JPH025433B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火源よりの赤外線を検出する焦電素
子等の指向性をもたせたセンサを水平及び垂直方
向に駆動走査し、火源を検出したときに検出方向
に放水ノズルをセツトして消火剤を放射するよう
にした消火ロボツトに関する。

本願発明者等は、この種の消火ロボツトとして
例えば第１図に示すように警戒区域を消火ロボツ
ト５０を設置し、焦電素子等の火災検出センサを
備えた凹面鏡９をパルスモータ６により水平回転
走査すると共に、パルスモータ１０により垂直回
転走査し、この監視走査中に凹面鏡９の焦電素子
で例えば火源４０よりの赤外線を検出したときの
水平走査角及び垂直走査角から火源４０の方向
（角度α₁）を検出し、この検出方向に向けて放水
ノズル１５をセツトした状態で消火ポンプの起動
により火源５に向けて消火剤を放射するものを提
案している。

ところが、第１図の消火ロボツトでは、火源の
検出方向となるように放水ノズル１５の向きをセ
ツトしていたため、消火ロボツト５０に近い距離
l₁にある火源４０に対しては消火剤を放射させる
ことができるが、火源４０′のように消火ロボツ
ト５０からの距離がl₂のように遠くなると、火源
４０′の検出角α₂に併せて放水ノズル１５の向き
をセツトしても、放出された消火剤は破線のよう
に放物線を描くため、検出角α₂による放水ノズル
１５のセツトでは火源４０′にとどかず、火災を
検出しても確実に消火できない恐れがあつた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、火災検出センサによる火源の検出方向に
向けてセツトした放水ノズルを、消火剤の放出中
において火源検出方向に対し上向きとなる所定の
角度範囲で上下に振らせることにより距離の離れ
た火源に対しても確実に消火剤を放射できるよう
にした信頼性の高い消火ロボツトを提供すること
を目的とする。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２図は、本発明の一実施例を示した斜視図で
ある。

まず、構成を説明すると、１は制御回路部２、
消火剤タンク３及びモータ駆動される消火ポンプ
４を組み込んだ基台であり、基台１の上部に架台
が設置され、架台５の上に水平回転走査用のパル
スモータ６が設置され、パルスモータ６の回転軸
にセンサ回転台７が取り付けられている。

センサ回転台７には垂直回転走査用のパルスモ
ータ１０が設置され、パルスモータ１０の回転は
プーリ１１からベルト１３に伝えられて軸８に連
結したプーリ１２を回転し、軸８には凹面鏡９が
軸承され、パルスモータ１０により凹面鏡９は水
平方向から下向きに例えば60゜の範囲で垂直回転
走査されるように構成している。

凹面鏡９の開口側中央には、火源よりの赤外線
を検出する焦電素子１２が配設されており、又、
凹面鏡９の開口面にはフイルタ９ａが設けられ、
フイルタ９ａは火災以外の原因による弱い赤外線
の焦電素子１２に対する入射を阻止し、焦電素子
１２が火災による炎から出た強い赤外線波長のみ
を検出できるようにしている。

更に、凹面鏡９の開口側中央に配設した焦電素
子１２は、凹面鏡９の焦点より内側となる中心軸
線上に配設されており、このため凹面鏡９で反射
して焦電素子１２に入射する赤外線の入射角、す
なわち、凹面鏡９の指向性は所定の指向角度をも
つて広がるように構成している。

尚、パルスモータ６による凹面鏡９の水平回転
走査は、所定の方向を基準位置として360゜回転
し、再び逆方向に360゜戻す回転走査を行なうよう
にしている。

凹面鏡９の右側には放水ノズル１５が凹面鏡９
の中心軸線とほぼ同一方向に向けて設置されてお
り、放水ノズル１５に対しては消火ポンプ４より
ホース１６が接続され、火災検出時に消火ポンプ
４を起動し、放水ノズル１５より火源に向けて消
火剤タンク３より消火剤を放射するようにしてい
る。

