(57)【要約】【課題】火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができる自動消火装置および自動消火方法を提供することを目的とする。【解決手段】予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置１において、消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段を、赤外光を撮像して撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラ８と、検出視野において紫外線を検出することにより炎の有無を検出する紫外線センサ１０と、赤外線カメラ８による撮像結果と紫外線センサ１０の検出結果とに基づいて火災発生の有無を判定する火災判定部とを備えた構成とし、火災の発生が検出されると、噴射口９を火災の発生方向に指向させて消火器２によって消火剤を噴射するようにした。【選択図】図１
2019005222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置であって、
噴射口から消火剤を噴射する消火器と、
前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段と、
前記消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段と、
前記火災検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段および前記消火器を制御する消火制御手段とを備え、
前記火災検出手段は、
前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有し、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラと、
検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する紫外線オン・オフセンサと、
前記紫外線オン・オフセンサの検出視野を任意の前記区画に向けて移動させるセンサ視野移動部と、
前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定部とを有し、
前記消火制御手段は、前記火災検出手段によって火災の発生が検出されると、前記消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて前記消火剤を噴射するように、前記駆動手段および前記消火器を作動させることを特徴とする自動消火装置。
【請求項２】
前記消火器の噴射口、前記火災検出手段の赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサは、それぞれの噴射方向、撮像方向および検出方向を同一の消火方向に向けて一体的に結合された消火ヘッドを構成し、
前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の自動消火装置。
【請求項３】
前記火災検出手段の火災判定部は、前記赤外線画像において抽出された赤外光領域に管理ＩＤを付与する管理ＩＤ付けを行うとともに、前記管理ＩＤ付けされた前記赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けを行い、
前記赤外光領域であって前記火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けすることを特徴とする請求項１または２に記載の自動消火装置。
【請求項４】
前記火災検出手段の火災判定部は、前記監視対象として管理ランク付けされた火炎領域の面積が予め設定された所定割合を超えて増大している場合に、火災発生と判定することを特徴とする請求項３に記載の自動消火装置。
【請求項５】
予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火方法であって、
前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有する火災検出手段の赤外線カメラによって、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線画像撮像工程と、
検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する炎検出工程と、
前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程とを含み、
前記火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段および前記消火器を作動させることを特徴とする自動消火方法。
【請求項６】
前記火災判定工程において、前記火災検出手段の赤外線画像において抽出された赤外光領域に管理ＩＤを付与する管理ＩＤ付けを行うとともに、前記管理ＩＤ付けされた前記赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けを行い、
前記赤外光領域であって前記火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けすることを特徴とする請求項５に記載の自動消火方法。
【請求項７】
前記火災判定工程において、前記監視対象として管理ランク付けされた火炎領域の面積が予め設定された所定割合を超えて増大している場合に、火災発生と判定することを特徴とする請求項６に記載の自動消火方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火災の発生を検知して自動的に消火する自動消火装置および自動消火方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
少子高齢化の進行が著しい我が国では、在宅介護医療の役割が改めて重要視されている。これに伴って高齢者や要支援者などの弱者が暮らしている一般住宅における防火対策の見直しが求められている。すなわち、このような弱者は火災が発生しても自力では消火活動ができない場合が多く、弱者が単身で暮らす独居世帯で出火した場合や、また同居家族がいる場合でも家族の就寝中や留守の間に出火した場合には、適切な対応ができずに悲惨な犠牲を招く結果となる。このような火災は、最初は何らかの原因で発生した小さな火が次第に燃え広がって大きな被害に繋がるものであることから、従来より発生した火が燃え広がる前の初期段階で消火することを目的とした初期消火装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に示す先行技術の初期消火装置では、温度検知センサで火災の火元を特定し、消火剤を噴射する噴射ノズルなどを格納するケース体を回転させて噴射ノズルを火元に向けるとともに、火元が所定の温度に達すると自動で噴射ノズルより消火剤を噴射させて火災を消火している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２―１５２３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述の先行技術を含め、従来技術には以下のような難点があった。まず特許文献１に示す初期消火装置では、温度検知センサが所定の温度を検出すると自動で消火剤を噴射するため、実際には火災が発生していないにも拘らず何らかの原因で高温となった対象物に消火剤を噴射してしまうことが起こり得た。このような火災の誤検出を排除することを目的として、公知技術である赤外線３波長式炎検知方式を採用することも考えられる。この方式は、火炎に特有のＣＯ２の赤外線共鳴放射現象を監視して火災の発生を検出するものであり、誤検出の少ない高精度の火炎検出を行うことができるという利点がある。
