JPH06223283A - 煙センサー回路 - Google Patents
煙センサー回路Info
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- JPH06223283A JPH06223283A JP5011813A JP1181393A JPH06223283A JP H06223283 A JPH06223283 A JP H06223283A JP 5011813 A JP5011813 A JP 5011813A JP 1181393 A JP1181393 A JP 1181393A JP H06223283 A JPH06223283 A JP H06223283A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 誤判断を防ぐ。
【構成】 発光素子10および受光素子11の特性ばら
つきデータDt1や、無煙レベル基準データDt2等、
信号処理回路21での信号処理に必要なデータを、信号
処理回路21と別のデータ提供回路28に格納し、これ
をEEPROMで構成する。 【効果】 各データを、現実に即して書き換えできるよ
うにする。
つきデータDt1や、無煙レベル基準データDt2等、
信号処理回路21での信号処理に必要なデータを、信号
処理回路21と別のデータ提供回路28に格納し、これ
をEEPROMで構成する。 【効果】 各データを、現実に即して書き換えできるよ
うにする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光電式煙センサー回路
に関する。
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の煙センサーの回路例を図5に示
す。これは、発光回路1、光電変換回路2、AC増幅回
路3,4、差動増幅回路5、判定回路6および積分回路
7から構成されていた。
す。これは、発光回路1、光電変換回路2、AC増幅回
路3,4、差動増幅回路5、判定回路6および積分回路
7から構成されていた。
【0003】発光回路1は、発光素子10(LED)の
発光量を大きくするためと、外乱光によるDC成分を除
くために、パルス波を発生させる。
発光量を大きくするためと、外乱光によるDC成分を除
くために、パルス波を発生させる。
【0004】光電変換回路2は、受光素子11(フォト
ダイオード)に流れる微小光電流を電圧に変換するた
め、高抵抗で受けている。そのため、FET12を使用
したソースフォロア回路により、インピーダンス変換を
している。
ダイオード)に流れる微小光電流を電圧に変換するた
め、高抵抗で受けている。そのため、FET12を使用
したソースフォロア回路により、インピーダンス変換を
している。
【0005】AC増幅回路3,4は、発光素子10のパ
ルス発光に対応して外乱光のDC成分除去のため、AC
増幅を行つている。VR9はゲイン調整用抵抗である。
ルス発光に対応して外乱光のDC成分除去のため、AC
増幅を行つている。VR9はゲイン調整用抵抗である。
【0006】差動増幅回路5は、煙による反射以外の不
要反射光による影響を防止するため、図6に示した不要
反射成分VCOを差し引いて増幅するためのものであ
る。この回路中、R12=R14,R13=R15とす
ると、増幅器OP3の出力Vo(OP3)は次式で表さ
れる。
要反射光による影響を防止するため、図6に示した不要
反射成分VCOを差し引いて増幅するためのものであ
る。この回路中、R12=R14,R13=R15とす
ると、増幅器OP3の出力Vo(OP3)は次式で表さ
れる。
【0007】Vo(OP3)=(R13/R12)(V
CO−Vref1+ΔVC) ただし、ΔVCは煙による反射成分、Vref1はVR
11を調整してVCOと等しくなるように調整する電圧
である。VCOは不要反射出力レベルを示す。
CO−Vref1+ΔVC) ただし、ΔVCは煙による反射成分、Vref1はVR
11を調整してVCOと等しくなるように調整する電圧
である。VCOは不要反射出力レベルを示す。
【0008】判定回路6は、煙濃度が上がりR16,R
17により設定されているレベルを越えると、増幅器O
P4の出力がHighになる。
17により設定されているレベルを越えると、増幅器O
P4の出力がHighになる。
【0009】積分回路7は、増幅器OP4の出力がパル
ス出力となつているため、コンデンサC4,抵抗R18
により、一旦煙を検出すると一定時間出力を保持する。
ス出力となつているため、コンデンサC4,抵抗R18
により、一旦煙を検出すると一定時間出力を保持する。
【0010】上記従来技術において、外乱光によるDC
成分についてはAC増幅を使用することにより影響を除
くことができるが、不要反射による反射成分については
何らかの方法で煙による反射成分と区別しなければなら
ない。
成分についてはAC増幅を使用することにより影響を除
くことができるが、不要反射による反射成分については
何らかの方法で煙による反射成分と区別しなければなら
ない。
【0011】従来の方法は、差動回路により不要反射成
分を差し引いて増幅している。
分を差し引いて増幅している。
【0012】しかし、従来では以下の欠点があった。
【0013】差動増幅回路5より前に感度調整の増幅
回路3,4があるため、AC増幅回路3,4の2つのゲ
インを変えると、反射光成分も変化し、差動増幅回路5
の調整もやり直す必要がある。
回路3,4があるため、AC増幅回路3,4の2つのゲ
インを変えると、反射光成分も変化し、差動増幅回路5
の調整もやり直す必要がある。
【0014】AC増幅回路4と差動増幅回路5が直結
されているため、増幅器OP3の出力は、図6のように
なる。図6において、Vref2は次式で表される。
されているため、増幅器OP3の出力は、図6のように
なる。図6において、Vref2は次式で表される。
