7646783 測定装置及び防災システム

(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】

(24)【登録日】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】測定装置及び防災システム

(51)【国際特許分類】

   G01D 21/00 20060101AFI20250310BHJP

   G01N 21/53 20060101ALI20250310BHJP

   E21F 11/00 20060101ALI20250310BHJP

   G08B 17/103 20060101ALI20250310BHJP

   G08B 17/12 20060101ALI20250310BHJP

   G08B 17/00 20060101ALI20250310BHJP

【ＦＩ】

G01D21/00 Q

G01N21/53 A

E21F11/00

G08B17/103

G08B17/12

G08B17/00 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023187948

(22)【出願日】2023-11-01

(62)【分割の表示】P 2020060260の分割

【原出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2024016152

(43)【公開日】2024-02-06

【審査請求日】2023-11-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000233826

【氏名又は名称】能美防災株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】弁理士法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 博明

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 良太朗

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 建弥

【審査官】平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５８－１９５３８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平４－２０３１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３７８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－１７１３９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ １８／００－２１／０２

Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／０１，２１／１７－２１／６１

Ｇ０１Ｊ １／００－１／６０

Ｅ２１Ｆ １／００－１７／１８

Ｇ０８Ｂ １７／００，１７／０２－１７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の測定装置を構成する１つの測定装置であって、
炎検知用のセンサと、
煙検知用の光を発光する発光部と、
隣接する自装置と同種の測定装置から煙検知用の光を受光する受光部と
を備える測定装置。

【請求項2】

前記発光部は、車両の走行方向に沿った第１の方向に煙検知用の光を発光し、
前記受光部は、自装置からみて前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に配置されている自装置と同種の測定装置から前記第１の方向に発光された煙検知用の光を受光し、
自装置の前記発光部の方向を調整する発光部用方向調整部を備える
請求項１に記載の測定装置。

【請求項3】

前記発光部は、車両の走行方向に沿った第１の方向に煙検知用の光を発光し、
前記受光部は、自装置からみて前記第１の方向に配置されている自装置と同種の測定装置が備える反射鏡において反射した、前記発光部が発光した煙検知用の光の反射光を受光し、
自装置からみて前記第１の方向と反対の方向である第２の方向に配置されている自装置と同種の測定装置が発光する煙検知用の光を発光元の測定装置に向かい反射する反射鏡と、
自装置の前記発光部及び前記受光部を備える発光受光ユニットの方向を調整する発光受光ユニット用方向調整部と
を備える
請求項１に記載の測定装置。

【請求項4】

自装置の前記発光部の光軸と軸が平行な発光部用スコープ
を備える請求項１に記載の測定装置。

【請求項5】

自装置の前記発光部は光軸と平行なレーザを照射するレーザポインタ機能を備える
請求項１に記載の測定装置。

【請求項6】

自装置の前記反射鏡の方向を調整する反射鏡用方向調整部
を備える請求項３に記載の測定装置。

【請求項7】

自装置の前記反射鏡の反射面の法線と軸が平行な反射鏡用スコープ
を備える請求項３に記載の測定装置。

【請求項8】

コンピュータと電源ユニットを備える本体を備え、
自装置の前記発光部と前記受光部は、前記本体と通信線及び電力線により接続された状態で分離可能である
請求項１に記載の測定装置。

【請求項9】

トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される請求項１記載の複数の測定装置と、
前記複数の測定装置と通信接続された受信盤と
を備え、
前記受信盤は、前記複数の測定装置の前記発光部が発光するタイミングがずれるように前記複数の測定装置の各々の発光タイミングを決定し、当該決定した発光タイミングを示す発光タイミングデータを前記複数の測定装置に送信する
防災システム。

【請求項10】

トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される請求項１に記載の複数の測定装置を備え、
前記複数の測定装置の前記発光部は、互いに異なる波長帯の光、又は、時間の経過に伴い互いに異なるパターンで強度が変化する光を発光する
防災システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル内の火災を検知する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネル内を走行する車両による事故等により、トンネル内で火災が発生する場合がある。トンネル外と比較し、トンネル内は空間が開放されていないため、火災が発生した場合、急速に煙が充満して視界が悪くなり新たな事故を招くなどの理由により、火災による被害が拡大する傾向がある。そこで、多くのトンネルには火災を速やかに検知するための防災システムが導入されている。

【0003】

トンネル内の火災を検知するための技術を開示している特許文献として、例えば特許文献１がある。特許文献１には、トンネルの内壁に長手方向に沿って敷設される光ファイバにより温度を検出する温度センサと、トンネル内に車両の走行方向における所定間隔毎に設置されトンネル内を撮像するカメラと、温度センサが測定した温度とカメラが撮像した画像に基づいてトンネル内の火災を検知する処理装置とを備える火災検知装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－１５２１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

トンネルには、車両の走行方向に沿って間隔を空けて複数の火災検知器が設置されることが多い。それらの複数の火災検知器には、トンネルを複数に区分したいずれかの区画が監視対象として割り当てられる。そのため、トンネル内で火災が発生した場合、その火災がトンネル内のどの区画で発生しているかが分かる。

【0006】

トンネル内に複数配置される火災検知器の多くは、炎が発する波長帯の光に感応するセンサであり、そのセンサの測定結果に基づき炎を検知する。従って、例えば車内で炎が発生し、その炎が火災検知器に対し車体等により遮られているような場合、火災検知器はその火災を早期に検知することができない。

