JP7788552B2 - 煙検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、煙を検知する装置に関する。

監視対象の空間に含まれる煙を検知することで、監視対象の空間における煙の発生を検知する煙検知装置がある。煙検知装置の一方式として、光電式と呼ばれる方式がある。光電式の煙検知装置は、発光部及び受光部を収容する容器内に外部から流れ込む空気中の煙の粒子により発光部から発光された光が反射した反射光を受光部が受光した際に生成する信号に基づき煙の検知を行う。

光電式の煙検知装置のさらに一方式として、２受光式と呼ばれる方式がある。２受光式の煙検知装置は、発光部から発光軸方向に偏光を発光し、発光軸に対し異なる方向から交差する受光軸を有する２つの受光部が生成する信号に基づき、空気中の煙の種類を判定する。

２受光式の煙検知装置を開示している特許文献として、例えば特許文献１がある。

特開２０１１－２０３８８９号公報

同じ強度の光を受光した際に受光部が生成する信号の振幅値は、受光部が有する受光素子の個体差等により製品毎に異なる。従って、光電式の煙検知装置は通常、工場出荷前に、基準環境下において受光部が生成する信号の振幅値で基準振幅値を除算した乗数を算出し、運用時に、受光部が生成する信号の振幅値に対し算出した乗数を乗算した値を受光部の出力値とすることで、いずれの製品においても、基準環境下における受光部の出力値が基準強度を示すようにしている。その結果、例えば、受光部の出力値を所定の閾値と比較することで、いずれの煙検知装置も同様の感度で煙を検知できる。

煙検知装置の運用時において、受光素子の経年劣化、発光部及び受光部への汚れの沈着等により、受光部の出力値は緩やかに変化するのが一般的である。２受光式の煙検知装置は、既述のように、２つの受光部の各々が生成する信号に基づき空気中の煙の種類を判定する。従って、これら２つの受光部の各々の出力値が経年劣化等により変化すると、煙検知装置が正しく煙の種類を判定できなくなる場合がある。

上記の事情に鑑み、本発明は、経年劣化等が生じても正しく煙の種類を判定可能な２受光式の煙検知装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、偏光を発光する発光部と、前記発光部の発光軸と交差する第１受光軸を有する第１受光部と、前記発光部の発光軸と交差し前記第１受光軸と異なる方向の第２受光軸を有する第２受光部と、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号に基づき空気中の煙を検知し、煙を検知した場合、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号と、前記発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号とに基づき空気中の煙の種類を判定する煙判定部と、前記煙判定部により空気中の煙が検知されていない期間中に、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号の振幅値に対する前記発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号の振幅値の比率が所定値となるように、前記第１受光部が生成する信号及び前記第２受光部が生成する信号の少なくとも一方に乗算される乗率を決定する乗率決定部とを備え、前記煙判定部は、前記第１受光部が生成する信号及び前記第２受光部が生成する信号の少なくとも一方の振幅値に前記乗率決定部により決定された乗率を乗じた値に基づき空気中の煙の種類を判定する煙検知装置を提案する。

本発明に係る煙検知装置によれば、経年劣化等が生じても正しく煙の種類を判定できる。

一実施形態に係る煙検知装置の構成を模式的に示した図。 一実施形態に係る煙検知装置の第１受光部が生成した信号を信号増幅部が増幅した信号の振幅値の経時変化を示したグラフ。 一実施形態に係る煙検知装置の第１受光部が生成した信号を信号増幅部が増幅した信号の振幅値に対する、第２受光部が生成した信号を信号増幅部が増幅した信号の振幅値、の比率の経時変化を示したグラフ。

［実施形態］
以下に、本発明の一実施形態に係る煙検知装置１を説明する。煙検知装置１は２受光式の煙検知装置である。図１は、煙検知装置１の構成を模式的に示した図である。ただし、図１においては、本発明の特徴に関係しない構成部については図示が省略されている。図１（Ａ）は煙検知装置１の容器の蓋を取り外した状態を平面視した図である。図１（Ｂ）は図１（Ａ）に破線で示す断面を矢印Ａの方向に見た図である。

以下の説明において、便宜的に、図１（Ａ）が描かれている紙面が拡がる方向を水平面とする。

煙検知装置１は、第１電子回路基板１０、第２電子回路基板１１、第３電子回路基板１２、第１発光部１３、第１受光部１４、第２受光部１５、遮光部材１６、第２発光部１７、信号増幅部１８、信号処理部１９、容器２０を備える。

第１電子回路基板１０は、水平面に対し垂直に起立するように配置されている電子回路基板である。第１電子回路基板１０には、第１発光部１３が配置されている。

第２電子回路基板１１は、水平面に沿った方向に配置されている電子回路基板である。第２電子回路基板１１には、第１受光部１４、遮光部材１６、第２発光部１７、信号増幅部１８、信号処理部１９が配置されている。

