JP2001190705A - Unmanned automobile for extinguishing fire and its control device - Google Patents
Unmanned automobile for extinguishing fire and its control deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、火災現場において
使用される消火用無人自動車に係り、さらに詳しくは、
一定の姿勢を保持しながら現場の障害物を乗り越えて走
行し得る消火用無人自動車と、その遠隔操作装置に関わ
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an unmanned fire extinguishing vehicle used at a fire site,
The present invention relates to an unmanned fire extinguisher vehicle capable of traveling over obstacles in the field while maintaining a certain posture, and a remote control device therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】火災の現場における従来の消火作業は、
人手によることが殆どである。放水作業について言え
ば、火災現場に消防ポンプ車などが到着した後、ホース
を設置して放水開始及び放水量の制御の指示を行うの
は、放水筒の操作員であり、その指示を受けて消防ポン
プ車のポンプの操作を行うのは、消防ポンプ車側の操作
員である。2. Description of the Related Art Conventional fire extinguishing work at a fire site
Mostly by hand. Speaking of water discharge work, after a fire pump truck arrives at the fire site, it is the operator of the water discharge pipe that installs hoses and gives instructions to start water discharge and control the amount of water discharge. It is the operator of the fire truck that operates the pump of the fire truck.
【0003】そして、放水筒側の操作員と消防ポンプ車
側の操作員との間の連絡は、トランシーバーなどの無線
機を使用して行なわれるが、火災現場の喧騒性などから
連絡が円滑に行われず、双方の状況の急激な変化に適切
に対応できないことがある。このため放水筒側の操作員
が危険に曝されたり、消火作業に支障が起きたりするこ
とがある。[0003] Communication between the operator on the water discharge pipe side and the operator on the fire pump car side is performed using a radio device such as a transceiver, but the communication is smooth due to the noise at the fire site. Sometimes it is not possible to properly respond to sudden changes in both situations. For this reason, the operator on the water discharge pipe side may be exposed to danger, or the fire extinguishing work may be hindered.
【0004】また、人手に依存している限り、火災現場
から一定の距離を置いて放水作業を行うことを余儀なく
され、十分な効果があげられないことがある。殊に、化
学薬品が火災の原因となっている場合などは、有毒ガス
などの火災以外の危険のため現場に接近できず、思うよ
うに作業が行えないこともある。[0004] In addition, as long as it depends on human labor, it is necessary to perform a water discharge operation at a certain distance from the fire site, and there is a case where a sufficient effect cannot be obtained. In particular, when a chemical causes a fire, it may not be possible to approach the site due to dangers other than fire such as toxic gas, and the work may not be performed as desired.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このため、近年におい
ては、遠隔操作が可能な種々の消火用無人自動車が実用
化されている。しかしながら、従来の消火用無人自動車
においては、走行部と消火ホースの遠隔操作制御装置の
操作が複雑で、迅速な消火活動には必ずしも適していな
かった。また、従来の消火用無人自動車は、大型で、し
かも姿勢制御機構を備えていないため、倒壊物の多い火
災現場では活動範囲に制限が多く、火災現場の状況によ
っては使用できないことがあった。Therefore, in recent years, various types of unmanned fire extinguishing vehicles that can be remotely operated have been put into practical use. However, in a conventional unmanned vehicle for fire extinguishing, the operation of the remote control device for the traveling unit and the fire hose is complicated, and is not always suitable for quick fire extinguishing activities. Further, the conventional unmanned fire extinguishing vehicle is large and does not have an attitude control mechanism, so that the range of activity is often limited at a fire site where many collapsed objects are present, and the vehicle cannot be used depending on the situation of the fire site.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決することを目的としてなされたもので、従来よりも
操作性が向上した消火用無人自動車の遠隔操作制御装置
と、走行性能、特に障害物への対応性を向上した消火用
無人自動車を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a remote control device for a fire-fighting unmanned automobile having improved operability as compared with the prior art; An object of the present invention is to provide an unmanned fire extinguishing vehicle with improved responsiveness to obstacles.
