JP2022136542A - ガスの移動検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスの検出状況を確認し易くすること。【解決手段】移動検出装置（１０）は、所定の移動領域内を無人移動可能に設けられ、且つ、ガスを検出する。ガスを検出してガス情報を取得するためのガス検出部（１１）と、移動検出装置の位置情報を取得するための位置検出部（１２）と、移動領域に対応したマップにて、位置検出部による位置情報に応じた座標位置に、ガス検出部によるガス情報を登録してガス検出マップを作成する情報登録部（１８ｊ）を備えている。【選択図】図２

Description

本開示は、ガスを検出する移動検出装置に関する。

特許文献１には、ガスセンサを搭載したロボット装置が開示されている。特許文献１においては、オペレータによる操作ボックス（コントローラ）を介した遠隔操作によって、ガスが漏洩する可能性がある場所にロボット装置を移動している。そして、所定位置へ移動したロボット装置は、ガスセンサの検出結果を外部へと出力し、該検出結果を操作ボックスにて表示及び出力可能となっている。

特開２００２－３０７３３７号公報

しかしながら、特許文献１では、ガスセンサの検出結果を出力しているものの、検出位置と関連付けるものでなく、ガス漏洩の状況を確認し難い、という問題がある。

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ガスの検出状況を確認し易くすることができるガスの移動検出装置を提供することを目的とする。

本開示における一態様のガスの移動検出装置は、所定の移動領域内を移動可能に設けられ、且つ、ガスを検出する移動検出装置であって、ガスを検出してガス情報を取得するためのガス検出部と、前記移動検出装置の位置情報を取得するための位置検出部と、前記移動検出装置を無人移動させる移動機構とを備え、前記移動領域に対応したマップにて、前記位置検出部による位置情報に応じた座標位置に、前記ガス検出部によるガス情報を登録してガス検出マップを作成する情報登録部とを備えていることを特徴とする。

本開示によれば、ガス情報を位置情報と関連付けたデータとしてガス検出マップを得ることができ、ガスの検出状況を確認し易くすることができる。

実施の形態に係る移動検出装置が適用されるガス検出マップ生成システムの概略構成の一例を示す図である。 図２Ａは、前記移動検出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２Ｂは、前記移動検出装置における制御部の機能ブロックの一例を示す図である。 図３Ａ及び図３Ｄは、画像情報の一例を示す図であり、図３Ｂ及び図３Ｃは、マーク処理画像情報の一例を示す図である。 前記移動検出装置により取得される情報の一例を示す図である。 実施の形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、実施の形態に係るガス検出マップの一例を示す図である。 前記移動検出装置におけるガス検出マップの作成の流れを示すフロー図である。 前記移動検出装置及び前記情報処理装置を実現するためのコンピュータのハードウェア構成を例示した図である。

図１は、実施の形態に係る移動検出装置が適用されるガス検出マップ生成システムの概略構成の一例を示す図である。図１に示すシステム（ガス検出マップ生成システム）１００は、所定のガスを検出してマップを生成するガス検出マップ生成システムの一例である。まず、図１を参照しながら、システム１００の構成について説明する。

以下では、ガス漏洩が事故につながりやすい、例えば、トンネル工事の作業現場におけるガス検出マップを生成する場合を例に説明する。但し、マップを生成する場所は、トンネル工事の作業現場に限られず、例えば、他の土木工事や建設工事の作業現場、工事作業を伴わない建築物等の屋内施設、屋外としてもよく、ガスの検出状況をマップで表すことができる任意の場所が対象とされる。

システム１００は、移動領域内となる作業現場を移動可能且つガスを検出可能に設けられた移動検出装置１０と、移動検出装置１０で取得した各種の情報を処理する情報処理装置４０とを備えている。システム１００は、さらに、作業者１が所持する報知装置（表示装置）３０を含んでもよい。もしくは、報知装置３０は、事務所等の管理施設に設置されてもよい。

システム１００を構成する各装置は、ネットワーク３５を介して通信可能に接続されている。各装置間の通信は、図示しない他の装置を介在して行われてもよい。また、各装置間の通信は、アドホック通信モードで直接に行われてもよい。ここで、通信は、無線通信であってもよく、有線通信であってもよい。また、無線通信と有線通信の組み合わせであってもよい。

システム１００では、作業現場で移動検出装置１０が検出したガスの検出結果を含む各情報を処理して、ガス検出マップを作成する。移動検出装置１０は、ガス検出マップに対し、ガスを検出した位置にてガス情報を登録（合成、描画、プロット）する処理をする。また、移動検出装置１０は、該登録の処理にてガス情報に加えて他の情報を対応付ける処理を行ってもよい。また、移動検出装置１０は、作成したガス検出マップを表示したり出力したりしてもよい。

図１では、移動検出装置１０を１台とした場合が例示されているが、システム１００には、複数の移動検出装置１０が含まれてもよく、情報処理装置４０は、複数の移動検出装置１０からの情報を処理してもよい。

続いて、システム１００の構成についてさらに詳細に説明する。図２Ａは、実施の形態に係る移動検出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

