專利名稱：光電式感煙探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸出煙濃度數(shù)據(jù)(與煙濃度對應(yīng)的模擬值)的光電式感煙探測 器，特別涉及一種具有如下功能的光電式感煙探測器，該光電式感煙探測器能夠?qū)σ驒z測 裝置污損而隨時間變化的檢測值進(jìn)行修正。
背景技術(shù)：
以往的光電式感煙探測器利用配置在迷宮式構(gòu)件內(nèi)的受光元件檢測從發(fā)光元件 照射出的光的散射光，來檢測煙。這種光電式感煙探測器由于迷宮式構(gòu)件內(nèi)的污損等，使作為檢測裝置的受光元件 的檢測值隨時間變化。為了即使在檢測值隨時間變化的情況下也能更準(zhǔn)確地檢測出煙濃 度，提出了一種進(jìn)行靈敏度修正的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1 日本專利公開公報特開平 8-255291 (第 2、3 頁，圖 5、6))。上述專利文獻(xiàn)1記載的感煙探測器的修正方法包括第一過程，求出感煙探測器 的當(dāng)前的零點(diǎn)值與重新測定的零點(diǎn)值的差分；第二過程，如果該差分在修正限度幅度內(nèi)，則 將零點(diǎn)值修正為重新得到的值；第三過程，把實(shí)驗(yàn)發(fā)報點(diǎn)值設(shè)定成僅以該差分進(jìn)行修正后 的值；以及第四過程，把受光量和煙濃度之間的轉(zhuǎn)換特性修正為結(jié)合了修正后的零點(diǎn)值和 實(shí)驗(yàn)發(fā)報點(diǎn)值的轉(zhuǎn)換特性。按照該靈敏度修正方法，感煙探測器的受光量和煙濃度之間的轉(zhuǎn)換特性(轉(zhuǎn)換公 式)被修正為將初始的轉(zhuǎn)換公式平行移動后的轉(zhuǎn)換公式。然后，按照該修正后的轉(zhuǎn)換公式， 將受光元件接收到的受光量轉(zhuǎn)換為與煙濃度對應(yīng)的模擬值。受光元件的檢測值隨時間產(chǎn)生變化的主要原因可以列舉出配置有受光元件的迷 宮式構(gòu)件的內(nèi)壁污損、以及發(fā)光元件和受光元件的污損。在迷宮式構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生污損的情況下，發(fā)光元件的照射光的反射量(干擾電平)以 規(guī)定量增加。即，在相同煙濃度的環(huán)境下，污損后與污損前相比，受光元件的受光量以規(guī)定 量增加。因此，污損后與污損前相比，與煙濃度數(shù)據(jù)對應(yīng)的受光量的特性函數(shù)的檢測電平向 上升方向移動。因此，通過在污損后對轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行修正，使受光量的檢測電平向上升方向平行 移動，可以得到與污損狀態(tài)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換公式。而另一方面，在發(fā)光元件和受光元件產(chǎn)生污損的情況下，受光元件的檢測值以規(guī) 定的比例減小。因此，與污損前相比，與煙濃度數(shù)據(jù)對應(yīng)的受光量的特性函數(shù)的直線傾斜度 下降。S卩，如以往技術(shù)那樣，在平行移動污損前的轉(zhuǎn)換公式而得到的轉(zhuǎn)換公式中，不能根 據(jù)發(fā)光元件和受光元件的污損狀態(tài)進(jìn)行修正。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明提供一種可以根據(jù)污損狀態(tài)進(jìn)行靈敏度修正的光電式感煙
3探測器。本發(fā)明的光電式感煙探測器包括檢測裝置，具有收納在檢煙空間內(nèi)的發(fā)光元件 和受光元件，所述檢測裝置輸出所述受光元件的檢測值，所述受光元件接收由所述發(fā)光元 件發(fā)光而產(chǎn)生的煙的散射光；煙濃度運(yùn)算部，按照轉(zhuǎn)換公式，將所述檢測裝置輸出的檢測值 轉(zhuǎn)換為煙濃度數(shù)據(jù)，所述光電式感煙探測器的特征在于還包括零檢測值存儲部，存儲有煙 濃度為零時的作為所述受光元件檢測值的零檢測值；初始零檢測值存儲部，存儲有作為所 述零檢測值初始值的初始零檢測值；移動平均值計算部，計算從所述檢測裝置輸出的所述 檢測值的移動平均值；零檢測值更新部，在所述檢測裝置的靈敏度比初始狀態(tài)下降的情況 下，當(dāng)所述移動平均值相對于所述零檢測值的變化比例大于規(guī)定值時，用所述初始零檢測 值除以規(guī)定的修正系數(shù)，計算出新的零檢測值；以及檢測值修正部，將所述檢測值和由所述 零檢測值更新部更新后的零檢測值的差分乘以所述規(guī)定的修正系數(shù)，對所述檢測值進(jìn)行修 正，所述煙濃度運(yùn)算部按照所述轉(zhuǎn)換公式，將所述檢測值修正部修正后的所述檢測值轉(zhuǎn)換 為煙濃度數(shù)據(jù)。本發(fā)明的光電式感煙探測器的修正系數(shù)是對固定值的基本修正系數(shù)進(jìn)行N次乘 方而計算出的值，所述N是將所述零檢測值更新部上次計算出所述新的零檢測值時的值加 1而得到的值。