(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線エネルギーを電気信号に変換する検知素子と、
前記検知素子の出力信号を定期的にサンプリングするサンプリング手段と、
所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最大値を抽出する最大値抽出手段と、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最小値を抽出する最小値抽出手段と、
前記最大値抽出手段により抽出された最大値と、前記最小値抽出手段により抽出された最小値との比率値を演算する演算手段と、
前記演算手段の比率値に基づいて火災の判定を行なう判定手段と、
を備えたことを特徴とする炎検出装置。
【請求項２】
赤外線エネルギーを電気信号に変換する検知素子と、
前記検知素子の出力信号を定期的にサンプリングするサンプリング手段と、
所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最大値を抽出する最大値抽出手段と、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最小値を抽出する最小値抽出手段と、
前記最大値抽出手段により抽出された最大値と、前記最小値抽出手段により抽出された最小値との比率値を演算する演算手段と、
前記演算手段の比率値に基づいて火災候補の判定を行なう第１の判定手段と、
前記検知素子の出力信号から炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数を含む所定周波数域の信号を抽出する第１の抽出手段と、
前記検知素子の出力信号から炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数を含まず、且つ、前記第１の抽出手段により抽出される前記所定周波数域よりも高周波側に隣接し又は極めて接近する所定周波数域の信号を抽出する第２の抽出手段と、
前記第１の抽出手段により抽出された出力信号と、前記第２の抽出手段により抽出された出力信号とに基づいて火災候補の判定を行なう第２の判定手段と、
前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段の２つの判定結果から火災判定信号を発生する信号発生手段と、
を備えたことを特徴とする炎検出装置。
【請求項３】
前記判定手段又は前記第１の判定手段は、
炎の赤外線エネルギーによる前記検知素子の出力信号の最大値と最小値による比率値、或いは、炎以外の火災誤報要因である赤外線エネルギーによる前記検知素子の出力信号の最大値と最小値の比率値に基づいて予め定められた炎と判定する比率値の範囲内に前記演算手段の比率値がある場合は火災と判定し、該範囲内に前記演算手段の比率値がない場合は非火災と判定することを特徴とする請求項１又は２記載の炎検出装置。
【請求項４】
前記予め定められた炎と判定する比率値の範囲は、
前記赤外線エネルギーの放射体を回転灯などの前記検知素子へ赤外線を間欠的に入射させるものとしたときの前記演算手段の比率値の範囲と前記赤外線エネルギーの放射体を火災に伴う炎としたときの前記演算手段の比率値の範囲との間に適宜設定される一のしきい値と、
前記赤外線エネルギーの放射体を水銀灯などの前記検知素子へ赤外線を一定レベルで入射させるものとしたときの前記演算手段の比率値の範囲と前記赤外線エネルギーの放射体を火災に伴う炎としたときの前記演算手段の比率値の範囲との間に適宜設定される他のしきい値との範囲で設定されることを特徴とする請求項３記載の炎検出装置。
【請求項５】
前記最大値抽出手段は、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段により出力されるサンプリング値のうち、大きい方から複数個のサンプリング値を抽出し、該抽出した複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最大値を抽出し、
前記最小値抽出手段は、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段により出力されるサンプリング値のうち、小さい方から複数個のサンプリング値を抽出し、該抽出した複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最小値を抽出することを特徴とする請求項１又は２記載の炎検出装置。
【請求項６】
前記最大値抽出手段は、
サンプリング値を複数個記憶する最大値記憶手段を含み、前記サンプリング手段により順次出力されたサンプリング値が前記最大値記憶手段に記憶されているサンプリング値より大きい場合は、該出力されたサンプリング値を前記記憶手段に記憶させることにより最大値記憶手段の記憶を更新させ、所定時間経過後に前記最大値記憶手段に記憶されている複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最大値を抽出し、
前記最小値抽出手段は、
サンプリング値を複数個記憶する最小値記憶手段を含み、前記サンプリング手段により順次出力されたサンプリング値が前記最小値記憶手段に記憶されているサンプリング値より小さい場合は、該出力されたサンプリング値を前記記憶手段に記憶させることにより最小値記憶手段の記憶を更新させ、前記所定時間経過後に前記最小値記憶手段に記憶されている複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最小値を抽出することを特徴とする請求項１又は２記載の炎検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、火災によって生じた物理現象（熱、煙、炎）を利用し、自動的に火災の発生を検出して火災検出信号を受信機に発する、消防設備用検出装置のうちの炎検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の赤外線式炎検出装置（以下、単に「炎検出装置」という）としては、例えば、図１３に示すようなものが知られている。図１３において、１は検知素子、２は周波数フィルタ、３は比較器、４は波長バンドパスフィルタである。なお、実際には、信号増幅用のアンプなども含まれるが、説明の簡単化のために省略する。
