JPH03218422A - センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はセンサに係り、特に光が透過する保護部材の汚
れあるいは取付位置のずれ等の異常を自己診断により検
出できる構成とされたセンサに関する。

従来の技術 従来のセンサとして、例えば第８図に示す炎センサ１が
ある。第８図に示す炎センサｌは火災か発生したとき火
災から発せられる紫外線を感知して火災発生を知らせる
火災発生検知器として機能する。この炎センサ１は収納
ケースｌａ内に炎からの紫外線（被検出光）を受光する
センサ部２と、駆動回路３とを内蔵してなる。又、収納
ケース１の前面開口には紫外線を透過する保護部材とし
て透明なガラス４が取付けられている。センサ部２はガ
ラス４を透過した紫外線を受信し、その炎信号を駆動回
路３に出力して火災発生を検知する。

又、別のセンサとしては第９図に示すような投光器５と
受光器６とよりなる光透過型の光センサかある。この光
センサは投光器５の収納ケース５ｃに収納された発光素
子５ａからの光を発光器６の収納ケース６ｃに収納され
た受光素子６ａで受光するようになっている。従って、
投光器５と受光器６との間に検出物体Ａがあるとき、発
光素子５ａからの被検出光が遮られて受光素子６ａに到
達しないことにより物体Ａを検知する。発光素子５ａ及
び受光素子６ａの前面には光が透過する保護部材として
のガラス５ｂ．６ｂが設けられている。

又、上記以外のセンサとして第１０図に示すような反射
型光センサもある。

このセンサは収納ケース７内に発光素子８ａと受光素子
８ｂとを有し、発光素子８ａからの被検出光が検出物体
Ｂに反射して受光素子８ｂで受光されることにより検出
物体Ｂを検知する構成である。そして、センサの前面に
は光を透過する透明を保護部材としてのガラス９が設け
られている。

発明が解決しようとする課題 しかるに、例えば第８図に示す炎センサｌではガラス４
が塵埃等により汚れていると炎検出ができなくなるため
、定期的にガラス４の汚れチェックを行なっている。こ
のガラス４のチェックの方法は、例えばライタ等の炎を
炎センサｌに近づけて炎センサ１が正常に作動すること
を確認していた。

ところか、従来は上記のように人手によりガラス４の汚
れチェックをしているため、定期的にしかチェックでき
ず常時監視することかできないといった課題があった。

又、第９図に示す光透過型の光センサ及び第１０図に示
す反射型光センサの場合も上記と同様ガラス５ａ，６ａ
，９の汚れ具合を人手により定期的にチェックしていた
が、常時汚れ具合をチェックできなかった。

又、第９図に示す投光器５と受光器６とよりなる光セン
サでは、例えば発光素子５ａからの光が指向性か高いた
め、発光素子５ａ又は受光素子６ｂの取付位置がずれて
しまうと、受光素子６ａか発光素子５ａからの被検出光
を受光できず検出物体Ａがあるものとして誤作動してし
まうことかある。よって、従来は誤作動によりはじめて
位置ずれが判明するため、誤作動するまで発光素子５ａ
又は受光素子６ａが位置ずれしていることがわからない
といった課題もあった。

そこで、本発明は上記課題を解決したセンサを提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、光が透過する保護部材を有する収納ケースと
、該収納ケースの内部に収納され該保護部材を介して被
検出光を検出するセンサ部とを有するセンサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
光する補助受光素子を設け、 前記補助受光素子が受光した受光レベルを予め設定され
た基準レベルと比較して異常発生の有無を検出する異常
検出手段を具備してなる。

又、上記センサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
光する補助受光素子を設け、 前記補助受光素子が受光した受光レベルと前記センサ部
か受光した受光レベルとを比較して異常発生の有無を検
出する異常検出手段を具備してなる。

又、上記センサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
光する複数の補助受光素子を設け、前記複数の補助受光
素子が受光した受光レベルを比較して異常発生の有無を
検出する異常検視手段を具備してなる。

又、上記センサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
光する第１の補助受光素子を設け、前記収納ケースの外
壁に第２の補助受光素子を設け、 前記第１，第２の受光素子が受光した受光レベルを比較
して異常発生の存無を検出する異常検出手段を具備して
なる。

又、本発明は、光が透過する保護部材を有する収納ケー
スと、該収納ケースの内部に収納され該保護部材を介し
て外部に光を発光する発光素子とを存するセンサにおい
て、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
光する複数の受光素子を設け、前記複数の受光素子が受
光した受光レベルを比較して異常発生の有無を検出する
異常検出手段を具備してなる。

