JP4792280B2 - 移動ロボットの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動ロボットを制御する制御装置に関し、特に、制御装置の不正操作を防止する技術に関する。

従来、各種の警備用センサを備えた移動ロボットが所定の経路を自律的に移動し、画像や異常検知の情報などを収集して制御装置に送信する監視システムが知られている。

例えば、特許文献１では、監視システムが、ビル内を移動しながら巡回する警備用の警備移動体と、ビル内の監視室に設置され警備移動体と無線接続された監視装置とで構成されている。警備移動体は移動ロボットに相当し、監視装置は制御装置に相当する。移動ロボットは、予め設定されたビル内の所定経路に沿って巡回するとともに撮影画像などを制御装置に送信する。制御装置は、受信した撮影画像などをモニタに表示するとともに、監視員による操作に従って移動ロボットの緊急停止やリモコン操作などを行うように構成されている。このような監視システムを用いることにより、監視対象となるビル内に駐在する監視員などが、異常の監視を行うことができ、異常の存在を確認すると即座にその場所に急行することができる。
特開平８−７１８６号公報（図１等）

しかしながら、上述した従来の監視システムでは、移動ロボットを制御する制御装置の不正操作を防止する機能が備えられていない。そのため、正規の操作者が制御装置から離れている場合などに、第三者により容易に制御装置が不正に操作されてしまう可能性がある。このような不正操作が行われると、移動ロボットの巡回が妨害され、警備対象のセキュリティ性が低下してしまう。

不正操作を防止するために、認証技術を監視システムに適用することが考えられる。例えば、制御装置が、暗証番号などの許可コードの入力を要求する。操作権限を持つ操作者が正規の許可コードを入力すると、認証が成功し、制御装置が操作可能になる。

しかしながら、緊急操作が必要な場合には、許可コードの入力等の認証操作が煩わしく、そして、認証操作に手間がかかり、その分だけ緊急操作が遅れてしまうという問題がある。

特に、上述したように移動ロボットが自律的に移動する監視システムの場合、緊急操作の遅れの問題が顕著である。例として、移動ロボットが規定の経路を離れて経路外を移動し始めた場合や、歩行者や車両などの急な飛び出しにより移動ロボットが衝突する可能性がある場合を考える。一般に移動ロボットは障害物センサ等を搭載し、障害物があると自動的に停止または回避するように構成されているが、このような安全機構が設けられていても、さらなる安全性の確保のために、人為的操作によっても移動ロボットの移動を緊急停止可能であることが求められる。しかしながら、停止操作の前に認証操作が要求されると、操作者の気が動転して認証操作に手間がかかってしまう可能性がある。監視システムにて認証を行う場合は、このような事態を招かないように考慮することが望まれる。

本発明は、上記背景の下でなされたものであり、その目的は、第三者に不正に操作されることを防止しつつ、緊急的な操作に適切に対応できる移動ロボットの制御装置を提供することにある。

本発明は、所定の環境内を自律または半自律にて移動する移動ロボットの制御装置に関し、この制御装置は、前記移動ロボットの動作を制御するための命令群を記憶する記憶部と、利用者に操作されて前記命令群の各命令を入力する操作部と、前記利用者の認証処理を行い、認証に成功すればログアウトモードからログインモードへ動作モードを変更するモード設定部と、前記ログインモードが設定されているときは前記命令群の各命令の入力を許容し、前記ログアウトモードが設定されているときは前記移動ロボットを停止させる停止命令を含む緊急制御命令に制限して入力を許容する操作許容部と、前記操作許容部により許容される命令が前記操作部から入力されると該命令を前記移動ロボットに送信する制御部と、を具備する。

上記の発明によれば、認証が成功すればログインモードが設定され、命令群の各命令の入力が許容される。認証前はログアウトモードが設定され、入力を許容される命令が緊急制御命令に制限される。緊急制御命令は緊急な制御が必要な命令であり、典型的には移動ロボットを停止させる命令である。したがって、本発明によれば、認証処理を行うことにより不正操作を防止できる。しかも、ログアウトモードでも緊急制御命令は許容されるので、緊急制御は認証を経ないで行うことができる。こうして、第三者に不正に操作されることを防止しつつ、緊急的な操作に適切に対応できる移動ロボットの制御装置を提供できる。

また、本発明の制御装置は、更に、前記操作部の近傍における利用者の在否を判定する在否判定部を具備し、前記モード設定部は、前記在否判定部にて利用者の不在が判定されると、前記動作モードを不在モードに設定し、前記操作許容部は、前記モード設定部により前記不在モードが設定されているときは、前記命令群の全命令の入力を拒否してよい。これにより、監視員等の正規の利用者が不在であるときの操作が不可能になり、第三者の操作をより確実に防止でき、セキュリティ性を向上できる。

また、前記在否判定部は、前記操作部が設置された区画を警備する警備装置から前記区画を含む警備エリアの警備状態を受信する警備状態受信部と、前記警備状態受信部により受信された警備状態を判定する警備状態判定部とを具備し、前記受信された警備状態が警備と判定されると、前記利用者が不在であると判定してよい。これにより、警備装置を利用することによって、利用者の在否を好適に判定できる。