【０００３】
この従来の炎検出装置は、監視エリア内の赤外線エネルギーを検知素子１で電気信号に変換し、周波数フィルタ２によって、その電気信号の「所定の低域周波数成分」を取り出すとともに、その低域周波数成分のレベルが基準レベルを越えた場合に、火災検出信号を出力するというものである。ここで、「所定の低域周波数成分」とは、炎から放射される赤外線エネルギーのゆらぎ（又はちらつき）の周波数ｆｃを含む成分であり、ｆｃは、数Ｈｚ以下のきわめて低い周波数である。
【０００４】
図１４は、炎の燃え方の模式図である。一般に炎は着火直後に小さく、だんだんと大きくなった後、可燃物の燃え尽きに伴って小さくなり、遂には消えるという成長過程をたどるが、短い時間で見た場合、炎の大きさはある周期で大きくなったり小さくなったりを繰り返している。すなわち、図に示すように、燃え上がった炎は周りの酸素を取り込んで大きく成長するものの、周囲の酸素が少なくなると一瞬小さくなり、再びその外側からの酸素供給を受けて大きく成長するという変動を周期的に繰り返しているものであり、そして、この繰り返しのサイクル（周波数ｆｃ）は、可燃物、例えば液体燃料にあっては、その大きさ（の平方根）に反比例するという性質をもっていることが明らかにされている。例えば、「消防研究報告，第５３号２４（１９８２）」（山下邦博著）によれば、次式▲１▼のとおり示されている。
【０００５】
ｆｃ＝ｋ／√Ｌ〔Ｈｚ〕・・・・・  ▲１▼
但し、ｋは燃料の種類に応じた係数、Ｌは燃料の大きさを表す値である。なお、Ｌは、図１５に示すように、液体燃料４を入れた規定サイズの角皿５の開口面積Ｓ（Ｓ＝Ｄ2）を２．７倍した値である。
【０００６】
ここで、Ｓは、火災検出装置の性能基準を定める消防検定規格によれば、検出対象にノーマル・ヘプタン燃料を用いた場合、Ｓ＝０．１ｍ2、又は０．５ｍ2とされるのが一般的である。これらの値を式▲１▼に当てはめると、Ｓ＝０．１ｍ2の条件でｆｃは約２．５Ｈｚとなり、Ｓ＝０．５ｍ2の条件でｆｃは約１．８Ｈｚとなるから、図１３の構成において、周波数フィルタ２の通過周波数を、２．５Ｈｚや１．８Ｈｚ若しくはこの両方に合わせておけば、火災による「炎」を検出できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の炎検出装置にあっては、式▲１▼で与えられる単一の周波数ｆｃを含む「所定の低域周波数成分」のレベルのみに基づいて炎の検出判定を行っていたため、以下の理由から、火災と関係のない物理現象にも誤って反応することがあり、信頼性の点で充分でないという問題点があった。
【０００８】
図１６は、赤外線エネルギーの時間変動（チョッパを介して取り出した赤外線エネルギーの時間軸上の出力変動）を示す図であり、（ａ）は炎、（ｂ）は水銀灯、（ｃ）は回転灯の図である。なお、炎は炎検出装置である以上当然の検出対象であるが、水銀灯は道路などの照明によく用いられ、また、回転灯は緊急自動車をはじめ、駐車場の出入り口や道路工事の警告表示又は店舗の誘導案内などによく用いられているものであり、いずれも日常的に目にする赤外線エネルギー放射体の例である。
【０００９】
図１６（ａ）において、炎の赤外線エネルギーはきわめて低い周波数ｆｃを含む周波数帯の周波数でゆらいでおり、その理由は先の説明のとおりである。これに対して、水銀灯の赤外線エネルギーは、図１６（ｂ）に示すように、一定レベル（電源変動やノイズ分を無視）で推移し、そのゆらぎの周波数はほぼ０Ｈｚ（直流分のみ）である。
【００１０】
一方、回転灯の赤外線エネルギーは、図１６（ｃ）に示すように、間欠的に変化して明らかな周期的変動を伴っており、その周波数は回転灯の回転数に同期している。なお、回転灯の種類は様々であり、１個のランプを定速度で一方向に回転（毎秒２回転程度）させるものから、複数のランプを同期若しくは非同期で回転させるものまでいろいろあり、その周波数成分も様々であるが、周期的性質をもつ点で同一である。
【００１１】
ここで、炎、水銀灯及び回転灯の赤外線エネルギーの出力変動（例えば、チョッパを介して取り出した赤外線エネルギーの出力変動）を周波数軸で観察してみると、図１７のようになる。図１６と同様に（ａ）は炎、（ｂ）は水銀灯、（ｃ）は回転灯である。横軸は周波数であり、原点が０Ｈｚ（直流分）である。なお、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）において、原点付近のレベルは相当大きく、グラフに納まりきらないため、図示の都合上ピークを省略してある。
【００１２】
今、（ａ）の炎と（ｂ）の水銀灯に着目すると、両者の差は一目瞭然である。すなわち、炎は０Ｈｚを越える周波数域６において若干のレベルをもつ一方、水銀灯の同等周波数域７におけるレベルはほぼゼロである。したがって、従来技術における周波数ｆｃを用いて両者のレベルを比較すれば、炎と水銀灯を識別できる。
【００１３】
しかしながら、（ｃ）の回転灯にあっては、０Ｈｚを越える周波数域８において若干のレベルをもつ点で、（ａ）の炎との類似性が高い。したがって、従来技術における周波数ｆｃを用いて、「炎」、「水銀灯」及び「回転灯」のレベルを比較した場合、炎と水銀灯又は水銀灯と回転灯を識別できるものの、炎と回転灯の明確な識別は困難であった。
【００１４】
このことは、従来の炎検出装置を設置した場所に、例えば、回転灯を点けた緊急自動車が接近すると、誤って火災検出信号を出力する可能性のあることを示唆しており、防災設備の信頼性の点で是非とも解決しておかなければならない技術課題があることを意味している。
【００１５】