第３図は第１図の実施例に於ける制御回路部２
の一実施例を示したブロツク図である。

まず構成を説明すると、１８はマイクロコンピ
ユータであり、焦電素子１２を備えた凹面鏡９を
水平及び垂直方向に回転走査するための走査プロ
グラム、火災検出時に凹面鏡９の所定駆動走査を
行なつて基準位置に対する火源の方向を示す水平
及び垂直の各方向の走査角度を検出するためのプ
ログラム、及び火源の検出方向に基づいて放水ノ
ズル１５をセツトし、且つ消火剤の放射中に於い
て火源の方向に対し、上向きとなる所定の角度範
囲で放水ノズル１５を振らせる制御を行なうノズ
ル制御プログラム等が予め記憶されている。

このマイクロコンピユータ１８に対しては焦電
素子１２の出力が入力インターフエース１９を介
して入力接続され、又、マイクロコンピユータ１
８よりの制御出力を出力インタフエース２０を介
して水平、垂直走査用のパルスモータ６，１０に
与え、更に出力インタフエース２１を介して消火
ポンプ用モータ２２に制御出力を与えている。

尚、マイクロコンピユータ１８のノズル制御プ
ログラムに基づく放水ノズル１５の首振り制御
は、出力インタフエース２０を介して垂直回転走
査用のパルスモータ１０に制御出力を与えること
で放水ノズル１５を首振り作動させるようにな
る。

次に本発明に於ける消火剤放射時の放水ノズル
の作動原理について第４図を参照して説明する。

第４図は本発明の消火ロボツトに於ける焦電素
子１２を備えた凹面鏡９及び放水ノズル１５の設
置点をＳとし、Ｓ点に対する火源の位置をP₁，
P₂，P₃…Pnとして表わしたもので、火源P₁〜Pn
までの距離をl₁，l₂，l₃…lnとして示しており、火
源Pnが消火可能な最大監視距離となる。

このように消火ロボツトに対し、火源P₁〜Pn
を仮定的に定めたとすると、火源P₁〜Pnに対す
るＳ点よりの垂直方向に於ける角度はα₁，α₂，α₃
…αnとして表わされ、この角度α₁〜αnは焦電素
子１２を備えた凹面鏡９の火源検出時に於ける垂
直走査角度として得られる。

一方、Ｓ点から火源P₁〜Pnのそれぞれに放水
ノズル１５より放射した消火剤がとどくように実
験的に放水ノズル１５の放水角度を定めると、火
源P₁〜Pnに対する放水ノズル１５よりの消火剤
の描く軌跡は破線で示すように放物線となり、火
源P₁〜Pnの検出方向を示す角度α₁〜αnに対し、
θ₁〜θnとなる角度分だけ上向きに向けて放水を行
なわなければならない。

そこで本発明の消火ロボツトに於いては、火源
P₁〜Pnの検出方向を示す垂直走査角α₁〜αnに対
する放水ノズル１５の補正角θ₁〜θnを予め実験的
に求めておき、監視走査中に火源を検出した時に
は火源の方向を示す垂直走査角αnに対応する放
水ノズル１５の補正角θnを読み出し、消火剤の
放射時に火源の検出方向に向けてセツトした放水
ノズル１５を検出方向に対し上向きとなる補正角
θnの範囲内で上下に振らせる放水ノズル１５の
首振り制御を行なわせるようになる。

又、本発明に於ける放水ノズルの首振り制御の
他の手法としては、第４図に示す検出方向を示す
垂直走査角α₁〜αnから火源P₁〜Pnまでの水平距
離l₁〜lnを演算し、放水ノズル１５から放射され
る消火剤の初速度をパラメータとして予め定めた
放物線の方程式に代入し、水平距離l₁〜lnとなる
放水ノズル１５のセツト角を演算し、この演算し
たセツト角と検出方向との間で放水ノズル１５を
首振り作動させるようにしてもよい。

次に第５図のプログラムフローを参照して本発
明の作用を説明する。

まず、第２図に示す制御回路部２に対し、電源
を投入すると、第３図に示した制御回路部２のマ
イクロコンピユータ１８に於いてブロツクａに示
すように初期設定が行なわれ、次いでブロツクｂ
に進んで凹面鏡９の水平及び垂直回転走査による
監視走査が開始される。

この監視走査は、パルスモータ６による凹面鏡
９の基準位置から水平回転走査をまず行ない、凹
面鏡９が360゜の水平回転により基準位置に戻つて
くるとパルスモータ１０の駆動で凹面鏡９を下向
きになる一定角度だけ垂直方向に回転走査し、再
び逆方向に360゜水平回転走査して基準位置に戻
し、以下同様に水平、垂直の各走査を繰り返すこ
とにより、本発明の消火ロボツトの設置点を中心
とした360゜方向を監視する。

