JP2598842B2 - 二次元走査型火災監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一定の監視領域を走査
しながら火災発生の有無を監視する二次元走査型火災監
視装置に関し、特に監視領域内の被監視物までの距離の
違いに応じて火災の判断基準を補正することにより誤報
を低減する二次元走査型火災監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような二次元走査型火災監視
装置として特開昭６２−２５５８３２号に示されたミラ
ー走査型放射検出器が知られている。この検出器の概略
構成を図５に示すと、検出器の筐体１に取り付けられた
駆動モータ２によって回転駆動される回転ミラー３を有
し、回転ミラー３は監視領域４から入射する被写体光学
像を反射ミラー５側へ反射し、更に、反射ミラー５で反
射した被写体光学像を光電変換素子６で受光する。尚、
図示しないが、反射ミラー５と光電変換素子６の間に設
けられたスリットを通過した光だけが光電変換素子６に
受光されることにより、後述する各走査区域の面積が規
定されるようになっている。

【０００３】そして、回転ミラー３を所定の角速度で回
転させることによって監視領域４内の監視物を縦方向Ｙ
に沿って走査し、その縦方向Ｙに沿って一走査を完了す
る毎に所定回転角ずつＸ方向へ筐体１を他の駆動モータ
（図示せず）で回転させる。この回転ミラー３で監視領
域４内の監視物を縦方向Ｙに沿って走査することによ
り、監視領域４内を細かに区切った走査区域毎に所謂点
順次走査し、光電変換素子６で光電変換した検出信号を
信号処理することで監視領域内のどの走査区域で火災が
発生したかを識別する。

【０００４】更に、監視領域４内は、建物の形状が変化
していたり大きさや形状の異なる各種の設置物が存在す
ることから、各走査区域の検出器から被監視物までの距
離が一定でないので、走査区域毎に検出される検出信号
に対して距離の遠近に応じた補正を行っている。もしこ
のような補正処理を行わないと、例えば、検出器から極
めて近い位置にあるたばこの火を走査すると、検出信号
のレベルは大きくなるので火災と判断して誤報を発生
し、逆に火災による炎であっても検出器から極めて遠い
位置にある場合は、検出信号のレベルが小さいために火
災発生を見過ごすことになる。したがって、遠距離の被
監視物に対する検出信号はその距離に応じて大きくし、
近距離の被監視物に対する検出信号はその距離に応じて
小さくする補正処理を行い、このような補正後の検出信
号が所定の閾値を越えた時に、その走査区域に火災が発
生したと判断して確実な火災判断を実現しようとしてい
る。

【０００５】そして、このような距離の違いに応じた検
出信号の補正を行うためには、予め検出器から各走査区
域毎の距離を測定し、夫々の距離に反比例する補正係数
を記憶手段に記憶しておき、上記点順次走査の周期に同
期して所定の補正係数を読み出して実測の検出信号に掛
け算することにより検出信号を補正したり、あるいは夫
々の距離の二乗に反比例する補正係数を使用し補正を行
っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の二次元走査型火災監視装置にあっては、各走
査区域毎の被監視物までの距離に対する火災判定レベル
や補正係数の設定を、一次の関係式や二次の関係式に基
づいて行っているが、図６に示す建物内部の断面形状の
ように、建物の内部構造が複雑であったり、設置物によ
る凹凸が複雑なために、監視装置からの距離が多様に変
化すると、図７のように、監視装置の走査回転角θ_A 〜
θ_E に対する被監視物までの距離Ａ〜Ｅの変化が複雑と
なり、上記一次や二次の関係式によって求めた補正係数
では細かな走査区域毎に精度の良い補正を行うことがで
きなかった。

