JPH0636163A

JPH0636163A - 炎検知システム

Info

Publication number: JPH0636163A
Application number: JP3250593A
Authority: JP
Inventors: Masanori Hirasawa; 正憲平澤
Original assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Current assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Priority date: 1992-02-25
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】炎と炎以外の雑音とを区別し、炎の検知を信
頼性良く行なうこと。【構成】少なくとも１つの赤外線検出素子（βｎ）を
含んで成り通路に沿って間隔をあけて設置されている複
数のセンサ（αｎ）からの各出力（Ｖｎ）に炎に特有の
状態がそれぞれ認められるか否かを第１手段（γｎ）に
よって個別に判別し、第１手段における個別的判別結果
（Ｕｎ）の相互の関連性が第２手段（Ｙ）によってチェ
ックされ、炎検知が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炎検知システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、炎を検知するために、種々の検知
システムが開発されてきている。例えば、トンネル内で
の火災の発生を検知するため、図１１に示す構成のトン
ネル内炎検知システムが公知である。この従来システム
は、受信部Ｐと複数の検知器Ｋ１、Ｋ２、・・・、Ｋｎ
とを有している。Ａは幹線で、電源線Ａ１及びグランド
線Ａ２を含んでいる。信号線Ｂは、検出器Ｋ１、Ｋ２、
・・・、Ｋｎに対応してそれぞれ独立に配線されている
１回線Ｌ１、２回線Ｌ２、３回線Ｌ３、・・・、ｎ回線
Ｌｎを含んでいる。そして、これらの線はコネクタＣ
１、Ｃ２、・・・、Ｃｎによって、検知器Ｋ１、Ｋ２、
Ｋ３、・・・、Ｋｎ、にそれぞれ図示の如く接続されて
いる。これらの検知器Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、・・・、Ｋｎ
は、例えば、２５ｍ間隔でトンネルに平行に、且つトン
ネル内道路の片側の壁面に密着して配置されている。

【０００３】検知器Ｋ１は、図１２に示す様に、右眼赤
外線受光素子１０１と左眼赤外線受光素子１０２とを炎
受光素子として備えており、それぞれ右眼監視範囲ＲＲ
と、左眼監視範囲ＬＲとを監視しており、結果的には、
１８０°の監視範囲を監視している。

【０００４】検知器Ｋ１は、図１３に示すように、右眼
赤外線受光素子１０１及び左眼赤外線受光素子１０２に
よって各監視範囲の赤外線放射量を示す電気信号を取り
出し、増幅器１０３、１０４により増幅し、バンドパル
スフィルタ１０５、１０６によってこの電気信号の中か
らちらつき成分のみを炎のちらつき数計数部１０７へ入
力する構成となっている。炎ちらつき数計数部１０７で
は、炎によるちらつきの数が一定時間内に何個であった
かを計数し、その計数結果に基づき、炎判定部１０８
で、炎の有無を判定するようになっている。図１３に示
す従来例においては炎に特有な状態の１つである炎によ
るちらつきを検出する方式を採用しており、図１３の炎
判定部１０８で炎有りと判定されると、出力部１０９か
ら炎検知出力信号１１０が得られ、炎の検知情報が受信
部に送られる。以上、検知器Ｋ１の構成について説明し
たが、他の検知器Ｋ２、Ｋ３、・・・、Ｋｎの構成も全
く同様である。

【０００５】一般に、炎によるチラツキは、炎の燃焼状
態や炎の規模（炎の大きさ）によって変化するが、ちら
つき周波数で示すと、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚの範囲にあ
ると言われている。従って、ちらつきを検出する方式の
炎検知器は、０．１Ｈｚ〜１０Ｈｚのちらつき周波数を
検出するため、一般に、電気的なバンドパスフィルタを
用いている。

【０００６】ところで、赤外線受光素子を用いて炎の検
出を行なうため、上述したちらつきに着目した方式のほ
か、所定の２つの異なる波長における検出レベルを比較
し、この比較結果の値が所定の範囲内にある場合に炎で
あると判別する、所謂２波長比較方式を用いて炎検知を
行なう検出方式が公知であり、炎に特有な状態の１つと
して、この２波長の成分のレベル比が特有の値となるこ
とに着目し、炎の検出を行なう構成も当然可能である。

【０００７】しかし、いずれにしても、従来システムで
は、例えば図１１のＸ地点で自動車が炎上すると、火災
の規模、システムの設定条件等にもよるが、例えば、検
知器Ｋ１の右眼赤外線受光素子と検知器Ｋ２の左眼赤外
線受光素子とが炎による赤外線放射を検知すると、この
場合、検知器Ｋ１が信号線Ｂの１回線Ｌ１を通して受信
部Ｐに、また検知器Ｋ２が２回線Ｌ２を通して受信部Ｐ
に、炎検出信号を送出するので、受信部Ｐでは、検知器
Ｋ１と検知器Ｋ２との間で炎を検出したものと判断する
ことになる。

