(57)【要約】【課題】受光量の低下が火災によるものか、遮蔽物によるものかを判別することができる光電式分離型感知器を提供することを目的としている。【解決手段】送光部１には、近赤外線光等の煙で減衰する電磁波を投光する第１の発光素子と、ミリ波等の煙で減衰しない電磁波を投光する第２の発光素子とを備える。受光部２は送光部１と分離配置され、第１の発光素子から投光された近赤外線光等の電磁波を受光する第１の受光素子と、第２の発光素子から投光されたミリ波等の電磁波を受光する第２の受光素子とを備える。２種類の電磁波を使用して、受光量の低下が火災の煙によるものなのか、それとも遮蔽物によるものなのかを判別できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
煙で減衰する電磁波を投光する発光素子及び煙で減衰しない電磁波を送信する送信素子を有する送光部と、
前記発光素子から投光された電磁波を受光する受光素子及び前記送信素子から送信された電磁波を受信する受信素子を有する受光部と、
を備えたことを特徴とする光電式分離型感知器。
【請求項２】
前記受光素子で電磁波が減衰し、前記受信素子で電磁波が減衰しないときには火災信号を出力し、
前記受光素子で電磁波が減衰し、前記受信素子でも電磁波が減衰するときには遮蔽物信号を出力することを特徴とする請求項１記載の光電式分離型感知器。
【請求項３】
前記受光素子で電磁波が減衰しても、前記受信素子でも電磁波が減衰していた場合には、前記遮蔽物信号を出力しないように制御方法を切り替えるモード切替スイッチを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の光電式分離型感知器。
【請求項４】
前記送信素子から送信される電磁波はミリ波であることを特徴とする請求項１乃至３記載の光電式分離型感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送光部と受光部とを分離配置し、送光部から投光された電磁波（光線も含む）によって、煙等の発生による受光量の変化を受光部で検出することで煙監視を行う光電式分離型感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光電式分離型感知器は、発光ダイオード等の発光素子を備えた送光部から投光された光信号を、フォトダイオード等の受光素子を備えた受光部で検出し、受光量の変化に基づいて、火災であるか否かの判断を行っている。
【０００３】
送光部から投光される光として、主に近赤外線光を使用するものがある。近赤外線光は波長が０．７μｍ−２．５μｍであり、この波長の短さのため、煙に対する透過性が低く、送光部から発せられた近赤外線光は煙によって減光する。つまり、光電式分離型感知器は、近赤外線光のように、煙で減光するような波長の光を使用して、火災を監視している（例えば、特許文献１参照）。従来の光電式分離型感知器は、受光部で受光した受光量が一定以上低下した場合は、受光部から火災受信機へ火災信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０２０７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、送光部と受光部の間の光軸上に遮蔽物が侵入し、光路の一部を遮った場合、送光部から投光した光は減衰して受光部で受光される。
このため、従来の光電式分離型感知器では、受光部の受光量の低下が煙によるものなのか、遮蔽物の光軸上への侵入によるものなのかを区別することができず、光路が遮蔽物で遮られて受光部の受光量が低下した場合でも火災として火災信号を出力している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光電式分離型感知器は、煙で減衰する電磁波を投光する発光素子及び煙で減衰しない電磁波を送信する送信素子を有する送光部と、発光素子から投光された電磁波を受光する受光素子及び送信素子から送信された電磁波を受信する素子を有する受光部と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る光電式分離型感知器によれば、送光部から受光部へ投光又は送信される電磁波は、煙で減衰する電磁波と、煙で減衰しない電磁波の２種類あるため、受光部の受光素子の受光量低下の原因が煙によるものなのか、遮蔽物によるものなのかを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る光電式分離型感知器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る光電式分離型感知器１００を示す構成図である。
