JP3252742B2 - 火災検知システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばドーム球
場、大型体育館、コンサートホールなどの大空間（アリ
ーナ）を保有する建築物における火災検知システムに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の火災検知システムを示す
もので、９は映像で火災の発生状況を捉えるＩＴＶカメ
ラ、１１はこのＩＴＶカメラが捉えた映像を表示するモ
ニタ、２６ａ、２６ｂは火災の発生を検知する感知器、
２７はこの感知器２６ａ、２６ｂのひとつまたは複数が
発する火災が発生した旨の信号（火災発生信号）とこの
感知器２６ａ、２６ｂから発せられた火災によって生じ
る熱もしくは煙その他火災の程度に係る信号（火災情報
信号）を受信し、火災発生信号と火災情報信号を出力す
る受信機、１２はこの受信機２７が出力する火災発生信
号と火災情報信号を受信し、制御信号を外部へ出力する
制御装置、１３はこの制御装置１２に人が指令を入力す
る操作器、１４は前記制御装置１２が出力する制御信号
を受信し、火災表示や注意表示を表示する警報装置、１
５は前記制御装置１２が出力する制御信号を受信し、消
火や排煙等を制御する防災設備である。

【０００３】次に動作について説明する。感知器２６
ａ、２６ｂは、火災によって発生する熱、煙、または炎
からの放射エネルギーを利用して火災を検知すると火災
発生信号とどの程度の温度、煙濃度、または放射エネル
ギーであるかを示す火災情報信号を受信機２７に出力す
る。ここで、熱を利用するタイプの感知器２６ａ、２６
ｂは、内部に空気管、熱電対または熱半導体素子を利用
した感熱部を備えており、感熱部自信が周囲温度ととも
に温度上昇することでその温度値または時間的な温度上
昇変化率から火災を検出する。煙を利用するタイプの感
知器２６ａ、２６ｂは、内部に燃焼生成物（煙）による
イオン電流の変化または光の散乱による光の強さの減少
を検知する検知部を備えており、検知部に火災に伴う煙
が入ることで火災を検出する。炎を利用するタイプの感
知器２６ａ、２６ｂは、内部に炎が発する紫外線または
赤外線を受光し、光のエネルギーを電流値または電圧値
の変化として捉える感知素子を備えており、感知素子に
火災に伴う光が入ることで火災を検出する。受信機２７
はひとつまたは複数の感知器２６ａ、２６ｂが出力する
火災発生信号と火災情報信号を受信し、それらの信号と
どの感知器２６ａ、２６ｂが作動したかを制御装置１２
に出力する。制御装置１２は火災発生信号を受信すると
防災設備１５に対して消火や排煙の準備を指示する信号
（火災警報信号）を出力し、火災情報信号とどの感知器
２６ａ、２６ｂが作動したかを警報装置１４に表示させ
る。操作員は、ＩＴＶカメラ９が映し出す火災の状況を
モニタ１１で確認し、防災設備１５の作動が必要と判断
した場合には、その作動指令を操作器１３から入力し、
制御装置１２は、この作動指令を防災設備１５に出力
し、防災設備１５は消火や排煙動作等を実行する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の火災検知システ
ムは以上のような構成であり、熱もしくは煙を利用した
火災検知は、大空間の火災では火災の発生場所と感知器
の距離が離れている場合があり、火災検知に数分あるい
はそれ以上の時間がかかるため、大空間火災検知用途に
は適さないという課題があった。また、炎を利用した火
災検知は、炎が発する紫外線または赤外線を検出する方
式をとっており、感知器が受光する炎のエネルギーの量
が火災の発生場所と感知器との間の距離の二乗に反比例
して小さくなるため、遠方で発生する火炎（例えば、
「火災報知設備の感知器及び発信機に係る技術上の規格
を定める省令」で規定されている３３ｃｍ角の火皿で燃
焼させたｎ−ヘプタンの火炎）を検出するには、検知感
度を上げるとともに検知に十分なエネルギーを受光でき
るように集光（例えば監視距離１００ｍでは監視範囲
０．１〜０．３度）しなければならず、監視範囲が狭く
なる。また、感知器は監視範囲全体からのエネルギーで
火災かどうかを判断し、監視範囲内のどの部分で火災が
発生したかは判断できないため、１台の感知器で広い範
囲を監視するには、監視範囲を狭めた感知器を上下左右
に走査する必要があり、大空間用途では、検知に時間が
掛かるという課題があった。

【０００５】また、火災発生場所や火災の状況の確認に
は、火災発生場所に監視員が行くか、あるいはＩＴＶカ
メラによる映像確認を行うが、前者では監視員が現場に
行くまでに時間が掛かる、後者では煙の中で十分な確認
ができないという課題があった。

【０００６】また、火災感知器の作動は、感知器が設置
された空間内のどこかで火災が発生したことを知らせる
ものであり、多数の感知器を設置し、どの感知器が作動
したかの情報をもとにしても、火災の発生位置を正確に
は特定できないという課題があった。火災発生位置の特
定は、消火に必要な水量や消火剤の確保に限界があるた
め、大空間を有する建築物へ適用する火災検知システム
（防災設備）には必要な機能であり、従来の装置では監
視員やＩＴＶ設備で火災の発生場所を確認し、消火設備
を起動するため、時間も掛かった。

