JPH0467615B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、監視区域内に発生した実際の炎と、
鏡、窓ガラス等を反射して得られる虚像の炎とを
分別し、真の炎を判断する炎判断装置に関する。

（従来の技術） 本願発明者等は、監視区域内に火災が発生した
ことを検出すると、一対の火源検出装置を駆動
し、火源検出装置からの検出情報に基づく演算結
果に応じて炎の大きさを判別し、所定の大きさ以
上である場合には、ノズルを炎の位置に指向さ
せ、消火液を放出して消火する自動消火装置を提
案している。（特願昭58−249141号） このような自動消火装置では、監視区域内に発
生した火炎を早期に検出できるようにするため、
一対の火源検出装置に対応して監視区域内を二等
分割しておき、各火源検出装置に分割設定したそ
れぞれの区域内を分担して炎探索させていた。一
対の火源検出装置のうちいずれか一方の火源検出
装置が炎を検出すると、他方の火源検出装置の炎
探索動作を中断して炎の方向に他方の火源検出装
置を指向させ、炎を捕えた一対の火源検出装置か
らの検出情報に基づき、三角測量法の原理を利用
して炎までの距離及び炎の大きさを演算してい
た。この演算結果に基づいて、即ち最初に検出し
た炎の位置にノズルを指向させ、直ちに消火液を
放出して消火活動を行なつていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、監視区域内に鏡、窓ガラス、磨
かれた床等の光反射材が存在する場合には、炎か
ら放射される光エネルギーが光反射材により反射
して火源検出装置に入射する。即ち、実際の炎と
鏡や窓ガラス等を反射して得られる虚像の炎とに
より、あたかも二つの炎が同時に監視区域内に存
在したと同等の状況が生じる。このような状況の
もとで火源検出装置が虚像による炎を先に検出し
てしまつた場合には、実際の炎か虚像による炎か
を判別することができず、虚像による炎の大きさ
が所定の大きさ以上である場合には、直ちに消火
活動を開始した。即ち、虚像による炎の方向にノ
ズルを指向させて消火液を放出してしまい、消火
液を徒費するのみならず、このあいだに実際の炎
が拡大し、更に重大な損害を及ぼすという問題が
あつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、
真の炎と虚像による炎とを自動的に分別し、真の
炎を確実、且つ迅速に消火する自動消火装置の炎
探索部として用いられる炎判断装置を提供するた
め、監視区域内に発生した炎からの光を検出する
検出器前面に入射光を水平方向若しくは垂直方向
に偏光する偏光フイルタを取付けると共に、水平
方向制御手段及び垂直方向制御手段を駆動し、検
出器を水平方向及び垂直方向に走査して監視区域
内を探索させ、検出器からの検出情報を炎判断部
に入力し、偏光フイルタを介して得られた検出器
からの検出情報に基づいて虚像による炎か若しく
は真の炎かを判別するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の要部を示した側面図、第２図
は第１図の正面図、第３図は第１図の実施例を自
動消火装置に適用して示した全体構成図、第４図
は第３図の回路ブロツク図である。