【０００８】以上の説明で明らかな様に、従来の炎検知
システムの基本的な特徴は、赤外線検出素子からの出力
に基づいて、ちらつきの頻度が所定の範囲内、又は所定
の２波長の成分のレベル比が所定の範囲内である等の、
炎に特有な状態が認められるか否かを検知器毎にチェッ
クし、着目した特有な状態が認められた場合に、その検
知器は炎を検知したと判断している点にある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来方式では、炎と炎以外の雑音とを区別し、判断するこ
とに限界を生じることが明らかである。たとえば、赤外
線放射があって且つちらつきを生じているものは、炎で
なくても、炎と誤判断する可能性が大変高いと言えるか
らである。

【００１０】このような一例として、大型トラック等の
大型車が数台以上連なって走行している場合を挙げるこ
とができる。トラックは、通常、エンジンの部分やマフ
ラーの部分等のようにかなり高温になる部分が表面に露
出していることが多い。この露出部分は表面積も大きい
ため高温表面から相当量の赤外線を放射していることが
実験的にも測定されており、ちらつき検出スレショルド
をはるかに超えるレベルの信号が得られる可能性がある
ことが明らかになっている。

【００１１】またこの時得られるちらつき周波数を計算
してみると、トラックが、例えば、２５ｍ間隔で時速８
０Ｋｍで走行している場合は、約１．１秒の間隔でトラ
ック１台通過するごとにちらつき信号が得られることに
なる。

【００１２】したがって、ある１つの検知器に着目して
考えると、検知器が例えば１０秒間に５個ちらつきをカ
ウントした場合に炎と判断する機能を有する場合には、
トラックが５台通過することにより得られるちらつき５
個を数えた時、炎検知出力信号が出力されることにな
る。

【００１３】実際にはトラックからの放射量がそれぞれ
異なったり、トラック間隔がそれぞれ一致しているとは
限らないので、いつも炎検出をするとは限らないが、現
実には複数個の検知器が次々と動作していったことが誤
報の実例として報告されている。

【００１４】また別の例として、車の上部に大きな回転
灯を有する様々な、事故処理車がトンネル内をゆっくり
通過する様な場合も誤報の危険性がある。すなわち、回
転灯は、通常２Ｈｚから３Ｈｚの回転周期を有している
ので炎のちらつき周波数内に入っている。従って、回転
灯からの放射量によってはトラック等の通過の場合と同
様に誤報する可能性を有している。

【００１５】また、例えば走行中の自動車のヘッドライ
トの光が振動によって上下動し、ヘッドライトが検知器
に対して周期的に強度の変化する光源となり、これによ
り炎を検知した場合の出力と類似の出力が検知器より出
力され、検知システムが誤報する可能性がある。

【００１６】また、別の例では、違法ではあるが、出力
１００Ｗ以上のトランシーバを使用しながらトンネル内
を走行した為に，トランシーバからの電磁波が検知器に
誘導し、検出され、ちらつきと同様の信号が作られ、こ
れにより複数個の検知器が誤報したとの報告がなされて
いる。

【００１７】上記では、ちらつきに着目して炎を検出す
る場合に生じる不具合について述べたが、所定の２波長
のレベル値の比を検出して判断する場合にも誤報を生じ
る可能性を有している。どのような理由にせよ、トンネ
ル内炎検知器が誤報すると、トンネル内の車の通行を禁
止させなければならない等大きな混乱を引き起こすこと
になる為、誤報の少ない信頼性の高いシステムにしなけ
ればならないことは明らかである。

【００１８】本発明の目的は、種々の雑音信号等に因る
誤報を防止し、炎の検知を信頼性良く行なうことができ
る、改善された炎検知システムを提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の特徴は、通路内における炎を検知するための
炎検知システムにおいて、少なくとも１つの赤外線検出
素子を含んで成り前記通路に沿って間隔をあけて設置さ
れている複数のセンサと、これらのセンサからの各出力
に基づいて炎に特有の状態が各出力に認められるか否か
を個別に判別するための第１手段と、該第１手段に応答
し該第１手段における個別的判別結果の相互の関連性か
ら炎検知を行なう第２手段とを備えた点にある。

【００２０】ここで、第１手段によって、実行される炎
に特有な状態がセンサ出力に認められるか否かの判別
は、ちらつきの頻度、すなわちセンサ出力のレベルの変
化が単位時間当り所定の回数以上であったか、又は所定
の範囲内になっていたか否かによってもよいし、センサ
によって得られた所定の２つの波長の検出信号のレベル
の比較によって行なってもよい。

【００２１】この判別は、上述の如き適宜の基準に基づ
いて、各センサ毎に個別に行なわれるが、その形態とし
ては、全てのセンサの出力を例えばサンプリングしてメ
モリに蓄えておき、マイクロコンピュータによりこれら
を処理して個別の判別結果を得ることができるほか、セ
ンサ出力が炎に特有な所要の状態を示す情報を有してい
るか否かを判別するための回路を各センサ毎に対応して
設け、これらの回路から、各センサ出力毎の個別判別結
果を得る構成としてもよい。

【００２２】さらに、この判別のための回路を設ける場
合、センサ毎に１つの回路を設ける構成のほか、複数の
センサに対して１つの回路を割り当て、この回路を共有
させ、これにより、時分割処理の手法によって、担当す
べき各センサの出力に対して判別結果を与える構成でも
よい。