この課題を解決するために、例えば、炎を伴う赤外線放射物体から放射される赤外線のスペクトル分布は、いわゆるＣＯ2共鳴放射と呼ばれる現象より４．４μｍ近辺にピークが現れることが知られているので、検出素子の前面に、４．４μｍを中心とする波長を通過するバンドパスフィルタと、４．４μｍ近辺を含まない波長を通過する１又は複数のバンドパスフィルタとを配置して、それぞれのバンドパスフィルタを通過した赤外線の強度レベル差が所定値以上の場合に火災と判定する構成がある。
【００１６】
しかしながら、この構成にあっても、精度はよくなるものの、完全に炎と回転灯を識別することは困難であり、また、挟帯域のバンドパスフィルタは高価であることから、複数設ける場合には、製品全体の価格が高くなってしまい、さらに、製品が大型化してしまうという問題点がある。
【００１７】
なお、以上の説明では、炎以外の赤外線エネルギー放射体として、「水銀灯」と「回転灯」を示したが、これは代表例である。すなわち、「水銀灯」はエネルギー変動のないものの代表例であり、「回転灯」はエネルギー変動の周期が上式▲１▼で与えられる周波数ｆｃに近い周波数成分をもち、間欠的に変化するものの代表例である。
【００１８】
そこで本発明は、炎と他の赤外線エネルギー放射体との識別性能、特に、炎の赤外線エネルギー変動と類似性の高い他の赤外線エネルギー放射体との識別性能を向上し、以って防災設備の信頼性改善に寄与する社会生活上有益な炎検出装置の提供を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の炎検出装置は、赤外線エネルギーを電気信号に変換する検知素子と、
前記検知素子の出力信号を定期的にサンプリングするサンプリング手段と、
所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最大値を抽出する最大値抽出手段と、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最小値を抽出する最小値抽出手段と、
前記最大値抽出手段により抽出された最大値と、前記最小値抽出手段により抽出された最小値との比率値を演算する演算手段と、
前記演算手段の比率値に基づいて火災の判定を行なう判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項２記載の炎検出装置は、赤外線エネルギーを電気信号に変換する検知素子と、
前記検知素子の出力信号を定期的にサンプリングするサンプリング手段と、
所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最大値を抽出する最大値抽出手段と、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段から出力される複数のサンプリング値の中から前記検知素子の出力信号の最小値を抽出する最小値抽出手段と、
前記最大値抽出手段により抽出された最大値と、前記最小値抽出手段により抽出された最小値との比率値を演算する演算手段と、
前記演算手段の比率値に基づいて火災候補の判定を行なう第１の判定手段と、
前記検知素子の出力信号から炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数を含む所定周波数域の信号を抽出する第１の抽出手段と、
前記検知素子の出力信号から炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数を含まず、且つ、前記第１の抽出手段により抽出される前記所定周波数域よりも高周波側に隣接し又は極めて接近する所定周波数域の信号を抽出する第２の抽出手段と、
前記第１の抽出手段により抽出された出力信号と、前記第２の抽出手段により抽出された出力信号とに基づいて火災候補の判定を行なう第２の判定手段と、
前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段の２つの判定結果から火災判定信号を発生する信号発生手段と、
を備えたことを特徴とする。
請求項３記載の炎検出装置は、請求項１又は２記載の炎検出装置において、前記判定手段又は前記第１の判定手段は、
炎の赤外線エネルギーによる前記検知素子の出力信号の最大値と最小値による比率値、或いは、炎以外の火災誤報要因である赤外線エネルギーによる前記検知素子の出力信号の最大値と最小値の比率値に基づいて予め定められた炎と判定する比率値の範囲内に前記演算手段の比率値がある場合は火災と判定し、該範囲内に前記演算手段の比率値がない場合は非火災と判定することを特徴とする。
請求項４記載の炎検出装置は、請求項３記載の炎検出装置において、前記予め定められた炎と判定する比率値の範囲は、
前記赤外線エネルギーの放射体を回転灯などの前記検知素子へ赤外線を間欠的に入射させるものとしたときの前記演算手段の比率値の範囲と前記赤外線エネルギーの放射体を火災に伴う炎としたときの前記演算手段の比率値の範囲との間に適宜設定される一のしきい値と、
前記赤外線エネルギーの放射体を水銀灯などの前記検知素子へ赤外線を一定レベルで入射させるものとしたときの前記演算手段の比率値の範囲と前記赤外線エネルギーの放射体を火災に伴う炎としたときの前記演算手段の比率値の範囲との間に適宜設定される他のしきい値との範囲で設定されることを特徴とする。
請求項５記載の炎検出装置は、請求項１又は２記載の炎検出装置において、前記最大値抽出手段は、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段により出力されるサンプリング値のうち、大きい方から複数個のサンプリング値を抽出し、該抽出した複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最大値を抽出し、
前記最小値抽出手段は、
前記所定時間にわたり前記サンプリング手段により出力されるサンプリング値のうち、小さい方から複数個のサンプリング値を抽出し、該抽出した複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最小値を抽出することを特徴とする。
