JPH10334364A - 光電式煙感知器 - Google Patents

光電式煙感知器

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JPH10334364A
JPH10334364A JP14172197A JP14172197A JPH10334364A JP H10334364 A JPH10334364 A JP H10334364A JP 14172197 A JP14172197 A JP 14172197A JP 14172197 A JP14172197 A JP 14172197A JP H10334364 A JPH10334364 A JP H10334364A
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JP
Japan
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circuit
output
light
output voltage
light emitting
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Application number
JP14172197A
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English (en)
Inventor
Masanori Hayashi
雅則 林
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 防災システムを大規模化、複雑化することな
しに確実な火災判断の行える光電式煙感知器を提供す
る。 【解決手段】 感知器筐体内で発光素子11により光を
照射する発光回路1と、発光素子11から照射された光
の煙による散乱光を受光素子21により受光して電気信
号に変換する光電変換回路2と、光電変換回路2の出力
電圧をサンプリングし保持するサンプルホールド回路3
と、発光回路1と光電変換回路2とを間欠駆動するタイ
ミング信号を出力するタイミング回路5とを有してなる
光電式煙感知器において、光電変換回路2の出力を平均
化する平均化回路8と平均化回路8の出力とサンプルホ
ールド回路3の出力とを取り込んで火災信号を出力する
コントロール回路9を具備し、コントロール回路9で
は、サンプルホールド回路3の出力電圧に対して、平均
化回路8の出力電圧を参照しながら火災判断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、煙による散乱光を
検出することにより煙を検出する光電式煙感知器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の光電式煙感知器は、図
6に示すように、感知器筐体内で発光素子11により光
を照射する発光回路1と、発光素子11から照射された
光の煙による散乱光Xを受光素子21により受光して電
気信号に変換する光電変換回路2と、光電変換回路2の
出力をサンプルホールドするサンプルホールド回路3
と、サンプルホールドされた信号をアナログ出力信号に
変換するアナログ出力回路4と、発光回路1を間欠的に
駆動するためのタイミング信号を出力するタイミング回
路5とを備えてなる。
【0003】発光回路1は、タイミング回路5からのタ
イミング信号LEDがハイレベルの時、発光素子11に
ドライブ電流Iを供給し、発光素子11を発光させる。
光電変換回路2は、発光素子11から照射された光の煙
による散乱光Xを受光して電気信号に変換するものであ
り、受光素子21と基準電圧源22とオペアンプA1〜
A3と抵抗R1〜R5を有してなる。受光素子21に光
が照射されると、微弱な光電流が流れる。この光電流は
オペアンプA1と電流/電圧変換用の抵抗R1により電
圧信号に変換され、オペアンプA2、A3により直流増
幅される。オペアンプA2の増幅率は、入力抵抗R2と
帰還抵抗R3の比率で決定され、オペアンプA3の増幅
率は、入力抵抗R4と帰還抵抗R5の比率で決定され
る。オペアンプA3の出力電圧信号はサンプルホールド
回路3に入力される。
【0004】サンプルホールド回路3はコンデンサC1
とアナログスイッチS1とバッファ用のオペアンプA4
を有してなり、アナログスイッチS1がオンしていると
きのみ光電変換回路2のオペアンプA3の出力がコンデ
ンサC1に充電され、オペアンプA3の出力電圧が保持
される。コンデンサC1の充電電圧はオペアンプA4の
出力電圧となる。アナログスイッチS1は、タイミング
回路5からのタイミング信号SHがハイレベルの時オ
ン、ローレベルの時オフするように動作する。
【0005】アナログ出力回路4は、オペアンプA5、
抵抗R6、R7及び定電圧源Eよりなり、サンプルホー
ルド回路2のオペアンプA4の出力電圧を取り込んで、
オペアンプA5と抵抗R6、R7により直流増幅して出
力する。ここで、アナログ出力回路4の出力電圧レベル
は、定電圧源Eの電圧値と抵抗R6、R7の比率とオペ
アンプA5によりオフセット電圧とゲインを加えたもの
となる。
【0006】タイミング回路5は、発光回路1とサンプ
ルホールド回路3に対して、各々タイミング信号LE
D、SHを送出する。
【0007】アナログ出力回路4のアナログ出力電圧は
防災システム6に取り込まれ、アナログ出力電圧に応じ
て火災の判定がなされる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような光電式煙感知器にあっては、アナログ出力回路4
のアナログ出力電圧は、発光素子11が発光した時の受
光素子21の受光電流量に応じて出力されるので、図7
に示すように、非火災時において、外乱ノイズaや煙草
の煙等により急激に煙濃度が増加bした場合等により、
アナログ出力電圧が大きくなり、火災レベルを超えてし
まうことがある。
