JP2006134218A - 侵入者撃退機能付き掃除ロボット - Google Patents
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Abstract
【課題】侵入者を確実に撃退して、被害の発生を未然に防止することができる侵入者撃退機能付き掃除ロボットを提供する。
【解決手段】部屋への侵入者を検知する人体センサ14と、人体センサ14が侵入者を検知したときに作動して当該侵入者を撮像するカメラ18と、侵入者に対してガスや煙等を噴射する噴射手段20と、警報音を発生するブザー19とを本体10に設ける。カメラ18が撮像した侵入者の写真を部屋主の携帯電話機へ送信した後、噴射手段20が作動して排気口12からガスや煙等を噴射させることにより、侵入者を撃退する。侵入者が掃除ロボット100を破壊しようとしたときは、衝撃を検知してブザー19から大音響の警報音を発生させる。
【選択図】 図1
【解決手段】部屋への侵入者を検知する人体センサ14と、人体センサ14が侵入者を検知したときに作動して当該侵入者を撮像するカメラ18と、侵入者に対してガスや煙等を噴射する噴射手段20と、警報音を発生するブザー19とを本体10に設ける。カメラ18が撮像した侵入者の写真を部屋主の携帯電話機へ送信した後、噴射手段20が作動して排気口12からガスや煙等を噴射させることにより、侵入者を撃退する。侵入者が掃除ロボット100を破壊しようとしたときは、衝撃を検知してブザー19から大音響の警報音を発生させる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、留守宅の部屋などへ侵入した侵入者を撃退する機能を備えた掃除ロボットに関する。
掃除ロボットは、掃除機本体の外面に設けられたセンサにより障害物を検知し、検知した障害物を回避するように部屋内を走行して自動的に掃除を行うロボットである。このような掃除ロボットについては、例えば後掲の特許文献1に記載されている。また、特許文献2〜4には、薬剤を自動散布する装置が開示されており、これらも一種のロボットではあるが、掃除を行う機能は備えておらず、侵入者を撃退する機能も備えていないので、本発明の主題とは直接関係がない。
掃除ロボットには、人体を検知する人体センサと、撮像用のカメラとを装備したものがあり、このような掃除ロボットを侵入者検知用に利用することが考えられる。すなわち、人体センサにより部屋に侵入した侵入者を検知し、その検知信号に基づいてカメラを作動させ、侵入者の顔を撮像する。そして、撮像した顔写真を、通信機能を利用して電子メールで部屋主の携帯電話機へ送信する。部屋主は、送られてきた侵入者の顔写真を見て、その者が見知らぬ人物であれば、空巣等と判断して警察へ通報を行う。
特開2000−202792号公報
特開平2−268858号公報
特開平5−293410号公報
特開平6−424号公報
しかしながら、上記のような防犯機能を備えた掃除ロボットを用いた場合でも、部屋主が警察へ通報した後、警察が部屋主の自宅へ到着するまでには所定の時間を要する。このため、警察の到着までに侵入者が部屋内の財物を窃取して逃走してしまうことがあり、被害の発生を確実に防止することができないという問題がある。
そこで、本発明の課題は、侵入者を確実に撃退して、被害の発生を未然に防止することができる侵入者撃退機能付き掃除ロボットを提供することにある。
本発明に係る掃除ロボットは、所定のルートに従い障害物を回避しながら部屋を走行して自動的に掃除を行う掃除ロボットであって、部屋への侵入者を検知する侵入者検知手段と、この侵入者検知手段が侵入者を検知したときに作動して当該侵入者を撮像する撮像手段と、この撮像手段が撮像した侵入者の写真を部屋主の携帯端末へ送信する送信手段と、侵入者に対するガスや煙等の噴射物の噴射および/または大音響の警報音の発生により侵入者を撃退する撃退手段とを備える。そして、撮像手段での撮像終了後、撃退手段によって噴射物の噴射および/または警報音の発生を行うようにしている。なお、ここでいう「部屋主」には、当該部屋に居住する者だけでなく、その者の家族等も含まれる。
