JPH0546599B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、監視区域における火災の発生と火源
の位置を検出するために用いられる走査型火災検
出装置に関する。

（従来技術） 従来、屋内競技場や展示会場等の大空間構造物
に設けられる火災監視システムにおいては、火災
発生時の炎から出る熱線（赤外線）を検知する検
出素子を備えた熱放射センサを使用し、この熱放
射センサを警戒監視区域の監視面に対し斜め上方
に設置して水平及び垂直方向に走査することによ
り、火災の発生と火源の位置を検出して警報する
と共に放水銃等の消化設備を作動させるようにし
ている。

上記の熱放射センサの垂直及び水平方向走査は
次のように行われる。例えば第５図に示すよう
に、熱放射センサの検出部１を扇形の監視領域２
の範囲で水平方向に往復回動し、火災検出時に監
視線３の指向方向を与える基準位置に対する水平
走査角θを出力する。また、第６図に示すよう
に、各水平走査位置において熱放射センサの検出
部１に内蔵した回転鏡の垂直方向の回転により、
監視線３を監視面４上で走査し、火源検出時には
監視線３の垂直走査角αを出力する。なお、水平
走査角θは常時出力されているが、垂直走査角α
は火災を検出した時にのみ出力されることによ
り、この垂直走査角の出力は、火災検出信号とし
ての意味を持つことになる。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の走査型火災検出装置によれ
ば、瞬時視野と称する或る走査時点での監視領域
が隣接するように熱放射センサの検出部を回動さ
せるが、実際には、駆動誤差やバラツキにより各
走査時点での瞬時視野の間に空きが生ずる場合が
ある。これは近距離では微小であるが、その幅は
距離が大きくなるにつれて広くなる。例えば第７
図に示すように、瞬時視野を水平方向に1.0°、垂
直方向に0.43°の範囲を設定すると、瞬時視野の
大きさは、距離100ｍでは縦0.75ｍ×横1.75ｍ、
200ｍでは縦1.5ｍ×横3.5ｍとなる。このため、
各走査時点での瞬時視野の間に空きがあると、遠
距離ほど非監視領域が大きくなり、そのような非
監視区域に火災が発生した場合はそれを検知でき
なくなるという問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
ものであり、熱放射センサにより監視区域を水平
方向及び垂直方向に走査する際に非監視領域が生
ずるのを防止することを目的とする。

そのため、本発明は、走査型火災検出装置とし
て、垂直又は水平走査用の回転鏡と該回転鏡を一
定速度で回転させる回転鏡駆動手段と前記回転鏡
により導入された放射光を検出する検出素子とを
含む検出部、該検出部を水平方向又は垂直方向に
旋回される旋回駆動手段を含む旋回部、及び前記
回転鏡の回転に同期して瞬時視野の幅より小さい
ピツチで前記旋回部を断続的に回転させるように
前記旋回駆動手段をステツピング制御する制御手
段を備えたものである。

（実施例） 第１図は、本発明の走査型火災検出装置の構成
例を示す図である。この熱放射センサ１０は、検
出部１１と旋回部１２と演算部１３とで構成さ
れ、第２図に示すような基台１４上に旋回部１２
が水平方向に旋回可能に配置されると共に旋回部
１２の上に火災の検出を行う検出部１１が配置さ
れ、室内競技場等の監視面を斜め上方から監視す
る場所に設置される。

検出部１１は、垂直走査用の回転鏡及びこれを
一定速度で回転させる駆動手段から成る垂直走査
機構１５と、火災発生時に回転鏡によつて導入さ
れた火源からの熱放射光を後方に導く光学系１６
と、その熱放射光を受けて電気信号に変換する光
電変換素子から成る検出素子１７と、その信号を
増幅して出力する増幅器１８と、回転鏡の回転に
よる垂直走査に同期した信号を出力する同期信号
出力回路１９とを含んでいる。

より詳細には、第２図に示すように、検出部１
１のハウジング内にモータ２１により一定速度で
回転駆動される回転鏡２２が設けられ、モータ２
１による回転鏡２２の回転で監視面の垂直検出範
囲２０を走査して、瞬時視野２０ａの光学像を、
対物レンズ２３、反射鏡２４、スリツト２５及び
集光レンズ２６から成る光学系１６を介して、検
出素子１７に入射するようにしている。検出素子
１７としては、例えば炎からの赤外線を検出する
赤外センサが使用される。なお、瞬時視野は回転
鏡２２が静止していると仮定したときの監視視野
であり、スリツト２５の大きさにより決定され、
瞬時視野の辺の大きさは距離に比例する。また、
回転鏡２２としては二面鏡を使用し、これを例え
ば120ｍsecの周期で下から上へ80°の監視範囲で
走査するように回転させると、瞬時視野は60ｍ
secの間に１回監視範囲を走査することになる。

一方、旋回部１２は、旋回駆動手段としてのモ
ータ及びロータリーユニツト２７のほか、原点及
び定点位置検出器と検出器１１の上下角調整用の
脚（図示省略）等を備えている。この旋回部１２
は、演算部１３からの制御信号（同期用パルス信
号）基づいてモータが回転し、ロータリーユニツ
ト２７を介して検出部１１を所定の角度範囲（例
えば160°）で旋回させるように構成される。以
下、旋回範囲の始点（例えば0°の位置）を原点と
称し、終点（例えば160°の位置）を定点という。

