JP2017204228A - 監視システム及び引戸開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視対象者に異常が生じた場合に、監視者がその異常をいち早く確認することを可能にする。【解決手段】監視システムは、生体情報取得装置と、移動ロボットと、監視装置と、を備える。生体情報取得装置は、監視対象者の生体情報を取得可能な生体情報取得部と、電気通信回線を通じて通信可能な第１通信部と、生体情報が予め設定された正常範囲から外れた場合に異常信号を発信する異常信号発信部と、を有し、監視対象者に装着可能である。移動ロボットは、電気通信回線を通じて通信可能な第２通信部と、特定の領域内を自律的に移動可能な移動機構部と、移動機構部の周囲を撮影可能なカメラと、を有する。監視装置は、電気通信回線を通じて通信可能な第３通信部と、カメラで撮影した画像又は映像を表示可能なモニタと、を有する。移動ロボットは、異常信号を受信した場合に異常信号が発信された生体情報取得装置を目指して移動する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、監視対象者に異常が生じた場合にその異常を確認することが可能な監視システム、及びその監視システムに用いられる引戸開閉装置に関する。

近年、例えば施設や住居等において、移動ロボットを用いて監視対象者を監視することができる監視システムが提案されている。例えば特許文献１のセキュリティシステムでは、施設や住居内に画像センサすなわちビデオカメラやその他各種センサを設け、その各種センサから得られる情報に基づいて、居住者等の行動を推定する。そして、このセキュリティシステムは、監視対象となる領域毎に注目度を設定し、注目度の高い領域内において居住者等の行動が確認された場合には、その領域に対する移動ロボットの巡回頻度を高める等の動作を行う。これにより、監視対象となる領域の全てを満遍なく巡回する場合に比べて、異常が生じ易いと考えられる領域を重点的に監視することができ、その結果、異常の発生をいち早く検出することができる。

しかしながら、上述したセキュリティシステムは、居住者等の状態を直接的に検出するものではない。そのため、上術したセキュリティシステムでは、注目度の低い領域で居住者等に異変が生じた場合、例えば居住者等が病人であってベッドに寝ている状態で心臓発作等の異常が生じた場合には、居室内に設けたセンサで検出することができない可能性が高い。そしてこの場合、例えばベッドの注目度が低く設定されていた場合には、移動ロボットの巡回頻度も低くなり、その結果、異常の発見がかえって遅れてしまう可能性もある。

特開２００４−１８５０８０号公報

そこで、監視対象者に異常が生じた場合に、監視者がその異常をいち早く確認することができる監視システム、及びその監視システムに用いられる引戸開閉装置を提供する。

監視システムは、生体情報取得装置と、移動ロボットと、監視装置と、を備える。生体情報取得装置は、監視対象者の生体情報を取得可能な生体情報取得部と、電気通信回線を通じて通信可能な第１通信部と、前記生体情報が予め設定された正常範囲から外れた場合に異常信号を発信する異常信号発信部と、を有し、前記監視対象者に装着可能である。移動ロボットは、前記電気通信回線を通じて通信可能な第２通信部と、特定の領域内を自律的に移動可能な移動機構部と、前記移動機構部の周囲を撮影可能なカメラと、を有する。監視装置は、前記電気通信回線を通じて通信可能な第３通信部と、前記カメラで撮影した画像又は映像を表示可能なモニタと、を有する。前記移動ロボットは、前記異常信号を受信した場合に前記異常信号が発信された前記生体情報取得装置を目指して移動する。

引戸開閉装置は、外部装置からの信号を受信可能な受信部と、引戸の開閉方向に沿って前記引戸に設けられるラックギアと、前記ラックギアに嵌合可能なピニオンギアと、前記ピニオンギアを回転駆動させるモータと、前記受信部で受信した信号に基づいて、前記ラックギアと前記ピニオンギアとが嵌合して前記モータの回転が前記ラックギアに伝達されることにより前記引戸を自動で開閉可能な自動扉状態と、前記ラックギアと前記ピニオンギアとの嵌合が解除されることにより前記引戸を手動で開閉可能な手動扉状態と、を切替可能な切替機構部と、を備える。

一実施形態による監視システムの電気的構成の一例を示すブロック図 一実施形態による監視システムについて、引戸開閉装置の構成を概念的に示す図 一実施形態による監視システムについて、生体情報取得装置で行われる制御内容の一例を示すフローチャート 一実施形態による監視システムについて、監視装置で行われる制御内容の一例を示すフローチャート 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットで行われる制御内容の一例を示すフローチャート（その１） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットで行われる制御内容の一例を示すフローチャート（その２） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットで行われる制御内容の一例を示すフローチャート（その３） 一実施形態による監視システムについて、引戸開閉装置で行われる制御内容の一例を示すフローチャート 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットと引戸開閉装置と動作状態を概念的に示す平面図（その１） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットと引戸開閉装置と動作状態を概念的に示す平面図（その２） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットと引戸開閉装置と動作状態を概念的に示す平面図（その３） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットと引戸開閉装置と動作状態を概念的に示す平面図（その４） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットと引戸開閉装置と動作状態を概念的に示す平面図（その５） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットと引戸開閉装置と動作状態を概念的に示す平面図（その６） 一実施形態による監視システムについて、移動ロボットと引戸開閉装置と動作状態を概念的に示す平面図（その７）

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に示す監視システム１は、多数の監視対象者の状態を少数の監視者によって監視することができるシステムであり、例えば介護施設や病院、更には一般住宅に適用することができる。なお、監視対象者は、人間に限られず、犬や猫等のペット動物であっても良い。また、監視対象者は、複数である場合に限られず、一人であっても当然良い。

図１に示すように、監視システム１は、複数の生体情報取得装置１０と、移動ロボット２０と、監視装置３０と、引戸開閉装置４０と、を備えている。各生体情報取得装置１０と、移動ロボット２０と、監視装置３０とは、例えばインターネットや電話回線、ＬＡＮ回線等を含んで構成された電気通信回線２を介して相互に通信可能に接続されている。なお、電気通信回線２は、有線又は無線のいずれでも良い。以下では、構成要素毎にその詳細について説明する。

