JP3700139B2

JP3700139B2 - 火源探知機能付火災用ロボット設備

Info

Publication number: JP3700139B2
Application number: JP07889895A
Authority: JP
Inventors: 篤史小出
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JPH08276027A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、火災用ロボット設備に関するもので、特に、火源探知機能付火災用ロボット設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル等の構築物等の消火対象物には、火災発生に備えて消火用ロボットが設けられている。この消火用ロボットには放水ノズルに連通する給水タンクと駆動用の蓄電池とが搭載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の消火用ロボットは次の様な問題点がある。
（１）消火用ロボットは、モノレールに所定間隔、例えば、２５ｍ間隔で設けられた移動定点に停止する様に制御される。しかし、この移動定点に停止して放水すると、該火災用ロボットと火災発生地点との距離が離れすぎ、効率良く消火することができないことがある。
【０００４】
（２）大火災に対応できるように給水タンクを大きくすると、消火用ロボットが重くなり、駆動用の蓄電池を大きくしなければならなくなる。
逆に、給水タンクを小さくすると、消火作業に必要な十分な水量を確保できない。
【０００５】
（３）蓄電池は、消火用ロボットの長時間の駆動により、電圧が低下する。そのため、消火作業中に該消火用ロボットが作動しなくなることがある。
【０００６】
この発明は、上記事情に基づき、火災用ロボットを消火に最適な位置に停止させることを目的とする。他の目的は、駆動用の電源及び消火剤の供給を十分に確保できるようにすることである。
【０００７】
この発明は、蓄電池により駆動し、かつ、放水ノズルを備えた火災用ロボットと、該火災用ロボットの走行を案内し、かつ、火災用ロボットが消火或いは火災監視のために移動する時の停止位置である複数の移動定点を備えた移動経路と、該火災用ロボットの制御手段と、を備えた火災用ロボット設備であって；
該火災用ロボットが、火源探知手段である赤外線画像センサシステムを備え、該赤外線画像センサシステムはＸＹ座標で表される複数の分割エリアからなる警戒エリアを監視しており、該制御手段が、火災用ロボットを、火災発生地点の情報に基づき制御盤が指定する移動定点まで移動させ、該火源探知手段の火源情報に基づき火源までの距離と火源の大きさを確認して、前記放水ノズルからの放水が届き消火できる消火範囲内に位置するか否かを判断し、該火災用ロボットが消火範囲外に位置する場合には、前記移動定点から移動させて該火災用ロボットを消火範囲内になるように位置せしめ、消火すべき分割エリアの数を判断し、該分割エリアが複数の場合は前記分割エリア中、出力が最大の分割エリア、或いは連続している分割エリアの大きいものを火源として選択し、その火源の幅を確認し、又、該分割エリアが単数の場合はその火源の幅を確認し、該火源の幅に対応して前記放水ノズルの放水パターンを制御する火源探知機能付火災用ロボット設備、により前記目的を達成しようとするものである。
【０００８】
【作用】
火災が発生すると、火災用ロボットの制御手段は、該火災用ロボットに火災地点近傍迄移動する様指令する。該火災用ロボットは該指令に基づき火災地点近傍まで走行し、次いで、火災用ロボットは、火源探知手段からの火源情報に基づき、最適消火点迄移動するとともに、放水ノズルの位置を調整し放水を開始する。
【０００９】
【実施例】
この発明の第１実施例を図１〜図１７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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
モノレール３０に沿って給電区画毎にループ状の給電用配線６２０が配設されている。この給電用配線６２０は耐腐蝕性の樹脂でコーティングされるとともに、高周波電源装置４１１に接続されている。
【００１４】
火災用ロボット１０には、前記給電用配線６２０から給電を受けるための受電体６５０が設けられている。該受電体６５０で受電した高周波電流は、必要に応じて直流、又は交流に交換して電動モータ６４２、制御装置１７、充電式蓄電池２０、監視用モニタカメラ２２、火源探知手段、例えば、赤外線画像センサシステム１１０、等に供給する。この受電体６５０として、例えば、受電コイルが用いられる。
【００１５】
