JPH05159187A

JPH05159187A - 移動型警備用ロボットを用いた警備方法

Info

Publication number: JPH05159187A
Application number: JP3348494A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kanemoto; 准一金本; Koji Horii; 浩司堀井
Original assignee: Sohgo Security Services Co Ltd
Current assignee: Sohgo Security Services Co Ltd
Priority date: 1991-12-06
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 1993-06-25
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JP3250105B2

Abstract

(57)【要約】【目的】移動型警備用ロボットの巡回経路の環境条件
に適合した警報基準を自動的に得ることができ、時間や
手間を削減でき、信頼性のある警報出力を得る。【構成】移動型警備用ロボットを正規巡回時以前に所
定経路で予備巡回させ、このときの警備ロボットの位置
データと共に、検知手段２ａの出力を記憶し、検知出力
の最大値と最小値から警報基準を決定し、正規巡回時の
検知手段２ａの出力を警報基準と比較することにより警
備対象が異常か否かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、警備対象を所定の経
路で自律走行移動しながら警備対象内における不審者の
侵入、火災やガス漏れの発生等の異常事態を検知し、警
報を出力する移動型警備用ロボットを用いた警備方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、警備対象内における不審者の侵入
や火災の発生等の緊急事態の発生を検知するセンサは警
備対象内の一部分（警備区域）に固定設置され、警備区
域内の異常事態発生によって変化するセンサ出力と警報
の要不要を判定するために予め定められたスレッショル
ド値（警報レベル）とを比較し、センサ出力がスレッシ
ョルド値を越えていた場合に異常状態を検知して警報を
発し、または異常状態の種別に応じた処理（スプリンク
ラーによる消火等）を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固定設
置型の警備用センサは一定の検知エリア内の異常事態発
生によるセンサの出力変化を検知するため、そのスレッ
ショルド値が回路上で固定となっている場合が多い。こ
のため、従来の警備用センサを移動型ロボットに搭載
し、空間的にも時間的にも種々変化する巡回経路を移動
させた場合、異常事態以外の現象例えば赤外線熱検知器
に対する避難誘導灯の発熱などにより誤った警報を発し
たり、あるいは異常状態が発生しているにもかかわらず
警報を出さない等の不都合が生じた。

【０００４】又、巡回経路の状態に合せてスレッショル
ド値の設定を行なう場合、専門の人間が膨大な環境デー
タからスレッショルド値を経験的、理論的に決める必要
があり、初期設定にきわめて多くの時間と人件費がかか
った。このため、警備ロボットによる警備が高価にな
り、警備ロボットの普及に障害となった。

【０００５】さらに、限定された経路での条件設定であ
るために、周囲条件が変化すると警報の精度が低下し、
またセンサ素子の特性のバラツキによっても精度が低下
し、信頼性が低下した。

【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、巡回経路の環境条件に関わら
ず信頼性が高く、かつ時間や人件費がかからず安価な移
動型警備用ロボットを用いた警備方法を得ることを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る移動型警
備用ロボットを用いた警備方法は、移動型警備用ロボッ
トを正規巡回時以前に所定経路で予備巡回させ、このと
きの検知手段の出力の最大値と最小値から警報基準を決
定し、正規巡回時の検知手段の出力をこの警報基準と比
較することにより警備対象が異常か否かを判定し、異常
な場合には警報を出力するものである。

【０００８】又、この発明に係る移動型警備用ロボット
を用いた警備方法は、移動型警備用ロボットを正規巡回
時以前に所定経路で予備巡回させ、このときの巡回経路
の所定区間毎の警備ロボットの位置と検知手段の出力に
より各区間毎の最大値と最小値から警報基準を決定し、
正規巡回時の巡回経路の各区間毎の検知手段の出力を対
応区間の警報基準と比較することにより警備対象を細分
化して異常か否かを判定し、異常な場合には警報を出力
するものである。

【０００９】

【作用】この発明においては、移動型警備用ロボットは
正規巡回以前に予備巡回を行ない、このときの検知手段
の出力の最大値と最小値から警報基準が決定され、巡回
経路の環境条件に合わせて自動的に警報基準が決定され
る。