本発明は、掃除ロボットに噴射物の噴射機能や大音響の警報音の発生機能をもたせるという従来には全くなかった発想に基づいている。本発明のようにすることで、侵入者が検知されると、掃除ロボットが侵入者に対してガスや煙等を噴射したり、近所にも聞こえるような大音響の警報音を発生したりするため、侵入者はこれらに驚いて何も窃取せずに逃げ、警察の到着が遅くなっても被害の発生を未然に阻止することができる。
本発明の実施形態では、掃除ロボットは、侵入者の写真を送信した後、部屋主の携帯端末から撃退指令を受信したときに、噴射物の噴射および/または警報音の発生を行う。これによると、侵入者がたまたま家族や知人等であった場合、部屋主は撃退の必要がないと判断して撃退指令を送信しないので、掃除ロボットは、撃退動作を行わない。したがって、家族や知人等が不測の迷惑を蒙る事態が回避される。
上記のように携帯端末から撃退指令を送信することに代えて、カメラで撮像した侵入者が、予め登録されている特定の人物と一致するか否かを照合し、一致しない場合に、噴射物の噴射および/または警報音の発生を行うようにしてもよい。これによると、掃除ロボットが撃退の要否を自動的に判断し、照合結果が正常(一致)であれば撃退動作を行わず、照合結果が異常(不一致)の場合に撃退動作を行うので、部屋主が撃退指令を送信しなくても、的確な撃退動作を実行することができる。
また、本発明の実施形態においては、掃除ロボット本体に加わる一定以上の衝撃を検知する手段として衝撃センサを設け、この衝撃センサが一定以上の衝撃を検知したときに、警報手段としてのブザーが大音響の警報音を発生するようにしてもよい。これによると、侵入者がガスや煙等に対してひるまず、掃除ロボットを破壊しようとしても、大音響の警報音が鳴り響くので、侵入者を効果的に撃退することができる。
また、本発明では、噴射物をファンモータの回転による排気とともに排気口から噴射させるのが好ましい。これによると、ファンモータによる排気の力を利用して、噴射物を排気口から強く噴射させることができ、侵入者をより効果的に撃退することができる。
本発明によれば、掃除ロボットに備わる噴射物の噴射機能や大音響の警報音の発生機能によって侵入者を撃退することができ、空巣等による被害の発生を未然に阻止することができる。
以下、本発明の実施形態につき図を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る侵入者撃退機能付き掃除ロボット100の一実施形態を示す外観図である。10は掃除ロボット100の本体であって、ある程度厚みのある円盤状に形成されている。11は本体10の内側に装備された走行輪であって、図1では1つしか表されていないが、反対側にも同じ走行輪が装備されている。これらの1対の走行輪11は後述する走行モータにより駆動され、本体10を前進・後進させたり、回転させたりする。12は本体10の後方に形成された排気口であって、図1では片側の排気口しか表されていないが、反対側にも同じ排気口が形成されている。13は本体10の上面に設けられた操作部であって、動作モードの設定やタイマの設定などを行う設定ボタン13aと、設定情報やメッセージ等を表示する表示部13bとからなる。
14は本体10の上面の4箇所に90°の間隔を置いて設けられた人体センサであって、例えば人体から発する熱赤外線を感知するセンサからなる。この人体センサ14は、本発明における侵入者検知手段を構成している。15は本体10の側面の左右に設けられた赤外線センサであって(図1では片方のセンサのみ図示)、側方にある壁などを検知する。16は本体10の側面の前方に複数設けられた超音波センサであって、前方の障害物を検知するとともに障害物までの距離を計測する。超音波センサ16で障害物が検知されると、掃除ロボット100は、障害物を避けるように方向を変えて走行する。なお、図1では便宜上、各超音波センサ16を1個のセンサとして描いてあるが、実際には、各超音波センサ16は送信用と受信用の1対のセンサからなる。17はレンズカバーであって、本体10の内部に設置されている撮像用のカメラ18のレンズ部18aを覆うように、本体10に開閉自在に設けられている。一点鎖線は、レンズカバー17が開いた状態を示している。カメラ18は、本発明における撮像手段を構成する。