また、前記在否判定部は、前記利用者が所持するデータキャリアからの無線信号を受信するリーダ部を具備し、前記リーダ部にて前記無線信号が非検出状態にあるときに利用者が不在であると判定してよい。これにより、データキャリアからの無線信号を利用することにより、利用者の在否を判定できる。利用者に特別な操作を要求することなく利用者の在否に応じた制御が行われるので、利用者にとって便利である。

また、本発明の制御装置は、更に、前記在否判定部により利用者が不在と判定されているときに、前記操作部が操作されると、遠隔の監視センタに向けて異常信号を送出してよい。これにより、利用者が不在であるにも拘わらず操作部が操作されたときは異常信号が監視センタに送出される。本発明の制御装置の在否判定機能を活用して監視センタに異常を通知することができ、セキュリティ性を向上できる。

上述したように、本発明によれば、第三者に不正に操作されることを防止しつつ、緊急的な操作に適切に対応することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の制御装置を含む監視システムを示している。まず、図１を参照して、監視システム１の概要を説明する。

図１に示すように、監視システム１は、移動ロボット２および制御装置３を含む。移動ロボット２と制御装置３は無線通信可能である。移動ロボット２は監視対象施設に配備されている。監視対象施設は例えば工場等の建物である。また、制御装置３は、監視対象の施設の監視室に備えられている。

移動ロボット２は、所定のタイミングで監視対象施設に設定された巡回経路の移動を開始し、巡回経路に沿って自律的に移動して巡回経路の移動が終了すると移動停止する。巡回移動中、移動ロボット２は、撮像ユニットを作動させて周囲の状況を撮影し、自己の現在位置とともに制御装置３に送信する。更に、移動ロボット２は、周囲の物体を検出する障害物検出部や、火災などの異常を検出する警備センサなどを用いて監視対象の異常を検知し、異常信号を制御装置３に送信する。

制御装置３は、移動ロボット２から受信する画像などの情報をモニタに出力する。制御装置３のオペレータとなる監視員は、移動ロボット２から受信される情報を確認し、異常の存在が認められると移動ロボット２を遠隔操縦して異常に対処させる。また、監視員は、移動ロボット２から受信する情報を参照して、安全に移動できない状況であれば移動を停止させる。このように、制御装置３は移動ロボット２を遠隔制御（リモートコントロール）可能であり、制御装置３は移動ロボット２の遠隔制御装置とも呼べる。そして、移動ロボット２は、巡回経路に沿って自律的に移動し、また、この自律的な制御の合間に制御装置３から移動停止の制御や遠隔操縦の制御を受けることで半自律的に動作する。

制御装置３は、さらに、監視対象施設を警備する警備装置４と通信可能に接続されており、警備装置４も監視対象施設に備えられている。警備装置４は、監視対象施設から遠隔に位置する監視センタ５と通信網６を介して接続される。制御装置３も、警備装置４を介して監視センタ５と通信することができる。監視センタ５は、警備会社などにより運営されるセンタであって、複数の施設の警備装置４と接続され、それら施設の警備状態を監視する。

次に、図２を参照し、移動ロボット２の構成を説明する。移動ロボット２は、自身に搭載されたバッテリ２３の電力でもって、監視対象施設の巡回経路を自律的に走行する。巡回経路を走行するための構成として、移動手段１１、ガイド検出部１２および移動制御部１３が設けられている。また、巡回中の画像や異常情報を制御装置３に送るために、自己位置検出部１４、撮像ユニット１５、障害物検出部１６、警備センサ１７および異常判定部１８が設けられている。記憶部１９はロボットの動作に必要な情報を記憶しており、通信部２０は制御装置３と無線通信を行う。さらに、制御装置３からの遠隔制御に対応するために、制御信号処理部２１が設けられている。また、制御部２２はロボット全体を制御している。

移動手段１１は、左右の駆動輪３１、３２と、それらを独立に駆動するモータ３３、３４で構成されている。モータ３３、３４が移動制御部１３により制御され、これにより走行速度と走行方向が制御される。走行方向は、両区動輪３１、３２の回転数差によって制御される。変形例としては、操舵機構が設けられてもよい。また、移動手段は車輪に限定されず、例えばクローラでもよい。

ガイド検出部１２は、ガイド手段としての白線テープ２０１と指示マーカ２０３を検出する。白線テープ２０１は、図３に示されるように、監視対象施設の巡回経路に沿って設定されており、指示マーカ２０３は巡回経路上の所定の地点に設けられている。

ガイド検出部１２は、白線検出カメラ４１と路面情報抽出部４２を有し、白線検出カメラ４１が移動ロボット２の下の路面を撮影し、路面情報抽出部４２が撮影画像の画像処理によって白線テープ２０１と指示マーカ２０３を検出する。

移動制御部１３は、ガイド検出部１２により検出される白線テープ２０１に沿って走行するように、つまり、白線検出カメラ４１が常に白線テープ２０１を撮影し続けるようにモータ３３、３４を制御する。

また、制御部２３は、記憶部１９に記憶された経路情報７１を参照して、指示マーカ２０３の検出に応じて移動ロボット２を制御する。経路情報７１は、指示マーカ２０３がある地点でのロボット動作や、指示マーカ２０３で挟まれる各区間でのロボット動作の情報を含み、この動作が制御部２３の制御下で実現される。例えば、経路情報７１が各区間の走行速度を含み、走行速度が制御部２３から移動制御部１３に指示される。