【００１０】又、この発明においては、移動型警備用ロ
ボットの予備巡回時の巡回経路の各区間毎の警備ロボッ
トの位置と検知手段の出力により各区間毎の最大値と最
小値から警報基準が決定され、巡回経路の各区間毎の環
境条件に合せて自動的に警報基準が決定される。

【００１１】

【実施例】

実施例１以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。図１
はこの実施例による移動型警備用ロボットの構成を示
し、１は移動型警備用ロボットの制御、巡回計画の実行
や警報の出力等の処理を行なう主制御部であり、移動型
警備用ロボットが巡回する経路やその経路上の各地点か
ら周囲の壁までの距離情報など移動に必要なデータ群
（経路地図）等を記憶する記憶部１ｂと、高速でデータ
を処理する処理部（ＣＰＵ）１ａからなる。

【００１２】２は警備用センサ部であり、警備対象の異
常事態を検出した場合に主制御部１へ異常検知信号を出
力する。３は移動機構制御部であり、移動制御部３ａと
機構駆動部３ｂと移動部（例えば車輪）３ｃと移動部３
ｃに付設された移動距離検出センサ（例えば回転計測用
エンコーダ等の内界センサ）３ｄにより構成され、主制
御部１からの指令によって移動、停止を行なう。４は環
境認識用センサ部であり、例えばロボットと周囲の壁と
の距離を測定する超音波距離センサ、光電式距離セン
サ、画像センサ等の外界の環境認識用センサである。主
制御部１は環境認識用センサ部４及び移動距離検出セン
サ３ｄからの情報と記憶部１ｂで記憶している経路地図
との比較により、実時間でロボット自身の位置を認識す
る。

【００１３】図２は警備用センサ部２の詳細ブロック図
であり、警備用センサ部２は遠赤外線検知素子（サーモ
パイル）からなる検知素子２ａと、検知素子２ａの出力
を増幅する増幅部２ｂと、増幅部２ｂの出力をＡ／Ｄ変
換するＡ／Ｄ変換部２ｃと、Ａ／Ｄ変換部２ｃからの信
号を受取り、演算及びスレッショルド値との比較により
警報出力の有無を判定し、警報を処理部１ａに出力する
信号処理制御部２ｄから構成されており、遠赤外線を検
出して警備区域内における侵入者、火災等の異常事態を
検知し、警報を出力する。

【００１４】信号処理制御部２ｄは処理部２ｅとこの処
理部２ｅを介してＡ／Ｄ変換部２ｃからの信号を記憶す
る記憶部２ｆから構成され、また信号処理制御部２ｄは
増幅部２ｂと制御線Ｃ_a，Ｃ_bにより接続されており、
増幅率とオフセット電圧を自由に変更することができ
る。オフセット電圧とは、検出エリア内に異常状態が発
生していない平常時の警備用センサ部２の出力値であ
り、警報を判定する際の背景値である。

【００１５】図３は移動型警備用ロボットの巡回経路の
簡単な例であり、図１に示す構成の警備用ロボットは待
機場所Ａから出発して各部屋５ａ〜５ｆに沿った経路Ａ
〜Ｈを任意の組合せで巡回移動し、放射赤外線量を異常
に放射する熱源（例えば、人体や火災、配電盤の異常過
熱等）を探索し、異常熱源を検知した場合に警報を発す
る。図４（ａ），（ｂ）は各巡回経路Ａ〜Ｈにおける放
射赤外線計測による温度分布例を示しており、警備用ロ
ボットは巡回中に検知素子２ａにより周囲の温度分布を
測定する。なお、図４（ａ），（ｂ）においては、上下
２つの測定値が記されているが、これは円内の拡大図が
示すように測定値の包絡線を表現している。

