JP2023002886A - 試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い位置に取り付けられている火災感知器の作動試験を容易に実行できるようにする。
【解決手段】火災感知器を内部に覆うための開口部を有する筐体と、一端が筐体に取り付けられており、他端が試験装置のユーザの持ち手となる棒状の支持部と、擬似的な火災を発生させる疑似火災発生部と、火災感知器を撮像する撮像部と、筐体の姿勢を調節するための力を発生させる力発生部と、撮像部が撮像した画像に基づいて力発生部を制御して、筐体の開口部が火災感知器を向くように筐体の姿勢を調節する制御部とを備える、試験装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、試験装置に関する。

建物等の天井や壁等には、火災を感知するための火災感知器が設置されている。火災感知器には、消防法によって定期的な点検が義務づけられており、点検は、外部の損傷、汚れ等を確認する外観試験と実際に疑似火災の煙や熱などを与える試験装置を用いた作動試験とがある。一般的に、火災感知器は天井面や天井の梁等の高所に取り付けられているので、作業者は、先端に試験装置が取り付けられている操作棒を操作して、試験装置を火災感知器に適切に配置して作動試験を実施していた（例えば、特許文献１を参照）。

実開昭６３－１８３６９３号公報

このような火災感知器は、例えば、床面から２０ｍ程度の位置に取り付けられていることがある。したがって、作業者は、１０ｍ程度から２０ｍ程度の長さの操作棒の一端を持ち、操作棒の他端の試験装置を火災感知器に適切に配置しなければならない。この場合、操作棒の重さ、たわみ、腕の震え等により試験装置が揺れてしまうので、適切に試験装置の位置を調節することは困難であり、作業者の大きな負担となっていた。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、高い位置に取り付けられている火災感知器の作動試験を容易に実行できるようにすることを目的とする。

本発明の第１の態様においては、火災感知器の動作を試験する試験装置であって、前記火災感知器を内部に覆うための開口部を有する筐体と、一端が前記筐体に取り付けられており、他端が当該試験装置のユーザの持ち手となる棒状の支持部と、前記筐体の内部に設けられており、擬似的な火災を発生させる疑似火災発生部と、前記筐体の内部に設けられており、前記火災感知器を撮像する撮像部と、前記筐体の姿勢を調節するための力を発生させる力発生部と、前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記力発生部を制御して、前記筐体の前記開口部が前記火災感知器を向くように前記筐体の姿勢を調節する制御部とを備える、試験装置を提供する。

前記力発生部は、回転円盤と、前記回転円盤を回転させるモータとを有し、前記制御部は、前記モータを制御して前記回転円盤の回転速度を増加又は減少させることにより、前記力発生部が発生させる力の向きと大きさとを変化させて前記筐体の姿勢を調節してもよい。

前記力発生部は、前記筐体の前記開口部の開口面に対して垂直で、かつ、互いに直交する２つの面を回転面とする２つの前記回転円盤を有してもよい。

前記力発生部は、回転円盤と、前記回転円盤の回転面の傾きを変化させるアクチュエータとを有し、前記制御部は、前記アクチュエータを制御して前記回転円盤の回転面の傾きを変化させることにより、前記力発生部が発生させる力の向きと大きさとを変化させて前記筐体の姿勢を調節してもよい。

前記力発生部の前記回転円盤は、前記筐体の前記開口部の開口面に対して平行な面を回転面としてもよい。

前記火災感知器は天井面に設けられており、前記制御部は、前記力発生部を制御して、前記筐体の前記開口部を前記天井面に向けた場合、前記天井面と平行で、かつ、少なくとも異なる２つの方向にそれぞれ力を発生させてもよい。

前記制御部は、前記撮像部が撮像した画像において、前記火災感知器が前記画像の所定の範囲内に位置するように前記筐体の姿勢を調節してもよい。

前記火災感知器が正常に作動したか否かを判定する作動検知部をさらに備え、前記制御部は、前記作動検知部によって前記火災感知器が正常に作動したと判定したことに応じて、擬似的な火災の発生を停止するための制御信号を前記疑似火災発生部に送信してもよい。

