JP2000116809A - トンネル内消火システムの消火方法、消火ロボットおよび巻出しロボット - Google Patents
トンネル内消火システムの消火方法、消火ロボットおよび巻出しロボットInfo
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- Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トンネル内に設置される給水栓および水噴霧
設備の設置間隔を長くして消火設備の設置コストを低減
する。 【解決手段】 消火ロボット１は給水栓３の設置間隔に
対応した５０ｍ程度の長さを有する消火ホースＨをホー
スリールＨＲ１に巻き付けた状態で搭載しており、消火
ホースＨの一端にはスプレーノズルＳＮが取り付けら
れ、消火ホースＨの他端は巻出しロボット２のホースリ
ールＨＲ２を経由して給水栓３にジョイントされる。そ
して、消火ロボット１が火災位置近傍の消火位置に移動
して停止すると、巻出しロボット２は消火ロボット１内
のホースリールＨＲ１から消火ホースＨを巻き出すべく
消火ロボット１の後方（図中Ｘ方向）に向かって走行す
る。そして、巻出しロボット２は、消火ホースＨがホー
スリールＨＲ１から完全に巻き出された位置で停止す
る。この状態で、消火ロボット１は水噴霧を開始する。
設備の設置間隔を長くして消火設備の設置コストを低減
する。 【解決手段】 消火ロボット１は給水栓３の設置間隔に
対応した５０ｍ程度の長さを有する消火ホースＨをホー
スリールＨＲ１に巻き付けた状態で搭載しており、消火
ホースＨの一端にはスプレーノズルＳＮが取り付けら
れ、消火ホースＨの他端は巻出しロボット２のホースリ
ールＨＲ２を経由して給水栓３にジョイントされる。そ
して、消火ロボット１が火災位置近傍の消火位置に移動
して停止すると、巻出しロボット２は消火ロボット１内
のホースリールＨＲ１から消火ホースＨを巻き出すべく
消火ロボット１の後方（図中Ｘ方向）に向かって走行す
る。そして、巻出しロボット２は、消火ホースＨがホー
スリールＨＲ１から完全に巻き出された位置で停止す
る。この状態で、消火ロボット１は水噴霧を開始する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、トンネル内に発
生する火災を無人で消火することができるトンネル内消
火システムの消火方法、消火ロボットおよび巻出しロボ
ットに関する。
生する火災を無人で消火することができるトンネル内消
火システムの消火方法、消火ロボットおよび巻出しロボ
ットに関する。
【０００２】
【従来の技術】トンネル内において車両事故等による火
災が発生した場合、トンネル内が閉所であり、しかも煙
の充満によって視界が妨げられる等の理由から人手によ
る消火作業は極めて困難となる。また、火災の発生から
消防車が駆け付けるまでには一定の時間を要することか
ら消火作業が遅れがちとなり、このため被害が一層拡大
する危険がある。こうした事情から、交通量の多い特定
のトンネル内においては火災の発生を検知してトンネル
内に水を噴霧する消火設備が設けられている。
災が発生した場合、トンネル内が閉所であり、しかも煙
の充満によって視界が妨げられる等の理由から人手によ
る消火作業は極めて困難となる。また、火災の発生から
消防車が駆け付けるまでには一定の時間を要することか
ら消火作業が遅れがちとなり、このため被害が一層拡大
する危険がある。こうした事情から、交通量の多い特定
のトンネル内においては火災の発生を検知してトンネル
内に水を噴霧する消火設備が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】とごろが、従来の消火
設備は、トンネル内のどこで火災が発生しても水を供給
できるようにするため、１０ｍ程度の間隔で給水栓と水
噴霧設備を設ける必要がある。このため、消火設備の設
置コストが膨大になるという問題があった。
設備は、トンネル内のどこで火災が発生しても水を供給
できるようにするため、１０ｍ程度の間隔で給水栓と水
噴霧設備を設ける必要がある。このため、消火設備の設
置コストが膨大になるという問題があった。
【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、トンネル内に設置される給水栓および水噴霧
設備の設置間隔を長くして消火設備の設置コストを低減
することができるトンネル内消火システムの消火方法、
消火ロボットおよび巻出しロボットを提供することを目
的としている。
たもので、トンネル内に設置される給水栓および水噴霧
設備の設置間隔を長くして消火設備の設置コストを低減
することができるトンネル内消火システムの消火方法、
消火ロボットおよび巻出しロボットを提供することを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の発明は、トンネル内に車線方向
に敷設されたレールと、前記レールに沿って所定間隔で
設置された給水栓と、前記レール上を走行し少なくとも
消火ホース、第１のホースリール及び噴射手段を搭載し
た消火ロボットと、前記レール上を走行し少なくとも前
記消火ホースを案内する第２のホースリール及び前記給
水栓に前記消火ホースを結合するジョイント手段とを搭
載した巻出しロボットとを具備してなるトンネル内消火
システムの消火方法であって、前記消火ロボットと前記
巻出しロボットが火災発生位置近傍の給水栓の位置に移
動する段階と、前記ジョイント手段によって前記消火ホ
ースと前記給水栓とを結合させる段階と、前記消火ロボ
ットが消火作業位置へ移動する段階と、前記前記巻出し