【０００７】又、火災に起因しない高い強度の放射光、
例えば太陽の反射光を発する区域を走査する場合には、
上記一次や二次の関係式によって求めた補正係数を使用
しても距離に応じて細かな補正を実現できず、誤報を招
来する問題があった。本発明は、このような従来の問題
点に鑑みてなされたものであり、監視領域内の各走査区
域毎の被監視物までの距離に応じて、更に、火災に関係
の無い被監視物に応じて精度の良い補正を実現する二次
元走査型火災監視装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を解決す
るために本発明は、所定の監視区域内を更に細かな走査
区域に区分して、各走査区域毎に走査することによって
検出される検出信号から火災発生の有無を判断する二次
元走査型火災監視装置を対象とする。そして、走査区域
に対応したアドレスに、予め監視装置から被監視物まで
の距離に応じた補正処理を施した火災判断のための基準
値データを記憶する、一方、予め火災でないが高い強度
の放射光を発する走査区域など火災出力を行わせたくな
い走査区域に対応したアドレスには、火災でないことを
示す所定形式のデータを記憶する記憶手段と、監視領域
を各走査区域毎に走査するのに従って検出される検出信
号を、記憶手段の走査区域に対応したアドレスから読み
出したデータにより火災判断する場合に、読み出したデ
ータが基準値データの場合には検出信号と比較判断を行
い、読み出したデータが所定形式のデータの場合には火
災出力を行わない判断手段を具備することを特徴とす
る。また他の判断手段として、各走査領域毎に対応する
検出信号を、記憶手段の走査区域に対応したアドレスか
ら読み出したデータにより火災判断する場合に、読み出
したデータが前記基準値データの場合には検出信号と比
較判断を行い、読み出したデータが前記所定形式のデー
タの場合には火災出力を行わないようにしたものであ
る。また記憶手段は、火災ではないことを示す所定形式
のデータを、基準値データと同じ形式で記憶するもので
ある。

【０００９】尚、この二次元走査型火災監視装置のセン
サ部分は、従来例同様に光電変換素子に回転ミラー等を
縦方向及び横方向に駆動することにより走査を実現する
光学式のものや、ビデオカメラやＣＣＤ（電荷結合型固
体撮像素子）等による二次元イメージセンサで監視領域
を逐次撮像し、該イメージセンサの各画素から信号を走
査読出しするタイミングに同期した所定周期を各監視区
域の走査周期に合わせることで火災監視を行うようにし
てもよい。

【００１０】

【作用】このような構成を有する本発明によれば、従来
のような一次や二次の関係式によって求めた補正係数で
実測の検出信号を補正するのではなく、各走査区域毎に
予め求めた実測の距離に応じて補正処理した火災発生の
判断のための基準値と実測の検出信号を比較して火災の
有無を判断するので、走査区域毎に高い精度で細かな補
正を行うことができる。また、監視区域内で火災でない
が、例えば非常に強いライト、炉、厨房など強い放射光
を発止することが予め予測できる場合は、その走査区域
に対応するアドレスに予め火災でないことを示す所定形
式のデータを記憶することで火災でないのに火災警報を
発してしまう不具合を防ぐことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。まず、図１に基づいてセンサ部の構造を説明する。
同図において、７はセンサ部の基台部、８は基台部７に
載設された支持部である。支持部８内には、その筐体に
取り付けられた駆動モータ９によって回転駆動される回
転ミラー１０を有し、回転ミラー１０は監視領域１１か
ら入射する被写体光学像を反射ミラー１２側へ反射し、
更に、反射ミラー１２で反射した被写体光学像をスリッ
ト１３及びリレーレンズ１４を介して光電変換素子１５
で受光する構造となっている。尚、スリット１３を通過
した光だけが光電変換素子１５に受光されることによ
り、後述する各走査区域の面積が規定されるようになっ
ている。又、図示しないが、基台部７内には、支持部８
を回転ミラー１０の回転軸に対して直交する方向に回転
駆動する他の駆動モータが内蔵されている。

【００１２】そして、回転ミラー１０を所定の角速度で
回転させることにより監視領域１１内の監視物を縦方向
Ｙに沿って走査し、更に縦方向Ｙの一走査（０°〜９０
°）が終了する毎に所定回転角Δθｘずつ筐体１を他の
駆動モータ（図示せず）で回転させることにより、監視
領域１１内を細かに区切った走査区域毎に所謂点順次走
査し、光電変換素子１５で光電変換した検出信号を出力
し、表示部を備えた制御装置に供給して監視状況を表示
させる。

