JP3244554B2 - 移動体用煙感知装置 - Google Patents
移動体用煙感知装置Info
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は移動体用煙感知装置に係
り、特に警備対象内を自律走行し、警備を行なう移動体
に搭載され煙を感知する移動体用煙感知装置に関する。
り、特に警備対象内を自律走行し、警備を行なう移動体
に搭載され煙を感知する移動体用煙感知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビル等の警備対象内を所定の経路
で自律走行し、移動しながら警備対象内における不審者
の侵入、火災等の異常事態を検知して、異常警報を発
し、侵入者の映像撮影、火災の消火等の処理を行なう警
備用ロボットが開発されつつある。このような警備用ロ
ボットでは異常事態の検知を確実に行なうことが要求さ
れる。
で自律走行し、移動しながら警備対象内における不審者
の侵入、火災等の異常事態を検知して、異常警報を発
し、侵入者の映像撮影、火災の消火等の処理を行なう警
備用ロボットが開発されつつある。このような警備用ロ
ボットでは異常事態の検知を確実に行なうことが要求さ
れる。
【０００３】火災の検知には通常、煙感知器が用いられ
る。煙感知器には大きく分けて、次の２種類が知られて
いる。一つは感知器内に光源及び光源に対向又は非対向
の位置に光検出素子を設置し、煙の粒子が感知器内に侵
入した場合に感知器内部での煙の存在による光の乱反射
や遮光、減光等により、光検出素子の出力レベルが変化
することを利用して、警報を発する光電式感知器で、も
う一つは感知器内で煙粒子をイオン化し、その電位変化
を検出するイオン化式である。
る。煙感知器には大きく分けて、次の２種類が知られて
いる。一つは感知器内に光源及び光源に対向又は非対向
の位置に光検出素子を設置し、煙の粒子が感知器内に侵
入した場合に感知器内部での煙の存在による光の乱反射
や遮光、減光等により、光検出素子の出力レベルが変化
することを利用して、警報を発する光電式感知器で、も
う一つは感知器内で煙粒子をイオン化し、その電位変化
を検出するイオン化式である。
【０００４】以上の２種類の煙感知器は煙の検出出力が
煙の濃度に比例するため、高い感度を得るためには煙の
濃度の高い位置に設置する必要があった。
煙の濃度に比例するため、高い感度を得るためには煙の
濃度の高い位置に設置する必要があった。
【０００５】火災等で発生した煙は一般には高温の空気
と共に対流するため、火災発生初期時は高い位置に滞留
する。このため、固定式の煙感知器では天井等の高い位
置に配設される。図６に固定式の煙感知器の設置位置を
説明するための図を示す。同図中、２１は床、２２は天
井、２３は煙感知器を示す。図６に示すように火災が発
生した場合、煙は天井２２付近で濃く、床２１付近では
薄いが、煙感知器２３は天井２２に固定され、火災を早
期に発見できる構成とされていた。
と共に対流するため、火災発生初期時は高い位置に滞留
する。このため、固定式の煙感知器では天井等の高い位
置に配設される。図６に固定式の煙感知器の設置位置を
説明するための図を示す。同図中、２１は床、２２は天
井、２３は煙感知器を示す。図６に示すように火災が発
生した場合、煙は天井２２付近で濃く、床２１付近では
薄いが、煙感知器２３は天井２２に固定され、火災を早
期に発見できる構成とされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、警備用ロボ
ットは警備対象内の廊下、通路を移動して警備を行なう
ため、その大きさは人間の大きさを越えることができな
いことが多い。したがって、図７に示すように煙感知器
２４をそのままロボット本体２５に取り付けたのでは天
井２２付近の煙を感知することはできず、煙感知器２４
をロボット本体２５のどんなに高所に取り付けた場合で
も天井付近までは到らないため、火災発生初期時にはご
く薄い煙を含んだ空気にしか接触することができないた
め、火災等の災害の発見が遅れて、警備対象の被害が拡
大するおそれがある等の問題点があった。
ットは警備対象内の廊下、通路を移動して警備を行なう
ため、その大きさは人間の大きさを越えることができな
いことが多い。したがって、図７に示すように煙感知器
２４をそのままロボット本体２５に取り付けたのでは天
井２２付近の煙を感知することはできず、煙感知器２４
をロボット本体２５のどんなに高所に取り付けた場合で
も天井付近までは到らないため、火災発生初期時にはご
く薄い煙を含んだ空気にしか接触することができないた
め、火災等の災害の発見が遅れて、警備対象の被害が拡
