JPH08266671A

JPH08266671A - 火災用ロボット設備

Info

Publication number: JPH08266671A
Application number: JP7076792A
Authority: JP
Inventors: Ikuhisa Hatanaka; 育久畠中; Masayuki Nakamura; 雅之中村; Yasuhiro Yamamoto; 康弘山本; Mitsuru Yagi; 充八木
Original assignee: Nohmi Bosai Ltd
Current assignee: Nohmi Bosai Ltd
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】【目的】消火機能のみならず避難誘導機能、火源探知機
能、等多くの機能を備えた多目的火災用ロボットを得る
ことを目的とする。【構成】ノズル１３に連通する給水タンク８０３と駆動
用の蓄電池２０とを搭載した多目的火災用ロボット１０
であって；応援給受水手段８２０と、応援給受電手段５
１０と、避難誘導手段７６０と、壁面防護手段１６０
と、を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多くの機能を備えた
火災用ロボット設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トンネル内には、火災発生に備えて消火
用ロボットが設けられているが、この消火用ロボットは
火災感知器と接続する制御盤により制御される。該制御
盤は、該火災感知器から火災信号を受信すると、消火用
ロボットを火源近傍迄移動させるとともに、搭載されて
いる給水タンク内の消火剤を火源に向って消火ノズルか
ら放出させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例の消火用ロボッ
トには、次の様な問題がある。（１）給水タンクの容量が小さいと消火活動中に消火剤
が不足することがあり、又、逆にそれが大きいと消火用
ロボットの重量が重くなり、大きな電源が必要となる。

【０００４】（２）蓄電池の容量が小さいと、消火活動
中に電圧が低下し、搭載されている機器が作動しなくな
ることがあり、又、逆にそれが大きいと、消火用ロボッ
トの重量が重くなるとともに火災用ロボットが大型化す
る。

【０００５】（３）制御盤は火災感知器の火災信号に基
き火源を決め、消火用ロボットを制御するので、消火用
ロボットの消火位置が、火源に対して最も効果的に消火
活動できる位置とならないことがある。そのため、効率
良く消火できないことがある。

【０００６】（４）従来の火災用ロボット設備では、自
動避難誘導手段、壁面の過熱を防止するため自動壁面防
護手段、が設けられていない。そのため、トンネル内で
火災が発生すると逃げ遅れや壁面熱損壊等が発生する。

【０００７】（５）従来の火災用ロボット設備では、火
災感知器や壁面等の自動掃除手段が設けられていない。
そのため、交通規制をしながら人間がその作業をしなけ
ればならないので、危険であるとともに作業能率も良く
ない。

【０００８】この発明は上記事情に鑑み、消火手段のみ
ならず避難誘導手段、火源探知手段、等多くの手段を備
えた火災用ロボット設備を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明は、放水ノズル
と駆動用の蓄電池とを搭載した火災用ロボットであっ
て；応援給受水手段と、応援給受電手段と、避難誘導手
段と、壁面防護手段と、を備えていることを特徴とする
火災用ロボット設備、である。

【００１０】第２発明は、火災監視区域に配設された移
動経路と；放水ノズルに連通する受給管体と火災用ロボ
ットの移動経路に沿って配設された供給管体と該両管体
を接続する流体継手とからなる給受水手段と；該移動経
路に沿って配設された給電用配線と、該火災用ロボット
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給受電手段と；を備え
た火災用ロボットであって；避難誘導手段と、壁面防護
手段と、を備えていることを特徴とする火災用ロボット
設備、である。

【００１１】第１発明の作用について説明する。火災が
発生すると制御手段の命令により火災用ロボットは、火
災発生地点近傍まで移動する。そして、火源に向って消
火用ノズルから消火剤を放出するが、壁面温度が異常に
上昇すると、壁面防護用ノズルから水を放出し、壁面を
冷却する。

