(57)【要約】地域の熱監視のためのシステム１００は、監視される地域上に設置され、周囲の領域における重大な熱変化の存在を検出することができる環境データを獲得するための手段７、８、９、１０を有する複数のローカル・デバイス１と、論理技術的データ、及び監視される地域に関連がある利用可能な救助手段に関するデータを格納する手段１０２を備える中央制御ステーション１０と、中央制御ステーション１０１とローカル・デバイス１との間でデータを送信／受信するための手段１２と、事象の進展のモデル、及びそれに関連する消火の介入計画（図２）を、それらの出力として提供できる、ローカル・デバイス１によって獲得された環境データ及び中央制御ステーション１０１に格納されるデータの統合された処理のための手段１０３  １０とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境監視システム（１００）であって、
監視される前記環境に設置されるように構成され、関心の領域における臨界熱変化を検出するように構成された環境データを獲得するための獲得手段（７、８、９、１０）を有する少なくとも１つのローカル・デバイス（１）と、
論理技術的データ、及び監視される環境に直接関連がある利用可能な介入手段に関するデータを格納する格納手段（１０２）を備える中央制御ステーション（１０１）と、
前記中央制御ステーション（１０１）と前記少なくとも１つのローカル・デバイス（１）との間の両方通信のために、データを送信／受信するための手段（１２）と、
臨界熱変化の結果として生じる熱フロントの進展のモデル、及びそれに関連する損傷を制限するための介入計画を、それらの出力として提供するように構成される、前記少なくとも１つのローカル・デバイス（１）によって獲得された前記環境データ及び前記格納手段（１０２）に含まれるデータの統合された処理のための手段（１０３）とを備えるシステム（１００）。
【請求項２】
監視される前記環境に設置されるように構成される複数のローカル・デバイス（１）を備える請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）の前記獲得手段は、赤外範囲におけるエネルギー放出を検出するための検出手段（９）を備える請求項１又は２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
複数の放出バンドで前記放出を解析するように構成された、前記検出手段（９）によって検出される前記エネルギー放出を処理するための手段（１７）を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）の前記獲得手段は、画像獲得手段（７）を備える請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記検出手段（９）は、前記赤外範囲において動作する少なくともサーモ・カメラを備える請求項３又は４に従属するときの請求項１から５に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記サーモ・カメラは、赤外マイクロボロメータ・センサが提供される請求項１から６に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記画像獲得手段（７）は、可視範囲で動作する少なくとも１つのテレビカメラ（８）を備える請求項５から７のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記検出手段（９）は、所定のエンティティのエネルギー放出の検出に応答して、前記テレビカメラ（８）の作動を決定するように構成される請求項３又は４に従属するときの請求項１から８に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
データを送信／受信するための前記手段（１２）は、可視及び／又は赤外モードにおいて、前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）から前記中央制御ステーション（１０１）へ画像を送信することができる請求項５から９のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
環境データを獲得するための前記手段は、気象データ検出手段（１０）を含む請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１２】
前記気象データ検出手段（１０）は、風速及び方向、湿度、圧力、空気及び地上の温度、及び露の温度を測定する手段を含むグループ内で選択された獲得手段を備える請求項１から１１に記載のシステム（１００）。
【請求項１３】
前記気象データ検出手段（１０）は、熱変化の現象及びその進展モデルの正確な解析に必要であると考えられるパラメータを検出するためのセンサで実施可能である請求項１から１２に記載のシステム（１００）。
【請求項１４】
前記獲得手段は、関連するローカル・デバイス（１）の地理的座標の自動的な決定を可能にするように構成された配置手段（１１）を備える請求項１から１３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１５】
環境データを獲得するための前記手段（９）によって検出された熱変化の地理的座標を決定するように構成された手段（１７、１１）を備える請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１６】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、前記獲得されたデータのローカル処理手段（１７）を備える請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１７】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、前記獲得されたデータのローカル格納手段（１８）を備える請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１８】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、実質的に三脚形状を有する前記獲得手段（９）を支持するための支持構造体（３）を備える請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１９】
前記支持構造体（３）は、前記構造体自体の上方部分に一致して配置されるプラットフォーム（６）を備える請求項１から１８に記載のシステム（１００）。