【0007】即ち、本発明は、火災現場において、消防
隊員の接近が困難な場所に出動し、放水や救助活動を行
うための、放水筒、放水用タンク、CCDカメラ、及び
走行車部で構成され、無線で遠隔操作される消火用無人
自動車の遠隔制御装置において、前記消火用無人自動車
の放水筒、CCDカメラ及び走行車部の制御を、2軸の
姿勢角度検出装置と、1個以上のトリガースイッチとを
備えた制御器によって制御することを特徴とする、消火
用無人自動車の遠隔制御装置である。That is, the present invention comprises a water discharge tube, a water discharge tank, a CCD camera, and a traveling vehicle unit for dispatching to a place where it is difficult for firefighters to approach at a fire site and performing water discharge and rescue activities. In the remote control device for the unmanned fire extinguishing vehicle that is remotely operated wirelessly, the control of the water discharge tube, the CCD camera, and the traveling vehicle unit of the unmanned fire extinguishing vehicle is performed by using a two-axis attitude angle detection device and one or more A remote control device for an unmanned fire extinguishing vehicle, wherein the remote control device is controlled by a controller including a trigger switch.
【0008】また、本発明は、前記の消火用無人自動車
の遠隔制御装置において、前記姿勢角度検出装置は、2
個のジャイロスコープと、1個の加速度センサと、1個
の地磁気センサから構成されていることを特徴とする消
火用無人自動車の遠隔制御装置である。The present invention also provides the remote control device for an unmanned vehicle for extinguishing fire according to the present invention, wherein the attitude angle detecting device comprises:
A remote control device for an unmanned fire extinguishing vehicle, comprising: a gyroscope, an acceleration sensor, and a geomagnetic sensor.
【0009】また、本発明は、放水筒、放水用タンク、
CCDカメラ及び走行車部で構成され、無線で遠隔操作
される消火用無人自動車において、前記の遠隔制御装置
によって制御されることを特徴とする消火用無人自動車
である。Further, the present invention provides a water discharge cylinder, a water discharge tank,
An unmanned fire extinguishing vehicle, comprising a CCD camera and a traveling vehicle, which is remotely operated wirelessly, wherein the unmanned fire extinguishing vehicle is controlled by the remote control device.
【0010】また、本発明は、前記の消火用無人自動車
において、前記走行車部が、2軸の姿勢角度検出装置を
備え、一定の姿勢を保持しながら走行できることを特徴
とする消火用無人自動車である。[0010] The present invention also relates to the unmanned fire extinguishing vehicle, wherein the traveling vehicle unit is equipped with a biaxial attitude angle detecting device, and can travel while maintaining a constant attitude. It is.
【0011】また、本発明は、前記の消火用無人自動車
において、前記姿勢角度検出装置が、2個のジャイロス
コープと、1個の加速度センサと、1個の地磁気センサ
から構成されていることを特徴とする消火用無人自動車
である。The present invention also relates to the above-described unmanned fire extinguishing vehicle, wherein the attitude angle detecting device comprises two gyroscopes, one acceleration sensor, and one geomagnetic sensor. It is an unmanned fire extinguisher vehicle.
【0012】[0012]
【作用】本発明の消火用無人自動車の走行部は、2軸の
姿勢角度検出装置を備えていることから、走行中に障害
物に乗り上げた場合、姿勢角度の変化を制御器側で検知
できるので、直ちに適切な対応を取ることが可能であ
る。例えば、走行部に重心の移動機構や、車輪の懸架装
置による車体傾斜の可変機構を付与しておくことによ
り、転倒することなく走行できる。Since the traveling unit of the unmanned vehicle for extinguishing a fire according to the present invention is provided with a two-axis attitude angle detecting device, when the vehicle runs on an obstacle during traveling, a change in the attitude angle can be detected on the controller side. Therefore, it is possible to take appropriate measures immediately. For example, by providing a moving mechanism of the center of gravity or a variable mechanism of the vehicle body inclination by a wheel suspension device to the traveling unit, the vehicle can travel without falling.
【0013】また、本発明の遠隔操作装置における制御
器にも、2軸の姿勢角度検出装置が備えられているの
で、消火用無人自動車を前記のように作動させる場合、
制御器自体を傾けたり、制御器に取り付けられた前後左
右に傾けることが可能なスティックを操作したりするこ
とで、操作のための所要の信号を消火用無人自動車側に
送信することも可能である。Further, since the controller in the remote control device according to the present invention is also provided with the two-axis attitude angle detecting device, when operating the unmanned fire extinguishing vehicle as described above,
By tilting the controller itself or operating the stick attached to the controller that can be tilted back and forth and left and right, it is possible to transmit the required signal for operation to the unmanned vehicle for fire extinguishing. is there.
