(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線センサによって視野内の温度分布を測定する異常監視システムにおいて、
上記赤外線センサの出力信号に基づいて、被測定物の温度を検出する温度検出手段と；
上記赤外線センサの出力信号を増幅する炎用増幅回路と；
上記赤外線センサの出力信号を増幅し、上記炎用増幅回路における増幅率よりも増幅率が高い人体用増幅回路と；
上記赤外線センサの出力信号を、上記炎用増幅回路と上記人体用増幅回路とに切り替えて出力するスイッチ手段と；
常時は、上記赤外線センサの出力信号を上記人体用増幅回路に出力し、上記被測定物の温度がほぼ４０℃よりも高い温度であることを上記温度検出手段が検出すると、上記赤外線センサの出力信号を上記炎用増幅回路に出力するように、上記スイッチ手段の切換を制御するスイッチ制御手段と；
上記温度検出手段が、人体判別用温度以上であってほぼ４０℃以下である温度を検出すると、人体を検出したと判断する人体判別手段と；
上記温度検出手段が炎判別用温度以上の温度を検出すると、警報する炎判別手段と；
上記人体判別手段が判別した領域と、上記炎判別手段によって判別された高温領域とが隣接しているときに、放火であると判別する放火判別手段と；
を有することを特徴とする異常警報装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記人体判別手段は、上記人体判別用温度以上であってほぼ４０℃以下である温度の領域の大きさが、所定の閾値以上であれば、人体を検出したと判断し、また、所定の閾値未満であれば、小動物を検出したと判断する手段であることを特徴とする異常警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、赤外線カメラによって被測定物を監視する異常監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
防犯と火災とを監視する従来の異常警報システムには、赤外線センサが設置され、人体から放出される赤外線と火災時の炎から放出される赤外線とを、上記赤外線センサが検出する。そして、上記赤外線センサの出力信号を１つの増幅器で増幅し、この増幅器の出力信号を、３０〜４０℃に対応する成分と、４０℃よりも高い成分とに分離し、３０〜４０℃に対応する成分のレベルが第１の閾値以上である場合に、人間が存在すると判断し、４０℃よりも高い成分のレベルが第２の閾値以上である場合に、火災が発生していると判断する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例においては、火災が発生した場合には、増幅器の出力信号のうちで、４０℃よりも高い成分のレベルが非常に高く、これと比較して、３０〜４０℃の範囲における出力成分のレベルが低いので、３０〜４０℃の範囲における出力成分は、増幅器の出力成分におけるノイズ成分とレベルが同程度であり、したがって、３０〜４０℃に対応する成分のレベルを検出する精度が低い。
【０００４】
つまり、上記従来の異常警報システムは、防犯と火災とを監視する場合、人体を検出する精度が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は、防犯と火災とをともに監視する異常警報システムにおいて、火災の検出精度を落さずに、人体を検出する精度を高くすることができる異常警報装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、赤外線センサによって視野内の温度分布を測定する異常監視システムにおいて、上記赤外線センサの出力信号に基づいて、被測定物の温度を検出する温度検出手段と、上記赤外線センサの出力信号を増幅する炎用増幅回路と、上記赤外線センサの出力信号を増幅し、上記炎用増幅回路における増幅率よりも増幅率が高い人体用増幅回路と、上記赤外線センサの出力信号を、上記炎用増幅回路と上記人体用増幅回路とに切り替えて出力するスイッチ手段と、常時は、上記赤外線センサの出力信号を上記人体用増幅回路に出力し、上記被測定物の温度がほぼ４０℃よりも高い温度であることを上記温度検出手段が検出すると、上記赤外線センサの出力信号を上記炎用増幅回路に出力するように、上記スイッチ手段の切換を制御するスイッチ制御手段と、上記温度検出手段が、人体判別用温度以上であってほぼ４０℃以下である温度を検出すると、人体を検出したと判断する人体判別手段と、上記温度検出手段が炎判別用温度以上の温度を検出すると、警報する炎判別手段と、上記人体判別手段が判別した領域と、上記炎判別手段によって判別された高温領域とが隣接しているときに、放火であると判別する放火判別手段とを有する異常警報装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態および実施例】
