JP4027374B2 - 煙感知器および監視制御システム - Google Patents

Description

本発明は、煙を検出する煙感知器および監視制御システムに関する。

従来、光散乱式煙感知器として、特許文献１に示されているような煙感知器が知られている。この煙感知器では、＋，−の矩形波を発生する回路で発光ダイオードを駆動し、＋，−の矩形波により発光ダイオードから２種の異なる波長λ_１，λ_２の光を交互に出射させ、発光ダイオードから交互に出射される２種の異なる波長λ_１，λ_２の光の煙などによる散乱光を１つの受光素子で受光し、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光出力の比（２波長比）をとり、この２波長比が予め設定された値の範囲に入っているか否かを判定し、入っていれば、警報を発するようにしている。

この煙感知器では、上記２波長比が予め設定された値の範囲に入っているか否かを判定することで、煙の種類（質）を判断すること（例えば、ある特定の粒子径範囲にある煙のみを検出すること）を意図している。すなわち、非火災要因であるホコリや水蒸気等の影響を除去し、火災要因となる煙のみを検出することを意図している。
特開昭５１−１５４８７号公報

しかしながら、上記のように、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を時間的に交互に受光する構成の煙感知器では、波長λ_１の散乱光の検出時点と波長λ_２の散乱光の検出時点とが同一（同時）ではないため、波長λ_１の散乱光の出力（光強度出力）ｙと波長λ_２の散乱光の出力（光強度出力）ｇとの比ｙ／ｇ，すなわち２波長比に多くの誤差が含まれてしまい、煙検出を精度良く行なうには限度があった。

本発明は、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光する構成の煙感知器、および、この種の煙感知器を用いる監視制御システムにおいて、正確な２波長比に基づいて煙が火災要因によるものか非火災要因によるものかを精度良く検出することの可能な煙感知器および監視制御システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光手段において受光する構成の煙感知器であって、受光手段からの波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとの比を２波長比として求める演算手段と、前記演算手段からの２波長比に基づいて、煙の質を判断する煙検出処理手段とを有しており、前記演算手段は、受光手段からの波長λ _１ の散乱光出力ｙと波長λ _２ の散乱光出力ｇのいずれか一方の出力値が所定値以上となると前記２波長比を求める演算処理を開始し、前記煙検出処理手段は、前記演算手段からの２波長比が所定値以下のときには煙の質を非火災要因であると判断し、火災か否かを判断する火災判断基準を非火災要因である煙の質に応じた基準に設定するようになっていることを特徴としている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の煙感知器において、前記火災判断基準は、前記受光手段の出力値との比較により火災か否かを判断する火災レベルであって、前記煙検出処理手段は、２波長比が所定値よりも小さいときには、前記火災レベルを、２波長比が所定値よりも大きいときよりも鈍くなるように設定することを特徴としている。

また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の煙感知器において、前記波長λ_１の光を出射する第１の発光手段と前記波長λ_２の光を出射する第２の発光手段とが、前記第１および第２の発光手段の光軸の交点を頂点とした円錐の底面の外縁上に配置されており、前記受光手段は前記円錐の中心軸上における前記交点に対して前記第１および第２の発光手段が設けられている側とは反対の側に配置されていることを特徴としている。

また、請求項４記載の発明は、受信機と、受信機からの伝送路に接続され、受信機によって監視制御されるアナログ型の光散乱式煙感知器とを有している監視制御システムにおいて、前記アナログ型の光散乱式煙感知器が、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光する構成の煙感知器である場合、前記受信機には、前記光散乱式煙感知器からの波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとの比を２波長比として求める演算手段と、演算手段からの２波長比に基づき、煙検出処理を行なう煙検出処理手段とが設けられており、前記演算手段は、受光手段からの波長λ _１ の散乱光出力ｙと波長λ _２ の散乱光出力ｇのいずれか一方の出力値が所定値以上となると前記２波長比を求める演算処理を開始し、前記煙検出処理手段は、前記演算手段からの２波長比が所定値以下のときには煙の質を非火災要因であると判断し、火災か否かを判断する火災判断基準を非火災要因である煙の質に応じた基準に設定するようになっていることを特徴としている。

請求項１乃至請求項３記載の発明によれば、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光手段において受光する構成の煙感知器であって、受光手段からの波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとの比を２波長比として求める演算手段と、前記演算手段からの２波長比に基づいて、煙の質を判断する煙検出処理手段とを有しており、前記演算手段は、受光手段からの波長λ _１ の散乱光出力ｙと波長λ _２ の散乱光出力ｇのいずれか一方の出力値が所定値以上となると前記２波長比を求める演算処理を開始し、前記煙検出処理手段は、前記演算手段からの２波長比が所定値以下のときには煙の質を非火災要因であると判断し、火災か否かを判断する火災判断基準を非火災要因である煙の質に応じた基準に設定するようになっているので、正確な２波長比に基づいて、煙が火災要因によるものか非火災要因によるものかを精度良く検出することができる。

特に、請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の煙感知器において、前記波長λ_１の光を出射する第１の発光手段と前記波長λ_２の光を出射する第２の発光手段とが、前記第１および第２の発光手段の光軸の交点を頂点とした円錐の底面の外縁上に配置されており、前記受光手段は前記円錐の中心軸上における前記交点に対して前記第１および第２の発光手段が設けられている側とは反対の側に配置されており、このような配置によって、第１，第２の発光手段と受光手段とのなす角度を同じにすることができ、それぞれの散乱角度を同じに設定することができる。

また、請求項４記載の発明によれば、受信機と、受信機からの伝送路に接続され、受信機によって監視制御されるアナログ型の光散乱式煙感知器とを有している監視制御システムにおいて、前記アナログ型の光散乱式煙感知器が、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光する構成の煙感知器である場合、前記受信機には、前記光散乱式煙感知器からの波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとの比を２波長比として求める演算手段と、演算手段からの２波長比に基づき、煙検出処理を行なう煙検出処理手段とが設けられており、前記演算手段は、受光手段からの波長λ _１ の散乱光出力ｙと波長λ _２ の散乱光出力ｇのいずれか一方の出力値が所定値以上となると前記２波長比を求める演算処理を開始し、前記煙検出処理手段は、前記演算手段からの２波長比が所定値以下のときには煙の質を非火災要因であると判断し、火災か否かを判断する火災判断基準を非火災要因である煙の質に応じた基準に設定するようになっているので、受信機において、正確な２波長比に基づいて、煙が火災要因によるものか非火災要因によるものかを精度良く検出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る煙感知器の構成例を示す図である。図１を参照すると、この煙感知器は、この感知器全体の制御を行なう制御手段１１と、制御手段１１によって駆動されるときに波長λ_１の光を出射する第１の発光手段１２と、制御手段１１によって駆動されるときに波長λ_２の光を出射する第２の発光手段１３と、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光の散乱光，第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光の散乱光を受光する受光手段１４と、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光出力（光強度出力）ｙと波長λ_２の散乱光出力（光強度出力）ｇとに対して、煙検出に必要な所定の演算を行なう演算手段１５と、演算手段１５からの演算結果に基づき、煙検出処理を行なう煙検出処理手段１６と、煙検出処理結果を出力する出力手段１７とを有している。

