JP2018040804A - 粒子の検出 - Google Patents
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Abstract
Description
光源は、個々の波長において光を放射するように構成された1つ以上の発光体を含むことができる。光源は、単一の波長または複数の波長で発光することができる。
監視対象領域を横切った後の少なくとも第1および第2の波長の光を受信し、少なくとも第1および第2の波長の受信光の強度を表わす信号を生成するステップと、
少なくとも第1および第2の波長での受信光の強度を表わす信号を処理し、対象の粒子が前記監視対象領域において検出されたか否かを表わす出力を提供するステップと、を含む方法を提供する。
前記少なくとも2つの波長における受信光の相対強度に基づいて、少なくとも1つの第1の粒子検出基準が満足されるか否かを判断するステップと、
少なくとも1つの波長における受信光レベルに基づいて、少なくとも1つの第2の粒子検出基準が満足されるか否かを判断するステップと、を含む方法を提供する。
第1のビーム検出器を使用して粒子を検出し、
粒子が少なくとも1つの他のビーム検出器によって検出されたか否かを判断し、
該判断ならびに、前記第1のビーム検出器および前記少なくとも1つの他のビーム検出器の相対位置に基づいて、検出された粒子の位置を決定するように構成されている。
1つ以上の第1の波長での光を放射し、監視対象領域の少なくとも一部を照明するように構成された遠方照明手段と、
1つ以上の第2の波長での光を放射し、監視対象領域の少なくとも一部を照明するように構成された第2の照明手段と、
前記第2の照明手段と実質的に同じ位置に配置され、第1および第2の波長の放射光の一部を監視対象領域を横切った後で受信するように構成された受信機と、
前記受信機から遠方に配置され、前記第2の照明手段から放射された光を前記受信機へ反射するように構成された反射器と、を備える粒子検出器が提供される。
前記重なり合う光ビームのうちの第1のビームを第1の変調機構で変調するステップと、
前記重なり合う光ビームのうちの第2のビームを、前記第1の変調機構とは区別可能な第2の変調機構で変調するステップと、
前記光源から光を受信するステップと、
受信された光において検出される変調機構に基づいて前記光源と前記受信機との相対アライメントを判断するステップと、を含む方法。
前記光源の発光を所定の変調機構に従って変調するステップと、
所定の状態が前記光源に存在する場合、前記変調機構を変化させるステップと、
前記受信機によって受信された光において前記変調機構の変化を検出するステップと、を含む方法。
全体領域を観察するには不充分な視野を有する受信機を用意するステップと、
受信機に向かって前記領域を横切って投射される複数のビームを形成するステップと、
受信機の視野の向きを変化させて、複数のビームを監視するステップと、
各々の受信ビームから受信される光の各々のレベルに基づいて、前記領域において粒子が存在するか否かを判断するステップと、を含む方法。
遠方照明手段を使用して、監視対象領域の少なくとも一部を照明するステップと、
前記遠方照明手段による放射の少なくとも一部を監視対象領域を横切った後で受信するステップと、を含み、
さらに、前記受信光レベルが少なくとも1つの所定の基準を満たす場合には、
第2の照明手段を使用して監視対象領域の少なくとも一部を照明するステップと、
第2の波長において放射された光の少なくとも一部を監視対象領域を横切った後で受信するステップと、
一方または両方の波長の受信信号に基づいて、監視対象領域に粒子が存在するか否かを判断するステップと、を含む方法を提供する。
それぞれの方向に光ビームを投射するように配置された複数の発光素子と、
前記発光素子のうちの1つ以上を選択的に発光させるための手段と、を備え、
少なくとも1つの選択された方向に投射するように構成できる光源を提供する。
光ビームの所望の投射方向を決定するステップと、
前記所望の方向に光ビームを投射する1つ以上の発光素子を選択的に発光させるステップと、を含む方法。
・フレーム0および3は、Syncパルスの背景打ち消しに使用される。
・フレーム4および6は、IRパルスの背景打ち消しに使用される。
・フレーム6および8は、UVパルスの背景打ち消しに使用される。
・フレーム8および10は、Dataパルスの背景打ち消しに使用される。
上述のように、受信機は、送信された各々のパルスを、画像フレーム内の1つ以上の画素の形態で受信する。
・受信したフレーム0から開始してフレームnにおいて、可能性のある送信機信号を検査する。
・最初に、「オフフレーム」基準レベルを計算する。
I0=(lR(n+0)+IR(n+3)+IR(n+4)+IR(n+6)+IR(n+8))/5 {「オフフレーム」の平均}
・相対強度を計算する。
m=0〜8について、IR(n+m)=l(n+m)-I0
