JPH08266652A6

JPH08266652A6 - 避難誘導用ロボット設備

Info

Publication number: JPH08266652A6
Application number: JP1995076786A
Authority: JP
Inventors: 育久畠中; 雅之中村; 康弘山本; 充八木
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【目的】迅速、かつ、適切に避難誘導する。
【構成】火災用ロボット１０に避難情報提供手段６０、６１、６２、６３設け、該火災用ロボット１０を移動経路３０に配設するとともに、該避難情報提供手段を制御する制御装置１７と該火災用ロボットに給電するための給受電装置３２１、４０１を備えた火災用ロボット設備であって；前記給受電装置が、火災用ロボットに設けられた充電式電池を充電する非接触式受電手段３２１と、前記移動経路３０に沿って配設され、かつ、該非接触式受電手段に給電する非接触式給電手段４０１と、を備えている。
【選択図】図１１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、火災ロボット設備に関するもので、更に述べれば、避難誘導用ロボット設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
交通量の多い長大自動車トンネル内には、火災発生に備えて消火設備や避難場所などが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、該トンネル内で火災が発生すると、自動車の運転手などは避難方向や避難場所がわからず大混乱が発生する。そのため、迅速、かつ、円滑な消火活動や避難誘導が困難であり、大惨事になりかねない。
【０００４】
この発明は、上記事情に鑑み、迅速、かつ、適切に避難誘導することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、避難情報提供手段を有するロボットを移動経路に配設するとともに、該避難情報提供手段を制御する制御装置を備えた避難誘導用ロボット設備、により前記目的を達成しようとするものである。
【０００６】
【作用】
火災が発生すると、火災用ロボットは制御装置の命令により避難情報提供手段を作動させる。運転者などは火災用ロボットに誘導されながら移動する。
【０００７】
【実施例】
この発明の第１実施例を図１〜図１２により説明する。トンネルの走行路の側壁上部あるい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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
火災用ロボット（移動式ロボット本体）１０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付きの送受信機１８などに電源を供給する。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
火災用ロボット１０には避難情報提供手段が備えられている。この手段は視覚、聴覚などを介して避難情報を提供するもので、例えば、ネオンサインなどで形成された避難方向指示器６０、壁面などに避難方向を映写する映写器６１、注意を促すパトライト６２、火災状況や避難方向などを音声により伝達するスピーカ６３、などが用いられる（図１１）。これらの避難情報提供手段は、火災用ロボットの制御装置１７により制御される。
【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は図４に示す様に、供給管部１２０と受給管部１３０とから構成されている。
【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１３２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１２４、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１３１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、負圧となっている。なお、両接触面１２４、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。
【００２４】
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３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（図１）。
【００２５】
非接触式給電装置４０１、４０２はモノレール３０に沿って所定間隔、例えば、全長１０００ｍ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、５ｍ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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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３２１ｂは電源変換装置３２２に接続されている。
【００２９】
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充電式畜電池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。
【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、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、ＣＢ１４は、受給管部１３０の延伸装置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は充電式蓄電池２０の充電監視回路、ＣＢ１８は避難情報提供手段の制御回路、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、ＩＦ１０１〜ＩＦ１０３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、ＥＥＰＲＯＭ２１は複数の火災用ロボット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ＥＥＰＲＯＭ、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、ＣＢ２１は高周波電源装置４１１の制御装置、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。
【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が充電式蓄電池２０の充電電圧を監視しており（Ｓ１０２）、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は無線により送受信機１８、４２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と切り替え装置４１２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が充電式畜電池２０の電圧が規定電圧に回復したことを検出すると（Ｓ１０２）、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（Ｓ２０７、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、Ｓ２０８）、火災用ロボット１０を停止させる移動定点３２ａを判別し、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３２ａの情報、並びに移動指令を送受信機１８、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命令を受け取る方法が用いられる。
【００４１】
又、制御盤４１は、送信した移動定点３２ａ並びにその前後の移動定点（即ち火災発生地点近傍の移動定点）に設けられた給電用配線４０２ｂに高周波電源装置４１１、と供給先切り替え装置４１２を通じて高周波電流を給電する（Ｓ２１０）。
【００４２】
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）、充電式畜電池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（Ｓ１０６〜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）。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。
【００４３】
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を通過する毎に接点を閉じて定点信号を出力し、制御装置１７がその定点信号を検出する。この通過した移動定点の数をカウントして（Ｓ１１０、Ｓ１１１）、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（Ｓ１１２）、移動停止点３２ａを判別する。
【００４４】
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、発光素子及び受光素子を設ける方法をとってもよい。
【００４５】
そして、移動定点３２ａに停止した火災用ロボット１０は、その受電コイル３２１ｂによって移動定点３２ａ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３２２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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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し（Ｓ１１５）、モニタノズル１３の方向制御を行う。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。
【００４９】
又、このとき、制御装置１７は停止している移動定点３２ａの位置情報信号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。
【００５０】
また、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。
【００５１】
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、送受信機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。
【００５２】
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。
【００５３】
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Ｐ3で出口１３６から排出される。
【００５４】
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
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
この放水圧力Ｐ2は、接触面１２４、１３４間の吸引部Ｇの圧力となるので、両接触面１２４、１３４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。
【００５８】