光電式分離型感知器１００は、送光部１と受光部２とによって構成され、送光部１と受光部２は分離配置されている。ここで、送光部１と受光部２との間の距離（監視距離）は、例えば、５ｍ〜１００ｍ程度である。
【００１０】
［送光部１の構成］
送光部１は、送光部Ｉ／Ｆ回路１０と、定電圧回路１２と、送光部ＣＰＵ１３と、発光素子１４及び送信素子１６と、波長切替制御部１５と、を備えている。
送光部Ｉ／Ｆ回路１０は受光部Ｉ／Ｆ回路２０と同期手段、例えば同期信号線で接続されるインターフェース部である。
【００１１】
定電圧回路１２は、送光部１の回路に供給する電源電圧を定電圧ＩＣ等によって所定の電圧にして、必要な回路に供給するものである。
【００１２】
発光素子１４は、例えば、近赤外線光発光素子１４で構成され、波長が約０．７μｍ〜２．５μｍである近赤外線光を発光する。近赤外線光発光素子１４は火災を監視するための素子で、例えば、３秒に１回の間隔で受光部２に近赤外線光を投光している。なお、発光素子は近赤外線光発光素子１４でなくても良く、煙によって減衰する程度の短い波長の電磁波を投光する素子であれば何でも良い。
【００１３】
送信素子１６は、例えば、ミリ波送信素子１６で構成され、波長が約１ｍｍ〜１ｃｍであるミリ波を送信する。近赤外線光発光素子１４から投光される近赤外線光の受光量が低下した場合に、ミリ波送信素子１６がミリ波を送信する。なお、送信素子はミリ波送信素子１６でなくても良く、煙によって減衰しない程度の長い波長で直進性のある電磁波を送信する素子であれば何でも良い。
【００１４】
波長切替制御部１５は、近赤外線光発光素子１４の発光とミリ波送信素子１６の送信を切り替えるものである。さらに、波長切替制御部１５は、近赤外線光発光素子１４の発光とミリ波送信素子１６の送信を制御するものである。具体的には、波長切替制御部１５は、近赤外線光発光素子１４から発光させるときには点滅するように制御し、ミリ波送信素子１６から送信させるときには一定間隔を開けて周期的に送信するように制御する。
【００１５】
送光部ＣＰＵ１３は、送光部Ｉ／Ｆ回路１０、定電圧回路１２と波長切替制御部１５に接続されている。常時は波長切替制御部１５を介して近赤外線光発光素子１４の投光を制御する。また、送光部ＣＰＵ１３は、近赤外線光発光素子１４から投光した近赤外線光が減衰したときに、ミリ波送信素子１６からミリ波を送信するように、波長切替制御部１５に第１の波長切替信号を出力する。
【００１６】
［受光部２の構成］
受光部２は受光部Ｉ／Ｆ回路２０と、定電圧回路２２と、受光部ＣＰＵ２３と、受光素子２４及び受信素子２６と、波長切替制御部２５と、各種表示灯を備えている。
【００１７】
定電圧回路２２は、受光部２の回路に供給する電源電圧を定電圧ＩＣ等によって所定の電圧にして、必要な回路に供給するものである。
【００１８】
受光素子２４は、発光素子１４から投光される電磁波を受光するもので、例えば、近赤外線光発光素子１４から投光される近赤外線光を受光する近赤外線光受光素子２４である。近赤外線光受光素子２４は近赤外線光を受光すると、受光量を図示しない増幅回路を介して後述する受光部ＣＰＵ２３に出力する。近赤外線光受光素子２４は、近赤外線光発光素子１４と対となって煙の濃度（火災）を監視している。送光部１と受光部２は同期線等で接続され、近赤外線光発光素子１４の発光と近赤外線光受光素子２４の受光のタイミングを揃えるように同期している。例えば、同期の間隔は３秒に１回であり、近赤外線光受光素子２４は、３秒に１回の間隔で近赤外線光発光素子１４が投光してくる光を受光することになる。なお、受光素子は近赤外線光受光素子２４でなくても良く、発光素子が投光する、煙によって減衰する程度の短い波長の電磁波を受光できれば何でも良い。