図１は、本発明の一実施例である異常警報装置１００のブロック図である。
【０００８】
異常警報装置１００は、赤外線センサＳによって被測定物を監視する異常監視システムであり、赤外線センサＳと、この赤外線センサＳの角度を制御するモータＭと、スイッチ手段ＳＷと、人体用増幅回路１０と、炎用増幅回路２０と、温度検出手段３０と、スイッチ制御手段３１と、制御手段４０と、警報手段５０と、角度検出回路６０と、ディスプレイ７０とを有する。
【０００９】
温度検出手段３０は、赤外線センサＳの出力信号に基づいて、被測定物の温度を検出する手段であり、炎用増幅回路２０は、赤外線センサＳの出力信号を増幅する回路であり、人体用増幅回路１０は、赤外線センサＳの出力信号を増幅し、炎用増幅回路２０における増幅率よりも増幅率が高い回路である。
【００１０】
スイッチ手段ＳＷは、赤外線センサＳの出力信号を、炎用増幅回路２０と人体用増幅回路１０とに切り替えて出力するスイッチ手段である。
【００１１】
スイッチ制御手段３１は、常時は、赤外線センサＳの出力信号を人体用増幅回路１０に出力し、上記被測定物の温度が４０℃よりも高い温度であることを温度検出手段３０が検出すると、赤外線センサＳの出力信号を炎用増幅回路２０に出力するように、スイッチ手段ＳＷの切換を制御する制御手段である。
【００１２】
制御手段４０は、増幅回路１０、２０の一方の出力信号に基づいて画像処理を行い、温度分布をディスプレイ７０に表示する手段である。
【００１３】
警報部５０は、人体用増幅回路１０の出力レベル、炎用増幅回路２０の出力レベルに応じて異常警報する異常警報手段である。
【００１４】
また、制御手段４０は、人体判別動作と、炎判別動作と、放火判別動作とを実行するものである。人体判別動作は、温度検出手段３０が３０〜４０℃の成分を検出しているときに、その温度領域における成分のレベルが所定のレベル以上であれば、その温度領域を切り出し、その領域に基づいて、監視している被測定物が人体であるか小動物であるかを区別する動作である。炎判別動作は、温度検出手段３０が１２０℃以上の温度の成分を検出しているときに、その温度領域を切り出し、その領域に基づいて、炎が存在すると判別する動作である。
【００１５】
この判別する温度について、燃焼状態としての温度は、最低でも４００℃であるが、ゴミ清掃工場の滞留ピットについて火災判別する場合には、１２０℃を閾値として火災判別している。これは、水の沸点以上の温度を検出した場合に、火災発生したとみなし、発火前の蓄熱状態を早期に検知するためである。
【００１６】
放火判別動作は、人体が存在すると判別されているときに、センサＳの出力信号に基づいて得られた画像から切り出されている人体領域の周囲で、炎領域が存在すると判別されれば、放火または失火であると判別する動作である。この場合、人体判別動作において、人体領域を検出したことを記憶し、次の炎判別動作において炎を検出すると、この検出された炎領域と、上記記憶されている人体領域との比較を行う。
【００１７】
次に、上記実施例の動作について説明する。
【００１８】
図２は、上記実施例の動作を示すフローチャートである。
【００１９】
まず、常時は、スイッチ制御手段３１によって、スイッチ手段ＳＷが人体用増幅回路１０に接続され、つまり、赤外線センサＳの出力信号が人体用増幅回路１０に供給されている。
【００２０】
ここで、赤外線センサＳの視野内をモータＭによって走査し、視野内の温度分布を測定し（Ｓ１）、この測定された視野内の温度分布をディスプレイ７０に表示している（Ｓ２）。このときに、測定温度Ｔが人体判別用温度（たとえば３０℃）を越える高温領域が検出されなければ（Ｓ３）、上記と同じ走査、温度分布測定、ディスプレイ表示という動作（Ｓ１、Ｓ２）を繰り返す。
【００２１】
そして、３０℃以上の温度領域が検出され（Ｓ３）、その検出温度が４０℃よりも低ければ（Ｓ１０）、温度分布からその３０℃以上の温度領域における被測定物の大きさを認識し、この認識された大きさが所定の閾値以上であれば（Ｓ１１）、人体を検出したと判断し（Ｓ１２）、制御手段４０内の図示しないメモリに人体領域を記憶し（Ｓ１２ａ）、ステップＳ１に戻る。
【００２２】
また、上記認識された大きさが所定の閾値未満であれば（Ｓ１１）、小動物を検出したと判断し（Ｓ１３）、ステップＳ１に戻る。
【００２３】
一方、検出温度が４０℃以上であれば（Ｓ１０）、スイッチ制御手段３１が切り換え回路１０を切り替え、赤外線センサＳの出力信号が炎用増幅回路３０に送られる（Ｓ２１）。
【００２４】
そして、炎判別用温度、たとえば１２０℃以上の高温領域が検出されると（Ｓ２２）、人体領域が既に記憶されていないか、または人体領域が記憶されていても隣接されていなければ（Ｓ２３）、火災警報する（Ｓ２４）。
【００２５】
