JPH0531199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、発光部と受光部を所定の検煙空間を
おいて対向して設け、検煙空間に流入した煙によ
る減衰光を受光部で受光し、受光部の受光出力に
基づいて火災を検出するようにした減光式煙検出
器に関する。

（従来の技術） 従来の一体型の減光式煙検出器では、発射光を
発射する発光部と、発光部からの発射光を受光す
る受光部とを所定の検煙空間において対向させ、
検煙空間に煙が流入すると、発光部からの発射光
が煙により減衰され、減衰した受光部の受光出力
に基づいて火災検出を行なつており、限られた筐
体内で発光部と受光部間の光路長を得るため、発
光部からの発射光をミラー等により複数回反射さ
せて受光部に入射させ実質的に検煙空間を広く設
定したと同等の機能をもたせ、検煙空間に流入し
た煙による減衰量を大きくして検出感度を上昇さ
せるようにしていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような減光式煙検出器で
は、発光部からの発射光をミラーにより反射させ
る毎に発射光が減衰され、且つ経年変化によるミ
ラーの汚れで更にその減衰率が高まるのみなら
ず、ミラーによる光学的な調整機構が複雑化しコ
ストが上昇するという問題があつた。

このため、本願発明者等は、複数の発光部のそ
れぞれに対向して受光部を設け、各発光部からの
発射光を対応するそれぞれの受光部に入射し、各
受光部からの煙により減衰した煙検出信号を統合
手段で統合して煙量を演算処理し、発光部と受光
部の間隔、即ち検煙空間を実質的に広く設定した
と同等の機能をもたせ、且つコストの低減を図つ
た減光式煙検出器を提案している（特開昭60−
230039号公報）。

ところで、このような減光式煙検出器では、複
数の発光部及び発光部と同数の受光部を必要とし
ており、多数の発光部及び受光部を用いることな
く更にコストを低減させ、且つ一体型の減光式煙
検出器を一段と小型化することが望まれていた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、限られた筐体内で発光部と受光部間の光路長
を長くして実質的に検煙空間を広く設定したと同
等の機能をもたせつつ、大幅なコスト低減を図
り、更に小型化した一体型の減光式煙検出器を提
供するため、一対の発光器と受光器を検煙空間に
おいて対向して配置した減光式煙検出器におい
て、入力信号レベルに応じた発光輝度で前記発光
器を発光する発光駆動部と、該発光駆動部にパル
ス幅Ｔ１の発光パルスを周期Ｔ２で出力する発振
回路と、発光器からの発射光の煙による減衰光を
前記受光器で受光し、受光量に応じた検出信号を
出力する煙検出部と、該煙検出部からの検出信号
を前記パルス幅Ｔ１より長く、且つ前記周期Ｔ２
より短い一定時間Ｔ３だけ遅延させて再び前記発
光駆動部に出力する遅延回路と、前記煙検出部か
らの検出信号の信号レベルに基づいて煙量を演算
する煙量演算部と、前記発振回路からの発光パル
スの入力時から、前記遅延時間３より長く、且つ
前記周期Ｔ２より短い所定時間Ｔ４経過後に該煙
量演算部に対して所定時間Ｔ４の間にわたつて繰
り返された発光及び受光により前記煙検出部から
得られる最後の検出出力の信号レベルに応じて煙
量を演算するよう制御信号を出力する制御部とを
備えたことを特徴とする。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示した回路図で
ある。