【0015】 Vref2={R6/(R6+R5)}×VCC このため、煙出力はOP2の出力のVCOより大きい領
域だけであり、信号のダイナミツクレンジがVCOによ
り制限される。
域だけであり、信号のダイナミツクレンジがVCOによ
り制限される。
【0016】差動増幅回路5の出力が判定回路6に接
続されているため、煙濃度に対しリニアな出力が得られ
ない。
続されているため、煙濃度に対しリニアな出力が得られ
ない。
【0017】VCOが個々の煙センサーで異なり、出
力の絶対値と煙濃度の関係が得られない。
力の絶対値と煙濃度の関係が得られない。
【0018】そこで、出願人は、比較的簡単な回路で煙
濃度に対してリニアな出力が得られる煙センサー回路と
して、図7に示したようなものを提案している(提案
例:特願平4−227195号参照)。
濃度に対してリニアな出力が得られる煙センサー回路と
して、図7に示したようなものを提案している(提案
例:特願平4−227195号参照)。
【0019】提案例では、図7の如く、受光素子11か
らの出力信号を処理する信号処理回路21に、受光素子
11側からのアナログ信号に基づいて煙濃度に対しリニ
アな出力を発するアナログ/デジタル(以下、A/Dと
略す)変換器22と、A/D変換器22からのリニアな
デジタル信号に基づいてアナログ信号を出力するデジタ
ル/アナログ(以下、D/Aと略す)変換器23とを設
けている。
らの出力信号を処理する信号処理回路21に、受光素子
11側からのアナログ信号に基づいて煙濃度に対しリニ
アな出力を発するアナログ/デジタル(以下、A/Dと
略す)変換器22と、A/D変換器22からのリニアな
デジタル信号に基づいてアナログ信号を出力するデジタ
ル/アナログ(以下、D/Aと略す)変換器23とを設
けている。
【0020】そして、信号処理回路21への不要な反射
光成分を除去する不要反射光成分除去回路27を設け、
この不要反射光成分除去回路27として、正側入力が受
光素子11側に接続されて受光素子11からの信号を信
号処理回路21に向けて増幅する増幅回路4と、増幅回
路4の負側入力に接続された一対の抵抗R26,R27
と、両抵抗R26,R27の接続中間点に接続されたコ
ンデンサC15とを備えている。
光成分を除去する不要反射光成分除去回路27を設け、
この不要反射光成分除去回路27として、正側入力が受
光素子11側に接続されて受光素子11からの信号を信
号処理回路21に向けて増幅する増幅回路4と、増幅回
路4の負側入力に接続された一対の抵抗R26,R27
と、両抵抗R26,R27の接続中間点に接続されたコ
ンデンサC15とを備えている。
【0021】また、信号処理回路21のA/D変換器2
2からの出力を、抵抗R26,R27を介して増幅回路
4に負帰還接続させている。
2からの出力を、抵抗R26,R27を介して増幅回路
4に負帰還接続させている。
【0022】提案例において、受光素子11からの信号
は、信号処理回路21のA/D変換器22にて一旦リニ
アにデジタル変換する。これにより、さらにD/A変換
器23にてアナログ信号に変換を出力する際に、煙濃度
に対してリニアな出力が得られる。
は、信号処理回路21のA/D変換器22にて一旦リニ
アにデジタル変換する。これにより、さらにD/A変換
器23にてアナログ信号に変換を出力する際に、煙濃度
に対してリニアな出力が得られる。
【0023】ここで、A/D変換器22からの出力は、
抵抗R27,R26およびコンデンサC15を経て増幅
回路4に負帰還される。このA/D変換器22からの増
幅回路4に対する出力を調整することで、増幅回路4の
出力がある設定レベルになるよう調整できる。
抵抗R27,R26およびコンデンサC15を経て増幅
回路4に負帰還される。このA/D変換器22からの増
幅回路4に対する出力を調整することで、増幅回路4の
出力がある設定レベルになるよう調整できる。
【0024】このようにして、ある設定レベルに調整さ
れた信号をA/D変換器22に送り、リニアにデジタル
変換した後、さらにD/A変換器23にてアナログ信号
に変換しこれを出力することで、該信号処理回路21へ
の不要な反射光成分を除去することができる。
れた信号をA/D変換器22に送り、リニアにデジタル
変換した後、さらにD/A変換器23にてアナログ信号
に変換しこれを出力することで、該信号処理回路21へ
の不要な反射光成分を除去することができる。
【0025】図7中、24はA/D変換器22からのデ
ジタル信号をそのまま出力する第一出力ポート、25は
A/D変換器22からのデジタル信号に基づいて発光回
路1の発光素子10駆動用トランジスタQ12に出力す
る第二出力ポート、26はD/A変換器またはPWMか
らなる帰還出力部、R1,R2,R3,R4,R21,
R22,R23,R24,R25は抵抗、C1,
C12,C13,C14はコンデンサである。
ジタル信号をそのまま出力する第一出力ポート、25は
A/D変換器22からのデジタル信号に基づいて発光回
路1の発光素子10駆動用トランジスタQ12に出力す
る第二出力ポート、26はD/A変換器またはPWMか
らなる帰還出力部、R1,R2,R3,R4,R21,
R22,R23,R24,R25は抵抗、C1,
C12,C13,C14はコンデンサである。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】図7に示した提案例で
は、基準データDt2となる無煙レベルや煙感度等は、
発光素子10、受光素子11等の特性バラツキにより個
々のセンサで異なる。そのため、[a]A/D変換器2
2の前段階の、AC増幅回路3,4のボリュウム等で、
素子10,11の特性バラツキを吸収したり、[b]電
源投入時、初期設定を行い、そのとき読み込んだ煙レベ
ルを無煙レベルとしたりする方法が考えられる。
は、基準データDt2となる無煙レベルや煙感度等は、