【０００６】
ところがこの方式を用いた火炎検出センサは、産業機器用途に開発されたものであって高価格であることから、低コストで簡便な構成であることが求められる一般住宅用の自動消火装置に採用することが困難であった。このように従来技術における自動消火装置には、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することが困難であるという課題があった。
【０００７】
そこで本発明は、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができる自動消火装置および自動消火方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の自動消火装置は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置であって、噴射口から消火剤を噴射する消火器と、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段と、前記消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段と、前記火災検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段および前記消火器を制御する消火制御手段とを備え、前記火災検出手段は、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有し、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラと、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する紫外線オン・オフセンサと、前記紫外線オン・オフセンサの検出視野を任意の前記区画に向けて移動させるセンサ視野移動部と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定部とを有し、前記消火制御手段は、前記火災検出手段によって火災の発生が検出されると、前記消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて前記消火剤を噴射するように、前記駆動手段および前記消火器を作動させる。
【０００９】
本発明の自動消火方法は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火方法であって、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有する火災検出手段の赤外線カメラによって、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線画像撮像工程と、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する炎検出工程と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程とを含み、前記火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段および前記消火器を作動させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態の自動消火装置の全体構成を示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の自動消火装置の消火ユニットの構成説明図
【図３】本発明の一実施の形態の自動消火装置の消火ユニットの駆動系統の説明図
【図４】本発明の一実施の形態の自動消火装置の消火ヘッドが備えた赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサの構成説明図
【図５】本発明の一実施の形態の自動消火装置の消火ヘッドが備えた赤外線カメラの撮像面の説明図
【図６】本発明の一実施の形態の自動消火装置の消火ヘッドが備えた赤外線カメラの撮像視野および紫外線オン・オフセンサの検出視野の説明図
【図７】本発明の一実施の形態の自動消火装置の設置例を示す図
【図８】本発明の一実施の形態の自動消火装置の監視方向設定の説明図
【図９】本発明の一実施の形態の自動消火装置の消火対象範囲の一例を示す図
【図１０】本発明の一実施の形態の自動消火装置の消火ヘッドが備えた赤外線カメラによる赤外線画像および紫外線オン・オフセンサによる炎検出の説明図
【図１１】本発明の一実施の形態の自動消火装置における制御系の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の一実施の形態の自動消火装置において監視対象の火災領域に付される管理ランク情報の説明図
【図１３】本発明の一実施の形態の自動消火方法を示す自動消火処理のフロー図
【図１４】本発明の一実施の形態の自動消火方法の説明図
【図１５】本発明の一実施の形態の自動消火方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、自動消火装置１の全体構成を説明する。自動消火装置１は、室内など予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して、自動的に消火する機能を有するものである。
【００１３】
図１において、自動消火装置１は、消火器２に制御装置を内蔵した本体部４および消火ユニット７を組み合わせて装備した構成となっている。消火器２は、一般市販の消火器と同様に筒状容器の内部に貯溜した消火剤を噴射する機能を有する。消火器２の胴体部には帯状の固定ベルト３が装着されており、自動消火装置１を消火対象範囲に対して取り付ける際には、固定ベルト３と一体型の装着ブラケット１４（図８（ｂ）参照）を室内の壁面などに予め固着しておき、装着ブラケット１４のフックに消火器２を掛けて固定ベルト３により固定する。
【００１４】
消火器２の上端部に装着された本体部４の側面には、消火ユニット７を構成する消火ヘッド５および駆動機構６が結合されている。消火ヘッド５は、消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段および消火器２の噴射口９を備えている。噴射口９は、検出された火災の火元に対して消火器２から消火ホース１１を介して送給される消火剤を噴射する。本実施の形態では、火災検出手段として、赤外線カメラ８および紫外線オン・オフセンサ１０の機能の組み合わせにより、消火対象範囲内における火災の発生の有無を検知するようにしている。なお以下の記述においては、紫外線オン・オフセンサ１０を単に紫外線センサ１０と略記する。
【００１５】
赤外線カメラ８は、消火対象範囲から発出される赤外光を撮像して赤外線画像を生成する機能を有している。また紫外線センサ１０は、検出視野において特定波長範囲の紫外線の有無を検出することにより炎の有無を検出する機能を有している。そして火災の発生が検出されると、消火器２の噴射口９を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、本体部４に内蔵された制御装置によって消火ヘッド５および駆動機構６を制御する。
【００１６】
駆動機構６は、消火ヘッド５を横軸廻り、縦軸廻りに回動させる機能を有している。これにより、噴射口９の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させることができる。したがって、駆動機構６は噴射口９の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段となっている。そしてこの消火ヘッド５の移動により、赤外線カメラ８による撮像方向、紫外線センサ１０による検出方向を移動させることができるようになっている。駆動機構６の機構部を覆うカバー体には、ブザー１２および警報灯１３が配置されている。ブザー１２、警報灯１３はいずれも予め定められた警報事態が発生した場合に、所定の警報を発する機能を有している。
