JPWO2017217078A1 - 光電式ほこりセンサ装置および空調機器 - Google Patents

Abstract

光電式ほこりセンサ装置（１）が、本体筺体（８）と、発光部（４）と、受光部（５）と、本体筺体（８）内およびほこり検出領域（ＳＡ）が、ほこりがない、あるいは、ほとんどない無塵状態である場合に受光部（５）により出力された第１受光信号と、ほこり検出領域（ＳＡ）が無塵状態である場合に受光部（５）により出力された第２受光信号とに基づいて、受光信号を補正する受光信号補正部（２４）と、受光信号補正部（２４）により補正された受光信号に基づいて、ほこりの有無または濃度を検出するほこり検出部（２５）と、を備える。

Description

本発明は、光電式ほこりセンサ装置、および、それを備えた空調機器に関する。

科学技術の進展に伴い空気の汚れが問題にされるようになってきている。例えば、たばこの煙、煤塵などの微粒子、微粉末に代表される汚れ粒子、あるいは、ハウスダストなど微粒子（本明細書では検出対象としてのダスト類（異物）をまとめて単に「ほこり」という。）による空気の汚染状況を検出する光電式ほこりセンサ装置が提案されている。このような光電式ほこりセンサ装置は、空気の汚染状態を観測する等の観点から、空気清浄器や空気清浄機能付きエアーコンディショナ等の空調機器に搭載されることがある。

例えば、特許文献１には、発光部と、ほこり検出領域と、受光部とを備え、発光部からの光をほこり検出得容器に照射し、ほこり検出領域からの反射光を受光部で受光することで、ほこり検出領域を浮遊するほこり等を検出する光電式ほこりセンサ装置が開示されている。

特開２０００−３５６５８３号公報

ところで、上記光電式ほこりセンサ装置を搭載した空調機器では、ほこりを含んだ空気が、光電式ほこりセンサ装置のほこり検出領域を通過するため、光電式ほこりセンサ装置の内部にほこりが付着もしくは堆積することがある。

このように、光電式ほこりセンサ装置の内部にほこり等が付着等すると、発光部からの光を散乱し、受光部に入射する。このため、受光部で受光する光の量が、ほこり検出領域からの光の量よりも多くなり、検出精度が低下する場合がある。

そこで、本発明は、検出精度の高い光電式ほこりセンサ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく、本発明の光電式ほこりセンサ装置は、
本体筺体と、
上記本体筺体内に設けられ、空気中のほこりを検出するためのほこり検出領域に光を照射する発光部と、
上記本体筺体内に設けられると共に、上記発光部から出射され上記ほこり検出領域で散乱あるいは上記ほこり検出領域を透過した光を受光し、受光した光を受光信号として出力する受光部と、
上記本体筺体内および上記ほこり検出領域が、上記ほこりがない、あるいは、ほとんどない無塵状態である場合に上記受光部により出力された第１受光信号と、上記ほこり検出領域が上記無塵状態である場合に上記受光部により出力された第２受光信号とに基づいて、上記受光信号を補正する受光信号補正部と、
上記受光信号補正部により補正された上記受光信号に基づいて、上記ほこりの有無または濃度を検出するほこり検出部と、
を備えることを特徴としている。

本発明の光電式ほこりセンサ装置によれば、本体筺体内およびほこり検出領域が無塵状態である場合に受光部により出力された第１受光信号と、ほこり検出領域が無塵状態である場合に受光部により出力された第２受光信号とに基づいて、受光信号を補正している。これにより、本体筺体内に付着または堆積したほこりからの光の影響を低減して検出精度を高めることができる。

本発明の第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置の回路ブロック図。 図１の光電式ほこりセンサ装置の検出状態を説明するための図。 図１の光電式ほこりセンサ装置を備えた空調機器を動作させたときの光電式ほこりセンサ装置の出力値を示す図。 図１の光電式ほこりセンサ装置の出力値と補正値とを示す図。 本発明の第４実施形態の光電式ほこりセンサ装置のセンサ出力と補正値取得の時間との関係を示す図。 本発明の第５実施形態の光電式ほこりセンサ装置のセンサ出力と補正値取得の時間との関係を示す図。 本発明の第６実施形態の光電式ほこりセンサ装置のセンサ出力と補正値取得の時間との関係を示す図。 本発明の第７実施形態の光電式ほこりセンサ装置のセンサ出力と補正値取得の時間との関係を示す図。 本発明の第８実施形態の光電式ほこりセンサ装置の回路ブロック図。 従来の光電式ほこりセンサ装置の回路ブロック図。 図１０の光電式ほこりセンサ装置の検出状態を説明するための図。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」を含む用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。また、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。さらに、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。

