JP3477542B2

JP3477542B2 - 応援給電可能な火災用ロボット設備

Info

Publication number: JP3477542B2
Application number: JP07678995A
Authority: JP
Inventors: 雅之中村; 法道志賀
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 2003-12-10
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JPH08266669A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、火災時に消火を行っ
たり、火災監視、避難誘導等を行う火災用ロボット設備
に関するもので、特に、電圧の低下した火災用ロボット
に対して応援給電可能な火災用ロボット設備に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の火災用ロボットとして特開昭６３
−１２２４７２号が知られている。この火災用ロボット
は消火剤を積んでおり、火災時にロボットに搭載されて
いる電池により電動モータを駆動し、火災地点まで移動
し、消火剤を放出するように構成されている。そして、
この電池が放電した場合には、正規電圧に充電されてい
る電池と交換するか、若しくは、電池をコンセントに接
続し、充電器を介して充電するかしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例には次の様な問
題がある。（１）電池交換する場合は、常に交換用電池を用意して
おくとともに、その電圧を規定電圧に維持しておかねば
ならず、その維持管理が面倒である。

【０００４】（２）電池を動力源としているので、長時
間にわたる給電は困難である。そのため、火災用ロボッ
トの行動範囲や消火あるいは火災監視などの能力に制約
を受ける。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑み火災用ロボッ
トの搭載している電池の電圧低下により火災用ロボット
の行動範囲や消火あるいは火災監視などの能力に制約を
受けない様にすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、火災用ロボ
ットの走行案内をする移動経路と；該移動経路に複数配
設された火災用ロボットと；該火災用ロボットに設けら
れた充電式蓄電池及び応援給電装置と；該火災用ロボッ
トの充電式蓄電池の電圧低下時に隣接する他の火災用ロ
ボットに応援給電命令を発する制御手段と；を備えるこ
と、により前記目的を達成しようとするものである。

【０００７】

【作用】制御手段は、火災用ロボットを火災発生地点に
向って移動経路上を進行させるとともに、火災発生地点
近傍で停止させる。そして、該火災用ロボットに消火活
動を開始させると、搭載した機器の電力消費に伴い充電
式蓄電池の電圧が次第に低下する。この時、制御手段の
命令により隣接する火災用ロボットが消火活動中の火災
用ロボットに接近し、応援給受電装置を介して給電が開
始される。

【０００８】

【実施例】この発明の第１実施例を図１〜図１０により
説明する。トンネルの走行路の側壁上部又は真上にモノ
レール３０を設け、該モノレール３０に車輪１１を介し
て火災用ロボット１０を設ける。

【０００９】この火災用ロボット１０は、例えば、消
火、火災監視用の消火用ロボットであり、間隔をおいて
複数配設されている。前記モノレール３０は、火災用ロ
ボットの走行を案内する移動経路で、例えば、前記トン
ネルの他、石油化学工場などのプラント設備の敷地、工
場内、ビルなどの建物内、などの消火対象物に沿って配
設される。

【００１０】このモノレール３０には前記火災用ロボッ
ト１０を待機させるロボットステーション３１が間隔を
あけて複数設けられている。このロボットステーション
３１は開閉自在なボックスである。

【００１１】モノレール３０には、所定間隔、例えば、
２５ｍ間隔、に移動定点３２が設けられている。この移
動定点３２は火災用ロボット１０が消火、或いは火災監
視のため移動する時の停止位置である。

【００１２】火災用ロボット（移動式ロボット本体）１
０には、充電式蓄電池２０が設けられており、この蓄電
池２０は、電動モータ１２、モニタノズル１３の方向制
御用モータ２１、電動ポンプ１５、制御装置１７、アン
テナ１９付きの送受信器１８などに電源を供給する。

【００１３】前記電動モータ１２はチェーンなどを介し
て車輪１１を正転／逆転させ火災用ロボット１０を走行
させる。又、電動ポンプ１５は、連結配管１６に設けら
れているが、該連結配管１６は延伸装置２３を介して受
給管部１３０に接続されている。前記受給管部１３０の
先端部には、接触式流体継手１１０が設けられている。

【００１４】２２は監視用テレビカメラ、４０は消火剤
の貯蔵部、４１は火災受信機４４とアンテナ４３を有す
る送受信機４２とが接続されている制御盤、４５は火災
受信機４４に接続され、かつ、トンネルの側壁に間隔を
おいて複数配設された火災感知器、をそれぞれ示す。こ
の火災感知器４５として、例えば、熱、煙、炎の光、ガ
ス、臭いなどによる各種感知器があるが、必要に応じて
適宜選択される。なお、４７は連絡管３３を介して供給
配管１００に接続され、かつ、制御盤４１により制御さ
れる給水ポンプである。

