JPS601541A - 煙検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は煙検出装置に関する。

例えば、車室内において乗員が煙草を吸ったとき生じる
煙は、低濃度であっても車室内の空気を汚す原因となる
とともに他の乗員、特に嫌煙家に対し不快感を与えると
いう不具合があシ、かがる不具合は、車室内が狭い程著
しい。

本発明はこのようなことに対処してなされたもので、そ
の目的とするところは、煙草その他各種煙発生源から生
じる煙をそのａ度の高低にかかわらず常に確実に検出し
得るようにした煙検出装置を提供することにある。

かかる目的を達成するにあたり、本発明の構成は、光反
則体の反゛剖面に煙の流入空間を介し対向するように配
置されて前記流入空間に向けて発光する発光素子と、こ
の発光素子からその直接光を受けないように隔離して配
置されて前記反則面及び（又は）前記流入空間中の煙に
よりｂｉＪ記発光発光素子の光が反射されたときこの反
別光を受けてこの受光量を受光信号として発生する受光
素子と、前記流入空間中に煙が存在しないときに前記受
光素子から生じる受光信号の値を基準信号として光生す
る基準信号発生手段と、前記流入空間中に１票が流入し
たとき前記受光素子から生じる受光信号の値と前記基準
信号の値との差を検出してこれを検出信号として発生す
る検出手段と備えたことにある。

しかして、このように本発明を構成したことにより、前
記流入空間内に煙が流入すると、この煙の濃度が低くて
も前記受光素子から生じる受光信号の値が、かかる煙に
よる反則光量に応じて前記基準信号の値よシ確実に増大
するとともに、この増大分が前記検出手段によシ稍度よ
く適確に検出信号として検出されるので、この検出信号
に基きブザー回路等の表示手段を駆動すれば、煙の発生
をその濃度の高低にかかわりなく表示すること７５玉で
き、その結果煙を除去するに必要な対策をタイミングよ
く講じ得る。ｔた、上述した検ＷＩ信号に基き、煙を除
去する機能を有する各種装置を駆動させれば、発生した
煙の除去をタイミンク゛よく自動的に行い得る。また、
上述したような効果は、本発明を車両の車室内に適用し
た場合に特に著しい。

以下、本発明の一実施例を図面によＩ）説明すると、第
１図及び第２図は、車両に適用された本発明に係る煙検
出装置Ｈの一例を示しており、この煙検出装置は、当該
車両の車室内の適所に配設した煙センサ１０と、この煙
センサ１０に接続した’Ｃ（ｆ。

気回路２０とにより構成されている。煙センサ１０は、
光を透過しない利料からなるケーシング１１を有してお
り、このケーシング１１はその１戊壁１１σにて当該車
両の車室内壁の一部に取イτ１けられている。ケーシン
グ１１の第１図にて図示左右１１１１１壁１１ｂ。

１１Ｃの各」一部には、一対の流入口１１ａ、１１ｅが
互いに対向して形成されており、これら各流入口ｊｌｄ
、１１ｅを通りケーシング１１内の流入空間Ａ（第１図
参照）に煙草の煙が流入するようになっている。なお、
各流入口１１ｄ、、ｉ１ｅはケーシング１０内への外乱
光の入電を遮断すべくル−バ形状となっている。

ケーシング１１内には、光ｆ：透過しない材月からなる
基体１２が各流入口１１ｄ、ｔ１ｅの第１図にて図示下
方にて収納されており、この基体１２の上面中央には、
凹所１２ａが流入空間Ａを介しケーシング１１の上壁１
１ｆの内面に向けて開口するように形成されている。基
体１２の第１図にて図示右側部には、凹所１２ａ内にそ
の右側壁を介し開口する挿通孔１２ｂが穿設されており
、この挿通孔１２１）内には、発光器１３がその発光面
を凹所１２ａ内に臨捷せて嵌装されている。かかる場合
、ケーシング１１の上壁１１ｆに対する［！！Ｊ所１２
ａの右側壁、即ち挿通孔１２１）の中心軸の傾斜角度は
、発光器１６がその発光面全体から発光したときこの光
が凹所１２ａの第１因にて図示左側壁全体及び上壁１１
ｆの凹所１２ａに対向する表面部分に到達するように定
められている。なお、発光器１６は近赤外発光ダイオー
ドを内蔵しており、この近赤外発光ダイオードは、図示
しない駆動回路から生じる一連の駆動パルスを受けて間
欠的に導通し前記発光面から間欠的に発光する。