まず構成を説明すると、１は定電圧電源であ
り、一定電圧を出力する。２は発振回路であり、
パルス幅Ｔ１の発光パルスを周期Ｔ２で出力す
る。３は発光駆動部であり、発振回路２からの発
光パルス、もしくは後で説明する遅延回路５から
の信号パルスを入力し、入力した信号レベルに応
じた発光輝度で発光する発光器を内蔵している。
具体的に発光駆動部３の内部構成を説明すると、
９は演算増幅器であり、演算増幅器９の出力端子
からは抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ１のベー
スに接続している。定電圧電源１から引き出され
た電源線間には、発光器１０、トランジスタＱ
１、抵抗Ｒ２を直列接続している。１１は発光器
１０からの発射光を光フアイバー１６を介して受
光する受光器であり、受光器１１のアノード側よ
り抵抗Ｒ３及び演算増幅器９の反転入力端子に接
続している。この受光器１１は、発光器１０から
の発射光の強さに応じた受光出力を演算増幅器９
の反転入力端子に帰還しており、発光器１０の汚
れ補償及び温度補償を行ないつつ、発光器１０の
発光輝度を入力信号レベルに応じて制限する。４
は発光駆動部３からの発射光の煙による減衰光を
受光し、受光量に応じて検出信号を出力する煙検
出部である。具体的に煙検出部４の内部構成を説
明すると、定電圧電源１から引き出された電源線
間には、通常時閉成し、後で説明する制御部の制
御指令で開放するスイツチング手段１２、受光器
１３及び抵抗Ｒ６を直列接続している。受光器１
３は、発光器１０からの発射光を所定の検煙空間
１５をおいて直接受光するように設けられ、検煙
空間１５に流入した煙による減衰光を受光し、受
光出力を演算増幅器１４の非反転入力端子に出力
する。演算増幅器１４の出力端子からは、抵抗Ｒ
４を介してトランジスタＱ２のベースに接続して
いる。定電圧電源１から引き出された電源線間に
はトランジスタＱ２及び抵抗Ｒ５を直列接続し、
トランジスタＱ２のエミツタと抵抗Ｒ５の接続点
を演算増幅器１４の反転入力端子に帰還接続して
おり、受光器１３の受光出力と同一の信号電圧を
遅延回路５に出力する。遅延回路５は、煙検出部
４からの検出信号を入力すると、パルス幅Ｔ１よ
り長く且つ周期Ｔ２より短い所定時間Ｔ３だけ遅
延して信号を出力する。６は制御部であり、内部
に時計回路を備え、発振回路２からの発光パルス
を入力すると、発光パルスの入力時から遅延時間
Ｔ３より長く、且つ周期Ｔ２より短い所定時間Ｔ
４経過後に制御信号を煙量演算部７に出力する。
この所定時間Ｔ４のあいだに亘つて発光駆動部３
及び煙検出部４間では発光及び受光が繰返し駆動
される。即ち、発振回路２からの発光パルスによ
り得られた煙検出部４からの煙検出信号を時間Ｔ
３だけ遅延して発光駆動部３に入力し、煙検出部
４を駆動する。この動作を所定時間Ｔ４のあいだ
繰返す。この繰り返し回数により検煙空間１５の
実効長を実質的に、例えば1mに設定したと同等
の機能をもたせるように時間Ｔ４の長さを設定す
る。また、制御部６には所定の閾値レベルが設定
されており、遅延回路５からの信号パルスの信号
レベルが所定時間Ｔ４以内に閾値レベルより下回
つたことを判別すると、判別時までの時間と規定
の時間Ｔ４との時間比率係数を演算し、この時間
比率計数と共に制御信号を煙量演算部７に出力す
る。煙量演算部７は遅延回路５からの信号パルス
を常時入力しており、制御部６からの制御信号に
基づいて演算を開始し、発光パルスのパルス幅Ｔ
１の２倍の長さに設定された所定時間Ｔ５内に得
られる信号パルスの信号レベルに応じて煙量を演
算する。また、煙量演算部７は、制御部６からの
時間比率計数を入力すると、入力した時間比率計
数に基づいて煙量を補正する。

８は表示部であり、煙量換算部７からの信号に
基づいて煙量を演算する。

尚、煙量演算部７は煙量に相当する信号ではな
く、単に受光出力を直接または電圧信号（１〜
5V）若しくは電流信号（４〜20mA）に変換し
て表示部８に出力し、表示部８で煙量に変換して
表示するようにしてもよく、そのため煙量演算部
７は受光検出信号レベルの出力手段としての機能
をもつ。