本発明によれば、高い位置に取り付けられている火災感知器の作動試験を容易に実行できるという効果を奏する。

本実施形態に係る試験装置１００の利用シーンを模式的に示す図である。 本実施形態に係る試験装置１００の構成例を火災感知器１０と共に示す。 本実施形態に係る筐体１２０の構成例を示す。 本実施形態に係る力発生部２００の第１構成例を示す。 本実施形態に係る制御部１６０の第１構成例を示す。 本実施形態に係る力発生部２００の第２構成例を示す。 ジャイロ効果を説明するための図である。 本実施形態に係る制御部１６０の第２構成例を示す。 本実施形態に係る力発生部２００の第３構成例を示す。

＜実施形態の概要＞
図１は、本実施形態に係る試験装置１００の利用シーンを模式的に示す図である。試験装置１００は、天井等の高所に設けられた火災感知器１０を検査することに適した装置である。ユーザＵは、ユーザＵの持ち手となる棒状の支持部１１０を持って検査を実施する。

試験装置１００は、筐体１２０が火災感知器１０を覆い、火災感知器１０の動作を試験する。試験装置１００は、筐体１２０の姿勢を調節するための力を発生させ、筐体１２０の上面が火災感知器１０を向くように調節する。このような試験装置１００によれば、ユーザＵが試験装置１００の筐体１２０を火災感知器１０の近辺に移動させることで、火災感知器１０を筐体１２０が覆うことができるように筐体１２０の位置を自動的に調節できる。これにより、ユーザＵは、火災感知器１０の作動試験を容易に実行することができる。このような試験装置１００について次に説明する。

＜試験装置１００の構成例＞
図２は、本実施形態に係る試験装置１００の構成例を火災感知器１０と共に示す。火災感知器１０は天井面１２に設けられている。天井面１２は、オフィスビル、工場、学校、倉庫、住宅等に設けられている天井の例である。火災感知器１０は、壁面に設けられていてもよく、また、屋外に設けられていてもよい。なお、本実施形態において、直交する３つの軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸として示す。試験装置１００は、支持部１１０と筐体１２０と、力発生部２００とを備える。

支持部１１０は、一端が筐体１２０に取り付けられており、他端が当該試験装置１００のユーザＵの持ち手となる棒状の部材である。支持部１１０は、火災感知器１０が取り付けられている位置までの高さに応じた長さに調節されて用いられることが望ましい。支持部１１０は、例えば、１０ｍから２０ｍの長さで用いられることがある。支持部１１０は、複数の棒状の部材を継ぎ足して構成されてもよい。

筐体１２０は、火災感知器１０を内部に覆うための開口部１２２と作動試験を実行するための部材とを有する。図２は、ＸＹ面と略平行な筐体１２０の上面を開口面とする開口部１２２が設けられている例を示す。この場合、ユーザＵは、支持部１１０の持ち手を手で持ち、筐体１２０のＸ方向及びＹ方向の位置が火災感知器１０の位置にほぼ一致したら、筐体１２０を上方に（＋Ｚ方向に）移動させることで、火災感知器１０を筐体１２０で覆うことができる。

力発生部２００は、筐体１２０の姿勢を調節するための力を発生させる。図２の例の場合、力発生部２００は、Ｘ方向、Ｙ方向といった、ＸＹ平面に略平行な２つの方向に力を発生させることが望ましい。これに代えて、力発生部２００は、ＸＹ平面に略平行な１方向又は３以上の方向に力を発生させてもよい。

＜筐体１２０の斜視図の一例＞
図３は、本実施形態に係る筐体１２０の斜視図の一例を示す。図３は、筐体１２０の開口部１２２から筐体１２０の内部の部材を示した例である。筐体１２０の内部には、疑似火災発生部１３０と、ファン１４０と、撮像部１５０とが設けられている。

疑似火災発生部１３０は、擬似的な火災を発生させる。疑似火災発生部１３０は、例えば、流動パラフィンを少量ずつ連続して超音波震動子に流し込むことにより、擬似的な煙を発生させる。また、疑似火災発生部１３０は、流動パラフィンを窒素等で圧力をかけたボンベに封入し、ボンベのバルブボタンを作動させて噴霧させることにより、擬似的な煙を発生させてもよい。また、疑似火災発生部１３０は、ヒーターを有してもよい。

ファン１４０は、回転して風を送ることにより、疑似火災発生部１３０が発生させた擬似的な煙を火災感知器１０に送る。また、疑似火災発生部１３０がヒーターを有する場合、ファン１４０は、疑似火災発生部１３０が発生させた熱を熱風として火災感知器１０に噴射してもよい。