ロボットが前記第１のホースリールから前記消火ホース
を完全に巻き出す位置まで移動する段階と、前記消火ロ
ボットが前記消火作業位置において前記給水栓から供給
される水を前記噴射手段によって前記火災発生位置に噴
射する段階とを有することを特徴としている。
ために、請求項１記載の発明は、トンネル内に車線方向
に敷設されたレールと、前記レールに沿って所定間隔で
設置された給水栓と、前記レール上を走行し少なくとも
消火ホース、第１のホースリール及び噴射手段を搭載し
た消火ロボットと、前記レール上を走行し少なくとも前
記消火ホースを案内する第２のホースリール及び前記給
水栓に前記消火ホースを結合するジョイント手段とを搭
載した巻出しロボットとを具備してなるトンネル内消火
システムの消火方法であって、前記消火ロボットと前記
巻出しロボットが火災発生位置近傍の給水栓の位置に移
動する段階と、前記ジョイント手段によって前記消火ホ
ースと前記給水栓とを結合させる段階と、前記消火ロボ
ットが消火作業位置へ移動する段階と、前記前記巻出し
ロボットが前記第１のホースリールから前記消火ホース
を完全に巻き出す位置まで移動する段階と、前記消火ロ
ボットが前記消火作業位置において前記給水栓から供給
される水を前記噴射手段によって前記火災発生位置に噴
射する段階とを有することを特徴としている。
【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、トンネル内に火災位置検出器を設
け、前記火災位置検出器の検出結果に基づいて火災発生
位置近傍の給水栓の位置を特定する段階と、前記特定し
た給水栓の位置を前記消火ロボットと前記巻出しロボッ
トに報知する段階とをさらに有することを特徴としてい
る。
載の発明において、トンネル内に火災位置検出器を設
け、前記火災位置検出器の検出結果に基づいて火災発生
位置近傍の給水栓の位置を特定する段階と、前記特定し
た給水栓の位置を前記消火ロボットと前記巻出しロボッ
トに報知する段階とをさらに有することを特徴としてい
る。
【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２に記載の消火方法に適用される消火ロボットであ
って、前記給水栓から供給される水を通過させる消火ホ
ースと、前記消火ホースを巻き付ける第１のホースリー
ルと、前記消火ホースを介して供給される水を噴射する
噴射手段と、前記レール上の走行を制御する走行制御手
段と前記噴射手段による水の噴射を制御する噴射制御手
段とを具備することを特徴としている。
たは２に記載の消火方法に適用される消火ロボットであ
って、前記給水栓から供給される水を通過させる消火ホ
ースと、前記消火ホースを巻き付ける第１のホースリー
ルと、前記消火ホースを介して供給される水を噴射する
噴射手段と、前記レール上の走行を制御する走行制御手
段と前記噴射手段による水の噴射を制御する噴射制御手
段とを具備することを特徴としている。
【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項１ま
たは２に記載の消火方法に適用される巻出しロボットで
あって、前記消火ホースを前記給水栓と結合させるジョ
イント手段と、前記第１のホースリールから巻き出され
る消火ホースを前記給水栓の方向に案内する第２のホー
スリールと、前記レール上の走行を制御する走行制御手
段と、前記ジョイント手段を制御するジョイント制御手
段とを具備することを特徴としている。
たは２に記載の消火方法に適用される巻出しロボットで
あって、前記消火ホースを前記給水栓と結合させるジョ
イント手段と、前記第１のホースリールから巻き出され
る消火ホースを前記給水栓の方向に案内する第２のホー
スリールと、前記レール上の走行を制御する走行制御手
段と、前記ジョイント手段を制御するジョイント制御手
段とを具備することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施形態を説明する。 Ａ：実施形態の構成 図１はこの発明の一実施形態の全体構成を示す斜視図で
ある。同図において、１は消火ロボットであり、トンネ
ル内に発生した火災の発生位置に移動して消火作業を行
う。２は巻出しロボットであり、消火ロボット１に搭載
されているホースリール（図示略）に巻き付けられた消
火ホースＨの巻き出し作業を行う。これら２つのロボッ
ト１，２は、それぞれトンネル内の上部壁面に車線方向
に敷設されたレールＲ上を走行する自動走行機能を有し
ている。
実施形態を説明する。 Ａ：実施形態の構成 図１はこの発明の一実施形態の全体構成を示す斜視図で
ある。同図において、１は消火ロボットであり、トンネ
ル内に発生した火災の発生位置に移動して消火作業を行
う。２は巻出しロボットであり、消火ロボット１に搭載
されているホースリール（図示略）に巻き付けられた消
火ホースＨの巻き出し作業を行う。これら２つのロボッ
ト１，２は、それぞれトンネル内の上部壁面に車線方向
に敷設されたレールＲ上を走行する自動走行機能を有し
ている。
【００１０】また、３，３，３，……は給水栓であり、
レールＲの近傍に、およそ５０ｍ間隔で設置されてい
る。各給水栓３，３，３，……には、図示しない貯水タ
ンクに貯蓄された水が所定の水圧で供給されるようにな
っている。消火ロボット１と巻出しロボット２は、給水
栓３の位置で停止し、消火ホースＨを給水栓３にジョイ
ントし、消火作業のための給水を受けるようになってい
る。
レールＲの近傍に、およそ５０ｍ間隔で設置されてい
る。各給水栓３，３，３，……には、図示しない貯水タ
