JP2013523529A - 火災及び煙の自動検知、遮断、及び火災及び煙からの自動復旧 - Google Patents

Abstract

航空機内の火災を検出し、そして火災から復旧する技術が本明細書において記載される。これらの技術では、センサデータを航空機に装備される多数のセンサから受信する。センサデータが、航空機内の火災を示す所定の閾値を上回っているかどうかについて判断する。センサデータが、火災を示す所定の閾値を上回っている場合に、これらの技術では、航空機内の火災の位置をセンサデータに基づいて求め、そして火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断する。次に、これらの技術では、航空機内の火炎抑制機構を作動させて、該火炎抑制機構を火災の位置に誘導する。

Description

普通の出来事ではないが、航空機客室内の火災または煙は、非常に危険な状況をもたらす。幾つかの場合では、火災または煙は、命に関わる事態にまで発展し得る。具体的には、火災または煙は、（１）飛行乗務員が、火の元を特定することができず、そして火炎を抑制することができない場合に、そして（２）航空機が空港から遠く離れ過ぎたために、直ぐに着陸して消防隊の援助を受けることができない場合に、命に関わる事態に発展し得る。

航空機客室は多くの場合、飛行乗務員（例えば、パイロット、客室乗務員など）及び乗客に直接見えることがない複数の不可視領域（例えば、壁の後ろ、天井の中、床の下など）を有する。その結果、飛行乗務員及び乗客は、このような不可視領域から生じる火災または煙の元を検出することが困難になる、または特定することさえ困難になる可能性がある。航空機客室内の火災または煙の元を検出し、そして特定するのが大幅に遅れると必ず、飛行乗務員及び乗客に極めて危険な事態が起こってしまう。例えば、火災によって、航空機の運航に必要な部品が破損し、そして煙及び蒸気を吸引すると、飛行乗務員及び乗客の健康を損ねる虞がある。

人間は普通、火災または煙を、視覚及び嗅覚を利用して検出する。例えば、人間は、火災または煙を視覚で感知することができる。しかしながら、火災または煙は、火災または煙を人間が視覚で感知することができる前に特定の規模（例えば、密度、厚さなど）に達してしまう。すなわち、火炎の初期段階では、煙は弱く、かつうっすらとしているので、火の位置をピンポイントで特定することが困難になる。火災または煙が、視覚で感知することができる規模に達してしまうまでに、火災または煙は、既に危険なレベルに達してしまっている虞がある。更に、火災または煙が、不可視領域から生じる場合、火災または煙は、火災または煙が不可視領域を通り過ぎて危険な方向に広がってしまうまでに、視覚で感知することができない虞がある。

人間は煙を嗅ぐこともでき、これによって、火災が発生していることを知らせることができる。しかしながら、嗅覚の利用は普通、煙の発生の検知に加えて、煙の規模、及び煙の規模の変化の検知に限定される。嗅覚で、煙の元を具体的に特定することができず、煙が出ている方向も特定することができない。五感による煙検知を支援するために、航空機に煙検知器を設置することができる。

従来より、航空機の限定された部分にのみ、煙検知器が設置されている。航空機のこれらの部分は通常、アビオニクス室、便所、荷物室、及び乗務員休憩室を含む。航空機の他の部分では、火災または煙は、人間の視覚及び嗅覚によってしか検出することができない。飛行乗務員が火災または煙の元を特定することができる場合、飛行乗務員が、火災または煙の元に接近することができると仮定すると、飛行乗務員は、航空機１００に設置された携行消火器を利用して、どのような該当する火炎または煙であっても抑制することができる。飛行乗務員が火災または煙の元を特定することができない場合、飛行乗務員は、チェックリストに従った作業を開始する。

歴史的に見て、航空機製造業者及び航空会社は、飛行乗務員に、複数のトラブル解決手順を含む非常に長い詳細なチェックリストを配布してきた。例えば、短絡によって起きる電気火災を検出するために、チェックリストで飛行乗務員に指示して、電気系統の種々の部品への給電を遮断させる（例えば、オフにする、無効にするなど）ことができる。このようにして、飛行乗務員は、火災が、関連する部品群への給電を遮断すると鎮火するので、電気火災の原因となった電気系統の部品群を特定することができる。長い詳細なチェックリストは、火災または煙の元を特定する完全な、またはほぼ完全な解決策であるが、この長い詳細なチェックリストは、非常に複雑であり、長時間のトレーニングを必要とし、ヒューマンエラーを起こし易く、そして完了するまでに極めて長い時間を要する。例えば、チェックリストに従った作業を実施しながら、飛行乗務員は、給電を遮断してはならない航空機の運航に必要な部品群への給電を誤って遮断してしまう虞がある。

長い詳細なチェックリストの複雑さを無くし、ヒューマンエラーの可能性を低くし、そしてチェックリストを完了するために要する時間の長さを短くするために、航空機製造業者及び航空会社は、チェックリスト短縮版を作成した。このチェックリスト短縮版は、航空機客室内の殆どの火災または発煙が、ほんの幾つかの可能性によって引き起こされてきたという知見に基づいて作成された。例えば、航空機における電気火災の殆どは、暖気及び冷気を航空機客室にポンプで送り込む空調ユニットによって、そして空気を航空機客室内で循環させるファンによって引き起こされる。しかしながら、火災または煙の元がチェックリスト短縮版に載っていない場合、火災または煙の元を特定することができない虞がある。この場合、航空機は、空港を非常に容易に利用することができるとすると、緊急着陸する必要がある。火の元を確認することができない、または火炎を抑制することができず、かつ空港を容易には利用することができない最悪事例のシナリオでは、航空機が炎に包まれ残骸と化してしまう。