【0007】

火災を検知するための装置として、上記の炎を検知する方式の装置の他に、煙を検知する方式の装置がある。本願においては、炎を検知する方式の装置を炎検知器と呼び、煙を検知する方式の装置を煙検知器と呼び、それらを区別する。

【0008】

炎検知器と煙検知器を併用すれば、炎検知器から死角となる場所で炎が発生し、炎検知器がその炎を検知できなくても、炎に伴い発生する煙を煙検知器が検知することで、早期に火災を検知することができる。

【0009】

ただし、トンネル内に複数の炎検知器及び煙検知器を設置するには多大な労力が必要となる。また、設置後にそれらの炎検知器と煙検知器を保守するための作業も多大な負荷となる。従って、それらの装置の設置及び保守のための作業を軽減したい、というニーズがある。

【0010】

このような事情に鑑みて、本発明は、炎と煙の両方を検知可能であり、かつ、炎検知器
と煙検知器を個別に設ける場合と比較し、それらの装置の設置及び保守に要する労力が少なくて済む仕組みを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するため、本発明は、トンネルの壁面に車両の走行方向に沿って間隔を空けて設置される複数の測定装置を構成する１つの測定装置であって、煙検知用の光を発光する発光部と、隣接する自装置と同種の測定装置から煙検知用の光を受光する受光部とを備える測定装置を提供する。

【0013】

本発明に係る測定装置によれば、１つの装置が炎と煙の両方を検知するための情報を取得できるため、炎と煙を個別に検知する装置を用いる場合と比較し、設置や保守に要する労力が軽減される。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、炎と煙の両方を検知可能であり、かつ、炎検知器と煙検知器を個別に設ける場合と比較し、それらの装置の設置及び保守に要する労力が少なくて済む仕組みが実現される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態にかかる防災システムの全体構成を示した図。

【図2】一実施形態にかかる測定装置の外観を示した図。

【図3】一実施形態にかかる測定装置がトンネルに設置されている状態を模式的に示した図。

【図4】一実施形態にかかる測定装置のハードウェアの構成を模式的に示した図。

【図5】一実施形態にかかる炎検知装置の構成（機能構成）を模式的に示した図。

【図6】一実施形態にかかる発光制御装置の構成（機能構成）を模式的に示した図。

【図7】一実施形態にかかる煙検知装置の構成（機能構成）を模式的に示した図。

【図8】一実施形態にかかる防災受信盤のハードウェア構成を模式的に示した図。

【図9】一実施形態にかかる防災受信盤の機能構成を模式的に示した図。

【図10】一実施形態にかかる設定画面を模式的に示した図。

【図11】一実施形態にかかる火災報知画面を模式的に示した図。

【図12】一変形例にかかる測定装置の外観を示した図。

【図13】一変形例にかかる測定装置の外観を示した図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

［実施形態］
以下、本発明の一実施形態に係る防災システム１を説明する。図１は防災システム１の全体構成を示した図である。防災システム１はトンネルＴＮで発生する火災を検知するためのシステムである。

【0022】

防災システム１は、トンネルＴＮの内部に車両の走行方向に沿って概ね等間隔に設置されているｎ個の測定装置、すなわち、測定装置１０（１）、１０（２）、１０（３）、・・・、１０（ｎ）と、これらの測定装置と通信接続された防災受信盤１２と、防災受信盤１２と通信接続されたサーバ装置１３と、防災受信盤１２と通信可能な端末装置１４と、サーバ装置１３と通信可能な端末装置１５を備える。端末装置１４は、防災システム１の設置及び保守を担当する作業員により用いられる端末装置である。端末装置１５は、防災システム１を利用してトンネルＴＮを管理する管理者により用いられる端末装置である。

【0023】

以下、測定装置１０（１）、１０（２）、１０（３）、・・・、１０（ｎ）を互いに区別しない場合、測定装置１０と総称する。

【0024】

図２は、測定装置１０を正面から見た外観を示している。測定装置１０は本体１０１と、発光部１０２と、受光部１０３と、本体１０１と発光部１０２を連結する雲台１０４と、本体１０１と受光部１０３を連結する雲台１０５を備える。

【0025】

本体１０１は、筐体と、筐体内に収容されたコンピュータと、炎検知用のセンサ群を備える。本体１０１が備える筐体には光を透過する窓Ｗが設けられており、筐体内のセンサ群は外界から窓Ｗを透過して筐体内に入ってくる光に感応する。

【0026】

発光部１０２は、図２において概ねＸ軸の正方向に煙検知用の光を照射する。

【0027】

受光部１０３は、図２において測定装置１０よりＸ軸の負方向側にある同種の装置から概ねＸ軸の正方向に照射された煙検知用の光を受光し、受光した光の強度に応じた信号を出力する。

【0028】

雲台１０４は、発光部１０２が発光する光の軸を調整するための２軸の雲台である。雲台１０４は、発光部１０２のＹ軸周りの角度と、Ｚ軸周りの角度を調整することができる。

【0029】

雲台１０５は、受光部１０３が受光する光の軸を調整するための２軸の雲台である。雲
台１０５は、受光部１０３のＹ軸周りの角度と、Ｚ軸周りの角度を調整することができる。