大するおそれがある等の問題点があった。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、高感度に煙の検出が可能な移動体用煙感知装置を提
供することを目的とする。
で、高感度に煙の検出が可能な移動体用煙感知装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、警備対象内を
移動して、該警備対象内の異常を検出する移動体に搭載
される移動体用煙感知装置であって、周囲の空間に所定
の角度で光を射出する投光部と、該投光部より射出され
た光のうち所定の高さ位置で反射した光を検知する角度
に検知面が設定され、該所定の高さ位置まで滞留した煙
を検出し、検知信号を出力する光検知部と、該光検知部
の検知信号により、該煙を検知し、異常を報知する報知
部と、 少なくとも移動体の移動する経路データと移動経
路の任意の地点の天井の高さデータを記憶している記憶
部と、前記警備対象内の天井の高さに応じて、前記光検
知部の角度を可変する可変手段とを具備してなる。
移動して、該警備対象内の異常を検出する移動体に搭載
される移動体用煙感知装置であって、周囲の空間に所定
の角度で光を射出する投光部と、該投光部より射出され
た光のうち所定の高さ位置で反射した光を検知する角度
に検知面が設定され、該所定の高さ位置まで滞留した煙
を検出し、検知信号を出力する光検知部と、該光検知部
の検知信号により、該煙を検知し、異常を報知する報知
部と、 少なくとも移動体の移動する経路データと移動経
路の任意の地点の天井の高さデータを記憶している記憶
部と、前記警備対象内の天井の高さに応じて、前記光検
知部の角度を可変する可変手段とを具備してなる。
【０００９】
【作用】投光部から出射された光の反射を光検知部で検
知することにより煙の存在を検出する。このため、非接
触で煙の検知ができ、移動体の移動をスムーズに行なわ
せることができる。
知することにより煙の存在を検出する。このため、非接
触で煙の検知ができ、移動体の移動をスムーズに行なわ
せることができる。
【００１０】また、天井付近の煙も容易に検知すること
ができるため、火災をいち早く発見することができる。
ができるため、火災をいち早く発見することができる。
【００１１】
【実施例】図２は本発明の一実施例の煙感知装置を搭載
した警備用ロボットの構成図を示す。同図中、１は警備
用ロボット本体を示す。警備用ロボット１は主に、主制
御部２、警備用センサ部３、移動機構部４、環境認識用
センサ部５よりなる。
した警備用ロボットの構成図を示す。同図中、１は警備
用ロボット本体を示す。警備用ロボット１は主に、主制
御部２、警備用センサ部３、移動機構部４、環境認識用
センサ部５よりなる。
【００１２】主制御部２はマイクロプロセッサ等よりな
る処理部２ａと、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ラン
ダムアクセスメモリ、外部記憶装置等よりなる記憶部２
ｂとよりなり、警備用ロボット１の動作制御や巡回計
画、警備センタ６に対して警報の出力等を行なう。
る処理部２ａと、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ラン
ダムアクセスメモリ、外部記憶装置等よりなる記憶部２
ｂとよりなり、警備用ロボット１の動作制御や巡回計
画、警備センタ６に対して警報の出力等を行なう。
【００１３】記憶部２ｂには警備用ロボット１の移動す
る経路、経路上の各地点から周囲の壁や天井までの距離
等の移動に必要なデータ等が記憶されている。処理部２
ａは記憶部２ｂに記憶されたデータ等を処理して各種制
御信号を生成する。環境認識用センサ部３はロボット１
の周囲の環境（壁からの距離ロボットの移動量等）を検
出して、主制御部２に供給する。主制御部２は環境認識
用センサ部５からの検出データと記憶部２ｂからの記憶
データに基づいて移動機構部４を制御して、ロボット１
を無人で警備対象内で運行させる。
る経路、経路上の各地点から周囲の壁や天井までの距離
等の移動に必要なデータ等が記憶されている。処理部２
ａは記憶部２ｂに記憶されたデータ等を処理して各種制
御信号を生成する。環境認識用センサ部３はロボット１
の周囲の環境（壁からの距離ロボットの移動量等）を検
出して、主制御部２に供給する。主制御部２は環境認識
用センサ部５からの検出データと記憶部２ｂからの記憶
データに基づいて移動機構部４を制御して、ロボット１
を無人で警備対象内で運行させる。
【００１４】警備用センサ部３は侵入センサシステム３
ａ、煙センサシステム３ｂよりなり、侵入者や火災煙等
を検知して、異常を検知した場合に主制御部２に異常を
知らせる警報信号を供給する。
ａ、煙センサシステム３ｂよりなり、侵入者や火災煙等
を検知して、異常を検知した場合に主制御部２に異常を