演算部１３は、検出部１１から増幅器３１を介
して入力される検出信号に基づき、火災か否かの
判断と火源位置の特定を行なうための比較・演算
ユニツト３２と、旋回部１２に対し垂直走査に同
期した制御信号を送る制御ユニツト３３とを備え
ている。なお、比較・演算ユニツト３２と制御ユ
ニツト３３には、検出部１１の同期信号出力回路
１９からの同期信号が入力される。

上記のように構成された熱放射センサ１０の垂
直方向走査は、検出部１１のモータ２１で回転鏡
２２を上から飢へ走査するように回転させること
により行われ、水平方向の走査は、回転鏡２２の
垂直１回転に同期して旋回部１２の駆動モータを
作動させ、旋回部１２と検出部１１を所定の旋回
範囲で原点から定点へ、そして定点から原点へと
旋回させることにより行われるが、この水平走査
は瞬時視野が重複するように行われる。

すなわち、熱放射センサ１０の旋回部１２は、
第３図に示すように、検出部１１を監視領域２の
範囲で水平方向に旋回させるとき、１回の垂直走
査毎に監視線３を瞬時視野の幅ωより小さいピツ
チ（移動角）Δθで移動させるように制御される。
そのため、旋回部制御ユニツト３３は、回転鏡２
２の回転（その速度は予め定められる）に同期し
て旋回部１２の旋回駆動手段をステツピング制御
する、すなわち上記のピツチで旋回部１２を水平
方向に１ステツプずつ送る制御信号を旋回部１２
の駆動モータに供給するように構成される。

このような旋回動作により、監視線３が水平走
査角θの位置から１ピツチΔθ移動すると、その
時の瞬時視野は、第３図に斜線で示した角度差
Δω＝ω−Δθの領域において、水平走査角θの時
の瞬時視野と重複することになる。このため、水
平走査の際、例えば旋回部１２に駆動誤差が生じ
たとしても、１回の走査毎に隣接する瞬時視野の
間に空きが生ずることはなく、非監視領域の発生
が防止される。

第４図は、上記の制御ユニツト３３による水平
走査処理を示すフローチヤートである。その手順
は、まず旋回部１２を原点位置に設定し、これに
応じた旋回方向（この場合、定点に向かう方向）
を設定することで始まる。次に、垂直走査に同期
して、すなわち１回の垂直走査が行われると、上
記のように水平瞬時視野が重なるように旋回部１
２を１ステツプ駆動する。以後、定点位置に達す
るまで旋回部１２を同方向に１ステツプずつ回動
し、定点位置に到達すると、旋回方法を逆転する
（この場合、定点から原点へ戻る方向に設定す
る）。そして、上記のように垂直走査に同期して
水平瞬時視野が重なるように旋回部１２を１ステ
ツプずつ駆動し、原点位置に到達すると、再び旋
回方向を定点へ向かう方向とする。水平走査は、
以上の動作を繰り返すことにより、非監視区域を
生ずることなく行われる。

なお、上記の実施例は垂直走査を例にとつた
が、水平走査としてもよい。

（発明の効果） 以上のように、本発明の走査型火災検出装置に
よれば、垂直又は水平走査用の回転鏡と該回転鏡
を一定速度で回転させる回転鏡駆動手段と前記回
転鏡により導入された放射光を検出する検出素子
とを含む検出部、該検出部を水平方向又は垂直方
向に旋回させる旋回駆動手段を含む旋回部、及び
前記回転鏡の回転に同期して瞬時視野の幅より小
さいピツチで前記旋回部を断続的に回転させるよ
うに前記旋回駆動手段をステツピング制御する制
御手段を備えたものであるから、熱放射センサに
より監視区域を水平方向に走査する際に瞬時視野
が重複することとなり、旋回部の駆動誤差等が生
じたとしても、１回の走査毎に隣接する瞬時視野
の間に空きが生ずることはなく、非監視領域の発
生を防止できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロツク図、第
２図は本発明で用いる熱放射センサの検出部と旋
回部の一例を示す図、第３図は本発明による熱放
射センサの走査状態の説明図、第４図は本発明に
よる水平走査処理を示すフローチヤート、第５図
及び第６図は従来例の走査状態説明図、第７図は
瞬時視野の説明図である。 １……熱放射センサ、２……監視区域、３……
監視線、４……監視面、１０……熱放射センサ、
１１……検出部、１２……旋回部、１３……演算
部、１４……基台、１５……垂直走査機構、１６
……光学系、１７……検出素子、１８……増幅
器、１９……同期信号出力回路、２０……垂直検
出範囲、２１……モータ、２２……回転鏡、２５
……スリツト、３２……比較・演算ユニツト、３
３……制御ユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 監視区域の水平方向及び垂直方向に熱放射セ
   ンサを走査して火災の発生と火源の位置を検出す
   る走査型火災検出装置において、 垂直又は水平走査用の回転鏡と該回転鏡を一定
   速度で回転させる回転鏡駆動手段と前記回転鏡に
   より導入された放射光を矩形状に制限して瞬時視
   野を決定するスリツトを備えた光学系と該スリツ
   トを介して得られる放射光を検出する検出素子と
   を含む検出部と、 該検出部を水平又は垂直方向に旋回させる旋回
   駆動手段を含む旋回部と、 前記回転鏡の回転に同期して、前記スリツトに
   より矩形状に制限された瞬時視野の幅より小さい
   ピツチで前記旋回部を１ステツプずつ旋回駆動さ
   せるように前記旋回駆動手段をステツプピング制
   御する制御手段とを備えたことを特徴とする走査
   型火災検出装置。