JP6774225B2 - 異常監視システム - Google Patents

Description

本発明は、施設内を移動する作業ロボットに搭載したセンサを利用して異常を監視する異常監視システムに関する。

従来、病院や高齢者施設等の多数の人が在籍する施設にあっては、火災を監視する火災報知システムの受信機が施設内の防災センターや管理人室などに設置されており、受信機から警戒区域に引き出された感知器回線に接続された火災感知器や発信機からの火災信号を受信することで、火災代表表示を行うと共に主音響を鳴動させ、また、受信機から引き出された制御回線に接続された地区音響装置を鳴動させ、更に、制御回線に接続された防火戸や防火シャッター等の連動制御を行うようにしている。

また、火災報知システムと共に設置される避難誘導装置としては、常時点灯して避難を誘導する消防法で決められた誘導灯の他に、非常放送設備が設けられている。非常放送設備は、火災報知システムと連動し、火災が発生した場合に、施設内の廊下などに設置したスピーカから避難誘導のガイダンスを含む一斉非常放送を流し、速やかな避難を促すようにしている。

一方、病院や高齢者施設等の施設にあっては、施設内の清掃作業を行う掃除ロボット、医療現場や介護現場に必要な機器を運ぶ搬送ロボット、歩行困難者を移動させる車椅子ロボット、更に、寝たきりの高齢者や入院患者等を運ぶストレッチャーロボット等の作業ロボットが実用化されている。

このような施設内で利用される各種の作業ロボットの運用管理を適切に行うため、複数の人がマンマシンインタフェースとして利用可能な卓上インタフェース装置を用いた機器管理システムが考えられる。

卓上インタフェース装置は、タッチパネルを備えた大画面の液晶ディスプレイをテーブルのように水平に配置し（垂直配置も可能）、関係者はテーブル画面の周囲を取り囲むようにして立つことで、画面表示を見たり、複数の人が同時に画面操作（マルチ操作）を行うことができる。

卓上インタフェース装置は施設内に引き出された伝送路に無線ＬＡＮのアクセスポイントを接続して施設内に無線ＬＡＮの通信エリアを構築しており、作業ロボットに搭載された端末装置と無線回線を介して接続し、卓上インタフェース装置に複数の作業ロボットの運用状態を表示すると共に、必要に応じて特定の作業ロボットを指定して所定の作業や移動等の制御を指示することで、作業ロボットを集中的に運用管理することを可能とする。

特開２００９−０８７１１１号公報 特開２０１２−１９４７８７号公報

ところで、病院や高齢者施設で火災が発生して火災報知システムの受信機から火災警報が出力されるには、煙感知器の場合には火災による煙濃度が例えば１０％／ｍに達した場合、定温式熱感知器では火災による温度が例えば７５℃に達した場合に、火災感知器が作動して火災警報が出力される。

また、火災感知器が作動する煙濃度や温度に達するまでの段階では、例えばタバコによる火がくすぶって薄い煙が広がっていくというように、日常とは異なる環境変化が起きており、このような日常とは異なる状況を発見することができれば、これに対処することで、火災を未然に防止するか、火災を初期段階で捉えて確実に消火することができる。

しかしながら、火災感知器による火災監視にあっては、火災と判断する煙濃度や温度の閾値レベルを下げて感度を高めた場合、日常生活による環境の変化により火災感知器が作動して誤報が多発する可能性があり、日常とは異なる程度の環境の変化を監視し、火災を未然に防止したり、早期に発見して消火することは困難な場合が多い。

本発明は、施設内を移動している作業ロボットを利用して、火災の前兆となるような施設内の異常を早期に発見して対処可能とする異常監視システムを提供することを目的とする。

（異常監視システム）
本発明は、
所定の環境値を検出するセンサを備え施設内を移動して施設内の複数ある区画の環境値を検出する移動体と、
施設の地図を表示する制御装置と、
を備え、
制御装置は、移動体から区画と環境値を対応付けて取得し、環境値に対応する区画に該当する地図の区画に環境値に対応した環境状態を表示させ、
移動体は、
施設内の所定の区画を通過する毎に、センサで検出された区画の環境値を含む環境測定信号を前記制御装置に送信する異常監視システムであり、
具体的には、
移動体は、施設内を移動して所定の作業を行う作業ロボットであり、
制御装置は、表示画面を備え、表示画面に施設の地図を表示して作業ロボットの管理と制御を行う制御装置であり、
作業ロボットに、
施設内の所定の環境値を検出するセンサと、
施設内を分割した区画を通過する毎に、センサで検出された区画の環境値を含む環境測定信号を制御装置に送信する環境測定部と、
が設けられ、
制御装置に、作業ロボットから受信した環境測定信号に基づいて、施設の地図の該当する区画に環境値に対応した環境状態を表示させる環境監視部が設けられた
ことを特徴とする。

（火災センサ）
作業ロボットのセンサは、煙濃度センサ、温度センサ、ＣＯセンサ、ＣＯ₂センサ、炎センサのうちのいずれかであって火災を検出する火災センサである。

（異常予兆の報知）
制御装置の環境監視部は、環境値が所定の異常予兆閾値以上で且つ異常予兆閾値より大きい所定の異常閾値未満の場合に、表示画面の施設地図の該当する区画に異常予兆を区画表示させる。