【0014】このため、本発明の遠隔制御装置の制御器
においては、操作に必要なスイッチ類の数を少なくする
ことが可能であり、例えば、消火用無人自動車を前後左
右に動かすためのスティック、消火用無人自動車のピッ
チ角、ロール角を調整するためのスティック、放水操作
のためのスイッチがあれば、一応の操作が可能である。
従って、消火用無人自動車の操縦のための煩雑な操作が
不要となる。Therefore, in the controller of the remote control device according to the present invention, it is possible to reduce the number of switches required for operation, for example, a stick for moving an unmanned fire extinguishing vehicle back and forth, right and left, As long as there is a stick for adjusting the pitch angle and roll angle of the unmanned vehicle for fire extinguishing, and a switch for water discharge operation, it can be operated for a while.
Therefore, a complicated operation for operating the unmanned fire extinguishing vehicle is not required.
【0015】また、本発明の遠隔制御装置に用いられる
姿勢角度検出装置に係る技術として、特開平11−21
1474号公報や、特開平11−211479号公報が
提案されている。これらは、3個のジャイロスコープ
と、2個ないし3個の加速度センサと、2個の地磁気セ
ンサを組み合わせ、更に誤差成分有無の判別、補正処理
を行う演算装置を付加したものである。As a technique relating to an attitude angle detecting device used in the remote control device of the present invention, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 1474 and Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-212479 have been proposed. These are combinations of three gyroscopes, two to three acceleration sensors, and two geomagnetic sensors, and further include an arithmetic unit for determining the presence or absence of an error component and performing correction processing.
【0016】前記のような構成とした理由は、ジャイロ
スコープ、加速度センサ、地磁気センサがそれぞれに特
有の欠点を有しているので、各センサの欠点を相互に補
完しあうためである。即ち、ジャイロスコープの出力か
ら姿勢角度を検出するには、出力を積分演算することか
ら、積分誤差が生じる。この影響は、例えばセンサをあ
る位置からいくらか動かし、もとの位置に戻したとき
に、演算した姿勢角度が元に戻らないことを意味してい
る。The reason for the above configuration is that the gyroscope, the acceleration sensor, and the terrestrial magnetism sensor have their own specific disadvantages, and the disadvantages of the sensors complement each other. That is, in order to detect the attitude angle from the output of the gyroscope, the output is integrated, and an integration error occurs. This effect means that, for example, when the sensor is slightly moved from a certain position and returned to the original position, the calculated attitude angle does not return to the original position.
【0017】また、加速度センサ及び地磁気センサの出
力より演算される姿勢角度は、重力加速度の他に加速度
が加わったときに正しい出力を示さないことや、電気的
なノイズや手ぶれの影響などにより、静止時に安定しな
いといった問題がある。よって、この姿勢角度検出装置
においては、補正演算処置装置の付加により、それぞれ
のセンサの長所を生かし、正確な姿勢角度を検出し得る
ように構成されている。Further, the posture angle calculated from the outputs of the acceleration sensor and the geomagnetic sensor may not show a correct output when acceleration is applied in addition to the gravitational acceleration, and may be affected by electric noise or camera shake. There is a problem that it is not stable at rest. Therefore, this posture angle detection device is configured to be able to detect an accurate posture angle by making use of the advantages of the respective sensors by adding a correction operation processing device.
【0018】前記の公報に開示された姿勢角度検出装置
においては、最低限3個のジャイロスコープと各2個の
加速度センサ及び地磁気センサを構成要素としている
が、本発明の遠隔制御装置においては、2軸の姿勢角度
を検出すればよいので、2個のジャイロスコープと各1
個の加速度センサ及び地磁気センサのみで必要な機能を
発現できる。In the attitude angle detecting device disclosed in the above-mentioned publication, at least three gyroscopes, two acceleration sensors and two geomagnetic sensors are used as components. However, in the remote control device of the present invention, Since it is sufficient to detect the attitude angles of two axes, two gyroscopes and one for each
Necessary functions can be expressed only by the acceleration sensor and the geomagnetic sensor.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下に、図を参照して本発明の実
施の形態につき、詳しく説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0020】図1は、本発明の消火用無人自動車遠隔制
御装置の制御器を示す図である。この制御器は、2個の
スティック11及び12と、スイッチ14付のスティッ
ク13と、モニター15とを具備している。モニター1
5は、液晶ディスプレイからなり、無人消火用自動車の
走行時の姿勢を検知したり、消火用無人自動車に搭載さ
れているCCDカメラによる映像を表示したりするもの
である。FIG. 1 is a diagram showing a controller of a remote control apparatus for an unmanned vehicle for extinguishing a fire according to the present invention. The controller comprises two sticks 11 and 12, a stick 13 with a switch 14, and a monitor 15. Monitor 1
Reference numeral 5 denotes a liquid crystal display for detecting the attitude of the unmanned fire extinguishing vehicle when it is running and displaying an image by a CCD camera mounted on the unmanned fire extinguishing vehicle.