【００２３】このように、第１手段として様々な回路的
構成が可能であるが、物理的な配置構成の面からも、様
々な形態が可能である。すなわち、第１手段をセンサ毎
に対応して設ける形態の場合、第１手段とセンサとを同
一のケーシング内に納めてもよいし、センサの近傍に第
１手段を別ケースに納めて配置してもよい。さらには、
センサからの出力を全て一旦受信部に入力し、受信部内
に必要な第１手段を設け、各センサ出力の個別的評価を
受信部内の第１手段によって行なう構成でもよい。

【００２４】上述した種々の形態は、第１手段を複数の
センサで共有する場合にも同様にして適用できるもので
あり、例えば１つのセンサ内に第１手段を組み込み、こ
の第１手段によって判別されるべき他のセンサ出力は、
この第１手段が組み込まれているセンサに送られる構成
でもよい。また、全てのセンサの出力の各評価を行なう
ためにマイクロコンピュータを用いる場合、このマイク
ロコンピュータは、特定のセンサ内に設けられてもよい
し、或いは受信部内に設けられてもよいが、センサ及び
受信部とは別体にて配置される形態でもよい。すなわ
ち、本願発明のシステムは、どのような物理的配置形態
をとるのかは全く自由であり、後述する特定の一実施例
の形態に限定されるものではない。

【００２５】以上、第１手段の種々の形態について説明
したが、第２手段もまた、種々の形態で、第１手段にお
ける個別的判別結果の相互の関連性をチェックしてその
結果により炎の検知を行なう。ここで、個別的判別結果
の相互の関連性のチェックは、例えば、複数あるセンサ
のうちの作動したセンサの数が所定値であるか否か、作
動しているセンサの位置関係が所定の関係にあるか否か
（例えば隣接性）、センサが複数作動している場合に同
時性があるか否か、センサの作動状況の時間的変化状態
から見て被検出対象が例えば一定方向に移動しているか
否か、同じくセンサの作動状況の時間的変化状態から見
て被検出対象の拡大性があるか否か、等の各基準を用い
てチェックし、総合的に炎の検知判断を行なう。第２手
段における、個別的判断結果の相互の関連性に基づく炎
検知のための判断は、上述した各判断基準のいずれか１
つだけを用いてもよいし、これらを適宜に組み合せて用
いてもよい。この場合、各判断基準において時間的変化
の要素は必ずしも必要ではないし、逆に、時間的変化の
要素を必要に応じて適宜考慮することは勿論可能であ
り、例えば時間の経過に伴う各個別的判別結果の変化状
態及び又はその他の情報から総合的炎判断を行なうこと
ができる。なお、第２手段における判断は上述した判断
基準のみに限定されるものではなく、それ以外の適宜の
判断基準を用いてもよいことは当然である。

【００２６】

【作用】第１手段によって、各センサの出力において、
炎に特有な状態が現れているか否かが判別されるが、こ
れのみによって炎検知は行なわれず、第１手段における
個別的判別結果の相互の関連性が第２手段によってチェ
ックされ、炎検知が行なわれる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
つき詳細に説明する。図１は、本発明による、トンネル
内での火災を検出するための炎検知システムの一実施例
の構成を示している。α１乃至αｎは、夫々、赤外線受
光素子β１乃至βｎを含んで成るセンサであり、通路で
あるトンネルの側壁（図示せず）に沿って、例えば２５
ｍ間隔、で配設されている。図１では、センサα１乃至
αｎに夫々設けられた赤外線受光素子β１乃至βｎは、
便宜上、単一の素子として表示されているが、各センサ
が、例えば右眼赤外線受光素子と左眼赤外線受光素子と
の２つの素子を有していてもよい。

【００２８】各センサα１、α２、・・・、αｎからの
出力Ｖ１、Ｖ２、・・・、Ｖｎは対応して設けられた判
別部γ１、γ２、・・・、γｎに夫々入力されている。
判別部γ１はセンサα１からの出力Ｖ１に基づいて、出
力Ｖ１に炎特有の状態が認められるか否かを判別するた
めのものである。本実施例では、判別部γ１では、炎特
有のちらつきに従うレベル変化が出力Ｖ１に生じている
か否かを例えば所定時間当りのちらつきの回数を公知の
手段で検出し、判別する構成となっており、炎特有のち
らつきが認められた場合にその旨を示す出力信号Ｕ１が
出力される構成である。他の判別部γ２乃至γｎも、判
別部γ１と同様の構成となっている。

【００２９】このようにして各判別部γ１乃至γｎから
は、対応するセンサα１乃至αｎの各出力に炎特有の状
態が認められるか否かの個別的情報が出力信号Ｕ１乃至
Ｕｎとして得られ、炎判断部Ｙに入力される。

【００３０】炎判断部Ｙでは、そこに入力されている出
力信号Ｕ１乃至Ｕｎの相互の関連性がチェックされる。
図示の一実施例では、出力信号Ｕ１乃至Ｕｎの時間の経
過に伴う変化状態を監視しており、これらの出力信号の
変化状態の相互関係から本当に炎が検知されているのか
否かを判断する総合判断処理が行なわれる。各出力信号
Ｕ１乃至Ｕｎにより示される個別的判断結果の相互の関
連性から炎が検知されているとの総合判断結果が得られ
た場合、炎検知出力Ｗが出力される。炎判断部Ｙにおけ
る炎検知のために出力信号相互間の関連性をチェックす
る総合判断の一例は、後述するより具体的な実施例に基
づいて詳細に説明されるが、最も簡単な構成としては、
出力信号Ｕ１乃至Ｕｎのうちのいずれか１つのみが炎特
有の状態を検出しているときだけ炎検知出力Ｗを出力す
る構成を挙げることができ、このような構成もまた、個
別的判断結果の相互の関連性から炎検知を行なっている
ものである。

