JP2021196312A - ガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実際のガス濃度を測定できるようにする。【解決手段】ガス漏洩検知システム１０は、光を照射する照射部と、前記光を受光する受光部と、を有する複数のガス漏洩検知装置１０を備え、一のガス漏洩検知装置１０の照射部から照射される光と、他のガス漏洩検知装置１０の照射部から照射される光とが、予め定められた角度を有して重なる。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス漏洩検知システム及びガス漏洩検知方法に関するものである。

ガス漏洩検知システムとしては、車両にレーザ式ガスセンサを搭載し、車両で走行しながら路面上にレーザを照射して、路面上でのガス漏洩の有無を検知する検知装置を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−４２９６５号公報

特許文献１の検知装置では、レーザを路面上の一地点に照射するものであるため、当該検知装置で測定できる数値は、レーザの照射方向におけるガスの厚み分の距離を、ガス濃度に対して乗じた「ｐｐｍ・ｍ」である。このため、実際のガス濃度「ｐｐｍ」が測定できなかった。

本発明は、実際のガス濃度を測定できるようにすることを目的とする。

第１態様に係るガス漏洩検知システムは、光を照射する照射部と、前記光を受光する受光部と、を有する複数のガス漏洩検知装置を備え、一のガス漏洩検知装置の照射部から照射される光と、他のガス漏洩検知装置の照射部から照射される光とが、予め定められた角度を有して重なる。

このように、第１態様に係るガス漏洩検知システムでは、一のガス漏洩検知装置の照射部から照射される光と、他のガス漏洩検知装置の照射部から照射される光とが、予め定められた角度を有して重なるので、光の異なる照射方向におけるガスの厚み分の距離を、ガス濃度に対して乗じた「ｐｐｍ・ｍ」が、ガス漏洩検知装置の各々の測定値として測定できる。

そして、ガス漏洩検知装置ごとに測定された複数の測定値を用いることで、距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を測定することができる。

第２態様に係るガス漏洩検知システムでは、前記複数のガス漏洩検知装置の各々は、前記照射部から照射された光としてのレーザを一方向へ拡張する拡張部を有している。

このように、第２態様に係るガス漏洩検知システムでは、ガス漏洩検知装置の各々の拡張部が、照射部から照射された光としてのレーザを一方向へ拡張するので、ガス漏洩検知装置の各々において、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。

第３態様に係るガス漏洩検知システムでは、前記拡張部は、前記照射部からのレーザを前記一方向に沿って走査して、当該一方向へ拡張する走査部である。

このように、第３態様に係るガス漏洩検知システムでは、走査部が、照射部からのレーザを一方向に沿って走査して、一方向へ拡張するので、走査する幅や角度を変えることで、拡張幅を調整できる。このため、ガスの漏洩を検知できる検知範囲の調整が容易となる。

第３態様の走査部としては、第４態様に記載されるように、回転するポリゴンミラーを有する構成とすることができる。

第５態様に係るガス漏洩検知システムでは、前記拡張部は、前記照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する光学素子である。

このように、第５態様に係るガス漏洩検知システムでは、光学素子が、照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する。このため、拡張部を駆動しなくても、レーザを拡張できる。

第５態様の光学素子としては、第６態様に記載されるように、平凹シリンドリカルレンズを用いることができる。

第７態様に係るガス漏洩検知システムでは、前記複数のガス漏洩検知装置は、撮影方向が予め定められた角度を有し且つ撮像範囲が重なるように配置された複数の赤外線カメラである。

このように、第７態様に係るガス漏洩検知システムでは、複数の赤外線カメラが、撮影方向が予め定められた角度を有し且つ撮像範囲が重なるように配置されているので、異なる視点から撮影された、視差を有する複数の画像を得ることができる。そして、この複数の画像間でステレオマッチングを行うことで、照射方向におけるガスの厚みを求めることができる。これにより、測定された「ｐｐｍ・ｍ」から距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出することができる。