・所定の閾値と比較して、各フレームにおいて送信機パルスの有無を判断する。
Found={(lR(n+1)>ION) or (lR(n+2)>ION)} and {Sync1 or Sync2 pulse}
(IR(n+5)>ION) and {IR pulse}
(IR(n+7)>ION) and {UV pulse}
(lR(n+0)<IOFF) and {off frame}
(lR(n+3)<IOFF) and {off frame}
(lR(n+4)<IOFF) and {off frame}
(lR(n+6)<IOFF) and {off frame}
(lR(n+8)<IOFF) and {off frame}
Claims (53)
- 少なくとも2つの波長において監視対象の空間を照射するように構成された少なくとも1つの光源と、
視野を有し、少なくとも1つの光源からの光を監視対象の空間を横切った後で受信するように構成され、視野内の領域において受信された光の強度を表わす信号を生成するように構成された受信機と、
受信機と接続され、受信機によって生成された信号を処理し、受信機の視野内の対応する領域において少なくとも2つの波長にて受信された光を相関付けて、2つの波長における受信された光の相対レベルを表わす出力を生成するように構成されたプロセッサと、を備える粒子検出システム。 - 受信機は、複数のセンサ素子を有するセンサを備え、各センサ素子が、受信機の視野内の個々の領域からの光を受信する請求項1に記載の粒子検出システム。
- 光源が、個々の波長において光を放射するように構成された1つ以上の発光体を含むことができる請求項1または2に記載の粒子検出システム。
- 光源が、異なる時点において、該少なくとも2つの波長の各々にて監視対象の空間を照射するように構成されている請求項1または2に記載の粒子検出システム。
- 光源が、同時に、該少なくとも2つの波長を含む広い波長帯に渡って発光するように構成された発光体を含む請求項1〜4のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 複数の光源を備えている請求項1〜5のいずれかに記載の粒子検出システム。
- プロセッサは、受信機の視野内の同じ領域において受信された一対以上の波長における受信光の相対的掩蔽を決定し、該相対的掩蔽に基づいて監視対象の空間の粒子の存在を表わす出力を生成するように構成されている請求項1〜6のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 光源が、3つ以上の波長にて空間を照射するように構成されている請求項1〜7のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の粒子検出システムにおける方法であって、
少なくとも1つの光源が受信機を照射するように、光源および受信機を近似的に整列させるステップと、
光源に対応する受信光強度測定値を決定するために使用される光源に対応する、受信機の視野内の空間位置を選択するステップと、を含む方法。 - システムの幾何配置が変化するときに、どの領域が光源に対応するかを時間とともに追跡するステップ、を含む請求項9に記載の方法。
- 光源を、光センサから離れた位置に、1つ以上の波長の光を監視対象の領域を横切って受信機へ放射するように配置するステップ、を含む請求項9または10に記載の方法。
- 監視対象空間内の対象の粒子を検出するための粒子検出器であって、
対象の粒子による影響を比較的受けない少なくとも第1の波長と、少なくとも該粒子によって影響される少なくとも第2の波長とを含む複数の波長を含んでいる光を、監視対象領域を横切って投射するための少なくとも1つの光源と、
前記投射された光の少なくとも一部を受信し、少なくとも第1および第2の波長における前記光源から受信された光の強度を表わす信号を出力する受信機と、
前記第1および第2の波長の少なくとも一方における受信機の出力を処理し、前記監視対象領域に対象の粒子が検出されるか否かを表わす出力を提供するように構成されたプロセッサと、を備える粒子検出器。 - 少なくとも1つの光源は、該少なくとも2つの波長の光を選択的に投射する請求項12に記載の粒子検出器。
- 少なくとも1つの光源は、少なくとも前記第1および第2の波長の光を含む広帯域幅を有する光を投射できる請求項12に記載の粒子検出器。
- 該少なくとも2つの波長における受信光レベルの相対強度が決定される請求項1〜8および12〜14のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 該少なくとも2つの波長における受信光の相対強度は、前記波長における受信光の強度の比または差のいずれかである請求項15に記載の粒子検出システム。