【００１５】供給配管１００は、モノレール３０に沿っ
て配設され、該配管１００には移動定点３２に対応して
複数の供給管部１２０が設けられている。この供給管部
１２０には、弁１３５と接触式流体継手１１０が設けら
れている。

【００１６】前記接触式流体継手１１０は供給管部１２
０と受給管部１３０とから構成されている（図４）。

【００１７】供給管部１２０の供給路１２３は直径Ｄに
形成されているが、その先端部は絞り込まれ、断面円錐
台状をなしている。放出口１２１の直径ｄは、前記直径
Ｄに比べ大幅に縮径されている。両直径の割合ｄ／Ｄは
必要に応じて適宜決定されるが、例えば、ｄ／Ｄは１／
５が選ばれる。

【００１８】供給管部１２０の先端にはフランジ１２２
が設けられている。この供給管部１２０の先端面は接触
面１２４をなしているが、この接触面１２４は、平滑
に、かつ、軸心Ｃに対して垂直状に形成されている。

【００１９】受給管部１３０には受給路１３３が設けら
れているが、この受給路１３３は、出口１３６に向って
次第に広がっている。受給口１３１の直径ｗは前記放出
口１２１の直径ｄより若干大きく形成されている。該両
直径の割合ｄ／ｗは必要に応じて適宜選択され、例え
ば、ｄ／ｗは０．９が選ばれる。前記放出口１２１と受
給口１３１とは対向しており、両口１２１、１３１の軸
心は該流体継手１１０の軸心Ｃ上に位置している。

【００２０】受給管部１３０の後端には、フランジ１３
２が設けられている。この受給管部１３０の後端面は、
接触面１３４をなしているが、この接触面１３４は平滑
に、かつ、軸心Ｃに対して垂直状に形成されている。

【００２１】この接触面１３４は、Ｏリング１３７を介
して前記接触面１２４に当接しているが、両接触面１２
４、１３４間にはわずかな隙間があり、この隙間が吸引
部Ｇを形成している。

【００２２】この吸引部Ｇは放出口１２１、受給口１３
１と連通し、通水時には両口１２１、１３１間における
圧力と同圧、即ち、負圧となる。なお、両接触面１２
４、１３４の面積の大きさは、必要に応じて適宜選択さ
れるが、その面積が大きくなるに従って吸引力が増大す
る。

【００２３】モノレール３０に間隔をおいて配設された
ロボットステーション３１には、それぞれ充電用給受電
装置の給電手段が設けられている。この給電手段の種類
や形状などは必要に応じて適宜選択され、例えば、非接
触式給電装置（手段）４０１が設けられている。

【００２４】この非接触式給電装置４０１はモノレール
３０に沿って所定間隔、例えば、全長３０００ｍのモノ
レールに５００ｍおきに設けられており、その給電装置
の全長は、例えば、２ｍであり火災用ロボット１０の停
止位置が多少ずれても火災用ロボット１０に給電ができ
るようになっている。

【００２５】この給電装置４０１は、図３に示す様に、
コ字状の磁性体４０１ａに巻かれた給電用配線４０１ｂ
を備えている。この配線４０１ｂは腐食を防止するため
樹脂により被覆されている。

【００２６】非接触式給電装置４０１は、ロボットステ
ーション３１内に設けられ、かつ、給電回路Ｃ1に配設
されている。

【００２７】この給電回路Ｃ1は高周波電源装置４１１
に接続している。

【００２８】火災用ロボット（移動式ロボット本体）１
０には、充電用給受電装置の受電手段、例えば、非接触
式受電装置３２１が設けられている。この装置３２１
は、図３に示す様に、コ字状の磁性体３２１ａに巻かれ
た受電コイル３２１ｂを備えている。この受電コイル３
２１ｂは電源変換装置３２２に接続されている。充電式
蓄電池２０には応援給受電装置の応援給電手段１と応援
受電手段２が接続されている。この両手段１、２の種類
や形状などは必要に応じて適宜選択される。

【００２９】この電源変換装置３２２は、受電コイル３
２１ｂによって受電された高周波電流を直流電流に変換
して蓄電池（充電式電池）２０を充電する。

【００３０】火災用ロボット１０のブロック回路図を図
５により説明する。図５において、ＭＰＵ１０はマイク
ロコンピュータ、ＲＯＭ１１は図７、図８にフローチャ
ートで示す動作プログラムを記憶するリードオンリメモ
リ、ＥＥＰＲＯＭ１１は火災用ロボット１０の自己アド
レス、制御に必要なロボット毎に異なる設定値等を記憶
した電気的に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭをそれぞれ示
す。なお、ＥＥＰＲＯＭ１１の代わりにディップスイッ
チ等を用いてもよい。