まず構成を説明すると、１は自動消火装置であ
り、架台２の上には所定間隔を置いて一対の火源
検出装置３及び４が配設されている。一方の火源
検出装置３は火源を検出する検出器３ａと検出器
３ａを垂直方向に制御する垂直方向制御手段３ｂ
と検出器３ａを水平方向に制御する水平方向制御
手段３ｃを備えている。また同様に他方の火源検
出装置４は火源を検出する検出器４ａと検出器４
ａを垂直方向に制御する垂直方向制御手段４ｂと
検出器４ａを水平方向に制御する水平方向制御手
段４ｃを備えている。垂直方向制御手段３ｂ，４
ｂと水平方向制御手段３ｃ，４ｃのそれぞれは対
応する検出器３ａ，４ａを独立して制御し、後で
説明する制御部からの指令で各検出器３ａ，４ａ
を垂直方向及び水平方向に走査して火源の位置を
検出する。ここで検出器３ａ及び４ａの構成を検
出器３ａを代表して説明する。第１図及び第２図
に示した様に検出器３ａの前面には入射光を水平
方向、若しくは垂直方向に偏光する偏光子、偏光
膜等の適宜の偏光フイルタ３ｄを取付けている。
３ｅは焦電素子等を用いたセンサであり、支持棒
３ｆに支持されている。外部からの光が偏光フイ
ルタ３ｄを介して入射すると、反射ミラー３ｇを
反射してセンサ３ｅに集められ、入射光の光エネ
ルギーに応じた検出情報を出力する。検出器４ａ
の内部構成は検出器３ａと同一である。検出器３
ａ及び検出器４ａのそれぞれの前面に取付けられ
る偏光フイルタ３ｄ及び４ｄの偏光軸は互いに直
角となる様に設定される。例えば、検出器３ａの
前面に取付けられる偏光フイルタ３ｄの偏光軸は
水平方向に、また検出器４ａの前面に取付けられ
た偏光フイルタ４ｄの偏光軸は垂直方向に設定さ
れる。従つて、検出器３ａは窓ガラス等の壁面を
反射した光、即ち壁面上に存在する虚像による炎
からの光が入射したとしても偏光フイルタ３ｄに
よりカツトされることで信号出力しない。また、
検出器４ａは床面を反射した光、即ち床面上に存
在する虚像による炎からの光が入射したとしても
偏光フイルタ４ｄによりカツトされることで信号
出力しない。換言すると、反射によらない真の炎
を直接捕えた場合にのみ検出器３ａ及び４ａの双
方から信号出力される。

再び第３図及び第４図を参照するに、５は架台
２の回転中心部に設置されるノズル装置であり、
消火液を放射するノズル５ａと火源検出装置３及
び４で検出した火源位置にノズル５ａを指向させ
る放射方向制御手段５ｂと火源までの距離に応じ
てノズル５ａの噴射口の開度を調整して放射状態
を制御する放射状態制御手段５ｃを備えている。
６は方向制御手段であり、架台２の水平方向の回
転制御を行なうことで火源検出装置３，４及びノ
ズル装置５を一体に火源位置に対向させる。７は
ブザー、８はランプ、９は全体監視用の火災検出
器であり、火災検出器９が火災を検出すると、検
出情報を回路部１０に送出する。即ち、火災検出
器９からの検出情報は入力インタフエース１５を
介して制御部１７に入力する。制御部１７は火災
検出器９からの信号を入力すると、出力インタフ
エース１６を介して垂直方向制御手段３ｂ，４
ｂ、水平方向制御手段３ｃ，４ｃ及び方向制御手
段６に信号出力する。制御部１７にはマイクロコ
ンピユータを内蔵し、垂直方向及び水平方向の偏
位角を設定する偏位角設定プログラム、火源位置
を三角測量法の原理に基づいて演算する演算プロ
グラム等のプログラムを設定しており、予め設定
された制御プログラムに基づいて垂直方向制御手
段３ｂ，４ｂ、水平方向制御手段３ｃ，４ｃ及び
方向制御手段６を制御して火災発生区域を各火源
検出装置３，４毎に分割設定して火源の探索を指
令する。また、制御部１７には偏光フイルタ３
ｄ，４ｄを介して得られる検出器３ａ，４ａから
の検出情報に基づいて虚像による炎か、若しくは
真の炎であるかどうかを判別する炎判別部１９を
内蔵している。即ち、分割設定して炎探索してい
る一対の火源検出装置３，４の内、いずれか一方
の火源検出装置からの検出情報を入力すると他方
の火源検出装置を炎の方向に指向させ、双方の火
源検出装置からの検出情報が得られた場合には、
炎と判別する。１８は警報部であり、制御部１７
からの指令に基づいて作動し、ブザー７及びラン
プ８を駆動して火災を警報する。１１は消火剤、
または消火水等の消火液を貯蔵するタンク、１２
は消火液をタンク１１からノズル５ａに送り出す
ポンプ、１３はモータであり、モータ１３が出力
インタフエース１６を介して得られる制御部１７
からの指令に基づいて作動すると、消火ポンプ１
２を駆動し、消火液をノズル５ａに供給して消火
活動を行なう。