【００１２】消火活動をしていない火災用ロボットは、
制御手段の命令により避難情報を視覚や聴覚を介してト
ンネル内の人々に伝達し、安全な方向に誘導する。

【００１３】作業中に火災用ロボットの蓄電池の電圧が
低下すると、他の火災用ロボットが接近し応援給受電装
置を介して、応援給電を行なう。

【００１４】消火作業中に給水タンクの消火剤が少なく
なると、他の火災用ロボットが接近し、応援給受水装置
を介して応援給水を行なう。

【００１５】第２発明の作用について説明する。この発
明と第１発明との主なる相違点は、この発明では応援給
水、応援給電を必要としないことである。

【００１６】即ち、火災用ロボットには電源供給手段を
介して常時給電されており、又、流体継手を介してホー
ス付受給管体と供給管体とが接続され消火用ノズルに消
火剤が供給される。

【００１７】

【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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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、火源探知手段としての炎検出手段、例えば、赤外
線画像センサ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。なお火源探
知手段は上記赤外線画像センサの他に太陽電池などでも
よい。

【００２３】図３は、給電用配線６２０と受電コイル６
５０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、６
６２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。

【００２４】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。

【００２５】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
式流体継手５１０が設けられている。

【００２６】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
ントサポータ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が接続されている
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。

【００２７】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。

【００２８】火災用ロボット１０には、火源探知装置１
１０が設けられている。この火源探知装置１１０とし
て、例えば、赤外線画像センサが用いられている。この
センサ１１０はセンサ本体１１１と、該センサ本体１１
１を保持するセンサホルダ１１２と、から構成されてい
る。

【００２９】センサ本体１１１には、複数の焦電素子１
１３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に所定範囲回転して
監視領域の温度分布を計測する。

【００３０】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１
１５に送出する。制御部１１５は、その位置情報から図
示しない分割エリアのマトリックスから火災位置を確定
する。尚、前記実施例では、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。

【００３１】制御部１１５は、前記火源ＦＧ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、火源ＦＧ位置が火災用ロボット１０のモニタ
ノズル１３の放水範囲内か否かを判断する。

【００３２】例えば、火源ＦＧ位置が放水範囲内にある
場合は、そこを最適消火点と判断するが、、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、火源ＦＧ位置が放水範囲内に入る
ようにする。

【００３３】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。

【００３４】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
複数の供給管体５２０が設けられている。この供給管体
５２０には、弁１３５と接触式流体継手５１０が設けら
れている。

【００３５】前記接触式流体継手５１０は図４に示す様
に、供給管体５２０と受給管体５３０とから構成されて
いる。

【００３６】供給管体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。

【００３７】供給管体５２０の先端にはフランジ５２２
が設けられている。この供給管体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。

【００３８】受給管体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。

【００３９】受給管体５３０の後端には、フランジ５３
２が設けられている。この受給管体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。

【００４０】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５２
４、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。

【００４１】この吸引部Ｇは放出口５２１、受給口５３
１と連通し、通水時においては、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。

【００４２】火災用ロボット１０には図９に示す様に、
避難情報提供手段（避難誘導手段）が設けられている。
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７６０、壁面などに避難方向を映写する映写器
７６１、注意を促すパトライト７６２、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７６３、などが
用いられる。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。

【００４３】図１０に示す様に火災用ロボット１０には
壁面防護手段、即ち、消火用ノズル（モニタノズル）１
３と別個に形成された壁面冷却用の壁面防護用ノズル１
６０が設けられている。このノズル１６０は受給管体５
３０に連通し、かつ、図示しない高圧パイプに回動自在
に設けられている複数のノズル１６２から構成されてい
る。この火災用ロボット１０には、温度監視手段、即
ち、内部温度を計測する温度センサ１６５と外部温度を
計測する温度センサ１６６が設けられているが、この両
温度センサ１６５、１６６として、例えば、熱電対温度
計が用いられる。