【００３１】ＲＡＭ１１は作業領域としてのランダムア
クセスメモリ、ＣＢ１１は電動モータ１２の制御回路、
ＣＢ１２はモニタノズル１３の方向制御モータ２１の制
御回路、ＣＢ１３は電動ポンプ１５の制御回路、ＣＢ１
４は、延伸装置２３の制御回路、ＣＢ１５は弁１３５の
放水制御回路、ＣＢ１６は監視用テレビカメラ２２の制
御回路、ＣＢ１７は蓄電池の充電監視回路、ＰＮ１１は
各種スイッチやテンキー等（図示せず）が設けられた入
力操作部、ＤＰ１１は各種表示灯やＬＣＤ等の表示器
（図示せず）が設けられた表示部、ＭＳ１１は定点カウ
ント用のマイクロスイッチ、ＩＦ１１〜ＩＦ１９、ＩＦ
１０１、ＩＦ１０２はインターフェース、をそれぞれ示
す。なお、ＩＦ１９は送受信機１８接続用インターフェ
ースである。

【００３２】制御盤４１のブロック回路図を図６により
説明する。図６において、ＭＰＵ２０はマイクロコンピ
ュータ、ＲＯＭ２１は図９、図１０にフローチャートで
示す動作プログラムを記憶するリードオンリメモリ、Ｅ
ＥＰＲＯＭ２１は複数のロボット１０の各アドレス、火
災用ロボット１０ごとに必要な火災用ロボット毎に異な
る設定値等を記憶した電気的に書き換え可能なＥＥＰＲ
ＯＭ、をそれぞれ示す。尚、ＥＥＰＲＯＭ２１の代わり
にディップスイッチ等を用いてもよい。

【００３３】ＲＡＭ２１は作業領域としてのランダムア
クセスメモリ、ＴＲＸ２１は火災受信機４４と信号の授
受を行う火災情報送受信回路、ＴＭ１、ＴＭ２は充電時
間を決めるタイマ、ＣＢ２１は高周波電源装置４１１の
制御回路、ＣＢ２２は制御盤４１により制御される給水
ポンプ４７の制御装置、ＰＮ２１は各種スイッチやテン
キー等（図示せず）が設けられた入力操作部、ＤＰ２１
は各種表示灯やＬＣＤ等の表示器や監視用テレビカメラ
２２からの映像信号に基づき表示するブラウン管、等
（図示せず）が設けられた表示部、ＩＦ２１〜ＩＦ２８
はインターフェース、をそれぞれ示す。尚、ＩＦ２８は
送受信機４２接続用インターフェースである。前記ＴＭ
1、ＴＭ2は省略することも可能である。

【００３４】本実施例の作用について説明する。火災用
ロボット１０は、電圧監視回路ＣＢ１７が充電式電池
（蓄電池）２０の充電電圧を監視しており（Ｓ１０
２）、電圧が所定電圧に低下したことを検出すると、制
御装置１７は送受信機１８を介して制御盤４１に給電要
求信号を送信する（Ｓ１０４）。

【００３５】制御盤４１は給電要求信号を受信すると、
給電要求信号を送信した火災用ロボット１０を判別し、
要求した火災用ロボット１０が停止しているロボットス
テーション３１の非接触式給電装置４０１の給電用配線
４０１ｂに高周波電源装置４１１を通じて高周波電流を
給電する（Ｓ２０４、Ｓ２０５）。

【００３６】火災用ロボット１０は、給電用配線４０１
ｂに流れる高周波電流を非接触式受電装置３２１の受電
コイル３２１ｂによって電磁誘導により受電するととも
に、受電した高周波電流を電源変換装置３２２で直流電
流に変換し、充電式電池２０を充電する。

【００３７】電圧監視回路ＣＢ１７が充電式電池２０の
電圧が規定電圧に回復したことを検出すると（Ｓ１０
２）、制御装置１７は制御盤４１に給電完了信号を出力
する（Ｓ１０３）。これにより、制御盤４１は高周波電
源装置４１１の動作を停止し、給電を停止する（Ｓ２０
７、Ｓ２０２）。

【００３８】火災受信機４４が、火災感知器４５から火
災情報、例えば火災信号を受信すると、その火災信号に
基づいて火災発生地点を判別し、その情報を制御盤４１
に出力する。