【００３１】図１に示したシステムにおいて、各判別部
γ１乃至γｎ及び炎判断部Ｙは、受信部内に設けること
ができるが、例えば、炎判断部Ｙのみを受信部内に設
け、各判別部γ１乃至γｎは対応するセンサ内又はその
近傍に設ける構成でもよい。例えば、後者の場合、１組
のセンサ及び判別部は、従来技術として示した図１３の
構成とすることができ、出力１１０を出力信号として使
用することができる。

【００３２】本発明による炎検知システムは、炎に特有
な状態として炎特有のちらつきがセンサ出力に認められ
るか否かを判別する構成を用いたものに限定されるもの
ではなく、例えば、各判別部を特定の２波長のレベルを
比較し、その比較結果によりセンサ出力に特有な状態が
認められるか否かを判別する構成としてもよい。したが
って、図１に示す判別部γ１乃至γｎのうちの一部又は
全部をこのような２波長比較方式の構成としてもよい。

【００３３】図２は、本発明による、トンネル内での火
災を検出するための炎検知システム１のより具体的な実
施例の構成を説明するためのブロック図である。Ｓ１乃
至Ｓｎは、夫々、赤外線受光素子を含んで成るセンサで
あり、トンネルの側壁（図示せず）に沿って適宜の間
隔、例えば２５ｍ間隔、で配設されている。受信部Ｑ
は、各センサＳ１乃至Ｓｎに電源を供給する機能のほ
か、各センサＳ１乃至Ｓｎからの出力を順次受信し、炎
検出のために処理する機能を有するものであり、トンネ
ル内又はトンネル外の適宜の箇所に設けられる。

【００３４】受信部Ｑからは、電源線２、グランド線
３、アドレス制御線４、信号線５がトンネル内のセンサ
の配設方向に沿って延びており、各センサに対応して設
けられたコネクタ対Ｃ１乃至Ｃｎを介し、これらの線２
乃至５がセンサＳ１乃至Ｓｎと図示の如く接続されてい
る。

【００３５】したがって、各センサＳ１乃至Ｓｎには、
電源線２とグランド線３とを介して電源が供給され、受
信部Ｑからアドレス制御線４に送出されるアドレス信号
によって指定されたサンサからの出力が、信号線５を介
して受信部Ｑに入力される構成となっている。

【００３６】図３は、センサＳ１の構成を示し、センサ
Ｓ１は右眼赤外線受光素子１１と左眼赤外線受光素子１
２とを有している。これらの赤外線受光素子１１、１２
は、図１１に示されている従来の検出器の場合と同様
に、受光視野が互いに異なるように適宜の基板上に異な
る方向に向けて設けられており、それらの監視範囲は図
１２に示したのと同様である。

【００３７】右眼赤外線受光素子１１は、右眼赤外線受
光素子１１に入射した赤外線放射量に相応した右出力信
号Ｒ１を出力し、左眼赤外線受光素子１２は、左眼赤外
線受光素子１２に入射した赤外線放射量に相応した左出
力信号Ｌ１を出力する。右出力信号Ｒ１及び左出力信号
Ｌ１は、対応して設けられた増幅器１３、１４によって
それぞれ増幅され、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換部１５によって、ディジタル信号に変換される。この
変換されたディジタル信号ＤＲ１、ＤＬ１は、データ出
力部１６からシリアルデータとして信号線５に送出され
る。

【００３８】センサＳ１は、さらに、アドレス設定部１
７を有しており、アドレス設定部１７によってセンサＳ
１に固有のアドレスデータＮＯ１が設定されており、こ
のアドレスデータＮＯ１はアドレス制御部１８に与えら
れている。アドレス制御部１８は、アドレス制御線４と
接続されており、アドレス制御線４を介して受信部Ｑか
ら自己のアドレスデータＮＯ１を受け取った場合に、デ
ータ出力部１６からディジタル信号ＤＲ１、ＤＬ１を信
号線５に送り出すようデータ出力部１６を制御する構成
となっている。

【００３９】他のセンサＳ２乃至Ｓｎも、上述したセン
サＳ１と同様に構成されており、センサＳ２乃至Ｓｎに
は、固有のアドレスデータＮＯ２乃至ＮＯｎがそれぞれ
付与されている。

【００４０】従って、受信部Ｑよりアドレス制御線４を
通して所要のアドレスデータを送出することにより、受
信部Ｑと所要のセンサとの間でデータの授受が可能とな
る。このため、アドレスデータを、ＮＯ１、ＮＯ２、Ｎ
Ｏ３、・・・、ＮＯｎの様に順次変更制御することによ
って、センサＳ１乃至Ｓｎからの出力を順次受信部Ｑに
取り込むことができる。