作用 補助受光素子か保護部材を透過する光を受光したときの
受光レベルを基準レベルと比較し、両レベルの差異によ
り保護部材の汚れ具合等の異常を常に監視する。

又、センサ部と補助受光素子が同質の光を受光し、両者
の受光レベルを比較することにより保護部材の異常を監
視する。

又、複数の補助受光素子が検出した受光レベルを比較し
て保護部材の表面の汚れあるいは受光素子の位置ずれ等
を自己診断する。

実施例 第１図に本発明になるセンサの第１実施例を示す。同図
中、炎センサ１）は収納ケースｌ２内に炎の紫外線を検
知するセンサ部１３と、センサ部ｌ３を駆動する駆動回
路ｌ４とを有してなる。さらに、収納ケースｌ２内には
可視光を検出する可視光センサ（補助受光素子）１６と
、このセンサｌ６からの照度信号を比較する異常検出手
段としての照度変化検出回路ｌ７とか配設されている。

収納ケース１２の前面開口には透明なガラス（保護部材
）１８が嵌合している。そして、前記センサ部ｌ３はガ
ラスｌ８の略中央に対向し、センサ１６は夫々ガラスｌ
８の下部に対向している。

又、照度変化検出回路ｌ７は予めガラスｌ８を透過する
光の強さ、即ちセンサ部ｌ３が炎を検知するのに必要な
受光レベルの下限値を基準レベルとして設定されている
。この照度変化検出回路ｌ７は常時センサ１６が受光し
た受光レベルと予め設定された基準レベルとを比較して
ガラスｌ８の汚れ具合を監視しており、両信号レベルに
所定以上の差があるとき汚れ検出信号を出力する。

ここで、上記炎センサ１）の動作につき説明する。尚、
センサ部ｌ３及び駆動回路ｌ４の動作は従来例と同じな
ので省略する。

例えば炎センサ１ｌのガラスｌ８が汚れていないとき、
センサ１６か受光して検出した照度信号は基準レベル以
上であるので検出回路ｌ７は汚れなしと判断し、汚れ検
出信号を出力しない。しかし、ガラス１８が汚れると、
センサｌ６の受光レベルが下がる。

そして、ガラスｌ８の汚れがひどくなって可視光センサ
１６の受光レベルが基準レベル以下になると、照度変化
検出回路ｌ７では汚れありと判断し、汚れ検出信号か出
力される。

この汚れ検出信号により例えばランプが点燈し、作業者
は直ちにガラスｌ８の表面に付着した汚れを落し、炎セ
ンサ１）が正常に作動するように手入れする。

第２図に本発明の第２実施例を示す。

第２図中、センサ部１３はガラスｌ８を透過した光を受
光すると、その照度信号を駆動回路ｌ４に出力するとと
もに照度変化検出回路ｌ７に出力する。

検出回路１７はセンサ部１３から出力された信号の受光
レベルと可視光センサ１６から出力された信号の受光レ
ベルとを比較する。センサ部ｌ３はセンサｌ６と同質の
光を受光するため、ガラスｌ８の汚れを検知するための
可視光センサとして機能する。

例えば、ガラスｌ８か汚れていないときは、センサ部ｌ
３が検出した受光レベルがセンサｌ６から出力された信
号の受光レベルが略同一レベルとなる。その場合、検出
回路ｌ７は汚れなしと判断し、汚れ検出信号を出力しな
い。しかし、ガラスｌ８か汚れているとき、ガラスｌ８
の全面か均一に汚れる可能性は極めて低い。ガラスｌ８
の表面が汚れているときは部分的に汚れることが多いの
で、センサ部３の受光レベルとセンサｌ６の受光レベル
に差が生ずる。この場合、検出回路ｌ７は汚れありと判
断し、汚れ検出信号を出力する。

第３図に本発明の第３実施例を示す。

第３図中、収納ケースｌ２内には一対の可視光センサ１
５．１６が設けられている。一方のセンサｌ５はセンサ
部ｌ３の上方に配設され、他方のセンサｌ６はセンサ部
ｌ３の下方に配設されている。一対のセンサ１５．１６
は常時照度信号を検出回路ｌ７に供給しており、検出回
路ｌ７では可視光センサ１５．１６がガラスｌ８を介し
て受光した受光レベルを比較してガラス１８の汚れ具合
を監視している。そして、検出回路ｌ７は一対のセンサ
１５，１６の受光レベルに所定以上の差かあるとき汚れ
検出信号を出力する。

例えば、ガラスｌ８のセンサｌ５の対向部分が汚れ、ガ
ラス１８のセンサｌ６の対向部分が汚れていなければ、
センサｌ５が検出した照度信号の受光レベルは低下し、
センサｌ６か検出した照度信号の受光レベルより小さく
なる。これにより検出回路１７は汚れありと判断し、汚
れ検出信号を出力する。

