特許 6876415 限定空間のための合成機能を伴う赤外線放射火災検知器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6876415

(24)【登録日】2021年4月28日

(45)【発行日】2021年5月26日

(54)【発明の名称】限定空間のための合成機能を伴う赤外線放射火災検知器

(51)【国際特許分類】

   G08B 17/12 20060101AFI20210517BHJP

   G08B 17/00 20060101ALI20210517BHJP

   G01J 1/02 20060101ALI20210517BHJP

   G01J 1/42 20060101ALI20210517BHJP

【ＦＩ】

   G08B17/12 A

   G08B17/00 C

   G01J1/02 H

   G01J1/02 J

   G01J1/42 C

【請求項の数】1

【外国語出願】

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-229178(P2016-229178)

(22)【出願日】2016年11月25日

(65)【公開番号】特開2017-142777(P2017-142777A)

(43)【公開日】2017年8月17日

【審査請求日】2019年9月12日

(31)【優先権主張番号】102015000076476

(32)【優先日】2015年11月25日

(33)【優先権主張国】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】516355508

【氏名又は名称】ア・エンメ・ジェネラル・コントラクター・ソシエタ・ペル・アチオニ

【氏名又は名称原語表記】Ａ．Ｍ． ＧＥＮＥＲＡＬ ＣＯＮＴＲＡＣＴＯＲ Ｓ．ｐ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100189544

【弁理士】

【氏名又は名称】柏原 啓伸

(72)【発明者】

【氏名】ジョヴァンニ・ピエトロ・ロレンツォーニ

【審査官】 吉村 伊佐雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０９６２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０６４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４５６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８０６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０４−５０７４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２８０１９６０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０２７３０３１６（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６２Ｃ２／００−９９／００

Ｇ０１Ｊ１／００−１／６０

５／００−５／６２

１１／００

Ｇ０８Ｂ１７／００−２１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

赤外線放射画像処理により限定空間内の放射熱エネルギデータを検知する方法であって、前記方法は、
複数の順次一連の、前記空間の赤外線放射画像を受信するステップであって、前記画像の各々はピクセルのアレイを含み、個々のピクセルは温度を表す値を有する、受信するステップと、
前記複数一連の画像の、連続画像を処理するステップであって、所定の警報基準と適合する少なくとも一つの熱パラメータ（ΔＴ、ｋ_ｎ）の変化を判別する、処理するステップと、及び、
熱パラメータ（ΔＴ、ｋ_ｎ）の判別された変化に基づいて前記空間内のイベントを検知するステップと
を含み、
前記方法は、湾曲した支持表面（１２）と、前記支持表面（１２）上に配置された複数の赤外線放射センサ（１４）とを含む、少なくとも一つの赤外線放射火災検知器（１０）を用いることを特徴とし、
個々のセンサ（１４）は、赤外線放射検知素子（１６）の平面アレイ（１５）を含み、平面アレイ（１５）は、夫々の視界方向（ＳＤ）と、視界方向（ＳＤ）周りに規定される確固たる画角βを有し、センサ（１４）に関する視野を規定し、
前記センサ（１４）の前記視界方向（ＳＤ）は、中央点（Ｃ）にて相互に交差し、前記センサ（１４）は前記中央点（Ｃ）に関する所与の角距離だけ、相互に間隙を介し、前記センサ（１４）の確固たる画角（β）は同じ狭い幅を有し、前記センサ（１４）の視野は相互に交差しないものであり、
個々の順次一連の画像は火災検知器（１０）の個別のセンサにより検知されるものであり、
更に、
前記検知されるイベントに係るソース（２０）の位置（Ｐ）を特定するステップであって、前記ソース（２０）により発せられる前記赤外線放射の第１の部分（Ｉ）は、前記火災検知器（１０）の前記センサ（１４）の一つのみにより直接に検知され、前記ソース（２０）により発せられる前記赤外線放射の第２の部分（ＩＩ）は、前記空間の少なくとも一つの表面（Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ）により反射された後に前記火災検知器（１０）の少なくとも別のセンサ（１４）により検知され、前記ソース（２０）の位置（Ｐ）は、前記赤外線放射の前記第１の部分（Ｉ）を検知する前記センサ（１４）の視界方向と、前記赤外線放射の前記第２の部分（ＩＩ）を検知する前記少なくとも別のセンサ（１４）の視界方向
との間の、幾何学的関係の関数として計算される、特定するステップを
含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概略、赤外線放射画像処理による空間内の放射熱エネルギデータ検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