【0030】

図３は、トンネルＴＮに測定装置１０が設置されている状態を模式的に示した図である。測定装置１０は、例えばトンネルＴＮの内壁面上の所定の高さに、概ね所定の間隔を空けて設置される。図３において、測定装置１０（ｉ）（ただし、ｉは１≦ｉ≦ｎ－１である自然数）の発光部１０２は自装置から見て左側に隣接する同種の装置、すなわち、測定装置１０（ｉ＋１）の受光部１０３に向かい煙検知用の光を照射する。そして、測定装置１０（ｉ＋１）の受光部１０３は自装置から見て右側に隣接する同種の装置、すなわち、測定装置１０（ｉ）の発光部１０２から照射された煙検知用の光を受光する。

【0031】

測定装置１０（ｉ）及び測定装置１０（ｉ＋１）の近くで煙が発生し、測定装置１０（ｉ）と測定装置１０（ｉ＋１）の間にその煙が達すると、測定装置１０（ｉ）から照射された煙検知用の光の一部が煙により遮られて、測定装置１０（ｉ＋１）が受光する光の強度が低下する。測定装置１０（ｉ＋１）のコンピュータは、受光部１０３により受光された光の強度に基づき、測定装置１０（ｉ）と測定装置１０（ｉ＋１）の間の空間における煙の有無を判定する。

【0032】

図４は、測定装置１０のハードウェアの構成を模式的に示した図である。測定装置１０は、まず、測定装置１０の各種制御を行うコンピュータ１０７を備える。コンピュータ１０７は、プログラムに従いデータ処理を行うプロセッサ１０７１と、プログラムを含む各種データを記憶するメモリ１０７２と、測定装置１０が備える炎検知用の４つのセンサ等との間で信号の受け渡しを行う入出力インタフェース１０７３と、防災受信盤１２との間でデータ通信を行う通信インタフェース１０７４を備える。

【0033】

測定装置１０は、コンピュータ１０７に加え、コンピュータ１０７に接続された炎検知用のセンサであるセンサ１０８Ｒ、センサ１０９Ｒ、センサ１０８Ｌ、センサ１０９Ｌと、発光部１０２と、受光部１０３を備える。

【0034】

なお、測定装置１０は、図４に示す構成部に加え、測定装置１０の電力を消費する構成部に電力を供給する電源ユニット、４つのセンサや受光部１０３が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等の構成部を備えるが、それらは本願発明の特徴と無関係であるため、図４において省略されており、以下の説明においてもそれらの説明は省略する。

【0035】

センサ１０８Ｒとセンサ１０８Ｌは、炎（熱源）が発する長波長側の波長帯に高い感度で応答する長波長側光センサである。センサ１０８Ｒとセンサ１０８Ｌとしては、例えば、焦電素子を用いた光センサが採用される。以下、センサ１０８Ｒとセンサ１０８Ｌをセンサ１０８と総称する。

【0036】

センサ１０９Ｒとセンサ１０９Ｌは、炎（熱源）が発する短波長側の波長帯に高い感度で応答する短波長側光センサである。センサ１０９Ｒとセンサ１０９Ｌとしては、例えば、フォトダイオードを用いた光センサが採用される。以下、センサ１０９Ｒとセンサ１０９Ｌをセンサ１０９と総称する。

【0037】

センサ１０８Ｒとセンサ１０９Ｒは、測定装置１０から見て右側の監視領域において発生する炎を検知するためのセンサである。センサ１０８Ｌとセンサ１０９Ｌは、測定装置１０から見て左側の監視領域において発生する炎を検知するためのセンサである。

【0038】

図１に示すように、トンネルＴＮは測定装置１０が設置されている位置を境界とする複
数の監視領域、すなわち、監視領域Ａ（１）、Ａ（２）、・・・、Ａ（ｎ－１）に区分される。以下、これらの監視領域を監視領域Ａと総称する。

【0039】

測定装置１０（ｉ＋１）（ただし、ｉは１≦ｉ≦ｎ－１である自然数）のコンピュータは、測定装置１０（ｉ＋１）のセンサ１０８Ｒとセンサ１０９Ｒにより測定された光の強度に基づき、監視領域Ａ（ｉ）における炎の有無を判定する。また、測定装置１０（ｉ＋１）のコンピュータは、測定装置１０（ｉ＋１）のセンサ１０８Ｌとセンサ１０９Ｌにより測定された光の強度に基づき、監視領域Ａ（ｉ＋１）における炎の有無を判定する。

【0040】

従って、例えば監視領域Ａ（ｉ）における炎は、測定装置１０（ｉ）のセンサ１０８Ｌ及びセンサ１０９Ｌと、測定装置１０（ｉ＋１）のセンサ１０８Ｒ及びセンサ１０９Ｒにより重複監視される。

【0041】

コンピュータ１０７は、プロセッサ１０７１によりメモリ１０７２に記憶されているプログラムに従う各種データ処理を行うことにより、２つの炎検知装置と、１つの発光制御装置と、１つの煙検知装置として機能する。以下にこれらの装置の構成を説明する。