撮像部１５０は、火災感知器１０を撮像するカメラである。撮像部１５０は、火災感知器１０に対する筐体１２０の相対的な位置を特定するための画像を撮像する。例えば、筐体１２０の位置が火災感知器１０を覆うことができる適切な位置となっている場合に、撮像部１５０が撮像した画像のほぼ中央に火災感知器１０が位置するように、撮像部１５０の配置、画角等が予め定められている。これにより、撮像部１５０が撮像した画像において、火災感知器１０の位置と中央との間の距離を検出することで、筐体１２０の適切な位置から現在の筐体１２０の位置までの位置のずれ量を特定できる。

筐体１２０には、これらの他に、不図示の制御部１６０が設けられている。制御部１６０は、疑似火災発生部１３０、ファン１４０、及び撮像部１５０を制御して、火災感知器１０の試験を実行する。また、制御部１６０は、撮像部１５０が撮像した画像に基づき、力発生部２００を制御する。制御部１６０については後に述べる。

＜力発生部２００の第１構成例＞
図４は、本実施形態に係る力発生部２００の第１構成例を示す。第１構成例の力発生部２００は、リアクションホイールを利用して筐体１２０の姿勢を調節するための力を発生させる。力発生部２００は、回転円盤２１０と、回転円盤２１０を回転させるモータ（不図示）と、モータを駆動するモータ駆動回路（不図示）とを有する。力発生部２００は、１組又は複数組の回転円盤２１０、モータ、及びモータ駆動回路の組み合わせを有する。

力発生部２００は、筐体１２０の開口部１２２の開口面に対して垂直で、かつ、互いに直交する２つの面を回転面とする２つの回転円盤２１０を有することが望ましい。図４は、力発生部２００がＸ軸方向の力を発生させる第１回転円盤２１０ａと、Ｙ軸方向の力を発生させる第２回転円盤２１０ｂとを有する例を示す。なお、第１回転円盤２１０ａ及び第２回転円盤２１０ｂの回転方向の例を矢印で示している。

第１回転円盤２１０ａは、Ｙ軸と略平行な回転軸を中心に回転する。第１回転円盤２１０ａの回転方向は時計回りであってもよく、これに代えて反時計回りであってもよい。例えば、第１回転円盤２１０ａが角速度一定の等速回転している場合、第１回転円盤２１０ａが発生させる力はほとんどゼロである。ここで、第１回転円盤２１０ａは、時計回りに回転しているものとする。

このような状態から、第１回転円盤２１０ａの角速度が増加した場合、第１回転円盤２１０ａは、反トルクにより－Ｘ方向の力を発生させる。言い換えると、力発生部２００は、筐体１２０を－Ｘ方向に動かす力を発生させる。また、第１回転円盤２１０ａの角速度が減少した場合、第１回転円盤２１０ａは、反トルクにより＋Ｘ方向の力を発生させる。言い換えると、力発生部２００は、筐体１２０を＋Ｘ方向に動かす力を発生させる。

第２回転円盤２１０ｂは、Ｘ軸と略平行な回転軸を中心に回転する。第２回転円盤２１０ｂは、第１回転円盤２１０ａと同様に、回転方向が時計回りであってもよく、これに代えて反時計回りであってもよい。そして、第２回転円盤２１０ｂが角速度一定の等速回転している場合、第２回転円盤２１０ｂが発生させる力はほとんどゼロである。ここで、第２回転円盤２１０ｂは、反時計回りに回転しているものとする。

このような状態から、第２回転円盤２１０ｂの角速度が増加した場合、第２回転円盤２１０ｂは、反トルクにより－Ｙ方向の力を発生させる。言い換えると、力発生部２００は、筐体１２０を－Ｙ方向に動かす力を発生させる。また、第２回転円盤２１０ｂの角速度が減少した場合、第２回転円盤２１０ｂは、反トルクにより＋Ｙ方向の力を発生させる。言い換えると、力発生部２００は、筐体１２０を＋Ｙ方向に動かす力を発生させる。

制御部１６０は、以上の力発生部２００のモータを制御して回転円盤２１０の回転速度を増加又は減少させることにより、力発生部２００が発生させる力の向きと大きさとを変化させて筐体１２０の姿勢を調節する。なお、制御部１６０は、定常時に回転円盤２１０を停止させてもよく、力発生部２００の制御を実行する場合に、反トルクを発生させる方向に対応する方向の回転円盤２１０の回転を開始させてもよい。この場合、制御部１６０は、反トルクを発生させる方向に応じて、回転方向を反転させてもよい。このような制御部１６０について次に説明する。

