JPH11185183A - 光電式煙感知器 - Google Patents

光電式煙感知器

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JPH11185183A
JPH11185183A JP35700097A JP35700097A JPH11185183A JP H11185183 A JPH11185183 A JP H11185183A JP 35700097 A JP35700097 A JP 35700097A JP 35700097 A JP35700097 A JP 35700097A JP H11185183 A JPH11185183 A JP H11185183A
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JP
Japan
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light
smoke
area
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scattered
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Pending
Application number
JP35700097A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Watanabe
純一 渡邉
Shigeki Shimomura
茂樹 下村
Susumu Katayama
進 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 常に安定した感煙特性を得ることを可能にす
る。 【解決手段】 煙粒子を含んだ空気は流入可能であるも
のの外光は遮蔽する暗室空間Aと、暗室空間の端から暗
室空間の中央に向けて投光領域を形成する投光素子11
と、暗室空間の端から投光領域に交差するように暗室空
間の中央に向けて受光領域を形成する受光素子12とを
備え、投光領域と受光領域との交差領域を感煙領域Rと
なし、投光素子から投光される光の感煙領域の煙粒子に
よる散乱光を受光素子にて検出することによって煙の存
在を感知する光電式煙感知器において、投光素子から間
欠的に光を投光する間欠投光手段と、投光素子から投光
されて感煙領域の煙粒子により散乱した散乱光のみが反
映される時間帯にのみ受光素子の出力を有効にするウイ
ンドウ手段とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、暗室空間を形成す
る暗室の周囲壁面にて生ずる乱反射光によるノイズ成分
を低減した、光電式煙感知器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光電式煙感知器を図4および図5
を用いて説明する。図4は光電式煙感知器の外観を示す
斜視図、図5は光電式煙感知器の暗室の例を示す平面図
である。図4に示すように、光電式煙感知器は、感煙部
1とボディ2とから構成される。感煙部1は、図5に示
すように暗室10を備える。暗室10は、煙粒子を含ん
だ空気は流入出可能であるものの外光は遮蔽する周囲壁
面で囲まれる暗室空間Aを備える。この暗室空間Aの周
囲には、投光素子11の投光領域Pと受光素子12の受
光領域Qとが暗室10の略中央にて互いに交差すること
によって、感煙領域Rを形成するように、投光素子11
と受光素子12とが配設される。
【0003】投光素子11は、電圧を印加して電流を流
したときに光を発する、発光ダイオードなどにて構成さ
れる。受光素子12は、逆バイアス電圧を印加した状態
で、光が当たっていないときは電流が流れず高抵抗を示
すものの、光が当たっているときは電流が流れ低抵抗を
示すフォトダイオードなどにて構成される。なお、投光
素子11および受光素子12は、それぞれレスポンスが
高いほど好ましい。
【0004】ボディ2は、内部に回路基板ブロック(図
示せず)を備える。この基板ブロック(図示せず)に
は、各種電子部品が実装され、投光素子11や受光素子
12に駆動電力を供給する電源回路(図示せず)、受光
素子12に流れる電流を検出する電流検出回路(図示せ
ず)、受光素子12に流れる電流が所定閾値を超えるか
否かを判断する比較回路(図示せず)などが構成されて
いる。
【0005】上述のように構成される光電式煙感知器に
あっては、投光素子11から投光される光は、暗室10
内に流入して感煙領域Rに達している煙粒子に当たって
散乱光を発生し、この散乱光の一部は受光素子12に受
光され、受光素子12に電流が流れる。光電式煙感知器
は、この受光素子12に流れる電流が所定閾値を超える
と煙を検出した旨の発報信号を出力する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光電式煙感知器にあっては、受光素子12は、感煙領域
