JPS61131767A - 避難誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＜＊東上の利用分野） 本発明は、火災に伴なう温度、煙濃度などの物理的現象
のアナログ変化量から人間が生存できる限界となる危険
レベルに達するまでの時間を予測演算して避難誘導のた
めの会報を行なうようにした避＃ＩＡ窮導装置に関する
。

（従来技術） 従来、本願発明者等は、それまでの実際に検出された火
災温度や煙濃度等から火災を判断する実時間的な火災判
断処理に代え、現時点までのアナログ検出量の変化から
人間が生存できる限界となる所定の危険レベルに達する
までの時間を予測演算し、この予測演算時間を危険反と
定鵬し、危険度の値が低い程、即ち、危険レベルに達す
るまでの時間が短い程危険の度合が高いことになるので
、予め定めた閾値以下に危険度が達したとき火災を警報
して避難を促すようにしている（特願昭５８−２９９７
６号）。

（発明が解決しようとする問題点） このような危険度の予測演＄による避Ｊ［＋！導の警報
によれば、生命に危険を及ぼすことのない段階゛で火災
と判断し【避難誘導を指示できるため、避ａｍ導のため
の時間を充分に確保することができ、火災時の人的被害
を大幅に減少させることができる。

ところが、危険レベルに達するまでの時間に基づいてｍ
１ｓｔｓ導の警報を行なったとしても、警報時に求めて
いる予測時間経過後に必ずしも危険レベルに到達すると
は限らず、火災の拡大状況によりては、次の予測演算で
更に短い到達時間が演算されたり、逆に到達時間が兼く
なりたりすることがあり、望ましくは避ｊｌｉｌＷｓ導
の警報を行なりたとしても、その後の危険レベル到達時
間の変化を知って避難誘導の指示を必ＩＮＫ応じて変え
る必要がある。

（間聰点ｔＳ決するための手段） 本発明は、このような問題点に麺みてなされたもので、
危険レベルへの到達予想時間の演算に基づい念避ｍｎ５
ｔ−更に適切なものとする避Ｓ−導装置を提供すること
を目的とし、設定され九危険レベル到達時間に逢して避
ａ１！誘導の警報が行なわれた時には、危険レベルに達
するまでの時間金時々刻々表示するように構成したもの
である。

（夾施例） 第１図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

まず、構成を説明すると、ｌａ、ｌｂ、・・・・・・、
Ｉｎはアナログセンナであり、各アナログセンナ１ａ〜
１ｎは劃り像濃度、ガス濃度等の火災Ｉｃｅ有な物理的
変化量を検出し、検出量に応じ九アナログ信号を出力す
る。２ａ、２ｂ、・・・・・・、２ｎはアナログセンサ
１ａ〜１ｎ毎に設は念仏送装置であり、伝送装置２３〜
２ｎはアナログセンサ１ａ−Ｉｎからのアナ四グ検出信
号をデジタル信号に変換し、受信１１）Ｃデジタル伝送
する機能を持つ。

３は受信制御部であり、受信装置４ｔ−備え、受信装置
４にはアナログセンナｌミル１ｎ側の伝送装置２８〜２
ｎの出力ラインが接続されている。ここで伝送装置２８
〜２ｎと受信装置４との間のデジタル伝送としては、受
信装置４側から順次伝送装置２ａ〜２ｎを呼び出してデ
ジタルデータを返送させるポーリング方式、伝送装置２
８〜２ｎ＠からアドレスコードと共にデジタルデータを
順次伝送させる方式、更には伝送装置２ａ〜２ｎを独立
の信号線を介して受ｌ！装置４に接続した方式等の適宜
のデジタル伝送方式を用いることができる。

更に、９．！　ｆｉｌｌｌ一部３には演算装置５が設け
られ、演算装置５は受信装置４で受信された各センナ毎
の時系列データ、即ちサンプリングデータを受けて次の
演算を実行する。