なお、ガイド検出部１２およびガイド手段は上記の構成に限定されない。例えば、ガイド検出部１２が磁気センサ、電磁誘導センサ、などであり、ガイド手段が磁気ガイド、電磁誘導ガイドやＲＦタグであってよい。ガイド検出部１２およびガイド手段は、設置する環境に応じて選択されてよい。

また、施設側に巡回経路のガイド手段が設けられなくてもよい。移動ロボット２は、巡回経路の形状を記憶しており、デッドレコニングやＧＰＳにより算出する位置情報を基に、記憶している巡回経路の形状及び巡回経路上の所定の地点に従って走行してよい。

自己位置検出部１４はレゾルバ５１、５２を備え、レゾルバ５１、５２がモータ３３、３４の回転量を検出する。左右のモータ３３、３４の回転量から、位置算出部５３により、現在のロボットの位置座標と姿勢（ロボットの向き)が算出される。この位置検出は、デッドレコニング（推測航法）として一般に知られる手法である。

撮像ユニット１５は、複数のカメラで構成される。図１に示されるように、ロボット上部のハウジングに複数のカメラが備えられ、これらカメラがロボット周囲を撮影する。また、ロボット前部にはＰＴＺカメラ（パン・チルト・ズームカメラ）が設けられている。ＰＴＺカメラは、予め決められた予定に従い、あるいは、制御装置３から遠隔制御されて、パン、チルトおよびズーム動作を行う。

障害物検出部１６は、障害物センサ６１と障害物判定部６２を有する。障害物センサ６１は、レーザ光線、可視光線、超音波、赤外線などを照射して反射波を検出することにより、移動ロボット２と障害物の相対位置を検出する。障害物判定部６２は、障害物センサ６１の出力信号より障害物の相対位置（距離と角度）を算出し、制御部２２に出力する。

警備センサ１７は、監視対象における防犯防災の異常を検出する手段である。警備センサ１７は、撮像ユニット１５から入力される撮像画像を画像処理して侵入者の存在を検出してもよい。警備センサ１７は、赤外線やマイクロ波により人体を検出する人体センサでもよい。さらに、警備センサ１７は、熱や煙、紫外線を検知する火災センサでもよい。複数種類のセンサが設けられてよいことはもちろんである。

異常判定部１８は、障害物検出部１６や警備センサ１７の出力に基づき監視対象に侵入した物体や消失した物体、火災の発生などを検出して異常事態の有無を判定する。障害物に関しては、異常判定部１８は、記憶部１９に記憶された環境地図７２を参照する。環境地図７２と障害物検出結果を比較して、既設物体の存在しない位置に物体が検出されたときに異常が発生したと判定される。また、既設物体が存在する位置に物体が検出されないときにも、物体消失の異常が発生したと判定される。また、異常判定部１８は、警備センサ１７の出力が異常発生と判定するためのしきい値を超えているか否かを判別し、しきい値を超えていれば異常が発生したと判定する。

記憶部１９は、上述したように、移動ロボット２の各種処理に使用される情報を記憶しており、記憶部１９が記憶する情報には、巡回経路の情報を示した経路情報７１と、監視対象を二次元座標系で示した環境地図７２とが含まれる。

通信部２０は、制御装置３と信号を送受信する無線通信手段である。通信部２０は、撮像ユニット１５により撮影された画像の圧縮データを、自己位置検出部１４により検出された位置情報とともに制御装置３に送信する。また通信部２０は、異常判定部１８が異常有りと判定した場合、制御装置３に異常信号を送信する。また、通信部２０は、制御装置３から送信された遠隔制御コマンドとしての制御信号を受信して制御部２２に入力する。

制御信号処理部２１は、通信部２０により受信された制御信号に基づき、移動ロボット２の動作を制御する。例えば、移動手段１１と撮像ユニット１５が制御される。制御信号処理部２１による制御は、経路情報７１に基づく巡回経路の自律移動制御に優先して処理される。これにより、移動ロボット２は、たとえ巡回中であっても、制御装置３からの遠隔操作の制御信号に従って動作する。こうして、移動ロボット２が制御装置３から遠隔操作される。

制御部２２は、移動ロボット２の各部構成を制御する手段であり、ＣＰＵ等を備えたコンピュータで構成される。上述した各部構成で、コンピュータ処理可能なものも同コンピュータで実現される。例えば、路面情報抽出部４２や、移動制御部１３、位置算出部５３、障害物判定部６２、異常判定部１８、制御信号処理部２１などは制御部２２の一部であってよく、コンピュータで実現される。また、記憶部１９は、同コンピュータのメモリおよび外部記憶装置である。

以上に移動ロボット２の構成を説明した。次に、図１を参照して、制御装置３の構成を説明する。

制御装置３は、移動ロボット２と無線接続される。制御装置３は、監視対象の施設に設けられた監視室や防災センタ内、又は警備会社などにより運営される遠隔の監視センタに設置されてよい。図１の例では、監視対象施設内の監視室に制御装置３が設置される。監視室では、監視員が、移動ロボット２から伝送される情報により監視対象施設を監視している。なお、図１の例においても制御装置３を構成する全ての要素が監視室に設置される必要はなく、監視室には少なくとも移動ロボット２を遠隔制御するための操作部と表示部が設置されていればよい。制御装置３は、移動ロボット２を遠隔制御できる操作部近傍の利用者在否を判定して自身の動作モードを切り替える。