第３電子回路基板１２は、水平面に対し垂直に起立するように配置されている電子回路基板である。第３電子回路基板１２には、第２受光部１５が配置されている。

なお、信号増幅部１８と信号処理部１９は第２電子回路基板１１以外の電子回路基板（例えば、第１電子回路基板１０又は第３電子回路基板１２）に配置されてもよい。

第１発光部１３は、図１において矢印Ｂで示される発光軸（以下、「発光軸Ｂ」という）の方向に偏光を発光する。例えば、第１発光部１３が発光する偏光が直線偏光の場合、その直線の方向は水平面に対して垂直であり、第１発光部１３が発光する偏光が楕円偏光の場合、その楕円の長軸の方向は水平面に対して垂直である。

第１受光部１４は、図１（Ｂ）において矢印Ｃで示される第１受光軸（以下、「第１受光軸Ｃ」という）の方向に向かう光を受光し、受光した光の強度を示す信号を生成する。以下、第１受光部１４が生成する信号の振幅値を振幅値Ａ１という。第１受光軸Ｃは、発光軸Ｂを含む垂直面（水平面と直交する面）内において発光軸Ｂと所定の角度で交差する軸である。

第２受光部１５は、図１（Ａ）において矢印Ｄで示される第２受光軸（以下、「第２受光軸Ｄ」という）の方向に向かう光を受光し、受光した光の強度を示す信号を生成する。以下、第２受光部１５が生成する信号の振幅値を振幅値Ａ２という。第２受光軸Ｄは、発光軸Ｂを含む水平面内において発光軸Ｂと所定の角度で交差する軸である。

なお、発光軸Ｂと第１受光軸Ｃの間の角度と、発光軸Ｂと第２受光軸Ｄの間の角度は同じであってもよいし、異なっていてもよい。

遮光部材１６は、第１受光部１４を囲むように配置された筒状の遮光性の部材である。遮光部材１６の上側の底面は、第１受光軸Ｃに向かう光が第１受光部１４に達するように開口している。遮光部材１６は、第１受光軸Ｃに交差する方向で第１受光部１４に向かう光を遮光する。遮光部材１６により遮光される光には、第１発光部１３から発光され、発光軸Ｂから外れて第１受光部１４に向かう光や、第１発光部１３から発光され、容器２０内で反射して第１受光部１４に向かう光が含まれる。遮光部材１６は、それらの光が煙の有無の判定や煙の種類の判定に与える影響を低減する役割を果たす。

第２発光部１７は、容器２０及び容器２０内の構造物（第１発光部１３、第１受光部１４、第２受光部１５を含む）の少なくとも一方の汚損の程度を判定するための非偏光を発光する。第２発光部１７が発光する光は容器２０内の煙検知領域を含む広い領域に向かう。

第２発光部１７は、第２発光部１７から第１受光部１４に直接向かう光が遮光部材１６により遮光される位置に配置されている。そのため、第２発光部１７が発光した光が直接、第１受光部１４に届く場合と比較し、汚損の判定時に第１受光部１４が生成する信号の振幅値Ａ１が全体的に小さくなり、正常時の振幅値Ａ１に対する汚損時の振幅値Ａ１の変化量が顕著に現れる。従って、汚損の程度の判定が容易となる。

信号増幅部１８は、第１受光部１４及び第２受光部１５が生成する信号を増幅するアンプである。本実施形態において、信号増幅部１８は、第１受光部１４が生成する信号及び第２受光部１５が生成する信号を同一の増幅率Ｇで増幅する。

以下、第１受光部１４が生成する信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値を振幅値Ｂ１という。振幅値Ｂ１は、振幅値Ａ１に増幅率Ｇを乗じた値である。また、第２受光部１５が生成する信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値を振幅値Ｂ２という。振幅値Ｂ２は、振幅値Ａ２に増幅率Ｇを乗じた値である。

信号処理部１９は、データ処理を行うユニットであり、第１受光部１４及び第２受光部１５が生成し信号増幅部１８が増幅したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、データを記憶するメモリ（記憶部）、データを処理するプロセッサ、計時を行うクロック等を有する。

煙検知装置１の工場出荷時に、メモリには第１受光部１４用の乗率Ｍ１と第２受光部１５用の乗率Ｍ２の初期値が記憶されている。そして、煙検知装置１の運用中に、後述の乗率決定部により乗率Ｍ１と乗率Ｍ２は更新される。

乗率Ｍ１の初期値は、容器２０内が所定濃度の白煙（又は白煙の代替物）で満たされ、第１発光部１３が発光している環境下において第１受光部１４が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ１で、所定の基準値Ｓを除算した値である。すなわち、上記の環境下における振幅値Ｂ１に乗率Ｍ１を乗算した値が基準値Ｓとなるように、乗率Ｍ１が初期値として煙検知装置１に設定されている。

乗率Ｍ２の初期値は、容器２０内が白煙で満たされ、第１発光部１３が発光している環境下において第２受光部１５が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ２で、基準値Ｓを除算した値である。すなわち、上記の環境下における振幅値Ｂ２に乗率Ｍ２を乗算した値が基準値Ｓとなるように、乗率Ｍ２が初期値として煙検知装置１に設定されている。

