JPS6211868B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、焦電素子等を用いたセンサの回転走
査により火源を検出し、検出した火源に向けて消
火剤を放射するようにした消火ロボツトに関す
る。

従来、火災を検出して消火剤を放出する設備と
しては、一般にスプリンクラー消火設備が知られ
ているが、火災を早期に発見して確実に消火する
装置として所謂消火ロボツトが考えられている。

このような消火ロボツトは、通常、火災を検出
するためのセンサと放水ノズルを備えており、火
災検出センサの駆動走査により常時火災を監視し
ており、火災検出センサが火源を検出すると、検
出した火源の方向に放水ノズルを向け、消火ポン
プ等の起動により火源に向けて消火剤を放射して
消火を行なうようにすることが考えられている。

ところで、このような消火ロボツトで用いる火
災検出センサとしては、例えば炎から出る赤外線
を検出する焦電素子を使用することが考えられて
おり、更に火災検出を確実にするため、凹面鏡と
の組み合わせにより火災検出センサに所定の指向
角をもたせている。

ところが、火災検出センサが指向角をもつてい
るため、センサの水平走査中における火源の検出
はセンサ指向角の境界部に火源が入つたときに検
出出力を生ずるようになり、センサの指向中心か
ら外れた位置で火災が検出されるために、検出火
源の方向に向けて消火剤を放射しても火源から外
れてしまい、確実に消火できなくなる恐れがあつ
た。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、所定の指向角を有する火災検出センサの
水平及び垂直駆動走査により火源を検出し、検出
火源に向けて消火剤を放射する消火ロボツトに於
いて、火源を検出したときに基準位置からセンサ
を水平走査し、この走査中に火源を検出したとき
の走査角度と火源を検出しなくなつたときの走査
角度との平均角度を火源の水平方向の角度として
演算することにより火源の方向を正確に検出して
確実に消火できるようにした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１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５
が設置され、架台５の上に水平面での回転走査を
行なうためのパルスモータ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、センサ回転台７上に軸８により垂直方向に回
転走査される凹面鏡９が軸承され、この凹面鏡９
の軸８はセンサ回転台７に設けたパルスモータ１
０の回転をプーリ１１からベルト１３を介して軸
８のプーリ１４に伝達することにより凹面鏡９を
垂直方向に回転走査できるようにしている。

凹面鏡９の反射面側中央には赤外線を検出する
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、このフイル
タ９ａは火災による炎以外の赤外線の焦電素子１
２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。

ここでパルスモータ６の駆動による焦電素子１
２を備えた凹面鏡９の水平面に於ける回転走査角
度は、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い、
一方パルスモータ１０による焦電素子１２を備え
た凹面鏡９の垂直方向の走査角度は、例えば凹面
鏡９が図示のように水平方向を向いた状態から下
方に60゜となる範囲で垂直方向の回転走査を行な
えるように構成している。

又、凹面鏡９に対する焦電素子１２の配設位置
は、第２図に取り出して示すように、凹面鏡９の
焦点Ｆに対し、内側となる中心軸線１４上に配置
されており、このため凹面鏡９に入射する赤外線
の指向角θは、例えばθ＝30゜とし、凹面鏡９に
指向角θをもたせることで凹面鏡９の開口径に対
し、赤外線の検出領域を拡大させている。

再び第１図を参照するに、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、この放水ノズル１
５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
の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
を行なつて得られる走査角度に基づいて火源の方
向を演算する演算プログラム、及び火災検出時に
消火ポンプ４のモータ駆動して消火剤を放射させ
る消火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１８
よりの制御出力を出力インタフエース２０を介し
て水平走査用のパルスモータ６及び垂直走査用の
パルスモータ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
力を与えるようにしている。

次に本発明に於ける火災検出時の火源の基準位
置に対する水平方向の角度検出の原理を第４，５
図を参照して説明する。

第１図に示した焦電素子１２を備えた凹面鏡９
の水平及び垂直回転走査中に焦電素子１２が火源
よりの赤外線を検出すると、凹面鏡９の回転走査
が停止され、凹面鏡９の垂直走査角度を一定に保
つたまま凹面鏡９を所定の基準位置に戻す。

このように凹面鏡９を基準位置に戻してから第
４図に示すように水平回転走査を行ない、所定の
指向角θを有する凹面鏡９の検出領域２４の一方
の境界部２４ａに火源２５が入ると、焦電素子１
２が火源２５よりの赤外線を検出し、この検出出
力が得られた時の走査角度α_１を検出する。

続いて第５図に示すように凹面鏡９を更に水平
走査し、検出領域２４の他方の境界部２４ｂが火
源２５を外れる位置に至ると焦電素子１２による
検出出力がなくなり、このように検出出力が断た
れた時の走査角度α_２を検出する。

