特開 2021-196212 検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-196212(P2021-196212A)

(43)【公開日】2021年12月27日

(54)【発明の名称】検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/53 20060101AFI20211129BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20211129BHJP

   G01J 1/42 20060101ALI20211129BHJP

   G08B 17/107 20060101ALI20211129BHJP

   G08B 19/00 20060101ALI20211129BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/53 A

   G01J1/02 G

   G01J1/42 A

   G08B17/107 Z

   G08B19/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-101447(P2020-101447)

(22)【出願日】2020年6月11日

(71)【出願人】

【識別番号】000111074

【氏名又は名称】ニッタン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 丈知

(72)【発明者】

【氏名】柳沢 諭

【テーマコード（参考）】

2G059

2G065

5C085

5C086

【Ｆターム（参考）】

2G059AA05

2G059BB02

2G059CC19

2G059EE02

2G059GG02

2G059GG08

2G059KK01

2G059LL04

2G059MM05

2G059MM07

2G065AA15

2G065AB05

2G065BA09

2G065BA37

2G065BB26

2G065BC04

2G065BC14

2G065BC22

2G065BD06

2G065CA05

2G065DA10

5C085AA03

5C085AA14

5C085AB01

5C085AB09

5C085AC03

5C085AC18

5C085DA08

5C085EA08

5C085EA27

5C085FA11

5C086AA01

5C086AA45

5C086CA12

5C086CA13

5C086CB16

5C086CB17

5C086DA07

5C086DA16

5C086EA11

5C086EA36

5C086EA43

5C086FA02

5C086FA11

5C086GA10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】外気中の煙を検出する機能と紫外線を検出する機能を有し、容易に携帯できる検出装置を提供する。
【解決手段】収容部１１０と、収容部の内部の第１空間に光を照射する光源部１２０と、収容部の内部において、光源部の光が照射されない位置で、かつ、収容部の内部へと透過した紫外線が照射される位置に配置されており、第１空間に浮遊している煙の粒子によって散乱された光源部の光の散乱光と、収容部の内部へと透過した紫外線とを受光する検出部１３０と、検出部が出力する検出信号に基づいて、経路を通過して第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれているか否かと、外部の紫外線の照射量が予め定められた基準値を超えているか否かとのうち、少なくとも一方を判定する制御部とを備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一部が紫外線を内部に透過させる材料で形成されており、外気を内部へ通過させるための経路を有する収容部と、
前記収容部の内部の第１空間に光を照射する光源部と、
前記収容部の内部において、前記光源部の光が照射されない位置で、かつ、前記収容部の内部へと透過した紫外線が照射される位置に配置されており、前記第１空間に浮遊している煙の粒子によって散乱された前記光源部の光の散乱光と、前記収容部の内部へと透過した紫外線とを受光する検出部と、
前記検出部が出力する検出信号に基づいて、前記経路を通過して前記第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれているか否かと、外部の紫外線の照射量が予め定められた基準値を超えているか否かとのうち、少なくとも一方を判定する制御部と
を備える、検出装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記光源部を制御して予め定められたパターンで前記光源部を発光させ、
前記検出信号が予め定められた前記パターンに対応する信号であり、かつ、前記検出信号の信号レベルが第１閾値以上になっていることに応じて、前記第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれていることを判定する、
請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記検出信号の前記パターンと同期しない直流成分が第２閾値以上になっていることに応じて、外部の紫外線の照射量が前記基準値を超えていることを判定する、請求項２に記載の検出装置。

【請求項4】

前記検出部が出力する前記検出信号を増幅する第１増幅器と第２増幅器とを更に備え、
前記第１増幅器は、前記検出信号のうち前記散乱光を検出した成分を判定するための第１増幅率が予め設定されており、
前記第２増幅器は、前記検出信号のうち前記収容部の内部へと透過した紫外線を検出した成分を判定するための第２増幅率が予め設定されており、
前記制御部は、前記検出信号に直流成分とは異なる成分が含まれていることに応じて、前記第１増幅器が出力する増幅信号を前記検出信号として用い、前記検出信号に含まれている直流成分が増加していることに応じて前記第２増幅器が出力する増幅信号を前記検出信号として用いる、
請求項２または３のいずれか一項に記載の検出装置。