図３は、給電用配線６２０と受電コイル６５０との位置関係を説明する図で、６６０はループ状に配線された給電用配線６２０の支持部材、６６１は火災用ロボット１０のアーム６６３に設けられた補助輪、６６２は火災用ロボット１０の上部に設けられ、上端に車輪６４１とモータ６４２を有するアームである。その給電用配線６２０の間に間隙を空けて挿入されるように、受電コイル６５０が火災用ロボット１０のアーム６６２に固定されている。
【００１６】
また、火災用ロボット１０の電源変換装置３２２は、例えば、受電コイル６５０と並列に、この受電コイル６５０と給電用配線６２０の周波数に共振する共振回路を構成するコンデンサと、この共振回路のコンデンサと並列に接続された整流用ダイオードと、このダイオードに接続され、出力を所定電圧に制御する安定化電源回路と、直流を交流に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ等とから構成されている。なお、安定化電源回路は、例えば、電流制限用のコイルと出力調整用トランジスタとフィルタを構成するダイオード及びトランジスタから構成されている。
【００１７】
前記電動モータ６４２は車輪６４１を正転／逆転させ火災用ロボット１０を走行させる。又、モニタノズル１３は、ホースリール１０３に接続され、該ホースリール１０３のホース１０５は受給管体５３０に接続されている。この受給管体５３０の先端部には、接触式継手５１０が設けられている。
【００１８】
受給管体５３０の後端部５３０ａはジョイントサポータ１２０により支持されている。このジョイントサポート１２０は火災用ロボット１０の基台１０１に固定されており、電動シリンダ１０２により摺動する。該受給管体５３０には、該基台１０１に固定されたホースリール１０３のホース１０５が接続しているが、このホース１０５は速度調整式ローラ１０６により挾持されている。
【００１９】
受給管体５３０の先端部５３０ｂには、供給管体５２０のフランジ５２２に係合する係止爪１０７が設けられている。
【００２０】
火災用ロボット１０には、火源探知装置１１０が設けられている。この火源探知装置１１０として、例えば、赤外線画像センサシステムが用いられている。このセンサシステム１１０はセンサ本体１１１と、該センサ本体１１１を保持するセンサホルダ１１２と、から構成されている（図６）。
【００２１】
センサ本体１１１には、複数の焦電素子１１３を備えたセンサ部１１４と、該センサ部１１４を制御する制御部１１５と、が備えられている。
このセンサ部１１４は、縦方向Ｙ及び横方向Ｘに所定範囲、例えば、図９に示す様に、縦方向回転角θＹは７０゜、図１０に示す様に、横方向回転角θＸは１５０゜、回転して監視領域の温度分布を計測する。
【００２２】
センサ部１１４の縦方向Ｙ及び横方向Ｘの移動により、異常温度部分のＹ軸、Ｘ軸位置を制御部１１５に送出する。制御部１１５は、その位置情報から図１１に示す様な分割エリアのマトリックスＸ4Ｙ4（斜線部分）から火災位置を確定し、その情報を制御装置１７に出力する。
【００２３】
制御装置１７は、前記火災位置から火災用ロボット１０の位置が、消火に適当か否か判断する。即ち、火災発生位置Ｘ4Ｙ4が火災用ロボット１０のモニタノズル１３の放水範囲内か否かを判断する。
【００２４】
例えば、消火範囲を示す斜視図である図１２、平面図である図１３、の消火可能部ＨＷが火災発生地点である場合は、そこを最適消火点と判断し、又、そうでない場合には火災用ロボット１０を前進Ｆ、又は後退Ｂさせてその位置を調整し、火災発生地点Ｆが消火可能部ＨＷに入るようにする。
上記では、縦方向に回転するセンサ部を示したが、縦方向に回転させることなく、複数のセンサ自体で縦方向の監視領域をカバーするようにしてもよい。
尚、上記ではセンサ本体Ｗのセンサ部１１４には、焦電素子を用いたが、この代わりに太陽電池を用いてもよい。
【００２５】
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。
【００２６】
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５２０が設けられている。この供給管５２０には、弁１３５と接触式継手５１０が設けられている。
【００２７】
前記接触式継手５１０は図４に示す様に、供給管５２０と受給管５３０とから構成されている。
【００２８】
供給管５２０の供給路５２３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５２１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。
【００２９】
供給管５２０の先端にはフランジ５２２が設けられている。この供給管５２０の先端面は接触面５２４をなしているが、この接触面５２４は、平滑に、かつ、軸心Ｃに対して垂直状に形成されている。
【００３０】
受給管５３０には受給路５３３が設けられているが、この受給路５３３は、出口５３６に向って次第に広がっている。受給口５３１の直径ｗは前記放出口５２１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５２１と受給口５３１とは対向しており、両口５２１、５３１の軸心は該流体継手５１０の軸心Ｃ上に位置している。