【００４１】このように、この実施例の場合には、セン
サＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは単に赤外線受光素子から
得られたデータを受信部へ送出する機能のみを有してい
る。ここで、本発明による炎検知システムは、例えば、
センサからの出力に基づいて、その出力に炎に特有の状
態が認められるか否かを判別する手段をセンサ内に組み
込み、或いはセンサ近傍に配置し、その判別結果を受信
部へ送出する構成であってもよい。

【００４２】なお、アドレス設定部１７は、ディップス
イッチを用いて個有の番号をアドレスデータとして設定
してもよく、またアドレス制御部は単なるカウンタで構
成してもよい。このときは受信部Ｑのアドレス制御信号
発生部からは、アドレス制御信号として１パルスづつパ
ルス信号を送ることによってアドレス制御部はカウント
をくり返し、ディップスイッチのアドレス設定値と一致
したところで、受信部ＱとセンサＳ１との間でデータの
授受が可能となる。

【００４３】図３に示したセンサにおいて、センサに固
有のアドレスデータをつけるのにマニュアルでいちいち
セットしているのでは人的工数が多くかかり、価格的に
高くなるので、受信部Ｑからアドレスが設定できる様に
することが望まれる。

【００４４】図４には、受信部Ｑからアドレスが設定で
きる様にしたセンサの実施例が示されている。図４に示
すセンサは、シリアル通信インターフェイス部１９を備
え、アドレスデータをマニュアルでセットしなくとも良
い様にシリアル通信機能を付加したものである。したが
って、図４において、図３と対応する部分には、図３に
おいて付されたのと同一の符号を付して、その説明を省
略する。

【００４５】図４のセンサでは、アドレス制御線４を介
して送られてくるシリアル通信入力信号により、例えば
アドレスデータとして１が入力されると、アドレス設定
部１７に１が書き込まれる。このアドレス設定部１７と
してＥＥＰＲＯＭを用いれば、センサの電源が切れても
アドレスデータは消去されない。

【００４６】次いで受信部Ｑより、シリアル入力通信信
号によってアドレスデータＮＯ２が送られると、シリア
ル入力通信信号はＮＯ１にアドレス付けされたセンサの
シリアル通信インターフェイス部１９をそのまま通過し
て、シリアル通信出力信号として再び出力され、これが
次のセンサのシリアル通信インターフェイス部１９に入
力信号として入力される。

【００４７】この様に、シリアル通信の入力及び出力信
号線が順送り的に接続されているので、受信部Ｑに近い
センサからアドレスデータが決められることがわかる。

【００４８】図５には、受信部Ｑの内部詳細図が示され
ている。受信部Ｑは、概略マイクロコンピュータボード
と同様で、すべての制御を司るＣＰＵ２１、プログラム
を格納するＲＯＭ２２、各種演算制御の為に一時記憶す
ると共に、必要なセンサからのデータを蓄積するＲＡＭ
２３、センサから入力されたデータの時刻等を管理する
為のリアルタイムクロック発生器２４、シリアル通信イ
ンターフェイス回路２５及び、データ入力回路２６から
なる公知の構成である。

【００４９】尚、センサからの出力に炎に特有の状態が
認められるか否かを個別に判別するための判別処理を含
む炎判断の為の処理プログラム、センサのアドレス制御
プログラム、アドレス管理プログラム、データ入力イン
ターフェイス回路制御プログラム、リアルタイムクロッ
ク制御プログラムは、全てＲＯＭ２２に納められてい
る。

【００５０】受信部Ｑでは、センサＳ１、Ｓ２、・・
・、Ｓｎによって得られた信号を順次取り出すため、ア
ドレス信号線４にアドレスデータＮＯ１乃至ＮＯｎを所
定の時間間隔で順次送り出し、これにより、センサＳ
１、Ｓ２、・・・、Ｓｎによって得られたデータＤＲ
１、ＤＬ１、ＤＲ２、ＤＬ２、・・・が信号線５を介し
て順次受信部Ｑに送られ、これらの受信データは受信部
ＱのＲＡＭ２３にストアされる。

【００５１】このようにして、受信部ＱではセンサＳ
１、Ｓ２、・・・、Ｓｎからの全出力情報を順次取り出
してＲＡＭ２３にストアするというデータ収集動作を適
宜の時間間隔で繰り返し行ない、これにより、センサＳ
１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの各出力のレベルの時間的変化
を示すデータが、ＲＡＭ２３内に一定期間分常に蓄えら
れている。このため、センサ個々の単体データばかりで
なく隣接するセンサからの出力の比較、センサ群Ｓ１、
Ｓ２、・・・、Ｓｎとしての検知情報など、受信部Ｑで
は必要とする情報をいつでも取り出すことができる。

【００５２】受信部Ｑでは、ＲＡＭ２３に蓄積されたセ
ンサＳ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの全出力情報の時間の経
過に伴う変化状態を検出し、これらの変化状態から、セ
ンサからの出力に炎に特有の状態が認められるか否かを
先ず個別に判別し、しかる後、これらの個別的判別結果
の相互間の関連性をチェックすることにより炎判断を行
なうというデータ処理が、ＲＯＭ２２に格納されている
炎判断のための処理プログラムにしたがって実行され、
これにより炎の検知が行なわれる。