図２は第１の発光手段１２，第２の発光手段１３，受光手段１４の一構成例を示す図である。図２の例では、第１の発光手段１２は、例えば青色（λ_１）の光を出射する青色発光ダイオードＬＥＤ_１により構成され、また、第２の発光手段１３は、例えば近赤外（λ_２）の光を出射する近赤外発光ダイオードＬＥＤ_２により構成され、また、受光手段１４は、１つの受光素子ＰＤにより構成されている。

ここで、青色発光ダイオードＬＥＤ_１、近赤外発光ダイオードＬＥＤ_２とは、ＬＥＤ_１の光軸Ｏ_１とＬＥＤ_２の光軸Ｏ_２との交点Ｏを頂点とした所定の頂角ωの円錐Ｃの底面の外縁Ａ上の位置に配置されている。なお、この場合、ＬＥＤ_１とＬＥＤ_２とは、円錐Ｃの底面の外縁Ａ上の任意の位置に配置することができる。例えば、ＬＥＤ_１とＬＥＤ_２とを１つの筐体内に収容し、ＬＥＤ_１とＬＥＤ_２とを円錐Ｃの底面の外縁Ａ上のほぼ同じ位置のところに配置することもできる。

また、受光素子ＰＤは、この円錐Ｃの中心軸Ｂ上において、ＬＥＤ_１の光軸Ｏ_１とＬＥＤ_２の光軸Ｏ_２との交点Ｏに対してＬＥＤ_１，ＬＥＤ_２が設けられている側とは反対の側の所定位置（円錐Ｃの中心軸Ｂ上の所定位置）に配置されている。より具体的に、受光素子ＰＤは、例えば、円錐Ｃの中心軸Ｂ上において、ＬＥＤ_１の光軸Ｏ_１とＬＥＤ_２の光軸Ｏ_２との交点Ｏに対して、ＬＥＤ_１と交点Ｏとの距離ｒ（ＬＥＤ_２と交点Ｏとの距離ｒ）と同じ距離（等距離）ｒのところに配置することができる。

このような配置によって、２個の発光ダイオードＬＥＤ_１，ＬＥＤ_２と受光素子ＰＤとのなす角度を同じにすることができ、それぞれの散乱角度を同じに設定することができる。なお、青色発光ダイオードＬＥＤ_１，近赤外発光ダイオードＬＥＤ_２と受光素子ＰＤとの間の空間Ｅは、検出対象である煙が存在しうる環境（例えばチャンバ）である。

また、第１の発光手段１２（ＬＥＤ_１），第２の発光手段１３（ＬＥＤ_２）は、制御手段１１からの駆動信号ＣＴＬ_１，ＣＴＬ_２によってそれぞれ駆動制御されるようになっている。

図３は駆動信号ＣＴＬ_１，ＣＴＬ_２の一例を示すタイムチャートである。図３の例では、各駆動信号ＣＴＬ_１，ＣＴＬ_２のパルス幅および周期は、いずれも同じものとなっている。すなわち、パルス幅はいずれもＷであり、また、周期はＴとなっている。しかしながら、駆動信号ＣＴＬ_２は、駆動信号ＣＴＬ_１に対して所定時間ｔ（ｔ＜Ｔ）だけ遅延したものとなっている。

このような駆動信号ＣＴＬ_１，ＣＴＬ_２が用いられる場合、第１の発光手段１２（ＬＥＤ_１）からは、周期Ｔで、波長λ_１の光（青色光）がパルス幅Ｗに対応した期間、出射され、また、第２の発光手段１３（ＬＥＤ_２）からは、第１の発光手段１２（ＬＥＤ_２）からの波長λ_１の光（青色光）の出射より時間ｔだけ遅れて、周期Ｔで、波長λ_２の光（近赤外光）がパルス幅Ｗに対応した期間、出射される。

すなわち、第１の発光手段１２（ＬＥＤ_１）からの波長λ_１の散乱光（青色光）の受光手段１４（ＰＤ）におけるサンプリング時点（サンプリング周期Ｔ）と第２の発光手段１３（ＬＥＤ_２）からの波長λ_２の光（近赤外光）の受光手段１４（ＰＤ）におけるサンプリング時点（サンプリング周期Ｔ）との間には、時間ｔのずれがあり、この時間ｔのずれによって、異なる２波長λ_１，λ_２の光を時間的に交互に出射させて、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を時間的に交互に受光手段１４（ＰＤ）で受光させ、受光手段１４（ＰＤ）において、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光の光強度ｙ，ｇを時間的に交互に得ることができる。

なお、ここで、波長λ_１の散乱光の光強度ｙは、波長λ_１の光に対する環境Ｅ内の煙濃度（％／ｍ）を反映したものとなっており、また、波長λ_２の散乱光の光強度ｇは、波長λ_２の光に対する環境Ｅ内の煙濃度（％／ｍ）を反映したものとなっている。以下では、便宜上、散乱光の光強度が煙濃度（％／ｍ）に換算されているものとして説明する。

しかしながら、このように、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光手段１４において時間的に交互に受光する構成の煙感知器では、前述のように、波長λ_１の散乱光（青色光）の受光手段１４（ＰＤ）におけるサンプリング時点（サンプリング周期Ｔ）と波長λ_２の光（近赤外光）の受光手段１４（ＰＤ）におけるサンプリング時点（サンプリング周期Ｔ）との間に、時間ｔのずれがあるので（すなわち、受光手段１４（受光素子ＰＤ）において、波長λ_１の散乱光のサンプリング時点（受光時点）と波長λ_２の散乱光のサンプリング時点（受光時点）とが同一ではないので（時間差ｔがあるので））、この時間差ｔ内に環境Ｅ内の煙濃度が急激に変化し受光信号が急激に変化するなどの場合には、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光強度出力（サンプリング出力）ｙと波長λ_２の散乱光強度出力（サンプリング出力）ｇとの比（２波長比；ｙ／ｇ）を求めるときに、この２波長比に多くの誤差が含まれてしまう。

時間差ｔによって２波長比に多くの誤差が含まれてしまうのを防止するため、本発明の煙感知器の演算手段１５では、受光手段１４から時間的に交互に出力される波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙ，波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇのいずれか一方の、他方のサンプリング時点における出力値を推定し、上記一方の散乱光の他方のサンプリング時点における出力推定値と他方の散乱光の出力値と比を２波長比として求めるようになっている。