まず、本発明の説明に先立って、従来の光電式ほこりセンサ装置１０１について、図１０，図１１を参照して説明する。

光電式ほこりセンサ装置１０１は、図１０に示すように、本体筐体１０８と、この本体筺体１０８内に設けられた検出部１１０および制御部１２０を備えている。検出部１１０は、発光部１０４と受光部１０５とで構成されている。制御部１２０は、検出部１１０の発光部１０４を制御する駆動回路制御部２１で構成されている。また、本体筺体１０８の内部には、ほこり検出領域ＳＡが設けられている。

発光部１０４は、発光素子１０４ａと、この発光素子１０４ａを駆動させる駆動回路１０４ｂとを備えている。また、受光部１０５は、受光素子１０５ａと、受光素子１０５ａと制御部１２０との間で直列接続された複数の増幅回路Ｇ１，Ｇ２〜Ｇｎ（ｎは２以上の整数）とを備えている。

上記光電式ほこりセンサ装置１０１では、ほこり検出を開始すると、制御部１２０の駆動回路制御部１２１が駆動回路１０４ｂを制御して、発光素子１０４ａを駆動させ、光（例えば、パルス光）Ｌｅをほこり検出領域ＳＡに照射する。そして、ほこりＤにより反射したほこり検出領域ＳＡからの散乱光Ｌｒを受光した受光素子１０５ａが、受光した散乱光Ｌｒを受光信号として出力する。受光素子１０５ａから出力された受光信号は、増幅回路Ｇ１，Ｇ２〜Ｇｎにて増幅された後、制御部１２０へ送信される。

光電式ほこりセンサ装置１０１は、制御部１２０に送信された受光信号の出力値に基づいて、ほこり検出領域ＳＡのほこりＤの有無または濃度を検出し、受光素子１０５ａの受光信号の出力値レベルに基づいて、ほこり検出領域ＳＡを通るほこりＤの粒径を検出する。

ここで、ほこり検出領域ＳＡのほこりＤが少ない場合、ほこり検出領域ＳＡのほこりで反射される発光部１０４からの光Ｌｅが少なくなるので、受光素子１０５ａの受光量が少なくなる。一方、ほこり検出領域ＳＡを通るほこりＤが多い場合、ほこり検出領域ＳＡのほこりで反射される発光部１０４からの光Ｌｅが多くなるので、受光素子１０５ａの受光量が多くなる。

すなわち、図１１に示すように、制御部１２０に送信された受光信号の出力値が小さい場合（（ｂ）のα１領域参照）、光電式ほこりセンサ装置１０１は、ほこり検出領域ＳＡにほこりが少ない（あるいは、無い）と判断する。一方、制御部１２０に送信された受光信号の出力値が大きい場合（（ｂ）のα２領域参照）、光電式ほこりセンサ装置１０１は、ほこり検出領域ＳＡにほこりが多い（あるいは、有る）と判断する。なお、ほこり検出領域ＳＡのほこりが多くなれば、それに伴い受光信号の出力値は大きくなっていく。

（第１実施形態）
続いて、本発明の第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１を説明する。図１に示すように、第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、本体筺体８と、この本体筺体８内に設けられた検出部１０および制御部２０とで構成されている。また、本体筺体８内には、ほこり検出領域ＳＡが設けられている。

検出部１０は、発光部４と受光部５とを備えている。

発光部４は、発光素子４ａ（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））と、この発光素子４ａを駆動する駆動部４ｂとで構成されている。発光素子４ａは、駆動回路４ｂにより一定の照射光Ｌｅを発光する。駆動回路４ｂは、ＬＥＤ回路電源、ＬＥＤ回路ＧＮＤ（接地線）に接続されている。