第８態様に係るガス漏洩検知システムでは、前記複数のガス漏洩検知装置は、一対のガス漏洩検知装置で構成されている。

このように、第８態様に係るガス漏洩検知システムでは、最小数のガス漏洩検知装置で構成されるので、ガス漏洩検知システムの大型化が抑制される。

第９態様に係るガス漏洩検知方法は、光を照射する照射部と、前記光を受光する受光部と、を有する複数のガス漏洩検知装置を用い、一のガス漏洩検知装置の照射部からの光と、他のガス漏洩検知装置の照射部からの光とが、予め定められた角度を有して重なるように、当該光を照射する。

このように、第９態様に係るガス漏洩検知方法では、一のガス漏洩検知装置の照射部からの光と、他のガス漏洩検知装置の照射部からの光とが、予め定められた角度を有して重なるように、当該光を照射するので、光の異なる照射方向におけるガスの厚み分の距離を、ガス濃度に対して乗じた「ｐｐｍ・ｍ」が、ガス漏洩検知装置の各々の測定値として測定できる。

そして、ガス漏洩検知装置ごとに測定された複数の測定値を用いることで、距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を測定することができる。

本発明は、上記構成としたので、実際のガス濃度を測定できるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係るガス漏洩検知システムの構成を示す概略図である。 第１実施形態に係るガス漏洩検知システムに備えられたガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。 メタンの光吸収スペクトルを示す線図である。 第１実施形態に係るガス漏洩検知装置において、照射対象へレーザが照射された状態を示す概略図である。 図４における４Ａ部分の拡大図である。 第２実施形態に係るガス漏洩検知システムの構成を示す概略図である。 第２実施形態に係るガス漏洩検知システムに備えられたガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。 第２実施形態に係るガス漏洩検知装置の平凹シリンドリカルレンズの構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係るガス漏洩検知装置において、照射対象へレーザが照射された状態を示す概略図である。 第３実施形態に係るガス漏洩検知システムの構成を示す概略図である。 第３実施形態に係るガス漏洩検知システムに備えられたガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。 第４実施形態に係るガス漏洩検知システムの構成を示す概略図である。 第４実施形態に係るガス漏洩検知システムに備えられたガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
《第１実施形態》
（ガス漏洩検知システム１００）
まず、第１実施形態に係るガス漏洩検知システム１００の構成を説明する。図１は、第１実施形態に係るガス漏洩検知システム１００の構成を示す概略図である。なお、各図では、ガス漏洩検知システム１００の構成を模式的に示しており、各構成部同士の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。

図１に示されるガス漏洩検知システム１００は、ガスの漏洩を検知するシステムである。具体的には、ガス漏洩検知システム１００は、ガスが収容されたガス収容部からのガスの漏洩を検知する。検知の対象となるガスとしては、メタン（具体的には、メタンを主成分とする都市ガス）が挙げられる。

なお、検知の対象となるガスとしては、メタンに限られず、メタン以外炭化水素（例えば、ブタン、プロパン等）を含むものであってもよい。さらに、ガスとしては、前述のものに限られず、一酸化炭素、硫化水素、塩化水素、その他の気体を含むものであってもよい。各図では、ガスを符号ＧＡにて示している。

前述の「ガス収容部」としては、ガスが流通するガス配管、及びガスが貯留されたガスタンクなどが挙げられる。なお、ガス収容部としては、前述のものに限られず、ガスが収容された収容部であればよい。

前述の「ガスの漏洩を検知する」とは、ガスの漏洩の有無を特定することであるが、「ガスの漏洩を検知する」には、漏洩したガスの濃度を特定することを含んでいる。また、「ガスの漏洩を検知する」には、ガスが漏洩している箇所、及び漏洩したガスの分布の広がり等を特定することが含まれていてもよい。

ガス漏洩検知システム１００は、具体的には、図１に示されるように、一対のガス漏洩検知装置１０と、処理装置５０と、を備えている。一対のガス漏洩検知装置１０は、特許請求の範囲における複数のガス漏洩検知装置の一例である。