発光素子10、受光素子11等の特性バラツキにより個
々のセンサで異なる。そのため、[a]A/D変換器2
2の前段階の、AC増幅回路3,4のボリュウム等で、
素子10,11の特性バラツキを吸収したり、[b]電
源投入時、初期設定を行い、そのとき読み込んだ煙レベ
ルを無煙レベルとしたりする方法が考えられる。
【0027】しかし、[a][b]はそれぞれで欠点を
もっている。
もっている。
【0028】まず、[a]については、AC増幅回路
3,4のボリュウム等により調整するのであるが、そう
すると調整時間がかかり、また機械的な振動に弱い。
3,4のボリュウム等により調整するのであるが、そう
すると調整時間がかかり、また機械的な振動に弱い。
【0029】また、[b]については、電源投入の初期
設定時に、もし煙が存在していた場合、そのレベルを無
煙レベルとするため、煙が存在しているにもかかわらず
無煙レベルと誤判断してしまうといった不都合がある。
設定時に、もし煙が存在していた場合、そのレベルを無
煙レベルとするため、煙が存在しているにもかかわらず
無煙レベルと誤判断してしまうといった不都合がある。
【0030】本発明は、上記に鑑み、特性バラツキや無
煙レベルを回路内に書き換え可能に格納することで、使
用時のボリュウム調整等を必要とせず、しかも現実に即
した煙有無判断を行うことで誤判断を防止し得る煙セン
サー回路の提供を目的とする。
煙レベルを回路内に書き換え可能に格納することで、使
用時のボリュウム調整等を必要とせず、しかも現実に即
した煙有無判断を行うことで誤判断を防止し得る煙セン
サー回路の提供を目的とする。
【0031】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1の如く、発光素子10と、該発光素
子10からの信号光を受信する受光素子11とを備えた
受信光電式煙センサー回路において、前記受光素子11
からの出力信号を処理する信号処理回路21と、該信号
処理回路21での信号処理に必要なデータ情報提供を行
うデータ提供回路28とが設けられ、該データ提供回路
28は、記憶データが電気的に消去可能な電気的消去可
能プログラマブルROMが使用されたものである。
題解決手段は、図1の如く、発光素子10と、該発光素
子10からの信号光を受信する受光素子11とを備えた
受信光電式煙センサー回路において、前記受光素子11
からの出力信号を処理する信号処理回路21と、該信号
処理回路21での信号処理に必要なデータ情報提供を行
うデータ提供回路28とが設けられ、該データ提供回路
28は、記憶データが電気的に消去可能な電気的消去可
能プログラマブルROMが使用されたものである。
【0032】本発明請求項2による課題解決手段は、請
求項1記載の煙センサー回路において、信号処理回路2
1への不要な反射光成分を除去する不要反射光成分除去
回路27が設けられ、該不要反射光成分除去回路27
は、信号処理回路21からの出力が負帰還される負帰還
回路が使用されたものである。
求項1記載の煙センサー回路において、信号処理回路2
1への不要な反射光成分を除去する不要反射光成分除去
回路27が設けられ、該不要反射光成分除去回路27
は、信号処理回路21からの出力が負帰還される負帰還
回路が使用されたものである。
【0033】本発明請求項3による課題解決手段は、図
2の如く、請求項1記載のデータ提供回路28に、発光
素子10および受光素子11の特性ばらつきデータDt
1が格納され、請求項1記載の信号処理回路21は、前
記データ提供回路28の特性ばらつきデータDt1に基
づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手段31を有
せしめられたものである。
2の如く、請求項1記載のデータ提供回路28に、発光
素子10および受光素子11の特性ばらつきデータDt
1が格納され、請求項1記載の信号処理回路21は、前
記データ提供回路28の特性ばらつきデータDt1に基
づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手段31を有
せしめられたものである。
【0034】本発明請求項4による課題解決手段は、請
求項1記載のデータ提供回路28に、無煙レベル基準デ
ータDt2として、任意時間の任意状態での煙検出レベ
ルが格納可能とされ、請求項1記載の信号処理回路21
に、前記データ提供回路28の無煙レベル基準データD
t2に基づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断手
段32が有せしめられたものである。
求項1記載のデータ提供回路28に、無煙レベル基準デ
ータDt2として、任意時間の任意状態での煙検出レベ
ルが格納可能とされ、請求項1記載の信号処理回路21
に、前記データ提供回路28の無煙レベル基準データD
t2に基づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断手
段32が有せしめられたものである。
【0035】本発明請求項5による課題解決手段は、請
求項1記載のデータ提供回路28に、製造時のロットナ
ンバー等の管理データDt3が格納されたものである。
求項1記載のデータ提供回路28に、製造時のロットナ
ンバー等の管理データDt3が格納されたものである。
【0036】ものである。
【0037】
【作用】上記請求項1による課題解決手段において、受
光素子11からの信号は、信号処理回路21にて処理さ
れる。この際、信号処理回路21は、データ提供回路2
8からのデータ情報提供を受け、このデータ情報に基づ
いて信号を処理する。
光素子11からの信号は、信号処理回路21にて処理さ
れる。この際、信号処理回路21は、データ提供回路2
8からのデータ情報提供を受け、このデータ情報に基づ
いて信号を処理する。
【0038】ここで、データ提供回路28に格納された