なお、発光部４には、図示しない発光部レンズおよび発光部スリットが設けられており、発光素子４ａから出者された光Ｌｅ（ビーム）をほこり検出領域ＳＡに効果的に照射できるようになっている。

受光部５は、受光素子５ａ（例えば、フォトダイオード）と、複数の（ここでは三つの）増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３と構成されている。受光素子５ａは、受光した光Ｌｒを電気信号（以下、受光信号という）に変換する。増幅回路Ｇ１〜Ｇ３は、受光素子５ａと制御部２０との間で直列に接続され、受光信号を増幅する。増幅された受光信号は、受光部５により制御部２０に送信される。

なお、受光信号は極めて小さいため、複数の増幅回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を用いて、制御部２０での処理が可能なレベルにまで受光信号を増幅している。

また、受光部５には、図示しない受光部スリットおよび受光部レンズが設けられており、ほこり検出領域ＳＡからの光Ｌｒを受光素子５ａが効果的に受光できるようになっている。

制御部２０は、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）等からなり、駆動回路制御部２１と、信号処理部２２と、通信部２３とを備えている。

駆動回路制御部２１は、発光部４の駆動回路４ｂを制御する。

信号処理部２２は、受光信号補正部２４と、ほこり検出部２５とを備えている。信号処理部２２に送信された受光信号（アナログ信号）は、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄコンバータ）に入力されデジタル信号に変換される。

受光信号補正部２４は、受光部５から送信された受光信号を補正する。具体的には、受光信号補正部２４は、本体筺体８内およびほこり検出領域ＳＡが、ほこりがない（あるいは、ほとんどない）無塵状態である場合に受光部５により出力された第１受光信号の出力値Ｖｉから、ほこり検出領域ＳＡが無塵状態である場合に受光部５により出力された第２受光信号の出力値Ｖｓを減算した値を補正値Ｖｐとして決定する。そして、受光信号補正部２４は、受光部５から送信された受光信号の出力値から決定された補正値Ｖｐを減算して、受光信号の補正出力値を算出する。

ほこり検出部２５は、受光信号補正部２４により補正された受光信号、すなわち、受光信号の補正出力値に基づいて、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無または濃度を検出する。具体的には、ほこり検出部２５は、受光信号の補正出力値が所定閾値以下であった場合、ほこり検出領域ＳＡにほこりが少ない（あるいは、無い）と判断し、受光信号の補正出力値が所定閾値を超えている場合、ほこり検出領域ＳＡにほこりが多い（あるいは、有る）と判断する。ほこり検出部２５によるほこり検出領域ＳＡのほこりの検出結果は、通信部２３に送信される。

本体筺体８の内部にほこりが堆積あるいは付着している場合、図２に示すように、ＶｉからＶｓに増加する。この増加分は、ほこり検出領域ＳＡのほこりの量にかかわらず同じであるため、ＶｉからＶｓを減算した値を補正値として算出し、検出された受光信号から減算して、本体筺体８内に付着等したほこりの影響を減少させている。

通信部２３は、ほこり検出部２５から送信されたほこり検出領域ＳＡのほこりの検出結果を光電式ほこりセンサ装置１の外部に送信する。また、光電式ほこりセンサ装置１の外部から送信された情報を受信して、信号処理部２２等に送信する。

ところで、実使用環境において無塵状態、あるいは、無塵状態に近い状態をつくりだす事は困難である。更に、無塵状態であるか否かを判断するためには、ほこりが付着等していない別のほこりセンサが必要となる。

図３に、上記光電式ほこりセンサ装置１を備えた空気清浄機能のある空調機器を動作させたときの信号処理部２２のＡ／Ｄコンバータに入力された信号をプロットしたものを示す。この図３では、Ａ／Ｄコンバータに入力された受光信号の出力値を実線で、この受光信号の出力値をローパスフィルタ等で処理したものを破線でプロットしている。

図３に示すように、空調機器の起動時は、Ａ／Ｄコンバータに入力された受光信号の出力値の振幅が大きいが(ΔＶ１)、時間とともに小さくなっている。これは、空気清浄機能が働く事によって時間とともに清浄な空気になっている。すなわち、Ａ／Ｄコンバータに入力された受光信号の出力値の振幅が十分に小さく（ΔＶ２）となった場合、ほこりがゼロ、もしくは、非常に少ない状態になったとして考えられる。