＜制御部１６０の第１構成例＞
図５は、本実施形態に係る制御部１６０の第１構成例を示す。制御部１６０は、画像取得部１６１と、記憶部１６２と、火災感知器検出部１６３と、駆動信号生成部１６４とを有する。図５には、制御部１６０と共に、第１回転円盤２１０ａを回転させるモータを駆動する第１モータ駆動回路２２０ａと、第２回転円盤２１０ｂを回転させるモータを駆動する第２モータ駆動回路２２０ｂと、作動検知部２３０とを更に示す。

画像取得部１６１は、撮像部１５０が撮像した画像を取得する。画像取得部１６１は、例えば、一定の周期で撮像部１５０が撮像した画像を取得する。画像取得部１６１は、取得した画像を記憶部１６２に記憶させてもよい。

記憶部１６２は、試験装置１００が動作の過程で生成する（又は利用する）中間データ、算出結果、閾値、基準値、及びパラメータ等をそれぞれ記憶してもよい。また、記憶部１６２は、試験装置１００内の各部の要求に応じて、記憶したデータを要求元に供給してもよい。

火災感知器検出部１６３は、画像取得部１６１が取得した画像の中から火災感知器１０を検出する。火災感知器検出部１６３は、予め定められた画像処理を実行することで、火災感知器１０を検出する。また、火災感知器検出部１６３は、撮像部１５０が撮像した画像における火災感知器１０の相対的な位置を検出する。例えば、火災感知器検出部１６３は、撮像部１５０が撮像した画像内の所定の領域又は所定の範囲から火災感知器１０までの距離と方向を特定する。

ここで、所定の位置は、例えば、画像の中心である。また、所定の範囲は、例えば、画像の中心を中心とし、予め定められた半径を有する円の内側の領域である。また、画像内の所定の領域又は所定の範囲から火災感知器１０までの距離は、撮像画像における画像平面上の距離でよい。例えば、撮像画像の中央から火災感知器１０の画像までの間のＸ方向及びＹ方向にそれぞれ存在するピクセル数を距離の指標として検出してよい。なお、撮像画像における１ピクセルに対応する天井面１２における実際の距離を予め測定しておき、火災感知器検出部１６３は、検出したピクセル数に対応する実際の距離を換算してもよい。

駆動信号生成部１６４は、モータを駆動するための制御信号を生成する。駆動信号生成部１６４は、撮像部１５０が撮像した画像において、火災感知器１０が画像の所定の範囲内に位置するように制御信号を生成する。駆動信号生成部１６４は、例えば、火災感知器検出部１６３が特定した所定の領域又は所定の範囲から火災感知器１０までの距離が、より小さくなるように筐体１２０を移動させる制御信号を生成する。

例えば、火災感知器検出部１６３が、画像の中心から＋Ｘ方向に２００ピクセル、－Ｙ方向に１５０ピクセルだけずれた位置に火災感知器１０の中心が撮像されていることを特定した場合を考える。この場合、駆動信号生成部１６４は、２００ピクセルに対応する距離だけ＋Ｘ方向に筐体１２０を移動させる第１制御信号を生成する。また、駆動信号生成部１６４は、１５０ピクセルに対応する距離だけ－Ｙ方向に筐体１２０を移動させる第２制御信号を生成する。

駆動信号生成部１６４は、例えば、筐体１２０を所定の距離だけ移動させるために発生させる力の大きさ、力を発生させる期間等を、予め算出した関数等を用いて算出し、算出結果に対応する制御信号を生成する。また、駆動信号生成部１６４は、筐体１２０の移動距離と筐体１２０を移動させるために発生させる力の大きさ、力を発生させる期間等との対応関係を、予め特定したテーブルを用いてもよい。この場合、記憶部１６２が当該テーブルの情報を記憶していることが望ましい。これにより、駆動信号生成部１６４は、テーブルの情報を記憶部１６２から読み出して、筐体１２０を移動させる距離に対応する制御信号を生成できる。

駆動信号生成部１６４は、生成した制御信号をモータ駆動回路２２０に供給する。駆動信号生成部１６４は、例えば、生成した第１制御信号を第１モータ駆動回路２２０ａに供給し、生成した第２制御信号を第２モータ駆動回路２２０ｂに供給する。これにより、制御部１６０は、力発生部２００を制御して、筐体１２０の開口部１２２を天井面に向けた場合、天井面と平行で、かつ、少なくとも異なる２つの方向にそれぞれ力を発生させる。

