JP2006031144A - 自律走行監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視区域内の場所毎に最適な画像を撮影することによって監視または確認状態を確実なものにすること。
【解決手段】走行経路上の特定の位置を記憶する特定位置記憶手段６と、画像を撮影し記録する画像撮影手段８とを備えている。特定位置記憶手段６に記憶される複数の場所で移動本体１を停止させた上、それぞれの場所での画像撮影手段８の水平角度や仰角を変え、カメラの方向を調節し、更にズーム動作に設定する。これによって、固定のカメラアングルでは実現困難な場所毎に対象物を確実に撮影することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の経路を自律走行する自律走行監視装置に関し、更に詳しくは、例えば不審者の侵入を検知して対処する等セキュリティ機能を備えた自律走行監視装置に関する。

従来、オフィスや家庭などでテレビカメラを用いて侵入検知等を行う監視装置は、監視区域にカメラが固定設置され撮影範囲が固定されたもの、又は設置したテレビカメラを回動させ、その撮影可能範囲を拡げたものもある。これらのテレビカメラ設置式の監視装置は監視を必要とする箇所の数だけテレビカメラを設置する必要がある。また、移動体にテレビカメラを設けて移動本体を移動させ、監視範囲を拡げたものもあった（例えば特許文献１参照）。

図１６に従来の移動型警備用ロボットの構成を示すブロック図を示す。１２１は自律走行装置本体であり、送信手段１２４と送信用超音波センサ１２２を用いて超音波を送信し障害物により反射された反射波を受信用超音波センサ１２３と受信信号１２６により検知し障害物の有無および障害物までの距離を検知する。人感手段１３１は赤外線センサ等を用いて人体から放射される赤外線の変化により人体の存在を検知するものである。そして制御手段５の指示により駆動輪１２９とそれを駆動する駆動手段１２８と従輪１３０を用いて、本体１を走行させる。
特開平８−７１８６号公報

しかしながら前記従来の構成では、カメラが撮影する映像は移動本体の特定の方向（例えば前進方向）であり、また操作しない限りズーム動作はされないので、撮影範囲は固定されたものであった（特許文献１の警備移動体監視システムにおいては異常検知センサの検知した方向にカメラを向けるが、異常を検知しない場合はやはり移動本体の特定の方向にカメラが向いており、ズーム動作に関しては異常の検知にかかわらず動作しない）。

例えば、外出先から玄関や窓の施錠状態を確認しようとして、該当部位を撮影しても玄関のサムターン部や窓の鍵部が映像の中で小さく、確認し難いものであり（映像の中に写っているとも限らない）、携帯電話やパソコン等からの操作で確認したい場所毎にカメラの方向やズーム操作を行う必要があり、これらの操作が煩雑で使い勝手が悪いといった問題があった。

本発明では、上記従来の課題を解決するもので、監視区域内の場所毎に最適な画像を撮影することで監視または確認を確実に行うことができる自律走行監視装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の自律走行監視装置は、走行中の位置を認識し走行経路を記憶する走行位置認識手段と、前記走行経路上の特定の位置を記憶する特定位置記憶手段と、画像を撮影及び記録する画像撮影手段と、前記画像撮影手段で撮影記録した画像の送信と制御信号の通信を行う第１の通信手段と、前記各部の制御を行い、かつ前記特定位置記憶手段に記憶される複数の場所で移動本体を停止させ、それぞれの場所で画像撮影手段に所定の画像を撮影及び記録させる制御手段を有する移動本体と、前記移動本体に指示信号を与える入力手段と、移動本体の画像情報及び状態等を表示する表示手段とを有する操作監視手段からなり、特定位置記憶手段に記憶される移動経路上の場所毎にカメラの方向（水平角度、仰角）、及びズーム動作を設定できるものである。

これによって、例えば玄関ではサムターンの方にカメラを向け（水平角度、仰角）、ズームによりサムターンの拡大画像を撮影でき、また窓付近では同様に鍵部の拡大画像を撮影でき、固定のカメラアングルでは実現できない場所毎の監視、確認に最適な画像を撮影記録することが出来る。

また、本発明の自律走行監視装置は走行中の位置を認識し走行経路を記憶する走行位置認識手段と、前記走行経路上の特定の位置を記憶する特定位置記憶手段と、画像を撮影及び記録する画像撮影手段と、前期画像撮影手段で撮影記録した画像の送信と制御信号の通信を行う第１の通信手段と、前記各部の制御を行い、かつ前記特定位置記憶手段に記憶される複数の場所で移動本体を停止させ、それぞれの場所で画像撮影手段に所定の画像を撮影及び記録させる制御手段を有する移動本体と、前期第１の通信手段と通信を行う第２の通信手段と、無線または有線で外部の通信回線と接続し前記第２の通信手段を通じて受信した移動本体の画像情報及び状態を外部へ送信、または外部から前記移動本体を制御するための信号を受信する外部通信手段とを有する通信中継装置を備えており、これによって、特定位置記憶手段に記憶される移動経路上の場所毎に監視、確認に最適な画像を外部（携帯電話やパソコンなど）から外部通信手段を有する通信中継装置を通じて確認又は移動本体の制御を行うことが出来る。