ンクに貯蓄された水が所定の水圧で供給されるようにな
っている。消火ロボット１と巻出しロボット２は、給水
栓３の位置で停止し、消火ホースＨを給水栓３にジョイ
ントし、消火作業のための給水を受けるようになってい
る。
【００１１】ここで、給水を外部から行う理由について
触れておく。トンネル内で消火を行う設備については、
６００リットル／分の流量で４０分間水を噴霧し続ける
ことができなければならないとの法規制があり、これを
満たすような水量を消火ロボット１あるいは巻出しロボ
ット２が搭載するのは容量的に不可能である。そこで、
本実施形態においては、消火剤の原液（もしくは粉末）
のみ消火ロボット１に搭載し、外部の給水栓３から水を
供給して最初の１０分間は消火ロボット１内で３％の消
火剤混合液を生成して噴霧を行い、続く３０分間は給水
栓３からの水をそのまま噴霧するという採っている。
触れておく。トンネル内で消火を行う設備については、
６００リットル／分の流量で４０分間水を噴霧し続ける
ことができなければならないとの法規制があり、これを
満たすような水量を消火ロボット１あるいは巻出しロボ
ット２が搭載するのは容量的に不可能である。そこで、
本実施形態においては、消火剤の原液（もしくは粉末）
のみ消火ロボット１に搭載し、外部の給水栓３から水を
供給して最初の１０分間は消火ロボット１内で３％の消
火剤混合液を生成して噴霧を行い、続く３０分間は給水
栓３からの水をそのまま噴霧するという採っている。
【００１２】さらに、４，４，４，……は火災位置検出
器であり、トンネル内におよそ５０ｍ間隔で設置されて
いる。これら火災位置検出器４，４，４，……の検出結
果は、図示しない監視センタへ送られ、火災位置の特定
に用いられる。すなわち、監視センタは、どの火災位置
検出器４が火災の発生を検出したかによって火災位置を
特定し、その火災位置に最も近い給水栓３の位置情報
（例えば、給水栓を特定する識別番号）を当該給水栓３
に最も近い位置で待機する消火ロボット１に無線信号に
より送信する。ここで、トンネル長が極めて長い場合、
消火ロボット１と巻出しロボット２のペアは、例えば１
０００ｍ間隔で複数待機している。このように複数の消
火ロボットの中から特定の消火ロボット１に対して火災
発生位置を報知するには、その消火ロボット１を識別す
るための識別番号を無線信号に含めるようにすればよ
い。これにより、各消火ロボット１は、自身の識別番号
との照合を行うことにより無線信号が自身に対する報知
信号であるか否かを知ることができる。
器であり、トンネル内におよそ５０ｍ間隔で設置されて
いる。これら火災位置検出器４，４，４，……の検出結
果は、図示しない監視センタへ送られ、火災位置の特定
に用いられる。すなわち、監視センタは、どの火災位置
検出器４が火災の発生を検出したかによって火災位置を
特定し、その火災位置に最も近い給水栓３の位置情報
（例えば、給水栓を特定する識別番号）を当該給水栓３
に最も近い位置で待機する消火ロボット１に無線信号に
より送信する。ここで、トンネル長が極めて長い場合、
消火ロボット１と巻出しロボット２のペアは、例えば１
０００ｍ間隔で複数待機している。このように複数の消
火ロボットの中から特定の消火ロボット１に対して火災
発生位置を報知するには、その消火ロボット１を識別す
るための識別番号を無線信号に含めるようにすればよ
い。これにより、各消火ロボット１は、自身の識別番号
との照合を行うことにより無線信号が自身に対する報知
信号であるか否かを知ることができる。
【００１３】次に、図２に示す概念図を参照し、消火ロ
ボット１と巻出しロボット２による消火ホースＨの巻出
し機構について説明する。同図に示すように、消火ロボ
ット１は給水栓３の設置間隔に対応した５０ｍ程度の長
さを有する消火ホースＨをホースリールＨＲ１に巻き付
けた状態で搭載しており、消火ホースＨの一端にはスプ
レーノズルＳＮが取り付けられ、消火ホースＨの他端は
巻出しロボット２のホースリールＨＲ２を経由して給水
栓３にジョイントされる。そして、消火ロボット１が火
災位置近傍の消火位置に移動して停止すると、巻出しロ
ボット２は消火ロボット１内のホースリールＨＲ１から
消火ホースＨを巻き出すべく消火ロボット１の後方（図
中Ｘ方向）に向かって走行する。そして、巻出しロボッ
ト２は、消火ホースＨがホースリールＨＲ１から完全に
巻き出された位置で停止する。この状態で、消火ロボッ
ト１は水噴霧を開始する。
ボット１と巻出しロボット２による消火ホースＨの巻出
し機構について説明する。同図に示すように、消火ロボ
ット１は給水栓３の設置間隔に対応した５０ｍ程度の長
さを有する消火ホースＨをホースリールＨＲ１に巻き付
けた状態で搭載しており、消火ホースＨの一端にはスプ
レーノズルＳＮが取り付けられ、消火ホースＨの他端は
巻出しロボット２のホースリールＨＲ２を経由して給水
栓３にジョイントされる。そして、消火ロボット１が火
災位置近傍の消火位置に移動して停止すると、巻出しロ
ボット２は消火ロボット１内のホースリールＨＲ１から
消火ホースＨを巻き出すべく消火ロボット１の後方（図
中Ｘ方向）に向かって走行する。そして、巻出しロボッ
ト２は、消火ホースＨがホースリールＨＲ１から完全に
巻き出された位置で停止する。この状態で、消火ロボッ
ト１は水噴霧を開始する。
【００１４】このように消火ホースＨが完全に巻き出さ
れた状態で水噴霧を行うのは、以下の理由による。すな
わち、消火ホースＨは、ホースリールＨＲ１に巻かれた
状態においては断面が潰れており、水を通すことができ
ない状態にある。したがって、水噴霧を行うには、消火
ホースＨをホースリールＨＲ１から完全に巻き出すこと