このため、上記光電式ほこりセンサ装置１では、無塵状態であるか否かを信号処理部２２に入力される受光信号の出力値を用いて判定する。具体的には、所定期間内に出力された受光信号の出力値のばらつきを算出し、算出された受光信号の出力値のばらつきが所定閾値以下である場合に、無塵状態であると判定する。第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１では、受光信号の出力値のばらつきは、所定期間内に出力された受光信号の出力値の最大値と最小値の差分により算出される。無塵状態であると判定されると、受光信号補正部２４が、第２受光信号の出力値Ｖｓを算出し、この第２受光信号の出力値Ｖｓと第１受光信号の出力値Ｖｉとに基づいて補正値Ｖｐを決定する。ほこり検出部２５は、決定された補正値Ｖｐに基づいて、図７に示す受光信号の補正出力値を算出し、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等を検出する。

この方法では、空調機器の運転中に第２受光信号の出力値Ｖｓを算出できるので、ほこり検出領域ＳＡのほこりの量に応じて、正確な補正値Ｖｐを算出できる。なお、第１受光信号の出力値Ｖｉは、本体筺体８内およびほこり検出領域ＳＡが無塵状態である場合の受光信号の理論出力値を用いる。すなわち、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等を検出する前に、第１受光信号の出力値Ｖｉを予め算出しておき、制御部２０に記憶しておく。

このように、第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１によれば、本体筺体８内およびほこり検出領域ＳＡが無塵状態である場合に受光部５により出力された第１受光信号と、本体筺体８内は無塵状態ではないが、ほこり検出領域ＳＡが無塵状態である場合に受光部５により出力された第２受光信号とに基づいて、受光信号を補正している。これにより、本体筺体８内に付着または堆積したほこりからの光の影響を低減して検出精度を高めることができる。

また、受光部５により所定期間内に出力された受光信号の出力値のばらつきを算出し、算出された受光信号の出力値のばらつきが所定閾値以下である場合に、ほこり検出領域ＳＡが無塵状態であると判定している。これより、別のほこりセンサを用いることなく、ほこり検出領域ＳＡが無塵状態であるか否かを容易に判定できる。

また、受光信号の出力値のばらつきを所定期間内に出力された受光信号の出力値の最大値と最小値の差分により算出することで、無塵状態の判定に係る処理負荷を軽減できる。

また、第１，第２受光信号の出力値Ｖｉ，Ｖｓに基づいて補正値Ｖｐを決定し、この補正値Ｖｐを受光信号の出力値から減算することにより、受光信号の補正が行われている。これにより、本体筺体８内に付着または堆積したほこりからの光の影響を低減して検出精度を高めることができる。

なお、無塵状態であるか否かの判定は、上記方法にかぎらず、例えば、ほこりが付着等していない別のほこりセンサを用いて判定してもよい。

また、第１受光信号の出力値Ｖｉは、理論値に限らず、可能ならば、実測値であってもよい。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された受光信号の出力値の標準偏差により算出される点で、第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。

このように、受光信号の出力値のばらつきを所定期間内に出力された受光信号の出力値の標準偏差により算出することで、無塵状態の判定に係る処理負荷を軽減できる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された受光信号の出力値の四分位偏差により算出される点で、第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。

このように、受光信号の出力値のばらつきを所定期間内に出力された受光信号の出力値の四分位偏差により算出することで、無塵状態の判定に係る処理負荷を軽減できる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、図５に示すように、無塵状態であると判定され受光信号補正部２４により補正値Ｖｐ１が算出された後、再び無塵状態であると判定され受光信号補正部２４により補正値Ｖｐ２が算出された場合に、補正値をＶｐ１からＶｐ２に更新する点で、第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。なお、図５中、符号Ｔ１は所定期間を示す。

このように、直近に算出された補正値Ｖｐに基づいて、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等が検出されるので、検出精度を高めることができる。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、図６に示すように、受光信号の出力値からの補正値Ｖｐの減算を段階的に行っている点で、第４実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。

このように、受光信号の出力値からの補正値Ｖｐの減算を段階的に行うことで、補正値Ｖｐがノイズ成分の影響で大きく変化しても、ノイズ成分の影響を無視することができるので、検出精度を高めることができる。