【0009】このような場合は火災でないという判断
は、防災システム6で行わなければならず、防災システ
ム6が大規模化、複雑化してしまうという問題があっ
た。
【0010】本発明は、上記の点に鑑みてなしたもので
あり、その目的とするところは、防災システムを大規模
化、複雑化することなしに確実な火災判断の行える光電
式煙感知器を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
感知器筐体内で発光素子により光を照射する発光回路
と、発光素子から照射された光の煙による散乱光を受光
素子により受光して電気信号に変換する光電変換回路
と、該光電変換回路の出力電圧をサンプリングし保持す
るサンプルホールド回路と、前記発光回路と光電変換回
路とを間欠駆動するタイミング信号を出力するタイミン
グ回路とを有してなる光電式煙感知器において、前記光
電変換回路の出力を平均化する平均化回路と該平均化回
路の出力と前記サンプルホールド回路の出力とを取り込
んで火災信号を出力するコントロール回路を具備し、コ
ントロール回路では、サンプルホールド回路の出力電圧
に対して、平均化回路の出力電圧を参照しながら火災判
断を行うようにしたことを特徴とするものである。
【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記コントロール回路に所定数までカウン
トしたとき出力をするパルスカウンタを具備し、平均化
回路の出力電圧値に応じて生成されたパルス数を前記パ
ルスカウンタの所定数の値として入力し、サンプルホー
ルド回路の出力電圧値と基準電圧とを比較した比較結果
により前記パルスカウンタのカウンタ値を増減してい
き、該カウンタ値が前記所定数に到達した時、前記パル
スカウンタから火災信号が出力されるようにしたことを
特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づき説明する。図1は、本発明の実施の形態
の一例に係る光電式煙感知器の概略構成図である。本実
施形態は、発光回路1と、光電変換回路2と、サンプル
ホールド回路3と、タイミング回路5と、平均化回路8
及びコントロール回路9とからなる火災判断手段7とを
有してなり、この内、発光回路1と光電変換回路2とサ
ンプルホールド回路3とタイミング回路5は、図6で示
した従来のものと同等であるので説明を省略する。
【0014】火災判断手段7は、平均化回路8及びコン
トロール回路9とからなり、光電変換回路2の出力から
火災の有無を判断し火災信号を出力するものである。平
均化回路8は、アナログスイッチS2とコンデンサC2
と抵抗R8とオペアンプA6とを有してなり、光電変換
回路2の出力をサンプルホールドすることにより平均化
した出力電圧Vs2を出力するものである。ここで、コ
ンデンサC2と抵抗R8により、その時定数が発光素子
(LED)11の発光期間より十分長くなるように設定
されており、光電変換回路2の出力信号の変化分をコン
デンサC2と抵抗R8による時定数分平均化し、その値
をサンプルホールドするようになっている。アナログス
イッチS2はタイミング回路5からのタイミング信号S
Hによりオンオフ動作する。
【0015】コントロール回路9は、サンプルホールド
回路3と平均化回路8からのサンプルホールドされた各
々の出力電圧Vs1、Vs2を取り込み、サンプルホー
ルド回路3の出力電圧Vs1に対して、平均化回路8の
出力電圧Vs2を参照しながら火災判断を行うものであ
り、図2に示すように、比較器91と電圧−パルス数変
換回路92とN−パルスカウンタ93からなる。比較器
91はサンプルホールド回路3の出力電圧Vs1を基準
電圧と比較し、比較結果を出力するものである。電圧−
パルス数変換回路92は、図3に示すように、平均化回
路8の出力電圧Vs2を取り込んで、出力電圧Vs2の
電圧値に応じたパルス数Nに変換して出力するものであ
る。N−パルスカウンタ93は、LED同期信号(タイ
ミング回路5からのタイミング信号LED)と比較器9
1の出力と電圧−パルス数変換回路92からのパルス数
Nを取り込んで、図4に示すように、発光素子11が発
光した時の比較器91の出力に応じて内部カウンタ値の
増減を行い、内部カウンタ値がパルス数N以上になった
時に火災信号を出力するようになっている。
【0016】次に、本実施形態の動作を図5の波形図を
用いて説明する。タイミング回路5からのタイミング信
号LEDにより、発光素子11が発光すると、光電変換
回路2は、受光素子21が受光した電流に応じた電圧分
だけ変化する。この電圧は、サンプルホールド回路3と
平均化回路8により、夫々サンプルホールドされ、出力
電圧Vs1、Vs2として出力される。この出力電圧V
s1、Vs2とタイミング回路5からのLED同期信号
がコントロール回路9に入力され、比較器91では、出
力電圧Vs1が基準電圧と比較され、出力電圧Vs1が
基準電圧を上回っていれば0を出力し、下回れば1が出
力される。N−パルスカウンタ93では、比較器91の
出力により内部カウンタの増減が行われ、内部カウンタ
の値が電圧−パルス数変換回路92から出力される出力
電圧Vs2の電圧値に応じたパルス数N以上になった
時、火災信号を出力するのである。図5に示すように、
非火災時においては、外乱ノイズや煙草の煙等により発
生するサンプルホールド回路3の出力電圧Vs1の急峻
な変化に対して、N−パルスカウンタ93の内部カウン
タ値は出力電圧Vs1が基準電圧を下回っている間は増
加するが、平均化回路8の出力電圧Vs2の方は緩やか
にしか変化せず、出力電圧Vs2の値によって決まるパ
ルス数Nがほとんど変化しないので、内部カウンタ値は
パルス数Nを下回ったままであり、火災信号が出される
ことはない。一方、火災時には、出力電圧Vs1は徐々
に変化していき、基準電圧を下回ると内部カウンタ値は
増加していき、出力電圧Vs2の方は出力電圧Vs1よ