【請求項２０】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、架台上にも設置されるように構成される請求項１から１９のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２１】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、前記獲得手段（７、８、９、１０）を支持するための回転可能なプラットフォーム（９３）を備える請求項１から２０のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２２】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、自己電力供給手段（１３、１４）を備える請求項１から２１のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２３】
前記介入計画は、臨界熱変化に関係する前記領域に到達する少なくとも１つの最適なアクセス経路の指示を含む請求項１から２２のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２４】
前記介入計画は、介入の開始及び／又は終了時間の推定を含む請求項１から２３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２５】
前記中央制御ステーション（１０１）は、オペレータが介入計画を選択することを可能にするインタフェース手段（１０４）を備え、前記統合された処理手段（１０３）は、前記中央制御ステーション（１０１）のオペレータによって選択された前記介入計画に従って熱フロントの進展の前記モデルを適応可能に修正するように構成される請求項１から２４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２６】
前記統合された処理手段（１０３）は、危険指標に応じて検出された熱変化を分類するように構成された手段を備える請求項１から２５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２７】
前記中央制御ステーション（１０１）は、前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）によって獲得されたデータ及び前記統合された処理手段（１０３）からの出力データをオペレータに通信するように構成され、かつ前記格納手段（１０２）の問合せを可能にするように構成されたインタフェース手段（１０４）を備える請求項１から２６のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２８】
前記中央制御ステーション（１０１）は、前記中央ステーションのオペレータによって前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）の前記獲得手段（７、８、９、１０）の管理を可能にするように構成されたインタフェース手段（１０４）を備える請求項１から２７のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２９】
前記介入計画を実行するための機関と通信するための手段（１０５）を備える請求項１から２８のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項３０】
環境を監視する方法であって、
（ａ）周囲の領域における臨界熱変化の存在を検出するように構成され、環境データを獲得するための手段（７、８、９、１０）を、監視される地域に設置する段階と、
（ｂ）論理技術的データ、及び監視される環境に関連がある利用可能な介入手段に関するデータを中央制御ステーション（１０１）に格納する段階と、
（ｃ）臨界熱変化の結果として生じる熱フロントの進展のモデル、及びそれに関連する損傷を制限するための介入計画を提供するように、統合されたモードで、前記獲得された環境データ及び前記格納された論理技術的データを処理する段階とを含む方法。
【請求項３１】
前記段階（ａ）は、監視される前記環境に分配される複数の獲得手段（７、８、９、１０）の設置を提供する請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記獲得手段は、赤外範囲におけるエネルギー放出を検出するための手段（９）を備える請求項３０又は３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記検出手段（９）によって検出されるエネルギー放出を処理する段階を含み、前記獲得されたデータは、複数の放出バンドで解析される請求項３０から３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記段階（ａ）は、画像の獲得を提供する請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記段階（ａ）は、可視範囲の画像の獲得を提供する請求項３０から３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記段階（ａ）は、赤外範囲の画像の獲得を提供する請求項３４又は３５に記載の方法。
【請求項３７】
データを、前記獲得手段（９）から、可視及び／又は赤外モードの画像送信を提供する前記中央制御ステーション（１０１）へ送信する段階を含む請求項３４から３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記環境データを獲得するための手段は、気象データ検出手段（１０）を備える請求項３０から３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記環境データを獲得するための前記手段（９）によって検出された熱変化の地理的座標を決定する段階を含む請求項３０から３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記介入計画は、臨界熱変化によって影響を受ける前記領域に到達する少なくとも１つの最適なアクセス経路の指示を含む請求項３０から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記介入計画は、介入の開始及び／又は終了時間の推定を含む請求項３０から４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記段階（ｃ）は、前記中央ステーション（１０１）の前記オペレータによって選択された前記介入計画による熱フロントの進展モデルの適応修正を提供する請求項３０から４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記段階（ｃ）は、危険指標による検出された熱変化を分類することを提供する請求項３０から４２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境監視システム及び関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に、本発明は、環境における臨界熱レベルを検出するための統合されたシステムに関する。その特定の適用において、本発明は、森林のある領域内の火災を検出するシステムを提供する。代わりの適用において、本発明は、一般に、任意のタイプの環境、特に工業設備、建物などにおける臨界熱変化を検出するシステムに関する。温度は、多くの分野において非常に重要なパラメータである。例えば、工業設備において、温度は、プラント及び機器の正確な動作に影響を及ぼすことがある。さらに任意の分野において、温度上昇は、火災を引き起こすことがあり、又は実際に火炎の存在を示すことがある。