請求項６記載の炎検出装置は、請求項１又は２記載の炎検出装置において、前記最大値抽出手段は、
サンプリング値を複数個記憶する最大値記憶手段を含み、前記サンプリング手段により順次出力されたサンプリング値が前記最大値記憶手段に記憶されているサンプリング値より大きい場合は、該出力されたサンプリング値を前記記憶手段に記憶させることにより最大値記憶手段の記憶を更新させ、所定時間経過後に前記最大値記憶手段に記憶されている複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最大値を抽出し、
前記最小値抽出手段は、
サンプリング値を複数個記憶する最小値記憶手段を含み、前記サンプリング手段により順次出力されたサンプリング値が前記最小値記憶手段に記憶されているサンプリング値より小さい場合は、該出力されたサンプリング値を前記記憶手段に記憶させることにより最小値記憶手段の記憶を更新させ、前記所定時間経過後に前記最小値記憶手段に記憶されている複数個のサンプリング値の平均値を算出することにより、前記検知素子の出力信号の最小値を抽出することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、赤外線式炎検出装置（以下、単に「炎検出装置」）に適用した実施例として図面を参照しながら説明する。
【００２１】
＜原理説明＞
図１は、本実施の形態における炎検出装置の概念的な構成図である。この図において、１０は例えば炎に固有のＣＯ2共鳴放射による高いピークを持つ波長４．４μｍを中心とした波長域の通過特性を有する波長バンドパスフィルタ、１１は波長バンドパスフィルタ１０を通過した赤外線エネルギー１２を電気信号１３に変換する検知素子（特に限定しないが、例えば、焦電体を用いたもの）、１４は所定時間Ｔ内での電気信号１３の最大値Ｓｍａｘを抽出する最大値抽出部（最大値抽出手段）、１５は所定時間Ｔ内での電気信号１３の最小値Ｓｍｉｎを抽出する最小値抽出部（最小値抽出手段）、１６は所定時間Ｔ内でのＳｍａｘとＳｍｉｎの比Ｆ（Ｆ＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）を演算する比演算部（演算手段）、１７は比Ｆと所定の基準値ＳＬａ、ＳＬｂ（ＳＬａ：一のしきい値、ＳＬｂ：他のしきい値）とを比較してＳＬａ＜Ｆ＜ＳＬｂとなった場合に火災検出信号をアクティブにする判定部（判定手段）である。
【００２２】
この構成によれば、炎から放射される赤外線エネルギー１２を電気信号１３に変換し、この電気信号１３の所定時間Ｔ内での最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎを抽出するとともに、最大値と最小値の比Ｆ（＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）を演算してこの比Ｆが所定範囲内、すなわち、一の基準値ＳＬａよりも大きく且つ他の基準値ＳＬｂよりも小さいときに火災検出信号をアクティブにするという回路作用が得られ、二つの基準値ＳＬａ、ＳＬｂを適切に設定すれば、ＳＬａ＜Ｆ＜ＳＬｂの条件で、炎と炎以外の赤外線エネルギー放射体（水銀灯や回転灯）との識別を正確に行うことができる。
【００２３】
このことを詳しく説明すると、図２は、炎、水銀灯及び回転灯の時間軸上における赤外線エネルギーのプロフィールを重ね合わせて示す図であり、それぞれのプロフィールは前出の図１６（ａ）〜（ｃ）で示したものと同一のものである。先にも述べたように、水銀灯の赤外線エネルギーは（ノイズや電源変動を無視すれば）ほぼ一定のレベルで推移し、また、回転灯の赤外線エネルギーは（周囲の壁などからの反射を考えなければ）ゼロレベルとあるレベルの間を周期的（間欠的）に変動する。したがって、水銀灯の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比Ｆは極端に言えばＳｍａｘ＝Ｓｍｉｎであるからぼぼ１となり、また、回転灯の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比Ｆも極端に言えばＳｍｉｎ＝０であるからほぼ０となる。
【００２４】
これに対して、炎の赤外線エネルギーは、炎の熱源の赤外線エネルギーＥ（殆ど変動しない）と炎の内外炎の赤外線エネルギーｅ（変動する）との総和であり、ｅのピークｔｏピークを便宜的にｅＰＰとすると、最大値ＳｍａｘはＥ＋ｅＰＰ、最小値ＳｍｉｎはＥとなることから、炎の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比Ｆ（＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ＝Ｅ／（Ｅ＋ｅＰＰ））は、少なくとも１より小さく、且つ、０より大きい値となる。
【００２５】
したがって、ＳＬａを０より若干大きい値にするとともに、ＳＬｂを１より若干小さい値にすれば、炎の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比ＦをＳＬａとＳＬｂの間に位置させることができ、前述の条件（ＳＬａ＜Ｆ＜ＳＬｂ）を満たして、炎を正確に識別できるのである。
【００２６】
なお、以上の説明では、最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比ＦをＳｍｉｎ／Ｓｍａｘで求めているが、これは最も簡易な計算方法を示したに過ぎない。要は、ＳｍａｘとＳｍｉｎの比率又はその量的割合を表す値であればよく、例えば、（Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）／（Ｓｍａｘ＋Ｓｍｉｎ）で求めたり、これを百分率にしたり、若しくは任意の値で正規化したりしてもよい。計算精度や識別性能及び回路構成等を勘案して適当な手法を選択すればよい。
【００２７】
