JP5026932B2 - 放火火災予防装置 - Google Patents

Description

本発明は、放火を監視して予防する放火火災予防装置に関する。

近年、住宅火災による死者が多いことから、住宅用火災警報器の設置が義務付けられるようになり、住宅火災による死者の減少が期待されている。

一方、建物火災の件数は、統計によると約３３，０００件／年であり、そのうち放火及び放火の疑いによるものが約６，０００件／年ともっとも多いことが報告されている。

このような放火による火災を監視する方法としては、火災による炎を検出する炎感知器を放火されやすい場所などに設置し、放火による火災を初期段階で検出して住戸内で警報することが考えられる。
特開２００４−３０３０９３号公報

しかしながら、このような従来の炎感知器などを利用した放火による火災の監視にあっては、放火された後の初期段階で火災を検出して警報するだけであり、放火そのものを未然に防止することはできず、また不在時には警報が出されても対応ができないという問題もある。

本発明は、放火しようする者の行動を捉えて積極的な予防措置を自動的に行うことにより放火を未然に防止するか放火されても初期段階での消火を可能とする放火火災予防装置を提供することを目的とする。

本発明は放火火災予防装置を提供する。本発明の放火火災予防装置は、
警戒領域を常時監視して侵入者の検出信号を出力する人感センサと、
人感センサの検出信号から人を判別した際に放火監視を開始し、放火監視を開始してから所定時間後に人体検出を判別しない場合は放火監視を終了し、放火監視を開始してから所定時間内に再度人体検出を判別した場合は当該判別時点を起点として放火監視を再度開始する制御部と、
放火監視時に警戒領域の炎の検出信号を出力する放火センサと、
放火監視時に警戒領域を照明するライトと、
警戒領域に消火用水を散布するノズルと、
ノズルにタンクから消火用水を加圧供給するポンプと、
を備え、制御部は、放火監視時に放火センサの検出信号から放火を判別した際に、ポンプを起動してノズルから消火用水を散布させることを特徴とする。また、放火監視時に音響出力してもよい。

ここで、本発明の放火火災予防装置は、警戒場所の壁面等に設置される筐体と、筐体に対し斜め下向き方向に調整自在に配置されたカバーとを備え、カバーに、人感センサ、放火センサ、ライト及びノズルを配置する。

人感センサは人の放射する熱線を検出する赤外線センサであり、放火センサは微小な炎から発する紫外光を検出する紫外線センサである。

制御部は、ポンプの運転制御によりノズルから消火用水を、連続的又は断続的に散布させる。

更に、ライトを点灯して、その照射パターンにより警戒領域を確認するテストスイッチを備える。

本発明によれば、放火されやすい玄関、階段、踊り場などを警戒領域として設置しておくことにより、放火しようとする者が近づくと人感センサにより警戒領域への人の侵入を検出して放火センサによる火災監視を開始すると同時にライトを点灯して警戒領域を照明し、検知されたことを侵入者に分からせ、放火を思いとどまらせることが可能である。

それでも放火に及ぶ場合には、放火しようとするガスライターなどの炎、もしくは放火した初期段階での炎を放火センサが検出し、ポンプ起動によりノズルから消火用水を警戒領域に散布し、放火による火災を初期段階で抑制消火可能とする。

図１は本発明による放火火災予防装置の実施形態を示した説明図であり、図１（Ａ）に側面図を、図１（Ｂ）に正面図を示す。

図１において、本実施形態の放火火災予防装置１０は、警戒場所となる自宅などの壁面１１に本体１２を設置し、本体１２に対しカバー１４が斜め下向きに取り付けられている。カバー１４の正面には、図１（Ｂ）に示すように上側から人感センサ１６、放火センサ１８、ライト２０及びノズル２２を配置している。

また図１（Ａ）に示すように、本体１２の側面には覗き窓１５が設けられ、覗き窓１５から本体１２の内部に収納しているタンクの水の量を確認できるようにしている。

人感センサ１６は警戒領域に侵入した人の放射する熱線を検出するセンサであり、例えば赤外線センサが使用される。放火センサ１８は、警戒領域における微小な炎を放火として検出するセンサであり、例えば微小な炎から発する紫外光を検出する紫外線センサを用いる。

