御回路３の監視距離切換スイッチ端子、監視／調整切換スイッチ端子および発光周期切換スイッチ端子と電源−側端子入力端子の間にそれぞれ双方向スイッチ１６、モード選択スイッチとしての単方向スイッチ１７および周期選択スイッチとしての単方向スイッチ１８が設けられ、また、トラブル表示灯端子と電源−側端子入力端子の間に例えば黄色のＬＥＤを用いた異常表示手段としてのトラブル表示灯１９が設けられる。
【００２０】
２０はトラブル信号出力スイッチング素子、２１は無極性化回路であって、ブリッジ接続された複数のダイオード２１ａ〜２１ｄからなり、ダイオード２１ａのアノードおよびダイオード２１ｃのカソードの接続点とダイオード２１ｂのアノードおよびダイオード２１ｄのカソードの接続点がそれぞれトラブル信号出力端子Ｔ３およびＴ４に接続される。
【００２１】
また、ダイオード２１ａのカソードおよびダイオード２１ｂのカソードの接続点とダイオード２１ｃのアノードおよびダイオード２１ｄのアノードの接続点にトラブル信号出力スイッチング素子２０が接続され、その開閉を受光部制御回路３からのトラブル信号出力により制御される。
【００２２】
図２はこの発明の実施の形態による光電式分離型感知器の送光部側を示す構成図である。
図において、３１は無極性化回路であって、ブリッジ接続された複数のダイオード３１ａ〜３１ｄからなり、ダイオード３１ａのアノードおよびダイオード３１ｃのカソードの接続点とダイオード３１ｂのアノードおよびダイオード３１ｄのカソードの接続点がそれぞれ電源端子兼同期信号入力端子Ｔ１１およびＴ１２に接続される。
【００２３】
この電源端子兼同期信号入力端子Ｔ１１およびＴ１２は電源線兼信号線としての送光・受光同期線（以下、同期線という）を介して受光部側の送光部電源兼同期信号出力端子Ｔ７およびＴ８に接続されている。
また、ダイオード３１ａのカソードおよびダイオード３１ｂのカソードの接続点が起動・同期・受光電圧用のパルス検出回路３２および定電圧回路３７の入力側に接続される。
【００２４】
３３はマイクロコンピュータからなる送光部制御回路であって、その電源＋側入力端子に定電圧回路３７の出力側が接続され、そのパルス信号検出入力端子にパルス検出回路３２の出力側が接続される。
また、無極性化回路３１の出力側即ちダイオード３１ａのカソードおよびダイオード３１ｂのカソードの接続点とダイオード３１ｃのアノードおよびダイオード３１ｄのアノードの接続点の間に例えば監視／調整モード切換要求パルス出力用スイッチング素子３４が接続され、送光部制御回路３３からの監視／調整モード切換出力でその開閉を制御される。
【００２５】
３５は無極性化回路、３６は火災試験信号入力回路であって、無極性化回路３５はブリッジ接続された複数のダイオード３５ａ〜３５ｄからなり、ダイオード３５ａのアノードおよびダイオード３５ｃのカソードの接続点とダイオード３５ｂのアノードおよびダイオード３５ｄのカソードの接続点がそれぞれ火災試験信号入力端子Ｔ１３およびＴ１４に接続される。
【００２６】
また、ダイオード３５ａのカソードおよびダイオード３５ｂのカソードの接続点とダイオード３５ｃのアノードとダイオード３５ｄのアノードの接続点の間に火災試験信号入力回路３６が設けられ、その出力が送光部制御回路３３の火災試験信号入力端子に供給されるようになされている。
【００２７】
定電圧回路３７の出力側即ち送光部制御回路３３の電源＋側入力端子と電源−側入力端子の間に発光素子電流切換スイッチ３８、発光素子スイッチング素子３９および例えば近赤外線ＬＥＤを用いた発光素子４０が直列接続される。発光素子電流切換スイッチ３８は並列に設けられた切換可能な複数の発光電流設定用抵抗からなり、また、発光素子スイッチング素子３９は送光部制御回路３３からの発光素子スイッチング出力でその開閉を制御される。
【００２８】
また、送光部制御回路３３の電源＋側入力端子と電源−側入力端子の間に、限流用抵抗４１、通電表示灯スイッチング素子４２および例えば緑色のＬＥＤを用いた通電表示灯４３が直列接続され、同様に、限流用抵抗４４、試験表示灯スイッチング素子４５および例えば赤色のＬＥＤを用いた試験表示灯４６が直列接続され、これらの直列回路に発光電流充電用電解コンデンサ４７が並列接続される。
【００２９】
なお、通電表示灯スイッチング素子４２および通電表示灯４３は、同期線を介して送光部側に選択されている周期を示す周期信号が受光部側から出力された際に、実質的にその周期信号を受信して発光の周期を区別する投光側表示手段を構成する。なお、この選択されている周期を区別するための表示手段を受光部側にも設けてもよい。
【００３０】