データを書き換える必要がある場合、電気的に消去を行
って簡単に書き換えることができるため、信号処理回路
21での信号処理を現実に即したものにいつでも変更で
きる。
データを書き換える必要がある場合、電気的に消去を行
って簡単に書き換えることができるため、信号処理回路
21での信号処理を現実に即したものにいつでも変更で
きる。
【0039】すなわち、データ提供回路28に、請求項
3のような発光素子10および受光素子11の特性ばら
つきデータDt1を格納したり、請求項4のような無煙
レベル基準データDt2を格納しておけば、使用環境が
変化した場合等、信号処理回路21での信号処理動作を
環境等に応じて変更できる。また、請求項5のように製
造時のロットナンバー等の管理データDt3を格納して
おけば、後のメンテナンスに便利である。
3のような発光素子10および受光素子11の特性ばら
つきデータDt1を格納したり、請求項4のような無煙
レベル基準データDt2を格納しておけば、使用環境が
変化した場合等、信号処理回路21での信号処理動作を
環境等に応じて変更できる。また、請求項5のように製
造時のロットナンバー等の管理データDt3を格納して
おけば、後のメンテナンスに便利である。
【0040】請求項2では、受光素子11からの信号
は、信号処理回路21にて処理される。この際、不要反
射光成分除去回路27によって、信号処理回路21から
の出力を負帰還し、再び信号処理回路21へ入力する。
そうすると、不要な反射光成分に基づく信号を除去でき
る。
は、信号処理回路21にて処理される。この際、不要反
射光成分除去回路27によって、信号処理回路21から
の出力を負帰還し、再び信号処理回路21へ入力する。
そうすると、不要な反射光成分に基づく信号を除去でき
る。
【0041】
[構成]本発明の一実施例の煙センサー回路は、図1の
如く、発光回路1と、該発光回路1からの信号光を受信
して光電変換する光電変換回路2と、該光電変換回路2
からの出力信号を処理する信号処理回路21と、該信号
処理回路21への不要な反射光成分を除去する不要反射
光成分除去回路27と、前記信号処理回路21での信号
処理に必要なデータ情報提供を行うデータ提供回路28
とが設けられたものである。
如く、発光回路1と、該発光回路1からの信号光を受信
して光電変換する光電変換回路2と、該光電変換回路2
からの出力信号を処理する信号処理回路21と、該信号
処理回路21への不要な反射光成分を除去する不要反射
光成分除去回路27と、前記信号処理回路21での信号
処理に必要なデータ情報提供を行うデータ提供回路28
とが設けられたものである。
【0042】発光回路1は、LED等の発光素子10を
備えており、該発光素子10の発光量を大きくし、かつ
外乱光によるDC成分を除くため、パルス駆動する。こ
のためのパルス信号は、前記信号処理回路21よりトラ
ンジスタQ12を介して入力される。
備えており、該発光素子10の発光量を大きくし、かつ
外乱光によるDC成分を除くため、パルス駆動する。こ
のためのパルス信号は、前記信号処理回路21よりトラ
ンジスタQ12を介して入力される。
【0043】光電変換回路2は、フォトダイオード等の
受光素子11を備えており、該受光素子11に流れる微
小光電流を電圧に変換するため、高抵抗で受けている。
そのため、FET12を使用したソースフォロア回路に
より、インピーダンス変換をしている。
受光素子11を備えており、該受光素子11に流れる微
小光電流を電圧に変換するため、高抵抗で受けている。
そのため、FET12を使用したソースフォロア回路に
より、インピーダンス変換をしている。
【0044】該光電変換回路2と信号処理回路21との
間には、AC増幅回路3,4が介在される。該AC増幅
回路3,4は、増幅器OP1,OP2を夫々備え、発光
素子10のパルス発光に対応して増幅を行う。
間には、AC増幅回路3,4が介在される。該AC増幅
回路3,4は、増幅器OP1,OP2を夫々備え、発光
素子10のパルス発光に対応して増幅を行う。
【0045】前記信号処理回路21は、ROMおよびR
AMを備えたマイクロコンピュータチップが用いられ、
ROM内に予め記憶されたプログラムによって駆動す
る。このROMおよびRAM以外に、該信号処理回路2
1は、前記AC増幅回路4からのアナログ信号に基づい
て煙濃度に対しリニアな出力を発するアナログ/デジタ
ル変換器(以下、A/D変換器という)22と、該A/
D変換器22からのリニアなデジタル信号に基づいて不
要反射光信号を除きアナログ信号を出力するデジタル/
アナログ変換器(以下、D/A変換器という)23と、
前記A/D変換器22からのデジタル信号をそのまま出
力する第一出力ポート24と、前記A/D変換器22か
らのデジタル信号に基づいて発光回路1の発光素子10
駆動用トランジスタQ12に出力する第二出力ポート2
5と、D/A変換器またはPWMからなる帰還出力部2
6とが設けられている。ここで、該帰還出力部26は、
抵抗R27,R26と、これらの接続中間点に接続され
たコンデンサC15とを介してAC増幅回路4に負帰還
される。これら抵抗R27,R26、コンデンサC15
およびAC増幅回路4は、前記不要反射光成分除去回路
27を構成する。
AMを備えたマイクロコンピュータチップが用いられ、
ROM内に予め記憶されたプログラムによって駆動す
る。このROMおよびRAM以外に、該信号処理回路2
1は、前記AC増幅回路4からのアナログ信号に基づい
て煙濃度に対しリニアな出力を発するアナログ/デジタ
ル変換器(以下、A/D変換器という)22と、該A/
D変換器22からのリニアなデジタル信号に基づいて不
要反射光信号を除きアナログ信号を出力するデジタル/
アナログ変換器(以下、D/A変換器という)23と、
前記A/D変換器22からのデジタル信号をそのまま出
力する第一出力ポート24と、前記A/D変換器22か
らのデジタル信号に基づいて発光回路1の発光素子10