により消火ホースＨ内を水が通る状態にする必要があ
る。このために、巻出しロボット２による消火ホースＨ
の巻き出しが必要なのである。
れた状態で水噴霧を行うのは、以下の理由による。すな
わち、消火ホースＨは、ホースリールＨＲ１に巻かれた
状態においては断面が潰れており、水を通すことができ
ない状態にある。したがって、水噴霧を行うには、消火
ホースＨをホースリールＨＲ１から完全に巻き出すこと
により消火ホースＨ内を水が通る状態にする必要があ
る。このために、巻出しロボット２による消火ホースＨ
の巻き出しが必要なのである。
【００１５】ここで、例えばホースリールＨＲ１に巻き
付けた状態で断面が潰れない構造を持った消火ホースＨ
を採用すれば、消火ホースＨを巻き出さなくても水を通
すことは可能であるが、このような消火ホースＨは容積
がかさむため長いホースを消火ロボット１内に収容する
ことができない。消火ロボット１の大きさにもよるが、
せいぜい８〜１０ｍの長さが限界である。したがって、
本実施形態においては、ホース長の長い消火ホースＨを
断面が潰れた状態でホースリールＨＲ１に巻き付けるこ
ととし、消火ホースＨの断面が広がった状態で水噴霧を
行うべく、噴霧開始前に巻出しロボット２により消火ホ
ースＨをホースリールＨＲ１から完全に巻き出すように
している。
付けた状態で断面が潰れない構造を持った消火ホースＨ
を採用すれば、消火ホースＨを巻き出さなくても水を通
すことは可能であるが、このような消火ホースＨは容積
がかさむため長いホースを消火ロボット１内に収容する
ことができない。消火ロボット１の大きさにもよるが、
せいぜい８〜１０ｍの長さが限界である。したがって、
本実施形態においては、ホース長の長い消火ホースＨを
断面が潰れた状態でホースリールＨＲ１に巻き付けるこ
ととし、消火ホースＨの断面が広がった状態で水噴霧を
行うべく、噴霧開始前に巻出しロボット２により消火ホ
ースＨをホースリールＨＲ１から完全に巻き出すように
している。
【００１６】ここで図３にホースリールＨＲ１の構造例
を示す。同図において、一端がスプレーノズルＳＮにつ
ながる消火ホースＨは、図示のようにホースリールＨＲ
１の円筒状の軸ＳＨに対して回転自在にジョイントされ
る。これによりホースリールＨＲ１の回転に伴って消火
ホースＨが捻れることがない。一方、一端が給水栓３に
ジョイントされる消火ホースＨはホースリールＨＲ１に
巻き付けられた後、軸ＳＨとジョイントされる。このジ
ョイントされる部分にあたる軸ＳＨの側面には図示しな
い孔が形成されており、軸ＳＨ内の空洞を水が通るよう
になっている。すなわち、給水栓３から供給される水は
消火ホースＨ、軸ＳＨ内の空洞、消火ホースＨ、スプレ
ーノズルＳＮを経て外部に噴霧される。このように軸Ｓ
Ｈは消火ホースＨの一部としての役割を果たすことか
ら、外部に水が漏れないよう軸ＳＨ内の空洞は密閉され
ている。
を示す。同図において、一端がスプレーノズルＳＮにつ
ながる消火ホースＨは、図示のようにホースリールＨＲ
１の円筒状の軸ＳＨに対して回転自在にジョイントされ
る。これによりホースリールＨＲ１の回転に伴って消火
ホースＨが捻れることがない。一方、一端が給水栓３に
ジョイントされる消火ホースＨはホースリールＨＲ１に
巻き付けられた後、軸ＳＨとジョイントされる。このジ
ョイントされる部分にあたる軸ＳＨの側面には図示しな
い孔が形成されており、軸ＳＨ内の空洞を水が通るよう
になっている。すなわち、給水栓３から供給される水は
消火ホースＨ、軸ＳＨ内の空洞、消火ホースＨ、スプレ
ーノズルＳＮを経て外部に噴霧される。このように軸Ｓ
Ｈは消火ホースＨの一部としての役割を果たすことか
ら、外部に水が漏れないよう軸ＳＨ内の空洞は密閉され
ている。
【００１７】次に、図４に示す機能ブロック図を参照
し、消火ロボット１の電気的構成について説明する。同
図において、１１，１２は一対のＣＣＤカメラであり、
トンネル内の状況を赤外線感応方式によって撮像し、各
々の撮像結果を出力する。１３は火災検出部であり、一
対のＣＣＤカメラ１１，１２の撮像結果を画像解析して
トンネル内高温部を検出するとともに所定の３次元計測
原理を用いて当該高温部までの距離Ｌと方向Ｄを算出す
る。
し、消火ロボット１の電気的構成について説明する。同
図において、１１，１２は一対のＣＣＤカメラであり、
トンネル内の状況を赤外線感応方式によって撮像し、各
々の撮像結果を出力する。１３は火災検出部であり、一
対のＣＣＤカメラ１１，１２の撮像結果を画像解析して
トンネル内高温部を検出するとともに所定の３次元計測
原理を用いて当該高温部までの距離Ｌと方向Ｄを算出す
る。
【００１８】１４はノズル制御部であり、火災検出部１
３によって検出される火災発生箇所に応じてノズル支持
機構１４ｍを駆動しスプレーノズルＳＮの方向を制御す
る。具体的には、スプレーノズルＳＮの俯仰角と旋回角
を算出し、例えば図５に示すように俯仰自在かつ旋回自
在に支持されたスプレーノズルＳＮの方向を制御する。
これによって、火災発生位置に的確に水噴霧を行うこと
が可能となる。
３によって検出される火災発生箇所に応じてノズル支持
機構１４ｍを駆動しスプレーノズルＳＮの方向を制御す
る。具体的には、スプレーノズルＳＮの俯仰角と旋回角
を算出し、例えば図５に示すように俯仰自在かつ旋回自
在に支持されたスプレーノズルＳＮの方向を制御する。
これによって、火災発生位置に的確に水噴霧を行うこと
が可能となる。
【００１９】図４において、１５は受信部であり、前述
の監視センタから送信される無線信号を受信する。この
受信部１５は、受信信号の復調処理のほか、識別番号の
照合および給水栓位置情報の抽出を行う。
