JP2880460B2 - 都市防災用監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、監視カメラで都市
を撮像し、画像処理によって火災の発生を検知する都市
防災用監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、都市に発生する災害を監視す
るため、ビルの屋上等に主として可視光用のカメラを監
視カメラとして設置している。カメラは、自動または手
動指令に従って上下あるいは左右に旋回し、監視対象の
画像は監視員が必要時に確認するようにしている。建物
の高層化が著しい大都市などでは、広い展望を可能とす
るため、高い建物の屋上など、できるだけ高所から監視
を行う必要がある。

【０００３】可視光用テレビカメラを用いて、予め定め
る警戒区域を監視し、監視画像から火災を認識して火災
検出情報を出力する先行技術は、たとえば特開平５−２
０５５９に開示されている。この先行技術では、複数の
警戒区域にそれぞれテレビカメラを設け、集中的に監視
しながら、画像の輝度信号から火災による炎部分を抽出
して認識する。特開平４−１６７１９９には、ごみ焼却
プラントのピット内での火災発生検知のために、赤外線
カメラおよび可視光用カメラを用いて監視する先行技術
が開示されている。赤外線カメラはごみ層表面の温度分
布を検出し、可視光用カメラは煙の発生を検出するため
に用いられる。また、特開平３−１８６２７４には、一
対の赤外線カメラでごみなどの可燃性物質の火災位置を
検出し、自動消火する先行技術が開示されている。火災
位置は、各カメラの走査方向から演算される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−２０５５９
や特開平４−１６７１９９の先行技術では、カメラの撮
像領域は固定されており、ある程度狭い範囲の火災発生
しか検知することができない。特開平３−１８６２７４
の先行技術では、赤外線カメラの撮像方向から火災位置
を検出する。赤外線カメラを走査する範囲は、自動消火
装置からの放水が届く範囲に限られ、同様に狭い範囲の
火災発生しか検知することができない。

【０００５】ビルの屋上等に可視光用のカメラを設置
し、監視対象の画像を監視員が確認する先行技術では、
夜間の火災などに対しては、監視員が画像を常時見てい
ない限り迅速に発見することができない。発見が遅れる
と、初期消火活動が遅れて延焼の可能性が生じてくる。
また、監視画像から火災発生を確認することができたと
しても、火災発生現場を自動的に特定することができな
いため、監視員がさらに他の場所の画像等を見ながら場
所を推定する必要がある。さらに、１９９５年１月１７
日の阪神大震災のように、カメラ設置場所が停電や断水
になると、非常用電源が設けられていても、水冷式の原
動機を使用することができず、都市の災害状況等を監視
カメラで確認することができなくなってしまう。

【０００６】本発明の目的は、火災発生場所を容易かつ
迅速に特定することができるようにした都市防災用監視
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、赤外光によって撮像を行う赤外線カメラと、赤外線
カメラを、展望可能な高所に保持し、赤外線カメラの撮
像方向をほぼ水平な平面内で旋回変位させ、赤外線カメ
ラの撮像方向をほぼ鉛直な平面内で角変位させるカメラ
台と、カメラ台を、予め定めるプログラムに従って駆動
し、赤外線カメラが予め定める範囲内の領域を撮像する
ように制御する制御手段と、赤外線カメラによって撮像
された画像出力に応答し、局部的な熱源が検出されると
き、その熱源が火災発生場所であると判断する監視手段
とを含む都市防災用監視装置において、前記監視手段
は、赤外線カメラによって撮像された画像出力に基づい
て、予め火災以外の熱源の数と位置とを記憶しておき、
赤外線カメラによって検出された熱源と前記記憶された
熱源とを照合し、前記検出された熱源が記憶された熱源
以外であるとき、前記検出された熱源が火災発生場所で
あると判断するとともに、表示画面に、前記赤外線カメ
ラの設置位置およびその赤外線カメラによる撮像領域を
含む範囲の地図上に、前記赤外線カメラによって撮像中
の視野とポインタ表示とを表示し、このポインタ表示を
表示画面上で入力操作することによって、その入力操作
によって指定された撮像希望位置に対応する撮像位置に
赤外線カメラを指向させ、前記制御手段は、監視手段か
らの出力に応答して、火災発生と判断されるとき、赤外
線カメラの撮像方向が火災発生場所に向くようにカメラ
台を制御することを特徴とする都市防災用監視装置であ
る。

【０００８】本発明に従えば、高所に赤外光によって撮
像を行う赤外線カメラが設置される。この赤外線カメラ
は、制御手段によってこの制御手段に設定されたプログ
ラムに従って、ほぼ水平面内で旋回変位し、ほぼ垂直な
平面内で角変位して、都市の予め定める範囲の領域を撮
像することができる。監視手段は、赤外線カメラによっ
て撮像された画像出力中に局部的な熱源が検出されれ
ば、火災発生と判断する。すなわち予め監視手段に赤外
線カメラによって撮像された画像の出力に基づいて火災
以外の熱源の活動位置とを記憶させておき、引き続いて
検出された熱源が前記記憶された熱源以外であるとき
に、その検出された熱源が火災発生場所であると判断さ
れるので、火災発生場所を容易に特定することができ、
誤判断が防がれ、迅速かつ確実に火災発生場所を特定す
ることが可能となる。