【００１７】
次に、図２、図３を参照して、駆動機構６の詳細構造および機能を説明する。図２、図３において、フレーム部１６は、本体部４の筐体を構成する枠部材である。図３に示すように、フレーム部１６の下端部には、取付金具１５を介して消火器２の頂部２ａが固定されている。頂部２ａには、噴射口９と連通する消火ホース１１が接続されており、頂部２ａに設けられた電磁弁１８を作動させることにより、消火器２に貯溜された消火剤を噴射口９から噴射することができる。
【００１８】
さらにフレーム部１６には、駆動機構６の本体部４に対する水平軸廻りの回転位置を調整するための、回転位置調整機構１７が設けられている。図３に示すように、フレーム部１６に結合された固定部材１７ａには、駆動機構６を構成する縦軸モータブラケット２６の側板２６ａが、回転位置調整軸１７ＡＸ廻りの回動（矢印ｃ）が許容された状態で当接している。
【００１９】
回転位置調整機構１７には、側板２６ａの固定部材１７ａに対する回転位置調整軸１７ＡＸ廻りの回動を許容し、また側板２６ａを固定部材１７ａに対して固定して縦軸モータブラケット２６の回動を禁止する機構が設けられている。この回転位置調整機構１７の機能により、後述するように、消火ヘッド５による消火方向の基準水平面に対する傾斜角を、予め所望の角度に設定することが可能となっている。
【００２０】
回転位置調整機構１７から水平方向に延出した縦軸モータブラケット２６の下面には、縦軸モータ２５が縦軸モータブラケット２６から回転軸２５ａを突出させた姿勢で配設されている。縦軸モータ２５は高減速比の減速機構を有しており、回転軸２５ａには横軸モータブラケット２２が結合されている。横軸モータブラケット２２の下面には、複数のスリットが所定ピッチで形成されたリング状のドグ部材２８が固着されており、縦軸モータブラケット２６の上面においてドグ部材２８に対応した位置には、フォトスイッチを用いた縦軸回転角検出センサ２７が配置されている。
【００２１】
縦軸モータ２５を駆動することにより、回転軸２５ａが横軸モータブラケット２２とともに縦軸２５ＡＸ廻りに回動する（矢印ｂ）。このとき、縦軸回転角検出センサ２７からは横軸モータブラケット２２の回動量に応じたオンオフ信号が駆動制御部７２（図１１参照）に対して出力され、このオンオフ信号に基づいて横軸モータブラケット２２の縦軸２５ＡＸ廻りの回転位置が検出される。
【００２２】
横軸モータブラケット２２の端部から上方へ延出して設けられた側板２２ａには、横軸モータ２１が側板２２ａから回転軸２１ａを突出させた姿勢で配設されている。横軸モータ２１は高減速比の減速機構を有しており、回転軸２１ａには消火ヘッド５が結合されている。消火ヘッド５の側面には、複数のスリットが所定ピッチで形成されたリング状のドグ部材２４が固着されており、側板２２ａの側面においてドグ部材２４に対応した位置には、フォトスイッチを用いた横軸回転角検出センサ２３が配置されている。
【００２３】
横軸モータ２１を駆動することにより、回転軸２１ａが消火ヘッド５とともに横軸２１ＡＸ廻りに回動する（矢印ａ）。このとき、横軸回転角検出センサ２３からは消火ヘッド５の回動量に応じたオンオフ信号が駆動制御部７２（図１１参照）に対して出力され、このオンオフ信号に基づいて消火ヘッド５の横軸２１ＡＸ廻りの回転位置が検出される。
【００２４】
図３において、消火ヘッド５を構成する赤外線カメラ８、消火器２の噴射口９および紫外線センサ１０を囲む破線枠５＊は、駆動機構６によって駆動される被駆動部を示している。消火ヘッド５において、赤外線カメラ８による撮像方向８ａ、紫外線センサ１０による検出方向１０ａおよび噴射口９による噴射方向９ａは、いずれも同一方向、すなわち消火ヘッド５による消火方向５ａと一致するよう、赤外線カメラ８、噴射口９、紫外線センサ１０の取り付け状態が設定されている。
【００２５】
すなわち、本実施の形態では消火器２の噴射口９、火災検出手段の赤外線カメラ８および紫外線センサ１０は、それぞれの噴射方向９ａ、撮像方向８ａ、検出方向１０ａを同一の消火方向５ａに向けて一体的に結合された消火ヘッド５を構成している。そして駆動機構６は、消火ヘッド５を横軸２１ＡＸ廻りに回動させることにより消火方向５ａを上下方向に移動させ、消火ヘッド５を縦軸２５ＡＸ廻りに回動させることにより消火方向５ａを水平方向に移動させる。
【００２６】
ここで図４、図５、図６を参照して、火災検出手段の赤外線カメラ８、紫外線センサ１０の構成および機能を説明する。図４（ａ）は赤外線カメラ８の構成を示しており、本実施の形態では、基板３１ａに赤外線撮像デバイス３２が実装された基板カメラ３１を用いている。赤外線撮像デバイス３２には赤外線透過フィルタ３３を介して光学系３４が装着されている。ここでは赤外線透過フィルタ３３として近赤外以長の波長を透過させる特性を備えたものが用いられている。
【００２７】
なお、基板カメラ３１の構成は、赤外光画像を抽出する機能が実現可能であればその構成は任意である。すなわち、赤外光を選択的に受光する機能を備えた専用の赤外光撮像素子を備えた構成であってもよく、また一般の可視光カメラに特定の波長域の赤外光のみを透過させるフィルタを組み合わせた構成を用いるようにしてもよい。
【００２８】
また光学系３４としては大きな撮像視野角度α１（例えば１２０°）を有する超広角レンズを用いるようにしている。これにより、消火ヘッド５を固定した状態で赤外線カメラ８によって消火対象範囲を撮像する監視状態において、極力広い範囲を撮像視野内に捉えて監視対象とすることが可能となっている。
【００２９】
光学系３４から入光した撮像光は赤外線透過フィルタ３３を透光して赤外線撮像デバイス３２に受光される。これにより、図５に示す赤外線カメラ８のイメージセンサ面である撮像面３５に、火炎や照明光、あるいは窓から差し込んだ日光など、赤外領域の赤外光を含む入射光による赤外線画像（図１０（ａ）参照）が生成される。撮像面３５には、複数の画素よりなる受光セル３５ａが、［Ｉ］行（１，２，・・Ｎ）、［Ｊ］列（１，２，・・Ｍ）のマトリックス状の配列で設定されている。各受光セル３５ａには、マトリックス座標［Ｉ，Ｊ］で示されるアドレスが対応している。
【００３０】
そしてこのアドレスは、消火ヘッド５の消火方向５ａを消火対象範囲に指向して赤外線カメラ８によって撮像した状態において、消火対象範囲における位置を特定するために消火対象範囲６０を区分した管理区画である区画６０ａに対応する（図９に示す区画６０ａ参照）。換言すれば、図９に示す消火対象範囲６０に設定された直交座標系におけるＸＹ座標（Ｘ、Ｙ）は、受光セル３５ａにおけるマトリックス座標［Ｉ，Ｊ］に一対一で対応しており、撮像面３５の撮像中心３５ｃはＸＹ座標系の原点に対応している。
【００３１】
すなわち赤外線カメラ８は、消火対象範囲６０を区分する区画６０ａに対応するアドレスが設定された撮像面３５を有し、区画６０ａから発出される赤外光を撮像して撮像面３５に赤外線画像を生成する構成となっている。なお、消火対象範囲６０に設定されたＸＹ座標は、消火対象範囲６０が存在する現実の空間に設定された謂わばグローバル座標であり、撮像面３５におけるマトリックス座標［Ｉ，Ｊ］は、赤外線カメラ８の撮像方向の移動とともに移動する謂わばローカル座標である。
【００３２】
図４（ｂ）は、紫外線センサ１０の構成を示しており、本実施の形態では、基板４１ａに近紫外線検出デバイス４２が実装された基板センサ４１を用いている。近紫外線検出デバイス４２は近紫外帯域（１８５ｎｍ〜２６０ｎｍ）の波長の紫外線を検出可能となっている。この帯域の紫外線を検出することにより、検出光を受光する検出視野における炎の有無を検出することができる。
【００３３】