第５図Ａ及び第５図Ｂは制御部１７の制御動作
を示したフローチヤートである。

以下、本発明の作用を第５図Ａ及び第５図Ｂを
参照して説明する。

第５図Ａに於いてブロツク２１では、平常時に
於ける初期状態を設定している。例えば水平方向
制御手段３ｃ，４ｃを制御すると共に方向制御手
段６を制御して、架台２の回転角を調整して検出
器３ａ，４ａ及びノズル５ａを一体に正面方向に
指向させる。また垂直方向制御手段３ｂ，４ｂを
制御して、例えば検出器３ａの垂直方向の偏位角
を真下方向に、また検出器４ａの垂直方向の偏位
角を監視区域の略中央方向に設定する。ブロツク
２２では火災検出器９が監視区域内を区域No.１及
び区域No.２に２等分割してそれぞれの区域毎に火
災を監視しており、例えば監視区域No.１で火災が
発生したとすると、火災検出器９が区域No.１に発
生した炎を検出して、ブロツク２２からブロツク
２３に進む。ブロツク２３では方向制御手段６を
駆動して、架台２を水平方向に回転し検出器３
ａ，４ａ及びノズル５ａを一体に区域No.１の方向
に対向させる。ブロツク２４では、検出器３ａ及
び４ａに対して炎の探索動作を指令する。即ち、
垂直方向の偏位角を検出器３ａは真下方向に、ま
た検出器４ａは略中央方向に設定されており、こ
の状態で水平方向制御手段３ｃ，４ｃを駆動して
対応する検出器３ａ，４ａの垂直方向の偏位角を
初期値に保ちつつ、区域No.１内を順次水平方向に
走査する。ブロツク２５では、検出器３ａが炎を
検出したかどうかを判定しており、検出されない
場合はブロツク２６に進み検出器４ａからの検出
情報を解読する。ブロツク２６に於いても、炎の
検出情報が得られない場合はブロツク２７に進
み、垂直方向制御手段３ｂ及び４ｂを駆動して対
応する検出器３ａ及び４ａの垂直方向の指向角を
それぞれ所定角度だけ上向きに偏位設定する。更
に、ブロツク２４に進み水平方向制御手段３ｃ，
４ｃを駆動して、検出器３ａ及び４ａの垂直方向
の偏位角をブロツク２７に於いて偏位設定された
それぞれの偏位角に保ちつつ、区域No.１内を水平
方向に走査する。