【０００９】監視手段が火災発生と判断するときに、表
示画面に、前記赤外線カメラの設置位置およびその赤外
線カメラによる撮像領域を含む範囲の地図上に、前記赤
外線カメラによって撮像中の視野とポインタ表示とを表
示し、このポインタ表示を表示画面上で入力操作するこ
とによって、その入力操作によって指定された撮像希望
位置に対応する撮像位置に赤外線カメラを指向させ、赤
外線カメラの撮像方向を火災発生場所の方に向ける。赤
外線カメラの撮像方向が特定されれば、都市のどの場所
で火災が発生しているかを容易かつ迅速に特定すること
ができる。

【００１０】また監視手段は撮像方向から算出される火
災発生場所を都市の地図と対比して画像表示するので、
火災発生場所を容易に認識し、迅速な救援活動を行うこ
とができる。このような地図の表示は、たとえばＣＤ−
ＲＯＭまたはＥＰ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶された
アプリケーションプラグラムによって実現することが可
能であり、さらに詳しくは表示画面上で壁紙などと呼ば
れる背景表示に撮像領域毎に対応した地図画像を表示さ
せ、その上にカメラによって撮像中の視野を枠表示させ
てもよい。

【００１１】また請求項２記載の本発明の前記監視手段
は、火災発生場所を、２台の赤外線カメラによって撮像
された画像出力に基づいて、各赤外線カメラの設置位置
を平面上の三角形の２点としたとき、各赤外線カメラに
よって同時に検出された１つの局部的な熱源が前記平面
上の三角形の残余の１点となるとき、その熱源が火災発
生場所であると判断することを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、火災発生場所を特定する
にあたって、監視手段は２台の赤外線カメラによって同
時に撮像された画像出力に基づいて、各赤外線カメラの
設置位置を水平面上の三角形の２点とし、各赤外線カメ
ラによって検出された１つの熱源が前記水平面上の三角
形の残余の１点となるとき、その熱源を火災発生場所で
あると判断する。具体的には、前記各赤外線カメラの設
置位置を水平面上の三角形の２点とし、各赤外線カメラ
によって検出された熱源が前記水平面上の三角形の残余
の１点となるか否かの演算は、たとえば周知の三角測量
演算、あるいは三角関数による幾何学的演算を行うこと
によって容易に求めることができる。このようにして２
台の赤外線カメラの設置位置を三角形の２点とし、かつ
残余の１点が熱源となるとき、その熱源が火災発生場所
であると判断するようにしたので、熱源を通過する赤外
線カメラの指向方向が水平面となす角度にかかわらず火
災発生場所を正確に求めることができ、火災発生場所を
高精度で特定することが可能となる。

【００１３】また請求項３記載の本発明は、停電時に動
作可能な原動機付発電機を備えることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、停電が生じても、原動機
付発電機が備えられているので、監視のために必要な電
力を得ることができる。大災害が発生するようなときに
は、商用電力も遮断されて停電になることが多く、停電
が生じても確実に監視を行うことができる。

【００１５】また請求項４記載の本発明の前記原動機付
発電機は、空冷式であることを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、原動機付発電機は空冷式
であるので、冷却水が災害のために得られなくなって
も、確実に発電を行って画像による監視を続けることが
できる。

【００１７】また請求項５記載の本発明は、前記制御手
段に対する指示と、前記赤外線カメラの撮像した画像と
を表す信号を、無線で伝送可能な無線伝送手段を備える
ことを特徴とする。

【００１８】本発明に従えば、赤外線カメラの撮像した
画像と制御のための指示とは、無線で伝送可能であるの
で、赤外線カメラを都市の監視に有効な位置に設置し、
その撮像した画像の処理を遠隔地で行うことができる。
また、無線伝送によって信号の伝送を行うので、大きな
災害が発生しても確実な信号伝送を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
基本的構成を示す。図１（ａ）は監視カメラ設置状況を
示し、図１（ｂ）は監視パネル外観を示す。監視カメラ
は、カメラハウジング１内に赤外線カメラ２が収納さ
れ、カメラ台３の上部の旋回台４に装着される。旋回台
４は水平面内および鉛直面内でカメラハウジング１を旋
回させ、赤外線カメラ２の撮像方向を変化させて、都市
内の各領域を撮像する。カメラ台３は、ビルなどの建屋
の屋上９に設けられる。カメラ設置用基部５に隣接して
非常用の原動機付電源６が設置され、停電時に備えられ
る。カメラ台３とともに、カメラ設置用基部５の上には
アンテナ７が設けられ、遠隔地に撮像された画像などを
無線で伝達することができる。図１（ｂ）に示す監視装
置８は、たとえば図１（ａ）の建屋内に設けられる。こ
の場合の赤外線カメラ２と監視装置８との間の信号伝達
は、信号ケーブルを介して行われる。