［生体情報取得装置］
生体情報取得装置１０は、監視対象者の生体情報を取得可能な装置である。生体情報取得装置１０の形態は、例えば腕時計型やペンダント型、ベルト型、眼鏡型、チョーカー型、ヘルメット型等であり、監視対象者の身体に装着可能に構成されている。図１に示すように、生体情報取得装置１０は、第１制御部１１、第１通信部１２、位置情報取得部１３、生体情報取得部１４、及び異常信号発信部１５を有している。第１制御部１１は、生体情報取得装置１０全体の制御を司っている。第１制御部１１は、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。第１通信部１２、位置情報取得部１３、及び生体情報取得部１４は、それぞれ第１制御部１１に電気的に接続されている。生体情報取得装置１０の動作に必要な電力は、生体情報取得装置１０に内蔵されている図示しないバッテリから供給される。

第１通信部１２は、例えば携帯電話回線や無線ＬＡＮを用いた無線通信機能によって、電気通信回線２に接続可能に構成されている。生体情報取得装置１０は、第１通信部１２によって電気通信回線２に接続することにより、監視装置３０及び移動ロボット２０と相互に通信可能に構成されている。位置情報取得部１３は、例えばＧＰＳ（全地球測位システム）や近距離無線システム等を用いて、生体情報取得装置１０の現在位置を取得する機能を有している。

生体情報取得部１４は、生体情報取得装置１０を装着した監視対象者の生体情報を取得する機能を有している。本実施形態において、生体情報とは、監視対象者の生命に関わる情報であり、脈拍数、心拍数、脳波、心電位、又は体温の少なくともいずれか１つを含んでいる。

本実施形態の場合、生体情報取得装置１０は、例えば腕時計型であって、監視対象者の脈拍数を取得することができる。すなわち、本実施形態において、生体情報取得部１４は、腕時計型の生体情報取得装置１０に内蔵された脈拍センサである。この場合、生体情報取得部１４は、例えば腕の皮膚表面から動脈に向けて光を照射する発光素子と、動脈で反射しその動脈を流れる血液の脈動によって変化する光を受光する受光素子とで構成されている。そして、生体情報取得部１４は、受光した光の変化を検出することで、脈動数すなわち心拍数を測定することができる。

異常信号発信部１５は、生体情報取得部１４で取得した生体情報が予め設定された正常範囲から外れた場合に、第１通信部１２を介して、例えば監視装置３０等の外部装置へ向けて異常信号を発信する機能を有している。生体情報の正常範囲は、生体情報取得装置１０を装着する監視対象者毎に個別に設定される。そして、各生体情報取得装置１０は、第１制御部１１の図示しない記憶領域に、当該生体情報取得装置１０を装着する監視対象者の生体情報の正常範囲を記憶している。本実施形態の場合、生体情報取得装置１０は、生体情報の正常範囲として監視対象者の脈拍の上限及び下限を記憶している。

そして、第１制御部１１の図示しない記憶領域は、生体情報取得装置１０を監視システム１に適用させるためのプログラムを記憶している。そして、第１制御部１１は、図示しないＣＰＵにおいて上記プログラムを実行することにより、異常信号発信部１５をソフトウェアによって仮想的に実現する。なお、異常信号発信部１５は、例えば第１制御部１１と一体の集積回路としてハードウェア的に実現してもよい。

［移動ロボット］
移動ロボット２０は、監視対象とする施設や住居内を巡回して見回る等、自律して動作可能なロボットである。また、移動ロボット２０は、必要に応じて監視装置３０等からの遠隔操作によって動作可能なロボットである。移動ロボット２０は、第２制御部２１、第２通信部２２、移動機構部２３、カメラ２４、スピーカ２５、マイク２６、及びロボット側送受信部２７を有している。第２制御部２１は、移動ロボット２０全体の制御を司っている。第２制御部２１は、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。第２制御部２１の図示しない記憶領域は、移動ロボット２０を監視システム１に適用させるためのプログラムを記憶している。

第２通信部２２、移動機構部２３、カメラ２４、スピーカ２５、マイク２６、及びロボット側送受信部２７は、それぞれ第２制御部２１に電気的に接続されている。第２通信部２２は、例えば電話回線や無線ＬＡＮを用いた無線通信機能等によって、電気通信回線２に接続可能に構成されている。移動機構部２３は、特定の領域内、例えば監視対象とする施設内や住居内において、移動ロボット２０を自律的に移動させる機能を有している。この場合、移動ロボット２０は、例えば次のようにして、監視対象となる領域内を自律的に移動することができる。

すなわち、例えば監視対象となる特定の領域内に、予め電気的又は磁気的なレールを設ける。そして、第２制御部２１は、そのレールに沿って移動するように移動機構部２３を動作させる。また、移動ロボット２０を次のように構成しても良い。すなわち、例えば天井や壁、床等にレールに代わるマークを設ける。そして、第２制御部２１は、カメラ２４で取得した画像を基にそのマークを認識することで、そのマークに沿って移動するように移動機構部２３を動作させる。更に、移動ロボット２０を次のように構成しても良い。すなわち、例えば第２制御部２１の記憶領域に、監視対象となる特定の領域について、その地図情報すなわち施設や居住内のフロアマップを記憶させる。そして、第２制御部２１は、その地図情報に基づいて移動するように移動機構部２３を動作させる。なお、移動機構部２３は、車輪等を有して走行するものに限られず、例えば自律飛行可能な飛行体であっても良い。

カメラ２４は、移動機構部２３の周囲すなわち移動ロボット２０の周囲を撮影する機能を有している。この場合、カメラ２４で撮影可能な画像は、静止画又は動画のいずれでも良い。スピーカ２５は、移動ロボット２０の周囲に対して音声を発する機能を有している。スピーカ２５は、移動ロボット２０の内部で生成した音声や、電気通信回線２を介して外部の装置例えば監視装置３０から受信した音声データに基づく音声を発することができる。マイク２６は、移動機構部２３の周囲すなわち移動ロボット２０の周囲の音を集音することができる。マイク２６で集音された音声は、音声データに変換されて電気通信回線２を介して外部の装置例えば監視装置３０へ送信される。

