JP2014006603A - 警報システム - Google Patents

Abstract

【課題】家事サービスを行う掃除ロボット等の移動体に、火災につながる可能性のある温度異常を監視する機能を連携して機能を拡張可能とする。
【解決手段】スマート掃除ロボット１０は、住宅１５の部屋を自立走行しながら掃除作業を行うと共に、物体からの熱放射をとらえて温度を測定する放射温度測定部２４を備え、所定の閾値温度以上となる高温異常を検知した場合に、スマート掃除ロボット１０から高温異常を報知すると共に、高温異常検知信号を外部ネットワークのサーバ１８を経由して利用者の携帯電話２２へ送信して高温異常を報知させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、掃除ロボット等の移動体により監視領域の温度異常を検知して報知する警報システムに関する。

従来、住宅等における掃除を自立走行により行う掃除ロボットが実用化され、その普及が始まっている。このような掃除ロボットにあっては、自立走行による掃除機能に加え、カメラやマイク、スピーカ、温度センサといった入出力デバイスを備え、無線ＬＡＮ通信機能により、各入出力デバイスを、無線ＬＡＮ通信機能を介してインターネット等の外部ネットワーク上のサーバと連携可能とし、利用者の保有するスマートフォン等の携帯端末を利用し、掃除ロボットとの間で様々なコミュニケーションを行うことを可能とし、所謂スマート掃除ロボットを実現可能としている。例えば、利用者の携帯電話により、掃除ロボットのカメラで撮影した画像や温度センサで測定した温度を確認することができる。

特許第３３８７８１６号公報 特開２００７−１５６８８４号公報 特開２００７−０９４７１９号公報 実用新案登録第３１４３１３９号公報 特開２００９−１４０２３６号公報

ところで、掃除ロボットは温度センサを備えていることから、温度センサにより測定している室内温度を所定の閾値温度と比較し、閾値温度以上となった場合に異常を検知して警報する火災監視機能を設けるようにすれば、掃除ロボットを導入した住戸での火災監視を行うことが可能である。

しかしながら、掃除ロボットに設けた温度センサは室内の環境温度を測定するものであり、火災による温度（熱）を検知するようにはなっていない。火災が発生した場合、火災に伴う熱気流は、火災発生場所から天井へ向かい、天井面に当たって横に広がることから、火災による熱を検知する火災感知器、例えば住宅に設置することが義務付けられている住宅用火災警報器として知られた住警器は、天井面又は壁面の天井面に近い位置に配置する必要がある。しかし、掃除ロボットは床面に近い低い位置を移動しており、火災による熱気流を受けにくく、掃除ロボットに温度センサを設けていても、そのままでは火災監視に利用することはできない。

一方、住警器などによる従来の火災を監視して警報する火災警報システムは、監視領域となる部屋に例えば住警器を設置して監視する固定的な設備であり、これに対し、掃除ロボットに設けた温度センサは火災監視には適さないが、監視領域を移動しながら温度を測定することができる。このため掃除ロボットにより移動しながら温度を測定する機能を火災監視に利用できれば、従来の固定設置を前提とした火災警報システムとは異なる新たな機能を生み出す可能性がある。

本発明は、家事サービスを行う掃除ロボット等の移動体に、火災につながる可能性のある温度異常を監視する機能を連携して機能を拡張可能とする警報システムを提供することを目的とする。

（警報システム）
本発明は、所定の作業領域を自立走行しながら所定の作業を行う移動体手段を備えた警報システムに於いて、
移動体手段に、
物体からの熱放射をとらえて温度を測定する放射温度測定手段と、
放射温度測定手段の測定温度が所定の閾値温度以上となる高温異常（温度異常）を検知した場合に、所定の高温異常対処制御を行う制御手段と、
を設けたことを特徴とする。

（巡回移動による高温異常監視制御）
制御手段は、作業領域に予め設定した測定点を巡回移動し、各測定点に移動する毎に、放射温度測定手段により当該測定点を設定した領域の温度を測定して高温異常を検知する。

（所定局所の巡回移動による高温異常監視制御）
制御手段は、作業領域に予め設定した所定局所の温度を測定する所定の測定点を巡回移動し、各測定点に移動する毎に、放射温度測定手段により所定局所の温度を測定して高温異常を検知する。

（放射温度測定手段の走査）
制御手段は、測定点に移動した場合に、放射温度測定手段を当該測定点で２次元又は３次元に走査して温度を測定する。

（上下角固定で旋回走査）
制御手段は、放射温度測定手段を移動体手段の本体に所定の垂直回りの指向角に固定し、測定点に移動した場合に、当該測定点を中心に旋回走行することにより放射温度測定手段を旋回走査して温度を測定する。

（上下角可変で旋回走査）
制御手段は、放射温度測定手段を移動体手段に垂直回りの指向角を可変制御可能に設け、測定点に移動した場合に、当該垂直回りの指向角を所定の角度範囲で変化しながら当該測定点を中心に旋回走行することにより、放射温度測定手段を走査して温度を測定する。

（利用者端末による異常報知）
制御手段は、高温異常を検知した場合に、高温異常を報知すると共に、高温異常検知信号を外部ネットワークのサーバを経由して利用者端末へ送信して高温異常を報知させる。

