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JP2011215685A - Smoke sensor - Google Patents

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JP2011215685A
JP2011215685A JP2010080335A JP2010080335A JP2011215685A JP 2011215685 A JP2011215685 A JP 2011215685A JP 2010080335 A JP2010080335 A JP 2010080335A JP 2010080335 A JP2010080335 A JP 2010080335A JP 2011215685 A JP2011215685 A JP 2011215685A
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amplifier
smoke
value
smoke density
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Yoshihiro Kumakura
義裕 熊倉
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Nohmi Bosai Ltd
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Nohmi Bosai Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a smoke sensor wherein an error is reduced by allowing sensitivity to smoothly change before and after switching of an amplifier.SOLUTION: This smoke sensor includes: an LD unit 21; a photodiode 22; an amplifier circuit 24 amplifying an output signal of the photodiode 22; and an MPU 10 distinguishing fire occurrence based on an output of the amplifier circuit 24 and a smoke density obtained based thereon. The amplifier circuit 24 includes a plurality of stages of amplifiers connected in series, and outputs an output of each amplifier to a control circuit. The MPU 10 corrects the output of each amplifier based on a correction value obtained based on the output of the amplifier and the output of the amplifier adjacent to the preceding stage side thereof.

Description

本発明は、煙感知器に関し、特に、直列に接続された複数段の増幅器の切り替えに関する。   The present invention relates to smoke detectors, and more particularly to switching of multiple stages of amplifiers connected in series.

従来の感知装置には、例えば増幅器の増幅度を切り替えることにより煙濃度の検知範囲(ダイナミックレンジ)を変えて、増幅器の最終段の出力を火災信号又は煙濃度レベルに変換しているものがある(特許文献1参照)。   Some conventional sensing devices change the smoke density detection range (dynamic range), for example, by switching the amplification level of the amplifier, and convert the output of the final stage of the amplifier to a fire signal or smoke density level. (See Patent Document 1).

特公平05−10718号公報(図1、図2)Japanese Patent Publication No. 05-10718 (FIGS. 1 and 2)

上記の従来の感知装置では、増幅器の増幅度を切り替えることにより煙濃度の検知範囲(ダイナミックレンジ)を変えて、増幅器の最終段の出力を火災信号又は煙濃度レベルに変換しているが、その増幅度の切り替えの前後においては感度が段階的に変化し、誤差を生じるという問題点があった。   In the above conventional sensing device, the detection range (dynamic range) of smoke density is changed by switching the amplification degree of the amplifier, and the output of the final stage of the amplifier is converted into a fire signal or smoke density level. There is a problem in that the sensitivity changes stepwise before and after the switching of the amplification degree, resulting in an error.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、直列に接続された複数段の増幅器の切り替えの前後において感度が滑らかに変化するようにして誤差を軽減させるようにした煙感知器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the error by changing the sensitivity smoothly before and after the switching of a plurality of amplifiers connected in series. An object is to provide a smoke detector.

本発明に係る煙感知器は、検煙部内に配設された発光素子と、該発光素子から発光した光が前記検煙部に存在する煙粒子によって生じる散乱光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力に対応した煙濃度に基づいて火災発生を判別する制御回路とを備えた煙感知器において、前記増幅回路は、直列に接続された複数段の増幅器を備え、各増幅器の出力を前記制御回路に出力し、前記制御回路は、前記増幅器の出力に対応した煙濃度を、当該増幅器の出力に対応した煙濃度と、その前段側に隣接した増幅器の出力に対応した煙濃度とに基づいて得られた補正値に基づいて補正する。   A smoke detector according to the present invention includes a light emitting element disposed in a smoke detecting unit, a light receiving element that receives scattered light generated by smoke particles in which light emitted from the light emitting element is present in the smoke detecting unit, and In a smoke detector comprising an amplifier circuit for amplifying an output signal of a light receiving element and a control circuit for determining the occurrence of a fire based on the smoke density corresponding to the output of the amplifier circuit, the amplifier circuit is connected in series. A plurality of stages of amplifiers, and outputs the output of each amplifier to the control circuit, the control circuit including a smoke density corresponding to the output of the amplifier, a smoke density corresponding to the output of the amplifier, and a preceding stage side Is corrected based on a correction value obtained on the basis of the smoke density corresponding to the output of the amplifier adjacent to.

また、本発明に係る煙感知器において、前記制御回路は、各増幅器の出力について切替上限値を設定するとともに、初段の増幅器を除いて各増幅器の出力について切替電圧値(切替電圧値<切替上限値)を設定し、そして、複数段の増幅器の出力の内、前記切替上限値の範囲内にある後段側の増幅器の出力を火災発生の判別に使用し、前記増幅器の出力が前記切替電圧値に到達すると、当該増幅器の出力に対応した煙濃度と、それよりも前段側にある増幅器の出力に対応した煙濃度とに基づいて補正値を求め、前記前段側の増幅器の出力に対応した煙濃度を前記補正値に基づいて補正する。
また、本発明に係る煙感知器において、前記制御回路は、前記増幅器の出力が前記切替電圧値に到達すると、当該増幅器の出力に対応した煙濃度とそれよりも前段側の増幅器の出力の煙濃度との差分に基づいて補正値を求めるとともに、その両者の大小に基づいて負又は正のフラグをセットし、前記前段側にある増幅器の出力に対応した煙濃度に、前記補正値を前記フラグに基づいて減算又は加算して補正する。
Further, in the smoke detector according to the present invention, the control circuit sets a switching upper limit value for the output of each amplifier, and the switching voltage value (switching voltage value <switching upper limit) for the output of each amplifier except for the first-stage amplifier. Value), and among the outputs of the amplifiers in a plurality of stages, the output of the amplifier on the rear stage within the range of the switching upper limit value is used to determine the occurrence of a fire, and the output of the amplifier is the switching voltage value , The correction value is obtained based on the smoke density corresponding to the output of the amplifier and the smoke density corresponding to the output of the amplifier on the preceding stage, and the smoke corresponding to the output of the amplifier on the preceding stage is obtained. The density is corrected based on the correction value.
In the smoke detector according to the present invention, when the output of the amplifier reaches the switching voltage value, the control circuit detects the smoke density corresponding to the output of the amplifier and the smoke of the output of the amplifier on the preceding stage. A correction value is obtained based on the difference from the density, and a negative or positive flag is set based on the magnitude of the two, and the correction value is set to the smoke density corresponding to the output of the amplifier on the preceding stage side. Correct by subtracting or adding based on