（ガス漏洩検知装置１０）
ガス漏洩検知装置１０は、ガス（具体的には、メタン）の漏洩を検知する装置である。具体的には、ガス漏洩検知装置１０は、図２に示されるように、筐体１２と、レーザ照射部２０と、走査部３０と、レーザ受光部４０と、を有している。

以下、ガス漏洩検知装置１０の各部（筐体１２、レーザ照射部２０、走査部３０、及びレーザ受光部４０）の構成を説明する。なお、一対のガス漏洩検知装置１０は、レーザの照射方向が異なる点を除いて、同様に構成されている。

（筐体１２）
筐体１２は、図２に示されるように、レーザ照射部２０、走査部３０、及びレーザ受光部４０等の構成部を収容する箱体（ケーシング）である。筐体１２の内部には、各構成部を支持する支持体（図示省略）が設けられている。また、筐体１２は、レーザ照射部２０からのレーザ、及びレーザ受光部４０に向かう反射光を通過させる開口（図示省略）、又は、当該レーザ及び当該反射光を透過する透過部（図示省略）を有している。なお、各図では、レーザ照射部２０からのレーザが符号Ｌ１にて示され、レーザ受光部４０に向かう反射光が符号Ｌ２にて示されている。

（レーザ照射部２０）
図２に示されるレーザ照射部２０は、特許請求の範囲における照射部の一例である。このレーザ照射部２０は、レーザを照射する機能を有している。具体的には、レーザ照射部２０は、図４に示されるように、照射対象２８へ向けて赤外線レーザ（すなわち、赤外領域の波長を有するレーザ）を照射する。

照射対象２８は、レーザ照射部２０がレーザを照射する対象である。例えば、ガス漏洩検知装置１０が、地中に埋められたガス配管からのガスの漏洩を検知する場合には、地面が照射対象２８となる。

なお、赤外線レーザは、特許請求の範囲における光の一例である。また、赤外線レーザは、赤外光の一例ともいえる。赤外光とは、赤外領域を含む波長領域の光である。

レーザ照射部２０は、さらに具体的には、近赤外領域の波長（およそ０．７μｍ以上２．５μｍ未満）又は、中赤外領域の波長（およそ２．５μｍ以上４μｍ未満）を有するレーザを出射する。さらに言えば、レーザ照射部２０は、以下のように、検知対象であるメタンの光吸収スペクトルに応じた波長のレーザを照射する。

ここで、メタンの光吸収スペクトルは、図３に示されるように、１μｍから５μｍまでの波長の範囲において、波長３．３（μｍ）付近で吸収率が最も高い。そこで、レーザ照射部２０は、一例として、波長３．３（μｍ）付近の波長を有するレーザを照射する。なお、メタンの光吸収スペクトルは、波長１．６（μｍ）付近でも相対的に高くなっているため、レーザ照射部２０は、波長１．６（μｍ）付近の波長を有するレーザを照射する構成であってもよい。

このように、レーザ照射部２０は、検知対象であるガスの光吸収スペクトルに応じた波長のレーザを照射する。したがって、メタン以外のガスを検知対象とする場合には、当該ガスの光吸収スペクトルにおいて、吸収率が相対的に高い波長のレーザを照射するように構成される。

（走査部３０）
図４に示される走査部３０は、特許請求の範囲における拡張部の一例であり、特許請求の範囲における走査部の一例である。

走査部３０は、図４に示されるように、レーザ照射部２０から照射されたレーザを予め定められた走査方向（図中のＸ方向）に沿って走査して、当該走査方向へ拡張する。走査方向は、特許請求の範囲における一方向の一例である。

走査部３０は、具体的には、図４に示されるように、ポリゴンミラー３２（回転多面鏡）と、駆動部３４と、を有している。ポリゴンミラー３２は、平面視にて、正多角形状に形成されている。ポリゴンミラー３２の外周面（外側面）には、反射面３３が形成されている。

走査部３０では、ポリゴンミラー３２が駆動部３４によって、図４における反時計回り方向へ回転駆動される。これにより、ポリゴンミラー３２が、レーザ照射部２０から照射されたレーザを走査方向に沿って走査して、当該走査方向へ拡張する。