ロボット側送受信部２７は、電気通信回線２を介さずに、外部の装置例えば引戸開閉装置４０と直接的に無線通信可能な機能を有している。本実施形態において、ロボット側送受信部２７は、例えば赤外線信号を送受信することによって無線通信が可能ないわゆる赤外線通信機能を有している。なお、移動ロボット２０は、上述した機能の他、移動ロボット２０の周囲の温度や湿度、照度、更には移動ロボット２０に加えられた衝撃を計測することができる加速度センサや、周囲の人間の存在を検出することができる人感センサ等を有していても良い。また、移動ロボット２０は、移動ロボット２０の動作に必要な電力を供給するためのバッテリを内蔵している。

［監視装置］
監視装置３０は、生体情報取得装置１０や移動ロボット２０によって取得した各種情報を監視者に提示すると共に、生体情報取得装置１０から異常信号を受信した場合に、移動ロボット２０に対して、異常信号が発信された生体情報取得装置１０を目指して移動するように指示する機能を有している。通常、監視装置３０は、監視対象者の居室から離れた位置すなわち監視対象者の存する領域から離れた場所に設置されている。この場合、監視装置３０は、監視対象者の居室を有する建物と同一の建物内に設置されていても良いし、異なる建物内に設置されていても良い。

監視装置３０は、第３制御部３１、第３通信部３２、モニタ３３、スピーカ３４、及びマイク３５を有している。監視装置３０は、監視システム１専用のコンピュータであっても良いし、例えば汎用的なパーソナルコンピュータや、いわゆるスマートフォン又はタブレット端末等の高機能携帯端末であっても良い。第３制御部３１は、監視装置３０全体の制御を司っている。第３制御部３１は、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。第３制御部３１の図示しない記憶領域は、監視装置３０を監視システム１に適用させるためのプログラムを記憶している。

第３通信部３２、モニタ３３、スピーカ３４、及びマイク３５は、それぞれ第３制御部３１に電気的に接続されている。第３通信部３２は、例えば電話回線や有線又は無線ＬＡＮを用いた通信機能等によって、電気通信回線２に接続可能に構成されている。モニタ３３は、例えば一般的な液晶モニタ等であって、電気通信回線２を介して生体情報取得装置１０から取得した生体情報や、移動ロボット２０のカメラ２４で撮影された画像又は映像を表示する機能を有している。

スピーカ３４は、監視装置３０の周囲に対して音声を発する機能を有している。スピーカ３４は、監視装置３０の内部で生成した音声や、電気通信回線２を介して外部の装置例えば移動ロボット２０から受信した音声データに基づく音声を発することができる。マイク３５は、監視装置３０の周囲の音を集音することができる。マイク３５で集音された音声は、音声データに変換されて電気通信回線２を介して外部の装置例えば移動ロボット２０へ送信される。すなわち、移動ロボット２０のカメラ２４の前方に監視対象者が存在している場合、監視装置３０を扱う監視者は、モニタ３３に映る監視対象者を見ながら、スピーカ２５、３４、及びマイク２６、３５を通してその監視対象者と会話を行うことができる。

［引戸開閉装置］
引戸開閉装置４０は、図２に示すように、居室等の出入口に設けられた引戸９１に取り付けられている。なお、図２では、紙面に対して垂直方向が、引戸９１の開閉方向である。引戸開閉装置４０は、移動ロボット２０又は監視装置３０からの指示により、居室の引戸９１を、自動で開閉可能な自動扉状態と、手動で開閉可能な手動扉状態と、に切替可能にする。本実施形態の場合、引戸開閉装置４０は、移動ロボット２０と直接的に通信することにより、移動ロボット２０からの指示によって引戸９１を自動扉状態と手動扉状態とに切り替える。

本実施形態において、自動扉状態とは、人が引戸９１に触れることなくつまり人の力を引戸９１に作用させることなく、引戸開閉装置４０の作用によって引戸９１を自動で開閉させることができる状態をいう。また、手動扉状態とは、人が引戸９１に触れて人の力を作用させて引戸９１を手動で開閉させることができる状態をいう。この場合、自動扉状態の概念としては、人が引戸９１に大きな力を作用させて強制的に開閉することが可能な状態を含んでいても良い。すなわち、人が手動で引戸９１を開閉させた場合、手動扉状態となっている引戸９１の開閉に要する力は、自動扉状態になっている引戸９１の開閉に要する力よりも小さい。つまり、引戸９１が手動扉状態となっている場合、人は、引戸９１が自動扉状態となっている場合に比べて小さな力で引戸９１を開閉することができる。

本実施形態において、引戸開閉装置４０は、引戸９１に対して事後的に取り付けられることにより、引戸９１の外部から視認可能な位置に設けられている。すなわち、本実施形態の引戸開閉装置４０は、引戸９１に対して予め組み込まれているものではなく、既に手動扉状態として構成されている引戸９１に対して事後的に取付可能となっている。なお、引戸開閉装置４０は、引戸９１に対して事後的に取り付けるものではなく、引戸９１に対して予め組み込まれているものであっても良い。

また、引戸開閉装置４０を取り付ける引戸９１は、図２に示すように、吊り下げ式の引戸であることが好ましい。本実施形態の場合、引戸９１は、天井９２又は上部の壁９３に設けられたレール９４に吊り下げられており、そのレール９４に沿って開閉する。これは、吊り下げ式の引戸９１は、吊り下げ式でない引戸つまり床面９５に設置されたレールに沿って開閉する引戸に比べて、開閉に要する力が小さくて済むからである。これにより、引戸開閉装置４０の出力を小さくすることができ、その結果、引戸開閉装置４０のサイズや消費電力を抑えることができる。しかしながら、引戸開閉装置４０が取付られる引戸９１は、必ずしも吊り下げ式である必要はない。