また、受光信号の出力値からの補正値Ｖｐの減算を直截的に行った場合に比べて、ユーザに異常動作であると判断される可能性を低減できる。

なお、補正値Ｖｐの段階的な減算とは、補正値Ｖｐ（減算値）を補正値Ｖｐよりも小さい値から補正値Ｖｐに等しい値になるまで、次第に増加させて行われる減算をいう。このように減算値を次第に増加させることで、受光信号の出力値を必要以上に減算してしまうことを回避できる。

（第６実施形態）
第６実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、図７に示すように、受光信号の出力値から補正値Ｖｐを減算した値が負数となる場合、補正値Ｖｐを“ゼロ”に変更する点で、第５実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。

第６実施形態の光電式ほこりセンサ装置１では、例えば、ほこり検出領域ＳＡのほこりの量が減少し、破線で示す受光信号の出力値が補正値Ｖｐ１よりも小さくなる所定期間Ｔ２の間、補正値Ｖｐを“ゼロ”とすると共に、補正値Ｖｐの決定が再度行われ、新たな補正値Ｖｐ３が決定される。これにより、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等を正確に検出できる。

（第７実施形態）
第７実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、図８に示すように、受光信号の出力値が第１受光信号の出力値Ｖｉよりも小さい場合（期間Ｔ３）、受光信号の出力値を第１受光信号の出力値Ｖｉに変更する点で第６実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。

このように、受光信号の出力値が第１受光信号の出力値Ｖｉよりも小さい場合に、受光信号の出力値を第１受光信号の出力値Ｖｉに変更することで、補正値Ｖｐの算出に係る処理負荷を軽減できる。

（第８実施形態）
第８実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、図９に示すように、信号処理部２２に記憶部２６を設けた点で、第１実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。

記憶部２６は、不揮発性メモリからなり、受光信号補正部２４で算出された補正値Ｖｐを記憶する。このように記憶部２６を設けることで、補正値Ｖｐの算出に係る処理負荷を軽減できる。

なお、第８実施形態の光電式ほこりセンサ装置１では、電源をオンした後、最初に受光信号補正部２４による決定された補正値Ｖｐのみが、記憶部２６に記憶されるようになっている。このため、記憶部２６の記憶容量を抑制することができる。

（第９実施形態）
第９実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、記憶部２６に、予め補正値Ｖｐが記憶されており、電源がオンされた後、最初に受光信号補正部２４による補正値Ｖｐの決定が行われるまでの間、予め記憶された補正値Ｖｐに基づいて、受光信号の補正が行われる点で、第８実施形態の光電式ほこりセンサ装置１と異なっている。

このように、予め補正値Ｖｐを記憶部２６に記憶させておくことで、例えば、なかなか第２受光信号の出力値Ｖｓが算出できない場合であっても、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等を高い精度で検出できる。

上記第１〜第９実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、空気清浄器、空気清浄機能付きエアーコンディショナ等の空調機器に適用できる。

本発明および実施形態をまとめると、次のようになる。

本発明の光電式ほこりセンサ装置１は、
本体筺体８と、
上記本体筺体８内に設けられ、空気中のほこりを検出するためのほこり検出領域ＳＡに光を照射する発光部４と、
上記本体筺体８内に設けられると共に、上記発光部４から出射され上記ほこり検出領域ＳＡで散乱あるいは上記ほこり検出領域ＳＡを透過した光を受光し、受光した光を受光信号として出力する受光部５と、
上記本体筺体８内および上記ほこり検出領域ＳＡが、上記ほこりがない、あるいは、ほとんどない無塵状態である場合に上記受光部５により出力された第１受光信号Ｖｉと、上記ほこり検出領域ＳＡが上記無塵状態である場合に上記受光部５により出力された第２受光信号Ｖｓとに基づいて、上記受光信号を補正する受光信号補正部２４と、
上記受光信号補正部２４により補正された上記受光信号に基づいて、上記ほこりの有無または濃度を検出するほこり検出部２５と、
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、本体筺体８内およびほこり検出領域ＳＡが無塵状態である場合に受光部５により出力された第１受光信号と、ほこり検出領域ＳＡが無塵状態である場合に受光部５により出力された第２受光信号とに基づいて、受光信号を補正している。これにより、本体筺体８内に付着または堆積したほこりからの光の影響を低減して検出精度を高めることができる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号補正部２４が、
上記受光部５により所定期間内に出力された上記受光信号の出力値のばらつきを算出し、算出された上記受光信号の出力値のばらつきが所定閾値以下である場合に、上記無塵状態であると判定する。