の監視センタから送信される無線信号を受信する。この
受信部１５は、受信信号の復調処理のほか、識別番号の
照合および給水栓位置情報の抽出を行う。
【００２０】１６はテンション検出器であり、ホースリ
ールＨＲ１の軸ＳＨと消火ホースＨのジョイント部に介
挿されたひずみセンサの出力に基づいて消火ホースＨに
かかるテンションを検出する。また、このテンション検
出器１６は、検出されるテンション値が所定レベルを上
回ると、消火ホースＨがホースリールＨＲ１から完全に
巻き出されたことを検出する。
ールＨＲ１の軸ＳＨと消火ホースＨのジョイント部に介
挿されたひずみセンサの出力に基づいて消火ホースＨに
かかるテンションを検出する。また、このテンション検
出器１６は、検出されるテンション値が所定レベルを上
回ると、消火ホースＨがホースリールＨＲ１から完全に
巻き出されたことを検出する。
【００２１】１７は走行制御部であり、当該消火ロボッ
ト１の走行制御とともにペアとなる巻出しロボット２の
走行制御を行う。すなわち、走行制御部１７は、受信部
１５から供給される給水栓位置情報に基づいて消火ロボ
ット１および巻出しロボット２を火災位置近傍の給水栓
３の位置へ移動させるべく走行機構１７ｍ，２２ｍ（後
述の図６に示す）の駆動を制御する。さらに、走行制御
部１７は、火災検出部１３によって検出される火災発生
箇所までの距離Ｌに基づいて消火ロボット１を火災発生
位置からの射程距離に移動させるべく走行機構１７ｍの
駆動を制御する。また、走行制御部１７は、テンション
検出器１６の検出結果に基づいて巻出しロボット２の停
止制御を行う。
ト１の走行制御とともにペアとなる巻出しロボット２の
走行制御を行う。すなわち、走行制御部１７は、受信部
１５から供給される給水栓位置情報に基づいて消火ロボ
ット１および巻出しロボット２を火災位置近傍の給水栓
３の位置へ移動させるべく走行機構１７ｍ，２２ｍ（後
述の図６に示す）の駆動を制御する。さらに、走行制御
部１７は、火災検出部１３によって検出される火災発生
箇所までの距離Ｌに基づいて消火ロボット１を火災発生
位置からの射程距離に移動させるべく走行機構１７ｍの
駆動を制御する。また、走行制御部１７は、テンション
検出器１６の検出結果に基づいて巻出しロボット２の停
止制御を行う。
【００２２】１８は送信部であり、ペアとなる巻出しロ
ボット２に対して走行と停止を指示する制御信号を無線
送信する。このときの無線信号も他の巻出しロボット２
との混同を防止するため巻出しロボット２の識別番号を
付加して送信される。なお、消火ロボット１は、図示し
ないバッテリを搭載しており、これによって上記各部の
電源を得るようになっている。
ボット２に対して走行と停止を指示する制御信号を無線
送信する。このときの無線信号も他の巻出しロボット２
との混同を防止するため巻出しロボット２の識別番号を
付加して送信される。なお、消火ロボット１は、図示し
ないバッテリを搭載しており、これによって上記各部の
電源を得るようになっている。
【００２３】次に、図６に示す機能ブロック図を参照
し、巻出しロボット２の電気的構成について説明する。
同図において、２１は受信部であり、消火ロボット１か
ら無線により送信される走行と停止の制御信号を受信す
る。２２は走行制御部であり、消火ロボット１から供給
される制御信号に基づいて走行機構２２ｍを駆動し走行
制御を行う。この走行制御によって消火ホースＨの巻き
出しが行われる。
し、巻出しロボット２の電気的構成について説明する。
同図において、２１は受信部であり、消火ロボット１か
ら無線により送信される走行と停止の制御信号を受信す
る。２２は走行制御部であり、消火ロボット１から供給
される制御信号に基づいて走行機構２２ｍを駆動し走行
制御を行う。この走行制御によって消火ホースＨの巻き
出しが行われる。
【００２４】２３はジョイント制御部であり、例えば図
７に示すような消火ホースＨ端部のジョイント機構２３
ｍを駆動して給水栓３と消火ホースＨをジョイントさせ
る。このジョイントのタイミングは、給水栓位置での停
止を知らせる走行制御部２２から供給される信号により
決定される。なお、この巻出しロボット２も図示しない
バッテリを搭載しており、これによって上記各部の電源
を得るようになっている。
７に示すような消火ホースＨ端部のジョイント機構２３
ｍを駆動して給水栓３と消火ホースＨをジョイントさせ
る。このジョイントのタイミングは、給水栓位置での停
止を知らせる走行制御部２２から供給される信号により
決定される。なお、この巻出しロボット２も図示しない
バッテリを搭載しており、これによって上記各部の電源
を得るようになっている。
【００２５】Ｂ：実施形態の動作 次に、図８に示すフローチャート及び図９に示す状態遷
移図を参照し、上記構成からなる実施形態の動作を説明
する。まず、トンネル内の所定位置で車両事故等により
火災が発生した場合を想定する。この場合、監視センタ
ではトンネル内の火災位置検出器４，４，……の検出結
果から火災発生位置が特定され、火災発生位置に最も近
い給水栓位置情報がトンネル内に待機している消火ロボ
ット１に報知される（図８のステップＳ１、図９の状態
ＳＡ）。
移図を参照し、上記構成からなる実施形態の動作を説明
する。まず、トンネル内の所定位置で車両事故等により
火災が発生した場合を想定する。この場合、監視センタ
ではトンネル内の火災位置検出器４，４，……の検出結
果から火災発生位置が特定され、火災発生位置に最も近
い給水栓位置情報がトンネル内に待機している消火ロボ
ット１に報知される（図８のステップＳ１、図９の状態
ＳＡ）。
【００２６】これにより、消火ロボット１は、指定され