以下、第１受光部１４が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ１に乗率Ｍ１を乗じて得られる振幅値を第１受光部１４の振幅値Ｃ１という。また、第２受光部１５が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ２に乗率Ｍ２を乗じた値を第２受光部１５の振幅値Ｃ２という。

なお、ここで乗率Ｍ１の初期値の算出に用いられる基準値Ｓと、乗率Ｍ２の初期値の算出に用いられる基準値Ｓとは同じ値であるものとする。従って、容器２０内が白煙で満たされ第１発光部１３が発光している環境下における振幅値Ｂ１に対する振幅値Ｂ２（又は、振幅値Ｃ１に対する振幅値Ｃ２）の比率は１となる。なお、乗率Ｍ１の初期値の算出に用いられる基準値Ｓと、乗率Ｍ２の初期値の算出に用いられる基準値Ｓとが異なる値であってもよい。

信号処理部１９は、メモリに記憶されているプログラムに従いプロセッサがデータ処理を行うことで、発光制御部、煙判定部、汚損判定部、乗率決定部、異常検知部を備える装置として機能する。

発光制御部は、第１発光部１３及び第２発光部１７に対し発光の開始及び終了を指示する。本実施形態においては、例として、煙検知装置１は、毎日、０時から２３時５９分まで煙判定モードで動作し、２３時５９分から２４時（翌日０時）まで汚損判定モードで動作するものとする。

煙判定モードは煙の検知及び検知した煙の種類の判定を行う動作モードである。発光制御部は、煙判定モードの開始時に、第１発光部１３に発光の開始を指示し、第２発光部１７に発光の終了を指示する。

汚損判定モードは容器２０及び容器２０内の構造物の少なくとも一方の汚損の程度を判定するモードである。発光制御部は、汚損判定モードの開始時に、第１発光部１３に発光の終了を指示し、第２発光部１７に発光の開始を指示する。

なお、煙判定モードと汚損判定モードの長さは上述したものに限られない。

煙判定部は、煙判定モードにおいて、第１受光部１４が生成する信号に基づき空気中の煙を検知する。

煙判定部が煙を検知するために、メモリには、煙検知用の閾値Ｕ１が記憶されている。煙判定部は、煙判定モードにおいて、第１受光部１４が生成する信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ１に乗率Ｍ１を乗算した振幅値Ｃ１と閾値Ｕ１の比較結果が所定の条件Ｅ１を満たした場合、煙検知装置１の周囲の空間において煙が発生している、と判定する。条件Ｅ１は、例えば、所定時間間隔で繰り返し行われる振幅値Ｃ１と閾値Ｕ１の比較において、振幅値Ｃ１が閾値Ｕ１を超えている、という判定結果が所定回数、連続する、といった条件であるが、これに限られない。

煙判定部は、上述した判定により、煙検知装置１の周囲の空間における空気中の煙を検知した場合、第１発光部１３が発光中に第１受光部１４が生成する信号と、第１発光部１３が発光中に第２受光部１５が生成する信号とに基づき、煙検知装置１の周囲の空間における空気中の煙の種類を判定する。

煙判定部が煙の種類を判定するために、メモリには、例えば、白煙と灰色煙とを判別するための閾値Ｕ２と、灰色煙と黒煙とを判別するための閾値Ｕ３が記憶されている。

なお、白煙、灰色煙、黒煙は煙判定部が判別する煙の種類の例示であって、他の種類の煙が判別可能であってもよい。また、煙判定部が煙の種類の判定に用いる閾値の数は、煙判定部が判別可能な煙の種類の数やその判別方法に応じて変化してよい。

煙判定部は、煙判定モードにおいて煙を検知すると、第１受光部１４が生成する信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ１に乗率Ｍ１を乗算した振幅値Ｃ１に対する、第２受光部１５が生成する信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ２に乗率Ｍ２を乗算した振幅値Ｃ２の比率Ｒを算出する。続いて、煙判定部は、比率Ｒが閾値Ｕ２以下であれば煙の種類を白煙、比率Ｒが閾値Ｕ２より大きく閾値Ｕ３以下であれば煙の種類を灰色煙、比率Ｒが閾値Ｕ３より大きければ煙の種類を黒煙、と判定する。

煙検知装置１は、煙判定部により煙を検知すると、例えば、スピーカ（図１において図示略）から「白煙が発生しています。」といった警告メッセージを発音する、ディスプレイ（液晶ディスプレイや７セグメントＬＥＤ等、図１において図示略）に警告メッセージを表示する、警告灯（図１において図示略）を点灯させる、通信ユニット（図１において図示略）から上位システムに煙の検知及びその煙の種類を示す通知を送信する、等の所定の処理を行う。

汚損判定部は、汚損判定モードにおいて、第１受光部１４が生成する信号及び第２受光部１５が生成する信号の少なくとも一方に基づき、容器２０及び容器２０内の構造物の少なくとも一方の汚損の程度を判定する。