- 光の相対強度が実質的に同じである場合、受信光強度の変化は、監視対象領域内の対象の粒子の存在以外の要因に起因すると考えられ、障害条件が満たされた場合、障害を知らせることができる請求項1〜8および12〜16のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 一方または両方の波長での受信光レベルの変化が、光の相対強度を予め定義した方法で変化させた場合、受信光レベルの変化は、監視対象領域内の対象の粒子の存在に起因すると考えられ、警報条件が満足された場合、粒子検出警報を知らせることができる請求項1〜8および12〜17のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 第1の波長は、電磁スペクトルの赤外部分にある請求項1〜8および12〜18のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 第2の波長は、好ましくは電磁スペクトルの紫外部分にある請求項1〜8および12〜19のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 少なくとも前記第1および第2の波長における照射は、好ましくは交互に実行される請求項1〜8および12〜20のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 少なくとも前記第1および第2の波長における交互の照射は、照射無し期間が挿入される請求項21に記載の粒子検出システム。
- プロセッサは、一方または両方の波長における受信光レベルに基づいて決定される第2の警報条件を適用するように構成されている請求項1〜8および12〜22のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 第2の警報条件は、光の相対強度の変化が第1の警報条件を満足させない前提条件に基づいている請求項23に記載の粒子検出システム。
- 第2の警報条件は、一方または両方の波長における受信光レベルの値に基づくものである請求項24に記載の粒子検出システム。
- 第2の警報条件は、一方または両方の波長における受信光レベルの値を閾値と比較する請求項25に記載の粒子検出システム。
- 粒子検出器における方法であって、
第1および第2の波長を含む光であって、第1の波長は監視対象領域を横切る透過が対象の粒子の影響を比較的受けない波長であり、第2の波長は監視対象領域を横切る透過が対象の粒子によって影響を受ける波長である光を、監視対象領域に放射するステップと、
監視対象領域を横切った後の少なくとも第1および第2の波長の光を受信し、少なくとも第1および第2の波長の受信光の強度を表わす信号を生成するステップと、
少なくとも第1および第2の波長での受信光の強度を表わす信号を処理し、対象の粒子が前記監視対象領域において検出されたか否かを表わす出力を提供するステップと、を含む方法。 - 少なくとも第1および第2の波長での受信光の強度を表わす信号を処理するステップは、第1および第2の波長での受信光の相対強度の変化に基づくことができる請求項27に記載の方法。
- 少なくとも第1および第2の波長での光の相対強度が予め定義した方法で変化した場合、対象の粒子の存在を示す出力を生成するステップと、を含む請求項28に記載の方法。
- 第1および第2の波長の受信光での相対強度が実質的に安定な状態であるが、1つ以上の波長の受信光の絶対強度が1つ以上の所定の基準を満たした場合、前記監視対象領域の対象の粒子の存在を示す出力を生成するステップ、を含む請求項29に記載の方法。
- 監視対象領域を横切って光を投射するための手段と、前記光を受信するための手段と、処理手段とを備え、前記受信手段は、前記光のうち少なくとも2つの波長の間の区別を行うように構成されており、前記処理手段は、前記少なくとも2つの波長での受信光の相対強度に応答し、あるいは(または追加で)少なくとも1つの波長での受信光レベルに応答して、監視対象領域の粒子を表わす信号を生成するための警報ロジックを適用するように構成されているビーム検出器。
- 粒子検出システムにおける方法であって、
少なくとも2つの波長において受信光レベルを測定し、粒子の濃度を決定するステップと、
前記少なくとも2つの波長における受信光の相対強度に基づいて、少なくとも1つの第1の粒子検出基準が満足されるか否かを判断するステップと、
少なくとも1つの波長における受信光レベルに基づいて、少なくとも1つの第2の粒子検出基準が満足されるか否かを判断するステップと、を含む方法。 - 粒子検出システムのための受信機であって、
視野を有し、2つ以上の波長において視野内の複数の領域から受信される光を区別することができる光センサと、
光センサから受信光を表わすデータを受け取り、前記複数の領域のうちの前記光が受信された少なくとも1つの領域を特定し、前記複数の領域のうちの前記特定された領域における少なくとも2つの波長の受信光の相対レベルに基づいて、監視対象領域の粒子を表わす信号を生成するように構成されたプロセッサと、を備える受信機。 - プロセッサは、時間とともに前記少なくとも1つの領域の前記特定を更新するように構成されている請求項33に記載の受信機。