そして、制御部１６０は、撮像部１５０が撮像した画像において、火災感知器１０が画像の所定の範囲内に位置するように筐体１２０の姿勢を調節する。制御部１６０は、例えば、撮像部１５０が火災感知器１０を撮像する毎に、筐体１２０の姿勢を調節する。なお、制御部１６０は、撮像部１５０が撮像した画像において火災感知器１０が所定の範囲に位置している場合、回転円盤２１０を等速回転させる。このようにして、制御部１６０は、撮像部１５０が撮像した画像に基づいて力発生部２００を制御して、筐体１２０の開口部１２２が火災感知器１０を向くように筐体１２０の姿勢を調節できる。

以上の制御部１６０は、ＣＰＵ等によって構成されてもよい。例えば、コンピュータが制御部１６０として機能する場合、記憶部１６２は、コンピュータを機能させるＯＳ（Operating System）、及びプログラム等の情報を格納してもよい。また、記憶部１６２は、当該プログラムの実行時に参照されるデータベースを含む種々の情報を格納してもよい。例えば、コンピュータは、記憶部１６２に記憶されたプログラムを実行することによって、画像取得部１６１、火災感知器検出部１６３、及び駆動信号生成部１６４として機能する。

記憶部１６２は、例えば、コンピュータ等が実行する各種プログラム及び各種テーブル等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。また、記憶部１６２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）及び／又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置を含んでもよい。

以上のように、試験装置１００は、撮像部１５０が撮像した画像に基づいて筐体１２０の姿勢を調節できる。このような試験装置１００によれば、ユーザＵが支持部１１０を持って撮像部１５０が火災感知器１０を撮像できる程度の位置まで筐体１２０を火災感知器１０の近辺に移動させることにより、筐体１２０の位置を適切な位置へと速やかに調節する。したがって、例えば、１０ｍを超えるような高所に設けられた火災感知器１０を検査する場合でも、ユーザＵは、支持部１１０を持って筐体１２０の位置を微妙に操作することなく、火災感知器１０の作動試験を容易に実行できる。

なお、火災感知器１０は、火災の発生を感知した場合、通信等を用いて火災の発生を外部に周知させる。そこで、試験装置１００は、作動検知部２３０を更に設けることにより、火災感知器１０が正常に作動したか否かを判定できる。作動検知部２３０は、例えば、火災感知器１０が火災の発生を感知したことを通知するための送信信号を受信する受信機を有する。作動検知部２３０は、例えば、制御部１６０が筐体１２０の姿勢を調整した後に、煙又は熱を発生させたことに対応して火災感知器１０が作動した場合、火災感知器１０が正常に作動したと判定する。

また、作動検知部２３０は、制御部１６０が筐体１２０の姿勢を調整した後に、煙又は熱を発生させても火災感知器１０が作動しなかった場合、火災感知器１０が正常に作動していないと判定してもよい。なお、制御部１６０は、作動検知部２３０によって火災感知器が正常に作動したと判定したことに応じて、擬似的な火災の発生を停止するための制御信号を疑似火災発生部１３０に送信してもよい。これにより、試験装置１００は、速やかに次の火災感知器１０の試験動作に移行することができる。

なお、火災の発生を感知した場合に、作動確認灯を発光させて火災の発生を周知させる火災感知器１０がある。このような火災感知器１０を試験する場合、試験装置１００は、撮像部１５０が撮像した画像に基づいて、火災感知器１０が正常に作動したか否かを判定してよい。例えば、火災感知器検出部１６３は、画像解析することにより、検出した火災感知器１０の作動確認灯が発光しているか否かを判定する。これにより、制御部１６０は、作動検知部２３０として動作することができる。

以上の本実施形態に係る試験装置１００は、力発生部２００がリアクションホイールを用いて筐体１２０の姿勢を調整する力を発生させる例を説明したが、これに限定されることはない。力発生部２００は、ジャイロ効果を用いて筐体１２０の姿勢を調整する力を発生させてもよい。このような力発生部２００について次に説明する。

＜力発生部２００の第２構成例＞
図６は、本実施形態に係る力発生部２００の第２構成例を示す。図６（Ａ）は、第２構成例の力発生部２００の外観を示し、図６（Ｂ）は、第２構成例の力発生部２００の内部の構成例を示す。第２構成例の力発生部２００は、回転円盤２１０と、アクチュエータ２４０と、回転円盤２１０を回転させるモータ２１２と、モータを駆動するモータ駆動回路２２０と、アクチュエータを駆動するアクチュエータ駆動回路２５０とを有する。