汚損判定部が汚損の程度を判定するために、メモリには、汚損判定用の閾値Ｕ４及び閾値Ｕ５が記憶されている。汚損判定部は、汚損判定モードにおいて、例えば、第１受光部１４が生成する信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ１に乗率Ｍ１を乗算した振幅値Ｃ１が閾値Ｕ４を下回った場合、又は、第２受光部１５が生成する信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ２に乗率Ｍ２を乗算した振幅値Ｃ２が閾値Ｕ５を下回った場合、容器２０又は容器２０内の構造物の汚損の程度が許容範囲を超えた、と判定する。

煙検知装置１は、汚損判定部により汚損の程度が許容範囲を超えたと判定した場合、例えば、スピーカ（図１において図示略）から「クリーニングが必要です。」といった警告メッセージを発音するとともに、通信ユニット（図１において図示略）から上位システムに煙検知装置１の清掃を促す通知を送信する。

乗率決定部は、第１発光部１３、第１受光部１４、第２受光部１５の経年劣化や汚損等が煙判定部による判定の結果に与える影響を低減するために、煙検知装置１の運用中に乗率Ｍ１及び乗率Ｍ２を更新する役割を果たす。

そのため、乗率決定部は、煙判定部により空気中の煙が検知されていない期間中に、煙判定モードにおいて、第１受光部１４が生成する信号の振幅値に対する第２受光部１５が生成する信号の振幅値の比率が所定値となるように、第１受光部１４が生成する信号及び第２受光部１５が生成する信号の少なくとも一方に乗算される乗率を決定する。

本実施形態において、乗率決定部は、乗率Ｍ１と乗率Ｍ２の両方に関し、それらの更新値を決定するものとする。以下にその具体例を示す。

乗率決定部が乗率Ｍ１と乗率Ｍ２の更新値を決定するために、メモリには煙検知装置１の工場出荷時に、振幅値γ１と振幅値γ２が記憶されている。

振幅値γ１は、煙検知装置１の工場出荷時に、煙判定モードにおいて、無煙環境下で、第１受光部１４が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ１に乗率Ｍ１の初期値を乗算した値である。

振幅値γ２は、煙検知装置１の工場出荷時に、煙判定モードにおいて、無煙環境下で、第２受光部１５が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ２に乗率Ｍ２の初期値を乗算した値である。

また、乗率決定部が乗率Ｍ１と乗率Ｍ２の更新値を決定するために、メモリには煙検知装置１の運用時に継続的に測定される振幅値Ｂ１と振幅値Ｂ２が、例えば、直近の過去の所定時間長（以下、１０分とする）の期間に関し、ログデータとして順次、記憶されてゆく。

乗率決定部は、例えば、所定の時間長（例えば３０日）が経過する毎に、まず、直近の過去における煙が検知されていない期間を特定する。

図２は、メモリに記憶されているログデータが示す、直近の過去の所定時間長の期間における振幅値Ｂ１の経時変化を示したグラフである。図２の例では、期間Ｔ４が汚損判定モードの期間であり、それ以外の期間が煙判定モードの期間である。

図２の例の場合、乗率決定部は、メモリから読み出したログデータが示す、期間Ｔ２における振幅値Ｂ１にその時点の乗率Ｍ１を乗算した値が閾値Ｕ１を継続的に超過していると判定する。その結果、乗率決定部は、期間Ｔ２を煙が検知されている期間として特定し、それ以外の期間、すなわち、期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５を、煙が検知されていない期間として特定する。

続いて、乗率決定部は、煙が検知されていない期間である期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５のうち、汚損判定モードの期間である期間Ｔ４を除く期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５における振幅値Ｂ１の代表値として、例えば、それらの期間における振幅値Ｂ１の平均値Ｄ１を算出する。なお、平均値に代えて、中央値や最頻値等が代表値として用いられてもよい。

続いて、乗率決定部は、振幅値γ１を平均値Ｄ１で除算して、更新後の乗率Ｍ１を算出する。このように算出される更新後の乗率Ｍ１は、現時点の煙検知装置１において、煙判定モード時に無煙環境下で算出される振幅値Ｃ１が、工場出荷時の煙検知装置１において、煙判定モード時に無煙環境下で算出された振幅値γ１と一致するように調整された乗率である。乗率決定部は、そのように算出した更新後の乗率Ｍ１でメモリに記憶されている乗率Ｍ１を上書きする。

続いて、乗率決定部は、期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５における振幅値Ｂ２の代表値として、例えば、それらの期間における振幅値Ｂ２の平均値Ｄ２を算出する。

続いて、乗率決定部は、振幅値γ２を平均値Ｄ２で除算して、更新後の乗率Ｍ２を算出する。このように算出される更新後の乗率Ｍ２は、現時点の煙検知装置１において、煙判定モード時に無煙環境下で算出される振幅値Ｃ２が、工場出荷時の煙検知装置１において、煙判定モード時に無煙環境下で算出された振幅値γ２と一致するように調整された乗率である。乗率決定部は、そのように算出した更新後の乗率Ｍ２でメモリに記憶されている乗率Ｍ２を上書きする。