本願の出願人による欧州特許公報ＥＰ２８０１９６０（特許文献１）は、赤外線放射画像処理による空間内の放射熱エネルギデータを検知する方法を記載し、前記方法は、
空間の赤外線放射の複数のシーケンシャル画像を受信するステップであって、前記画像の各々は、個々のピクセルが温度を表す値を有するピクセルのアレイを含む、受信するステップと、
前記複数のシーケンシャルのシリーズの画像の、連続する画像を処理するステップであって、所定の警報基準に適合する少なくとも一つの熱パラメータの変化を判別する、処理するステップと、及び、
熱パラメータの所定の変化に基づいて空間内のイベントを検知するステップと
を含む。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】欧州特許公報ＥＰ２８０１９６０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、比較的簡素な部品から製造可能であるが高いレベルの正確性を達成し得る火災検知システムを利用可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的のために、本発明の対象は、赤外線放射火災検知器であって、
湾曲した支持表面と、前記支持表面上に配置された複数の赤外線放射センサとを含み、
個々のセンサは、赤外線放射検知素子の平面アレイを含み、平面アレイは、夫々の視界方向と、視界方向周りに規定される確固たる画角を有し、センサに関する視野を規定し、
前記センサの前記視界方向は、中央点にて相互に交差し、前記センサは前記中央点に関する所与の角距離だけ、相互に間隙を介し、前記センサの確固たる画角は同じ狭い幅を有し、前記センサの視野は相互に交差しない。

【0006】

本発明の別の対象は、赤外線放射画像処理により限定空間内の放射熱エネルギデータを検知する方法であって、前記方法は、
複数の順次一連の、前記空間の赤外線放射画像を受信するステップであって、前記画像の各々はピクセルのアレイを含み、個々のピクセルは温度を表す値を有する、受信するステップと、
前記複数一連の画像の、連続画像を処理するステップであって、所定の警報基準と適合する少なくとも一つの熱パラメータの変化を判別する、処理するステップと、及び、
熱パラメータの判別された変化に基づいて前記空間内のイベントを検知するステップと
を含み、
前記方法は、湾曲した支持表面と、前記支持表面上に配置された複数の赤外線放射センサとを含む、少なくとも一つの赤外線放射火災検知器を用いることを特徴とし、
個々のセンサは、赤外線放射検知素子の平面アレイを含み、平面アレイは、夫々の視界方向と、視界方向周りに規定される確固たる画角を有し、センサに関する視野を規定し、
前記センサの前記視界方向は、中央点にて相互に交差し、前記センサは前記中央点に関する所与の角距離だけ、相互に間隙を介し、前記センサの確固たる画角は同じ狭い幅を有し、前記センサの視野は相互に交差しないものであり、
個々の順次一連の画像は火災検知器の個別のセンサにより検知される。

【0007】

特に、前記方法は更に、前記検知されるイベントに係るソースの位置特定するステップであって、前記ソースにより発せられる前記赤外線放射の第１の部分は、前記火災検知器の前記センサの一つのみにより直接に検知され、前記ソースにより発せられる前記赤外線放射の第２の部分は、前記空間の少なくとも一つの表面により反射された後に前記火災検知器の少なくとも別のセンサにより検知され、前記ソースの位置は、前記赤外線放射の前記第１の部分を検知する前記センサの視界方向と、前記赤外線放射の前記第２の部分を検知する前記少なくとも別のセンサの視界方向との間の、幾何学的関係の関数として計算される、特定するステップを
含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る検知器は、限定空間のシステムの任意の構成に適用可能であり、３６０°でエリアをモニタし得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本発明に係る検知器及び方法の更なる特徴は、以下の詳細な説明から明らかであり、非限定的な例として添付の図面を参照する。