【００５３】図６及び図７には、受信部ＱのＲＯＭ２２
にストアされている、炎判別のための処理プログラムの
フローチャートが示されている。この処理プログラムは
各センサからデータを取り込むためのプログラム１を有
しており、プログラム１は０．１秒毎に起動される割込
み処理プログラムである。プログラム１が起動される
と、ステップ４１においてセンサＳ１乃至Ｓｎの各出力
データＤＲ１、ＤＬ１、ＤＲ２、ＤＬ２、・・・が順次
読み込まれ、センサＳ１乃至Ｓｎの各赤外線受光素子に
入射した赤外線放射量のその時のレベルを示すデータが
ＲＡＭ２３にストアされる。

【００５４】図８には、プログラム１によってＲＡＭ２
３にストアされるデータの状態が示されている。本実施
例では、データの取込みタイミング１、２、・・・、ｍ
は０．１秒間隔であり、ｍの値は３００に設定されてい
る。データの取込みタイミングｍに続いて０．１秒間隔
で順次取り込まれるデータは再びタイミング１、２、・
・・の格納場所に順次ストアされる。すなわち、ＲＡＭ
２３には、各センサの各赤外線受光素子からの出力のレ
ベル状態を示す離散的な最新データが３０秒間分常にス
トアされていることになる。

【００５５】図７に戻ると、プログラム２は、プログラ
ム１によって上述の如くしてストアされたデータに基づ
いて炎発生の有無を判断するためのプログラムであり、
繰り返し実行される構成となっている。先ずステップ５
１で、このプログラムの起動時に自動的に５秒にセット
される図示しないタイマの内容に基づいて５秒経過した
か否かが判別される。ステップ５１で５秒経過したと判
別されると、ステップ５２に入り、ここで、タイマを５
秒にセットした後ステップ５３に入る。ステップ５３で
は、センサＳ１乃至Ｓｎの各出力のレベルに所定の大き
さを越える変化があったか否かが、各センサの出力毎に
判別される。このようなレベル変化がない場合にはステ
ップ５３の判別結果はＮＯとなり、ステップ５１に戻
る。

【００５６】一方、このようなレベル変化が少なくとも
１つのセンサにおいて生じていると、ステップ５３の判
別結果はＹＥＳとなり、ステップ５４に入る。ここで
は、図８に示される如くしてストアされている各センサ
からのデータに基づいて、ステップ５３でレベル変化あ
りと判断されたセンサからの各データに対して、高速フ
ーリエ変換処理を行ない、ステップ５５に入る。ステッ
プ５５では、それらのセンサの出力について、狭帯域周
波数成分があるかどうかを調べる。狭帯域周波数成分が
ある場合には、ステップ５６に入り、各センサの出力の
高速フーリエ変換処理結果に対し逆フーリエ変換処理を
行なう。

【００５７】次にステップ５７に入り、高速フーリエ変
換する直前の元のデータから逆フーリエ変換処理された
結果のデータを引算する。これにより、元のデータから
狭帯域周波数成分だけが取り除かれ、ステップ５８に進
む。これらの処理によって、回転灯等によって生じる、
単一成分によるちらつき成分等の狭帯域周波数成分を除
去することができる。一方、ステップ５５で、狭帯域周
波数成分を含まないと判断された場合は、ステップ５
６、５７を実行することなくステップ５８に入る。

【００５８】ステップ５８では、各センサからの出力デ
ータに対し０．１から１０Ｈｚまでの周波数成分のみを
残すバンドパスフィルタ処理を施し、この結果得られた
データに対しステップ５９において積分処理が実行され
る。

【００５９】次のステップ６０では、ステップ５９での
積分処理により得られたデータの値が所定レベル以上か
否かが判別される。出力のうち１つでも所定レベル以上
の場合にはステップ６１に入り、火災報知センサの判定
が行なわれる。すなわち、積分処理した結果の各出力の
レベルが１つでも所定レベル以上である場合には、所定
レベル以上となっているセンサの出力の変化は有意であ
ると判断され、火災報知の可能性が高いと判定されるも
のである。このようにして、センサからの各出力のう
ち、炎に特有の状態が認められ、火災による炎の検知情
報を含んでいると考えられる出力と、そうでない出力と
の判別が行なわれる。なお、この判別は、各センサから
の出力のレベル変化が所定の周期となっているか否かを
パルスカウント方式で決定する従来の構成をそのまま用
いてもよい。しかる後、ステップ６２に入り、ここで、
これらの判別結果が総合的火災判断のための処理に付さ
れる。いずれの出力も所定レベルより小さい場合には、
ステップ６１を実行することなくステップ６２に入る。

【００６０】ステップ６２の総合的火災判断処理のため
の詳細フローチャートは図９に示されている。総合的火
災判断処理ステップ６２に入ると、先ず、ステップ７１
で、出力に有意変化の認められたのは特定のセンサのみ
か否かが判別され、特定センサにおいてのみ有意変化が
ある場合にはステップ７２に入り、ここで火災信号を出
力する。図示の実施例における特定センサのみが有意出
力を出しているか否かの判別は、１個の特定センサが３
０秒間に２回以上異常出力を出したか否かによっている
が、この条件等は適宜に設定することができるものであ
り、これらに限定する趣旨でないことは勿論である。