（異常予兆の正常確認）
制御装置の環境監視部は、表示画面に異常予兆を区画表示させた後に、正常確認結果を示す操作入力を検出した場合に、異常予兆の区画表示を解除して正常状態の区画表示に戻す。

（異常予兆閾値の設定）
制御装置の環境監視部は、過去に正常状態の区画表示が行われた環境値に基づいて、異常予兆閾値を動的に設定する。

（移動平均値に基づく異常予兆閾値）
制御装置の環境監視部は、過去に正常状態の区画表示が行われた環境値の移動平均値に基づいて異常予兆閾値を設定する。

（ビーコン送信器による区画識別）
施設内を分割した区画に対応して、所定の区画識別情報を含むビーコン信号を送信するビーコン送信器が設置され、
作業ロボットの環境測定部は、ビーコン信号を受信した場合に、センサで検出された区画の環境値及び区画識別情報を含む環境測定信号を制御装置に送信し、
制御装置の環境監視部は、受信された環境測定信号に含まれる区画識別情報に対応した施設の地図の区画に環境値に対応した環境状態を表示させる。

（火災報知システムとの連携）
制御装置は、火災報知システムの受信機から火災場所を含む火災情報信号を受信した場合に、表示画面の施設の地図に火災場所を表示させる。

（施設内の無線通信エリア）
制御装置は、施設内に無線通信エリアを構築し、作業ロボットと無線通信回線により接続して信号を送受信させる。

（卓上インタフェース）
制御装置は、表示画面を水平又は垂直に配置されるタッチパネル付きのテーブル画面とする卓上インタフェース装置とする。

（基本的な効果）
本発明は、異常監視システムに於いて、施設内を移動して所定の作業を行う作業ロボットと、表示画面を備え、表示画面に施設の地図を表示して作業ロボットの管理と制御を行う制御装置とを備え、作業ロボットに、施設内の所定の環境値を検出するセンサと、施設内を分割した区画を通過する毎に、センサで検出された区画の環境値を含む環境測定信号を制御装置に送信する環境測定部と、が設けられ、制御装置に、作業ロボットから受信した環境測定信号に基づいて、施設の地図の該当する区画に環境値に対応した環境状態を表示させる環境監視部が設けられたため、制御装置の表示画面に表示されている施設地図に、作業ロボットの移動により測定された環境値の状態が区画単位に表示され、環境状態に変化があると、それ以外の区画とは異なった環境状態の区画表示となり、日常とは異なる環境状態の変化を早期に捉え、担当者が現場を確認することで、例えば火災の前兆となるような施設内の異常を早期に発見して対処可能する。

（火災センサによる効果）
また、作業ロボットのセンサは、煙濃度センサ、温度センサ、ＣＯセンサ、ＣＯ₂センサ、炎センサのうちのいずれかであって火災を検出する火災センサとしたため、火災に伴う煙濃度や温度の検出に加え、ＣＯやＣＯ２の検出、更には、炎そのものの検出を行うことで、火災の前兆となるような施設内の異常を早期に発見して対処可能する。

（異常予兆の報知による効果）
また、制御装置の環境監視部は、環境値が所定の異常予兆閾値以上で且つ異常予兆閾値より大きい所定の異常閾値未満の場合に、表示画面の施設地図の該当する区画に異常予兆を区画表示させるようにしたため、煙濃度や温度等の環境値が所定の異常予兆閾値を超えて増加すると、表示画面に異常予兆区画として例えば色分けやフリッカ等により表示され、担当者は表示画面の異常予兆区画の表示から日常とは異なる環境状態の変化を知り、現場確認をすることで適切に対処することができる。

（異常予兆の正常確認による効果）
また、制御装置の環境監視部は、表示画面に異常予兆を区画表示させた後に、正常確認結果を示す操作入力を検出した場合に、異常予兆の区画表示を解除して正常状態の区画表示に戻すようにしたため、異常予兆の区画表示に対し、スタッフが現場確認することで、異常がなかった場合には、環境値が異常予兆閾値を超えていても異常予兆の区画表示を解除（消去）することで、不必要な異常予兆表示による混乱を回避可能とする。

（異常予兆閾値の設定による効果）
また、制御装置の環境監視部は、過去に正常状態の区画表示が行われた環境値に基づいて、異常予兆閾値を動的に設定するようにしており、例えば、制御装置の環境監視部は、過去に正常状態の区画表示が行われた環境値の移動平均値に基づいて異常予兆閾値を設定するようにしたため、正常状態にあった過去の日常的な環境値とは異なる変化を異常予兆として早い段階で捉えて対象可能とする。

（ビーコン送信器による区画識別の効果）
また、施設内を分割した区画に対応して、所定の区画識別情報を含むビーコン信号を送信するビーコン送信器が設置され、作業ロボットの環境測定部は、ビーコン信号を受信した場合に、センサで検出された区画の環境値及び区画識別情報を含む環境測定信号を制御装置に送信し、制御装置の環境監視部は、受信された環境測定信号に含まれる区画識別情報に対応した施設の地図の区画に環境値に対応した環境状態を表示させるようにしたため、施設内の環境監視のための区画割りを、ビーコン送信器の設置により簡単に行うことができる。

また、ビーコン送信器は、ビーコン信号（ビーコン電波）の範囲を設置場所を通過する作業ロボットが受信できる程度の狭い範囲としておくことで、作業ロボットはビーコン送信器の前を通過するときにのみ、ビーコン信号を受信して環境測定信号を確実に制御装置に送信できる。