【図1】図１は、本発明に係る検知器の原理を示す。

【図2】図２は、本発明に係る検知器の例の構造を概略示す。

【図3】図３は、図２の検知器に用いられる熱電対列アレイセンサのアーキテクチャを概略示す。

【図4】図４は、本発明に係る検知器の例のアーキテクチャを概略示す。

【図5】図５及び図６は、検知器のユニット間の通信の、二つの異なるモードを示す。

【図6】図５及び図６は、検知器のユニット間の通信の、二つの異なるモードを示す。

【図7】図７及び図８は、複数の検知器を含むシステムのためのオペレーションの、二つの異なるモードを示す。

【図8】図７及び図８は、複数の検知器を含むシステムのためのオペレーションの、二つの異なるモードを示す。

【図9】図９、図１０、図１１、図１２、及び図１３は、本発明に係る検知器を伴うエネルギソースの配置の、幾何的原理を示す。

【図10】図９、図１０、図１１、図１２、及び図１３は、本発明に係る検知器を伴うエネルギソースの配置の、幾何的原理を示す。

【図11】図９、図１０、図１１、図１２、及び図１３は、本発明に係る検知器を伴うエネルギソースの配置の、幾何的原理を示す。

【図12】図９、図１０、図１１、図１２、及び図１３は、本発明に係る検知器を伴うエネルギソースの配置の、幾何的原理を示す。

【図13】図９、図１０、図１１、図１２、及び図１３は、本発明に係る検知器を伴うエネルギソースの配置の、幾何的原理を示す。

【図14】図１４、図１５、及び図１６は、本発明に係る検知方法の一つの実施形態を示すフロー図である。

【図15】図１４、図１５、及び図１６は、本発明に係る検知方法の一つの実施形態を示すフロー図である。

【図16】図１４、図１５、及び図１６は、本発明に係る検知方法の一つの実施形態を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１を参照すると、本発明に係る赤外線放射火災検知器が、符号１０が付されて概略示される。検知器１０は基本的に、湾曲した支持表面１２と、該支持表面１２上に配置された複数の赤外線放射センサ１４を含む。支持表面１２は、例えば、円筒形状若しくは球状キャップを有し得る。センサ１４は実質的にポイント状であり、例えば、熱電対列アレイタイプであってもよい。個々のセンサ１４は、（図３に示す）赤外線放射検知素子１６により形成される平面アレイ１５を含む。アレイ１５及び個々のセンサの光学系は、アレイ１５に直交する、センサの代表的視界方向ＳＤ（図１）と、視界方向周りに規定される確固たる画角βを、特定する。個々のセンサ１４に対して、センサ１４に関する視野が規定される。簡素化のため、図１では角βは平面角として表され、センサ１４は１次元の分布としてのみ表されている。

【0011】

センサ１４の視界方向ＳＤは中央点Ｃにて相互に交差し、センサ１４は中央点Ｃに関する所与の角距離だけ、相互に間隙を介する。センサ１４の確固たる画角βは同じ狭い幅を有し、センサ１４の視野は相互に交差しない。

【0012】

検知器１０内部のセンサの数Ｎ、それらの位置付け、それらの相互の位置は、モニタされる空間の全体のカバレッジを保証するようにサイズ取りされる。

【0013】

前述の配置により、個々のセンサは、全体のモニタされるボリュームの単独領域と関連付けられる。従って、個々のセンサ１４は、それと関連する空間の領域の、赤外線放射画像（個々の画像はピクセルアレイにより形成される）のシーケンスを、経時的に捕獲する。

【0014】

“狭い”幅の、若しくは減少数の検知素子（ピクセル）を伴う、個別のセンサの採用により、隣接する検知素子間に通常発生する屈折及び補償のエラーから、評価は解消され得る。焦点レンズ及び／又は放射波のフィルタリングと境界条件との、両方に特有の干渉効果のためである。

【0015】

検知器１０内部に配置される、Ｊ×Ｋの検知素子のあらゆるセンサ１４は、その視界方向ＳＤが隣の視界方向から角距離αを有して視覚βを覆うように、角度的に配置される。γは、隣接する視野を形成する隙間角を示す。この角γは、（一般にゲルマニウム結晶の）光学系の交差での放射波の屈折角に正比例し、結晶格子面に関連する反射エラーと、読み取られるセルサイズに関する波長に比例する境界エラーとの、両方にリンクするエラー読み取り訂正関数を表す。