そして、通電表示灯スイッチング素子４２と試験表示灯スイッチング素子４５は、それぞれ送光部制御回路３３からの通電表示灯スイッチング素子出力および試験表示灯スイッチング素子出力でその開閉を制御される。
４８はモード変更スイッチ即ち監視／調整モード切換スイッチであって、このスイッチが例えばオフの時はモードを変更しない定位状態、オンの時はモードを変更する状態（監視→調整モードまたはその逆）である。
【００３１】
４９は定電圧回路３７の出力側即ち送光部制御回路３３の電源＋側入力端子と電源−側入力端子の間に設けられ、送光部制御回路３３からの受光レベル出力を受ける受光レベル出力回路、５０は受光レベル出力回路４９の出力側に端子Ｔ１７とＴ１８を介して着脱可能に接続された受光量表示用電圧計である。
予備電源端子Ｔ１５（＋側）が逆流防止用ダイオード５１および抵抗器５２を介して電源端子兼同期信号入力端子Ｔ１１に接続され、予備電源端子Ｔ１６（−側）が直接電源端子兼同期信号入力端子Ｔ１２に接続される。
【００３２】
次に、動作について説明する。
先ず、光電式分離型感知器の全体的な動作について説明する。
通常監視時においては、火災信号出力スイッチング素子４がオフの状態で受信機より受光部側に火災信号線を介して電源電圧が供給されており、受光部側はそれを無極性化回路１を介して受け、定電圧回路６でその電源電圧を送光部側内部回路の動作に適した電圧に変換し、同期線を介して送光部側に電源として供給している。このとき、送光部電源スイッチング素子７はオン、同期線短絡スイッチング素子１１はオフとなっている。
【００３３】
そして、受光部制御回路３は図示しない内部のタイマ手段としての監視周期タイマの出力を受けてその指令を受けると、一定時間例えば５ｍｓ間だけスイッチング素子７および１１の状態を同時に反転し、電源が断たれ、線間が短絡されるため同期線の電圧が０となり、送光部側へ５ｍｓ幅の同期パルスを確実に送ることができる。
【００３４】
以後受光部側は、監視周期タイマの出力ごとに上記動作を繰り返す。そして、受光部制御回路３は上記の同期パルスに同期して受光素子１２で受光され、受光増幅回路１４およびサンプル／ホールド回路１５を介して入力された受光量に基づき火災と判断すれば、火災信号出力スイッチング素子４をオンさせ、火災表示灯５を点灯すると共に、端子Ｔ１、Ｔ２に図示しない火災信号線を介して接続される図示しない受信機に火災である旨を伝える。
【００３５】
また、送光部側は受光部側より供給される電圧をパルス回路３２で安定化させている。しかし、通電表示灯スイッチング素子４２は通常オフ、即ち遮断状態となっており、通電表示灯４３は消灯状態である。
同期パルスが受光部側より送られると、電圧検出回路３７でそれを検出して送光部制御回路３３が所定のパターンで通電表示灯スイッチング素子４２をオンし、通電表示灯４３に電源を供給するのでこの通電表示灯４３がパルス点灯する。また、定電圧回路３７は、受光部側から供給される電圧を安定化させている。そして、発光素子スイッチング素子３９は通常オフであり、パルス検出回路３２が受光部からの同期パルスを検出するときに、送光部制御回路３３が発光素子スイッチング素子３９をオン制御して発光素子４０に所定のパルス発光をさせる。
【００３６】
ここで、同期パルスを受けた後における送光部の発光時間は約１００μ秒間であり、複数用意される異なる同期信号の発信周期間の差が、該送光部の発光から受光部が受光するまでに少なくとも２０ｍ秒程度必要とされ、各発信周期の精度が±１％である。そして、各発信周期は、約３秒近辺である例えば、発光周期の公称値が２．９秒と３．０秒の２通りがある場合、この同期パルス発信時間の精度は土１％なので、公称２．９秒とは２．８７〜２．９３秒の間、公称３．０秒は２．９７〜３．０３秒の間に送光部に同期パルスが送られ、送光部は所要時間１００μ秒の幅の発光を開始する。また、対向する受光部側は同期パルスを送光部に送り始めてから２０ｍ秒間を送光部からの発光を受光して火災判断を行うのに要する時間となる。つまり受光部側は同期パルスを発してから２０ｍ秒間が、対向する送光部からの受光から火災判断までの所要時間であるため、この間他の送光部からの光を検出してはならない時間である。この２０ｍ秒間を除いた１周期残りの時間は待機時間で受光を検出しないので、対向する送光部以外の光を受けたとしても何ら問題ない時間である。
【００３７】
また、受光部は確実な火災判断のために、１度だけの受光量だけでは火災判断を行わず、その前後で数回分の受光量平均値を火災判断に用いる。隣接する２台の感知器が１度でも発光が重なってしまうことは防止できないが、１度だけの発光の重なりは、火災判断のための受光量平均値にはさほど大きく影響せず、その次の周期から数回以上連続して重ならなければ、正常な火災判断を継続して監視が続けられることになる。