【００１３】図２は、光電変換素子１５から出力された
検出信号に基づいて火災を識別すると共にセンサ部の走
査を制御するための回路構成を示す。まず、マイクロコ
ンピュータ等のプログラム制御によって動作する演算部
１６が所定周期Ｔｙに同期した制御データＤｙを副走査
駆動回路１７に供給すると、副走査駆動回路１７がその
タイミングに同期して駆動モータ９に電流を供給するこ
とにより、回転ミラー１０を所定の角速度で回転させ
る。

【００１４】縦方向Ｙの一走査（０°〜９０°）が終了
した時点で、演算部１６が所定周期Ｔｘに同期した制御
データＤｘを主走査駆動回路１８に供給すると、主走査
駆動回路１８がそのタイミングに同期して支持部８を回
転させるための駆動モータ１９にパルス電流を供給する
ことにより、支持部８を所定回転角Δθｘ（この実施例
では、Δθｘ＝０．７２°に設定）分回転させ、縦方向
Ｙの一走査（０°〜９０°）が終了する。したがって、
周期Ｔｙで回転ミラー１０を副走査方向Ｙへ回転させる
毎に、支持部８を基準位置から周期Ｔｘ（Ｔｙ＝ｎ・Ｔ
ｘ；但し、ｎは自然数）で支持部８を主走査方向へ回転
させ、同様の動作を繰り返し行うことによって図１の全
監視領域１１を更に細かな走査区域毎に区分けして走査
させる。

【００１５】この走査によって所定周期Ｔｙ毎に光電変
換素子１５に発生する検出信号は、プリアンプ２０で増
幅された後に、Ａ／Ｄ変換器２１でデジタルデータに変
換されてラッチ回路２２に一旦保持され、周期Ｔｙに同
期して演算部１６に入力される。更に、演算部１６に
は、読出専用メモリ等で構成される記憶回路２３が接続
している。記憶回路２３は、図１に示すセンサ部が走査
する各走査区域に対応したアドレスが設定され、各走査
区域での火災発生の判断のための基準値を夫々のアドレ
スに対応して予め記憶している。

【００１６】即ち、図３に示すように、走査区域は、主
走査方向Ｘに対する各回転角θｘと副走査方向Ｙに対す
る各回転角θｙで規定される二次元配列で設定され、夫
々の走査区域について予め走査を行い、正常時の検出デ
ータを採取する。この時、センサ部から夫々の走査区域
までの距離の相違を考慮して、同一の放射強度の光であ
っても遠距離の場合にはその走査区域に対する基準値は
小さな値、逆に近距離の場合にはその走査区域に対する
基準値は大きな値となるように補正処理を施して基準値
として記憶する。

【００１７】更に、正常状態であっても、ある走査区域
が常に太陽光を反射する場所や、非常に強いライト、
炉、厨房の火を発する場所のような場合には、図３中の
θｘ＝１．４４、θｙ＝０．１の座標のように、“Ｆ
Ｆ”のような常時正常区域であることを示すデータを記
憶しておく。尚、この実施例では、８ビットの検出デー
タを処理することから、常時正常区域を示す基準値とし
て最大値の“ＦＦ”を記憶するが、特殊記号を表すデー
タを使用してもよい。又、８ビットに限定するものでは
ない。

【００１８】そして、演算部１６が監視領域１１を走査
するために出力する制御データＤｘ，Ｄｙに同期して、
各走査区域に対応するアドレスデータを記憶回路２３に
供給する毎に、記憶回路２３がアドレスに対応する基準
値のデータを演算部２３へ読出し、この読出タイミング
とアドレスと走査区域の関係が一致している。したがっ
て、実際の火災監視動作では、演算部１６が、走査によ
って各走査区域に対応して検出される検出データと、そ
の走査タイミングに同期して記憶回路２３から読み出さ
れる基準値のデータの大小関係を比較し、検出データが
大きいときは、該当する走査区域に火災が発生したと判
断する。又、上記“ＦＦ”の基準値のデータの場合に
は、該当する走査区域については常時火災発生の判断を
行わない。