【００３９】制御盤４１は、火災発生地点の情報に基づ
き（Ｓ２０３、Ｓ２０６）、火災用ロボット１０を停止
させる移動定点３２ａを判別し（Ｓ２０８）、火災用ロ
ボット１０を特定して火災発生地点の情報と移動定点３
２ａの情報、並びに移動指令を送受信機４２を通じ無線
で送信する（Ｓ２０９）。

【００４０】ここで、例えば、火災用ロボット１０の特
定方法としては、制御盤４１から出力したアドレスと各
火災用ロボット１０に記憶されている自己アドレスが一
致した場合に、その火災用ロボット１０が火災発生地点
の情報と移動指令を受け取る方法が用いられる。

【００４１】制御盤４１によって指定された火災用ロボ
ット１０は、その制御装置１７が火災発生地点情報と移
動命令を受信すると（Ｓ１０５、Ｓ１０６）、充電式電
池２０の電流を用いて、電動モータ１２を正転もしくは
逆転して（Ｓ１０９）ロボットステーション３１から制
御盤４１によって指定された移動定点３２ａまで移動す
る（Ｓ１１０〜Ｓ１１２）。制御装置１７は、火災用ロ
ボット１０が指定された移動定点３２ａまで移動すると
電動モータ１２を停止させる（Ｓ１１３）とともに、ジ
ョイント接続命令（Ｓ１１４）が発せられる。このと
き、停止した移動定点３２ａの位置を制御盤４１に送信
するようにしてもよい。

【００４２】停止位置の判別方法として、フローチャー
トに示した様に、各移動定点３２に突起を設け、一方、
火災用ロボット１０には移動定点３２の突起を検出する
マイクロスイッチＭＳ１１を設け、該マイクロスイッチ
が移動定点３２を通過する毎に定点信号を出力する。こ
の通過した移動定点の数をカウントして（Ｓ１１０、Ｓ
１１１）、そのカウントされた数と火災用ロボットが移
動命令とともに読込んだ火災地点情報としての通過すべ
き移動定点の数Ｋとの大小の比較を行って、移動停止点
３２ａを判別する。

【００４３】別方法としては、電動モータ１２が何回転
したかを回転計などで計測することにより、移動停止点
を判別する方法もある。又、カウント方法としては、先
述の発光素子及び受光素子を設ける方法をとってもよ
い。

【００４４】火災用ロボット１０が停止した場合に、制
御盤４１が停止信号を受信したならば、操作者が制御盤
４１を操作し、無線で、監視用テレビカメラ２２の回動
命令を火災用ロボット１０に送る。そして、上下左右に
回動している監視用テレビカメラ２２が火災地点を写し
た場合には制御盤４１から監視用テレビカメラ２２の回
動停止命令を送出する。

【００４５】ここで、上下左右に監視用テレビカメラ２
２を首振りさせて火災地点を監視用テレビカメラ２２の
中央に映し出させる。このとき、操作者が映像から火災
と判断した場合には、制御盤４１から火災確定命令を送
出する。

【００４６】火災用ロボット１０の制御装置１７は、そ
の火災確定命令によって、監視用テレビカメラ２２の回
転角と俯角を検出して火災位置を判断する（Ｓ１１
５）。なお、操作者が制御盤４１を操作し、無線で、監
視用テレビカメラ２２の回動命令を火災用ロボット１０
に送る代わりに、火災用ロボット１０が停止したら監視
用テレビカメラ２２が自動的に回動を開始するようにし
てもよく、又、回動停止命令と火災確定命令とを１つの
信号で行うようにしもよい。

【００４７】このとき、制御装置１７は停止している移
動定点３２ａの位置情報信を映像信号に重畳させて送信
し、映像の中に表示させるようにしても良い。

【００４８】前述のように、火災用ロボット１０が移動
停止点３２ａで停止すると、制御装置１７はジョイント
接続命令（Ｓ１１４）を発して延伸装置２３を駆動さ
せ、一点鎖線の位置にある受給管部１３０Ａを移動し
て、フランジ１３２を供給管部１２０のフランジ１２２
に当て、接触面１２４、１３４を当接させる。

【００４９】制御装置１７はモニタノズル１３の方向制
御モータ２１を回転制御してモニタノズル１３を火災地
点に指向させるとともに（Ｓ１１６）、放水制御部に弁
開放命令（Ｓ１１７）を送出し、弁１３５を開放させ
る。制御装置１７は電動ポンプ１５を始動させると共
に、送受信器１８、４２を介して制御盤４１に放出開始
命令を送信し（Ｓ１１８）、給水ポンプ４７を始動さ
せ、接触式流体継手１１０を通じて貯蔵部４０に貯蔵さ
れている消火剤、例えば泡混合液をモニタノズル１３か
ら放出させる。