第２図は第１図の各部の信号波形図である。第
２図を参照して本発明の動作を説明する。

まず、通常時の動作を説明する。第２図に示す
ように、発振回路２からはパルス幅Ｔ１の発振パ
ルスが周期Ｔ２で出力されており、発光駆動部３
が発振回路２からの最初の発振パルスを入力する
と、演算増幅器９が動作してトランジスタＱ１を
オンする。トランジスタＱ１のオンで発光器１０
を発光させる。発光器１０からの発射光が光フア
イバー１６を介して受光器１１に入射すると受光
器１１がオンし、受光出力を演算増幅器９の反転
入力端子に帰還する。従つて、発光器１０は演算
増幅器９の非反転入力端子に入力した発振パルス
の信号レベルに応じた発光輝度で発光する。通常
時においては、検煙空間１５に煙が存在しないこ
とで発光器１０からの発射光が減衰されることな
く受光器１３に入射する。発光器１０からの発射
光を受けて導通した受光器１３の受光出力が演算
増幅器１４の非反転入射端子に与えられると、ト
ランジスタＱ２を導通して受光器１３の受光出力
と同一信号レベルの検出信号を遅延回路５に出力
する。遅延回路５は、入力した検出信号を所定時
間Ｔ３遅延して発光駆動部３に出力する。以下同
様に発光駆動部３及び煙検出部４を駆動する。即
ち、所定時間Ｔ４の間に亘つて煙検出部４からの
検出信号が遅延回路５により、所定時間Ｔ３遅延
されて再び発光駆動部３に与えられ、入力した信
号レベルに応じた発光輝度で発光器１０を発光さ
せ、煙検出部４を駆動する。このような一連の動
作が繰り返され、最初の発光パルスの出力時から
所定時間Ｔ４が経過すると、制御部６からの指令
でスイツチング手段１２を開放させると同時に煙
量演算部７に制御信号を出力する。煙量演算部７
は制御部６からの制御信号に基づいて演算動作を
開始し、所定時間Ｔ５の間に得られる遅延回路５
からの信号パルスの信号レベルに基づいて煙量を
演算する。即ち、通常時においては検煙空間１５
に煙が存在しないことで発光器１０からの発射光
は減衰されることなく受光器１３に入射し、遅延
回路５を介して得られる煙検出部４からの検出信
号の信号レベルは最初の発振パルスの信号レベル
と略同一であることから煙量零を演算する。表示
部８は煙量演算部７からの信号に基づいて煙量零
を数値表示する。

次に、火災検出時の動作を説明する。

第２図に示すように発振回路２から２個目の発
振パルスが出力され、検煙空間１５には火災によ
る煙が流入していた場合、発光器１０からの発射
光は煙により減衰して受光器１３に入射する。受
光器１３は煙による減衰光を受光し、受光量に応
じた信号電圧を演算増幅器１４の非反転入力端子
に出力する。演算増幅器１４はトランジスタＱ２
を導通させ、受光器１３の受光出力と同一信号電
圧の検出信号を遅延回路５に出力する。遅延回路
５は入力した検出信号を所定時間Ｔ３遅延して再
び発光駆動部３に出力する。以下同様に、煙量演
算部７を駆動させるまでの所定時間Ｔ４の間に亘
つて一連の動作を繰り返す。即ち、煙により減衰
した信号パルスが再び発光駆動部３に与えられる
と、入力した信号パルスの信号レベルに応じた輝
度で発光器１０が発光し、発光器１０からの発射
光は検煙空間１５に存在する煙により更に減衰さ
れて受光器１３に入力する。従つて、発光及び受
光を繰り返すことにより煙検出部４は煙量を順次
積算していくような順次減衰された検出出力を出
力することになる。制御部６は発振回路２からの
２個目の発振パルスの出力時から所定時間Ｔ４が
経過したことを判別すると、スイツチング手段１
２を開放すると共に煙量演算部７に制御信号を出
力して演算動作を指令する。煙量演算部７は制御
部６からの制御信号に基づいて演算動作を開始
し、所定時間Ｔ５の間に得られる減衰した信号パ
ルスを入力し、入力した信号パルスの信号レベル
に応じて煙量を演算する。表示部８は煙量演算部
７からの信号に基づいて煙量を数値表示する。