本發(fā)明的光電式感煙探測器的基本修正系數(shù)設(shè)定成在采用每次對所述N的值增 加1而計算出的所述修正系數(shù)、反復(fù)對規(guī)定的檢測值進(jìn)行修正的情況下，使與修正后的各 個規(guī)定的檢測值對應(yīng)的所述煙濃度數(shù)據(jù)的變化量基本固定。本發(fā)明的光電式感煙探測器在所述檢測裝置的靈敏度比初始狀態(tài)上升的情況下， 當(dāng)所述零檢測值與所述移動平均值的差分大于規(guī)定量時，所述零檢測值更新部將所述初始 零檢測值和規(guī)定的修正值相加，計算出新的零檢測值，并且所述檢測值修正部從所述檢測 值減去由所述零檢測值更新部更新后的零檢測值，以對所述檢測值進(jìn)行修正。按照本發(fā)明的光電式感煙探測器，在檢測裝置的靈敏度比初始狀態(tài)下降的情況 下，當(dāng)檢測值的移動平均值相對于零檢測值的變化比例大于規(guī)定值時，用初始零檢測值除 以規(guī)定的修正系數(shù)，計算出新的零檢測值，同時將檢測值與更新后的零檢測值的差分乘以 所述規(guī)定的修正系數(shù)，對檢測值進(jìn)行修正。因此，可以根據(jù)比初始狀態(tài)的直線傾斜度下降的 特性函數(shù)(檢測值和煙濃度數(shù)據(jù)的特性函數(shù))進(jìn)行修正。即，可以根據(jù)污損狀態(tài)進(jìn)行檢測 值修正。按照本發(fā)明的光電式感煙探測器，修正系數(shù)是對固定值的基本修正系數(shù)進(jìn)行N次 乘方而計算出的值，該N是將上次計算出新的零檢測值時的值加1而得到的值。因此，可以 階段性地對檢測值進(jìn)行修正，例如即使在干擾重疊的情況下，也不會進(jìn)行急劇的修正。按照本發(fā)明的光電式感煙探測器，基本修正系數(shù)設(shè)定成在采用每次對所述N的 值增加1而計算出的修正系數(shù)、反復(fù)對規(guī)定的檢測值進(jìn)行修正的情況下，使與修正后的各 個規(guī)定的檢測值對應(yīng)的煙濃度數(shù)據(jù)的變化量基本固定。因此，通過用檢測值的修正的階段 數(shù)乘以每階段的煙濃度數(shù)據(jù)的變化量，可以簡單地計算出伴隨檢測值修正的煙濃度數(shù)據(jù)的 修正量。


圖1是實(shí)施方式的光電式感煙探測器的功能框圖。圖2是表示實(shí)施方式的光電式感煙探測器的動作的主流程圖。圖3是利用一次函數(shù)來模擬檢測AD值相對于煙濃度的變化傾向的說明圖。圖4是說明圖2的計算煙濃度主處理的流程圖。圖5是說明圖4的修正信息更新處理的流程圖。圖6是對圖5的上升修正過程中的修正步數(shù)更新處理進(jìn)行說明的流程圖。圖7是說明圖6的修正步數(shù)更新處理的圖。圖8是對圖5的下降修正過程中的修正步數(shù)更新處理進(jìn)行說明的流程圖。圖9是說明圖8的修正步數(shù)更新處理的圖。圖10是對圖5的未實(shí)施修正過程中的修正步數(shù)更新處理進(jìn)行說明的流程圖。圖11是說明圖10的修正步數(shù)更新處理的圖。圖12是說明圖5的零檢測值VN更新處理的流程圖。圖13是說明圖4的檢測值修正處理的流程圖。附圖標(biāo)記說明1迷宮式內(nèi)壁2發(fā)光元件3受光元件4A/D 轉(zhuǎn)換器5MPU6存儲部7傳送電路8驅(qū)動部51移動平均值計算部52零檢測值更新部53檢測AD值修正部54煙濃度運(yùn)算部55煙濃度修正量計算部61修正基準(zhǔn)信息存儲部62修正信息存儲部100光電式感煙探測器200接收器
具體實(shí)施例方式(整體結(jié)構(gòu))圖1是簡要表示本發(fā)明實(shí)施方式的光電式感煙探測器100的功能框圖。光電式感煙探測器100包括在內(nèi)部形成有檢煙空間的迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2、 受光元件3、A/D轉(zhuǎn)換器4、MPU (micro-processor unit、微處理器)5、存儲部6和傳送電路7。由驅(qū)動部8控制發(fā)光元件2，使發(fā)光元件2在迷宮式內(nèi)壁1內(nèi)(檢煙空間內(nèi))以規(guī)定的脈沖寬度發(fā)光。受光元件3的設(shè)置位置相對于發(fā)光元件2的光軸呈規(guī)定的光軸角度。此外，受光 元件3接收由檢煙空間內(nèi)的煙粒子產(chǎn)生的散射光，根據(jù)受光量輸出檢測信號。另外，在本實(shí)施方式中，本發(fā)明的檢測裝置相當(dāng)于迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2和受 光元件3。A/D轉(zhuǎn)換器4是如下的電路即，把對受光元件3所輸出的檢測信號進(jìn)行放大和頻 率分離后的模擬信號轉(zhuǎn)換為檢測電平。MPTO在控制光電式感煙探測器100的總體動作的同時，進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，將A/D轉(zhuǎn)換 后的受光元件3的檢測值(以下稱為檢測AD值)轉(zhuǎn)換為與迷宮式內(nèi)壁1內(nèi)的煙濃度對應(yīng) 的模擬值。移動平均值計算部51計算出從A/D轉(zhuǎn)換器輸出的受光元件3的檢測值的移動平 均值。零檢測值更新部52根據(jù)迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2和受光元件3的污損程度，對煙 濃度為零時的作為受光元件3的檢測值的零檢測值進(jìn)行修正。