（異常発生場所に移動して画像撮影）
更に、撮像手段を備え、制御手段は高温異常を検知した場合に、撮像手段により作業領域の画像を撮像し、当該撮像した画像を、外部ネットワークのサーバを経由して利用者端末へ送信して表示させる。

（機器の動作停止）
制御手段は、作業領域に配置した機器の高温異常を検知した場合に、当該機器の動作を停止させる制御を行う。

（警報手段による火災検知と消火）
移動体手段は、更に消火手段を備え、放射温度測定手段の測定温度から火災を検知した場合、放射温度測定手段により検出した火災位置に向けて消火剤を散布する。

（基本的な効果）
本発明によれば、本警報システムは、所定の作業領域を自立走行しながら所定の作業を行う移動体手段に、物体からの熱放射をとらえて温度を測定する放射温度測定手段を設け、放射温度測定手段の測定温度が所定の閾値温度以上となる高温異常（温度異常）を検知した場合に、所定の高温異常対処制御、例えば移動体手段自身で高温異常を報知すると共に、高温異常検知信号を外部ネットワークのサーバを経由して利用者端末へ送信して高温異常を報知させるようにしたため、掃除ロボット等の移動体手段により放射温度測定手段（放射温度計）を移動しながら、作業領域で火災に至る可能性の高い高温となっている機器や場所を検知して高温異常を利用者に報知し、利用者は過熱して発火に至る前の段階で、機器の動作を停止するなどの適切な対処が可能となり、掃除ロボット等の移動手段の導入に伴って火災を監視する警報システムの機能が創生され、このような機能創生によりロボットシステムとして提供できるサービスが充実し、サービス利用者の利便性を向上すると共に、サービス利用者の加入拡大効果が期待できる。

（巡回移動による高温異常監視制御の効果）
移動体手段の制御手段は、作業領域に予め設定した巡回経路の測定点を巡回移動しながら、放射温度測定手段による測定温度の高温異常を検知するようにしたため、例えば部屋毎に住警器を固定設置する場合に比べ、単一の放射温度測定手段により作業領域に含まれる複数の部屋の高温異常を検知することができ、放射温度測定手段により火災監視をカバーする領域を拡大し、且つコストを低減できる。

（所定局所の巡回移動による高温異常監視制御の効果）
移動体手段の制御手段は、作業領域に予め設定した所定局所（火災につながる可能性のある場所や機器）の温度を測定する所定の測定点を巡回しながら、放射温度測定手段により所定局所の温度を測定して高温異常を検知するようにしたため、火災が発生する場所や機器の多くは各種ストーブ、ガスコンロ等の火気を使用している場所、喫煙などで火気を使用する場所、くず入れ等であることから、このような場所や機器を含む所定局所の温度を測定する測定点を予め設定しておき、これら火災につながる可能性の高い所定局所の温度を測定して高温異常の有無を検知することで、火災に至る可能性のある高温異常を早い段階で捕らえて利用者に報知し、機器の動作を停止するなどの適切な対処を可能とする。

（放射温度測定手段の走査）
移動体手段の制御手段は、測定点に移動した場合に、放射温度測定手段を当該測定点で２次元又は３次元に走査して温度を測定するため、移動体手段が例えば掃除ロボットのように、火災による熱気流を受けにくい床面近くを移動する場合であっても、放射温度測定手段の走査により、作業領域全体の高温異常を監視することができる。

（上下角固定で旋回走査する効果）
移動体手段の制御手段は、放射温度測定手段を移動体手段の本体に所定の垂直回りの指向角に固定し、測定点に移動した場合に、当該測定点を中心に旋回走行することにより放射温度測定手段を旋回走査（２次元走査）して温度を測定するようにしたため、移動体手段の自立走行機能による旋回走行を活用して放射温度測定手段の走査を簡単に行うことができる。

（上下角可変で旋回走査する効果）
移動体手段の制御手段は、放射温度測定手段を移動体手段に垂直回りの指向角を可変制御可能に設け、測定点に移動した場合に、当該垂直回りの指向角を所定の角度範囲で変化しながら当該測定点を中心に旋回走行することにより、放射温度測定手段を走査して温度を測定するようにしたため、放射温度測定手段に設けた垂直周りの指向角を可変制御する機能と、移動体手段が備えた一箇所に止まった上体で旋回走行する自立走行機能を活用して、放射温度測定手段の３次元的な走査を簡単に行うことができ、放射温度測定手段を床面に近い低い位置を移動する掃除ロボット等の移動体手段に設けていても、床面、壁面、及び天井面を含む作業領域全域の高温異常を監視することを可能とする。

（警報手段による火災検知と消火による効果）
移動体手段は、更に消火手段を備え、放射温度測定手段の測定温度から火災を検知した場合、放射温度測定手段により検出した火災位置に向けて消火剤を散布するようにしたため、初期火災を確実に消火することを可能とする。

スマート掃除ロボットを利用した本発明による警報システムの設置例を示した説明図 スマート掃除ロボットの巡回移動による高温監視を示した住宅の見取り図 スマート掃除ロボットの機能構成の概略を示したブロック図 スマート掃除ロボットの巡回移動による所定局所の高温監視を示した住宅の見取り図 消火ユニットを備えたスマート掃除ロボットの機能構成の概略を示したブロック図