次に、火災が拡大した場合の動作を説明する。
火災の拡大で検煙空間１５に流入する煙量が増大
し、煙検出部４から出力される検出信号の信号レ
ベルの減衰量が増大すると、制御部６が遅延回路
５からの信号パルスの信号レベルを監視してお
り、所定時間Ｔ４経過前に閾値レベルを下回つた
と判別すると、所定時間Ｔ４との時間比率計数と
共に制御信号を煙量演算部７に出力する。煙量演
算部７は制御部６からの制御信号及び時間比率係
数を入力し、時間比率係数に基づいて煙量を補正
する。

この時間比率係数は、演算周期Ｔ４で設定した
検出回数をNn、閾値レベルを下回つたときまで
の検出回数をNi、そのときの煙検出部４からの
検出信号レベルをDiとすると、設定回数Nnまで
検出を行なつたときの検出信号レベルDxは時間
比率計数（Nn／Ni）に略比例した値となり、 Dx＝（Nn／Ni）×Di ……(1) この検出信号レベルDxを用いて煙量を演算す
る。例えば検出信号レベルDxと煙量との変換テ
ーブル表を実際の煙試験等により作成して煙量演
算部７に設けておき、この変換テーブル表に基づ
いて検出信号レベルDxを煙量に変換する。

そして表示部８は煙量演算部７の補正演算で出
力された信号に基づいて煙量を数値表示する。

尚、上記の実施例では、演算した煙量を表示部
８で数値表示するように構成したが、煙量演算部
７で演算した検出信号レベルDxの出力値をその
まま表示部８で表示するようにしてもよい。

第３図は本発明に於ける発光駆動部及び煙検出
部の他の実施例を示した回路図であり、この実施
例は受光出力を発光側に帰還させるときの遅延動
作をスイツチング制御により行なうようにしたこ
とを特徴とする。

即ち、第１図の実施例にあつては、受光出力を
遅延線や遅延素子等を備えた遅延回路５で一定時
間Ｔ３だけ遅延させて発光側に帰還させている
が、遅延素子を使用した場合には発光側に帰還さ
せる受光出力に伝送歪みを生じ、受光出力の信号
レベルに応じた正確な発光駆動ができなくなる恐
れがある。

そこで第３図の実施例にあつては、スイツチン
グ制御による受光信号の遅延転送により伝送歪み
を生ずることなく、受光出力を発光側に帰還させ
るようにしたものである。

第３図の回路構成を説明すると、まず発光駆動
部３側には、受光側のスイツチング制御で転送さ
れた受光出力を帰還入力した演算増幅器３０が設
けられ、演算増幅器３０の出力は第１図と同じ回
路構成を持つ発光駆動部３に入力される。

即ち、発光駆動部３は、演算増幅器３０からの
帰還出力を演算増幅器９の非反転入力端子に入力
し、演算増幅器９の出力は抵抗Ｒ１を介して発光
駆動用のトランジスタＱ１のベースに与えられ
る。トランジスタＱ１のコレクタ側には発光器１
０が接続され、エミツタ側には過電流防止の抵抗
Ｒ２が接続されている。発光器１０の光は、光フ
アイバー１６を介して受光器１１に与えられてお
り、受光器１１の受光電流を抵抗Ｒ３に流すこと
により得られる帰還電圧を演算増幅器９の反転入
力端子に与え、発光器１０の汚れ補償及び温度補
償を行ないつつ、発光器１０の発光輝度を演算増
幅器３０からの帰還受光レベルに応じた発光量と
なるように制御している。

発光器１０に対しては、所定距離を持つた検煙
空間１５を介して受光器１３が対向配置されてお
り、検煙距離は10cm程度に設定されている。受光
器１３には、受光電流により充電される第１のコ
ンデンサＣ１が直列接続され、受光出力の記憶手
段としてのコンデンサＣ１には検煙空間１５に流
入した煙による光の減衰量に応じた受光電圧が充
電される。第１のコンデンサＣ１の充電電圧は演
算増幅器４０の反転入力端子に接続されており、
この反転入力端子はFETを用いたアナログスイ
ツチＳ１を介して基準電圧＋Vrefの印加端子に
接続されると共に、アナログスイツチＳ２及び抵
抗Ｒ７を介して接地接続される。