制御装置３は、表示部１０１、操作部１０２、記憶部１０３、ロボット通信部１０４、警備装置通信部１０５、在否判定部１０６、操作許容部１０７、モード設定部１０８および制御部１０９で構成されている。

表示部１０１は、液晶モニタやＣＲＴなどで構成される。表示部１０１には、操作部１０２によるコマンド入力や許可コード入力のための入力メニュー画面と、監視対象の地図情報と移動ロボット２の位置情報、移動ロボット２が撮影した画像、移動ロボット２が検出した異常の情報などが表示される。

操作部１０２は、キーボードやポインティングデバイス、ジョイスティックなどで構成され、監視員によって操作されて移動ロボット２を遠隔制御するための所定のコマンドの入力が行われる。操作部１０２から入力されるコマンドとしては、監視対象内の巡回経路を指定するためのコマンド、移動ロボット２に巡回を開始させるコマンド、巡回のスケジュールを指定するコマンド、撮像ユニット１５を制御するコマンド、移動ロボット２の移動方向や速度を指示する手動操縦のコマンド、移動ロボット２の移動を停止させるコマンドなどがある。また、操作部１０２は、制御装置の動作モードを変更するための許可コードの入力に用いられる。

監視員は、表示部１０１にて移動ロボット２の位置情報や撮像画像を参照しながら、上記のコマンド入力操作によって移動ロボット２の遠隔操縦ができる。監視員は、移動ロボット２が巡回経路を外れて移動した場合や、周囲の障害物に接近した場合など、移動の安全性が確保されない可能性がある場合には、移動ロボット２の移動を停止させるコマンドを入力する。また、確認が必要な物や異常が検出された場合には、監視員は、手動による移動操作のコマンドを操作部１０２に入力して、移動ロボット２を対象に接近させる。

記憶部１０３は、制御装置３の各種処理に使用される情報を記憶している。記憶部１０３が記憶する情報には、命令群１１１、動作モード１１２および許可コード１１３が含まれる。命令群１１１は、移動ロボット２を制御するための複数のコマンドのセットである。コマンドは本発明の命令に相当し、具体的には上述に例示した通りである。動作モード１１２は、制御装置３の現在の動作モードである。本実施の形態では、後述するように、動作モードとしては、ログアウトモード（またはログオフモード）、ログインモード（またはログオンモード）および不在モードが用意されている。また、許可コード１１３は、制御装置３の動作モード変更可否を判定するためのコードであり、予め監視員に付与されると共に記憶部１０３に記憶されている。

ロボット通信部１０４は、図示されないアンテナや無線基地局を介して移動ロボット２と信号を送受信する無線通信手段である。ロボット通信部１０４は、移動ロボット２から受信した信号に伸張等の処理を施して、受信信号を制御部１０９に出力するとともに、操作部１０２から入力されたコマンドを制御信号として移動ロボット２に送信する。

警備装置通信部１０５は、警備装置４と有線にて通信を行う。制御装置３は、警備装置通信部１０５を用いて警備装置４と通信を行うことにより、警備装置４を介して監視センタ５と通信できる。したがって、警備装置通信部１０５は、監視センタ５と通信するためにセンタ通信部として機能する。なお、警備装置通信部１０５の代わりに、警備装置４を介さずに監視センタ５と直接的に通信するように通信網６と接続されたセンタ通信部が設けられてもよい。

在否判定部１０６は、制御装置３の近傍に監視員が存在するか否かを判定する手段である。本実施の形態の例では、在否判定部１０６は、監視対象施設の警備装置４を活用して、監視員の在否を判定する。在否判定部１０６は、監視室を警備する警備装置４から信号が入力される警備状態受信部１２１と、警備装置４からの信号より監視室の警備状態を判別する警備状態判定部１２２とを含んでいる。警備状態には、警備セットと警備解除が含まれる。警備セットの信号が警備状態受信部１２１に受信されると、警備状態判定部１２２は、警備状態が警備セットであると判定する。また、警備解除の信号が警備状態受信部１２１に受信されると、警備状態判定部１２２は、警備状態が警備解除であると判定する。なお、上記構成では警備状態が警備状態受信部１２１により受信されたが、警備状態は警備装置通信部１０５により受信されてもよく、この場合は警備装置通信部１０５が警備状態受信部として機能する。

在否判定部１２２は、監視室の警備状態が警備解除であれば制御装置３の近傍に監視員が存在すると判定し、監視室の警備状態が警備セットであれば制御装置３の近傍に監視員が不在と判定する。元々、警備装置４は、警備対象区域が無人になったときにセンサを起動して機械的に警戒を行う装置である。そこで、警備装置４を活用して、監視室が無人になったか否かが判定され、これにより制御装置３の近傍における人の有無が判定される。

操作許容部１０７は、操作部１０２から入力されるコマンドを制限する手段である。操作許容部１０７は、動作モードに応じて、入力されたコマンドを受け付けるか否か判定する。動作モードとしてログインモードが設定されているときには、操作部１０２から入力された全てのコマンドを許容して制御部１０９に出力する。また、動作モードとしてログアウトモードが設定されているときには、所定の緊急制御コマンドと許可コードの入力のみを許容して制御部１０９に出力する。また、動作モードとして不在モードが設定されているときには、全てのコマンドの入力を許容しない。