知らせる警報信号を供給する。
【００１５】侵入センサシステム３ａは例えば赤外線セ
ンサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)等により周囲の
赤外線映像を検出し、不審者を判別し、警報信号を主制
御部２に供給する。
ンサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)等により周囲の
赤外線映像を検出し、不審者を判別し、警報信号を主制
御部２に供給する。
【００１６】図１に煙センサシステム３ｂの概略構成図
を示す。煙センサシステム３ｂは投光部７、光検知部
８、判断部９よりなり、ロボット本体１上面に搭載され
る。投光部７は煙等に吸収されにくい波長の光、例え
ば、近赤外線光を発生する半導体素子や電球等より構成
されている。
を示す。煙センサシステム３ｂは投光部７、光検知部
８、判断部９よりなり、ロボット本体１上面に搭載され
る。投光部７は煙等に吸収されにくい波長の光、例え
ば、近赤外線光を発生する半導体素子や電球等より構成
されている。
【００１７】光検知部８は投光部７より出射される光の
波長を感知するフォトダイオード、フォトトランジスタ
等の受光素子より構成されている。
波長を感知するフォトダイオード、フォトトランジスタ
等の受光素子より構成されている。
【００１８】判断部９はコンパレータや論理回路等より
なり、投光部７及び光検知部８が接続される。判断部９
は投光部７へ点灯信号を供給し、投光部７の点灯制御を
行なうと共に、光検知部８より光検知信号が供給され、
入力信号レベルに応じて、光の入射の有無を判断し、光
の入射が有と判断した場合に、主制御部２に警報信号を
出力する。
なり、投光部７及び光検知部８が接続される。判断部９
は投光部７へ点灯信号を供給し、投光部７の点灯制御を
行なうと共に、光検知部８より光検知信号が供給され、
入力信号レベルに応じて、光の入射の有無を判断し、光
の入射が有と判断した場合に、主制御部２に警報信号を
出力する。
【００１９】投光部７及び光検知部８の水平方向に対す
る角度θ0 及びθ1 は投光部７の光が煙検知設定位置Ｐ
0 で乱反射したときに、光検知部８に入射する角度に設
定される。このとき、検知設定位置Ｐ0 は天井より若
干、低い位置に設定される。これは、火災時には煙は熱
せられた空気と共に対流し、火災発生初期時には高い位
置に滞留するため、煙により投光部７から出射された光
が天井より若干低い煙検知設定位置Ｐ0 で煙により乱反
射し、光検知部８に入射する構成とするためである。
る角度θ0 及びθ1 は投光部７の光が煙検知設定位置Ｐ
0 で乱反射したときに、光検知部８に入射する角度に設
定される。このとき、検知設定位置Ｐ0 は天井より若
干、低い位置に設定される。これは、火災時には煙は熱
せられた空気と共に対流し、火災発生初期時には高い位
置に滞留するため、煙により投光部７から出射された光
が天井より若干低い煙検知設定位置Ｐ0 で煙により乱反
射し、光検知部８に入射する構成とするためである。
【００２０】図３に本発明の一実施例の動作説明図を示
す。図３（Ａ）は火災等が発生していない状態、図３
（Ｂ）は火災が発生した状態を示す。同図中、９は天
井、１０は床を示す。
す。図３（Ａ）は火災等が発生していない状態、図３
（Ｂ）は火災が発生した状態を示す。同図中、９は天
井、１０は床を示す。
【００２１】火災が発生していない状態では投光部７か
ら出射した光Ｌ1 は天井９まで達し、天井９で反射す
る。このとき、天井９で反射した反射光Ｌ2 は光検知部
８の検知角度とは異なるため、光検知部８により検知さ
れない。このため、判断部９からは警報信号は出力され
ない。
ら出射した光Ｌ1 は天井９まで達し、天井９で反射す
る。このとき、天井９で反射した反射光Ｌ2 は光検知部
８の検知角度とは異なるため、光検知部８により検知さ
れない。このため、判断部９からは警報信号は出力され
ない。
【００２２】また、火災が発生した場合、煙１１は熱せ
られた空気と共に天井９付近に滞留する。このため、投
光部７から出射した光Ｌ1 は天井９まで達せずに煙１１
で反射する。このとき、煙１１が煙検知設定位置Ｐ0 に
達していれば、反射光Ｌ3 は光検知部８に入射し、検知
される。光検知部８が反射光Ｌ3 を検知すると判断部９
は警報信号を主制御部２に供給する。主制御部２はこれ
を、無線により警備センタ６に通報する。
られた空気と共に天井９付近に滞留する。このため、投
光部７から出射した光Ｌ1 は天井９まで達せずに煙１１
で反射する。このとき、煙１１が煙検知設定位置Ｐ0 に
達していれば、反射光Ｌ3 は光検知部８に入射し、検知
される。光検知部８が反射光Ｌ3 を検知すると判断部９