【００２０】図２および図３は、図１の旋回台４の構造
を示す。図２は正面断面図、図３は右側面図を示す。カ
メラハウジング１内には、赤外線カメラ２とともに可視
カラーカメラ１０も取付けられ、赤外線と可視光とを同
時に撮像することができる。カメラハウジング１は、カ
メラ取付台１１を介して旋回台４の上部に取付けられ
る。カメラ取付台１１は、旋回台４に取付けられている
モータ１２によってほぼ水平な平面内で旋回変位可能で
ある。モータ１２の回転角度は、角度検出器１３によっ
て検出される。モータ１２の回転軸は減速機１４によっ
て減速され、かつ回転方向が９０°変換されて左右旋回
軸１５を回転駆動する。左右旋回軸１５は、カメラ取付
台１１を水平面内で旋回させる。

【００２１】カメラ取付台１１にはモータ１６が設けら
れ、その回転角度は角度検出器１７によって検出され
る。モータ１６の回転軸は、減速機１８を介して９０°
転換され、上下旋回軸１９を角変位させ、カメラハウジ
ング１の向きをほぼ鉛直な平面内で角変位させることが
できる。

【００２２】図４は、図１の実施形態の概略的な電気的
構成を示す。制御装置２０は、たとえば図１のカメラ台
３内に設けられ、カメラ制御部２１、旋回台制御部２
２、赤外線カメラ制御部２３、可視カラーカメラ制御部
２４、電源２５および伝送制御部２６を含む。旋回台制
御部２２は、旋回台を水平面内および鉛直面内でそれぞ
れ旋回させるために、モータ１２およびモータ１６をそ
れぞれ回転駆動する。また、角度検出器１３および角度
検出器１７からの出力によって旋回角度モニタを行う。
赤外線カメラ制御部２３は、赤外線カメラ２の焦点およ
びゲインあるいはズームを制御する。可視カラーカメラ
制御部２４は、可視カラーカメラ１０の焦点とズームを
制御する。電源２５は、通常は商用の外部電源から必要
な電力が供給されるけれども、停電時などでは屋外に設
けられる原動機付電源６から電力の供給を受ける。これ
らの各部の制御は、カメラ制御部２１によって自動的に
行われる。伝送制御部２６は、伝送ケーブル３０の２チ
ャネル（ｃｈ）分の画像信号ライン３１，３２を介し
て、赤外線カメラ２および可視カラーカメラ１０の撮像
した画像信号を伝達する。伝送ケーブル３０には、指令
信号ライン３３も含まれる。指令信号ライン３３は、旋
回台制御部２２、赤外線カメラ制御部２３および可視カ
ラーカメラ制御部２４に対する指令信号が伝達される。
伝送ケーブル３０内には、さらにモニタ信号ライン３４
が含まれ、旋回台制御部２２から旋回角度モニタ信号が
送出される。

【００２３】伝送ケーブル３０は、監視装置８に接続さ
れる。監視装置８内には、表示部４０、操作部４１、監
視演算部４２、電源４３、プログラムサーチ指令部４
４、マニュアルサーチ指令部４５、赤外線カメラ制御指
令部４６、可視カラーカメラ制御指令部４７および伝送
制御部４８が含まれる。表示部４０には、モニタ用のテ
レビ画面や可視カラーカメラ１０および赤外線カメラ２
からの画像を記録するビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）
や、日付・時刻を記録するタイムジェネレータ（ＴＧ
Ｒ）などが含まれる。操作部４１には、ジョイスティッ
クやキーボードなどが含まれる。監視演算部４２には、
地図作成、赤外画像処理および火災警報などの演算処理
が行われる。電源４３は、通常は商用電源によって電力
が供給され、停電時には外部電源６を自動的に起動さ
せ、その発生する電力の供給を受けることもできる。

【００２４】プログラムサーチ指令部４４は、予め設定
されるプログラムに従って旋回台４の旋回角度を変化さ
せる指令信号を発生する。マニュアルサーチ指令部４５
は、操作部４１を介して入力される指令に従って、旋回
台４の旋回角度を変化させる指令信号を発生する。赤外
線カメラ制御指令部４６は、赤外線カメラ制御部２３に
与える焦点およびゲインあるいはズームについての指令
信号を発生する。可視カラーカメラ制御指令部４７は、
可視カラーカメラ制御部２４に対する焦点およびズーム
指令のための信号を発生する。伝送制御部４８は、制御
装置２０に対する指令信号を指令信号ライン３３を介し
て送出し、画像信号ライン３１，３２を介して画像信号
を受信し、モニタ信号ライン３４を介して旋回台制御部
２２からの旋回角度モニタ信号を受信する。