【００１９】再び図２に戻って説明すると、２４はＣＲ
Ｔディスプレー等からなる表示部であり、各走査区域毎
の火災判断状況や演算部１６の動作内容等を表示する。
２５は警報器であり、演算部１６が火災発生と判断する
と、音響機器を鳴動させたり館内放送を行う等の処理を
行う。次に、かかる実施例の火災監視動作を図４に基づ
いて説明する。

【００２０】まず、ステップ１００において、センサ部
を監視領域１１中の最初の基準となる走査区域（主・副
走査方向の原点）に設定し、ステップ１１０ではこの走
査区域からの光を受光することによって演算部１６に検
出データを入力する。更に、ステップ１２０において、
記憶回路２３から演算部１６へ走査区域に対応する基準
値のデータを読出す。

【００２１】次に、ステップ１３０において基準値のデ
ータが“ＦＦ”か否かを判断し、もし“ＦＦ”であれば
検出データの値に係わらずステップ１４０へ処理を移行
し、“ＦＦ”でなければステップ１５０へ移行する。ス
テップ１５０では検出データの値と基準値のデータの値
を比較し、検出データの値が基準値のデータの値より大
きい時は火災発生と判断してステップ１６０へ移行して
火災報知処理を行い、ステップ１４０へ移行する。一
方、検出データの値が基準値のデータの値より小さい時
は直接にステップ１４０へ移行する。

【００２２】ステップ１４０では次の走査区域を設定
し、次にステップ１１０からの処理を繰り返すことによ
り、全監視領域１１を順次に走査する。以上説明したよ
うにこの実施例によれば、各走査区域毎に予め求めた実
測の距離に対する基準値と実測の検出信号を比較して火
災の有無を判断するので、走査区域毎に高い精度で細か
な補正を行うことができる。更に、元々放射強度は高い
が火災ではない箇所については常に火災でないとの判断
が成されるので誤報の発生を大幅に減少することができ
る。又、基準値データの入力はキーボード等適宜の手段
により行われる。

【００２３】尚、この実施例は、図１に示すように、回
転ミラー１０等を駆動することによって監視領域１１を
各走査区域毎に走査する構成であるが、他の実施例とし
てビデオカメラやＣＣＤ等の二次元イメージセンサで撮
像を行い、このビデオカメラや二次元イメージセンサか
ら出力される映像信号を火災判断に適用する構成として
もよい。

【００２４】即ち、ビデオカメラや二次元イメージセン
サの撮像光学系を監視領域側に向けて設置して撮像を行
い、ビデオカメラや二次元イメージセンサから例えばＮ
ＴＳＣ方式等の標準テレビジョン方式の走査読出周期で
出力される映像信号を、図１の光電変換素子１５から出
力される検出信号として処理する。そして、映像信号を
信号処理するための手段は図２に示す演算部１６、記憶
回路２３を具備する構成とする。

【００２５】そして、映像信号が走査読出されるとタイ
ミングに同期して、記憶回路に予め記憶しておいた基準
値のデータを読出し、各走査区域に対応する映像信号の
データと基準値のデータの大小関係を比較することによ
って火災発生の有無を判断すると共に、元々放射強度は
高いが火災ではない箇所については火災発生と判断しな
い処理を行う。

【００２６】この他の実施例によれば、センサ部の構
造、特に走査系の機構を簡素にすることができ、又、ビ
デオテープレコーダ等によって磁気記録媒体に監視デー
タを保存することが容易となる。又、集中監視室等に設
置したモニターテレビジョンに直接接続して常時監視を
行うことができる等の効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、監視対象物からの距離が複雑に変化するような場合
でも、従来の一次式、二次式で近似処理する場合より、
各走査区域毎に火災判定を細かく高精度で行うことがで
きる。又、監視領域内で火災でないが、例えば非常に強
いライト、炉、厨房など強い放射光を発生することが予
め予測できる場合などは、その走査区域に対応するアド
レスに予め火災でないことを示す所定形式のデータを記
憶することで、火災でないのに火災警報を発生してしま
う不具合を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のセンサ部の構成を示す構成
説明図である。