本発明に係る煙感知器によれば、前記制御回路が、 前記増幅器の出力に対応した煙濃度を、当該増幅器の出力に対応した煙濃度と、その前段側に隣接した増幅器の出力に対応した煙濃度とに基づいて得られた補正値に基づいて補正しており、このため、増幅器の出力を切り替えて火災判別に使用しても増幅器の切り替えの前後において感度が滑らかに変化し、誤差が軽減される。このため、煙濃度がほぼ一定の上昇率で増加するような場合には、煙濃度が直線的に増加して出力されるため、広範囲の煙濃度に亘って正確な火災判断が可能になっている。    In the smoke detector according to the present invention, the control circuit corresponds to the smoke density corresponding to the output of the amplifier, the smoke density corresponding to the output of the amplifier, and the output of the amplifier adjacent to the preceding stage. Even if the output of the amplifier is switched and used for fire discrimination, the sensitivity changes smoothly before and after switching the amplifier, and the error is corrected. It is reduced. For this reason, when the smoke density increases at a substantially constant rate of increase, the smoke density increases linearly and is output, making it possible to make an accurate fire judgment over a wide range of smoke densities. Yes.

また、本発明に係る煙感知器によれば、各増幅器の出力について切替上限値を設定するとともに、初段の増幅器を除いて各増幅器の出力について切替電圧値(切替電圧値<切替上限値)を設定し、そして、複数段の増幅器の出力の内、前記切替上限値の範囲内にある後段側の増幅器の出力を火災発生の判別に使用し、前記増幅器の出力が前記切替電圧値に到達すると、当該増幅器の出力に対応した煙濃度と、それよりも前段側にある増幅器の出力に対応した煙濃度とに基づいて補正値を求め、前記前段側の増幅器の出力に対応した煙濃度を前記補正値に基づいて補正するようにしたので、直列に接続された複数段の増幅器の切り替えの前後において感度が滑らかに変化する。
また、本発明に係る煙感知器によれば、前記増幅器の出力が前記切替電圧値に到達すると、当該増幅器の出力に対応した煙濃度とそれよりも前段側の増幅器の出力の煙濃度との差分に基づいて補正値を求めるとともに、その両者に大小に基づいて負又は正のフラグをセットし、前記前段側にある増幅器の出力に対応した煙濃度に、前記補正値を前記フラグに基づいて減算又は加算して補正するようにしたので、補正処理を簡単に行うことができる。
Further, according to the smoke detector according to the present invention, the switching upper limit value is set for the output of each amplifier, and the switching voltage value (switching voltage value <switching upper limit value) is set for the output of each amplifier except for the first stage amplifier. And the output of the amplifier on the rear stage within the range of the switching upper limit value among the outputs of the amplifiers of a plurality of stages is used for determining the occurrence of a fire, and when the output of the amplifier reaches the switching voltage value Then, a correction value is obtained based on the smoke density corresponding to the output of the amplifier and the smoke density corresponding to the output of the amplifier on the preceding stage, and the smoke density corresponding to the output of the amplifier on the preceding stage is calculated. Since the correction is made based on the correction value, the sensitivity changes smoothly before and after the switching of a plurality of amplifiers connected in series.
Further, according to the smoke detector according to the present invention, when the output of the amplifier reaches the switching voltage value, the smoke density corresponding to the output of the amplifier and the smoke density of the output of the amplifier on the upstream side thereof are compared. A correction value is obtained based on the difference, and a negative or positive flag is set based on the magnitude of both, and the correction value is set based on the flag to the smoke density corresponding to the output of the amplifier on the front side. Since correction is performed by subtraction or addition, correction processing can be easily performed.

本発明の一実施の形態に係る煙感知器の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the smoke detector which concerns on one embodiment of this invention. 図1のフォトダイオード、電流電圧変換部及び増幅回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a photodiode, a current-voltage converter, and an amplifier circuit in FIG. 1. 図1の煙感知器における増幅器の選択処理を示すフローチャート(その1)である。4 is a flowchart (part 1) illustrating an amplifier selection process in the smoke detector of FIG. 1; 図1の煙感知器における増幅器の選択処理を示すフローチャート(その2)である。FIG. 3 is a flowchart (part 2) illustrating an amplifier selection process in the smoke detector of FIG. 1. 図1の煙感知器における増幅器の選択処理を示すフローチャート(その3)である。6 is a flowchart (part 3) illustrating an amplifier selection process in the smoke detector of FIG. 1; フォトダイオード(センサ)の出力、増幅器の出力及び煙濃度の関係を示した特性図である。It is the characteristic view which showed the relationship between the output of a photodiode (sensor), the output of an amplifier, and smoke density.