演算増幅器４０の出力は、逆流防止用のダイオ
ードＤ２、アナログスイツチＳ３及び抵抗Ｒ８を
介して出力用の演算増幅器４２の非反転入力端子
に接続されており、演算増幅器４２は出力端を反
転入力端子に帰還接続することでバツフア増幅器
として作動する。更に抵抗Ｒ８の出力側と接地間
には受光出力の記憶手段としての第２のコンデン
サＣ２が接続され、第２のコンデンサＣ２はアナ
ログスイツチＳ３の制御により第１のコンデンサ
Ｃ１に充電保持された受光電圧が転送充電され
る。コンデンサＣ２の充電電圧はアナログスイツ
チＳ４を介して発光駆動部３側の演算増幅器３０
の非反転入力端子に帰還接続されており、この非
反転入力端子と接地間には抵抗Ｒ１０が接続され
ていることから、アナログスイツチＳ４がオンし
た時、第２のコンデンサＣ２内の電荷は抵抗Ｒ１
０を通し放電させるので、この抵抗Ｒ１０の端子
電圧が帰還電圧とする。

このような受光側に於ける第１及び第２のコン
デンサＣ１，Ｃ２及びアナログスイツチＳ１〜Ｓ
４により受光出力をスイツチング制御により一定
時間遅延させて発光側に帰還させるスイツチング
遅延手段が構成される。

この受光出力をスイツチング制御により遅延し
て発光側に帰還させるためのアナログスイツチＳ
１〜Ｓ４の制御タイミングは、第４図のタイミン
グチヤートに示すようになる。まず第１サイクル
T1にあつては、発光器１０の発光駆動が行なわ
ず、受光器１３に直列接続したコンデンサＣ１に
は受光電圧の充電がないことから、T1サイクル
の時刻ｔ１１に於いてアナログスイツチＳ１及び
Ｓ３を同時にオンし、基準電圧Vrefを演算増幅
器４０を介して第２のコンデンサＣ２に充電させ
る。この時、同時に第１のコンデンサＣ１も基準
電圧Vrefに充電されることから、次の時刻ｔ１
２でアナログスイツチＳ２をオンし、第１のコン
デンサＣ１を放電リセツトする。続いて時刻ｔ１
３でアナログスイツチＳ４をオンし、コンデンサ
Ｃ２に充電されている基準電圧Vrefを受光側の
演算増幅器３０に帰還入力（微分入力）させ、こ
の演算増幅器３０の出力を受けて発光器１０は最
初の発光駆動を行なう。このため時刻ｔ１３に於
ける発光器１０の発光駆動で検煙空間１５を介し
て受光器１３に光が入射し、受光電流によりコン
デンサＣ１に検煙空間１５に流入した煙の減衰を
受けた光の強さに応じた受光電圧が充電される。

このT1サイクルのスイツチング制御が終了す
ると、次のT2サイクルの時刻ｔ２１に於いてア
ナログスイツチＳ３がオンし、コンデンサＣ１に
充電保持された受光電圧をコンデンサＣ２に転送
充電する。尚、時刻ｔ２１ではコンデンサＣ１に
受光電圧が得られていることから、アナログスイ
ツチＳ１はオフとなつている。続いて時刻ｔ２２
でアナログスイツチＳ２がオンしてコンデンサＣ
１の受光電圧を抵抗Ｒ７を介して放電リセツト
し、次の時刻ｔ２３で再びアナログスイツチＳ４
がオンし、コンデンサＣ２に転送充電されて受光
電圧を演算増幅器３０に帰還させ、発光器１０の
２回目の発光駆動を行なう。

以下、T3〜Tnサイクルについて同様にアナロ
グスイツチＳ３，Ｓ２及びＳ４を順次オンするス
イツチング制御を繰り返し、受光出力の帰還によ
る発光駆動をＮ回繰り返す。