また、ＳｍａｘやＳｍｉｎの抽出は、単純に所定時間内の最大値や最小値を求めてもよいが、実際の電気信号１３はノイズ等の影響によってしばしば鋭く変化するので、実用上は、所定時間内での複数の極大値、極小値の平均化を行うことによって最大値、最小値を求める手法や、重み付け手法、演算時定数などを併用して過度な検出を抑制する対策を講じるのが望ましい。
【００２８】
＜第１の実施の形態＞
図３は、本発明の第１の実施の形態のブロック図であり、炎検出装置２０は、所定の周期（例えば３２Ｈｚ程度）で開閉するチョッパ機構２１、チョッパ機構２１を通過した光のうち炎の赤外線エネルギー２２の波長域（例えば、４．４μｍを中心とする波長域）に相当する波長成分を通過させる光学波長フィルタ２３、光学波長フィルタ２３を通過した赤外線エネルギーを電気信号２４に変換して出力する焦電型赤外線検知素子（以下「検知素子」と略す）２５、電気信号２４を交流増幅する交流増幅回路２６、所定周期ごとに出力されるサンプリング信号２９ａに同期して交流増幅回路２６の出力２６ａをサンプリングするサンプルホールド回路２７、チョッパ機構２１を駆動するチョッパ駆動回路２８、チョッパ機構２１の駆動周期に同期したサンプリング信号２９ａを発生するサンプリング信号発生回路２９、検知素子２５の温度若しくは検知素子２５の周囲温度を検出する温度センサ３０、温度センサ３０の出力３０ａに対応した温度補正信号３１ａを発生する温度補正回路３１、温度補正信号３１ａを加味しつつサンプルホールド回路２７のサンプリング出力２７ａを直流増幅する直流増幅回路３２、直流増幅回路３２の出力（検知素子２５に入射する赤外線エネルギー２２の強度すなわち放射温度を表す信号）３２ａをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部３３を備える。
【００２９】
炎検出装置２０は、さらに、Ａ／Ｄ変換されたサンプリングデータの所定時間Ｔ内での最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎを抽出する最大・最小抽出部３４ａと、最大・最小抽出部３４ａで抽出された最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比Ｆ（＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）を演算するとともに比Ｆを所定のアルゴリズムで評価して火災に伴う炎の発生を判定する判定部（第１判定手段）３４ｂとを含む信号処理部３４、並びに、サンプリングデータを記憶するためのメモリ３５を備える。
【００３０】
なお、図では直流増幅回路３２の出力３２ａをＡ／Ｄ変換器３３でＡ／Ｄ変換して信号処理部３４に取り込むようにしているが、サンプルホールド回路２７の出力２７ａをＡ／Ｄ変換して取り込むようにしてもよい。
【００３１】
図４は、図３の信号処理部３４のアルゴリズムを示す図である。なお、図４のアルゴリズムはフローチャートで示してあるが、これは、ソフトウェア処理への限定的適用のみを意味するものではない。
【００３２】
このフローチャートでは、まず、Ａ／Ｄ変換部３３でＡ／Ｄ変換されたサンプリングデータを所定時間Ｔにわたってメモリ３５に記憶し（Ｓ０）、次に、所定時間Ｔの経過を検出（Ｓ１）したときに、メモリ３５に記憶されたサンプリングデータの中から最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎを抽出し（Ｓ２、Ｓ３）、次いで、Ｓｍｉｎと第１しきい値ＳＬ１とを比較して「Ｓｍｉｎ＞ＳＬ１」の場合に以下の処理を行う。
【００３３】
ここに、ＳＬ１は炎検出の最低しきい値レベルであり、このレベルは、例えば、検出対象とする規模の燃焼炎から放射される赤外線エネルギーによる放射温度の予想最小値よりも若干低い適宜のレベルである。
【００３４】
Ｓｍｉｎ＞ＳＬ１の場合（Ｓ４のＹＥＳ判定）は、まず、ＳｍａｘとＳｍｉｎの比Ｆ（＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）を演算し（Ｓ５）、次に、比Ｆと第２しきい値（一のしきい値）ＳＬ２とを比較（Ｓ６）して「Ｆ＞ＳＬ２」の場合に、さらに、比Ｆと第３しきい値（他のしきい値）ＳＬ３とを比較（Ｓ７）して「Ｆ＜ＳＬ３」の場合に火災に伴う炎発生であると判定し、火災検出信号をアクティブにする（Ｓ８）。
【００３５】
ここに、ＳＬ２は炎と回転灯（回転灯は間欠的変動を伴う赤外線エネルギー放射体の代表）とを識別するためのもの、ＳＬ３は炎と水銀灯（水銀灯は一定レベルで推移する赤外線エネルギー放射体の代表）とを識別するためのものであり、適切なレベルは以下の事実に基づいて設定されるものである。
【００３６】
図５は、第２しきい値（一のしきい値）ＳＬ2及び第３しきい値（他のしきい値）ＳＬ3の設定範囲を示す図である。先にも説明したように、回転灯の場合のサンプリングデータの最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比Ｆ（=Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）はほぼ０である。また、水銀灯の場合のサンプリングデータの同比Ｆはほぼ１である。これに対して、炎の場合、比Ｆは、本件発明者らの実験によれば、ノーマル・ヘプタン燃焼炎で約０．３５〜０．７５の範囲であった。
【００３７】
したがって、第２しきい値ＳＬ２を、０より大きく且つ０．３５より小さい適宜の値（例えば、０．３）にするとともに、第３しきい値ＳＬ３を、１より小さく且つ０．７５より大きい適宜の値（例えば、０．８）にすることにより、「Ｆ＞ＳＬ２」を満足しない場合は間欠的変動を伴う赤外線エネルギー放射体（代表的に回転灯）であると判定でき、また、「Ｆ＜ＳＬ３」を満足しない場合は一定レベルで推移する赤外線エネルギー放射体（代表的に水銀灯）であると判定でき、結局、「ＳＬ２＜Ｆ＜ＳＬ３」を満足した場合のみに火災に伴う炎であると判定することができるから、炎と他の赤外線エネルギー放射体の識別性能、特に、炎の赤外線エネルギー変動と類似性の高い他の赤外線エネルギー放射体との識別性能を向上することができる。
【００３８】