【０００３】
潜在的な熱損傷の危険性がある環境における温度を測定することができる安全システムが知られているが、自然の又は引き起こされた原因による火災の開始又は広がりは、環境に対する劇的な影響を伴いかつ重大な経済的な効果を有する、今日非常に広く行き渡った問題である。例えば、林業の分野において、消化動作の時機を得ること及び有効性を改善するために費やされる努力にもかかわらず、毎年、火災は森林領域の非常に大きな部分を破壊する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の基礎を構成する技術的問題は、臨界温度上昇の場合に、特に火災事象を消化するための動作の場合に、損傷を制限するかつ／又は抑制する目的で動作の迅速性及び有効性を改善することを可能にする環境監視システム及び関連する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記問題は、請求項１において特許請求されるシステムによって解決される。
【０００６】
その発明概念によれば、本発明は、請求項３０に記載される方法にも関する。
【０００７】
本発明に関連して、表現「環境監視」は、任意の種類の環境、特に森林のある領域、自然公園、農業領域、民間領域、軍事領域、工業領域、特定の設備及び／又は建物、及び／又はそれによって境界が定められる領域などを監視することを参照するものとして、広い意味で解釈されるべきである。
【０００８】
さらに、本発明における用語「臨界温度変化」は、監視される環境における損傷を引き起こす傾向がある温度変化、例えば火災の始まりを示す変化を示す。
【０００９】
本発明は、いくつかの重要な利点を提供する。主な利点は、先験的に知られかつ中央制御ステーション・レベルに格納されるデータとローカル的に得られたデータとの統合処理は、以降の損傷を制限することを目的とする動作の時間及び品質を最適化することを可能にする。
【００１０】
本発明の他の利点、特徴、及び用いられる手順は、非限定例として与えられるいくつかの実施例の以下の詳細な記載から容易に明らかになろう。参照は、添付の図面の図になされるべきである。
【実施例】
【００１１】
図１を最初に参照すると、本発明による環境監視システム、特に地域熱監視システムは、全体的に１００として示される。これは、まず第一に、監視されるべき地域にわたって分配された複数の監視デバイスを備え、監視デバイスの１つが、図２により詳細に示されかつ全体的に１として示される。一般に、デバイス１は、適用の要件に応じてより大きい又はより小さい領域にわたって分配され、領域は、例えば、森林火災を検出しかつ防止する適用のための森林領域であることができる。
【００１２】
上述のように、表現「環境監視」は、本明細書においてその最も広い意味で解釈されるべきである。
【００１３】
純粋に例として、本発明は、その特定の適用、すなわち森林領域、自然公園、又は農業領域の前記監視を参照して以降記載される。
【００１４】
各デバイス１は、地域の監視される部分の環境状態に関するデータを、遠隔中央制御ステーション１０１に連続して提供し、それらの温度異常、すなわち可能性がある火災の原因である熱限界点を検出するように構成される。
【００１５】
本発明の代わりの適用、例えば工業設備又は領域を監視するための場合に、前記熱限界点は、代わりに、差し迫った技術的な動作故障及び／又は環境損傷を示すこともできる。
【００１６】
前述の機能を実行するために、デバイス１は、簡単に記載される環境データを獲得する複数の手段を備え、各手段は、特定のローカル情報及びパラメータの検出及び測定に専用である。
【００１７】
また図２を参照すると、前述の獲得手段は、それら獲得手段が専用である適用に応じて、デバイス１のフレーム２上に支持されることができ、フレーム２は、本実施例において、実質的に三脚として形成されかつ入れ子式チューブを有して構成される構造体２を備える。前記構造体３は、従来の固定手段４によって地面に固定され、かつ安定化バラス５を備える。
【００１８】
その上方部分に一致して、構造体３は、意図される目的に必要な環境データを獲得するいくつかの前述の手段を支持するように構成されたプラットフォーム６も維持する。
【００１９】
特に、デバイス１は、画像検出手段７及び熱検出手段９を備え、熱検出手段９は、火炎の進展に関連する本適用における関心の領域における臨界温度変化を検出するように構成され、すなわち温度異常を識別し、地域の監視される部分における火炎コアを検出することが可能なように構成される。両方の前記手段７及び９は、様々な代わりの実施例に適している。
【００２０】
図２を概略的に参照する第１の実施例に基づいて、画像検出手段７及び熱検出手段９は、プラットフォーム６に収容された３個の共通のテレビカメラを備え、各テレビカメラは参照符号８で示される。テレビカメラ８は、３６０度の周囲空間をカバーするために、互いに約１２０度の相対角度距離に配置される。簡略的に示されるように、テレビカメラ８は、可視範囲及び赤外範囲の両方で動作するように構成される。
【００２１】
必要であれば、テレビカメラ８は、作動手段（本明細書には示されていない）を備え、作動手段は、側方移動及び上／下移動の両方を可能にし、かつさらに記載されるローカル管理及び制御ユニット１５によって命令される。また、例えば接近／離れるズーム機能などのテレビカメラ８の動作パラメータ及び機能は、前述のローカル管理及び制御ユニット１５によって命令されることができる。また、図２に示される実施例において、熱検出手段９は、マルチバンド・タイプであり、各テレビカメラ８のために赤外線画像を得るように構成され、したがって例えば火炎の存在などの、熱異常現象の存在に関連する可能性がある赤外エネルギーの放射を得るように構成される。
【００２２】
図３Ａ及び図３Ｂに詳細が示される第２の実施例に基づき、手段７及び９は、回転可能なプラットフォーム９３上に搭載された単一の共通テレビカメラを備え、その他の点では、第１の実施例のテレビカメラに類似する。それによって、前記第１及び第２の実施例の手段７及び９は、前述の図３Ａ及び図３Ｂを参照してより詳細に記載される。
【００２３】
前述のようにまず第一に、そのテレビカメラ８又は各テレビカメラ８は、可視領域における可視化手段と、赤外画像を得るための熱検出手段、すなわちいわゆるサーモ・カメラとの両方を備える。この目的のために、それは、赤外マイクロボロメータ・センサを備える。さらに、テレビカメラ８とともに、関連する２つの別個の獲得ボードがあり、一方の獲得ボードは、９００として示され可視範囲における標準ビデオ画像を得るためのものであり、他方の獲得ボードは、９０１として示され赤外画像を得るためのものである。これらのボードは、したがってテレビカメラ（可視及びＩＲ）と管理及び制御ユニット１５との間にインタフェース手段を提供する。