【００１９】
受信素子２６は、送信素子１６から送信される電磁波を受信するもので、例えば、ミリ波送信素子１６から送信されるミリ波を受信するミリ波受信素子２６である。ミリ波受信素子２６はミリ波を受信すると、その受信量を図示しない増幅回路を介して後述する受光部ＣＰＵ２３に出力する。なお、受信素子はミリ波受信素子２６でなくても良く、送信素子が送信する、煙によって減衰しない程度の長い波長の電磁波を受信できれば何でも良い。
【００２０】
波長切替制御部２５は、近赤外線光受光素子２４の受光とミリ波受信素子２６の受信を切り替えるものである。
【００２１】
受光部ＣＰＵ２３は、受光部Ｉ／Ｆ回路２０、定電圧回路２２、波長切替制御部２５、近赤外線光受光素子２４、ミリ波受信素子２６及び各種表示灯に接続されている。常時は近赤外線光発光素子１４から投光された電磁波の受光量を近赤外線光受光素子２４から受光している。近赤外線光受光素子２４から受光した受光量が火災レベルであったとき、ミリ波受信素子２６でミリ波送信素子１６から送信されるミリ波を受信できるように、受光部ＣＰＵ２３は、波長切替制御部２５に第２の波長切替信号を出力する。また、近赤外線光受光素子２４からの受光量及びミリ波受信素子２６からの受信量を基に、電磁波の減衰の要因ごとに各種表示灯を点灯させる。
【００２２】
各種表示灯は、火災表示灯２７、遮蔽物表示灯２８、無監視状態表示灯２９からなる。火災表示灯２７は火災が発生したときに点灯する。遮蔽物表示灯２８は送光部１と受光部２の光軸上に遮蔽物が侵入したときに点灯する。無監視状態表示灯２９は送光部１と受光部２の光軸が大幅にずれたか、送光部１と受光部２の光軸を完全に遮るような遮蔽物等があるときに点灯する。
【００２３】
［動作説明］
図１を参照して、本発明の光電式分離型感知器１００の動作例を説明する。
先ず、送光部ＣＰＵ１３及び受光部ＣＰＵ２３の初期化がされ、予め内部のメモリに格納されている発光周期に関する周期設定の読み込みを行う。そして、受光部ＣＰＵ２３は、受光部Ｉ／Ｆ回路２０から同期線で接続されている送光部Ｉ／Ｆ回路１０を介して送光部ＣＰＵ１３へ、発光制御をするための同期パルスを送出する。すると、送光部ＣＰＵ１３は近赤外線光発光素子１４を発光させ、同時に受光部ＣＰＵ２３は近赤外線光受光素子２４で、近赤外線光発光素子１４の発光を受光する。これ以降は、常時は、所定時間おきに送光部１と受光部２を同期させて、近赤外線光の投光、受光を繰り返し、火災等の監視をする。
【００２４】
次に、受光部２の近赤外線光受光素子２４の受光量が低下した場合、受光部ＣＰＵ２３は波長切替制御部２５に第２の波長切替信号を出力する。すると波長切替制御部２５によって次に電磁波を受光又は受信する素子が近赤外線光受光素子２４からミリ波受信素子２６に切り替わる。それと同時に、受光部ＣＰＵ２３は送光部ＣＰＵ１３に受光部２の受光又は受信する波長が切り替わることを、同期線を介してパルス等で出力して知らせる。つまり、受光部ＣＰＵ２３は、受光部２が受光又は受信する電磁波を近赤外線光受光素子２４からミリ波受信素子２６に切り替えたことをパルス等の信号で送光部ＣＰＵ１３に知らせる。そして、送光部ＣＰＵ１３から波長切替制御部１５に第１の波長切替信号が出力される。すると波長切替制御部１５によって次に投光する素子が近赤外線光発光素子１４からミリ波送信素子１６に切り替わる。送光部１及び受光部２は、受光部ＣＰＵ２３から出力される同期パルスにより同期して、送光部１からはミリ波送信素子１６からミリ波が送信され、同時に受光部２はミリ波受信素子２６が起動して、ミリ波を受信する。つまり、近赤外線光発光素子１４から投光される近赤外線光が煙によって減衰して、受光部ＣＰＵ２３が火災と判断したら、ミリ波送信素子１６からミリ波の送信を始める。そして、ミリ波受信素子２６の受信量が低下していない場合は、受光部ＣＰＵ２３は煙が発生しているということで、火災と判断する。一方、ミリ波受信素子２６の受信量が低下した場合は、受光部ＣＰＵ２３は遮蔽物が送光部１と受光部２の光軸上に侵入したと判断する。
【００２５】