図６は、図３のメモリ３５の使い方を、信号処理部３４の処理と共に示す図である。この図において、メモリ３５には、所定時間Ｔ内でのＮ個のサンプリング値の全てを順次に格納できるＮ個の記憶領域が設けられており、Ｎは、例えば、Ｔを２秒、サンプリング周期を３２Ｈｚとすると、２×３２＝６４になる。なお、Ｔを長くするとＮが増えて精度の点で好ましいものの、判断の遅れにつながるため、精度と応答性のバランスを考慮して適切な値に設定すべきことはいうまでもない。
【００３９】
Ｎ＝６４と仮定すると、信号処理部３４は、所定時間Ｔの経過後又は６４回の記憶動作後（Ｓ２０）、メモリ３５には６４個のサンプリング値（Ｓａｍｐｌｅ１〜Ｓａｍｐｌｅ６４）が記憶されるので、この６４個のサンプリング値の中から最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎを抽出し（Ｓ２１）、両者の比Ｆ（又は両者の量的割合を示す値）を演算して（Ｓ２２）、その演算結果に基づいて図４のステップＳ６〜Ｓ７と同様のアルゴリズムで火災判定を行う（Ｓ２３）。
【００４０】
図７は、図６の変形例である。この例では、信号処理部３４は、メモリ３５に記憶されたＮ個（便宜的に６４個）のサンプリング値（Ｓａｍｐｌｅ１〜Ｓａｍｐｌｅ６４）の中の大きい方からｍ個（便宜的に３個）の最大値（Ｓｍａｘ１〜Ｓｍａｘ３）と、小さいほうからｍ個（便宜的に３個）の最小値（Ｓｍｉｎ１〜Ｓｍｉｎ３）を選び出し（Ｓ２１ａ、Ｓ２１ｂ）、各選択値の平均値をそれぞれ最大値Ｓｍａｘ、最小値Ｓｍｉｎとして抽出する（Ｓ２１ｃ、Ｓ２１ｄ）。これによれば、ノイズ等に起因するサンプリング値の瞬時変動の影響を回避して、火災判定の精度向上を図ることができる。なお、この例では、最大値と最小値の選択数（ｍ）を同一としているが、異ならせても構わず、特にノイズ等の影響を受けやすい方の選択数（ｍ）を大きくするのが望ましい。
【００４１】
図８は、図６の変形例であり、メモリ３５の記憶容量を削減するように工夫した例である。図８（ａ）において、メモリ３５には二つの記憶領域が設けられている。その一つは最大値Ｓｍａｘの記憶更新用領域（以下「最大値記憶部３５ａ」という）であり、他の一つは最小値Ｓｍｉｎの記憶更新用領域（以下「最小値記憶部３５ｂ」という）である。これら二つの記憶領域には、所定時間Ｔ内に順次入力されるＮ個のサンプリング値Ｓａｍｐｌｅの最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎが逐次更新されながら記憶される。
【００４２】
図８（ｂ）は信号処理部３４におけるその更新動作を概念的に示す図である。最大値記憶部３５ａと最小値記憶部３５ｂの各入力側には、それぞれ最大値比較部３５ｃと最小値比較部３５ｄが設けられており、最大値比較部３５ｃは、順次入力されるＳａｍｐｌｅと最大値記憶部３５ａの記憶内容（Ｓｍａｘ）とを比較してＳａｍｐｌｅ＞Ｓｍａｘのとき、すなわち、サンプリング値が記憶内容を上回るときに、そのときのＳａｍｐｌｅでＳｍａｘを更新し、また、最小値比較部３５ｄは、順次入力されるＳａｍｐｌｅと最小値記憶部３５ｂの記憶内容（Ｓｍｉｎ）とを比較してＳａｍｐｌｅ＜Ｓｍｉｎのとき、すなわち、サンプリング値が記憶内容を下回るときに、そのときのＳａｍｐｌｅでＳｍｉｎを更新するという機能を有する。したがって、所定時間Ｔ内でのＮ個、例えば、６４個のサンプリング値について、この処理を行うことで、結果的に所定時間Ｔ経過後又はＮ回のサンプリング動作後、最大値記憶部３５ａには６４個の中での最大値が、また、最小値記憶部３５ｂには６４個の中での最小値がそれぞれ記憶されることになる。
【００４３】
なお、最大値比較部３５ｃと最小値比較部３５ｄの実現方法は問わない。上記機能を有していればよく、ハードウェアで実体的に構成してもソフトウェアで仮想的に構成してもよい。
【００４４】
図９は、図８の変形例であり、ノイズ等の影響を受け難くするとともに、メモリ３５の記憶容量を削減するように工夫した例である。図８との相違は、最大値記憶部３５ａと最小値記憶部３５ｂの双方にそれぞれｍ個（便宜的に３個とする）ずつの記憶領域を設け、所定時間Ｔ内に順次入力されるＮ個のサンプリング値の大きい方の３個（Ｓｍａｘ１〜Ｓｍａｘ３）と、小さい方の３個（Ｓｍｉｎ１〜Ｓｍｉｎ３）を逐次更新しながら記憶するようにした点にある。但し、最大値記憶部３５ａ内のＳｍａｘ１〜Ｓｍａｘ３の関係、及び、最小値記憶部３５ｂ内のＳｍｉｎ１〜Ｓｍｉｎ３の関係は、それぞれＳｍａｘ１≧Ｓｍａｘ２≧Ｓｍａｘ３、Ｓｍｉｎ１≦Ｓｍｉｎ２≦Ｓｍｉｎ３となっている。
【００４５】
今、ｉ個目のサンプリング値（Ｓａｍｐｌｅ＿ｉ）を入力したとすると、このＳａｍｐｌｅ＿ｉとＳｍａｘ１〜Ｓｍａｘ３、Ｓｍｉｎ１〜Ｓｍｉｎ３を順次に比較し、例えば、Ｓａｍｐｌｅ＿ｉがＳｍａｘ１を上回る場合には、Ｓｍａｘ１の記憶部にＳａｍｐｌｅ＿ｉを新Ｓｍａｘ１として更新記憶する。また、Ｓａｍｐｌｅ＿ｉがＳｍｉｎ１を下回る場合には、Ｓｍｉｎ１の記憶部にＳａｍｐｌｅ＿ｉを新Ｓｍｉｎ１として更新記憶する。
次に、旧Ｓｍａｘ１をＳｍａｘ２の記憶部に移して新Ｓｍａｘ２として更新記憶し、旧Ｓｍａｘ２をＳｍａｘ３の記憶部に移して新Ｓｍａｘ３として更新記憶する（繰り下げ更新する）。また、旧Ｓｍｉｎ１をＳｍｉｎ２の記憶部に移して新Ｓｍｉｎ２として更新記憶し、旧Ｓｍｉｎ２をＳｍｉｎ３の記憶部に移して新Ｓｍｉｎ３として更新記憶する（繰り下げ更新する）。なお、途中からの場合（Ｓｍａｘ２やＳｍａｘ３又はＳｍｉｎ２やＳｍｉｎ３）も同様の処理を行う。
以上の処理により、Ｎ個のサンプリング値の中の大きい方の３個と小さい方の３個が記憶されることになる。
【００４６】
これによれば、所定時間Ｔの経過後又はＮ回のサンプリング動作の完了後、メモリ３５には、所定時間Ｔ内に順次入力されるＮ個のサンプリング値の中の大きい方の３個（Ｓｍａｘ１〜Ｓｍａｘ３）と、小さい方の３個（Ｓｍｉｎ１〜Ｓｍｉｎ３）が記憶されることになるから、図７と同様に、Ｓｍａｘ１〜Ｓｍａｘ３の平均値を求めて最大値Ｓｍａｘとし、且つ、Ｓｍｉｎ１〜Ｓｍｉｎ３の平均値を求めて最小値Ｓｍｉｎとするとともに、両者の比Ｆ又は両者の量的割合を表す値を演算し、その演算結果に基づいて火災判定を行えばよい。