Rにおける煙粒子による散乱光を受光する際に、投光素
子11から投光されて、暗室空間Aの周囲壁面などで乱
反射する、反射光(ノイズ成分)をも受光してしまう。
【0007】従って、従来の光電式煙感知器にあって
は、受光素子12は、感煙領域Rにおける煙粒子による
散乱光(シグナル成分)のみを受光するわけではないの
で、高感度化ができない、周囲温度に伴うドリフト
が大きくなる、暗室10内に埃などが堆積した場合の
悪影響が大きい、という問題点があった。
【0008】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、限りなく感煙
領域における散乱光成分(シグナル成分)のみにより煙
の有無を判断することができて、高感度化してもドリフ
トが殆ど無く、埃などの影響も受け難い、常に安定した
感煙特性を得ることのできる、優れた光電式煙感知器を
提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、煙粒子を含んだ空気は流入可能であるも
のの外光は遮蔽する暗室空間と、暗室空間の端から暗室
空間の中央に向けて投光領域を形成する投光素子と、暗
室空間の端から投光領域に交差するように暗室空間の中
央に向けて受光領域を形成する受光素子とを備え、投光
領域と受光領域との交差領域を感煙領域となし、投光素
子から投光される光の感煙領域の煙粒子による散乱光を
受光素子にて検出することによって煙の存在を感知する
光電式煙感知器において、投光素子から間欠的に光を投
光する間欠投光手段と、投光素子から投光されて感煙領
域の煙粒子により散乱した散乱光のみが反映される時間
帯にのみ受光素子の出力を有効にするウインドウ手段と
を設けたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光電式煙感知
器の一実施の形態を図1〜図3に基づいて詳細に説明す
る。図1は光電式煙感知器の暗室の例を示す平面図であ
る。図2は投光素子から投光された光が受光素子に到達
する経路差異による受光成分の区別を示す説明図であ
り、図2(a)は投光素子の発光タイミングを示し、図
2(b)は受光素子の受光タイミングを示し、図2
(c)は時間軸を示している。図3は間欠投光手段とウ
インドウ手段とを構成する信号処理回路を示すブロック
図である。なお、従来の技術にて説明した光電式煙感知
器と同等の箇所には同じ符号を付し、同じ符号の箇所の
詳細な説明を省略する。
【0011】図1に示すように、この光電式煙感知器に
あっては、投光素子11から受光素子12に直接に受光
される光の光路長をa、投光素子11から感煙領域Rに
至り散乱して受光素子12に受光される光の光路長をb
+c、投光素子11から暗室空間Aの周囲壁面にて反射
して受光素子12に受光される光の光路長をd+eとす
るとき、各光路長の関係はa<b+c<d+eとなるよ
うに構成される。従って、受光素子12に受光される光
の時間差を利用して、感煙領域R内の煙粒子によって生
じる散乱光の成分のみを検出することができることにな
る。
【0012】すなわち、光路長の異なりによる光の受光
素子12への到達時間の異なりから、図2に示すよう
に、受光成分を、直接受光成分E1 と、感煙領域散乱受
光成分E2 と、反射受光成分E3 との三種類の成分に区
別することが可能であり、感煙領域Rの煙粒子によって
生じる散乱光の成分のみを検出することができるのであ
る。
【0013】つまり、図2に示すように、時刻t1 から
時刻t2 にかけて時間幅Wの光パルスを投光素子11か
ら投光する。すると、最も短い光路長aを通る直接受光
成分E1 の光が、時刻t3 から時刻t4 にかけて受光素
子12に到達して、先ず受光される。その後、光路長b
+cを通る感煙領域散乱受光成分E2 の光が、時刻t 5
から時刻t6 にかけて受光素子12に到達して受光され
る。そして最後に、最も長い光路長d+eを通る反射受
光成分E3 の光が、時刻t7 から時刻t8 にかけて受光
素子12に到達して受光される。
【0014】上述のことから、直接受光成分E1 や反射
受光成分E3 などのノイズ成分を除外して、シグナル成
分である感煙領域Rに至り散乱して受光素子12に受光
される感煙領域散乱受光成分E2 のみを抽出して取り扱
うには、時刻t4 から時刻t 7 にかけて、すなわち、投
光素子11からの投光開始時点を基準にして時間T1
2 の間に限って、受光素子12にどの程度の受光量が
得られるのかを計測する必要がある。
【0015】そこで、この光電式煙感知器は、図3に示
すような、間欠投光手段とウインドウ手段とを構成する
信号処理回路20を備えている。すなわち、信号処理回
路20は、タイミング発生回路21と、投光パルス回路
22と、受光増幅回路23と、サンプルホールド回路2
4とを含んで構成される。
【0016】タイミング発生回路21は、マイクロプロ
セッサを含んで構成され、信号処理回路20全体の動作