【0016】

角γは、屈折により、及び読み取られるセル（単独の検知素子）のサイズにより特徴付けられ、従ってセンサの収束光学の曲率及び波長に依存する。大きいγ値は、焦点推移による色収差として知られる効果となる。屈折のスネルの法則を適用すると、以下の式が得られる。

【数1】

ここで、空気に対してはｎ＝１であり、αは材料の屈折角であり、δは、球面ジオプタの等式を補間することにより得られる以下の式である。

【数2】

【0017】

屈折率４．００２６及び曲率半径Ｒ＝１０ｍｍにより特徴付けられる、ゲルマニウムレンズを用いると、単独のピクセルによりカバーされる角度β＝（１５／ｘ）°の場合、１．８２°に等しいγ値が得られ、該値は、角β１＝（（１５／ｘ）＊（ｘ＋１））に配置される、隣接するピクセルが干渉により影響されるのを回避する限界値である。

【0018】

センサによりカバーされないエリアが、せいぜい、防火監視の視点からは無関係に過ぎないイベントを生じ得る寸法となるようにも、サイズ取りされる。

【0019】

更に、制限された視覚センサの採用により、角度に関連するエラー増幅効果の、限定、若しくは少なくとも減少が可能になり、該限定若しくは減少は、センサの光学軸から遠いポイントにて為される計測では特に重要である。

【0020】

これらの効果により、センサから全体のエラーを含むことが可能であり、それは第一近似では１０^−８のオーダと成り得る。

【0021】

前述のように、検知器１０の個々のセンサは、熱電対列アレイタイプであればよく、その通常のアーキテクチャは図３に表される。アレイ１５の個々の検知素子１６は、それらの視野内部にあるあらゆるものの平均温度と関連する。センサは、高価なボロメータデバイスの利用を回避しつつ、観察される温度のマップをリアルタイムで再生できる。

【0022】

図３に示すアーキテクチャでは、個々の検知素子１６は、増幅ステージ、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）、及び、チップ温度を計測するための、絶対温度（ＰＴＡＴ）に比例するアウトプットを伴うセンサを、組み込む。素子１６及びＰＴＡＰセンサのアウトプットは、ＲＡＭメモリ内に格納され、外部マイクロプロセッサからＩ２Ｃインタフェースを介してアクセス可能であり、該外部マイクロプロセッサは個々のピクセルの温度を計算し得る。

【0023】

図４を参照して、検出器１０は、所定の設定可能な周波数により、センサ１４のＲＡＭ内にセーブされたデータを獲得するようにサイズ取りされたマイクロプロセッサを統合し、個々のピクセルの温度を計算し、所定のアルゴリズムに基づいて熱的異常の存在の可能性を特定し、結果を中央防火コントロールパネルに転送する。

【0024】

機能的原理として、熱的異常の存在、事前警報若しくは警報は、リアルタイムで中央防火コントロールパネルに転送されなければならない。任意の診断データ（関連する状態の変化）も、要求により、若しくは、設定可能な期間による要求されていないモードで、リアルタイムで中央防火コントロールパネルに転送されなければならない。中央防火コントロールパネルは、更なる情報、例えば、単独ピクセルの温度若しくは設定可能なデータの転送を要求し得る。

【0025】

中央防火コントロールパネルとの通信のために、二つの冗長イーサネット（登録商標）チャネルの実装が提供され、このことにより、リング及びデイジーチェーン構成が可能となる。

【0026】

検出器１０は、構成及び要約データを格納する不揮発性メモリを支持するものであってもよい。

【0027】

センサのＮＥＴＤ（熱的分解能）は、ＲＡＭのリフレッシュレートに依存して変化するが、該リフレッシュレートは０．５Ｈｚと５１２Ｈｚの間でセットされ得る。４ＨｚにおけるＮＥＴＤは０．２Ｋ（０．２℃）である。より高い周波数はより高いノイズレベルを意味する。周波数は、リフレッシュレートと計測の分解能との間の、所望のバランスを達成するように設定され得る。

【0028】

Ｉ２Ｃバス上の、設定可能でない固定アドレスタイプであると想定される個々の熱電対列アレイセンサにより、マイクロコントローラとセンサとの間に適用するスイッチ／マルチプレクサＩ２Ｃを利用することが必要になる。