ここで若し検煙空間１５に煙の流入がなけれ
ば、Ｎ回の発光駆動を繰り返しても演算増幅器４
２からの受光出力は基準電圧Vrefとなつている
が、火災により検煙空間１５に煙の流入があつた
時には、受光出力の帰還による発光駆動で最初の
光はＮ回の発光駆動の繰り返しで検煙空間１５の
煙により減衰され、発光回数Ｎ回後に受光出力が
得られるようになる。

このT1〜TnサイクルでなるＮ回の駆動期間は
演算周期Ｔ４以内に定められており、T1〜Tnサ
イクルのスイツチング制御が終了すると再びT1
サイクルに戻り、同様にスイツチング制御を繰り
返す。

第５図は第３図のスイツチング遅延手段を備え
た発光駆動部３及び煙検出部４の受光出力に基づ
いて、煙量を演算するための演算制御部の実施例
を示したブロツク図であり、第１図の実施例に於
ける制御部６、煙量演算部７及び表示部８に相当
する。

第５図に於いて、６０はスイツチング駆動回路
であり、第３図に示した煙検出部４側のアナログ
スイツチＳ１〜Ｓ４を第４図のタイミングチヤー
トに示すようにスイツチング制御するためのスイ
ツチング信号ｅ１〜ｅ４をクロツクパルス発生器
６１等のクロツクパルスに基づいて発生する。

またスイツチング駆動回路６０のスイツチング
サイクルT1〜Tnで定まる発光駆動の回数Nnは、
回数設定回路６５により例えばNn＝10回に設定
されている。

スイツチング駆動回路６０より出力されるアナ
ログスイツチＳ１に対するスイツチング信号ｅ１
は、遅延タイマ６６に与えられており、遅延タイ
マ６６は最初のT1サイクルで発生されるスイツ
チング信号ｅ１により起動し、予め設定した演算
時間Ｔ４後にタイマ出力を生ずるようになる。

スイツチング駆動回路６０により駆動制御され
る発光駆動部３及び煙検出部４で得られた受光パ
ルスは、計数回路６２及び比較回路６３に与えら
れる。計数回路６２は、煙検出部４からの受光パ
ルスを計数しており、発光駆動制御に於ける第１
サイクルT1の最初のタイミングで発生されるス
イツチング信号ｅ１によりリセツトされる。ま
た、比較回路６３は受光パルスを予め定めた閾値
と比較しており、設定した発光回数Nnの間で受
光パルスのレベルが閾値を下回つた時、比較出力
を生ずる。

計数回路６２及び比較回路６３の出力は時間比
率演算回路６４に与えられており、時間比率演算
回路６４は比較回路６３が閾値を下回る受光パル
スを検出した時の比較出力を受けて演算動作を開
始し、回数設定回路６５より与えられている設定
回数Nnと、そのとき計数回路６２から与えられ
ている実際の発光駆動回数Niとによる時間比率
（Nn／Ni）を演算して煙量演算部７に出力する。

煙量演算部７は時間比率演算回路６４から演算
出力が与えられない時は、遅延タイマ６６による
最初の発光駆動から演算時間Ｔ４後のタイマ出力
を受けて発光回数の最終サイクルTnで得られた
受光パルスのレベルに基づいて煙量を演算し、表
示部８に表示する。

一方、設定回数Nnに達する途中で時間比率演
算回路６４から時間比率（Nn／Ni）の演算出力
を受けた時には、その時の受光パルスのレベルを
時間比率で補正して近似的にNn回発光したとき
の受光レベルを演算し、これに基づいて煙量を求
め、表示部８に表示させる。

尚、本実施例において、煙量演算部７は前回の
説明と同様、煙検出部４からの検出信号レベルを
煙量に変換して表示部８に出力していたが、煙量
演算部７は煙量に変換することなく、検出信号レ
ベルを直接出力するようにしてもよい。