尚、本実施例では収納ケース１２の内部に一対の可視光
センサ１５，１６を設けたが、２個以上の可視光センサ
を設けるようにしても良い。その場合、センサ１５．１
６の数が増えるとそれだけ汚れチェックの検出性能か高
くなり、又ガラスｌ８の表面積が大きいほど汚れチェッ
クの検出性能が高まる。又、収納ケース１２の前面に光
を透過する透明な保護部材としてガラス１８を設けたが
、これに限らず、例えば透明なアクリル板等を設けるよ
うにしても良い。

第４図（Ａ），（Ｂ）に本発明の第４実施例として光透
過型の光センサを示す。

第４図（Ａ）中、投光器２１は、収納ケース２２内に、
発光素子２３と、電源回路２４と、対の可視光センサ２
５．２６と、照度変化検出回路２７とを有する。又、収
納ケース２２の前面開口には透明なガラス２８がはめこ
まれている。照度変化検出回路２７は第３実施例と同様
一対のセンサ２５，２６がガラス２８を介して検出した
照度信号の信号レベルを比較して、その差か所定値以上
になったとき汚れ検出信号を出力する。

又、第４図（Ｂ）中受光器２９は収納ケース３０内に投
光器２１からの光を受光する受光素子３ｌと、受光素子
３ｌを駆動し受光状態によって変化する信号を出力する
電源回路３２と、一対の可視光センサ３３，３４と、一
対の可視光センサ３３，３４からの照度信号を比較し、
その差が所定値以上になると汚れ検出信号を出力する照
度変化検出回路３５とを存する。又、収納ケース３０の
前面開口には透明なガラス３６がはめこれまでいる。

上記光透過型の光センサの動作原理については従来例で
説明したのでここでは省略する。ガラス２８．３６が汚
れていないときは、センサ２５と２６．３３と３４との
照度信号の信号レベルか略同一であり、投光器２１，受
光器２９の検出回路２７．３５はガラス２８．３６の汚
れなしと判断して汚れ検出信号を出力しない。

一方、投光器２ｌのガラス２８、あるいは受光器２９の
ガラス３６が汚れているときは、第１実施例と同様ガラ
ス２８．３６の前面が一様に汚れる可能性が極めて小さ
い。そのため、センサ２５と２６、あるいは３３と３４
が検出した照度信号の信号レベルに差が生じる。

例えば投光器２１のガラス２８において上方のセンサ２
５の対向部分が汚れていて下方のセンサ２６の対向部分
が汚れていないとき、上方のセンサ２５の信号レベルが
低下し下方のセンサ２６の信号レベルより小さくなる。

従って、検出回路２７は汚れ検出信号を出力する。尚、
受光器２９においても上記投光器２ｌと同様な検出回路
３５の自己診断機能により上記異常が検出される。

上記受光器２９において、第１図又は第２図に示すよう
に一対のセンサ２５．２６のうち一方のセンサを使用し
てガラス３６の汚れを監視するようにしても良い。

第５図に本発明の第５実施例として光反射型のセンサを
示す。

第５図中、光センサ４１は収納ケース４２内に発光素子
４３，受光素子４４を収納しており、発光素子４３及び
受光素子４４は電源回路４５に接続されている。又、収
納ケース４２の前面開口にはめこまれたガラス４６の内
側には一対の可視光センサ４７．４８が設けられている
。一対のセンサ４７．４８は照度変化検出回路４９に接
続されている。この照度変化検出回路４９は前述の第１
，第２実施例と同様一対のセンサ４７．４８が検出した
照度信号の信号レベルを比較してガラス４６の汚れチェ
ックを行なう。

この光センサ４ｌもガラス４６の前面が均一に汚れるの
ではなく、部分的に汚れ易いため、検出回路４９はセン
サ４７，４８のいずれか一方の信号レベルが低下したと
き汚れ検出信号を出力する。

第６図に本発明の第６実施例を示す。

第６図中、可視光センサ４８はガラス４６から外れた収
納ケース４２の前面（外壁の一部を形成する）４２ａに
設けられている。従ってセンサ４８はガラス４６を介さ
せず直接周囲の光を受光する。

検出回路４９は下方のセンサ４８から出力された信号の
受光レベルを基準値として、センサ４７，４８からの信
号を比較する。そして、両センサ４７，４８からの信号
の受光レベルの差が所定値以上となったとき、検出回路
４９は汚れ信号を出力する。