基体１２の中央部には、凹所１２ａ内にその底壁を介し
図示上方へ開口する挿通孔１２Ｃが穿設されておシ、こ
の挿通孔１２ｃ内には受光器１４がその受光面を凹所１
？Ｚ内に臨ませて嵌装されている。受光器１４はホトダ
イオード１４ａ（第２図参照）を内蔵しており、このホ
トダイオ−１・１４ａは、土壁ｊ１ｆの内面及び（又げ
）流入空間Ａに存在する煙草の煙により反則される発光
器１６からの光を受光面を通し受光したとき間欠的に導
通してこの受光量を間欠的な受光電流として発生する。

かかる場合、受光はｉ＋１４の受光面が各挿通孔１２１
）、１２Ｃの内周壁により発光器１６の発光面から隔離
されているので、受光器１４が発光器１６からの直接光
を受けることはない。

基体１２の第１図にて図示左側部には、ケーシング１１
の左側壁１１ｂに開口する挿通孔１２（ｉが横方向に穿
設されておシ、この挿通孔１２ｄ内には受光器１５がそ
の受光面を挿通孔１２Ｃ１の底壁に対向させて嵌装され
ている。また、基体１２の図示左側部には、光量調節孔
１２ｅが挿通孔１２ｄと凹Ｆａｒ　１２　ａとの間にて
イ黄方向に穿設されており、この光量調節孔１２ｅの一
端は挿通孔１２ｄ内にその底壁中火を介して開口すると
ともに光量調節孔１２θの他端は凹所１２ａ内にその左
側壁低部を介して開口している。受光器１５はホトダイ
オード１５ａ（第２図参照）を内蔵しており、このホ１
−ダイオ−Ｆ　１５　（１は発光器１６からの直接光を
凹所１２ａ及び光量調節孔１２ｅを通して受光面にて受
けて間欠的に導通しこの受光量を間欠的な受光電流とし
て発生ずる。かかる場合、光量調節孔１２ｅの内径は、
受光器１５が光量調節孔１２ｅ全通して受光する受光器
が、流入空間Ａ内に煙が存在しないとき上壁１１ｆによ
９反剤されて受光器１４により受光される発光器１６か
らの反則光量より幾分大きくなるように選定゛されてお
り、この光量調節孔１２ｅの長さは、上壁１１ｆからの
反則光の受光器１５への入射を遮断し得るように選定さ
れている。なお、両ホトダイオード１４ａ。

１５ａは共に同一の特性を有する。

丑だ、基体１２の図示左側部の隅角部分には、ねじ孔１
２ｆが基体１２の上面から光量調節孔１２ｅ内にその周
壁部分を介し開口するように穿設されてお９、このねじ
孔１２ｆには調節ねじ１６を調節可能に螺着されている
。しかして、この調節ねじ１６の微調節により、光量調
節孔１２θを通る光量（即ち、受光器１５の受光■）が
、流入空間Ａ内に煙が存在しないとき受光素子１４が受
光する上壁１１ｆからの反則光量に精度よく一致するよ
うにしである。

電気回路２０ば、第２図に示すごとく、互いに直列接続
されて分圧器を形成する一列の抵抗２１゜２２を備えて
おシ、抵抗２２は抵抗２１との協働により当該車両の直
流電源Ｂからの給電電圧を分圧し、この分圧電圧を抵抗
２１との共通接続端子から発生する。ホトダイオード１
４ａは、そのアノードにて抵抗２６を介し面抵抗２１．
２２の共通接続端子に接続されるとともに、そのカソー
ドにて直流電源Ｂと抵抗２１の共通接続端子に接続され
て、面抵抗２１．２３と共に閉回路を形成し、一方、ホ
トダイオード１５ａはそのアノードにて接地されるとと
もにそのカソードにてホトダイオード１４ａのアノード
に接続されて、面抵抗２２゜２６と共に閉回路を形成す
る。