りも更にゆっくりではあるが変化していくので、パルス
数Nが減少していく。従って、ある時点で内部カウンタ
値がパルス数Nと等しくなり、更には大きくなるので、
火災信号が出力されるのである。
【0017】従って、本実施形態によれば、コントロー
ル回路9からは、外乱ノイズや煙草の煙等に対しては火
災信号は出されず、実際の火災時のみに火災信号が出さ
れるのである。
【0018】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、感知器筐体内で発光素子により光を照射する発光
回路と、発光素子から照射された光の煙による散乱光を
受光素子により受光して電気信号に変換する光電変換回
路と、該光電変換回路の出力電圧をサンプリングし保持
するサンプルホールド回路と、前記発光回路と光電変換
回路とを間欠駆動するタイミング信号を出力するタイミ
ング回路とを有してなる光電式煙感知器において、前記
光電変換回路の出力を平均化する平均化回路と該平均化
回路の出力と前記サンプルホールド回路の出力とを取り
込んで火災信号を出力するコントロール回路を具備し、
コントロール回路では、サンプルホールド回路の出力電
圧に対して、平均化回路の出力電圧を参照しながら火災
判断を行うようにしたので、コントロール回路の出力に
より、外乱ノイズや煙草の煙等に対しては火災信号とは
判断せず、確実な火災判断ができるので、防災システム
を大規模化、複雑化することなしに確実な火災判断の行
える光電式煙感知器が提供できた。
【0019】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明において、前記コントロール回路に所定数まで
カウントしたとき出力をするパルスカウンタを具備し、
平均化回路の出力電圧値に応じて生成されたパルス数を
前記パルスカウンタの所定数の値として入力し、サンプ
ルホールド回路の出力電圧値と基準電圧とを比較した比
較結果により前記パルスカウンタのカウンタ値を増減し
ていき、該カウンタ値が前記所定数に到達した時、前記
パルスカウンタから火災信号が出力されるようにしたの
で、前記パルスカウンタのカウンタ値により確実な火災
判断が行えるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光電式煙感知器の概
略構成図である。
【図2】同上に係るコントロール回路を示す回路図であ
る。
【図3】同上に係る電圧−パルス数変換回路の入出力特
性図である。
【図4】図2のコントロール回路に係るN−パルスカウ
ンタの動作説明図である。
【図5】図1に示した光電式煙感知器の動作説明図であ
る。
【図6】従来例に係る光電式煙感知器の概略構成図であ
る。
【図7】同上の動作説明図である。
【符号の説明】
1 発光回路 2 光電変換回路 3 サンプルホールド回路 4 アナログ出力回路 5 タイミング回路 6 防災システム 7 火災判断手段 8 平均化回路 9 コントロール回路 11 発光素子 21 受光素子 22 基準電圧源 91 比較器 92 電圧−パルス数変換回路 93 N−パルスカウンタ A1〜A6 オペアンプ S1、S2 アナログスイッチ R1〜R8 抵抗 C1、C2 コンデンサ E 定電圧源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感知器筐体内で発光素子により光を照射
    する発光回路と、発光素子から照射された光の煙による
    散乱光を受光素子により受光して電気信号に変換する光
    電変換回路と、該光電変換回路の出力電圧をサンプリン
    グし保持するサンプルホールド回路と、前記発光回路と
    光電変換回路とを間欠駆動するタイミング信号を出力す
    るタイミング回路とを有してなる光電式煙感知器におい
    て、前記光電変換回路の出力を平均化する平均化回路と
    該平均化回路の出力と前記サンプルホールド回路の出力
    とを取り込んで火災信号を出力するコントロール回路を
    具備し、コントロール回路では、サンプルホールド回路
    の出力電圧に対して、平均化回路の出力電圧を参照しな
    がら火災判断を行うようにしたことを特徴とする光電式
    煙感知器。
  2. 【請求項2】 前記コントロール回路に所定数までカウ
    ントしたとき出力をするパルスカウンタを具備し、平均
    化回路の出力電圧値に応じて生成されたパルス数を前記
    パルスカウンタの所定数の値として入力し、サンプルホ
    ールド回路の出力電圧値と基準電圧とを比較した比較結
    果により前記パルスカウンタのカウンタ値を増減してい
    き、該カウンタ値が前記所定数に到達した時、前記パル
    スカウンタから火災信号が出力されるようにしたことを
    特徴とする請求項1記載の光電式煙感知器。
JP14172197A 1997-05-30 1997-05-30 光電式煙感知器 Pending JPH10334364A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010160750A (ja) 2009-01-09 2010-07-22 Panasonic Electric Works Co Ltd 煙感知器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010160750A (ja) 2009-01-09 2010-07-22 Panasonic Electric Works Co Ltd 煙感知器

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Legal Events

Date Code Title Description
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Effective date: 20011204