図４，図５は演算手段１５の構成例を示す図である。図４の例では、演算手段１５は、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇに対して、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙのサンプリング時点と同一のサンプリング時点での出力値ｇ’を推定する推定手段２１と、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙと上記のように推定された波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇ’との比（ｙ／ｇ’）を、２波長比として算出する２波長比算出手段２２とを有している。

また、図５の例では、演算手段１５は、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙに対して、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇのサンプリング時点と同一のサンプリング時点での出力値ｙ’を推定する推定手段２３と、上記のように推定された波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙ’と波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇとの比（ｙ’／ｇ）を、２波長比として算出する２波長比算出手段２４とを有している。

図６は演算手段１５が図４の構成になっているとした場合の推定手段２１における推定処理の一例を説明するための図である。図６を参照すると、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙは、周期Ｔのサンプリング時点…，−１，０，１，２，…で、…，ｙ（−１），ｙ（０），ｙ（１），ｙ（２），…のようにサンプリングされ、また、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇも、周期Ｔのサンプリング時点…，−１，０，１，２，…で、…，ｇ（−１），ｇ（０），ｇ（１），ｇ（２），…のようにサンプリングされるが、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇのサンプリング出力…，ｇ（−１），ｇ（０），ｇ（１），ｇ（２），…は、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙのサンプリング出力…，ｙ（−１），ｙ（０），ｙ（１），ｙ（２），…よりも時間差ｔだけ遅延された時点でサンプリングされる。

この場合、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇのサンプリング出力…，ｇ（−１），ｇ（０），ｇ（１），ｇ（２），…に対して、例えば次式のような補間処理を行なうことで、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙのサンプリング出力…，ｙ（−１），ｙ（０），ｙ（１），ｙ（２），…のサンプリング時点と同一のサンプリング時点での出力値…，ｇ’（−１），ｇ’（０），ｇ’（１），ｇ’（２），…を推定することができる。

なお、数１において、ｎは正，負の整数（…，−１，０，１，２，…）であり、また、Ｔはｙ，ｇのサンプリング周期であり、ｔはｙのサンプリング時点とｇのサンプリング時点との時間差である。

数１による補間処理によれば、例えば、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙのサンプリング時点０（ｙ（０））に対応した波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇの推定値ｇ’（０）は、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇのサンプリング時点−１での出力値（実測値）ｇ（−１）と波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇのサンプリング時点０での出力値（実測値）ｇ（０）とを用いて、 ｇ’（０）＝ｇ（０）−（ｇ（０）−ｇ（−１））・ｔ／Ｔ
として算出される。

図６には、数１に従って推定された波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）の推定値…，ｇ’（０），ｇ’（１），ｇ’（２），…も示されている。図６からもわかるように、数１による推定処理例（補間処理例）は、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇの最隣接する出力値（実測値）ｇ（ｎ−１），ｇ（ｎ）を直線補間してｇ’（ｎ）を求めたものとなっている。

このような推定処理（図６の例では、直線補間処理）によって、波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇに対して、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙのサンプリング時点と同一のサンプリング時点での出力値ｇ’を推定することができ、波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙと上記のように推定された波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇ’との比（ｙ／ｇ’）を、２波長比として算出することで、時間差ｔによる影響を回避でき、誤差の少ない２波長比（ｙ／ｇ’）を得ることができる。

従って、煙検出処理手段１６では、演算手段１５からの誤差の少ない２波長比（ｙ／ｇ’）に基づいて、例えば煙の種類（質）をより正確に判断することができる。具体的に、誤差の少ない２波長比（ｙ／ｇ’）に基づいて、煙などの粒子径を正確に検出できる。これにより、例えば、ある特定の粒子径範囲にある煙のみを正確に検出し、非火災要因であるホコリや水蒸気等の影響を除去し、火災要因となる煙のみを正確に検出することができる。

本願の発明者は、実際、上記効果をシミュレーション実験によって確認した。このシミュレーション実験では、環境Ｅの煙濃度が徐々に上昇するＴＦ２火災を想定し、先ず、第１の発光手段１２（ＬＥＤ_１）からの波長λ_１の散乱光（青色光）の受光手段１４（ＰＤ）におけるサンプリング時点（サンプリング周期Ｔ＝４秒）での実測値ｙ（ｎ）を求めた。そして、理想的な２波長比を３．６０と仮定し（ＴＦ２火災を想定）、第１の発光手段１２（ＬＥＤ_１）からの波長λ_１の散乱光（青色光）の受光手段１４（ＰＤ）におけるサンプリング時点（サンプリング周期Ｔ＝４秒）と同じ時点での第２の発光手段１３（ＬＥＤ_２）からの波長λ_２の光（近赤外光）の受光手段１４（ＰＤ）における理想とする出力値を求めた。すなわち、ｙ（ｎ）を３．６０で除算した値を、第２の発光手段１３（ＬＥＤ_２）からの波長λ_２の光（近赤外光）の受光手段１４（ＰＤ）における理想の出力値ｇ_０（ｎ）として求めた。図７には、この段階でのｙの実測値ｙ（ｎ）とｇの理想出力値ｇ_０（ｎ）とが示されている。

しかる後、ｙ（ｎ）よりも時間差ｔ（１秒）だけ遅延したときのｇ（ｎ）の模擬値を、上記理想出力値ｇ_０（ｎ）を直接補間することによって求めた。図８には、実測値ｙ（ｎ）と、上記のようにして求めた模擬値ｇ（ｎ）とが示されている。図８に示すｙ（ｎ），ｇ（ｎ）が、実際に、受光手段１４から時間的に交互に出力される波長λ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｙ，波長λ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｇを模擬（シミュレート）したものとなっており、図８の例では、実測値ｙ（ｎ）と、模擬値ｇ（ｎ）との間の時間差ｔは１秒となっている。

このようにして、実際に測定されると同様のｙ（ｎ），ｇ（ｎ）の模擬値を求めた後、従来の２波長比算出法に従って、この模擬値ｙ（ｎ），ｇ（ｎ）から直接、２波長比ｙ（ｎ）／ｇ（ｎ）を求めた。この従来の２波長比算出法による結果は、図９に示されている。

一方、図８の模擬値ｇ（ｎ）に対して、本発明の推定処理（直接補間処理）を行なって、推定値ｇ’（ｎ）を求め、実測値ｙ（ｎ）と推定値ｇ’（ｎ）とから、２波長比ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ）を求めた。この結果（本発明の２波長比算出法による結果）は、図１０に示されている。

なお、図９，図１０の例では、ｙ（ｎ），ｇ（ｎ），ｇ’（ｎ）の値が０．１％／ｍ未満のときには、２波長比の値はノイズ等による誤差が大きくなるので、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ））を計算せず、０としている。