具体的には、図５に示されるように、ポリゴンミラー３２の接線に沿って、レーザ照射部２０からレーザが照射される。すなわち、平面視にて、ポリゴンミラー３２の特定の回転位置における反射面３３Ａに沿った方向に、レーザ照射部２０からレーザが照射される。このときのレーザは、符号Ｌ１Ａの位置に照射される。そして、ポリゴンミラー３２の回転により、反射面３３Ａが符号３３Ｂの位置に移動しながら、レーザが反射されることで、レーザは、符号Ｌ１Ａの位置から符号Ｌ１Ｂの位置までの範囲で照射される。このため、ポリゴンミラー３２の多角形の外角の２倍の角度の範囲でレーザが走査される。

（レーザ受光部４０）
図４に示されるレーザ受光部４０は、特許請求の範囲における受光部の一例である。レーザ受光部４０は、図４に示されるように、走査部３０で拡張されたレーザを受光する。具体的には、レーザ受光部４０は、走査部３０で拡張された後、照射対象２８で反射し、筐体１２の開口（図示省略）又は透過部（図示省略）を通じて筐体１２内部に進入した反射光を受光する。

なお、本実施形態では、レーザ受光部４０がレーザ照射部２０と別体で設けられていたが、これに限られない。例えば、レーザ受光部４０とレーザ照射部２０とが一体で形成される構成であってもよい。

レーザ受光部４０は、図２に示されるように、処理装置５０と電気的に接続されており、レーザ受光部４０におけるレーザの検知結果がレーザ受光部４０から処理装置５０へ送られる。すなわち、レーザ受光部４０は、レーザを受光すると、受光したレーザのレーザ情報（具体的には、例えば、レーザ強度等の情報）を処理装置５０へ送る。なお、本実施形態では、一対のガス漏洩検知装置１０の各々のレーザ受光部４０から処理装置５０へレーザ情報が送られる。

（処理装置５０）
図１及び図２に示される処理装置５０は、レーザ受光部４０から取得したレーザ情報を処理（分析）し、処理した結果を、外部（ガス漏洩検知装置１０の使用者）に対して提示する。具体的には、処理装置５０は、図１及び図２に示されるように、処理部５２と、提示部５４と、を有している。なお、処理装置５０は、一対のガス漏洩検知装置１０の外部に設けられた外部装置して構成されていてもよいし、ガス漏洩検知装置１０に設けられた装置として構成されていてもよい。

（処理部５２）
図１及び図２に示される処理部５２は、一方のガス漏洩検知装置１０のレーザ受光部４０が検知したレーザ強度に基づき、ガスの厚み分の距離をガス濃度に対して乗じた値「ｐｐｍ・ｍ」を算出する。

さらに、処理部５２は、他方のガス漏洩検知装置１０のレーザ受光部４０が検知したレーザ強度に基づき、ガスの厚み分の距離をガス濃度に対して乗じた値「ｐｐｍ・ｍ」を算出する。ガスの厚み分の距離とは、レーザ照射部２０の照射方向におけるガスの厚み分の距離である。

このように、本実施形態では、レーザの異なる照射方向におけるガスの厚み分の距離を、ガス濃度に対して乗じた「ｐｐｍ・ｍ」が、一対のガス漏洩検知装置１０の各々における算出値（測定値）として算出される。

そして、処理部５２は、ガス漏洩検知装置１０ごとに算出された複数の算出値（測定値）を用いることで、距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出（測定）する。具体的には、処理部５２では、一対のガス漏洩検知装置１０によって得られた複数のレーザ情報（データ）間で、ステレオマッチングを行うことで、ガスの厚み分の距離を求めることができる。そして、処理部５２では、前述のように算出された「ｐｐｍ・ｍ」から、ガスＧＡの厚み分の距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出することができる。

なお、処理部５２は、プロブラムが記録されたＲＯＭ（ロム）やストレージ等で構成された記録部と、プログラムに従って動作するプロセッサと、を有する制御部（制御基板）を有して構成されている。