【００３１】
受給管５３０の後端には、フランジ５３２が設けられている。この受給管５３０の後端面は、接触面５３４をなしているが、この接触面５３４は平滑に、かつ、軸心Ｃに対して垂直状に形成されている。
【００３２】
この接触面５３４は、Ｏリング５３７を介して前記接触面５２４に当接しているが、両接触面５２４、５３４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。
【００３３】
この吸引部Ｇは放出口５２１、受給口５３１と連通し、通水時は両口５２１、５３１間における圧力と同圧、即ち、負圧となる。なお、両接触面５２４、５３４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。
【００３４】
本実施例の作動につき図１４〜図１７を参照して説明する。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（Ｓ３０２）。
【００３５】
制御盤４１は、火災発生地点の情報に基づき、火災用ロボット１０を停止させる移動消火定点３２ａを判別する。この移動消火定点３２ａとして、ロボットステーションに最も近い発報感知器に対応する移動定点３２から１つロボットステーション３１寄りの移動定点が指定される（Ｓ３０４）。そして、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消火定点３２ａの情報、並びに移動指令を送受信機４３を通じ無線で送信する（Ｓ３０５）。
【００３６】
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。
【００３７】
又、制御盤４１は、火災受信機４４から火災情報を受信すると、電源供給装置４１１から給電用配線６２０に高周波電流を供給し、火災ロボット１０に電源を無接触で供給する。火災用ロボット１０は受電コイル６５０で無接触で受電し電源変換装置３２２で変換された電源により電動モータ６４２を駆動し、移動消火定点３２ａ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。
【００３８】
なお、給電用配線６２０と受電コイル６５０との間の無接触による電源の供給は、給電用配線６２０を流れる高周波電流により、図３に点線Ｍで示すように給電用配線６２０の周囲に交番磁界を生じ、受電コイル６５０に起電力を発生させる。この起電力により発生した交流電流は電源変換装置３２２のダイオードで整流され、安定化電源回路により所定の直流電圧にされて出力され、またＤＣ−ＡＣコンバータによって交流電圧として出力され、各種搭載機器１７、２０、２２等に供給される。
【００３９】
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（Ｓ１０２）、移動消火定点番号ｎ読込（Ｓ１０３〜Ｓ１０５）、電動モータ始動命令（Ｓ１０６）を発し、電動モータ６４２を正転もしくは逆転して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消火定点３２ａまで移動する。制御装置１７は、火災用ロボット１０が指定された移動消火定点３２ａまで移動し、定点信号を発すると（Ｓ１０９）、電動モータ停止命令（Ｓ１１０）を発し、電動モータ６４２を停止させる。このとき、停止した移動消火定点３２ａの位置を制御盤４１に送信するようにしてもよい。
【００４０】
停止位置の判別方法として、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、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。（Ｓ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１０９）
【００４１】
別方法としては、電動モータ６４２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、発光素子及び受光素子を設ける方法をとってもよい。
【００４２】
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。
【００４３】
ここで、上下左右に監視用テレビカメラ２２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、操作者が映像から火災を確認する。
【００４４】
また、火災用ロボット１０が移動消火定点３２ａで停止すると、制御装置１７はジョイント接続命令（Ｓ１１０Ａ）を発して電動シリンダ１０２を駆動させ、一点鎖線の位置にある受給管５３０Ａを移動して、フランジ５３２を供給管部５２０のフランジ５２２に当て、接触面５２４、５３４を当接させる。この両接触面５２４、５３４の当接により、図示しないロック装置のスイッチがオンとなり係止爪１０７がフランジ５２２に係合する。