本発明の自律走行監視装置は、走行時に特定位置記憶手段に記憶されている複数の場所に到達すると移動本体を停止し、画像撮影手段により、それぞれの場所でズーム画像等の所定の画像を撮影し記録する。これにより移動経路上の場所毎に適した画像（対象物を確実に撮影）を撮影し記録できるのでそれぞれの場所に適した監視又は確認を行うことが出来る。

第１の発明は、移動本体を所定の走行経路に沿って移動走行させる走行手段と、走行中の位置を認識し走行経路を記憶する走行位置認識手段と、障害物の有無及び障害物までの距離を検知する障害物検知手段と、前記走行経路上の特定の位置を記憶する特定位置記憶手段と、異常事態を検知する異常検知手段と、画像を撮影及び記録する画像撮影手段と、前期画像撮影手段で撮影記録した画像の送信と制御信号の通信を行う第１の通信手段と、前記各部の制御を行い、かつ前記特定位置記憶手段に記憶される複数の場所で移動本体を停止させ、それぞれの場所で画像撮影手段に所定の画像を撮影及び記録させる制御手段を有する移動本体と、前期第１の通信手段と通信を行う第２の通信手段と、前記移動本体に指示信号を与える入力手段と、前記第２の通信手段を通じて受信した移動本体の画像情報及び状態等を表示する表示手段とを有する操作監視手段からなる自律走行監視装置とすることにより、走行時に特定位置記憶手段に記憶されている複数の場所に到達すると移動本体を停止し、画像撮影手段により、それぞれの場所でズーム等の所定の画像を撮影、記録する。これにより移動経路上の場所毎に、対象物が確実に撮影された最適な画像を撮影及び記録するのでそれぞれの場所に適した監視又は確認を行うことが出来る。

第２の発明は、移動本体を所定の走行経路に沿って移動走行させる走行手段と、走行中の位置を認識し走行経路を記憶する走行位置認識手段と、障害物の有無及び障害物までの距離を検知する障害物検知手段と、前記走行経路上の特定の位置を記憶する特定位置記憶手段と、異常事態を検知する異常検知手段と、画像を撮影及び記録する画像撮影手段と、前期画像撮影手段で撮影記録した画像の送信と制御信号の通信を行う第１の通信手段と、前記各部の制御を行い、かつ前記特定位置記憶手段に記憶される複数の場所で移動本体を停止させ、それぞれの場所で画像撮影手段に所定の画像を撮影及び記録させる制御手段を有する移動本体と、前期第１の通信手段と通信を行う第２の通信手段と、無線または有線で外部の通信回線と接続し前記第２の通信手段を通じて受信した移動本体の画像情報及び状態を外部へ送信、または外部から前記移動本体を制御するための信号を受信する外部通信手段とを有する通信中継装置からなる自律走行監視装置とすることにより、特定位置記憶手段に記憶される移動経路上の場所毎に監視、確認に最適な対象物が確実に撮影された画像を外部（携帯電話やパソコンなど）から外部通信手段を有する通信中継装置を通じて確認又は移動本体の制御を行うことが出来る。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の自律走行監視装置を移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に画像撮影手段による撮影又は非撮影の選択を入力手段または外部通信手段を通じて外部より行うようにことにより、移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に撮影と非撮影を臨機応変かつ、外出先から携帯電話やパソコンを用いて選択でき、不要な場所での撮影をキャンセルすることで、対象物が確実に撮影された画像で監視及び確認作業を柔軟かつ迅速に行うことが出来る。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の自律走行監視装置を移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に、画像撮影手段によって撮影された画像の記録を、上書き又は新たに追加記録かの選択を入力手段または外部通信手段を通じて外部より行うようにすることにより、移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に撮影された画像の記録形態（上書きか追加記録）を選択でき、撮影画像の履歴が必要な場所では追加記録、履歴の不要な場所では画像の上書きという様に選択することで場所に応じて柔軟に設定できる。それにより上書きを選択した場合、記録画像数の削減及び画像記録容量の削減になり、対象物が確実に撮影された画像で表示手段での画像確認作業を迅速に行うことが出来る。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の自律走行監視装置を画像撮影手段による撮影及び非撮影の設定及び画像の記録形態を、移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎か全ての場所で行うかの選択を入力手段または外部通信手段を通じて外部より行うようにすることにより、移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に撮影と有無及び撮影された画像の記録形態（上書きか追加記録）を選択でき、撮影不要な場所での撮影をキャンセルすると共に撮影画像の履歴が必要な場所では追加記録、履歴の不要な場所では画像の上書きという様に場所に応じて柔軟に設定できる（外出先から携帯電話やパソコンを用いても可能）。それにより対象物が確実に撮影された画像で画像確認作業を柔軟かつ迅速に行うことが出来る。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の自律走行監視装置を画像撮影手段で撮影された画像の画像情報に予め設定された判定を行う画像認識手段を有し、移動経路上の複数の場所で画像認識手段による判定により予め設定された条件が成立した場所では以後、画像撮影手段の画像の記録を行わないようにすることにより、一度、画像認識により予め設定された条件が成立すれば（例えば玄関のサムターンの施錠の確認が出来た場合）、それ以降は、その場所において移動本体は画像の撮影及び記録を行わない。それにより画像撮影手段が記録する記録画像数の削減及び画像記録容量の削減になり、対象物が確実に撮影された画像で表示手段での画像確認作業を迅速に行うことが出来る。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明の自律走行監視装置を画像撮影手段で撮影された画像の画像情報に予め設定された判定を行う画像認識手段を有し、移動経路上の複数の場所で画像認識手段による判定により予め設定された条件が成立した場所のみ以後、画像撮影手段の画像の記録を行うようにすることにより、一度、画像認識により予め設定された条件が成立すれば（例えばペット等が犬小屋等にいることが確認された場合）、それ以降、その場所において移動本体は画像の撮影及び記録を行う。それにより不必要な状態での記録を回避でき、画像撮影手段が記録する記録画像数の削減及び画像記録容量の削減になって、対象物が確実に撮影された画像を表示手段で確認することが出来る。