【００２５】図５は、図４の構成によって火災を自動的
に監視する動作を示す。ステップａ１から火災自動監視
を開始し、ステップａ２では都市の予め定める監視区域
のプログラムサーチによる赤外画像の取得を行う。ステ
ップａ３では、制御装置２０から伝送ケーブル３０を介
して監視装置８に対する画像信号の伝送を行う。ステッ
プａ４では、監視装置８内の監視演算部４２によって、
２値化画像処理による高輝度部位重心座標計算を行う。
ステップａ５では、２値化画像の重心追尾による監視カ
メラの火災中心への指向および旋回台指向角度データ取
得を行う。ステップａ６では、監視員の注意を引くため
の警報と、操作盤への火災地域表示を行う。ステップａ
７で、警報を受けた監視員がモニタ画像を確認して火災
の特定を行い、動作を終了する。

【００２６】図６は、図５の動作に対応する画像処理の
進行状態を示す。図６（ａ）で監視画像５０内に火災発
生場所５１が含まれる場合を想定する。たとえばカメラ
が左旋回しているときに、Ａ−Ａで示す走査線の輝度は
図６（ｂ）に示すように変化する。すなわち、電圧値で
表す輝度５２の分布は、予め設定されるスレッショルド
レベル５３を超える部分を生じる。水平走査線Ａ−Ａ毎
に高輝度部位を検出し、画像処理によって二次元の二値
化画像に変化した画像は、たとえば図６（ｃ）に示すよ
うなものとなる。画面の中央がカメラ指向中心５４であ
り、高輝度部位５５は、水平方向でΔｘ、垂直方向でΔ
ｙだけ変位している。この変位が０になるようにカメラ
を制御するとカメラ指向中心５４が、図６（ｄ）の状態
となる。このように、高輝度部位にカメラが指向したと
きの二値化画像に対応するカメラの上下／左右角度デー
タから、図６（ａ）の火災発生場所５１を特定すること
ができる。

【００２７】図７は監視装置８によって表示画面８１上
に地図が表示された状態を示す図であり、図７（１）は
赤外線カメラ２による撮像領域８２全体を含む表示状態
を示し、図７（２）は撮像領域８２内の赤外線カメラ２
の設置位置８３およびその視野８４付近の領域の地図を
拡大表示した状態を示す。前記監視装置８は、図６
（ｃ）の参照符５５で示される高輝度部位に対応する火
災発生場所を、予め記憶される都市の地図データと赤外
線カメラ２の撮像方向とから算出し、都市の地図と対応
付けて画像表示するように構成される。この表示画面８
１には、前記地図が表示される地図表示領域８５と、こ
の地図表示領域８５の下段に横方向（図７の左右方向）
に延びる表示選択領域８６とが表示される。このような
各領域８５，８６の表示は、パーソナルコンピュータの
市販のソフトウエアプログラムによって実現することが
でき、さらに詳しくはウインドウズ（Windows；商品
名）の壁紙と呼ばれる背景画像として実現することがで
きる。このような地図データが記憶されるプログラム
は、たとえばＣＤ−ＲＯＭまたはＥＰ−ＲＯＭなどの記
憶媒体に記憶され、地図表示領域８５の表示は、赤外線
カメラ２の設置位置８３とその赤外線カメラ２による撮
像領域８２とを含む範囲の地図が選ばれる。この地図デ
ータは、さらに赤外線カメラ２による撮影中の視野８４
付近とカメラ設置位置８３とを含む拡大領域８７の詳細
な地図データを含む。

【００２８】表示選択領域８６には、赤外線カメラ２の
設置位置８３およびその撮像領域８２全体を含む図７
（１）に示される表示状態から、上記の設置位置８３お
よび視野８４付近の拡大領域８７を拡大表示を設定する
ための拡大表示設定部８８、この拡大表示設定部８８に
よって設定された拡大表示状態から元の縮小表示に切換
えるための縮小表示設定部８９、および表示画面８１に
図７に示される地図表示状態から前述の図６（ａ）に示
される撮像映像表示状態に切換え、あるいは撮像映像表
示状態から地図表示状態に切換えるための表示切換え設
定部９０とが設けられる。

【００２９】図７（１）の参照符８７で示される拡大領
域８７を地図表示領域８５全体に拡大して表示したいと
きには、たとえばタッチペンによって拡大表示設定部８
８を設定するか、マウスによって拡大表示設定部８８に
マウスポインタ表示を重ねて設定操作することによっ
て、図７（２）に示されるように、地図表示領域８５全
体に図７（１）の拡大領域８７が拡大して示される。こ
のように広域表示と拡大表示とを切換えて表示させるこ
とができるので、図７（１）で示される広い範囲の地図
表示によって火災発生場所が地理的にどのあたりに発生
しているかを確認した後、図７（２）に示されるように
拡大表示して、火災発生場所のより具体的な位置の確認
およびその周辺地域の道路の確認などを行うことができ
る。また図７（１）および図７（２）のいずれの表示態
様であっても赤外線カメラ２の設置位置８３が表示され
るので、赤外線カメラ２の設置位置８３を基準として火
災発生場所の位置関係を同一画面上で容易に把握するこ
とができ、一目で火災発生場所を特定することができ
る。

【００３０】本発明の実施の他の形態として、図７に示
される表示画面上８１上の地図表示領域８５または表示
選択領域８６に、風向き、風速、湿度、気温などの各種
の災害救助支援情報を同時に表示させるようにしてもよ
い。