図９と図１０とを比較すると、図９に示した従来の２波長比算出法では、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ（ｎ））は、２．０６，２．８８，３．０３，…となり、例えば、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ（ｎ））が２．００以上の８個の値の平均値は、３．０７となって、検出されるべき２波長比３．６０とかなり相違したものとなる。一方、図１０に示した本発明の２波長比算出法では、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ（ｎ）’）は、２．６２，３．４４，３．４４，…となり、例えば、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ））が２．００以上の８個の値の平均値は、３．４２となって、検出されるべき２波長比３．６０に近いものとなる。

このことから、本発明では、従来に比べて、より正確な２波長比が得られることがわかる。これにより、本発明によれば、煙の質の判断（例えば、煙粒径の判断など）や、火災か非火災かの判断などを、正確に算出された２波長比に基づいて、精度良く行なうことが可能となる。

なお、上述の例では、演算手段１５が図４の構成になっているとした場合の推定手段２１における推定処理を示したが、演算手段１５が図５の構成になっている場合の推定手段２３における推定処理も、同様にしてなされ（例えば、ｙ（ｎ）に対する直線補間処理によってなされ）、演算手段１５として図５の構成を用いる場合にも、図４の構成を用いる場合と同様に、時間差ｔによる影響を回避でき、誤差の少ない正確な２波長比（ｙ’／ｇ）を得ることができる。

また、上述の例では、推定手段２１または２３におけるｇまたはｙの推定が、最隣接する出力値を直線補間する直線補間処理によってなされるとしたが、推定手段２１または２３におけるｇまたはｙの推定には、波長λ_２またはλ_１の散乱光出力（サンプリング出力）ｇまたはｙに対して、波長λ_１またはλ_２の散乱光出力（サンプリング出力）ｙまたはｇのサンプリング時点と同一のサンプリング時点での出力値ｇ’またはｙ’を推定することができるものであれば任意の手法を用いることができる。例えば、ｇの推定については、最隣接する出力値（実測値）ｇ（ｎ−１），ｇ（ｎ）のみならず、その外側のｇ（ｎ−２），ｇ（ｎ＋１）をも考慮して（ｇ（ｎ−２），ｇ（ｎ−１），ｇ（ｎ），ｇ（ｎ＋１）を用いて）、ｇ’（ｎ）を推定する補間処理（例えば２次補間処理）などを用いることもできる。

また、上述の例では、演算手段１５は、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光出力（光強度出力）ｙ、または、波長λ_２の散乱光出力（光強度出力）ｇに対して、直接、推定処理（補間処理）を行なって、２波長比を算出するようにしているが、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光出力（光強度出力）ｙと波長λ_２の散乱光出力（光強度出力）ｇとに対して、所定の時間区間（例えば、３乃至６程度のサンプリング区間）にわたって移動平均をとり、移動平均をとった後の各出力値＜ｙ（ｎ）＞，＜ｇ（ｎ）＞のいずれか一方に対して推定処理（補間処理）を行なって、２波長比を算出しても良い。

すなわち、演算手段１５は、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光出力ｙ（ｎ）と波長λ_２の散乱光出力ｇ（ｎ）とに対して、それぞれ移動平均をとった後に、移動平均をとった波長λ_１の散乱光出力＜ｙ（ｎ）＞，移動平均をとった波長λ_２の散乱光出力＜ｇ（ｎ）＞のいずれか一方の、他方のサンプリング時点における出力値を推定し、移動平均をとった上記一方の散乱光の他方のサンプリング時点における出力推定値と移動平均をとった他方の散乱光の出力値と比を２波長比として求めることもできる。より具体的に、例えば、ＬＥＤ_１，ＬＥＤ_２の実測値ｙ（ｎ），ｇ（ｎ）について、それぞれ移動平均＜ｙ（ｎ）＞，＜ｇ（ｎ）＞をとり、ＬＥＤ_２の移動平均値＜ｇ（ｎ）＞に基づいて補間推定値＜ｇ’（ｎ）＞を求め、（ＬＥＤ_１の実測値ｙ（ｎ）の移動平均値＜ｙ（ｎ）＞）と（ＬＥＤ_２の実測値ｇ（ｎ）の移動平均値＜ｇ（ｎ）＞に基づく補間推定値＜ｇ’（ｎ）＞）との間で２波長比（＜ｙ（ｎ）＞／＜ｇ’（ｎ）＞）をとることもできる。

ここで、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光出力ｙ（ｎ）と波長λ_２の散乱光出力ｇ（ｎ）とに対して、それぞれ移動平均＜ｙ（ｎ）＞，＜ｇ（ｎ）＞は、移動平均をとるべき時間区間が例えば３サンプリング区間である場合、次式によって求められる。

あるいは、演算手段１５は、受光手段１４から時間的に交互に出力される波長λ_１の散乱光出力ｙ（ｎ），波長λ_２の散乱光出力ｇ（ｎ）のいずれか一方の、他方のサンプリング時点における出力値を推定した後に、該出力推定値に対して移動平均をとり、また、他方の散乱光出力値に対して移動平均をとり、移動平均をとった上記一方の散乱光の他方のサンプリング時点における出力推定値と移動平均をとった他方の散乱光の出力値と比を２波長比として求めることもできる。より具体的に、例えば、ＬＥＤ_２の実測値ｇ（ｎ）に基づいて補間推定値ｇ’（ｎ）を求めた後、ＬＥＤ_１，ＬＥＤ_２の実測値ｙ（ｎ），補間推定値ｇ’（ｎ）について、それぞれ移動平均＜ｙ（ｎ）＞，＜ｇ’（ｎ）＞をとり、（ＬＥＤ_１の実測値ｙ（ｎ）の移動平均値＜ｙ（ｎ）＞）と（ＬＥＤ_２の補間推定値ｇ’（ｎ）の移動平均値＜ｇ’（ｎ）＞）との間で２波長比（＜ｙ（ｎ）＞／＜ｇ’（ｎ）＞）をとることもできる。

ここで、補間推定値ｇ’（ｎ）に対する移動平均＜ｇ’（ｎ）＞は、移動平均をとるべき時間区間が例えば３サンプリング区間である場合、次式によって求められる。

あるいは、演算手段１５は、上記一方の散乱光の他方のサンプリング時点における出力推定値と他方の散乱光の出力値との比を２波長比として求め、該２波長比に対し、さらに、移動平均をとって、最終的に２波長比として求めることもできる。より具体的に、例えば、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ））に対して移動平均をとり、移動平均をとった２波長比（＜ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ）＞）を、最終的に２波長比として求めることもできる。

ここで、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ））に対する移動平均（＜ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ）＞）は、移動平均をとるべき時間区間が例えば３サンプリング区間である場合、次式によって求められる。

このように、ｙ（ｎ），ｇ（ｎ）に対し、あるいは、ｙ（ｎ），ｇ’（ｎ）、または、ｙ’（ｎ），ｇ（ｎ）に対し、あるいは、２波長比（ｙ（ｎ）／ｇ’（ｎ））または（ｙ’（ｎ）／ｇ（ｎ））に対して、移動平均をさらにとる場合には、時間的なスムージングがなされることによって煙濃度の時間的揺らぎなどによる影響を著しく軽減でき、より一層正確に２波長比を求めることができる。但し、移動平均をとる時間区間を非常に大きく設定すると、移動平均によって情報量が失なわれてしまうので、移動平均をとる時間区間としては、適切な長さのものが用いられる必要がある。