【００４４】火災用ロボット１０には、掃除治具手段を
着脱するためのデバイス接続装置２６０が設けられてい
る。このデバイス接続装置２６０に接続される掃除治具
手段として図１１に示す様にトンネル側壁面２６４を掃
除するための自動掃除治具装置２８０と、図１２に示す
様に炎感知器等の火災感知器のレンズ等を掃除する火災
感知器の自動掃除治具装置２９０とがある。

【００４５】トンネル側壁面の掃除治具装置２８０は、
図１１に示すように回転ブラシ２６１を備えている。こ
の回転ブラシ２６１は洗浄水を噴出しながらブラシを回
転させ側壁面２６４を擦ることにより掃除するが、この
回転力は火災用ロボット１０の図示しないモータにより
与えられ、また、洗浄水はホースリール１０３から供給
される。

【００４６】この回転ブラシ２６１はガイドローラ２６
２に固定されており、このガイドローラ２６２は回転ブ
ラシ２６１より遅い回転数で回転しながら回転ブラシ２
６１を案内する。このガイドローラ２６２は側壁面２６
４の上下に平行に配設されたブラシ用レール２６６に支
持されている。

【００４７】火災感知器４５の掃除治具装置２９０は、
マニュピレータ２９１を介してデバイス接続装置２６０
に接続されている。この洗浄治具装置２９０は、例え
ば、回転ブラシ２９２と高圧エアノズル２９３とから構
成されている。この回転ブラシ２７２は洗浄水を噴出し
ながらブラシを回転させ感知器前面のレンズ４５Ｌなど
擦ることにより掃除するが、該レンズ４５Ｌに付着した
洗浄水は、高圧エアノズル２９３から噴出される高圧エ
アにより吹き飛ばされるので、該レンズ面は即座に乾燥
状態となる。

【００４８】回転ブラシ２９２の回転力は火災用ロボッ
ト１０の図示しないモータにより与えられ、洗浄水はホ
ースリール１０３から供給され、又、高圧エアは火災用
ロボット１０に搭載された高圧エアタンク２９６から供
給される。

【００４９】本実施例の作動につき説明する。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源ＦＧを判
別し、その情報を制御盤４１に出力する。

【００５０】制御盤４１は、火源ＦＧ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３
２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。そして、火災用ロボット１０を特定して火
源ＦＧ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４２を通じ無線で送信する。

【００５１】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。

【００５２】又、制御盤４１は、火災受信機４４から火
災情報を受信すると、高周波電源装置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４
１に無線で送信する。

【００５３】なお、給電用配線６２０と受電コイル６５
０との間の無接触による電源の供給は、給電用配線６２
０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。

【００５４】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が火源ＦＧ情報と移動命
令を受信すると、移動消火定点番号ｎ読込、電動モータ
始動命令を発し、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、電動モータ停止
命令を発し、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。

【００５５】停止位置の判別方法として、各移動定点３
２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。

【００５６】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。

【００５７】火災用ロボット１０が停止し、制御盤４１
が停止信号を受信したら、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が火源ＦＧを写した場合には
制御盤４１から該カメラ２２の回動停止命令を送出す
る。

【００５８】ここで、上下左右に該カメラ２２を首振り
させて火源ＦＧ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。

【００５９】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
位置にある受給管体５３０Ａを移動して、フランジ５３
２を供給管体５２０のフランジ５２２に当て、接触面５
２４、５３４を当接させる（図４）。この両接触面５２
４、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。

【００６０】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
１１０に火源探知命令を発する。

【００６１】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。この警戒エリアは複数の分割エリアか
ら構成され各分割エリアは、ＸＹ座表で表わされる。例
えば、該センサシステム１１０の縦方向Ｙの監視角度θ
Ｙは７０゜、横方向の監視角度θＸは１５０゜に調整さ
れる。

【００６２】該センサシステム１１０の制御部１１５が
分割エリアの数と個所の確認をすると、火源ＦＧまでの
距離とその大きさ（火災規模）の確認を行なう。

【００６３】火源ＦＧの分割エリアが確定すると、制御
部１１５は火災用ロボット１０の消火用ノズル１３の放
水範囲即ち消火範囲内に火源ＦＧが入っているか否か判
断する。