（提示部５４）
図１及び図２に示される提示部５４は、外部（ガス漏洩検知装置１０の使用者）に対して、処理結果を提示する。具体的には、提示部５４は、一例として、処理装置５０に設けられた、表示画面を有する表示部により構成されている。提示部５４では、処理部５２にて算出したガス濃度「ｐｐｍ」を表示部に表示することで、外部へ提示する。なお、提示部５４は、ガスの漏洩を検知しなかった場合には、例えば、ガスの漏洩を検知しなかったことを示す情報（例えば、「０ｐｐｍ」）を表示する。なお、提示部５４は、他の提示手段により外部へ検知結果を提示してもよい。

（ガス漏洩検知システム１００を用いたガス漏洩検知方法）
次に、ガス漏洩検知システム１００（具体的には、一対のガス漏洩検知装置１０）を用いたガス漏洩検知方法を説明する。

ガス漏洩検知方法は、一例として、配置工程と、照射工程と、提示工程と、を有している。配置工程では、レーザ照射部２０からのレーザが照射対象２８に照射される位置に、ガス漏洩検知システム１００（具体的には、一対のガス漏洩検知装置１０）を配置する。例えば、ガス漏洩検知システム１００が、地中に埋められたガス配管からのガスの漏洩を検知する場合には、照射対象２８としての地面の上に、一対のガス漏洩検知装置１０を配置する。

次に、照射工程では、一のガス漏洩検知装置１０のレーザ照射部２０からのレーザと、他のガス漏洩検知装置１０のレーザ照射部２０からのレーザとが、予め定められた角度を有して重なるように、当該レーザを照射する。

次に、提示工程では、処理装置５０が、レーザ受光部４０から取得したレーザ情報を処理（分析）し、処理した結果を、外部（ガス漏洩検知装置１０の使用者）に対して提示する。

具体的には、処理装置５０の処理部５２が、前述のように、一対のガス漏洩検知装置１０の各々のレーザ受光部４０が検知したレーザ強度に基づき、ガス濃度「ｐｐｍ」を算出する。さらに、処理装置５０の提示部５４が、処理部５２にて算出したガス濃度「ｐｐｍ」を表示部に表示することで、外部へ提示する。

（ガス漏洩検知システム１００の作用効果）
ガス漏洩検知システム１００では、前述のように、一のガス漏洩検知装置１０のレーザ照射部２０から照射されるレーザと、他のガス漏洩検知装置１０のレーザ照射部２０から照射されるレーザとが、予め定められた角度を有して重なる。このため、レーザの異なる照射方向におけるガスの厚み分の距離を、ガス濃度に対して乗じた「ｐｐｍ・ｍ」が、ガス漏洩検知装置１０の各々における算出値（測定値）として算出（測定）される。

そして、ガス漏洩検知装置１０ごとに算出された複数の算出値（測定値）を用いることで、距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出（測定）することができる。

ガス漏洩検知システム１００では、前述のように、一対のガス漏洩検知装置１０の各々の走査部３０が、レーザ照射部２０から照射されたレーザを走査方向（図中のＸ方向）へ拡張する。このため、一対のガス漏洩検知装置１０の各々において、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。

また、ガス漏洩検知システム１００では、走査部３０がポリゴンミラー３２を用いて、レーザ照射部２０から照射されたレーザを走査方向に沿って走査して、当該走査方向へ拡張するので、ポリゴンミラー３２によって、走査する幅や角度を変えることで、拡張幅を調整できる。このため、ガスの漏洩を検知できる検知範囲の調整が容易となる。

《第２実施形態》
次に、第２実施形態に係るガス漏洩検知システム１０２について説明する。図６は、第２実施形態に係るガス漏洩検知システム１０２を示す概略図である。なお、各図では、ガス漏洩検知システム１０２の構成を模式的に示しており、各構成部同士の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。また、第１実施形態と同一の機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。