【００２４】
赤外範囲における画像の検出のための基本になる原理は、良く知られているが、より優れた完全性のために本明細書で以降に簡単に記載される。温本体は、複数の波長で電磁放射を放出する。特に、本体がより熱くなると、その分子又は原子の熱擾乱の作用として、赤外放射がより多く放出される。放出される放射の特定のスペクトル分布は、本体の性質及びその温度に応じる。例えば、暗い色及び不透明な表面は、高い放射率を有し、かつより大きな有効性で放射する。
【００２５】
それによって、本体によって放出された赤外エネルギーを検出することによって、サーモ・カメラは、実時間画像を生成し、かつ隣接する領域間の相対温度差を強調するシーンの熱トレースを提供する。
【００２６】
前述のマイクロボロメータ・センサは、１つ又は複数の適切なレンズを使用し、例えば、画素における可視マトリクス、例えばマトリクス（３２７×２４５）を展開するための望遠レンズを使用し、可視マトリクスは、サーモ・カメラによって獲得され、かつ前述のローカル管理及び制御ユニット１５に転送される。
【００２７】
当業者には良く分かるように、サーモ・カメラは、熱の形態で放出された電磁エネルギーを検出しかつ増幅するように構成される。本実施例で提供されるサーモ・カメラの感度は、０．１℃より小さい温度差を検出することが可能なようなものである。
【００２８】
サーモ・カメラのデータは、次に、そのデータを、デジタル・サポートに容易に表示され又は記録されることを可能にするために、熱検出手段９自体によって、ローカル管理及び制御ユニット１５によって、又は遠隔制御ステーション１０１によって、標準のビデオ・フォーマットに変換される。
【００２９】
上述の熱検出手段９は、従来技術で既に知られている手段を介して実施されるので、それらの熱検出手段９は、本明細書でさらに記載されない。それでもなお、単に指示として記載の完全性のために、現在の森林火災の検出適用に適切なそれらの可能な技術的な仕様の例は、以降に提供される。
【００３０】
熱検出手段９の熱バンド及び動作特徴は、以下であるとして考えることができる。
【００３１】
【表１】
2005539287.tif 000003
【００３２】
また、単に指示として、本発明の火災検出適用に適したサーモ・カメラの技術的な仕様の例が以下に提供される。
【００３３】
【表２】
2005539287.tif 000004
【００３４】
図１及び図２を再び参照すると、デバイス１は、またプラットフォーム６に収容される、環境データ特に気象データを測定するための追加の手段１０も備える。次に、前記手段１０は、風速及び方向、湿度、圧力、空気の温度、地上の温度、露の温度を測定するように構成されるセンサ手段を備える。
【００３５】
本発明のシステムの代わりの適用は、システムの動作の適用に必要であると考えられる追加の環境データ及びパラメータの測定を提供することができることは容易に明らかである。
【００３６】
プラットフォーム６上には、また、デバイス１自体の地理的な座標（緯度、経度、及び海面上の高度）の自動的な決定を可能にするように構成された、デバイス１の位置決定手段１１、特にＧＰＳシステム（「Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」）も支持される。
【００３７】
デバイス１は、さらに、例えばＧＰＳ／ＧＰＲＳ又はＵＭＴＳ電話送信技術、光ファイバ送信技術、一般の無線周波数の送信技術、又は専用のデータ・ライン（イーサネット（登録商標））に基づいて、前述の遠隔中央制御ステーション１０１へ／からデータを送信し／受信するための手段１２を備える。前記手段１２は、とりわけまた、遠隔中央制御ステーション１０１に現在まで導入された異なる獲得手段によって獲得された画像の形態で、データの送信を可能にする。本実施例において、手段１２は、プラットフォーム６に一致して配置され、又はプラットフォーム６自体の下の三脚構造体３上に固定されるデータ変換システム（データ・ラインのためのネットワーク・ボード、又は光ファイバのための光学変換器など）によって実施される。
【００３８】
本実施例において、デバイス１は、自己電力供給手段１３、特に光電池パネル及びエネルギーを変換しかつ送信するための関連し知られている手段も備える。さらにデバイス１は、光電池パネルに結合される又は光電池パネルから独立した、エネルギー蓄積器又はバッテリ１４も備える。
【００３９】
ちょうど導入された自己電力供給手段の代わりとして又は自己電力供給手段に関連して、デバイス１は、主電源からの電源を備えることができる。
【００４０】
デバイス１は、最後に、その様々な構成部品を管理しかつ制御するための前述のローカル・ユニット１５を備え、ローカル・ユニット１５は、当然、以前に導入された全ての構成部品、特に遠隔中央制御ステーション１０１にデータを送るための送信／受信手段１２と双方向通信する。
【００４１】
図２において、ユニット１５は、物理的に細分化された２つの接続されたサブユニットとして示され、特に、第１のサブユニット１５１と第２のサブユニット１５２である。第１のサブユニット１５１は、一般に熱検出手段９及びＧＰＳシステム１１のテレビカメラ８を管理及び制御するための電子機器を備え、第２のサブユニット１５２は、デバイス１の残りの構成部品を管理及び制御するための手段を備える。いずれの場合でも、ユニット１５は、単一のケース内側に完全に収容されることができるか、又は物理的に別個でありかつ相互に接続された２つ以上のサブユニットに分割されることができることは明らかである。
【００４２】
本実施例において、ユニット１５とデバイス１の異なる構成部品との間の接続、及びサブユニット１５１とサブユニット１５２との間の接続は、例えば波形のパイプによって遮蔽された従来のデータ送信ライン１６によって達成される。
【００４３】
ユニット１５は、デバイス１の異なる環境獲得手段によって獲得されたデータをローカルに処理するための手段１７を備える。
【００４４】
特に、ユニット１５は、熱検出手段９からのデータを処理する手段を備え、処理手段は、監視されるタイプの環境に関して重大であると考えられる温度変化を検出するために、得られたデータと予め決定された閾値とを比較するように構成される。
【００４５】
本実施例において、熱検出手段９からのデータを処理するための前述の手段は、以下のように動作する。前記処理手段は、手段９から画素における前述の可視マトリクスを受信し、かつそれを、少なくとも８００００画素でスペクトルをデジタル化するように構成された複数の適切な熱バンドにわたって赤外スキャンを提供する、知られているアルゴリズムによって解析する。
【００４６】