を制御する。投光パルス回路22はタイミング発生回路
21からの指示に基づいて投光素子11に光パルスを投
光せしめるものであり、投光パルス回路22には発光ダ
イオードなどからなる発光素子11が接続される。受光
増幅回路23は受光素子12が光を受けて出力する電流
を増幅するものであり、受光増幅回路23にはフォトダ
イオードなどからなる受光素子12が接続される。サン
プルホールド回路24は、タイミング発生回路21から
の指示に基づいて動作するものであり、受光増幅回路2
3の出力をタイミング発生回路21からの指示に基づい
てサンプルホールドし、ホールドした値を比較回路25
へ出力する。
【0017】なお、図3に示す信号処理回路20にあっ
ては、投光パルス回路22が間欠投光手段に相当し、サ
ンプルホールド回路24がウインドウ手段に相当する。
【0018】この信号処理回路20は次のように動作す
る。すなわち、タイミング発生回路21は、先ず、投光
パルス回路22に投光指示を与えるとともにサンプルホ
ールド回路24にアクティブ指示(入力取り込み指示)
を与える。すると、投光パルス回路22は瞬時にパルス
状の電流を投光素子11に流し、投光素子11は光パル
スを投光する。そして、投光素子11の光パルスの投光
の僅か後に、タイミング発生回路21はサンプルホール
ド回路24にホールド指示を与え、サンプルホールド回
路24は受光増幅回路23の現時点の出力値をホールド
し、このホールドした値を比較回路25へ出力する。こ
こでいう現時点を、図2に対応付けると時刻t5 と時刻
6 との中間になる。
【0019】比較回路25は、サンプルホールド回路2
4から出力される値と基準値として予め設定される閾値
とを比較し、サンプルホールド回路24から出力される
値が閾値を超えていれば、サンプルホールド回路24か
ら出力される値が閾値を超えた旨の信号を発報回路26
へ出力する。すると、発報回路26は煙を感知した旨の
発報信号を出力する。
【0020】なお、本発明は上記の実施の形態の光電式
煙感知器に限定されるものではなく、特許請求の範囲の
請求項に記載する内容の範囲で、各種の変形が可能であ
り、本発明はこれらの全てを含むものである。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、投光素子から投光され
て受光素子に直接受光される直接受光成分や、投光素子
から投光されて暗室の周囲壁面にて乱反射して受光素子
に受光される反射受光成分などのノイズ成分を除外し
て、投光素子から投光されて感煙領域に至り散乱して受
光素子に受光される感煙領域散乱受光成分、すなわちシ
グナル成分のみを抽出して煙の有無を感知するので、光
学系のノイズを全く無くすことができることになり、煙
の検出感度の高感度化が容易になるとともに、暗室の周
囲壁面に付着する埃などによる反射光の影響が無く、埃
などの堆積による感度変化が生じ難く、常に安定した感
煙特性を得ることができる、優れる光電式煙感知器を提
供できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施の形態の光電式煙感知器の
暗室の例を示す平面図である。
【図2】上記光電式煙感知器の投光素子から投光された
光が受光素子に到達する経路差異による受光成分の区別
を示す説明図である。
【図3】上記光電式煙感知器の間欠投光手段とウインド
ウ手段とを構成する信号処理回路を示すブロック図であ
る。
【図4】光電式煙感知器の外観を示す斜視図である。
【図5】従来の光電式煙感知器の暗室の例を示す平面図
である。
【符号の説明】
10 暗室 11 投光素子 12 受光素子 22 間欠投光手段 24 ウインドウ手段 A 暗室空間 R 感煙領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 煙粒子を含んだ空気は流入可能であるも
    のの外光は遮蔽する暗室空間と、暗室空間の端から暗室
    空間の中央に向けて投光領域を形成する投光素子と、暗
    室空間の端から投光領域に交差するように暗室空間の中
    央に向けて受光領域を形成する受光素子とを備え、投光
    領域と受光領域との交差領域を感煙領域となし、投光素
    子から投光される光の感煙領域の煙粒子による散乱光を
    受光素子にて検出することによって煙の存在を感知する
    光電式煙感知器において、投光素子から間欠的に光を投
    光する間欠投光手段と、投光素子から投光されて感煙領
    域の煙粒子により散乱した散乱光のみが反映される時間
    帯にのみ受光素子の出力を有効にするウインドウ手段と
    を設けたことを特徴とする光電式煙感知器。
JP35700097A 1997-12-25 1997-12-25 光電式煙感知器 Pending JPH11185183A (ja)

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