［移動検出装置１０］
図２Ａに示すように、移動検出装置１０は、ガス検出部１１、位置検出部１２、撮影部１３、目印付着部１４、移動機構１５、記憶部１６、通信部１７及び制御部１８を備えている。移動検出装置１０における記憶部１６、通信部１７、表示部１９及び制御部１８は、特に限定しないが、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、モバイルＰＣ、タブレット端末、スマートフォン、携帯電話機などのコンピュータにより構成される。

ガス検出部１１は、ガスを検出する電気化学式、赤外線式、レーザー励起式のガスセンサを用いることが例示できる。ガス検出部１１は、検出結果として、ガス種（ガスの組成）、ガス濃度等を含むガス情報を取得する。ガス種としては、可燃性ガスやそれ以外のガス種を含むことができ、酸素、硫化水素、一酸化炭素、二酸化炭素、メタンを例示することができる。ガス濃度は、体積比となるｖｏｌ％、ｐｐｍを単位とするものを例示できる。

位置検出部１２は、慣性計測装置（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）の他、ＬｉＤＡＲ、ステレオカメラ、ＴＯＦセンサ等の奥行センサを用いることが例示できる。位置検出部１２は、移動検出装置１０の挙動の角速度や加速度の検出結果や、移動検出装置１０から対象物までの距離の検出結果を出力する。これら検出結果は、移動検出装置１０の現在位置情報（位置情報）の生成に利用される。

撮影部１３は、可視光を撮影するデジタルカメラや全天球カメラ（３６０度カメラ）の他、物体から放射される赤外線を可視化して撮影する赤外線カメラを用いることが例示できる。撮影部１３は、移動検出装置１０の周囲を撮影した撮影結果として、画像情報（動画像または静止画像）を取得して出力する。

ここで、撮影部１３を構成する赤外線カメラは、所定のガスについて可視化して撮影でき、かかる撮影結果をガス種やガスの濃度等を含むガス情報として取得することでガス検出部１１としても構成し得る。

目印付着部１４は、作業現場の所定範囲に目印として着色剤（蛍光塗料等）を噴出するノズルを備えた噴射装置を用いることが例示できる。目印付着部１４は、作業現場の所定範囲に物理的に目印を付着できれば、着色剤の噴射装置以外の他の構成を採用してもよい。

移動機構１５は、クローラ等の走行装置や、無人航空機（ＵＡＶ：Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の飛行装置を用いることが例示できる。移動機構１５は、作業現場におけるガス検出位置に向け、遠隔操作や自律制御にて移動検出装置１０を無人移動できる構成とされる。

記憶部１６は、ガス検出部１１のガス情報や撮影部１３の画像情報を含む各情報やデータ、移動用マップ、ガス検出マップ、登録図面データ等を記憶する。また、記憶部１６は、制御部１８が各種の演算、制御を行うためのプログラムや、アプリケーションとして機能するためのプログラム、データ等を記憶する。

通信部１７は、通信インタフェースであり、制御部１８の指令に従って報知装置３０や情報処理装置４０などの他の装置と通信する。

表示部１９は、外部の作業者１（図１参照）やユーザからのアクセスに応じ、作業者１等にてガス検出マップを表示できるデータを出力する。

制御部１８は、ＣＰＵまたはプログラマブルなデバイスなどにより構成され、移動検出装置１０を構成する上述した各機能部や装置等のそれぞれの動作、処理を制御する。移動検出装置１０は、制御部１８の制御下で、作業現場内を移動可能に設けられる。また、移動検出装置１０では、制御部１８の制御下で、ガス検出部１１及び位置検出部１２による検出や撮影部１３による撮影等が行われ、それらの検出結果や出力結果を含む各情報が記憶部１６で記憶される。移動検出装置１０は、制御部１８の制御下で、通信部１７によって記憶部１６に記憶された各情報等を報知装置３０や情報処理装置４０へ送信する。また、移動検出装置１０は、制御部１８の制御下で、各情報や作成されたガス検出マップを記憶部１６で記憶し、記憶部１６に記憶されたガス検出マップを表示部１９によって出力する。

［移動検出装置１０の制御部１８］
図２Ｂは、前記移動検出装置における制御部の機能ブロックの一例を示す図である。図２Ｂに示すように、移動検出装置１０の制御部１８は、移動用マップ作成部１８ａ、移動機構制御部１８ｂ、情報管理部１８ｃ、判定部１８ｄ、濃度異常位置登録部１８ｅ、目印付着制御部１８ｆ、タイミング調整部１８ｇ、報知制御部１８ｈ、ガス検出マップ対応付け部１８ｉ、情報登録部１８ｊ、ガス検出マップ描画部１８ｋ、表示制御部１８ｌとして機能する。これらの機能ブロックは、記憶部１６に記憶された移動制御を含むガス検出制御のためのプログラムが制御部１８によって実行されることによって実現される。なお、図２Ｂに示す制御部１８は、上記各機能ブロックに加え、その他の機能ブロックを備えてもよい。