【0029】

図２を参照して、火災を検知する安全機能を実装する電子デバイスとして、検出器１０は、
・１０Ｂａｓｅ−Ｔに対するＩＥＥＥ規格８０２．３、ＩＥＥＥ規格８０２．３ｕ １００Ｂａｓｅ−Ｔｘ、及び、ＰｏＥコネクタ（スクリュタイプ）に対するＩＥＥＥ規格８０２．３ａｆに関する、ＰｏＥサポートを伴う、二つの分離されたイーサネットポート １０−１００Ｍビット／秒 Ｂａｓｅ−Ｔ（Ｘ）、
・スクリュコネクタを伴う）パワーポート、
・（規格コネクタを伴う）Ｉ／Ｏのための選択的ポート
を概念上備える。

【0030】

検知器１０は、コンパクトなフォームで形成されなければならず、天井に接して、若しくは一般的空間の側壁上に、インストールされ得るものでなければならない。

【0031】

安全及び信頼性の要求に適合するために、検知器１０は、最も制限的な欧州規則（例えば、ＥＮ５０１５５）に従って、衝撃及び振動の状況下でも堅固且つ安定の接続を保証する適宜のコネクタを備えなければならない。

【0032】

図２は、単に直説的に、センサ１４の方向付け及び位置を伴うメカニズムのアイデアを示す。参考のために、検知器の最大限寸法は約１００ｍｍと想定され、一方センサは５ｍｍのオーダである。

【0033】

センサ１４は、可撓性の、若しくは半可撓性のプリント回路１７上に搭載され得、このことにより所望の方向付けが可能である。プリント回路は、センサの数、それらの方向付け及びそれらの相互の位置に拠る、利用例に依存する。図２では、１８はマイクロコントローラの図を示し、１９はアダプタ及びインタフェース図を示す。図は、コネクタ２０を介して相互に接続する。

【0034】

エフォート−ベネフィットの評価は、二つのイーサネットポートの間でハードウエアバイパスフィーチャをサポートする能力である。バイパスは、停電、ハードウエア若しくはソフトウエアの機能不全の存在（非アクティブのバイパスを伴う構成の例が図５に示される。アクティブのバイパスを伴う構成の例が図６に示される。）で自動的にアクティブにされる。バイパス機能は、リレーにより実装され、電力が無いときでも活性化を保証する。

【0035】

この機能は、特に、デイジーチェーン構成（図７）にて有益である。リング構成（図８）では、ループの検知器が機能しなくなる、若しくはリンクが中断すると、他のものが更に到着され得る（ハードウエアが必要では無い。）。

【0036】

単独の検知器はスタンドアローン構成でも動作可能である。事前警報、警報及び診断状態を特定するＩ／Ｏ信号のセットは、専用コネクタ上で利用可能である。

【0037】

前述の検知器は、イーサネットを介して、プログラム可能、アップグレード可能、及び設定可能である。

【0038】

図９〜図１３では、モニタされる空間における熱源の配置の根拠をなす幾何的原理が示される。これらの図では、モニタされる空間若しくは限定ボリューム、例えば、ワゴンＷの内部空間の一部が、概略示される。本発明の目的に対して、「限定」は、図にてＳａ、Ｓｂ及びＳｃにより指定される確固たる表面のセットにより区切られる、少なくとも部分の、有限寸法のボリュームを意味する。検知器１０は、限定空間の天井Ｒに取り付けられる。図９〜図１３では、２０は熱エネルギのソースを示し、Ｉはソース２０により発せられる赤外線放射の第１の部分を示し、この赤外線放射の第１の部分は検知器１０のセンサ１４により直接検知され、ＩＩはソース２０により発せられる赤外線放射の一つ若しくはそれ以上の第２の部分を示し、この赤外線放射の第２の部分は、空間の表面Ｓａ、Ｓｂ及びＳｃの少なくとも一つにより反射した後、検知器１０の少なくとも一つの他のセンサ１４により検知される。

【0039】

合成機能での方法の特徴をより良く記載するために、二つの基本的ロジックが別々に考慮される。量的変動（検知）の確立及び空間構成（配置）の判別である。

【0040】

検知
放射と温度との間の相関は、シュテファンボルツマンの法則により与えられ、該法則は、関係式ｑ＝εσＴ^４によりエネルギ密度ｑと温度Ｔとの間の関係を表し、ここでεは（理論的限界０と１の間で可変である）放射面の放射率であり、σはシュテファンボルツマン定数（普遍定数）であり５．６７０３×１０^−８Ｗｍ^−２×Ｋ^−４に等しく、Ｔは絶対温度である。