上記のように乗率決定部が決定する更新後の乗率Ｍ１と乗率Ｍ２を用いて算出される振幅値Ｃ１と振幅値Ｃ２の比は、振幅値γ１と振幅値γ２の比と一致する。すなわち、乗率決定部は、振幅値Ｃ１に対する振幅値Ｃ２の比率が、初期値として与えられている振幅値γ１に対する振幅値γ２の比率となるように、更新後の乗率Ｍ１と乗率Ｍ２を決定する。

上記のように乗率決定部により乗率Ｍ１と乗率Ｍ２が更新されることにより、煙検知装置１の経年劣化や汚損等が煙判定部の判定結果に与える影響が低減される。

異常検知部は、煙判定部により空気中の煙が検知されていない期間中の煙判定モードにおいて、第１受光部１４が生成する信号の振幅値に対する第２受光部１５が生成する信号の振幅値の比率に基づき煙検知装置１の異常を検知する。

異常検知部は、煙検知装置１の異常を検知するために、例えば、所定の時間長（例えば５分）が経過する毎に、メモリからログデータを読み出し、ログデータが示す同じタイミングで測定された振幅値Ｂ１に対する振幅値Ｂ２の比率Ｐを算出する。

図３は、異常検知部が過去の所定期間に関し算出した比率Ｐの経時変化を示したグラフの例である。図３の例において、期間Ｔ４が汚損判定モードの期間であり、期間Ｔ２が煙の検知されている期間である。なお、異常検知部は、乗率決定部と同様の方法で、煙の検知されている期間を特定する。

異常検知部は、煙判定モードにおいて煙の検知されていない期間である期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５のうち、時刻ｔ１において、比率Ｐが非連続的に変化していることを検知する。異常検知部は、例えば、比率Ｐの移動平均の変化率が所定の閾値を超えるか否かの判定結果に基づき、比率Ｐが非連続的に変化している時刻を特定するが、既知の他の方法によって比率Ｐが非連続的に変化している時刻の特定が行われてもよい。

比率Ｐが非連続的に変化する場合、煙検知装置１のいずれかの部品に故障が発生したか、大きなゴミが付着した等の不具合が生じている可能性が高い。従って、この場合、異常検知部は時刻ｔ１において煙検知装置１に何らかの異常が生じている、と判定する。

煙検知装置１は、異常検知部により自装置の異常を検知すると、例えば、スピーカ（図１において図示略）から「異常が発生しています。」といった警告メッセージを発音するとともに、通信ユニット（図１において図示略）から上位システムに異常の発生を示す通知を送信する。

上記のように異常検知部により、振幅値Ｂ１に対する振幅値Ｂ２の比率Ｐに基づき煙検知装置１の異常が検知される結果、例えば、振幅値Ｂ１のみに基づき煙検知装置１の異常を検知する場合や、振幅値Ｂ２のみに基づき煙検知装置１の異常を検知する場合においては検知が困難な異常の発生を検知できる。例えば、煙検知装置１の周囲において埃が発生し、細かい埃が容器２０内に侵入した場合、振幅値Ｂ１と振幅値Ｂ２は連動して変化する。従って、振幅値Ｂ１又は振幅値Ｂ２と比較し、比率Ｐにはそれらの外乱による影響が現れにくい。従って、比率Ｐに基づく異常検知を行うことで、それらの外乱に拠らない異常を容易に検知できる。

以上が、信号処理部１９の行う処理の説明である。

容器２０（図１参照）は、煙を検知するための暗空間を形成する構成部であり、第１発光部１３、第１受光部１４、第２受光部１５等を収容する。容器２０には、監視対象の空間から内部へ空気が流れ込む際の通路となる流入口と、内部に流れ込んだ空気が外部へ流れ出す際の通路となる流出口が設けられている。

なお、煙検知装置１は、図１に示した構成部に加え、例えば、外部から容器２０内へと向かう空気の流れを強制的に生成するファンや、容器２０内へと向かう空気から、煙の粒子のサイズよりも大きいサイズの粉塵を除去するためのフィルタ等を備えていてもよい。

上述した煙検知装置１によれば、経年劣化等が生じても正しく煙の種類を判定できる。

［変形例］
上述の実施形態は本発明の一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に示す２以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。

（変形例１）
上述の実施形態において、乗率決定部は、煙判定モードにおいて、すなわち、第１発光部１３が発光している状態において、無煙環境下で第１受光部１４及び第２受光部１５が生成する信号に基づき、更新後の乗率Ｍ１及び乗率Ｍ２を決定する。この場合、第１受光部１４及び第２受光部１５が生成する信号は、第１発光部１３が発光した光のうち容器２０の内壁面や容器２０内の構造物に反射した光である迷光に反応して生成する信号である。従って、第１受光部１４及び第２受光部１５が生成する信号の振幅値が小さすぎる場合がある。

そこで、乗率決定部が、煙判定モードではなく汚損判定モードにおいて、すなわち、第２発光部１７が発光している状態において、第１受光部１４及び第２受光部１５が生成する信号に基づき、更新後の乗率Ｍ１及び乗率Ｍ２を決定する構成が採用されてもよい。