引戸開閉装置４０は、図１及び図２に示すように、第４制御部４１、引戸側送受信部４２、モータ４３、開閉検出部４４、及び切替機構部４５を有している。また、引戸開閉装置４０は、図２に示すように、ラックギア４６及びピニオンギア４７を有している。ラックギア４６とピニオンギア４７とは相互に嵌合可能に構成されている。ラックギア４６は、図２及び図９等に示すように、ラックギア４６の長手方向が引戸９１の開閉方向を向くように、引戸９１の開閉方向に沿って引戸９１に設けられている。

この場合、引戸開閉装置４０の構成要素のうちラックギア４６は、引戸９１の上部に設けられている。一方、引戸開閉装置４０の構成要素のうちラックギア４６を除く構成要素、つまり第４制御部４１、引戸側送受信部４２、モータ４３、開閉検出部４４、及び切替機構部４５は、引戸９１の上部側の天井９２又は壁９３の壁面に設けられている。この場合、引戸開閉装置４０は居室内のコンセントに接続されており、引戸開閉装置４０の動作に必要な電力は、例えば居室内のコンセントから供給される。

そして、ピニオンギア４７は、モータ４３の回転軸に設けられている。ラックギア４６とピニオンギア４７とが相互に嵌合した状態でモータ４３を動作させると、モータ４３の回転がピニオンギア４７を介してラックギア４６に伝達される。これにより、モータ４３の回転方向に応じて、引戸９１が自動で開閉される。

第４制御部４１は、引戸開閉装置４０全体の制御を司っている。第４制御部４１は、例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリ等の記憶領域を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。引戸側送受信部４２、モータ４３、開閉検出部４４、及び切替機構部４５は、それぞれ第４制御部４１に電気的に接続されている。

引戸側送受信部４２は、電気通信回線２を介さずに、外部の装置例えば移動ロボット２０と直接的に通信可能な機能を有している。本実施形態の場合、引戸側送受信部４２は、例えば赤外線信号を送受信することによって無線通信が可能ないわゆる赤外線通信機能を有している。引戸側送受信部４２は、居室の外側つまり廊下側に設けられている。そして、引戸側送受信部４２は、壁９３内に通された電気配線によって、居室側に設けられた第４制御部４１に接続されている。この場合、ロボット側送受信部２７と引戸側送受信部４２とは、壁９３を隔てた状態での通信は不可能であるため、移動ロボット２０が廊下側に存在している場合に限って相互間の通信が可能になる。

なお、ロボット側送受信部２７及び引戸側送受信部４２は、赤外線通信機能に限られず、例えば電波や磁場を用いた近距離無線通信（ＮＦＣ：Near Field Communication）等の機能を有するものであってもよい。この場合も、ロボット側送受信部２７と引戸側送受信部４２とは、壁９３を隔てた状態での通信は不可能であるため、移動ロボット２０が廊下側に存在している場合に限って、相互間の通信が可能となる。

また、ロボット側送受信部２７及び引戸側送受信部４２は、上述したものに限られず、例えば無線ＬＡＮによって通信するものでも良い。この場合、ロボット側送受信部２７と引戸側送受信部４２とは、壁９３を隔てた状態での通信が可能となるため、移動ロボット２０が廊下側に存在している場合に限らず居室側に存在している場合においても、相互間の通信が可能となる。したがって、この場合、引戸側送受信部４２は、居室内側に設けられていても良い。更に、引戸開閉装置４０は、引戸側送受信部４２に換えて又は引戸側送受信部４２に加えて、電気通信回線２を介して外部の装置例えば移動ロボット２０や監視装置３０等と通信可能な通信部を有していても良い。

開閉検出部４４は、引戸９１の開状態及び閉状態を検出する機能を有している。開閉検出部４４は、例えばモータ４３の回転数を計測することで、引戸９１の開閉状態を仮想的に検出するものである。また、開閉検出部４４は、例えば引戸９１又はラックギア４６に設けられた近接センサや機械的スイッチで構成され、引戸９１の開閉状態を直接的に検出するものであっても良い。

切替機構部４５は、例えば電動シリンダやソレノイドアクチュエータ等の駆動機構である。モータ４３は、切替機構部４５に設けられている。これにより、切替機構部４５は、モータ４３と共にピニオンギア４７を移動させることができる。切替機構部４５は、例えばモータ４３を水平方向すなわち図２の左右方向へ移動させることで、ラックギア４６とピニオンギア４７とが嵌合した嵌合状態と、ラックギア４６とピニオンギア４７との嵌合が解除された非嵌合状態と、を切り替えることができる。

ラックギア４６とピニオンギア４７とが嵌合した嵌合状態では、モータ４３の回転がピニオンギア４７を介してラックギア４６に伝達可能となる。したがって、この嵌合状態では、引戸９１は、引戸開閉装置４０の作用つまりモータ４３の作用によって自動で開閉される自動扉状態になっている。一方、ラックギア４６とピニオンギア４７との嵌合が解除された非嵌合状態では、モータ４３の回転は、ラックギア４６に伝達されない。この場合、モータ４３の回転軸を外力によって回転させる際に生じる回転抵抗力も、ラックギア４６に伝達されない。したがって、この非嵌合状態では、引戸９１は、自動扉状態に比べてより小さい力で開閉可能な手動扉状態になっている。

［各装置の制御及び動作内容］
次に、図３〜図１５も参照して、各装置１０、２０、３０、４０の制御及び動作内容について説明する。各装置１０、２０、３０、４０は、各制御部１１、２１、３１、４１のＣＰＵが各制御部１１、２１、３１、４１の記憶領域に記憶されているプログラムを実行することにより動作する。以下の説明では、制御を行う主体を各制御部１１、２１、３１、４１として説明する。