第８の発明は、特に、第６または第７の発明の自律走行監視装置を画像認識手段による判定の結果により画像の記録及び非記録の選択を入力手段または外部通信手段を通じて外部より行うようにすることにより、画像撮影手段の画像記録指示が外出先から携帯電話やパソコンを用いて状況に応じて柔軟に設定できる。それにより対象物が確実に撮影された画像を表示手段で確認することが出来る。

第９の発明は、特に、第１〜８のいずれか１つの発明の自律走行監視装置を移動本体の周囲の照度を検知する照度検知手段と照明手段を設け、画像撮影手段による撮影時に移動本体周囲の照度に応じて自動的に照明手段を作動するようにしたことにより、移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所の照度が低く、画像撮影手段での適切な画像の撮影が困難な場合に照明手段により照度を上げ、適切な画像の撮影を可能にすることが出来る。

第１０の発明は、特に、第１〜９のいずれか１つの発明の自律走行監視装置の少なくとも一つの手段をコンピュータに実行させるためのプログラムとした。プログラムであるので、電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の自律走行監視装置の一部あるいは全てを容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が簡単にできる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における自律走行監視装置のブロック図を示すものである。図１において、１は自律走行装置本体であり、障害物検知手段２は超音波センサを用いて超音波を送信し障害物により反射された反射波の検知により障害物の有無および障害物までの距離を検知する。異常検知手段３は焦電センサ等を用いて人体から放射される赤外線の変化により侵入者の存在を検知するものである。走行手段７は駆動輪７ｂとそれを駆動する駆動手段７ａと従輪７ｃからなり、制御手段５の指示により移動本体１を走行させる。

走行位置認識手段４は走行手段７からの出力で駆動輪７ｂの回転数より求まる走行距離とジャイロセンサ等（図示せず）で検出する移動本体１の走行方向とから移動本体１の位置する座標を計算して移動本体位置を認識し、かつ走行経路を記憶するものである。特定位置記憶手段６は移動本体１の走行経路上の特定の位置と、その場所における画像撮影手段８の撮影方向、撮影範囲の設定値を記憶する。制御手段５は前記障害物検知手段２、人感手段３、走行位置認識手段４、特定位置記憶手段６の出力を受け、前記走行手段７、障害物検出手段２、異常検知手段３を制御するものである。画像撮影手段８は制御手段５からの指示により、特定位置記憶手段６に記憶されている撮影方向と撮影範囲の設定値に従って画像を撮影する。操作手段１１は移動本体１の起動、または停止の指示入力を行うもので、さらに画像撮影手段８の撮影方向や撮影範囲の指示入力を行うものである。

照明手段１２はＣｄｓセル等の光電導素子を用いて所定の照度以下である場合に、照明を点灯し画像撮影手段８による撮影を良好なものに保つものである。第１の通信手段９は画像撮影手段８の画像情報と移動本体１の情報を無線で第２の通信手段１３を通じて操作監視手段１６に送信し、また第２の通信手段１３を通じて操作監視手段１６からの指示情報を受信するものである。操作監視手段１６は前記移動本体１に指示信号を与える入力手段１４と、前記第２の通信手段１３を通じて受信した移動本体の画像情報及び状態等を表示する表示手段１５とから構成されている。また、図２は本発明の第１の実施の形態における自律走行監視装置の監視動作の走行経路と走行位置認識手段４が記憶する様子を示した図である。

本自律走行監視装置は巡回して監視動作を行う走行経路と走行経路上で画像撮影手段８を動作させ画像を撮影する場所と撮影方向（水平方向、仰角）とズーム設定による撮影範囲を事前に操作手段１１を用いて指定し、その場所を特定位置記憶手段６に記憶させておく（これを予備動作とする）。

図２において、移動本体１が本監視動作の前に走行経路走行経路２０を壁などの障害物２１を回避しながら走行すると、走行位置認識手段４は図のように走行手段７からの出力で駆動輪７ｂの回転数より求まる走行距離と移動本体１の走行方向とから移動本体１の位置する座標を計算してその座標を記録していく。図２のようにＡ地点をスタート地点として、移動本体１が走行経路を一周すると走行位置認識手段４に記憶される走行経路は、スタート地点を座標の原点として（０，０）（１，０）・・・（ｎ，０）（ｎ，１）・・・（ｎ，ｐ）・・・（ｎ−ｉ、ｐ）・・・（ｎ，ｒ）・・・（ｎ−ｉ，ｍ）・・・（ｎ−ｋ，ｍ）・・・（ｎ−ｋ，ｐ）・・・（０，ｐ）・・・（０，０）となる。