【００３１】撮像領域８２は、制御装置２０の赤外線カ
メラ制御部２３からの制御信号に応答した撮像領域を囲
む枠によって表示され、また視野８４は、赤外線カメラ
２の指向方向に対応して旋回台制御部２２からの制御信
号に基づいて撮像領域８２内を移動する枠によって表示
される。このような視野８４が撮像領域８２を、たとえ
ば図７（１）の右端の領域から左端の領域、すなわち時
計まわりに移動したとき、図６に示されるように火災発
生場所と判断される高輝度部位を検出すると、その検出
位置をたとえばＸ字状の赤色点滅表示９１によって表示
させ、この赤色点滅表示部９１は視野８４が通過して熱
源でないと判断するまで表示し続けるように構成され
る。すなわち赤外線カメラ２が撮像領域８２内を一端部
から他端部側へ、または他端部から一端部側へ一走査す
るたびに火災発生場所の表示はインクリメントされ、前
述したように赤外線カメラ２によって検出された輝度が
スレッショルドレベル５３を超えたとき、その熱源は火
災発生場所であると判断され、表示９１は継続して点滅
表示したままに維持される。また前記輝度が、スレッシ
ョルドレベル５３以下であれば表示９１は消去される。
このような火災表示９１は、予め複数のスレッショルド
レベル５３を設定しておき、各レベルによって赤外線カ
メラ２からの画像情報として入力した輝度を段階的に判
断し、火災発生規模、燃焼温度などの火災の種類を段階
的に判別するようにしてもよい。

【００３２】このように図７に示される実施形態では、
表示画面８１の背景画像として地図データを表示させる
ので、地図の変更が容易であり、また地図の変更のため
の時間を短縮でき、さらにパーソナルコンピュータのデ
ータ量の負荷を大幅に軽減することができ、火災発生場
所を容易かつ正確に特定することが可能となる。

【００３３】図８は監視装置８による表示画面を示す図
であり、図８（１）はマウスポインタ表示によって撮像
希望位置を入力するときの表示状態を示し、図８（２）
は赤外線カメラ２の撮像領域が撮像希望位置に移動した
ときの表示状態を示す。前記監視装置８において、マウ
スまたはタッチパネルによって表示画面１０３上にポイ
ンタ表示１０４を表示させ、マウスの操作または表示画
面１０３上のタッチパネルによる指示を行うことによっ
て表示画面１０３に表示された撮像希望位置、たとえば
火災による熱源と思われる撮像希望位置１０５を入力す
ることによって、赤外線カメラ２の視野８４を前記撮像
希望位置１０５に対応する撮像位置に移動させ、図８
（２）に示されるように表示画面１０３上で表示し、前
記撮像希望位置１０５で停止して継続的に撮像をするこ
とができる。

【００３４】このような構成によって、前述したように
ジョイスティックによる操作以外にマウスによる赤外線
カメラ２の撮像方向を変えることができ、たとえば通報
などによって概略の方向しか火災位置が判らない場合な
どには、赤外線カメラ２を火災発生場所に指向させるこ
とが困難であるけれども、本実施の形態では、表示画面
１０３上に表示される任意の熱源をマウスによって指定
して、その指定された撮像希望位置１０５に赤外線カメ
ラ２を高速で指向させ、曖昧な火災発生情報に素早く対
応して火災の有無を確認することができる。

【００３５】図９は、本発明の実施の他の形態による都
市防災用監視装置の全体構成を示す。都市の消防署など
に設置する監視本部６０内には監視用制御盤６１が設け
られ、監視員６２によって監視される。監視本部６０に
は、アンテナ６３を介して、都市内の高いビル６４の屋
上に設けられる屋上監視所６５から、視野６６に対応す
る赤外線画像信号が受信される。また、都市のそばに山
６７があるような場合に設けられる山上監視所６８から
の視野６９に対応する赤外線画像も受信される。屋上監
視所６５および山上監視所６８では、赤外線カメラの視
野６６，６９を旋回させ、広い範囲にわたって都市の監
視を行う。

【００３６】図１０は、図９に示す都市防災用監視装置
の概略的な電気的構成を示す。本構成は図４の構成に類
似し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべ
きは、屋上監視所６５や山上監視所６８に設けられる制
御装置７０には、電源監視部７１が設けられ、外部電源
が停電のときには、非常用バッテリ７２で直ちにバック
アップし、さらに停電が継続するようなときには指令を
受けて非常用発電機７３を作動させて電力の供給を確保
することである。制御装置７０からの画像信号およびモ
ニタ信号と、監視用制御盤６１からの指令信号は、無線
伝送装置７４，７５をそれぞれ仲介させて、無線通信に
よって伝送される。監視用制御盤６１内には、制御装置
７０に付属する非常用発電機７３を遠隔的に発停制御す
るための発電機発停指令部７７が設けられ、大きな地震
などで停電回復が遅れるような場合には、非常用発電機
７３を作動させるための指令を行う。非常用発電機７３
は、空冷式の原動機を備えることが好ましい。水冷式の
原動機では、大きな災害時に断水が生じると原動機を冷
却することができずに、継続して監視を続けることがで
きなくなってしまう。