第１実施形態に係るガス漏洩検知システム１００では、走査部３０によってレーザを拡張していたのに対して、第２実施形態に係るガス漏洩検知システム１０２では、光学素子を用いてレーザを拡張する。具体的には、ガス漏洩検知システム１０２は、図６に示されるように、一対のガス漏洩検知装置２００と、処理装置５０と、を備えている。一対のガス漏洩検知装置２００は、特許請求の範囲における複数のガス漏洩検知装置の一例である。

ガス漏洩検知装置２００は、図７に示されるように、走査部３０に替えて、平凹シリンドリカルレンズ２３０（以下、「レンズ２３０」という）を備えている。レンズ２３０は、特許請求の範囲における光学素子の一例である。

レンズ２３０は、図８及び図９に示されるように、凹面２３２と、平面２３４と、を有するシリンドリカルレンズである。具体的には、レンズ２３０では、凹面２３２は、レーザ照射部２０に対向しており、レーザ照射部２０からのレーザが入射される面となっている。平面２３４は、レーザ照射部２０の照射方向の下流側を向いており、凹面２３２から入射されたレーザを出射する面となっている。ガス漏洩検知装置２００では、レンズ２３０の作用により、凹面２３２から入射されたレーザが、平面２３４から拡張されて出射され、照射対象２８に照射される。

そして、レーザ受光部４０は、レンズ２３０で拡張された後、照射対象２８で反射し、筐体１２の開口（図示省略）又は透過部（図示省略）を通じて筐体１２内部に進入した反射光を受光する。なお、ガス漏洩検知装置２００では、レーザ受光部４０は、レーザ照射部２０と一体に構成されている。

ガス漏洩検知装置２００では、ガス漏洩検知装置１０と同様に、レンズ２３０が、レーザ照射部２０から照射されたレーザを予め定められた拡張方向（図中のＸ方向）へ拡張する。

また、ガス漏洩検知システム１０２においても、ガス漏洩検知システム１００と同様に、配置工程、照射工程及び提示工程を有するガス漏洩検知方法の実施に用いることができる。

さらに、ガス漏洩検知システム１０２においても、前述のように、一のガス漏洩検知装置２００のレーザ照射部２０から照射されるレーザと、他のガス漏洩検知装置２００のレーザ照射部２０から照射されるレーザとが、予め定められた角度を有して重なる。このため、レーザの異なる照射方向におけるガスの厚み分の距離を、ガス濃度に対して乗じた「ｐｐｍ・ｍ」が、ガス漏洩検知装置２００の各々における算出値（測定値）として算出（測定）される。

そして、ガス漏洩検知装置２００ごとに算出された複数の算出値（測定値）を用いることで、距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出（測定）することができる。

また、ガス漏洩検知システム１０２では、光学素子であるレンズ２３０によって、レーザを拡張するので、駆動しなくても、レーザを拡張できる。

《第３実施形態》
次に、第３実施形態に係るガス漏洩検知システム１０３について説明する。図１０は、第３実施形態に係るガス漏洩検知システム１０３を示す概略図である。なお、各図では、ガス漏洩検知システム１０３の構成を模式的に示しており、各構成部同士の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。また、第１実施形態と同一の機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。

第１、第２実施形態に係るガス漏洩検知システム１００、１０２では、レーザを拡張していたのに対して、第３実施形態に係るガス漏洩検知システム１０３では、レーザの拡張は行わない。具体的には、ガス漏洩検知システム１０３は、図１０に示されるように、一対のガス漏洩検知装置３００と、処理装置５０と、を備えている。一対のガス漏洩検知装置３００は、特許請求の範囲における複数のガス漏洩検知装置の一例である。

ガス漏洩検知装置３００は、図１１に示されるように、レーザ照射部２０及びレーザ受光部４０を備えているが、走査部３０及びレンズ２３０を備えていない。ガス漏洩検知装置３００では、レーザ受光部４０は、レーザ照射部２０と一体に構成されている。