（１）　　デジタル信号に含まれるノイズ成分の除去演
算（平均化処理） （２）センサデータに基づい次厄険レベル８ｒに到達す
るまでの時間Ｔｒ（以下「危険レベル到達時間」という
）の予測演算 （３）予測演算された危険レベル到達時間Ｔｒと予め定
めた閾値時間Ｔ［、例えばＴ、＝５分と比較し、閾値時
間Ｉｌ＋。以下の時、火災と判断従って、演算装置５に
おいて本発明で表示しようとする危険レベル到達時間Ｔ
ｒが求められる。

演算装置５の火災判断出力は制御ｌ！Ｉｃ置６に与えら
れており、制御装置６は火災判断出力に基づ−・℃避難
誘導のための火災警報、更には防災機器の連動制御等を
行なう。

吏に、演算＃Ｃ電５で演算された危険レベル到達時間Ｔ
ｒは制御装置６ｔ−介して時間表示器７に与えられてお
り、演算装置５の火災判断出力に基づｔｌて制御装置６
が避難誘導の九めの火災警報を行なうと、その時、演算
装置１１５で演算された危険レベル到達時間Ｔｒが時間
表示器７に与えられ、危険レベル到達時間Ｔｒｙ数値表
示する。この時間表示器７に表示され九危険レベル到達
時間１°ｒの１１は、例えば警報後に演算装置５で新た
な危険レベル到達時間が演算される毎に時間表示が切り
換えられ、時間表示器７の表示時間を見ることＫよって
危険レベルに達するまでの残り時間がどの程度であるか
を判断でき、この表示時間に基づいた適切な避Ｍ＆Ｉ導
の措ｄがとれる様にしている。

次に、第１図の受信制御装置３１／ｃおける演算装置５
で行なわれる危険レベル到達時間Ｔｒの予測演算の原理
を説明する。

第２図は一次関数近似による危険レベル到達時間Ｔｒの
演算ＩＩＸ理を示し比もので、センサデータは一定周期
Δ’ｌ’　毎にサンプリングされている。

この−次関数近似は Ｆ　（ｔ　）　＝＝　ａ　ｔ　＋　ｂ　　　　　　　−
−−・−・曲（１１で与えられ、この第（１３弐に基づ
く一次関数近似によって現在時刻１ｏの時のアナログ検
出量Ｓ、が予め定め次危険レベル８ｒに達する時刻１．
までの時間Ｉｌｌ。

は。

８ｒ＝ａ（ｔｒ−１６）＋ｂ ｚａＴｒ＋ｂ で与えられる。

ここで、係数８は一周期前のアナログ検出量との差をΔ
Ｓとすると、ａ−ΔＳ／ΔＴとなり、またｂは現在時刻
ｔ、でのアナログ検出量Ｓ、で与えられることから、こ
の係１ｋａ、ｂを前記第偉）式に代入することで危険レ
ベル到達時間Ｔｒを演算することができる。

Ｉ！３■は二次関数近似による危険レベル到達時間Ｔｒ
の演算原理を示したもので、二次関数近似の関係式は Ｆ　（ｔ）　＝　ａ　Ｌ”　＋　ｂｔ　＋　ｃ　　　　
　−・・−・・−・・・（３１で与えられ、現在時刻１
゜から危険レベルＳｒに達する時刻ｔｒまでの時間Ｔｒ
は、Ｔｒ＝　（ｔｒ−ｔ＠１）であることから前記第０
）式は次式の様に震形される。

８ｒ　＝　ａ（ｔｒ　−ｔｌ）”＋ｂ　（ｔｒ−’ｔ＠
）＋　Ｃ雪ａＴｔ”＋　ｂＴｒ　＋ｃ　　　　　・・・
・・・・・・・・・（４）この第（４）弐における右辺
の係数ａ、　ｂ、　ｃは例えば本肩発明者が既に提案し
ている、特願昭５８−２９９７６号に開示された最小二
乗＠によりて求めることカテき１例えばａ　＝　０．０
０２３８　、　ｂ　−−０，３０となり、更に係数Ｃは
現在時刻ｉｏにおけ声アナログ検出量Ｓ６で与えられる
。