【００４５】
制御装置１７は該火災用ロボット１０が移動消火定点３２ａで停止すると同時に赤外線画像センサシステム１１０に火源探知命令を発する（Ｓ１１１）。
【００４６】
該システム１１０はセンサ部１１４の焦電素子１１３を縦方向Ｙ、横方向Ｘに移動しながら警戒エリアを監視する（Ｓ２０１）。この警戒エリアＳＡは複数の分割エリアＤＡから構成され各分割エリアＤＡは図１１に示す様に、ＸＹ座標で表わされる。例えば、該センサシステム１１０の縦方向Ｙの監視角度θＹは７０゜、横方向の監視角度θＸは１５０゜に調整される。
【００４７】
該センサシステム１１０の制御部１１５がセンサ部１１４の出力から火源があると判断される分割エリアＤＡの数とそのそれぞれの個所のすなわち、座標位置の確認（Ｓ２０３）をすると、火源ＦＧまでの距離とその大きさ（火災規模）の確認（Ｓ２０４）を行なう。例えば、火災発生地点、即ち、火源ＦＧは図１１に示す様に座標Ｘ4Ｙ4の分割エリアＤＡ1の１個である。
【００４８】
火源ＦＧの分割エリアＤＡ1が確定すると、制御部１１５はその情報を制御装置１７に出力し、制御装置１７は火災用ロボット１０のノズル１３が火源ＦＧが消火範囲ＨＷ内、即ち、ノズル１３からの放水が届き効果的に消火できる範囲内、に位置するか否か判断する（Ｓ２０５）。
【００４９】
火災用ロボット１０が消火範囲外に位置する場合には、消火範囲ＨＷになるように火災用ロボット１０を前進Ｆ、又は後退Ｂさせ、最適消火点３２ｂに位置せしめる。この時、火災用ロボット１０の移動にともなって、ホース１０５がホースリール１０３より繰り出される。
【００５０】
火災用ロボット１０が消火範囲内になると、制御部１１５は、消火すべき分割エリアＤＡの数が単数か否か判断する（Ｓ２０６）。そして、該エリアＤＡが複数の場合は前記分割エリアＤＡ中、出力が最大の分割エリア、あるいは連続している分割エリアの大きいものを火源ＦＧとして選択し（Ｓ２０９）、火源ＦＧの幅の確認を行なうとともに（Ｓ２１０）、方向制御用モータ２１を駆動させてノズルに首振運動させながら（Ｓ２１１）放水（Ｓ１１３）する。なお、このとき、ノズルに首振運動させる代わりに、火源ＦＧの幅を確認し、ノズルの放水パターンを制御して、適宜、棒状放水や噴霧状放水等を行なうようにしてもよい。
【００５１】
該分割エリアＤＡが単数の場合は、火源ＦＧの幅を確認し（Ｓ２０７）、火源中心にノズル１３を向け（Ｓ２０８）るとともに、ノズルの放水パターンを制御する（Ｓ２１３）。この放水パターンとして、遠距離迄消火できる棒状放水や、広い範囲にわたって消火できる噴霧状放水、などがあるが、ノズルに設けた図示しない放水パターン制御手段により、必要に応じて適宜選択される。
【００５２】
制御装置１７は、放水制御部に弁開放命令（Ｓ１１２）を送出し、弁１３５を開放させる。制御装置１７は送受信機１８、４２を介して制御盤４１に放出開始命令を送信し（Ｓ１１３）、給水ポンプ４７を始動させ、接触式継手５１０を通じて図示しないタンクに貯蔵されている消火剤、例えば泡混合液を供給し、モニタノズル１３から放出させる。
【００５３】
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５２０側にマイクロスイッチを、受給管５３０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。
【００５４】
供給管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た後、放出口５２１から受給管部５３０の受給口５３１に供給されるとともに、受給路５３３内で再び圧力水頭に変換され、圧力Ｐ3で出口５３６から排出される。
【００５５】
この時の放出口５２１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
【００５６】
この式において、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、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５２１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。
【００５７】
この様に放出口５２１の放水圧力Ｐ2は、供給路５２３及び受給路５３３中で最も小さな圧力となる。例えば、供給路５２３の圧力Ｐ1が１０ｋｇ／ｃｍ²であり、受給路５３３の圧力Ｐ3が８ｋｇ／ｃｍ²である時には、放水圧力Ｐ2は−１ｋｇ／ｃｍ²となる。
【００５８】
この放水圧力Ｐ2は、接触面５２４、５３４間の吸引部Ｇの圧力となるので、両接触面５２４、５３４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５２０、５３０は強固に接続されて一体となる。