【0042】

図５は、コンピュータ１０７により実現される炎検知装置１１１の構成を模式的に示した図である。コンピュータ１０７は、センサ１０８Ｒとセンサ１０９Ｒから出力される信号が示す光の強度に基づき測定装置１０の右側の監視領域Ａにおける炎を検知する炎検知装置と、センサ１０８Ｌとセンサ１０９Ｌから出力される信号が示す光の強度に基づき測定装置１０の左側の監視領域Ａにおける炎を検知する炎検知装置として機能するが、これら２つの炎検知装置の構成はいずれも図５に示すものとなる。

【0043】

炎検知装置１１１は、記憶部１１１１、取得部１１１２、計時部１１１３、炎判定部１１１４、送信部１１１５を備える。

【0044】

記憶部１１１１はプロセッサ１０７１の制御下で動作するメモリ１０７２により実現される。記憶部１１１１は各種データを記憶する。

【0045】

取得部１１１２はプロセッサ１０７１の制御下で動作する入出力インタフェース１０７３により実現される。取得部１１１２は、センサ１０８から出力される信号と、センサ１０９から出力される信号を継続的に取得する。取得部１１１２により取得されたそれらの信号の振幅値は、その時点における時刻と共に記憶部１１１１に記憶される。

【0046】

計時部１１１３はプロセッサ１０７１により実現される。計時部１１１３は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。

【0047】

炎判定部１１１４はプロセッサ１０７１により実現される。炎判定部１１１４は、記憶部１１１１に記憶されている、センサ１０８から出力された信号の振幅値と、センサ１０９から出力された信号の振幅値とが所定の条件を満たすと判定した場合、炎が検知されていることを示す炎検知データを記憶部１１１１に記憶させる。また、炎判定部１１１４は、その条件が満たされないと判定した場合、炎検知データに代えて、炎が検知されていないことを示す炎非検知データを記憶部１１１１に記憶させる。

【0048】

炎判定部１１１４が炎検知の判定のために用いる条件の例を以下に示す。
（条件１）センサ１０８から出力された信号の振幅値が閾値Ｔ１以上である。
（条件２）センサ１０９から出力された信号の振幅値が閾値Ｔ２以上である。
（条件３）センサ１０９から出力された信号の振幅値に対するセンサ１０８から出力され
た信号の振幅値の比率が閾値Ｔ３以上、かつ、閾値Ｔ４以下（ただし、Ｔ３＜Ｔ４）である。

【0049】

炎判定部１１１４は、上記の条件１～３の全てが、過去の所定時間長（例えば１０秒間）の期間内に所定回数以上、満たされた場合、炎が発生していると判定する。

【0050】

送信部１１１５はプロセッサ１０７１の制御下で動作する通信インタフェース１０７４により実現される。送信部１１１５は、記憶部１１１１に炎検知データが格納されている間、防災受信盤１２に対し、炎検知信号を継続的に出力する。

【0051】

図６は、コンピュータ１０７により実現される発光制御装置１１２の構成を模式的に示した図である。発光制御装置１１２は、受信部１１２１、計時部１１２２、発光制御部１１２３を備える。

【0052】

受信部１１２１はプロセッサ１０７１の制御下で動作する通信インタフェース１０７４により実現される。受信部１１２１は、防災受信盤１２から発光タイミングを示す発光タイミングデータと、計時部１１２２が現在時刻を計測するために用いる基準時刻を校正するための基準時刻データを受信する。

【0053】

本実施形態において、各々の測定装置１０が備える発光部１０２は防災受信盤１２から個別に指示された最初の発光タイミングから所定時間発光した後、発光を停止し、所定時間の経過後に再び所定時間発光をした後、発光を停止する、という動作を繰り返す。発光の間隔は計時部１１２２が測定する時刻に基づき管理される。従って、受信部１１２１が防災受信盤１２から受信する発光タイミングデータは、発光部１０２が最初に発光すべきタイミングを示すデータである。

【0054】

計時部１１２２はプロセッサ１０７１により実現される。計時部１１２２は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。計時部１１２２が用いる基準時刻は、受信部１１２１が防災受信盤１２から受信する基準時刻データに基づき校正される。その結果、計時部１１２２が測定する時刻は、測定装置１０が備える計時部が測定する時刻と同期される。

【0055】

発光制御部１１２３はプロセッサ１０７１により実現される。発光制御部１１２３は、受信部１１２１が受信した発光タイミングデータが示すタイミングと、計時部１１２２が測定する現在時刻に基づき、発光部１０２から発光を開始するタイミング及び終了するタイミングを特定し、特定したタイミングで発光部１０２に発光の開始及び終了を指示する。

【0056】

図７は、コンピュータ１０７により実現される煙検知装置１１３の構成を模式的に示した図である。煙検知装置１１３は、記憶部１１３１、受信部１１３２、計時部１１３３、取得部１１３４、煙判定部１１３５、送信部１１３６を備える。

【0057】

記憶部１１３１はプロセッサ１０７１の制御下で動作するメモリ１０７２により実現される。記憶部１１３１は各種データを記憶する。

【0058】

受信部１１３２はプロセッサ１０７１の制御下で動作する通信インタフェース１０７４により実現される。受信部１１３２は、防災受信盤１２から受光タイミングを示す受光タイミングデータと、計時部１１３３が現在時刻を計測するために用いる基準時刻を校正するための基準時刻データを受信する。