図1は、本発明の一実施形態に係る煙感知器の構成を示すブロック図である。
煙感知器1は、例えば被検知領域からの空気を引き込むダクト(図示せず)等が煙検出部に接続されるものであり、図1に示されるように、本発明の制御回路として機能するマイクロプロセッサ(MPU)10を備えている。このマイクロプロセッサ10には、煙検出部20、環境監視・ファン制御部30、状態表示・音響部40等が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a smoke detector according to an embodiment of the present invention.
The smoke detector 1 is configured such that a duct (not shown) for drawing air from a detection area is connected to a smoke detector, and functions as a control circuit of the present invention as shown in FIG. A microprocessor (MPU) 10 is provided. The microprocessor 10 is connected to a smoke detection unit 20, an environment monitoring / fan control unit 30, a status display / sound unit 40, and the like.

煙検出部20は、レーザダイオードを備えたLDユニット21、フォトダイオード(PD)22、電流電圧変換部23及び増幅回路24を備えている。この煙検出部20の詳細については後述の図2において詳細に説明する。なお、レーザダイオードは本発明の発光素子に相当し、フォトダイオード22は本発明の受光素子に相当する。   The smoke detection unit 20 includes an LD unit 21 including a laser diode, a photodiode (PD) 22, a current-voltage conversion unit 23, and an amplification circuit 24. Details of the smoke detector 20 will be described in detail later with reference to FIG. The laser diode corresponds to the light emitting element of the present invention, and the photodiode 22 corresponds to the light receiving element of the present invention.

環境監視・ファン制御部30は、ファン電圧制御/回転数監視部31、気流監視部32、電圧監視部33、電圧監視部34及び温度検出部35を備えている。ファン電圧制御/回転数監視部31は、ダクト(図示せず)に配置され、監視対象の空間から空気を取り込むファン71を制御するものであり、マイクロプロセッサ10の出力に基づいて駆動電圧を制御するとともに、その回転数を取り込んでこのマイクロプロセッサ10に出力する。気流監視部32は、例えばフローセンサを備えており、ダクトの流量を検出してマイクロプロセッサ10に出力する。電圧監視部33は、電源電圧(例えば24V)を監視してマイクロプロセッサ10に出力する。電圧監視部34は、マイクロプロセッサ10等に印加される内部電圧を監視してマイクロプロセッサ10に出力する。温度検出部35は、煙感知器1が設置された環境の温度を検出してマイクロプロセッサ10に出力する。マイクロプロセッサ10は、上記の環境監視・ファン制御部30からの出力を取り込んで、ファン電圧制御/回転数監視部31を介してファン71を制御したり、各種の演算処理をする。   The environment monitoring / fan control unit 30 includes a fan voltage control / rotational speed monitoring unit 31, an airflow monitoring unit 32, a voltage monitoring unit 33, a voltage monitoring unit 34, and a temperature detection unit 35. The fan voltage control / rotational speed monitoring unit 31 is arranged in a duct (not shown) and controls the fan 71 that takes in air from the space to be monitored, and controls the drive voltage based on the output of the microprocessor 10. At the same time, the rotational speed is taken in and output to the microprocessor 10. The airflow monitoring unit 32 includes, for example, a flow sensor, detects the flow rate of the duct, and outputs it to the microprocessor 10. The voltage monitoring unit 33 monitors the power supply voltage (for example, 24 V) and outputs it to the microprocessor 10. The voltage monitoring unit 34 monitors the internal voltage applied to the microprocessor 10 and outputs it to the microprocessor 10. The temperature detector 35 detects the temperature of the environment where the smoke detector 1 is installed and outputs it to the microprocessor 10. The microprocessor 10 takes in the output from the environment monitoring / fan control unit 30 and controls the fan 71 via the fan voltage control / rotation number monitoring unit 31 and performs various arithmetic processes.

状態表示・音響部40は、表示部41及び音響部42を備えている。表示部41は、例えば正常、警報(アラームレベル1〜3)、フィルタ交換を表示する確認灯、煙濃度を示す10セグ(バーグラフ)LED、故障エラーコードを示す7セグLEDを備えている。音響部42は、例えば警報(2種類)、故障、フィルタ交換等について報知する。   The state display / acoustic unit 40 includes a display unit 41 and an acoustic unit 42. The display unit 41 includes, for example, a normal, alarm (alarm levels 1 to 3), a confirmation lamp for displaying filter replacement, a 10-segment (bar graph) LED indicating smoke concentration, and a 7-segment LED indicating a failure error code. For example, the sound unit 42 notifies about alarms (two types), failure, filter replacement, and the like.