また、上述の例において、演算手段１５は、上述のような演算処理（推定処理，２波長比算出処理，さらには移動平均処理）を常時行なうこともできるが、例えば、受光手段１４から時間的に交互に出力される波長λ_１の散乱光出力ｙ（ｎ），波長λ_２の散乱光出力ｇ（ｎ）のいずれか一方の出力値（煙濃度）が所定値（例えば０．１％／ｍ程度）以上となったときに、あるいは、所定値以上となった後に、上述のような演算処理を開始することもできる。この場合には、演算手段１５は、推定処理，２波長比算出処理，さらには移動平均処理の演算を常時行なわずとも良くなり、演算手段１５（より具体的には、後述のＣＰＵ）の負担を軽減するとともに、ノイズの影響を低減でき煙検出誤差をより一層低減することが可能となる。

また、演算手段１５は、上述のような演算処理（推定処理，２波長比算出処理，さらには移動平均処理）を開始した後、受光手段１４から時間的に交互に出力される波長λ_１の散乱光出力ｙ（ｎ），波長λ_２の散乱光出力ｇ（ｎ）のいずれか一方の出力値（煙濃度）が上限値（例えば、演算手段１５が８ビットＡ／Ｄ変換器を有している場合には、“２５５”が上限値となる）に達したときは、オーバーフローが発生して演算処理を行なうことができないので、このときには、上限値になる直前に求めた演算処理結果（具体的には、２波長比など）を保持し、以後は、例えば演算処理を行なわないようにすることもできる。従って、上限値に達して演算処理がなされなくなった時点以後の２波長比としては、上限値になる直前の２波長比（保持されている２波長比）を用いることができる。

なお、上限値としては、これを設計者あるいはオペレータが任意に設定することもできる。例えば波長λ_１の散乱光出力ｙ（ｎ），波長λ_２の散乱光出力ｇ（ｎ）の出力値（煙濃度）は、これが１０％／ｍ程度となるまではほぼ直線的に変化するが、１０％／ｍ程度以上となると飽和状態となり、非直線的に変化する。また、増幅器等の回路設定によっても非直線的に変化する場合がある。このように波長λ_１の散乱光出力ｙ（ｎ），波長λ_２の散乱光出力ｇ（ｎ）の出力値（煙濃度）が非直線となる領域では、正しい２波長比を算出することができず、このような事態を回避するため、設計時点等において設計者等による上限値の設定を行なうようにすることもできる。実際には、煙濃度が１０％／ｍという状況では、盛んに燃えているような状態であるので、上限値は、具体的には、例えば、１０％／ｍよりも低い値に設定される。

また、図１の煙感知器において、煙検出処理手段１６は、演算手段１５からの２波長比に基づいて煙の種類（質）を判断するのに、例えば、２波長比に対するしきい値を設定し、そのしきい値に対する比の大小関係から煙の種類（質），例えば、火災時に発生する種類の煙か（さらには、炎により発生する煙か、燻焼により発生する煙か）、非火災要因であるホコリや水蒸気等かを判定することができる。

本願の発明者は、実際、環境Ｅ内に所定の粒子径の煙などを導入し、そのときに、青色光（波長λ_１＝４７０ｎｍ）の散乱光出力ｙと推定処理がなされた近赤外光（波長λ_２＝９４５ｎｍ）の散乱光出力ｇ’との比（ｙ／ｇ’）を２波長比として求め、２波長比と粒子径との関係を調べた。図１１には、２波長比と粒子径との関係の実験結果が示されている。図１１から粒子径が０．００１μｍ〜０．１μｍ程度の煙では、２波長比は、１７〜１４程度のものとなり、また、粒子径が０．１μｍ〜１μｍ程度の煙では、２波長比は、１４〜２程度のものとなり、また、粒子径が１μｍよりも大きいほこりや水蒸気などでは、２波長比は２以下のものとなることがわかる。これにより、２波長比が１７〜１０程度のときには、炎による煙が発生していると判断でき、また、２波長比が１４〜２程度のときには、燻焼による煙が発生していると判断でき、また、２波長比が２以下のときには、ほこりや水蒸気等によるものと判断できる。

従って、２波長比に基づき、非火災要因であるホコリや水蒸気等の影響を除去し、火災要因となる煙だけを検出することができる。そして、例えば、その種類に対応する火災判断基準（火災検出用のしきい値；火災レベル）と受光手段１４の出力値との大小関係から、火災の有無を判断することができる。

また、煙検出処理手段１６は、演算手段１５からの２波長比に基づいて、上記のように煙の種類（質）を判断したときに、煙の質毎に火災判断基準を可変設定することもできる。

例えば、２波長比が小さいときは非火災の可能性が高いので、火災レベルを鈍くし（低く設定し）、蓄積時間も大きくする一方、２波長比が大きいときには、火災レベルを大きく設定することができる。

また、煙検出処理手段１６は、初期段階から２波長比が安定している場合に、火災初期と判断し、火災の煙の質をこの火災初期に判断し、その煙の質毎に火災判断基準を可変に設定することもできる。

すなわち、２波長比が火災か非火災かが判断しにくい値（例えば、２波長比が２．００前後の値）となった場合、火災の場合には、２波長比は初期から比較的安定したもの（ほぼ一定のもの）になるのに対し、非火災の場合にはかなり揺らぎがあることが実験結果から得られており（これは煙粒子の大きさが、火災時には小さく（１μｍ以下）、湯気、埃のような非火災時には大きい（数μｍ）ため）、これに着目して火災判断を行なうこともできる。

このように、本発明では、より正確な２波長比が得られるので、煙粒径の測定を精度良く行なうことができ、これに基づいて、火災判断などを信頼性良く行なうことができる。

また、図１２，図１３は本発明に係る煙感知器の他の構成例を示す図である。図１２，図１３の煙感知器は、この感知器全体の制御を行なう制御手段１１と、制御手段１１によって駆動されるときに波長λ_１の光を出射する第１の発光手段１２と、制御手段１１によって駆動されるときに波長λ_２の光を出射する第２の発光手段１３と、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光の散乱光，第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光の散乱光を受光する受光手段１４と、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光出力（光強度出力）ｙと波長λ_２の散乱光出力（光強度出力）ｇとに対して、煙検出に必要な所定の演算を行なう演算手段１５と、演算手段１５からの演算結果に基づき、煙検出処理を行なう煙検出処理手段１６と、煙検出処理結果を出力する出力手段１７とを有し、さらに、第１の発光手段１２と第２の発光手段１３は、１つの発光素子１８内に内蔵されており、波長λ_１の光と波長λ_２の光とは、１つの発光素子１８から出射されるようになっている。