【請求項5】

前記制御部の指示に応じて、前記第１増幅器および前記第２増幅器のいずれか一方を前記制御部に接続する切換部を更に備え、
前記制御部は、前記検出信号に直流成分とは異なる成分が含まれていることに応じて、前記第１増幅器を前記制御部に接続する指示を前記切換部に供給し、前記検出信号に含まれている直流成分が第３閾値以上である場合に前記第２増幅器を前記制御部に接続する指示を前記切換部に供給する、
請求項４に記載の検出装置。

【請求項6】

前記収容部は、対向する第１板部および第２板部と、前記第１板部および前記第２板部の間に設けられている複数の遮光板とを有し、
前記検出部は、前記第２板部に対向し、前記第１板部へと散乱された散乱光を検出するように設けられており、
前記第２板部には、前記検出部に対向する位置に開口部が形成されており、
前記開口部には、紫外線を内部に透過させる材料で形成されたフィルタ部が設けられており、
前記第１板部、前記第２板部、および前記複数の遮光板は、外部からの光を遮光し、外気を前記収容部の内部の前記第１空間を通過させるための前記経路を形成している、
請求項１から５のいずれか一項に記載の検出装置。

【請求項7】

外部への警報を発生させる警報部と、
前記警報部を駆動する警報駆動回路と
を更に備え、
前記制御部は、前記第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれていることを判定した結果として第１信号を出力し、外部の紫外線の照射量が予め定められた前記基準値を超えていることを判定した結果として第２信号を出力し、
前記警報駆動回路は、前記第１信号および前記第２信号のそれぞれに対応する警報を前記警報部に発生させるための駆動信号を前記警報部に供給する、
請求項１から６のいずれか一項に記載の検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、煙と紫外線とを検出する検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

外気が流入する空間に光を照射し、煙の粒子によって散乱された散乱光を検出することにより外気中の煙を検出する煙感知器、火災報知器等が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、地上に降り注ぐ紫外線を検出するための光センサが知られている（例えば、特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平７−７２０７３号公報

【特許文献2】国際公開第２０１６／０６３５９４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

煙感知器、火災報知器等は、住宅等に設置することで火災による被害のリスクを低減させることができる。しかしながら、例えば、旅行した場合の宿泊先にこのような機器が設けられていない場合、直ちに設置することは困難であり、火災による被害のリスクを低減できないことがある。また、外出先、旅行先等が、地上に降り注ぐ紫外線の量が皮膚疾患を発生させるリスクが高い気候、地域の場合がある。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、外気中の煙を検出する機能と紫外線を検出する機能を有し、容易に携帯できる検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様においては、少なくとも一部が紫外線を内部に透過させる材料で形成されており、外気を内部へ通過させるための経路を有する収容部と、前記収容部の内部の第１空間に光を照射する光源部と、前記収容部の内部において、前記光源部の光が照射されない位置で、かつ、前記収容部の内部へと透過した紫外線が照射される位置に配置されており、前記第１空間に浮遊している煙の粒子によって散乱された前記光源部の光の散乱光と、前記収容部の内部へと透過した紫外線とを受光する検出部と、前記検出部が出力する検出信号に基づいて、前記経路を通過して前記第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれているか否かと、外部の紫外線の照射量が予め定められた基準値を超えているか否かとのうち、少なくとも一方を判定する制御部とを備える、検出装置を提供する。

【0007】

前記制御部は、前記光源部を制御して予め定められたパターンで前記光源部を発光させ、前記検出信号が予め定められた前記パターンに対応する信号であり、かつ、前記検出信号の信号レベルが第１閾値以上になっていることに応じて、前記第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれていることを判定してもよい。

【0008】

前記制御部は、前記検出信号の前記パターンと同期しない直流成分が第２閾値以上になっていることに応じて、外部の紫外線の照射量が前記基準値を超えていることを判定してもよい。

【0009】

前記検出装置は、前記検出部が出力する前記検出信号を増幅する第１増幅器と第２増幅器とを更に備え、前記第１増幅器は、前記検出信号のうち前記散乱光を検出した成分を判定するための第１増幅率が予め設定されており、前記第２増幅器は、前記検出信号のうち前記収容部の内部へと透過した紫外線を検出した成分を判定するための第２増幅率が予め設定されており、前記制御部は、前記検出信号に直流成分とは異なる成分が含まれていることに応じて、前記第１増幅器が出力する増幅信号を前記検出信号として用い、前記検出信号に含まれている直流成分が増加していることに応じて前記第２増幅器が出力する増幅信号を前記検出信号として用いてもよい。