さらに本実施の形態では、広範囲受光角を有する受光特性の近紫外線検出デバイス４２に、所定サイズのピンホール４３ａが設けられた視野狭窄部材４３を装着することにより、近紫外線検出デバイス４２が光を受光して紫外線を検出する検出角度を所定の検出視野角度α２（ここでは１５°）に狭窄するようにしている。これにより、図６に示す検出視野４５、すなわち検出中心４５ｃを代表位置として上述の狭窄された検出角度に応じたサイズの検出範囲４５ａにおける炎の有無を、検出範囲４５ａのサイズに応じた分解能の位置特定精度で検出することができる。
【００３４】
したがって近紫外線検出デバイス４２を火炎検知に用いる場合の難点、すなわち広範囲受光角を有する受光特性に起因して、検出した紫外線の発光源の方位特定が難しいという課題が解決されている。すなわち紫外線センサ１０は、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、消火対象範囲６０を区分する区画６０ａに指向された検出視野４５において、所定帯域（ここでは近紫外帯域）の紫外線を検出することにより当該区画６０ａにおける炎の有無を検出する構成となっている。
【００３５】
図６は、赤外線カメラ８と紫外線センサ１０とが一体に設けられた消火ヘッド５を、消火対象範囲６０に指向させた状態における赤外線カメラ８の撮像視野３５＊と、紫外線センサ１０の検出視野４５とを示している。図６に示すように、赤外線カメラ８の撮像視野３５＊は、撮像視野角度α１（１２０°）に応じた視野サイズとなっている。また紫外線センサ１０の検出視野４５は、検出視野角度α２（１５°）に応じたサイズの検出範囲４５ａとなっている。
【００３６】
ここで、赤外線カメラ８と紫外線センサ１０とは消火ヘッド５において固定配置となっていることから、検出視野４５は撮像視野３５＊に対して相対位置が固定されている。すなわち、検出視野４５の検出中心４５ｃは、撮像視野３５＊の撮像中心３５ｃから、消火ヘッド５における赤外線カメラ８と紫外線センサ１０との配置距離に相当する間隔だけ隔てた位置にある。この間隔は撮像視野３５＊の大きさと比較して小さいことから、検出視野４５を特定の検出対象に指向させる際には、撮像中心３５ｃを検出対象に位置合わせするように、駆動機構６を駆動すればよい。
【００３７】
次に、上述構成の自動消火装置１を消火対象の一例となる室内に設置する場合の設置例について、図７、図８、図９を参照して説明する。なお図７は、自動消火装置１が設置される居室５０の断面を示しており、図９は図７におけるＡ−Ａ矢視、すなわち自動消火装置１による消火対象範囲６０を示している。消火対象範囲６０を格子状に区分する複数の区画６０ａは消火対象範囲６０における位置を特定するために設定されており、前述のように赤外線カメラ８における撮像面３５の受光セル３５ａに対応している。
【００３８】
ここで、消火対象範囲６０は本実施の形態に示す自動消火装置１による監視対象とすべき範囲であり、当該居室において図７に示すストーブ５７など火災発生源となり得る箇所を包含するように設定される。ここで、消火ヘッド５の赤外線カメラ８の撮像視野３５＊（図６参照）が消火対象範囲６０よりも大きい場合には、赤外線カメラ８の撮像方向８ａを移動させることなく消火対象範囲６０の全範囲を撮像視野３５＊によって包含することができる。
【００３９】
これに対し、所望の消火対象範囲６０の大きさが赤外線カメラ８の撮像視野３５＊よりも大きい場合には、消火対象範囲６０の全範囲を赤外線カメラ８の撮像面３５＊によってカバーするために、消火ヘッド５を移動させて消火対象範囲６０を赤外線カメラ８によって複数回撮像する。このときの消火ヘッド５の移動の制御は、駆動機構６に設けられた横軸回転角検出センサ２３、縦軸回転角検出センサ２７からの検出信号を駆動制御部７２が取り込むことにより行われる。
【００４０】
すなわち駆動機構６において、横軸２１ＡＸ、縦軸２５ＡＸにはそれぞれ回転が許容される限界である回転リミット位置が存在し、これらの回転リミット位置によって規定される消火ヘッド５の移動限界が、対応可能な消火対象範囲６０の限界範囲となる。なお、消火対象範囲６０の限界範囲を確定する方法として、自動消火装置１の初期セットアップ時において、ドグ部材２４、２８の移動状態を確認しながら許容最大角度まで消火ヘッド５を移動させることにより消火ヘッド５の移動限界を決定する。
【００４１】
また自動消火装置１の装置設計段階において、設計データ上で消火ヘッド５の移動限界を、横軸回転角検出センサ２３、縦軸回転角検出センサ２７の検出信号に関連づけて規定するようにしてもよい。この場合には、撮像視野３５＊の中心位置の移動が許容される視野移動許容範囲が予め規定される。なお、消火ヘッド５を移動させて消火対象範囲６０に対する赤外線カメラ８の撮像視野３５＊の相対位置が変化する場合には、消火対象範囲６０におけるグローバル座標上の位置を特定する区画６０ａと、撮像面３５におけるローカル座標上の受光セル３５ａとの対応関係が消火ヘッド５の移動により変動する。このため、駆動制御部７２（または記憶部７６）には、このようなグローバル座標とローカル座標との対応関係の変動状態を示すオフセット情報が記憶されている。すなわちこのオフセット情報では、撮像面３５の少なくとも１つの受光セル３５ａと、この受光セル３５ａに関連づけられた区画６０ａとの相対位置関係が示されている。
【００４２】
図７において、居室５０は、床面５１、壁面５２、天井面５３を有する閉囲された部屋である。一方の壁面５２と天井面５３が交わるコーナ部５４には、図８（ａ）に示すように、自動消火装置１が消火器２を下方に向けた縦姿勢で設置されている。自動消火装置１は、図８（ｂ）に示すように、消火器２の背面に装着された装着ブラケット１４を介して壁面５２に固定される。居室５０において、床面５１には壁面５２を背にしてストーブ５７が置かれており、一方の壁面５２には外部からの日光を透過可能な窓部５６が設置されている。そして天井面５３には照明装置５５が吊り下げられている。
【００４３】
ここに示す設置例では、これら照明装置５５、窓部５６、ストーブ５７を含む範囲が、図９に示す消火対象範囲６０となっている。ここでは、赤外線カメラ８の撮像視野３５＊が消火対象範囲６０を包含可能である例を示している。このような場合には、自動消火装置１において消火ヘッド５は、消火対象範囲６０が赤外線カメラ８の撮像視野に包含されるように、消火方向５ａの向きが設定される。
【００４４】
すなわち、回転位置調整機構１７（図２、図３参照）を調整することにより、図８（ｂ）に示すように、基準水平面Ｌ１に対する消火方向５ａの傾き角θ１を所望の角度に設定する。そして縦軸２５ＡＸの原位置を設定することにより、図８（ｃ）に示すように、基準垂直面Ｌ２に対する消火方向５ａの傾き角θ２を所望の角度に設定する。このように消火ヘッド５の消火方向５ａを設定することにより、図９に示すように、照明装置５５の照明灯５５ａ、窓部５６の透光ガラス５６ａ、ストーブ５７の燃焼部５７ａの状態を、常に赤外線カメラ８によって監視することができる。
【００４５】
次に図１０を参照して、上述の監視対象について消火ヘッド５によって実行される監視処理の内容について説明する。本実施の形態における火災検出では、赤外線カメラ８によって消火対象範囲を撮像することにより火災発生の可能性がある赤外光領域の発生を監視する。この監視は、撮像により取得された画像データを赤外撮像処理部７３（図１１参照）によってデータ処理し、赤外光領域抽出部７３ａによって赤外光領域を抽出することにより行われる。
【００４６】
図１０（ａ）は、この監視処理において赤外線カメラ８によって取得される赤外線画像を示している。すなわち赤外線カメラ８の撮像面３５には、ストーブ５７の燃焼部５７ａ、窓部５６の透光ガラス５６ａおよび照明装置５５の照明灯５５ａから発出された赤外光を受光することによって、それぞれ赤外光領域ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３が抽出されている。