【００５０】この時、制御盤４１に放出開始を送信する
ようにしてもよい。又、弁開放命令は、例えば供給管部
１２０側にマイクロスイッチを、受給管部１３０側にレ
バーを設けておき、このレバーを倒してマイクロスイッ
チを動作させるようにしても良い。

【００５１】供給管部１２０の入口１２６に流体、例え
ば、消火用水Ｓを圧力Ｐ1で供給すると、該水Ｓは供給
路１２３を通りながら放出口１２１で絞り込まれ、該水
の圧力Ｐ1は速度水頭に変換された後、放出口１２１か
ら受給管部１３０の受給口１３１に供給されるととも
に、受給路１３３内で再び圧力水頭に変換され、圧力Ｐ
3で出口１３６から排出される。

【００５２】この時の放出口１２１からの放水圧力Ｐ2
は、ベルヌーイの定理に基いて次式により求められる。Ｐ2＝Ｐ1−Ｑ²／２ｇＳ₁ ²

【００５３】この式において、Ｑは放出口１２１の流
量、Ｓ1は放出口１２１の断面積、ｇは重力加速度、を
それぞれ示す。従って、流量Ｑ、圧力Ｐ1が一定の場合
には放出圧力Ｐ2は放出口１２１の断面積Ｓ1の関数とな
り、断面積Ｓ1を選択することにより放水圧力Ｐ2の値を
負にすることができる。

【００５４】この様に放出口１２１の放水圧力Ｐ2は、
供給路１２３及び受給路１３３中で最も小さな圧力とな
る。例えば、供給路１２３の圧力Ｐ1が１０ｋｇ／ｃｍ²
であり、受給路１３３の圧力Ｐ3が８ｋｇ／ｃｍ²である
時には、放水圧力Ｐ2は−１ｋｇ／ｃｍ²となる。

【００５５】この放水圧力Ｐ2は、接触面１２４、１３
４間の吸引部Ｇの圧力となるので、両接触面１２４、１
３４は吸引部Ｇを介して強く引き合い吸着する。これに
より両管部１２０、１３０は強固に接続されて一体とな
る。

【００５６】給水中に両管部１２０、１３０を互いに反
対方向に引っ張っても、前記吸引部Ｇにおける吸引力の
ため両者１２０、１３０を引き離すことはできない。し
かし、供給管部１２０への給水を停止すると、前記吸引
部Ｇにおける吸引力はなくなるので、両管部１２０、１
３０は自動的に吸着が解除され、離れてしまう。

【００５７】なお、火災用ロボットに消火剤、例えば泡
混合液の貯蔵部（タンク）及びそのタンクに貯蔵された
消火剤量を検出する消火剤量検出部を設け、消火初期に
おいてはタンクから消火剤をモニタノズル１３に供給
し、消火剤量検出部によって消火剤がないと判別された
場合に、消火剤の貯蔵部４０から消火剤を供給するよう
にしてもよい。

【００５８】また、タンクに泡原液のみを貯蔵し、消火
剤の貯蔵部からは消火用水のみを供給するようにして、
それらを例えば、ラインプロポーションのような混合器
を用いて混合した後にモニタノズル１３から放出するよ
うにしてもよい。ここで、タンクを設ける場合にはタン
クの出口の部分に弁を設けるようにし、それを制御する
放水制御部も制御装置１７に設ける。

【００５９】消火活動中（Ｓ１１４〜Ｓ１２１）に充電
式蓄電池２０の電圧が降下すると、電圧監視手段ＣＢ１
７は給電要求信号を制御盤４１に送る（Ｓ２１０Ａ）。
そうすると、制御盤４１は該火災用ロボットに隣接する
他の火災用ロボットに応援移動命令を発信して（Ｓ２１
０Ｂ）、前記両火災用ロボット１０を近接せしめた後、
応援給電開始命令を発する（Ｓ２１０Ｃ）。そのため、
応援給受電装置（１，２）を介して被火災用ロボットに
応援火災用ロボットから給電される（図２）。

【００６０】消火活動中は、監視用テレビカメラ２２か
ら送出される火災発生地点の映像信号を制御盤４１のブ
ラウン管（図示せず）に表示し、操作者が鎮火されたか
否かを監視し（Ｓ１１９）、鎮火されたと判断した場合
には、火災消火完了命令を制御盤４１から制御装置１７
に送出する（Ｓ１１９のＮ）。そうすると、電動ポンプ
１５を停止させると共に、制御装置１７から制御盤４１
に放出停止命令（Ｓ１２０）が発信され、給水ポンプ４
７を停止させる（Ｓ２１４）。