このような監視走査中に凹面鏡９に設けた焦電
素子１２が火災による炎から出る赤外線を検出し
たとすると、第５図ブロツクｄに示すように水平
及び垂直方向の火源検出走査が行なわれる。

すなわち、所定の垂直走査角度に於ける水平回
転走査中に火源を検出したとすると、垂直走査角
度を保つたまま凹面鏡を水平回転して基準位置に
戻し、基準位置から再び水平回転走査を行なつて
火源を検出した時の水平走査角度を求め、続いて
火源を検出した水平走査角度を保つたままパルス
モータ１０の駆動により凹面鏡９を最も下向きと
なる位置に垂直回転走査し、この位置から上向き
に垂直回転走査を行なつて火源を検出した位置で
火源の方向を示す垂直走査角αnを検出する。

続いてブロツクｅに於いて第４図に示すように
実験的に得られた火源Pnの方向を示す垂直走査
角αnに対応する放水ノズル１５の補正角θnを読
み出す。

次いで放水ノズル１５をブロツクｄで検出した
火源の方向を示す水平走査角及び垂直走査角にセ
ツトし、消火用ポンプモータ２２に電源を供給し
て消火ポンプ４を起動し、検出した火源に向けて
消火剤を放射する。

この放水ノズル１５による消火剤の放射中に於
いて、ブロツクｈに示すように放水ノズルのセツ
ト方向に対し、上向きとなるブロツクｅで読み出
された補正角θnの範囲で上下に放水ノズル１５
を首振り作動させるように垂直回転走査用のパル
スモータ１０を作動する。

この放水ノズル１５による消火剤の放射は予め
定めた一定時間の間行なわれ、消火剤の放射が一
定時間後に停止すると、凹面鏡９をブロツクｄで
検出した火源の方向に向けて消火を確認し、再び
火源を検出した時には、ブロツクｇに戻つて再度
首振り放水を行ない、消火を確認した時にはブロ
ツクｂに戻つて再び監視走査を継続するようにな
る。

尚、上記の実施例は警戒区画に固定的に設置さ
れる消火ロボツトを例に取るものであつたが、本
発明はこれに限定されず走行駆動手段を有する自
走可能な消火ロボツトについてもそのまま適用す
ることができる。

以上説明してきたように、本発明によれば、火
災検出センサによる火源の検出方向に向けてセツ
トした放水ノズルを、消火剤の放出中に於いて火
源検出方向に対し上向きとなる所定の角度範囲で
上下に振らせるようにしたため、放水ノズルを検
出方向にセツトしても消火剤がとどかなくなる消
火ロボツトから離れた位置となる火源に対しても
確実に消火剤を放射することができ、火災検出セ
ンサで検出した火源を迅速且つ確実に消火するこ
とができるという効果が得られる。

更に放水ノズルを上下方向に振らせることで、
所定範囲にわたり消火剤を放出でき、従つて火源
の消火と共に火災の延焼も防止できるという効果
も生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は火源の検出方向に放水ノズルをセツト
したときの問題点を示した説明図、第２図は本発
明の一実施例を示した斜視図、第３図は本発明の
制御回路部の一実施例を示したブロツク図、第４
図は本発明による放水ノズルの首振り作動の原理
を示した説明図、第５図は本発明の動作の一例を
示したプログラムフロー図である。 １……基台、２……制御回路部、３……消火剤
タンク、４……消火ポンプ、５……架台、６，１
０……パルスモータ、７……センサ回転台、８…
…軸、９……凹面鏡、１１，１４……プーリ、１
３……ベルト、１５……放水ノズル、１６……ホ
ース、１８……マイクロコンピユータ、１９……
入力インタフエース、２０，２１……出力インタ
フエース、２２……消火ポンプ用モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の指向角を有する火災検出センサを水平
   及び垂直方向に駆動走査して火源を検出し、検出
   火源に放水ノズルを向けて消火剤を放射する消火
   ロボツトに於いて、 前記放水ノズルによる消火剤の放射中に、該放
   水ノズルを火源検出方向に対し上向きとなる所定
   角度の範囲内で上下に振らせるノズル制御手段を
   設けたことを特徴とする消火ロボツト。