【００５９】
給水中に両管部５２０、５３０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５２０、５３０を引き離すことはできない。
しかし、供給管部５２０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５２０、５３０は自動的に吸着が解除され、離れてしまう。
【００６０】
なお、火災用ロボットに消火剤、例えば泡混合液を貯蔵した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。
【００６１】
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モニタノズル１３とホースリール１０３との間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。
【００６２】
消火活動中は、制御装置１７は、センサシステム１１０に鎮火されたか否かを監視させ（Ｓ１１４）、鎮火されたと判断した場合には、送受信機１８、４２を介して、制御盤４１に放出停止命令（Ｓ１１５）を送信するとともに、弁１３５に対する閉弁命令及びジョイント切離命令（Ｓ１１５Ａ）を出力する。制御盤４１は放出停止命令の受信により、給水ポンプ４７を停止させる。（Ｓ３０８、Ｓ３０９）。
なお、火災の鎮火をセンサシステム１１０に監視させ、システム１１０が鎮火を判別した時に上記動作を行なうようにしてもよい。
【００６３】
一方、制御装置１７は、電動モータ始動命令（Ｓ１１６）を発して火災用ロボット１０を移動消火定点３２ａに向かって移動させると共に、ホースリール１０３を矢印Ａ１０３方向に回転させ、ホース１０５を巻き取りながら該火災用ロボット１０を移動消火定点３２ａ迄戻す。次に電動シリンダ１０２を駆動してジョイントホルダ１２０を矢印Ａ１２０方向に伸ばし、受給管体５３０を嵌合させて保持する。
【００６４】
図示しない制御手段により係止爪１０７をフランジ５２２から外すとともに、電動シリンダ１０２を矢印Ａ１０２と反対方向に移動させ、元の位置に戻す。
【００６５】
このようにして、移動消火定点３２ａに対応して設けられた供給管５２０から切り離すとともに、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から放出を停止させる。
【００６６】
その後、制御装置１７は、電動モータ６４２を逆転もしくは正転させて火災用ロボット１０を走行させ前記ロボットステーション３１まで到達した時点でモータ停止命令（Ｓ１２０）を発信し、電動モータ６４２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。制御装置１７は戻った旨を制御盤４１に送信する（１２１）。
【００６７】
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、停止した移動定点３２ａを起点として通過した移動消火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（Ｓ１１７〜Ｓ１１９）。
【００６８】
別方法としては、電動モータ６４２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。
【００６９】
また、火災用ロボット１０が移動消火定点３２ａまで移動して電動モータ６４２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。
【００７０】
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。
又、火災感知器４５の情報に基づき該火災用ロボット１０を移動消火定点 32a まで急速移動させるようにしても良い。
【００７１】
また、火災用ロボット１０の受給管５３０と移動定点３２ａに対応して設けられた給水管５２０との接続が完了したことを、圧力水が送液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。
【００７２】
この発明の第２実施例を図１８により説明するが、図１〜図１７と同一図面符号は、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次の通りである。
（１）流体継手５１０を介して接続される給受水装置により火災用ロボットに給水する代わりに、火災用ロボット１０に消火剤を貯蔵するタンク７００を搭載し、該タンク７８０からモニタノズル１３に消火剤を供給すること、
（２）給受電装置の代わりに、充電式蓄電池７１０を備えていること、
である。
この実施例では、第１実施例と異なり、ジョイントの着脱、給水ポンプ始動停止、給水管の開閉、全線式非接触給受電装置、などが不要となるので、構造が簡単であり、かつ、操作も容易となる。