（火災報知システムとの連携による効果）
また、制御装置は、火災報知システムの受信機から火災場所を含む火災情報信号を受信した場合に、表示画面の施設の地図に火災場所を表示させるようにしたため、作業ロボットの移動による施設内の異常表示に加え、火災報知システムとの連携により表示画面の施設の地図に火災場所を表示され、防災管理者を含む複数のスタッフが表示画面の火災場所の表示をみることで、担当スタッフに対する初期消火の指示や避難誘導の指示を迅速且つ適切に行うことを可能とする。

（施設内の無線通信エリアによる効果）
また、制御装置は、施設内に無線通信エリアを構築し、作業ロボットと無線通信回線により接続して信号を送受信させるようにしたため、作業ロボットは施設内を自由に移動しながら制御装置との間に通信接続を確立して必要な通信を可能とする。

（卓上インタフェース）
また、制御装置は、表示画面を水平又は垂直に配置されるタッチパネル付きのテーブル画面とする卓上インタフェース装置とするようにしたため、複数人が表示画面を確認しながらの異常への対応検討や作業ロボットへの指示を行うことを可能とする。

異常監視システムの概要を火災報知システムと共に示した説明図 卓上インタフェース装置の外観を示した説明図 掃除ロボットの機能構成を示したブロック図 ビーコン送信器の前を通過する掃除ロボットによる環境値の測定送信を示した説 明図 施設における掃除ロボットの走行経路とビーコン送信器の設置を示した説明図 卓上インタフェース装置に表示される施設地図における監視区画を示した説明図 卓上インタフェース装置の機能構成を示したブロック図 卓上インタフェース装置の施設地図に対する異常予兆区画の表示を示した説明図 掃除ロボットの制御を示したフローチャート 卓上インタフェース装置の制御を示したフローチャー

［異常監視システムの概要］
図１は異常監視システムの概要を火災報知システムと共に示した説明図である。

（異常監視システム）
図１に示すように、異常監視システム１２は制御装置として機能する卓上インタフェース装置１５を備え、施設内で使用している各種の作業ロボットの日常的な運用のための管理制御を集中的に行っている。

図２は卓上インタフェース装置の外観を示した説明図であり、テーブル台４４の上に、テーブル画面４６が水平に配置されており、テーブル画面４６はタッチパネル付きの液晶ディスプレイで構成されている。

再び図１を参照するに、卓上インタフェース装置１５からは施設内にＬＡＮケーブル等による伝送路２８が引き出されており、伝送路２８には無線ＬＡＮのアクセスポイント３０が接続され、施設内に無線ＬＡＮによる無線通信エリアが形成されている。

施設内で働いているスタッフ等の関係者は携帯端末３２を携帯しており、また、作業ロボットとして例えば掃除ロボット３４、搬送ロボット３６、ストレッチャーロボット３８、車椅子ロボット４０が配置され、アクセスポイント３０を経由して卓上インタフェース装置１５と通信接続されて信号を送受信可能としている。

掃除ロボット３４には施設内における所定のエリアが作業エリアとして割り当てられており、予め設定された清掃スケジュールに基づき、作業エリアを移動しながら清掃作業を自動的に行っている。

搬送ロボット３６は、スタッフによる施設内の医療現場や介護現場等の搬送先の指定に基づき、保管場所等の搬送元から必要とする機材を自動走行により運搬する作業を行っている。

ストレッチャーロボット３８や車椅子ロボット４０は歩行が困難な入院患者や高齢者を乗せ、スタッフが設定した施設内の目的地に、スタッフの付添いを伴いながら移動する支援作業を行っている。

施設内を頻繁に移動している例えば掃除ロボット３４には、施設内の環境値として例えば煙濃度を検出する煙濃度センサと、温度を検出する温度センサが搭載されている。また、掃除ロボット３４が移動して清掃作業を行っている施設内は異常監視単位となる区画に分割されており、この区画毎にビーコン送信器４２が設置されている。

ビーコン送信器４２は、監視区画を示す区画ＩＤ（区画識別情報）を含むビーコン信号を送信している。掃除ロボット３４はビーコン送信器４２の前を通過する際に、ビーコン信号を受信して区画ＩＤを取得し、そのとき検出している煙濃度や温度の環境値と区画ＩＤを含む環境測定信号を、アクセスポイント３０を経由し卓上インタフェース装置１５に送信する。

卓上インタフェース装置１５は、掃除ロボット３４からの環境測定信号を受信することで、区画ＩＤ、煙濃度及び温度を取得し、煙濃度又は温度に基づく環境状態を、図２のようにテーブル画面４６の施設地図４８の中の区画ＩＤで指定された区画に例えば色分け等により表示させる。

卓上インタフェース装置１５における施設の環境状態を示す区画表示は、正常状態を示す正常区画表示、異常の予兆を示す異常予兆区画表示、異常を示す異常区画表示に分けられる。

なお、煙濃度や温度等の環境値を検出して環境測定信号を卓上インタフェース装置１５に送信する機能は、掃除ロボット３４以外の搬送ロボット３６、ストレッチャーロボット３８、車椅子ロボット４０等の施設内を移動する他の作業ロボットにも設けているが、以下の説明は、掃除ロボット３４に設けた場合を例にとって説明する。