【０００７】さらに、従来の火災検知システムを、ＩＴ
Ｖを利用して侵入者監視用途として利用するには、例え
ば監視員が常時モニタを見ているか、あるいは画像内か
ら移動物体を検出できるような画像処理装置を付加する
手段があるが、いづれも監視する場所に照明が必要であ
り、対象が大空間である場合は照明設備のランニングコ
ストが掛かるという課題があった。

【０００８】この発明は、上記のような課題を解消する
ためになされたもので、大空間を有する建築物の中で発
生した火災に対し、火災の発生場所までの距離に係らず
短時間で火災が検出できるようにしたもので、さらに、
火災の状況が確認できる、少ない台数で火災の発生位置
が求められる、または火災検知以外の用途にも利用でき
る火災検知システムを得ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明による火災検
知システムは、従来装置の感知器、受信機の代わりに、
赤外線レンズ、炎検知用フィルタ、赤外線カメラと二値
化処理部、画素数カウント部、判定部、制御装置インタ
フェースからなる火災判定装置と映像切換器を備えたも
のである。

【００１０】第２の発明による火災検知システムは、従
来装置の感知器、受信機、ＩＴＶカメラの代わりに、赤
外線レンズ、炎検知用フィルタ、赤外線カメラと二値化
処理部、画素数カウント部、判定部、制御装置インタフ
ェースからなる火災判定装置と、常温用フィルタ、フィ
ルタ切換器を備えたものである。

【００１１】第３の発明による火災検知システムは、第
２の発明による火災検知システムの火災判定装置に、基
準画メモリとＡＬＵを加えたものである。

【００１２】第４の発明による火災検知システムは、第
３の発明による火災検知システムの火災判定装置に、火
点位置算出部を加えたものである。

【００１３】第５の発明による火災検知システムは、第
４の発明による火災検知システムの火災判定装置に、温
度換算部を加えたものである。

【００１４】第６の発明による火災検知システムは、第
５の発明による火災検知システムの火災判定装置に、擬
似カラー変換部を加えたものである。

【００１５】第７の発明による火災検知システムは、第
６の発明による火災検知システムに回転台を加え、火災
判定装置に回転台インタフェースを加えたものである。

【００１６】第８の発明による火災検知システムは、第
２の発明による火災検知システムの赤外線レンズ、炎検
知用フィルタ、赤外線カメラ、二値化処理部、画素数カ
ウント部、常温用フィルタ、フィルタ切換器をひとつか
ら複数の構成とし、火災判定装置に火点方向出力部を加
えたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示すブ
ロック図であり、図において９と１１から１５は従来装
置と同一のものである。１は赤外線を集光するための赤
外線レンズ、２はこの赤外線レンズ１が集光した赤外線
のうち炎のピーク波長近傍だけを透過させる炎検知用フ
ィルタ、３はこの炎検知用フィルタ２を透過した赤外線
を画像データとしてリアルタイムに出力する赤外線カメ
ラ、４はこの赤外線カメラ３からの画像データを入力し
て予め設定した輝度以上の画素を出力する二値化処理
部、５はこの二値化処理部４から出力される画素の数を
カウントする画素数カウント部、６はこの画素数カウン
ト部５から出力されるカウント数から火災の有無を判定
する判定部、７は赤外線カメラ３から出力される画像デ
ータと判定部６の出力結果を合わせて映像信号として出
力するモニタインタフェース、８は判定部６の出力結果
を外部に出力するための制御装置インタフェース、９は
可視の映像を出力するＩＴＶカメラ、１０はこのＩＴＶ
カメラ９が出力する可視映像信号と前記モニタインタフ
ェース７が出力する映像信号を入力しどちらか一方を選
択出力する映像切換器、１１はこの映像切換器１０が出
力する映像信号を映像として表示するモニタである。

【００１８】次に動作について説明する。火災により発
生する炎からの放射エネルギーは波長４．４から４．５
μｍの赤外線波長領域に強度のピークがあり、この赤外
線は赤外線レンズ１で集光され、炎検知フィルタ２を透
過し、赤外線カメラ３に入力される。赤外線カメラ３は
内部に赤外線波長領域に感度のある２次元素子（２５６
×２５６画素程度）を備え、赤外線強度の大きい部分を
輝度の高い画像データ（赤外線映像）として出力する。
二値化処理部４は、この赤外線カメラ３が出力する画像
データから判定部６から指定された二値化レベルで画像
データを二値化処理し、各画素に対してある輝度レベル
以上となる画素を有意（通常は「１」）、それ以外の画
素を有意でない（通常は「０」）とした二値画像データ
に変換して出力する。炎検知フィルタ２の波長透過特性
と二値化レベルの設定によって、炎と高温部だけを有意
とすることができる。画素数カウント部５では、判定部
６で指定された画像上の領域に対して、二値化処理部４
が出力する二値画像データで有意となる画素の数をカウ
ントし出力する、判定部６は画素数カウント部５が出力
する画素数があらかじめ設定した指定した二値化レベル
と画像上の領域に対する火災検知画素数に比較して大き
い場合には火災発生と判断して火災発生信号を出力す
る。また、赤外線カメラ３が出力する画像データと判定
部６の出力結果を合わせて映像がモニタインタフェース
７、映像切換器１０を介してモニタ１１に表示される。
一方、制御装置インタフェース１２を介して、火災発生
信号は制御装置１２に伝送される。制御装置１２は、火
災発生信号を受信すると警報装置１４に火災の発生を知
らせる情報を表示させ、また警報音を鳴動させ、また防
災設備１５に対して消火や排煙の準備を指示する。操作
員は、映像切換器１０を操作し赤外線カメラ３が出力す
る赤外線カメラ３が出力する赤外線映像とＩＴＶカメラ
９が出力する可視映像を切換えながら、モニタ１１で火
災の状況を確認し、防災設備１５の作動が必要と判断し
た場合には、操作器１３から作動指令入力する。制御装
置１２は、この作動指令を防災設備１５に出力し、防災
設備１５は消火や排煙動作などを実行する。