以下、この変形例に係る煙検知装置１が上述した実施形態に係る煙検知装置１と異なる点を説明し、それらに共通する点については説明を省略する。

まず、この変形例においては、工場出荷時にメモリに、上述した実施形態における場合と異なる振幅値γ１と振幅値γ２が記憶される。

上述した実施形態において、振幅値γ１と振幅値γ２は、煙判定モードにおいて第１受光部１４又は第２受光部１５が生成した信号に基づく値であるのに対し、この変形例において、振幅値γ１と振幅値γ２は、汚損判定モードにおいて第１受光部１４又は第２受光部１５が生成した信号に基づく値である。

すなわち、この変形例において、振幅値γ１は、煙検知装置１の工場出荷時に、汚損判定モードにおいて、無煙環境下で、第１受光部１４が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ１に乗率Ｍ１の初期値を乗算した値である。

また、この変形例において、振幅値γ２は、煙検知装置１の工場出荷時に、汚損判定モードにおいて、無煙環境下で、第２受光部１５が生成した信号を信号増幅部１８が増幅した信号の振幅値Ｂ２に乗率Ｍ２の初期値を乗算した値である。

次に、この変形例においては、ログデータとして、例えば、直近の過去の所定回数分の汚損判定モードにおいて測定された振幅値Ｂ１と振幅値Ｂ２が記憶される。以下、例として、ログデータに直近の過去の５回分の汚損判定モードにおける振幅値Ｂ１と振幅値Ｂ２が記憶されるものとし、それら５回の汚損判定モードの期間を期間Ｔ１～Ｔ５とする。

この変形例において、乗率決定部は、例えば、所定の時間長（例えば３０日）が経過する毎に、ログデータが示す期間Ｔ１～Ｔ５の各々における振幅値Ｂ１と振幅値Ｂ２の平均値を算出する。以下、期間Ｔ１～Ｔ５の各々における振幅値Ｂ１の平均値を平均値Ｆ１（Ｔ１）～Ｆ１（Ｔ５）とし、期間Ｔ１～Ｔ５の各々における振幅値Ｂ２の平均値を平均値Ｆ２（Ｔ１）～Ｆ２（Ｔ５）とする。

また、乗率決定部は、振幅値Ｂ１と振幅値Ｂ２の各々に関し、期間Ｔ１～Ｔ５を通した平均値を算出する。以下、期間Ｔ１～Ｔ５を通した振幅値Ｂ１の平均値を平均値Ｆ１とし、期間Ｔ１～Ｔ５を通した振幅値Ｂ２の平均値を平均値Ｆ２とする。

乗率決定部は、平均値Ｆ１（Ｔ１）～Ｆ１（Ｔ５）のうち、平均値Ｆ１との差が所定の閾値以上であるものがあれば、その平均値に応じた期間を、煙が検知された期間として除外する。また、乗率決定部は、平均値Ｆ２（Ｔ１）～Ｆ１（Ｔ５）のうち、平均値Ｆ２との差が所定の閾値以上であるものがあれば、その平均値に応じた期間を、煙が検知された期間として特定する。

以下、例として、平均値Ｆ１（Ｔ２）と平均値Ｆ１の差が所定の閾値以上であり、また、平均値Ｆ２（Ｔ２）と平均値Ｆ２の差が所定の閾値以上であり、期間Ｔ２が煙の検知された期間として特定され、期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５が煙の検知されなかった期間として特定されたものとする。

続いて、乗率決定部は、煙が検知されなかった期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５における振幅値Ｂ１の平均値Ｄ１を算出する。また、乗率決定部は、煙が検知されなかった期間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５における振幅値Ｂ２の平均値Ｄ２を算出する。

続いて、乗率決定部は、振幅値γ１を平均値Ｄ１で除算して、更新後の乗率Ｍ１を算出する。このように算出される更新後の乗率Ｍ１は、現時点の煙検知装置１において、汚損判定モード時に無煙環境下で算出される振幅値Ｃ１が、工場出荷時の煙検知装置１において、汚損判定モード時に無煙環境下で算出された振幅値γ１と一致するように調整された乗率である。乗率決定部は、そのように算出した更新後の乗率Ｍ１でメモリに記憶されている乗率Ｍ１を上書きする。

続いて、乗率決定部は、振幅値γ２を平均値Ｄ２で除算して、更新後の乗率Ｍ２を算出する。このように算出される更新後の乗率Ｍ２は、現時点の煙検知装置１において、汚損判定モード時に無煙環境下で算出される振幅値Ｃ２が、工場出荷時の煙検知装置１において、汚損判定モード時に無煙環境下で算出された振幅値γ２と一致するように調整された乗率である。乗率決定部は、そのように算出した更新後の乗率Ｍ２でメモリに記憶されている乗率Ｍ２を上書きする。

上記のように乗率決定部が決定する更新後の乗率Ｍ１と乗率Ｍ２を用いて算出される振幅値Ｃ１と振幅値Ｃ２の比は、振幅値γ１と振幅値γ２の比と一致する。すなわち、乗率決定部は、振幅値Ｃ１に対する振幅値Ｃ２の比率が、初期値として与えられている振幅値γ１に対する振幅値γ２の比率となるように、更新後の乗率Ｍ１と乗率Ｍ２を決定する。