本実施形態において、放火センサ１８として使用する紫外線センサの検出感度としては、例えば３メートル先で３センチメートル程度の炎を検出できる能力を備える。このため、侵入者が放火しようとしてガスライターなどを点けると、ガスライターの炎を放火として検出することができる。

図２は本実施形態の内部構造を示した断面図である。図２において、本体１２は前方に開口した円筒状の部材であり、壁面側を取付部材２４により壁面１１に固定している。本体１２の前面にはカバー１４が配置される。

カバー１４の裏側を閉鎖する裏カバー２５で仕切られた収納部には回路基板２６が配置されている。回路基板２６には前方に向けて、人感センサ１６、放火センサ１８（図１参照）、ライト２０を構成する開口窓の背後に配置されたＬＥＤランプ２８、更に制御部を構成するＭＰＵなどの回路素子が実装されている。

カバー１４は本体１２に対し、わずかに下向き斜め方向に配置されているが、この指向方向は調整することができる。カバー１４の方向調整のため、本体１２側にはベースプレート３０が固定され、ベースプレート３０に対しアジャスタ機構を介してカバー１４側の可動プレート３２を配置している。

ベースプレート３０に対する可動プレート３２のアジャスタ機構は、上側については調整ネジ３４とスプリング３８を設けており、下側についても同様に調整ネジ３６とスプリング４０を設けている。

アジャスタ機構は図示のように下側の調整ネジ３６をスプリング４０を圧縮して締め込んだ状態で上側の調整ネジ３４を緩めてスプリング３８により広げることで、カバー１４の下向き角度を必要に応じて所定の範囲で調整することができる。

なお調整ネジ３４，３６によるカバー１４の角度調整は、カバー１４を本体１２に対し外した状態で可動プレート３２を露出して行い、調整後に可動プレート３２に対しカバー１４の裏カバー２５側を取付固定する。また、カバー１４側を外さずに、本体の１２の外部からベースプレート３０に対し可動プレート３２側の上下の間隔を調整する調整機構を設けるようにしてもよい。

本体１２内には電池４２、タンク４４及びポンプ４６が設けられている。タンク４４には消火剤として水道水などの消火用水、または消火薬剤例えば燐酸アンモニウム０．５％水溶液などが入れられている。

タンク４４の消火用水の量は、図１（Ａ）に示したように、本体１２の側面の覗き窓１５から確認することができる。タンク４４からポンプ４６の吸込側にはチューブ４７が接続され、ポンプ４６の吐出側からカバー１４に設けたノズル２２の付け根部分にはチューブ４８が接続されている。

図３は本実施形態による警戒領域の設定状態を示した説明図である。図３において、本実施形態の放火火災予防装置１０は、統計的に放火され易い場所として知られた住宅の玄関、階段踊り場などの壁面１１に、例えば人の手の届かない高さとなるような位置に設置される。

壁面１１に対する設置状態で、放火火災予防装置１０から見た斜め下側の警戒領域仮想面５０に対し、人感センサ１６の人体監視領域５２、ノズル２２による放水領域５４、及びランプ２０と放火センサ１８（図１参照）による照明・火災監視領域５６が設定される。

図４は図３の警戒領域仮想面５０における人体監視領域５２、放水領域５４及び照明・火災監視領域５６を平面的に示したもので、Ａ−Ａが図３の断面に対応している。

本実施形態にあっては、図４のように、人感センサ１６による人体監視領域５２が例えば監視中心から最小１メートルの半径を確保するように形成されている。なお、図４については横に広い楕円の領域となっているが、円形であってもよい。

この人体監視領域５２の内側に放水領域５４が設定され、更にその内側に照明・火災監視領域５６が設定されている。即ち、人体監視領域５２が最も広く、その内側に放水領域５４が設定され、更にその内側に照明・火災監視領域５６が設定され、照明・火災監視領域５６は必ず放水領域５４と同一か、またはその中に含まれるようにする。