【００１９】次に上記の火災検知画素数の設定方法につ
いて説明する。火災検知画素数は、規定された模擬火災
の火炎を対象として火炎までの距離を変えながら赤外線
映像を捉え、画素数カウント部５が出力する画素数をあ
らかじめ計測し、この画素数を基準に設定する。図２に
例として火炎までの距離に対応する火炎に対する画素数
カウント部５の計測画素数（火災のレベル）と火災検知
画素数を示す。図２で火災のレベルは、ｎ−ヘプタンを
０．１ｍ² の火皿で燃焼させたときの火炎を赤外線カメ
ラ３で撮影したときに、１５０℃以上と計測される画素
として画素数カウント部５が出力する画素数である。画
素数カウント部５が出力する画素数がこの画素数以上で
ある場合には火災として検知しなければならない。ま
た、不作動条件のレベルは、同じ監視距離に対し上記画
素数カウント部５が出力する画素数が火災のレベルの１
／４となる画素数であり、画素数カウント部５が出力す
る画素数がこの画素数より小さい場合は火災として検出
してはならない。火災検知設定レベルは、実際に火災と
判断する最低の画素数カウント部５が出力する画素数
で、監視距離をいくつかのグループに分け、それぞれの
グループに対して、上記火災のレベルと不作動条件の間
になるように設定する。図２では、４つのグループに分
け、グループ１では監視距離７０ｍ〜９０ｍに対して３
４画素以上、グループ２では監視距離９０ｍ〜１２０ｍ
に対して２１画素以上、グループ３では監視距離１２０
ｍ〜１５０ｍに対して１２画素以上、グループ４では監
視距離１５０ｍ〜１８０ｍに対して９画素以上としてい
る。例１に示すように監視距離８０ｍに対して火災検知
設定レベル３４画素以上、例２に示すように監視距離１
４０ｍに対して火災検知設定レベル１２画素以上とな
る。赤外線カメラ３の設置時に赤外線カメラ３の映像
で、各画素がどのグループに属するかをあらかじめ求
め、その値をテーブル化して判定部６に入力しておく。

【００２０】このように、実施の形態１では、赤外線カ
メラ３のリアルタイムの画像データを二値化処理部４に
よる二値化処理で火災発生を瞬時に検知することができ
る、また、監視距離に対応した火災検知画素数をもとに
火災かどうかの判定をするため監視視野内の同一規模の
火災を検出できるという長所がある。

【００２１】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２を示すブロック図であり、実施の形態１に対してＩ
ＴＶカメラ９と映像切換器１０を削除し、炎検知フィル
タ２に追加して常温用フィルタ１６とフィルタ切換器１
７を設けている。常温用フィルタ１６は、赤外線カメラ
３で感度のある３〜５μｍ波長帯域の赤外線を透過する
もので、この常温用フィルタ１６を透した場合、常温近
辺の物体の赤外線映像をモニタ９で監視できる。フィル
タ切換器１７は炎検知フィルタ２か常温用フィルタ１６
かのどちらかを制御装置１２からの指令で機械的に切換
えることができる。火災検知の方法や原理は実施形態１
と同じであるが、この実施形態２では、火災検知後の周
囲の状況をＩＴＶカメラの代わりに、常温用フィルタ１
６を透した赤外線映像としてモニタ１１で監視すること
ができる。

【００２２】実施の形態３．図４はこの発明の実施の形
態３を示すブロック図であり、実施の形態２に加え、二
値化処理部４、画素数カウント５、判定部６、モニタイ
ンタフェース７、制御装置インタフェース８で構成され
る火災判定装置に基準画メモリ１８と論理演算や四則演
算を実行できるＡＬＵ（Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ Ｌｏｇ
ｉｃ Ｕｎｉｔ）１９を設けたものである。基準画メモ
リ１８は赤外線カメラ３が出力する画像データを１画面
分記憶できるもので、ＡＬＵ１９は基準画メモリ１８に
記憶された画像データと赤外線カメラ３が出力する画像
データの画素間の差分かあるいは赤外線カメラ３が出力
する画像データをそのまま出力する。火災検知の場合に
は、赤外線カメラ３が出力する画像データをそのまま出
力するように制御し、実施形態１と同じ方法や原理で火
災の判定を実行する。

【００２３】実施の形態３では、火災検知の用途以外
に、監視視野内の侵入者の検知に利用できる。この動作
について説明する。まず、一時的に火災検知処理を中断
し、フィルタ切換器１７を制御し、常温用フィルタ１６
を選択し、常温付近の物体の映像を１画面分基準画メモ
リ１８に記憶する。次にＡＬＵ１９を基準画メモリ１８
に記憶された画像データと赤外線カメラ３が出力する画
像データの画素間の差分、すなわち差分画像を出力する
ように選択する。二値化処理部４では、判定部６から設
定される二値化レベルで二値化処理を実行し、結果とし
て動きのあるものを有意とし、静止しているものを有意
でないとして出力する。画素数カウント部５では、判定
部６で指定された画像上の領域に対して、二値化処理部
４が出力する二値画像データで有意となる画素の数をカ
ウントし出力する。判定部６は画素数カウント部５が出
力する画素数があらかじめ設定した指定した二値化レベ
ルと画像上の領域に対する侵入者検知画素数に比較して
大きい場合には侵入者ありと判断して侵入者検知信号を
出力する。侵入者検知信号は、火災検知信号と同様に、
制御装置インタフェース１２を介して、制御装置１２に
伝送され、制御装置１２は、警報装置１４に侵入者発生
を知らせる情報を表示させ、また警報音を鳴動させる。
赤外線カメラ３は、対象物自信が放射する赤外線を捉え
て映像化できるため、外部照明無しで上記の動作を実現
できる。