【００３８】
公称値が２．９秒側に設定された感知器は誤差のため処理が後ろに移動しても２．９３秒から２．９５秒まで２０ｍ秒間が受光を行う時間であり、一方公称値３．０秒に設定した側は誤差のための同期パルス送出が前に移動したとしても２．９７秒となる。これにより、発光が重なった周期があってもその次の周期では必ず公称２．９秒設定の感知器は２．９５秒までに受光を終わり、公称３．０秒設定の感知器は少なくとも２．９７秒後にならないと送光部が発光しないので２回以上連続して隣り合った感知器の発光が重なり、他方側の受光部に受光されてその火災判断を誤らせることを防止できることになる。１度重なった発光が次に重なるのは理論上２．９秒と、３．０秒との最小公倍数である８７秒後、すなわち１．５分後であり、これは火災監視のための数周期分の平均を求めるに必要な数１０秒程度の時間に比べ十分長いので全く問題は生じない。
【００３９】
また、基準を２秒とすれば、発光周期の公称値の差が５０ｍ秒でも重ならない。そして、この場合精度が±１％で、１．９３〜１．９７秒の間と、１．９８〜２．０２秒の間とで１００μ秒の幅で発光する。
かくして、感知器取付後隣接する感知器と異なる発光周期・発光タイミング等になるように設定となっているのを確認する場合、隣接する感知器で表示灯の点灯の仕方が異なるかどうかを確認することで、分かるようになる。
つまり、隣接する光電式分離型感知器の送光部・受光部をそれぞれ同一方向に並べて設置できるようにするために、発光周期や発光タイミングを何通りか設定し、設定内容を表示灯の点滅のさせ方で表示することができる。
【００４０】
なお、設定内容を示す表示灯は、本実施の形態では通電表示灯４３に兼用させているが、設定表示専用のものを用いても、その他の通電表示灯等の既存の表示灯と兼用させても良い。
送光部側を発した光は監視空間（検煙空間）を経て対向する受光部側に受光される。受光部側では、送光部側の光を受光素子１２を介して受け、その出力を受光増幅回路１４で増幅し、光った時間のパルスのみサンプル／ホールド回路１５でサンプル／ホールドして受光部制御回路３に入力する。
【００４１】
受光部制御回路３はサンプル／ホールド回路１５の出力を受光増幅回路入力端子により取り込んでＡ／Ｄ変換し、６ビツトの２進化符号に変換してそのコードに基づき、送光部電源スイッチング素子７をオフ、同期線短絡スイッチング素子１１をオンしてパルスを形成し、送光部ヘ受光量情報を伝達する。このときの受光量情報を表すパルスは図５に示すように同期信号を表すパルス（同期パルス）とパルス幅で区別できるよう例えば１ｍｓとしている。
【００４２】
送光部側ではこのコード化されたパルスを受けるとパルス検出回路３２がそのパルスをとらえて送光部制御回路３３へ伝達し、送光部制御回路３３はその情報量に基づいた電圧を出力できるようＤ／Ａ変換を行い、その電圧を受光レベル出力回路４９を介して電圧計接続端子Ｔ１７およびＴ１８に出力する。
よって、受光量表示用電圧計５０を接続端子Ｔ１７およびＴ１８に接続すれば送光部側で受光量が確認できることになる。
なお、受光量は電圧以外の物理量（例えば電流・周波数・パルス幅・位相など）と関連づけて表示させてもよく、また送光部自体にＬＥＤを内蔵させてその点灯状態で示してもよい。
【００４３】
この機能によって、送光部側の作業者は受光部側作業者に受光量を尋ねたり、電線を改めて敷設したりしなくとも、手元で受光量を知ることができるため、より正確で確実な光軸調整が行えることになる。
【００４４】
通常、受光部側は受光部制御回路３内の監視周期タイマの出力に基づいて、送光部へ図５のような負極性の同期パルスを送っている。送光部側は同期パルスの立ち下がりを、パルス検出回路３２でとらえて、送光部制御回路３３に受光部側より発光指令がきたことを通知する。送光部制御回路３３はこれを受け、発光素子スイッチング素子３９をオンし、発光素子４０に定電圧回路３７の電圧を発光素子電流切換スイッチ３８を介して供給することによって、感知空間を挟んだ受光部側へ向け、発光を行う。
【００４５】
この発光を受け、受光部側は受光素子１２でこの発光を電気信号に変換する。そして受光増幅回路１４にてこの電気信号を増幅し、サンプル／ホールド回路１５でサンプル／ホールドして受光部制御回路３でＡ／Ｄ変換して受光量をデジタル量に変換し、内部のメモリ（図示せず）に記憶する。
また、このデジタル量を例えば図５のような形で複数のパルスＰ１〜Ｐ６の有無からなる受光量情報として送光部側へ送信する。ここでは、一例としてパルスＰ１〜Ｐ５は受光電圧、Ｐ６は周期・モードをそれぞれ表している。
【００４６】