上記の緊急制御コマンドは、緊急制御に必要なコマンドである。本実施の形態では、移動停止のコマンドが、緊急制御コマンドとして設定されている。したがって、ログアウトモード設定時には、移動停止のコマンドと許可コードの入力が許容される。

このようにして、操作許容部１０７は、動作モードに応じて、入力可能となるコマンドを変更する。そして、操作許容部１０７は、操作部１０２から入力されるコマンドを監視して、現在の動作モードで許容すべきコマンドであれば、当該コマンドを制御部１０９に出力する。また、操作許容部１０７は、ログアウトモード時において、許可コードが入力されると、当該許可コードをモード設定部１０８に出力する。また、操作許容部１０７は、不在モード時において、操作部１０２から入力があると、不正操作が行われたと判定する。

なお、操作許容部１０７は、動作モードに応じて、表示部１０１に表示するコマンド入力用のアイコン表示（ＧＵＩ）を変更してもよい。具体的には、ログインモードでは、すべてのコマンドのアイコンが表示される。ログアウトモードでは、緊急制御に必要なコマンドのアイコンのみ、即ち本実施の形態では移動停止コマンドのアイコンのみが表示される。不在モードでは、コマンドのアイコンが表示されない。操作者は、アイコンの選択操作を操作部１０２に対して行うことによりコマンドを入力できる。このような構成によっても、動作モードに応じて入力可能なコマンドを変更でき、コマンドの入力を制限付きで許容する操作許容部１０７の機能を実現できる。

モード設定部１０８は、制御装置３の動作モードを切り換える手段である。モード設定部１０８は、図４に示すように、動作モードを切り換えて、現在の動作モードを記憶部１０３に記憶する。

具体的には、在否判定部１０６が監視員不在と判定すると、モード設定部１０８は動作モードを不在モードに設定する。在否判定部１０６により監視員が存在すると判定されれば、モード設定部１０８は、動作モードをログアウトモードに設定する。

さらに、ログアウトモードに設定されているときに、操作部１０２から許可コードが入力されたとする。モード設定部１０８は、入力された許可コードを記憶部の許可コードと比較する。両コード一致すれば認証が成功し、認証が成功すると、モード設定部１０８は動作モードをログインモードに設定する。

また、ログインモードにおいては、操作部が操作されない期間が計時される。最後の入力から所定時間以上、操作部１０２が操作されない場合、モード設定部１０８は、動作モードをログアウトモードに設定する。上記の計時には、計時部１１０が用いられる。計時部１１０は、制御装置３に内蔵される時計であり、例えば、制御部１０９を構成するコンピュータの時計である。

制御部１０９は、制御装置３の各部構成を制御する手段である。制御部１０９は、操作許容部１０７から入力されたコマンドを移動ロボット２に送信する。このコマンドは、操作部１０２から入力され、かつ、操作許容部１０７の判定で許容されたコマンドである。また、操作許容部１０７が不正操作が発生したと判定すると、制御部１０９は、警備装置通信部１０５から警備装置４に異常信号を出力し、警備装置４を介して警備会社などにより運営される遠隔の監視センタ５に異常通報を行う。

制御部１０９は、ＣＰＵ等を備えたコンピュータで構成される。上述した各部構成で、コンピュータ処理可能なものも同コンピュータで実現されてよい。例えば、在否判定部１０６、操作許容部１０７、モード設定部１０８といった構成は、制御部１０９の一部でよく、制御部１０９のコンピュータで実現されてよい。また、記憶部１０３は、同コンピュータのメモリおよび外部記憶装置などで実現されてよい。

以上に制御装置３の構成について説明した。次に、図１を参照して、警備装置４の構成を説明する。

警備装置４は、防犯センサ１３１を用いて、監視対象となる施設内の警備区画毎、又は施設全体を警備する装置である。警備装置４は、防犯センサ１３１が侵入者などの異常を検知した場合、異常出力する。図１および図３に示すように、警備装置４は複数の防犯センサ１３１と接続されている。防犯センサ１３１は、監視対象となる施設内の警備区画に設置されており、監視室の区画にも防犯センサ１３１が設置されている。防犯センサ１３１は、検知状態になると、警備装置４に検知信号を送信する。防犯センサ１３１としては、例えば、窓や扉が開いたことを検知するセンサや、熱線や画像処理により移動体を検知するセンサなどがある。

警備装置４は、操作部１３２、センタ通信部１３３、移報部１３４、制御装置通信部１３５およびこれらを制御する制御部１３６で構成されている。

操作部１３２は、監視員などの利用者が警備装置４の警備状態を設定するための装置である。操作部１３２は、ＩＣカードや暗証番号、バイオメトリクス情報などを読み込む。読み込まれたデータを用いて制御部１３６により利用者の照合が行われる。照合が成功すると、さらに、操作部１３２への操作が受け付けられる。

操作部１３２にて入力された警備状態は制御部１３６に出力され、設定される。ここで、制御部１３６にて設定される警備状態としては、警備セットの状態と、警備解除の状態とがある。警備セットの状態では、防犯センサ１３１が検知状態になり警備装置４に検知信号が入力されると、警備装置４は防犯センサ１３１が異常を検知したと判定し異常出力が行われる。警備解除は、異常出力が行われない状態である。利用者は、例えば対象となる警備区画が無人となる場合に、操作部１３２への操作により、当該警備区画を警備セットに設定する。また、利用者は、同区画に入る場合に、操作部１３２を操作して警備状態を警備解除に設定する。