このような構成では、第１の発光手段１２と第２の発光手段１３とを極めて近接した位置に配置し、かつ、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光と第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光との光出射方向を同一にすることができ、これにより、散乱光式感知器において、煙検出空間を同一にすることができて、正確な２波長比を得ることができる。また、図１２，図１３の構成例では、外見上は、１個の発光素子１８と１個の受光素子（受光手段）１４とからなるので、従来の散乱光式感知器の構造をそのまま使用でき、ローコストの製品を供給できる利点がある。より具体的に、図１３の例では、１個の発光素子（ＬＥＤ）１８内に、波長λ_１の光を出射する第１の発光手段１２としての発光チップＬＥＤ１と波長λ_２の光を出射する第２の発光手段１３としての発光チップＬＥＤ２とが内蔵されており、３本乃至４本のリード線ＲＤでそれぞれの発光チップ１２，１３を別々に駆動することができる。

また、図１４は本発明に係る煙感知器の他の構成例を示す図である。図１４の煙感知器は、この感知器全体の制御を行なう制御手段１１と、制御手段１１によって駆動されるときに波長λ_１の光を出射する第１の発光手段１２と、制御手段１１によって駆動されるときに波長λ_２の光を出射する第２の発光手段１３と、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光の散乱光，第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光の散乱光を受光する受光手段１４と、受光手段１４からの波長λ_１の散乱光出力（光強度出力）ｙと波長λ_２の散乱光出力（光強度出力）ｇとに対して、煙検出に必要な所定の演算を行なう演算手段１５と、演算手段１５からの演算結果に基づき、煙検出処理を行なう煙検出処理手段１６と、煙検出処理結果を出力する出力手段１７とを有し、さらに、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光と第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光とが同一の光出射方向のものとなるように第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光と第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光とを案内するための光案内手段１９が設けられている。このような構成では、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光と第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光との光出射方向および出射光路を同一にすることができ、これにより、散乱光式感知器において、煙検出空間を同一にすることができて、正確な２波長比を得ることができる。

図１５は図１４の煙感知器の具体例を示す図である。図１５の例では、第１の発光手段１２，第２の発光手段として、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２がそれぞれ設けられ、光案内手段１９には、プリズムが用いられている。すなわち、図１５の例では、第１の発光手段１２と第２の発光手段１３とからの光の波長が異なることより、プリズム１９における各々の光の屈折角度がそれぞれ異なる。図１５では屈折角度が大きくなる波長の短い光を出射するものをＬＥＤ１とし、屈折角度が小さくなる波長の長い光を出射するものをＬＥＤ２に使用することで、プリズム１９により、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光と第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光との光出射方向および出射光路を同一にすることができる。

また、図１６は、図１４の煙感知器の他の具体例を示す図である。図１６の例では、第１の発光手段１２，第２の発光手段１３として、ＬＥＤ１，ＬＥＤ２がそれぞれ設けられ、光案内手段１９には、分岐型の光ファイバが用いられている。すなわち、図１６の例では、光ファイバを使用することにより、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光と第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光との光出射方向および出射光路を同一にすることができる。なお、図１６の例において、光ファイバの変わりに、プラスチックなどを使用することもできる。

このように、図１４の構成例では、プリズムや光ファイバを使用することで、第１の発光手段１２，第２の発光手段１３（すなわち、異なる２波長の２個のＬＥＤ１，ＬＥＤ２）をそれぞれ独自に選定することができるので、高輝度等の最良のものを使用することが可能となる。

以上のように、図１２乃至図１６の構成例では、煙検出空間を同一にすることができ、これにより、正確な２波長比を得ることができる。

また、本発明では、図１乃至図１１に示した構成例と図１２乃至図１６の構成例とを適宜、任意の仕方で組み合わせることもできる。この場合には、煙検出時間とともに煙検出空間をも同一にすることができ、より一層正確な２波長比を得ることができる。

図１７は図１，図１２または図１４の煙感知器の具体例を示す図である。図１７の例では、この煙感知器は、物理量として煙濃度を検出して電気信号（アナログ信号）に変換する物理量検出部４１と、該物理量検出部４１から出力されるアナログ信号を所定の周期でサンプルしてデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４２と、この感知器のアドレスが設定されるアドレス部４３と、異常（例えば火災）判断などの感知器全体の制御を行なうＣＰＵ４４と、ＣＰＵ４４の制御プログラムなどが格納されるＲＯＭ４５と、各種のワークエリアなどとして使用されるＲＡＭ４６と、感知器固有の個別データなどが格納される不揮発性メモリ４７と、物理量検出部４１で検出されＡ／Ｄ変換部４２でデジタル信号に変換された物理量（煙濃度）の検出結果（Ａ／Ｄ変換部４２からの出力レベル）が、例えば所定の作動閾値レベル（例えば火災レベル）を越えてＣＰＵ４４で火災などの異常と判断されたときに、作動状態（オン状態）を表わす信号を伝送路（例えばＬ，Ｃ線路）３に出力する状態出力部４８と、例えば受信機１との間で伝送路３を介した伝送を行なう伝送部（通信インタフェース部）４９とを備えている。

換言すれば、図１７の例の煙感知器は、所謂センサアドレス用感知器（その検出出力信号からすれば、オンオフ型感知器に属する）として構成されている。そして、図１７の構成において、物理量検出部４１が図１，図１２または図１４の第１の発光手段１２，第２の発光手段１３，受光手段１４の機能を備えている場合（例えば、図２，図１３，図１５または図１６のＬＥＤ_１，ＬＥＤ_２，ＰＤの機能を備えている場合）、ＣＰＵ４４によって図１，図１２または図１４の制御手段１１，演算手段１５，煙検出処理手段１６の機能を実現することができる。また、状態出力部４８，伝送部４９によって図１，図１２または図１４の出力手段１７の機能を実現することができる。

また、図１７のＲＡＭ４６や不揮発性メモリ４７などには、例えば、物理量検出部４１（受光手段１４）から交互に出力される出力値ｙ（ｎ），ｇ（ｎ）や演算手段１５における推定値ｙ’（ｎ）またはｇ’（ｎ）や、移動平均値や、２波長比などを格納することができる。

なお、このような煙感知器は、例えば、監視制御システム（例えば防災システム）の一要素として、図１７に示すように監視制御システム（例えば防災システム）に組込んで用いることができる。図１７を参照すると、この監視制御システム（例えば防災システム）は、受信機（例えば、アドレッサブルなｐ型受信機）１と、受信機１によって監視制御される上記構成の煙感知器２とを有している。