一方、人体領域が既に記憶され、検出された１２０℃以上の高温領域が、メモリに記憶されている人体領域に隣接していれば（Ｓ２３）、放火であると判別し、火災警報とともに、放火通報を行う（Ｓ２５）。
【００２６】
なお、上記放火通報は、ベル、音声、ランプ等を使用して放火である旨を、火災警報と同時に通報するようなものでもよく、また、火災警報時に、放火通報としては音、光等を出さずに、放火を検出した旨の情報をメモリ等に記憶し、後で、その放火情報を取り出せるようにしてもよい。そして、この放火通報に基づいて、放火対策を実行することができる。
【００２７】
上記動作は、赤外線カメラを赤外線センサＳとして使用する場合の動作であるが、所定監視領域の平均温度を出力する赤外線感知器を赤外線センサＳとして使用してもよい。このように、所定監視領域の平均温度を出力する赤外線感知器を赤外線センサＳとして使用する場合には、領域を判別できないので、人体のみを検出か、炎のみを検出するかに制限される。すなわち、赤外線感知器では、監視範囲の温度分布を認識できないので、検出値が一元化され、領域の比較ができず、放火を判断することができない。
【００２８】
また、増幅器における分解能としての増幅率を変化する手段として、増幅率が互いに異なる２つの増幅回路を設け、これらの増幅回路を切り替えて使用する代わりに、センサＳの正面位置近傍に光学フィルタを設置し、センサＳに入射する赤外線が通過する経路位置に、上記光学フィルタを進入させてセンサＳへの入射光量を制限したり、その経路から光学フィルタを退避させてセンサＳへの入射光量を増加させたりするようにしてもよい。
【００２９】
つまり、炎用増幅回路と人体用増幅回路とを、１つの増幅回路で構成し、センサＳの正面位置近傍に光学フィルタを設置し、上記１つの増幅回路を人体用増幅回路として使用するときに、センサＳに入射する赤外線が通過する経路位置から光学フィルタを退避させ、一方、上記１つの増幅回路を炎用増幅回路として使用するときに、上記経路に光学フィルタを進入させてセンサＳへの入射光量を制限するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記実施例において、監視領域を撮影したビデオ信号に、監視データを乗せて伝送するようにしてもよい。なお、監視データは、人体や炎であるとして検出され、切り出された領域における重心、平均温度、人体数または炎数等のデータである。なお、監視データを検出するには、人体として検出された３０〜４０℃の領域、炎として検出された１２０℃以上の領域を、画像データから切り出し、所定の温度を重さと見なし、その温度の重心を計算する。そして、切り出された領域が互いに分離されている場合は、個々の重心を求め、同時に個々の平均温度を求める。
【００３１】
そして、上記各切り出し処理において、温度と領域とに基づいて、重心や平均温度を求め、領域とともにディスプレイ７０に表示することが好ましい。
【００３２】
または、上記監視領域を撮影したビデオ信号とは別に、ＬＡＮ伝送によって上記監視データを伝送するようにしてもよく、この場合、赤外線カメラの方向や監視範囲等を、監視センタで制御する制御手段を設けることが好ましい。
【００３３】
つまり、人体または炎であるとして検出された領域であって、画像領域から切り出された領域における重心、平均温度、人体数、炎数の各データのうちの少なくとも１つのデータで構成される監視データを、上記赤外線センサが監視領域を撮影したビデオ信号に乗せて伝送するか、または、上記ビデオ信号とは別に、ＬＡＮ伝送によって、伝送する。
【００３４】
また、プライバシーの保護等のため、ビデオ信号を送出できない場合でも、監視データを送出することによって、迅速で有効な対応が可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、火災検知と人検知とにおける温度レベルが異なり、検出温度レベルに基づいて、増幅回路の増幅率を切り替えるので、最適なレンジで検知動作を実行することができ、したがって、火災の検出精度を落さずに、人体を検出する精度を高くすることができ、また、高温領域と人体領域とが隣接していることを判別したときに放火であると判別するので、放火を確実に判別することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である異常警報装置１００のブロック図である。
【図２】上記実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓ…赤外線センサ、
ＳＷ…スイッチ手段、
Ｍ…モータ、
１０…人体用増幅回路、
２０…炎用増幅回路、
３０…温度検出手段、
３１…スイッチ制御手段、
４０…制御手段、
５０…警報手段、
６０…角度検出回路、
７０…ディスプレイ。
【図１】
0003587422.tif 000002
【図２】
0003587422.tif 000003