ガス漏洩検知システム１０３においても、ガス漏洩検知システム１００と同様に、配置工程、照射工程及び提示工程を有するガス漏洩検知方法の実施に用いることができる。

また、ガス漏洩検知システム１０３においても、前述のように、一のガス漏洩検知装置３００のレーザ照射部２０から照射されるレーザと、他のガス漏洩検知装置３００のレーザ照射部２０から照射されるレーザとが、予め定められた角度を有して重なる。このため、レーザの異なる照射方向におけるガスの厚み分の距離を、ガス濃度に対して乗じた「ｐｐｍ・ｍ」が、ガス漏洩検知装置３００の各々における算出値（測定値）として算出（測定）される。

そして、ガス漏洩検知装置３００ごとに算出された複数の算出値（測定値）を用いることで、距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出（測定）することができる。

《第４実施形態》
次に、第４実施形態に係るガス漏洩検知システム１０４について説明する。図１２は、第４実施形態に係るガス漏洩検知システム１０４を示す概略図である。なお、各図では、ガス漏洩検知システム１０４の構成を模式的に示しており、各構成部同士の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。また、第１実施形態と同一の機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。

第４実施形態に係るガス漏洩検知システム１０４は、図１２に示されるように、一対の赤外線カメラ４００と、処理装置５０と、を備えている。一対の赤外線カメラ４００は、特許請求の範囲における複数のガス漏洩検知装置の一例である。この一対の赤外線カメラ４００は、撮影方向が予め定められた角度を有し且つ撮像範囲が重なるように配置されている。具体的には、赤外線カメラ４００は、図１３に示されるように、光源４１０と、レンズ等を含む光学系４２０と、撮像素子４３０と、を備えている。

光源４１０は、特許請求の範囲における照射部の一例である。この光源４１０は、照射対象２８へ向けて赤外光を照射する。赤外光とは、赤外領域を含む波長領域の光である。さらに具体的には、光源４１０は、近赤外領域の波長（およそ０．７μｍ以上２．５μｍ未満）又は、中赤外領域の波長（およそ２．５μｍ以上４μｍ未満）を有する赤外光を出射する。さらに言えば、光源４１０は、前述のレーザ照射部２０と同様に、検知対象であるメタンの光吸収スペクトルに応じた波長の光を照射する。なお、光源４１０としては、例えばＬＥＤや、レーザ光源等を用いることができる。

光学系４２０は、光源４１０から照射された後、照射対象２８で反射し、筐体１２の開口（図示省略）又は透過部（図示省略）を通じて筐体１２内部に進入した反射光を、予め定められた焦点位置で結像する。

撮像素子４３０は、特許請求の範囲における受光部の一例である。撮像素子４３０としては、例えば、赤外領域に感度を有するＣＣＤ又はＭＯＳ型撮像素子が用いられる。撮像素子４３０は光学系４２０の焦点位置に配置されており、光学系４２０に入射された光は撮像素子４３０の受光面に結像される。光学系４２０によって光が結像された撮像素子４３０は、画像情報（画像信号）を出力する。

処理装置５０は、撮像素子４３０から出力された画像情報を処理（分析）し、処理した結果を、外部（ガス漏洩検知装置１０の使用者）に対して提示する。

具体的には、処理部５２において、一対の赤外線カメラ４００によって異なる視点から撮影された複数の画像間でステレオマッチングを行い、互いに対応する画素の間の視差情報を得る。さらに処理部５２は、得られた視差情報によって、検知対象のガスＧＡの照射方向（奥行方向）の距離、及び、当該ガスＧＡにおける各点の距離が求めることができる。さらに、処理部５２は、当該ガスＧＡの形状（立体画像）を求めることができる。

また、処理部５２は、撮像素子４３０が検知した光強度に基づき、ガスの厚み分の距離をガス濃度に対して乗じた値「ｐｐｍ・ｍ」を算出する。前述のように、ガスＧＡの照射方向（奥行方向）の距離を求めることで、算出された「ｐｐｍ・ｍ」から距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出することができる。