これらの考察事項、及び他の考察事項に鑑み、本明細書において行なわれる開示が提示される。

航空機または航空機客室の内部の火災または煙を検出し、遮断し、そして火災または煙から復旧する技術が本明細書において記載される。前記航空機には、火災または煙の状態を検出する種々のセンサが装備される。インテリジェントアルゴリズムを利用することにより、当該技術では、火災または煙の元をセンサデータに基づいて確認することができる。次に、当該技術では、必要に応じて前記航空機の部品群を隔離し、そして部品群への給電を遮断し、そして火炎または煙を、人間の手を煩わすことなく自動的に抑制することができる。

本明細書において提示される１つの態様によれば、種々の技術によって、航空機内の火災を検出し、そして火災から復旧することができる。これらの技術では、センサデータを航空機に装備される多数のセンサから受信する。前記センサデータが、前記航空機内の前記火災を示す所定の閾値を上回っているかどうかを判断する。前記センサデータが、前記火災を示す前記所定の閾値を上回っている場合に、これらの技術では、前記航空機内の前記火災の位置を前記センサデータに基づいて求め、そして前記火災に関連する前記航空機の部品群への給電を遮断する。次に、これらの技術では、前記航空機内の火炎抑制機構を作動させて、該火炎抑制機構を前記火災の前記位置に誘導する。

この要約は、詳細な説明の節で以下に詳細に記載されるコンセプト群の中から選択されるコンセプトを簡略化した形で紹介するために提供される。この要約は、請求する主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定するために行なわれるのではなく、かつこの要約を用いて、請求する主題の範囲を限定しようとするものでもない。更に、請求する主題は、本開示の任意の部分に記載される任意の、または全ての不具合を解決する実施形態に限定されない。

図１は、幾つかの実施形態による航空機または航空機客室の内部の火災または煙を検出し、遮断し、そして火災または煙から復旧するように構成されるインテリジェント診断復旧システムを備える例示的な航空機を示すブロック図である。 図２は、幾つかの実施形態による例示的な方法であって、航空機または航空機客室の内部の火災または煙を検出し、遮断し、そして火災または煙から復旧する、本明細書において提供される例示的な方法の種々の態様を示すフロー図である。 図３は、本明細書において提示される種々の実施形態の態様を実施することができるコンピューティングシステムの例示的なコンピュータハードウェアアーキテクチャの種々の態様を示すコンピュータ構成図である。

以下の詳細な説明は、航空機内の、または航空機客室内の火災または煙を検知し、遮断し、そして火災または煙から復旧する技術に関するものである。具体的には、幾つかの実施形態は、客室火災または客室発煙の兆侯を検知し、そして客室火災または客室発煙の元を位置特定するインテリジェント診断復旧システムを提供する。電気火災の場合、インテリジェント診断復旧システムは、火災の発火元である部品群への給電の遮断も行なう。次に、インテリジェント診断復旧システムは是正措置を講じる、例えば火炎を抑制する。

本明細書において記載される主題は、コンピュータシステムにおけるオペレーティングシステム及びアプリケーションプログラムの実行と連動して実行されるプログラムモジュールの概要を説明しながら提示されるが、この技術分野の当業者であれば、他の実施形態を他の種類のプログラムモジュールと組み合わせて実行することができることを理解できるであろう。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データタイプを実行するルーチン、プログラム、コンポーネント、データ構造、及び他の種類の構造を含む。更に、この技術分野の当業者であれば、本明細書において記載される主題は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサ応用電子機器またはプログラマブルコンシューマ電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む他のコンピュータシステム構成で実施することができることを理解できるであろう。

以下の詳細な説明では、詳細な説明の一部を構成し、かつ例示、特定の実施形態、または例として示される添付の図面を参照する。次に、同様の参照番号が、幾つかの図における同様の構成要素を指しているこれらの図面を参照するに、航空機内の、または航空機客室内の火災または煙を検知し、遮断し、そして火災または煙から復旧するコンピューティングシステム及び方法の種々の態様が記載されている。具体的には、図１は、胴体と、そして少なくとも１つの翼と、を有する航空機１００を示している。航空機１００には、幾つかの実施形態による、複数の火炎／煙検知センサ１０４に接続されるインテリジェント診断復旧システム１０２が装備される。インテリジェント診断復旧システム１０２は、検知モジュール１０６と、位置特定モジュール１０８と、部品隔離モジュール１１０と、そして意思決定サポートモジュール１１２と、を含む。これらの火炎／煙検知センサ１０４は、電気センサ群１１４、熱センサ群１１６、化学センサ群１１８、煙検知器群１２０、及び可視撮像装置群１２２のうちの１つ以上を含む。これらの火炎／煙検知センサ１０４は、他の適切なセンサを含むことができることを理解されたい。インテリジェント診断復旧システム１０２は更に、以下に更に詳細に説明される炎／煙封じ込め機構１２４及び火炎／煙抑制機構１２６に接続される。

これらの電気センサ１１４は、航空機１００の電気系統の短絡及び異常を検出する。これらの電気センサ１１４の例として、これらには限定されないが、サーキットブレーカ、及び配線の異常電流を検知するアーク故障検出器を挙げることができる。これらの熱センサ１１６は、温度を継続的に測定し、そして温度の急激な上昇を検出する。このようにして、熱センサ１１６は、火災に普通関連して起こる過剰な熱を検出することができる。これらの熱センサ１１６の例として、これらには限定されないが、熱電対及びサーミスタを挙げることができる。航空機１００全体に分散配置される一連の熱センサ１１６は、温度の空間分布及び時間分布を計測することができる。熱伝導方程式に基づくモデルを利用して、熱源の発生位置、発生時刻、及び強度を推定することができる。