促って、危険レベル８ｒ、　　ａ、　ｂ、　ｃのそれぞ
れが定数として与えら１＋ることがら、危険レベル到達
時間Ｔｔを算出することができる。

′ｖｃに、第４図のフローチャートを参照して本発明に
よる危険レベル到達時間Ｉｆ　、の演算に基づいた時間
表示の劃−処理を説明する。

まず、ブロックＩＯにおいて一定周期毎にセンサからの
検出データをサンプリングし、複数のサンプリングデー
タの平均化処理等によりノイズ除去を行なう。このブロ
ック１０で得られたブナログデータに基づいてブロック
１１で第２図に示し比−次関数近似、若しくは第３図に
示し九二次関数近但によって現在時刻のアナログ検出量
が危険レベル８ｒ’ＶＣ達するまでの危険レベル到達時
間＋１＋　、が演算される。この危険レベル到達時間Ｔ
ｒは判別ブロック１２で予め定めた閾値時間Ｔｏ１例え
ばＴｏ＝＋ｌ＋５分と比較され、Ｔｒが５分より大きい
時にはブロック１０゜１１．１２の処理を繰り返してい
る。

判別ブロック１２で危険レベル到達時間Ｔｒが閾値時間
Ｔ０以下になりたことが判別されると、ブロック１３に
おいて避ｔｌＡ＠導のための火災警報が行なわれ、次の
ブロック１４で火災警報を行なった時の危険レベル到達
時間Ｔｒｔ一時間表示器７に表示する。

続いて判別ブロック１５．ブロック１６及び判別ブロッ
ク１７の処理により火災警報を行な−）九時からの時間
経過に応じて危険レベル到達時間を順次減少させる処理
を行なう。卯ち、判別ブロック１５で単位時間ΔＴ１例
えは４１３１分の経過を判断し、ば最初Ｔｒ＝５分であ
ったとすると、単位経過時間ΔＴ＝１分を差し引くこと
で危険レベル到達時間はそれまでの５分から４分に切り
換わる。以下、同様にして危険レベル到達時間が０分に
なるまで危険レベル到達時間Ｔ’ｒを段階的に減少させ
る。

この様に、火災判断が行なわれた時の危険レペ時間表示
器の危険レベル到遅時間の時間変化奮見ることで、危険
レベルへの到達時間が迫っていることが容易に判断でき
、危険レベルへの残り時間が少ない時にはより強力な避
難銹導の報知を行なって速やかな緊急避＃ｉｔ−行なわ
せることができる様になる。

第５図は本発明の危険レベル到達時間表示の他の実施例
を示したフローチャートであり、この実施例は危険レベ
ル到達時間の予測演算に基づいた火災判断で警報が行な
われた後、警報前と同様に所定周期毎に危険レベル到達
時間をリアルタイムで演算し、時々刻々変化する危険レ
ベル到達時間ｔ−表示する様にしたことｔ特徴とする。

卸も、第５因のフローチャートにお−・てブロック１０
．１１．１２．１３及び１４の処理は第４図のフローチ
ャートと同じであるが、ブロック１１と判別ブロック１
２０間に警報の有無を判別する判別ブロック１８を設け
、警報前においてはブロック１１で演算された危険レベ
ル到達時間Ｔｒ１判別ブロック１２で閾値時間Ｔ、と比
較して閾値時間１０以下であれば、火災と判断してブロ
ック１３で遊離誘導のための火災警報を行ない、このブ
ロック１３に、よる警報後は判別ブロック１２及びブロ
ック１３の処理を行なわずに、判別ブロック１８から直
接ブロック１４に進み、警報後に所定周期毎に演算され
た危険レベル到達時間Ｔｒｆ順次表示する様にしている
。

この結果、危険レベル到達時間Ｉｌ＋　、が閾値時間Ｔ
。

以下となって避ＪＩｌｖｇ導のための火災警報が行なわ
れると、各演算周期毎に実際に、運算された危険レベル
到達時間Ｉｌｌ、が表示されることとなり、火災状況に
よっては警報後ｔｃ［に短い危険レベル到達時間が演算
されたり、警報を要しない長い危険レベル到達時間が演
算された場合にも、最も新しいセンサデータによる危険
レベル到達時間Ｔｒの表示であることから、火災状況の
変化に応じた危険レベル到遅時間を知ることができ、表
示された危険レベル到達時間の変化を見ることにより、
史に迩切ベル到達時間の表示側−処理の他の実施例を示
したフローチャートである。