【0021】スティック11、12は、前後左右に傾け
て操作する構造となっており、スティック11は、消火
用無人自動車走行部の前後左右への移動を制御し、ステ
ィックの傾きの度合いによって速度を制御する構成とな
っている。スティック12は、消火用無人自動車の姿勢
角度の制御に使用し、前後に倒すことによりピッチ角を
調整し、左右に倒すことによりロール角を調整する。The sticks 11 and 12 have a structure in which the sticks 11 and 12 are tilted back and forth and left and right. The stick 11 controls the movement of the unmanned vehicle for fire extinguishing in the front and rear and left and right directions, and the speed is controlled according to the degree of tilt of the sticks. It is configured to control. The stick 12 is used for controlling the attitude angle of the unmanned vehicle for fire extinguishing, and adjusts the pitch angle by tilting forward and backward, and adjusts the roll angle by tilting left and right.
【0022】つまり、モニター15により無人消火用自
動車の走行時の姿勢を検知し、スティック12の操作に
より消火用無人自動車が転倒しないように制御するもの
である。また、本制御器においては、スティック12の
操作で消火用無人自動車の姿勢を制御するが、制御器自
体を前後左右に傾けて消火用無人自動車の姿勢制御が可
能なように、制御器を設計することも可能である。That is, the attitude of the unmanned fire extinguishing vehicle during running is detected by the monitor 15, and the operation of the stick 12 is controlled so that the unmanned fire extinguishing vehicle does not fall. In the present controller, the attitude of the unmanned fire extinguishing vehicle is controlled by operating the stick 12, but the controller is designed so that the attitude of the unmanned fire extinguishing vehicle can be controlled by tilting the controller itself back and forth and left and right. It is also possible.
【0023】そして、スティック13は、前後に倒すこ
とが可能で、この操作により放水筒の仰角を制御し、ス
イッチ14を押すことで放水を行う。The stick 13 can be tilted back and forth. This operation controls the elevation angle of the water discharge tube, and presses the switch 14 to discharge water.
【0024】図2は、本発明の消火用無人自動車を示す
図である。車体21には放水筒22とCCDカメラ24
が搭載され、車体内には姿勢角度検出装置と放水用タン
ク(図示せず)が内蔵され、車体21に4組の車輪23
が取り付けられているという構成である。4組の車輪は
個別に駆動され、その懸架装置は車輪と車体との間隔を
個別に制御可能となっていて、その操作により車体の姿
勢を制御する。FIG. 2 is a diagram showing an unmanned fire extinguishing vehicle according to the present invention. The body 21 has a water discharge tube 22 and a CCD camera 24
The vehicle body 21 has a built-in attitude angle detection device and a water discharge tank (not shown).
Is attached. The four sets of wheels are individually driven, and the suspensions thereof are capable of individually controlling the distance between the wheels and the vehicle body, and control the posture of the vehicle body by the operation.
【0025】図3は、本発明の消火用無人自動車の遠隔
制御装置における、制御器の他の実施の形態を示すもの
である。この制御器は、眼鏡型で、姿勢制御装置及び送
信部31、放水用スイッチ32、ディスプレイ33及び
フレーム34とを具備している。ディスプレイ33は、
消火用無人自動車に搭載されているCCDカメラからの
映像を映し出すものである。この眼鏡をかけることによ
り、目標物を顔の動きによって捉え、その動作によって
放水筒22のピッチ角、ロール角及び仰角を制御し、放
水用のスイッチ32を押すことで放水を行う。FIG. 3 shows another embodiment of the controller in the remote control apparatus for an unmanned fire extinguishing vehicle according to the present invention. This controller is an eyeglass type, and includes an attitude control device and a transmission unit 31, a water discharge switch 32, a display 33, and a frame. The display 33 is
This is to display images from a CCD camera mounted on an unmanned fire extinguishing vehicle. By wearing these glasses, the target is grasped by the movement of the face, and the pitch, roll, and elevation angles of the water discharge tube 22 are controlled by the movement, and the water is discharged by pressing the water discharge switch 32.