送光部側はこれらのパルスを起動・同期・受光電圧パルス検出回路３２で検出し、送光部制御回路３３を経由してＤＡ変換を行い、電圧計接続端子Ｔ１７およびＴ１８に接続した受光量表示用電圧計５０に電圧の形で受光量を表示し、送光部側の作業者に通知する。このとき常閉型の監視／調整スイッチ４８を切り換えなければそのまま次の発光周期時間まで待機となる。
【００４７】
送光部側の作業者が監視調整スイッチ４８をオフからオンへ切り換えることにより、送光部側制御回路３３の監視／調整切換スイッチ端子によってスイッチ４８の操作による電圧変化を検出し、スイツチが切り換えられたことを認識する。送光部制御回路３３は同期線上の受光量パルスを受けた後、監視／調整モード切換要求パルス出力用スイッチング素子３４をオンして同期線間を低インピーダンスで短絡することにより、図６に示すような負極性の監視調整モード切換要求パルスを送る。
【００４８】
受光部側では受光量情報を送光部側へ送った後、同期線間に流れる電流が増えたことを監視／調整切換パルス受信回路１０で検出し、受光部制御回路３のモード切換入力端子に入力されて送光部側よりモード切換要求がきたことを認識でき、次の監視からモードを切り換えることが可能である。
【００４９】
この機能によって、送光部側の作業者は、送光部光軸調整・受光量調整作業終了後は、受光部側へ行かなくとも、調整モードから監視モードヘ切換可能となり、作業時間の短縮化が図れる。
【００５０】
また、もし誤って光軸調整後、監視モードに切り換えるのを忘れると、光電式分離型感知器は火災検出を行わないので、当該感知器の監視エリアが未警戒となる。よって、調整モードを選択してからある一定の時間（例えば１時間）を経過した場合、自動的に監視モードに切り換えることで、斯かる不都合を解消できる。このため、監視／調整切換スイッチ４８は、定位／モード変更のモード変更スイッチとする。感知器光軸調整時に作業者は、感知器が監視モードになっている場合には、モード変更スイツチをモード変更側に操作することにより調整モードにする。
【００５１】
そして、感知器が調整モードとなった時点で、本実施の形態ではソフト上で計数しているが、感知器内蔵マイコンのタイマ等により、調整モードを実行している時間を計測する。光軸調整終了後作業者はモード変更スイツチにより監視モードに戻して光軸調整終了となるが、もし監視モードに戻すことを、誤って忘れてしまっても、調整モード実行時間が例えば１時間経過したら自動的に監視モードに切り換わることで、モードの切り換え忘れを防ぐことができる。また、光軸調整が不完全な状態で、監視モードになってしまった場合は、感知器側から受信機に障害信号（トラブル信号）が送出されることで、未監視状態であることがわかる。
【００５２】
従って、調整モードから監視モードヘ切り換えることを誤って忘れた場合でも、火災検出を確実に行うことができる。また、光軸調整が不完全な状態であった場合、障害信号を送出することにより、光軸調整の不良を示すことができる。
【００５３】
上述の如く、送光部側は受光部側からの受光量情報としてのパルスを検出し、送光部制御回路３３でＤ／Ａ変換して電圧計５０に電圧の形で受光量として表示するが、この電圧は受光部側の定電圧回路６と送光部電源スイッチング素子７を通っており、通常６Ｖ〜８Ｖ程度となる。
一方、予備電源の電圧は通常２４Ｖあり、１８Ｖ近い電圧差がある。そこで、上述の如く送光部側に設けた予備電源端子Ｔ１５およびＴ１６から少なくとも一方この場合Ｔ１５側を逆流防止用ダイオード５１および電流制限抵抗５２を介して同期線に結線している。
【００５４】
また、受光部側には同期線から定電圧回路６へ逆流防止用ダイオード９を挿入すると共に送光部電源スイッチング素子７から定電圧回路６へ電圧が逆流しないよう逆流防止用ダイオード８を挿入している。これにより、送光部側の予備電源端子Ｔ１５およびＴ１６に予備電源が接続された場合、同期線を通じて受光部側にも電源が供給され、かつ受光部側の同期線短絡スイッチング素子１１や送光部側の監視／調整モード切換要求パルス出力用スイッチング素子３４が同期線間を低インピーダンスで短絡した際も、線間電圧は予備電源端子Ｔ１５のすぐ近傍につけた電流制限抵抗５２のために低下するので、図７に破線で示すように平常時の電圧（負極性パルス以外の部分）だけが高い同様のパルス波形が形成される。
【００５５】
また、送光部側のパルス検出回路３２も３Ｖ程度以下に下がった場合を検出するので、やはり受信機から電源供給したのと同じ動作となる。よって、送光部側に接続した予備電源で火災信号出力以外の光電式分離型感知器の機能全てを行わせることが可能となる。
【００５６】