（火災報知システム）
図１に示すように、火災報知システム１０は受信機１４を備え、受信機１４は病院や高齢者施設等の対象施設における防災センターや管理人室等に設置されている。受信機１４は例えば端末アドレスが識別可能なＲ型であり、施設内の監視区域に引き出された監視用の伝送路１６ａに火災感知器１８と発信機２０が接続され、また、受信機１４から引き出された制御用の伝送路１６ｂに、地区音響装置２２、防火戸２４、防火シャッター２６等の端末機器が接続されている。

伝送路１６ａに接続された火災感知器１８及び発信機２０には中継機能が設けられると共に固有のアドレスが設定されている。火災感知器１８は火災に伴う煙濃度又は温度を検出しており、煙濃度又は温度が火災レベルを示す所定の閾値に達した場合に火災と判断して発報し、火災信号を受信機１４に送信する。発信機２０は火災通報操作による押釦スイッチのオンにより、火災通報信号を受信機１４に送信させる。

受信機１４は火災感知器１８からの火災信号または発信機２０からの火災通報信号を受信すると、火災代表表示を行うと共に主音響警報を出力させ、これに伴う防災担当者等が現場に出向いて火災を確認した場合の火災確定操作を受けて、受信機１４から引き出された制御用の伝送路１６ｂに接続している地区音響装置２２を作動して地区音響警報を出力させ、また、火災場所に対応した防火戸２４や防火シャッター２６を制御して防火区画を形成させる連動制御が行われる。

なお、本実施形態は、アドレス設定により火災感知器や端末機器を識別可能なＲ型の火災報知システムを例にとっているが、回線単位に火災を検出して制御するＰ型の火災報知システムであっても良い。

（火災報知システムと異常監視システムの連携）
火災報知システム１０の受信機１４は、火災信号又は火災通報信号を受信して火災警報を出力した場合、火災場所を含む火災情報信号を異常監視システム１２の卓上インタフェース装置１５に送信する。

異常監視システム１２の卓上インタフェース装置１５は、受信機１４から火災情報信号を受信した場合に、図２に示すように、テーブル画面４６の施設地図４８の中に火災区画５０を表示させる。

［異常監視システムの機能構成］
（掃除ロボットの機能構成）
図３は掃除ロボットの機能構成を示したブロック図である。図３に示すように、掃除ロボット３４には、ロボット制御部５２，アンテナ５５が接続された通信部５４、走行距離センサ５６、煙濃度センサ５８、温度センサ６０、アンテナ６１が接続されたビーコン受信部６２、操作表示部６４、音声報知部６５、走行駆動部６６及び清掃駆動部６８が設けられている。

ロボット制御部５２は、ＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路で構成しており、プログラムの実行により清掃作業を行う所定の制御機能を実現する。

通信部５４は施設内に設置されている無線ＬＡＮのアクセスポイント３０との間で無線回線による通信接続を確立して信号の送受信を行い、アクセスポイント３０を介して卓上インタフェース装置１５との間で信号を送受信させる。

走行距離センサ５６は掃除ロボット３４に設けられた走行輪の回転数に基づいて走行距離を検出して出力させる。

煙濃度センサ５８は掃除ロボット３４が移動している場所の煙濃度を検出して出力させる。温度センサ６０は掃除ロボット３４が移動している場所の温度を検出して出力させる。

ビーコン受信部６２は掃除ロボット３４が移動する施設内の区画割りに対応して設置されている図１に示したビーコン送信器４２からのビーコン信号（ビーコン電波）を受信する。

操作表示部６４は掃除ロボット３４の清掃作業に必要な各種の設定操作や起動停止等の表示と操作が行われる。例えば、操作表示部６４の操作或いはリモコン装置の操作により掃除ロボット３４を割当エリア内で走行させることで、作業経路の設定を行うことができ、その後は、清掃指示操作を行った場合、或いはタイマ管理による設定時刻に達した場合、設定した作業経路に従った清掃作業が自動的に行われる。

また、掃除ロボット３４の清掃走行パターンとして、操作表示部６４の操作表示を利用して渦巻き旋回、往復ジクザグ走行等の複数種類のパターンを予め登録しておき、その中から適宜の清掃走行パターンを選択するようにしても良い。

音声報知部６５はスピーカを備え、清掃作業中に、注意を促すためにチャイム音等の所定の注意音や音声メッセージを出力させる。

走行駆動部６６は掃除ロボット３４の走行輪を駆動する。本実施形態の掃除ロボット３４は独立して走行駆動可能な駆動輪を左右に備えており、両輪を同じ速度で回転駆動することで直進走行が行われ、何れか一方の駆動輪を回転させることで旋回走行が行われる。また、走行駆動部６６に接触センサ等を設け、壁に接触した場合に旋回又は後退させる走行駆動を可能としている。

清掃駆動部６８は、ファンによる吸入装置とゴミを掻き集める旋回ブラシ等を備え、床面の清掃作業を行うようにしている。

図４はビーコン送信器の前を通過する掃除ロボットによる環境値の測定送信を示した説明図である。図４に示すように、掃除ロボット３４が移動する施設内の壁面にはビーコン送信器４２が設置されており、また、天井面にはアクセスポイント３０が設置されている。

掃除ロボット３４には煙濃度センサ５８と温度センサ６０が搭載されており、施設内を 移動しながら施設空間の煙濃度と温度を検出している。ビーコン送信器４２は掃除ロボッ ト３４が走行する通路を横切る方向にビーコン信号（ビーコン電波）４２ａを送信している。