【0041】

即ち、赤外線放射の検知により、可視領域での物体の明るさに拘わらず、その物体の温度の絶対値及び変動が表示され得る。放射される放射量は、物体の絶対温度の４乗に比例して増加する。

【0042】

このことにより、エネルギの放射での「異常」の検知が可能となり、従って、同じ放射率により、熱的異常の検知が可能となる。

【0043】

熱力学の原理に基づく上述の法則を解釈し、エントロピの微小変化を考慮すると、以下のように記載できる。

【数3】

【数4】

ｄＳは完全微分であるから、以下のようになる。

【数5】

以下続く。

【数6】

従って、エントロピに関しては以下のようになる。

【数7】

【0044】

この等式は、評価アルゴリズムに存在する演算機能の一つの基本であり、センサにより検知される温度を、それによりコントロールされるボリューム部分と相関させる。

【0045】

温度値及びエントロピ変化の値は、時間で積分され、多大な値の分野での単独のエネルギ変化に関する導関数により評価され、消火機器の介在のための「事前警報」及び「警報」の認識機能を生成するように作用する「分類可能」イベントの状況を判別する。

【0046】

エントロピ変化の基本パラメータは、検知機能を特徴付ける要素を表すが、同じソースの直接又は間接の検知全てに対して同じであり且つｑ_Ｘ＝ｍ＊（εσＴ^４）により規定され得る単位時間でのエントロピの変化である。ここで、ｍはソースの「反射」により決定される係数であり、特性係数ｄＳ／ｄＴ（ｄｔ）としても見られ得る。従って、ソースは直接の及び反射のエネルギの放射を介して位置特定され得る。

【0047】

位置特定
検知器によりコントロールされる空間の一般的位置に配置される「ソース」要素を参照のため取り上げ（図９参照）、ポイントＰにて考察すると、ソースから放射するエネルギの一連の「ベクトル」であって、ソースと検知器の両方が属する同じ平面に、若しくは、独立ベクトルの線形結合を表す平面スパン（ｖ＿１、ｖ＿２、・・・）に、属する、一連の「ベクトル」を定義し得る。

【0048】

このベクトル結合により、ソースは識別されて位置特定され得る。

【0049】

計算ロジックの解釈手順を簡素化するためにのみ、ソースがボリュームの隔壁上に配置されている図１０の限定的ケースを一時的に参照する。このように、図１０の限定的ケースはエネルギの「反射」の数のみに限定され、その数は少なくとも一つであり、処理方法を規定するには充分である。

【0050】

二つの独立ベクトルｕとｖ並びにそれらにより形成される三角形を調べ、更に、θ及びψ（検知器からのデータ）は周知であるとして、以下のようになる。

【数8】

【0051】

従って、（Ｌが周知でないならば）ａ及びＬを決定できる。

【0052】

一般的構成に戻り、空間のソースの位置を特定するｈ及びｄの値の決定のために、同じ考察を行う。これらの値を取得するために、検知器は、少なくとも二つの反射の値、即ち、図１０のベクトルｖ１、ｖ３、ｖ３のうちの少なくとも二つを、読み取ることができなければならない。この条件は常時検証可能である。

【0053】

評価ロジックは絶対空間基準の平面（ベクトルｕ及びｖの平面）を特定することに留意すべきである。この平面が特定されると、関連システムに報告され、考慮されるベクトルを含む平面のみを考慮に入れる。更なる評価が実行されるのはこの有限次元平面に関してのみであるからである。別の平面にある他のベクトルにより関連するエネルギ値があるならば、これは基準平面となり、処理はこの平面に関して継続する。このことにより、準備されるデータ及びレポートの量は劇的に減少する。