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、１３０は自動的に吸着が解除され、離れてしまう。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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に放出命令（Ｓ１２０）が発信され、給水ポンプ４７を停止させる（Ｓ２１４）。
【００６２】
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（Ｓ１２１）、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から放出を停止させる。
【００６３】
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を走行させ前記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。制御装置１７が戻った旨を制御盤４１に送信する（Ｓ１２７、Ｓ２１５）と、移動定点の給電部がオフとなり給電を停止する（Ｓ２１６）。
【００６４】
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）。
【００６５】
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。
【００６６】
また、火災用ロボット１０が移動停止点３２ａ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。
【００６７】
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。
【００６８】
また、火災用ロボット１０の受給管部１３０と移動定点３２ａに対応して設けられた給水管部１２０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、接続が不良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。
【００６９】
次に、この火災用ロボット１０により避難誘導する場合について説明する。制御盤４１が火災受信機４４から火災信号を受信すると、該制御盤４１は火災を検知した火災感知器４５の位置から避難誘導にあたるべき火災用ロボット１０と誘導方向を決定する。尚、誘導方向の決定には、避難口の位置を考慮してもよい。
【００７０】
制御盤４１は避難誘導命令を送受信機４２、１８を介して前記火災用ロボット１０の制御装置１７に送信する。
【００７１】
前記命令を受けた火災用ロボット１０の制御装置１７は駆動モータ１２を回転させて避難誘導情報提供、即ち、方向指示器６０によるネオンサインの点燈による避難方向矢印の表示、映写器６１によるトンネル壁面への避難方向矢印の映写、パトライト６２による間欠点灯表示、スピーカ６３による避難方向などの案内をしながら火災用ロボット１０を避難誘導方向に移動する。この火災用ロボット１０の誘導に従って自動車の運転手などは移動する。
【００７２】
なお、避難誘導中、操作員は監視用テレビカメラ２２により火災状況や避難状況を監視し、適切な誘導状態となる様火災用ロボット１０のスピードや誘導情報提供を制御盤４１を介して制御する。このとき、当該火災用ロボット１０を停止させ、最寄りの避難口の方へ、避難方向指示器６０の矢印を向けてもよく、更に注意を喚起するため、その方向指示器６０の周りのネオンサインを点燈させるようにしてもよい。また、避難口のある箇所に当該火災用ロボット１０を停止させ、パトライト６２を間欠表示させ、その箇所が避難口であることを示すようにしてもよい。さらに、映写器６１を用いて、避難口を照らし出すようにして、避難中の者が、避難口を容易に発見できるようにしてもよい。そして、さらに、スピーカーから「これより前に進むと火災があります。最寄りの避難口から出て下さい。」との音声放送をして、避難中の者の注意を喚起してもよい。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を用いて行なう代わりに、炎センサを用いて自動制御で行なうようにしてもよい。
【００７３】
この発明の第２実施例を図１２〜図１５により説明するが、図１〜図１１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。
【００７４】
（２）給受電装置として、スポット式給受電装置、即ち、火災用ロボットに設けられた受電コイルと、移動経路に沿って複数配設されたコ字状の磁性体に巻かれた給電用配線と、を用いる代わりに、全線式給受電装置、即ち、火災用ロボットに設けられた受電コイルと、移動経路に沿って延伸配設された給電用ループ配線と、を用いることである。
【００７５】
この発明の非接触式流体継手を図１５により説明する。非接触式流体継手５１０は供給管体５２０と受給管体５３０とから構成されている。両管体５２０、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。
【００７６】
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ｄａ／Ｄａは必要に応じて適宜決定されるが、例えば、ｄａ／Ｄａは１／５が選ばれる。
【００７７】
供給管体５２０は、移動定点３２に対向するように壁面や地上面に設けられた支持部材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。
【００７８】
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５３０には受給路５３３が設けられている。この受給路５３３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。
【００７９】
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。
【００８０】
次に非接触式給受電装置を図１２〜図１４により説明する。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、高周波電流の供給光切換装置４１２を介して高周波電源装置４１１に接続されている。
【００８１】
火災用ロボット１０には、前記給電用配線６１０、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、又は交流に変換され、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等に供給される。この受電体６５０として、例えば、受電コイルが用いられる。
【００８２】
図１４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と電動モータ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。
【００８３】
又、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。尚、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。
【００８４】
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及び全線式給受電装置の作動を中心に説明する。
【００８５】
制御盤４１は、火災受信機４４から火災情報を受信すると、電源供給装置から給電用配線６２０に高周波電流を供給し、火災用ロボット１０に電源を無接触で供給するとともに、火災用ロボット１０に火災位置情報と移動命令を無線で送信する。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。
【００８６】
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１４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１２、２０、２２等に供給される。
【００８７】
前述の様に火災用ロボット１０が清掃開始移動定点３２Ｃ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。
【００８８】
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。
【００８９】
このよう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。
【００９０】
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）
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、戻った旨の信号を制御盤４１に発信すると、供給先切り換え装置４１２が切り換わり給電用配線６２０への給電が中止されると共に、ロボットステーション３１の給電用配線６１０に給電を開始する。これにより火災用ロボットの受電部を介して充電式蓄電池２０が充電される。
【００９４】
なお、避難誘導する場合は、前記第１実施例と同様の要領で行なうが、本実施例では全線式給受電装置を用いて火災用ロボットに給電するので、該火災用ロボットは常時基準電圧を確保している。そのため、給電のために火災用ロボットを停止させる必要はないので、避難誘導を円滑に行なうことができる。
【００９５】
この発明の第３実施例を説明するが、この実施例と第１実施例との相違点は次の通りである。即ち、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を用いたことである。この非接触式流体継手は、第２実施例で用いたものと同様なので説明を省略する。
【００９６】
この発明の第４実施例を説明するが、この実施例と第２実施例との相違点は次の通りである。即ち、流体継手として、非接触式流体継手の代わりに、接触式流体継手を用いたことである。この非接触式流体継手は第１実施例で用いたものと同様なので説明を省略する。上記実施例では、消火、火災監視をも行なう火災用ロボットとしても機能する例を示したが、本ロボットは避難誘導のみを行なうロボットでもよく、また、火災監視用機器と消火用機器のうち少なくともに一方が搭載されているロボットであってもよい。また、給受電手段は非接触式の給受電手段に限定されず、架線集電式、或いは蓄電池のみを用いたものでもよい。
【００９７】
【発明の効果】
この発明は以上の様に構成したので、火災用ロボットは迅速、かつ、適切に避難誘導をすることができる。更に述べると、スポット式給受電装置、又、全線式給受電手段を設けたので、火災用ロボットは簡単に、かつ、確実に、常時必要な電圧電源を確保することができる。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】接触式流体継手の拡大断面図である。
【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である。
【図１１】避難誘導状況を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施例を示す火災用ロボット設備の概略図である。
【図１３】火災用ロボットの拡大断面図である。
【図１４】全線式給受電装置の概略図である。
【図１５】非接触式流体継手の拡大断面図である。
【符号の説明】
１０火災用ロボット
３２移動定点
６０避難方向指示器
６１映写器
６２パトライト
６３スピーカ
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
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