［生体情報取得装置の制御及び動作内容］
まず、生体情報取得装置１０で行われる制御及び動作内容の一例について、図３を参照しながら説明する。本実施形態の場合、生体情報取得装置１０は、監視対象者に異常が無い場合つまり生体情報取得部１４で取得した生体情報が正常範囲内である場合には、所定時間毎、例えば１分間隔で生体情報を取得する。一方、監視対象者に異常が発生した場合つまり取得した生体情報が正常範囲を外れている場合には、監視装置３０に対して異常信号を送信すると共に、生体情報を常時取得するようにする。これによれば、異常が発生していない通常時においては、生体情報取得部１４の動作時間を低減することができるため、消費電力を抑えることができる。なお、生体情報取得装置１０は、異常発生の有無に関わらず常に生体情報を取得する構成であっても良い。

具体的には、生体情報取得装置１０の第１制御部１１は、図３に示すように、制御を開始すると（スタート）、ステップＳ１１において生体情報取得部１４を動作させて監視対象者の生体情報を取得する。次に、第１制御部１１は、ステップＳ１２において、異常信号が発信中であるか否かを判断する。異常信号が発信中である場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、第１制御部１１は、ステップＳ１６へ処理を移行させる。

一方、異常信号が発信中でない場合（ステップＳ１２でＮＯ）、第１制御部１１は、ステップＳ１３において、ステップＳ１１で取得した生体情報の値が正常範囲内であるか否かを判断する。そして、生体情報の値が正常範囲内であれば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、第１制御部１１は、ステップＳ１４において所定期間例えば１分間経過するまで待機し（ステップＳ１４でＮＯ）、所定期間経過した後に（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１１へ戻ってステップＳ１１以降の処理を繰り返す。

生体情報の値が正常範囲から外れている場合（ステップＳ１３でＮＯ）、第１制御部１１は、監視対象者に異常が発生したと判断する。そして、第１制御部１１は、ステップＳ１５へ処理を移行させ、異常信号発信部１５を動作させて異常信号を発信する。その後、第１制御部１１は、ステップＳ１６において位置情報取得部１３を動作させて、生体情報取得装置１０の位置つまり監視対象者の位置を取得する。そして、第１制御部１１は、ステップＳ１７において、第１通信部１２を動作させて、異常信号及び位置情報や生体情報等の各種情報を、監視装置３０へ送信する。なお、異常信号及び各種情報を、監視装置３０に加えて移動ロボット２０に送信しても良い。

次に、第１制御部１１は、ステップＳ１８において解除信号を受信したか否かを判断する。解除信号は、ステップＳ１５で発信した異常信号を停止させるための信号であり、本実施形態の場合、監視装置３０から送信される。解除信号を受信している場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、第１制御部１１は、ステップＳ１９へ処理を移行させ、ステップＳ１５で発信した異常信号を停止させる。一方、解除信号を受信していない場合（ステップＳ１８でＮＯ）、第１制御部１１は、異常信号の発信を継続する。その後、第１制御部１１は、ステップＳ１１へ処理を移行させ、ステップＳ１１以降の処理を繰り返す。

［監視装置の制御及び動作内容］
次に、監視装置３０で行われる制御及び動作内容の一例について、図４を参照しながら説明する。本実施形態の場合、監視装置３０のモニタ３３には、移動ロボット２０のカメラ２４で撮影された映像が表示されている。そして、生体情報取得装置１０からの異常信号を受信すると、スピーカ２５からその旨が報知されると共に、異常信号を発信した生体情報取得装置１０から受信した生体情報や位置情報がモニタ３３に表示される。

具体的には、監視装置３０の第３制御部３１は、図４に示すように、制御を開始すると（スタート）、ステップＳ２１においてモニタ３３を動作させて、移動ロボット２０のカメラ２４で撮影した映像を表示する。次に、第３制御部３１は、ステップＳ２２において、生体情報取得装置１０から異常信号を受信しているか否かを判断する。異常信号を受信していない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、第３制御部３１は、ステップＳ２１へ処理を移行させ、ステップＳ２１、２２を繰り返す。一方、異常信号を受信した場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、第３制御部３１は、ステップＳ２３へ処理を移行させる。

第３制御部３１は、ステップＳ２３においてスピーカ２５を動作させて異常信号を受信した旨つまり監視対象者に異常が発生している旨を報知する。更に、第３制御部３１は、ステップＳ２４において、異常信号を発信した生体情報取得装置１０から受信した生体情報や位置情報等の各種情報をモニタ３３に表示させる。この場合、各種情報は、カメラ２４で撮影した映像と共に、モニタ３３に表示される。

次に、第３制御部３１は、ステップＳ２５において、移動ロボット２０に対して移動指令を送信済みであるか否かを判断する。移動指令とは、生体情報取得装置１０から取得した位置情報に基づいて生成されるものであり、移動ロボット２０を、異常信号を発信した生体情報取得装置１０に向かって移動させるための指令信号である。この移動指令は、生体情報取得装置１０の位置情報つまり移動ロボット２０の目的地情報を含んでいる。

移動指令が未だ送信されていない場合（ステップＳ２５でＮＯ）、第３制御部３１は、ステップＳ２６へ処理を移行させ、移動指令を生成して移動ロボット２０に対してその移動指令を送信する。その後、第３制御部３１は、ステップＳ２７へ処理を移行させる。また、移動指令が既に送信されていた場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、第３制御部３１は、ステップＳ２６を実行することなく、ステップＳ２７へ処理を移行させる。

その後、第３制御部３１は、ステップＳ２７において異常解除の入力の有無を判断する。異常解除の入力とは、例えば監視者によって図示しない操作部に対して行われる入力操作である。異常解除の入力操作は、例えば監視者が監視対象者の状態を確認した場合等に行われる。この場合、異常解除の入力操作に用いられる図示しない操作部は、生体情報取得装置１０、移動ロボット２０、又は監視装置３０のいずれに設けられていても良い。なお、異常解除の入力操作に用いられる操作部を生体情報取得装置１０に設けることで、監視者は、異常解除の入力操作を行う際に、その生体情報取得装置１０を装着している監視対象者に直接触れることになり、その結果、監視の信頼性の向上が図られる。