【0054】

参考として、放射ソースの観点からシステムを想定する。

【0055】

図１１を参照して、一般的ソースの放射に関連して、あらゆる方向（及び全ての方向）に発せられる放射は均質である（等しい強度ベクトルである）ことが見出されている。このことは、前述のようにｑ_Ｘ＝ｍ＊（εσＴ^４）と対応する。ここでｍは任意の反射に比例する係数を表し、よって反射表面を構成する部材の特性である。直接エネルギに対してはｍ＝１である（反射しない）。一方で、固体部材から成る、他の表面に対しては、ｍは０．５と０．９５の間の値となる。ｍの値はエネルギ評価の計算に影響しないことを考慮すべきである。というのは興味があるのはエネルギの変化であり、その絶対値ではないからである。

【0056】

図１１に示すように、検知器の観点を基準として採ると、検知器の個別のセンサの視界はアパーチャβのコーンである。Ｎを基準方向のセンサのピクセル数として、β／Ｎと等しい、単独のピクセルの角度を、基準として考慮すると、放射ソースの視界は全てのコーンの交差により特定可能である。

【0057】

センサは全て同じであるので、視界の角度β／Ｎは全ての方向にて同じである。直接及び反射の放射の方向にて、センサの観点からソースを見ると、種々の円錐ビームの交差がソースを取り囲み、更に特定されるボリュームはセンサと放射素子との間の実際の距離に比例する、ということがわかる。このようにしてボリュームは決定される。

【0058】

図１４〜図１６に示すフローチャートを参照して、熱的データの検知、「異常」熱的ソースの位置特定、及び消火コマンドのための、アルゴリズムを記載する。図１４〜図１６の夫々は、合成されたアルゴリズム、消火コマンドを伴う合成されたアルゴリズム、及び熱的検知のためのみの簡素なアルゴリズムを表す。

【0059】

検知器の論理機能フロー図
図面は、特定の及び／又は展開中の環境条件に関する、四つの機能状態を提供する。

【0060】

温度値はある時間間隔（ｔ）で読み取られる。

【0061】

アイドル
個々のピクセルに対して、検知される温度値は、時間間隔（ｔ）で閾値Ｔ_ｗｒｎと比較され、この閾値が超過すれば、次の状態にスイッチする。

【0062】

警告
警告のありとあらゆるピクセルに対して、温度値がサイズｎ_１のＦＩＦＯバッファに格納され（ここで値は、観察の時間間隔も決定する）、バッファがフルであれば、以下の値が計算され格納される。
ΔＴ＝Ｔ_ｎ１−Ｔ_０ｗ：バッファ内の最後の値と最初の値との間の温度差
Ｔ_ｍｐ＝Σ_ｎ１Ｔ_ｂｕｆ：存在する値の平均温度
ｑ＝εσＴ^４：存在する値の平均温度のエネルギ密度
Ｓ_ｎ＝４／３εσＴ_ｎ^３Ｖ：存在する値のエントロピ
ｄＳ_ｎ／ｄＴ＝ｋ_ｎ：観察の期間でのエントロピ変化
値ΔＴは、閾値Ｔ_ｐｒｅと比較される。
ｋ_ｎ値は、ｋ_ｐｒｅ閾値と比較される。
両方の値の閾値が超過すれば、バッファは空にされ、防火システムに関する任意の必要な操作（ＭＴ中断、換気をブロックすること、ドアの閉鎖など）を実行することにより、事前警告の状態が起動する。
閾値が超過しないと、更なる比較が実行されて、検証帰国の状態で維持するかアイドルの状態に戻るか、評価する。Ｔ_ｍｐ若しくはｋ_ｎが閾値より大きければ、警告の状態が継続して、より古い温度値が上書きされる。そうでないならば、バッファは空にされてアイドルに戻る。
Ｔ_ｍｐ若しくはｋ_ｎの閾値が超過すれば、警告条件に関連するエリアを囲むエリアの全ての値に関して、更なるチェックが為される。即ち、八つの近接するエリアの値が閾値に達していなくとも、イベントの伝搬を計算してモニタするために同じ手順を用いてこれらの値が転写され、モニタされて再計算される。警告の値が戻ってくるまで、観察の状態が持続する。このアルゴリズムの実装は、それが活性化されれば消化剤の量を計算するのに用いられる。

【0063】

事前警報
事前警報における個々のピクセルに対して、温度値は、サイズｎ_２のＦＩＦＯバッファに格納される。バッファがフルであれば、以下の値が計算され格納される。
ΔＴ＝Ｔ_ｎ２−Ｔ_０ｐ：バッファ内の最後の値と最初の値との間の温度差
Ｔ_ｍａ＝Σ_ｎ２Ｔ_ｂｕｆ：バッファ内の値の平均温度
値ΔＴは、閾値ΔＴ_ａｌｍと比較される。
時間ｔ_ｋの間に、ΔＴ_ａｌｍ及びｋｎ閾値を超過する値が持続すると、バッファは空になりシステムは警報状態となる。
閾値が超過されないと、更なる比較が実行され、事前警報状態で維持するか警告に戻るかを、評価し、Ｔ_ｍａがＴ_ｍｐより大きければ、システムは事前警報にて維持し古い温度値は上書きされ、そうでないならば、事前警報を終了させることに係る任意のアクション（ＭＴ同意、換気の作動、ドアの開扉など）が実行され、古い温度値は上書きされてシステムは警告の状態に戻る。
閾値が超過されないと、更なる比較が実行され、事前警報状態で維持するか警告に戻るかを、評価し、Ｔ_ｍａがＴ_ｍｐより大きければ、システムは維持する。
事前警報の条件への遷移により、イベントの位置特定及び位規模を判別する全ての機能は、正確に活性化される。
｜ｄＳ_ｎ／ｄＴ＝ｋ_ｎ｜ｄｔ−＞比例するｍ値、即ち、ｍ_ｎ＝ｋ_ｎ＊ｍ（計算は、第１の、三つの重要な値に切り捨てられ得る）を担持する最も重要な放射の決定
センサに従ってのソースの特性角の決定：角ψ、θ、χ、δ
個々の反射に対する、オイラー及びカノーの等式による反射角ξ’、ξ”・・ξ^ｎの計算
｜ｅ／ｓｉｎ（１８０−２ξ’）＝ｂ／ｓｉｎ（１８０−２ξ”）｜
｜ｃ^２＋ｄ^２＝ｅ^２＋ｂ^２−２ｅ＊ｂ＊ｃｏｓψ｜１，ｎ
これらの値に基づいて、発せられる個別の放射の実際の距離を導出することが可能である（図１３）。
Ｌ_１＝Ｌ_ａ１＋Ｌ_ｂ１ −＞ Ｌ_ｎ＝Ｌ_ａｎ＋Ｌ_ｂｎ
種々のコーンから導出されるボリュームは、Ｖ＝（Ｌ^１_１＋Ｌ^１_２＋Ｌ^１_３）＊ｔｇ（β／ｎ）
上記ボリュームは、民生利用空間に通常存在する材料などの、一般的可燃性材料の組み合わせから成る、従って、同じパーセントの紙（木）、綿及びポリエステルから成ると、想定される。
これらの材料は、Ｑ＝１８ＭＪ／ｋｇの発熱量、及びδ＝０．８ｋｇ／ｄｍ^３の平均密度を有する。したがって、前記材料が発現できるエネルギポテンシャルは、Ｅ＝Ｑ＊δ＊Ｖに等しい。
要求される消火剤（例えば、水）の量は、Ｅ／２．２７２（ｋｇ）（値２．２７２は水蒸発の潜熱により与えられる）に等しく、値は、控えめに言って安全率３を掛けなければならない。

【0064】

警報
火災の始まりが検知され、対応するアクション（視覚／聴覚シグナル伝達の起動、消火の起動、など）が実行される。
前述のロジックにより、初期の閾値から開始する２ステップの検知が実行され得る。この値は、アイドル段階におけるマイクロコントローラの計算重みをできるだけ軽減するのに必要である。
事前警報若しくは警報への遷移にアクセスするのに要求される比較（及びＲＡＭ内のバッファリング）は、警告及び事前警報の状態で夫々配置されるピクセルに関してのみ発生する。
モデルによりユーザは、厳密には一様でない、火事のトレンドを管理できる。
ｎ_１、ｎ_２、Ｔ_ｗｒｎ、ΔＴ_ｐｒｅ及びΔＴ_ａｌｍの値は、操作構成が様々なエリアに亘って変動するように、パラメトリックである。

【符号の説明】

【0065】

１０・・・赤外線放射火災検知器、１２・・・支持表面、１４・・・赤外線放射センサ、２０・・・ソース。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】