【0010】

前記検出装置は、前記制御部の指示に応じて、前記第１増幅器および前記第２増幅器のいずれか一方を前記制御部に接続する切換部を更に備え、前記制御部は、前記検出信号に直流成分とは異なる成分が含まれていることに応じて、前記第１増幅器を前記制御部に接続する指示を前記切換部に供給し、前記検出信号に含まれている直流成分が第３閾値以上である場合に前記第２増幅器を前記制御部に接続する指示を前記切換部に供給してもよい。

【0011】

前記収容部は、対向する第１板部および第２板部と、前記第１板部および前記第２板部の間に設けられている複数の遮光板とを有し、前記検出部は、前記第２板部に対向し、前記第１板部へと散乱された散乱光を検出するように設けられており、前記第２板部には、前記検出部に対向する位置に開口部が形成されており、前記開口部には、紫外線を内部に透過させる材料で形成されたフィルタ部が設けられており、前記第１板部、前記第２板部、および前記複数の遮光板は、外部からの光を遮光し、外気を前記収容部の内部の前記第１空間を通過させるための前記経路を形成していてもよい。

【0012】

前記検出装置は、外部への警報を発生させる警報部と、前記警報部を駆動する警報駆動回路とを更に備え、前記制御部は、前記第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれていることを判定した結果として第１信号を出力し、外部の紫外線の照射量が予め定められた前記基準値を超えていることを判定した結果として第２信号を出力し、前記警報駆動回路は、前記第１信号および前記第２信号のそれぞれに対応する警報を前記警報部に発生させるための駆動信号を前記警報部に供給してもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、外気中の煙を検出する機能と紫外線を検出する機能を有し、容易に携帯できる検出装置を提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係る検出装置１０の外観を示す。

【図2】本実施形態に係る取付部１８の一例を示す。

【図3】本実施形態に係る検出装置１０を扉に設置した例を示す。

【図4】本実施形態に係る検出装置１０を鞄に取り付けた例を示す。

【図5】本実施形態に係る検出装置１０の内部の構成例を示す。

【図6】本実施形態に係る回路基板１６０に設けられている回路のブロック図の一例を示す。

【図7】本実施形態に係る制御部１７０の制御動作を説明するためのタイミングチャートの一例を示す。

【図8】本実施形態に係る検出装置１０の変形例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜検出装置１０の外観＞
図１は、本実施形態に係る検出装置１０の外観を示す。図１において、直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として示す。検出装置１０は、外気中の煙を検出する機能と紫外線を検出する機能とを有する。検出装置１０は、携帯可能に構成されていることが望ましい。検出装置１０は、本体１２と、穴部１４と、入力部１６と、取付部１８とを備える。

【0016】

本体１２は、樹脂、金属等で形成されている筐体である。本体１２には、内部に外気を通過させるための穴部１４が複数設けられている。言い換えると、穴部１４は、外気が本体１２の内部に入る入口として機能し、また、外気が本体１２の外部へと出ていく出口としても機能する。例えば、検出装置１０が室内に取り付けられ、室内の火災等により煙が発生した場合、煙は穴部１４から本体１２の内部へと入り込む。そして、検出装置１０は、本体１２の内部に入り込んだ煙を検出する。検出装置１０による煙の検出については後述する。

【0017】

穴部１４は、本体１２の複数の面に形成されていることが望ましい。また、複数の穴部１４の一部は、本体１２の内部で発生する警報音等を外部へと伝えるための出力口として機能してもよい。警報音等については後述する。図１において、警報音の出力口を兼用する穴部１４を、穴部１４ａとした。

【0018】

入力部１６は、外部の光を本体１２の内部に入力させる。入力部１６は、本体１２に形成されている開口である。入力部１６は、一例として、直径ｄの円形状を有する。また、入力部１６には、紫外線とは異なる波長の光を低減させるフィルタ等が設けられていてもよい。例えば、検出装置１０が屋外に持ち運ばれた場合、地上に降り注ぐ紫外線が入力部１６から本体１２の内部へと入り込む。そして、検出装置１０は、本体１２の内部に入り込んだ紫外線を検出する。検出装置１０による紫外線の検出については後述する。