このマイクロプロセッサ10には、上記の他に、伝送・入出力部50、各種スイッチ61、不揮発性メモリ62、63、リアルタイムクロック64、ディップスイッチ(DIPSW)65等が接続されている。
伝送・入出力部50は、送受信部(RS422)51、アナログ出力部52及び無電圧接点53を備えている。送受信部51の出力は、受信機(図示せず)の伝送(NIU)基板に送信され、アナログ出力部52の出力は受信機のロガーなどの記録計に出力され、無電圧接点53は受信機の表示器等に接続される。伝送・入出力部50はこのように構成されており、煙感知器1の出力が受信機等に送信される。
各種スイッチ61には、例えば復旧、遮断、音響停止、模擬火災、模擬故障に対応したスイッチが含まれており、マイクロプロセッサ10はこれらのスイッチが操作されると、その操作されたスイッチに対応した演算処理をする。
不揮発性メモリ62には、例えば感度等が出荷の段階で工場で設定される。不揮発性メモリ63には、例えば濃度変化やイベントが記録される。リアルタイムクロック64は、マイクロプロセッサ10等を動作させるクロックを発生する。ディップスイッチ65は、例えば煙感知器1のアドレスを設定するものであり、出荷の段階で工場で設定される。
In addition to the above, the microprocessor 10 is connected to a transmission / input / output unit 50, various switches 61, nonvolatile memories 62 and 63, a real-time clock 64, a DIP switch (DIPSW) 65, and the like.
The transmission / input / output unit 50 includes a transmission / reception unit (RS422) 51, an analog output unit 52, and a no-voltage contact 53. The output of the transmission / reception unit 51 is transmitted to a transmission (NIU) board of a receiver (not shown), the output of the analog output unit 52 is output to a recorder such as a logger of the receiver, and the no-voltage contact 53 is a receiver. Connected to the display. The transmission / input / output unit 50 is configured as described above, and the output of the smoke detector 1 is transmitted to a receiver or the like.
The various switches 61 include, for example, switches corresponding to recovery, shut-off, sound stop, simulated fire, and simulated failure. When these switches are operated, the microprocessor 10 corresponds to the operated switches. Perform arithmetic processing.
In the nonvolatile memory 62, for example, sensitivity and the like are set at the factory at the time of shipment. For example, density changes and events are recorded in the nonvolatile memory 63. The real time clock 64 generates a clock for operating the microprocessor 10 and the like. The dip switch 65 is for setting the address of the smoke detector 1, for example, and is set at the factory at the time of shipment.

本実施の形態に係る煙感知器1の構成は以上のとおりであるが、次に、本実施の形態の特徴部分である煙検出部20を図2に基づいて詳細に説明する。   The configuration of the smoke detector 1 according to the present embodiment is as described above. Next, the smoke detection unit 20 that is a characteristic part of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.

図2は、煙検出部のフォトダイオード22、電流電圧変換部23及び増幅回路24の回路図である。
煙検出部20は、図2に示されるように、フォトダイオード22、電流電圧変換部23及び増幅回路24を備えている。フォトダイオード22には並列に抵抗R1が接続されており、LDユニット21からの光を受光する。電流電圧変換部23は、抵抗R2、R3、コンデンサC1及びアンプ(オペアンプ)AMP1から構成されており、フォトダイオード22からの電流を電圧に変換する。増幅回路24は、直列に接続された複数段の増幅器(図示の例では3段階)から構成されており、第1段の増幅器は、抵抗R2〜R4、コンデンサC1、C2及びアンプ(オペアンプ)AMP1から構成されている。なお、この第1段の増幅器の一部は、電流電圧変換部23を構成している。第2段の増幅器は、抵抗R5〜R7、コンデンサC3、C4及びアンプ(オペアンプ)AMP2から構成されている。第3段の増幅器は、抵抗R8、R9、コンデンサC5及びアンプ(オペアンプ)AMP3から構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram of the photodiode 22, the current-voltage converter 23, and the amplifier circuit 24 of the smoke detector.
As shown in FIG. 2, the smoke detection unit 20 includes a photodiode 22, a current-voltage conversion unit 23, and an amplifier circuit 24. A resistor R1 is connected in parallel to the photodiode 22, and receives light from the LD unit 21. The current-voltage conversion unit 23 includes resistors R2 and R3, a capacitor C1, and an amplifier (op-amp) AMP1, and converts the current from the photodiode 22 into a voltage. The amplifier circuit 24 includes a plurality of stages of amplifiers (three stages in the illustrated example) connected in series. The first stage amplifier includes resistors R2 to R4, capacitors C1 and C2, and an amplifier (op-amp) AMP1. It is composed of A part of the first-stage amplifier constitutes a current-voltage converter 23. The second stage amplifier includes resistors R5 to R7, capacitors C3 and C4, and an amplifier (op-amp) AMP2. The third-stage amplifier includes resistors R8 and R9, a capacitor C5, and an amplifier (op-amp) AMP3.

図2において、第1段の増幅器の出力はAMP1out、第2段の増幅器の出力はAMP2out、第3段の増幅器の出力はAMP3outと表記されており、第1段の増幅器の出力AMP1outは第2段の増幅器で増幅され、第2段の増幅器の出力AMP2outは第3段の増幅器で増幅されてAMP3outとして出力される。これらのAMP1out、AMP2out、及びAMP3outはマイクロプロセッサ10に入力し、マイクロプロセッサ10はその入力に基づいて煙濃度を求め、マイクロプロセッサ10に機能的に内蔵している火災判別手段が、その煙濃度が所定の閾値以上であると、火災が発生していると判定する。マイクロプロセッサ10がこの煙濃度を求める処理を図3〜図5に基づいて説明する。   In FIG. 2, the output of the first stage amplifier is expressed as AMP1out, the output of the second stage amplifier is expressed as AMP2out, the output of the third stage amplifier is expressed as AMP3out, and the output AMP1out of the first stage amplifier is expressed as second. The second stage amplifier output AMP2out is amplified by the third stage amplifier and output as AMP3out. These AMP1out, AMP2out, and AMP3out are input to the microprocessor 10, and the microprocessor 10 obtains the smoke density based on the input, and the fire discrimination means functionally incorporated in the microprocessor 10 determines the smoke density. If it is equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined that a fire has occurred. A process in which the microprocessor 10 obtains the smoke density will be described with reference to FIGS.