この第６図の実施例は、危険レベル到達時間Ｔｒを判別
するための閾値時間上例えばＴＯｈ　Ｉｌ、　ｌ　ＩＩ
Ｉ、　ｔ・・・・・・、　Ｔ１１の様に複数定め℃おき
、予測演算された　　−危険レベル到達時間Ｉｌｌ、、
に基づいて閾値時間Ｔｏ〜Ｔ。

を選択してこの閾値時間を危険レベル到達時間として表
示する様にしたことを特徴とする。

即ち、第６図の２０−チャートにおいて、ブロック１０
．１１．１２．１３及び１４の処理は第４図のフローチ
ャートと同様であるが、判別ブロック１２とブロック１
３０間に警報の有無をチェックする判別ブロック１８を
設け１判別ブロック１２で危険レベル到達時間Ｔ「が最
も長い閾値時間Ｔｏ以下となって警報が行なわれた時に
は、その後に演算される危険レベル到達時間Ｔｒを他の
閾値時間’ｒ、　＊　Ｔ、　＃　＋ｌｌ、　ｌ・・・・
・・と比較し、両者の大小関係からブロック２０ａ、２
Ｄｂ。

２ＤＣ９・・・・・・に示す様に１選択された閾値時間
Ｔｌ５Ｔ、、Ｔ、・・・・・・を危険レベル到達時間Ｔ
ｒとしたものである。例えば、閾値時間Ｔ・〜Ｉｌｌ　
ｎが５分、４分、３分、２分、１分の如く定められてい
九とすると、演算された危険レベル到達時間＋１＋　、
が各＃値時間以下となる毎にこの時のｍｔｍ時間が危険
レベル到達時間として表示されることとなる。尚、ブロ
ック２ｏｎは危険レベル到達時間Ｉｌｌ　、が零となっ
て危険レベルに達した時であることから、Ｔｔ＝０とな
る時間表示を行なう。

次に、上記の実施例では１・報後の危険レベル到遅時間
を数値表示する場合を例にとるものであう九が、他の実
施例としてカラー表示器を使用し、危険レベル到達時間
が短くなるにつれて例えば青から赤に向けて色相を変化
させ、色表示によって危険レベル到達時間の変化金示す
様にしても良い。

次に、火災に伴なうｎａｌ類の物塩的変化のアナログ検
出量ｘ＠＊ｘ＊ａ・・・・・・、Ｘ＠に基ついてｎ次空
間に形成されるペクト／＆／電を想定し、このベクトル
Ｘが危険レベルとして定検たｎｖｃ空間における千曲面
を突き破るまでの時間を危険レベル到達時間１、として
子側演算し、この予測演算時間ｔｒｔ一時間表示する本
発明の他の実施例ｔ−ａ明する。

即ち、第１図のブロック図において、アナログセンナ１
−〜１ｎの検出対象としてｎ８ｉ類の異なり危火災特有
の物理的変化量ｘＩｓｘ！ｓ・・・・・・＊”ｔ−検出
し、この物理的変化量Ｘ、〜ｘｎのそれぞれを座標軸と
したｎ次空間金想定した時、このｎ次空間における合成
ベクトル蒐は。

Ｘ　””　Ｘｔ　ｆｌｔ　＋　Ｘ山＋−−＋　ｘａＯａ
　　　＋＋＋ｍ＋　（５）で表わすことができる。ここ
でＬ（ｉ＝１．２．・・・・・・、ｎ）は各座標方向の
単位ベクトルを表わす。

尚、異なり九物理的変化量Ｘ、〜Ｘａを検出するアナロ
グセンサｌａ〜ＩＣは同一の警戒区域に設置されること
になる。

この様に、第（５１式で与えられる合成ベクトルＸに時
間ｔの要素を含めると、火災の成長拡大に応じて合成ベ
クトルＸはｎ次空間内にベクトル軌跡を描くこととなり
、時刻１における火災の状況はｎｖｃ空間におけろベク
トルＸ　（ｔ）によって表わすことができる。

今、物理的変化量Ｘ、〜ｘ６の愼を正とし、火災が大き
くなる程、物理的変化量×１〜Ｘａの値が大きくなる様
Ｋｘ１〜Ｘａを選ぶと、ベクトルＸがｎ次空間の原点か
ら離れる程、火災の危険は高くなる。

例えは、物理的変化量とし℃温度Ｔと煙濃度Ｃ・を選ん
だ場合、温度Ｔの常温Ｔ、からの変化量（Ｔ−Ｔａ）を
物理的変化ｉｔｘ＋とじ、同様にして物理的変化量Ｘ、
として煙濃度Ｃ１をとれば、火災の成長拡大に応じて１
Ｉ１２１ｊ！Ｌｉ的変化量ｘｌｓ”ｌの合成ペクトＡ／
Ｘが原点から離れるベクトル軌跡を描く条件が満足され
る。

この様なｎ種類の物理的変化量ｘ１〜Ｘａで定まるｎ次
空間における危険レベルは、ｎ次元の閉曲面とし℃境界
を設定することができ、危険レベルを与えるｎ次元の閉
曲面は、 ”ｘ１＋ｘｔ＊・・・・・・、ｘａ）＝０　　　　・・
・・・・・・・・・・（６）で表わすことができる。す
ると物理的変化量ｘ１〜ｘｆｉで定まるベクトルＸが、
前記第＠）式の閉曲面を突き抜いた時火災の状態が危険
レベルに達したと考えることができる。

一方、危険レベル到達時間としては、現在の時刻ｔ・か
ら火災の状態を表わすベクトルＸ　（ｔ）が危険レペ／
ｌ／　＠　、Ｑわす閉曲面ｆ（ｘ＋）＝０に達するまで
の時間ｔｒとして定義することができる。例えば物理的
変化量を前述した温度Ｔで与えられるＸ、と煙濃度Ｃ−
で与えられるＸ！の２つの物理的変化量とした場合、第
７図に示す二次元座標が形成され、この二次座像系に於
いて危険レベルを与える閉曲面ｆ（ｘ）＝０が設定され
る。ここで、現在時刻ｔ、のベクトルＸ（ｔｏ）が閉曲
ｖｎｆ（ｘ）＝Ｏを買くペクトｙＸ　（ｔ、＋　ｔｒ）
となる時刻を（ｔｏ＋ｔｒ）とすると、ｔｒは危険レベ
ル到達時間そのものを表わすことになる。

そこで危険レベル到達時間ｔｒを求めるために現在時刻
のペクト／Ｉ／ｘ（ｔ・）と閉曲面を貞く瞬間のベクト
ルＸ　（ｔｏ　＋　ｔｒ　）の間には一久関数で近似し
次場合、次の関係式が成立する。

この第（７）式をベクトル成分Ｘ＋（但し、ｉ＝１゜２
・・・・・・、ｎ）で表わすと。

で与えられる。この第（８）式からは、ｘｌ（Ｌ。＋ｔ
’ｒ）及びｔｒとなるｎ＋１個の未知ＭＫ対しそれらの
相互の関係を与えるｎ　＋１４７１の連立方程式を形成
される。ここで未知数の数と方程式の数が等しいので、
前記第（８）式の連立方程式の解を求めることができ、
この連立方程式を磨くことで現在時刻１．かも火災の状
態を表わすベクトルｘ（ｔ）が危険レベルを表わす閉曲
面ｆ（Ｘ）＝（１：貴くまでの時間ｔｒ。

即ち危険レベル到達時間ｔｒｆ求めることができ、更に
、時刻（Ｌ６　＋　ｔｒ　）に於けるベクトル位置Ｘ（
ｔ・＋ｔｒ）も求めることができる。

従って、第１図に示した演算装置５は、アナログセンナ
１３〜１ｎによる相異なるｎ種類の物理的変化１１Ｘｌ
〜Ｘｎ忙基づいた前記第（８）式による連立方程式の解
として危険レベル到達時間ｔ「を求め、この様にして求
めた危険レベル到達時間ｔｒｔ−第４゜５または６図の
フローチャー）Ｋ示した制御処理に従りて避難誘導のた
めの火災警報が行われた後に危険レベル到達時間ｔｒの
時間表示を行う様になる。次に現在時刻のベクトル’Ｋ
（ｔｏ）と閉曲面ｆ（ｘ）＝Ｏを貫く瞬間の時刻ｔ６＋
ｔｒに於けるベクトルＸ（ｔｏ＋ｔｒ）の関係を二次関
数で近似した場合には、次の関係式が得られる。

この二次関数近似の場合に於いても、前記第（８）式で
与えられる一次関数近似の場合と同様に、連立方程式の
解としてベクトルＸ（ｔ）が危険レベルを表わす閉曲ｒ
Ｍｒ＜ｘ＞＝ｏを貞くまでの危険レベル到達時間ｔｒを
求めることができ、同様にして避難舖導のための火災警
報後に危険レベル到達時間ｔｒの時間表示を行う。

尚、上述した実施例はいずれも危険レベル到達時間を視
覚的に表示するものであっ九が、他の実施例として危険
レベル到達時間を音声合成により報知する様にしても良
い。例えば「危険レベル到達まで残り時間００分」とな
る音声出力を行わせる。この様に音声合成により危険レ
ベル到達時間上報知する様にすれば、火災警報の発令に
より避卿誘導の指示、防災機関との連絡、吏には消火指
令等で極めて忙しい状態にある監視型内の全員に危険レ
ベルに到達するまでの残り時間を知らせることができ、
時々刻々変化する危険レベル到達までの残り時間を知る
ことでより適切な対応措置をとることができる。

（発明の効果） 以上説明してき九様忙本発明によれば、火災に伴う物理
的変化量から危険レベルに達するまでの時間を所定周期
毎に予測演算し、この予測演算時間が予め定め次設定時
間以下となりた時、避難警報を報知する避＃１に＃ｓ導
架装置於いて、避難警報を報知した後、危険レベルに到
達するまでの時間を時々刻々表示する時間表示手段を設
ける様にしたなめ、規定の危険レベル到達時間に違して
火災警報が行われた時忙は、時々刻々と変化する危険レ
ベル到達までの残り時間を時間表示手段によりて知るこ
とができ、ｓ報後の危険レベル到達までの残り時間に基
づいた適切な避ｓｉｉ誘専の指令上行うことができ、火
災発生に伴う人的被：１ｆｔＩｌｋ小限に食上めること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、第２図
は第１図の演算装置で実行する危険レベル到達時間の一
次関数近似による算出原理を示したグラフ図、第３図は
二次関数近似による危険レベル到達時間の算出原理會示
したグラフ図、第４図は第１図による制御処理の一実施
例を示し友フローチャート、第５．６図は第１図による
制御処理の他の実施例を示したフローチャート、第７図
はｎ種類の物理的裳化鵞に基づくｎ次限仝間のベクトル
から危険レベル到達時間を予測演算する場合の具体例ｒ
示したグラフ図である。 ｌａ、ｌｂ、・・・１ｎ・・・アナログセンナ２ａ、　
２ｂ、・・２ｎ・・・伝送装置３・・・受信制御部　　
　　４・・・受信装置５・・・演算鉄直　　　　　６・
・・刺１１装置７・・・時間表示器 特許出願人　　ホーチキ株式会社 代塩入弁理士　　　竹　内　　進 第２図 第３図 一−Ｔ、−手 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 火災に伴う物理的変化量から危険レベルに達するまでの
   時間を所定周期毎に予測演算し、該予測演算時間が予め
   定めた設定時間以下となったとき避難警報を報知する避
   難誘導装置に於いて、避難警報を報知した後、危険レベ
   ル到達するまでの時間を時々刻々表示する時間表示手段
   を設けたことを特徴とする避難誘導装置。