駆動用トランジスタQ12に出力する第二出力ポート2
5と、D/A変換器またはPWMからなる帰還出力部2
6とが設けられている。ここで、該帰還出力部26は、
抵抗R27,R26と、これらの接続中間点に接続され
たコンデンサC15とを介してAC増幅回路4に負帰還
される。これら抵抗R27,R26、コンデンサC15
およびAC増幅回路4は、前記不要反射光成分除去回路
27を構成する。
【0046】なお、該信号処理回路21での上記の信号
処理は、n回サンプリングの平均化を行った上で行われ
る。
処理は、n回サンプリングの平均化を行った上で行われ
る。
【0047】そして、該信号処理回路21には、図2の
如く、後述のデータ提供回路28の特性ばらつきデータ
Dt1に基づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手
段31と、データ提供回路28の無煙レベル基準データ
Dt2に基づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断
手段32とが有せしめられている。
如く、後述のデータ提供回路28の特性ばらつきデータ
Dt1に基づいて信号のばらつきを吸収する誤差吸収手
段31と、データ提供回路28の無煙レベル基準データ
Dt2に基づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断
手段32とが有せしめられている。
【0048】前記データ提供回路28は、発光素子10
および受光素子11の特性ばらつきデータDt1や、製
造時のロットナンバー等の管理データDt3を格納する
もので、さらに、無煙レベル基準データDt2として、
任意時間の任意状態での煙検出レベルが格納可能とされ
るものである。該データ提供回路28としては、LSI
が使用される。
および受光素子11の特性ばらつきデータDt1や、製
造時のロットナンバー等の管理データDt3を格納する
もので、さらに、無煙レベル基準データDt2として、
任意時間の任意状態での煙検出レベルが格納可能とされ
るものである。該データ提供回路28としては、LSI
が使用される。
【0049】ここで、一般に、LSIの基本部品となる
MOS電界効果型トランジスタ(FET)は、電流が流
れるチャンネル部と制御入力部のゲートとの間は、絶縁
層で分離されている。この絶縁層に電荷があると、制御
入力部に常にON信号が加えられているのと同じ状態と
なり、チャンネル部には電流が流れ放しとなる。これを
「1」の記憶とすると、絶縁層に電荷のないトランジス
タでは電流が流れず、「0」を記憶していることにな
る。絶縁層に電荷を与えるには、ゲートに特別規格の信
号電圧を入力すればよい。これを書き込み電流といい、
一度絶縁層に与えられた電荷は、半永久的に残留する。
この性質を利用して読みだし専用記憶装置(ROM)に
活用するものがプログラマブルROM(以下、PROM
と略す)である。
MOS電界効果型トランジスタ(FET)は、電流が流
れるチャンネル部と制御入力部のゲートとの間は、絶縁
層で分離されている。この絶縁層に電荷があると、制御
入力部に常にON信号が加えられているのと同じ状態と
なり、チャンネル部には電流が流れ放しとなる。これを
「1」の記憶とすると、絶縁層に電荷のないトランジス
タでは電流が流れず、「0」を記憶していることにな
る。絶縁層に電荷を与えるには、ゲートに特別規格の信
号電圧を入力すればよい。これを書き込み電流といい、
一度絶縁層に与えられた電荷は、半永久的に残留する。
この性質を利用して読みだし専用記憶装置(ROM)に
活用するものがプログラマブルROM(以下、PROM
と略す)である。
【0050】PROMには、LSI内部のトランジスタ
を無理やり焼き切ってしまうヒューズ型のものもある
が、これだと一度書き込まれた記憶は修正不可能であ
る。それに対し、絶縁層の電荷を追い出せばトランジス
タは、またすべて記憶「0」となり消去されたことにな
る。これを消去可能(erasable)という意味で
EPROMといっている。
を無理やり焼き切ってしまうヒューズ型のものもある
が、これだと一度書き込まれた記憶は修正不可能であ
る。それに対し、絶縁層の電荷を追い出せばトランジス
タは、またすべて記憶「0」となり消去されたことにな
る。これを消去可能(erasable)という意味で
EPROMといっている。
【0051】この場合、電荷を追い出す方法として、物
理的活性の強い紫外線等の光線を照射する方法が一般的
であるが、消去電流を加えることで電荷を取り去る方法
もあり、これをEEPROM(電気的消去可能PRO
M)という。
理的活性の強い紫外線等の光線を照射する方法が一般的
であるが、消去電流を加えることで電荷を取り去る方法
もあり、これをEEPROM(電気的消去可能PRO
M)という。
【0052】本実施例のデータ提供回路28としては、
機動性を持たせるため、格納された記憶データを電気的
に消去可能にするのが望ましいことから、前記EEPR
OMを採用している。
機動性を持たせるため、格納された記憶データを電気的
に消去可能にするのが望ましいことから、前記EEPR
OMを採用している。
【0053】図1中、R1,R2,R3,R4,
R21,R22,R23,R24,R25は抵抗、
C1,C12,C13,C14はコンデンサである。
R21,R22,R23,R24,R25は抵抗、
C1,C12,C13,C14はコンデンサである。
【0054】[データ記憶時の動作]上記構成におい
て、データ提供回路28へのデータ記憶は、次のように
して行う。
て、データ提供回路28へのデータ記憶は、次のように
して行う。
【0055】図3の如く、始めに、無煙レベル基準デー
タDt2を記憶する。
タDt2を記憶する。
【0056】まず、室内を無煙状態にしておき、ここに
無煙センサー回路を配置して、初期設定のため、電源を