最後に、受光部ＣＰＵ２３が火災と判断したときには火災表示灯２７を点灯させると共に、図示しない火災受信機に火災信号を出力する。一方、受光部ＣＰＵ２３が、遮蔽物が侵入したと判断したときには遮蔽物表示灯２８を点灯させると共に、火災受信機に遮蔽物信号を出力する。なお、近赤外線光受光素子２４又はミリ波受信素子２６の受光量又は受信量がいきなりなくなった場合には、受光部ＣＰＵ２３は送光部１と受光部２の光軸が大幅にずれたこと等による無監視状態と判断し、無監視状態表示灯２９を点灯する。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態では、常時は近赤外線光で火災を監視し、近赤外線光受光素子２４における近赤外線光の受光量が低下したときに、電磁波を出力する素子を切り替えてミリ波を送信するが、常時、近赤外線光とミリ波で監視をしていても良い。
【００２７】
［光電式分離型感知器１００の有する効果］
本発明に係る光電式分離型感知器１００は、煙で減衰する近赤外線光と、煙では減衰せず、遮蔽物が送光部１及び受光部２の光軸の一部に侵入すること等で減衰するミリ波の、２種類の電磁波を使用しているため、近赤外線光受光素子２４の受光量が低下した原因が、火災の煙によるものなのか、それとも遮蔽物によるものなのか判別できる。
【００２８】
また、光電式分離型感知器１００の監視領域に必ず遮蔽物が侵入して、その後すぐに遮蔽物が監視領域から抜け出すような環境に光電式分離型感知器１００が設けられた場合は、近赤外線光受光素子２４の受光量が低下した後、ミリ波受信素子２６の受光量が低下しても、一定時間は火災受信機側で異常信号を出さないように遅延をかけても良い。なお、このような環境としては、例えば、飛行場が考えられ、光電式分離型感知器１００の監視領域に飛行機が侵入する場合が考えられる。
【００２９】
また、近赤外線光受光素子２４の受光量が低下した後、ミリ波受信素子２６の受光量が低下して、受光部ＣＰＵ２３が遮蔽物の侵入と判断したときに、現場でも警報を鳴らしても良い。具体的には、送光部１又は受光部２に鳴動手段を設けるか、光電式分離型感知器１００に接続して、受光部ＣＰＵ２３が遮蔽物の侵入と判断したときに警報を鳴らすブザーを設けても良い。そうすると、遮蔽物の撤去を素早くしてもらうことができる。
【００３０】
また、送光部１と受光部２の光軸上に必ず遮蔽物が侵入するような場所に光電式分離型感知器１００を設置する場合、受光部２にモード切替ＳＷ２１を設けても良い。モード切替ＳＷ２１を操作することにより、近赤外線光受光素子２４の受光量が低下した後、ミリ波受信素子２６の受光量が低下しても遮蔽物信号を出力しないようにする。このようにすると、近赤外線光受光素子２４の受光量が低下した後、ミリ波受信素子２６の受光量が低下しなかったときに火災と判断できるので、光電式分離型感知器１００の監視領域に必ず遮蔽物が侵入する場合でも、火災を監視することができる。
【００３１】
また、夜間の美術館等、決して遮蔽物が侵入しないような環境に本発明の光電式分離型感知器１００を設けると、火災監視の他に侵入者等を監視でき、防犯面でも効果がある。この場合、近赤外線光受光素子２４の受光量が低下した後、ミリ波受信素子２６の受光量が低下したら侵入者が存在する可能性があるとして、前述した場合と同様に現場で警報を鳴らしても良い。
【００３２】
なお、本発明の実施の形態は送光部と受光部とを離して設ける光電式分離型感知器を例にして説明したが、送光部及び受光部の機能を同一の筐体内に設け、筐体から投光した電磁波を反射板で反射させ、反射して筐体まで戻ってきた電磁波を受光する反射型の光電式分離型感知器にも適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  送光部、２  受光部、１０  送光部Ｉ／Ｆ回路、１２  定電圧回路、１３  送光部ＣＰＵ、１４  近赤外線光発光素子、１５  波長切替制御部、１６  ミリ波送信素子、２０  受光部Ｉ／Ｆ回路、２１  モード切替ＳＷ、２２  定電圧回路、２３  受光部ＣＰＵ、２４  近赤外線光受光素子、２５  波長切替制御部、２６  ミリ波受信素子、２７  火災表示灯、２８  遮蔽物表示灯、２９  無監視状態表示等。
【図１】
2013161121.tif 000003