もちろん図４の各領域については、全ての領域が同一領域となるように設定することも可能であるが、現実的には各センサ及びランプの照明パターンは異なることから、人体監視領域５２を最も広くし、その中に放水領域５４を設定し、更にその中に照明・火災監視領域５６を設定するように調整することが望ましい。

図５は本実施形態の回路構成及び機能構成を示したブロック図である。図５において、放火火災予防装置１０は制御部としてＭＰＵ６０を備え、プログラムの実行による機能として人体検出部６８、放火監視部７０、照明制御部７２及び放水制御部７４の機能を実現している。ＭＰＵ６０に対しては、人感センサ１６、放火センサ１８、ライト２０、ＬＥＤランプ２８が設けられている。

更にＭＰＵ６０に対しては、電源部６２、移報端子６４、不揮発メモリ６５及びテストスイッチ６６が設けられている。電源部６２としては、本実施形態にあっては図２のように電池４２を使用しているが、電池以外に商用ＡＣ１００Ｖによる電源供給であってもよい。

不揮発メモリ６５には、放火火災予防装置の制御に必要な各種のパラメータや、使用中に検出された人体検出情報や放火検出情報などの履歴情報をログ情報として不揮発的に保存する。

ＭＰＵ６０に設けた人体検出部６８は、所定のサンプリング周期によるＡＤ変換で人感センサ１６からの人体検出信号を読み込んでおり、人体検出信号が人体検出レベルに立ち上がると人体を検出し、人体検出信号を放火監視部７０に出力し、放火センサによる放火監視モードをオンする。

同時に照明制御部７２を制御してライト２０を点灯し、図３，図４に示した照明・火災監視領域５６をライト２０からの光で照明し、これによって放火火災予防装置１０が侵入者を検知したことを分からせるようにしている。

放火監視部７０は、人体検出部６８から人体検出結果が得られたときに、予め定めた一定時間Ｔ１の間、放火監視モードをオンし、Ｔ１時間を経過する前に再度、人体検出が得られれば、その時点を起点として再度、Ｔ１時間、放火監視モードをオンするリトリガ機能を備えている。

そして放火監視部７０は、放火監視モードをオンしている状態で放火センサ１８から放火検出信号が得られたことを判別すると、放水制御部７４によりポンプ４６を起動し、タンク４４の消火用水をノズル２２に加圧供給し、ノズル２２から、図３，図４に示した放水領域５４に放水して散布する。

ポンプ４６によるノズル２２からの放水量としては、例えば０．５〜１リットル／分／ｍ²程度を最小限、補償する。また、放水制御部７４によるポンプ４６の運転制御によるノズル２２からの散水パターンとしては、一気に放水する連続的な放水か、或いは断続的な放水のいずれかとする。

また放水時間は、タンク４４の容量にもよるが、連続放水で放水時間を３０秒以上確保できるようにしている。このための容量としては、タンク４４には例えば１リットル程度の消火用水を注入すればよい。

また本体１２の大きさには制約があることから、図２のようにタンク４４を本体１２内に設ける以外に予備のタンクをタンク４４より高い別の位置に設置し、これによって全体的な消火用水の供給量を増加させてもよい。

更に水道水を直接取れるような場所については、ポンプ４６の代わりに電気的に開閉自在な制御弁を設け、この制御弁に水道水から取り出したチューブを直結し、制御弁を開放することでノズル２２から散水するようにしてもよい。

また放火監視部７０で放火を検出した際には、移報端子６４に移報信号を出力し、移報端子６４に接続している他の機器、例えば住戸内に設置している火災警報器などに移報信号を送って、放火を移報警報することもできる。