投入(パワーオン・リセット)する。この立ち上げ時
に、ある設定時間以降に最初に取り込んだデータをEE
PROMに取り込み、これを無煙レベル基準データDt
2として記憶する。そうすると、後に電源を切っても、
このデータは記憶されており、次に電源を立ち上げると
きもこのデータを無煙レベル基準データDt2として活
用すればよい。なお、上述の立ち上げ時の設定時間は、
予め記憶させておけばよい。あるいは、設定時間を予め
決めておくのではなく、I/O端子を利用して、書き換
え信号(例えばHIGHからLOWへの変化)を送信す
ることで、このタイミングにしたがって記憶してもよ
い。
無煙センサー回路を配置して、初期設定のため、電源を
投入(パワーオン・リセット)する。この立ち上げ時
に、ある設定時間以降に最初に取り込んだデータをEE
PROMに取り込み、これを無煙レベル基準データDt
2として記憶する。そうすると、後に電源を切っても、
このデータは記憶されており、次に電源を立ち上げると
きもこのデータを無煙レベル基準データDt2として活
用すればよい。なお、上述の立ち上げ時の設定時間は、
予め記憶させておけばよい。あるいは、設定時間を予め
決めておくのではなく、I/O端子を利用して、書き換
え信号(例えばHIGHからLOWへの変化)を送信す
ることで、このタイミングにしたがって記憶してもよ
い。
【0057】次に、有煙レベルデータを記憶する。この
場合、予め室内を有煙状態にしておき、煙濃度を変化さ
せながら、煙濃度とゲインとを対応させておく。そし
て、このゲインより、センサー回路として検出すべき最
低煙濃度検出レベル(煙有無判定レベル)を演算、特定
する。
場合、予め室内を有煙状態にしておき、煙濃度を変化さ
せながら、煙濃度とゲインとを対応させておく。そし
て、このゲインより、センサー回路として検出すべき最
低煙濃度検出レベル(煙有無判定レベル)を演算、特定
する。
【0058】そして、この煙有無判定レベルと無煙検出
レベルとをEEPROMに書き込む。ここでの作業は、
無煙レベル基準データDt2と同様に行えばよい。
レベルとをEEPROMに書き込む。ここでの作業は、
無煙レベル基準データDt2と同様に行えばよい。
【0059】また、発光素子10および受光素子11の
特性には、一定のばらつきがあるため、一定の誤差許容
範囲を決めるための特性ばらつきデータDt1をも、E
EPROMに記憶させておく。
特性には、一定のばらつきがあるため、一定の誤差許容
範囲を決めるための特性ばらつきデータDt1をも、E
EPROMに記憶させておく。
【0060】さらに、後のメンテナンス等に役立つよ
う、製造時のロットナンバー等の管理データDt3をも
EEPROMに記憶させておく。
う、製造時のロットナンバー等の管理データDt3をも
EEPROMに記憶させておく。
【0061】[使用時の動作]センサー回路の使用時に
は、図4の如く、電源を投入(パワーオン・リセット)
し、マイクロコンピュータを初期設定する。
は、図4の如く、電源を投入(パワーオン・リセット)
し、マイクロコンピュータを初期設定する。
【0062】ここでは、まず、トランジスタQ12にパ
ルス信号を与え、発光素子10の駆動信号を発生させ
る。
ルス信号を与え、発光素子10の駆動信号を発生させ
る。
【0063】ここで、EEPROMの無煙検出レベルを
再設定したい場合には、最新の検出データをEEPRO
Mに書き込む。
再設定したい場合には、最新の検出データをEEPRO
Mに書き込む。
【0064】そして、煙検出時には、図4の如く、検出
信号を、信号処理回路21のA/D変換器22にてデジ
タル変換した後、n回サンプリングの平均化を行い、こ
の平均値を出力する。
信号を、信号処理回路21のA/D変換器22にてデジ
タル変換した後、n回サンプリングの平均化を行い、こ
の平均値を出力する。
【0065】この際、図1の如く、不要反射光による影
響のため不要反射成分VCOがAC増幅回路4の増幅器
OP2の+入力端子に入力される。信号処理回路21の
帰還出力部26の出力と、R27,C15,R26によ
る不要反射光成分除去回路27がない場合、不要反射成
分VCOはOP2により(R23/R22)倍に増幅さ
れて出力される。
響のため不要反射成分VCOがAC増幅回路4の増幅器
OP2の+入力端子に入力される。信号処理回路21の
帰還出力部26の出力と、R27,C15,R26によ
る不要反射光成分除去回路27がない場合、不要反射成
分VCOはOP2により(R23/R22)倍に増幅さ
れて出力される。
【0066】そこで、不要反射成分VCO出力に対応
し、適当なVDACレベルを設定し、このVDACをO
P2の−入力に入力すれば、OP2の出力レベル0を含
む適当なレベルに設定できる。これは信号処理回路のA
/D変換器22、帰還出力部26、抵抗R27,
C15,R26、OP2によるループ(すなわち不要反
射光成分除去回路27)により、OP2の出力がある設
定レベルになるよう、帰還出力部26を調整してやるこ
とで可能となる。
し、適当なVDACレベルを設定し、このVDACをO
P2の−入力に入力すれば、OP2の出力レベル0を含
む適当なレベルに設定できる。これは信号処理回路のA
/D変換器22、帰還出力部26、抵抗R27,
C15,R26、OP2によるループ(すなわち不要反
射光成分除去回路27)により、OP2の出力がある設
定レベルになるよう、帰還出力部26を調整してやるこ
とで可能となる。
【0067】ここで、無煙状態でOP2の出力を0と
し、R22とR23の並列合成抵抗をRβとするとする
と、VDACは VDAC=(1+R26/Rβ)×VCO となる。
し、R22とR23の並列合成抵抗をRβとするとする
と、VDACは VDAC=(1+R26/Rβ)×VCO となる。
【0068】また、上記方法により増幅器OP2の不要
反射レベルを下げることができるため、信号のダイナミ
ックレンジが広くなる。