【0059】

受信部１１３２が防災受信盤１２から受信する受光タイミングデータは、受光部１０３に対し発光を行う隣の測定装置１０の発光制御装置１１２に対し防災受信盤１２が送信する発光タイミングデータと同じデータである。

【0060】

計時部１１３３はプロセッサ１０７１により実現される。計時部１１３３は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。計時部１１３３が用いる基準時刻は、受信部１１３２が防災受信盤１２から受信する基準時刻データに基づき校正される。その結果、計時部１１３３が測定する時刻は、測定装置１０が備える計時部が測定する時刻と同期される。

【0061】

取得部１１３４はプロセッサ１０７１の制御下で動作する入出力インタフェース１０７３により実現される。取得部１１３４は、受光部１０３から出力される信号を継続的に取得する。取得部１１３４により取得されたそれらの信号の振幅値は、その時点における時刻と共に記憶部１１３１に記憶される。

【0062】

煙判定部１１３５はプロセッサ１０７１により実現される。煙判定部１１３５は、記憶部１１３１に記憶されている受光部１０３から出力された信号の振幅値が所定の条件を満たすと判定した場合、煙が検知されていることを示す煙検知データを記憶部１１３１に記憶させる。また、煙判定部１１３５は、その条件が満たされないと判定した場合、煙検知データに代えて、煙が検知されていないことを示す煙非検知データを記憶部１１３１に記憶させる。

【0063】

煙判定部１１３５が煙検知の判定のために用いる条件の例を以下に示す。
（条件１）基準値に対する、受光部１０３から出力された信号の振幅値を基準値から減じた値の比率である減光率が閾値Ｕ１以上である。
（条件２）減光率の経時変化率（単位時間の期間中における減光率の変化率）が閾値Ｕ２以上、かつ、閾値Ｕ３以下（ただし、Ｕ２＜Ｕ３）である。

【0064】

上記の条件１において用いられる基準値は、煙が発生していない状態において受光部１０３から出力される信号の振幅値である。

【0065】

煙判定部１１３５は、煙が未検知の状態においては、上記の条件１と２の両方が満たされた場合、煙が発生していると判定し、炎が検知されている状態においては、上記の条件１が満たされている間、煙が継続して発生していると判定する。

【0066】

なお、条件２は、障害物により受光部１０３が受光する光の強度が急速に減少する場合や、測定装置１０に汚れが付着することにより受光部１０３が受光する光の強度が長時間に渡り徐々に減少する場合に煙を誤検知しないようにするための条件である。

【0067】

以上が測定装置１０の説明である。以下に、防災システム１（図１）を構成する測定装置１０以外の装置を説明する。

【0068】

防災受信盤１２は、トンネルＴＮ内に設置され、測定装置１０から炎検知信号又は煙検知信号を受信した場合、表示や発音により周りの人々に警報を行うとともに、サーバ装置１３に炎、煙、又は火災が検知された旨の通知を送信する装置である。

【0069】

図８は、防災受信盤１２のハードウェア構成を模式的に示した図である。防災受信盤１２はコンピュータ２０１と、コンピュータ２０１に接続されたディスプレイ１２１及び操作ユニット１２２を備える。

【0070】

コンピュータ２０１は、プログラムに従いデータ処理を行うプロセッサ２０１１と、プログラムを含む各種データを記憶するメモリ２０１２と、ディスプレイ１２１及び操作ユニット１２２との間で信号の入出力を行う入出力インタフェース２０１３と、ｎ個の測定装置１０、サーバ装置１３、及び端末装置１４との間でデータ通信を行う通信インタフェース２０１４を備える。

【0071】

図９は、防災受信盤１２の機能構成を模式的に示した図である。すなわち、コンピュータ２０１のプロセッサ２０１１がプログラムに従う処理を実行することにより、図９に符号１２３で示される火災検知装置が実現される。以下、火災検知装置１２３の機能構成を説明する。

【0072】

火災検知装置１２３は、記憶部１２３１、取得部１２３２、計時部１２３３、火災判定部１２３４、送信部１２３５、表示制御部１２３６、操作受付部１２３７を備える。

【0073】

記憶部１２３１はプロセッサ２０１１の制御下で動作するメモリ２０１２により実現され、各種データを記憶する。

【0074】

取得部１２３２はプロセッサ２０１１の制御下で動作する通信インタフェース２０１４により実現される。取得部１２３２はｎ個の測定装置１０の各々から炎検知信号と煙検知信号を取得する。

【0075】

計時部１２３３はプロセッサ２０１１により実現される。計時部１２３３は基準時刻からの経過時間を継続的に計測し、現在時刻を特定し、特定した現在時刻を示す時刻信号を生成する。

【0076】

火災判定部１２３４はプロセッサ２０１１により実現される。火災判定部１２３４は、取得部１２３２が取得する炎検知信号（炎判定部１１１４の判定結果）と煙検知信号（煙判定部１１３５の判定結果）とに基づいて、火災の有無を判定する。

【0077】

火災判定部１２３４が火災検知の判定のために用いる条件の例を以下に示す。
（条件１）炎検知信号が継続受信されている時間が閾値Ｖ１以上である。
（条件２）煙検知信号が継続受信されている時間が閾値Ｖ２以上である。
（条件３）炎検知信号と煙検知信号の両方が継続受信されている時間が閾値Ｖ３以上（ただし、Ｖ３＜Ｖ１かつＶ３＜Ｖ２）である。