【0019】

取付部１８は、検出装置１０を固定するための部位である。取付部１８は、一例として、板状の材料が折れ曲がったかぎ型の形状を有し、本体１２からスライド可能に設けられている。この場合、取付部１８が有する１つの面と本体１２の１つの面とが、板状の物または布等に挟んで固定できるように形成されていることが望ましい。

【0020】

図２は、本実施形態に係る取付部１８の一例を示す。取付部１８は、図２に矢印で示す方向にスライド可能に本体１２に設けられている。これにより、検出装置１０のユーザは、検出装置１０を設置する物の厚みに対応する長さだけ取付部１８を本体１２から引き出すことで、検出装置１０を設置できる。このような取付部１８の構成は一例であり、これに限定されることはない。取付部１８は、例えば、ストラップ、クリップ、磁石、吸着盤等を有してもよい。

【0021】

図３は、本実施形態に係る検出装置１０を扉に設置した例を示す。例えば、検出装置１０を屋内で煙検知器として動作させる場合、検出装置１０のユーザは、取付部１８を用いて検出装置１０を扉の上部に取り付ける。このような取付部１８により、ユーザは、扉の上部に取付部１８を掛けるだけで、部屋の上方に簡便に設置することができる。また、取付部１８がかぎ型の形状を有するので、扉の開閉に干渉することなく検出装置１０を設置できる。なお、検出装置１０は、棚、窓、机等に取り付けられてもよい。これに代えて、検出装置１０は、棚、机等の上に置かれた状態で動作してもよい。

【0022】

図４は、本実施形態に係る検出装置１０を鞄に取り付けた例を示す。例えば、検出装置１０を屋外に持ち出して動作させる場合、検出装置１０のユーザは、取付部１８を用いて検出装置１０を鞄、バッグ等に取り付ける。このように、ユーザは、取付部１８を鞄の縁の厚みの分だけ引き出すことにより、容易に鞄の縁に検出装置１０を取り付けて屋外に持ち出すことができる。このような検出装置１０の詳細について次に説明する。

【0023】

＜検出装置１０の内部構成例＞
図５は、本実施形態に係る検出装置１０の内部の構成例を示す。図５は、図１と同様に、直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として示す。図５（ａ）は、図１においてＹＺ平面と略平行な面による検出装置１０の断面図の一例を示す。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線を通り、ＸＹ平面と略平行な面による検出装置１０の断面図の一例を示す。なお、図５（ａ）は、図５（ｂ）のＡ−Ａ線を通り、ＹＺ平面と略平行な面による検出装置１０の断面図の一例である。検出装置１０は、収容部１１０と、光源部１２０と、検出部１３０と、警報部１４０と、電源部１５０と、回路基板１６０と、制御部１７０を更に備える。

【0024】

収容部１１０は、光源部１２０、検出部１３０といった光学部品を収容している。収容部１１０は、少なくとも一部が紫外線を内部に透過させる材料で形成されている。例えば、収容部１１０の一部または全部は、紫外線透過樹脂で形成されており、入力部１６から入り込んだ紫外線を透過させる。紫外線透過樹脂は、例えば、無機黒色顔料を含む材料、色ガラスフィルタ等で形成されている。図５は、収容部１１０の全部が紫外線透過樹脂で形成されている例を示す。

【0025】

また、収容部１１０は、紫外線とは異なる波長の光を低減させる材料で形成されていることが望ましい。収容部１１０は、例えば、可視光、赤外光等を低減させる。収容部１１０は、一例として、赤外光に対して暗箱として機能する。また、収容部１１０は、外気を内部へ通過させるための経路を有する。収容部１１０は、第１板部１１１、第２板部１１２、および遮光板１１３を有する。

【0026】

第１板部１１１および第２板部１１２は対向し、ＸＹ面と略平行に配置されている。遮光板１１３は、第１板部１１１および第２板部１１２の間に複数設けられている。第１板部１１１、第２板部１１２、および遮光板１１３は、紫外線を透過させ、少なくとも赤外線を低減させて遮光する材料で形成されている。複数の遮光板１１３は、外部からの赤外光を遮光し、外気を収容部１１０の内部を通過させるための経路を形成している。このような複数の遮光板１１３は、ラビリンス構造として既知であり、例えば、特許文献１等に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。