この機能によって、送光部側の作業者は、送光部光軸調整・受光量調整作業終了後は、すぐ手元で予備電源をはずせるので受光部側へ行く必要がなくなり、作業時間の短縮化が図れる。
【００５７】
また、本実施の形態では、送光部側よりの監視／調整モード切換要求を確実に把握できると共に消費電流の低減を図るために、図５に示すようなパルスＰ７を用いる。
このパルスＰ７は、受光部側の同期線短絡スイッチング素子１１はオフのままとして、常閉型の送光部電源スイッチング素子７を所定時間だけオフして作る。つまり、図５において、送光部電源スイッチング素子７を時間ｔ１でオフ、時間ｔ３でオンさせて作るもので、このパルスＰ７の時間帯は電源が供給されないので、このパルスの間は実質的に送光部側と受光部側を繋いでいるケーブル（電源線兼信号線）の線間容量の電荷に充電されていた電荷のみが残る形になる。即ち、このパルスＰ７のパルス幅期間中はケーブルの線間容量の電荷は、出力端子Ｔ７→監視／調整切換パルス受信回路１０→出力端子Ｔ８の経路で、監視／調整切換パルス受信回路１０の感知電流が流れて電荷を消費するので、実質的に図５に示すような波形となる。
【００５８】
このとき、仮に送光部側で監視／調整切換スイッチ４８が操作され、監視／調整モード切換要求パルス出力用スイッチング素子３４がオンすれば、同期線が短絡され、その短絡した時間だけ線間電圧が０Ｖとなり、パルスＰ７は図５に破線で示すように時間ｔ２〜ｔ３の間０Ｖとなるような波形となる。
【００５９】
受光部側は監視／調整切換パルス受信回路１０で０Ｖ近くまでの電圧降下を検知し、これにより、送光部側よりモードの切換要求があったことを知ることが出来る。また、送光部電源スイッチング素子７がオフなので、受信機側より供給される電流を消費しないで済む。
【００６０】
因みに、送光部電源スイッチング素子７がオンで、送光部側が同様のパルスＰ７を送った場合、そのパルスを送る間に受光部側の定電圧回路６からも送光部側の監視／調整モード切換要求パルス出力用スイッチング素子３４に電流が流れるので、受信機側から供給される電源をより多く消費してしまい、また、定電圧回路６から電圧が供給され続けるため、このスイッチング素子３４のみでは電圧を０Ｖまで落としにくい。
【００６１】
従って、受光量情報を受光部側が送り終わった後の一定時間後受光部側で送光部電源スイッチング素子７のみを一時的にオフすることで、受光部側で送光部側より送られてくる監視／調整モード切換要求パルスをより確実に受信することが出来、また、送光部側に電源を供給したまま、同期線間を短絡することで、消費電流を抑えることができる。
【００６２】
次に、受光部側の受光部制御回路３の動作を図３を参照して詳しく説明する。マイコン初期化および予め内部のメモリに格納されている発光周期に関する周期設定の読み込みを行い（ステップＳ１）、発光時間まで待機する（ステップＳ２）。そして、この間に無発光時のサンプル・ホールド回路１５の出力即ちオフセットデータを測定する（ステップＳ３）。次いで、発光制御即ち図５に示すような同期パルスを送光部側に送出する（ステップＳ４）。
【００６３】
すると送光部側で発光素子４０が発光し、その発光が受光素子１２で受光され、受光増幅回路１４およびサンプル／ホールド回路１５を介して受光部制御回路３に入力され、発光時のサンプル・ホールド回路１５の出力を測定する（ステップＳ５）。従って、このときのサンプル・ホールド回路１５の出力はステップＳ３で測定したオフセットデータを含んでいることになる。
【００６４】
次いで、ステップＳ３で測定したオフセットデータと予め設定されたオフセットデータ上限値を比較し（ステップＳ６）、オフセットデータがオフセットデータ上限値未満の場合は、次式に従って受光電圧ＲＶ１を算出する（ステップＳ７）。
【００６５】
ＲＶ１＝ＳＨＯ１−ＳＨＯ２ （１）
【００６６】
上記（１）式において、ＳＨＯ１は発光時のサンプル・ホールド回路１５の出力、ＳＨＯ２は無発光時のサンプル・ホールド回路１５の出力、つまりオフセットデータである。
その後、内部のオフセット異常カウンタ（図示せず）をクリアし（ステップＳ８）、図５に示すような受光電圧および周期・モード情報の送出が行なわれ、これらの情報は同期信号を基準としたタイミングで出力される。
【００６７】
一方、ステップＳ６において、オフセットデータがオフセットデータ上限値以上の場合は、次式に従って受光電圧ＲＶ２を算出する（ステップＳ９）。
【００６８】
ＲＶ２＝ＳＨＯ１−ＳＨＯ３ （２）
【００６９】
上記（２）式において、ＳＨＯ３はオフセットデータ上限値である。なお、この場合のステップＳ６およびＳ９は、実質的に受光部制御回路３におけるオフセットデータ制限手段を構成している。