力発生部２００の回転円盤２１０は、筐体１２０の開口部１２２の開口面に対して略平行な面を回転面として回転する。アクチュエータ２４０は、回転円盤２１０の回転面の傾きを変化させる。図６は、力発生部２００がＸ軸方向の力を発生させるための第１アクチュエータ２４０ａと、Ｙ軸方向の力を発生させるための第２アクチュエータ２４０ｂとを有する例を示す。なお、回転円盤２１０の回転方向の例を矢印で示している。

また、第１アクチュエータ駆動回路２５０ａは、第１アクチュエータ２４０ａを駆動し、第２アクチュエータ駆動回路２５０ｂは、第２アクチュエータ２４０ｂを駆動する。第１アクチュエータ２４０ａ及び第２アクチュエータ２４０ｂは、回転円盤２１０の＋Ｚ方向又は－Ｚ方向に力を加えて回転円盤２１０の回転面を傾斜させる。

一般的に、回転体に対して外部から力が加わらない場合、回転体は回転軸を保って回転し、回転速度が大きいほど姿勢を変化させない傾向を有する。そして、回転体の回転軸に力が加わると、回転軸の方向と加わった力の方向とに直交する方向に回転体が傾く力が発生する（ジャイロ効果）。

図７は、このようなジャイロ効果を説明するための図である。例えば、ＸＹ平面を回転面とし、原点を中心に回転している回転円盤２１０を考える。そして、図７の第１方向として示すように、回転軸をＹ方向に倒すように回転円盤２１０に力を加え、回転円盤２１０の回転面をＸＹ平面からＸＹ’平面へと傾斜させた場合を考える。この場合、図７の第２方向として示すように、回転軸をＸ方向に倒すようなＸ方向の力が発生する。

このように回転円盤２１０の回転面の傾斜は、例えば、Ｙ軸上の１点からＺ方向に向けて回転円盤２１０に力を加えることで実行できる。そこで、第１アクチュエータ２４０ａは、回転円盤２１０の回転軸を原点とした場合に、Ｙ軸上に設けられる。そして、第１アクチュエータ２４０ａは、Ｙ軸上の１点から＋Ｚ方向又は－Ｚ方向に向けて回転円盤２１０に力を加えて、回転円盤２１０の回転軸を＋Ｙ方向又は－Ｙ方向に倒して回転面を傾斜させる。力発生部２００は、このように第１アクチュエータ２４０ａを駆動することにより、－Ｘ方向又は＋Ｘ方向の力を発生できる。

同様に、ＸＹ平面を回転面とし、原点を中心に回転している回転円盤２１０に対して、回転軸をＸ方向に倒すようにＸ軸上の１点からＺ方向に向けて回転円盤２１０に力を加えると、回転軸をＹ方向に倒すようなＹ方向の力が発生する。そこで、第２アクチュエータ２４０ｂは、回転円盤２１０の回転軸を原点とした場合に、Ｘ軸上に設けられる。そして、第２アクチュエータ２４０ｂは、Ｘ軸上の１点から＋Ｚ方向又は－Ｚ方向に向けて回転円盤２１０に力を加えて、回転円盤２１０の回転軸を＋Ｘ方向又は－Ｘ方向に倒して回転面を傾斜させる。力発生部２００は、このように第２アクチュエータ２４０ｂを駆動することにより、＋Ｙ方向又は－Ｙ方向の力を発生できる。

なお、回転円盤２１０の回転面の傾斜角度が大きければ大きいほど、また、回転円盤２１０の回転速度が速ければ速いほど、力発生部２００が発生する力の大きさは大きくなる。制御部１６０は、以上の力発生部２００のアクチュエータ２４０を制御して回転円盤２１０の回転面の傾きを変化させることにより、力発生部２００が発生させる力の向きと大きさとを変化させて筐体１２０の姿勢を調節する。このような制御部１６０について次に説明する。

＜制御部１６０の第２構成例＞
図８は、本実施形態に係る制御部１６０の第２構成例を示す。第２構成例の制御部１６０において、図５に示された第１構成例の制御部１６０の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。第２構成例の制御部１６０は、画像取得部１６１と、記憶部１６２と、火災感知器検出部１６３と、駆動信号生成部１６４とを有する。