センタ通信部１３３は、警備会社などにより運営される遠隔の監視センタ５などと通信網６を介して接続され、上記の警備状態を監視センタ５に送ったり、異常の発生時に異常通報する通信手段である。上記の異常出力は、センタ通信部１３３を介して監視センタ５に対して行われる。すなわち、センタ通信部１３３は、制御部１３６により制御されて、警備状態が警備セットであるときに防犯センサ１３１が検知信号を出力して制御部１３６が異常の発生と判定すると、通信線を介して監視センタ５に異常信号を送出する。

移報部１３４は、警備装置４と外部機器とを接続するインターフェースである。移報部１３４は、制御装置３の警備状態受信部１２１と接続されて、警備状態を制御装置３に出力する。本例において、移報部１３４は監視室を含む警備区画の警備状態を出力する。

制御装置通信部１３５は、制御装置３側の警備装置通信部１０５と通信を行う。前述したように、不在モードで制御装置３の操作部１０２が操作されると、不正操作を示す異常信号が、制御装置３の警備装置通信部１０５から、警備装置４の制御装置通信部１３５に送られる。この異常信号は、警備装置４で検出される他の異常信号と同様に、警備装置４のセンタ通信部１３３から監視センタ５に送信される。

なお、前出の移報部１３４および警備状態受信部１２１も、警備装置４と制御装置３の間の通信を実現しており、制御装置通信部および警備装置通信部ということもできる。

制御部１３６は、既に述べたように、警備装置４の各部構成を制御する。制御部１３６は、ＣＰＵ等を備えたコンピュータで構成される。

以上に本実施の形態に係る監視システム１の構成を説明した。次に、監視システム１の動作を説明する。まず、移動ロボット２の自律的な巡回動作を説明し、それから、制御装置３による遠隔制御の動作を説明する。

移動ロボット２は、予め記憶された巡回開始時刻が到来すると、自律的な巡回動作を開始する。移動ロボット２では、ガイド検出部１２および移動制御部１３が機能して、移動手段１１が移動制御部１３に制御されて移動ロボット２を巡回経路に沿って走行させる。巡回走行制御では、ガイド手段としての白線テープ２０１がガイド検出部１２により検出され、白線テープ２０１に沿って走行するように移動制御部１３が移動手段１１のモータ回転を制御する。走行中に同じくガイド手段としての指示マーカ２０３がガイド検出部１２により検出されると、移動ロボット２は、記憶部１９に記憶された経路情報７１に従い、検出された指示マーカ２０３に対応する動作を行う。

移動ロボット２は、巡回を開始すると、撮像ユニット１５、障害物検出部１６および警備センサ１７を作動させる。巡回走行中に、障害物検出部１６および警備センサ１７からの入力に基づき、異常判定部１８が異常発生と判定すると、移動ロボット２は制御部２２の指示で停止し、制御装置３に異常信号を送信する。異常信号は制御装置３の表示部１０１等から出力され、監視員に異常が通知される。

また、移動ロボット２の制御部２２は、撮像ユニット１５により撮像された画像情報を、自己位置検出部１４により検出された現在位置情報と共に制御装置３に送信する。これら情報も制御装置３にて出力されて、監視員に提示される。

以上に移動ロボット２の自律動作を説明した。次に、制御装置３が移動ロボット２を遠隔制御するときの監視システム１の動作を説明する。遠隔制御では、制御装置３が監視員に操作されて、制御装置３から移動ロボット２に制御信号が送信されて、移動ロボット２が制御信号に従って動作する。

ただし、制御装置３では動作モードが設定され、動作モードに応じて制御が異なる。動作モードとしては、既に述べたように、不在モード、ログインモード、ログアウトモードが設定される。ここでは、まず最初に不在モードについて説明する。不在モードが設定されると、下記のように、遠隔制御は不可能になる。

警備装置４にて、監視室の区画の警備状態が警備セットに設定されていたとする。この場合、警備装置４の移報部１３４は、警備状態として警備セットを制御装置３に出力する。制御装置３では、警備状態が存否判定部１０６の警備状態受信部１２１に受信されて、警備状態判定部１２２により警備状態が警備セットであると判定され、そして、在否判定部１０６は、監視室の制御装置３の近傍に監視員が存在しないと判定する。在否判定部１０６により監視員が不在と判定されると、モード設定部１０８が、動作モードを不在モードに設定する。

不在モードが設定されると、操作許容部１０７は、記憶部１１６に記憶された命令群１１１の全てのコマンドの入力を許容せず、つまり拒否する。操作部１０２へのコマンドの入力は、操作許容部１０７に受け付けられず、制御部１０９から移動ロボット２へも送信されない。したがって、不在モードでは、制御装置３を操作して移動ロボット２を遠隔制御することはできない。

なお、コマンド入力拒否の構成としては、前述したように、アイコン表示が制限されてもよい。この構成は、入力可能なコマンドのアイコン等をディスプレイに表示するシステムにおいて有効である。不在モードではコマンドが表示されず、これによりコマンド入力が拒否される。