【００６４】火災用ロボット１０が消火範囲外に位置す
る場合には、消火範囲内になるように火災用ロボット１
０を前進Ｆ、又は後退Ｂさせ、最適消火点３２ｂに位置
せしめる。

【００６５】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の数が単数
か否か判断する。そして、該エリアが複数の場合は前記
分割エリア中、最も激しく燃えている火源ＦＧを選択
し、火源ＦＧの幅の確認を行なうとともに、方向制御用
モータ２１を駆動させて消火用ノズル１３に首振運動さ
せながら放水する。

【００６６】該分割エリアが単数の場合は、火源ＦＧの
幅を確認し、火源中心にノズル１３を向けるとともに、
ノズルの放水パターンを制御する。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
って消火できる放射状放水、などがあるが、該ノズルに
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。

【００６７】制御装置１７は、放水制御部に弁開放命令
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、給水ポンプ４７を始動させ、接触式流体継手５１
０を通じて消火剤、例えば泡混合液をモニタノズル１３
から放出させる。

【００６８】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、例えば供給管体
５２０側にマイクロスイッチを、受給管体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。

【００６９】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た後、放出口５２１か
ら受給管体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Ｐ
3で出口５３６から排出される。

【００７０】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

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】この放水圧力Ｐ2は、接触面５２４、５３
４間の吸引部Ｇの圧力となるので、両接触面５２４、５
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５２０、５３０は強固に接続されて一体とな
る。

【００７４】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、５
３０は自動的に吸着が解除され、離れてしまう。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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、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。
そうすると、制御装置１７から制御盤４１に放出停止命
令が発信され、給水ポンプ４７を停止させる。

【００７８】一方、制御装置１７は、電動モータ始動命
令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１
２０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。

【００７９】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。

【００８０】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、
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。

【００８１】その後、電動モータ６４２を更に逆転もし
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。

【００８２】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、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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】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。

【００８６】また、火災用ロボット１０の受給管体５３
０と移動定点３２ａに対応して設けられた給水管体５２
０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。

【００８７】図９により火災用ロボット１０の避難情報
提供手段、即ち、避難誘導手段について説明する。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。

【００８８】この制御盤４１は避難誘導命令を送受信機
１２、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。

【００８９】前記命令を受けた火災用ロボット１０の制
御装置１７は図示しない駆動モータを駆動させて避難誘
導情報提供、即ち、方向指示器７６０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７６１によ
るトンネル壁面２６４への避難方向矢印の映写、パトラ
イト７６２による間欠点灯表示、スピーカ７６３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安全な場所に移動す
る。

【００９０】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。

【００９１】図１０により火災用ロボット１０の壁面防
護手段について説明する。制御装置１７は火災用ロボッ
ト１０の温度センサ１６５、１６６の情報を入力する
と、その情報に基づいて冷却の必要な異常高温の壁面を
判断するとともに、その判断に基づいて該壁面を冷却で
きるように壁面防護用ノズル１６０の方向を制御する。
このノズル１６０は、受給管体５３０に連通し、消火用
ノズル１３への給水停止と同時に給水が停止される。

【００９２】図１１により火災用ロボット１０のトンネ
ルの側壁面２６４の掃除手段について説明する。トンネ
ル内などに保管されている回転ブラシ２６１をデバイス
接続装置２６０介して火災用ロボット１０に連結すると
ともに、該回転ブラシ２６１の位置を調節して掃除対象
壁面２６４に当接させる。

【００９３】制御盤４１は、該側壁面２６４に対応する
火災用ロボット１０の移動範囲から図示しない清掃開始
移動定点と清掃終了移動定点とを決定する。

【００９４】制御盤４１は清掃命令及び前記清掃開始移
動定点から清掃終了移動定点迄の移動命令を送受信機４
２、１８を介して火災用ロボット１０の制御装置１７に
送信する。