反射レベルを下げることができるため、信号のダイナミ
ックレンジが広くなる。
【0069】そして、無煙状態の増幅器OP2の出力を
信号処理回路21から負帰還することで設定し、さらに
信号処理回路21のA/D変換器22およびD/A変換
器23を介して出力信号を出力することで、上述のよう
に不要反射成分を除去しながらも、煙濃度に対しリニア
なアナログまたはデジタル出力が可能となる。
信号処理回路21から負帰還することで設定し、さらに
信号処理回路21のA/D変換器22およびD/A変換
器23を介して出力信号を出力することで、上述のよう
に不要反射成分を除去しながらも、煙濃度に対しリニア
なアナログまたはデジタル出力が可能となる。
【0070】なお、R27,C15,R26による回路
があるため、OP2のゲインは、R27,C15,R
26による回路がない時に比べて変化が大きくなる。し
かし、C15があるため、R26,R27の接続点Aが
接地点と考えられる。R22とR26の並列合成抵抗を
Rαとすると、OP2のゲインはR23/Rαとなる。
通常R22に対し、R26を大きく設定することでゲイ
ンの変化は小さくなるので、実施用に耐え得る。
があるため、OP2のゲインは、R27,C15,R
26による回路がない時に比べて変化が大きくなる。し
かし、C15があるため、R26,R27の接続点Aが
接地点と考えられる。R22とR26の並列合成抵抗を
Rαとすると、OP2のゲインはR23/Rαとなる。
通常R22に対し、R26を大きく設定することでゲイ
ンの変化は小さくなるので、実施用に耐え得る。
【0071】そして、信号処理回路21は、OP2から
出力信号を受信する。これと同時に、データ提供回路2
8からの煙有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙
レベル基準データDt2に関する情報提供を受ける。そ
して、信号処理回路21のレベル判断手段32にて、煙
有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙レベル基準
データDt2と、OP2から出力信号とを比較すること
で、煙レベルの大小を判断する。
出力信号を受信する。これと同時に、データ提供回路2
8からの煙有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙
レベル基準データDt2に関する情報提供を受ける。そ
して、信号処理回路21のレベル判断手段32にて、煙
有無判定レベル、無煙検出レベルおよび無煙レベル基準
データDt2と、OP2から出力信号とを比較すること
で、煙レベルの大小を判断する。
【0072】この際、同時に、データ提供回路28から
の特性ばらつきデータDt1に関する情報提供を受け
る。そして、信号処理回路21の誤差吸収手段31によ
り、OP2からの出力信号が、特性ばらつきデータDt
1に基づいて演算した一定の誤差許容範囲内に入るか否
かを判断する。これにより、発光素子10および受光素
子11の特性ばらつきを吸収することができる。
の特性ばらつきデータDt1に関する情報提供を受け
る。そして、信号処理回路21の誤差吸収手段31によ
り、OP2からの出力信号が、特性ばらつきデータDt
1に基づいて演算した一定の誤差許容範囲内に入るか否
かを判断する。これにより、発光素子10および受光素
子11の特性ばらつきを吸収することができる。
【0073】さらに、故障時等のメンテナンスサービス
等を行なう際には、外部の電子機器を用いてデータ提供
回路28にアクセスし、製造時のロットナンバー等の管
理データDt3をデータ提供回路28から読み出してや
れば、修理や部品交換等に役立つ。
等を行なう際には、外部の電子機器を用いてデータ提供
回路28にアクセスし、製造時のロットナンバー等の管
理データDt3をデータ提供回路28から読み出してや
れば、修理や部品交換等に役立つ。
【0074】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0075】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項1によると、信号処理回路での信号処理に必要なデ
ータ情報提供を行うデータ提供回路としての電気的消去
可能プログラマブルROMを設けているので、請求項3
における発光素子および受光素子の特性ばらつきデータ
や、請求項4における無煙レベル基準データや、請求項
5における製造時のロットナンバー等の管理データを、
マイクロコンピュータのI/O端子を利用して格納でき
るだけでなく、これらのデータを、一旦使用後に、いつ
でも簡単に書き換えることができる。したがって、図7
に示した提案例等において必要であった使用時のボリュ
ウム調整作業を省略でき、しかも現実に即した煙有無判
断を行うことで誤判断を防止することができる。
求項1によると、信号処理回路での信号処理に必要なデ
ータ情報提供を行うデータ提供回路としての電気的消去
可能プログラマブルROMを設けているので、請求項3
における発光素子および受光素子の特性ばらつきデータ
や、請求項4における無煙レベル基準データや、請求項
5における製造時のロットナンバー等の管理データを、
マイクロコンピュータのI/O端子を利用して格納でき
るだけでなく、これらのデータを、一旦使用後に、いつ
でも簡単に書き換えることができる。したがって、図7
に示した提案例等において必要であった使用時のボリュ
ウム調整作業を省略でき、しかも現実に即した煙有無判
断を行うことで誤判断を防止することができる。
【0076】また、請求項2によると、負帰還回路を用
いた不要反射光成分除去回路を設けているので、信号処
理回路での信号処理時に不要成分を除去でき、信号のダ
イナミックレンジを広げることができるといった優れた
効果がある。
いた不要反射光成分除去回路を設けているので、信号処
理回路での信号処理時に不要成分を除去でき、信号のダ