図3〜図5は、マイクロプロセッサ10が煙濃度を求める際の処理を示したフローチャートであり、図3はAMP3出力値(AMP3out)を煙濃度のデータとして適用する場合の処理、図4はAMP2出力値(AMP2out)を煙濃度のデータとして適用する場合の処理、図5はAMP1出力値(AMP1out)を煙濃度のデータとして適用する場合の処理である。図6は、増幅回路の出力(AMP1out〜AMP3out)と煙濃度との関係を示した特性図である。   3 to 5 are flowcharts showing processing when the microprocessor 10 obtains the smoke density. FIG. 3 shows processing when the AMP3 output value (AMP3out) is applied as smoke density data. FIG. 4 shows AMP2. FIG. 5 shows a process when the output value (AMP2out) is applied as smoke density data, and FIG. 5 shows a process when the AMP1 output value (AMP1out) is applied as smoke density data. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the output (AMP1out to AMP3out) of the amplifier circuit and the smoke density.

図3において、マイクロプロセッサ10は、AMP3出力値と(AMP3出力値あるいはAMP2出力値を適用するかの閾値である)AMP3切替上限値との関係が、
AMP3出力値≧AMP3の切替上限値、
であるかどうかを判定し(S11)、その条件が成立しない場合には(NO)、AMP3出力値を煙濃度に変換する。(S12)この変換は例えば図6の特性に基づいてなされる。
そして、AMP3出力値と(AMP3出力値からAMP2出力値へ切替付近の出力値である)AMP2切替電圧値との関係が
AMP3出力値≧AMP2の切替電圧値、
であるかどうかを判定する(S13)。
なお、例えば、AMP2切替電圧値は、AMP3切替上限値の70〜90%程度に設定される。ここで、その条件が成立しない場合には(NO)、AMP2リニアリティ調整値をクリアし(S14)、AMP1リニアリティ調整値をクリアする(S15)。これらのAMP2リニアリティ調整値及びAMP1リニアリティ調整値については後述する。
そして、AMP3出力値に基づいて変換された煙濃度(AMP3煙濃度)をそのときの煙濃度としてセットする(S16)。
In FIG. 3, the microprocessor 10 indicates that the relationship between the AMP3 output value and the AMP3 switching upper limit value (which is a threshold value for applying the AMP3 output value or the AMP2 output value)
AMP3 output value ≧ AMP3 switching upper limit value,
(S11), and if the condition is not satisfied (NO), the AMP3 output value is converted into smoke density. (S12) This conversion is performed based on the characteristics of FIG. 6, for example.
The relationship between the AMP3 output value and the AMP2 switching voltage value (which is an output value near the switching from the AMP3 output value to the AMP2 output value) is AMP3 output value ≧ AMP2 switching voltage value,
Is determined (S13).
For example, the AMP2 switching voltage value is set to about 70 to 90% of the AMP3 switching upper limit value. If the condition is not satisfied (NO), the AMP2 linearity adjustment value is cleared (S14), and the AMP1 linearity adjustment value is cleared (S15). These AMP2 linearity adjustment value and AMP1 linearity adjustment value will be described later.
Then, the smoke density (AMP3 smoke density) converted based on the AMP3 output value is set as the smoke density at that time (S16).

また、上記の判定(S13)において、その条件が成立した場合には(YES)、AMP2出力値を煙濃度に変換し(S16)、AMP3煙濃度とAMP2煙濃度との関係が、
AMP3煙濃度≧AMP2煙濃度
であるかどうかを判定し(S17)、その条件が成立しない場合には(NO)、
AMP2煙濃度−AMP3煙濃度(偏差分算出)
を求めて(S18)、その偏差分をAMP2リニアリティ調整値にセットし(S19)、
プラス方向調整フラグをセットして(S20)、上記の処理(S16)に移行する。
In the above determination (S13), if the condition is satisfied (YES), the AMP2 output value is converted into smoke density (S16), and the relationship between the AMP3 smoke density and the AMP2 smoke density is
It is determined whether or not AMP3 smoke density ≧ AMP2 smoke density (S17). If the condition is not satisfied (NO),
AMP2 smoke density-AMP3 smoke density (deviation calculation)
(S18), the deviation is set to the AMP2 linearity adjustment value (S19),
The plus direction adjustment flag is set (S20), and the process proceeds to the above process (S16).

また、上記の判定(S17)において、その条件が成立した場合には(YES)、
AMP3煙濃度−AMP2煙濃度(偏差分算出)
を求めて(S21)、その偏差分をAMP2リニアリティ調整値にセットし(S22)、
マイナス方向調整フラグをセットして(S23)、上記の処理(S16)に移行する。
ここで、AMP2リニアリティ調整値、プラス方向調整フラグ及びマイナス方向調整フラグは、AMP3煙濃度のレベルとAMP2煙濃度のレベルを調整するためのものであり、後述の図4においてAMP2煙濃度を補正する際に用いられる。なお、例えば図6に示されるように、0.000%/m〜0.200%/mの範囲は、AMP3出力値(AMP3out)が煙濃度の検知に適用される。
In the above determination (S17), if the condition is satisfied (YES),
AMP3 smoke concentration-AMP2 smoke concentration (deviation calculation)
(S21), the deviation is set to the AMP2 linearity adjustment value (S22),
The minus direction adjustment flag is set (S23), and the process proceeds to the above process (S16).
Here, the AMP2 linearity adjustment value, the positive direction adjustment flag, and the negative direction adjustment flag are for adjusting the level of the AMP3 smoke density and the level of the AMP2 smoke density, and correct the AMP2 smoke density in FIG. 4 described later. Used when. For example, as shown in FIG. 6, in the range of 0.000% / m to 0.200% / m, the AMP3 output value (AMP3out) is applied to detection of smoke density.