【００４７】
そして赤外線画像において抽出されたこれらの赤外光領域には、それぞれを個別に特定する管理ＩＤであるラベリング番号を付与する管理ＩＤ付けが行われる。ここでは、赤外光領域ＲＡ１に対してＩＤ：００１が、赤外光領域ＲＡ２に対してＩＤ：００２が、また赤外光領域ＲＡ３に対してＩＤ：００３が付与されている。なお管理ＩＤ付けに際しては、赤外線カメラ８による抽出順に付番してもよく、または予め規定された付番規則に従って付番するようにしてもよい。
【００４８】
さらに本実施の形態では、このようにラベリング番号が付与されて管理ＩＤ付けされた赤外光領域を、それぞれの状態に応じて予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けが行われる。そして以下に説明する自動消火のための火災検出処理においては、ラベリング番号によって管理ＩＤ付けされた個々の赤外光領域について、それぞれの管理ランクに基づいた処理を適用するようにしている。
【００４９】
図１２は、このような管理ランクに関する管理ランク情報７６ｃ（ラベリングデータ）のデータ構成を示している。「番号」７６ｄは、消火対象範囲６０のグローバル座標に関連づけられた管理ＩＤ番号（ラベリング番号）を示しており、図１０（ａ）に示すように、各赤外光領域毎に付与されている。「アドレス」７６ｅは、当該赤外光領域の撮像面３５における位置を示すローカルアドレス情報である。ここでは赤外光領域の面積重心に対応する受光セル３５ａのアドレスによって位置を示している。「Ｘ座標、Ｙ座標」７６ｆは、当該赤外光領域の面積重心に対応する区画６０ａの消火対象範囲６０における位置を、グローバル座標であるＸＹ座標系におけるＸ座標、Ｙ座標にて示している。なお、赤外線カメラ８の撮像方向８ａを消火対象範囲６０に対して固定し、撮像中心３５ｃをＸＹ座標系の原点に一致させた状態では、「アドレス」７６ｅと「Ｘ座標、Ｙ座標」７６ｆとは等価な情報である。
【００５０】
「面積」７６ｇは、当該赤外光領域の消火対象範囲６０のグローバル座標に基づく面積を示しており、本実施の形態ではこの面積の増大の割合に基づいて、当該赤外光領域を監視対象とするか、さらには火災発生と判断するかの判定を行うようにしている。「ランク」７６ｈは、赤外光領域の状態に応じて付与された管理ランクである。ここでは、消火対象となる可能性に従って、ランク０、１、２および３の４段階のランクが予め設定されている。
【００５１】
ランク０は、赤外光領域が抽出されたものの、照明や外部から入射した日光など、炎が検出されなかった場合が該当する。ランク１は、抽出された赤外光領域において炎が検出されて火炎領域となっており、監視対象とする必要ありと判定された場合に該当する。ランク２は、ランク１と判定された火炎領域の面積が増大しつつあり、その増大の割合が予め設定された第１の閾値を超えて、より高い注意度での監視が必要となった場合に該当する。そしてランク３は、火炎領域の面積の増大の割合が予め危険レベルとして設定された第２の閾値を超えた場合に該当する。本実施の形態においては、このランク３が所定時間以上継続すると火災発生と判定して、噴射口９からの消火剤の噴射が実行される。
【００５２】
図９に示す監視対象例における管理ＩＤ付けおよび管理ランク付けの例について説明する。赤外線カメラ８による撮像では、図１０（ａ）に示すように、照明灯５５ａ、透光ガラス５６ａ、燃焼部５７ａの全てについてそれぞれ赤外光領域ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３が抽出される。ここで照明灯５５ａ、透光ガラス５６ａに対応する赤外光領域ＲＡ２、ＲＡ３はその性質上、火災として検出される対象ではない。これに対し、ストーブ５７の燃焼部５７ａに対応する赤外光領域ＲＡ１は、状況によっては炎が燃え上がって火災に繋がるおそれがあり、消火ヘッド５による監視対象とする必要がある。
【００５３】
本実施の形態では、抽出された赤外光領域のそれぞれを対象として、当該赤外光領域に対応する区画が炎を含むか否かの判定を、紫外線センサ１０による紫外線の検出結果に基づいて行うようにしている。赤外光領域が抽出されたならば、その赤外光領域に対応した消火対象範囲の区画に紫外線センサ１０の検出視野４５を移動させて紫外線センサ１０により紫外線を検出する。ここでは、消火対象範囲６０の各区画６０ａに検出視野４５を順次移動させるスキャン動作を行わせる。これにより、図１０（ｂ）に示すように、抽出された赤外光領域ＲＡ１（００１）、ＲＡ２（００２）、ＲＡ３（００３）にそれぞれ対応する燃焼部５７ａ、透光ガラス５６ａおよび照明灯５５ａに、検出視野４５が順次移動して紫外線検出を行う。
【００５４】
そして紫外線センサ１０によって取得された検出データを紫外光検出処理部７４によってデータ処理し、炎検出部７４ａによって炎の有無を検出する。ここで紫外線が検出された場合には、当該赤外光領域は炎を含む火炎領域であると判定されて、図１２に示す管理ランク情報７６ｃにおいて、監視対象に該当するランク１に管理ランク付けされる。これにより、赤外光領域ＲＡ１は、自動消火装置１において消火ヘッド５による監視対象として登録される。
【００５５】
これに対し、照明灯５５ａ、透光ガラス５６ａに対応する赤外光領域ＲＡ２、ＲＡ３については、消火対象範囲６０において対応する区画６０ａに紫外線センサ１０の検出視野４５を移動させても紫外線が検出されない。したがってこれら赤外光領域は炎無しと判定されて、図１２に示す管理ランク情報７６ｃにおいて監視対象に該当しないランク０に管理ランク付けされ、監視対象からは除外される。すなわち本実施の形態に示す自動消火装置１では、赤外線カメラ８による撮像結果と紫外線センサ１０の検出結果とに基づいて、消火対象範囲の区画のいずれかにおける火災発生の有無を火災判定部７５（図１１参照）によって判定するようにしている。
【００５６】
なお上述例では、ランク０に管理ランク付けされた赤外光領域については監視対象から除外するように監視モードを設定しているが、ランク０に管理ランク付けされた赤外光領域を再度監視対象とするように監視モードを設定してもよい。例えば、窓などの開口から入射した日光の赤外光が検出された赤外光領域では、その時点では炎無しと判定されていても、その後に何らかの理由で発炎に至ることがあり得る。このような事態を考慮すれば、一旦ランク０に管理ランク付けされた赤外光領域についても、所定のインターバルが経過した後に再度紫外線センサ１０による炎検知の対象とすることが望ましい。
【００５７】
紫外線センサ１０の検出視野４５の消火対象範囲の任意の区画への移動は、センサ視野移動部である駆動機構６の機能によって行われる。本実施の形態においては、赤外線カメラ８と紫外線センサ１０とは消火ヘッド５に固定配置されていることから、紫外線センサ１０の検出視野４５は、赤外線カメラ８の撮像視野３５＊に対して相対位置が固定された関係となっている。
【００５８】
したがって検出視野４５を消火対象範囲の任意の区画へ移動させるには、消火ヘッド５を移動させる駆動機構６を駆動して、紫外線センサ１０の検出方向１０ａ（図３参照）を当該区画に指向させる。すなわち本実施の形態においては、噴射口９の噴射方向９ａを上下方向および水平方向へ移動させる駆動機構６が、上述のセンサ視野移動部を兼ねた構成となっている。なお検出視野４５の視野移動は、消火対象範囲６０において検出方向１０ａを上下方向または水平方向に順次移動させて各区画６０ａを紫外線センサ１０による検出対象とするスキャン動作により行われる。
【００５９】