なお、走行位置認識手段４は、１座標単位を移動本体１の縦及び横の幅としている。そして特定位置記憶手段６に図２のＢ地点、Ｃ地点のように画像撮影手段で撮影及び記録を行う場所の座標、それぞれ（ｖ、０）、（ｎ−ｊ、ｍ）を記憶している。（このＢ地点のような監視を行う場所の座標は予め設定、又は予備動作中に移動本体１がＢ地点を通過する際に操作手段１１を用いて入力される。）図３は本発明の実施の形態１における自律走行監視装置の予備動作を示すフローチャートである。

使用者は、まず移動本体１を図２に示すように例えば壁などで囲まれた部屋の左下隅に進行方向（図２において方向Ｄ）に向けて設置して移動本体１を起動する。移動本体１は起動されると走行を始める前に、まず、移動本体１の現在の方向を走行方向の０°方向として初期化する（ステップ３１）。また、走行距離も０（ゼロ）に初期化する（ステップ３２）。そして、走行位置認識手段４の認識する移動本体の座標を原点（０，０）に初期化する（ステップ３３）。

次に、制御手段５が駆動輪（走行手段）７ｂを制御して移動本体１の走行を開始し（ステップ３４）、障害物検知手段２で移動本体１前方に障害物を検知するまで壁２１に沿って（壁２１との距離を一定間隔に保ちながら）走行する。この間、走行位置認識手段４で駆動輪７ｂの回転数から走行距離とジャイロセンサ等（明示せず）で検出する移動本体１の走行方向とから移動本体１の位置する座標を計算して移動本体位置を認識し、記憶していく（ステップ３５）。図２のＢ地点のような監視を行わせる特定位置に移動本体１が差し掛かった場合、使用者は操作手段１１を操作し位置記憶指示入力を行う（ステップ３６）。位置記憶指示入力がされると移動本体１は一旦停止する（ステップ４１）。

さらに、操作手段１１より画像撮影手段８の撮影方向と撮影範囲を調整後、その場所の座標記憶の入力を行い、画像撮影手段８の撮影方向、撮影範囲、移動本体１の位置（座標情報）を特定位置記憶手段６に記憶させる（ステップ４２）。ここで図４を用いてこの撮影方向と撮影範囲の調整の様子を説明する。図４は調整前後の画像（一般的な家屋の玄関ドア部画像）を示す。図４のａに示すように撮影方向と撮影範囲の調整前の画像では、画像撮影手段８は移動本体１の固定の方向、固定の角度を向いているので、玄関ドア付近でのドアのサムターン部は小さく写っているが、サムターンの状態で施錠の確認を行うにはサムターンの拡大画像が必要なので、ｂに示すように画面の中央に拡大されるように操作手段１１により撮影方向と撮影範囲を調整する。

図３に戻り、ステップ４２の記憶動作終了後、使用者は操作手段１１により移動本体１の移動を再開させる（ステップ４３）。移動再開後、移動本体１は走行中に前方に障害物を検知すると（ステップ３７）、移動本体１を停止し（ステップ３８）、原点座標でなければ（ステップ３９）、移動本体前方に検知していた障害物を検知しなくなるまで反時計回りに回転する（ステップ４４）。そしてステップ３４に戻り、以下ステップ３９までの動作を繰り返し行う。（図２のＣ地点でもＢ地点と同様に、使用者は操作手段１１を操作して移動本体１を一旦停止させた後、画像撮影手段８の撮影方向と撮影範囲、その場所の座標記憶指示を行う）。

このような動作を繰り返し、１移動本体が原点座標（０，０）に戻った場合（ステップ３９）、移動本体１をスタート時の方向である０°方向に回転して向け（ステップ４０）、予備動作を終了する。予備動作終了後、操作監視手段１６の入力手段１４により予備動作にて特定位置記憶手段６に記憶させた場所毎に、その場での監視動作を行うか否かの設定を行う。図５に操作監視手段１６の入力手段１４による特定位置記憶手段６に記憶させた場所毎の監視動作実行設定の様子を示す。

表示手段１５は液晶画面等で画像撮影手段８が撮影した画像を表示している。入力手段１４は第１の通信手段９と第２の通信手段１３を通じて移動本体１に指示信号を入力したり、操作監視手段１６自体の状態を変更するためのものであり、タッチパネル等を用いて操作監視手段１６の動作状態に応じて都度、入力項目を表示し、指定した入力が行われるものである。図５では予備動作にて図２のＢ地点とＣ地点の２つの場所が特定位置記憶手段６に記憶されているのに対応し、２つの場所（場所１がＢ地点、場所２がＣ地点に対応している）で監視動作実行と非実行の設定が可能であることを示している。ここでそれぞれの場所に対して、例えば場所１（Ｂ地点）で監視動作を実行、場所２（Ｃ地点）では非実行に設定した場合、図５の実線で示すように選択された方が表示され、非選択の方（図５の点線）は表示しない（または薄く表示する）。

このように予備動作にて特定位置記憶手段６に記憶させた場所毎に、その場での監視動作を行うか否かの設定を行った後、使用者による指示、または自動で定期的に移動本体１の起動が行われ巡回動作が開始される。