【００６１】一方、ステップ７１の判別結果がＮＯの場
合には、ステップ７３に入り、ここで有意出力のあるセ
ンサが多数であるか否かの判別が行なわれる。本実施例
では、有意出力のあるセンサの数が５個以上であるか否
かを判別し、５個以上である場合にはステップ７４に入
り、５個より少ない場合にはステップ７８に入る。

【００６２】ステップ７４では、センサＳ１乃至Ｓｎの
うち、その出力にレベル変化があったものについて、そ
れらのセンサ出力データ間の相関の度合を示す相互相関
計数ＭＫを計算する。次のステップ７５では、相互相関
計数ＭＫの値が０．８から１の間にあるかどうかを判別
し、ＭＫの値が０．８から１の間にある場合にはステッ
プ５１に戻る。これに対し、ＭＫの値が０．８から１の
間にない場合にはステップ７５の判別結果がＮＯとなり
ステップ７６に入る。なお、ＭＫの値がどの範囲にあれ
ば相関ありとするかは、この一例に限定されず、適宜に
その範囲を定めることができる。

【００６３】ステップ７６では、センサ異常出力（有意
出力）状態に同時性があるか否かが判別される。複数の
センサからの異常出力に同時性がある場合には、例えば
電磁誘導現象等が考えられるものの火災の現象とは言え
ないので、ステップ７６の判別結果がＹＥＳの場合には
ステップ５１に戻る。ステップ７６の判別結果がＮＯの
場合には、ステップ７７に入り、ここで、被検出対象の
移動性が判別される。すなわち、各センサの出力の時間
的変化状態から、炎と推測される被検出対象がある方向
に移動しているか否かが判別される。被検出対象が一定
方向に移動している場合には火災の現象ではないと判断
し、ステップ７７の判別結果がＹＥＳの場合にはステッ
プ５１に戻り、ステップ７７の判別結果がＮＯの場合に
は、ステップ７８に入る。

【００６４】ステップ７８では被検出対象の拡大性があ
るか否かが判別される。すなわち、異常出力ありと認め
られたセンサの数が時間の経過と共に増大し、且つその
増大の仕方が炎が拡大するが如き態様であるか、換言す
れば異常出力を出力しているセンサが隣接するセンサへ
と順次拡がっているか否かが判別される。ステップ７８
で拡大性ありと判別された場合には、ステップ７２に入
り火災信号を出力する。一方、ステップ７８で拡大性な
しと判別された場合にはステップ７９に入る。

【００６５】ステップ７９では、異常出力を出力してい
るセンサ間の位置関係が隣接関係にあるか否か（隣接性
ありか否か）が判別される。本実施例では、２個又は３
個の隣接するセンサが、それぞれ３０秒間に２回以上異
常出力を出力したと判別された場合、隣接性ありと判断
され、ステップ７２に入る。一方、上記の条件を満足し
ていない場合にはステップ７９の判別結果はＮＯとな
り、火災信号を出力することなしにステップ５１に戻
る。

【００６６】上述の火災判断処理は、図示の実施例では
５秒毎に実行され、その処理のためのデータとしてＲＡ
Ｍ２３にストアされている一連のデータが使用され、且
つ複数のセンサからの出力を総合的に勘案して、トンネ
ル内で火災が発生したと思われる現象が生じているか否
かが判断される。

【００６７】したがって、この実施例の構成によれば、
センサからの受信信号が、炎が発生したことによるもの
と、高温物体からの放射が連続して次々に入って来た場
合のもの、回転灯搭載車等からの赤外線放射をセンサが
検出した場合のもの、及びシステム全体に誘導したノイ
ズによるものとの間の区別ができることは明らかであ
る。したがって、従来に比べて誤報の発生を著しく減少
させることができる。

【００６８】即ち、この実施例の構成によれば、センサ
は単に入力に応じた出力信号を受信部Ｑに送出し、受信
部Ｑはセンサから送出された信号を一旦メモリに蓄積
し、受信部Ｑにおいて、総合的な炎判断処理を行ない、
センサからの異常出力信号が炎に応答して出力されたも
のなのか、或いは色々な雑音信号に応答して出力された
ものなのかを区別し、火災信号を出力することができ
る、一種の人工知能的機能を実現することができる。

【００６９】このため、（１）炎の判断とその他色々な雑音との区別が明確に
なるため、誤報が少なくシステム運用の信頼性が大幅に
向上する。（２）センサの炎検出データをメモリにストアするの
で、万が一誤報した場合でも、データが残っているた
め、それを解析し原因を追求することができる。（３）前項の（２）で得られて誤報の原因追求結果をソ
フトで修正できるので、システムを運用しながら、炎判
断、雑音判断のグレードをさらに向上させることができ
る。（４）炎判別のための判別条件の変更は、受信部Ｑの
ソフトウエアを変更するだけですみ、２５ｍ間隔で数多
く設置されている各センサを個々に修正する必要がない
ので、極めて容易にできる。等の効果を期待できる。