【0078】

火災判定部１２３４は、上記の条件１～３のいずれか１つが満たされた場合、火災が発生していると判定する。

【0079】

なお、条件３は、炎及び煙の両方が検知されている場合、炎のみが検知されている場合、又は、煙のみが検知されている場合よりも速やかに、火災が発生していると判定し、報知等を行うための条件である。

【0080】

送信部１２３５はプロセッサ２０１１の制御下で動作する通信インタフェース２０１４により実現される。送信部１２３５は火災判定部１２３４により火災が発生している、と判定されている間、サーバ装置１３に継続的に火災報知データを送信する。火災報知データには、トンネルＴＮの識別情報、火災が発生している区画（監視領域Ａ）の識別情報、炎及び煙の検知の有無を示す情報が含まれる。

【0081】

また、送信部１２３５は、例えば定期的に、計時部１２３３が測定している現在時刻を示すデータを、基準時刻データとして測定装置１０に送信する。測定装置１０のコンピュ
ータ１０７は防災受信盤１２から送信されてくる基準時刻データに基づき内部時計の基準時刻の校正を行う。その結果、コンピュータ１０７により実現される発光制御装置１１２の計時部１１２２と、煙検知装置１１３の計時部１１３３の基準時刻が校正されることになる。

【0082】

また、送信部１２３５は、作業員により測定装置１０に対する受光強度の基準値の設定（後述）が行われた際に、それらの設定の対象となった２つの測定装置１０に対し、発光タイミングデータ及び受光タイミングデータを送信する。

【0083】

表示制御部１２３６はプロセッサ２０１１により実現される。表示制御部１２３６はディスプレイ１２１に各種画像を表示させるための制御を行う。例えば、火災判定部１２３４がいずれかの監視領域Ａにおいて火災が発生したと判定した場合、表示制御部１２３６は「火災検知 エリア＃＃」という文字を表す画像データを生成し、ディスプレイ１２１にその画像データが表す画像を表示させる。ここで、「エリア＃＃」は火災が検知された監視領域Ａの識別情報である。

【0084】

操作受付部１２３７はプロセッサ２０１１の制御下で動作する入出力インタフェース２０１３により実現される。操作受付部１２３７は作業員等のユーザが操作ユニット１２２に対し行う操作を受け付ける。なお、ユーザが操作ユニット１２２を用いて防災受信盤１２に対し行う操作には、例えば、火災検知時に防災受信盤１２が制御する消火装置の動作開始を指示するための操作等が含まれる。

【0085】

以上が防災受信盤１２の説明である。サーバ装置１３（図１参照）は一般的なサーバ装置であるため、そのハードウェア構成及び機能構成の説明を省略する。

【0086】

端末装置１４及び端末装置１５（図１参照）は一般的な端末装置であるため、そのハードウェア構成及び機能構成の説明を省略する。

【0087】

防災システム１が煙を正しく検知するためには、隣り合う２つの測定装置１０が備える発光部１０２の光軸と受光部１０３の光軸が概ね一致している必要がある。そのため、作業員は、トンネルＴＮに新たに測定装置１０を設置する際に、雲台１０４及び雲台１０５により発光部１０２及び受光部１０３の方向を調整する作業を行う。また、作業員は、発光部１０２及び受光部１０３の方向の調整に伴い、受光部１０３の受光レベルの基準値を設定する作業も行う。

【0088】

図１０は、作業員が発光部１０２及び受光部１０３の方向の調整と、受光部１０３の受光レベルの基準値の設定を行う際に、それらの作業を支援するために端末装置１４が表示する画面（以下、「設定画面」という）を模式的に示した図である。

【0089】

作業員は、設定画面に表示される「発光側装置ＩＤ」欄に、光軸を合わせる対象の発光部１０２を備える測定装置１０の識別情報を入力する。また、作業員は、「受光側装置ＩＤ」欄に、光軸を合わせる対象の受光部１０３を備える測定装置１０の識別情報を入力する。なお、これらの識別情報は、例えば測定装置１０の筐体等に印字等されている二次元コードを端末装置１４が読み取ることにより入力されてもよい。

【0090】

作業員が「発光側装置ＩＤ」欄と「受光側装置ＩＤ」欄に識別情報を入力し、「ＯＫ」ボタンに対しクリック操作又はタッチ操作を行うと、それらの識別情報が端末装置１４から防災受信盤１２に送信される。防災受信盤１２は、それらの識別情報を受信すると、発光側装置ＩＤにより識別される測定装置１０に対し発光の開始を指示し、受光側装置ＩＤにより識別される測定装置１０に対し受光の開始と受光した光の強度を示す強度信号の送
信を指示する。これらの指示に従い、発光側の測定装置１０は発光部１０２により発光を開始し、受光側の測定装置１０は受光部１０３により受光を開始する。その後、受光側の測定装置１０は、受光部１０３により測定した光の強度を示す強度信号を継続的に防災受信盤１２に送信する。

【0091】

防災受信盤１２は、受光側の測定装置１０から送信されてくる強度信号を端末装置１４に送信する。端末装置１４は、設定画面の「受光レベル」欄に、防災受信盤１２から送信されてくる強度信号が示す強度を表示する。