【００２４】このように、実施形態３では火災発生の検
知や火災発生の状況の把握に加えて、侵入者の検知がで
きるため防犯のための監視も行える。

【００２５】実施の形態４．図５はこの発明の実施の形
態４を示すブロック図であり、実施の形態３に加え、火
災判定装置に火点位置算出部２０を設けたものである。
火点位置算出部２０は、二値化処理部４が出力する二値
画像データで、１と出力する画像上の領域より画像上の
特定位置を算出し、その画像上の特定位置を判定部６に
出力する。この画像上の特定位置は、火災検知処理では
火災の発生地点に、侵入者検知処理では侵入者の検知位
置に対応する。判定部６では、画像上の特定位置に対応
する実際の位置座標あるいはその特定位置の空間に対応
する区画番号をあらかじめテーブルとして記憶してお
り、火点位置算出部２０が出力する画像上の特定位置か
ら対応する位置座標または区画番号を求め、制御装置イ
ンタフェース８を介して制御装置１２に出力される。制
御装置１２は、この火災の発生地点あるいは侵入者の検
知位置に対応する位置座標または区画番号を警報装置１
４に出力し、警報装置１４は、その位置座標または区画
番号を表示する。

【００２６】図６は、例として上記画像上の位置と実際
の区画との対応を示す概念図である。図６で、監視対象
空間はＸＹＺ座標で表される３次元空間であり、説明を
容易にするために、監視対象の空間がＸＺ平面、ＹＺ平
面、ＸＹ平面で仕切られているものとし、ＸＺ平面を区
画１、ＹＺ平面を区画２、ＸＹ平面を区画３とした場合
に、ＸＹ平面状で発生した火災を赤外線カメラで撮影し
た時のイメージを示している。図７は、上記図６の例で
具体的に画像上の特定位置をどのように実際の区画番号
に変換するかを説明した図である。図７で、赤外線カメ
ラの画素を８×８画素（実際の赤外線カメラでは２５６
×２５６画素程度）とし、二値化処理部４で有意と出力
される火災あるいは侵入者に対応する画素を黒塗りで示
している。この画素以外は有意とはならないが画像上で
の対応をわかり易くするために画像上での区画の境界と
なる画素を斜線で示している。また、図７の表は判定部
６に記憶される２次元座標（ｘ，ｙ）で表される画素に
対応する区画番号の例を示した物である。火災あるいは
侵入者は、その下部が監視対象のＸＺ平面、ＹＺ平面、
あるいはＸＹ平面に接するものとし、それゆえ火点位置
算出部２０は二値化処理部４で有意と出力される領域の
底辺の中点、すなわち座標（ｘ，ｙ）＝（５，５）を画
像上の特定位置とする。判定部６では、座標（ｘ，ｙ）
＝（５，５）に対応する区画番号として区画３を読み出
し制御装置インタフェース８を介して制御装置１２に出
力する。図６、図７の例では区画番号で出力するケース
で説明したが、区画番号の代わりに３次元座標値として
画像上の特定位置を複雑な実際の形状に合わせた位置に
変換することは可能である。

【００２７】従来のＩＴＶカメラ監視では、煙の粒子の
大きさが可視光の波長（０．４〜０．７μｍ）と同程度
の大きさであり、監視に必要な可視領域で発光する照明
光が煙の粒子に散乱されてしまうため、煙の発生により
火災の発生が推測できるが、火災位置の特定ができな
い。一方、この発明の赤外線カメラ３を利用した場合で
は、火炎が放射する赤外線を煙の粒子に散乱されずに受
光できるため、煙の影響を受けずに火災地点の特定がで
きる。このように、実施形態４では火災発生の検知や火
災発生の状況の把握に加えて、侵入者の検知ができ、さ
らにその検知位置が煙のあるなしにかかわらず特定でき
る。

【００２８】実施の形態５．図８はこの発明の実施の形
態５を示すブロック図であり、実施の形態４に加え、火
災判定装置に温度換算部２１を設けたものである。温度
換算部２１は、赤外線カメラ３がＡＬＵ１９を経由して
出力する映像の輝度と温度の関係を予め求め、判定部６
が指定する例えば火災発生地点の画素の温度や通常状態
での温度を判定部６に出力することができる、判定部６
では、火災発生地点の位置とその位置での温度を制御装
置インタフェース８を介して制御装置１２に出力する。
制御装置１２は、この火災の発生地点とその地点の温度
を警報装置１４に出力し、警報装置１４は、その火災の
発生地点とその地点の温度を表示する。同様に平常状態
での温度を表示することもできる。このように、実施形
態５では火災発生の検知や火災発生の状況の把握に加え
て、火災の発生地点の温度や平常状態での温度を表示で
き、防災装置を作動させるかどうかの操作員のための補
助的な判断材料を提供できる。