【００７０】上記実施例では、総合的火災判断処理ステ
ップ６２において、火災判断を適確に行なうため種々の
判断基準が、図９のフローチャートに基づいて種々説明
されているが、本発明の炎検知システムにおけるセンサ
出力相互間の関連性のチェックとは、ステップ６２に含
まれる全ての判断基準を含むことを意味するものではな
く、これらの種々の判断基準のうち、センサ出力の相互
の関連性をチェックするための適宜の判断基準を少なく
とも１つ含んでいればよい。また、この適宜の判断基準
とは、実施例に示された形態そのものである必要はな
く、その技術的意義を大きく逸脱しない範囲内で適宜変
形されたものであってもよいことは勿論である。

【００７１】さらに、上記実施例では、各センサからの
出力に炎特有の状態が生じているか否かを、炎特有のち
らつきによるレベル変化が生じているか否かで判別する
構成としたが、本発明の炎検知システムは実施例のこの
構成のみに限定されるものではない。

【００７２】例えば、図１に示すセンサと判別部との各
組み合せに代えて、図１０に示す検知器１１０を使用す
ることができる。検知器１１０は、２つの赤外線検出素
子１１１、１１２を有し、これらの赤外線検出素子１１
１、１１２の前には、所定の周波数Ｆ１及びその近傍の
周波数の赤外線のみを通過させる第１フィルタ１１３及
びＦ１とは異なる所定の周波数Ｆ２及びその近傍の周波
数の赤外線のみを通過させる第２フィルタ１１４が図示
の如く対応して設けられている。赤外線検知素子１１
１、１１２からの各出力１１５、１１６は対応して設け
られた増幅器１１７、１１８により増幅され、これらの
増幅出力１１９、１２０は演算部１２１に入力される。

【００７３】演算部１２１は、増幅出力１１９、１２０
のレベル比を演算するためのものであり、このレベル比
の演算により、周波数Ｆ１の成分レベルＬ１と周波数Ｆ
２の成分レベルＬ２との比Ｌ１／Ｌ２が得られ、この比
の値を示す演算データ１２２は、比較部１２３に入力さ
れる。比較部１２３は、演算データ１２２により示され
るＬ１／Ｌ２の値が炎に特有の所定の範囲内にあるか否
かを予め設定されている基準データを基に比較し、Ｌ１
／Ｌ２の値が上記所定の範囲内にある場合に、炎検知の
可能があることを示す出力信号Ｌ１を出力する構成であ
る。

【００７４】図１０に示す検知器１１０の場合には、演
算部１２１及び比較部１２３が図１の判別部に相応して
おり、したがって、図１０の検知器１１０の構成を図２
乃至図９に示す実施例に適用する場合には、増幅出力１
１９、１２０をセンサ出力データとして受信部Ｑに送
り、受信部Ｑに設けられた演算部１２１及び比較部１２
３に相応する機能によりＬ１／Ｌ２の値が炎に特有の所
定の範囲内にあるか否かを判別するとともに、これらの
判別結果の相互間の関連性をチェックする構成とすれば
よい。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、第１手段
によって、各センサの出力において炎に特有な状態が現
れているか否かが判別されるが、炎の判断を個々の赤外
線検知センサレベルで行うのではなく、第１手段におけ
る個別的判別結果の相互の関連性が第２手段によってチ
ェックされ、炎検知が行なわれるので、炎の判断とその
他色々な雑音との区別が明確になるため、誤報が少な
く、システム運用の信頼性を大幅に向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による炎検知システムの一実施例の構成
を示すブロック図。

【図２】本発明による炎検知システムの他の実施例の構
成を示すブロック図。

【図３】図２に示すセンサの構成を示す詳細ブロック
図。

【図４】図２に示すセンサの別の構成を示す詳細ブロッ
ク図。

【図５】図２に示す受信部の構成を示すブロック図。

【図６】図５に示すＲＯＭにストアされている処理プロ
グラムのうちのプログラム１を示すフローチャート。

【図７】図５に示すＲＯＭにストアされている処理プロ
グラムのうちのプログラム２を示すフローチャート。

【図８】図６に示すプログラム１によりメモリにストア
されるデータの様子を示す構成図。

【図９】図７に示す総合的火災判断処理ステップの詳細
フローチャート。

【図１０】図１に示すセンサと判別部との組合せに代え
て用いることができる検知器の構成を示すブロック図。

【図１１】従来の炎検知システムの構成を示すブロック
図。

【図１２】図１１に示す検知器の構造を示す断面図。

【図１３】図１１に示す検知器の電気的構成を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

１炎検知システム５信号線１１右眼赤外線受光素子１２左眼赤外線受光素子１６データ出力部１７アドレス設定部ＤＲ１、ＤＬ１ディジタル信号Ｑ受信部Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ、α１、α２、αｎセンサ β１、β２、βｎ赤外線受光素子 γ１、γ２、γｎ判別部Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ出力Ｕ１、Ｕ２、Ｕｎ出力信号Ｙ炎判断部Ｗ炎検知出力

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通路内における炎を検知するための炎検
知システムにおいて、少なくとも１つの赤外線検出素子を含んで成り前記通路
に沿って間隔をあけて設置されている複数のセンサと、これらのセンサからの各出力に基づいて炎に特有の状態
が各出力に認められるか否かを個別に判別するための第
１手段と、該第１手段に応答し該第１手段における個別的判別結果
の相互の関連性から炎検知を行なう第２手段とを備えた
ことを特徴とする炎検知システム。