【0027】

収容部１１０は、更に、防虫網１１４で囲われていてもよい。防虫網１１４は、例えば、金網、複数の貫通孔が形成されている金属または樹脂成型品等であり、外気を通過させつつ、虫等が収容部１１０の内部に侵入することを防止する。

【0028】

光源部１２０は、収容部１１０の内部の第１空間に光を照射する。光源部１２０は、例えば、赤外光を照射するＬＥＤ等の発光素子である。

【0029】

検出部１３０は、収容部１１０の内部において、光源部１２０の光が照射されない位置に配置されている。言い換えると、検出部１３０は、収容部１１０の内部に煙が入り込んでいない場合、光源部１２０が光を照射しても、光源部１２０からの光を受光しないような位置に設けられている。また、検出部１３０は、収容部１１０に収容されているので、検出装置１０の外部で可視光、赤外光が照射されていても、このような外部の光をほとんど受光しない。

【0030】

検出部１３０は、第１空間に浮遊している煙の粒子によって散乱された光源部１２０の光の散乱光を受光する。このように、検出部１３０は、収容部１１０の内部に煙が入り込んだ場合に、煙の粒子に散乱された光を受光するので、煙検知器として機能する。

【0031】

また、検出部１３０は、収容部１１０の内部へと透過した紫外線が照射される位置に配置されている。これにより、検出部１３０は、収容部１１０の内部へと透過した紫外線を受光する。検出部１３０が検出可能な光の周波数帯域は、赤外光および紫外線を含む。これにより、検出部１３０は、紫外線検出器としても機能する。検出部１３０は、例えば、フォトダイオード等の受光素子である。

【0032】

警報部１４０は、外部への警報を発生させる。警報部１４０は、例えば、スピーカを有し、予め定められた警報音を発生させる。警報部１４０は、煙を検知したことに応じて煙検出の警報音を発生させてよく、また、基準値を超えた紫外線の照射量を検知したことに応じて紫外線検出の警報音を発生させてもよい。

【0033】

また、警報部１４０は、表示部等を有し、煙、紫外線を検知したことを文字、図形、光等を用いてユーザ等への警報を表示してもよい。この場合、警報部１４０は、振動等を発生させてもよい。また、警報部１４０は、煙、紫外線を検出した結果を外部に通知してもよい。この場合、警報部１４０は、ネットワークを経由して、ユーザの携帯電話、サーバ等の予め登録された通知先に通知することが望ましい。

【0034】

電源部１５０は、検出装置１０の回路、回路素子等に電源を供給する。電源部１５０は、マンガン電池等の一次電池であってもよく、これに代えて、リチウムイオン電池等の二次電池であってもよい。

【0035】

回路基板１６０には、回路、回路素子等が設けられている。回路基板１６０には、例えば、光源部１２０、検出部１３０、警報部１４０、および電源部１５０が実装されている。また、回路基板１６０上には、収容部１１０が設けられている。また、回路基板１６０には、検出装置１０の各部を制御して検出動作させる制御部１７０（不図示）が設けられている。

【0036】

制御部１７０は、検出部１３０が出力する検出信号に基づいて、収容部１１０の経路を通過して第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれているか否かと、外部の紫外線の照射量が予め定められた基準値を超えているか否かとのうち、少なくとも一方を判定する。制御部１７０は、例えば、ＣＰＵ等のコンピュータであってもよい。この場合、回路基板１６０には記憶部が更に設けられていることが望ましい。

【0037】

記憶部は、例えば、コンピュータが制御部１７０として動作する場合、制御部１７０として機能するためのＯＳ（Operating System）、およびプログラムの情報を格納する。また、記憶部は、当該プログラムの実行時に参照されるデータベースを含む種々の情報を格納してもよい。例えば、コンピュータは、記憶部に記憶されたプログラムを実行することによって、制御部１７０として機能する。

【0038】

記憶部は、例えば、コンピュータ等のＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、および作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。また、記憶部は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）および／またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置を含んでもよい。このような制御部１７０による制御動作について、次に説明する。