この変形例によれば、第１発光部１３が発光する光の迷光に反応して第１受光部１４及び第２受光部１５が生成する信号の振幅値が小さすぎる場合であっても、第２発光部１７が発光する光に反応して第１受光部１４及び第２受光部１５が生成する信号の十分に大きい振幅値に基づき乗率Ｍ１と乗率Ｍ２が更新されるため、煙検知装置１の経年劣化や汚損等が煙判定部の判定結果に与える影響が低減される。

（変形例２）
上述した実施形態において、乗率決定部は更新後の乗率Ｍ１と乗率Ｍ２を個別に算出する。すなわち、乗率決定部は、更新後の乗率Ｍ１を振幅値γ１に基づき算出し、更新後の乗率Ｍ２を振幅値γ２に基づき算出する。これに代えて、乗率決定部が、更新後の乗率Ｍ２を、更新後の乗率Ｍ１に基づき決定してもよい。

この変形例において、工場出荷時に、メモリには振幅値γ１と比率Ｑが記憶される。振幅値γ１は、上述した実施形態における振幅値γ１と同じ値である。乗率決定部は、上述した実施形態における場合と同様に、振幅値γ１を用いて更新後の乗率Ｍ１を決定する。

比率Ｑは、上述した実施形態における振幅値γ１に対する振幅値γ２の比率である。

乗率決定部は、更新後の乗率Ｍ１を用いて算出される振幅値Ｃ１に対する、更新後の乗率Ｍ２を用いて算出される振幅値Ｃ２の比率が比率Ｑとなるように、更新後の乗率Ｍ２を算出する。すなわち、乗率決定部は、ログデータが示す煙判定モードにおける煙が検知されなかった期間の振幅値Ｂ１の平均値に更新後の乗率Ｍ１を乗算した値に比率Ｑをさらに乗算した値を、ログデータが示す煙判定モードにおける煙が検知されなかった期間の振幅値Ｂ２の平均値で除算することで、更新後の乗率Ｍ２を算出する。

なお、上記の例では、この変形例において更新後の乗率Ｍ１を決定する方法は、上述した実施形態において更新後の乗率Ｍ１を決定する方法と同じものとした。その結果、この変形例において決定される更新後の乗率Ｍ２は、上述した実施形態において決定される更新後の乗率Ｍ２と同一のものとなる。

ただし、この変形例において、上述した実施形態と異なる方法で更新後の乗率Ｍ１が決定されてもよい。この変形例においては、更新後の乗率Ｍ１の決定方法としてどのような方法が採用されても、更新後の乗率Ｍ１と乗率Ｍ２を用いて算出される振幅値Ｃ１に対する振幅値Ｃ２の比率が定数である比率Ｑとなる。

上述した変形例２は、上述した変形例１と組み合わされてもよい。その場合、工場出荷時にメモリには、上述した変形例１における振幅値γ１と同じ振幅値γ１と、上述した変形例１における振幅値γ１に対する振幅値γ２の比率である比率Ｑが記憶されればよい。

（変形例３）
上述した実施形態において煙検知装置１が備えるものとした信号増幅部１８は必須ではない。煙検知装置１が信号増幅部１８を備えない場合、上述した実施形態における振幅値Ｂ１に代えて振幅値Ａ１が用いられ、また、上述した実施形態における振幅値Ｂ２に代えて振幅値Ａ２が用いられる。

（変形例４）
上述した実施形態において、信号増幅部１８は第１受光部１４が生成する信号と第２受光部１５が生成する信号とを同一の増幅率で増幅するものとしたが、信号増幅部１８がこれらの信号を異なる増幅率で増幅してもよい。

１…煙検知装置、１０…第１電子回路基板、１１…第２電子回路基板、１２…第３電子回路基板、１３…第１発光部、１４…第１受光部、１５…第２受光部、１６…遮光部材、１７…第２発光部、１８…信号増幅部、１９…信号処理部、２０…容器。

Claims (10)