【００９５】前記命令を受けた火災用ロボット１０は駆
動モータ６４２を回転させて清掃開始移動定点まで移動
する。そして、該火災用ロボット１０が該清掃開始移動
定点に到達すると、制御装置はジョイント接続命令を発
してホースリール１０３に連続する受給管体５３０と供
給管体５２０とを接続させる。

【００９６】その後、該制御装置１７は火災用ロボット
１０に駆動モータ６４２の再始動命令を発する。そうす
ると、火災用ロボット１０はホースリール１０３のホー
ス１０５を伸ばしながら移動を再開する。回転ブラシ２
６１は洗浄水を噴出しながら回転し該側壁面２６４を清
掃を開始すると共に、ガイドローラ２６２に案内されな
がら清掃終了移動定点に向かって移動する。

【００９７】火災用ロボット１０は、掃除作業を行ない
ながら掃除終了移動定点に到達すると停止するととも
に、制御盤４１に掃除完了信号を送出する。なお、掃除
作業中、操作員は監視用テレビカメラ２２により掃除状
況を監視し、所望の仕上げ状態となる様回転ブラシやガ
イドローラ２６２の回転数や洗浄水の供給量を制御盤４
１を介して制御する。

【００９８】図１２により火災用ロボット１０の火災感
知器４５の掃除手段について説明する。トンネル内など
に保管されているマニュピレータ２９１をデバイス接続
装置２６０を介して火災用ロボット１０に連結するとと
もに、該回転ブラシ２９１の位置を調節して火災感知器
４５のレンズ４５Ｌに当接させる。

【００９９】制御盤４１は、各火災感知器４５に対応す
る位置情報及び掃除命令を送受信機４２、１８を介して
火災用ロボット１０の制御装置１７に送信する。

【０１００】前記命令を受けた火災用ロボット１０は駆
動モータ６４２を回転させて所定の移動定点に到達す
る。

【０１０１】そうすると、制御装置１７は、ジョイント
接続命令を発してホースリール１０３に連続する受給管
体５３０と供給管体５２０とを流体継手５１０を介して
接続させる。

【０１０２】該制御装置１７は火災用ロボット１０のマ
ニュピレータ２９１を駆動させ、洗浄水を噴出させなが
ら回転ブラシ２９２を回転させてレンズ４５Ｌを掃除す
る。レンズ４５Ｌに付着した水滴は、高圧エアノズル２
９３から噴出するエアにより吹き飛ばされ、レンズ表面
は即座に乾燥した状態となる。

【０１０３】火災用ロボット１０は、各火災感知器４５
の洗浄作業をしながら移動し、最後の火災感知器４５の
掃除が終了すると、制御盤４１に掃除完了信号を送出す
る。なお、掃除作業中、操作員は監視用テレビカメラ２
２により掃除状況を監視し、所望の仕上げ状態となる様
回転ブラシ２９２の位置や回転数、高圧エアノズル２９
３のエア供給量を制御盤４１を介して制御する。

【０１０４】この発明の第２実施例を図１３、図１４に
より説明する。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）火災用ロボットに消火剤を貯する給水タンクを搭
載するとともに、応援給受水装置を設けたこと。

【０１０５】（２）火災用ロボットに駆動用等の電源で
ある畜電池を搭載するとともに、応援給受電装置を設け
たこと、である。

【０１０６】火災用ロボット１０の給水タンク８０３は
電動ポンプ８１５を介して、モニタノズル１３に接続さ
れている。この給水タンク８０３は、応援給受水装置８
２０に連通している。この応援給受水装置８２０は、近
接する相互の火災用ロボットの給水タンク間で消火剤を
給受するもので、その手段は必要に応じて適宜選択され
る。例えば、この手段として、流体継手を備えた応援給
受管が用いられる。