【００６１】一方、制御装置１７は、延伸装置２３を駆
動させ、火災用ロボット１０の受給管部１３０を縮ま
せ、その移動定点３２ａに対応して設けられた供給管部
１２０から切り離すとともに、火災用ロボット１０に設
けられた部材（図示せず）をマイクロスイッチから離さ
せることにより弁１３５を閉じさせ、消火剤、例えば、
泡混合液のモニタノズル１３からの放出を停止させる。

【００６２】その後電動モータ開始命令（Ｓ１２２）に
より電動モータ１２を逆転もしくは正転させて火災用ロ
ボット１０を走行させロボットステーション３１まで到
達した時点で電動モータ停止命令（Ｓ１２６）を発信
し、電動モータ１２を停止し該火災用ロボット１０を元
の位置に戻すと共に、次の火災に備える。なお、制御装
置１７は戻った旨を制御盤４１に発信する。（Ｓ１２
７）。

【００６３】火災用ロボット１０がロボットステーショ
ン３１まで戻ったことを判別する方法としては、フロー
チャートに示したように、停止した移動停止点３２ａを
起点として通過した移動定点の数をカウントして、その
数と移動命令とともに読込んだ火災地点情報としての通
過すべき移動定点の数Ｋとの差が０となった場合にロボ
ットステーション３１まで戻ったとする方法が採用され
る（Ｓ１２３〜Ｓ１２５）。

【００６４】別方法としては、電動モータ１２が何回転
逆回転したかを回転計などで計測することにより、ロボ
ットステーション３１に戻ったことを判別する方法もあ
る。又、カウント方法としては前記発光素子及び受光素
子を設ける方法を採用しても良い。

【００６５】また、火災用ロボット１０が移動停止点３
２ａまで移動して電動モータ１２を停止した後、更に所
定位置に停止したか否かを判定し、否の場合には位置修
正を行うプログラムを設けても良い。

【００６６】更に、火災用ロボット１０を正確に指定し
た移動定点に停止させる為の移動微調整手段を設けても
良い。この移動微調整手段として、例えば、火災用ロボ
ット１０がロボットステーション３１から目標の移動定
点に向う場合に、火災用ロボット１０の移動速度をその
途中迄高速で行い、該移動定点近傍に到達したら低速で
行って、その移動定点に停止し易い様に速度を制御する
方法が用いられる。

【００６７】また、火災用ロボット１０の受給管部１３
０と移動定点３２ａに対応して設けられた給水管部１２
０との接続が完了したことを圧力水が送済されたことを
感知する圧力センサを用いて判別し、接続が不十分と判
別される場合には、消火ロボット１０の位置修正を行な
い、再度接続を試みるようにしてもよい。なお、火災位
置判別（Ｓ１１５）及び火災監視（Ｓ１１９）を上記の
様に監視用テレビカメラ２２を用いて行う代わりに炎セ
ンサを用いて自動制御にて行うようにしても良い。

【００６８】この発明の第２実施例を図１１、図１２に
より説明するが、図１〜図１０と同一符号はその名称も
機能も同一である。この実施例と第１実施例との相違点
は流体継手として、接触式流体継手の代わりに、非接触
式流体継手が用いられていることである。

【００６９】この実施例の非接触式流体継手を図１２に
より説明する。非接触式流体継手５１０は供給管体５２
０と受給管体５３０とから構成されている。両管体５２
０、５３０は連通間隔ＷＤを介して対向しているが、こ
の連通間隔ＷＤは必要に応じて適宜決定され、例えば、
３０ｍｍが選択される。

【００７０】供給管体５２０の供給路５２３は直径Ｄａ
に形成されているが、その先端部は絞り込まれ、断面円
錐台状をなしている。放出口５２１の直径ｄａは、前記
直径Ｄａに比べ大幅に縮径されている。両直径の割合ｄ
ａ／Ｄａは必要に応じて適宜決定されるが、例えば、ｄ
ａ／Ｄａは１／５が選ばれる。

【００７１】供給管体５２０は移動定点３２に対向する
支持部材５２４に固定され、その先端部の外周面は円錐
台状に形成されている。

【００７２】受給管体５３０は火災用ロボット１０の支
持部材５３４により支持されているが、この受給管体５
３０には受給路５３３が設けられている。この受給路５
３３は、デフューザ部であり、出口５３６に向って次第
に広がっている。受給口５３１には、放出口５２１に向
かって広がる受給ガイド５３２が設けられている。