【0092】

続いて、作業員は、受光側の測定装置１０の受光部１０３の方向を調整する。受光部１０３には、図２に符号ＳＲで示されるスコープの鏡筒が設けられている。この鏡筒の軸は受光部１０３の光軸と平行である。作業員は、鏡筒ＳＲに対物レンズ及び対眼レンズを取り付けた後、雲台１０５のネジを緩め、スコープで対向する隣の測定装置１０の発光部１０２が中心に見えるように受光部１０３の方向を調整した後、雲台１０５のネジを締めて受光部１０３の方向を固定する。

【0093】

続いて、作業員は、発光側の測定装置１０の発光部１０２の方向を調整する。発光部１０２には、図２に符号ＳＴで示されるスコープの鏡筒が設けられている。この鏡筒の軸は発光部１０２の光軸と平行である。作業員は、鏡筒ＳＴに対物レンズ及び対眼レンズを取り付けた後、雲台１０４のネジを緩め、スコープで対向する隣の測定装置１０の受光部１０３が中心に見えるように発光部１０２の方向を調整する。作業員は、発光部１０２の方向を調整しながら、設定画面の「受光レベル」欄に表示される数値が最も高い値を示す方向を確認する。作業員は、スコープで対向する隣の測定装置１０の受光部１０３が中心に見える状態で設定画面の「受光レベル」欄に表示される数値が最も高い値を示すことを確認すると、その状態で雲台１０４のネジを締めて発光部１０２の方向を固定する。

【0094】

続いて、作業員が設定画面の「設定」ボタンに対しクリック操作又はタッチ操作を行うと、防災受信盤１２はその時点で「受光レベル」欄に表示されていた受光強度を基準値として設定するように、受光側の測定装置１０に指示する。この指示に従い、受光側の測定装置１０は受光強度の基準値をメモリ１０７２に記憶する。この基準値は、煙検知装置１１３の煙判定部１１３５が煙検知の判定に用いる。

【0095】

その後、防災受信盤１２は発光側の測定装置１０に発光タイミングデータを、また、受光側の測定装置１０に受光タイミングデータを送信する。防災受信盤１２は、隣り合う２つの測定装置１０の発光部１０２が発光するタイミングがずれるように、各測定装置１０の発光タイミング及び受光タイミングを決定し、そのように決定したタイミングを示す発光タイミングデータ及び受光タイミングデータを測定装置１０に送信する。

【0096】

発光側の測定装置１０は防災受信盤１２から発光タイミングデータを受信すると、その後、発光部１０２により、発光タイミングデータが示すタイミングで発光を開始し、その後、所定時間毎に発光の停止、再開、を繰り返す。

【0097】

受光側の測定装置１０は防災受信盤１２から受光タイミングデータを受信すると、その後、受光部１０３により、受光タイミングデータが示すタイミングで受光を開始し、その後、所定時間毎に受光の停止、再開、を繰り返す。受光側の測定装置１０は、受光部１０３により受光した光の強度に基づき煙の検知を行う。このようにして、測定装置１０は運用時の動作を開始する。

【0098】

図１１は、トンネルＴＮ内において火災が検知された場合に、端末装置１５に表示される画面（以下、「火災報知画面」という）を模式的に示した図である。サーバ装置１３は
防災受信盤１２から火災報知データを受信すると、火災報知データが示す情報を用いて火災報知画面の表示を指示するデータを生成し、端末装置１５に送信する。端末装置１５はサーバ装置１３から送信されてくるデータに従い、火災報知画面を表示する。

【0099】

火災報知画面には、トンネルＴＮのどの区画において火災が検知されているか、また、炎及び煙が検知されているか否か、という情報が表示される。管理者は火災報知画面を見て、速やかに必要な対応を取ることができる。

【0100】

上述した防災システム１によれば、測定装置１０が炎検知用のセンサと、煙検知用の発光部及び受光部を備えるため、測定装置１０をトンネル内に設置し保守することで炎と煙の両方の検知が可能となる。従って、炎検知用の測定装置と煙検知用の測定装置を個別に設置し保守する場合と比較し、設置や保守の手間が低減される。

【0101】

［変形例］
上述の実施形態は本発明の一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に示す２以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。

【0102】

（１）上述した実施形態において、測定装置１０が備える発光部１０２から発光された光は、その測定装置１０の隣に設置されている測定装置１０が備える受光部１０３により受光される。これに代えて、測定装置１０が備える発光部１０２から発光された光の反射光を、同じ測定装置１０が備える受光部１０３が受光する構成が採用されてもよい。

【0103】

図１２は、この変形例に係る測定装置２０を正面から見た外観を示している。測定装置２０は、測定装置１０と比較し、発光部１０２に代えて、発光部と受光部を備える発光受光ユニット２１１を備える点と、受光部１０３に代えて、反射鏡２１２を備える点が異なっている。

【0104】

発光受光ユニット２１１が備える発光部と受光部の光軸は平行であり、発光部が発光した光の進む方向に垂直に配置された反射鏡があれば、受光部は発光部から発光された光の、反射鏡において反射した反射光を受光する。

【0105】

作業員は、隣り合う２つの測定装置１０の発光受光ユニット２１１の光軸と反射鏡２１２の反射面の法線が一致するように、発光受光ユニット２１１と反射鏡２１２の方向を調整する。