【００２９】実施の形態６．図９はこの発明の実施の形
態６を示すブロック図であり、実施の形態５に加え、火
災判定装置に擬似カラー変換部２２を設けたものであ
る。擬似カラー変換部２２は、赤外線カメラ３が出力す
るモノクロの映像の輝度に対応した色を予め設定し、カ
ラー映像に変換して出力するもので、モニタインタフェ
ース７を介して、モニタ９でカラー映像を表示すること
ができる。色の設定は、例えば輝度の高い部分、すなわ
ち温度の高い部分を赤色とすれば、警報装置１４で火災
の発生地点とその地点の温度を表示したときに、視覚的
に温度の高い部分が監視視野内のどの部分であるか捉え
やすくなる。このように、実施形態６では火災発生の状
況を視覚的に捉えやすくなり、防災装置を作動させるか
どうかの操作員のための補助的な判断材料を提供でき
る。

【００３０】実施の形態７．図１０はこの発明の実施の
形態７を示すブロック図であり、実施の形態６に加え、
回転台２３と火災判定装置に回転台インタフェース２４
を設けたものである。回転台２３には赤外線カメラ３が
搭載され、回転台が上下左右に旋回すると赤外線カメラ
３が撮影する監視範囲も旋回にしたがって移動する。回
転台インタフェース２４は回転台２３に旋回の指示を出
力するものであり、回転台２３からの旋回角度を示す応
答をもとに判定部６からの指令に対応する位置に回転台
２３を停止させることができる。判定部６では、回転台
２３の停止位置に対応する監視距離のテーブルを内部に
備えており、実施の形態４と同様に監視距離に対応した
火災検知画素数をもとに火災判定と火災発生位置の算出
ができる。このように、実施形態７では、回転台２３と
赤外線カメラ３を組み合わせたことで、より広い領域の
火災監視ができ、大空間の効率的な火災検知システムを
構築できる。

【００３１】実施の形態８．図１１はこの発明の実施の
形態８を示すブロック図であり、１ａ、１ｂは赤外線レ
ンズ、２ａ、２ｂは炎検知用フィルタ、３ａ、３ｂは赤
外線カメラ、４ａ、４ｂは二値化処理部、５ａ、５ｂは
画素数カウント部、６は判定部、７はモニタインタフェ
ース、８は制御装置インタフェース、１１から１５は従
来装置と同一のもの、１６ａ、１６ｂは常温用フィル
タ、１７ａ、１７ｂはフィルタ切換器、１８は火点位置
算出部、２５ａ、２５ｂは画面内での火点位置の水平方
向を出力する火点方向出力部である。図１２に２台の赤
外線カメラによる火点位置算出の概念図を示す。火点方
向出力部２５ａ、２５ｂは、二値化処理部４ａ、４ｂが
出力する二値画像データで有意と出力される領域の底辺
の中点に対応する画像上の火点特定位置を算出し、その
画像上の火点特定位置の視線中心からのずれから赤外線
カメラ３ａ、３ｂから見た火点の水平方向の角度を判定
部６に出力する。判定部６では、あらかじめ値を記憶し
ている二つの赤外線カメラ３ａ、３ｂの設置位置からそ
れぞれ対応する火点方向出力部２５ａ、２５ｂが出力す
る火点の水平方向の角度方向に直線を延ばしたときの平
面上の直線の交点を三角法から求め、これを監視対象物
の平面上の火点位置として制御装置インタフェース８を
介して制御装置１２に出力する。

【００３２】実施形態１から７までは、画面に映し出さ
れた火点の監視方向の距離を火点が監視対象の構造物に
接しているものとして赤外線カメラの監視画面対応であ
らかじめ記憶する方式としていたため、例えば一時的に
吊り下げられたものが火災となった場合は正確な位置が
判らないのに対して、二つの赤外線カメラ３を利用した
この方式では、火点が構造物に接しているいないに関わ
らず正確な火点が算出できる。

【００３３】

【発明の効果】第１の発明によれば、炎の放射赤外線エ
ネルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡
単な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知で
きる効果がある。

【００３４】第２の発明によれば、炎の放射赤外線エネ
ルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡単
な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知でき
る効果がある。また、常温用のフィルタを使用し常温付
近のものを赤外線映像としてモニタできるため、火災発
生時の周囲の状況を煙のあるなしに関わらず確認できる
効果がある。

【００３５】第３の発明によれば、炎の放射赤外線エネ
ルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡単
な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知でき
る効果と常温用のフィルタを使用し常温付近のものを赤
外線映像としてモニタできるため、火災発生時の周囲の
状況を煙のあるなしに関わらず確認できる効果と常温の
赤外線画像の差分から侵入者などの移動物体を検知でき
る効果がある。

【００３６】第４の発明によれば、炎の放射赤外線エネ
ルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡単
な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知でき
る効果と常温用のフィルタを使用し常温付近のものを赤
外線映像としてモニタできるため、火災発生時の周囲の
状況を煙のあるなしに関わらず確認できる効果と常温の
赤外線画像の差分から侵入者などの移動物体を検知でき
る効果と検知した火災あるいは侵入者の画像上の位置か
らその実際の検知地点を特定できる効果がある。