移動用マップ作成部１８ａは、移動機構１５による移動検出装置１０の移動制御に利用でき、且つ、移動検出装置１０の現在位置情報（座標情報）を取得できるようにするための移動用マップを作成する。言い換えると、移動用マップ作成部１８ａによって作成される移動マップは、移動機構制御部１８ｂ及び情報管理部１８ｃの処理に利用される。

例えば、移動用マップ作成部１８ａは、位置検出部１２の検出結果に基づき、作業現場における移動検出装置１０の周囲の形状を三次元的に構成した独自座標系を持つ照合用データを作成する。そして、移動用マップ作成部１８ａは、作成した照合用データと、実際の作業現場に対応する既存の事前マップとを照合して移動用マップを作成する。

移動機構制御部１８ｂは、遠隔操作指令や自律運転制御指令によって移動機構の駆動量、駆動タイミング等を制御し、移動検出装置１０を作業現場内の指定位置に無人移動する。移動機構制御部１８ｂへの各指令は、情報処理装置４０やその他の装置から通信部１７を介して入力してもよいし、通信部１７とは他の通信手段を設け、該通信手段を介して入力してもよい。移動機構制御部１８ｂへの各指令は、移動用マップ作成部１８ａで作成した移動用マップにおける移動検出装置１０の移動先への座標位置としてもよい。

情報管理部１８ｃは、現在位置取得部として機能し得るものであり、作業現場に応じた移動用マップにおける移動検出装置１０の現在位置情報を取得する。例えば、情報管理部１８ｃは、位置検出部１２の検出結果に基づき、移動用マップ作成部１８ａで作成した照合用データの独自座標系における移動検出装置１０の座標情報を求める。そして、情報管理部１８ｃは、照合用データの座標情報を移動用マップに応じて変換することで、移動用マップでの移動検出装置１０の現在位置情報を取得する。

なお、情報管理部１８ｃは、位置検出部１２の検出結果から所定の関係式やテーブル、アルゴリズム等を用い、移動用マップでの移動検出装置１０の現在位置情報を求めてもよい。

情報管理部１８ｃは、現在時刻取得部として機能し得るものであり、コンピュータが有するＣＭＯＳクロック等のハードウェアクロック、電波時計、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等から現時刻のタイムスタンプを取得する。情報管理部１８ｃは、画像情報取得部として機能し得るものであり、撮影部１３から出力される画像情報を取得する。情報管理部１８ｃは、ガス情報取得部として機能し得るものであり、ガス検出部１１から出力されるガスの濃度の検出結果を含むガス情報を取得する。

情報管理部１８ｃは、情報対応付け部として機能し得るものであり、タイムスタンプと、該タイムスタンプと同時刻に取得した現在位置情報、画像情報、ガス情報とを対応付ける。そして、情報管理部１８ｃは、対応付けた状態の情報を記憶部１６に記憶し、通信部１７を介して情報処理装置４０に送信してもよい。

判定部１８ｄは、情報管理部１８ｃで取得したガス情報について所定の閾値と比較し、該比較に基づいてガスの漏洩等のガスに関する異常の有無を判定する。例えば、ガス検出部１１がガスセンサにより構成される場合、判定部１８ｄは、ガス情報におけるガスの濃度と閾値と比較し、ガスの濃度が閾値の範囲外の場合に異常（ガス漏洩）あり、閾値の範囲内の場合に異常なし（ガス漏洩なし）と判定する。なお、ガス濃度は段階的に判定されてもよい。また、例えば、ガス検出部１１が赤外線カメラにより構成される場合、撮影結果を解析してガスの濃度を取得し、閾値との比較にてガスに関する異常の有無を判定するとよい。もしくは、検出したガスの濃度を、検出値として管理してもよい。

濃度異常位置登録部１８ｅは、画像情報に対し、ガスの漏洩位置やガス濃度が高い位置にマークを登録してマーク処理画像情報を作成する。例えば、濃度異常位置登録部１８ｅは、判定部１８ｄにてガスの濃度に基づく判定で異常ありと判定した場合、画像情報に表されたガスの漏洩位置を囲う矩形や環状のマークを合成（登録）してマーク処理画像情報を作成する。また、例えば、濃度異常位置登録部１８ｅは、画像情報において、ガスの漏洩位置またはその近傍位置にて特徴になるオブジェクトを検出し、該オブジェクトをＡＲマーカーとして登録したマーク処理画像情報を作成してもよい。

図３Ａ及び図３Ｄは、画像情報の一例を示す図であり、図３Ｂ及び図３Ｃは、マーク処理画像情報の一例を示す図である。例えば、濃度異常位置登録部１８ｅは、情報管理部１８ｃから図３Ａに示す画像情報Ｇ１を取得し、該画像情報Ｇ１を取得した時刻及び位置にて判定部１８ｄがガス漏洩あり（異常あり）と判定すると、図３Ｂに示すマーク処理画像情報Ｇ２を作成する。マーク処理画像情報Ｇ２は、濃度異常位置登録部１８ｅによって、図３Ａの画像情報Ｇ１からガスの漏洩位置を解析して特定し、該漏洩位置に円形のマークＭが合成されることで生成される。