なお、上記、入力手段１４による監視動作実行と非実行の設定を行わない場合は、デフォルトで特定位置記憶手段６に記憶させた場所すべてで、監視動作を実行する。

次に図６に本発明の実施の形態１における自律走行監視装置の予備動作後の巡回警戒動作のフローチャートを示す。予備動作が終了し、巡回動作が開始されると移動本体１の現在の方向を走行方向の０°方向として初期化する（ステップ５１）。また、走行距離も０（ゼロ）に初期化する（ステップ５２）。そして、走行位置認識手段４の認識する移動本体の座標を原点（０，０）に初期化する（ステップ５３）。

そして、制御手段５が駆動輪（走行手段）７ｂを制御して移動本体１の走行を開始し（ステップ５４）、障害物検知手段２で移動本体１前方に障害物を検知するまで壁２１に沿って（壁２１との距離を一定間隔に保ちながら）走行する。この間、走行位置認識手段４で駆動輪７ｂの回転数から走行距離とジャイロセンサ等（明示せず）で検出する移動本体１の走行方向とから移動本体１の位置する座標を計算して移動本体位置を認識し、記憶していく（ステップ５５）。また、走行位置認識手段４では同時に上記のように計算、認識した移動本体位置と特定位置記憶手段６に記憶している特定位置の座標とを比較していき、予備動作で記憶した特定位置に移動本体１が差し掛かると（特定位置記憶手段６に記憶している座標と同じ座標になった場合）、監視処理に移行する（ステップ５７）。

ここで図７の監視処理動作のフローチャートを用いて監視処理動作を説明する。予備動作で記憶した特定位置に移動本体１が差し掛かると制御手段５は操作監視手段１６の入力手段１４によりその場所で監視動作を実行する様に設定されているかを判断し（ステップ７０）、監視動作実行設定（例えば図２のＣ地点）であれば移動本体１を停止させ（ステップ７１）、特定位置記憶手段６に記憶されている撮影方向に画像撮影手段８を向け（ステップ７２）、照明手段１２において、その場の照度を判断し（ステップ７３）、所定の照度未満であれば照明手段１２は照明を点灯する（ステップ７６）。そして、撮影方向と同様に特定位置記憶手段６に記憶されている撮影範囲となるようにズームを行い（ステップ７４）画像を撮影し記録する（ステップ７５）。

図４に示すように撮影方向と撮影範囲の調整前の画像では、小さく写っていた玄関ドアのサムターン部が調整後では、画面の中央に拡大されて移っており、サムターンの状態が明確になる。ステップ７３でその場の照度の判断の結果、照度が十分であれば、そのまま撮影範囲を合わせ（ステップ７４）、画像を撮影し記録する（ステップ７５）。このように画像撮影手段８により画像の撮影及び記録を行うと監視動作を終了する。また、ステップ７０で入力手段１４によりその場所で監視動作を非実行に設定されていた場合（例えば図２のＢ地点）には何も実行せず監視動作を終了する。

そして図６のステップ５６で走行位置認識手段４で計算、認識した移動本体位置と特定位置記憶手段６に記憶している特定位置の座標が異なる場合、ステップ５８の前方に障害物を検知するまで走行を続け、前方に障害物を検知すると、制御手段５は移動本体１を停止し（ステップ５９）、原点座標でなければ（ステップ６０）、移動本体前方に検知していた障害物を検知しなくなるまで反時計回りに回転する（ステップ６１）。そしてステップ５４に戻り、以下ステップ６０までの動作を繰り返し行う。このような動作を繰り返し、移動本体が原点座標（０，０）に戻った場合（ステップ６２）、移動本体１をスタート時の方向である０°方向に回転して向け（ステップ６２）、巡回動作を終了する。

以上のように、本実施の形態においては移動経路上の場所毎に、対象物が確実に撮影された最適な画像を撮影及び記録するのでそれぞれの場所に適した監視又は確認を行うことが出来る。また、移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に撮影と非撮影を臨機応変かつ、外出先から携帯電話やパソコンを用いて選択でき、不要な場所での撮影をキャンセルすることで、対象物が確実に撮影された画像で監視及び確認作業を柔軟かつ迅速に行うことが出来る。さらに移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所の照度が低く、画像撮影手段での適切な画像の撮影が困難な場合に照明手段により照度を上げ、適切な画像の撮影を可能にすることが出来る。

（実施の形態２）
図８は本発明の本発明の実施の形態２における自律走行装置のブロック図である。図において、外部通信手段１７は無線または有線で外部の通信回線（例えばＡＤＳＬ、ＦＴＴＨ等のいわゆるブロードバンド回線や携帯電話回線）と接続し（例えばＡＤＳＬ回線で遠隔地のパソコンとの接続や携帯電話との接続）、前記第２の通信手段１３を通じて受信した移動本体の画像情報及び状態を外部へ送信、または外部から前記移動本体を制御するための信号を受信するものである。通信中継装置１８は外部通信手段１７と第２の通信手段１３とから構成される。

移動経路上の特定位置記憶手段６に記憶された場所毎に、画像撮影手段８によって撮影された画像の記録を、上書き又は新たに追加記録かの選択を入力手段１４または外部通信手段１７を通じて外部より行うようにしたことが第１の実施の形態の自律走行監視装置と異なる点である（他の構成要素は実施の形態１と同様であるので説明は省略する）。