図８には、制御部１６０と共に、回転円盤２１０を回転させるモータを駆動するモータ駆動回路２２０と、第１アクチュエータ２４０ａを駆動する第１アクチュエータ駆動回路２５０ａと、第２アクチュエータ２４０ｂを駆動する第２アクチュエータ駆動回路２５０ｂと、作動検知部２３０とを更に示す。

第２構成例の駆動信号生成部１６４は、モータを等速回転させるように駆動するための制御信号を生成する。駆動信号生成部１６４は、生成した制御信号をモータ駆動回路２２０に供給して、予め定められた一定の角速度で回転円盤２１０を等速回転させる。そして、駆動信号生成部１６４は、撮像部１５０が撮像した画像において、火災感知器１０が画像の所定の範囲内に位置するように、アクチュエータ２４０を制御する制御信号を生成する。

駆動信号生成部１６４は、例えば、筐体１２０を所定の距離だけ移動させるために回転円盤２１０の回転面を傾斜させる角度を、予め算出した関数等を用いて算出する。そして、駆動信号生成部１６４は、算出した角度だけアクチュエータ２４０に回転円盤２１０の回転面を傾斜させる制御信号を生成する。

これに代えて、駆動信号生成部１６４は、筐体１２０の移動距離と回転円盤２１０の回転面を傾斜させる角度との対応関係を予め特定したテーブルを用いてもよい。この場合、記憶部１６２が当該テーブルの情報を記憶し、駆動信号生成部１６４は、テーブルの情報を読み出して、筐体１２０を移動させる距離に対応する制御信号を生成する。

駆動信号生成部１６４は、例えば、第１アクチュエータ２４０ａを駆動させて筐体１２０をＸ方向に移動させる第１制御信号を生成する。そして、駆動信号生成部１６４は、生成した第１制御信号を第１アクチュエータ駆動回路２５０ａに供給する。また、駆動信号生成部１６４は、第２アクチュエータ２４０ｂを駆動させて筐体１２０をＹ方向に移動させる第２制御信号を生成する。そして、駆動信号生成部１６４は、生成した第２制御信号を第２アクチュエータ駆動回路２５０ｂに供給する。

これにより、制御部１６０は、撮像部１５０が撮像した画像において、火災感知器１０が画像の所定の範囲内に位置するように筐体１２０の姿勢を調節する。以上のように、第２構成例の制御部１６０は、第１構成例の制御部１６０と同様に、撮像部１５０が撮像した画像に基づいて力発生部２００を制御して、筐体１２０の開口部１２２が火災感知器１０を向くように筐体１２０の姿勢を調節できる。

以上の第２構成例の力発生部２００は、アクチュエータ２４０が回転円盤２１０に力を加えて回転面を傾斜させる例を説明したが、これに限定されることはない。第２構成例の力発生部２００は、ジャイロ効果により力を発生させることができる構成であればよく、例えば、アクチュエータ２４０が回転円盤２１０の回転軸の向きを変更してもよい。

図９は、本実施形態に係る力発生部２００の第３構成例を示す。第３構成例の力発生部２００は、２自由度のＣＭＧ（Control Moment Gyros）として既知である。第３構成例の力発生部２００は、第２構成例の力発生部２００と同様に、一定の角速度で回転する回転円盤２１０を有し、当該回転円盤２１０を２つのジンバル機構２６０で支えるように構成されている。

例えば、内側のジンバル機構２６０は、Ｙ軸を中心として回転円盤２１０の回転面を傾斜させることができる。この場合、第１アクチュエータ２４０ａは、内側のジンバル機構２６０の内部に設けられており、回転円盤２１０の回転軸をＸ方向に移動させることにより、Ｙ方向の力を発生させる。

また、外側のジンバル機構２６０は、Ｘ軸を中心として回転円盤２１０の回転面を傾斜させることができる。この場合、第２アクチュエータ２４０ｂは、外側のジンバル機構２６０の内部に設けられており、回転円盤２１０の回転軸をＹ方向に移動させることにより、Ｘ方向の力を発生させる。

以上のように、第３構成例の力発生部２００は、第２構成例の力発生部２００と同様に、筐体１２０の開口部１２２を天井面に向けた場合、天井面と平行で、かつ、少なくとも異なる２つの方向にそれぞれ力を発生させることができる。そして、制御部１６０は、第２構成例の力発生部２００と同様に、第３構成例の力発生部２００を制御して、筐体１２０の開口部１２２が火災感知器１０を向くように筐体１２０の姿勢を調節できる。