異常解除の入力があった場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）、第３制御部３１は、ステップＳ２８において、異常信号を発信した生体情報取得装置１０及び移動ロボット２０に対して解除信号を送信する。その後、第３制御部３１は、ステップＳ２１へ戻り、ステップＳ２１以降の処理を繰り返す。一方、異常解除の入力が無い場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）、第３制御部３１は、ステップＳ２８を実行することなく、ステップＳ２１へ戻ってステップＳ２１以降の処理を繰り返す。

［移動ロボットの制御及び動作内容］
次に、移動ロボット２０で行われる制御及び動作内容の一例について、図５及び図６等を参照しながら説明する。本実施形態の場合、移動ロボット２０は、監視対象者に異常が無い場合つまり生体情報取得装置１０又は監視装置３０から異常信号の受信が無い場合には、予め設定されたルートを巡回して、監視対象となる領域内を満遍なく監視する。一方、移動ロボット２０は、監視対象者に異常が発生した場合つまり生体情報取得装置１０又は監視装置３０から異常信号の受信を受けた場合には、その異常信号を発した生体情報取得装置１０の現在位置を目的地として移動する。これにより、移動ロボット２０は、その生体情報取得装置１０の装着者つまり異常が発生した監視対象者を重点的に監視する。

具体的には、移動ロボット２０の第２制御部２１は、図５に示すように、制御を開始すると（スタート）、ステップＳ３１で移動機構部２３を動作させて巡回動作を実行すると共に、ステップＳ３２でカメラ２４を動作させて周囲の映像を撮影する。次に、第２制御部２１は、ステップＳ３３において、生体情報取得装置１０又は監視装置３０から異常信号を受信したか否かを判断する。異常信号を受信していない場合（ステップＳ３３でＮＯ）、第２制御部２１は、監視対象者に異常が発生していないと判断し、ステップＳ３１、Ｓ３２の処理を繰り返す。一方、異常信号を受信した場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、第２制御部２１は、監視対象者に異常が発生したと判断し、ステップＳ３４へ処理を移行させる。

ステップＳ３４において、第２制御部２１は、監視装置３０から移動指令を受信したか否かを判断し、移動指令を受信していない場合は（ステップＳ３４でＮＯ）、移動指令を受信するまで待機する。そして、第２制御部２１は、監視装置３０から移動指令を受信すると（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３５へ処理を移行させ、移動機構部２３を動作させて移動を開始する。

移動ロボット２０は、監視対象者の居室内に入室する際、図９に示すように、引戸９１に対して所定距離Ｌ手前の位置で一旦停止する。そして、第２制御部２１は、図５のステップＳ３６における入室処理を実行する。入室処理が実行されると、第２制御部２１は、図６のステップＳ３６１でロボット側送受信部２７を動作させ、引戸開閉装置４０の引戸側送受信部４２に向けて入室要請信号を発信する。入室要請信号とは、移動ロボット２０が入室を要請する際に発信する信号であり、引戸開閉装置４０が引戸９１を自動で開くためのトリガーとなる信号である。引戸開閉装置４０によって引戸９１が開かれて移動ロボット２０が居室内に入室可能な状態になると、引戸開閉装置４０から、入室許可信号が発信される。

第２制御部２１は、ステップＳ３６２において、引戸開閉装置４０からの入室許可信号を受信したか否かを判断する。入室許可信号の受信が無い場合（ステップＳ３６２でＮＯ）、第２制御部２１は、ステップＳ３６３において所定時間が経過するまでステップＳ３６２、３６３を繰り返し、入室許可信号の受信を待つ。そして、入室許可信号を受信することなく所定時間が経過した場合（ステップＳ３６３でＹＥＳ）、第２制御部２１は、ステップＳ３６４において、第２通信部２２を動作させて監視装置３０に対して入室失敗信号を送信した後、監視者等による復帰操作を待つ。一方、第２制御部２１は、入室許可信号を受信すると（ステップＳ３６２でＹＥＳ）、ステップＳ３６５へ処理を移行させ、移動機構部２３を動作させて、図１２に示すように居室内に入室する。その後、第２制御部２１は、図５のステップＳ３７へ処理を移行させる（リターン）。

引戸開閉装置４０は、移動ロボット２０が居室内に入室している間は、引戸９１を開放状態に維持する。第２制御部２１は、ステップＳ３７において、生体情報取得装置１０又は監視装置３０から解除信号を受信したか否かを判断し、解除信号を受信するまでその場で待機する（ステップＳ３７でＮＯ）。そして、解除信号を受信すると（ステップＳ３７でＹＥＳ）、第２制御部２１は、ステップＳ３８へ処理を移行させ、退室処理を実行する。

退室処理が実行されると、第２制御部２１は、図７のステップＳ３８１で移動機構部２３を動作させて、図１３に示すように移動ロボット２０を居室外へ退室させる。第２制御部２１は、ステップＳ３８２において移動機構部２３を制御し、図１３に示すように、移動ロボット２０を引戸９１に対して所定距離Ｌ手前の位置で一旦停止させる。その後、第２制御部２１は、図７のステップＳ３８３においてロボット側送受信部２７を動作させ、引戸開閉装置４０の引戸側送受信部４２に向けて退室完了信号を発信する。退室完了信号とは、移動ロボット２０が退室を完了した際に発信する信号であり、引戸開閉装置４０が引戸９１を自動で閉じるためのトリガーとなる信号である。引戸開閉装置４０によって引戸９１が閉じられると、引戸開閉装置４０の引戸側送受信部４２から、引戸９１の閉鎖が完了した旨を示す閉鎖完了信号が発信される。