檢測AD值修正部53根據(jù)迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2和受光元件3的污損程度，對 檢測AD值進(jìn)行修正。煙濃度運(yùn)算部M根據(jù)存儲在存儲部6中的初始轉(zhuǎn)換公式(將在后面進(jìn)行敘述)， 把修正后的檢測AD值轉(zhuǎn)換為與煙濃度對應(yīng)的模擬值(以下有時稱為煙濃度數(shù)據(jù))。煙濃度修正量計算部55把規(guī)定的檢測AD值的修正量轉(zhuǎn)換成煙濃度數(shù)據(jù)的修正量。存儲部6存儲對MPTO的動作進(jìn)行控制的程序和各種數(shù)據(jù)。在修正基準(zhǔn)信息存儲部61中預(yù)先存儲有初始轉(zhuǎn)換公式、初始零檢測值VN0、上升 修正步幅、下降修正步系數(shù)、上升修正時每步的煙濃度修正量、以及下降修正時每步的煙濃 度修正量。修正信息存儲部62是可以進(jìn)行重寫的區(qū)域，存儲有上升修正步數(shù)、下降修正步 數(shù)、零檢測值VN和煙濃度修正量。另外，關(guān)于存儲在修正基準(zhǔn)信息存儲部61和修正信息存儲部62中的各種信息，將 在后面進(jìn)行敘述。如圖1所示，傳送電路7是用于在光電式感煙探測器100和接收器200之間發(fā)送、 接收信號的電路。傳送電路7根據(jù)來自接收器200的輸出命令，把MPTO計算出的煙濃度數(shù) 據(jù)發(fā)送給接收器200。此外，如圖1所示，接收器200和光電式感煙探測器100通過傳送線連接，接收器 200從光電式感煙探測器100取得煙濃度數(shù)據(jù)，并基于該煙濃度數(shù)據(jù)來判斷是否發(fā)生了火 災(zāi)。在檢測出發(fā)生了火災(zāi)的情況下，朝向也通過傳送線連接在接收器200上的未圖示的音 響報警裝置進(jìn)行報警，同時關(guān)閉防火門等來防止火勢蔓延。(光電式感煙探測器100的動作)圖2是表示實(shí)施方式的光電式感煙探測器100的動作的主流程圖。首先，對受光元件3檢測出的檢測AD值進(jìn)行取樣處理(Si)。接著，進(jìn)行計算煙濃度主處理(S》。在該處理中，根據(jù)迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2和受光元件3的污損狀態(tài)，對檢測AD值進(jìn)行修正，并轉(zhuǎn)換成表示煙濃度的模擬值，這些將在 后面進(jìn)行詳細(xì)敘述。然后，在從接收器200接收到煙濃度輸出命令的情況下(S； )，向接收器200發(fā)送煙 濃度數(shù)據(jù)(S4)，在沒有接收到煙濃度輸出命令的情況下，前進(jìn)到步驟S5。接著，在從接收器200接收到要輸出由煙濃度修正量計算部55計算出的煙濃度數(shù) 據(jù)修正量(以下也稱為靈敏度修正量)的命令、即接收到靈敏度修正量輸出命令的情況下 (S5)，向接收器200發(fā)送靈敏度修正量(S6)，在沒有接收到靈敏度修正量輸出命令的情況 下，返回到步驟Si。光電式感煙探測器100反復(fù)進(jìn)行如上所述的一系列處理。(靈敏度特性的變化)在此，對迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2和受光元件3的污損與檢測AD值之間的關(guān)系進(jìn) 行說明。圖3的(A)是利用一次函數(shù)模擬從檢測AD值到煙濃度數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換公式的說明圖。 在圖3的(A)中，未產(chǎn)生污損的初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)換公式(以下稱為初始轉(zhuǎn)換公式)利用實(shí)線 來表示。此外，表示迷宮式內(nèi)壁1產(chǎn)生污損狀態(tài)的檢測AD值與煙濃度數(shù)據(jù)之間關(guān)系的特性 函數(shù)利用點(diǎn)劃線來表示，表示發(fā)光元件2或受光元件3產(chǎn)生污損狀態(tài)的檢測AD值與煙濃度 數(shù)據(jù)之間關(guān)系的特性函數(shù)利用虛線來表示。(1)迷宮式內(nèi)壁1的污損由于伴隨迷宮式內(nèi)壁1污損的增加，發(fā)光元件的照射光的反射量(干擾電平)僅 以固定量增加，所以檢測AD值整體上升。因此，如圖3的(A)中的點(diǎn)劃線所示，表示檢測AD 值與煙濃度數(shù)據(jù)之間關(guān)系的特性函數(shù)比初始轉(zhuǎn)換公式向上升方向移動(平行移動)。此外， 根據(jù)污損程度，煙濃度為零時的檢測AD值(零檢測值VN)向上升方向僅移動固定量。