Claims

避難情報提供手段を有するロボットを移動経路に配設するとともに、該避難情報提供手段を制御する制御装置を備えた避難誘導用ロボット設備。
前記ロボットには、火災監視用機器と消火用機器のうち少なくとも一方が搭載されている請求１項１記載の避難誘導用ロボット設備。
避難情報提供手段が、避難方向指示器であることを特徴とする請求項１又は２記載の避難誘導用ロボット設備。
避難方向指示器が、ネオンサインであることを特徴とする請求項３記載の避難誘導機能付火災用ロボット設備。
避難情報提供手段が、避難方向を映写する映写器であることを特徴とする請求項１又は２記載の避難誘導用ロボット設備。
避難情報提供手段が、スピーカであることを特徴とする請求項１又は２記載の避難誘導用ロボット設備。
避難情報提供手段が、パトライトであることを特徴とする請求項１又は２記載の避難誘導用ロボット設備。
前記ロボットに給電するための給受電装置を備えたことを特徴とする請求項１及び７のいずれかに記載の避難誘導用ロボット設備。
前記給受電装置が、火災用ロボットに設けられた充電式電池を充電する非接触式受電手段と、前記移動経路に沿って配設され、かつ、該非接触式受電手段に給電する非接触式給電手段と、からなるスポット式給受電装置であることを特徴とする請求項８記載の避難誘導用ロボット設備。
前記給受電装置が、該移動経路に沿って延伸して設置された給電用配線と、前記ロボットに設けられ、かつ、前記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であることを特徴とする請求項８記載の避難誘導用ロボット設備。