次いで、オフセット異常カウンタのカウンタ値を１加算し（ステップＳ１０）、オフセット異常カウンタがカウントアップ状態か否かを判別し（ステップＳ１１）、カウントアップ状態でなければステップＳ１２に進み、また、ステップＳ８でオフセット異常カウンタをクリアした後もステップＳ１２に進む。
【００７０】
また、図示せずも、上述の受光電圧および周期・モード情報の送出後に受光電圧モード変更スイッチ即ち監視／調整モード切換スイッチ１７の確認を行い、調整モードであればトラブル表示灯１９を点灯し、調整モードに設定されてからの経過時間を測定し、規定の時間後に調整後切り換えを誤って忘れたり、或いは光軸調整が不完全な状態等ということでトラブル灯が点灯し続けていると思われるので、監視モードへ強制的に変更する。
一方、監視モードであれば、ステップＳ１２で減光率の計算を、次式に従って行う。
【００７１】
減光率＝（基準値−受光電圧）／基準値 （３）
【００７２】
この式（３）における基準値は電源投入から所定の更新時間例えば１時間毎に更新されるが、その電源投入後または更新後に最初に受光した受光量（煙の無い状態で発光したときの受光電圧）の値であり、受光電圧は現在の受光量の値（現在値）である。なお、この場合のステップＳ１２は、実質的に受光部制御回路３における減光率演算手段を構成している。
【００７３】
ここで、例えば、一例として通常時のオフセットデータを０．７Ｖ、オフセットデータの上限値を１．０Ｖ、基準値を３．０Ｖとした場合を考えると、基準値が３．０Ｖであるから、煙のない状態での現在値は３．０Ｖ、またオフセットデータを引く前の電圧は３．０＋０．７＝３．７Ｖである。
そして、電気的ノイズまたは外乱光等によりオフセットデータが２．０Ｖまで増大したとする場合、現在値は３．７−２．０＝１．７Ｖとなるから、上記（３）式より減光率は４３％となる。
【００７４】
一方、オフセットデータの上限値１．０Ｖを設けた場合、現在値は３．７−１．０＝２．７Ｖとなるから、上記（３）式より減光率は１０％となる。
このように、オフセツトデータの上限値を用いることにより、オフセットデータの増大による減光率の上昇を防ぐことができることが分かる。
【００７５】
次いで、予め監視距離切換スイッチ１６の操作により内部のメモリに設定されている火災感度とステップＳ１２で算出された減光率から火災判定を行い、減光率が所定の火災感度以上であれば火災、火災感度未満であれば火災でないと判断する（ステップＳ１３，１４）。
そして、火災であれば火災信号出力を発生して火災信号出力スイッチング素子４をオンし、火災表示灯５を点灯させると共に、そのことを受信機に通報して（ステップＳ１５）ステップＳ１６へ進み、火災でなければそのままステップＳ１６へ進む。
【００７６】
ステップＳ１６において基準値の更新時間を経過したか否かを判別し、経過していなければステップＳ２０へ進み、経過していれば新しい基準値を算出し（ステップＳ１７）、その新しい基準値が正常か否かを判別し（ステップＳ１８）、正常であれば基準値の更新を行い、その値をメモリに格納し（ステップＳ１９）、正常でなければその基準値を更新することなくステップＳ２０へ進む。
【００７７】
そして、監視状態についての異常判定を行い（ステップＳ２０）、受光量が異常か否かどうかを判定し（ステップＳ２１）、異常でなければ、ステップＳ２に戻って次回発光時間まで待機し、異常であれば異常信号を出力する（ステップＳ２２）。
【００７８】
次に、送光部側の送光部制御回路３３の動作を図４を参照して詳しく説明する。
マイコン初期化を行い（ステップＳ４１）、ストップ解除信号即ち図５に示すような負極性の起動パルスを受光部側から受信したか否かを判別し（ステップＳ４２）、受信していなければ受信するまで待機し、起動パルスを受信すると、クロックパルスの発生を停止していた送光部制御回路３３即ちマイクロコンピュータのクロックパルス停止が解除され、クロックパルスが発生されるようになる。
【００７９】
次いで、上述のステップＳ２（図３）で受光部側から送出された同期パルスを受信したか否かを判別し（ステップＳ４３）、受信していなければ受信するまで待機し、受信すると、受信機側から無極性化回路３５および火災試験信号入力回路３６を介して火災試験信号を受信したか否かを判別し（ステップＳ４４）、火災試験信号の受信であれば発光素子スイッチング素子３９および試験表示灯スイッチング素子４５をオンしてそれぞれ発光素子４０および試験表示灯４６の発光を行い（ステップＳ４５）、更に通電表示灯スイッチング素子４２をオンして通電表示灯４３をパルス発光する（ステップＳ４７）。
【００８０】
一方、ステップＳ４４における受信が火災試験信号でなければ通常モードの発光と云うことで、発光素子スイッチング素子３９をオンして発光素子４０の発光を行い（ステップＳ４６）、更に通電表示灯スイッチング素子４２をオンして通電表示灯４３をパルス発光する（ステップＳ４７）。