(2)發(fā)光元件2或受光元件3的污損如果發(fā)光元件2或受光元件3污損，則伴隨污損的增加，光的透射量以固定的比例 減小。因此，如圖3的㈧中的虛線所示，表示檢測AD值與煙濃度數(shù)據(jù)之間關(guān)系的特性函 數(shù)比初始轉(zhuǎn)換公式的直線傾斜度下降。此外，根據(jù)污損程度，零檢測值VN比初始零檢測值 VNO減小。這樣，如果迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2或受光元件3污損，則檢測AD值和將該檢測 AD值轉(zhuǎn)換成煙濃度數(shù)據(jù)時的轉(zhuǎn)換的特性函數(shù)會發(fā)生變化。因此，為了得到更準(zhǔn)確的煙濃度 數(shù)據(jù)，在修正檢測AD值的基礎(chǔ)上，需要轉(zhuǎn)換為煙濃度數(shù)據(jù)。因而，在本實(shí)施方式中，在迷宮 式內(nèi)壁1內(nèi)產(chǎn)生污損、使靈敏度上升的情況下，如圖3的㈧中的點(diǎn)劃線所示，由于特性函 數(shù)向上升方向平行移動，所以只對檢測AD值修正移動的值。此外，在發(fā)光元件2或受光元 件3產(chǎn)生污損、使靈敏度下降的情況下，如圖3的(A)中的虛線所示，由于特性函數(shù)的傾斜 度發(fā)生變化，所以只對檢測AD值修正相當(dāng)于變化的傾斜度的部分。(檢測AD值的修正概念)在此，參照圖3，對本實(shí)施方式靈敏度下降時的檢測AD值的修正概念進(jìn)行說明。圖 3的⑶是說明靈敏度下降時的檢測AD值的修正概念的圖。例如受光元件3的靈敏度下降，處于圖3的(B)中虛線所示的靈敏度特性的狀態(tài)。 如果將此時的零檢測值VN表示為初始零檢測值VNO的1/￥倍(χ > 1)，則通過在某時機(jī)將檢測出的檢測AD值擴(kuò)大Xn倍，可以換算成初始轉(zhuǎn)換公式上的值。在本實(shí)施方式中，利用這 種概念，把檢測AD值修正為初始轉(zhuǎn)換公式上的值。另外，將在后面敘述的圖13中進(jìn)行詳細(xì) 說明。(關(guān)于存儲在存儲部中的信息)接著，參照圖3對儲存在圖1所示的修正基準(zhǔn)信息存儲部61和修正信息存儲部62 中的信息進(jìn)行說明。初始轉(zhuǎn)換公式是把檢測AD值轉(zhuǎn)換為煙濃度數(shù)據(jù)時所采用的轉(zhuǎn)換公式，在圖3的 (A)中用實(shí)線表示。初始零檢測值VNO是與煙濃度為零時的模擬值對應(yīng)的檢測AD值，是零檢測值的初 始值。該初始零檢測值VNO在初始轉(zhuǎn)換公式上。在靈敏度上升時的檢測AD值的修正中，上升修正步幅是進(jìn)行階段性修正時的每 階段的修正量。上升修正步幅是圖3的(A)中點(diǎn)劃線表示的各個轉(zhuǎn)換公式在Y軸方向上的 差分AAD0在靈敏度下降時的檢測AD值的修正中，下降修正步系數(shù)是進(jìn)行階段性修正時的 每階段的修正系數(shù)，相當(dāng)于本發(fā)明的基本修正系數(shù)。圖3的(A)中虛線所示的轉(zhuǎn)換公式是 將初始轉(zhuǎn)換公式除以由下降修正步系數(shù)以規(guī)定次數(shù)乘方而得出的值。該下降修正步系數(shù)在 圖3的(B)中表示為X。上升修正時每步的煙濃度修正量ASl是把靈敏度上升時的檢測AD值的每步修正 量轉(zhuǎn)換為煙濃度數(shù)據(jù)的修正量(變化量)。由于上升修正步幅是固定值，所以上升修正時每 步的煙濃度修正量也是固定值。因此，如圖3的(A)所示，與把規(guī)定的檢測AD值(基準(zhǔn)檢 測AD值)僅修正一步后的修正量對應(yīng)的、上升修正時的每步的煙濃度修正量也為固定值。下降修正時每步的煙濃度修正量Δ S2是把靈敏度下降時的檢測AD值的每步修 正量換算成煙濃度數(shù)據(jù)的修正量(變化量)。由于靈敏度下降時的各個特性函數(shù)的傾斜度 不同，所以與把檢測AD值僅修正一步后的修正量對應(yīng)的煙濃度數(shù)據(jù)的變化量根據(jù)每個特 性函數(shù)而不同，把與這些變化量分別近似的值作為下降修正時每步的煙濃度修正量。換句 話說，設(shè)定下降修正步系數(shù)，以使與僅對圖3的(A)所示的規(guī)定檢測AD值修正一步時的修 正值對應(yīng)的、下降修正時每步的煙濃度的變化量成為大體相同值。此外，在本實(shí)施方式中， 與上升修正步幅的數(shù)值對應(yīng)地設(shè)定下降修正步系數(shù)，以使上升修正時每步的煙濃度修正量 Δ Sl和下降修正時每步的煙濃度修正量Δ S2成為大體相同值。上升修正步數(shù)是在靈敏度上升時階段性進(jìn)行修正的當(dāng)前步數(shù)(階段數(shù))。下降修正步數(shù)是在靈敏度下降時階段性進(jìn)行修正的當(dāng)前步數(shù)。在圖3的(B)中表 示為N。零檢測值VN是當(dāng)前的零檢測值，在圖3的㈧中表示為各轉(zhuǎn)換公式與Y軸的交點(diǎn)。煙濃度修正量是把靈敏度上升側(cè)或靈敏度下降側(cè)的規(guī)定的檢測AD值的修正量轉(zhuǎn) 換成與煙濃度對應(yīng)的模擬值的修正量。另外，在上述圖2的步驟S6中，向接收器200發(fā)送的靈敏度修正量是與當(dāng)前的修 正步數(shù)(上升修正時和下降修正時)對應(yīng)的煙濃度修正量。由于上升修正時和下降修正時 每步的煙濃度修正量的變化量相同，所以接收器200可以準(zhǔn)確地把靈敏度修正程度(光電 式感煙探測器100的污損程度)傳達(dá)給用戶。