【００３７】このように、遠隔操作が可能な自動発停形
の空冷式原動機付非常用発電機７３を用いれば、大地震
が発生して停電したような場合であっても、監視画像を
取得することができる。また、赤外線カメラ２の設置場
所と監視場所とが離れている場合でも、無線通信などを
介する画像伝送によって、遠隔操作で旋回台４と、赤外
線カメラ２との操作を行うことができる。

【００３８】図１１は本発明の実施のさらに他の形態を
簡略化して示す平面図であり、図１２は図１１の下方か
ら見た側面図である。本実施の形態では、前記監視装置
８の監視演算部４２は、火災発生場所５１を、２台の赤
外線カメラ２ａ，２ｂによって撮像された画像出力に基
づいて、各赤外線カメラ２ａ，２ｂの設定位置Ｐ１，Ｐ
２を平面上の三角形の２点としたとき、各赤外線カメラ
２ａ，２ｂによって検出された局部的な熱源が、前記平
面上の三角形の残余の１点となるか否かを演算して求
め、残余の１点として演算が成立したとき、その熱源が
火災発生場所であると判断する。

【００３９】このように２台の赤外線カメラ２ａ，２ｂ
を用いるのは、図１１の仮想線９３，９４で示す各赤外
線カメラ２ａ，２ｂの指向中心線と、地表面９５との交
点９６，９７が火災発生場所であると誤検出することを
防止するためである。実際の火災発生場所５１と地表面
９５上の誤検出である火災発生場所９６，９７との距離
Ｌ１，Ｌ２は、各赤外線カメラ２ａ，２ｂが水平面に対
して成す角度θ１，θ２が小さくなるほど、すなわち水
平に近くなるほど長くなり、実際の火災発生場所５１か
ら大きく離れた地点を火災発生場所であると誤判断して
しまうことを防ぐためである。

【００４０】このような各赤外線カメラ２ａ，２ｂの指
向中心線９３，９４の交点Ｐ３は、第１の赤外線カメラ
２ａの経度、緯度、標高を座標表示してＰ１（ｘ１，ｙ
１，ｚ１）とし、第２の赤外線カメラ２ａの経度、緯
度、標高を座標表示してＰ２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）と
し、火災発生場所５１の経度、緯度、標高を同じく座標
表示してＰ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とすると、各赤外線
カメラ２ａ，２ｂの位置Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｘ１），Ｐ
２（ｘ２，ｙ２，ｚ２）および各位置Ｐ１，Ｐ２間の距
離Ｌ３は既知量であるため、各赤外線カメラ２ａ，２ｂ
の指向中心線９３，９４が、検出画像上でスレッショル
ドレベル５３を超えた輝度を有する高輝度部位として、
火災発生場所５１である位置Ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３）
で交差したとき、制御装置２０からの旋回台４を制御す
る信号に基づいて、各赤外線カメラ２ａ，２ｂの設置位
置Ｐ１，Ｐ２における内角α，βがデータとして得られ
るため、位置Ｐ１，Ｐ３間の距離Ｌ４は、 Ｌ４ ＝ Ｌ３・ｓｉｎβ ／ ｓｉｎ（α＋β） …（１） によって求められ、またＰ２，Ｐ３間の距離Ｌ５は、 Ｌ５ ＝ Ｌ３・ｓｉｎα ／ ｓｉｎ（α＋β） …（２） によって求められる。このようにして位置Ｐ１，Ｐ３間
の距離Ｌ４および位置Ｐ２，Ｐ３間の距離Ｌ５が求めら
れると、その後は座標計算によって火災発生場所５１の
位置Ｐ３の座標（ｘ３，ｙ３，ｚ３）を求めることがで
きる。また時刻から指向中心線９３，９４までの右まわ
りの角を方位角γ１，γ２としたとき、γ１，γ２を用
いて三角測量計算を行い、同様に火災発生場所５１の座
標Ｐ３（ｘ３，ｙ３，ｚ３）を求めるようにしてもよ
い。

【００４１】このようにして２台の赤外線カメラ２ａ，
２ｂにより、火災発生場所５１を特定することができる
ため、図１１の参照符９６，９７で示されるように地表
面９５との交点をもって火災発生場所とする前に比べ
て、高い精度で火災位置を検出することができる。しか
も、赤外線カメラ２ａ，２ｂを２台用いることによっ
て、監視時間を短縮することができる。さらに赤外線カ
メラを２台用いているため、相互に死角となる領域を撮
像することができ、これによって各赤外線カメラ２ａ，
２ｂの自己の死角が減少し、監視範囲を広くすることが
できる。