照明制御部７２に対して設けたテストスイッチ６６は、本実施形態の放火火災予防装置１０を図３のように壁面１１に設置した際に、その監視領域を確認するために使用する。

設置状態でテストスイッチ６６をオンすると、照明制御部７２がライト２０のＬＥＤランプ２８を点灯し、これによって例えば図３，図４の警戒領域仮想面５０の位置にシートなどを広げておけば、そのシート上に図４に示すような照明・火災監視領域５６を示す照明パターンが映し出され、これによって警戒領域を確認することができる。もちろん、このようなライト２０の点灯照明による領域確認は夜間などの暗い状態で確認することになる。

図６は本実施形態による放火火災予防動作を示したタイムチャートであり、図５を参照して説明すると次のようになる。

図６（Ａ）は人感センサ１６から出力される人体検出信号であり、図３，図４の人体監視領域５２に放火をしようとする不審者が侵入すると、人感センサ１６として使用している赤外線センサの監視範囲を人が横切るごとに、その微分信号としてパルス的に人体検出信号が得られる。

即ち、人感センサ１６として使用している赤外線センサの監視範囲を人が通過すると、侵入時と退出時の部分で２回連続して人体検出信号が得られる。そこで本実施形態にあっては、連続して２つ得られる人体検出信号のうちの後半の立ち上がりエッジで人体検出と判断し、人体検出部６８から人体検出結果を放火監視部７０に出力する。

放火監視部７０は人体検出部６８から人体検出結果を時刻ｔ１で受けると、予め定めた一定時間Ｔ１に亘り、図６（Ｂ）に示すように放火監視モードがオンになり、照明制御部７２によりライト２０を点灯すると同時に、放火センサ１８からの放火検出信号を所定周期でサンプリングして読み込む処理を行っている。

図６（Ａ）にあっては、その後、時間Ｔ１を経過する前の時刻ｔ２で再度、人体検出信号が得られていることから、この段階で放火監視モードは再度オンされるリトリガとなり、時刻ｔ２から一定時間Ｔ１が経過すると放火監視モードをオフとする。時刻ｔ１からの放火監視モードのオン状態にあっては、図６（Ｃ）の放火検出信号は得られていないことから、図６（Ｄ）の放水制御は特に行われない。

続いて図６（Ａ）の時刻ｔ３で人体検出が判別され、図６（Ｂ）のように放火監視モードがオンになり、照明制御部７２によりライト２０を点灯すると同時に、放火センサ１８からの放火検出信号を所定周期でサンプリングして読み込む処理を行っている。

この状態で図６（Ｃ）のように紫外線センサを用いた放火センサ１８から放火検出信号が得られると、ノイズ除去のため最初の立ち上がりは無視するが、２番目の立ち上がりとなる時刻ｔ４で放火検出が判別され、放水制御部７４に放火検出信号を出力し、時刻ｔ４からポンプ４６を起動し、タンク４４からの消火用水をノズル２２に加圧供給し、ノズル２２から図３，図４に示した放水領域５４に向けて散水する。放火検出信号が得られた後は、人体検出信号がオフになっても放火監視モードは継続してオンになる。

このノズル２２からの放水制御により火災が消火されると、図６（Ｃ）の放火検出信号が時刻ｔ５でなくなり、放火検出信号がなくなることで放水制御部７６はポンプ４６を止め、放水を停止する。

図７は図５のＭＰＵによるプログラム制御で実行される本実施形態の放火火災予防処理を示したフローチャートである。図７において、ＭＰＵ６０は、ステップＳ１で人感センサ１６の検出信号を読み込んでおり、ステップＳ２で人体検出を判別すると、ステップＳ３で放火センサ１８による放火監視モードをオンとして放火監視を開始する。同時にステップＳ４でライト２０を点灯し、監視領域の照明制御を行う。

続いてステップＳ５で放火センサの検出信号を読み込んでおり、ステップＳ６で放火を検出すると、ステップＳ７でポンプ４６を起動して放水制御を行うことになる。

なお上記の実施形態にあっては、放火火災予防装置１０における検出状況をログデータとして不揮発メモリ６５に保存するようにしているが、他の実施形態として、放火火災予防装置１０にＣＣＤカメラを設け、人感センサで人体を検出したときから放水を開始するまでの状況をＣＣＤカメラでイベントごとに撮像し、不揮発メモリ６５に画像データとして保存して、後で再生チェックができるようにしてもよい。