図3において、マイクロプロセッサ10は、AMP3出力値がAMP3切替上限値との関係が、AMP3出力値≧AMP3の切替上限値、という条件が成立した場合には(S11、YES)、
図4において、AMP2出力値と(AMP2出力値あるいはAMP1出力値を適用するかの閾値である)AMP2切替上限値との関係が、
AMP2出力値≧AMP2の切替上限値、
という条件が成立するかどうかを判定し(S31)、その条件が成立しない場合には(NO)、AMP2出力値を煙濃度に変換する(S32)。この変換処理においても図6の特性に基づいてなされる。そして、
AMP2煙濃度土AMP2リニアリティ調整値
という補正演算をし(S33)、その補正されたAMP2煙濃度をそのときの煙濃度として設定する。なお、上記の補正演算においては、既にAMP2リニアリティ調整値(S19、S22)とプラス方向調整フラグ及びマイナス方向調整フラグの何れかがセットされており(S20、S23)、そのセットされているフラグに基づいて加算又は減算がなされる。
次に、AMP2出力値と(AMP2出力値からAMP1出力値へ切替付近の出力値である)AMP1切替電圧値との関係が
AMP2出力値≧AMP1の切替電圧値、
であるかどうかを判定する(S34)。なお、例えば、AMP1切替電圧値は、AMP2切替上限値の70〜90%程度に設定される。この条件が成立しない場合には、上記の処理(S16)に移行し、上記にて補正されたAMP2煙濃度がそのときの煙濃度として設定される。
In FIG. 3, the microprocessor 10 determines that the relationship between the AMP3 output value and the AMP3 switching upper limit value satisfies the condition that the AMP3 output value ≧ the AMP3 switching upper limit value (S11, YES),
In FIG. 4, the relationship between the AMP2 output value and the AMP2 switching upper limit value (which is a threshold value for applying the AMP2 output value or the AMP1 output value) is
AMP2 output value ≧ AMP2 switching upper limit value,
Is determined (S31). If the condition is not satisfied (NO), the AMP2 output value is converted into smoke density (S32). This conversion process is also performed based on the characteristics shown in FIG. And
The AMP2 smoke density soil AMP2 linearity adjustment value is corrected (S33), and the corrected AMP2 smoke density is set as the smoke density at that time. In the above correction calculation, the AMP2 linearity adjustment value (S19, S22), the positive direction adjustment flag, and the negative direction adjustment flag are already set (S20, S23), and the set flag is Addition or subtraction is performed based on this.
Next, the relationship between the AMP2 output value and the AMP1 switching voltage value (which is an output value in the vicinity of switching from the AMP2 output value to the AMP1 output value) is AMP2 output value ≧ AMP1 switching voltage value,
It is determined whether or not (S34). For example, the AMP1 switching voltage value is set to about 70 to 90% of the AMP2 switching upper limit value. When this condition is not satisfied, the process proceeds to the above process (S16), and the AMP2 smoke density corrected as described above is set as the smoke density at that time.

また、上記の判定(S34)において、その条件が成立した場合には(YES)、AMP1出力値を煙濃度に変換し(S35)、AMP2煙濃度とAMP1煙濃度との関係が、
AMP2煙濃度≧AMP1煙濃度
であるかどうかを判定し(S36)、その条件が成立しない場合には(NO)、
AMP1煙濃度−AMP2煙濃度(偏差分算出)
を求めて(S37)、その偏差分をAMP1リニアリティ調整値にセットし(S38)、
プラス方向調整フラグをセットして(S39)、上記の処理(S16)に移行する。
また、上記の判定(S36)において、その条件が成立した場合には(YES)、
AMP2煙濃度−AMP1煙濃度(偏差分算出)
を求めて(S40)、その偏差分をAMP1リニアリティ調整値にセットし(S41)、マイナス方向調整フラグをセットして(S42)、上記の処理(S16)に移行する。
ここで、AMP1リニアリティ調整値、プラス方向調整フラグ及びマイナス方向調整フラグは、AMP3煙濃度のレベルとAMP2煙濃度のレベルを調整するためのものであり、後述の図5においてAMP1煙濃度を補正する際に用いられる。なお、例えば図6に示されるように、0.200%/m〜20.000%/mの範囲は、AMP2出力値(AMP2out)が煙濃度の検知に適用される。
In the above determination (S34), if the condition is satisfied (YES), the AMP1 output value is converted into smoke density (S35), and the relationship between the AMP2 smoke density and the AMP1 smoke density is
It is determined whether or not AMP2 smoke density ≧ AMP1 smoke density (S36), and if the condition is not satisfied (NO),
AMP1 smoke density-AMP2 smoke density (calculation of deviation)
(S37), the deviation is set to the AMP1 linearity adjustment value (S38),
The positive direction adjustment flag is set (S39), and the process proceeds to the above process (S16).
In the above determination (S36), if the condition is satisfied (YES),
AMP2 smoke density-AMP1 smoke density (deviation calculation)
(S40), the deviation is set to the AMP1 linearity adjustment value (S41), the minus direction adjustment flag is set (S42), and the process proceeds to the above process (S16).
Here, the AMP1 linearity adjustment value, the positive direction adjustment flag, and the negative direction adjustment flag are for adjusting the level of the AMP3 smoke density and the level of the AMP2 smoke density, and correct the AMP1 smoke density in FIG. 5 described later. Used when. For example, as shown in FIG. 6, in the range of 0.200% / m to 20.000% / m, the AMP2 output value (AMP2out) is applied to detection of smoke density.