ビーコン送信器４２が送信するビーコン信号（ビーコン電波）４２ａの強さは、ビーコン送信器４２の前の狭い範囲が受信可能範囲となるように設定されている。このため掃除ロボット３４はビーコン送信器４２の前を通過する場合にのみ、ビーコン信号（ビーコン電波）４２ａを受信することができる。ビーコン送信器４２は、設置場所に対応した監視区画の区画ＩＤを含むビーコン信号を間欠的に送信している。

再び図３を参照するに、ロボット制御部５２には環境測定部７０の機能が設けられている。環境測定部７０は、ビーコン受信部６２を介してビーコン送信器４２からのビーコン信号を受信した場合に、受信したビーコン信号から区画ＩＤを取得し、そのとき煙濃度センサ５８と温度センサ６０で検出している煙濃度と温度に区画ＩＤを加えた情報を含む環境測定信号を生成し、通信部５４に指示してアクセスポイント３０を経由して卓上インタフェース装置１５に送信させる制御を行う。

また、環境測定部７０は、掃除ロボット３４がビーコン送信器４２の近くの受信可能範囲に停止している場合には、ビーコン信号を受信する毎に、そのとき検出している煙濃度と温度にビーコン信号の受信で取得した区画ＩＤを含めた環境測定信号を送信させる制御を行う。

更に、環境測定部７０は、掃除ロボット３４がビーコン送信器４２の受信可能範囲を外れた場所に停止しているか、移動している場合には、ビーコン信号が受信できなくとも、最新のビーコン信号の受信後に、所定の時間が経過する毎に、最新のビーコン信号の受信で取得された区画ＩＤ、そのとき検出されている煙濃度と温度を含む環境測定信号を生成して送信させる制御を行う。

（施設の区画割りとビーコン送信器の設置）
図５は施設における掃除ロボットの走行経路とビーコン送信器の設置を示した説明図である。図５に示すように、本実施形態の異常監視システムが設置される施設１００は、病院の入院病棟を例にとっており、スタッフステーションを中心として上下両側に示す病室が配置され、病室並びの中央付近にはラウンジが配置されている。また、スタッフステーションの左右両側にはエレベータ（ＥＬ）室と階段室が配置されている。

このような施設１００において、掃除ロボット３４には矢印で示す作業経路１０２が設定されており、１又は複数の掃除ロボット３４が作業経路１０２を走行しながら清掃作業を自動的に行っている。

掃除ロボット３４の作業経路１０２に沿っては、施設１００内の区画割りに対応して複数のビーコン送信器４２が設置されている。

図６は図２に示した卓上インタフェース装置に表示される施設地図における監視区画を示した説明図である。図６に示すように、図５に示した掃除ロボット３４の作業経路１０２に沿って配置されたビーコン送信器４２に対応して、施設内は監視区画Ａ１〜Ａ３０に区分けされ、区画ＩＤ１〜ＩＤ３０が設定されている。図５のビーコン送信器４２は、図６の監視区画Ａ１〜Ａ３０に１台ずつ配置される関係にある。

図６の監視区画Ａ１〜Ａ３０は、卓上インタフェース装置１５による環境状態の区画表示に利用され、正常区画、異常予兆区画、異常区画の何れかの区画表示が行われることになる。

（卓上インタフェース装置の機能構成）
図７は卓上インタフェース装置の機能構成を示したブロック図である。図７に示すように、卓上インタフェース装置１５には、装置制御部７２，通信部７４、伝送部７６、液晶ディスプレイ７８、タッチパネル８０、表示部８２、操作部８４、音声報知部８５及びデータベース８６が設けられている。液晶ディスプレイ７８とタッチパネル８０はテーブル画面４６を構成している。

装置制御部７２は、ＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路で構成しており、プログラムの実行により所定の制御機能を実現する。通信部７４から施設内に向けてＬＡＮケーブルを用いた伝送路２８が引き出され、伝送路２８に接続されたアクセスポイント３０との間で例えばイーサネット（登録商標）に従って信号の送受信が行われる。

表示部８２、操作部８４、音声報知部８５は、卓上インタフェース装置１５に必要な各種の表示、操作、音声出力を行う。

データベース８６には、作業ロボットを管理制御するためにテーブル画面４６に表示される施設の地図情報や日常管理で画面表示される各種の情報が格納されている。

装置制御部７２は、テーブル画面４６に施設地図を表示させ、図１に示した施設内で使用している掃除ロボット３４、搬送ロボット３６、ストレッチャーロボット３８及び車椅子ロボット４０等の作業ロボットの運用に関する情報を、メニュー選択等により表示し、作業状況の確認や必要な制御を指示する操作等を可能としている。

また、装置制御部７２は、伝送部７６を介して図１に示した火災報知システム１０の受信機１４から火災情報信号を受信した場合に、図２に示すように、テーブル画面４６に表示している施設地図４８の中に火災場所を示す火災区画５０を表示させる。

なお、装置制御部７２は、複数階層の施設の場合には、火災階の施設地図に加え、火災による危険性の高い直上階の地図を同時に表示させ、また、選択操作により任意の階の地図を表示可能としている。