た給水栓位置に向かって走行するとともに、巻出しロボ
ットにも追従して走行するよう指示を出す（図８のステ
ップＳ２）。そして、目的の給水栓位置にて位置決め後
停止すると、巻出しロボット２は、消火ホースＨを給水
栓３にジョイントさせる（図８のステップＳ３、図９の
状態ＳＢ）。
た給水栓位置に向かって走行するとともに、巻出しロボ
ットにも追従して走行するよう指示を出す（図８のステ
ップＳ２）。そして、目的の給水栓位置にて位置決め後
停止すると、巻出しロボット２は、消火ホースＨを給水
栓３にジョイントさせる（図８のステップＳ３、図９の
状態ＳＢ）。
【００２７】次いで、消火ロボット１は、ＣＣＤカメラ
１１，１２の撮像結果に基づき火災発生箇所までの距離
Ｌと方向Ｄを算出しつつ、スプレーノズルＳＮの射程距
離まで移動する（図８のステップＳ４、図９の状態Ｓ
Ｃ）。また、消火ロボット１は、消火位置での停止後、
ノズル方向を定める（図８のステップＳ５）。さらに、
消火ロボット１は、消火ホースＨをホースリールＨＲ１
から巻き出すべく、巻出しロボット２に巻き出し方向へ
の走行を指示する（図８のステップＳ６）。これによ
り、巻出しロボット２は、巻き出し走行を行う。
１１，１２の撮像結果に基づき火災発生箇所までの距離
Ｌと方向Ｄを算出しつつ、スプレーノズルＳＮの射程距
離まで移動する（図８のステップＳ４、図９の状態Ｓ
Ｃ）。また、消火ロボット１は、消火位置での停止後、
ノズル方向を定める（図８のステップＳ５）。さらに、
消火ロボット１は、消火ホースＨをホースリールＨＲ１
から巻き出すべく、巻出しロボット２に巻き出し方向へ
の走行を指示する（図８のステップＳ６）。これによ
り、巻出しロボット２は、巻き出し走行を行う。
【００２８】そして、消火ホースＨがホースリールＨＲ
１から完全に巻き出されると、消火ロボットＨがテンシ
ョンの増大によりこれを検知し、巻出しロボット２に停
止を指示する（図８のステップＳ７）。これにより、消
火ホースＨが伸び切った状態となり、給水栓３から消火
ロボット１に対して給水が行われる。こうして、消火ロ
ボット１は水噴霧による消火作業を開始する（図８のス
テップＳ８、図９の状態ＳＤ）。具体的には、当初の１
０分間は外部から供給される水と搭載している消火剤と
を混合して３％溶液を生成し、噴霧を行い、続く３０分
間は外部から供給される水のみを噴霧する。
１から完全に巻き出されると、消火ロボットＨがテンシ
ョンの増大によりこれを検知し、巻出しロボット２に停
止を指示する（図８のステップＳ７）。これにより、消
火ホースＨが伸び切った状態となり、給水栓３から消火
ロボット１に対して給水が行われる。こうして、消火ロ
ボット１は水噴霧による消火作業を開始する（図８のス
テップＳ８、図９の状態ＳＤ）。具体的には、当初の１
０分間は外部から供給される水と搭載している消火剤と
を混合して３％溶液を生成し、噴霧を行い、続く３０分
間は外部から供給される水のみを噴霧する。
【００２９】Ｃ：変形例 なお、本発明は、上述した実施形態に限らず、例えば以
下のような各種の変形が可能である。 （１）実施形態では、消火ホースＨの長さをおよそ５０
ｍとしたが、ロボット１，２が負荷に耐えられるのであ
れば、より長くしてもよい。消火ホースＨの長さを大き
くとれればその分給水栓３の設置間隔を広くでき、設備
コストを低減できる。また、消火ホースＨを長くし過ぎ
ると、消火ホースＨの垂れ下がりが問題となる可能性が
あるが、この場合にはレールＲの下方に垂れ下がった消
火ホースＨを受けるフックを設置するなどの措置を採れ
ばよい。
下のような各種の変形が可能である。 （１）実施形態では、消火ホースＨの長さをおよそ５０
ｍとしたが、ロボット１，２が負荷に耐えられるのであ
れば、より長くしてもよい。消火ホースＨの長さを大き
くとれればその分給水栓３の設置間隔を広くでき、設備
コストを低減できる。また、消火ホースＨを長くし過ぎ
ると、消火ホースＨの垂れ下がりが問題となる可能性が
あるが、この場合にはレールＲの下方に垂れ下がった消
火ホースＨを受けるフックを設置するなどの措置を採れ
ばよい。
【００３０】（２）また、例えば図１０に示すように、
ロボット１，２にそれぞれ２つ以上のホースリールＨＲ
１１，１２，２１，２２を設け、消火ホースＨをロボッ
ト１，２間で往復させるようにしてもよい。このように
構成すれば、消火ホースＨを長くする一方、ロボット
１，２間の相対的な走行距離を短くすることができる。
これにより、ロボット２の巻き出し走行が完了するまで
の時間を短縮でき、迅速に消火作業を行うことができ
る。
ロボット１，２にそれぞれ２つ以上のホースリールＨＲ
１１，１２，２１，２２を設け、消火ホースＨをロボッ
ト１，２間で往復させるようにしてもよい。このように
構成すれば、消火ホースＨを長くする一方、ロボット
１，２間の相対的な走行距離を短くすることができる。
これにより、ロボット２の巻き出し走行が完了するまで
の時間を短縮でき、迅速に消火作業を行うことができ
る。
【００３１】（３）また、消火作業の順序は、図８及び
図９に示した態様に限らず、例えば消火ロボット１の消
火作業位置への走行と巻出しロボット２の巻き出し走行
とを同時並行で行うようにしてもよい。このようにすれ
ば、噴霧開始までの時間を短縮することができる。
図９に示した態様に限らず、例えば消火ロボット１の消
火作業位置への走行と巻出しロボット２の巻き出し走行
とを同時並行で行うようにしてもよい。このようにすれ
ば、噴霧開始までの時間を短縮することができる。
【００３２】（４）また、実施形態では、監視センタ、
消火ロボット１および巻出しロボット２の間の通信を無