在此，接收器200能夠區(qū)分出向接收器200發(fā)送的靈敏度修正量是上升修正時的 靈敏度修正量還是下降修正時的靈敏度修正量。因此，可以準(zhǔn)確地向用戶傳達(dá)靈敏度修正 程度(光電式感煙探測器100的污損程度)是靈敏度上升側(cè)還是靈敏度下降側(cè)。接著，對包括檢測AD值修正處理的計算煙濃度處理進(jìn)行說明。(計算煙濃度主處理)圖4是說明在圖2的步驟S2中表示的計算煙濃度處理的流程圖。在該計算煙濃 度處理中，把由A/D轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換后的受光元件3的檢測AD值與迷宮式內(nèi)壁1、發(fā)光元件2 或受光元件3的污損狀態(tài)相對應(yīng)地進(jìn)行修正，計算出與煙濃度對應(yīng)的模擬值。(S21)首先，計算出檢測值的移動平均值A(chǔ)(X)。具體地說，例如用取樣后的之前N次的檢 測AD值的總數(shù)除以取樣數(shù)N，用反復(fù)進(jìn)行M次相同處理所得到的值的總數(shù)除以M，來計算出 檢測值的移動平均值A(chǔ)(X)。另外，移動平均的計算方法并沒有特別限定，反復(fù)進(jìn)行如上所述 的計算處理，例如可以計算出M小時的移動平均。(S22)然后，判斷是否是修正信息的更新時機(jī)。如后面所述，本實(shí)施方式的光電式感煙探 測器100雖然對檢測AD值進(jìn)行修正，但進(jìn)行修正時的修正量等修正信息并不是每次進(jìn)行修 正時都更新，而是以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時機(jī)進(jìn)行更新。即，在規(guī)定期間內(nèi)基于相同的修正信息 對檢測AD值進(jìn)行修正。這是因?yàn)槊詫m式內(nèi)壁1、受光元件3和發(fā)光元件2的污損通常逐漸 進(jìn)行，沒有必要每次變更修正信息，這樣可以減輕MPTO的處理負(fù)擔(dān)。(S23)如果是修正信息的更新時機(jī)，則進(jìn)行修正信息更新處理。(S24)然后，基于上次更新后的修正信息，進(jìn)行檢測AD值的修正處理和把檢測AD值轉(zhuǎn)換 成與煙濃度對應(yīng)的模擬值。接著，依次對圖4的步驟S23中說明的修正信息更新處理、步驟SM中說明的檢測 AD值修正和計算煙濃度處理進(jìn)行說明。圖5是說明圖4的步驟S23中表示的修正信息更新處理的流程圖。(S231)首先，判斷是否處于實(shí)施上升修正過程中。具體地說，判斷存儲在存儲部6中的 上升修正步數(shù)的值是否大于零，在大于零的情況下，即，在處于實(shí)施上升修正過程中的情況 下，前進(jìn)到步驟S233。在不處于實(shí)施上升修正過程中的情況下，前進(jìn)到步驟S232。(S232)判斷是否處于實(shí)施下降修正過程中。具體地說，判斷存儲在存儲部6中的下降修 正步數(shù)的值是否大于零，在大于零的情況下，即，在處于實(shí)施下降修正過程中的情況下，前 進(jìn)到步驟S234。在不處于實(shí)施下降修正過程中的情況下，前進(jìn)到步驟S235。(S233、S234、S235)進(jìn)行與檢測AD值的移動平均值A(chǔ)(x)對應(yīng)的修正步數(shù)的更新處理。根據(jù)處于上升 修正過程中、下降修正過程中或未實(shí)施修正過程中，修正步數(shù)更新處理的處理不同。以下依 次進(jìn)行說明。
首先，說明上升修正過程中的修正步數(shù)更新處理。圖6是對圖5的步驟S233所示的上升修正過程中的修正步數(shù)更新處理進(jìn)行說明 的流程圖，圖7是說明相同的修正步數(shù)更新處理的圖。在圖6中，首先計算在圖4的步驟S21中計算出的移動平均值A(chǔ) (χ)與零檢測值VN 的差分，作為K (S2331)，并判斷K的值是否大于等于零(S2332)。在K的值小于零的情況下，即，在移動平均值A(chǔ)(X)比零檢測值VN小的情況下(參 照圖7的第一種情況)，則減少存儲在存儲部6中的上升修正步數(shù)(例如，-1)(S2333)。此 時，由于移動平均值A(chǔ)(X)比當(dāng)前的零檢測值VN小，所以圖3中說明的檢測AD值相對于煙 濃度的變化傾向朝向靈敏度下降方向，因此，通過減少上升修正步數(shù)，可以減少向靈敏度上 升方向的修正量。在K的值大于等于零的情況下，判斷K的值是否大于等于預(yù)先存儲在存儲部6中 的上升修正步幅(S2334)。在K的值大于等于零、且K的值小于上升修正步幅的情況下(參照圖7的第二種 情況)，則不改變上升修正步數(shù)，直接結(jié)束處理。此時，由于移動平均值A(chǔ)(X)與當(dāng)前的零檢 測值VN的差小于上升修正步幅，所以圖3中說明的檢測AD值相對于煙濃度的變化傾向幾 乎沒有變化，因此，是維持現(xiàn)狀的上升修正步數(shù)。在K的值大于等于零、且K的值大于等于上升修正步幅的情況下(參照圖7的第 三種情況)，則增加存儲在存儲部6中的上升修正步數(shù)(例如，+1) (S2335)。此時，由于移 動平均值A(chǔ) (χ)與零檢測值VN的差大于等于上升修正步幅，所以圖3中說明的檢測AD值相 對于煙濃度的變化傾向朝向靈敏度上升方向，因此，通過增加上升修正步數(shù)，可以增加修正量。這樣，根據(jù)計算出的移動平均值A(chǔ)(X)的值，計算出上升修正步數(shù)。接著，說明下降修正過程中的修正步數(shù)更新處理。圖8是對圖5的步驟S234中所示的下降修正過程中的修正步數(shù)更新處理進(jìn)行說 明的流程圖，圖9是說明相同的修正步數(shù)更新處理的圖。在圖8中，首先計算在圖4的步驟S21中計算出的移動平均值A(chǔ) (χ)與零檢測值VN 的差分，作為Kl (S2341)，并判斷Kl的值是否大于等于零(S2342)。