【0026】このような構成により、本発明の消火用無
人自動車は、火災の現場で障害物を迂回もしくは乗り越
えて迅速に活動でき、かつ、その制御器は、スイッチ類
が少ないので操作が簡便である。With such a configuration, the unmanned vehicle for extinguishing a fire according to the present invention can operate quickly by bypassing or overcoming obstacles at the scene of a fire, and its controller is simple to operate because it has few switches. is there.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、走行性能に優れた消火用無人自動車と、操作が簡便
な制御器を備えた消火用無人自動車の遠隔制御装置が得
られ、火災現場における消火作業の安全性及び効率を向
上することができる。As described above, according to the present invention, an unmanned fire extinguishing vehicle having excellent running performance and a remote control device for an unmanned fire extinguishing vehicle provided with a controller which is easy to operate can be obtained. It is possible to improve the safety and efficiency of fire extinguishing work at a fire site.
【図1】本発明の消火用無人自動車の遠隔制御に用いる
制御器の一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of a controller used for remote control of an unmanned fire extinguishing vehicle according to the present invention.
【図2】本発明の消火用無人自動車の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of an unmanned fire extinguishing vehicle according to the present invention.
【図3】本発明の消火用無人自動車の遠隔制御に用いる
制御器の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a controller used for remote control of an unmanned fire extinguishing vehicle according to the present invention.
11、12、13 スティック 14 スイッチ 15 モニター 21 車体 22 放水筒 23 車輪 24 CCDカメラ 31 姿勢制御装置 32 放水用スイッチ 33 ディスプレイ 34 フレーム 11, 12, 13 stick 14 switch 15 monitor 21 body 22 water discharge tube 23 wheels 24 CCD camera 31 attitude control device 32 water discharge switch 33 display 34 frame
Claims (5)
構成される消火用無人自動車の遠隔制御装置において、
前記消火用無人自動車の放水筒、CCDカメラ、及び走
行車部の制御を、2軸の姿勢角度検出装置と、1個以上
のスイッチとを備えた制御器によって制御することを特
徴とする消火用無人自動車の遠隔制御装置。1. A remote control device for an unmanned fire extinguishing vehicle comprising a water discharge tube, a CCD camera, and a traveling vehicle,
The control of the water discharge tube, the CCD camera, and the traveling vehicle of the unmanned vehicle for fire extinguishing is controlled by a controller including a two-axis attitude angle detecting device and one or more switches. Remote control device for unmanned vehicles.
隔制御装置において、前記姿勢角度検出装置は、2個の
ジャイロスコープと、1個の加速度センサと、1個の地
磁気センサから構成されていることを特徴とする消火用
無人自動車の遠隔制御装置。2. The remote control device for an unmanned fire extinguishing vehicle according to claim 1, wherein the attitude angle detection device includes two gyroscopes, one acceleration sensor, and one geomagnetic sensor. A remote control device for an unmanned vehicle for fire extinguishing.
構成される消火用無人自動車において、請求項1または
請求項2に記載の遠隔制御装置によって制御されること
を特徴とする消火用無人自動車。3. An unmanned fire extinguisher vehicle comprising a water discharge tube, a CCD camera, and a traveling vehicle unit, wherein the unmanned fire extinguisher vehicle is controlled by the remote control device according to claim 1 or 2. Car.
いて、前記走行車部は、2軸の姿勢角度検出装置を備
え、一定の姿勢を保持しながら走行できることを特徴と
する消火用無人自動車。4. The unmanned vehicle for extinguishing fire according to claim 3, wherein the traveling vehicle section includes a two-axis posture angle detecting device, and can travel while maintaining a constant posture. .
いて、前記姿勢角度検出装置は、2個のジャイロスコー
プと、1個の加速度センサと、1個の地磁気センサから
構成されていることを特徴とする消火用無人自動車。5. The unmanned fire extinguisher vehicle according to claim 4, wherein the attitude angle detecting device includes two gyroscopes, one acceleration sensor, and one geomagnetic sensor. Unmanned fire extinguisher vehicle characterized by:
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