【００１６】次に、上記構成の移動型警備用ロボットの
動作を説明する。警備用ロボットは図３に示した警備対
象内の巡回経路を所定の時間々隔で巡回移動する。ま
ず、待機場所Ａを出発し、記憶部１ｂに記憶された警備
対象を巡回移動するために必要な経路地図と環境認識用
センサ部４及び移動距離検出センサ３ｄから求めたロボ
ット位置とを比較し、巡回経路上での自分の位置を正確
に判断、認識しながら、警備対象内の各経路Ａ〜Ｈを予
め決定した巡回計画に従って巡回移動する。巡回移動が
終了して待機場所Ａに戻り、一定時間待機した後、任意
の経路を巡回する場合は、新たな巡回計画を作成し、巡
回を開始する。

【００１７】次に、移動型警備用ロボットの動作を図５
のフローチャートによって説明する。まず、警備用ロボ
ットは実際の巡回を行なう前に初期化のための予備巡回
を行なう。即ち、ステップ１でスタートし、ステップ２
では全巡回経路Ａ〜Ｈを巡回する巡回計画を立て、予備
巡回を開始する。ステップ３では、警備用センサ部２は
予備巡回開始と同時に検知端子２ａからの温度検出信号
を増幅部２ｂ及びＡ／Ｄ変換部２ｃを介して取り込み、
当該経路の平常時の環境温度をリアルタイムで計測す
る。この際の測定例を図４（ａ）に示す。

【００１８】ステップ４で初期化終了の判定を行なった
後、未了の場合はステップ１１では、全巡回経路Ａ〜Ｈ
を移動して取り込んだ温度検出信号を処理部２ｅで比較
し、最もレベルが高い信号データ（最大値）（イ）と最
もレベルが低い信号データ（最小値）（ロ）を記憶部２
ｆに記憶する。警備用ロボットが全巡回経路を巡回後待
機場所Ａに戻って待機状態に入ると、初期化が終了して
検知端子２ａからの出力データの取り込みを中止し、ス
テップ５では記憶部２ｆに格納された最大値（イ）と最
小値（ロ）を処理部２ｅに出力し、警報レベルの算出を
実施する。

【００１９】処理部２ｅでは、警報レベル（スレッショ
ルド値）の算出を（１），（２）式によって実行し、全
経路Ａ〜Ｈの上限警報レベル（ハ）と下限警報レベル
（ニ）とを算出する。上限警報レベル＝最大値＋｛ゲイン×（最大値−最小値）＋オフセット｝（１）下限警報レベル＝最小値−｛ゲイン×（最大値−最小値）＋オフセット｝（２）ゲイン及びオフセットの値は可変であり、これによって
警備用センサ部２の感度を変えることができる。又、上
限警報レベルとは、雰囲気温度より表面温度が高いもの
を検出するためのしきい値であり、下限警報レベルとは
雰囲気温度より表面温度が低いもの（例えば、気温が高
い場合の人間）を検出するためのしきい値である。

【００２０】警報を出すためには、上限警報レベル
（ハ）は回路系より求められるセンサ出力の理論的最大
値と実際の最大値（イ）との間になければならない。同
様に、下限警報レベル（ニ）はセンサ出力の理論的最小
値と実際の最小値（ロ）との間になければならない。
又、処理部２ｅは、最大値と最小値の差及び平均レベル
からオフセット及び増幅率（ゲイン）が適切かどうかを
下式により判定する。まず、オフセットの判定はオフセット下限値＜巡回経路内温度平均値＜オフセット上限値（３）により行ない、増幅率の判定は最大値−最小値＜増幅率しきい値（４）により行なう。ただし、増幅率しきい値、オフセット上
限値、下限値は増幅部２ｂの出力範囲等から導き出され
る値である。

【００２１】上記（３）、（４）式が成り立てば、上限
警報レベルと下限警報レベルは決定する。成り立たない
場合には、制御線Ｃ_a，Ｃ_bを介して調整を行なう。調
整した場合は、調整した値を基準に巡回経路内の最大値
（イ）と最小値（ロ）に対して補正を行ない、再度
（１）、（２）式によって上限警報レベルと下限警報レ
ベルを算出し、記憶部２ｆに記憶する。以上の処理を警
備用ロボットの待機時間内に行なう。