【０１０７】火災用ロボット１０の蓄電池２０は、応援
給受電装置８１０と接続している。この応援給受電装置
８１０は近接する相互の火災用ロボットの蓄電池間で電
源を給受するもので、その手段は必要に応じて適宜選択
される。

【０１０８】この実施例では、制御盤４１の移動命令に
よりロボットステーション３１内の火災用ロボット１０
Ｘは、命令された移動位置３２Ｍ迄移動し、消火活動を
開始する。

【０１０９】そして、電圧監視手段が、蓄電池の電圧が
基準電圧以下になったことを検出すると、制御盤４１は
隣接する火災用ロボット１０Ｙに応援給電指令を発す
る。そうすると、該火災用ロボット１０Ｙは火災用ロボ
ット１０に近接し、応援給受電装置８１０を介して給電
を開始する。これにより火災用ロボット１０Ｘの電源は
正常電圧となる。

【０１１０】又、消火活動中に給水タンク８０３の水位
監視手段８１８が、貯水量が基準水量以下になったこと
を検出すると、制御盤４１は隣接する火災用ロボット１
０Ｙに応援給水指令を発する。そうすると、該火災用ロ
ボット１０Ｙは、火災用ロボット１０に近接し、応援給
受水装置８２０を介して給水を開始する。これにより火
災用ロボット１０Ｘの給水タンク８０３は充水され正常
水量となる。

【０１１１】この発明の実施例は、上記に限定されるも
のではない。例えば、火災用ロボットの有する手段とし
て、消火手段、火源探知手段、避難誘導手段、壁面防護
手段、壁面掃除手段、火災感知器掃除手段、応援給受電
手段、応援給受水手段、を説明したが、必ずしもこれら
の手段全部を備える必要はなく、必要に応じて適宜それ
らの手段の組み合わせを変更してもよい。例えば、次の
様に組み合わせることができる。（１）消火手段及び火源探知手段と避難誘導手段又は壁
面防護手段との組み合わせ。（２）消火手段、火源探知手段及び避難誘導手段と応援
給電手段又は応援給受水手段との組み合わせ。（３）消火手段、火源探知手段、避難誘導手段及び壁面
防護手段と応援給電手段又は応援給受水手段との組み合
わせ。

【０１１２】このような火災用ロボットは、上記実施例
において説明した様に制御されるが、次の様に複数の火
災用ロボットに同一又は異なる役割を担当させることに
より火災用ロボットの使用価値を高めることができる。

【０１１３】この発明の第３実施例をを図１５により説
明する。トンネルの全長にわたって張架された一本のモ
ノレール３０に複数の火災用ロボット１０ａ、１０ｂ、
１０ｃ、１０ｄを配設する。この火災用ロボット１０ａ
〜１０ｄは前記第２実施例のロボットと同一機能を備え
ており、それぞれロボットステーション３１に待機して
いる。

【０１１４】制御盤４１は火災感知器４５から火災信号
を受信すると、該火災感知器４５のアドレスから火源Ｆ
Ｇ位置を判断し、該火源ＦＧに最も近い位置にある火災
用ロボット１０ａを消火にあたらせるべきロボットに決
定する。

【０１１５】そして、制御盤４１は該火災用ロボット１
０ａに火源ＦＧに最も近い移動定点３２ｆ迄移動するよ
うに命令を発するとともに、火災用ロボット１０ｃに対
し、矢印Ａ１０ｃ方向に避難誘導するように命令する。

【０１１６】火災用ロボット１０ａは矢印Ａ１０ａ方向
に移動し、移動定点３２ｆに到達すると、制御装置１７
の指令により消火用ノズル１３から火源ＦＧに向って放
水を開始する。火災用ロボット１０ｃは矢印Ａ１０ｃ方
向に移動しながら、方向指示器やスピーカ等により避難
情報を提供し、避難誘導する。