（卓上インタフェース装置の異常監視機能）
卓上インタフェース装置１５の装置制御部７２には、環境監視部８８の機能が設けられる。環境監視部８８は、図６に示したテーブル画面４６の施設地図４８における監視区画Ａ１〜Ａ３０に対し、掃除ロボット３４で検出した煙濃度や温度の環境値に対応した環境状態を表示させる。

（煙濃度による異常監視）
卓上インタフェース装置１５による施設の異常監視を、掃除ロボット３４により煙濃度を測定する場合について説明すると次のようになる。

環境監視部８８は、掃除ロボット３４から受信した環境測定信号から取得された煙濃度Ｄが所定の異常予兆閾値Ｄｔｈ１以上で且つ異常予兆閾値Ｄｔｈ１より大きい所定の異常閾値Ｄｔｈ２未満の場合に、テーブル画面４６の区画ＩＤｉで特定される施設地図４８の該当する監視区画Ａｉに異常予兆を区画表示させる制御を行う。

ここで、環境監視部８８は、日常とは異なる程度の煙濃度の変化を捉える必要があることから、例えば、異常予兆閾値Ｄｔｈ１はＤｔｈ１＝１％／ｍといった火災感知器では使用されない低い煙濃度が設定され、また、異常閾値Ｄｔｈ２は例えばＤｔｈ２＝５％／ｍと１級火災感知器に相当する煙濃度が設定される。

なお、煙濃度は日常は概ね０％／ｍであり、日常的な煙濃度の変化を捉えて異常予兆閾値の設定に反映させる必要はなく、煙濃度の異常予兆閾値は所定の固定値として設定すれば良い。しかしながら、例えば給湯室など煙濃度が日常的に変化するような場所においては、状況に応じて煙濃度の予兆値を変動するようにしても良い。

一例として、図６の監視エリアＡ１０に移動して清掃作業を行っている掃除ロボット３４から受信した環境測定信号により取得された煙濃度Ｄが異常予兆閾値Ｄｔｈ１に達していたとすると、環境監視部８８は、監視エリアＡ１０の異常予兆を判別し、図８に示すように、テーブル画面４６の施設地図４８の中の警戒区画（ラウンジ）Ａ１０を特定の表示色とするなどして異常予兆区画１０４を表示させ、また、異常予兆を示す警報音を出力させる制御を行う。

このような卓上インタフェース装置１５で図８に示す異常予兆区画１０４の表示が行われた場合、担当スタッフは警戒区画Ａ１０に出向いて現場確認し、必要な対応を取ることになる。

また、異常予兆区画１０４の表示に対応したスタッフの現場確認により異常が発見されなかった場合には、卓上インタフェース装置１５で正常確認操作が行われる。このため、環境監視部８８は、異常予兆区画を表示した状態で、その区画を指定した所定の正常確認操作を検出した場合、異常予兆区画１０４の表示を解除して正常状態の区画表示に戻す制御を行う。

また、環境制御部８８は、掃除ロボット３４から受信した環境測定信号により取得された煙濃度Ｄが異常閾値Ｄｔｈ２以上となることを判別した場合には、監視区画の異常と判断し、テーブル画面４６の施設地図４８の中の該当する監視区画を異常を示す特定の表示色とするなどして異常区画を表示させる制御を行う。

（温度による異常監視）
卓上インタフェース装置１５による施設の異常監視を、掃除ロボット３４により温度を測定する場合について説明すると次のようになる。

環境監視部８８は、掃除ロボット３４から受信した環境測定信号から取得された温度Ｔが所定の異常予兆閾値Ｔｔｈ１以上で且つ異常予兆閾値Ｔｔｈ１より高い所定の異常閾値Ｔｔｈ２未満の場合に、テーブル画面４６の区画に対応した施設地図４８の該当する監視区画Ａｉに異常予兆を区画表示させる制御を行う。

ここで、温度の異常予兆閾値Ｔｔｈ１は、過去に正常状態の区画表示が行われた温度に基づいて動的に設定される。例えば、温度の異常予兆閾値Ｔｔｈ１は、過去に得られた正常区画表示に対応した所定数の温度の移動平均値Ｔａを求め、この移動平均値Ｔａに所定の温度変化ΔＴ１を加算することで、
Ｔｔｈ１＝Ｔａ＋ΔＴ１
として設定する。ここで、温度変化ΔＴ１は数度以下とすることで、日常とは異なる程度の変化を異常予兆として捉えることが可能となる。

また、異常閾値Ｔｔｈ２は、移動平均ＴａにΔＴ１より高い所定の温度変化ΔＴ２を加算することで、
Ｔｔｈ２＝Ｔａ＋ΔＴ２
として設定する。ここで、温度変化ΔＴ２は数度以上とすることで、火災の前兆となるような温度上昇を捉えることが可能となる。

なお、異常閾値Ｔｔｈ２は固定値を設定しても良い。また、移動平均値Ｔａの算出には、異常予兆の区画表示が行われた後に、現場確認により正常であることが確認されて異常予兆が解除された測定温度も含めて算出することが望ましい。更に、環境値の移動平均値に基づく異常予兆閾値や異常閾値の設定は、温度以外の環境値に適用しても良い。

［異常監視システムの制御動作］
（掃除ロボットの制御動作）
図９は掃除ロボットの制御を示したフローチャートであり、図３に示した掃除ロボット３４のロボット制御部５２による制御動作となる。