以下、同様に各検出器３ａ及び４ａの垂直方向
の偏位角を、予め設定された偏位角設定プログラ
ムに基づいて段階的に所定角度づつ上向きに偏位
設定し、それぞれの偏位角に保ちつつ検出器３ａ
及び４ａを区域No.１内を水平方向に走査して炎の
探索動作を繰返す。検出器３ａ及び４ａの探索動
作が進み、先に検出器３ａが炎を検出したとする
と、ブロツク２５からブロツク２９に進み、火源
検出装置４の水平方向制御手段４ｃ及び垂直方向
制御手段４ｂを駆動して検出器４ａを炎の方向に
指向させる。ブロツク３０では、ブザー７を鳴動
させると共にランプ８を点灯させて警報表示を行
なう。更に第５図Ａのから第５図Ｂのを介し
てブロツク３１に進み、方向制御手段６を駆動し
て架台２を回転制御させることで、火源検出装置
３，４及びノズル装置５を一体に炎の方向に対向
させる。ブロツク３２では、架台２の回転に伴い
検出器３ａ，４ａの指向角が炎から偏位すること
で再調整を行なつており、水平方向制御手段３ｃ
及び４ｃを駆動して検出器３ａ及び４ａを炎の方
向に指向させる。ブロツク３３では偏光フイルタ
を介して得られる一対の検出器３ａ及び４ａから
の検出情報に基づいて、虚像による炎であるか、
若しくは真の炎であるかどうかを判別する。即
ち、炎を検出した検出器３ａの指向方向と同じ指
向方向に設定された検出器４ａからの検出情報が
得られない場合、言い換えると一対の検出器３
ａ，４ａの内いずれか一方の検出器からの検出情
報が得られない場合には、虚像による炎であるこ
とを判別し、ブロツク３３からブロツク３４に進
む。ブロツク３４では、真の炎を探索すべく火源
検出装置３及び４に対して炎探索の継続を指令す
る。即ち、強制的に検出器３ａの指向方向と同一
方向に指向させた検出器４ａの指向方向を前回の
指向方向に戻すと共に第５図Ｂのから第５図Ａ
のを介して、ブロツク２７に進み垂直方向制御
手段３ｂ及び４ｂを駆動する。即ち、ブロツク２
７では、各検出器３ａ，４ａの垂直方向の偏位角
を前回設定された偏位角から予め設定された偏位
角設定プログラムに基づいて段階的に所定角度づ
つ上向きに偏位設定すると共に、ブロツク２４で
はそれぞれの偏位角に於いて、対応する検出器３
ａ，４ａを水平方向に走査して炎の探索動作を継
続する。検出器３ａ及び４ａの炎探索動作が進
み、ブロツク２６に於いて検出器４ａが炎を検出
したとすると、ブロツク２６からブロツク２８に
進む。ブロツク２８では、火源検出装置３の水平
方向制御手段３ｃ及び垂直方向制御手段３ｂを駆
動して、検出器３ａを炎の方向、即ち検出器４ａ
と同一指向方向に指向させる。ブロツク３０では
警報表示を継続表示させると共に第５図Ａのか
ら、第５図Ｂのを介してブロツク３１に進み、
方向制御手段６を駆動する。ブロツク３１では方
向制御手段６を駆動して架台２を回転制御させる
ことで火源検出装置３，４及びノズル装置５を一
体に炎の方向に対向させる。ブロツク３２では、
架台２の回転に伴い検出器３ａ及び４ａの指向角
が炎から偏位することで再調整を行なつており、
水平方向制御手段３ｃ，４ｃを動作させて検出器
３ａ及び４ａを炎の方向に指向させる。ブロツク
３３では偏光軸を互いに直角となる様に設定され
たそれぞれの偏光フイルタを介して得られる一対
の検出器３ａ及び４ａの双方からの検出情報が得
られた場合には、真の炎であることを判別し、ブ
ロツク３３からブロツク３５に進む。ブロツク３
５では、検出器３ａ及び４ａが炎に対向している
状態で検出情報を収集しており、検出器３ａ及び
４ａからの検出情報に基づいて、炎の正確な位
置、即ち、炎までの距離及び高さを演算する。こ
の演算結果に基づいてノズル装置５を制御してお
り、ブロツク３６では放射方向制御手段５ｂを動
作させてノズル５ａの垂直方向の指向角を制御
し、噴射口を炎の方向に指向させる。ブロツク３
７では、放射状態制御手段５ｃを駆動してノズル
５ａの噴射口の開度を調整し、消火液を放出する
放出状態を制御する。ブロツク３８では、モータ
１３の起動で消火ポンプ１２が動作し、消火液を
ノズル５ａから放出させ消火活動を開始する。ブ
ロツク３９では火災検出器９からの検出情報に基
づいて、火災が鎮火したかどうかを監視してお
り、火災が完全に鎮火しない場合はブロツク３９
からブロツク３５に戻り、再度検出器３ａ，４ａ
からの検出情報を収集して火源位置を演算し、演
算結果に基づいてノズル５ａの放射方向及び放射
状態を再調整して消火活動を継続する。ブロツク
３９で火災が完全に鎮火したことを確認すると、
ブロツク４０に進みモータ１３及び消火ポンプ１
２をオフして消火活動を停止させる。ブロツク４
１では、ブザー７及びランプ８をオフして警報を
停止し、から第５図Ａのを介して再びブロツ
ク２１に戻り、検出器３ａ及び４ａのそれぞれの
指向角を初期状態に設定して火災監視を行なう。