【００４２】図１３は、本発明の実施のさらに他の形態
を示す赤外線カメラ２の撮像領域８２を示す簡略化した
図である。本実施の形態では、赤外線カメラ２によって
撮像された画像信号を監視装置８の監視演算部４２で画
像処理することにより、火災の検出、火災発生場所の特
定を行うことができる。たとえば撮像中に視野が参照符
８４ａ，８４ｂ，８４ｃの順に移動しているとき、火災
以外の熱源、たとえば製鋼所の煙突、水銀灯などが撮像
範囲に存在して火災かどうかの判別を行うために、最初
の一走査中に熱源１０１を検出して停止したとき、監視
装置８の監視演算部４２は赤外線カメラ２によって撮像
された画像出力に基づいて、熱源１０１の数と位置とを
記憶し、その後の走査時に赤外線カメラ２によって検出
された熱源と、前記記憶された熱源１０１とを照合し、
前記検出された熱源が記憶された熱源１０１以外である
とき、前記検出された熱源が火災発生場所であると判断
する。

【００４３】このように予め火災以外の熱源を監視演算
部４２に記憶させておくことによって、赤外線カメラ２
が熱源を検出するたびに停止することがなくなり、火災
判定の高速化が図られるとともに、常に存在している熱
源と火災との区別を容易に行うことができる。また赤外
線カメラ２によって検出された熱源を常に存在している
火災以外の熱源と区別することができるので、赤外線カ
メラ２の感度を高く設定しても火災とそれ以外の区別が
容易であり、したがって火災の検出感度を向上すること
ができる。

【００４４】以上の各実施形態によれば、監視カメラに
赤外線カメラ２を使用し、電動式の旋回台４に設置す
る。角度検出器１３，１７によって、赤外線カメラ２の
撮像方向を検出し、カメラの設置場所に対応して、監視
区域を走査するための上下／左右方向の角度を変化させ
るサーチプログラムを作成する。旋回台４をサーチプロ
グラムによってサーボ駆動すれば、監視区域の赤外線画
像を撮像することができる。火災が発生すると、炎の温
度や建築物側面の温度が周囲温度よりも著しく高くなる
ので、赤外線カメラ２の画像を演算処理することによっ
て、カメラの中心を火災の中心へ向ける制御を行うこと
ができ、カメラの角度から火災発生場所を特定すること
ができる。同時に、監視員に警報で知らせることもでき
る。さらに、都市の地図を監視用のモニタに、カメラの
監視領域と対比させて表示させることによって、火災発
生場所の特定をさらに容易かつ正確に行うことができ
る。

【００４５】このようにして、赤外線カメラ２を監視カ
メラに使用することによって、夜間の火災を自動的に発
見することができ、その場所も容易に特定することがで
きるので、監視員の負荷が減少するとともに、初期消火
活動が順調に行われて、災害が拡大することを未然に防
止することができる。また、カメラ旋回台４に可視カラ
ーカメラ１０を併用することによって、夜間ばかりでな
く、従来どおりの昼間の監視も行うことができる。さら
に、衛星通信などを利用して、広域的な防災のための中
央省庁に画像を送信するシステム等も、容易に構築する
ことができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の本発明によ
れば、火災発生を赤外線カメラの撮像した画像における
熱源から検知することができるので、監視員が画像を常
に監視している必要なく、また災害が発生すれば直ちに
検知することができる。特に、夜間の火災を自動的に発
見することができる。

【００４７】また監視手段によって予め火災被害の熱源
の数と位置とを記憶しておき、その後の赤外線カメラに
よる熱源と比較して、検出された熱源が前記記憶された
熱源以外であるとき検出された熱源が火災発生場所であ
ると判断するように構成されるので、火災発生場所の特
定が容易かつ確実となり、信頼性の高い火災発生場所の
検出を行うことができる。

【００４８】また火災発生と判断したときには赤外線カ
メラの撮像方向が火災発生場所の方向に向けられるの
で、火災発生を確認およびその場所の特定が可能とな
る。

【００４９】また火災発生場所は、予め記憶されている
地図上に表示されるので、火災発生場所の特定が容易と
なる。

【００５０】また請求項２記載の本発明によれば、２台
の赤外線カメラによって火災発生場所を特定するように
したので、その火災発生場所を正確に決定することがで
きる。また２台の赤外線カメラを用いることによって各
赤外線カメラの死角を減少して、監視の信頼性を向上す
ることができる。

【００５１】また請求項３記載の本発明によれば、災害
によって停電しても、原動機付発電機が備えられている
ので災害の監視を続けることができる。

【００５２】また請求項４記載の本発明によれば、原動
機付発電機は空冷式であるので、災害によって断水する
ような事態になっても、確実に災害の監視を行うことが
できる。

【００５３】また請求項５記載の本発明によれば、赤外
線カメラの撮像した画像や赤外線カメラへの制御用信号
は無線伝送されるので、赤外線カメラを都市の監視に有
効な離れた位置に設置したり、災害によって有線による
信号伝送が困難になっても、確実に信号伝送を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の構成を示す側面図およ
び斜視図である。

【図２】図１の旋回台４の正面断面図である。

【図３】旋回台４の右側面図である。

【図４】図１の実施形態の概略的な電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図５】図４の構成の動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】図５の動作による画像処理の進行状態を示す図
である。