また煙量演算部７は表示部８だけでなく、図示
しない信号送出部（例えばＡ／Ｄ変換器及び伝送
回路から構成される）に出力してもよい。

更に、本実施例において、計数回路６２の計数
する信号を煙検出部４から入力していたが、スイ
ツチング信号ｅ４を入力して計数してもよい。

第６図は第３図の実施例と同様に、スイツチン
グ制御による遅延手段を備えた発光駆動部及び煙
検出部の他の実施例を示した回路図であり、この
実施例にあつては、アナログスイツチのスイツチ
ング制御により発光側へ帰還させる受光信号を矩
形波信号として帰還させるようにしたことを特徴
とする。

即ち、第３図の実施例にあつては、アナログス
イツチＳ４のオンによりコンデンサＣ２に充電保
持された受光電圧を微分して帰還させるようにし
ているが、第６図の実施例にあつては第２のコン
デンサＣ２の出力を波形発生回路として作動する
演算増幅器４４の非反転入力端子に与えている。
演算増幅器４４は反転入力端子をアナログスイツ
チＳ５を介して電源電圧に接続すると共に抵抗Ｒ
１１を介して接地接続し、更に出力を抵抗Ｒ１２
を介して帰還接続しており、アナログスイツチＳ
５のオン状態にあつては反転入力端子が電源電圧
にあることから電源電圧以下の値を持つコンデン
サＣ２の充電電圧を入力した非反転入力端子が低
い電圧レベルとなつて演算増幅器４４の出力を零
ボルトとしている。一方、アナログスイツチＳ５
をオフすると、演算増幅器４４の動作状態が得ら
れ、帰還増幅作用によりコンデンサＣ２の充電電
圧を出力レベルとし、且つアナログスイツチＳ５
のオフ期間で定まる矩形波形信号を受光側の演算
増幅器９に帰還するようになる。

第７図は第６図の実施例に於けるアナログスイ
ツチＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ５のスイツチング制御
をT1，T2サイクルについて示したもので、アナ
ログスイツチＳ５をT13，T23のタイミングでオ
ン状態からオフさせる以外は第４図のタイミング
チヤートと同じになる。

このようにスイツチング制御により遅延転送さ
れた受光信号を最終的に矩形波信号に変換して発
光側に帰還させることにより、発光器１０の発光
駆動時間を正確に設定することができ、正確な発
光量が得られることで煙検出精度を更に向上する
ことができる。

尚、第３，６図の実施例に於いて、遅延時間を
更に増加させたい時には、受光信号を転送充電ク
ロツクの周期を変えればよい。また、この遅延時
間の増加は転送コンデンサの数を増すことでも達
成できる。

更に、本実施例のいずれも遅延回路後の受光信
号により煙量を判断していたが、第１図の場合は
煙量演算部７の入力をトランジスタＱ２と抵抗Ｒ
５との接続点から入力し、第３図の場合は演算増
幅器４２の非反転入力端子を受光器１３とコンデ
ンサＣとの接続点と接続し、第６図の場合は受光
器１３とコンデンサＣ１との接続点から受光出力
を取出すことにより、遅延回路を介する以前の受
光信号を入力すれば、素早い煙量の判断処理がで
きる。

（発明の効果） 以上説明してきたように本発明によれば、一対
の発光器と受光器を検煙空間を置いて対向して配
置した減光式煙検出器において、入力信号レベル
に応じた発光輝度で前記発光器を発光する発光駆
動部と、該発光駆動部にパルス幅Ｔ１の発光パル
スを周期Ｔ２で出力する発振回路と、発光器から
発射光の煙による減衰光を前記受光器で受光し、
受光量に応じた検出信号を出力する煙検出部と、
該煙検出部からの検出信号を前記パルス幅Ｔ１よ
り長く、且つ前記周期Ｔ２より短い一定時間Ｔ３
だけ遅延させて再び前記発光駆動部に出力する遅
延回路と、前記煙検出部からの検出信号の信号レ
ベルに基づいて煙量を演算する煙量演算部と、前
記発振回路からの発光パルスの入力時から、前記
遅延時間Ｔ３より長く、且つ前記周期Ｔ２より短
い所定時間Ｔ４経過後に該煙量演算部に対して所
定時間Ｔ４の間にわたつて繰り返された発光及び
受光により前記煙検出部から得られる最後の検出
出力の信号レベルに応じて煙量を演算するよう制
御信号を出力する制御部とを備えたので、検煙空
間の実効長を実質的に長く設定したと同等の効果
が得られ、煙検出器を大幅に小型化することがで
き、且つ煙検出器のコストを低減させることがで
きるという効果が得られる。