また、図３Ｂのマーク処理画像情報Ｇ２に代え、漏洩位置をＡＲマーカーとして登録したマーク処理画像情報を作成してもよい。この場合、作業者１が有する報知装置３０（図１参照）のカメラやＡＲグラスを介して漏洩位置を表示するデジタル空間にて、図３Ｃのマーク処理画像情報Ｇ３に示すように、漏洩位置にガス情報や注意を強調する表示Ｇ３ａをしてもよい。

目印付着制御部１８ｆは、目印付着部１４の目印を付着するための動作を制御する。例えば、目印付着部１４が目印として着色剤（蛍光塗料等）を噴出する噴射装置である場合、目印付着制御部１８ｆは、着色剤の噴出量や付着対象位置を制御する。付着対象位置は、濃度異常位置登録部１８ｅにてマークを合成処理する位置と同様に、ガスの漏洩位置やガス濃度が高い位置、それらの近傍にて特徴になるオブジェクトとすることが例示できる。

ここで、情報管理部１８ｃは、タイムスタンプに対し、目印付着制御部１８ｆで着色剤等の目印Ｇ４ａを付着した状態の画像情報Ｇ４（図３Ｄ参照）も対応付け、通信部１７を介して情報処理装置４０に送信するよう制御してもよい。この場合、情報管理部１８ｃは、画像情報Ｇ４をマーク処理画像情報として処理してもよい。

タイミング調整部１８ｇは、情報管理部１８ｃにてタイムスタンプ、現在位置情報、画像情報、ガス情報を取得する時期（周期やタイミング）を制御する。例えば、タイミング調整部１８ｇは、記憶部１６に記憶された時刻や周期に応じ、各情報を取得するよう制御したり、作業者による入力に応じて各情報を取得する時刻や周期を調整したりしてもよい。また、タイミング調整部１８ｇは、ガス情報におけるガスの濃度の変化に応じ、各情報を取得するタイミングを設定してもよい。更に、タイミング調整部１８ｇは、移動検出装置１０の移動速度に応じて検出の周期を調整してもよく、この場合、撮影部１３での撮像範囲の連続性を担保することができる。

報知制御部１８ｈは、報知装置３０にガスに関する異常検出の通知を送信するよう制御する。例えば、報知制御部１８ｈは、移動検出装置１０の近傍に報知装置３０が位置し、判定部１８ｄがガスに関する異常ありと判定した場合、報知装置３０で所定情報を報知するよう制御する。

ガス検出マップ対応付け部１８ｉは、移動検出装置１０の現在位置情報に対応する位置に、ガス情報や画像情報を合成、描画、表示できるようにするガス検出マップを作成する。ガス検出マップ対応付け部１８ｉは、記憶部１６に記憶された作業現場の図面データに、移動用マップを対応付けてガス検出マップを作成する。よって、ガス検出マップ対応付け部１８ｉで作成されたガス検出マップは、作業現場に対応したマップとされる。

例えば、ガス検出マップ対応付け部１８ｉは、移動用マップを移動、拡大、縮小、回転させ、図面データと位置合わせして対応付けする。このとき、ガス検出マップ対応付け部１８ｉは、図面データ及び移動用マップそれぞれにＱＲコード（登録商標）、ＡＲマーカー等の目印を３か所登録し、該目印を介して図面データ及び移動用マップを位置合わせする処理をしてもよい。また、例えば、作業現場に目印を物理的に配置した場合、ガス検出マップ対応付け部１８ｉは、移動用マップへの目印の事前登録を省略し、移動検出装置１０の遠隔操作にて図面データ及び移動用マップを位置合わせする処理をしてもよい。

図面データは、二次元の平面図、三次元の３Ｄモデルの何れでもよいが、二次元の図面データを使用する場合、ガス検出マップ対応付け部１８ｉは、移動用マップの鉛直方向の次元を潰して二次元的に扱うとよい。

情報登録部１８ｊは、対応付けされたタイムスタンプ、現在位置情報、画像情報、ガス情報を、ガス検出マップ対応付け部１８ｉで作成されたガス検出マップに登録する。情報登録部１８ｊは、対応付けられた現在位置情報の座標位置にて、ガス情報等の各情報を登録したガス検出マップを作成して記憶部１６に記憶する。

ガス検出マップ描画部１８ｋは、情報登録部１８ｊにて各情報が登録されたガス検出マップに対し、現在位置情報の座標位置に応じて各情報を表示できるようにする処理を行う。図６Ａ及び図６Ｂは、実施の形態に係るガス検出マップの一例を示す図である。図６Ａ及び図６Ｂは、ガス情報におけるガスの濃度の値に従ってガス検出マップＧＭ上の対応する座標に色分け（コンター表示）した状態の一例を示す。ガス検出マップ描画部１８ｋによるガス濃度の色分けは、ガス濃度が大きくなるに従い淡色から濃色としたが、ガス濃度の変化に従って徐々に緑→黄→赤になるように着色することも例示できる。