これらの化学センサ１１８は、燃料蒸気及び有害化学蒸気のような大気成分の有無、及び動き、及び火災及び電気故障に関連する他の放出物質を検出する。幾つかの場合では、これらの放出物質は、出火した後の火災から放出される大気成分を含んでいる可能性があるので、火災の検出が容易になる。他の場合では、これらの放出物質は、出火する前に放出される可燃性化学物質、及びそれ以外の潜在的に危険な化学物質に由来する大気成分を含んでいる可能性があるので、化学物質漏れの検出、及び潜在的な火災の防止が容易になる。潜在的に危険な化学物質の例として、ナトリウム及び塩素を挙げることができ、これらの元素は、適正な割合で混合され、そして水に浸かると、発熱（すなわち、極めて高い温度の）反応を起こしてしまう。これらの化学センサ１１８は、このような大気成分が形成される可能性のある航空機１００の貨物室または他の適切な区画室の内部の配線束の近傍に設置することができる。航空機１００全体に分散配置される一連の化学センサ１１８は、放出物質の空間分布及び時間分布を計測することができる。

これらの煙検知器１２０は、煙の有無、及び煙の動きを検出する。一連の煙検知器１２０は、航空機１００の客室全体に分散配置されることにより、煙の拡散を測定することができる。適切な拡散方程式及び方法を利用して、煙の元を、これらの煙検知器１２０によって測定される煙の運動及び密度に基づいて特定することができる。

これらの可視撮像装置１２２は、火災または煙の視覚フィードバックを飛行乗務員に提供する。これらの可視撮像装置１２２の例として、これらには限定されないが、ビデオカメラ、及び前方赤外線監視（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｌｏｏｋｉｎｇ Ｉｎｆｒａｒｅｄ：ＦＬＩＲ）カメラのような赤外線カメラを挙げることができる。これらの可視撮像装置１２２によって記録される映像データは、航空機１００内の適切なディスプレイを利用して表示することができる。これらの可視撮像装置１２２は、航空機１００全体の異なるセクションに設置されることにより、飛行乗務員に、火災発生箇所または煙発生箇所のオンデマンド画像及びビデオをモニタリングし、そして取り出す能力を持たせることができる。飛行乗務員は、これらの可視撮像装置１２２からの映像データを利用して、火炎または煙の有無を確認するだけでなく、火炎または煙を抑制するために採られる是正措置が必ず成功することを確認することができる。例えば、これらの可視撮像装置１２２によって飛行乗務員は、航空機１００の異なるセクションで撮った複数のビデオ画像を繰り返し表示させることができる。幾つかの場合では、適切なパターン認識アルゴリズム及び方法を利用して、映像データを自動的に処理し、そして分析することができる。

一般的に、火炎／煙検知センサ群１０４は、航空機１００の関連する可視領域または不可視（すなわち、隠蔽）領域に発生する炎または煙を正しく検出することができるように分散配置される必要がある。具体的には、航空機１００の客室及び他の区画室の内部のセンサ群の配置は、所定の機能及び目標に応じて最適化することができる。コストを下げるために、これらの機能及び目標を十分に達成することができる最小数の火炎／煙検知センサ１０４を選択し、そして設置することができる。所定の機能及び目標の例として、これらには限定されないが、（ａ）十分に高い信号対雑音比及び測定分解能（すなわち、１つの属性を測定することができる精度）を確保して、対応するデータを、インテリジェント診断復旧システム１０２が利用する数学モデルにフィッティングさせることができること、（ｂ）センサが故障した場合の冗長性を確保すること、（ｃ）センサ群による最小限の付加重量、及び最小限のエネルギー利用量を確保すること、（ｄ）検知モジュール１０６及び位置特定モジュール１０８によってそれぞれ行なわれるリアルタイム及び略リアルタイムの検出アルゴリズム及び位置特定アルゴリズムの高速実行を確保することを挙げることができる。

インテリジェント診断復旧システム１０２の動作は、検知モジュール１０６から始まる。検知モジュール１０６は、火炎／煙検知センサ群１０４がリアルタイムに、または略リアルタイムに収集するセンサデータをモニタリングする。火炎／煙検知センサ群１０４のうちの１つ以上の火炎／煙検知センサが収集するセンサデータが所定の閾値を上回る場合、検知モジュール１０６は、潜在的な火災または煙を特定する。次に、インテリジェント診断復旧システム１０２の動作は位置特定モジュール１０８に進む。

位置特定モジュール１０８は、センサデータを検知モジュール１０６または火炎／煙検知センサ群１０４から受信し、そして適切な位置特定アルゴリズムを用いて、火災または煙の発生位置及び／又は発生時刻を求めることができる。位置特定モジュール１０８は更に、センサデータの密度に基づく確率論的アルゴリズムを用いて、火災または煙の動的な進行速度を推定することができる。本明細書において使用されるように、「ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ｄａｔａ（位置特定データ）」とは、位置特定モジュール１０８で導出されるデータを指す。位置特定データは、火災または煙の発生位置、火災または煙の発生時刻、及び／又は火災または煙の動的な推定進行速度を含む。

１つの実施形態では、位置特定モジュール１０８は、関連する火炎／煙検知センサ群１０４を三角測量法のセンサとして利用することにより、火災の発生位置を求めることができる。別の実施形態では、位置特定モジュール１０８は、関連する火炎／煙検知センサ群１０４が収集するセンサデータの適切な相関方法を利用して、火災の発生位置を求める。例示的な例では、煙が進む方向に沿って配置される２つのセンサの連続する測定値を相互に関連付ける機能によって、煙が第１センサと第２センサとの間を進むときの煙の遅延及び方向の推定値を供給することができる。煙が進む速度を一定と仮定すると、この仮定は、例えば煙が空気ダクトに沿って進む場合に妥当であるが、この考え方は、ダクト内に分散して配置される複数のセンサに拡張することができる。各対のセンサは、２つのセンサの間の直線に沿った煙の進行速度の方向及びベクトル成分の推定値を通知することができる。これらのベクトルの絶対値及び方向を補間することにより、煙の発生位置を求めることができる。