上記構成において、赤外線カメラ８と、紫外線センサ１０と、駆動機構６が兼務するセンサ視野移動部と、火災判定部７５とは、消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段を構成する。そして図１１に示す消火制御部７１は、この火災検出手段の検出結果に基づいて、駆動機構６および消火器２を制御する消火制御手段となっている。すなわち、消火制御手段としての消火制御部７１は、火災検出手段によって火災の発生が検出されると、消火器２の噴射口９を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、駆動機構６および消火器２を作動させる。
【００６０】
次に図１１を参照して、自動消火装置１の制御系の構成について説明する。図１１において、制御部７０は本体部４に内蔵された制御装置であり、内部制御処理機能としての消火制御部７１、駆動制御部７２、赤外撮像処理部７３、紫外光検出処理部７４、火災判定部７５、記憶部７６、警報部７７、通信部７８を備えている。
【００６１】
消火制御部７１は、消火器２の電磁弁１８を制御することにより、噴射口９からの消火剤の噴射を制御する。駆動制御部７２は、横軸モータ２１、縦軸モータ２５を有する駆動機構６の動作を制御する。なお消火制御部７１は、駆動制御部７２を介して駆動機構６を作動させることが可能となっている。この駆動機構６の制御において、横軸回転角検出センサ２３、縦軸回転角検出センサ２７からの検出信号を駆動制御部７２が取り込むことにより、横軸２１ＡＸ、縦軸２５ＡＸの回転位置が検出される。
【００６２】
赤外撮像処理部７３は、赤外線カメラ８による撮像情報を対象として所定のデータ処理を行う。これらのデータ処理には、赤外光領域抽出部７３ａによって赤外光領域を抽出する処理や、抽出された赤外光領域の面積を算出する処理、赤外光領域の位置を示すＸ座標、Ｙ座標を算出する処理、さらに赤外光領域が拡大して面積が増大する割合を算出する処理が含まれている。紫外光検出処理部７４は紫外線センサ１０による検出信号を受信して所定の検出処理を行う。この検出処理には、炎検出部７４ａによって検出視野内における炎の有無を検出する処理が含まれている。
【００６３】
火災検出手段の火災判定部７５は、赤外線カメラ８による撮像結果と紫外線センサ１０の検出結果とに基づいて、消火対象範囲６０の区画６０ａのいずれかにおける火災発生の有無を判定するほか、火災判定に付随する種々の処理を実行する機能を有している。すなわち火災検出手段の火災判定部７５は管理ランク付け処理部７５ａを備えており、赤外線画像において抽出された赤外光領域に管理ＩＤを付与する管理ＩＤ付けを行うとともに、管理ＩＤ付けされた赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じて管理ランク付けする管理ランク付け処理を行う。
【００６４】
記憶部７６は、自動消火装置１による自動消火のための処理の実行に必要な情報を記憶する。これらの情報には、監視対象設定閾値７６ａ、火災判定閾値７６ｂ、管理ランク情報７６ｃが含まれる。監視対象設定閾値７６ａは、炎を伴う赤外光領域である火炎領域が高い注意度での監視対象として設定されるための判定条件となる第１の閾値である。火災判定閾値７６ｂは、火炎領域の面積の増大の割合が危険レベルと判定される第２の閾値である。管理ランク情報７６ｃは、図１２にて示す管理ランク情報（ラベリングデータ）である。
【００６５】
警報部７７は、ブザー１２、警報灯１３を制御して、火災発生検知時など予め設定された事態の発生時に所定の警報を発するための処理を行う。通信部７８は外部通信回線７９との間で、信号やデータの授受を行う。外部通信回線７９としては、ＬＡＮ回線やブロードバンド回線、携帯電話回線などが適用可能である。ＬＡＮ回線と接続することにより、消火対象範囲６０から離れた遠隔位置に設置された警報装置などに警報信号を送ることができる。またブロードバンド回線や携帯電話回線と接続することにより、個々の自動消火装置１を管理センターなどの外部機関と接続する運用が可能となる。
【００６６】
次に自動消火装置１による自動消火方法について、図１３のフローに則して各図を参照しながら説明する。この自動消火方法では、図１４（ａ）に例示する消火対象範囲６０のように、予め設定された消火対象範囲６０内に発生した火災を検出して自動的に消火する。消火対象範囲６０には、天井面５３から吊り下げられた照明装置５５、壁面５２に設けられた窓部５６、床面に載置されたストーブ５７が存在している。
【００６７】
自動消火装置１による自動消火では、消火ヘッド５は紫外線センサ１０の撮像視野内に消火対象範囲６０を収めることが可能な所定の位置に設置されている。ここで、ストーブ５７の燃焼部５７ａは何らかの要因で異常燃焼状態にあり、炎Ｆが上方に立ち上がっている。
【００６８】
自動消火のプロセスが開始されると、まず図１４（ａ）に示す消火対象範囲６０を赤外線カメラ８で監視し（ＳＴ１）、取得された赤外線画像において赤外光領域を抽出したか否かを判定する（ＳＴ２）。（ＳＴ２）にてＹＥＳであれば、抽出された赤外光領域に管理ＩＤであるラベリング番号を付与する（ＳＴ３）。ここでは燃焼部５７ａに対応した赤外光領域ＲＡ１に、ラベリング番号００１が付与される。
【００６９】
また（ＳＴ２）にてＮＯであれば、（ＳＴ１）に戻って同様の監視を継続する。すなわち上述の処理においては、消火対象範囲６０を区分する区画６０ａ（図９参照）に対応するアドレスが設定された撮像面３５を有する赤外線カメラ８によって、各区画６０ａから発出される赤外光を撮像して撮像面３５に赤外線画像を生成する（赤外線画像撮像工程）。
【００７０】
次に抽出されてラベリング番号が付与された赤外光領域において、紫外線センサ１０によって炎を検出したか否かを判定する（ＳＴ４）。すなわち検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する紫外線センサ１０によって、区画６０ａに指向された検出視野４５において紫外線を検出することにより、当該区画６０ａにおける炎の有無を検出する（炎検出工程）。
【００７１】
ここでＹＥＳであれば、当該赤外光領域は、炎を含む火炎領域であることが検出される。図１４に示す例では、燃焼部５７ａに対応する赤外光領域ＲＡ１が火炎を含む火炎領域ＲＡ１１として検出される。そして赤外光領域であって紫外線センサ１０によって検出された炎を含む火炎領域ＲＡ１１を、監視対象として管理ランク付けする（ＳＴ５）。すなわち当該火炎領域に対応するラベリング番号には、監視の対象とすべきことを示すランク１が付与される。
【００７２】
次いで、上述の監視を継続する過程において、火炎領域の面積の増大の割合が、記憶部７６に記憶された監視対象設定閾値７６ａに規定する第１の閾値を超えた監視レベルであるか否かを判断する（ＳＴ６）。（ＳＴ６）にてＹＥＳならば、より高い注意度の監視を実行する段階に移行する。例えば図１４（ｂ）に示すように、燃焼部５７ａに対応するラベリング番号００１の火炎領域ＲＡ１１の面積が第１の閾値に規定する所定割合を超えて増大して、より面積が大きい火炎領域ＲＡ１２となっている場合が、この状態に該当する。
【００７３】
またここまでの処理ステップにおいて、（ＳＴ２）、（ＳＴ４）、（ＳＴ６）にてＮＯであれば、（ＳＴ１）に戻って同様の処理を反復実行する。これにより、図１４（ｂ）に示すように、撮像面３５には、赤外光領域ＲＡ１に加えて、赤外光領域ＲＡ２、ＲＡ３が抽出される。そしてこれら抽出された赤外光領域ＲＡ２、ＲＡ３には、管理ランク付け処理部７５ａの処理機能によってそれぞれＩＤ：００２，００３が付与される。
【００７４】
次に（ＳＴ６）にてＹＥＳであれば、より高い注意度の監視を実行するため、消火ヘッド５の噴射口９を監視対象の火炎領域に対応した区画に指向する（ＳＴ７）。これにより、赤外線カメラ８の撮像方向８ａも当該区画に指向され、図１５（ａ）に示すように、消火対象範囲６０において撮像方向８ａを移動させた後の撮像画面の中心に、ストーブ５７の燃焼部５７ａを位置させることができる。図１５（ｂ）はこの状態において赤外線カメラ８によって取得された赤外線画像を示している。
【００７５】