図６Ａのガス検出マップＧＭの例では、ガス検出マップＧＭにおける現在位置情報の座標位置にバルーン状または矩形状の情報表示領域ＧＭａをガス検出マップ描画部１８ｋにて合成している。また、情報表示領域ＧＭａは、先端の尖った形状や矢印形状にて現在位置情報の座標位置を指し示す領域を有する。情報表示領域ＧＭａには、タイムスタンプの時刻、ガス情報のガス種及びガス濃度が表示される。図６Ａの情報表示領域ＧＭａでは、複数のガス種について表示したが、判定部１８ｄでガス漏洩ありと判定されたガス種についてのガス種と、そのガス濃度を表示してもよい。また、判定部１８ｄでガス漏洩ありと判定されなかったガス種については、表示を省略してもよい。

また、ガス検出マップ描画部１８ｋは、図６Ｂに示すように、ガス検出マップＧＭに対し、対応付けられた現在位置情報の座標位置にて、マーク処理画像情報を表示するようにしてもよい。なお、情報表示領域ＧＭａには、図６Ａ及び図６Ｂに示す両方の情報を同時に表示するようにしてもよい。

表示制御部１８ｌは、表示部１９での処理を制御する。表示制御部１８ｌは、例えば、表示部１９にて外部の作業者１（図１参照）やユーザからのアクセスに応じて記憶部１６に記憶されたガス検出マップの構成データを適宜変換処理する。そして、表示制御部１８ｌは、必要に応じたデバイスでガス検出マップを表示できるデータをダウンロードまたは通信部１７を介したネットワーク３５経由で表示できるようにする。

図４は、移動検出装置により取得される情報の一例を示す図である。図４に示す情報Ｄ１は、移動検出装置１０の記憶部１６や、情報処理装置４０の後述する記憶部４２に記憶される情報である。また、情報Ｄ１は、タイムスタンプが格納されるフィールドＦ１１、現在位置情報が格納されるフィールドＦ１２、画像情報が格納されるフィールドＦ１３、ガス情報が格納されるフィールドＦ１４、マーク処理画像情報が格納されるフィールドＦ１５とを有する。すなわち、情報Ｄ１は、タイムスタンプと、現在位置情報と、画像情報と、ガス情報と、マーク処理画像情報とが互いに対応付けられている情報である。

図４の例では、情報Ｄ１のレコードＲ１１だけについて例示したが、時系列データとして複数のレコードが対応付けられて情報Ｄ１に含まれる。また、マーク処理画像情報は、判定部１８ｄがガスに関する異常なしと判定した場合には省略される。

［報知装置３０］
報知装置３０（図１参照）は、作業者１に情報を報知する装置である。報知装置３０が報知する情報は、作業者１に視覚的に提示されてもよく、聴覚的に提示されてもよく、触覚的に提示されてもよい。報知装置３０は、例えば、ＡＲグラスやディスプレイを備えた表示デバイスであってもよく、情報を表示することで作業者１に情報を報知してもよい。かかる表示デバイスはガスマスクに装着されるものでもよい。報知装置３０は、例えば、ＬＥＤなどを備える発光デバイスであってもよく、光の点灯、点滅などを行うことで作業者１に情報を報知してもよい。報知装置３０は、例えば、スピーカを備えた音声出力デバイスであってもよく、音声や警告音などを出力することで作業者１に情報を報知してもよい。報知装置３０は、例えば、バイブレータなどであってもよく、振動により作業者１に情報を報知してもよい。

報知装置３０では、移動検出装置１０や情報処理装置４０からガスに関する異常検出の通知を受信すると、作業者１に異常を伝えるために報知する。

［情報処理装置４０］
情報処理装置４０は、ガス検出マップの作成等の処理を実施する装置である。情報処理装置４０は、特に限定しないが、例えば、サーバコンピュータ（タワー型サーバ、ラックマウント型サーバ、ブレード型サーバ）、パーソナルコンピュータ（デスクトップ型コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、タブレット型コンピュータ）であってもよい。また、情報処理装置４０は、ガス検出マップの作成に十分な処理能力を有する限り、スマートフォン、携帯電話など、その他のコンピュータであってもよい。

図５Ａは、実施の形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図５Ａに示すように、情報処理装置４０は、通信部４１、記憶部４２及び制御部４４を備えている。

通信部４１は、通信インタフェースであり、制御部４４の指令に従って移動検出装置１０や報知装置３０等の他の装置と通信する。記憶部４２は、移動検出装置１０から送信される各情報（図４参照）やガス検出マップ、登録図面データ等を記憶する。また、記憶部４２は、制御部４４が各種の演算、制御を行うためのプログラムや、アプリケーションとして機能するためのプログラム、データ等を記憶する。

制御部４４は、ＣＰＵまたはプログラマブルなデバイスなどにより構成され、情報処理装置４０を構成する通信部４１、記憶部４２等のそれぞれの処理を制御する。情報処理装置４０は、制御部４４の制御下で、通信部４１を介して移動検出装置１０から送信される各情報を受信する。

続いて、本実施の形態におけるガス検出マップを作成するフローについて、図７を参照して説明する。図７は、移動検出装置におけるガス検出マップの作成の流れを示すフロー図である。