【００７３】この受給口５３１の直径ｗａは前記放出口
５２１の直径ｄａより若干大きく形成されている。該両
直径の割合ｄａ／ｗａは必要に応じて適宜選択され、例
えば、ｄａ／ｗａは０．９が選ばれる。前記放出口５２
１と受給口５３１とは対向しており、両口５２１、５３
１の軸心は，該流体継手５１０の軸心Ｃ上に位置してい
る。

【００７４】本実施例の作動を説明するが、第１実施例
と相違する非接触式流体継手の作動を中心に説明する。

【００７５】制御盤４１は、火災受信機４４から火災情
報を受信すると、火災用ロボット１０に火災位置情報と
移動命令を無線で発信する。火災用ロボット１０は充電
式蓄電池２０により電動モータ１２を駆動し、停止予定
移動定点まで移動し、テレビカメラ２２を動作させ、火
災地点の状況を撮影して制御盤４１に無線で送信する。

【００７６】前述の様に火災用ロボット１０が停止予定
移動定点３２ａで停止した後、第１実施例と同様にして
受給管部５３０を伸長させ、受給管部５３０と供給管部
５２０との間隔を設計通りにする。

【００７７】供給管体５２０の入口５２６に流体、例え
ば、消火用水Ｓを圧力Ｐ1で供給すると、該水Ｓは供給
路５２３を通りながら放出口５２１で絞り込まれ、該水
の圧力Ｐ1は速度水頭に変換され、所定速度となる。

【００７８】この様にして所定の速度を得た該流体は放
出口５２１から噴射され、連通間隔ＷＤを通って受給ガ
イド５３２に案内されながら受給口５３１に供給され
る。受給管体５３０内に流入した該流体Ｓは、受給路５
３３内で再び圧力水頭に変換され、圧力Ｐ3で出口５３
６から排出される。

【００７９】この時、ベルヌーイの定理及び速度エネル
ギから圧力エネルギへの変換効率を考慮することにより
次のような関係式が得られる。Ｐ2＝Ｐ1−Ｑ²／２ｇＳ₁ ² Ｐ3＝ε（Ｐ2＋Ｑ²／２ｇＳ₁ ²）

【００８０】この式において、Ｐ2は放出口５２１にお
ける消火用水の圧力、Ｐ3は受給管体５３０にとりこま
れ定常状態となった場合の消火用水の圧力、Ｑは放出口
５２１の流量、Ｓ₁は放出口５２１の断面積、ｇは重力
加速度、ε＝０．７〜０．８、をそれぞれ示す。

【００８１】この結果、受給管体５３０にとりこまれ定
常状態となった場合の消火用水Ｓの圧力Ｐ3は、供給管
体５２０に消火用水Ｓが供給されたときの消火用水の圧
力Ｐ1の７０〜８０％が得られる。

【００８２】消火後火災用ロボットが第１実施例と同様
な要領で元のロボットステーション３１に戻り、帰還信
号を制御盤４１に発信する。

【００８３】この発明の第３実施例を図１３により説明
する。この実施例と第１、第２実施例ととの相違点は、
例えば、応援を受ける火災用ロボットに対し１台の応援
する火災用ロボットで応援給電する代わりに、複数の応
援する火災用ロボット１０ｎ、１０ｍを連続させ応援給
電することである。

【００８４】この発明の第４実施例を図１４により説明
する。この実施例と第１、第２実施例との相違点は、１
台の火災用ロボットに応援給電手段１及び応援受電手段
２を設ける代わりに、応援給電手段１を備えた応援受電
火災用ロボット１０Ｘと、応援受電手段２を備えた応援
給電火災用ロボット１０Ｙをそれぞれ別個に配設するこ
とである。

【００８５】本発明の実施例は前記に限定されるもので
はなく、例えば、応援を受ける火災用ロボットに対し１
台の応援する火災用ロボットで応援給電すると共に、該
応援する火災用ロボットの電圧が低下した時にはロボッ
トステーションに戻り該火災用ロボットの充電式蓄電池
に充電した後再び該火災用ロボットを応援給電に向かわ
せても良い。

【００８６】１台の火災用ロボットに応援給電手段１及
び応援受電手段２を設ける代わりに、図１４に示すよう
に、応援給電手段１を備えた応援受電火災用ロボット１
０Ｘと、応援受電手段２を備えた応援給電火災用ロボッ
ト１０Ｙをそれぞれ別個に配設しても良い。

【００８７】

【発明の効果】この発明は以上の様に構成したので、活
動中の火災用ロボットの電圧が低下すると、隣接する他
の火災用ロボットが応援給電にかけつけ、該火災用ロボ
ットに十分な電源を供給する。そのため、火災用ロボッ
トの行動範囲や消火あるいは火災監視などの能力に制約
を受けることがないので、設計通りに火災用ロボットを
働かすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す火災用ロボット設備
の概略図である。