図4において、マイクロプロセッサ10は、AMP2出力値がAMP2切替上限値との関係が、AMP2出力値≧AMP2の切替上限値、という条件が成立した場合には(S31、YES)、
図5において、AMP1出力値と(AMP1出力値あるいは煙濃度上限値を適用するかの閾値である)AMP1切替上限値との関係が、
AMP1出力値≧AMP1の切替上限値、
という条件が成立するかどうかを判定し(S51)、その条件が成立しない場合には(NO)、AMP1出力値を煙濃度に変換する(S52)。そして、
AMP1煙濃度土AMP1リニアリティ調整値
という補正演算をし(S53)、上記の処理(S16)に移行し、その補正されたAMP1煙濃度をそのときの煙濃度として設定する。なお、上記の補正演算においても、既にAMP1リニアリティ調整値(S38、S41)とプラス方向調整フラグ及びマイナス方向調整フラグの何れかがセットされており(S39、S42)、そのセットされているフラグに基づいて加算又は減算がなされる。
なお、AMP1出力値(AMP1out)は、例えば図6に示されるように2.000%/m〜20.000%/mの範囲が、煙濃度の検知に適用される。
また、上記の判定(S51)において、その条件が成立した場合には(YES)、煙濃度上限値を固定するべく、20.000(%/m)をそのときの煙濃度として設定し(S54)、上記の処理(S16)に移行する。
In FIG. 4, when the condition that the relationship between the AMP2 output value and the AMP2 switching upper limit value is such that the AMP2 output value ≧ the AMP2 switching upper limit value is satisfied (S31, YES),
In FIG. 5, the relationship between the AMP1 output value and the AMP1 switching upper limit value (which is a threshold for applying the AMP1 output value or the smoke density upper limit value) is
AMP1 output value ≧ AMP1 switching upper limit value,
Is determined (S51). If the condition is not satisfied (NO), the AMP1 output value is converted into smoke density (S52). And
AMP1 smoke density soil AMP1 linearity adjustment value correction calculation is performed (S53), the process proceeds to the above process (S16), and the corrected AMP1 smoke density is set as the smoke density at that time. In the above correction calculation, either the AMP1 linearity adjustment value (S38, S41), the plus direction adjustment flag, or the minus direction adjustment flag has already been set (S39, S42). Addition or subtraction is performed based on this.
For example, as shown in FIG. 6, the AMP1 output value (AMP1out) is in the range of 2.000% / m to 20.000% / m for detection of smoke density.
In the determination (S51), if the condition is satisfied (YES), 20.000 (% / m) is set as the smoke density at that time in order to fix the smoke density upper limit (S54). ), The process proceeds to the above process (S16).

以上のように、本実施の形態によれば、フォトダイオード22の出力に応じて適用する増幅器の出力AMP1out、AMP2out及びAMP3outを使い分けており、複数段の出力の内、切替上限値の範囲内にある後段側の増幅器の出力を火災発生の判別に使用し、増幅器の出力が切替電圧値に到達すると、当該増幅器の出力とそれよりも前段側にある増幅器の出力とに基づいて補正値(リニアリティ調整値)を求めて、前段側にある増器の出力をその補正値に基づいて補正している。このため、煙濃度がほぼ一定の上昇率で増加するような場合には、煙濃度が直線的に増加して出力されるため、煙濃度を広範囲に亘って検知することができ、正確な火災判定が可能になっている。   As described above, according to the present embodiment, the outputs AMP1out, AMP2out, and AMP3out of the amplifier to be applied according to the output of the photodiode 22 are properly used, and within the range of the switching upper limit value among the outputs of a plurality of stages. The output of an amplifier on the rear stage side is used to determine the occurrence of a fire. When the amplifier output reaches the switching voltage value, a correction value (linearity) An adjustment value) is obtained, and the output of the multiplier on the front side is corrected based on the correction value. For this reason, when the smoke density increases at a substantially constant rate of increase, the smoke density increases linearly and is output, so that the smoke density can be detected over a wide range and an accurate fire Judgment is possible.

また、マイクロプロセッサ10は、その補正演算においては、増幅器の出力とそれよりも前段側にある増幅器の出力の差分に基づいて補正値を求めるとともに、その両者の大小に基づいて負又は正のフラグ(マイナス方向調整フラグ、プラス方向調整フラグ)をセットし、前段側にある増幅器の出力に、上記の補正値をフラグに基づいて減算又は加算して補正するようにしたので、補正処理を簡単に行うことができる。   In addition, in the correction calculation, the microprocessor 10 obtains a correction value based on the difference between the output of the amplifier and the output of the amplifier on the preceding stage, and a negative or positive flag based on the magnitude of the two. (Minus direction adjustment flag, plus direction adjustment flag) is set, and the above correction value is subtracted or added to the output of the amplifier on the front stage side based on the flag to correct the correction process. It can be carried out.