ここでは、移動検出装置１０における移動用マップ作成部１８ａによって移動用マップが事前に作成され、記憶部１６に記憶されているものとする。また、ガス検出マップ対応付け部１８ｉによって作業現場の図面データに移動用マップを対応付けてガス検出マップが作成されているものとする。

図７に示すように、移動検出装置１０が指定場所に移動中であるか否かを判定するため、制御部１８にて、移動機構制御部１８ｂが移動機構１５への移動制御中であるか否かを判定する（ステップ（以下、「Ｓ」という）１０１）。Ｓ１０１にて移動機構制御部１８ｂが移動制御中の場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、該移動制御を継続すべくＳ１０１に戻る処理を行う（Ｓ１０２）。Ｓ１０１にて移動機構制御部１８ｂが移動制御中でなく移動検出装置１０が指定場所に到着している場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、情報管理部１８ｃが現在時刻となるタイムスタンプを取得する（Ｓ１０３）。

Ｓ１０３の実施と同一または概ね同一のタイミングにて、情報管理部１８ｃは、移動用マップにおける移動検出装置１０の現在位置情報（Ｓ１０４）、撮影部１３から出力される画像情報（Ｓ１０５）、ガス検出部１１から出力されるガス情報（Ｓ１０６）を取得する。Ｓ１０５にて、撮影部１３が動画撮影する場合、情報管理部１８ｃは、動画像を切り出して静止画像（チャプター画像）を画像情報として取得する。

Ｓ１０６の実施後、移動検出装置１０が移動した指定場所でのガスに関する異常の有無を判定するため、制御部１８にて、判定部１８ｄがガス情報におけるガスの濃度と記憶部１６に記憶された閾値と比較する（Ｓ１０７）。閾値は、ガスの漏洩等の異常の判定に必要な範囲が事前に記憶部１６に記憶されているものとする。

Ｓ１０７にてガスの濃度が閾値の範囲内である場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、情報管理部１８ｃが取得済みのタイムスタンプ、現在位置情報、画像情報及びガス情報を対応付け、記憶部１６に記憶する（Ｓ１０８）。その後、制御部１８にて、情報登録部１８ｊがガス検出マップに対し、対応付けられた現在位置情報の座標位置にて、ガス情報、タイムスタンプ、画像情報、マーク処理画像情報を登録する（Ｓ１０９）。Ｓ１０９では、各情報が登録されたガス検出マップを記憶部１６に記憶する。これにより、検出中にリアルタイムの各情報をガス検出マップに登録することができる。

Ｓ１０９の実施後、ガス情報等の各情報を取得する時期（周期やタイミング）を制御するため、制御部１８にて、タイミング調整部１８ｇが次のステップへ移行するタイミングを制御する（Ｓ１１０）。タイミング調整部１８ｇは、記憶部１６に記憶された時刻や周期、ガスの濃度の変化、作業者１等による指令に応じ次のステップへ移行するタイミングを設定する。

Ｓ１１０の実施後、移動検出装置１０によるガス検出が終了か否かを判定する（Ｓ１１１）。ガス検出が終了であればＳ１１６に進み、ガス検出を終了せずに継続するのであれば、Ｓ１０１に戻ってガスの検出を再度実施する（Ｓ１１１：Ｎｏ）。これにより、タイミング調整部１８ｇによって設定される時間毎にタイムスタンプ、現在位置情報、画像情報、ガス情報を繰り返し取得することができる。

Ｓ１０７にてガスの濃度が閾値の範囲内にない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）、ガス漏洩等の異常が発生している可能性が高くなる。この場合、制御部１８にて、ガスの濃度に異常がある位置を濃度異常位置登録部１８ｅが検知する（Ｓ１１２）。例えば、ガス検出部１１及び撮影部１３の両方の機能を有する赤外線カメラで画像情報を取得した場合、画像情報から解析してガス濃度が高い位置を登録するとよい。

Ｓ１１２の実施後、濃度異常位置登録部１８ｅが画像情報にてガスの濃度に異常がある位置にマークを合成して登録したマーク処理画像情報を作成する（Ｓ１１３）。また、目印付着制御部１８ｆが目印付着部１４を制御し、ガスの濃度に異常があると検知された作業現場における現実の位置に着色剤を噴出等することで目印を付着する（Ｓ１１４）。その後、撮影部１３にて目印が付着した範囲を含む作業現場を撮影し、撮影結果を画像情報として情報管理部１８ｃが取得する。そして、情報管理部１８ｃは、かかる画像情報と、Ｓ１０３～Ｓ１０６で取得済みの各情報を対応付けて記憶部１６に記憶し（Ｓ１１５）、Ｓ１０９に進む。