【図２】本発明の一実施例の制御及び信号処理系の構成
を示すブロック図である。

【図３】一実施例の制御及び信号処理系中の記憶回路の
内容を示す説明図である。

【図４】一実施例の火災監視動作を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図５】従来の検出器の構成を示す構成説明図である。

【図６】従来の検出器の問題点を説明するために監視領
域の縦断面形状を示す説明図である。

【図７】従来の検出器において検出器から監視領域まで
の距離の違いが多様した場合の問題点を説明するための
説明図である。

【符号の説明】 ７；基台部 ８；支持部 ９；駆動モータ １０；回転ミラー １１；監視領域 １２；反射ミラー １３；スリット １４；リレーレンズ １５；光電変換素子 １６；演算部 １７；副走査駆動回路 １８；主走査駆動回路 １９；駆動モータ ２０；プリアンプ ２１；Ａ／Ｄ変換器 ２２；ラッチ回路 ２３；記憶回路 ２４；表示部 ２５；警報器

フロントページの続き (72)発明者 秋葉 浩司 東京都品川区上大崎２丁目10番43号 ホ ーチキ株式会社内 (72)発明者 清水 和政 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社 トプコン内 (72)発明者 吉崎 俊明 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社 トプコン内 (56)参考文献 特開 昭62−255832（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213610（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】監視区域内を細かな走査区域に区分して、
   各走査区域毎に走査することによって検出される検出信
   号から火災発生の有無を判断する二次元走査型火災監視
   装置において、 前記各走査区域毎に対応したアドレスに、予め監視装置
   から被監視物までの距離に応じた補正処理を施した火災
   発生の判断のための基準値データを記憶する、一方、予
   め火災でないが高い強度の放射光を発する走査区域など
   火災出力を行わせたくない走査区域に対応したアドレス
   には、火災でないことを示す所定形式のデータを記憶す
   る記憶手段と、 監視領域を各走査区域毎に走査するのに従って検出され
   る検出信号を、前記記憶手段の走査区域に対応したアド
   レスから読み出したデータにより火災判断する場合に、
   読み出したデータが前記基準値データの場合には検出信
   号と比較判断を行い、読み出したデータが前記所定形式
   データの場合には火災出力を行わない判断手段を具備す
   ることを特徴とする二次元走査型火災監視装置。
2. 【請求項２】二次元イメージセンサにより所定の監視領
   域内を撮像し、二次元イメージセンサから走査読出しに
   よって出力される検出信号を監視領域内の更に細かな走
   査区域に対応させて区分して、各検出信号から火災発生
   の有無を判断する二次元走査型火災監視装置において、 前記各走査区域に対応したアドレスに、予め監視装置か
   ら被監視物までの距離に応じた補正処理を施した火災発
   生の判断のための基準値データを記憶する、一方、予め
   火災でないが高い強度の放射光を発する走査区域など火
   災発生の判断を行わせたくない走査区域に対応したアド
   レスには、火災ではないことを示す所定形式のデータを
   記憶する記憶手段と、 前記各走査区域毎に対応する検出信号を、前記記憶手段
   の走査区域に対応したアドレスから読み出したデータに
   より火災判断する場合に、読み出したデータが前記基準
   値データの場合には検出信号と比較判断を行い、読み出
   したデータが前 記所定形式のデータの場合には火災出力
   を行わない判断手段を具備することを特徴とする二次元
   走査型火災監視装置。
3. 【請求項３】前記記憶手段は、前記火災ではないことを
   示す所定形式のデータを、前記基準値データと同じ形式
   で記憶していることを特徴とする請求項１又は請求項２
   記載の二次元走査型火災監視装置。