その後、第２制御部２１は、ステップＳ３８４において、引戸開閉装置４０から閉鎖完了信号を受信したか否かを判断する。閉鎖完了信号を受信すると（ステップＳ３８４でＹＥＳ）、第２制御部２１は、図５のステップＳ３１へ移行し、巡回動作を再開する。一方、閉鎖完了信号の受信が無い場合（図７のステップＳ３８４でＮＯ）、第２制御部２１は、所定時間が経過するまでステップＳ３８４、３８５を繰り返し、閉鎖完了信号の受信を待つ。そして、閉鎖完了信号を受信することなく所定期間が経過した場合（ステップＳ３８５でＹＥＳ）、第２制御部２１は、ステップ３８６において、第２通信部２２を動作させて、監視装置３０に対して、引戸９１の閉鎖が失敗された旨を示す閉鎖失敗信号を送信する。そして、第２制御部２１は、図５のステップＳ３１へ移行し、巡回動作を再開する。

［引戸開閉装置の制御及び動作内容］
次に、引戸開閉装置４０で行われる制御及び動作内容の一例について、図８〜図１５を参照しながら説明する。なお、図１０〜図１５における白抜き矢印は、各要素の移動又は駆動方向を示している。また、図９〜図１５における「前方」及び「後方」は、移動ロボット２０の「前方」及び「後方」を示している。また、以下の説明では、引戸９１を開く際のモータ４３の回転方向を正回転とし、引戸９１を閉じる際のモータ４３の回転方向を逆回転とする。

本実施形態の場合、引戸開閉装置４０は、移動ロボット２０から入室要請信号を受信するまでは、引戸９１を手動扉状態に維持する。そして、引戸開閉装置４０は、移動ロボット２０から入室要請信号を受信すると、引戸９１の閉鎖が完了して閉鎖完了信号を送信するまで、引戸９１を自動扉状態に維持する。

具体的には、引戸開閉装置４０の第４制御部４１は、図８に示すように、制御を開始すると（スタート）、ステップＳ４１において引戸側送受信部４２を動作させて、移動ロボット２０から入室要請信号を受信したか否かを判断する。入室要請信号の受信が無い場合（ステップＳ４１でＮＯ）、第４制御部４１は、引戸９１を手動扉状態にしたまま待機する。一方、第４制御部４１は、図９に示すように、入室要請信号を受信すると（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２において切替機構部４５を動作させて切替動作を実行する。この場合、切替機構部４５は、図１０に示すように、モータ４３をラックギア４６側へ移動させることでピニオンギア４７とラックギア４６と嵌合させ、これにより引戸９１を手動扉状態から自動扉状態に切り替える。

その後、第４制御部４１は、図８のステップＳ４３においてモータ４３を正回転させる。これにより、図１１に示すように、引戸９１が自動で開かれる。第４制御部４１は、開閉検出部４４によって引戸９１が開いたことを検出するまでは、モータ４３の駆動を継続させる（図８のステップＳ４４でＮＯ）。そして、第４制御部４１は、開閉検出部４４によって引戸９１が開いたことを検出すると（ステップＳ４４でＹＥＳ）、ステップＳ４５においてモータ４３を停止させる。その後、第４制御部４１は、図１１に示すように、引戸側送受信部４２を動作させて移動ロボット２０に向けて入室許可信号を発信する。そして、入室許可信号を受信した移動ロボット２０は、図１２に示すように、居室内に入室する。

その後、第４制御部４１は、図８のステップＳ４７において、移動ロボット２０から退室完了信号を受信したか否かを判断する。第４制御部４１は、退室完了信号を受信するまで待機する（ステップＳ４７でＮＯ）。そして、第４制御部４１は、図１３に示すように移動ロボット２０から退室完了信号を受信すると（図８のステップＳ４７でＹＥＳ）、ステップＳ４８においてモータ４３を逆回転させて引戸９１を閉じる。第４制御部４１は、開閉検出部４４によって引戸９１が閉鎖されたことを検出するまでは、モータ４３の駆動を継続させる（ステップＳ４９でＮＯ）。

そして、第４制御部４１は、開閉検出部４４によって引戸９１が閉じたことを検出すると（ステップＳ４９でＹＥＳ）、ステップＳ５０においてモータ４３を停止させる。その後、第４制御部４１は、ステップＳ５１において切替機構部４５を動作させて切替動作を実行する。この場合、切替機構部４５は、図１５に示すように、モータ４３をラックギア４６から離間する方向へ移動させることでピニオンギア４７とラックギア４６との嵌合を解除し、これにより引戸９１を自動扉状態から手動扉状態に切り替える。そして、第４制御部４１は、図８のステップＳ５２において引戸側送受信部４２を動作させて、図１５に示すように移動ロボット２０側へ向けて閉鎖完了信号を発信する。その後、第４制御部４１は、図８のステップＳ４１へ処理を戻し、ステップＳ４１以降の処理を繰り返す。

以上説明した実施形態によれば、監視システム１は、生体情報取得装置１０で取得した監視対象者の生体情報に基づいて異常を判断する。したがって、監視対象者の異常状態を直接的に検出することができる。そして、生体情報取得装置１０を装着している監視対象者に異常が生じた場合、移動ロボット２０が、その異常が生じた監視対象者を目指して移動する。これにより、監視者は、監視対象者から離れた遠隔地においても、監視装置３０のモニタ３３を見ることで監視対象者の異常状態をいち早く確認することができる。

監視システム１は、複数の生体情報取得装置１０を備えている。そして、複数の生体情報取得装置１０は、それぞれ異なる監視対象者に装着される。すなわち、監視システム１は、１台の監視装置３０で、複数の監視対象者を監視することができる。これによれば、例えば病院や介護施設等のように、多数の監視対象者を監視する必要がある場合であっても、少人数の監視者で対応することができ、その結果、監視に要する人員を削減することができる。

ここで、移動ロボット２０を居室に入退室させるためには、引戸９１を開閉させる必要がある。この場合、例えば引戸９１を一般的な自動ドアにしたり、移動ロボット２０に引戸９１の開閉用のアーム等を設けたりすることが考えられる。しかしながら、例えば引戸９１を自動ドアにすると、引戸９１の前を人が通るたびに引戸９１が開閉してしまう。したがって、自動ドアにすることは、居室用の引戸９１としては不向きである。また、移動ロボット２０に引戸９１の開閉用のアーム等を設けると、移動ロボット２０の構成や制御が複雑になり、移動ロボット２０のコストも上昇する。