演算増幅器２５は、その非反転入力端子にてコンデンサ
２４を介し両ホトダイオード１４ａ、１！Ｍの共通接続
端子に接続されており、この演算増幅器２５の反転入力
端子は抵抗２５．２を介し接地されるとともに抵抗２５
ｂを介し演算増幅器２５の出力端子に接続されている。

コンデンサ２４は、両ホトダイオード１４．ＩＩ、１５
ａの共通接続端子に現われる電圧の直流分を除去して残
余の部分をフィルり電圧として演算増幅器２５に付与す
る。

しかして、演算増幅器２５は、面抵抗２５（２，２５ｂ
によシ定まる増幅率にて、コンデンサ２４からのフィル
り電圧を増幅しこれを増幅電圧として発生する。なお、
符号２６は抵抗を示す。

以上のように構成した本実施例において、流入空間Ａ内
に煙草の煙が存在しないとき、受光器１４が、ケーシン
グ１１の上壁１１ｆの内面により反射される発光器１３
からの間欠光を受光すると、ホトダイオード１４ａが、
抵抗２１の端子電圧により逆バイアスされた状態にて導
通し、受光量に対応した受光電流を生じて面抵抗２１．
２３に流入させる。一方、受光器１５が発光器１６から
の間欠光を凹所１２ａ、光量調節孔１２ｅを通して直接
受けると、ホしダイオード１５ａが抵抗２２からの分圧
電圧により逆バイアスされた状態にて導通し、受光量に
対応した受光電流を生じ面抵抗２３．２２に流入させる
。このため、抵抗２６を流れる両ホトダイオード１４ａ
、１５ａからの各受光電流が互いに相殺し合い、両ホト
ダイオード１４．１２，１５ａの共通接続端子に現われ
る電圧が抵抗２２からの分圧電圧に等しく維持される。

これにより、コンデンサ２４から生じるフィルり電圧が
、このコンデンサ２４による前記分圧電圧の遮断に基き
零となり、演算増幅器２５から生じる増幅電圧が零とな
る。このことは、本発明装置が、当該車両の車室内には
煙草の煙が存在しない旨、検出したことを意味する。

このような状態にて当該車両の乗員が煙草を吸ったとき
この煙草の煙がケーシング１１の流入口１１ｄ或いは１
１ｅを通り流入空間Ａ内に流入すれば、この流入空間Ａ
内の煙の濃度に応じて発光器１６からの間欠光の一部が
当該煙によシ反躬されて受光器１４によって受光される
とともに前記間欠光の残余の部分がＲｉＪ　ｉ￥ｉ１２
煙を透過して上壁１１ｆの内面により反射されて再び前
記煙を通シ受光器１４によって受光される。すると、ホ
トダイオード１４ａが前記煙からの反則光量及び上壁１
１ｆの内面からの反別光量の和に対応する受光電流を生
じ両抵抗２１．２３に流入させる。かかる場合、発光器
１６からの間欠光が流入空間Ａ内の煙により部分的に吸
収されても、流入空間Ａ内の煙が凹所１２．７の低部内
にも流入するだめ、発光器１ろから光量調節孔１２θに
向かう直接間欠光も流入空間Ａ内の煙の光吸収率とほぼ
同率でもって凹所１２／Ｉ内の煙により吸収される。こ
のことは、ケーシング１１内に煙が存在していても、受
光器１５の受光量と、受光器１４の上壁１１ｆの内面か
らの反則光に対する受光量とが常にほぼ等しく維持され
ることを意味する。

しかして、上述したごとく、ホトダイオード１４２から
の受光電流が抵抗２６に流入すると、この受光電流のホ
トダイオード１５ａからの受光電流に対する差に対応し
た間欠的な電圧力ニ抵抗２２力・もの分圧電圧に重畳さ
れて両ホ１〜ダイオ−Ｆ１４ａ。