また上記の実施形態にあっては、人体を検出する際にライトを点灯して、侵入者に装置が動作していることを知らせるようにしているが、必要に応じて装置動作を音響出力により知らせるようにしてもよい。また、人体検出によるライトの点灯は連続点灯とせずに、点滅点灯により周囲に異常を分かり易いようにしてもよい。

また上記の実施形態は警戒場所の壁面に設置する場合を例に取るものであったが、壁面以外の場所に設置する据置き型としても良い。

また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

本発明による放火火災予防装置の実施形態を示した説明図 本実施形態の内部構造を示した断面図 本実施形態による警戒領域の設定状態を示した説明図 図３の警戒領域仮想面における人体監視領域、放水領域及び照明・火災監視領域を示した説明図 本実施形態の回路構成及び機能構成を示したブロック図 本実施形態による放火火災予防動作を示したタイムチャート 図５のＭＰＵによるプログラム制御で実行される本実施形態の放火火災予防処理を示したフローチャート

符号の説明

１０：放火火災予防装置
１１：壁面
１２：本体
１４：カバー
１６：人感センサ
１８：放火センサ
２０：ライト
２２：ノズル
２４：取付部材
２６：回路基板
２８：ＬＥＤランプ
３０：ベースプレート
３２：可動プレート
３４，３６：調整ネジ
３８，４０：バネ
４２：電池
４４：タンク
４６：ポンプ
４８：チューブ
５０：警戒領域仮想面
５２：人体監視領域
５４：放水領域
５６：照明・火災監視領域
６０：ＭＰＵ
６２：電源部
６４：移報端子
６６：テストスイッチ
６８：人体検出部
７０：放火監視部
７２：照明制御部
７４：放水制御部

Claims (6)

1. 警戒領域を常時監視して侵入者の検出信号を出力する人感センサと、
   前記人感センサの検出信号から人体検出を判別した際に放火監視を開始し、前記放火監視を開始してから所定時間後に前記人体検出を判別しない場合は前記放火監視を終了し、前記放火監視を開始してから所定時間内に再度人体検出を判別した場合は当該判別時点を起点として前記放火監視を再度開始する制御部と、
   前記放火監視時に前記警戒領域の炎の検出信号を出力する放火センサと、
   前記放火監視時に前記警戒領域を照明するライトと、
   前記警戒領域に消火用水を散布するノズルと、
   前記ノズルにタンクから消火用水を加圧供給するポンプと、
   を備え、前記制御部は、前記放火監視時に前記放火センサの検出信号から放火を判別した際に、前記ポンプを起動して前記ノズルから消火用水を散布させることを特徴とする放火火災予防装置。
   
2. 請求項１記戴の放火火災予防装置に於いて、
   警戒場所の壁面等に設置される筐体と、
   前記筐体に対し斜め下向き方向に調整自在に配置されたカバーと、
   を備え、前記カバーに、前記人感センサ、放火センサ、ライト及びノズルを配置したことを特徴とする放火火災予防装置。
   
3. 請求項１記戴の放火火災予防装置に於いて、前記人感センサは、人の放射する熱線を検出する赤外線センサであり、前記放火センサは炎から発する紫外光を検出する紫外線センサであることを特徴とする放火火災予防装置。
   
4. 請求項１記戴の放火火災予防装置に於いて、前記制御部は、前記ポンプの運転制御により前記ノズルから消火用水を、連続的又は断続的に散布させることを特徴とする放火火災予防装置。
   
5. 請求項１記戴の放火火災予防装置に於いて、前記ライトを点灯して、その照射パターンにより前記警戒領域を確認するテストスイッチを備えたことを特徴とする放火火災予防装置。
   
6. 請求項１記戴の放火火災予防装置に於いて、前記放火監視時に音響出力することを特徴とする放火火災予防装置。

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