更に別の実施形態では、位置特定モジュール１０８は、発生位置及び／又は発生時刻を、熱伝導方程式、拡散方程式、パターン認識アルゴリズム、インテリジェント検索機能、及びインテリジェントグラフィックス処理法を利用する一連の数学モデルにより求める。パターン認識アルゴリズムの例では、異なる材料からの蒸気は、異なる物理的特徴及び化学的特徴（例えば、拡散速度、化学物質、色など）を持っている可能性がある。これらの特徴パターンを認識することができると、蒸気の発生箇所を特定する早期の兆候を通知することができる。パターン照合アルゴリズムの例として、ニューラルネットワーク、ベイジアン分類器などの使用を挙げることができる。

検索機能の例では、これに限定されないが、漏電表示付きサーキットブレーカを用いる制御系（Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ：ＣＢＩＣ）を使用して、サーキットブレーカの繰り返し利用（すなわち、ブレーカを落とし、そしてリセットする）を最小限に抑えながら、問題の発生箇所を特定する。蒸気または煙が、配線束ね部分で生じる電気系統の短絡による場合、数十マイルの長さの配線の短絡の位置をピンポイントで特定することができることが非常に重要となる。インテリジェント検索機能では、サーキットブレーカ群を特定の順番で落とすことにより、破損の位置を特定する手順の数を最小限に抑えることができる。

インテリジェントグラフィックス処理法の例では、これに限定されないが、配線図を使用して、配線束の短絡またはアーク故障によって生じる火災の発生箇所を特定する。最先端の「インテリジェントグラフィックス」アルゴリズムでは、配線図を電子化することができる。配線図が電子化される場合、例えば特定のスイッチを作動させたときに影響を受ける配線群を特定することができる。この能力によって、特定の故障群によってねずみ算的に広がる影響を特定することもできる（例えば、どの配線が、疑わしいスイッチが破損した場合に影響を受けることになるかを特定する）。検索方法の能力をインテリジェントグラフィックスと組み合わせると、配線関連問題を分離するために費やす時間を短くすることができる。

例示的な例として、火災または煙の発生時刻は、以下のようにして求めることができる。拡散方程式の解から、特定箇所の特定時刻における拡散材料の密度（または、熱）を予測することができる。煙または熱の進行速度の測定値を採取し、そしてこれらの測定値を拡散方程式の特定解と比較することにより、煙の元から煙が出始めた可能性がある場合に、「煙の室外への放出」を予測モデルに基づいて容易にすることができる。

火災または煙の発生位置及び／又は発生時刻が求まると、位置特定モジュール１０８は、航空機１００の炎／煙封じ込め機構１２４を作動させることができる。幾つかの実施形態では、炎／煙封じ込め機構１２４は、炎または煙が指定領域を超えて広がるのを防止する措置を講ずる。例えば、炎／煙封じ込め機構１２４は、航空機１００内の空気流を変化させて、炎または煙を人物または危険物品（例えば、爆発物、腐食物など）から遠ざけることができる。幾つかの他の実施形態では、炎／煙封じ込め機構１２４は、所定領域への空気流を減らす。例えば、火災が貨物輸送機内に発生していることが疑われる、または判明する場合、炎／煙封じ込め機構１２４は、航空機１００を全面的に減圧することができる。火炎／煙抑制機構１２６とは異なり、炎／煙封じ込め機構１２４は、火災または煙を消すための消火剤を放出しない。次に、インテリジェント診断復旧システム１０２の動作は、部品隔離モジュール１１０に進む。

部品隔離モジュール１１０もまた、センサデータを検知モジュール１０６から受信する、または火炎／煙検知センサ１０４から直接受信する。次に、部品隔離モジュール１１０は、火災または煙について疑われる原因を、センサデータに基づいて算出し、そして航空機１００内の個々の部品（例えば、電気部品）の故障の確率の推定値を生成する。モデルに基づくグラフィカルかつ確率論的な診断方法を利用して、航空機１００の電気系統における部品依存性をモデル化することができる。故障または電流遮断に起因する電気部品の機能停止によりねずみ算的に広がる影響を明確にモデル化することができる。部品隔離モジュール１１０は、火災または煙について疑われる原因を、このようなモデルを利用して算出することができる。

ベイジアンネットワーク（Ｂａｙｅｓｉａｎ ｎｅｔｗｏｒｋｓ）としても知られるグラフィカルかつ確率論的な方法を用いて、確率論的な診断モデルを生成する、または学習することができる。これらのモデルは、一連の兆候または観測結果がもたらされるとすると、最も高い確率で故障する部品を特定することができる。パイロットは、問題の兆候を、操縦室への影響（Ｆｌｉｇｈｔ Ｄｅｃｋ Ｅｆｆｅｃｔｓ：ＦＤＥｓ）として観測することができる。異常な匂い、または異常音のような他の観測可能な量を利用することができる。火災が発生し、そして広がる場合、火災が破損を引き起こす可能性があり、この破損によって、ＦＤＥｓ（操縦室への影響）が出始めるようになる。これらの診断モデルを利用する部品隔離モジュール１１０は、これらの兆候を説明することができる故障関連部品群のリストを継続的に提供することができる。どの部品が故障している可能性があるかに関する情報、及びこれらの部品の所在箇所に関する情報によって、火災の箇所を絞り込み易くすることができる。

部品隔離モジュール１１０は、インテリジェント優先付け方式及び診断アルゴリズムを利用して、関連部品群への給電を遮断することができる。例えば、部品隔離モジュール１１０によって与えられる確率論的推定値であって、故障している可能性がある部品群の確率論的推定値を使用して、あり得る原因を、最も高い確率の原因から最も低い確率の原因にランク付けすることができる。火災の箇所を見付け出すプロセスの一部として、別の故障遮断試験を、最も高い確率で考えられる原因の順番で行なうことができる。部品隔離モジュール１１０は、（ａ）火災または煙の原因となった電気部品群、（ｂ）火災または煙を煽る、または強める電気部品群、或いは（ｃ）火災または煙によって破損してしまった電気部品群への給電を遮断することができる。これらの関連部品は、相関確率論的更新アルゴリズム及び条件付確率論的更新アルゴリズムの組み合わせを用いる推定方法に従って隔離することができる。複数の部品が所定の兆候に関連している場合、故障の確率の推定をベイジアン法に基づいて行なうことにより、関連部品群をランク付けするができる。