上記実施形態によれば、別のほこりセンサを用いることなく、ほこり検出領域ＳＡが無塵状態であるか否かを容易に判定できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された上記受光信号の出力値の最大値と最小値の差分により算出される。

上記実施形態によれば、無塵状態の判定に係る処理負荷を軽減できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された上記受光信号の出力値の標準偏差により算出される。

上記実施形態によれば、無塵状態の判定に係る処理負荷を軽減できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された上記受光信号の出力値の四分位偏差により算出される。

上記実施形態によれば、無塵状態の判定に係る処理負荷を軽減できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号補正部２４が、上記第１，第２受光信号の出力値Ｖｉ，Ｖｓに基づいて補正値Ｖｐを決定する。

上記実施形態によれば、本体筺体８内に付着または堆積したほこりからの光の影響を低減できる補正値の決定が可能になる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号補正部２４が、決定された補正値Ｖｐを上記受光信号の出力値から減算することにより、上記受光信号の補正を行う。

上記実施形態によれば、本体筺体８内に付着または堆積したほこりからの光の影響を低減して検出精度を高めることができる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値の減算が、段階的に行われる。

上記実施形態によれば、補正値Ｖｐがノイズ成分の影響で大きく変化しても、ノイズ成分の影響を無視することができるので、検出精度を高めることができる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値の減算が、上記補正値Ｖｐを上記補正値Ｖｐよりも小さい値から上記補正値Ｖｐに等しい値になるまで、次第に増加させることにより段階的に行われる。

上記実施形態によれば、受光信号の出力値を必要以上に減算してしまうことを回避できるので、検出精度を高めることができる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値から上記補正値Ｖｐを減算した値が負数となる場合、上記受光信号の出力値を上記第１受光信号の出力値Ｖｉに変更する。

上記実施形態によれば、受光信号の出力値から補正値Ｖｐを減算した値が負数となる場合、受光信号の出力値を第１受光信号の出力値Ｖｉに変更する。これにより、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等を正確に検出できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値から上記補正値Ｖｐを減算した値が負数となる場合、上記受光信号補正部２４により、上記補正値Ｖｐの決定が再度行われる。

上記実施形態によれば、受光信号の出力値から補正値Ｖｐを減算した値が負数となる場合、補正値Ｖｐの決定が再度行われる。これにより、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等を正確に検出できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号の出力値が、上記第１受光信号の出力値よりも小さい場合、上記受光信号の出力値を上記第１受光信号の出力値に変更する。

上記実施形態によれば、補正値Ｖｐの算出に係る処理負荷を軽減できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記補正値Ｖｐを記憶するための記憶部２６を備える。

上記実施形態によれば、補正値Ｖｐの算出に係る処理負荷を軽減できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記受光信号補正部２４による上記受光信号の補正が行われたときに、上記補正値Ｖｐが上記記憶部２６に記憶される。

上記実施形態によれば、補正値Ｖｐの算出に係る処理負荷を軽減できる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
電源をオンした後、最初に上記受光信号補正部２４により決定された上記補正値Ｖｐのみが、上記記憶部２６に記憶される。

上記実施形態によれば、記憶部２６の記憶容量を抑制することができる。

また、一実施形態の光電式ほこりセンサ装置１は、
上記記憶部２６に、予め上記補正値Ｖｐが記憶されており、
電源がオンされた後、最初に上記受光信号補正部２４による上記補正値Ｖｐの決定が行われるまでの間、予め記憶された上記補正値Ｖｐに基づいて、上記受光信号補正部２４による上記受光信号の補正が行われる。