特に、処理手段は、スキャンされた画素の修正を実行し、かつ特に知られている解析アルゴリズムによって自動的に較正パラメータを規定する。第１のスキャンは、ベースバンド（広い赤外バンド２÷１００μｍ）で解釈されかつ分析される。画像が分割される８００００以上の画素の１つのパラメータ異常の場合に、異常を生成した特定の画素を識別し、かつ異常をより詳細に解析するために、事象の解析は、目的に適した他の熱バンドで再び処理される。異常が、重大であると考えられる事象のためであり、すなわち差し迫った火災などの地域の有害な結果を有する可能性がある（又は、異なる適用において、監視されるプラントにおける動作に可能性がある悪い作用を有する）場合には、処理手段は、画像をデジタル化しかつ遠隔中央制御ステーション１０１に警告信号を送る事象を記録する。したがって前記警告信号は、一般に所定のエンティティのエネルギー放出の検出、すなわち所定の閾値を超えることに関連付けられる。別の方法では、すなわち異常が、臨界事象によってとしてではなく、自動車又は異常でかつ一時的な熱フローの通過などの他の事象に分類されるなら、処理手段は、警告信号が発生されないように、その所定の画素に関する検出閾値を自動的に上昇させかつスキャンを再度行う。例えば森林火災を監視しかつ制御する適用の分野において、この技術は、間違った警告なしに、約２０ｃｍ高さで約１０ｋｍの距離にある火炎を検出することを可能にする。
【００４７】
異常を検出すると、処理手段は、予想される臨界事象が進展する領域の可視範囲の画像を獲得するために、関連するテレビカメラ８に命令することもできる。
【００４８】
監視される領域が大きい場合には、ローカル処理手段１７は、また前述のＧＰＳ１１システムと協働して、検出された臨界火災事象、すなわち重大と評価される温度変化の地理的座標を計算するように構成される。
【００４９】
本実施例において、ローカル・ユニット１５は、手段１２を介して、可視及び赤外モードでデジタル化された形態でテレビカメラ８によって獲得された画像を、中央制御ステーション１０１に送信する。
【００５０】
ユニット１５は、恐らく獲得されたデータの処理の後で、獲得されたデータをローカルに格納する手段も備え、手段１８は、恐らくデータのアナログ／デジタル変換器に結合されることができる。
【００５１】
実施例の変形において、デバイス１によってローカルに獲得されたデータの処理、特に上述の熱検出手段９からのデータの処理は、獲得手段自体に組み込まれた、又は遠隔すなわち中央制御ステーション１０１に組み込まれた特定の処理ユニットによって直接実行されることができる。
【００５２】
ローカル管理及び制御ユニット１５、及び関連するデータ送信、処理、及び格納手段は、従来のハードウエア及び／又はソフトウエア構成部品によって実施されることができるので、それらは、本明細書にさらには記載されない。図１を参照すると、中央ステーション１０１は、その獲得手段を管理し、かつ温度異常及び／又は可能な火災を検出した場合に権限のある当局に警告を発するために、ローカル・デバイス１から／ローカル・デバイス１へデータを受信及び送信するように構成される。この目的のために、中央ステーション１０１は、処理手段、格納手段、及び以下に記載されるそのオペレータとインタフェースするための手段を備える。
【００５３】
第一に、中央ステーション１０１は、以下にデータベース・ユニット１０２と称される複数の格納ユニットを備え、各格納ユニットは、ローカル・デバイス１からのデータの統合された処理に必要な、監視されるべき環境に関する論理的、技術的、及び／又は地理的情報を格納するように構成される。
【００５４】
特に、中央ステーション１０１は、以下を備える。すなわち、
−監視される地域の地理学に関する情報を格納するユニットであり、特に、アクセス・ロード及び経路並びにアクセス・モードの特徴、形態学的な自然主義的構造、地域自体の技術的特徴（例えば森林、下生え、しばなど）、水供給ポイントの位置、規模、及び利用可能性、領域の予定される使用（例えば、農地、自然公園、工業地域など）、監視される地域に存在する構造を参照し、火災の間に、例えば、非常に可燃性の材料を格納する領域、メタン・パイプライン、及び／又は電力ライン、高速自動車道路ライン、トンネル、地下鉄などの、機器及びオペレータに関して危険を示すことがあるそれらに特に関する（代わりの適用において、前記ユニットは、特にアクセス特徴及び／又は警告を生じる機器の位置を参照して、領域及び／又は監視される設備のマッピングに関する情報も格納する）。
−冷却及び／又は消火機器／装置、及び人的リソースの両方の点から利用可能な救助手段に関する情報、特に、それらの位置及び利用可能性に関する情報を格納するためのユニットであり、利用可能性に関する情報は、発行されたときに設備の動作のための機器、人員、及び／又は命令に責任がある本体に、中央ステーション１０１を直接及び連続して接続することによって実時間で更新されることができる。
−領域を管轄する全ての公的機関（例えば、消火救助隊、消防隊コマンド、森林警察、民間保護機関、空港軍、警察及び軍部隊、病院などであり、又は代わりの適用において、例えば設備を維持する仕事をする組織である）の位置及びアドレスに関する情報、それらで利用可能な人的リソースに関する情報、及び領域及び／又は設備及び／又は機械設備を所有する私的な民間／エンティティ、また後者の情報は、管轄組織に中央ステーション１０１を直接及び連続して接続することによって実時間で更新されることができる。
【００５５】
領域に関する意図される使用に関する前記情報（又は、代わりの適用において、設備及び／又は機械設備に関する情報）、及びその形態学的及び自然主義的構造は、ローカル監視デバイス１によって獲得されるデータによって実時間で更新されることもできる。
【００５６】
当然、全てのデータベース・ユニット１０２は、適切なセクションに分割された単一のアーカイブによって実施されることができる。
【００５７】
中央ステーション１０１は、関心の領域にわたって分配された（又は、代わりの適用において、設備の内側の）異なる監視デバイス１からのデータの統合された処理のための手段１０３も備える。前記統合された処理手段１０３は、正確な動作を計画することを可能にする出力情報を、中央ステーション１０１のオペレータ及び／又は追加の接続された動作可能なセンタに提供するように、ローカル・デバイス１からのデータ及び前記データベース・ユニット１０２内に含まれる情報を処理するように構成される。
【００５８】
第一に、統合された処理手段１０３は、特定の問合せのときに及び／又は自動的に、１つ又は複数のローカル監視デバイス１によって送られる警告信号で識別される事象を伴う特定の領域を参照する全ての情報を、前記データベース・ユニット１０２から抽出するように構成される。
【００５９】
さらに、前記統合された処理手段１０３は、熱検出手段９によって提供されるデータ、手段１０によって提供される環境パラメータ、及び適切なデータベース・ユニット１０２に格納された関連する領域の形態学的及び自然主義的特徴に応じて、火災事象の（又は、代わりの適用において、熱フロントの、すなわち熱波の伝播の）進展のモデルを計算するように構成され、熱異常及び／又は火炎が検出されるゾーンを囲む損傷及び／又は火災の危険性に潜在的に曝される領域を識別する。