一方、受光出力を発光側へ帰還させるときの遅
延手段として、スイツチング制御によるコンデン
サの転送充電で所定の遅延時間を得るようにした
ため、遅延線や遅延素子を使用した場合の伝送歪
を防ぐことができ、受光信号を正確に帰還して発
光駆動を繰返すことができる。

更に、スイツチング転送により遅延した受光出
力を最終的に矩形波に変換して発光側に帰還させ
ることで、発光時間を正確に制御して煙検出精度
を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した回路図、第
２図は信号波形図、第３図はスイツチング制御に
よる遅延手段を備えた本発明の発光駆動部及び煙
検出部の他の実施例を示した回路図、第４図は第
３図のスイツチング制御のタイミングチヤート、
第５図は第３図の実施例と組合わされる駆動制御
部の実施例を示したブロツク図、第６図はスイツ
チング制御による遅延手段の他の実施例を示した
回路図、第７図は第６図のスイツチング制御のタ
イミングヤートである。 １……定電圧電源、２……発振回路、３……発
光駆動部、４……煙検出部、５……遅延回路、６
……制御部、７……煙量演算部、８……表示部、
９，１４，３０，４０，４２，４４……演算増幅
器、１０……発光器、１１，１３……受光器、１
２……スイツチング手段、Ｑ１，Ｑ２……トラン
ジスタ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５……抵
抗、Ｃ１，Ｃ２……コンデンサ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４，Ｓ５……アナログスイツチ、６０……
スイツチング駆動回路、６１……クロツクパルス
発生器、６２……計数回路、６３……比較回路、
６４……時間比率演算回路、６５……回数設定回
路、６６……遅延タイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の発光器と受光器を検煙空間を置いて対
   向して配置した減光式煙検出器において、 入力信号レベルに応じた発光輝度で前記発光器
   を発光する発光駆動部と、 該発光駆動部にパルス幅Ｔ１の発光パルスを周
   期Ｔ２で出力する発振回路と、 発光器からの発射光の煙による減衰光を前記受
   光器で受光し、受光量に応じた検出信号を出力す
   る煙検出部と、 該煙検出部からの検出信号を前記パルス幅Ｔ１
   より長く、且つ前記周期Ｔ２より短い一定時間Ｔ
   ３だけ遅延させて再び前記発光駆動部に出力する
   遅延回路と、 前記煙検出部からの検出信号の信号レベルに基
   づいて煙量を演算する煙量演算部と、 前記発振回路からの発光パルスの入力時から、
   前記遅延時間Ｔ３より長く、且つ前記周期Ｔ２よ
   り短い所定時間Ｔ４経過後に該煙量演算部に対し
   て所定時間Ｔ４の間にわたつて繰り返された発光
   及び受光により前記煙検出部から得られる最後の
   検出出力の信号レベルに応じて煙量を演算するよ
   う制御信号を出力する制御部とを備えたことを特
   徴とする減光式煙検出器。 ２ 前記制御部は、前記所定時間Ｔ４以内に前記
   煙検出部からの検出出力の信号レベルが所定の閾
   値を下回つたことを判別した場合に判別時までの
   時間と所定時間Ｔ４との時間比率係数を演算し、
   前記煙量演算部に時間比率係数とともに前記制御
   信号を出力し、該煙量演算部は、該制御信号の入
   力により煙検出部からの検出出力の信号レベルと
   時間比率係数により煙量を演算することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の減光式煙検出
   器。 ３ 前記遅延回路は、受光出力を記憶する記憶手
   段と、該記憶手段に記憶された受光出力を一定時
   間後に発光側に帰還出力させるスイツチング遅延
   手段とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の減光式煙検出器。 ４ 前記スイツチング遅延手段は、発光側への帰
   還出力を矩形波に波形整形して出力する波形整形
   手段を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の減光式煙検出器。