は警報信号を主制御部２に供給する。主制御部２はこれ
を、無線により警備センタ６に通報する。
【００２３】以上のように本実施例によれば、非接触で
天井９付近の煙を検知できるため、早期に火災を発生で
き、火災の拡大を防止できると共に、ロボット１の走行
をスムーズに行ない得る。
天井９付近の煙を検知できるため、早期に火災を発生で
き、火災の拡大を防止できると共に、ロボット１の走行
をスムーズに行ない得る。
【００２４】図４は本発明の他の実施例の煙センサシス
テムの構成図を示す。同図中、図１、図２と同一構成部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。
テムの構成図を示す。同図中、図１、図２と同一構成部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】一般に警備対象の天井は平坦ではなく粱、
防煙用隔壁、照明、あるいは天井の高さが異なっている
のが通常である。このため、煙検知設定位置Ｐ0 を固定
にすると投光部７からの光が、粱等で反射し、光検知部
８で検知され、警報が発せられる恐れがある。本実施例
では天井の高さの異なる警備対象内においても誤動作な
く使用可能な構成としたものである。
防煙用隔壁、照明、あるいは天井の高さが異なっている
のが通常である。このため、煙検知設定位置Ｐ0 を固定
にすると投光部７からの光が、粱等で反射し、光検知部
８で検知され、警報が発せられる恐れがある。本実施例
では天井の高さの異なる警備対象内においても誤動作な
く使用可能な構成としたものである。
【００２６】本実施例は光検知部８をアクチュエータ等
により矢印Ｘ方向へ回動可能な構成として、煙検知設定
位置Ｐ0 を可変できる構成としている。
により矢印Ｘ方向へ回動可能な構成として、煙検知設定
位置Ｐ0 を可変できる構成としている。
【００２７】煙検知設定位置Ｐ0 を可変する方法として
ここでは投光部７の光の出射角度θ0 で固定しておき、
光検知部８の角度を変えることにより煙検知位置を変え
ている。
ここでは投光部７の光の出射角度θ0 で固定しておき、
光検知部８の角度を変えることにより煙検知位置を変え
ている。
【００２８】まず、光検知部８の感知面を角度θ1 方向
に向けると、光検知エリアＡ0 が上方を向くため、投光
部７より出射される光Ｌ1 との交点が上部に位置し、煙
検知設定位置は位置Ｐ1 となる。
に向けると、光検知エリアＡ0 が上方を向くため、投光
部７より出射される光Ｌ1 との交点が上部に位置し、煙
検知設定位置は位置Ｐ1 となる。
【００２９】光検知部８の検知面角度θ2 （＜θ1 ）に
向けると、光検知エリアＡ0 が下がり、投光部７より出
射される光Ｌ1 との交点が下がるため、煙検知設定位置
はＰ 1 より低いＰ2 に設定される。
向けると、光検知エリアＡ0 が下がり、投光部７より出
射される光Ｌ1 との交点が下がるため、煙検知設定位置
はＰ 1 より低いＰ2 に設定される。
【００３０】また、光検知部８の検知面を角度θ3 （＜
θ2 ＜θ1 ）に向けると、光検知エリアＡ0 がさらに下
がり、投光部７より出射される光Ｌ1 との交点が下がる
ため、煙検知設定位置は位置Ｐ2 よりさらに低い位置Ｐ
3 に設定される。
θ2 ＜θ1 ）に向けると、光検知エリアＡ0 がさらに下
がり、投光部７より出射される光Ｌ1 との交点が下がる
ため、煙検知設定位置は位置Ｐ2 よりさらに低い位置Ｐ
3 に設定される。
【００３１】図５に本実施例の動作説明図を示す。同図
中、９ａは粱で、この部分は高さが天井９より若干低く
なる。
中、９ａは粱で、この部分は高さが天井９より若干低く
なる。
【００３２】なお、主制御部２の記憶部２ｂ内には経路
等のデータの他に各地点の天井の高さのデータも記憶さ
れているものとする。
等のデータの他に各地点の天井の高さのデータも記憶さ
れているものとする。
【００３３】ロボット１は地点Ｓ1 においては天井９の
高さはｈ1 で、このとき、煙に対して最も感度が良好と
なる高さ位置Ｐ1 が煙検知設定位置となるようにアクチ
ュエータを駆動して、光検知部８の角度を設定する。
高さはｈ1 で、このとき、煙に対して最も感度が良好と
なる高さ位置Ｐ1 が煙検知設定位置となるようにアクチ
ュエータを駆動して、光検知部８の角度を設定する。
【００３４】ロボット１が進行して、地点Ｓ2 に達する
と、記憶部２ｂ内の天井９の高さのデータが粱１０によ
り変わり、高さｈ2 となる。主制御部２は高さｈ2 に応
じて制御信号を生成し、アクチュエータ１２に供給す
る。アクチュエータ１２は制御信号に応じて駆動し、光
検知部８の角度を変え、天井の高さｈ2 のときに煙に対
して、最も感度が良好となる高さ位置Ｐ2 が煙検知設定
位置とされる。