【0039】

＜回路基板１６０のブロック図の例＞
図６は、本実施形態に係る回路基板１６０に設けられている回路のブロック図の一例を示す。回路基板１６０には、光源部１２０、検出部１３０、警報部１４０、電源部１５０、制御部１７０、第１増幅器２１０、第２増幅器２２０、切換部２３０、警報駆動回路２４０が実装されている。

【0040】

第１増幅器２１０および第２増幅器２２０は、検出部１３０が出力する検出信号を増幅する。第１増幅器２１０は、検出信号のうち散乱光を検出した成分を判定するための第１増幅率が予め設定されている。言い換えると、第１増幅器２１０は、煙を検知する場合に用いられる増幅器として回路基板１６０に設けられている。

【0041】

第２増幅器２２０は、検出信号のうち収容部１１０の内部へと透過した紫外線を検出した成分を判定するための第２増幅率が予め設定されている。言い換えると、第１増幅器２１０は、紫外線を検知する場合に用いられる増幅器として回路基板１６０に設けられている。第１増幅器２１０および第２増幅器２２０は、切換部２３０を介して増幅した検出信号を制御部１７０にそれぞれ供給する。

【0042】

切換部２３０は、制御部１７０の指示に応じて、第１増幅器２１０および第２増幅器２２０のいずれか一方を制御部１７０に接続する。制御部１７０は、例えば、検出信号の信号レベルの変化に基づいて、切換部２３０の接続状態を切り換えるように切換部２３０を制御する。切換部２３０は、例えば、２入力１出力のスイッチである。

【0043】

警報駆動回路２４０は、制御部１７０の指示に応じて、警報部１４０を駆動する。警報駆動回路２４０は、制御部１７０による煙の検知および紫外線の検知のそれぞれに対応する警報を発するように、警報部１４０を駆動する。なお、図６に示す警報部１４０は、スピーカ１４１と表示灯１４２を含む例を示す。

【0044】

制御部１７０は、例えば、光源部１２０、切換部２３０、および警報駆動回路２４０を制御して、煙および紫外線を検知する。このような制御部１７０による制御動作を、タイミングチャートを用いて次に説明する。

【0045】

＜タイミングチャートの例＞
図７は、本実施形態に係る制御部１７０の制御動作を説明するためのタイミングチャートの一例を示す。図７の横軸は時間を示し、縦軸は信号レベルを示す。制御部１７０は、光源部１２０を制御して予め定められたパターンで光源部１２０を発光させる。制御部１７０は、例えば、略一定の周期で光源部１２０からパルス光を第１空間に照射させる。図７の「光源部の出力」が示すタイミングチャートは、予め定められた周期で光源部１２０がパルス光を照射する例を示す。予め定められた周期は、例えば、略２秒から略８秒までの間でよく、一例として、略５秒である。

【0046】

検出部１３０の検出信号には、暗電流、漏洩した迷光成分等によるノイズが含まれている。図７の「検出信号」が示すタイミングチャートには、このようなノイズの信号レベルの例を外光ノイズとして示す。制御部１７０が光源部１２０をパルス制御してパルス発光すると、第１空間に煙が入り込んで散乱光が生じた場合、散乱光に対応する検出信号もパルス形状の信号となる。

【0047】

したがって、制御部１７０は、光源部１２０の発光に用いた予め定められたパターンに対応する信号を検出信号が含む場合、煙が入り込んだことによる散乱光が発生していることを判断できる。制御部１７０は、例えば、光源部１２０の発光タイミングと検出信号の信号レベルの変化タイミングとを比較して、同様のタイミングで同様に変化したことに応じて、煙による散乱光が発生していることを判断する。このように、制御部１７０は、検出信号に直流成分とは異なる成分が含まれていることに応じて、第１増幅器２１０を制御部１７０に接続する指示を切換部２３０に供給する。これにより、制御部１７０は、第１増幅器２１０が増幅した検出信号を取得できる。

【0048】

そして、制御部１７０は、検出信号の信号レベルが第１閾値以上になっていることに応じて、第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれていることを判定する。図７において、時刻ｔ１から検出信号のパルスのピーク値が第１閾値以上となっている例を示す。なお、制御部１７０は、ピーク値が第１閾値以上となった１番目のパルスのタイミングにおいて、煙を検知したことを判定してもよく、ピーク値が第１閾値以上となった２番目以降のパルスのタイミングで煙を検知したことを判定してもよい。