上記実施形態によれば、例えば、なかなか第２受光信号の出力値Ｖｓが算出できない場合であっても、ほこり検出領域ＳＡのほこりの有無等を高い精度で検出できる。

本発明の空調機器は、上記光電式ほこりセンサ装置１を備えている。

上記構成によれば、検出精度の高い光電式ほこりセンサ装置１を備えた空調機器が得られる。

上記第１〜第９実施形態で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいことは、勿論である。

１ 光電式ほこりセンサ装置
４ 発光部
４ａ 発光素子
４ｂ 駆動回路
５ 受光部
５ａ 受光素子
８ 本体筺体
１０ 検出部
２０ 制御部
２１ 駆動回路制御部
２２ 信号処理部
２３ 通信部
２４ 受光信号補正部
２５ ほこり検出部
２６ 記憶部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３ 増幅回路
ＳＡ ほこり検出領域
Ｖｐ 補正値
Ｖｉ 第１受光信号の出力値
Ｖｓ 第２受光信号の出力値

Claims (17)

1. 本体筺体と、
   上記本体筺体内に設けられ、空気中のほこりを検出するためのほこり検出領域に光を照射する発光部と、
   上記本体筺体内に設けられると共に、上記発光部から出射され上記ほこり検出領域で散乱あるいは上記ほこり検出領域を透過した光を受光し、受光した光を受光信号として出力する受光部と、
   上記本体筺体内および上記ほこり検出領域が、上記ほこりがない、あるいは、ほとんどない無塵状態である場合に上記受光部により出力された第１受光信号と、上記ほこり検出領域が上記無塵状態である場合に上記受光部により出力された第２受光信号とに基づいて、上記受光信号を補正する受光信号補正部と、
   上記受光信号補正部により補正された上記受光信号に基づいて、上記ほこりの有無または濃度を検出するほこり検出部と、
   を備えることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
2. 請求項１に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号補正部が、
   上記受光部により所定期間内に出力された上記受光信号の出力値のばらつきを算出し、算出された上記受光信号の出力値のばらつきが所定閾値以下である場合に、上記無塵状態であると判定することを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
3. 請求項２に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された上記受光信号の出力値の最大値と最小値の差分により算出されることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
4. 請求項２に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された上記受光信号の出力値の標準偏差により算出されることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
5. 請求項２に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号の出力値のばらつきが、所定期間内に出力された上記受光信号の出力値の四分位偏差により算出されることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号補正部が、上記第１，第２受光信号の出力値に基づいて補正値を決定することを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
7. 請求項６に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号補正部が、決定された上記補正値を上記受光信号の出力値から減算することにより、上記受光信号の補正を行うことを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
8. 請求項７に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号の出力値の減算が、段階的に行われることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
9. 請求項８に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
   上記受光信号の出力値の減算が、上記補正値を上記補正値よりも小さい値から上記補正値に等しい値になるまで、次第に増加させることにより段階的に行われることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
10. 請求項７に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
    上記受光信号の出力値から上記補正値を減算した値が負数となる場合、上記受光信号の出力値を上記第１受光信号の出力値に変更することを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
11. 請求項７から１０のいずれか１つに記載の光電式ほこりセンサ装置において、
    上記受光信号の出力値から上記補正値を減算した値が負数となる場合、上記受光信号補正部により、上記補正値の決定が再度行われることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
12. 請求項７に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
    上記受光信号の出力値が、上記第１受光信号の出力値よりも小さい場合、上記受光信号の出力値を上記第１受光信号の出力値に変更することを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
13. 請求項６から１２のいずれか１つに記載の光電式ほこりセンサ装置において、
    上記補正値を記憶するための記憶部を備えることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
14. 請求項１３に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
    上記受光信号補正部による上記受光信号の補正が行われたときに、上記補正値が上記記憶部に記憶されることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
15. 請求項１３または１４に記載の光電式ほこりセンサ装置において、
    電源をオンした後、最初に上記受光信号補正部により決定された上記補正値のみが、上記記憶部に記憶されることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
16. 請求項１３から１５のいずれか１つに記載の光電式ほこりセンサ装置において、
    上記記憶部に、予め上記補正値が記憶されており、
    電源がオンされた後、最初に上記受光信号補正部による上記補正値の決定が行われるまでの間、予め記憶された上記補正値に基づいて、上記受光信号補正部による上記受光信号の補正が行われることを特徴とする光電式ほこりセンサ装置。
17. 請求項１から１６のいずれか１つに記載の光電式ほこりセンサ装置を備えた空調機器。

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