【００６０】
統合された処理手段１０３は、適切なデータベース・ユニット１０２に格納されたなかから利用可能な方法及び経路を示し、かつ火災事象の進展の前記モデルを考慮する処理される事象に関連する領域に到達する最適な計画を提供する介入計画、関心の領域又は火災に関連する可能性がある近傍で現在利用可能な救助手段及び人的リソースの数及びタイプ、領域の論理的な地理的な特徴、及び前記領域に到達する必要がある時間を最小化する必要性を準備するようにも構成される。
【００６１】
処理手段１０３は、複数の代わりのプロセス及び経路を提供するようにも構成され、火災に介入しかつ消火するために必要な時間の推定に、すなわち一般に介入の開始及び／又は終了時間に、代わりのプロセス及び経路それぞれに関連させる。
【００６２】
さらに、処理手段１０３は、中央ステーション１０１の適切なインタフェース手段によってオペレータによって選択された介入計画に応じて、前述の火災事象の進展モデルを適応して修正することもできる。
【００６３】
本実施例において、火災の進展のモデルは、その関数がシステムの特定の意図された適用に応じて定義される、（ｎ＋４）変数を有する関数に基づく。ｎ個の変数は、例えば森林領域又は工業設備などの監視される特定の地域によって決定され、残りの４個の変数は、時間及び３個の空間座標である。
【００６４】
進展のモデルを決定する主要な仮説は、モデル・ゼロとして定義される等方的で均一な媒体における、標準的及び／又は理想的な状況の下の事象の進展の解析に基づく。そのような状況下で、展開システムは、解析可能でありかつ再現可能であることが知られている。ベース・モデル自体のパラメータを修正しかつ現場で検出される値を導入することによって解析される基本モデルにおいて、進展に関して重要である環境変数の値が修正され、かつそれらの新たな記述アルゴリズムが決定される。
【００６５】
事象に関する重要な変数は、決定されかつ基本モデル（理想状況）の解析の間に固定される変数である。森林火災に対するシステムの適用において、基本変数は以下の通りである。
−空気温度
−空気の相対湿度
−大気圧
−風力
−風の方向
−地上温度
−地上湿度
−バイオマスの存在（材料火災チャージ）
−地域の形態学
【００６６】
基本モデルの決定において、許容可能な変数は、ゼロに設定され（風が存在しない）、他の変数は、標準に定義される値（例えば、Ｔ＝３０℃、Ｐ＝１バールなど）に設定される。
【００６７】
常に本実施例において、実施されるべき介入プラントを展開するために続くモデルは、事象の伝播フロント、特に熱及び／又は火災の伝播フロントが、時間ｔで設定されるもののサイズに到達するとき、基本モデル（理想状況）で実行されるべき理想的な介入に基づく。
【００６８】
実時間で測定される全ての環境パラメータ、及びユニット１０２に格納され、利用可能な手段及びそれらの介入時間に関する情報をこのモデルに挿入して、最適な介入計画が準備され、最適な介入計画は、ローカル・デバイス１の獲得手段、及び介入チームによって現場で行われかつ従来のデータ送信／受信手段を介して中央ステーション１０１に通信される測定の実時間獲得によって適応して修正されることもできる。
【００６９】
処理手段１０３は、処理された進展モデルに応じて、その可能な環境及び経済的な結果を推定する、危険指標で事象を分類することもできる。
【００７０】
同時の警報事象の場合に、危険指標は、利用可能なリソースの正確な割り当ての評価を助けることができる。
【００７１】
上述のように、熱検出手段９によって提供されるデータの前述の処理は、ローカル管理及び制御ユニット１５よりむしろ、統合された処理手段１０３によって実行されることもできる。
【００７２】
中央ステーション１０１は、ローカル・デバイス１によって獲得されたデータ及び手段１０３によって統合された方式で処理されたデータを、中央ステーション自体のオペレータに通信するためのインタフェース手段１０４をさらに備え、オペレータ自体が、中央ステーション１０１に問合せかつローカル・デバイス１を管理することを可能にする。前記インタフェース手段１０４は、例えば、異なるローカル制御デバイス１によって送られた可視及び／又は赤外バンドの画像を表示する複数のユニットと、測定されたデータを管理するコンソールとを備える。
【００７３】
中央ステーション１０１は、ローカル的、地方的、領域的、及び国家的スケールでの介入計画を実行する管轄本体に警告しかつ指示を送る専用の通信手段１０５をさらに備える。特に、中央ステーション１０１は、保守チーム、消防隊、国家森林警察、民間保護、ローカル機関（都市、地方）、ボランティア組織、山岳コミュニティ、省、ＷＷＦ、ローカル保健ユニット、警察、輸送機関、道路機関、エネルギー機関、情報媒体、空港などに接続されることができる。
【００７４】
中央ステーション１０１は、また知られているハードウエア及び／又はソフトウエア手段によって実施されることができるので、本明細書ではさらには記載されない。
【００７５】
したがって、本発明のシステムは、設備などの通常の動作のために、火災の展開に関する重大と思われる重要な温度変化を検出し、位置決定し、かつ表示することを可能にし、検出された臨界事象に関する情報、及び実時間で一日２４時間でのその抑制／消火のための介入に関する情報を処理しかつ送信することを可能にすることは、この点でより容易に明らかである。
【００７６】
本発明のシステムは、したがって有効で安全な介入を可能にする。
【００７７】
本発明は、上述されたものの代わりとして、多数の形態及び実施例の変更を受けることができることも容易に明らかである。
【００７８】
第一に、温度変化の存在を検出するように構成された検出手段は、複数の代替実装を有することができる（火災、機械的な故障、分子状態の修正などの検出）。
【００７９】
例えば、図４に示される実施例に基づき、９としても示されるこの場合における熱検出手段は、図３Ａ及び図３Ｂを参照して記載された実施例のテレビカメラに類似する、回転可能なプラットフォーム上に搭載された赤外テレビカメラによって実施される。しかしながら、図３Ａ及び図３Ｂを参照して記載された実施例とは異なり、前述のサーモ・カメラは、可視範囲だけで動作し、互いに１２０度の角度距離に配置された３つのテレビカメラ８によって補われることができる。図４に示されるデバイスの残りの構成部品は、より大きな容量を有する光電池１３を除く上述の第１の実施例の構成部品、及び単一本体に構成された管理及び制御ユニット１５の構成部品に完全に類似する。
【００８０】
さらに、ローカル・デバイスは、上述の三脚構造体上に基づく専用のフレームの代わりに、支持構造体として、地域に既に存在する構造体、例えば、電話又は電力ラインのための支柱、架台、又は支持ポストなどを用いることができる。
【００８１】
簡略化された実施例に基づき、本発明のシステムは、単一のローカル監視デバイスを備える。
【００８２】