［警報システムの構成］
（システム構成の概略）
図１は本発明による警報システムの住宅に対する設置例であり、本発明の警報システムは、放射温度測定部２４を設けたスマート掃除ロボット１０、無線ルータ１２、ゲートウェイ１４、インターネット１６、サーバ１８、携帯電話ネットワーク２０及び携帯電話２２で構成する。

スマート掃除ロボット１０は、所定の作業領域を自立走行しながら所定の作業を行う移動体手段であり、本発明にあっては、移動体手段としてのスマート掃除ロボット１０に、物体からの熱放射をとらえて温度を測定する放射温度測定手段としての放射温度測定部２４と、放射温度測定手段の測定温度が所定の閾値温度以上となる高温異常を検知した場合に、所定の高温異常対処制御を行う制御手段とを設けている。

（スマート掃除ロボットの導入環境）
図１において、住宅１５にはスマート掃除ロボット１０を導入しており、スマート掃除ロボット１０は、予め記憶した所定の掃除経路情報に基づき、予め設定した所定の時間スケジュール又は利用者の操作（音声指示操作を含む）を受け付け、掃除経路情報に従った自立走行により、搭載した吸塵部の駆動で床面のダストを吸引除去する掃除作業を行う。また掃除作業を行わない場合は、住宅の所定箇所に配置した充電ステーションに戻っており、充電ステーションで充電端子をステーション側に接続し、搭載した電池電源の充電を行っている。

図２はスマート掃除ロボット１０を導入した住宅１５の部屋割りの一例を示した見取り図であり、例えば、部屋Ａの片隅に、充電ステーション２８を配置した場合、スマート掃除ロボット１０は、そこに移動して充電しながら待機している。

スマート掃除ロボット１０の自立走行による掃除作業は、充電ステーション２８を起点とした掃除経路を部屋Ａ〜Ｄ単位にメモリに予め記憶しておき、例えば掃除開始時刻を判別すると、スケジュールに従った部屋に移動し、部屋の隅から往復掃除経路に従って室内を隙間なく自立走行しながら塵埃を吸引し、もし掃除経路の途中に障害物があれば、超音波センサなどにより障害物を回避する経路を生成しながら自立走行による掃除を行う。掃除経路の自立走行が終了すると、次の部屋に移動し、所定の掃除経路に沿った自立走行により掃除作業を続ける。掃除作業の途中で電池電源の低下を検知した場合には、充電ステーション２８に戻って充電を行い、充電完了後に、掃除を中断した位置に戻って自立走行による掃除作業を続ける。

スマート掃除ロボット１０は、充電ステーション２８から作業対象とする部屋へ移動する場合の経路、作業終了や充電のため充電ステーションに戻る経路は、壁際に沿って走行する壁際経路を記憶しており、この壁際経路に従った自立走行により充電ステーションと各部屋Ａ〜Ｄの間を行き来する。

再び図１を参照するに、スマート掃除ロボット１０は無線ＬＡＮ通信機能を備えており、これに対応して住宅１５にアクセスポイント（固定局）として機能する無線ルータ１２を配置し、無線ＬＡＮ通信プロトコルに従った通信経路１１による無線ＬＡＮの通信環境を構築している。無線ルータ１２はゲートウェイ１４に接続し、ゲートウェイ１４から外部ネットワークとなるインターネット１６を介して、スマート掃除ロボット１６に関連した各種のサービスを提供するサーバ１８との通信接続を可能とし、また携帯電話ネットワーク２０を経由して利用者の保有するスマートフォン等の携帯電話２２との通信接続を可能としている。

ここで、アクセスポイント（固定局）として機能する無線ＬＡＮ通信機能を備えたスマートフォンでは、住宅１５内において、無線ルータ１２を経由することなく、スマート掃除ロボット１０と携帯電話２２との間で無線ＬＡＮによる通信接続を可能とする。

また、スマート掃除ロボット１０は撮像手段としてカメラを搭載しており、カメラにより撮影した画像を、サーバ１８を経由して携帯電話２２へ送信して表示することができる。また携帯電話２２にインストールしたロボット操作用のアプリケーションを使用し、携帯電話２２の画面操作により、スマート掃除ロボット１０の掃除作業の開始や停止操作、カメラによる撮像操作などを遠隔的に行うことを可能としている。

サーバ１８には、住宅１５に導入したスマート掃除ロボット１０による掃除制御、カメラ制御等に対応した所定のサービス機能を設けている。サーバ１８のサービス機能としては、例えばスマート掃除ロボット１０と携帯電話２２との間の通信交換サービス、スマート掃除ロボット１０によるセンシングデータの解析、携帯電話２２からスマート掃除ロボット１０への指示の伝達などがある。

また、スマート掃除ロボット１０は、マイクとスピーカを備え、マイクにより検知した音声を認識する音声認識機能を備えている。スマート掃除ロボット１０の音声認識機能は、マイクに入力した音を音声信号に変換し、増幅してＡＤ変換して音声データとし入力し、所定の音声認識アルゴリズムに従って予め登録した音声とのマッチングを行い、所定閾値以上の認識率が得られた登録音声の入力と判断し、判断した音声に対応した制御として、例えば、音声命令による操作、簡単な日常会話を可能とする。