尚、上記各実施例では炎センサ及び光センサを例に挙げ
て説明したが、本発明は紫外線．可視光線，赤外線等の
光を利用した他の型式のセンサにも適用可能である。

第７図（Ａ），（Ｂ）に本発明の第７実施例を示す。両
図中、５ｌは透過型センサの受光器で、収納ケース５２
の前面に透明なガラス５３がはめこまれている。ガラス
５３の内側には投光器（図示せず）からの光を受光する
４個の受光素子５４ａ〜５４ｄか配設されている。この
受光素子５４ａ〜５４ｄは夫々第７図（Ｂ）に示す如く
ガラス５３の四隅近傍に対向する位置に配設されている
。

又、収納ケース５２の内部には各受光素子５４ａ〜５４
ｄに接続された電源回路５５と、の受光素子５３ａに接
続されたセンサ回路５６と、各受光素子５４ａ〜５４ｄ
に接続された位置ずれ検出千段（異常検出手段）５７と
が収納されている。

後述するように受光器５ｌか投光器と対向するように位
置が調整されるため、各受光素子５４ａ〜５４ｄには投
光器からの光が略均等に照射される。よって、センサ回
路５６は一の受光素子５４ａで検出された照度信号の有
無を監視することにより検出物体（図示せず）を検出で
きる。又、位置ずれ検出回路５７は各受光素子５４ａ〜
５４ｄか検出した照度信号の信号レベルを比較し、受光
器５１の位置ずれを常時監視する。

ここで、上記受光器５ｌの位置ずれ検出動作につき説明
する。受光器５ｌか投光器と正しく対向しているときは
、各受光素子５４ａ〜５４ｄの受光強度は略等しくなる
。そのため、各受光素子５４ａ〜５４ｄで検出された照
度信号の信号レベルが略均一になり、位置ずれ検出回路
５７より位置ずれ信号は出力されない。

しかし、受光器５１の位置が投光器に対してずれてしま
うと、位置ずれ検出回路５７は次のようにしてそのずれ
方向を検出する。

例えば、受光器５１か矢印Ｘ，方向にずれていると、左
側の受光素子５４ａ．５４ｂの方が右側の受光素子５４
ｃ．５４ｄよりも受光強度が小さくなる。この場合位置
ずれ検出回路５７は矢印Ｘ１方向の位置ずれ信号ａを出
力する。

又、受光器５１が矢印Ｘ，方向にずれていると、左側の
受光素子５４ａ，５４ｂの方が右側の受光素子５４ｃ，
５４ｄの方よりも受光強度か大きくなる。この場合位置
ずれ検出回路５７は矢印Ｘ２方向の位置ずれ信号ｂを出
力する。

又、受光器５ｌか矢印Ｙ１方向にずれていると、上側の
受光素子５４ａ，５４ｃの方が下側の受光素子５４ｂ，
５４ｄよりも受光強度が小さくなる。

この場合位置ずれ検出回路５７は矢印Ｙ１方向の位置ず
れ信号Ｃを出力する。

又、受光器５１か矢印Ｙ２方向にずれていると、上側の
受光素子５４ａ，５４ｃの方か下側の受光素子５４ｂ．
５４ｄよりも受光強度が大きくなる。

この場合位置ずれ検出回路５７は矢印Ｙ２方向の位置ず
れ信号ｄを出力する。

尚、上記位置ずれ信号ａ，ｂ．ｃ，ｄに基づき、受光器
５ｌの向きを調整する際は手動操作で調整しても良いし
、あるいは位置ずれ信号ａ．ｂ．ｃ，ｄか入力されると
自動的に受光器５１の向きを補正する自動補正装置を併
設するようにしても良い。

従って、受光器５ｌは位置ずれ検出回路５７により常時
投光器に対向する向きにあるか否かをチェックされ、例
えば外力が加えられたり、あるいは振動，風圧等により
位置がずれても、直ちにそのずれ方向が検出されて調整
される。

尚、上記実施例では４個の受光素子５４ａ〜５４ｄをガ
ラス５３の四隅に設けるようにしたか、これに限らず、
各受光素子５４ａ〜５４ｄを対称に配設すれば良い。又
、受光素子の数は４個に限らず、４個以上設けるように
しても良いのは勿論である。

発明の効果 上述の如く、本発明になるセンサは、補助受光素子と異
常検出手段を設けることにより受光素子が受光した受光
レベルと予め設定された基準レベルあるいはセンサ部か
ら出力された信号の受光レベル、あるいは他の受光素子
が受光した発光レベルとを比較して異常発生の有無を検
出できるので、例えば収納ケースに設けられた光透過性
の保護部材の汚れ具合を常時チェックすることができる
。