【００７３】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、次の様に構成してもよい。
（１）火災用ロボットの駆動用の電源として、非接触型全線式給受電装置を用い、消火剤供給源として、火災用ロボットに搭載した給水タンクを用いる。
【００７４】
（２）火災用ロボットの駆動用の電源として、充電式蓄電池を用い、消火剤供給源として、接触式継手を備えた給受水装置を用いる。
【００７５】
（３）火災用ロボットの駆動用の電源として、非接触型スポット式給受電装置を用い、消火剤供給源として給水タンク、又は接触式継手を備えた給受水装置を用いる。次に、この非接触型スポット式給受電装置を図１９〜図２１により説明する。
【００７６】
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と移動定点３２には、それぞれ非接触式給電装置４０１、４０２が設けられている。
【００７７】
この給電装置は第１の非接触式給電装置４０１と第２の非接触式給電装置４０２とからなり、図２４に示す様に、コ字状の磁性体４０１ａ、４０２ａに巻かれた給電用配線４０１ｂ、４０２ｂを備えている。この配線４０１ｂ、４０２ｂは腐食を防止するため樹脂により被覆されているとともに、高周波電源装置４１１を介して制御盤４１に接続されている。
【００７８】
非接触式給電装置はモノレール３０に沿って所定間隔、例えば、全長３００ｍのモノレールに２５ｍ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。この給電装置は第１の非接触式給電装置４０１と第２の非接触式給電装置４０２とから構成されている。
【００７９】
第１の非接触式給電装置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。第２の非接触式給電装置４０２は、移動定点３２に設けられ、かつ、前記給電回路Ｃ1と別個に形成された給電回路Ｃ2に配設されている。
【００８０】
第１及び第２の非接触式給電装置４０１、４０２を高周波電流の供給先切り替え装置４１２を介して高周波電源装置４１１に接続している。
【００８１】
火災用ロボット（移動式ロボット本体）１０には、非接触式受電装置３２１が設けられている。この装置３２１は、図２１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３２１ｂは電源変換装置３２２に接続されている。
【００８２】
この電源変換装置３２２は、受電コイル３２１ｂ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を充電したり、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付きの送受信機１８などに電源を供給する。
【００８３】
火災用ロボット１０は、図示しない電圧監視回路が充電式電池（蓄電池）２０の充電電圧を監視しており、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。
【００８４】
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１４１と切り替え装置４１２を通じて高周波電流を給電する。
【００８５】
火災用ロボット１０は、給電用配線４０１ｂ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２２で直流電流に変換し、充電式電池２０を充電する。
【００８６】
電圧監視回路が充電式電池２０の電圧が規定電圧に回復したことを検出すると、制御装置１７は制御盤４１に給電完了信号を出力する。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。
【００８７】
そして、充電式蓄電池２０の電圧が低下した時には、火災用ロボット１０は近くの移動定点３２に移動し、その受電コイル３２１ｂによって移動定点３２に設けられた第２の非接触式給電装置４０２の給電用配線４０２ｂに流れる高周波電流を電磁誘導によって受電し、電源変換装置２２によって直流や交流に変換し搭載している各種機器に供給する。
なお、非接触式給電装置を４０１、非接触式受電装置を３２１として、第１の実施例で説明した交番磁界方式を用いてもよい。
また、上記各実施例では、火災感知器４５によって移動停止点を決めるようにしたが、火災用ロボット１０が火災感知器による火災感知によって移動する時にセンサシステム１１０を動作させて、移動中にも火源探知させ、火源を探知したら移動を停止して火源位置を探知させるようにしてもよい。
【００８８】
【発明の効果】
この発明は以上の様に構成したので、火災用ロボットは火源探知装置からの火源情報に基づき最適消火点で効果的に消火活動を行なうことができる。
【００８９】
接触式継手を備えた給受水装置を設けたので、火災用ロボットは必要な消火剤を十分得ることができる。