図９に示すように、掃除ロボット３４のロボット制御部５２は、ステップＳ１で所定の作業スケジュールに従って自己に割り当てられた作業エリアを走行しながら自動清掃制御を行っており、自動清掃制御中にステップＳ２で煙濃度センサ５８により煙濃度を検出すると共に温度センサ６０により温度を検出している。

続いて、ロボット制御部５２はステップＳ３でビーコン送信器４２から送信されたビーコン信号の受信を判別するとステップＳ４に進み、受信したビーコン信号から取得された区画ＩＤを保持し、ステップＳ５に進んで、ステップＳ２で検出された煙濃度、温度、及びステップＳ４で保持された区画ＩＤを含む環境測定信号を生成して卓上インタフェース装置１５に送信する。

また、ステップＳ３でビーコン信号の受信が判別されない場合はステップＳ６に進み、ビーコン信号の受信が判別されずに最新のビーコン信号の受信から所定時間経過したことを判別するとステップＳ５に進み、ステップＳ２で検出された煙濃度、温度、及びステップＳ４で保持された最新のビーコン信号の受信で取得された区画ＩＤを含む環境測定信号を生成して卓上インタフェース装置１５に送信する。

（卓上インタフェース装置の制御動作）
図１０は卓上インタフェース装置の制御動作を示したフローチャートであり、図７に示した卓上インタフェース装置１５の環境監視部８８による制御動作となる。

図１０に示すように、卓上インタフェース装置１５の環境監視部８８は、ステップＳ１１で異常監視の対象とする施設地図をテーブル画面に表示しており、続いてステップＳ１２に進んで掃除ロボット３４からの環境測定信号の受信を判別すると、環境測定信号から取得された区画ＩＤに対応した煙濃度や温度の環境値を更新する。

続いてステップＳ１４に進み、環境監視部８８は、ステップＳ１３で更新された環境値が所定の異常予兆閾値以上で且つ所定の異常閾値未満であることを判別するとステップＳ１５に進み、環境測定信号から取得された区画ＩＤに対応した施設地図の区画を、異常予兆の区画表示にすると共に異常予兆を示す警報音を出力させる。

続いてステップＳ１６に進み、環境監視部８８は、異常予兆区画の報知に対応してスタッフが現場を確認して正常な場合に行われる正常確認の入力操作を判別するとステップＳ１７に進み、異常予兆の区画表示と警報音を解除して正常状態に戻す。

また、環境監視部８８は、ステップＳ１４で環境値が異常予兆の閾値範囲にないことを判別した場合はステップＳ１８に進み、環境値が異常閾値以上であることを判別するとステップＳ１９に進み、環境測定信号の受信で取得された区画ＩＤに対応した施設地図の監視区画を異常を示す異常区画の表示にすると共に異常発生を示す警報音を出力させる。

また、環境監視部８８は、ステップＳ１８で環境値が異常閾値以上でないことを判別した場合はステップＳ２０に進み、環境測定信号の受信で取得された区画ＩＤに対応した施設地図の監視区画を正常を示す正常区画の表示とする。

続いて、環境監視部８８はステップＳ２１に進み、火災報知システム１０の受信機１４からの火災情報信号の受信を判別するとステップＳ２２に進み、火災場所となる施設地図の区画を、火災を示す火災区画の表示にすると共に、火災発生を示す警報音を出力させる。

続いて、環境監視部８８は、ステップＳ２３で受信機１４からの火災復旧信号の受信を判別するとステップＳ２４に進み、火災区画の表示制御を復旧させ、ステップＳ１２に戻る。

［本発明の変形例］
（作業ロボットの位置検出）
上記の実施形態は、施設内に割り付けられた監視区画毎に、ビーコン送信器を配置して区画ＩＤを含むビーコン信号を送信し、ビーコン信号を受信した作業ロボットから区画ＩＤと環境値を含む環境測定信号を卓上インタフェース装置に送信しているが、これに限定されない。例えば、作業ロボットにＧＰＳ受信機を搭載して位置情報を検出し、環境値と共に卓上インタフェース装置に送信するようにしても良い。

また、作業ロボットは、走行距離と旋回角に基づき、作業経路における現在位置を検出し、所定周期で送信する環境測定信号に環境値と共に現在位置を示す情報を含めて送信するようにしても良い。

（対象施設）
上記の実施形態は避難困難者が予想される病院や高齢者施設を例にとっているが、これに限定されない。例えば、多数の人が出入りするオフィスビルや商業施設等の適宜の施設を対象としても良い。

（その他）
上記の実施形態は環境センサとして煙濃度センサと温度センサを用いているが、例えばＣＯセンサやＣＯ₂センサ、炎センサ等の火災を検出する火災センサを用いて、火災報知システムと連携させるようにしても良い。また、毒性のガスを検出するセンサ等を用いて、テロ対策などの、火災以外への対策とするようにしても良い。

上記の実施形態は異常予兆閾値を動的に設定し環境値が超えることで異常を予兆するようにしたが、環境値の時間的な変化、例えば環境値の変化速度を考慮した異常予兆の判定としても良い。