【０１１７】火災用ロボット１０ａの蓄電池２０の電圧
が低下すると、電圧監視手段は制御盤４１に応援給電要
求を発する。制御盤４１は、火災用ロボット１０ｂを応
援給電用のロボットと定め、応援給電命令を発する。該
火災用ロボット１０ｂは、矢印Ａ１０ｂ方向に移動して
火災用ロボット１０ａに近接し、応援給受電装置８１０
を介して火災用ロボット１０ａの蓄電池２０に応援給電
が行なわれる。

【０１１８】火災用ロボット１０ｃが給水タンク内の消
火剤が基準以下になると、水位監視手段８１８は制御盤
４１に応援給水要求を発する。制御盤４１は火災用ロボ
ット１０ｄを応援給水用のロボットと定め、応援給水命
令を発する。該火災用ロボット１０ｄは矢印Ａ１０ｄ方
向に移動して火災用ロボット１０ａに近接し、応援給受
水装置８２０を介して火災用ロボット１０ａの給水タン
クに応援給水が行なわれる。

【０１１９】火源ＦＧ近傍の壁面２６４が異常高温とな
ると、火災用ロボット１０ａの内部温度センサ１６５、
外部温度センサ１６６は制御盤４１に異常温度信号を発
する。制御盤４１は、消火活動中の火災用ロボット１０
ａに壁面冷却命令を発する。該火災用ロボット１０ａは
壁面防護用ノズル１６０を該壁面２６４に向け放水を開
始し、壁面冷却を行なう。

【０１２０】消火活動中、火災用ロボット１０ａの火源
探知装置１１０は、火源ＦＧを監視しており消火を確認
すると、制御盤４１に消火完了信号を発する。制御盤４
１は、各火災用ロボット１０ａ〜１０ｄに帰還命令を発
する。各火災用ロボット１０ａ〜１０ｄは元の位置に戻
りロボットステーション３１内で待機する。

【０１２１】この発明の第４実施例を図１６に示す様に
より説明する。トンネル内にその全長にわたって二本の
平行なレール３０を設け、該レール３０に複数の火災用
ロボット１０ｇ〜１０ｈを配設する。この火災用ロボッ
ト１０ｇ〜１０ｈは前記実施例の火災用ロボット１０ａ
〜１０ｄと同一機能を備えている。火災感知器４５が火
災を検出し、制御盤４１に火災信号を送出すると、制御
盤４１は火災の規模が標準範囲か否か判断する。そし
て、標準範囲を越えていると判断すると、火源ＦＧに最
も近い位置にある火災用ロボット１０ｇ、１０ｈに移動
定点３２ｆへの移動命令を発する。

【０１２２】該火災用ロボット１０ｇ、１０ｉは矢印Ａ
１０ｇ方向に移動し、移動定点３２ｆに到達すると、制
御装置１７の指令により消火用ノズル１３から火源ＦＧ
に向って放水を開始する。又、標準範囲の場合には上記
火災用ロボット１０ｇ、１０ｉのいずれか一方のみに対
して移動命令を発し消火に向わせるか、両火災ロボット
１０ｇ、１０ｉに移動命令を発し、一方のみに消火を行
なわせる。

【０１２３】制御盤４１は火災用ロボット１０ｈ、１０
ｊに避難方向を指示し避難情報命令を発する。火災用ロ
ボット１０ｈ、１０ｊは矢印Ａ１０ｈ方向に避難情報を
提供しながらモノレール３０上を移動し避難誘導する。

【０１２４】この発明の第５実施例を図１７により説明
する。トンネル内に複数のループ状モノレール５３０を
形成し、複数の火災用ロボット１０ｋ〜１０ｎを配設す
る。この火災用ロボット１０ｋ〜１０ｎは前記実施例の
火災用ロボット１０ａ〜１０ｄと同一機能を備えてい
る。