従って比較的簡単な構成で保護部材の表面を常に汚れの
ない状態に保つことができ、保護部材の汚れが原因とな
って生ずる誤動作を防止できる。さらに、投光器からの
光を受光する受光器の位置ずれを常時監視することがで
き、例えば受光器の位置がずれても直ちにそのずれ方向
を検知して補正することが可能となる。そのため、受光
器の位置ずれにより誤動作を防止することができ、セン
サの検出動作の信頼性をより高めることができる等の特
長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるセンサの第１実施例の概略構成図
、第２図，第３図は夫々本発明の第２，第３実施例の概
略構成図、第４図（Ａ），（Ｂ）は夫々本発明の第４実
施例の投光器，受光器の概略構成図、第５図，第６図は
夫々本発明の第５，第６実施例の概略構成図、第７図（
Ａ），（Ｂ）は夫々本発明の第７実施例の投光器．受光
器の概略構成図、第８図乃至第１０図ば夫々従来のセン
サを説明するための図である。 １ｌ・・・炎センサ、ｌ２・・・収納ケース、１３・・
・センサ部、１５，１６，２５，２６，３３，３４，４
７．４８・・・可視光センサ、１７，２７，３５．４９
・・・照度変化検出回路、２１・・・投光器、２３・・
・発光素子、２８．３６．４６．５３・・・ガラス、２
９．５１−・・受光器、３１，４４．５４ａ　〜５４ｄ
・・・受光素子、４ｌ・・・光センサ、４３・・・発光
素子、５６・・・センサ回路、５７・・・位置ずれ検出
手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光が透過する保護部材を有する収納ケースと、該
   収納ケースの内部に収納され該保護部材を介して被検出
   光を検出するセンサ部とを有するセンサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
   光する補助受光素子を設け、 前記補助受光素子が受光した受光レベルを予め設定され
   た基準レベルと比較して異常発生の有無を検出する異常
   検出手段を具備してなることを特徴とするセンサ。 （２）前記異常検出手段は前記複数の補助受光素子の受
   光レベルと前記基準レベルとの差異に基づき前記保護部
   材の汚れ具合を検出することを特徴とする請求項１記載
   のセンサ。（３）光が透過する保護部材を有する収納ケ
   ースと、該収納ケースの内部に収納され該保護部材を介
   して被検出光を検出するセンサ部とを有するセンサにお
   いて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
   光する補助受光素子を設け、 前記補助受光素子が受光した受光レベルと前記センサ部
   が受光した受光レベルとを比較して異常発生の有無を検
   出する異常検出手段を具備してなることを特徴とするセ
   ンサ。 （４）前記異常検出手段は前記複数の受光素子の受光レ
   ベルと前記センサ部の受光レベルとの差異に基づき前記
   保護部材の汚れ具合を検出することを特徴とする請求項
   ３記載のセンサ。 （５）光が透過する保護部材を有する収納ケースと、該
   収納ケースの内部に収納され該保護部材を介して被検出
   光を検出するセンサ部とを有するセンサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
   光する複数の補助受光素子を設け、前記複数の補助受光
   素子が受光した受光レベルを比較して異常発生の有無を
   検出する異常検視手段を具備してなることを特徴とする
   センサ。 （６）前記異常検出手段は前記複数の補助受光素子の受
   光レベルの差異に基づき前記保護部材の汚れ具合を検出
   することを特徴とする請求項５記載のセンサ。 （７）前記複数の補助受光素子は発光素子から出力され
   た被検出光を受光するよう設けられ、前記異常検出手段
   は前記複数の補助受光素子が受光した受光レベルの差異
   により前記補助受光素子が前記発光素子に対向する位置
   よりずれて設けられているか否かを判別することを特徴
   とする請求項５記載のセンサ。 （８）光が透過する保護部材を有する収納ケースと、該
   収納ケースの内部に収納され該保護部材を介して被検出
   光を検出するセンサ部を有するセンサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
   光する第１の補助受光素子を設け、前記収納ケースの外
   壁に第２の補助受光素子を設け、 前記第１、第２の受光素子が受光した受光レベルを比較
   して異常発生の有無を検出する異常検出手段を具備して
   なることを特徴とするセンサ。 （９）光が透過する保護部材を有する収納ケースと、該
   収納ケースの内部に収納され該保護部材を介して外部に
   光を発光する発光素子とを有するセンサにおいて、 前記収納ケースの内部に前記保護部材を透過した光を受
   光する複数の受光素子を設け、 前記複数の受光素子が受光した受光レベルを比較して異
   常発生の有無を検出する異常検出手段を具備してなるこ
   とを特徴とするセンサ。