【００４７】
＜第２の実施の形態＞
図１０は、本発明の第２の実施の形態の炎検出装置４０のブロック図であり、前述の第１の実施の形態（図３）と同一の構成要素には同じ符号を付してある。
【００４８】
第１の実施の形態との相違は、検知素子２５から出力される電気信号２４より炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数（冒頭の周波数ｆｃ）に相当する周波数を中心とした所定周波数域ｆCL1〜ｆCH1（以下、第一周波数域Ａという）の信号４１ａを取り出す第１周波数フィルタ（第一抽出手段）４１を有する点、同電気信号２４から第一周波数域Ａに隣接する高周波数側の所定周波数域ｆCL2〜ｆCH2（以下、第二周波数域Ｂという）の信号４２ａを取り出す第２周波数フィルタ（第二抽出手段）４２を有する点、これら二つの信号４１ａ、４２ａを交流増幅する交流増幅回路４３、４４を有する点、交流増幅後の信号４３ａ、４４ａを所定のサンプリング信号２９ａに同期してサンプリングするサンプルホールド回路４５、４６を有する点、サンプリング回路４５、４６の出力４５ａ、４６ａを温度補正信号３１ａを加味して直流増幅する直流増幅回路４７、４８を有する点、直流増幅回路３２、４７、４８の出力３２ａ、４７ａ、４８ａ（正確にはＡ／Ｄ変換器３２ｂ、４７ｂ、４８ｂによってそれぞれＡ／Ｄ変換された信号）に基づいて火災判定を行う信号処理部４９を有する点にある。
【００４９】
ここに、信号処理部４９は、Ａ／Ｄ変換器３２ｂの出力の所定時間Ｔ内での最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎを抽出する最大・最小抽出部４９ａ、最大・最小抽出部４９ａで抽出されたＳｍａｘとＳｍｉｎの比Ｆ（＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）を演算するとともに比Ｆを所定のアルゴリズムで評価して火災に伴う炎の発生を判定する第１判定部（第１判定手段）４９ｂ、Ａ／Ｄ変換器４７ｂ、４８ｂの出力を評価して火災に伴う炎の発生を判定する第２判定部（第２判定手段）４９ｃ、第１の判定部４９ｂの判定結果と第２判定部４９ｃの判定結果とを総合的に評価して火災検出信号を発生する第３判定部（信号発生手段）４９ｄを備える。
【００５０】
なお、検知素子２５以降の信号を増幅、Ａ／Ｄ変換し、ＭＰＵ等の信号処理装置に取り込み、この信号処理装置で周波数解析等を含む全ての処理を行うようにしてもよい。
【００５１】
図１１は、燃焼炎からの赤外線エネルギーを観測して得られた信号強度と周波数の関係を示す図であり、縦軸は通過信号のレベル、横軸は周波数である。図１１において、周波数軸の原点近くのハッチングは、第１周波数フィルタ４１を通過した第一周波数域Ａの信号を表しており、また、その右側のハッチングは、第２周波数フィルタ４２を通過した第二周波数域Ｂの信号を表している。第一周波数域Ａは、例えば、０．５Ｈｚ〜８．０Ｈｚであり、第二周波数域Ｂは、例えば、８．５Ｈｚ〜１６．０Ｈｚである。この周波数範囲は環境等に対応するように変更可能である。
【００５２】
なお、図では第一周波数域Ａと第二周波数域Ｂを不連続にしているが、連続させることも、あるいは一部をオーバラップさせることも可能である。また、第二周波数域Ｂは、一つの周波数域に限らず、複数の周波数域であってもよい。重要なことは、第一周波数域Ａに炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数（冒頭の周波数ｆｃ）が含まれていて、且つ、第二周波数域Ｂに同周波数（ｆｃ）が含まれていないことである。
【００５３】
第２判定部４９ｃは、第一周波数域Ａの信号と第二周波数域Ｂの信号とに基づいて火災の判定を行う部分であり、その好ましい判定のアルゴリズムは、図１２の符号５１の範囲で囲まれたように示される。ちなみに、符号５２で囲まれた範囲は第１実施例と同一の判定アルゴリズムであり、本実施の形態では、この判定結果が火災に伴う炎の可能性ありの場合（Ｓ７のＹＥＳ判定の場合）に火災候補としてフラグ（ＦＬＧ１）にＴｒｕｅ（真値）をセット（Ｓ８）し、そうでない場合に同フラグ（ＦＬＧ１）にＦａｌｓｅ（偽値）をセット（Ｓ９）するようになっている。なお、図１２のアルゴリズムはフローチャートで示してあるが、これは、ソフトウェア処理への限定的適用のみを意味するものではない。
【００５４】
図１２において、ＷHは高周波側の第二周波数域Ｂの信号レベル積分値を示し、ＷLは低周波側の第一周波数域Ａの信号レベル積分値を示している。なお、積分値に限らず平均値であってもよい。要はそれぞれの周波数域における雑音成分を取り除いた信号レベルのエネルギー総括値であればよい。
【００５５】
このフローチャートでは、まず、ＷHが所定のしきい値ＳＬHを越えているか否かを判定する（Ｓ１０）。ここで、ＳＬHのレベルは、炎のＷHよりも高く、且つ、炎と同様に赤外線エネルギーの変動をもち、間欠的に変化する他の赤外線エネルギー放射体、例えば、冒頭の「回転灯」のＷHよりも低い適宜のレベルである。
したがって、Ｓ１０でＹＥＳ判定となった場合は、炎と同様に赤外線エネルギーの変動をもち、間欠的に変化する他の赤外線エネルギー放射体、例えば、冒頭の「回転灯」であることがわかり、この場合は火災でないためフローを終了する。
【００５６】
一方、Ｓ１０でＮＯ判定となった場合は、例えば、冒頭の「回転灯」でないことが明らかとなるものの、「炎」であるか、または、赤外線エネルギー変動のない他の赤外線エネルギー放射体、例えば、冒頭の「水銀灯」であるかを識別できないので、これを識別するために、ＷLが所定のしきい値ＳＬLを越えているか否かを判定する（Ｓ１１）。ここで、ＳＬLのレベルは、炎のＷLよりも低い適宜のレベルである。
【００５７】