不在モードで、操作部１０２に対して何からかの操作が行われたとする。このときは、不正操作が発生したと操作許容部１０７が判定し、制御部１０９は、警備装置４を介して監視センタ５に異常信号を送信する。異常信号は、制御装置３の警備装置通信部１０５から警備装置４の制御装置通信部１３５に送信され、制御装置通信部１３５のセンタ通信部１３３から監視センタ５に送信される。このとき、警備装置通信部１０５は監視センタとの通信手段として機能する。

次に、ログアウトモードでの遠隔制御について説明する。ログアウトモードでは、極限られた範囲で遠隔制御が可能である。

警備装置４にて、警備状態が警備セットから警備解除に変更されたとする。この警備解除の情報が、移報部１３４から出力され、制御装置３の警備状態受信部１２１に受信されて、警備状態判定部１２２により警備状態が警備解除であると判定され、そして、在否判定部１０６は、監視室の制御装置３の近傍に監視員が存在する判定する。在否判定部１０６により監視員が存在すると判定されると、モード設定部１０８が、動作モードをログアウトモードに設定する。

ログアウトモードが設定されると、操作許容部１０７は、記憶部１０３に記憶された命令群１１１のうちで、所定の緊急制御コマンドの入力のみを許容する。本実施の形態では、緊急制御コマンドとしては移動停止コマンドが予め指定されている。操作部１０２から移動停止コマンドが入力された場合に、操作許容部１０７がコマンドの入力を許容する。その他の制御用のコマンドの入力は、操作許容部１０７に拒否され、許容されない。

ここでも、コマンド入力拒否の構成としては、コマンドの表示が制限されてよい。本実施の形態の場合には、入力を許容しないコマンドがディスプレイに表示されない。そして、入力が許容される移動停止のコマンドのみが、入力可能なコマンドとしてディスプレイに表示される。

移動停止コマンドが入力されて、操作許容部１０７によりコマンド入力が許容されると、制御部１０９は、ロボット通信部１０４を介して移動ロボット２に移動停止コマンドを送信する。移動ロボット２では、移動停止コマンドが通信部２０により受信され、制御信号処理部２１が、移動停止コマンドに従って移動制御部１３に指示を出し、移動ロボット２を停止させる。

次に、ログインモードでの遠隔制御について説明する。ログインモードでは、通常の遠隔制御が可能である。

ログアウトモードにおいて操作部１０２から許可コードが入力されたとする。モード設定部１０８が許可コードを認証し、認証が成功すると、モード設定部１０８は動作モードをログアウトモードからログインモードに切り替える。

ログインモードでは、操作許容部１０７は、記憶部１０３に記憶された命令群１１１の全てのコマンドの入力を許容する。コマンドが操作部１０２から入力されると、制御部１０９がロボット通信部１０４を介して移動ロボット２にコマンドを送信する。そして、移動ロボット２では、コマンドが通信部２０により受信され、制御信号処理部２１が、受信されたコマンドに従って移動ロボット２を制御する。

ログインモードにて所定のログアウト操作が行われると、動作モードはログアウトモードに切り替えられる。また、最後の入力操作から所定時間以上、操作部１０２が操作されない場合、モード設定部１０８は、動作モードをログアウトモードに設定する。また、警備装置４にて警備状態が警備セットに変わると、動作モードは、ログインモードまたはログアウトモードから、不在モードへと切り替えられる。

以上に移動ロボット２の遠隔制御の動作を説明した。ログインモードでは、制御装置３の操作部１０２を操作することにより、移動ロボット２の遠隔制御が可能である。監視員は、移動ロボット２の移動方向や移動速度を制御でき、また、ＰＴＺカメラを操作しての撮影が可能である。

一方、ログアウトモードでは、上記のような自由な遠隔制御はできない。極限られた範囲での制御が可能であり、具体的には本実施の形態では移動ロボット２の停止が可能である。このような制限付きの遠隔制御は、例えば、下記の場合に有用である。ログアウトモードでは、映像は移動ロボット２から制御装置３に届いており、制御装置３の表示部１０１に表示されている。移動ロボット２の直前に急に物体が出現したとする。このような場合に、監視員は、許可コードを入力することなく、移動停止コマンドを入力して、移動ロボット２を緊急停止できる。許可コードを入力する手間が省けるので、迅速に移動ロボット２を停止できる。

また、不在モードでは、監視室に監視員が在席しないはずである。このような場合には、操作部１０２への操作を拒否することにより、移動ロボット２の不正な操縦を確実に防止できる。さらに、不在モードであるにも拘わらず操作部１０２が操作されたということは、監視室に不審人物が居る可能性がある。このような場合に異常信号を監視センタ５に送信することにより、本システムを活用して警備側のセキュリティ性も向上できる。

以上に本発明の好適な実施の形態について説明した。上記のように、本発明によれば、認証を行うことにより不正操作を防止できる。しかも、認証成功前のログアウトモードでも緊急制御命令の入力は許容されるので、緊急制御は認証を経ないで行うことができる。こうして、第三者に不正に操作されることを防止しつつ、緊急的な操作に適切に対応できる移動ロボットの制御装置を提供できる。

また、本発明によれば、制御装置の操作部の近傍に利用者が不在のときは不在モードが設定されて制御装置の操作が不可能になるので、第三者の操作をより確実に防止でき、セキュリティ性を向上できる。