【００８１】
次いで、上述のステップＳ４（図３）で受光部側から送出された受光電圧データを受信したか否かを判別し（ステップＳ４８）、受信していなければ受信するまで待機し、受信すると、その受光電圧データをセンサ出力端子即ち受光レベル出力回路４９を介して接続端子Ｔ１７およびＴ１８に出力し（ステップＳ４９）、これらの端子に受光量表示用電圧計５０を接続すれば送光部側で受光量が確認できることになる。この電圧計５０における受光量の表示はレベルまたは数字のいずれでもよい。
【００８２】
同様に、上述のステップＳ４（図３）で受光部側から送出された周期・モード情報を受信したか否かを判別し（ステップＳ５０）、受信していなければ受信するまで待機し、受信すると、これらの周期・モード情報をデータとして内部のメモリに格納する（ステップＳ５１）。
【００８３】
次いで、モード変更スイッチ即ち監視／調整切換スイッチ４８の確認を行い（ステップＳ５２）、この監視／調整モード切換スイッチ４８がオフであればモードを変更しない定位状態（監視モード）であるので、そのままステップＳ５４に進んで所定時間例えば２００ｍｓ経過するのを待ち、監視／調整モード切換スイッチ４８がオンであればモードを変更する状態（調整モード）であるので、モード変更要求信号即ち図７に示すような監視／調整モード切換要求パルスを送出し（ステップＳ５３）、その後所定時間例えば２００ｍ秒経過するのを待つ。
【００８４】
次いでモードの確認を行い（ステップＳ５５）、監視モードであれば、監視モードの発光周期の確認を行い（ステップＳ５６）、その周期が第１の設定周期例えば３．０秒の場合は、或いはステップＳ５５で調整モードであれば、共に通電表示灯スイッチング素子４２をオンして通電表示灯４３を２回目のパルス発光し（ステップＳ５７）、その後２００ｍ秒の経過時間待機状態に入り（ステップＳ５８）、また、ステップＳ５６でその周期が第２の設定周期例えば２．９秒の場合は、そのままステップＳ５８の２００ｍ秒の経過時間待機状態に入る。
【００８５】
同様に、再度モードの確認を行い（ステップＳ５９）、調整モードであれば、通電表示灯スイッチング素子４２をオンして通電表示灯４３を３回目のパルス発光し（ステップＳ６０）、その後ステップＳ６１に進み、監視モードであれば、そのままステップＳ６１へ進む。
【００８６】
つまり、通電表示灯４３の発光回数は、監視モードで発光周期が２．９秒の場合発光周期毎に１回発光し、発光周期が３．０秒の場合発光周期毎に２回発光し、調整モードの場合は発光周期毎に３回発光することになる。
そして、発光制御を含む必要な処理が終了すると、ステップＳ６１でストップモードの実行に入り、クロックパルスの発生を停止する。つまり、発光制御を含む必要な処理をすべて行える処理時間を同期信号受信を基準に計測してストッブモードとなる。これにより、常時クロックパルス発生時に消費している電流を節約できる。なお、このストップモードは受光部側の受光部制御回路３にも設けるようにしてもよい。
【００８７】
上述のように、本実施の形態では、受光量として発光時のサンプル・ホールド回路の出力からオフセットデータ（無発光時のサンプル・ホールド回路の出力）を差し引いたものを用いる際に、オフセットデータに上限値を設けることにより、発光時のサンプル・ホールド回路の出力からオフセットデータを差し引く量を制限し、オフセットデータの増大による減光率の上昇（受光電圧の減少）を防ぐ、非火災報を低減できる。また、オフセットデータの制限は、上限値の設定のみでなく、所定値以上での割引でもよいが、突発的な異常要因からは上限値の設定が好ましい。
【００８８】
なお、上記実施の形態では、火災受信機等へ受光部の火災信号出力スイッチング素子４をオンすることで火災信号を送出するようになっているが、火災信号をコード信号で出力する場合には、そのスイッチング素子４の部分を伝送回路に置き換えればよく、また、出力される信号はアナログシステムの場合、アナログ値を表す信号を送出すればよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、送光部と、検煙空間を挟んで前記送光部に対向して設けられる受光部とを有し、前記送光部の発光と前記受光部の受光とを同期させるための同期線が接続されて、前記送光部の発光に対する前記受光部による受光量が煙の存在により変化する減光率に基づいて火災情報を出力する光電式分離型感知器において、前記受光部は、前記送光部からの光の受光量を検出する検出手段と、前記送光部の無発光時の前記検出手段の出力をオフセットデータとして測定し、測定された当該オフセットデータに基づいて、該送光部の発光時に該検出手段で検出された受光量に含まれるオフセットデータの増大を制限するオフセットデータ制限手段と、前記送光部の発光時に前記検出手段で検出された受光量から前記オフセットデータ制限手段で制限されたオフセットデータを引いた受光量である現在値と煙のない状態における前記送光部の発光時に前記検出手段で検出された受光量から前記オフセットデータ制限手段で制限されたオフセットデータを引いた受光量である基準値とに基づいて前記減光率を算出する減光率演算手段とを備えたので、電気的ノイズ又は外乱光等による減光率の上昇を防ぎ、非火災報を低減できるという効果がある。
【００９０】
また、オフセットデータ制限手段は、オフセットデータに上限値を設けるので、オフセットデータの増大による減光率の上昇を防止できるという効果がある。
【００９１】
すなわち、オフセットデータがオフセットデータ上限値より大きい場合には、受光量は発光時の検出手段の出力からオフセットデータの上限値を差し引いた値であるので、オフセットデータの増大による減光率の上昇を確実に防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施の形態の受光部側の一例を示す構成図である。
【図２】 この発明の一実施の形態の送光部側の一例を示す構成図である。
【図３】 この発明の一実施の形態における受光部側の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図４】 この発明の一実施の形態における送光部側の動作説明に供するためのフローチャートである。
【図５】 この発明の一実施の形態における信号波形を示す図である。
【図６】 この発明の一実施の形態における信号波形を示す図である。
【図７】 この発明の一実施の形態における信号波形を示す図である。
【図８】 通常の減光率の算出に関連したオフセットデータの説明に供するための図である。
【図９】 電気的ノイズ印加時の減光率の算出に関連したオフセットデータの説明に供するための図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，３５ 無極性回路、 ３ 受光部制御回路、 ４ 火災信号出力スイッチング素子、 ５ 火災表示灯、 ６，３７ 定電圧回路、 ７ 送光部電源スイッチング素子、 ８，９，２２ 逆流防止用ダイオード、 １０ 監視／調整切換パルス受信回路、 １１ 同期線短絡スイッチング素子、 １２受光素子、 １４ 受光増幅回路、 １５ サンプル／ホールド回路、 １７監視／調整切換スイッチ、 １８ 発光周期切換スイッチ、 １９ トラブル灯、 ３２ パルス検出回路、 ３３ 送光部制御回路、 ３４ 監視／調整モード切換要求パルス出力用スイッチング素子、 ３９ 発光素子スイッチング素子、 ４０ 発光素子、 ４２ 通常表示灯スイッチング素子、 ４３ 通電表示灯、 ４５ 試験表示灯スイッチング素子、 ４６ 試験表示灯、 ５０ 受光量表示用電圧計。

Claims (3)

1. 送光部と、検煙空間を挟んで前記送光部に対向して設けられる受光部とを有し、前記送光部の発光と前記受光部の受光とを同期させるための同期線が接続されて、前記送光部の発光に対する前記受光部による受光量が煙の存在により変化する減光率に基づいて火災情報を出力する光電式分離型感知器において、
   前記受光部は、
   前記送光部からの光の受光量を検出する検出手段と、
   前記送光部の無発光時の前記検出手段の出力をオフセットデータとして測定し、測定された当該オフセットデータに基づいて、該送光部の発光時に該検出手段で検出された受光量に含まれるオフセットデータの増大を制限するオフセットデータ制限手段と、
   前記送光部の発光時に前記検出手段で検出された受光量から前記オフセットデータ制限手段で制限されたオフセットデータを引いた受光量である現在値と煙のない状態における前記送光部の発光時に前記検出手段で検出された受光量から前記オフセットデータ制限手段で制限されたオフセットデータを引いた受光量である基準値とに基づいて前記減光率を算出する減光率演算手段と
   を備えたことを特徴とする光電式分離型感知器。
2. オフセットデータ制限手段は、オフセットデータに上限値を設けることを請求項１記載の光電式分離型感知器。
3. オフセットデータがオフセットデータ上限値より大きい場合には、受光量は発光時の検出手段の出力からオフセットデータ上限値を差し引いた値である請求項２記載の光電式分離型感知器。

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