【0106】

防災システム１が測定装置１０に代えて測定装置２０を備える場合であっても、防災システム１によりトンネルにおいて炎と煙の両方の検知が可能となる。

【0107】

（２）上述した実施形態において、測定装置１０の発光部１０２及び受光部１０３は本体１０１に直接取り付けられているが、発光部１０２と受光部１０３が本体１０１と通信線及び電力線により接続された状態で分離可能であってもよい。図１３は、この変形例に係る測定装置３０を正面から見た外観を示している。発生直後の煙は一般的に空気よりも軽いため上昇する。従って、煙を検知するための発光部１０２と受光部１０３はトンネル内のできるだけ高い位置に設置されることが望ましい。一方、本体１０１は炎検知用の４つのセンサ、コンピュータ、電源ユニット等を備えているため、発光部１０２及び受光部１０３と比較し大きく重い。従って、設置や保守の作業効率を高めるために、トンネル内のできるだけ低い位置に設置されることが望ましい。

【0108】

測定装置３０が備える発光部１０２と受光部１０３は本体１０１から分離可能であるた
め、本体１０１は低い位置に、また、発光部１０２と受光部１０３は高い位置に設置することで、煙検知の迅速性と設置及び保守の効率性のバランスを取ることができる。

【0109】

（３）上述した実施形態において、発光部１０２と受光部１０３の光軸の調整はスコープを用いて人手により行われるものとしたが、光軸の調整の方法はこれに限られない。例えば、発光部１０２が光軸と平行なレーザを照射するレーザポインタ機能を備え、そのレーザで対向する受光部１０３を狙うことで、発光部１０２の方向の調整が行われてもよい。

【0110】

また、発光部１０２と受光部１０３が人手によらず、様々な方向にその姿勢を変更しながら、受光部１０３が受光する光の強度が最も大きくなる姿勢を特定する自動調整機構を備えてもよい。

【0111】

（４）上述した実施形態においては、測定装置１０が炎検知のための判定と、煙検知のための判定を行い、防災受信盤１２がそれらの判定の結果に基づき火災検知のための判定を行う。これらの判定はいずれの装置において行われてもよい。例えば、炎検知のための判定と煙検知のための判定の少なくとも一方が、防災受信盤１２又はサーバ装置１３において行われてもよい。また、火災検知のための判定が、測定装置１０又はサーバ装置１３において行われてもよい。

【0112】

（５）上述した実施形態においては、隣接又は近接する測定装置１０の各々が発光する煙検知用の光が混ざり合わないように、各測定装置１０の発光部１０２が異なるタイミングで発光する。煙検知用の光が混ざり合わないようにする方法はこれに限られない。例えば、各測定装置１０の発光部１０２が異なる波長帯の光を発光し、受光部１０３が受光すべき光の波長帯に感応するように構成されてもよい。また、各測定装置１０の発光部１０２が時間の経過に伴い異なるパターンで強度が変化する光を発光し、受光部１０３が受光すべきパターンと一致する光の強度を測定する構成が採用されてもよい。

【0113】

（６）上述した測定装置１０が備える炎検知器は二波長式炎検知器であるが、波長帯の数は３以上であってもよい。

【0114】

（７）上述した測定装置１０が備える炎検知器は２つの領域（右側領域と左側領域）を個別に監視するが、１つの領域のみを監視する単眼の炎検知器であってもよい。

【0115】

（８）上述した測定装置１０が備える煙検知器は、いったん防災受信盤１２から発光タイミングデータ及び受光タイミングデータを受信すると、その後は自装置が備える計時部により経時される時刻情報に基づき自ら発光及び受光のタイミングを特定する。これに代えて、防災受信盤１２が測定装置１０に対し、発光毎にその発光及び受光の開始及び終了を指示する構成が採用されてもよい。

【0116】

（９）上述した防災システム１の説明において用いた炎検知のための条件、煙検知のための条件、及び、火災検知のための条件は一例であって、様々に変更されてよい。

【符号の説明】

【0117】

１…防災システム、１０…測定装置、１２…防災受信盤、１３…サーバ装置、１４…端末装置、１５…端末装置、２０…測定装置、３０…測定装置、１０１…本体、１０２…発光部、１０３…受光部、１０４…雲台、１０５…雲台、１０７…コンピュータ、１０８…センサ、１０９…センサ、１１１…炎検知装置、１１２…発光制御装置、１１３…煙検知装置、１２１…ディスプレイ、１２２…操作ユニット、１２３…火災検知装置、２０１…コンピュータ、２１１…発光受光ユニット、２１２…反射鏡、１０７１…プロセッサ、１０７２…メモリ、１０７３…入出力インタフェース、１０７４…通信インタフェース、１
１１１…記憶部、１１１２…取得部、１１１３…計時部、１１１４…炎判定部、１１１５…送信部、１１２１…受信部、１１２２…計時部、１１２３…発光制御部、１１３１…記憶部、１１３２…受信部、１１３３…計時部、１１３４…取得部、１１３５…煙判定部、１１３６…送信部、１２３１…記憶部、１２３２…取得部、１２３３…計時部、１２３４…火災判定部、１２３５…送信部、１２３６…表示制御部、１２３７…操作受付部、２０１１…プロセッサ、２０１２…メモリ、２０１３…入出力インタフェース、２０１４…通信インタフェース。

【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】