在Kl的值小于零的情況下，S卩，在移動平均值A(chǔ)(X)大于零檢測值VN的情況下(參 照圖9的第一種情況)，則減少存儲在存儲部6中的下降修正步數(shù)(例如，-1)(S2343)。此 時，由于移動平均值A(chǔ)(X)比零檢測值VN大，所以圖3中說明的檢測AD值相對于煙濃度的 變化傾向朝向靈敏度上升方向，因此，通過減少下降修正步數(shù)，可以減少向靈敏度下降方向 的修正量。在Kl的值大于等于零的情況下，計算出用零檢測值VN和移動平均值A(chǔ)(X)的差分 除以移動平均值A(chǔ)(X)所得到的值，作為K2(S2344)，判斷Κ2的值是否大于等于預(yù)先存儲在 存儲部6中的下降修正步系數(shù)(S2345)。在K2的值小于下降修正步系數(shù)的情況下(參照圖9的第二種情況)，直接結(jié)束處 理。此時，由于移動平均值A(chǔ)(X)相對于當(dāng)前的零檢測值VN的變化量比下降修正步系數(shù)小， 所以圖3中說明的檢測AD值相對于煙濃度的變化傾向幾乎沒有變化，因此，是維持現(xiàn)狀的 下降修正步數(shù)。
10
在K2的值大于等于下降修正步系數(shù)的情況下(參照圖9的第三種情況)，增加存 儲在存儲部6中的下降修正步數(shù)(例如，+1) (S2346)。此時，由于移動平均值A(chǔ)(X)相對于 當(dāng)前的零檢測值VN的變化量大于等于下降修正步系數(shù)，所以圖3中說明的檢測AD值相對 于煙濃度的變化傾向朝向靈敏度下降方向，因此，通過增加下降修正步數(shù)，可以在靈敏度下 降方向上增加修正量。這樣，根據(jù)計算出的移動平均值A(chǔ)(X)的值，計算下降修正步數(shù)。接著，說明未實(shí)施修正過程中的修正步數(shù)更新處理。圖10是對圖5的步驟S235所示的未實(shí)施修正過程中的修正步數(shù)更新處理進(jìn)行說 明的流程圖，圖11是說明相同的修正步數(shù)更新處理的圖。在圖10中，首先對圖4的步驟S21中計算出的移動平均值A(chǔ) (χ)和初始零檢測值 VNO進(jìn)行比較(S2351)。在初始零檢測值VNO小于移動平均值A(chǔ)(X)的情況下，判斷移動平均值A(chǔ)(X) 與初始零檢測值VNO的差分(Κ3)是否大于等于預(yù)先存儲在存儲部6中的上升修正步 幅(S2352)，如果是“是”(參照圖11的第一種情況)，則增加上升修正步數(shù)(例如，+1) (S2353)。如果是“否”(參照圖11的第二種情況)，則不改變上升修正步數(shù)，直接結(jié)束處理。此外，在初始零檢測值VNO大于移動平均值A(chǔ) (χ)的情況下，判斷初始零檢測值VNO 除以移動平均值A(chǔ)(X)所得的值(Κ4)是否大于等于預(yù)先存儲在存儲部6中的下降修正步 系數(shù)(S2354)。如果是“是”(參照圖11的第四種情況)，則增加下降修正步數(shù)(例如，+1) (S2355)。如果是“否”(參照圖11的第三種情況)，則不改變下降修正步數(shù)，直接結(jié)束處理。此外，在初始零檢測值VNO與移動平均值A(chǔ)(X)相等的情況下，不改變上升修正步 數(shù)和下降修正步數(shù)中的任意一個，直接結(jié)束處理。這樣，根據(jù)移動平均值A(chǔ)(X)與初始零檢測值VNO的關(guān)系，計算出要在上升方向或 下降方向進(jìn)行修正的上升修正步數(shù)或下降修正步數(shù)。接著，在圖5中，當(dāng)上述修正步數(shù)更新處理(S233、S234、S23Q結(jié)束后，進(jìn)行零檢測 值VN更新處理(S236)。該零檢測值VN更新處理是把圖6、圖8、圖10中說明的零檢測值 VN更新為與當(dāng)前的上升修正步數(shù)或下降修正步數(shù)相對應(yīng)的值。以下按照圖12進(jìn)行說明。圖12是說明零檢測值VN更新處理的流程圖。(S2361)首先，判斷存儲在存儲部6中的上升修正步數(shù)是否為零。(S2362)在上升修正步數(shù)不為零的情況下，S卩，在處于上升修正過程中的情況下，零檢測值 VN是將存儲在存儲部6中的上升修正步幅與上升修正步數(shù)相乘的值加上初始零檢測值VNO 而得到的值。(S2363)在上升修正步數(shù)為零的情況下，判斷下降修正步數(shù)是否為零。(S2364、S2365)在下降修正步數(shù)不為零的情況下，S卩，在處于下降修正過程中的情況下，對下降修 正步系數(shù)僅以下降修正步數(shù)的數(shù)值進(jìn)行乘方，求出修正倍率P (S2364)。另外，該修正倍率P 相當(dāng)于本發(fā)明的規(guī)定的修正系數(shù)。后，通過用初始零檢測值VNO除以修正倍率P，計算出零檢測值VN (S2365)。(S2366) 在上升修正步數(shù)和下降修正步數(shù)為零的情況下，即，在既沒有進(jìn)行上升修正也沒 有進(jìn)行下降修正的情況下，使零檢測值VN為初始零檢測值VN0。以上對圖4的計算煙濃度主處理中的修正信息更新處理(S2!3)進(jìn)行了說明。接著，對圖4的步驟SM所示的檢測AD值修正和計算煙濃度處理進(jìn)行詳細(xì)說明。 該檢測AD值修正和計算煙濃度處理是基于在步驟S23中更新的修正信息，對檢測AD值進(jìn) 行修正，并基于修正后的檢測AD值，計算出與煙濃度對應(yīng)的模擬值。另外，在存儲部6中存 儲有上述修正信息更新處理中更新的當(dāng)前的上升修正步數(shù)或下降修正步數(shù)、以及零檢測值 VN。圖13是說明檢測AD值修正和計算煙濃度處理的流程圖。