移動経路上で監視動作を行わせる場所を特定位置記憶手段６に記憶させる予備動作までは実施の形態１と同様であるので説明は省略し、予備動作後から説明する。予備動作終了後、通信中継装置１８の外部通信手段１７により外部の通信回線（例えば携帯電話）と接続し、予備動作にて特定位置記憶手段６に記憶させた場所毎に、画像撮影手段８によって撮影された画像の記録を、上書き又は新たに追加記録かの選択を携帯電話からの操作で行うようにする。

この設定の様子を図９を用いて説明する。図９は本発明の実施の形態２における自律走行装置を携帯電話で遠隔設定する際の操作画面の一例である。携帯電話の操作画面に表示されるボタン９２〜１００を任意に選択することで予備動作にて特定位置記憶手段６に記憶させた場所毎に画像撮影手段８の画像の記録形態を設定出来る。使用者は予備動作で特定位置記憶手段６に記憶させた（図２の移動経路上のＢ地点、Ｃ地点の２カ所を記憶させているとする）全ての場所で画像撮影手段８によって撮影された画像の記録を行うか、また場所毎に行うか、ボタン９２〜９４を選択することで設定する。ボタン表示が実線が選択状態である。

また、選択した場所で新たに画像を新規に追加記録するか、上書きによる更新かをボタン９５〜１００を場所毎に選択することで設定する。例えば図９の状態は２つある場所のうち場所２だけで画像の追加記録を行う設定である。追加記録の設定であれば移動本体１は巡回動作における図７のステップ７５での画像撮影手段８の画像の記録は巡回動作毎に新たに追加記録するので、画像撮影手段８には巡回動作を行った回数分の記録が行われる。逆に記録形態の設定が上書きの設定である場合画像撮影手段８の画像の記録は巡回動作毎、上書き記録されるので、画像撮影手段８には巡回動作を行った回数に関係なく最後に記録された分のみが存在する。

以上のように、本実施の形態においては特定位置記憶手段に記憶される移動経路上の場所毎に監視、確認に最適な対象物が確実に撮影された画像を外部（携帯電話やパソコンなど）から外部通信手段を有する通信中継装置を通じて確認又は移動本体の制御を行うことが出来る。また、移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に撮影された画像の記録形態（上書きか追加記録）を選択でき、撮影画像の履歴が必要な場所では追加記録、履歴の不要な場所では画像の上書きという様に選択することで場所に応じて柔軟に設定できる。それにより上書きを選択した場合、記録画像数の削減及び画像記録容量の削減になり、対象物が確実に撮影された画像で表示手段での画像確認作業を迅速に行うことが出来る。さらに移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に撮影の有無及び撮影された画像の記録形態（上書きか追加記録）を選択でき、撮影不要な場所での撮影をキャンセルすると共に撮影画像の履歴が必要な場所では追加記録、履歴の不要な場所では画像の上書きという様に場所に応じて柔軟に設定できる（外出先から携帯電話やパソコンを用いても可能）。それにより対象物が確実に撮影された画像で画像確認作業を柔軟かつ迅速に行うことが出来る。

（実施の形態３）
図１０は本発明の本発明の実施の形態３における自律走行装置のブロック図である。図において、画像認識手段１０は画像撮影手段８の画像情報と画像認識手段１０に記憶される画像情報とで予め設定された判定を行うものである（他の構成要素は実施の形態１と同様であるので説明は省略する）。

また、図１１は本発明の実施の形態３における自律走行監視装置の予備動作を示すフローチャートである（図１１のステップ１１０のみ、第１の実施の形態の自律走行監視装置の予備動作と異なるので説明はステップ４２からステップ１１０に移行する部分のみ行う）。図１１において、使用者より操作手段１１によって位置記憶指示入力がなされると移動本体１は一旦停止する（ステップ４１）。さらに操作手段１１より画像撮影手段８の撮影方向と撮影範囲を調整後、その場所の座標記憶の入力を行い、画像撮影手段８の撮影方向、撮影範囲、移動本体１の位置（座標情報）を特定位置記憶手段６に記憶させた（ステップ４２）後、画像撮影手段８の撮影した画像を画像認識手段１０にその場所の基準画像として記憶する（ステップ１１０）。このように予備動作にて特定位置記憶手段６に記憶させた場所の画像が画像認識手段１０にその場所の基準画像として記憶される。

そして予備動作終了後、操作監視手段１６の入力手段１４により予備動作にて特定位置記憶手段６に記憶させた場所毎に、画像認識手段１０の画像の認識結果による画像記録動作の開始、停止の設定を行う。図１３に操作監視手段１６の入力手段１４による認識条件成立後の画像記録停止設定の様子を示す。図１３では監視動作時に予備動作にて指定した場所２において、画像認識手段１０による認識の結果、画像が一致した場合の画像撮影手段８の画像の記録を停止する設定を示している。これは画像認識手段１０による認識の結果、画像が一致した場合、以降その場所での画像の記録を停止し、画像撮影手段８の画像記憶容量の増大を防ぐための設定である。このように使用者は予備動作にて特定位置記憶手段６に記憶させた場所毎に、入力手段１４を用いて画像認識手段１０の画像の認識結果による以降の画像の記録の開始、停止の設定を行う。