［スマート掃除ロボットの構成］
図３はスマート掃除ロボットの機能構成の概略を示したブロック図である。図３において、スマート掃除ロボット１０は、制御部３０、アンテナ３４を接続した無線ＬＡＮ通信部３２、カメラ部３６、音声入出力部３８、操作表示部４０、自立走行センサ部４２、走行駆動部４４、充電部４６、吸塵部４８、放射温度計測部４８及び走査駆動部５０を備え、図示しない電池電源により動作する。

制御部３０は、例えばプログラムの実行により実現される機能である。ハードウェアとしてはＣＰＵ、メモリ、ＵＳＢポートを含む各種の入出力ポート等を備えたコンピュータ回路又はワイヤードロジック回路等を使用する。

無線ＬＡＮ通信部３２は、無線ルータ１２との間で所定の無線ＬＡＮ通信プロトコルに従って信号を送受信する。この無線ＬＡＮ通信プロトコルは例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇに準拠する。また無線ＬＡＮ通信部３２は、住宅１５内に利用者の携帯電話２２がある場合（無線ＬＡＮ通信可能エリアに携帯電話２２がある場合）、携帯電話２２が無線ＬＡＮ通信のアクセスポイント機能を備えていれば、携帯電話２２との間で、無線ルータ１２を経由することなく、無線ＬＡＮ通信プロトコルに従って信号を送受信する。

音声入出力部３８は、マイク、その増幅回路、スピーカ、その駆動回路を備え、制御部３０の指示に基づき、利用者との間で予め定めたフレーズの音声を認識して音声会話や掃除制御を行うための音声入出力を行う。また制御部３０の指示に基づき火災警報音の出力も可能である。

操作表示部４０は、スマート掃除ロボット１０の動作に必要な各種の設定操作、動作に伴う各種表示を行う。また操作表示部４０はリモコン受信部を備え、遠隔操作を受け付ける。

自立走行センサ部４２は、スマート掃除ロボット１０の自立走行に必要な情報を検知するもので、例えば超音波センサ、接触センサ、光学センサなどを使用する。超音波センサは自立走行中の障害物を検知して回避する制御に使用する。接触センサは自立走行中の障害物との接触を検知して反対方向に折り返す制御等に使用する。光学センサは検知方向を床面に向けて配置し、例えば充電ステーションの床面側にＬＥＤ等の発光部の配列した光ビーコンを検知してそれぞれの充電端子を位置合せして接続する制御に使用する。

走行駆動部４４は、ロボット本体に設けた左右の駆動輪を個別に回転駆動するモータを備え、直進走行は左右の車輪を同一速度で回転駆動し、旋回走行は左右の車輪の一方の回転を早くし、他方の回転を遅くすることで行う。なお、ロボット本体には左右の駆動輪に加え、補助輪を設けている。

充電部４６は充電ステーションに移動して充電端子を相互に接続した状態で、充電ステーションから充電電力を受け、図示しない電池電源を充電する。

吸塵部４８は、ロボット本体の下面両側に配置したサイドブラシによりゴミを集め、下面中央に配置した回転ブラシによりサイドブラシで集めたゴミを取り込み、内蔵したファンの回転により吸引し、フィルタを通してダストを除去してロボット本体の上方へ排気すると共にフィルタで除去したダストをダストボックスに収納する。

放射温度測定部２４は、物体からの熱放射をとらえて温度を測定するものであり、放射温度計に相当する機能を備える。即ち、放射温度測定部２４は、物体から放射される赤外線や可視光線の強度を測定し、当該測定強度に基づき物体の温度を算出するものであり、熱伝導を利用する接触式の温度測定部に比べ、非接触且つ高速に温度を測定することができる。

放射温度測定部２４は、熱放射をとらえる集光系と検出素子を備える。検出素子には、物体からの熱放射による光エネルギを受光して電気信号に変換する光電型検出素子と、物体からの熱放射による光エネルギを熱変化としてとらえて電気信号に変換する熱電型検出素子がある。光電型検出素子としてはＰｂＳｅ検出素子やＰｂＳ検出素子などがあり、また熱電型検出素子としては焦電素子やサーモパイル（熱電堆）などがある。

本実施形態の温度測定範囲は室温以上であれば良いことから、比較的低温領域でも放射される赤外線をとらえる例えば焦電素子、サーモパイル、ＰｂＳｅ検出素子を用いる。

また放射温度測定部２４の測定対象物（標的）の大きさと測定距離の関係は、距離係数により特定できる。距離係数は
（距離係数）＝（測定距離）／（標的サイズ）
となる。本実施形態にあっては、距離係数が例えば２０〜３０の範囲にある放射温度測定部２４を使用する。例えば距離係数が２０の場合、１０ｃｍの大きさの標的を２メートルの距離で測定することになる。