- 光センサは、視野の個々の領域に対応する複数の光センサ素子を含む請求項33または34に記載の受信機。
- プロセッサは、光源からの光が受信される1つ以上の光センサ素子を含む部分集合を特定するように構成されている請求項35に記載の受信機。
- プロセッサは、複数の期間で受信データを処理し、時間とともに1つ以上の光源に対応するセンサ素子の部分集合の変化を追跡する請求項36に記載の受信機。
- 請求項33〜37のいずれかに記載の受信機と、該受信機と共に動作して少なくとも1つのビーム検出器を規定する少なくとも1つの光源と、を備える粒子検出システム。
- 少なくとも1つの他の光源をさらに備え、少なくとも1つの他のビーム検出器を規定している請求項38に記載の粒子検出システム。
- 第1のビーム検出器を使用して粒子を検出し、
粒子が少なくとも1つの他のビーム検出器によって検出されるか否かを判断し、
該判断ならびに、前記第1のビーム検出器および前記少なくとも1つの他のビーム検出器の相対位置に基づいて、検出された粒子の位置を決定するように構成された制御手段を備える請求項39に記載の粒子検出システム。 - 前記少なくとも2つのビーム検出器は、共通の受信機と共に動作する2つの光源によって規定されている請求項40に記載の粒子検出システム。
- 粒子が前記少なくとも1つの他のビーム検出器によっても検出された場合、粒子の位置は、両方のビーム検出器によって監視される領域であると判断される請求項40または41に記載の粒子検出システム。
- 粒子が前記他のビーム検出器では検出されない場合、粒子の位置は、前記第1のビーム検出器によって監視されるが、前記他のビーム検出器によっては監視されない領域であると判断される請求項40〜42のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 前記ビーム検出器は、当該システムによる監視対象領域内の複数の位置が少なくとも2つのビーム検出器によって監視されるように配置されている請求項40〜43のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 隣り同士に配置されたビーム経路を有するビーム検出器を備え、それらの長さは、第1の検出器のビームの長さに沿って粒子検出の場所を決定できるように重なり合っている請求項40〜44のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 複数の光源と、光受信機とを備え、前記光受信機は光センサを含み、前記光センサは、視野を有し、視野内の複数の領域から受信される光を区別することができるようにした、粒子検出器における方法であって、
複数の光源が光受信機の視野内に位置するように光受信機を配置するステップと、
光受信機の出力に基づいて、少なくとも2つ以上の光源のそれぞれからの光が受信される複数の領域のうちの少なくとも2つの領域を特定し、複数の仮想のビーム検出器を規定するステップと、
仮想のビーム検出器の各々を使用して粒子が検出されるか否かを個別に判断するステップと、を含む方法。 - 受信機の視野内の光源および受信機によって規定される前記仮想のビーム検出器の各々に対応する火災警報システム上のアドレスを割り当てるステップ、を含む請求項46に記載の方法。
- 複数のビーム検出器を備える粒子検出システムであって、
各々のビーム検出器が、該当のビーム経路に沿って送信される個々のビームを有しており、前記ビーム検出器のうちの少なくとも2つのビーム検出器のビーム経路が、実質的に一致する領域を有しており、粒子が2つのビーム中に検出された場合、検出された粒子の位置は前記実質的な一致の領域内にあると判断できるようにした粒子検出システム。 - 粒子が前記2つのビームのうちの一方において検出され、他方においては検出されない場合、検出された粒子の位置は、検出が生じたビームの範囲内かつ前記実質的な一致の領域外の位置であると判断することができる請求項48に記載の粒子検出システム。
- 複数のビーム検出器は、光源または光受信機のいずれかを共有する請求項48または49に記載の粒子検出システム。
- 光源は、電池で駆動される請求項1〜50のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 互いに同期していない少なくとも2つの光源を備える請求項1〜51のいずれかに記載の粒子検出システム。
- 該少なくとも1つの光源は、対象の粒子によって比較的影響を受けない少なくとも第1の波長と、少なくとも該粒子によって影響を受ける少なくとも第2の波長とで、監視対象の空間を照射する請求項1〜52のいずれかに記載の粒子検出システム。
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