その後、使用者による指示、または自動で定期的に移動本体１の起動が行われ巡回動作が開始される。巡回動作において第１の実施の形態における自律走行監視装置の動作と同じく、走行位置認識手段４が移動本体１位置と特定位置記憶手段６に記憶している特定位置の座標とを比較していき、予備動作で記憶した特定位置に移動本体１が差し掛かると、監視処理に移行する。

ここで図１２を用いて実施の形態３における自律走行監視装置の監視処理動作を説明する。図１２は本発明の実施の形態３における自律走行監視装置の監視処理動作を示すフローチャートである（図１２のステップ７０〜７４迄は第１の実施の形態の自律走行監視装置の監視処理動作と同じであるので説明はステップ１１１以降から行う）。図１２において画像撮影手段８の撮影範囲を合わせた（ステップ７４）後、画像を撮影する（ステップ１１１）。そして画像認識手段１０において画像情報の認識の結果で行う画像の記録設定を判定する（ステップ１１２）。そして認識結果で画像の記録を停止する設定であったならば、画像認識手段１０によって画像撮影手段８で撮影された画像と予備動作時に記憶した場所毎の基準画像の所定の領域の画像情報を比較し、画像情報の類似性を判定する（ステップ１１３）。

この所定領域について図１４を用いて説明する。図１４に示すように画像撮影手段８で撮影された画像は横６４０×縦４８０画素（横は左端を０、右端を６４０とし、縦は上端を０、下端を４８０とする。）で構成される。そして画像認識手段１０において、予備動作時に画像撮影手段８に記憶した画像と監視処理動作で画像撮影手段８の撮影した画像から、横は２００〜４４０、縦１５０〜３３０迄の画素の領域（図１４実線で囲んだ領域）を切り出し、この２つの切り出した領域画像情報の類似性を判断する。この類似性の判定には一般的に明度情報が大きく変化する画素を抽出し物体の輪郭を抽出し、この物体の輪郭情報同士の一致度をパターンマッチング等の手法で行い判断する。図１５のａに示すように予備動作時の領域画像から抽出された物体の輪郭情報と、図１５のｂに示す監視動作時の領域画像から抽出された物体の輪郭情報との、２つの輪郭情報に一致度が高ければ予備動作時に画像を記録したと時と同じ状態にあることになる。

また、例えば玄関のサムターンを施錠状態（サムターン位置が水平）で、予備動作を行った場合、監視動作時にｂの輪郭情報が得られればサムターンが水平で施錠状態にあることが確認できる。一方、図１５のｃに示すような輪郭情報であると、予備動作時のａと比較して、２つの輪郭情報に一致度が低くサムターンが水平以外の状態にあり未施錠状態にあると判断できる。

図１２のステップ１１３の説明に戻って、画像情報の類似性が高い場合、初めてかを判断し（ステップ１１４）、初めてであれば画像撮影手段８の撮影した画像（領域画像でなく全画像）を記録する（ステップ１１５）。そして画像情報の類似性が高いと判断したのが、初めてでなければそのまま監視動作を終了する。

また、ステップ１１３で画像情報の認識の結果で行う画像の記録設定が、認識結果で画像の記録を開始する設定であったならば、ステップ１１３と同様に画像認識手段１０によって画像撮影手段８で撮影された画像と予備動作時に記憶した場所毎の基準画像の所定の領域の画像情報を比較し、画像情報の類似性を判定する（ステップ１１６）。類似性が高いと判断されれば画像撮影手段８の撮影した画像（領域画像でなく全画像）を記録する（ステップ１１５）。そして画像情報の類似性が低いと判断した場合、そのまま監視動作を終了する。このように監視動作において画像認識手段１０の画像の認識結果により入力手段１４で設定した様に以降の画像記録の開始、停止が行われる。

一度、画像認識により予め設定された条件が成立すれば（例えば玄関のサムターンの施錠の確認が出来た場合）、それ以降は、その場所において移動本体は画像の撮影及び記録を行わない。それにより画像撮影手段が記録する記録画像数の削減及び画像記録容量の削減になり、対象物が確実に撮影された画像で表示手段での画像確認作業を迅速に行うことが出来る。逆に、画像認識により予め設定された条件が成立すれば（例えばペット等が犬小屋等にいることが確認された場合）、それ以降、その場所において移動本体は画像の撮影及び記録を行うようにもでき、それにより不必要な状態での記録を回避でき、画像撮影手段が記録する記録画像数の削減及び画像記録容量の削減になって、対象物が確実に撮影された画像を表示手段で確認することが出来る。さらに画像撮影手段の画像記録指示が外出先から携帯電話やパソコンを用いて状況に応じて柔軟に設定できる。それにより対象物が確実に撮影された画像を表示手段で確認することが出来る。

また、本発明は、自律走行監視装置の少なくとも一つの手段をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供するものであり、本実施の形態で説明した手段は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる自律走行監視装置およびプログラムは、監視区域内の場所毎に対象物が確実に撮影された最適な画像を撮影することで監視または確認を確実に行うことが可能となるので、例えば、一般家庭におけるセキュリティ対策としてその利用が大いに期待できる。