ここで、煙感知器２は、受信機１から延びる所定の伝送路（例えば、Ｌ，Ｃ線路）３に接続されており、図１７の例では、このシステムは、監視レベルを例えば伝送路３のＬ，Ｃ間の電位が２４Ｖのところに設定し、また、感知器の作動レベル（オンレベル）を例えばＬ，Ｃ間の電位が５Ｖのところに設定し、また、短絡レベルを例えばＬ，Ｃ間の電位が０Ｖのところに設定することができる。

このようなシステム構成に対応させて、図１７の煙感知器の状態出力部４８は、この感知器の作動状態（オン状態）を表わす信号として、伝送路３のＬ，Ｃ間の電位をオンレベル５Ｖにするようになっている。

また、受信機１は、煙感知器２のうち少なくとも１つの感知器が作動して（オンになって）、伝送路３のＬ，Ｃ間の電位がオンレベル５Ｖになったことを検知すると、アドレス検索パルスを感知器の短絡レベル（０Ｖ）とオンレベル（５Ｖ）の電位を利用して作成し、伝送路３を介して感知器２に送出するようになっている。

図１７の感知器の伝送部４９は、受信機１からのこのようなアドレス検索パルスを伝送路３，すなわちＬ，Ｃ線路を介して受信するように構成されており、伝送部４９でアドレス検索パルスを受信するとき、この感知器のＣＰＵ４４は、これまでに受信したアドレス検索パルスの個数を計数（カウント）し、この計数値（カウント値）がこの感知器のアドレス部４３に設定されているアドレスと一致するか否かを判断し、一致したときに、自己の感知器の状態（オン状態あるいはオフ状態）を伝送部４９に与え、これにより、伝送部４９は、例えば、自己の感知器の状態がオン状態のときにのみ、その旨の信号を伝送路３，すなわちＬ，Ｃ線路を介して受信機１に通知するようになっている。具体的に、伝送部４９は、アドレスが一致したときに、自己の感知器の状態がオン状態である旨の信号として、例えば伝送路３のＬ，Ｃ間の電位を所定期間、０Ｖに保持して（所定期間、短絡（ショート）状態に保持して）受信機１に伝送するようになっている。これにより、受信機１は、伝送路３のＬ，Ｃ間の電位が所定期間、０Ｖに保持された状態になったかを監視し、伝送路３のＬ，Ｃ間の電位が所定期間、０Ｖに保持された状態になったときに、このときまでに送出したアドレス検索パルスの個数に相当するアドレスをもつ感知器が作動状態（オン状態）にあると特定することができる。

図１７の例では、煙感知器がセンサアドレス用感知器として構成されているとして説明したが、煙感知器としては、図１，図１２または図１４の構成を備えたものであれば良く、任意のオンオフ型煙感知器に適用することができる。従って、図１７の構成例において、アドレス部４３などは、必ずしも設けられていなくとも良い。

また、上述の例では、本発明をオンオフ型の煙感知器に適用した場合について説明したが、本発明は、感知器に例えばアナログ型の煙感知器が用いられるＲ型の監視制御システム（煙検知システムや防災システムなど）の受信機に適用することもできる。図１８は感知器に例えばアナログ型の煙感知器が用いられるＲ型の監視制御システムの構成例を示す図である。図１８を参照すると、この監視制御システムは、受信機（例えば、Ｒ型受信機）５１と、受信機５１からの伝送路５３に接続され、受信機５１によって監視制御されるアナログ型の光散乱式煙感知器５２とを有している。

ここで、光散乱式煙感知器５２には、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を時間的に交互に受光する構成の煙感知器が用いられている。すなわち、光散乱式煙感知器５２には、例えば、物理量として煙濃度を検出して電気信号（アナログ信号）に変換する物理量検出部６１と、該物理量検出部６１から出力されるアナログ信号を所定の周期でサンプルしてデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部６２と、この感知器のアドレスが設定されるアドレス部６３と、受信機５１からのアドレスポーリングの周期に同期させて全体の制御を行なうＣＰＵ６４と、受信機５１との間でデータ，信号の送受を行なう伝送部６５とが設けられている。

ここで、物理量検出部６１には、例えば、ＣＰＵ６４からの駆動信号ＣＴＬ_１によって駆動されるときに波長λ_１の光を出射する第１の発光手段１２と、ＣＰＵ６４からの駆動信号ＣＴＬ_２によって駆動されるときに、波長λ_２の光を出射する第２の発光手段１３と、第１の発光手段１２から出射される波長λ_１の光の散乱光，第２の発光手段１３から出射される波長λ_２の光の散乱光を受光する受光手段１４との機能が備わっており、ＣＰＵ６４は、受信機５１からアドレスポーリングがあるときに、駆動信号ＣＴＬ_１，ＣＴＬ_２を時間差ｔで出力し、物理量検出部６１から時間的に交互に（時間差ｔで）出力される異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光出力信号をＡ／Ｄ変換部６２でデジタル信号に変換して伝送部６５に与え、伝送部６５から異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光出力データを受信機５１に返送するようになっている。

また、この場合、受信機５１には、光散乱式煙感知器５２との間での伝送制御等を行なう伝送部５４と、煙検知処理等を行なう制御部５５とが設けられており、受信機５１の制御部５５内には、光散乱式煙感知器５２から送られる波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとに対して、煙検出に必要な所定の演算を行なう演算手段１５と、演算手段１５からの演算結果に基づき、煙検出処理を行なう煙検出処理手段１６と、煙検出処理結果を出力する出力手段１７との機能が設けられている。ここで、演算手段１５は、図４あるいは図５の構成のものとなっており、さらには、移動平均処理の機能を有していても良い。

このような構成では、受信機５１は、光散乱式煙感知器５２をアドレスポーリングし、光散乱式煙感知器５２から、波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとを得るとき、光散乱式煙感知器５２からの波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとに対して、演算手段１５で煙検出に必要な所定の演算を行なう。すなわち、前述のような推定処理（例えば補間処理），２波長比算出処理，さらには移動平均処理を行なう。これにより、正確な２波長比を算出でき、煙検出処理手段１６では、演算手段１５において正確に算出された２波長比に基づき、煙検出処理を行ない（煙の種類（質）を判定し、さらには、これに基づいて火災か否かを判断し）、煙検出処理結果を出力手段１７により出力することができる。例えば、火災と判断したときには、警報出力などを行なうことができる。

このように、本発明は、煙感知器自体にも適用できるし、煙感知器がアナログ型の場合、本発明を受信機にも適用することができ、いずれの場合も、同様に正確な２波長比が得られ、煙検出処理，火災判断処理を、信頼性良く行なうことができる。