Ｓ１１１にて移動検出装置１０によるガス検出が終了している場合（Ｓ１１１：Ｙｅｓ）、移動検出装置１０の検出開始から終了までにガス検出マップに登録された各情報に基づき、ガス検出マップ描画部１８ｋによって現在位置情報の座標位置に応じて各情報を表示できるよう合成、描画、プロット等の処理を行う（Ｓ１１６）。これにより、図６Ａや図６Ｂに示すガス検出マップが作成される。Ｓ１１６の実施後、表示制御部１８ｌがユーザからのリクエストに応じ、表示部１９を介してガス検出マップを表示できるよう制御する（Ｓ２０５）。

以上の構成において、本実施の形態では、無人移動する移動検出装置１０にて作業現場のガス情報を取得でき、かかるガス情報を現在位置情報に応じた座標位置に情報登録部１８ｊにて登録することで、ガス検出マップを作成することができる。これにより、作業現場の複数の指定場所におけるガス情報を位置情報と関連付けたデータとしてガス検出マップを得ることができ、作業現場でのガスの検出状況を確認し易くすることができる。

ここで、比較構成として、作業現場の複数箇所にガス検出可能なセンサを設置する構成が考えられる。かかる構成では、ガスの検出位置が固定されるので、ガスの漏洩位置とセンサとが離れていると、ガスの濃度が高くなっていることを確認できなくなる。この点、実施の形態では、無人移動する移動検出装置１０でガスを検出するので、比較構成に比べてガスの検出範囲を簡単に拡大でき、検出位置の自由度も高めて安全性を向上することができる。

また、ガス検出マップにガスの濃度を登録するので、ガス検出マップを確認することで、ガスの濃度が高くなる場所での作業者１による作業を回避できる等、安全性が向上することができる。しかも、図６Ａ及び６Ｂに示すように、ガス濃度の分布を色分け等によって表示でき、作業者１やユーザによる確認の容易化を図ることができる。

更に、濃度異常位置登録部１８ｅにて、図３Ｂに示すマーク処理画像情報Ｇ２のようにガスの漏洩位置にマークＭを合成することができ、情報登録部１８ｊにて、図６Ｂに示すガス検出マップＧＭのようにマーク処理画像情報Ｇ２を表示できる。これにより、ガスに関する異常をガス検出マップＧＭによって、より一層確認し易くすることができる。

また、移動検出装置１０が目印付着部１４を有するので、作業現場の所定範囲に物理的に目印を付着でき、ガスに関して異常が発生した箇所を作業者１にて視認し易くして安全性をより高めることができる。

更に、移動検出装置１０は、タイミング調整部１８ｇによって各情報を周期的或いはガス検出部１１の検出結果に応じて取得することができ、ガス検出マップに登録する各情報をリアルタイムで更新することができる。なお、撮影部１３にて動画撮影する場合には、移動検出装置１０による検出の終了後、動画像を一括して情報処理装置４０に送信することで、検出中の通信量削減に寄与することができる。また、動画像の一括送信は、電源が安定した状態を選択して行うことができる。

また、対応付ける情報に画像情報及びタイムスタンプを含めたので、動画撮影によるチャプター画像を画像情報とした場合、該チャプター画像に対応する動画像からの検索速度を向上させることができる。

更に、報知制御部１８ｈが報知装置３０にガスに関する異常検出の通知を送信するので、報知装置３０を所持する作業者１が移動検出装置１０共にガスの漏洩位置に接近する場合、報知装置３０にてアラームを発することができる。

図８は、上述した実施形態に係る異常検出装置を実現するためのコンピュータ５０のハードウェア構成を例示した図である。図９に示すハードウェア構成は、例えば、プロセッサ５１、メモリ５２、記憶装置５３、読取装置５４、通信インタフェース５６、及び入出力インタフェース５７を備える。なお、プロセッサ５１、メモリ５２、記憶装置５３、読取装置５４、通信インタフェース５６、及び入出力インタフェース５７は、例えば、バス５８を介して互いに接続されている。

プロセッサ５１は、例えば、シングルプロセッサであっても、マルチプロセッサやマルチコアであってもよい。プロセッサ５１は、メモリ５２を利用して例えば上述の動作フローの手順の全部又は一部を記述したプログラムを実行することにより、上述した制御部１８の一部または全部の機能を提供するプロセッサ５１は、記憶装置５３に格納されているプログラムを読み出して実行することで、例えば、制御部１８、４４の各機能ブロックとして動作する。

メモリ５２は、例えば、半導体メモリであり、ＲＡＭ領域およびＲＯＭ領域を含んでいてよい。記憶装置５３は、例えばハードディスク、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、または外部記憶装置である。

読取装置５４は、例えば、プロセッサ５１の指示に従って着脱可能記憶媒体５５にアクセスする。着脱可能記憶媒体５５は、例えば、半導体デバイス、磁気的作用により情報が入出力される媒体、光学的作用により情報が入出力される媒体などにより実現される。なお、半導体デバイスは、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリである。また、磁気的作用により情報が入出力される媒体は、例えば、磁気ディスクである。光学的作用により情報が入出力される媒体は、例えば、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ Ｄｉｓｃ等（Ｂｌｕ－ｒａｙは登録商標）である。