以上の本実施形態に係る試験装置１００は、筐体１２０に制御部１６０が設けられている例を説明したが、これに限定されることはない。例えば、ユーザＵが所持する携帯端末が制御部１６０として機能してもよい。この場合、試験装置１００は、例えば、携帯端末と通信する通信部を更に備え、撮像部１５０が撮像した画像のデータを携帯端末に送信する。

携帯端末は、受信した画像データに基づいて力発生部２００に供給する制御信号を生成し、生成した制御信号を試験装置１００に送信する。これにより、試験装置１００は、受信した制御信号に基づいて力発生部２００から力を発生させて筐体１２０の姿勢を調節できる。

また、携帯端末は、火災感知器１０が火災の発生を感知したことを通知するための送信信号を受信してもよい。なお、作動確認灯を発光させて火災の発生を周知させる火災感知器１０の場合、携帯端末は、取得した画像データを画像解析することにより、火災感知器１０の作動確認灯が発光しているか否かを判定してもよい。これにより、ユーザＵは、手元の携帯端末で火災感知器１０の試験結果を確認することができる。また、ユーザＵは、試験の開始、停止等を携帯端末から試験装置１００に指示してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１０ 火災感知器
１２ 天井面
１００ 試験装置
１１０ 支持部
１２０ 筐体
１２２ 開口部
１３０ 疑似火災発生部
１４０ ファン
１５０ 撮像部
１６０ 制御部
１６１ 画像取得部
１６２ 記憶部
１６３ 火災感知器検出部
１６４ 駆動信号生成部
２００ 力発生部
２１０ 回転円盤
２１２ モータ
２２０ モータ駆動回路
２３０ 作動検知部
２４０ アクチュエータ
２５０ アクチュエータ駆動回路
２６０ ジンバル機構

Claims (8)

1. 火災感知器の動作を試験する試験装置であって、
   前記火災感知器を内部に覆うための開口部を有する筐体と、
   一端が前記筐体に取り付けられており、他端が当該試験装置のユーザの持ち手となる棒状の支持部と、
   前記筐体の内部に設けられており、擬似的な火災を発生させる疑似火災発生部と、
   前記筐体の内部に設けられており、前記火災感知器を撮像する撮像部と、
   前記筐体の姿勢を調節するための力を発生させる力発生部と、
   前記撮像部が撮像した画像に基づいて前記力発生部を制御して、前記筐体の前記開口部が前記火災感知器を向くように前記筐体の姿勢を調節する制御部と
   を備える、試験装置。
2. 前記力発生部は、回転円盤と、前記回転円盤を回転させるモータとを有し、
   前記制御部は、前記モータを制御して前記回転円盤の回転速度を増加又は減少させることにより、前記力発生部が発生させる力の向きと大きさとを変化させて前記筐体の姿勢を調節する、
   請求項１に記載の試験装置。
3. 前記力発生部は、前記筐体の前記開口部の開口面に対して垂直で、かつ、互いに直交する２つの面を回転面とする２つの前記回転円盤を有する、請求項２に記載の試験装置。
4. 前記力発生部は、回転円盤と、前記回転円盤の回転面の傾きを変化させるアクチュエータとを有し、
   前記制御部は、前記アクチュエータを制御して前記回転円盤の回転面の傾きを変化させることにより、前記力発生部が発生させる力の向きと大きさとを変化させて前記筐体の姿勢を調節する、
   請求項１に記載の試験装置。
5. 前記力発生部の前記回転円盤は、前記筐体の前記開口部の開口面に対して平行な面を回転面とする、請求項４に記載の試験装置。
6. 前記火災感知器は天井面に設けられており、
   前記制御部は、前記力発生部を制御して、前記筐体の前記開口部を前記天井面に向けた場合、前記天井面と平行で、かつ、少なくとも異なる２つの方向にそれぞれ力を発生させる、
   請求項３から５のいずれか一項に記載の試験装置。
7. 前記制御部は、前記撮像部が撮像した画像において、前記火災感知器が前記画像の所定の範囲内に位置するように前記筐体の姿勢を調節する、請求項１から６のいずれか一項に記載の試験装置。
8. 前記火災感知器が正常に作動したか否かを判定する作動検知部をさらに備え、
   前記制御部は、前記作動検知部によって前記火災感知器が正常に作動したと判定したことに応じて、擬似的な火災の発生を停止するための制御信号を前記疑似火災発生部に送信する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の試験装置。

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