と、記憶部２ｂ内の天井９の高さのデータが粱１０によ
り変わり、高さｈ2 となる。主制御部２は高さｈ2 に応
じて制御信号を生成し、アクチュエータ１２に供給す
る。アクチュエータ１２は制御信号に応じて駆動し、光
検知部８の角度を変え、天井の高さｈ2 のときに煙に対
して、最も感度が良好となる高さ位置Ｐ2 が煙検知設定
位置とされる。
【００３５】本実施例によれば、天井９の高さに応じて
煙検知設定位置を変えつつ、移動することができるた
め、天井９の高さが変わる警備対象に対しても誤動作な
く、用いることが可能となる。
煙検知設定位置を変えつつ、移動することができるた
め、天井９の高さが変わる警備対象に対しても誤動作な
く、用いることが可能となる。
【００３６】なお、本実施例では光検知部８の角度を変
える構成としたが、これに限ることはなく、投光部７の
出射光Ｌ1 の出射方向又は、投光部７及び光検知部８の
両方の角度を変える構成としてもよい。
える構成としたが、これに限ることはなく、投光部７の
出射光Ｌ1 の出射方向又は、投光部７及び光検知部８の
両方の角度を変える構成としてもよい。
【００３７】また、上記実施例において、投光部７から
出射される光Ｌ1 を点滅させ、その点滅パターンに基づ
いた光を検知光としてとらえる構成とすることにより空
間に飛びかう他の光などのノイズを除去して光の検知が
行なえるため、より正確な動作を行ない得る。
出射される光Ｌ1 を点滅させ、その点滅パターンに基づ
いた光を検知光としてとらえる構成とすることにより空
間に飛びかう他の光などのノイズを除去して光の検知が
行なえるため、より正確な動作を行ない得る。
【００３８】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、非接触で
天井付近の煙を検知することができるため、移動体の移
動に影響を与えることなく火災初期の煙を検知でき、早
期に警報を発することができ、したがって、火災の拡大
を防止できる等の特長を有する。
天井付近の煙を検知することができるため、移動体の移
動に影響を与えることなく火災初期の煙を検知でき、早
期に警報を発することができ、したがって、火災の拡大
を防止できる等の特長を有する。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の煙感知装置を搭載した警備
用のロボットの構成図である。
用のロボットの構成図である。
【図３】本発明の一実施例の動作説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の構成図である。
【図５】本発明の他の実施例の動作説明図である。
【図６】固定式煙検知器の説明図である。
【図７】従来の警備用ロボットの説明図である。
【符号の説明】 １ 警備用ロボット ２ 主制御部 ３ 警備用センサシステム ３ａ 侵入者センサシステム ３ｂ 煙センサシステム ７ 投光部 ８ 光検知部 ９ 判断部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08B 17/103 G01N 21/53 G05D 1/02 G08B 21/00
Claims (1)
- 【請求項１】 警備対象内を移動して、該警備対象内の
異常を検出する移動体に搭載される移動体用煙感知装置
であって、 周囲の空間に所定の角度で光を射出する投光部と、 該投光部より射出された光のうち所定の高さ位置で反射
した光を検知する角度に検知面が設定され、該所定の高
さ位置まで滞留した煙を検出し、検知信号を出力する光
検知部と、 該光検知部の検知信号により、該煙を検知し、異常を報
知する報知部と、 少なくとも移動体の移動する経路データと移動経路の任
意の地点の天井の高さデータを記憶している記憶部と、 前記警備対象内の天井の高さに応じて、前記光検知部の
角度を可変する可変手段と を具備したことを特徴とする
移動体用煙感知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01117393A JP3244554B2 (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 移動体用煙感知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01117393A JP3244554B2 (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | 移動体用煙感知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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