部品隔離モジュール１１０は、不可欠ではない部品群（すなわち、航空機１００の適正かつ安全な運行には不必要と見なされる部品群）への給電を自動的に遮断することができる。部品隔離モジュール１１０は、不可欠な部品群（すなわち、航空機１００の適正かつ安全な運行に必要と見なされる部品群）への給電を、許可を飛行乗務員（例えば、パイロット）から受けるときにのみ遮断することができる。部品隔離モジュール１１０は、不可欠ではない部品群、及び不可欠な部品群を、航空機の状態、周囲の天候、飛行段階、及び／又は航空機の将来位置に関する情報に基づいて動的に特定することができる。次に、インテリジェント診断復旧システム１０２の動作は意思決定サポートモジュール１１２に進む。

意思決定サポートモジュール１１２は、自動措置を行なって、位置特定モジュール１０８からの位置特定データで位置特定される火災または煙を抑制する。意思決定サポートモジュール１１２は更に、措置に対応するために推奨される措置を講じ、そしてフィードバックを飛行乗務員に与える。意思決定サポートモジュール１１２は、火炎／煙抑制機構１２６を作動させる。幾つかの実施形態では、火炎／煙抑制機構１２６は、航空機１００の客室内の至るところに設けられ、そして適切な消火剤（例えば、ハロン、不活性ガス、水など）を火炎または煙に向けて直接放出する。火炎／煙抑制機構１２６は、航空機１００の可視領域及び／又は不可視領域に達するように設計される。

火炎／煙抑制機構１２６が、航空機１００の電気系統によって作動する場合、意思決定サポートモジュール１１２は、フィードバックを飛行乗務員に、意思決定サポートモジュール１１２によって火炎／煙抑制機構１２６が作動するときに与えることができる。しかしながら、火炎／煙抑制機構１２６が電気系統に直結している場合、意思決定サポートモジュール１１２は火炎／煙抑制機構１２６を、火災または煙が電気系統を破損させる場合に作動させることができない虞がある。この場合、火炎／煙抑制機構１２６は、電力及びコンピュータ制御から独立して作動するようにしてもよい。例えば、火炎／煙抑制機構１２６は、航空機１００全体に引き回される細径チューブシステムを利用することができる。これらの細径チューブは、ハロンまたは他の消火剤を収容することができ、そして火災または煙を伴なう温度で溶融するように適合させることができる。従って、火災または煙で細径チューブが溶融すると、消火剤が続いて放出される。

火炎／煙抑制機構１２６が航空機１００の電気系統に直結しなくなると、飛行乗務員には、火炎／煙抑制機構１２６が作動するときに通知が送達されない。この場合、飛行乗務員は、火炎／煙検知センサ１０４からの更新センサデータを利用して、火災または煙が抑制されたことを確認することができる。１つの例では、熱センサ群１１６、化学センサ群１１８、及び／又は煙検知器群１２０は、火災または煙に関連する状態密度の低下を検出することができる。別の例では、飛行乗務員は、火災または煙の元のリアルタイムまたは略リアルタイムビデオ画像を閲覧することができる。このようにして、飛行乗務員は、火災または煙が抑制されたことを眼で確認することができる。パターン認識アルゴリズムを更に利用して、火災または煙が抑制されたことを自動的に確認することができる。

次に、図２を参照するに、インテリジェント診断復旧システム１０２の動作に関する更なる詳細を提供する。具体的には、図２は、幾つかの実施形態による航空機または航空機客室の内部の火災または煙を検出し、遮断し、そして火災または煙から復旧する、本明細書において提供される例示的な方法の種々の態様を示すフロー図である。本明細書において記載されるこれらの論理操作は、（１）コンピューティングシステム上で実行される一連のコンピュータ実行操作またはプログラムモジュールとして実施される、そして／または（２）コンピューティングシステムの内部の相互接続マシン論理回路または回路モジュールとして実施されることを理解されたい。当該実施形態は、コンピューティングシステムの性能及び他の要件によって異なる選択事項である。従って、本明細書において記載されるこれらの論理操作は、状態、演算、構造デバイス、動作、またはモジュールとして、種々表記される。これらの演算、構造デバイス、動作、及びモジュールは、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途デジタル論理で実現することができ、そしてこれらを任意に組み合わせて実現することができる。これらの図に示され、かつ本明細書において記載されているよりも多くの、または少ない操作を実行することができることを理解されたい。これらの操作は、本明細書において記載されている順番とは異なる順番で実行することもできる。

図２に示すように、ルーチン２００は操作２０２から始まり、この操作２０２では、検知モジュール１０６がセンサデータを火炎／煙検知センサ１０４から受信する。センサデータは、電気センサ群１１４からの電気データ、熱センサ群１１６からの温度データ、化学センサ群１１８からの化学データ、煙検知器群１２０からの煙データ、及び可視撮像装置群１２２からの映像データを含むことができる。次に、ルーチン２００は操作２０４に進み、この操作２０４では、検知モジュール１０６は、当該センサデータが、火災または煙の可能性を示す所定の閾値を上回っているかどうかを判断する。所定の閾値は、個々のセンサからのセンサデータに、または種々に組み合わせたセンサからのセンサデータに適用することができる。所定の閾値は、センサデータが所定の閾値を上回っている場合に、火災または煙が発生している可能性があることを当該センサデータで通知するように設定することができる。

検知モジュール１０６が、センサデータが所定の閾値を上回っていないと判断する場合、ルーチン２００は操作２０２に戻り、この操作２０２では、検知モジュール１０６は引き続き、センサデータを受信し、そしてモニタリングする。検知モジュール１０６が、センサデータが所定の閾値を上回っていると判断する場合、ルーチン２００は操作２０６に進み、この操作２０６では、位置特定モジュール１０８は、火災または煙の位置を、センサデータに基づいて求める。例えば、位置特定モジュール１０８は、火災または煙の位置を、センサデータを収集する関連センサ群を三角測量法のセンサとして利用することにより求めることができる。