このような第４，５図に示す凹面鏡９の水平走
査で得られた走査角度α_１，α_２に基づいて、 α＝α_１＋α_２／２ ……(1) の演算を行なつて火源２５の方向を表わす走査角
度αを演算する。

すなわち、第４図に示す火源２５を最初に検出
した時の走査角度α_１と火源２５を検出しなくな
つた時の走査角度α_２との平均角度を求めると、
その平均角度αは火源２５のほぼ中心を通る凹面
鏡９の中心軸線１４を通る走査角度となり、凹面
鏡９が指向角θをもつていても前記の演算により
水平面に於ける火源２５の方向を正確に検出する
ことができる。

次に第６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１図に示す制御回路部２に対して電源
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
に示すように凹面鏡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
の基準位置からの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
下向きと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に於いて凹面鏡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４図ブロツクｄに示すように
水平方向の検出走査が行なわれる。

すなわち、第４，５図に示すように火源２５を
検出した時に凹面鏡９を基準位置に戻し、基準位
置から再び水平回転走査を行ない第４図に示すよ
うに火源２５を検出した時の走査角度α_１と第５
図に示すように火源２５が検出されなくなつた時
の走査角度α_２を検出し、前記第(1)式に示したよ
うに検出走査角度α_１，α_２の平均角度αを求
め、この平均角度αを水平面に於ける火源の検出
方向として出力する。

更に、凹面鏡９をブロツクｄで検出された水平
方向に保持したままパルスモータ１０の駆動によ
り第７図に示すように凹面鏡９を水平方向から60
゜となる下方に向け、次いで上方に垂直回転走査
し、火源２５が検出された時の角度から垂直方向
に於ける火源の方向を算出して出力する。

続いてブロツクｄ，ｅで得られた水平及び垂直
方向の検出角度となるように凹面鏡９を駆動走査
し、これによつて、放水ノズル１５が火源の方向
に向けられることとなり、この放水ノズル１５の
セツト後に消火ポンプ４の起動により消火剤タン
ク３の消火剤を放水ノズル１５より火源に向けて
放水する。放水ノズル１５よりの放水は予め定め
られた一定時間の間行なわれ、一定時間後に放水
を停止し、放水を停止した時に焦電素子１２によ
り火災が検出されているかどうかをブロツクｈで
確認し、再度火源が検出された時にはブロツクｆ
に戻つて再び消火剤を放水させ、消火が完了した
場合には再びブロツクｂに戻つて監視走査を続け
るようになる。

尚、放水ノズル１５による消火剤の放水時に
は、放水ノズルを垂直方向の所定範囲でふらせる
ことにより、確実に消火させるようにしてもよ
い。

又、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、
走行駆動手段を設けることにより自走可能な消火
ロボツトとしてもよいことは勿論である。

更に、上記の実施例では、火災検出センサの指
向角、火災検出センサの水平及び垂直方向の走査
角等を具体的な数値で示しているが、本発明はこ
れに限定されないことは勿論である。

以上説明してきたように、本発明によれば、所
定の指向角を有する火災検出センサの水平及び垂
直駆動走査により火源を検出し、検出火源に向け
て消火剤を放射する消火ロボツトに於いて、火源
を検出した時に基準位置からセンサを水平走査し
て火源を検出した時の走査角度と火源を検出しな
くなつた時の走査角度との平均角度を火源の水平
方向の角度として演算するようにしたため、検出
領域を拡げるために火災検出センサに所定の指向
角をもたせていても正確に火源の方向を検出する
ことができ、検出した火源に向けて正確に消火剤
を放射して確実に消火することができ、火源の検
出精度を大幅に向上することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した斜視図、第
２図は火災検出センサの指向性を示した説明図、
第３図はマイクロコンピユータを用いた制御回路
部の一実施例を示したブロツク図、第４，５図は
本発明による火源の水平方向の検出原理を示した
説明図、第６図は本発明の制御動作の一例を示し
たプログラムフロー図、第７図は垂直回転走査に
よる火源の検出を示した説明図である。 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、６，１０…パル
スモータ、７…センサ回転台、８…軸、９…凹面
鏡、１１，１２…プーリ、１３…ベルト、９ａ…
フイルタ、１５…放水ノズル、１６…ホース、１
８…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、２４…検出領域、２４
ａ，２４ｂ…境界部、２５…火源。

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、該走査中に火災検出
   センサが火源を検出したときに検出火源に向けて
   消火剤を放射する消火ロボツトに於いて、 前記火災検出センサを基準位置から水平方向に
   走査し、該走査中に火源を最初に検出したときの
   第１の走査角度と、火源を検出しなくなつたとき
   の第２の走査角度を順次検出する角度検出手段
   と、 該角度検出手段で検出した第１及び第２の走査
   角度の平均角度を演算して基準位置に対する火源
   の水平方向の角度として出力する火源方向演算手
   段とを有することを特徴とする消火ロボツト。