そこで、本実施形態において、監視システム１は、引戸開閉装置４０を更に備える。引戸開閉装置４０は、移動ロボット２０又は監視装置３０からの指示により、居室の引戸９１を自動で開閉可能な自動扉状態と手動で開閉可能な手動扉状態と切り替える。これによれば、引戸９１は、移動ロボット２０が入退室する際に引戸９１を自動扉状態にし、その他の場合には引戸９１を手動扉状態にすることができる。したがって、監視システム１は、引戸９１を一般的な自動ドアにしたり、移動ロボット２０に引戸９１の開閉用のアーム等を設けたりした場合に生じ得る上述した不都合を回避することができ、その結果、自動扉状態と手動扉状態の両方のメリットを得ることができる。

移動ロボット２０及び引戸開閉装置４０は、それぞれ赤外線信号を送受信することによって相互に無線通信可能な送受信部２７、４２を有している。これによれば、移動ロボット２０と引戸開閉装置４０との通信に電波を使用するものに比べて、比較的安価に構成することができる。更に、電波を使用した無線通信の場合、移動ロボット２０は、常に全ての引戸開閉装置４０と通信状態を維持しなければならず、そのため、電波帯域を無駄に使用すると共に消費電力の無駄も大きくなる。しかし、本実施形態のように、赤外線通信によって１対１の通信を可能にすることで、電波帯域を無駄に使用することもなく、消費電力も低減することができる。これは、引戸開閉装置４０の数が増大した場合すなわち監視対象者が増大した場合により有効である。

引戸開閉装置４０は、引戸９１の外部から視認可能な位置に設けられている。すなわち、本実施形態の場合、引戸開閉装置４０は、引戸９１の内部に予め組み込まれたものではなく、引戸９１の外部から取り付け可能となっている。すなわち、本実施形態の引戸開閉装置４０は、当初は手動専用であった引戸９１に対して事後的に取り付けることができる。これによれば、当初は監視システム１の適用を想定しておらず、手動専用の引戸９１を有している施設に対しても、引戸９１に引戸開閉装置４０を取り付けることで、その引戸９１を監視システム１に適用させることができる。また、これによれば、引戸開閉装置４０を取り外すことも容易となるため、引戸開閉装置４０のメンテナンスや引戸９１を手動専用に戻すことが容易になる。

そして、引戸開閉装置４０は、引戸側送受信部４２と、ラックギア４６と、ピニオンギア４７と、モータ４３と、切替機構部４５と、を有している。この場合、引戸側送受信部４２は、例えば外部装置すなわち移動ロボット２０からの信号を受信可能な受信部として機能する。そして、切替機構部４５は、引戸側送受信部４２で受信した信号に基づいてモータ４３を移動させてラックギア４６とピニオンギア４７との嵌合状態を切り替えることで、引戸９１を自動扉状態と手動扉状態とに切り替える。これによれば、引戸開閉装置４０を比較的簡単な構成とすることができる。

なお、本発明の実施形態は、上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。

図面中、１は監視システム、２は電気通信回線、１０は生体情報取得装置、１２は第１通信部、１４は生体情報取得部、１５は異常信号発信部、２０は移動ロボット、２２は第２通信部、２３は移動機構部、２４はカメラ、３０は監視装置、３２は第３通信部、３３はモニタ、４０は引戸開閉装置、４２は引戸側送受信部（送受信部、受信部）、４３はモータ、４５は切替機構部、４６はラックギア、４７はピニオンギアを示す。

Claims (8)

1. 監視対象者の生体情報を取得可能な生体情報取得部と、電気通信回線を通じて通信可能な第１通信部と、前記生体情報が予め設定された正常範囲から外れた場合に異常信号を発信する異常信号発信部と、を有し、前記監視対象者に装着可能な生体情報取得装置と、
   前記電気通信回線を通じて通信可能な第２通信部と、特定の領域内を自律的に移動可能な移動機構部と、前記移動機構部の周囲を撮影可能なカメラと、を有する移動ロボットと、
   前記電気通信回線を通じて通信可能な第３通信部と、前記カメラで撮影した画像又は映像を表示可能なモニタと、を有する監視装置と、を備え、
   前記移動ロボットは、前記異常信号を受信した場合に前記異常信号が発信された前記生体情報取得装置を目指して移動する、
   監視システム。
2. 複数の前記生体情報取得装置を備えている、
   請求項１に記載の監視システム。
3. 前記移動ロボット又は前記監視装置からの指示により引戸を自動で開閉可能な自動扉状態と手動で開閉可能な手動扉状態とに切替可能な引戸開閉装置を更に備える、
   請求項１又は２に記載の監視システム。
4. 前記移動ロボット及び前記引戸開閉装置は、赤外線信号を送受信することによって相互に無線通信可能な送受信部をそれぞれ有している、
   請求項３に記載の監視システム。
5. 前記引戸開閉装置は、前記引戸の外部から視認可能な位置に設けられている、
   請求項３又は４に記載の監視システム。
6. 外部装置からの信号を受信可能な受信部と、
   引戸の開閉方向に沿って前記引戸に設けられるラックギアと、
   前記ラックギアに嵌合可能なピニオンギアと、
   前記ピニオンギアを回転駆動させるモータと、
   前記受信部で受信した信号に基づいて、前記ラックギアと前記ピニオンギアとが嵌合して前記モータの回転が前記ラックギアに伝達されることにより前記引戸を自動で開閉可能な自動扉状態と、前記ラックギアと前記ピニオンギアとの嵌合が解除されることにより前記引戸を手動で開閉可能な手動扉状態と、を切替可能な切替機構部と、
   を備える引戸開閉装置。
7. 前記受信部は、赤外線信号を受信するものである、
   請求項６に記載の引戸開閉装置。
8. 前記引戸開閉装置は、前記引戸に対し前記引戸の外部から視認可能な位置に取り付け可能である、
   請求項６又は７に記載の引戸開閉装置。

Images