なお、一般的に使用している放射温度計は、距離係数が例えば１００〜３００と大きく、距離係数が２００の場合、１ｃｍの大きさの標的を２メートルの距離で測定することになるが、このような温度測定ではピンポイント的な温度測定となることから、本実施形態では距離係数を小さくし、標的を大きくして、測定エリアを広げている。勿論、距離係数を既存の放射温度計並みとしたピンポイント測定としても良い。また集光系は、固定焦点でよいが、必要に応じて可変焦点とすることも可能である。

また放射温度測定部５０は、スマート掃除ロボット１０の本体外部に装着可能な構造とし、更に、走査駆動部５４により、放射温度測定部５０を例えば図１に示したように、水平方向の指向線２５ａから所定の垂直回りの走査角θとなる指向線２５ｂの範囲で測定エリア２６を走査可能としている。

また放射温度測定部５０に対してはスマート掃除ロボット１０の本体からの電源供給を受け、例えばロボット本体に設けたＵＳＢポートに対するコネクタ接続で信号送受信して走査制御及び測定温度の伝送を可能とする。

制御部３０は、ＣＰＵのプログラム実行などにより実現する機能であり、次の掃除制御カメラ制御、音声認識制御及び高温異常監視制御を行う。

（掃除制御）
制御部３０による掃除制御には、例えば自動モード、壁際モード、局所モードがある。自動モードはメモリに予め記憶した掃除経路に従って部屋の床を自動で掃除する。壁際モードは、メモリに予め記憶した壁際経路に従って部屋の壁際を集中的に掃除する。局所モードは、メモリに予め記憶した所定半径の床面を例えばスパイラル経路に従って集中的に掃除する。

また、制御部３０は、操作表示部４０のリモコン受信部で受信した利用者が操作したリモコンからの操作信号に基づき、自動モード、壁際モード又は局所モードに従った掃除制御を行う。

（カメラ制御）
また、制御部３０は、無線ＬＡＮ通信部３２を介して、外出先の利用者の携帯電話２２の操作による撮影指示信号を受信した場合、カメラ部３６に指示し、撮影動作により部屋の画像を取得し、利用者の携帯電話２２へ送信して画像表示させる制御を行う。

また、制御部３０は、無線ＬＡＮ通信部３２を介して、室内にいる利用者の携帯電話２２の操作による撮影指示信号を受信した場合、カメラ部３６により部屋の様子を撮影した画像を取得し、当該画像を利用者の携帯電話２２へ送信して表示させる制御行う。この場合、携帯電話２２の画面には、スマート掃除ロボット１０の走行操作釦が表示され、携帯電話２２からの指示に基づき、制御部３０は走行駆動部４４に指示し、スマート掃除ロボット１０を直進、旋回又は後進させる制御を行い、例えばカメラ部３６で撮影した部屋の画像を見ながら、物を捜したり、ペットを見つけたりするといった利用を可能とする。

（音声認識制御）
制御部３０は、所定の音声認識アルゴリズムに従った音声認識制御を行う。制御部３０による音声認識制御は、例えば孤立単語単位に認識を行うフレーズ認識方式に従って動作する音声認識エンジン（音声認識ＬＳＩ）により音声を認識する制御を行う。フレーズ認識方式は、予めメモリに登録したフレーズの中から１つのフレーズを選んで利用者が音声入力すると、音声認識エンジンは、入力した音声のフレーズごとの音声特徴量を算出し、算出したフレーズごとの音声特徴量とメモリに登録している複数のフレーズの音声パターン系列情報とを比較して、フレーズごとの尤度値を算出し、所定の閾値を超える尤度値のフレーズを示す識別子（インデックス）を認識結果として出力する。

制御部３０で音声認識するためにメモリに登録するフレーズとしては、掃除操作制御については例えば「スタート」や「ストップ」といったフレーズを事前に音声入力して登録し、また会話制御については「おはよう」、「こんにちは」といった簡単な挨拶のフレーズを事前に音声入力して登録している。

制御部３０は、掃除制御を行っていない状態で、音声入出力部３８のマイクを介して利用者からの例えば「スタート」といった音声入力を認識し、認識結果に基づき操作指示を判断して対応する制御を行う。また、制御部３０は、音声入出力部３８のマイクを介して利用者からの例えば「おはよう」といった音声入力を認識し、予め定めた所定の会話入力を判断し、対応する応答音声を音声入出力部３８のスピーカから出力する制御を行う。

なお、音声認識制御は、フレーズ認識方式に限定されず、適宜の音声認識方式を含む。

（放射温度測定に基づく高温異常監視制御）
制御部３０は、放射温度測定部２４の測定温度が所定の閾値温度Ｔｔｈ以上、例えば室温最高温度より高いＴｔｈ＝５０℃以上となる高温異常を検知した場合に、所定の高温異常対処制御を行う。

制御部３０は、作業領域に予め設定した巡回経路の測定点を巡回移動しながら、放射温度測定部２４による測定温度の高温異常を検知する高温異常監視制御を繰り返す。この高温異常監視制御には、各部屋に測定点を設定して巡回移動する第１高温異常監視制御と、各部屋の火災の発生に繋がる可能性のある場所や機器等の所定局所の温度を測定するための測定点を設定して巡回移動する第２高温異常監視制御がある。

なお、「測定点を設定する」とは、「測定点を設定してメモリに記憶する」ことを意味する。以下、測定点の設定以外も、同様に、設定とは、ある情報を設定してメモリに記憶することを意味する。