本発明は、好ましい実施例を参照して上述された。同じ発明の核心から導かれる他の実施例は、存在することができ、それら全ての他の実施例は、添付の特許請求項の保護範囲によって包含されることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明による環境監視システムの実施例のブロック図を示す。
【図２】図１のシステムの地域における温度を監視するデバイスの実施例の斜視図を示す。
【図３Ａ】図２のデバイスの詳細の代わりの実施例を参照する斜視図を示す。
【図３Ｂ】図２のデバイスの詳細の代わりの実施例を参照する長手方向の断面図を示す。
【図４】図２のデバイスの実施例の変形例を示す。
【図１】
2005539287.tif 000005
【図２】
2005539287.tif 000006
2005539287.tif 000007
【図４】
2005539287.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月23日(2004.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
潜在的な熱損傷の危険性がある環境における温度を測定することができる安全システムが知られているが、自然の又は引き起こされた原因による火災の開始又は広がりは、環境に対する劇的な影響を伴いかつ重大な経済的な効果を有する、今日非常に広く行き渡った問題である。例えば、林業の分野において、消化動作の時機を得ること及び有効性を改善するために費やされる努力にもかかわらず、毎年、火災は森林領域の非常に大きな部分を破壊する。
ＵＳ２００２／００２６４３１は、火災検出システムを開示し、その火災検出システムは、撮像機器に基づく火災検出手段を有する監視衛星、前記火災検出機器をまた担持する監視飛行機又は気球、前記衛星及び飛行機と通信する火災制御本部、及び防火リソースの制御及び連動における本部を助ける遠隔センタを備える。遠隔センタは、完全な連動のために本部と音声通信する。衛星及び飛行機に加えて、また選択された防火リソースは、火災を検出するためのビデオ又は赤外センサを有することができる。制御センタ、衛星、監視飛行機、及び防火リソースは、天候情報で本部を更新するようにも構成される。ＵＳ２００２／００２６４３１は、また、赤外検知ユニットが、本部又は遠隔センタと通信する塔に配置されることができることも言及している。
したがって、要約で、ＵＳ２００２／００２６４３１は、防火システムを提供し、複数のリソース、及び特に衛星、飛行機、及び場合によっては選択された防火リソースは、撮像技術によって火災を検出するために使用され、ローカル制御センタ及び本部は、天候状況を検出するためにかつそのようなリソースを連動させるために使用される。


【手続補正書】
【提出日】平成16年9月16日(2004.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境監視システム（１００）であって、
監視される前記環境に設置されるように構成され、関心の領域における臨界熱変化を検出するように構成された環境データを獲得するための獲得手段（７、８、９、１０）を有する少なくとも１つの無人の地上ローカル・デバイス（１）と、
論理技術的データ、及び監視される環境に直接関連がある利用可能な介入手段に関するデータを格納する格納手段（１０２）を備える中央制御ステーション（１０１）と、
前記中央制御ステーション（１０１）と前記少なくとも１つのローカル・デバイス（１）との間の両方通信のために、データを送信／受信するための手段（１２）と、
臨界熱変化の結果として生じる熱フロントの進展のモデル、及びそれに関連する損傷を制限するための介入計画を、それらの出力として提供するように構成される、前記少なくとも１つのローカル・デバイス（１）によって獲得された前記環境データ及び前記格納手段（１０２）に含まれるデータの統合された処理のための手段（１０３）とを備え、
前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）の前記獲得手段は、赤外範囲におけるエネルギー放出を検出するための火災検出手段（９）と、気象データ検出手段（１０）と、可視範囲で動作する少なくとも１つのテレビカメラ（８）を備える画像獲得手段（７）とを備え、前記火災検出手段（９）は、所定の閾値を超えるエネルギー放出の検出に応答して、前記テレビカメラ（８）の作動を決定するように構成され、かつ前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、自己電力供給手段（１３、１４）及び前記獲得手段（９）を支持し所望の位置で地上に固定されるように構成される支持構造体（３）を備えるシステム（１００）。
【請求項２】
監視される前記環境に設置されるように構成される複数のローカル・デバイス（１）を備える請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項３】
複数の放出バンドで前記放出を解析するように構成された、前記検出手段（９）によって検出される前記エネルギー放出を処理するための手段（１７）を備える請求項１又は２に記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記検出手段（９）は、前記赤外範囲において動作する少なくとも１つのサーモ・カメラを備える請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記サーモ・カメラは、赤外マイクロボロメータ・センサが提供される請求項１から４に記載のシステム（１００）。
【請求項６】
データを送信／受信するための前記手段（１２）は、可視及び／又は赤外モードにおいて、前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）から前記中央制御ステーション（１０１）へ画像を送信することができる請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記気象データ検出手段（１０）は、風速及び方向、湿度、圧力、空気及び地上の温度、及び露の温度を測定する手段を含むグループ内で選択された獲得手段を備える請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記気象データ検出手段（１０）は、熱変化の現象及びその進展モデルの正確な解析に必要であると考えられるパラメータを検出するためのセンサで実施可能である請求項１から７に記載のシステム（１００）。
【請求項９】
前記獲得手段は、関連するローカル・デバイス（１）の地理的座標の自動的な決定を可能にするように構成された配置手段（１１）を備える請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