本発明の実施の形態１における自律走行監視装置の構成を示すブロック図 同装置の走行経路と走行位置認識手段の座標記憶を説明する図 同装置の予備動作を示すフローチャート 同装置の調整前後の画像（玄関ドア部の画像）を示す正面図 同装置の入力手段による監視動作実行設定の様子を説明する図 同装置の巡回警戒動作のフローチャート 同装置の監視動作のフローチャート 本発明の実施の形態２における自律走行監視装置の構成を示すブロック図 同装置と接続された携帯電話の操作画面の一例を示す図 本発明の実施の形態３における自律走行監視装置の構成を示すブロック図 同装置の予備動作のフローチャート 同装置の監視処理動作のフローチャート 同装置の操作監視手段の入力手段による認識条件成立後の画像記録設定の様子を示す図 同装置の画像認識手段によって判断される所定領域の画像を示す図 同装置の画像認識手段により判断される輪郭情報を説明する図 従来の移動型警備用ロボットの構成を示すブロック図

符号の説明

１ 移動本体
２ 障害物検知手段
３ 異常検知手段
４ 走行位置認識手段
５ 制御手段
６ 特定位置記憶手段
７ 走行手段
８ 画像撮影手段
９ 第１の通信手段
１０ 画像認識手段
１１ 操作手段
１２ 照明手段
１３ 第２の通信手段
１４ 入力手段
１５ 表示手段
１６ 操作監視手段

Claims (10)

1. 移動本体とこれを操作監視する操作監視手段とからなり、前記移動本体は、所定の走行経路に沿って移動走行させる走行手段と、走行中の位置を認識し前記走行経路を記憶する走行位置認識手段と、障害物の有無及び障害物までの距離を検知する障害物検知手段と、前記走行経路上の特定の位置を記憶する特定位置記憶手段と、異常事態を検知する異常検知手段と、画像を撮影し記録する画像撮影手段と、前記画像撮影手段で撮影記録した画像の送信と制御信号の通信を行う第１の通信手段と、前記各部の制御を行い前記特定位置記憶手段に記憶されている複数の場所で前記移動本体を停止させ、それぞれの場所で前記画像撮影手段に所定の画像を撮影し記録させる制御手段とを備え、前記操作監視手段は、前期第１の通信手段と通信を行う第２の通信手段と、前記移動本体に指示信号を与える入力手段と、前記第２の通信手段を通じて受信した前記移動本体の画像情報を表示する表示手段とを備えた自律走行監視装置。
2. 移動本体とこれを操作監視する操作監視手段とからなり、前記移動本体は、所定の走行経路に沿って移動走行させる走行手段と、走行中の位置を認識し前記走行経路を記憶する走行位置認識手段と、障害物の有無及び障害物までの距離を検知する障害物検知手段と、前記走行経路上の特定の位置を記憶する特定位置記憶手段と、異常事態を検知する異常検知手段と、画像を撮影し記録する画像撮影手段と、前期画像撮影手段で撮影記録した画像の送信と制御信号の通信を行う第１の通信手段と、前記各部の制御を行い前記特定位置記憶手段に記憶されている複数の場所で前記移動本体を停止させ、それぞれの場所で前記画像撮影手段に所定の画像を撮影し記録させる制御手段とを備え、前記操作監視手段は、前記第１の通信手段と通信を行う第２の通信手段と、無線または有線で外部の通信回線と接続し前記第２の通信手段を通じて受信した前記移動本体の画像情報を外部へ送信し、または外部から前記移動本体を制御するための信号を受信する外部通信手段を有する通信中継装置を備えた自律走行監視装置。
3. 移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に画像撮影手段による撮影又は非撮影の選択を行う請求項１または２記載の自律走行監視装置。
4. 移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎に画像撮影手段によって撮影された画像の記録を上書きするか又は新たに追加記録かの選択を行う請求項１、２または３記載の自律走行監視装置。
5. 画像撮影手段による撮影、非撮影の設定及び画像の記録形態を移動経路上の特定位置記憶手段に記憶された場所毎かあるいは全ての場所で行うかの選択を行う請求項１〜４のいずれか１項に記載の自律走行監視装置。
6. 画像撮影手段で撮影された画像の画像情報に予め設定された判定を行う画像認識手段を有し、移動経路上の複数の場所で前記画像認識手段の判定により予め設定された条件が成立した場所では以後、前記画像撮影手段の画像の記録を行わない請求項１〜５のいずれか１項に記載の自律走行監視装置。
7. 画像撮影手段で撮影された画像の画像情報に予め設定された判定を行う画像認識手段を有し、移動経路上の複数の場所で前記画像認識手段の判定により予め設定された条件が成立した場所のみ以後、前記画像撮影手段の画像の記録を行う請求項１〜５のいずれか１項に記載の自律走行監視装置。
8. 画像認識手段による判定の結果により画像の記録及び非記録の選択を行う請求項６または７記載の自律走行監視装置。
9. 照明手段と、移動本体の周囲の照度を検知する照度検知手段とを備え、画像撮影手段による撮影時に前記移動本体の周囲の照度に応じて自動的に前記照明手段を作動する請求項１〜８のいずれか１項に記載の自律走行監視装置。
10. 少なくとも一つの手段をコンピュータに実行させるためのプログラムを備えた請求項１〜９のいずれか１項に記載の自律走行監視装置。

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