操作２０８では、位置特定モジュール１０８は、炎／煙封じ込め機構１２４を作動させる。例えば、炎／煙封じ込め機構１２４は、航空機１００内の空気流を変化させて炎または煙を、人間または危険物品から遠ざけることができる。操作２１０では、部品隔離モジュール１１０が更に、火災または煙に関連する部品群への給電を遮断する。具体的には、部品隔離モジュール１１０は、火災または煙の原因となった電気部品群への給電だけでなく、火災または煙の影響で破損した電気部品群への給電を遮断することができる。火災または煙の位置を求め、炎／煙封じ込め機構１２４を作動させ、そして関連電気部品群への給電を全て遮断すると、ルーチン２００は操作２１２に進み、この操作２１２では、意思決定サポートモジュール１１２は火炎／煙抑制機構１２６を作動させ、この火炎／煙抑制機構１２６が消火剤を火災または煙の位置で放出する。火炎／煙抑制機構１２６は、電気的に作動させる必要がある、または作動させる必要はない。

次に、図３を参照するに、コンピュータ３００の種々の態様を示す例示的なコンピュータ構成図が図示されている。コンピュータ３００は、インテリジェント診断復旧システム１０２の少なくとも一部を実行するように構成することができる。コンピュータ３００は、処理ユニット３０２（ＣＰＵ）と、システムメモリ３０４と、そしてメモリ３０４をＣＰＵ３０２に接続するシステムバス３０６と、を含む。コンピュータ３００は更に、インテリジェント診断復旧システム１０２のような１つ以上のプログラムモジュール、及び１つ以上のデータベース３１４を格納する大容量記憶装置３１２を含む。大容量記憶装置３１２はＣＰＵ３０２に、バス３０６に接続されるマスストレージコントローラ（図示せず）を介して接続される。大容量記憶装置３１２及び当該大容量記憶装置の接続先のコンピュータ可読媒体は、コンピュータ３００の不揮発性ストレージとなる。本明細書において関係するコンピュータ可読媒体に関する説明では、ハードディスクまたはＣＤ−ＲＯＭドライブのような大容量記憶装置について言及するが、この技術分野の当業者であれば、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ３００がアクセスすることができる任意の入手可能なコンピュータ記憶媒体とすることができることを理解する必要がある。

一例として、かつ限定ではないが、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、または他のデータのような情報を格納するために任意の方法または技術で実装される揮発性媒体及び不揮発性媒体、及び着脱可能媒体及び非着脱可能媒体を含むことができる。例えば、コンピュータ可読媒体として、これらに限定されないが、所望の情報を格納するために使用することができ、かつコンピュータ３００がアクセスすることができるＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリ、または他の固体メモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ，デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＬＵ−ＲＡＹ、または他の光ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気ストレージデバイス、または他の任意の媒体を挙げることができる。

種々の実施形態によれば、コンピュータ３００は、ネットワーク３１８を介したリモートコンピュータとの論理接続を使用するネットワーク環境で動作することができる。コンピュータ３００はネットワーク３１８に、バス３０６に接続されるネットワークインターフェースユニット３１６を介して接続することができる。他の種類のネットワークインターフェースユニットを利用して他の種類のネットワーク及びリモートコンピュータシステムに接続することもできることを理解されたい。コンピュータ３００は更に、キーボード、マウス、及びマイクロホンを含む多数の入力デバイス（図示せず）からの入力を受信し、そして処理する入力／出力コントローラ３０８を含むことができる。同様に、入力／出力コントローラ３０８は出力を、コンピュータ３００に直接接続されるディスプレイまたは他の種類の出力デバイス（図示せず）に供給することができる。

これまでの説明から、航空機または航空機客室の内部の火災または煙を検出し、遮断し、そして火災または煙から復旧する技術が本明細書において提示されていることを理解されたい。本明細書において提示される主題は、コンピュータの構造的特徴、方法論的動作、及びコンピュータ可読媒体に特有の用語で記載されているが、添付の請求項に規定される本発明は、本明細書において記載される特定の特徴、動作、または媒体に必ずしも限定されないことを理解されたい。そうではなく、特定の特徴、動作、及び媒体は、請求項を実施する例示的な形態として開示されている。

上に記載される主題は、例示として提供されるものであり、限定的に解釈されるべきではない。種々の変形及び変更を、本明細書において記載される主題に、例示され、かつ記載される例示的な実施形態及び応用形態に従うことなく、かつ以下の請求項に示される本発明の真の思想及び範囲から逸脱しない範囲で加えることができる。