図１５（ｂ）に示す例では、撮像面３５の画面中心には、ラベリング番号００１に対応する火炎領域ＲＡ１２が位置する。そしてこのように高い注意度での監視が必要となる火炎領域ＲＡ１２を対象として、紫外線センサ１０による赤外線画像での監視を継続する。ここでは、監視対象の火炎領域の面積の増大の割合は記憶部７６に記憶された火災判定閾値７６ｂに規定する第２の閾値を超えた火災発生レベルであるか否かを判断する（ＳＴ８）。
【００７６】
すなわち図１５（ｂ）に示すように、ラベリング番号００１の火炎領域ＲＡ１２の面積が第２の閾値に規定する所定割合を超えて増大して、より面積が大きい火炎領域ＲＡ１３となっている状態であるか否かを判断する。ここでＹＥＳであれば、当該火炎領域ＲＡ１３は火災発生を招く可能性がより高い火災発生レベルであると判断し、次いでこの火災発生レベルが所定時間を超えて継続するか否かを判定する（ＳＴ９）。
【００７７】
ここでＹＥＳであるならば、火災発生の事態であると判断して、噴射口９から消火剤を噴射する（ＳＴ１０）。すなわち、消火器２において電磁弁１８（図３）を作動させて消火ホース１１を介して消火剤を送給し、噴射口９から火炎領域ＲＡ１３に対応する区画に対して消火剤を噴射する。このとき、駆動機構６によって消火ヘッド５に予め設定されたパターンの揺動動作を行わせることにより、消火剤をより有効に火炎に対して散布することができる。また上述の処理ステップにおいて、（ＳＴ８）、（ＳＴ９）にてＮＯであれば、（ＳＴ７）に戻って同様の処理を反復実行する。
【００７８】
すなわち上述処理ステップにおいて、（ＳＴ５）〜（ＳＴ９）にて火災検出手段の火災判定部７５の処理機能により実行される処理工程は、赤外線カメラ８による撮像結果と紫外線センサ１０の検出結果とに基づいて、消火対象範囲６０の区画６０ａのいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程に該当する。そしてこの火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火制御手段である消火制御部７１によって消火ヘッド５の噴射口９を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、駆動機構６および消火器２を作動させるようにしている。図１１に示す制御部７０において、消火制御部７１は駆動制御部７２を介して駆動機構６を作動させる機能を有している。上述の火災発生の検出時には、消火制御部７１はこの機能により駆動機構６を作動させる。
【００７９】
さらに上述の火災判定工程においては、火災検知手段の火災判定部７５の機能により以下に示す処理が実行される。すなわち、赤外線画像において抽出された赤外光領域に管理ＩＤを付与する管理ＩＤ付けを行うとともに、管理ＩＤ付けされた赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けを行う。
【００８０】
ここでは、赤外光領域であって紫外線センサ１０によって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けするようにしている。そして監視対象として管理ランク付けされた火炎領域の面積が予め設定された所定割合を超えて増大している場合に、火災発生と判定して上述の噴射口９から消火剤を噴射する消火動作が実行される。
【００８１】
上記説明したように、本実施の形態では、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置１において、消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段を、赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラ８と、検出視野において紫外線を検出することにより炎の有無を検出する紫外線センサ１０と、赤外線カメラ８による撮像結果と紫外線センサ１０の検出結果とに基づいて火災発生の有無を判定する火災判定部とを備えた構成としたものである。
【００８２】
このような構成とすることにより、従来技術においては困難であった火災発生検出を、ピンポイントの位置検出精度でしかも安価な構成で実現することが可能となっている。これにより、赤外線３波長式炎検知方式などの高価格の火炎検出センサを用いることなく、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができる。
【００８３】
なお、上記実施の形態に示す自動消火装置１では、火災検出機能と消火剤噴射機能を有する消火ヘッド５および消火ヘッド５を移動させる駆動機構６とで消火ユニット７を構成し、さらに消火ユニット７を保持する本体部４を消火器２と結合した構成となっている。しかしながら本発明はこのような構成には限定されず、上述の構成要素を種々の組み合わせで分離、あるいは結合して自動消火装置１を構成することができる。
【００８４】
例えば、消火ユニット７を保持する本体部４を消火器２から分離し、消火ユニット７と本体部４とを消火器２から離して遠隔配置する構成を用いることもできる。配置例としては、消火器２を室内の床面に配置し、天井部に配置された消火ユニット７および本体部４を、消火ホース１１や信号配線によって消火器２と接続することが考えられる。また本体部４を消火器２と結合した構成を維持して、消火ユニット７のみを本体部４および消火器２から分離して遠隔配置する構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明の自動消火装置および自動消火方法は、火災の原因となる火炎を低コストの設備で且つ高精度に検出することができるという効果を有し、室内などにおける火災の発生を検知して自動的に消火する消火設備の分野において有用である。
【符号の説明】
【００８６】
１  自動消火装置
２  消火器
４  本体部
５  消火ヘッド
６  駆動機構
８  赤外線カメラ
９  噴射口
１０  紫外線センサ
２１  横軸モータ
２５  縦軸モータ
３５  撮像面
３５＊  撮像視野
４５  検出視野
６０  消火対象範囲
６０ａ  区画
ＲＡ１、ＲＡ２、ＲＡ３  赤外光領域
ＲＡ１１、ＲＡ１２  火炎領域
【図１】
2019005222.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月19日(2018.10.19)
【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】
予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置であって、
噴射口から消火剤を噴射する消火器と、
前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段と、
前記消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段と、
前記火災検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段および前記消火器を制御する消火制御手段とを備え、
前記火災検出手段は、
前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有し、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラと、
検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する紫外線オン・オフセンサと、
前記紫外線オン・オフセンサの検出視野を任意の前記区画に向けて移動させるセンサ視野移動部と、
前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定部とを有し、