線により行ったが、これに限らず、信号の信頼度を確保
するため有線回線を設け、有線で通信を行うようにして
もよい。
消火ロボット１および巻出しロボット２の間の通信を無
線により行ったが、これに限らず、信号の信頼度を確保
するため有線回線を設け、有線で通信を行うようにして
もよい。
【００３３】（５）また、実施形態で図示したホースリ
ールＨＲ１、ノズル支持機構１４ｍ、ジョイント機構２
３ｍ、レールＲ等の構造は一例であって、同等の機能を
奏するものであれば他の構造を採用してもよい。例えば
ジョイント機構２３ｍについては、巻出しロボット２側
から駆動して結合するものでもよいし、給水栓３側から
駆動して結合するものでもよい。ただし、給水栓３側か
ら駆動する場合、給水栓３に巻出しロボット２の位置決
め完了を報知するしくみが必要となる。
ールＨＲ１、ノズル支持機構１４ｍ、ジョイント機構２
３ｍ、レールＲ等の構造は一例であって、同等の機能を
奏するものであれば他の構造を採用してもよい。例えば
ジョイント機構２３ｍについては、巻出しロボット２側
から駆動して結合するものでもよいし、給水栓３側から
駆動して結合するものでもよい。ただし、給水栓３側か
ら駆動する場合、給水栓３に巻出しロボット２の位置決
め完了を報知するしくみが必要となる。
【００３４】（６）また、実施形態では赤外線感応型の
ＣＣＤカメラ１１，１２を用いたが、これに限らず、火
災発生箇所を検出できるものであればその他の方式のも
のを採用してもよい。
ＣＣＤカメラ１１，１２を用いたが、これに限らず、火
災発生箇所を検出できるものであればその他の方式のも
のを採用してもよい。
【００３５】（７）また、消火ロボット１が火災発生箇
所に接近しすぎた場合、消火ロボット１自身が火災に巻
き込まれる危険があることから、ＣＣＤカメラ１１，１
２とは別に温度センサを設置して消火ロボット１が一定
温度を越える程度まで火災発生箇所に接近することのな
いよう走行を制御してもよい。
所に接近しすぎた場合、消火ロボット１自身が火災に巻
き込まれる危険があることから、ＣＣＤカメラ１１，１
２とは別に温度センサを設置して消火ロボット１が一定
温度を越える程度まで火災発生箇所に接近することのな
いよう走行を制御してもよい。
【００３６】（８）また、ロボット１，２の動力源とし
ては、上記実施形態のようにバッテリを搭載するのでは
なく、トロリ架線によって外部より電力を供給するよう
にしてもよい。また、エンジンと発電機を搭載して動力
を供給するようにしてもよい。
ては、上記実施形態のようにバッテリを搭載するのでは
なく、トロリ架線によって外部より電力を供給するよう
にしてもよい。また、エンジンと発電機を搭載して動力
を供給するようにしてもよい。
【００３７】（９）また、ロボット１，２の走行方式
は、走行車輪を駆動する方式でもよいし、あるいはリニ
アモータによって磁気的に推力を得る方式を採用しても
よい。また、走行速度は、特に限定されないが、火災発
生箇所の近傍に迅速に到達する必要があることから、レ
ールＲのつなぎ目やカーブ等の走行路上の制約が許す限
り、より高速であることが望ましい。
は、走行車輪を駆動する方式でもよいし、あるいはリニ
アモータによって磁気的に推力を得る方式を採用しても
よい。また、走行速度は、特に限定されないが、火災発
生箇所の近傍に迅速に到達する必要があることから、レ
ールＲのつなぎ目やカーブ等の走行路上の制約が許す限
り、より高速であることが望ましい。
【００３８】（１０）また、実施形態では、火災の検知
から噴霧までを全て無人で行うようにしたが、これに限
らず、例えば人間がリモートコントローラにより火災の
発生を報知するなど、必要に応じて人間の判断を介入さ
せるようにしてもよい。
から噴霧までを全て無人で行うようにしたが、これに限
らず、例えば人間がリモートコントローラにより火災の
発生を報知するなど、必要に応じて人間の判断を介入さ
せるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、消火ホースをその断面を潰した状態で消火ロボット
に搭載できるため、ホース長を長くすることができる一
方、巻出しロボットにより消火ホースを完全に伸ばしき
ることにより水噴霧が可能となる。この結果、トンネル
内消火システムにおいて、給水栓の設置間隔を広くする
ことができ、消火設備の設置コストを低減できる。
ば、消火ホースをその断面を潰した状態で消火ロボット
に搭載できるため、ホース長を長くすることができる一
方、巻出しロボットにより消火ホースを完全に伸ばしき
ることにより水噴霧が可能となる。この結果、トンネル
内消火システムにおいて、給水栓の設置間隔を広くする
ことができ、消火設備の設置コストを低減できる。
【図１】 この発明の一実施形態の全体構成を示す斜視
図である。
図である。
【図２】 同実施形態における消火ロボットと巻出しロ
ボットによる消火ホースの巻出し機構を示す概念図であ
る。
ボットによる消火ホースの巻出し機構を示す概念図であ
る。
【図３】 同実施形態におけるホースリールの構造例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】 同実施形態における消火ロボットの電気的構
成を示す機能ブロック図である。
成を示す機能ブロック図である。
【図５】 同実施形態におけるノズル支持機構の概略構
造例を示す斜視図である。
造例を示す斜視図である。
【図６】 同実施形態における巻出しロボットの電気的
構成を示す機能ブロック図である。
構成を示す機能ブロック図である。
【図７】 同実施形態におけるジョイント機構の概略構
造例を示す平面図である。