上に記載される主題は、例示として提供されるものであり、限定的に解釈されるべきではない。種々の変形及び変更を、本明細書において記載される主題に、例示され、かつ記載される例示的な実施形態及び応用形態に従うことなく、かつ以下の請求項に示される本発明の真の思想及び範囲から逸脱しない範囲で加えることができる。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
航空機内の火災を検出し、そして火災から復旧する方法であって、該方法は、
センサデータを航空機に装備される複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）から受信するステップと、
センサデータが、航空機内の火災を示す所定の閾値を上回っているかどうかを判断するステップと、
センサデータが、火災を示す所定の閾値を上回っている場合に、航空機内の火災の位置をセンサデータに基づいて求めるステップと、
火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断するステップと、
航空機内の火炎抑制機構（１２６）を作動させるステップであって、該火炎抑制機構（１２６）を火災の位置に誘導する、作動させるステップと
を含む、方法。
（態様２）
センサデータを航空機に装備される複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）から受信するステップは、電気データを電気センサ（１１４）群から受信するステップ、温度データを熱センサ（１１６）群から受信するステップ、化学データを化学センサ（１１８）群から受信するステップ、煙データを煙センサ（１２０）群から受信するステップ、及び映像データを可視撮像装置群（１２２）から受信するステップのうちの少なくとも１つのステップを含む、態様１に記載の方法。
（態様３）
航空機内の火災の位置をセンサデータに基づいて求めるステップでは、センサデータを収集する複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）を三角測量法のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）として利用することにより、航空機内の火災の位置を求める、態様１に記載の方法。
（態様４）
更に、
センサデータが、火災を示す所定の閾値を上回っている場合に、火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構を作動させるステップを含む、態様１に記載の方法。
（態様５）
火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構を作動させるステップでは、航空機内の空気流を変化させて火災を人間または危険物品から遠ざける、態様４に記載の方法。
（態様６）
火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断するステップは、
火災の原因となる航空機の電気部品群を隔離するステップと、
火災の原因となる航空機の電気部品群への給電を遮断するステップと
を含む、態様１に記載の方法。
（態様７）
火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断するステップは、
火災によって破損した航空機の電気部品群を隔離するステップと、
電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であるかどうかを判断するステップと、
電気部品群が航空機の安全運行に不可欠ではないと判断する場合に、火災によって破損した電気部品群への給電を遮断するステップと
を含む、態様１に記載の方法。
（態様８）
更に、
電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であると判断する場合に、電気部品群への給電を遮断する許可を飛行乗務員に対して要求するステップと、
電気部品群への給電を遮断する許可を飛行乗務員から受けると、火災によって破損した電気部品群への給電を遮断するステップと
を含む、態様７に記載の方法。
（態様９）
電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であるかどうかを判断するステップでは、電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であるかどうかを、航空機の状態、周囲の天候、飛行段階、及び航空機の将来位置に関する情報に基づいて判断する、態様７に記載の方法。
（態様１０）
火炎抑制機構（１２６）は、作動すると、消火剤を火災の位置に向けて放出する、態様１に記載の方法。
（態様１１）
更に、
火炎抑制機構（１２６）の作動を、複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）からの更新センサデータに基づいて確認するステップを含む、態様１に記載の方法。
（態様１２）
航空機に装備される複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）と、
消火剤を放出するように適合させ、かつ航空機に搭載される火炎抑制機構（１２６）と、
センサデータを複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）から受信し、かつセンサデータが航空機内の火災を示す所定の閾値を上回る場合に、航空機内の火災を特定する検知モジュール（１０６）と、
センサデータを複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）から受信し、かつ航空機内の火災の位置を、センサデータに基づいて求める位置特定モジュール（１０８）と、
火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断し、かつ火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構（１２４）を作動させる部品隔離モジュール（１１０）と、
火炎抑制機構（１２６）を作動させて、消火剤を火災の位置に向けて放出する意思決定サポートモジュール（１１２）と
を備える、航空機火災検出／復旧システム。
（態様１３）
複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）は、航空機の電気系統の短絡及びアーク故障を検出するように適合させた電気センサ（１１４）群を含む、態様１２に記載のシステム。
（態様１４）
複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）は更に、航空機内の温度を継続的に測定し、そして火災を示す温度の急激な上昇を検出するように適合させた熱センサ（１１６）群を含む、態様１３に記載のシステム。
（態様１５）
複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）は更に、火災が発生した後に火災から放出される大気成分、及び火災が発生する前に化学物質から漏れる大気成分を検出するように適合させた化学センサ群を含む、態様１４に記載のシステム。
（態様１６）
複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）は更に、航空機の可視領域及び不可視領域のビデオを撮影するように適合させた可視撮像装置群（１２２）と、そして航空機内の煙を検出するように適合させた煙検知器群とを含む、態様１５に記載のシステム。
（態様１７）
火炎抑制機構（１２６）は、意思決定サポートモジュールによって電気的に作動する、態様１２に記載のシステム。
（態様１８）
火炎抑制機構（１２６）は非電気的に作動する、態様１２に記載のシステム。
（態様１９）
火炎抑制機構（１２６）は、消火剤を収容する複数のチューブを含み、複数のチューブは、火災の温度で複数のチューブが溶融するときに、消火剤を放出する、態様１８に記載のシステム。
（態様２０）
航空機に装備される複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）であって、該複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）が、（ａ）航空機の電気系統の短絡及びアーク故障を検出するように適合させた電気センサ（１１４）群と、（ｂ）航空機内の温度を継続的に測定し、そして航空機内の火災を示す温度の急激な上昇を検出するように適合させた熱センサ（１１６）群と、（ｃ）火災が発生した後に火災から放出される大気成分、及び火災が発生する前に化学物質から漏れる大気成分を検出するように適合させた化学センサ（１１８）群と、（ｄ）航空機の可視領域及び不可視領域のビデオを撮影するように適合させた可視撮像装置群（１２２）と、そして（ｅ）航空機内の煙を検出するように適合させた煙検知器群（１２０）とを含む、複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）と、
消火剤を放出するように適合させ、かつ航空機に搭載される火炎抑制機構（１２６）と、
センサデータを複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）から受信し、かつ、センサデータが航空機内の火災を示す所定の閾値を上回る場合に、航空機内の火災を特定する検知モジュール（１０６）と、を備える航空機。
（態様２１）
センサデータを複数のセンサ（１０４、１１４、１１６、１１８、１２０、１２２）から受信し、かつ航空機内の火災の位置を、センサデータに基づいて求める位置特定モジュール（１０８）と、
火災の原因となる航空機の電気部品群への給電を遮断し、火災によって破損した航空機の電気部品群への給電を遮断し、そして火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構を作動させる部品隔離モジュール（１１０）と、
火炎抑制機構（１２６）を作動させて、消火剤を火災の位置に向けて放出する意思決定サポートモジュール（１１２）と
をさらに備える、態様２０に記載の航空機。

Claims (20)