（第１高温異常監視制御）
制御部３０は、例えば図２に示すように、住宅１５におけるＰ０を起点に部屋Ａ〜Ｄに設定した測定点Ｐ１〜Ｐ４を通る巡回経路Ｌを予め設定し、巡回経路Ｌの測定点Ｐ１〜Ｐ４を巡回移動しながら、放射温度測定部２４により温度を測定して高温異常を検知する第１高温異常監視制御を行う。ここで起点Ｐ０は充電ステーション２８に接続する待機ポイントであり、原点となる。また観測Ｐ１〜Ｐ４は、スマート掃除ロボット１０の放射温度測定部２４により部屋全体を走査可能な部屋Ａ〜Ｄの略中央等の所定の位置に設定する。

巡回経路情報は、原点Ｐ０を起点に測定点Ｐ１〜Ｐ４を通る直線経路と変針点を設定し、これに基づき走行制御情報を生成してメモリに記憶する。また、原点Ｐ０から監視ポイントＰ１〜Ｐ４への巡回経路Ｌの生成は、リモコンによりスマート掃除ロボット１０を実際に移動させる操作を行い、このときの走行駆動部４４の走行制御情報をメモリに記憶しても良い。

制御部３０は、所定の時間スケジュールに従って高温異常監視のための巡回移動を開始し、例えば図２に示すように、巡回経路Ｌに沿って最初の部屋Ａの測定点Ｐ１へ移動すると、測定点Ｐ１に停止して放射温度測定部２４により温度を測定して高温異常の有無を検知する。

放射温度測定部２４による温度測定として、制御部３０は、例えば図１に示すように、まず放射温度測定部２６の指向方向を指向線２５ａのように水平方向に設定した状態で、走行駆動部４４に指示し、測定点Ｐ１でスマート掃除ロボット１０自身を少なくとも１回転、旋回走行する制御を行い、部屋Ａの床面側の壁面を放射温度測定部２４で走査し、温度を測定する。

制御部３０は、旋回走行が済んだら、走行駆動部４４に指示し、放射温度測定部２４の指向方向を所定角度だけ上向きに回転走査し、この状態で再び旋回走行する制御を行って温度を測定し、上向き角度が設定角度θに達するまで同様に繰り返す制御を行う。

制御部３０は、旋回走行に伴い放射温度測定部２４から出力される測定温度をＡＤ変換により読み込み、所定の閾値温度Ｔｔｈ以上となる高温異常を検知した場合、旋回走行をその位置で停止し、高温異常を検知した対象物の温度を連続して測定し、例えば所定時間継続して高温異常を検知した場合、高温異常を確定し、高温異常対処制御を行う。

制御部３０による高温異常対処制御は、音声入出力部３８に指示し、高温異常を示す音声メッセージとして例えば「ピー ピー ピー 高温異常を検知しました 確認してください」をスピーカから出力する制御を行い、人が在宅している場合には、音声メッセージを聞いた利用者が、高温となっている原因を調べ、例えば電気機器の加熱であれば、電源を切るといった対処を行うことを可能とする。

また制御部３０は、高温異常を検知した場合、高温異常検知信号を生成し、無線ＬＡＮ通信部３２に指示し、当該高温異常検知信号を無線ルータ１２、ゲートウェイ１４、インターネット１６を経由してサーバ１８へ送信し、当該高温異常検知信号を受信したサーバ１８の機能により高温異常報知情報を含む高温異常検知信号を生成し、当該高温異常検知信号をインターネット１６及び携帯電話ネットワーク２０を経由して利用者の携帯電話２２へ送信し、高温異常の警報画面を表示すると共に警報音を出力させる制御を行う。

また、制御部３０は、高温異常を検知した場合、カメラ部３６に指示し、高温異常を検知した場所の画像を撮像し、サーバ１８を経由して利用者の携帯電話２２へ送信して表示させる制御を行う。

これにより利用者が外出中であっても、外出先で高温異常を知り、また高温異常となっている場所の画像を見ることで、その原因を判断することを可能とし、適切な対処行動を可能とする。

また、制御部３０は、高温異常を検知した場合に、高温異常を起こしている機器の動作を停止させる制御を行うことも可能である。例えば、火災に繋がる可能性の高い電気ストーブなどの機器については、無線ＬＡＮ通信により電源をオンオフ制御可能なコンセント装置を準備し、制御部３０は、高温異常を検知した場合、電源オフ信号を生成し、無線ＬＡＮ通信部３２に指示し、当該電源オフ信号を無線ルータ１２を経由してコンセント装置へ送信して電源をオフする制御を行う。

また、制御部３０は、スマート掃除ロボット１０に消火ユニットを内蔵又は別ユニットとして搭載した場合には、高温異常を検知した後に、放射温度測定部２４により測定している温度が、火災と判断する所定の閾値温度、例えば７５℃以上となることを検知した場合、消火ユニットを作動して消火剤をノズルから散布する制御を行うことも可能である。なお、消火ユニットの作動は、高温異常を検知して利用者の携帯電話２２にカメラ部３６で撮像した画像を送っていることから、この画像を見ている利用者の消火指示を待って消火ユニットを作動させる制御を行っても良い。