したがって、Ｓ１１でＮＯ判定となった場合は、直流分のみの赤外線エネルギーをもつ他の赤外線エネルギー放射体、例えば、冒頭の「水銀灯」であることがわかり、この場合も火災でないためフローを終了するが、Ｓ１１でＹＥＳ判定となった場合は、直流分に加えてＳＬLを越えるＷLをもつ赤外線エネルギー放射体、すなわち、「炎」であり、火災に伴う炎の可能性があるから、火災候補としてフラグ（ＦＬＧ２）にＴｒｕｅ（真値）をセット（Ｓ１２）する。
【００５８】
なお、Ｓ１０の判定結果がＹＥＳの場合又はＳ１１の判定結果がＮＯの場合は同フラグ（ＦＬＧ２）にＦａｌｓｅ（偽値）をセットする（Ｓ１３）。
【００５９】
フラグ（ＦＬＧ２）の内容は、第１の実施の形態と同様のアルゴリズムに基づく炎判定の結果を示すフラグ（ＦＬＧ１）の内容とともに総合的に評価される（Ｓ１４）。すなわち、Ｓ１４では、ＦＬＧ１とＦＬＧ２の四通りの組み合わせから、火災発生（レベルＡ）、火災発生の可能性あり（レベルＢ）及び非火災（レベルＣ）という３段階の火災検出レベル判定を行っており、この火災検出レベルに応じた適切な処理を行う（Ｓ１５）ようになっている。これにより、第１の実施の形態に比べて火災に伴う炎検出の信頼性向上を図っている。
【００６０】
以上のとおり、本実施の形態によれば、赤外線エネルギー放射体の放射温度の最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎの比Ｆ（＝Ｓｍｉｎ／Ｓｍａｘ）に基づく炎検出を行うとともに、炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数（冒頭の周波数ｆｃ）に相当する周波数を中心とした第一周波数域Ａの信号成分（ＷL）と、この第一周波数域Ａに隣接する高周波数側の第二周波数域Ｂの信号成分（ＷH）とを抽出し、これら二つの信号成分（ＷL、ＷH）に基づいて火災の判定を行い、これら二つの判定結果を総合的に評価して火災の判定を行っているので、火災判定の信頼性を向上できるとともに、明らかな火災検出（レベルＡ）から念のための火災検出（レベルＢ）及び非火災（レベルＣ）までの状況に応じた火災検出信号を出力することができ、きめこまかな火災警報処理を実行することができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、赤外線エネルギーを電気信号に変換する検知素子の出力信号の所定時間内での最大値と最小値を抽出し、その最大値と最小値の比率又はその量的割合を表す演算値に基づいて火災の判定を行うので、該演算値に特有の傾向が現れる炎、回転灯及び水銀灯を識別することができる。したがって、炎と類似性のある他の赤外線エネルギー放射体と炎とを誤認することがなくなり、誤警報を回避して炎検出の確度を向上することができる。
また、赤外線エネルギーを電気信号に変換する検知素子の出力信号の所定時間内での最大値と最小値を抽出し、その最大値と最小値の比率又はその量的割合を表す演算値に基づいて火災の判定を行うとともに、前記検知素子の出力信号から炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数を含む所定周波数域の信号と、炎の赤外線エネルギーのゆらぎ周波数を含まず且つ前記所定周波数域よりも高周波側に隣接し又は極めて接近する他の所定周波数域の信号とを抽出し、該二つの抽出信号に基づいて火災の判定を行い、且つ、これら二つの判定結果から火災判定信号を発生することにより、火災判定の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の原理的な構成図である。
【図２】炎、水銀灯及び回転灯の時間軸上における赤外線エネルギーのプロフィールを重ね合わせて示す図である。
【図３】第１の実施の形態のブロック図である。
【図４】第１の実施の形態の炎判定アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図５】第２しきい値ＳＬ2及び第３しきい値ＳＬ3の設定範囲を示す図である。
【図６】図３のメモリの使い方を示す図である。
【図７】図６の変形例である。
【図８】図６の変形例である。
【図９】図８の変形例である。
【図１０】第２の実施の形態のブロック図である。
【図１１】二つの周波数域の模式図である。
【図１２】第２の実施の形態の炎判定アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図１３】従来例の概念的な構成図である。
【図１４】炎の燃え方の模式図である。
【図１５】ゆらぎ周波数を求めるためのモデル火炎図である。
【図１６】炎を含む赤外線エネルギー放射体の特性図（時間軸）である。
【図１７】炎を含む赤外線エネルギー放射体の特性図（周波数軸）である。
【符号の説明】
ＳＬａ  基準値（一のしきい値）
ＳＬｂ  基準値（他のしきい値）
ＳＬ２  第２しきい値（一のしきい値）
ＳＬ３  第３しきい値（他のしきい値）
１１    検知素子
１４    最大値抽出部（最大値抽出手段）
１５    最小値抽出部（最小値抽出手段）
１６    比演算部（演算手段）
１７    判定部（判定手段）
３４    信号処理部（サンプリング手段）
３５    メモリ
４１    第１周波数フィルタ（第一抽出手段）
４２    第２周波数フィルタ（第二抽出手段）
４９    信号処理部（サンプリング手段）
４９ｂ  第１判定部（第１判定手段）
４９ｃ  第２判定部（第２判定手段）
４９ｄ  第３判定部（信号発生手段）
【図１】
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【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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【図１６】
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【図１７】
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