【０１２５】制御盤４１は、火災感知器から火災検出信
号を受信すると、火源ＦＧに最も近い火災用ロボット１
０Ｌ、１０ｍを消火用ロボットと決定し、火源ＦＧに最
も近い移動定点３２ｈ、３２ｇへの移動命令を発する。
該火災用ロボット１０Ｌ、１０ｍが該移動定点３２ｈ、
３２ｇに到達すると、制御装置１７は、放水指示を発
し、火源ＦＧに向って消火用ノズル１３から消火剤を放
出させる。又、他の火災用ロボット１０Ｋ、１０ｎに対
して必要に応じて応援給電命令、応援給水命令、壁面防
護（冷却）命令などを発する。

【０１２６】

【発明の効果】この発明は、以上の様な火災用ロボット
を備ているので、消火作業のみならず、必要に応じて、
火源探知、避難誘導等の種々の作業をすることができ
る。そのため、効率良く消火活動を行なうことができ
るとともに、火災用ロボットの使用価値も向上する。

【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】全線式非接触型給受電装置の概略図である。

【図４】接触式流体継手である。

【図５】接触式流体継手の使用状況を示す図である。

【図６】赤外線画像センサ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】避難誘導機能を示す斜視図である。

【図１０】壁面防護機能を示す斜視図である。

【図１１】壁面用の掃除治具装置を示す斜視図である。

【図１２】火災感知器の掃除治具装置を示す斜視図であ
る。

【図１３】本発明の第２実施例を示す火災用ロボットの
拡大縦断面図である。

【図１４】使用状態を示す正面図である。

【図１５】本発明の第３実施例を示す概略図である。

【図１６】本発明の第４実施例を示す概略図である。

【図１７】本発明の第５実施例を示す概略図である。

【符号の説明】

１０火災用ロボット１３モニタノズル２０蓄電池４５火災感知器１１０火源探知装置１６０壁面防護用ノズル２６０デバイス接続装置２８０壁面用の掃除治具装置２９０火災感知器の掃除治具装置５２０供給管体５３０受給管体６２０給電用配線６５０受電体７６０避難方向指示器８０３給水タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八木充東京都千代田区九段南４−７−３能美防災株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放水ノズルと駆動用の蓄電池とを搭載した
火災用ロボットであって；応援給受水手段と、応援給受
電手段と、避難誘導手段と、壁面防護手段と、を備えて
いることを特徴とする火災用ロボット設備。
【請求項２】火災監視区域に配設された移動経路と；放
水ノズルに連通する受給管体と火災用ロボットの移動経
路に沿って配設された供給管体と該両管体を接続する流
体継手とからなる給受水手段と；該移動経路に沿って配
設された給電用配線と、該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給受電手段と；を備えた火災用ロボ
ットであって；避難誘導手段と、壁面防護手段と、を備
えていることを特徴とする火災用ロボット設備。
【請求項３】火源探知手段を備えていることを特徴とす
る請求項１又は２記載の火災用ロボット設備。
【請求項４】壁面の掃除手段を備えていることを特徴と
する請求項１、２、又は、３記載の火災用ロボット設
備。
【請求項５】火災感知器の掃除手段を備えていることを
特徴とする請求項１、２、３、又は、４記載の火災用ロ
ボット設備。
【請求項６】該受給管体が、ホースリールのホースを介
して放水ノズルに連通していることを特徴とする請求項
２記載の火災用ロボット設備。
【請求項７】避難誘導手段が、避難方向指示器及びスピ
ーカであることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、又は、６記載の火災用ロボット設備。
【請求項８】火源探知手段が、炎検出手段であることを
特徴とする請求項３記載の火源探知機能付火災用ロボッ
ト設備。
【請求項９】壁面防護手段が、放水ノズルと別個に設け
られた壁面防護用ノズルであることを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、又は、６記載の火災用ロボット設
備。
【請求項１０】壁面の掃除手段が、洗浄水を噴出しなが
ら回転する回転ブラシであることを特徴とする請求項４
記載の火災用ロボット設備。
【請求項１１】火災感知器の掃除手段が、洗浄水を噴出
しながら回転する回転ブラシと、高圧エアを噴出させる
高圧エアノズルとからなることを特徴とする請求項５記
載の火災用ロボット設備。