1. 航空機内の火災を検出し、そして火災から復旧する方法であって、該方法は、
   センサデータを航空機に装備される複数のセンサから受信するステップと、
   センサデータが、航空機内の火災を示す所定の閾値を上回っているかどうかを判断するステップと、
   センサデータが、火災を示す所定の閾値を上回っている場合に、航空機内の火災の位置をセンサデータに基づいて求めるステップと、
   火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断するステップと、
   航空機内の火炎抑制機構を作動させるステップであって、該火炎抑制機構を火災の位置に誘導する、作動させるステップと
   を含む、方法。
2. センサデータを航空機に装備される複数のセンサから受信するステップは、電気データを電気センサ群から受信するステップ、温度データを熱センサ群から受信するステップ、化学データを化学センサ群から受信するステップ、煙データを煙センサ群から受信するステップ、及び映像データを可視撮像装置群から受信するステップのうちの少なくとも１つのステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 航空機内の火災の位置をセンサデータに基づいて求めるステップでは、センサデータを収集する複数のセンサを三角測量法のセンサとして利用することにより、航空機内の火災の位置を求める、請求項１に記載の方法。
4. 更に、
   センサデータが、火災を示す所定の閾値を上回っている場合に、火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構を作動させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. 火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構を作動させるステップでは、航空機内の空気流を変化させて火災を人間または危険物品から遠ざける、請求項４に記載の方法。
6. 火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断するステップは、
   火災の原因となる航空機の電気部品群を隔離するステップと、
   火災の原因となる航空機の電気部品群への給電を遮断するステップと
   を含む、請求項１に記載の方法。
7. 火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断するステップは、
   火災によって破損した航空機の電気部品群を隔離するステップと、
   電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であるかどうかを判断するステップと、
   電気部品群が航空機の安全運行に不可欠ではないと判断する場合に、火災によって破損した電気部品群への給電を遮断するステップと
   を含む、請求項１に記載の方法。
8. 更に、
   電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であると判断する場合に、電気部品群への給電を遮断する許可を飛行乗務員に対して要求するステップと、
   電気部品群への給電を遮断する許可を飛行乗務員から受けると、火災によって破損した電気部品群への給電を遮断するステップと
   を含む、請求項７に記載の方法。
9. 電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であるかどうかを判断するステップでは、電気部品群が航空機の安全運行に不可欠であるかどうかを、航空機の状態、周囲の天候、飛行段階、及び航空機の将来位置に関する情報に基づいて判断する、請求項７に記載の方法。
10. 火炎抑制機構は、作動すると、消火剤を火災の位置に向けて放出する、請求項１に記載の方法。
11. 更に、
    火炎抑制機構の作動を、複数のセンサからの更新センサデータに基づいて確認するステップを含む、請求項１に記載の方法。
12. 航空機に装備される複数のセンサと、
    消火剤を放出するように適合させ、かつ航空機に搭載される火炎抑制機構と、
    センサデータを複数のセンサから受信し、かつセンサデータが航空機内の火災を示す所定の閾値を上回る場合に、航空機内の火災を特定する検知モジュールと、
    センサデータを複数のセンサから受信し、かつ航空機内の火災の位置を、センサデータに基づいて求める位置特定モジュールと、
    火災に関連する航空機の部品群への給電を遮断し、かつ火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構を作動させる部品隔離モジュールと、
    火炎抑制機構を作動させて、消火剤を火災の位置に向けて放出する意思決定サポートモジュールと
    を備える、航空機火災検出／復旧システム。
13. 複数のセンサは、航空機の電気系統の短絡及びアーク故障を検出するように適合させた電気センサ群を含む、請求項１２に記載のシステム。
14. 複数のセンサは更に、航空機内の温度を継続的に測定し、そして火災を示す温度の急激な上昇を検出するように適合させた熱センサ群を含む、請求項１３に記載のシステム。
15. 複数のセンサは更に、火災が発生した後に火災から放出される大気成分、及び火災が発生する前に化学物質から漏れる大気成分を検出するように適合させた化学センサ群を含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 複数のセンサは更に、航空機の可視領域及び不可視領域のビデオを撮影するように適合させた可視撮像装置群と、そして航空機内の煙を検出するように適合させた煙検知器群とを含む、請求項１５に記載のシステム。
17. 火炎抑制機構は、意思決定サポートモジュールによって電気的に作動する、請求項１２に記載のシステム。
18. 火炎抑制機構は非電気的に作動する、請求項１２に記載のシステム。
19. 火炎抑制機構は、消火剤を収容する複数のチューブを含み、複数のチューブは、火災の温度で複数のチューブが溶融するときに、消火剤を放出する、請求項１８に記載のシステム。
20. 航空機に装備される複数のセンサであって、該複数のセンサが、（ａ）航空機の電気系統の短絡及びアーク故障を検出するように適合させた電気センサ群と、（ｂ）航空機内の温度を継続的に測定し、そして航空機内の火災を示す温度の急激な上昇を検出するように適合させた熱センサ群と、（ｃ）火災が発生した後に火災から放出される大気成分、及び火災が発生する前に化学物質から漏れる大気成分を検出するように適合させた化学センサ群と、（ｄ）航空機の可視領域及び不可視領域のビデオを撮影するように適合させた可視撮像装置群と、そして（ｅ）航空機内の煙を検出するように適合させた煙検知器群とを含む、複数のセンサと、
    消火剤を放出するように適合させ、かつ航空機に搭載される火炎抑制機構と、
    センサデータを複数のセンサから受信し、かつ、センサデータが航空機内の火災を示す所定の閾値を上回る場合に、航空機内の火災を特定する検知モジュールと、
    センサデータを複数のセンサから受信し、かつ航空機内の火災の位置を、センサデータに基づいて求める位置特定モジュールと、
    火災の原因となる航空機の電気部品群への給電を遮断し、火災によって破損した航空機の電気部品群への給電を遮断し、そして火災が指定領域を超えて広がるのを防止する炎封じ込め機構を作動させる部品隔離モジュールと、
    火炎抑制機構を作動させて、消火剤を火災の位置に向けて放出する意思決定サポートモジュールと
    を備える、航空機。

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