19は警報音を発生するブザーであって、本体10の側部に設けられている。20は噴射手段であって、例えば発煙筒からなる。噴射手段としては、発煙筒以外にも、催涙ガスを封入したスプレーや、カラーボール用の蛍光塗料を封入したスプレーなどを用いることができる。この噴射手段20は、本体10に設けられた収納部(図示省略)に収納されており、この収納部は排気口12と連通している。ブザー19と噴射手段20とによって、本発明における撃退手段が構成される。
なお、図1では図示されていないが、本体10の下面には、ゴミや塵埃を吸い込むための吸込口が設けられているとともに、ゴミ等をかき集めて吸込口から効率良く吸い込ませるための回転ブラシが設けられている。また、本体10の内部には、吸込用のファンを駆動するためのファンモータが内蔵されている。ファンモータが回転すると、吸気によって吸込口からゴミや塵埃を吸い込み、吸い込まれたゴミ等は、本体10の内部に設けられているダスト室へ集塵される。また、ファンモータの回転による排気は、排気口12から外部へ放散される。
図2は、掃除ロボット100の電気的構成を示したブロック図である。13は操作部、14は人体センサ、15は赤外線センサ、16は超音波センサであって、これらは図1に示したものと同じものである。30は衝撃センサであって、本体10に一定以上の衝撃が加わったときに検知信号を出力する。衝撃センサ30は、図1では表れていないが、本体10の内部の所定箇所に取り付けられている。31はタイマであって、時間の設定は操作部13において行われる。32は走行輪11を駆動するための走行モータ、33は走行モータ32を駆動する走行モータ駆動回路である。走行モータ32は、実際には各走行輪11に対して1個ずつ設けられており、各走行輪11が独立して駆動されるようになっているが、図2では便宜上、走行モータ32は1つのモータとして図示してある。34は吸込用のファンを駆動するためのファンモータ、35はファンモータ34を駆動するファンモータ駆動回路である。
18は前述した撮像用のカメラであって、例えばCCDカメラから構成されている。36はカメラ18を駆動するカメラ駆動回路である。19は前述のブザー、37はブザー19を駆動するブザー駆動回路である。38は前述の噴射手段20を駆動するための回路や機構を備えた噴射手段駆動部である。39はROM、RAM等からなるメモリである。40は通信部であって、携帯電話機41などの携帯端末との間で通信を行う。この通信部40は、本発明における送信手段を構成している。42は各部へ電源を供給するための充電可能なバッテリである。43は掃除ロボット100の動作を制御する制御部であって、CPUや入出力インターフェイス回路等から構成されている。
次に、以上のような構成からなる侵入者撃退機能付き掃除ロボット100の動作を説明する。掃除ロボット100を侵入者撃退の目的で使用する場合は、掃除ロボット100を部屋の所定場所に置き、操作部13であらかじめ動作モードを撃退モードに設定しておく。
図3は第1実施形態に係る掃除ロボット100の動作を示したフローチャートである。この手順は、制御部43における制御手段としてのCPUが、メモリ39に格納されているプログラムに従って実行する。プログラムが実行されると、人体センサ14が侵入者の有無を監視する(ステップS1)。人体センサ14が侵入者を検知すると(ステップS1:YES)、図4に示したように、レンズカバー17が開き(ステップS2)、カメラ18が侵入者Zの顔を撮像する(ステップS3)。撮像した顔写真の画像データは、メモリ39に格納される。続いて、メモリ39に格納した侵入者Zの顔写真を、電子メールによって、通信部40から部屋主が所持する携帯電話機41へ送信する(ステップS4)。部屋主は、携帯電話機41の画面において、掃除ロボット100から送られてきた顔写真を見て、不審な人物であれば警察へ通報する。
一方、掃除ロボット100は、携帯電話機41へ顔写真を送信すると、図5のようにレンズカバー17を閉じ、その場で矢印方向へ180°回転して方向転換する(ステップS5)。そして、回転が終了すると、噴射手段駆動部38により噴射手段20を駆動して、図6に示したように、左右の排気口12から催涙ガスや煙などの噴射物22を噴射させる(ステップS6)。噴射された噴射物22は、侵入者Zに正面から吹き付けられるので、これによって侵入者Zを撃退することができる。この場合、噴射手段20の噴射力だけによって噴射物22を噴射させてもよいが、ファンモータ34を回転させて噴射させると、モータの回転により生じる排気の力により噴射物22が排気口12から強く噴射されるので、侵入者Zをより効果的に撃退することができる。以下の実施形態においても同様である。