イナミックレンジを広げることができるといった優れた
効果がある。
【図1】本発明の一実施例の煙センサーを示す回路図
【図2】信号処理回路およびデータ提供回路を示す制御
ブロック図
ブロック図
【図3】煙センサーのデータ記憶時の動作例を示すフロ
ーチャート
ーチャート
【図4】煙センサーの使用時の動作例を示すフローチャ
ート
ート
【図5】従来の煙センサーの回路図
【図6】増幅回路の出力図
【図7】提案例の煙センサーの回路図
10 発光素子 11 受光素子 21 信号処理回路 27 不要反射光成分除去回路 28 データ提供回路 31 誤差吸収手段 32 レベル判断手段 Dt1 特性ばらつきデータ Dt2 無煙レベル基準データ Dt3 管理データ
Claims (5)
- 【請求項1】 発光素子と、該発光素子からの信号光
を受信する受光素子とを備えた光電式煙センサー回路に
おいて、前記受光素子からの出力信号を処理する信号処
理回路と、該信号処理回路での信号処理に必要なデータ
情報提供を行うデータ提供回路とが設けられ、該データ
提供回路は、記憶データが電気的に消去可能な電気的消
去可能プログラマブルROMが使用されたことを特徴と
する煙センサー回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の煙センサー回路におい
て、信号処理回路への不要な反射光成分を除去する不要
反射光成分除去回路が設けられ、該不要反射光成分除去
回路は、信号処理回路からの出力が負帰還される負帰還
回路が使用されたことを特徴とする煙センサー回路。 - 【請求項3】 請求項1記載のデータ提供回路に、発光
素子および受光素子の特性ばらつきデータが格納され、
請求項1記載の信号処理回路は、前記データ提供回路の
特性ばらつきデータに基づいて信号のばらつきを吸収す
る誤差吸収手段を有せしめられたことを特徴とする煙セ
ンサー回路。 - 【請求項4】 請求項1記載のデータ提供回路に、無煙
レベル基準データとして、任意時間の任意状態での煙検
出レベルが格納可能とされ、請求項1記載の信号処理回
路に、前記データ提供回路の無煙レベル基準データに基
づいて煙レベルの大小を判断するレベル判断手段が有せ
しめられたことを特徴とする煙センサー回路。 - 【請求項5】 請求項1記載のデータ提供回路に、製造
時のロットナンバー等の管理データが格納されたことを
特徴とする煙センサー回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181393A JP2930492B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 煙センサー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181393A JP2930492B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 煙センサー回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06223283A true JPH06223283A (ja) | 1994-08-12 |
| JP2930492B2 JP2930492B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=11788256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181393A Expired - Fee Related JP2930492B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 煙センサー回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930492B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009011267A1 (ja) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Hochiki Corporation | 警報器 |
| JP2010146404A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 煙感知器 |
| JP2010160750A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 煙感知器 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1181393A patent/JP2930492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009011267A1 (ja) * | 2007-07-19 | 2009-01-22 | Hochiki Corporation | 警報器 |
| US8742937B2 (en) | 2007-07-19 | 2014-06-03 | Hochiki Corporation | Alarm unit |
| JP2010146404A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 煙感知器 |
| JP2010160750A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 煙感知器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2930492B2 (ja) | 1999-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |