(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視領域の温度状態に応じた信号として赤外線カメラで取得された撮像データに基づいて、前記撮像データを構成する複数の画素値の中から所定閾値を超える画素値を検出することで火源位置の特定を行う火源探査システムであって、
前記赤外線カメラが搭載され、旋回可能な電動旋回台と、
監視領域内を、前記電動旋回台を旋回させて前記赤外線カメラで前記撮像データを取得する際に、往路で前記電動旋回台を停止させる複数の第１停止位置と、復路で前記電動旋回台を停止させる複数の第２停止位置が設定され、往路と復路で同一地点を異なる素子により捕らえるように１画素以上ずらした停止位置として設定された前記複数の第１停止位置および前記複数の第２停止位置に基づいて、往路で前記複数の第１停止位置へ前記電動旋回台を移動させる毎に前記赤外線カメラから第１撮像データを取得して火災判断処理を行い、その後、復路で前記複数の第２停止位置へ前記電動旋回台を移動させる毎に前記赤外線カメラから第２撮像データを取得して火災判断処理を行い、前記火源位置の特定を行う制御部と
を備えることを特徴とする火源探査システム。
【請求項２】
請求項１に記載の火源探査システムにおいて、
前記制御部は、監視領域の視野角が前記赤外線カメラの視野角よりも大きく、隣同士の撮像領域の一部をオーバーラップさせるようにあらかじめ設定された前記複数の第１停止位置および前記複数の第２停止位置に前記電動旋回台を移動させながら前記火源位置の特定を行う
ことを特徴とする火源探査システム。
【請求項３】
請求項２に記載の火源探査システムにおいて、
前記制御部は、前記電動旋回台を往路の前記複数の第１停止位置に順次停止させながら前記火源位置の特定を行った後に、復路の前記複数の第２停止位置に順次停止させながら前記火源位置の特定を行うことで前記監視領域の全てにわたって火源探査を行う
ことを特徴とする火源探査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線カメラにより撮像された画像に基づいて、速やかに火災発生地点である火源を特定する火源探査システムに関し、特に、赤外線カメラに欠落素子（欠落画素）が含まれている場合に、失報を防止する火源探査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線カメラを用いた火源探査では、火災発生地点を温度に基づいて検出している。具体的には、一定の監視領域を２次元的に走査し、赤外線カメラから得られた温度に応じた検出信号の中で、あらかじめ設定したアラームレベル（閾値）を超えた信号が得られた領域を火源として検出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、赤外線カメラを旋回させる必要がある場合には、赤外線カメラの視野角よりも狭い角度ごとに赤外線カメラを停止させて画像を取り込み、撮像領域をオーバーラップさせることで、監視領域における火災発生の有無を漏れなく検査している。一例としては、赤外線カメラの視野角を２９°とした場合に、その視野角よりも狭い２６°ごとに赤外線カメラを停止させて画像を取り込むことが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
火源探査システムに用いられる赤外線カメラは、赤外光を検出するための複数の素子により構成されている。しかしながら、実際の製品では、必ずしも複数の素子の全てが正常であるとは限らず、欠落素子（欠落画素）が含まれている場合がある。このような欠落素子がある赤外線カメラにおいては、一般的に、隣の素子による検出結果を出力するように補償されている。
【０００６】
従って、欠落素子によって撮像される位置での火災発生を正確に検出することができないといった問題があった。この問題は、同一位置を同一素子（同一画素）で撮像することに起因しており、旋回動作を伴わない場合も伴う場合も同様である。
【０００７】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することのできる火源探査システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る火源探査システムは、監視領域の温度状態に応じた信号として赤外線カメラで取得された撮像データに基づいて、撮像データを構成する複数の画素値の中から所定閾値を超える画素値を検出することで火源位置の特定を行う火源探査システムであって、赤外線カメラが搭載され、旋回可能な電動旋回台と、監視領域内を、電動旋回台を旋回させて赤外線カメラで撮像データを取得する際に、往路で電動旋回台を停止させる複数の第１停止位置と、復路で電動旋回台を停止させる複数の第２停止位置が設定され、往路と復路で同一地点を異なる素子により捕らえるように１画素以上ずらした停止位置として設定された複数の第１停止位置および複数の第２停止位置に基づいて、往路で複数の第１停止位置へ電動旋回台を移動させる毎に赤外線カメラから第１撮像データを取得して火災判断処理を行い、その後、復路で複数の第２停止位置へ電動旋回台を移動させる毎に赤外線カメラから第２撮像データを取得して火災判断処理を行い、火源位置の特定を行う制御部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る火源探査システムによれば、同一方向の視野範囲において、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、赤外線カメラの停止位置を異ならせて撮像された撮像データに基づいて、火源探査を行うことにより、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することのできる火源探査システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における火源探査システムを含む放水砲システムの全体構成図である。
【図２】従来の火源探査システムの旋回動作に関する説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１における火源探査システムの旋回動作に関する説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１における火源探査システムによる旋回停止を行う場合の一連動作の流れを示す処理フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の火源探査システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における火源探査システムを含む放水砲システムの全体構成図である。図１に示すように、本実施の形態１では、例えば、サブシステムとして、監視領域に対して左右２台の火源探査システム１０Ｌ、１０Ｒが設けられており、上位の放水砲システム統括処理部２０により統括制御されている。
【００１３】
２台の火源探査システム１０Ｌ、１０Ｒは、同一の機能を備えており、同様の動作を行うが、放水砲システム統括処理部２０からの指令により、所定時間毎に左右交互に単独で監視領域の火源探査を行うこととなる。よって、火源探査システム１０Ｌ、１０Ｒは、長期間にわたり正常運転できる。また、一方が故障した場合には、残る一方を連続運転させることで、システム全体がダウンしてしまうことを防ぐことができる。
【００１４】
火源探査システム１０Ｌ（１０Ｒ）は、統括処理部１１、赤外線カメラ制御部１２、電動旋回台制御部１３、赤外線カメラ１４、および赤外線カメラ１４が搭載されている電動旋回台１５を備えている。以下では、左側の火源探査システム１０Ｌを用いて、本実施の形態１の火源探査システムについて説明する。なお、統括処理部１１、赤外線カメラ制御部１２、電動旋回台制御部１３の全ての機能を包含したものが制御部に相当する。
【００１５】
まず始めに、火源探査システムが通常の火源探知の監視を行う際の基本的な一連動作について説明する。統括処理部１１は、放水砲システム統括処理部２０から火源検知開始指令を受け取った後に、電動旋回台制御部１３を介して電動旋回台１５を所望の位置に向けて旋回移動させる。この結果、電動旋回台１５に搭載されている赤外線カメラ１４は、所望の監視領域の赤外光を捕らえることが可能となる。
【００１６】
赤外線カメラ１４の移動完了後、統括処理部１１は、赤外線カメラ制御部１２を介して、赤外線カメラ１４を起動させるとともに、赤外線カメラ１４による撮像データを取得する。さらに、統括処理部１１は、撮像データを構成する複数の画素値の中から所定閾値を超える画素値を検出することで火源位置の特定を行う。
【００１７】
次に、上述した基本的な一連動作を踏まえて、赤外線カメラ１４を旋回させて火源探査を行う場合について説明する。図２は、従来の火源探査システムの旋回動作に関する説明図である。図２（ａ）は、赤外線カメラ１４の視野角θ１を示した図である。点線で示した矢印は、赤外線カメラ１４の視野角の中心軸を意味している。
【００１８】
これに対して、図２（ｂ）は、赤外線カメラ１４の視野角θ１よりも大きい監視領域の視野角θ２の全体を走査するために、赤外線カメラ１４を複数箇所で旋回停止させながら監視を行う場合を模式的に示している。図２（ｂ）においては、赤外線カメラ１４をΔθごとに旋回停止させながら、Ｄ１〜Ｄ５の５方向を撮像することで、全監視領域を走査する場合を例示している。ここで、１回の旋回角度であるΔθは、赤外線カメラ１４の視野角θ１よりも小さい角度に設定されることで、隣同士の撮像領域をオーバーラップさせている。
【００１９】
しかしながら、赤外線カメラ１４に欠落素子が含まれていることを仮定すると、Ｄ１〜Ｄ５の５方向での走査による撮像を往復で単純に繰り返した場合には、欠落素子によって撮像される位置が同一となってしまうため、その位置での火災発生を正確に検出することができないといった問題がある。そこで、このような問題を解決するための本発明のよる方策について、以下に説明する。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態１における火源探査システムの旋回動作に関する説明図である。図３において、Ｄｆ１〜Ｄｆ５（点線で示した矢印に相当）は、赤外線カメラ１４を往路方向に旋回させた際の停止位置を示している。一方、Ｄｒ１〜Ｄｒ５（実線で示した矢印に相当）は、赤外線カメラ１４を復路方向に旋回させた際の停止位置を示している。そして、本実施の形態１においては、赤外線カメラ１４を以下の（１）〜（１６）の順に旋回停止させる動作を繰り返すものとし、この順番が、あらかじめ決められた停止順序として、統括処理部１１に記憶されているものとする。
（１）Ｄｆ１→（２）Ｄｆ２→（３）Ｄｆ３→（４）Ｄｆ４→（５）Ｄｆ５→（６）Ｄｒ４→（７）Ｄｒ３→（８）Ｄｒ２→（９）Ｄｒ１→（１０）Ｄｆ２→（１１）Ｄｆ３→（１２）Ｄｆ４→（１３）Ｄｒ５→（１４）Ｄｒ４→（１５）Ｄｒ３→（１６）Ｄｒ２
【００２１】
すなわち、本実施の形態１では、Ｄ１〜Ｄ５の５方向のそれぞれの旋回停止位置方向において、往路での旋回停止位置（Ｄｆ１〜Ｄｆ５）と、復路での旋回停止位置（Ｄｒ１〜Ｄｒ５）との関係を、１素子分以上（例えば、１．５°）ずらして同一位置を撮像できる停止位置として設定している。この結果、監視領域における同一地点を、往路と復路で異なる素子により捕らえることができ、同一地点を欠落素子により続けて撮像してしまうことを防止することができる。つまり、この旋回の例によれば、Ｄ１〜Ｄ５の５方向を上述した（１）〜（１６）の順番で２往復すれば、すべての旋回停止位置で異なる素子により捕らえられるため、失報せずに、確実に火災検出できる。
【００２２】
なお、往路での旋回停止位置と、復路での旋回停止位置とをずらす量は、Ｄ１〜Ｄ５の５方向で同一とする必要はない。隣同士の撮像領域をオーバーラップさせることができ、かつ、往路と復路で同一地点を同一素子で続けて撮像しないような適切な値を個別に用いることが可能である。
【００２３】
次に、本実施の形態１の火源探査システムによる旋回停止を行う場合の一連動作について、処理フローを用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１における火源探査システムによる旋回停止を行う場合の一連動作の流れを示す処理フローである。ただし、図４においては、説明をわかりやすくするために、初めの旋回停止位置での火源探査を行った後に、次の旋回停止位置に旋回移動するまでの一巡の流れを示している。
【００２４】
まず始めに、ステップＳ０１において、統括処理部１１は、放水砲システム統括処理部２０から火源検知開始指令を受け取った後に、電動旋回台１５を所望の監視領域に向けて旋回移動させるために、電動旋回台制御部１３に対して移動指令を送信する。
【００２５】
次に、ステップＳ０２において、電動旋回台制御部１３は、統括処理部１１からの移動指令に基づいて、電動旋回台１５の移動制御を行う。この結果、ステップＳ０３において、電動旋回台１５は、所望の監視領域内の１回目の旋回停止位置に旋回移動することとなる。ここでは、図３の例に従って、１回目の旋回停止位置が、往路の１点目のＤｆ１であるとして、説明を続ける。
【００２６】
次に、ステップＳ０４において、電動旋回台制御部１３は、電動旋回台１５から移動完了信号を受け取る。なお、電動旋回台１５の位置制御がパルスモータ等を使用したオープンループで行われる場合には、電動旋回台制御部１３自身が移動完了信号を生成することとなる。
【００２７】
次に、ステップＳ０５において、電動旋回台制御部１３は、先のステップＳ０１の移動指令の返答として、統括処理部１１に対して移動完了信号を送信する。このようにして、ステップＳ０１〜Ｓ０５までの一連動作により、電動旋回台１５の位置合わせを行うことで、赤外線カメラ１４を所望の監視領域内の所定の旋回停止位置（Ｄｆ１）に旋回することができる。
【００２８】
次に、ステップＳ０６において、統括処理部１１は、赤外線カメラ１４を起動させるために、赤外線カメラ制御部１２に対して検査スタート指令を送信する。次に、ステップＳ０７において、赤外線カメラ制御部１２は、統括処理部１１からの検査スタート指令に基づいて、赤外線カメラ１４を起動させる。
【００２９】
次に、ステップＳ０８において、すでに所望の監視領域の所定の旋回停止位置（Ｄｆ１）に位置合せされている赤外線カメラ１４は、赤外線カメラ制御部１２からの指令に基づいて、Ｄｆ１の方向を撮像する。そして、ステップＳ０９において、赤外線カメラ制御部１２は、赤外線カメラ１４による撮像データを取得する。
【００３０】
次に、ステップＳ１０において、赤外線カメラ制御部１２は、先のステップＳ０６における検査スタート指令の返答として、統括処理部１１に対して、ステップＳ０９で取得済の撮像データを返送する。
【００３１】
次に、ステップＳ１１において、撮像データを受信した統括処理部１１は、あらかじめ決められた停止順序（例えば、先に例示した（１）〜（１６）の停止順序に相当）に従って、次の旋回停止位置を決定する。この際、同一方向の視野範囲における往路と復路で、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、旋回停止位置が設定されることとなる。
【００３２】
そして、ステップＳ１２において、統括処理部１１は、電動旋回台１５を、決定した次の旋回停止位置に旋回移動させるために、電動旋回台制御部１３に対して移動指令を送信する。なお、このステップＳ１２は、先のステップＳ０１と等価であり、次の旋回停止位置への旋回移動を行うこととなる。
【００３３】
さらに、ステップＳ１３において、統括処理部１１は、赤外線カメラ制御部１２から取得した撮像データに対して、上述したような判断処理を施し、火源検知を行う。このようにして、ステップＳ０１〜ステップＳ１３の処理を、あらかじめ決められた停止順序に従って繰り返すことで、所望の監視領域内の火源探査を行うことができる。
【００３４】
図４には図示していないが、最終的には、例えば、火源探査システム１０Ｌから火源探査システム１０Ｒに運転を切り替えするときなど、ステップＳ１１において、統括処理部１１が、あらかじめ決められた停止順序の全てについて火源探査が終了したと判断することで、監視領域内の一連の処理が終了することとなる。
【００３５】
なお、図２、図３を用いた上述の説明では、監視領域の視野角θ２が赤外線カメラ１４の視野角θ１よりも大きい場合を例に、複数方向の視野範囲（Ｄ１〜Ｄ５に相当）のそれぞれに対して、往路での旋回停止位置（Ｄｆ１〜Ｄｆ５）と、復路での旋回停止位置（Ｄｒ１〜Ｄｒ５）との関係を、１素子分以上ずらして同一位置を撮像できる停止位置として設定している。しかしながら、監視領域の視野角θ２が赤外線カメラ１４の視野角θ１以下の場合（すなわち、従来技術においては旋回動作が不要とされる場合）においても、１素子分以上ずらして同一位置を撮像できる２箇所の停止位置を設定することで、同様に、赤外線カメラ１４の欠落素子における火源探査による失報を防止することが可能となる。
【００３６】
以上のように、実施の形態１によれば、同一方向の視野範囲において、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、赤外線カメラの停止位置を異ならせて撮像された撮像データに基づいて、火源探査を行っている。この結果、例えば、往路の視野範囲で火源に該当する位置に欠落素子が含まれた撮像データで火災判断処理を行ったために火災判断ができなかった場合にも、復路の視野範囲で火源に該当する位置に正常な素子が含まれた撮像データで火災判断処理を行うことで火災判断ができることとなり、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することが可能となる。
【００３７】
さらに、監視領域の視野角が赤外線カメラの視野角よりも大きいために旋回停止動作を伴う場合には、往路と復路の同一方向の視野範囲において、同一地点を同一素子で続けて撮像しないように、赤外線カメラの旋回停止位置を設定することで、撮像回数や処理時間を増加させることなく、赤外線カメラの欠落素子における火源探査による失報を防止することが可能となる。
【００３８】
なお、上述した実施の形態１においては、あらかじめ決められた停止順序として、（１）〜（１６）の停止順序を設定したが、このような順序に限定されるものではない。例えば、Ｄｆ１→Ｄｒ１→Ｄｆ２→Ｄｒ２→Ｄｆ３→Ｄｒ３→Ｄｆ４→Ｄｒ４→Ｄｆ５→Ｄｒ５の順のように、旋回停止位置（Ｄ１〜Ｄ５に相当）ごとに、微少角度ずらした２つの撮像画像を順次取得するように順番を設定することでも、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０Ｌ、１０Ｒ  火源探査システム、１１  統括処理部、１２  赤外線カメラ制御部、１３  電動旋回台制御部、１４  赤外線カメラ、１５  電動旋回台。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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