【００３７】第５の発明によれば、炎の放射赤外線エネ
ルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡単
な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知でき
る効果と常温用のフィルタを使用し常温付近のものを赤
外線映像としてモニタできるため、火災発生時の周囲の
状況を煙のあるなしに関わらず確認できる効果と常温の
赤外線画像の差分から侵入者などの移動物体を検知でき
る効果と検知した火災あるいは侵入者の画像上の位置か
らその実際の検知地点を特定できる効果と赤外線カメラ
が出力する映像の輝度から検知した火災の温度が算出で
きる効果がある。

【００３８】第６の発明によれば、炎の放射赤外線エネ
ルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡単
な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知でき
る効果と常温用のフィルタを使用し常温付近のものを赤
外線映像としてモニタできるため、火災発生時の周囲の
状況を煙のあるなしに関わらず確認でき、さらに擬似カ
ラー変換部で高温のものを特定の色で表示出力でき火災
発生地点が確認しやすい効果と常温の赤外線画像の差分
から侵入者などの移動物体を検知できる効果と検知した
火災あるいは侵入者の画像上の位置からその実際の検知
地点を特定できる効果と赤外線カメラが出力する映像の
輝度から検知した火災の温度が算出できる効果がある。

【００３９】第７の発明によれば、炎の放射赤外線エネ
ルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡単
な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知でき
る効果と常温用のフィルタを使用し常温付近のものを赤
外線映像としてモニタできるため、火災発生時の周囲の
状況を煙のあるなしに関わらず確認でき、さらに擬似カ
ラー変換部で高温のものを特定の色で表示出力でき火災
発生地点が確認しやすい効果と常温の赤外線画像の差分
から侵入者などの移動物体を検知できる効果と検知した
火災あるいは侵入者の画像上の位置からその実際の検知
地点を特定できる効果と赤外線カメラが出力する映像の
輝度から検知した火災の温度が算出できる効果と赤外線
カメラを回転台に搭載し旋回させることで、少ない台数
で広い領域が監視できる効果がある。

【００４０】第８の発明によれば、炎の放射赤外線エネ
ルギーを映像化する赤外線カメラとその出力映像の簡単
な画像処理で火災を検知するため、迅速に火災検知でき
る効果と常温用のフィルタを使用し常温付近のものを赤
外線映像としてモニタできるため、火災発生時の周囲の
状況を煙のあるなしに関わらず確認できる効果と常温の
赤外線画像の差分から侵入者などの移動物体を検知でき
る効果と２台の赤外線カメラが検知した火災あるいは侵
入者の画像上の特定位置から検知地点をより正確に算出
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による火災検知システムの実施の形
態１を示す図である。

【図２】 この発明による火災検知システムの実施の形
態１による監視距離に対する火災検知設定レベルを示す
図である。

【図３】 この発明による火災検知システムの実施の形
態２を示す図である。

【図４】 この発明による火災検知システムの実施の形
態３を示す図である。

【図５】 この発明による火災検知システムの実施の形
態４を示す図である。

【図６】 この発明による火災検知システムの実施の形
態４を示す動作説明図である。

【図７】 この発明による火災検知システムの実施の形
態４を示す動作説明図である。

【図８】 この発明による火災検知システムの実施の形
態５を示す図である。

【図９】 この発明による火災検知システムの実施の形
態６を示す図である。

【図１０】 この発明による火災検知システムの実施の
形態７を示す図である。

【図１１】 この発明による火災検知システムの実施の
形態８を示す図である。

【図１２】 この発明による火災検知システムの実施の
形態８による火点位置算出の概念図である。

【図１３】 従来の火災検知システムを示す図である。

【符号の説明】

１ 赤外線レンズ、２ 炎検知用フィルタ、３ 赤外線
カメラ、４ 二値化処理部、５ 画素数カウント部、６
判定部、７ モニタインタフェース、１４警報装置、
１５ 防災設備、１６ 常温用フィルタ、１７ フィル
タ切換器、１８ 基準画メモリ、１９ ＡＬＵ、２０
火点位置算出部、２１ 温度換算部、２２ 擬似カラー
変換部、２３ 回転台、２４ 回転台インタフェース、
２５火点方向出力部、２６ 感知器、２７ 受信機。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−155287（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−190680（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−254096（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−307757（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−241076（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08B 17/12 G01J 5/48 G08B 25/00 510