１５ａの共通接続端子に脈動電圧として生じる。

すると、コンデンサ２４が当該脈動電圧から直流分（即
ち、前記分圧電圧）を除去して残余の部分をフィルり電
圧として発生し、これに応答してＮｊ算増幅器２５がか
かるフィルり電圧を増幅して増幅電圧として発生する。

このことは、本発明装ｆＲが、当該車両の車室内に煙草
の煙が発生した旨、検出したことを意味する。かかる場
合、煙草の煙が低濃度であっても、両受光器１４．１５
の両受光器の差が確実に生じるので、低濃度の煙であっ
ても精度よく検出できる。

なお、上述した作用説明においては、両ホトタ゛イオー
ド１４ａ、１５１２が共に同一の特性を冶するため、こ
れら各ホトダイオード１４．２，１５０はその周囲温度
の変化、経年的特性変化に応じて共に同様の特性変化を
生じ、その結果、ケーシング１１内におひる煙の存在の
有無にかかわらず、ホトダイオード１５ａの受光量と、
ケーシング１１の上壁１１ｆの内面からの反射光に対す
るホトダイオード１４ａの受光量とは常に同一の値にほ
ぼ維持できる。従って、本発明装置の検出結果に周囲温
度の変化、各ホトダイオード１４１１１，１５ａの経年
的特性変化等による誤差が生じることがない。

また、前記実施例においては、煙草の煙の検出にあたり
、両受光器１４．１５を採用した例について説明したが
、これに代えて、例えば、ケーシング１１内に流入する
煙が低濃度である場合には、煙による光吸収を実質的に
無視し得るので、受光器１５の受光量に対応する基準信
号を生じる基準信号発生手段を受光器１５及び光量調節
孔１２ｅに代えて採用して実施してもよく、かかる場合
、ケーシング１１を省略するとともに、基体１２をよい
。

寸だ、前記実施例においては、本発明装置ｔをη（室内
の煙草の煙の検出のだめに採用しだ俳１について説明し
たが、これに限らず、例えば、　ｌｌｕ建築物内に生じ
る種々の煙の検出にも本発明装置を］箇月し得ることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置を構成する煙センサの１Ｍｉ面図
、及び第２図は、煙センサのだめの電気回路図である。 符号の説明 Ａ・・・流入空間、１１ｆ・・・上壁、１２・・・基イ
杢、１２ｅ・・・光量調節孔、１６・・・発光器、１４
゜１５・・・受光器、２０・・・電気回路。 出願人　日本電装株式会社（ほか１名）代理人　弁理士
　長　谷　［１α　− 第１悶 ＩＩＩ 第２囚 利ｍ市正書（自発） ２、発明の名称 煙検出装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所 氏　名（名　称）　（４２６）日本電装株式会社菱　信
　ビルヂング ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面。 ７．７ｉｉ正の内容 （１）本願の明細書中箱９頁第１４行目にて「・・・な
お、〜を示ず。」 とあるを 「・・・なお、符号２５ｃは演算増幅器２５の入力イン
ピーダンス整合用抵抗を示し、また符号２６は抵抗を示
す。」 と補正する。 （２）本願の図面中箱２図を別紙の通り補正する。 ８、添付書類の目録 （１）補正図面　・・・・・１通 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光反則体の反射面に煙の流入空間を介し対向するように
   配置されて前記流入空間に向けて発光する発光素子と、
   この発光素子からその直接光を受けないように隔離して
   配置されて前記反射面及び（又は）前記流入空間中の煙
   によシ前記発光素子からの光が反射されたときこの反別
   光を受けてこの受光量を受光信号として発生する受光素
   子と、前記流入空間中に煙が存在しないときに前記受光
   素子から生じる受光信号の値を基準信号として発生する
   基準信号発生手段と、前記流入空間中に煙が流入したと
   き前記受光素子から生じる受光信号の値と前記基準信号
   の値との差を検出してこれを検出信号として発生する検
   出手段と備えた煙検出装置。