また、卓上インタフェース装置上で安全度を表示する際、色の変化などを用いて、例えば等高線のように危険度を表示するようにしても良い。

また、卓上インタフェース装置に代え、ＶＲ（バーチャルリアリティ）などの表示端末と操作端末を使用することにより表示と操作を可能にしても良い。

また本発明は、その目的と利点を損なわ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：火災報知システム
１２：異常監視システム
１４：受信機
１５：卓上インタフェース装置
１６ａ，１６ｂ，２８：伝送路
１８：火災感知器
２０：発信機
２２：地区音響装置
２４：防火戸
２６：防火シャッター
３０：アクセスポイント
３２：携帯端末
３４：掃除ロボット
３６：搬送ロボット
３８：ストレッチャーロボット
４０：車椅子ロボット
４２：ビーコン送信器
４６：テーブル画面
４８：施設地図
５０：火災区画
５２：ロボット制御部
５４，７４：通信部
５６：走行距離センサ
５８：煙濃度センサ
６０：温度センサ
６２：ビーコン受信部
６４：操作表示部
６５，８５：音声報知部
６６：走行駆動部
６８：清掃駆動部
７０：環境測定部
７２：装置制御部
７６：伝送部
７８：液晶ディスプレイ
８０：タッチパネル
８２：表示部
８４：操作部
８６：データベース
１００：施設
１０２：作業経路
１０４：異常予兆区画

Claims (12)

1. 所定の環境値を検出するセンサを備え施設内を移動して前記施設内の複数ある区画の環境値を検出する移動体と、
   前記施設の地図を表示する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記移動体から前記区画と前記環境値を対応付けて取得し、前記環境値に対応する区画に該当する前記地図の区画に前記環境値に対応した環境状態を表示させる
   ことを特徴とする異常監視システム。
   
2. 請求項１記載の異常監視システムに於いて、
   前記移動体は、
   前記施設内の所定の区画を通過する毎に、前記センサで検出された前記区画の環境値を含む環境測定信号を前記制御装置に送信する
   ことを特徴とする異常監視システム。
   
3. 請求項２記載の異常監視システムに於いて、
   前記移動体は、施設内を移動して所定の作業を行う作業ロボットであり、
   前記制御装置は、表示画面を備え、前記表示画面に前記施設の地図を表示して前記作業ロボットの管理と制御を行う制御装置であり、
   前記作業ロボットに、
   前記施設内の所定の環境値を検出するセンサと、
   前記施設内を分割した区画を通過する毎に、前記センサで検出された前記区画の環境値を含む環境測定信号を前記制御装置に送信する環境測定部と、
   が設けられ、
   前記制御装置に、前記作業ロボットから受信した前記環境測定信号に基づいて、前記施設の地図の該当する区画に前記環境値に対応して環境状態を表示させる環境監視部が設けられた
   ことを特徴とする異常監視システム。
   
4. 請求項３記載の異常監視システムに於いて、
   前記作業ロボットの前記センサは、煙濃度センサ、温度センサ、ＣＯセンサ、ＣＯ2センサ、炎センサのうちのいずれかであって火災を検出する火災センサであることを特徴とする異常監視システム。
   
5. 請求項３記載の異常監視システムに於いて、
   前記制御装置の前記環境監視部は、前記環境値が所定の異常予兆閾値以上で且つ前記異常予兆閾値より大きい所定の異常閾値未満の場合に、前記表示画面の前記施設の地図の該当する区画に異常予兆を区画表示させることを特徴とする異常監視システム。
   
6. 請求項５記載の異常監視システムに於いて、
   前記制御装置の前記環境監視部は、前記表示画面に前記異常予兆を区画表示させた後に、正常確認結果を示す操作入力を検出した場合に、前記異常予兆の区画表示を解除して正常状態の区画表示に戻すことを特徴とする異常監視システム。
   
7. 請求項５記載の異常監視システムに於いて、
   前記制御装置の前記環境監視部は、過去に正常状態の区画表示が行われた前記環境値に基づいて、前記異常予兆閾値を動的に設定することを特徴とする異常監視システム。
   
8. 請求項７記載の異常監視システムに於いて、
   前記制御装置の前記環境監視部は、過去に正常状態の区画表示が行われた前記環境値の移動平均値に基づいて、前記異常予兆閾値を設定することを特徴とする異常監視システム。
   
9. 請求項３記載の異常監視システムに於いて、
   前記施設内を分割した区画に対応して、所定の区画識別情報を含むビーコン信号を送信するビーコン送信器が設置され、
   前記作業ロボットの環境測定部は、前記ビーコン信号を受信した場合に、前記センサで検出された前記区画の環境値及び前記区画識別情報を含む環境測定信号を前記制御装置に送信し、
   前記制御装置の前記環境監視部は、受信された前記環境測定信号に含まれる前記区画識別情報に対応した前記施設の地図の区画に前記環境値に対応した環境状態を表示させることを特徴とする異常監視システム。
   
10. 請求項３又は９記載の異常監視システムに於いて、
    前記制御装置は、火災報知システムの受信機から火災場所を含む火災情報信号を受信した場合に、前記表示画面の前記施設の地図に前記火災場所を表示させることを特徴とする異常監視システム。
    
11. 請求項３記載の異常監視システムに於いて、
    前記制御装置は、前記施設内に無線通信エリアを構築し、前記作業ロボットと無線通信回線により接続して信号を送受信させることを特徴とする異常監視システム。
    
12. 請求項３記載の異常監視システムに於いて、
    前記制御装置は、表示画面を水平又は垂直に配置されるタッチパネル付きのテーブル画面である卓上インタフェース装置とすることを特徴とする異常監視システム。

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