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大空間の赤外線を集光する赤外線レンズ
   と、この赤外線レンズを透過する赤外線のうち炎のピー
   ク波長部分近傍だけを透過させる炎検知用フィルタと、
   前記赤外線レンズと炎検知用フィルタを透して集光され
   た赤外線を画像データとして出力する赤外線カメラと、
   この赤外線カメラからの出力画像データを入力して予め
   設定した輝度以上の画素を二値化処理により有意として
   出力する二値化処理部と、この二値化処理部が有意とし
   て出力する画素の数をカウントする画素数カウント部
   と、この画素数カウント部のカウント値から火災の判定
   をする判定部と、前記赤外線カメラからの映像と判定部
   の結果等を映像信号として出力するモニタインタフェー
   スと、前記判定部の結果を受けて火災の発生信号を出力
   する制御装置インタフェースと、火災の発生状況を監視
   するテレビカメラと、前記モニタインタフェースとこの
   テレビカメラからの映像信号を入力しどちらかの映像を
   選択出力する映像切換器と、この映像切換器の出力する
   映像信号を映像として表示するモニタと、前記制御装置
   インタフェースからの火災の発生信号を受けシステム全
   体を制御管理する制御装置と、この制御装置を操作する
   操作器と、前記制御装置からの指示により火災発生を表
   示する警報装置と、前記制御装置からの指示により消火
   や排煙等を実行する防災設備とを有する火災検知システ
   ム。
2. 【請求項２】 大空間の赤外線を集光する赤外線レンズ
   と、この赤外線レンズを透過する赤外線のうち炎のピー
   ク波長部分近傍だけを透過させる炎検知用フィルタと、
   この赤外線レンズを透過する赤外線を減衰させずに透過
   する常温用フィルタと、前記炎検知フィルタとこの常温
   用フィルタのどちらかを選択するフィルタ切換器と、前
   記赤外線レンズと炎検知用フィルタを透して集光された
   赤外線を画像データとして出力する赤外線カメラと、こ
   の赤外線カメラからの出力画像データを入力して予め設
   定した輝度以上の画素を二値化処理により有意として出
   力する二値化処理部と、この二値化処理部が有意として
   出力する画素の数をカウントする画素数カウント部と、
   この画素数カウント部のカウント値から火災の判定をす
   る判定部と、前記赤外線カメラからの映像と判定部の結
   果等を映像信号として出力するモニタインタフェース
   と、前記判定部の結果を受けて火災の発生信号を出力す
   る制御装置インタフェースと、前記モニタインタフェー
   スの出力する映像信号を映像として表示するモニタと、
   前記制御装置インタフェースからの火災の発生信号を受
   けシステム全体を制御管理する制御装置と、この制御装
   置を操作する操作器と、前記制御装置からの指示により
   火災発生を表示する警報装置と、前記制御装置からの指
   示により消火や排煙等を実行する防災設備とを有する火
   災検知システム。
3. 【請求項３】 大空間の赤外線を集光する赤外線レンズ
   と、この赤外線レンズを透過する赤外線のうち炎のピー
   ク波長部分近傍だけを透過させる炎検知用フィルタと、
   この赤外線レンズを透過する赤外線を減衰させずに透過
   する常温用フィルタと、前記炎検知フィルタとこの常温
   用フィルタのどちらかを選択するフィルタ切換器と、前
   記赤外線レンズと炎検知用フィルタを透して集光された
   赤外線を画像データとして出力する赤外線カメラと、こ
   の赤外線カメラからの出力画像データのうち常温付近の
   物体の映像を１画面分記憶する基準画メモリと、この基
   準画メモリに記憶された画像データと前記赤外線カメラ
   が出力する画像データの画素間の差分値を論理演算によ
   り出力したりあるいは画像データをそのまま出力する演
   算部と、この演算部が出力する差分画像データを入力し
   て予め設定した輝度以上の画素を二値化処理により有意
   として出力する二値化処理部と、この二値化処理部が有
   意として出力する画素の数をカウントする画素数カウン
   ト部と、この画素数カウント部のカウント値から火災あ
   るいは侵入者ありなしの判定をする判定部と、前記赤外
   線カメラからの映像と判定部の結果等を映像信号として
   出力するモニタインタフェースと、前記判定部の結果を
   受けて火災の発生信号や侵入者検知信号を出力する制御
   装置インタフェースと、前記モニタインタフェースの出
   力する映像信号を映像として表示するモニタと、前記制
   御装置インタフェースからの火災の発生信号や侵入者の
   検知信号を受けシステム全体を制御管理する制御装置
   と、この制御装置を操作する操作器と、前記制御装置か
   らの指示により火災発生や侵入者検知を表示する警報装
   置と、前記制御装置からの指示により消火や排煙等を実
   行する防災設備を有する火災検知システム。
4. 【請求項４】 大空間の赤外線を集光する赤外線レンズ
   と、この赤外線レンズを透過する赤外線のうち炎のピー
   ク波長部分近傍だけを透過させる炎検知用フィルタと、
   この赤外線レンズを透過する赤外線を減衰させずに透過
   する常温用フィルタと、前記炎検知フィルタとこの常温
   用フィルタのどちらかを選択するフィルタ切換器と、前
   記赤外線レンズと炎検知用フィルタを透して集光された
   赤外線を画像データとして出力する赤外線カメラと、こ
   の赤外線カメラからの出力画像データのうち常温付近の
   物体の映像を１画面分記憶する基準画メモリと、この基
   準画メモリに記憶された画像データと前記赤外線カメラ
   が出力する画像データの画素間の差分値を論理演算によ
   り出力したりあるいは画像データをそのまま出力する演
   算部と、この演算部が出力する差分画像データを入力し
   て予め設定した輝度以上の画素を二値化処理により有意
   として出力する二値化処理部と、この二値化処理部が有
   意として出力する画素の数をカウントする画素数カウン
   ト部と、前記二値化処理部が有意として出力する画素の
   塊の画像上での重心位置を算出する火点位置算出部と、