上述の記憶部１６、４２は、例えば、メモリ５２、記憶装置５３、および着脱可能記憶媒体５５を含んでよい。通信インタフェース５６は、例えば、プロセッサ５１の指示に従って、他の装置と通信する。例えば、コンピュータ５０は、通信インタフェース５６を介してガス検出部１１から検出結果を収集してよい。通信インタフェース５６は、上述の通信部１７、４１の一例である。

入出力インタフェース５７は、例えば、入力装置および出力装置との間のインタフェースである。入力装置は、例えば、ユーザからの指示を受け付けるキーボード、マウス、タッチパネルなどのデバイスである。出力装置は、例えばディスプレイなどの表示装置、およびスピーカなどの音声装置である。

実施形態に係る各プログラムは、例えば、下記の形態でコンピュータ５０に提供される。
（１）記憶装置５３に予めインストールされている。
（２）着脱可能記憶媒体５５により提供される。
（３）プログラムサーバなどのサーバから提供される。

なお、図８を参照して述べた異常検出装置を実現するためのコンピュータ５０のハードウェア構成は例示であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、上述の構成の一部が、削除されてもよく、また、新たな構成が追加されてもよい。また、別の実施形態では、例えば、上述の制御部１８、４４の一部または全部の機能がＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、およびＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）などによるハードウェアとして実装されてもよい。

以上において、いくつかの実施の形態が説明される。しかしながら、実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、上述の実施の形態の各種変形形態および代替形態を包含するものとして理解されるべきである。例えば、各種実施の形態は、その趣旨および範囲を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できることが理解されよう。また、前述した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の実施の形態が実施され得ることが理解されよう。更には、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除して、または実施の形態に示される構成要素にいくつかの構成要素を追加して種々の実施の形態が実施され得ることが当業者には理解されよう。

例えば、上記実施の形態では、図６Ａ及び図６Ｂのガス検出マップＧＭにて、検出したガスの濃度を色分け表示したが、これに限られるものでない。ガス検出マップＧＭは、現在座標位置にガス情報が登録される限りにおいて、色分け表示を省略し、現在位置情報に対応した複数の座標位置にて検出したガス種及びガス濃度の少なくとも一方を数値や文字、記号等で表示してもよい。また、ガス検出マップＧＭは、現在位置情報に対応した座標位置のオブジェクトをＡＲマーカーとして登録し、該ＡＲマーカーに関連付けてガス情報を登録してもよい。

また、判定部１８ｄにおける閾値は、ガス種等の条件に応じて種々の変更が可能である。例えば、検出するガスが有毒ガスの場合は閾値として上限値が設定され、検出するガスが酸素の場合は、少ないと酸欠、多いと可燃性が高くなるので、上限値及び下限値を有する範囲とされる。更に、ガス種によっては閾値として下限値を設定してもよい。

更に、判定部１８ｄにおける閾値との比較にて異常ありと判定された場合だけ、各情報の記憶部１６による記憶を実施するよう制御してもよい。

本発明は、無人移動する移動検出装置であり、ガスの検出状況を確認し易くすることができる移動検出装置に関する。

１０ 移動検出装置
１１ ガス検出部
１２ 位置検出部
１３ 撮影部
１４ 目印付着部
１５ 移動機構
１７ 通信部
１８ａ 移動用マップ作成部
１８ｅ 濃度異常位置登録部
１８ｊ 情報登録部
ＧＭ ガス検出マップ

Claims (7)

1. 所定の移動領域内を移動可能に設けられ、且つ、ガスを検出する移動検出装置であって、
   ガスを検出してガス情報を取得するためのガス検出部と、
   前記移動検出装置の位置情報を取得するための位置検出部と、
   前記移動検出装置を無人移動させる移動機構とを備え、
   前記移動領域に対応したマップにて、前記位置検出部による位置情報に応じた座標位置に、前記ガス検出部によるガス情報を登録してガス検出マップを作成する情報登録部とを備えていることを特徴とするガスの移動検出装置。
2. 前記ガス検出部は、少なくともガスの濃度を検出することを特徴とする請求項１に記載のガスの移動検出装置。
3. 前記情報登録部は、前記ガス検出マップに登録するガス情報に前記ガス検出部によるガスの濃度の検出結果を含めることを特徴とする請求項２に記載のガスの移動検出装置。
4. 前記移動検出装置の周囲を撮影して画像情報を取得するための撮影部と、
   前記ガス検出部によるガスの濃度の検出結果と所定の閾値との比較に基づき、前記画像情報にマークを登録する濃度異常位置登録部を更に備えていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガスの移動検出装置。
5. 前記ガス検出部によるガスの濃度の検出結果と所定の閾値との比較に基づき、前記移動領域の所定範囲に目印を付着する目印付着部を更に備えていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のガスの移動検出装置。
6. 前記位置検出部による位置情報と前記ガス検出部によるガス情報とを繰り返し取得することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のガスの移動検出装置。
7. 前記移動機構による前記移動検出装置の移動制御に利用される移動用マップ作成部を更に備え、
   前記移動用マップ作成部は、前記移動領域の既存の事前マップと、前記位置検出部の検出結果とに基づき移動用マップを作成することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のガスの移動検出装置。

Images