造例を示す平面図である。
【図８】 同実施形態の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図９】 同実施形態の動作を説明するための状態遷移
図である。
図である。
【図１０】 消火ホースの巻出し機構の変形例を示す平
面図である。
面図である。
１ 消火ロボット ２ 巻出しロボット ３ 給水栓 ４ 火災位置検出器 １１，１２ ＣＣＤカメラ １３ 火災検出部 １４ ノズル制御部 １４ｍ ノズル支持機構 １５，２１ 受信部 １６ テンション検出器 １７，２２ 走行制御部 １７ｍ，２２ｍ 走行機構 １８ 送信部 ２３ ジョイント制御部 ２３ｍ ジョイント機構 Ｈ 消火ホース ＨＲ１，２ ホースリール Ｒ レール ＳＨ 軸 ＳＮ スプレーノズル
Claims (4)
- 【請求項１】 トンネル内に車線方向に敷設されたレー
ルと、前記レールに沿って所定間隔で設置された給水栓
と、前記レール上を走行し少なくとも消火ホース、第１
のホースリール及び噴射手段を搭載した消火ロボット
と、前記レール上を走行し少なくとも前記消火ホースを
案内する第２のホースリール及び前記給水栓に前記消火
ホースを結合するジョイント手段とを搭載した巻出しロ
ボットとを具備してなるトンネル内消火システムの消火
方法であって、 前記消火ロボットと前記巻出しロボットが火災発生位置
近傍の給水栓の位置に移動する段階と、 前記ジョイント手段によって前記消火ホースと前記給水
栓とを結合させる段階と、 前記消火ロボットが消火作業位置へ移動する段階と、 前記前記巻出しロボットが前記第１のホースリールから
前記消火ホースを完全に巻き出す位置まで移動する段階
と、 前記消火ロボットが前記消火作業位置において前記給水
栓から供給される水を前記噴射手段によって前記火災発
生位置に噴射する段階とを有することを特徴とするトン
ネル内消火システムの消火方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の消火方法において、 トンネル内に火災位置検出器を設け、 前記火災位置検出器の検出結果に基づいて火災発生位置
近傍の給水栓の位置を特定する段階と、 前記特定した給水栓の位置を前記消火ロボットと前記巻
出しロボットに報知する段階とをさらに有することを特
徴とするトンネル内消火システムの消火方法。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の消火方法に適
用される消火ロボットであって、 前記給水栓から供給される水を通過させる消火ホース
と、 前記消火ホースを巻き付ける第１のホースリールと、 前記消火ホースを介して供給される水を噴射する噴射手
段と、 前記レール上の走行を制御する走行制御手段と前記噴射
手段による水の噴射を制御する噴射制御手段とを具備す
ることを特徴とする消火ロボット。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載の消火方法に適
用される巻出しロボットであって、 前記消火ホースを前記給水栓と結合させるジョイント手
段と、 前記第１のホースリールから巻き出される消火ホースを
前記給水栓の方向に案内する第２のホースリールと、 前記レール上の走行を制御する走行制御手段と、 前記ジョイント手段を制御するジョイント制御手段とを
具備することを特徴とする巻出しロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28988998A JP3832107B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | トンネル内消火システムの消火方法、消火ロボットおよび巻出しロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28988998A JP3832107B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | トンネル内消火システムの消火方法、消火ロボットおよび巻出しロボット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000116809A true JP2000116809A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3832107B2 JP3832107B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=17749090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28988998A Expired - Fee Related JP3832107B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | トンネル内消火システムの消火方法、消火ロボットおよび巻出しロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3832107B2 (ja) |
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-
1998
- 1998-10-12 JP JP28988998A patent/JP3832107B2/ja not_active Expired - Fee Related
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