1. 偏光を発光する発光部と、
   前記発光部の発光軸と交差する第１受光軸を有する第１受光部と、
   前記発光部の発光軸と交差し前記第１受光軸と異なる方向の第２受光軸を有する第２受光部と、
   前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号に基づき空気中の煙を検知し、煙を検知した場合、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号と、前記発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号とに基づき空気中の煙の種類を判定する煙判定部と、
   前記煙判定部により空気中の煙が検知されていない期間中に、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号の振幅値に対する前記発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号の振幅値の比率が所定値となるように、前記第１受光部が生成する信号及び前記第２受光部が生成する信号の少なくとも一方に乗算される乗率を決定する乗率決定部と
   を備え、
   前記煙判定部は、前記第１受光部が生成する信号及び前記第２受光部が生成する信号の少なくとも一方の振幅値に前記乗率決定部により決定された乗率を乗じた値に基づき空気中の煙の種類を判定する
   煙検知装置。
2. 前記第１受光部が生成する信号の振幅値を記憶する記憶部を備え、
   前記乗率決定部は、前記煙判定部により空気中の煙が検知されなかった過去の期間中、かつ、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成した信号の振幅値を前記記憶部から読み出し、当該振幅値が所定値となるように前記第１受光部の信号に乗算される前記第１受光部用の乗率を決定し、
   前記煙判定部は、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号の振幅値に対し前記第１受光部用の乗率を乗じた値に基づき空気中の煙を検知する
   請求項１に記載の煙検知装置。
3. 前記発光部が発光する偏光は直線偏光又は楕円偏光であり、
   前記第１受光軸及び前記発光部の発光軸を含む平面は、前記発光部が発光する直線偏光の直線の方向を含む面、又は、前記発光部が発光する楕円偏光の楕円の長軸を含む面に対して平行であり、
   前記第２受光軸及び前記発光部の発光軸を含む平面は、前記発光部が発光する直線偏光の直線の方向を含む面、又は、前記発光部が発光する楕円偏光の楕円の長軸を含む面に対して垂直であり、
   前記乗率決定部は、前記第１受光部用の乗率に基づき、前記第２受光部用の乗率を決定する
   請求項２に記載の煙検知装置。
4. 前記煙判定部により空気中の煙が検知されていない期間中の、前記発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号の振幅値に対する前記発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号の振幅値の比率に基づき自装置の異常を検知する異常検知部を備える
   請求項１に記載の煙検知装置。
5. 偏光を発光する第１発光部と、
   前記第１発光部の発光軸と交差する第１受光軸を有する第１受光部と、
   前記第１発光部の発光軸と交差し前記第１受光軸と異なる方向の第２受光軸を有する第２受光部と、
   前記第１発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号に基づき空気中の煙を検知し、煙を検知した場合、前記第１発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号と、前記第１発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号とに基づき空気中の煙の種類を判定する煙判定部と、
   非偏光を発光する第２発光部と、
   前記第２発光部が発光中に前記第１受光部が生成した信号の振幅値に対する前記第２発光部が発光中に前記第２受光部が生成した信号の振幅値の比率が所定値となるように、前記第１受光部の信号及び前記第２受光部の信号の少なくとも一方に乗算される乗率を決定する乗率決定部と
   を備え、
   前記煙判定部は、前記第１受光部が生成する信号及び前記第２受光部が生成する信号の少なくとも一方の振幅値に前記乗率決定部により決定された乗率を乗じた値に基づき空気中の煙の種類を判定する
   煙検知装置。
6. 前記第２発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号及び前記第２発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号の少なくとも一方に基づき、煙を検知するための空間を形成する容器及び前記容器内の構造物の少なくとも一方の汚損の程度を判定する汚損判定部を備える
   請求項５に記載の煙検知装置。
7. 前記第１受光部が生成する信号の振幅値を記憶する記憶部を備え、
   前記乗率決定部は、前記煙判定部により空気中の煙が検知されなかった過去の期間中、かつ、前記第２発光部が発光中に前記第１受光部が生成した信号の振幅値を前記記憶部から読み出し、当該振幅値が所定値となるように前記第１受光部の信号に乗算される前記第１受光部用の乗率を決定し、
   前記煙判定部は、前記第１発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号の振幅値に対し、前記第１受光部用の乗率を乗じた値に基づき空気中の煙を検知する
   請求項５に記載の煙検知装置。
8. 前記第１発光部が発光する偏光は直線偏光又は楕円偏光であり、
   前記第１受光軸及び前記第１発光部の発光軸を含む平面は、前記第１発光部が発光する直線偏光の直線の方向を含む面、又は、前記第１発光部が発光する楕円偏光の楕円の長軸を含む面に対して平行であり、
   前記第２受光軸及び前記第１発光部の発光軸を含む平面は、前記第１発光部が発光する直線偏光の直線の方向を含む面、又は、前記第１発光部が発光する楕円偏光の楕円の長軸を含む面に対して垂直であり、
   前記乗率決定部は、前記第１受光部用の乗率に基づき、前記第２受光部用の乗率を決定する
   請求項５に記載の煙検知装置。
9. 前記煙判定部により空気中の煙が検知されていない期間中の、前記第１発光部が発光中に前記第１受光部が生成する信号の振幅値に対する前記第１発光部が発光中に前記第２受光部が生成する信号の振幅値の比率に基づき自装置の異常を検知する異常検知部を備える
   請求項５に記載の煙検知装置。
10. 前記第１受光部が生成する信号及び前記第２受光部が生成する信号を増幅する信号増幅部を備え、
    前記乗率決定部及び前記煙判定部は、前記第１受光部が生成する信号の振幅値に代えて、前記第１受光部が生成する信号を前記信号増幅部が増幅した信号の振幅値を用い、前記第２受光部が生成する信号の振幅値に代えて、前記第２受光部が生成する信号を前記信号増幅部が増幅した信号の振幅値を用いる
    請求項１又は５に記載の煙検知装置。