環境データを獲得するための前記手段（９）によって検出された熱変化の地理的座標を決定するように構成された手段（１７、１１）を備える請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、前記獲得されたデータのローカル処理手段（１７）を備える請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、前記獲得されたデータのローカル格納手段（１８）を備える請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１３】
前記獲得手段（９）を支持するための前記支持構造体（３）は、実質的に三脚形状を有する請求項１から１２のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１４】
前記支持構造体（３）は、前記構造体自体の上方部分に一致して配置されるプラットフォーム（６）を備える請求項１から１３に記載のシステム（１００）。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）は、前記獲得手段（７、８、９、１０）を支持するための回転可能なプラットフォーム（９３）を備える請求項１から１４のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１６】
前記介入計画は、臨界熱変化に関係する前記領域に到達する少なくとも１つの最適なアクセス経路の指示を含む請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１７】
前記介入計画は、介入の開始及び／又は終了時間の推定を含む請求項１から１６のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１８】
前記中央制御ステーション（１０１）は、オペレータが介入計画を選択することを可能にするインタフェース手段（１０４）を備え、前記統合された処理手段（１０３）は、前記中央制御ステーション（１０１）のオペレータによって選択された前記介入計画に従って熱フロントの進展の前記モデルを適応可能に修正するように構成される請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項１９】
前記統合された処理手段（１０３）は、危険指標に応じて検出された熱変化を分類するように構成された手段を備える請求項１から１８のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２０】
前記中央制御ステーション（１０１）は、前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）によって獲得されたデータ及び前記統合された処理手段（１０３）からの出力データをオペレータに通信するように構成され、かつ前記格納手段（１０２）の問合せを可能にするように構成されたインタフェース手段（１０４）を備える請求項１から１９のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２１】
前記中央制御ステーション（１０１）は、前記中央ステーションのオペレータによって前記１つ又は複数のローカル・デバイス（１）の前記獲得手段（７、８、９、１０）の管理を可能にするように構成されたインタフェース手段（１０４）を備える請求項１から２０のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２２】
前記介入計画を実行するための機関と通信するための手段（１０５）を備える請求項１から２１のいずれか一項に記載のシステム（１００）。
【請求項２３】
環境を監視する方法であって、
（ａ）関心の領域における臨界熱変化を検出するように構成され、環境データを獲得するための手段（７、８、９、１０）を有する少なくとも１つの無人の地上ローカル・デバイス（１）を、監視される地域に設置する段階と、
（ｂ）論理技術的データ、及び監視される環境に関連がある利用可能な介入手段に関するデータを中央制御ステーション（１０１）に格納する段階と、
（ｃ）臨界熱変化の結果として生じる熱フロントの進展のモデル、及びそれに関連する損傷を制限するための介入計画を提供するように、統合されたモードで、前記獲得された環境データ及び前記格納された論理技術的データを処理する段階とを含み、
前記少なくとも１つのローカル・デバイス（１）の前記獲得手段は、赤外範囲におけるエネルギー放出を検出するための火災検出手段（９）と、気象データ検出手段（１０）と、可視範囲で動作する少なくとも１つのテレビカメラ（８）を備える画像獲得手段（７）とを備え、前記火災検出手段（９）は、所定の閾値を超えるエネルギー放出の検出に応答して、前記テレビカメラ（８）の作動を決定するように構成され、かつ前記少なくとも１つのローカル・デバイス（１）は、自己電力供給手段（１３、１４）及び前記獲得手段（９）を支持し所望の位置で地上に固定されるように構成される支持構造体（３）を備える方法。
【請求項２４】
前記段階（ａ）は、監視される前記環境に分配される複数の獲得手段（７、８、９、１０）の設置を提供する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記検出手段（９）によって検出されるエネルギー放出を処理する段階を含み、前記獲得されたデータは、複数の放出バンドで解析される請求項２３又は２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記獲得手段（９）から、可視及び／又は赤外モードにおいて画像の送信を提供する前記中央制御ステーション（１０１）へデータを送信する段階を含む請求項２３から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記環境データを獲得するための前記手段（９）によって検出された熱変化の地理的座標を決定する段階を含む請求項２３から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記介入計画は、臨界熱変化によって影響を受ける前記領域に到達する少なくとも１つの最適なアクセス経路の指示を含む請求項２３から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記介入計画は、介入の開始及び／又は終了時間の推定を含む請求項２３から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記段階（ｃ）は、前記中央ステーション（１０１）の前記オペレータによって選択された前記介入計画による熱フロントの進展モデルの適応修正を提供する請求項２３から２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記段階（ｃ）は、危険指標による検出された熱変化を分類することを提供する請求項２３から３０のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2005539287.tif 000009
2005539287.tif 000010