【0049】

検出信号には、パルス状のノイズが重畳してしまうことがある。そこで、制御部１７０は、連続する複数のパルスのピーク値が第１閾値以上となっていることに応じて、煙の検知を判定することで、このようなノイズの影響を低減できる。図７は、制御部１７０が、連続する２つパルスのピーク値が第１閾値以上となっていることに応じて、煙の検知を判定した例を示す。

【0050】

制御部１７０は、第１空間に入り込んだ外気に煙が含まれていることを判定した結果として第１信号を警報駆動回路２４０に出力する。警報駆動回路２４０は、第１信号に対応する警報を警報部１４０に発生させるための駆動信号を警報部１４０に供給する。これにより、警報部１４０は、図７の「煙検出」のタイミングチャートが示すように、煙を検知したことに対応する警報を発生することができる。例えば、スピーカ１４１は、火災警報の音声を発生する。また、表示灯１４２は、火災発生を光で知らせる。また、警報部１４０は、外部の通知先等に火災発生を通知してもよい。

【0051】

一方、収容部１１０の内部に紫外線が透過した場合、検出部１３０の検出信号の直流成分が増加する。したがって、制御部１７０は、検出信号に含まれている直流成分が閾値を超えた場合、紫外線が収容部１１０の内部に入射していることを判断できる。そこで、制御部１７０は、検出信号に含まれている直流成分が第３閾値以上である場合に第２増幅器２２０を制御部１７０に接続する指示を切換部２３０に供給する。これにより、制御部１７０は、第２増幅器２２０が増幅した検出信号を取得できる。

【0052】

そして、制御部１７０は、検出信号の直流成分が第２閾値以上になっていることに応じて、外部の紫外線の照射量が基準値を超えていることを判定する。図７において、時刻ｔ２から検出信号のパターンと同期しない直流成分が第２閾値以上となっている例を示す。なお、第２閾値は、例えば、地上に降り注ぐ紫外線の照射量が基準値となった場合に、収容部１１０の内部に入射する紫外線の量を測定することにより、予め設定されていることが望ましい。

【0053】

制御部１７０は、外部の紫外線の照射量が予め定められた基準値を超えていることを判定した結果として第２信号を警報駆動回路２４０に出力する。警報駆動回路２４０は、第２信号に対応する警報を警報部１４０に発生させるための駆動信号を警報部１４０に供給する。これにより、警報部１４０は、図７の「紫外線出」のタイミングチャートが示すように、紫外線を検知したことに対応する警報を発生することができる。例えば、スピーカ１４１は、紫外線が基準値以上であることを音声で発生する。また、表示灯１４２は、紫外線が基準値以上であることを光で知らせる。また、警報部１４０は、外部の通知先等に紫外線が基準値以上であることを通知してもよい。

【0054】

以上のように、本実施形態に係る検出装置１０は、共通の検出部１３０を用いて、煙と紫外線とを検出するので、本体１２を容易に携帯できる程度に小型化することができる。したがって、旅行した場合の宿泊先に検出装置１０を携帯し、火災報知機として容易に設置することができる。また、日中の外出先に、紫外線検出器として検出装置１０を携帯することもできる。これにより、皮膚がん、感染症にかかりやすくなるというリスクを低減することができる。

【0055】

以上の本実施形態に係る検出装置１０において、制御部１７０が切換部２３０を制御して、煙および紫外線のいずれかの検出対象に対応して適切な増幅率で増幅された検出信号を取得する例を説明したが、これに限定されることはない。例えば、切換部２３０は、手動で切り換え可能なスイッチであってよく、ユーザが用途に応じて切り換えてもよい。

【0056】

これに代えて、制御部１７０は、第１増幅器２１０および第２増幅器２２０がそれぞれ出力した２つの検出信号を取得してもよい。この場合、制御部１７０は、例えば、取得した２つの検出信号のうち、検出信号に直流成分とは異なる成分が含まれていることに応じて、第１増幅器２１０が出力する増幅信号を検出信号として用いる。また、制御部１７０は、取得した２つの検出信号のうち、検出信号に含まれている直流成分が増加していることに応じて第２増幅器２２０が出力する増幅信号を検出信号として用いる。