次に、掃除ロボット100は、衝撃センサ30が検知信号を出力したかどうかを判定する(ステップS7)。侵入者Zが噴射物22の噴射にもひるまず、図7に示したように、掃除ロボット100を蹴飛ばすなどして破壊行為に出た場合は、本体10に強い衝撃が加わるので、衝撃センサ30が作動して検知信号を出力する(ステップS7:YES)。すると、この検知信号に基づいて、ブザー駆動回路37が作動し、ブザー19を鳴動させる(ステップS8)。この場合、ブザー19は、近所にも聞こえるほどの大音響の警報音23(図7)を発するので、これによって侵入者Zを撃退することができる。
以上のようにして、第1実施形態によれば、掃除ロボット100の噴射機能や警報音発生機能によって、侵入者Zに対してガスや煙等を噴射したり、大音響の警報音を発生したりするため、侵入者はこれらに驚いて何も窃取せずに逃げ、警察の到着が遅くなっても被害の発生を未然に阻止することができる。
図8は、第2実施形態に係る掃除ロボット100の動作を示したフローチャートである。この手順は、制御部43における制御手段としてのCPUが、メモリ39に格納されているプログラムに従って実行する。プログラムが実行されると、人体センサ14が侵入者の有無を監視し(ステップS1)、侵入者が検知されると(ステップS1:YES)、図4のようにレンズカバー17が開き(ステップS2)、カメラ18が侵入者Zの顔を撮像する(ステップS3)。撮像した顔写真の画像データは、通信部40から電子メールで部屋主の携帯電話機41へ送信される(ステップS4)。以上のステップS1〜S4の各処理は、図3の場合と同じである。
部屋主は、掃除ロボット100から送られてきた顔写真を見て、侵入者Zの撃退が必要か否かを判断する。そして、撃退が必要と判断すると、警察へ通報するとともに、携帯電話機41で所定の操作を行って、撃退指令を掃除ロボット100へ送信する。撃退が不要な場合は、警察への通報は行わず、撃退指令も送信しない。掃除ロボット100は、携帯電話機41からの撃退指令を通信部40が受信するのを待つ(ステップS4a)。所定時間内に撃退指令を受信しなければ(ステップS4a:NO)、以降のステップS5〜S8は実行しない。また、所定時間内に撃退指令を受信すると(ステップS4a:YES)、図5のようにレンズカバー17を閉じて、矢印方向へ180°回転し(ステップS5)、回転が終了すると噴射手段20を駆動して、図6に示したように、左右の排気口12から催涙ガスや煙などの噴射物22を噴射させる(ステップS6)。以上のステップS5、S6の各処理は、図3の場合と同じである。
次に、衝撃センサ30が検知信号を出力したかどうかを判定する(ステップS7)。図7のように、侵入者Zが掃除ロボット100を蹴飛ばした場合には、衝撃センサ30が作動して検知信号を出力するので(ステップS7:YES)、ブザー駆動回路37が作動して、ブザー19が大音響の警報音23を発する(ステップS8)。以上のステップS7、S8の各処理も、図3の場合と同じである。
上述した第2実施形態においては、侵入者Zの写真を送信した後、部屋主の携帯電話機41から撃退指令が送られてくるのを待って、噴射物22の噴射や警報音23の発生を行うようにしている。このため、侵入者Zがたまたま家族や知人等であった場合は、部屋主は撃退の必要がないと判断して、携帯電話機41から撃退指令を送信しないので、掃除ロボット100は撃退動作を行わない。これによって、家族や知人等に噴射物22が噴射されるなど不測の事態が発生するのを回避することができる。