また、本発明によれば、利用者の在否の判定を警備装置を利用して行うことにより、利用者の在否を好適に判定できる。既設の警備装置が利用されてよく、この場合、既設設備を有効活用して利用者の在否を判断できる。

さらに、本発明によれば、不在モードで制御装置が操作されると異常信号が監視センタに送信されるので、制御装置の在否判定機能を活用して監視センタに異常を通知することができ、セキュリティ性を向上できる。

上記の実施の形態では、不在モードで制御装置が操作されると異常信号が監視センタに通報されたが、ログオフモードで制御装置が操作された場合も異常信号を監視センタに通報してよい。これは、ログオフモードにおいて制御装置の操作部が操作されるのは、移動ロボットに緊急的な制御を要求する事態が発生したことを意味しているからである。これにより、ログオフモードにおいて、制御装置の操作部から緊急制御命令が入力されるような緊急事態が発生したことを監視センタに通報することができる。

また、このログオフモードにおける異常信号の出力は、操作許容部にて許容されない操作がなされた場合にのみ出力する構成であってもよい。この構成によれば、ログオフモードにおいて不正な操作がなされたことを監視センタに通報できる。

また、上記の実施の形態では、警備装置が在否判定に利用されたが、本発明はこれに限定されない。変形例としては下記の構成が挙げられる。この変形例では、監視システムがリーダ部を含む。リーダ部は、利用者が所持するデータキャリアからの無線信号を受信する装置であり、監視室に備えられる。

データキャリアは、カードなどの媒体で構成されており、予め決まった利用者に渡されている。例えば、データキャリアは、監視員にのみ渡される。あるいは、施設関係者全員にデータキャリアが渡されてよい。ただし、データキャリアによって権限が異なっており、制御装置の操作権限は監視員のデータキャリアに与えられる。

リーダ部は制御装置に接続されており、データキャリアが近傍に位置するときのみデータキャリアからの無線信号を受信する。リーダ部は、データキャリアからの受信信号を制御装置に供給する。リーダ部がデータキャリアの無線信号を検出しなければ（非検出状態）、制御装置は、利用者が操作部近傍に不在であると判定し、動作モードを不在モードに設定する。リーダ部がデータキャリアの無線信号を検出すると、制御装置は、利用者が近傍に存在すると判定し、動作モードを不在モードからログアウトモードに切り替える。

上記の構成によっても、利用者の在否を判定できる。この場合、警備装置を設けなくても、利用者の在否を判定できる。また、利用者に特別な操作を要求することなく利用者の在否に応じた制御が行われるので、利用者にとって便利である。

その他にも、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。

本発明は、移動ロボットが工場等の監視対象施設を走行して異常を監視するシステムとして有用である。

本発明の実施の形態における移動ロボット制御装置を含む監視システムの構成を示す図である。 図１の移動ロボットの構成を示すブロック図である。 監視システムが適用される監視対象施設の例を示す図である。 本実施の形態で設定される動作モードとその切替を示す図である。

符号の説明

１ 監視システム
２ 移動ロボット
３ 制御装置
４ 警備装置
５ 監視センタ
１０１ 表示部
１０２ 操作部
１０３ 記憶部
１０４ ロボット通信部
１０５ 警備装置通信部
１０６ 在否判定部
１０７ 操作許容部
１０８ モード設定部
１０９ 制御部
１１１ 命令群
１１２ 動作モード
１１３ 許可コード
１２１ 警備状態受信部
１２２ 警備状態判定部

Claims (4)

1. 所定の環境内を自律または半自律にて移動する移動ロボットの制御装置であって、
   前記移動ロボットの動作を制御するための命令群を記憶する記憶部と、
   利用者に操作されて前記命令群の各命令を入力する操作部と、
   前記利用者の認証処理を行い、認証に成功すればログアウトモードからログインモードへ動作モードを変更するモード設定部と、
   前記ログインモードが設定されているときは前記命令群の各命令の入力を許容し、前記ログアウトモードが設定されているときは前記移動ロボットを停止させる停止命令を含む緊急制御命令に制限して入力を許容する操作許容部と、
   前記操作許容部により許容される命令が前記操作部から入力されると該命令を前記移動ロボットに送信する制御部と、
   前記操作部の近傍における利用者の在否を判定する在否判定部を具備し、
   前記モード設定部は、前記在否判定部にて利用者の不在が判定されると、前記動作モードを不在モードに設定し、
   前記操作許容部は、前記モード設定部により前記不在モードが設定されているときは、前記命令群の全命令の入力を拒否することを特徴とした移動ロボットの制御装置。
2. 前記在否判定部は、
   前記操作部が設置された区画を警備する警備装置から前記区画を含む警備エリアの警備状態を受信する警備状態受信部と、前記警備状態受信部により受信された警備状態を判定する警備状態判定部とを具備し、前記受信された警備状態が警備と判定されると、前記利用者が不在であると判定することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボットの制御装置。
3. 前記在否判定部は、
   前記利用者が所持するデータキャリアからの無線信号を受信するリーダ部を具備し、前記リーダ部にて前記無線信号が非検出状態にあるときに利用者が不在であると判定することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボットの制御装置。
4. 更に、前記在否判定部により利用者が不在と判定されているときに、前記操作部が操作されると、遠隔の監視センタに向けて異常信号を送出することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の移動ロボットの制御装置。

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