【0057】

これにより、検出装置１０は、切換部２３０を用いなくても、検出対象に対応して適切な増幅率で増幅された検出信号を選択することができる。したがって、この場合、切換部２３０はなくてもよい。また、検出部１３０による散乱光の検出信号の信号レベルと紫外線の検出信号の信号レベルとが共通のダイナミックレンジで十分に観測できる場合、増幅器は１つでもよい。

【0058】

以上の本実施形態に係る検出装置１０において、火災による煙の発生から煙の検出までの時間は、なるべく短くなるように設計されていることが望ましい。したがって、例えば、切換部２３０を用いて２つの増幅器と制御部１７０との接続を切り換える場合、初期設定として第１増幅器２１０と制御部１７０とが接続されていることが望ましい。また、制御部１７０が検出信号に含まれている成分に基づいて用いる検出信号を選択する場合、制御部１７０は、第１増幅器２１０が出力する検出信号を用いて選択すべき検出信号を判断することが望ましい。これにより、制御部１７０は、散乱光の発生を判断した後、直ちに信号レベルと第１閾値との比較動作に移行することができる。

【0059】

以上の本実施形態に係る検出装置１０において、収容部１１０が紫外線を透過させる材料で形成されている例を説明したが、これに限定されることはない。収容部１１０の一部が紫外線を透過させる材料で形成されていてもよい。このような収容部１１０を有する検出装置１０について次に説明する。

【0060】

＜検出装置１０の変形例＞
図８は、本実施形態に係る検出装置１０の変形例を示す。図８は、変形例の検出装置１０の内部の構成例を示し、外観の構成は図１に示す外観と同様である。また、本変形例の検出装置１０において、図４に示された本実施形態に係る検出装置１０の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。変形例の検出装置１０において、収容部１１０は、開口部１１５とフィルタ部１１６とを更に備える。

【0061】

収容部１１０は、図４で説明したように、対向する第１板部１１１および第２板部１１２と、第１板部１１１および第２板部１１２の間に設けられている複数の遮光板１１３とを有する。検出部１３０は、第２板部１１２に対向し、第１板部１１１へと散乱された散乱光を検出するように設けられている。例えば、第１板部１１１には、検出部１３０が設けられており、第２板部１１２には、検出部１３０に対向する位置に開口部１１５が形成されている。言い換えると、第２板部１１２には、外部から検出部１３０に向かって紫外線が入射する光軸を含む領域に開口部１１５が設けられている。開口部１１５は、一例として、第２板部１１２を貫通する円形の貫通孔である。

【0062】

そして、開口部１１５には、紫外線を内部に透過させる材料で形成されたフィルタ部１１６が設けられている。フィルタ部１１６は、紫外線透過フィルタである。また、フィルタ部１１６は、赤外線と可視光とが通過することを低減させるフィルタである。そして、第１板部１１１、第２板部１１２、および複数の遮光板１１３は、外部からの光を遮光し、外気を収容部１１０の内部の第１空間を通過させるための経路を形成している。

【0063】

このように、変形例の収容部１１０は、紫外線が収容部１１０の内部に入射する面積を一部の領域に制限し、収容部１１０の他の部分は検出部１３０が感度を有する帯域の外光を遮光するように形成されている。これにより、収容部１１０の内部に入り込む迷光成分を低減させつつ、検出装置１０が検出する煙と紫外線を収容部１１０の内部に入り込ませることができる。したがって、変形例の検出装置１０は、検出部１３０のＳ／Ｎを向上させることができる。

【0064】

以上の本実施形態に係る検出装置１０において、光源部１２０は、赤外光を照射する例を説明したが、これに限定されることはない。光源部１２０は、可視光、紫外光等を照射してもよい。

【0065】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0066】

１０ 検出装置
１２ 本体
１４ 穴部
１６ 入力部
１８ 取付部
１１０ 収容部
１１１ 第１板部
１１２ 第２板部
１１３ 遮光板
１１４ 防虫網
１１５ 開口部
１１６ フィルタ部
１２０ 光源部
１３０ 検出部
１４０ 警報部
１４１ スピーカ
１４２ 表示灯
１５０ 電源部
１６０ 回路基板
１７０ 制御部
２１０ 第１増幅器
２２０ 第２増幅器
２３０ 切換部
２４０ 警報駆動回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】