図9は、第3実施形態に係る掃除ロボット100の動作を示したフローチャートである。この手順は、制御部43における制御手段としてのCPUが、メモリ39に格納されているプログラムに従って実行する。この場合のCPUは、本発明における照合手段としての機能も備えている。プログラムが実行されると、人体センサ14が侵入者の有無を監視し(ステップS1)、侵入者が検知されると(ステップS1:YES)、図4のようにレンズカバー17が開き(ステップS2)、カメラ18が侵入者Zの顔を撮像する(ステップS3)。撮像した顔写真の画像データは、通信部40から電子メールで携帯電話機41へ送信される(ステップS4)。以上のステップS1〜S4の各処理は、図3の場合と同じである。
次に、カメラ18で撮像した侵入者Zの顔画像が、メモリ39に予め登録されている特定の人物(例えば、家族や知人)の顔画像と一致するか否かを照合する(ステップS4b)。照合結果が正常(一致)であれば(ステップS4c:YES)、以降のステップS5〜S8は実行しない。また、照合結果が異常(不一致)であれば(ステップS4c:NO)、図5のようにレンズカバー17を閉じて、矢印方向へ180°回転し(ステップS5)、回転が終了すると噴射手段20を駆動して、図6に示したように、左右の排気口12から催涙ガスや煙などの噴射物22を噴射させる(ステップS6)。以上のステップS5、S6の各処理は、図3の場合と同じである。
次に、衝撃センサ30が検知信号を出力したかどうかを判定する(ステップS7)。図7のように、侵入者Zが掃除ロボット100を蹴飛ばした場合には、衝撃センサ30が作動して検知信号を出力するので(ステップS7:YES)、ブザー駆動回路37が作動して、ブザー19が大音響の警報音23を発する(ステップS8)。以上のステップS7、S8の各処理も、図3の場合と同じである。
上述した第3実施形態においては、撮像した侵入者Zの顔画像と登録されている顔画像とを照合し、両者が一致しない場合に、噴射物22の噴射や警報音23の発生を行うようにしている。このため、第2実施形態のように携帯電話機41から撃退指令を送信しなくても、掃除ロボット100が撃退の要否を自動的に判断し、撃退が必要な場合のみ撃退動作を実行するので、家族や知人等に噴射物22が噴射されるなど不測の事態が発生するのを回避することができる。
本発明は、以上述べた実施形態以外にも、種々の形態を採用することができる。例えば、上記各実施形態では、衝撃センサ30を設けて、本体10に一定以上の衝撃が加わったときにブザー19が鳴動するようになっているが、衝撃センサ30を設けずに、噴射物22の噴射とともにブザー19が鳴動するようにしてもよい。この場合は、図3、図8、図9のステップS7は省略される。
また、上記各実施形態では、噴射物22の噴射と警報音23の発生の両方が行えるようになっているが、噴射物22の噴射のみを行うようにしてもよい。図10〜図12は、この場合のフローチャートを示している。図10は図3に対応し、図11は図8に対応し、図12は図9に対応している。図10〜図12では、図3、図8、図9のステップS7、S8が省略されている。
また、警報音23の発生のみを行うようにしてもよい。図13〜図15は、この場合のフローチャートを示している。図13は図3に対応し、図14は図8に対応し、図15は図9に対応している。図13〜図15では、図3、図8、図9のステップS5〜S7が省略されている。
また、第1実施形態のように侵入者Zを検知すると自動的に撃退動作を行う自動モードと、第2実施形態のように携帯電話機41からの撃退指令を待って撃退動作を行う指令モードと、第3実施形態のように侵入者Zの顔写真の照合結果に基づいて撃退動作を行う照合モードとを、操作部13においてユーザが任意に選択できるようにしてもよい。
10 本体
12 排気口
14 人体センサ
15 赤外線センサ
16 超音波センサ
18 カメラ
19 ブザー
20 噴射手段
22 噴射物
23 警報音
30 衝撃センサ
34 ファンモータ
40 通信部
41 携帯電話機
43 制御部
100 侵入者撃退機能付き掃除ロボット
12 排気口
14 人体センサ
15 赤外線センサ
16 超音波センサ
18 カメラ
19 ブザー
20 噴射手段
22 噴射物
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30 衝撃センサ
34 ファンモータ
40 通信部
41 携帯電話機
43 制御部
100 侵入者撃退機能付き掃除ロボット
Claims (7)
- 所定のルートに従い障害物を回避しながら部屋を走行して自動的に掃除を行う掃除ロボットにおいて、