尚、上記の実施例では一対の検出器を用いて偏
光軸が互いに直角となる様に設定した偏光フイル
タを対応する検出器前面に取付けて構成したが、
１個の検出器と検出器前面に取付ける１個の偏光
フイルタを用いて構成しても良い。即ち、偏光フ
イルタの偏光軸を水平方向及び垂直方向に可変す
る可変装置を備え、最初の炎探索で検出器が炎を
検出したとすると、偏光軸の可変装置を駆動して
偏光フイルタの偏光軸を90度回転させ、この状態
で検出器からの検出情報が得られた場合に、真の
炎と判断する様に構成しても良い。

（発明の効果） 以上説明してきた様に本発明によれば、監視区
域内に発生した炎からの光を検出する検出器前面
に入射光を水平方向、若しくは垂直方向に偏光す
る偏光フイルタを取付けると共に水平方向制御手
段及び垂直方向制御手段を駆動し、検出器を水平
方向及び垂直方向に走査して監視区域内を探索さ
せ、検出器からの検出情報を炎判断部に入力し、
偏光フイルタを介して得られた検出器からの検出
情報に基づいて、炎を判別する様にしたことで真
の炎と虚像による炎とを自動的に分別し、真の炎
を確実且つ迅速に検出することができ、炎探索部
として用いられる炎判断装置の信頼性が向上する
ことにより、自動消火装置の精度を大幅に向上す
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部を示した側面図、第２図
は第１図の正面図、第３図は第１図の実施例を自
動消火装置に適用して示した全体構成図、第４図
は第３図の回路ブロツク図、第５図Ａ及び第５図
Ｂは第３図及び第４図の動作を示したフローチヤ
ートである。 １……自動消火装置、２……架台、３，４……
火源検出装置、３ａ，４ａ……検出器、３ｂ，４
ｂ……垂直方向制御手段、３ｃ，４ｃ……水平方
向制御手段、３ｄ，４ｄ……偏光フイルタ、３
ｅ，４ｅ……センサ、３ｆ，４ｆ……支持棒、３
ｇ，４ｇ……反射ミラー、５……ノズル装置、５
ａ……ノズル、５ｂ……放射方向制御手段、５ｃ
……放射状態制御手段、６……方向制御手段、７
……ブザー、８……ランプ、９……火災検出器、
１０……回路部、１１……タンク、１２……消火
ポンプ、１３……モータ、１５……入力インタフ
エース、１６……出力インタフエース、１７……
制御部、１８……警報部、１９……炎判別部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入射光を水平方向及び垂直方向に偏光する偏
   光フイルタを前面に取付け、該偏光フイルタを介
   して監視区域内に発生した炎からの光を検出する
   検出器と、該検出器を水平方向に走査する水平方
   向制御手段と、該検出器を垂直方向に走査する垂
   直方向制御手段と、入射光を水平方向に偏光する
   偏光フイルタを設定したときと入射光を垂直方向
   に偏光する偏光フイルタを設定したときの双方か
   ら検出情報が得られた場合に真の炎と判別する炎
   判別部とを備えたことを特徴とする炎判断装置。 ２ 前記検出器を、一対の検出器で構成する場合
   には、一方の検出器に入射光を水平方向に偏光す
   る偏光フイルタを、他方の検出器に入射光を垂直
   方向に偏光する偏光フイルタを取付けたことを特
   徴とする特許請求の範囲１記載の炎判断装置。 ３ 前記検出器を、一個で構成する場合には、検
   出器に取付けた入射光を水平方向若しくは垂直方
   向に偏光する偏光フイルタの偏光軸を垂直方向及
   び水平方向に可変する可変装置を備え、検出器か
   らの検出情報が得られた場合に該可変装置を駆動
   して偏光フイルタの偏光軸を90度回転して、この
   状態でも検出器からの検出情報が得られた場合に
   真の炎と判別することを特徴とする特許請求の範
   囲１記載の炎判断装置。