（第２高温異常監視制御）
制御部３０は、例えば図４に示すように、住宅１５における部屋Ａ〜Ｄに配置している火災の発生につながる高温異常を起こす可能性のある場所や機器等の所定局所を監視対象として予め設定し、これらの監視対象の温度を観測する測定点Ｐ１〜Ｐ７を通る巡回経路Ｌを予め設定し、巡回経路Ｌの測定点Ｐ１〜Ｐ７を巡回移動しながら、放射温度測定部２４により各監視対象の温度を測定して高温異常を検知する第２高温異常監視制御を行う。

図４にあっては、高温異常を起こす可能性のある場所や機器等の監視対象として、例えばストーブ等の暖房機器５４、くず入れ５６、ガスレンジ５８を設定しており、制御部３０は、各監視対象をスマート掃除ロボット１０の放射温度測定部２４により測定可能な位置として測定点Ｐ１〜Ｐ７を設定し、原点Ｐ０から測定点Ｐ１〜Ｐ７を順番に通過する巡回経路Ｌを設定している。

また制御部３０は、各測定点Ｐ１〜Ｐ７に対応して放射温度測定部２４の指向方向の関係を設定しており、各測定点Ｐ１〜Ｐ７に移動して停止する毎に、記憶した指向方向となるように、走行駆動部４４及び走査駆動部５０に指示し、監視対象物に放射温度測定部２４を向ける制御を行う。それ以外の制御は、第１高温異常監視制御の場合と同様であることから、説明は省略する。

このように火災の発生につながる高温異常を起こす可能性のある場所や機器等の所定局所を監視対象として予め設定し、スマート掃除ロボット１０の巡回移動により、放射温度測定部２４で温度を測定して高温異常を検知することで、火災の発生につながる可能性のある場所や機器等の所定局所を重点的に監視し、火災の兆候を事前に捕らえて、火災の発生を未然に防止する対処を行うことを可能とする。

なお、制御部３０は、第１高温異常監視制御と第２高温異常監視制御を別々に行う以外に、両方を組み合わせた制御を行うようにしても良い。

［消火ユニットを備えた掃除ロボット］
図５は掃除ロボットの他の実施形態を示したブロック図であり、この実施形態にあっては、図３の実施形態に、更に消火ユニット５２を設けたことを特徴とする。それ以外の構成及び機能は、図３の場合と同様であることから、同じ符号を付して、その説明は省略する。

消火ユニット５２は、掃除ロボット１０に内蔵又は別ユニットとして搭載しており、制御部３０の指示を受け、消火剤をノズルから散布するようにしている。例えば消火ユニット５２は、消火用水をタンクに入れ、掃除ロボット１０の吸塵用のファンにより排出される空気を、ベンチュリー管を用いたノズルに導入し、ベンチュリー作用によりタンクの水を吸い出して排出空気に混合することで噴霧化して散布する。また消火ユニット３０は、消火ガスまたは消火粉末剤を加圧充填したボンベに開閉弁を介してノズルを設け、開閉弁を開いて消火ガス又は消火粉末剤を散布するようにしても良い。

消火ユニット５２を設けた場合の制御部３０による消火制御は、次の遠隔消火制御と自動消火制御がある。

（遠隔消火制御）
制御部３０は、巡回中に放射温度測定部２４の測定温度から高温異常を検知した場合、カメラ部３６に指示し、高温異常を検知した部屋の画像を撮像し、サーバ１８を経由して利用者の携帯電話２２へ送信し、画像を画面表示させる制御を行う。

この携帯電話２２に表示する画面には、スマート掃除ロボット１０の走行操作と消火開始操作用の操作釦の表示があり、利用者は画面表示された高温異常を検知している機器や場所を確認し、火災の兆候又は火災による煙や炎を見た場合、操作釦にタッチするなどして消火開始操作を行うと、当該消火開始操作の指示信号がサーバ１８を経由して掃除ロボット１０へ送信され、制御部３０は消火開始操作の指示信号の受信を検知して消火ユニット５２を作動させ、火災位置へ向けて消火剤を散布する制御を行う。

また、制御部３０は、の測定温度から高温異常を検知した場合、当該測定温度が所定の火災を判断する火災閾値温度、例えば７５℃以上となることを監視しており、火災閾値温度以上となった場合に火災を検知し、火災検知信号をサーバ１８を経由して利用者の携帯電話２２へ送信し、火災警報を報知させる制御を行う。このため利用者は携帯電話２２の画像から火災の兆候を判断することなく、火災警報の報知に基づき、操作釦にタッチするなどして消火開始操作を行うことで、消火ユニット５２を作動させ、火災位置へ向けて消火剤を散布することを可能とする。

この場合、制御部３０による火災位置特定手段は、放射温度測定部２４ を、高温異常を検知する位置に指向して停止させる走行駆動部５０を制御する機能となる。

（自動消火制御）
制御部３０は、携帯電話２２からの利用者の消火指示を待って消火ユニット５０を作動させる制御を行うことを基本とするが、放射温度測定部２４の測定温度が火災閾値温度以上となって火災を検知してから所定時間を経過しても携帯電話２２からの消火開始操作の指示信号を受信しなかった場合、制御部３０の指示で消火ユニット５２を作動させる自動消火制御を行う。