【図７】監視装置８によって表示画面８１上に地図が表
示された状態を示す図であり、図７（１）は赤外線カメ
ラ２による撮像領域８２全体を含む表示状態を示し、図
７（２）は撮像領域８２内の赤外線カメラ２の設置位置
８３およびその視野８４付近の領域の地図を拡大表示し
た状態を示す。

【図８】本発明の監視装置８による表示画面を示す図で
あり、図８（１）はマウスポインタ表示によって撮像希
望位置を入力するときの表示状態を示し、図８（２）は
赤外線カメラ２の撮像領域が撮像希望位置に移動したと
きの表示状態を示す。

【図９】本発明の実施の他の形態を示す斜視図である。

【図１０】図１１の実施形態の概略的な電気的構成を示
すブロック図である。

【図１１】本発明の実施のさらに他の形態を簡略化して
示す平面図である。

【図１２】図１１の下方から見た側面図である。

【図１３】本発明の実施のさらに他の形態を示す赤外線
カメラ２の撮像領域８２を示す簡略化した図である。

【符号の説明】

１ カメラハウジング ２ 赤外線カメラ ３ カメラ台 ４ 旋回台 ５ カメラ設置用基部 ６ 原動機付電源 ７ アンテナ ８ 監視装置 ９ 建屋屋上 １０ 可視カラーカメラ １１ カメラ取付台 １２，１６ モータ １３，１７ 角度検出器 １５ 左右旋回軸 １９ 上下旋回軸 ２０，７０ 制御装置 ３０ 伝送ケーブル ４０ 表示部 ４１ 操作部 ４２ 監視演算部 ５０ 監視画像 ５１ 火災発生場所 ５２ 輝度 ５３ スレッショルドレベル ５４ カメラ指向中心 ５５ 高輝度部位 ６０ 監視本部 ６１ 監視用制御盤 ６２ 監視員 ６５ 屋上監視所 ６６，６９ 視野 ６８ 山上監視所 ７１ 電源監視部 ７３ 非常用発電機 ７４，７５ 無線伝送装置 ７７ 発電機発停指令部

フロントページの続き (72)発明者 服部 信也 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川崎重工業株式会社 西神戸工場内 (72)発明者 近都 宏一 兵庫県神戸市西区櫨谷町松本234番地 川崎重工業株式会社 西神戸工場内 (56)参考文献 特開 平５−35991（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−157580（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−186274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−296208（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−124073（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−221731（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−20559（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−40894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−285198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−173440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−77323（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−255239（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G08B 17/12 G08B 17/00 G08B 25/00 510 G08B 25/10 H04N 7/18

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外光によって撮像を行う赤外線カメラ
   と、 赤外線カメラを、展望可能な高所に保持し、赤外線カメ
   ラの撮像方向をほぼ水平な平面内で旋回変位させ、赤外
   線カメラの撮像方向をほぼ鉛直な平面内で角変位させる
   カメラ台と、 カメラ台を、予め定めるプログラムに従って駆動し、赤
   外線カメラが予め定める範囲内の領域を撮像するように
   制御する制御手段と、 赤外線カメラによって撮像された画像出力に応答し、局
   部的な熱源が検出されるとき、その熱源が火災発生場所
   であると判断する監視手段とを含む都市防災用監視装置
   において、 前記監視手段は、赤外線カメラによって撮像された画像
   出力に基づいて、予め火災以外の熱源の数と位置とを記
   憶しておき、赤外線カメラによって検出された熱源と前
   記記憶された熱源とを照合し、前記検出された熱源が記
   憶された熱源以外であるとき、前記検出された熱源が火
   災発生場所であると判断するとともに、表示画面に、前
   記赤外線カメラの設置位置およびその赤外線カメラによ
   る撮像領域を含む範囲の地図上に、前記赤外線カメラに
   よって撮像中の視野とポインタ表示とを表示し、このポ
   インタ表示を表示画面上で入力操作することによって、
   その入力操作によって指定された撮像希望位置に対応す
   る撮像位置に赤外線カメラを指向させ、 前記制御手段は、監視手段からの出力に応答して、火災
   発生と判断されるとき、赤外線カメラの撮像方向が火災
   発生場所に向くようにカメラ台を制御することを特徴と
   する都市防災用監視装置。
2. 【請求項２】 前記監視手段は、火災発生場所を、２台
   の赤外線カメラによって撮像された画像出力に基づい
   て、各赤外線カメラの設置位置を平面上の三角形の２点
   としたとき、各赤外線カメラによって同時に検出された
   １つの局部的な熱源が前記平面上の三角形の残余の１点
   となるとき、その熱源が火災発生場所であると判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載の都市防災用監視装
   置。
3. 【請求項３】 停電時に動作可能な原動機付発電機を備
   えることを特徴とする請求項１または２に記載の都市防
   災用監視装置。
4. 【請求項４】 前記原動機付発電機は、空冷式であるこ
   とを特徴とする請求項３記載の都市防災用監視装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段に対する指示と、前記赤外
   線カメラの撮像した画像とを表す信号を、無線で伝送可
   能な無線伝送手段を備えることを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれかに記載の都市防災用監視装置。