【００９０】
又、全線式非接触型給受電手段を備えているので、火災用ロボットは十分な電源を確保することができる。
【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】非接触型全線式給受電装置の概略図である。
【図４】接触式継手である。
【図５】接触式継手の使用状況を示す図である。
【図６】赤外線画像センサシステムを示す斜視図である。
【図７】図６の要部拡大図である。
【図８】図７の左側面図である。
【図９】赤外線画像センサシステムの縦方向の監視状態を示す図である。
【図１０】赤外線画像センサシステムの横方向の監視状態を示す図である。
【図１１】分割エリアのマトリックスを示す図である。
【図１２】火災用ロボットの消火範囲を示す斜視図である。
【図１３】火災用ロボットの消火範囲を示す平面図である。
【図１４】火源探知システムの制御装置のフローチャートの前半部である。
【図１５】火源探知センサシステムの制御装置のフローチャートの後半部である。
【図１６】火源探知システムの制御装置／火源探知のサブルーチンである。
【図１７】火源探知システムの制御盤のフローチャートである。
【図１８】第２実施例を示す正面図である。
【図１９】第３実施例を示す図で図１に相当する。
【図２０】火災用ロボットの拡大断面図である。
【図２１】非接触型スポット式給受電装置を示す図である。
【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
３２１非接触式受電装置
４０１非接触式給電装置
４０２非接触式給電装置
５１０接触式継手
５２０供給管部
Ｓ２４接触面
５３０受給管部
５３４接触面
６１０非接触式給電装置
６２０非接触式給電装置
６５０非接触式受電装置
Ｇ吸引部

Claims

蓄電池により駆動し、かつ、放水ノズルを備えた火災用ロボットと、該火災用ロボットの走行を案内し、かつ、火災用ロボットが消火或いは火災監視のために移動する時の停止位置である複数の移動定点を備えた移動経路と、該火災用ロボットの制御手段と、を備えた火災用ロボット設備であって；
該火災用ロボットが、火源探知手段である赤外線画像センサシステムを備え、該赤外線画像センサシステムはＸＹ座標で表される複数の分割エリアからなる警戒エリアを監視しており、
該制御手段が、火災用ロボットを、火災発生地点の情報に基づき制御盤が指定する移動定点まで移動させ、該火源探知手段の火源情報に基づき火源までの距離と火源の大きさを確認して、前記放水ノズルからの放水が届き消火できる消火範囲内に位置するか否かを判断し、
該火災用ロボットが消火範囲外に位置する場合には、前記移動定点から移動させて該火災用ロボットを消火範囲内になるように位置せしめ、
消火すべき分割エリアの数が単数か否かを判断し、該分割エリアが複数の場合は前記分割エリア中、出力が最大の分割エリア、或いは連続している分割エリアの大きいものを火源として選択し、その火源の幅を確認し、又、該分割エリアが単数の場合はその火源の幅を確認し、該火源の幅に対応して前記放水ノズルの放水パターンを制御する火源探知機能付火災用ロボット設備。
前記火災用ロボット設備は、火災監視領域に複数配設された火災感知器を備え、
前記制御手段が、火災用ロボットを、火災発生地点の情報に基づき制御盤が指定する移動定点まで急速移動させてから、該火源探知手段の火源情報に基づき火源までの距離と火源の大きさを確認して、前記放水ノズルからの放水が届き消火できる消火範囲内に位置するか否かを判断し、該火災用ロボットが消火範囲外に位置する場合には、該火災用ロボットを消火範囲内になるように位置せしめ、
消火すべき分割エリアの数を判断し、該分割エリアが複数の場合は前記分割エリア中、出力が最大の分割エリア、或いは連続している分割エリアの大きいものを火源として選択し、その火源の幅を確認し、又、該分割エリアが単数の場合はその火源の幅を確認し、該火源の幅に対応して前記放水ノズルの放水パターンを制御する請求項１記載の火源探知機能付火災用ロボット設備。
前記移動経路に沿って延伸して配置された給電用配線と、
前記火災用ロボットに設けられ、かつ、該給電用配線に流れる電流を無接触で検出する受電コイルと、
からなる全線給受電装置を備えた請求項１、又は、２記載の火源探知機能付火災用ロボット設備。
前記火災用ロボットに設けられた受給管の接触面と前記移動経路に沿って配設された供給管の接触面とを当接させ、該供給管の縮径された放出口と受給管の受給口とを連通せしめるとともに、前記両管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形成した、接触式継手を備えた請求項１、２、又は、３記載の火源探知機能付火災用ロボット設備。
前記制御手段が、火災感知器と連結された制御盤と、該制御盤と送受信器を介して接続された火災用ロボットの制御装置と、を備えている請求項１、２、３、又は、４記載の火源探知機能付火災用ロボット設備。