［本発明の変形例］
なお、上記の実施形態は、スマート掃除ロボットに設けた放射温度測定部を垂直回りに走査する場合を例にとっているが、放射温度測定部の測定距離における標的サイズを大きくし、スマート掃除ロボットに指向方向を固定して放射温度測定部を設け、測定点に移動した場合には、スマート掃除ロボットの旋回走行による回転走査のみで対象領域の温度を測定して高温異常を検知するようにしても良い。このように放射温度測定部を固定配置することで、構造を簡単にし、コストを低減できる。

また、上記の実施形態にあっては、測定温度が所定の閾値温度以上の場合に高温異常を検知して報知しているが、更に、監視対象の過熱や発火の危険性をそれぞれに対応した閾値温度の設定により検知し、過熱を検知した場合は火災の予兆と判断して火災予報警報を報知し、発火の危険性を検知した場合には火災警報を報知するようにしても良い。

また、上記の実施形態にあっては、放射温度測定部をスマート掃除ロボットに外付けするようにしているが、ロボット本体に内蔵するようにしても良い。

また、上記の実施形態は掃除ロボットを例にとるものであったが、自立走行機能と外部ネットワークを経由した通信機能を備えるものであれば、これに限定されず、適宜の移動体につき、本発明の警報システムを同様にして適用することができる。

また、上記の実施形態は住宅に掃除ロボットを導入した場合を例にとるが、これに限らずビルやオフィス用など各種施設に掃除ロボットを導入した場合にも適用できる。

また本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：スマート掃除ロボット
１２：無線ルータ
１４：ゲートウェイ
１６：インターネット
１８：サーバ
２０：携帯電話ネットワーク
２２：携帯電話
２４：放射温度測定部
３０：制御部
３２：無線ＬＡＮ通信部
３６：カメラ部
３８：音声入出力部
４０：操作表示部
４２：自立走行センサ部
４４：走行駆動部
４６：充電部
４８：吸塵部
５０：走査駆動部

Claims (10)

1. 所定の作業領域を自立走行しながら所定の作業を行う移動体手段を備えた警報システムに於いて、
   前記移動体手段に、
   物体からの熱放射をとらえて温度を測定する放射温度測定手段と、
   前記放射温度測定手段の測定温度が所定の閾値温度以上となる高温異常を検知した場合に、所定の高温異常対処制御を行う制御手段と、
   を設けたことを特徴とする警報システム。
   
2. 請求項１記載の警報システムに於いて、前記制御手段は、前記作業領域に予め設定した測定点を巡回移動し、各測定点に移動する毎に、前記放射温度測定手段により当該測定点を設定した領域の温度を測定して高温異常を検知することを特徴とする警報システム。
   
3. 請求項１記載の警報システムに於いて、前記制御手段は、前記制御手段は、前記作業領域に予め設定した所定局所の温度を測定する所定の測定点を巡回移動し、各測定点に移動する毎に、前記放射温度測定手段により前記所定局所の温度を測定して高温異常を検知することを特徴とする警報システム。
   
4. 請求項２又は３記載の警報システムに於いて、前記制御手段は、前記測定点に移動した場合に、前記放射温度測定手段を当該測定点で２次元又は３次元に走査して温度を測定することを特徴とする警報システム。
   
5. 請求項４記載の警報システムに於いて、前記制御手段は、前記放射温度測定手段を移動体手段の本体に所定の垂直回りの指向角に固定し、前記測定点に移動した場合に、当該測定点を中心に旋回走行することにより前記放射温度測定手段を旋回走査して温度を測定することを特徴とする警報システム。
   
6. 請求項４記載の警報システムに於いて、前記制御手段は、前記放射温度測定手段を移動体手段の本体に垂直回りの指向角を可変制御可能に設け、前記測定点に移動した場合に、当該垂直回りの指向角を所定の角度範囲で段階的に変化しながら当該測定点を中心に旋回走行することにより、前記放射温度測定手段を走査して温度を測定することを特徴とする警報システム。
   
7. 請求項１記載の警報システムに於いて、前記制御手段は、前記高温異常を検知した場合に、高温異常を報知すると共に、高温異常検知信号を外部ネットワークのサーバを経由して利用者端末へ送信して前記高温異常を報知させることを特徴とする警報システム。
   
8. 請求項１記載の警報システムに於いて、更に、撮像手段を備え、前記制御手段は前記高温異常を検知した場合に、前記撮像手段により前記作業領域の画像を撮像し、当該撮像した画像を、前記外部ネットワークのサーバを経由して前記利用者端末へ送信して表示させることを特徴とする警報システム。
   
9. 請求項１記載の警報システムに於いて、前記制御手段は、前記作業領域に配置した機器の高温異常を検知した場合に、前記機器の動作を停止させる制御を行うことを特徴とする警報システム。
   
10. 請求項１記載の警報システムに於いて、前記移動体手段は、更に消火手段を備え、前記放射温度測定手段の測定温度から火災を検知した場合、前記放射温度測定手段により検出した火災位置に向けて消火剤を散布することを特徴とする警報システム。

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