なお、本発明の補正演算は、上記の例に限定されるものではなく、隣接する増幅器の出力の相対比を求め、その相対比を補正値とし、増幅器の出力値に乗算又は除算するようにしても良い。   The correction operation of the present invention is not limited to the above example. The relative ratio of the outputs of adjacent amplifiers is obtained, and the relative ratio is used as a correction value, and the output value of the amplifier is multiplied or divided. May be.

10 マイクロプロセッサ、20 煙検出部、21 LDユニット、22 フォトダイオード、23 電流電圧変換部、24 増幅回路、30 環境監視・ファン制御部、31 ファン電圧制御/回転数監視部、32 気流監視部、33 電圧監視部、34 電圧監視部、35 温度検出部、40 状態表示・音響部、41 表示部、42 音響部、50 伝送・入出力部、51 送受信部、52 アナログ出力部、53 無電圧接点、61 各種スイッチ、62 不揮発性メモリ、63 不揮発性メモリ、64 リアルタイムクロック、65 ディップスイッチ。   10 microprocessor, 20 smoke detection unit, 21 LD unit, 22 photodiode, 23 current voltage conversion unit, 24 amplifier circuit, 30 environment monitoring / fan control unit, 31 fan voltage control / rotation number monitoring unit, 32 airflow monitoring unit, 33 voltage monitoring unit, 34 voltage monitoring unit, 35 temperature detection unit, 40 status display / acoustic unit, 41 display unit, 42 acoustic unit, 50 transmission / input / output unit, 51 transmission / reception unit, 52 analog output unit, 53 no-voltage contact , 61 Various switches, 62 Non-volatile memory, 63 Non-volatile memory, 64 Real time clock, 65 Dip switch.

Claims (3)

検煙部内に配設された発光素子と、
該発光素子から発光した光が前記検煙部に存在する煙粒子によって生じる散乱光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力信号を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力に対応した煙濃度に基づいて火災発生を判別する制御回路と、
を備えた煙感知器において、
前記増幅回路は、直列に接続された複数段の増幅器を備え、各増幅器の出力を前記制御回路に出力し、
前記制御回路は、
前記増幅器の出力に対応した煙濃度を、当該増幅器の出力に対応した煙濃度と、その前段側に隣接した増幅器の出力に対応した煙濃度とに基づいて得られた補正値に基づいて補正することを特徴とする煙感知器。
A light emitting device disposed in the smoke detector;
A light receiving element that receives scattered light generated by smoke particles present in the smoke detector, and the light emitted from the light emitting element;
An amplifier circuit for amplifying the output signal of the light receiving element;
A control circuit for determining the occurrence of a fire based on the smoke density corresponding to the output of the amplifier circuit;
In the smoke detector with
The amplifier circuit includes a plurality of amplifiers connected in series, and outputs the output of each amplifier to the control circuit,
The control circuit includes:
The smoke density corresponding to the output of the amplifier is corrected based on the correction value obtained based on the smoke density corresponding to the output of the amplifier and the smoke density corresponding to the output of the amplifier adjacent to the preceding stage. A smoke detector.
前記制御回路は、
各増幅器の出力について切替上限値を設定するとともに、初段の増幅器を除いて各増幅器の出力について切替電圧値(切替電圧値<切替上限値)を設定し、そして、複数段の増幅器の出力の内、前記切替上限値の範囲内にある後段側の増幅器の出力を火災発生の判別に使用し、前記増幅器の出力が前記切替電圧値に到達すると、当該増幅器の出力に対応した煙濃度と、それよりも前段側にある増幅器の出力に対応した煙濃度とに基づいて補正値を求め、前記前段側の増幅器の出力に対応した煙濃度を前記補正値に基づいて補正することを特徴とする請求項1に記載の煙感知器。
The control circuit includes:
A switching upper limit value is set for the output of each amplifier, and a switching voltage value (switching voltage value <switching upper limit value) is set for the output of each amplifier except for the first-stage amplifier. The output of the latter-stage amplifier within the range of the switching upper limit value is used to determine the occurrence of a fire, and when the output of the amplifier reaches the switching voltage value, the smoke concentration corresponding to the output of the amplifier, and A correction value is obtained on the basis of the smoke density corresponding to the output of the amplifier on the upstream side, and the smoke density corresponding to the output of the amplifier on the front stage is corrected based on the correction value. Item 2. The smoke detector according to item 1.
前記制御回路は、前記増幅器の出力が前記切替電圧値に到達すると、当該増幅器の出力に対応した煙濃度とそれよりも前段側の増幅器の出力の煙濃度との差分に基づいて補正値を求めるとともに、その両者の大小に基づいて負又は正のフラグをセットし、前記前段側にある増幅器の出力に対応した煙濃度に、前記補正値を前記フラグに基づいて減算又は加算して補正することを特徴とする請求項2記載の煙感知器。   When the output of the amplifier reaches the switching voltage value, the control circuit obtains a correction value based on the difference between the smoke density corresponding to the output of the amplifier and the smoke density of the output of the preceding amplifier. In addition, a negative or positive flag is set based on the magnitude of both, and the smoke value corresponding to the output of the amplifier on the preceding stage side is corrected by subtracting or adding the correction value based on the flag. The smoke detector according to claim 2.
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