(S241)判斷存儲在存儲部6中的上升修正步數(shù)是否為零，如果不為零，則前進(jìn)到步驟 S243，如果為零，則前進(jìn)到步驟S242。(S242)判斷存儲在存儲部6中的下降修正步數(shù)是否為零，如果不為零，則前進(jìn)到步驟 S246，如果為零，則前進(jìn)到步驟S250。(S243、S244、S245)在此說明的一系列處理是在上升修正步數(shù)不為零情況下的處理，S卩，在處于上升 修正過程中的情況下的處理。首先，求出檢測AD值與零檢測值VN的差分，作為差分AD值(SM3)。然后，基于預(yù) 先存儲在存儲部6中的初始轉(zhuǎn)換公式，把差分AD值轉(zhuǎn)換成與煙濃度對應(yīng)的模擬值(S244)。 即，通過取得在迷宮式內(nèi)壁1污損、使零檢測值VN向上升方向變動情況下的檢測AD值與零 檢測值VN的差分，來進(jìn)行修正，并且基于初始轉(zhuǎn)換公式把該值轉(zhuǎn)換為與煙濃度對應(yīng)的模擬值。接著，用上升修正時每步的煙濃度修正量乘以上升修正步數(shù)，計算出煙濃度修正 量(S245)。(S246、S247、S248、S249)在此說明的一系列處理是在上升修正步數(shù)為零且下降修正步數(shù)不為零情況下的 處理，即，在處于下降修正過程中的情況下的處理。首先，求出檢測AD值與零檢測值VN的差分，作為差分AD值(SM6)。然后，用差 分AD值乘以修正倍率P (參照圖12的步驟S2364) (S247)。接著，基于預(yù)先存儲在存儲部 6中的初始轉(zhuǎn)換公式，把差分AD值與修正倍率P相乘后的值轉(zhuǎn)換為與煙濃度對應(yīng)的模擬值 (S248)。即，對受光元件3或發(fā)光元件2污損、使零檢測值VN向下降方向變動情況下的檢 測AD值進(jìn)行修正，并且基于初始轉(zhuǎn)換公式將該值轉(zhuǎn)換為與煙濃度對應(yīng)的模擬值。接著，用下降修正時每步的煙濃度修正量乘以下降修正步數(shù)，計算出煙濃度修正 量(S249)。(S250、S251、S252)在此說明的一系列處理是在上升修正步數(shù)和下降修正步數(shù)為零情況下的處理，
12即，在既沒有進(jìn)行上升修正也沒有進(jìn)行下降修正情況下的處理。首先，求出檢測AD值與初始零檢測值VNO的差分，作為差分AD值(S250)。然后， 基于預(yù)先存儲在存儲部6中的初始轉(zhuǎn)換公式，把差分AD值轉(zhuǎn)換成與煙濃度對應(yīng)的模擬值 (S251)。此外，把煙濃度修正量作為初始值(例如，零)(S252)。另外，在步驟S245和步驟S249中，把上升修正步數(shù)或下降修正步數(shù)與每步的煙濃 度修正量相乘，計算出當(dāng)前的煙濃度修正量，但也可以把與修正步數(shù)對應(yīng)的煙濃度修正量 作為表格預(yù)先存儲在存儲部6等中，并參照該表格求出當(dāng)前的煙濃度修正量。如上所述，按照本實(shí)施方式的光電式感煙探測器100，在迷宮式內(nèi)壁1產(chǎn)生污損使 零檢測值向上升方向移動的情況下、以及在受光元件3或發(fā)光元件2產(chǎn)生污損使零檢測值 向下降方向移動的情況下，進(jìn)行不同的修正處理。在靈敏度下降時的修正處理中，考慮到污 損時的檢測AD值和煙濃度數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換特性(轉(zhuǎn)換公式的傾斜度)會發(fā)生變化，對檢測AD值 進(jìn)行了修正。即，用初始零檢測值VNO除以修正倍率P (下降修正步系數(shù)~下降修正步數(shù))， 計算出新的零檢測值，同時將檢測AD值與更新后的零檢測值VN的差分乘以修正倍率P，對 檢測值進(jìn)行修正。因此，可以根據(jù)污損狀態(tài)進(jìn)行靈敏度修正，從而可以得到更準(zhǔn)確的煙濃度 數(shù)據(jù)。此外，在上升修正過程中、下降修正過程中、以及未進(jìn)行修正的任意一種情況下， 可以基于預(yù)先存儲在存儲部6中的一個初始轉(zhuǎn)換公式，從檢測AD值計算出與煙濃度對應(yīng)的 模擬值。因此，只要在存儲部6中預(yù)先存儲一個初始轉(zhuǎn)換公式即可，由于沒有必要存儲多個 轉(zhuǎn)換公式，所以可以減少存儲容量。此外，當(dāng)更新修正步數(shù)時(上升修正步數(shù)或下降修正步數(shù))，按照每個階段進(jìn)行變 化。因此，例如即使在干擾重疊的情況下，修正量也不會發(fā)生急劇變化。此外，設(shè)定成下降修正所使用的下降修正步系數(shù)與每步的煙濃度修正量大體相 等。因此，通過把下降修正步數(shù)與下降修正時每步的煙濃度修正量相乘，可以簡單地計算出 煙濃度修正量。因此，可以減少用于計算煙濃度修正量所需軟件的程序量和縮短處理時間。此外，也可以說該煙濃度修正量表示光電式感煙探測器100的當(dāng)前污損程度。因 此，如果向接收器200發(fā)送煙濃度修正量，并且由接收器200把該煙濃度修正量換算成規(guī)定 的顯示單位并進(jìn)行顯示，則可以把光電式感煙探測器100的污損程度準(zhǔn)確地傳達(dá)給用戶。在本實(shí)施方式中，與上升修正步幅的數(shù)值對應(yīng)地設(shè)定下降修正步系數(shù)，以使上升 修正時每步的煙濃度修正量與下降修正時每步的煙濃度修正量成為大體相等的值。