前記消火制御手段は、前記火災検出手段によって火災の発生が検出されると、前記消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて前記消火剤を噴射するように、前記駆動手段および前記消火器を作動させ、
前記消火器の噴射口、前記火災検出手段の赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサは、それぞれの噴射方向、撮像方向および検出方向を同一の消火方向に向けて一体的に結合された消火ヘッドを構成し、
前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させることを特徴とする自動消火装置。
【請求項２】
前記火災検出手段の火災判定部は、前記赤外線画像において前記赤外光を受光することによって抽出された赤外光領域に管理ＩＤを付与する管理ＩＤ付けを行うとともに、前記管理ＩＤ付けされた前記赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けを行い、
前記赤外光領域であって前記火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けし、
前記赤外線カメラによって取得された前記赤外線画像において前記赤外光領域を抽出したならば当該赤外光領域に前記管理ＩＤを付与することを特徴とする請求項１に記載の自動消火装置。
【請求項３】
前記撮像面には受光セルがマトリックス状の配列で設定されており、
前記管理ＩＤは、前記赤外線領域の面積重心に対応する前記受光セルのアドレスと関連付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動消火装置
【請求項４】
前記火災検出手段の火災判定部は、前記監視対象として管理ランク付けされた火炎領域の面積が予め設定された所定割合を超えて増大している場合に、火災発生と判定することを特徴とする請求項３に記載の自動消火装置。
【請求項５】
予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火方法であって、
前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有する火災検出手段の赤外線カメラによって、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線画像撮像工程と、
検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する炎検出工程と、
前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程とを含み、
前記火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段および前記消火器を作動させ、
前記消火器の噴射口、前記火災検出手段の赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサは、それぞれの噴射方向、撮像方向および検出方向を同一の消火方向に向けて一体的に結合された消火ヘッドを構成し、
前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させることを特徴とする自動消火方法。
【請求項６】
前記火災判定工程において、前記火災検出手段の赤外線画像において前記赤外光を受光することによって抽出された赤外光領域に管理ＩＤを付与する管理ＩＤ付けを行うとともに、前記管理ＩＤ付けされた前記赤外光領域を予め設定された管理ランクに応じてランク付けする管理ランク付けを行い、
前記赤外光領域であって前記火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって検出された炎を含む火炎領域を監視対象として管理ランク付けし、
前記赤外線画像撮像工程によって取得された前記赤外線画像において前記赤外光領域を抽出したならば当該赤外光領域に前記管理ＩＤを付与することを特徴とする請求項５に記載の自動消火方法。
【請求項７】
前記火災判定工程において、前記監視対象として管理ランク付けされた火炎領域の面積が予め設定された所定割合を超えて増大している場合に、火災発生と判定することを特徴とする請求項６に記載の自動消火方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の自動消火装置は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火装置であって、噴射口から消火剤を噴射する消火器と、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段と、前記消火対象範囲内に発生した火災を検出する火災検出手段と、前記火災検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段および前記消火器を制御する消火制御手段とを備え、前記火災検出手段は、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有し、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線カメラと、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有し、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する紫外線オン・オフセンサと、前記紫外線オン・オフセンサの検出視野を任意の前記区画に向けて移動させるセンサ視野移動部と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定部とを有し、前記消火制御手段は、前記火災検出手段によって火災の発生が検出されると、前記消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて前記消火剤を噴射するように、前記駆動手段および前記消火器を作動させ、前記消火器の噴射口、前記火災検出手段の赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサは、それぞれの噴射方向、撮像方向および検出方向を同一の消火方向に向けて一体的に結合された消火ヘッドを構成し、前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の自動消火方法は、予め設定された消火対象範囲内に発生した火災を検出して自動的に消火する自動消火方法であって、前記消火対象範囲を区分する区画に対応するアドレスが設定された撮像面を有する火災検出手段の赤外線カメラによって、前記区画から発出される赤外光を撮像して前記撮像面に赤外線画像を生成する赤外線画像撮像工程と、検出視野が所定角度に狭窄された受光特性を有する火災検出手段の紫外線オン・オフセンサによって、前記区画に指向された前記検出視野において紫外線を検出することにより当該区画における炎の有無を検出する炎検出工程と、前記赤外線カメラによる撮像結果と前記紫外線オン・オフセンサの検出結果とに基づいて、前記区画のいずれかにおける火災発生の有無を判定する火災判定工程とを含み、前記火災判定工程において火災の発生が検出されると、消火器の噴射口を火災の発生方向に指向させて消火剤を噴射するように、前記噴射口の噴射方向を上下方向および水平方向に移動させる駆動手段および前記消火器を作動させ、前記消火器の噴射口、前記火災検出手段の赤外線カメラおよび紫外線オン・オフセンサは、それぞれの噴射方向、撮像方向および検出方向を同一の消火方向に向けて一体的に結合された消火ヘッドを構成し、前記駆動手段は、前記消火ヘッドを横軸廻りに回動させることにより前記消火方向を上下方向に移動させ、前記消火ヘッドを縦軸廻りに回動させることにより前記消火方向を水平方向に移動させる。