なお、上述した各例では、光散乱式煙感知器（オンオフ型あるいはアナログ型）の物理量検出部４１，６１には、図２などに示したように、波長λ_１，λ_２の光をそれぞれ出射する２種類の発光手段１２，１３（ＬＥＤ_１，ＬＥＤ_２）が用いられているが（すなわち、光源には２個の光源が用いられているが）、これのかわりに、例えば図１９に示すように、光源として１個の光源７１（例えばタングスランランプ等）だけを用い、１個の光源７１からの所定波長λの光を異なる波長特性を有する干渉フィルタ７２によって（干渉フィルタ７２をモータ７４によって半回転することで交互に波長特性を切り換えて）、波長λ_１，λ_２の光に変換しても良い。なお、この場合、例えば、図１の第１の発光手段１２は、１個の光源７１と干渉フィルタ７２の波長特性λ_１の部分７２ａとによって実現され、また、図１の第２の発光手段１３は、１個の光源７１と干渉フィルタ７２の波長特性λ_２の部分７２ｂとによって実現される。

また、図２などの例では、受光手段１４には、１個の受光素子ＰＤが用いられるとしたが、図１９の例のように、図１，図１２または図１４の受光手段１４を、２個の受光素子ＰＤ_１，ＰＤ_２によって実現することもできる。

さらに、図１９の構成において、干渉フィルタ７２を配設せずに、２個の受光素子ＰＤ_１，ＰＤ_２として、互いに異なる分光感度を有する受光素子を用いても良い。

すなわち、本発明は、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光手段において時間的に交互に受光する構成のものであれば、任意の煙感知器およびこれを用いた監視制御システムの受信機に適用することができる。

また、煙感知器あるいは受信機に、上述したような本発明の演算処理機能（推定処理（例えば補間処理），２波長比算出処理，さらには移動平均処理などの機能）をもたせる場合、これらの機能は、例えばソフトウェアパッケージ（具体的には、ＣＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体）の形で提供することができる。すなわち、本発明の演算手段１５などの機能を実現するためのプログラム（すなわち、例えば、図１２の煙感知器の場合、ＣＰＵ４４などで用いられるプログラム）は、可搬性の情報記録媒体に記録された状態で提供可能である。

この場合、煙感知器あるいは受信機には、情報記録媒体を着脱自在に装着するための機構が設けられているのが良い。また、プログラムなどが記録される情報記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭに限られるものではなく、ＲＯＭ，ＲＡＭ，フレキシブルディスク，メモリカード等が用いられても良い。情報記録媒体に記録されたプログラムは、この情報記録媒体が煙感知器あるいは受信機に装着されるとき、煙感知器あるいは受信機の記憶装置（例えば図１７の構成の煙感知器では、ＲＡＭ４６）にインストールされることにより、このプログラムを実行して、本発明の演算処理機能を実現することができる。

また、本発明の上述した演算処理機能を実現するためのプログラムは、媒体の形で提供されるのみならず、通信によって（例えばサーバによって）煙感知器あるいは受信機に提供されるものであっても良い。

本発明に係る煙感知器の構成例を示す図である。 物理量検出部の一構成例を示す図である。 駆動信号ＣＴＬ_１，ＣＴＬ_２の一例を示すタイムチャートである。 演算手段の構成例を示す図である。 演算手段の構成例を示す図である。 推定処理の一例を示す図である。 シミュレーション実験結果を説明するための図である。 シミュレーション実験結果を説明するための図である。 シミュレーション実験結果を説明するための図である。 シミュレーション実験結果を説明するための図である。 ２波長比と粒子径との関係の実験結果を示す図である。 本発明に係る煙感知器の構成例を示す図である。 図１２の煙感知器の具体例を示す図である。 本発明に係る煙感知器の構成例を示す図である。 図１４の煙感知器の具体例を示す図である。 図１４の煙感知器の具体例を示す図である。 図１，図１２または図１４の煙感知器の具体的な構成例を示す図である。 本発明に係る監視制御システムの構成例を示す図である。 物理量検出部の他の構成例を示す図である。

符号の説明

１，５１ 受信機
２，５２ 煙感知器
３，５３ 受信機から延びる伝送路
１１ 制御手段
１２ 第１の発光手段
１３ 第２の発光手段
１４ 受光手段
１５ 演算手段
１６ 煙検出処理手段
１７ 出力手段
１８ 発光素子
１９ 光案内手段
２１，２３ 推定手段
２２，２４ ２波長比算出手段
４１，６１ 物理量検出部
４２，６２ Ａ／Ｄ変換部
４３，６３ アドレス部
４４，６４ ＣＰＵ
４５ ＲＯＭ
４６ ＲＡＭ
４７ 不揮発性メモリ
４８ 状態出力部
４９ 伝送部
６５ 伝送部

Claims (4)

1. 異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光手段において受光する構成の煙感知器であって、受光手段からの波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとの比を２波長比として求める演算手段と、前記演算手段からの２波長比に基づいて、煙の質を判断する煙検出処理手段とを有しており、前記演算手段は、受光手段からの波長λ _１ の散乱光出力ｙと波長λ _２ の散乱光出力ｇのいずれか一方の出力値が所定値以上となると前記２波長比を求める演算処理を開始し、前記煙検出処理手段は、前記演算手段からの２波長比が所定値以下のときには煙の質を非火災要因であると判断し、火災か否かを判断する火災判断基準を非火災要因である煙の質に応じた基準に設定するようになっていることを特徴とする煙感知器。
2. 請求項１記載の煙感知器において、前記火災判断基準は、前記受光手段の出力値との比較により火災か否かを判断する火災レベルであって、前記煙検出処理手段は、２波長比が所定値よりも小さいときには、前記火災レベルを、２波長比が所定値よりも大きいときよりも鈍くなるように設定することを特徴とする煙感知器。
3. 請求項１または請求項２記載の煙感知器において、前記波長λ_１の光を出射する第１の発光手段と前記波長λ_２の光を出射する第２の発光手段とが、前記第１および第２の発光手段の光軸の交点を頂点とした円錐の底面の外縁上に配置されており、前記受光手段は前記円錐の中心軸上における前記交点に対して前記第１および第２の発光手段が設けられている側とは反対の側に配置されていることを特徴とする煙感知器。
4. 受信機と、受信機からの伝送路に接続され、受信機によって監視制御されるアナログ型の光散乱式煙感知器とを有している監視制御システムにおいて、前記アナログ型の光散乱式煙感知器が、異なる２波長λ_１，λ_２の散乱光を受光する構成の煙感知器である場合、前記受信機には、前記光散乱式煙感知器からの波長λ_１の散乱光出力ｙと波長λ_２の散乱光出力ｇとの比を２波長比として求める演算手段と、演算手段からの２波長比に基づき、煙検出処理を行なう煙検出処理手段とが設けられており、前記演算手段は、受光手段からの波長λ _１ の散乱光出力ｙと波長λ _２ の散乱光出力ｇのいずれか一方の出力値が所定値以上となると前記２波長比を求める演算処理を開始し、前記煙検出処理手段は、前記演算手段からの２波長比が所定値以下のときには煙の質を非火災要因であると判断し、火災か否かを判断する火災判断基準を非火災要因である煙の質に応じた基準に設定するようになっていることを特徴とする監視制御システム。

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