因此， 由于上升修正時和下降修正時每步的煙濃度修正量的變化量相同，所以接收器200可以把 靈敏度修正程度(光電式感煙探測器100的污損程度)準(zhǔn)確地傳達(dá)給用戶。此時，在修正 基準(zhǔn)信息存儲部61中，沒有必要同時存儲上升修正時每步的煙濃度修正量和下降修正時 每步的煙濃度修正量。此外，接收器200能夠區(qū)分出向接收器200發(fā)送的靈敏度修正量是上升修正時的 靈敏度修正量還是下降修正時的靈敏度修正量。因此，可以準(zhǔn)確地向用戶傳達(dá)靈敏度修正 程度(光電式感煙探測器100的污損程度)是靈敏度上升側(cè)還是靈敏度下降側(cè)。另外，在上述說明中，對檢測AD值進(jìn)行修正，并用初始轉(zhuǎn)換公式將該值轉(zhuǎn)換為與 煙濃度對應(yīng)的模擬值，這與不修正檢測AD值而以同樣方式對初始轉(zhuǎn)換公式進(jìn)行修正的意 義相同。
此外，在上述說明中，雖然由光電式感煙探測器100對檢測AD值進(jìn)行了修正，但也 可以由接收器200進(jìn)行同樣的修正處理。在這種情況下，把用光電式感煙探測器100檢測 出的檢測AD值發(fā)送給接收器200，接收器200在修正檢測AD值的基礎(chǔ)上，將檢測AD值轉(zhuǎn)換 為與煙濃度對應(yīng)的模擬值。此外，本發(fā)明也可以應(yīng)用于本身能判斷出是否發(fā)生了火災(zāi)的光電式感煙探測器 100，并且可以獲得相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種光電式感煙探測器，其包括檢測裝置，具有收納在檢煙空間內(nèi)的發(fā)光元件和 受光元件，所述檢測裝置輸出所述受光元件的檢測值，所述受光元件接收由所述發(fā)光元件 發(fā)光而產(chǎn)生的煙的散射光；煙濃度運(yùn)算部，按照轉(zhuǎn)換公式，將所述檢測裝置輸出的檢測值轉(zhuǎn) 換為煙濃度數(shù)據(jù)，所述光電式感煙探測器的特征在于還包括零檢測值存儲部，存儲有煙濃度為零時的作為所述受光元件檢測值的零檢測值； 初始零檢測值存儲部，存儲有作為所述零檢測值初始值的初始零檢測值； 移動平均值計算部，計算從所述檢測裝置輸出的所述檢測值的移動平均值； 零檢測值更新部，在所述檢測裝置的靈敏度比初始狀態(tài)下降的情況下，當(dāng)所述移動平 均值相對于所述零檢測值的變化比例大于規(guī)定值時，用所述初始零檢測值除以規(guī)定的修正 系數(shù)，計算出新的零檢測值；以及檢測值修正部，將所述檢測值和由所述零檢測值更新部更新后的零檢測值的差分乘以 所述規(guī)定的修正系數(shù)，對所述檢測值進(jìn)行修正，所述煙濃度運(yùn)算部按照所述轉(zhuǎn)換公式，將所述檢測值修正部修正后的所述檢測值轉(zhuǎn)換 為煙濃度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電式感煙探測器，其特征在于，所述修正系數(shù)是對固定值的基本修正系數(shù)進(jìn)行N次乘方而計算出的值，所述N是將所述零檢測值更新部上次計算出所述新的零檢測值時的值加1而得到的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電式感煙探測器，其特征在于，所述基本修正系數(shù)設(shè)定成 在采用每次對所述N的值增加1而計算出的所述修正系數(shù)、反復(fù)對規(guī)定的檢測值進(jìn)行修正 的情況下，使與修正后的各個規(guī)定的檢測值對應(yīng)的所述煙濃度數(shù)據(jù)的變化量基本固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的光電式感煙探測器，其特征在于，在所述檢 測裝置的靈敏度比初始狀態(tài)上升的情況下，當(dāng)所述零檢測值與所述移動平均值的差分大于 規(guī)定量時，所述零檢測值更新部將所述初始零檢測值和規(guī)定的修正值相加，計算出新的零 檢測值，并且所述檢測值修正部從所述檢測值減去由所述零檢測值更新部更新后的零檢測 值，以對所述檢測值進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以根據(jù)污損狀態(tài)進(jìn)行靈敏度修正的光電式感煙探測器。所述光電式感煙探測器包括存儲部(6)，存儲有零檢測值(VN)和作為零檢測值(VN)初始值的初始零檢測值；移動平均值計算部(51)，計算出從檢測裝置(迷宮式內(nèi)壁(1)、發(fā)光元件(2)和受光元件(3))輸出的檢測(AD)值的移動平均值；零檢測值更新部(52)，在檢測裝置的靈敏度比初始狀態(tài)下降的情況下，當(dāng)移動平均值相對于零檢測值(VN)的變化比例大于規(guī)定值時，用初始零檢測值(VN0)除以修正倍率(P)，計算出新的零檢測值(VN)；檢測(AD)值修正部(53)，把檢測值和更新后的零檢測值(VN)的差分乘以修正倍率(P)，對檢測值進(jìn)行修正；以及煙濃度運(yùn)算部(54)，按照初始轉(zhuǎn)換公式，將修正后的檢測值轉(zhuǎn)換為煙濃度數(shù)據(jù)。
文檔編號G08B17/107GK102096978SQ20101059179
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者川島高廣 申請人:能美防災(zāi)株式會社