部屋への侵入者を検知する人体センサと、
前記人体センサが侵入者を検知したときに作動して、当該侵入者を撮像するカメラと、
前記カメラが撮像した侵入者の写真を部屋主の携帯電話機へ送信する通信部と、
侵入者に対してガスや煙等の噴射物を噴射する噴射手段と、
掃除ロボット本体に加わる一定以上の衝撃を検知する衝撃センサと、
前記衝撃センサの出力に基づいて作動するブザーと、
を備え、
前記カメラでの撮像終了後、前記噴射手段によって噴射物を侵入者に向けて噴射させ、
前記衝撃センサが一定以上の衝撃を検知したときに、前記ブザーが大音響の警報音を発生することを特徴とする侵入者撃退機能付き掃除ロボット。 - 所定のルートに従い障害物を回避しながら部屋を走行して自動的に掃除を行う掃除ロボットにおいて、
部屋への侵入者を検知する人体センサと、
前記人体センサが侵入者を検知したときに作動して、当該侵入者を撮像するカメラと、
前記カメラが撮像した侵入者の写真を部屋主の携帯電話機へ送信する通信部と、
侵入者に対してガスや煙等の噴射物を噴射する噴射手段と、
掃除ロボット本体に加わる一定以上の衝撃を検知する衝撃センサと、
前記衝撃センサの出力に基づいて作動するブザーと、
を備え、
前記侵入者の写真の送信後、前記携帯電話機から撃退指令を受信したときに、前記噴射手段によって噴射物を侵入者に向けて噴射させ、
前記衝撃センサが一定以上の衝撃を検知したときに、前記ブザーが大音響の警報音を発生することを特徴とする侵入者撃退機能付き掃除ロボット。 - 所定のルートに従い障害物を回避しながら部屋を走行して自動的に掃除を行う掃除ロボットにおいて、
部屋への侵入者を検知する人体センサと、
前記人体センサが部屋内への侵入者を検知したときに作動して当該侵入者を撮像するカメラと、
前記カメラが撮像した侵入者の写真を部屋主の携帯電話機へ送信する通信部と、
前記カメラで撮像した侵入者が、予め登録されている特定の人物と一致するか否かを照合する照合手段と、
侵入者に対してガスや煙等の噴射物を噴射する噴射手段と、
掃除ロボット本体に加わる一定以上の衝撃を検知する衝撃センサと、
前記衝撃センサの出力に基づいて作動するブザーと、
を備え、
前記カメラでの撮像終了後、前記照合手段によって、撮像した侵入者と予め登録されている特定の人物との照合を行い、両者が一致しない場合に、前記噴射手段によって前記噴射物を侵入者に向けて噴射させ、
前記衝撃センサが一定以上の衝撃を検知したときに、前記ブザーが大音響を発生することを特徴とする侵入者撃退機能付き掃除ロボット。 - 所定のルートに従い障害物を回避しながら部屋を走行して自動的に掃除を行う掃除ロボットにおいて、
部屋への侵入者を検知する侵入者検知手段と、
前記侵入者検知手段が侵入者を検知したときに作動して当該侵入者を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像した侵入者の写真を部屋主の携帯端末へ送信する送信手段と、
侵入者に対するガスや煙等の噴射物の噴射、および/または大音響の警報音の発生により、侵入者を撃退する撃退手段と、
を備え、
前記撮像手段での撮像終了後、前記撃退手段によって噴射物の噴射および/または警報音の発生を行うことを特徴とする侵入者撃退機能付き掃除ロボット。 - 請求項4に記載の掃除ロボットにおいて、
前記侵入者の写真の送信後、前記携帯端末から撃退指令を受信したときに、前記撃退手段によって噴射物の噴射および/または警報音の発生を行うことを特徴とする侵入者撃退機能付き掃除ロボット。 - 請求項4に記載の掃除ロボットにおいて、
前記カメラで撮像した侵入者が、予め登録されている特定の人物と一致しない場合に、前記撃退手段によって噴射物の噴射および/または警報音の発生を行うことを特徴とする侵入者撃退機能付き掃除ロボット。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の掃除ロボットにおいて、
前記噴射物を、ファンモータの回転による排気とともに、排気口から噴射させることを特徴とする侵入者撃退機能付き掃除ロボット。
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