   前記画素数カウント部のカウント値から火災あるいは侵
   入者ありなしの判定をし、この火点位置算出部が出力す
   る有意として出力する画素の塊の画像上での重心位置か
   ら火災あるいは侵入者の検知地点を出力する判定部と、
   前記赤外線カメラからの映像と判定部の結果等を映像信
   号として出力するモニタインタフェースと、前記判定部
   の結果を受けて火災の発生信号や侵入者検知信号を出力
   する制御装置インタフェースと、前記モニタインタフェ
   ースの出力する映像信号を映像として表示するモニタ
   と、前記制御装置インタフェースからの火災の発生信号
   や侵入者の検知信号を受けシステム全体を制御管理する
   制御装置と、この制御装置を操作する操作器と、前記制
   御装置からの指示により火災発生や侵入者検知とその検
   知地点を表示する警報装置と、前記制御装置からの指示
   により消火や排煙等を実行する防災設備とを有する火災
   検知システム。
5. 【請求項５】 大空間の赤外線を集光する赤外線レンズ
   と、この赤外線レンズを透過する赤外線のうち炎のピー
   ク波長部分近傍だけを透過させる炎検知用フィルタと、
   この赤外線レンズを透過する赤外線を減衰させずに透過
   する常温用フィルタと、前記炎検知フィルタとこの常温
   用フィルタのどちらかを選択するフィルタ切換器と、前
   記赤外線レンズと炎検知用フィルタを透して集光された
   赤外線を画像データとして出力する赤外線カメラと、こ
   の赤外線カメラからの出力画像データのうち常温付近の
   物体の映像を１画面分記憶する基準画メモリと、この基
   準画メモリに記憶された画像データと前記赤外線カメラ
   が出力する画像データの画素間の差分値を論理演算によ
   り出力したりあるいは画像データをそのまま出力したり
   する演算部と、この演算部が出力する差分画像データを
   入力して予め設定した輝度以上の画素を二値化処理によ
   り有意として出力する二値化処理部と、この二値化処理
   部が有意として出力する画素の数をカウントする画素数
   カウント部と、前記二値化処理部が有意として出力する
   画素の塊の画像上での重心位置を算出する火点位置算出
   部と、前記画素数カウント部のカウント値から火災ある
   いは侵入者ありなしの判定をし、この火点位置算出部が
   出力する有意として出力する画素の塊の画像上での重心
   位置から火災あるいは侵入者の検知地点を出力する判定
   部と、前記赤外線カメラからの映像と判定部の結果等を
   映像信号として出力するモニタインタフェースと、前記
   判定部の結果を受けて火災の発生信号や侵入者検知信号
   を出力する制御装置インタフェースと、前記モニタイン
   タフェースの出力する映像信号を映像として表示するモ
   ニタと、前記制御装置インタフェースからの火災の発生
   信号や侵入者の検知信号を受けシステム全体を制御管理
   する制御装置と、この制御装置を操作する操作器と、前
   記制御装置からの指示により火災発生や侵入者検知とそ
   の検知地点を表示する警報装置と、前記制御装置からの
   指示により消火や排煙等を実行する防災設備とを有する
   火災検知システム。
6. 【請求項６】 大空間の赤外線を集光する赤外線レンズ
   と、この赤外線レンズを透過する赤外線のうち炎のピー
   ク波長部分近傍だけを透過させる炎検知用フィルタと、
   この赤外線レンズを透過する赤外線を減衰させずに透過
   する常温用フィルタと、前記炎検知フィルタとこの常温
   用フィルタのどちらかを選択するフィルタ切換器と、前
   記赤外線レンズと炎検知用フィルタを透して集光された
   赤外線を画像データとして出力する赤外線カメラと、こ
   の赤外線カメラからの出力画像データのうち常温付近の
   物体の映像を１画面分記憶する基準画メモリと、この基
   準画メモリに記憶された画像データと前記赤外線カメラ
   が出力する画像データの画素間の差分値を論理演算によ
   り出力したりあるいは画像データをそのまま出力したり
   する演算部と、この演算部が出力する差分画像データを
   入力して予め設定した輝度以上の画素を二値化処理によ
   り有意として出力する二値化処理部と、この二値化処理
   部が有意として出力する画素の数をカウントする画素数
   カウント部と、前記二値化処理部が有意として出力する
   画素の塊の画像上での重心位置を算出する火点位置算出
   部と、前記画素数カウント部のカウント値から火災ある
   いは侵入者ありなしの判定をし、この火点位置算出部が
   出力する有意として出力する画素の塊の画像上での重心
   位置から火災あるいは侵入者の検知地点を出力する判定
   部と、前記赤外線カメラからのモノクロ映像をその輝度
   に対応してカラー映像に変換して出力する擬似カラー変
   換部と、この擬似カラー変換部が出力するカラー映像と
   前記判定部の結果等を映像信号として出力するモニタイ
   ンタフェースと、前記判定部の結果を受けて火災の発生
   信号や侵入者検知信号を出力する制御装置インタフェー
   スと、前記モニタインタフェースの出力する映像信号を
   映像として表示するモニタと、前記制御装置インタフェ
   ースからの火災の発生信号や侵入者の検知信号を受けシ
   ステム全体を制御管理する制御装置と、この制御装置を
   操作する操作器と、前記制御装置からの指示により火災
   発生や侵入者検知とその検知地点を表示する警報装置
   と、前記制御装置からの指示により消火や排煙等を実行
   する防災設備とを有する火災検知システム。
7. 【請求項７】 前記赤外線カメラの撮像範囲を調整する
   ため赤外線カメラを左右および上下に回転させる回転台
   を備え監視状況に合わせ赤外線カメラの撮像範囲の制御
   することを特徴とする請求項第１項、第２項、第３項、
   第４項、第５項または第６項記載の火災検知システム。
8. 【請求項８】 前記記載の赤外線カメラを複数台設置
   し、火災判定装置は、前記複数台の赤外線カメラで撮像
   された画像データを処理して火災発生の有無を判定する
   ようにし、複数箇所を同時に監視できることを特徴とす
   る請求項第１項、第２項、第３項、第４項、第５項また
   は第６項記載の火災検知システム。