【図２】火災用ロボットの拡大縦断面図である。

【図３】スポット式給受電装置の概略図である。

【図４】接触式流体継手を示す断面図である。

【図５】火災用ロボットのブロック回路図である。

【図６】制御盤のブロック回路図である。

【図７】火災用ロボットのプログラムのフローチャート
の前半部を示す図である。

【図８】火災用ロボットのプログラムのフローチャート
の後半部を示す図である。

【図９】制御盤のプログラムのフローチャートの前半部
を示す図である。

【図１０】制御盤のプログラムのフローチャートの後半
部を示す図である。

【図１１】本発明の第２実施例を示す図である。

【図１２】非接触式流体継手の拡大断面図である。

【図１３】本発明の第３実施例を示す図である。

【図１４】本発明の第４実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０火災用ロボット３０モノレール３１ロボットステーション３２移動定点１１０接触式流体継手１２０供給管部１２４接触面１３０受給管部１３４接触面３２１非接触式受電装置４０１非接触式給電装置５１０非接触式流体継手５２０供給管体５３０受給管体Ｇ吸引部ＷＤ連通間隔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−327785（ＪＰ，Ａ) 特開平７−67271（ＪＰ，Ａ) 特開平６−40563（ＪＰ，Ａ) 特開平５−293198（ＪＰ，Ａ) 特開平６−79011（ＪＰ，Ａ) 特開平６−285180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A62C 27/00 507 A62C 31/00 A62C 33/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】火災用ロボットの走行案内をする移動経路
と；該移動経路に配設され、少なくとも消火用機器また
は火災監視用機器のいずれか一方を有し、かつ、電池を
搭載した応援受電手段付火災用ロボットと；該移動経路
に配設され、かつ、電池を搭載した応援給電手段付火災
用ロボットと；該応援受電手段付火災用ロボットの電池
の電圧低下時に該応援給電手段付火災用ロボットに応援
給電命令を発する制御手段と；を備えていることを特徴
とする応援給電可能な火災用ロボット設備。
【請求項２】火災用ロボットの走行案内をする移動経路
と；該移動経路に複数配設された火災用ロボットと；該
火災用ロボットに設けられた充電式蓄電池及び応援給受
電装置と；該火災用ロボットの充電式蓄電池の電圧低下
時に隣接する他の火災用ロボットに応援給電命令を発す
る制御手段と；を備えていることを特徴とする応援給電
可能な火災用ロボット設備。
【請求項３】火災用ロボットの移動経路に沿って配設さ
れた供給管部と；該供給管部と火災用ロボットの受給管
部とを連通せしめる流体継手と；該移動経路に複数配設
された火災用ロボットと；該火災用ロボットに設けられ
た充電式蓄電池及び応援給受電装置と；該火災用ロボッ
トの充電式蓄電池の電圧低下時に隣接する他の火災用ロ
ボットに応援給電命令を発する制御手段と；を備えてい
ることを特徴とする応援給電可能な火災用ロボット設
備。
【請求項４】前記流体継手が、該供給管部の接触面と受
給管部の接触面とを当接させ、該供給管部の縮径された
放出口と受給管部の受給口とを連通せしめるとともに、
前記両管部の接触面間に前記放出口及び受給口と連通す
る吸引部を備えている接触式流体継手であることを特徴
とする請求項３記載の応援給電可能な火災用ロボット設
備。
【請求項５】前記流体継手が、縮径された放出口を備
え、圧力流体の圧力エネルギを速度エネルギに変換する
供給管体と、該放出口と連通間隔を介して対向する受給
口を備え、前記圧力流体の速度エネルギを圧力エネルギ
に変換する受給管体と、からなる非接触式流体継手であ
ることを特徴とする請求項３記載の応援給電可能な火災
用ロボット設備。
【請求項６】移動経路にロボットステーションを設けた
ことを特徴とすることを特徴とする請求項１、２、又
は、３記載の応援給電可能な火災用ロボット設備。
【請求項７】ロボットステーションが、充電用給電手段
を備え、火災用ロボットロボットが充電用受電手段を備
えていることを特徴とする請求項６記載の火災用ロボッ
ト設備。
【請求項８】制御手段が、火災用ロボットの充電式蓄電
池の電圧を監視する電圧監視手段の監視結果に基づき、
応援給電に向かうべき火災用ロボットに応援給電命令を
発することを特徴とする請求項１、２、又は、３記載の
応援給電可能な火災用ロボット設備。