提示部５４では、処理部５２にて算出したガス濃度「ｐｐｍ」を表示部に表示することで、外部へ提示する。また、提示部５４では、処理部５２によって得られたガスに関する情報(例えば、ガスＧＡの形状（立体画像））を表示する。なお、処理装置５０は、赤外線カメラ４００に設けられていてもよい。また、前述のガスに関する情報は、赤外線カメラ４００に設けられた表示画面に表示してもよい。すなわち、赤外線カメラ４００に設けられた表示画面が提示部５４として機能してもよい。

以上のように、ガス漏洩検知システム１０４では、複数の赤外線カメラ４００が、撮影方向が予め定められた角度を有し且つ撮像範囲が重なるように配置されているので、異なる視点から撮影された、視差を有する複数の画像を得ることができる。そして、この複数の画像間でステレオマッチングを行うことで、照射方向におけるガスの厚みを求めることができる。これにより、測定された「ｐｐｍ・ｍ」から距離の次元を除して、実際のガス濃度「ｐｐｍ」を算出することができる。また、検知対象のガスＧＡを立体的に把握することが可能となり、ガスＧＡの立体画像を表示することも可能となる。

（変形例）
第１、第２、第３実施形態では、ガス漏洩検知システム１００、１０２、１０３は、一対のガス漏洩検知装置１０、２００、３００を有していたが、これに限られない。例えば、ガス漏洩検知システム１００、１０２、１０３は、３つ以上のガス漏洩検知装置１０、２００、３００を有する構成であってもよい。

また、第４実施形態では、ガス漏洩検知システム１０４は、一対の赤外線カメラ４００を有していたが、これに限られない。例えば、ガス漏洩検知システム１０４は、３つ以上の赤外線カメラ４００を有する構成であってもよい。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。

１０ ガス漏洩検知装置
２０ レーザ照射部（照射部の一例）
３０ 走査部（拡張部の一例）
３２ ポリゴンミラー
４０ レーザ受光部（受光部の一例）
１００ ガス漏洩検知システム
１０２ ガス漏洩検知システム
１０３ ガス漏洩検知システム
１０４ ガス漏洩検知システム
２００ ガス漏洩検知装置
２３０ 平凹シリンドリカルレンズ（拡張部の一例、光学素子の一例）
３００ ガス漏洩検知装置
４００ 赤外線カメラ（ガス漏洩検知装置の一例）
４１０ 光源（照射部の一例）
４３０ 撮像素子（受光部の一例）

Claims (9)

1. 光を照射する照射部と、前記光を受光する受光部と、を有する複数のガス漏洩検知装置を備え、
   一のガス漏洩検知装置の照射部から照射される光と、他のガス漏洩検知装置の照射部から照射される光とが、予め定められた角度を有して重なる
   ガス漏洩検知システム。
2. 前記複数のガス漏洩検知装置の各々は、
   前記照射部から照射された光としてのレーザを一方向へ拡張する拡張部を有している
   請求項１に記載のガス漏洩検知システム。
3. 前記拡張部は、
   前記照射部からのレーザを前記一方向に沿って走査して、当該一方向へ拡張する走査部である
   請求項２に記載のガス漏洩検知システム。
4. 前記走査部は、回転するポリゴンミラーを有する
   請求項３に記載のガス漏洩検知システム。
5. 前記拡張部は、
   前記照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する光学素子である
   請求項２に記載のガス漏洩検知システム。
6. 前記光学素子は、
   平凹シリンドリカルレンズである
   請求項５に記載のガス漏洩検知システム。
7. 前記複数のガス漏洩検知装置は、
   撮影方向が予め定められた角度を有し且つ撮像範囲が重なるように配置された複数の赤外線カメラである
   請求項１に記載のガス漏洩検知システム。
8. 前記複数のガス漏洩検知装置は、一対のガス漏洩検知装置で構成されている
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のガス漏洩検知システム。
9. 光を照射する照射部と、前記光を受光する受光部と、を有する複数のガス漏洩検知装置を用い、
   一のガス漏洩検知装置の照射部からの光と、他のガス漏洩検知装置の照射部からの光とが、予め定められた角度を有して重なるように、当該光を照射する
   ガス漏洩検知方法。

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