【００２２】初期化が終了すると、ステップ６で実際の
巡回を開始し、ステップ７では警備用センサ部２の検知
素子２ａから初期処理と同様の手順で温度検出データを
取り込む。ステップ８では巡回終了か否かを判定し、終
了していない場合にはステップ９で処理部２ｅにより取
り込まれたデータと上記上限警報レベル（ハ）及び下限
警報レベル（ニ）との比較を行ない、取り込まれたデー
タが上限警報レベル（ハ）を上回った場合と下限警報レ
ベル（ニ）を下回った場合には警報と判定し、ステップ
１０では信号処理制御部２ｄから主制御部１の処理部１
ａに警報を出力し、主制御部１は外部の監視センタに対
して警報を出力する。

【００２３】巡回が終了した場合には、ステップ１２で
警備用ロボットは再び待機状態に入り、搭載している蓄
電池への充電などを行ない、ステップ６に戻って再び実
務巡回を実行する。

【００２４】実施例２図４（ａ）に示すように全巡回経路Ａ〜Ｈ内での温度分
布の幅は大きく、上限警報レベル（ハ）が高く、下限警
報レベル（ニ）が低くなる傾向がある。このため、実施
例１では図４（ａ）の巡回経路Ｅに記した二点鎖線
（ホ）に示すような温度分布を有する物体があった場
合、上限警報レベル（ハ）に達せず、警報と判定できな
い。そこで、警備用センサ部２や記憶部１ｂの記憶容量
に余裕がある場合には、実施例２として、最大値と最小
値を各巡回経路毎に決定し、警報レベルも各巡回経路毎
に決定する。

【００２５】例えば、図４（ｂ）に示すように、初期化
処理において各巡回経路Ｂ〜Ｈ毎に最大値Ｂ₁〜Ｈ₁及
び最小値Ｂ₂〜Ｈ₂を決定し、これらの値を（１）、
（２）式に代入して巡回経路Ｂ〜Ｈ毎に上限警報レベル
Ｂ₃〜Ｈ₃及び下限警報レベルＢ₄〜Ｈ₄を算出記憶
し、実際の巡回時には各巡回経路毎にこれらの警報レベ
ルを用いて警報の有無を判定する。このように、実施例
２では各巡回経路毎に警報レベルを設定しているので、
警報を出力すべきか否かの判定を精度良く行なうことが
でき、例えば図４（ａ）の（ホ）に示すような場合にも
警報を出力することができる。

【００２６】なお、実施例２では各巡回経路毎に警報レ
ベルを設定したが、これをさらに細分化し、ロボットの
所定移動距離毎に最大値、最小値を求め、これを
（１）、（２）式に代入して警報レベルを算出するよう
にすれば、さらに警報出力の精度を高めることができ
る。この場合に、警備用センサ部２の記憶部２ｆの容量
が不足したときは、主制御部１の記憶部１ｂに記憶され
た経路地図上にデータを記憶させることにより対応する
ことができ、また巡回経路とその警報レベルとの対応違
いを防止することができる。又、上記各実施例では検知
素子２ａとして遠赤外線検知素子を用いたが、他の種類
の検知素子を用いてもよい。さらに、処理部２ｅの処理
を処理部１ａで行なわせることにより、ロボットの移動
に呼応して迅速な対応が可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、移動型
警備用ロボットを予備巡回させ、巡回経路の環境条件に
合せて自動的に警報基準を決定しており、巡回経路の環
境条件に適合した警報基準を定めることができ、精度が
高く信頼性のある警報出力を発生させることができる。
又、予備巡回をすることにより警報基準を自動的に決定
することができるので、初期設定に熟練者が持つ経験的
なノウハウが不要となり、時間や労力を削減することが
でき、移動型警備用ロボットの普及にも役立つ。

【００２８】又、この発明によれば、巡回経路の各区間
毎に警報基準が決定されるので、各区間毎の環境条件に
合せて警報基準が決定され、より精度の高い警報出力を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による移動型警備用ロボットの構成図
である。

【図２】この発明による移動型警備用ロボットの警備用
センサ部の構成図である。

【図３】この発明による移動型警備用ロボットの巡回経
路図である。

【図４】この発明の実施例１及び実施例２による移動型
警備用ロボットを巡回経路に巡回させた際の測定値及び
警報基準を示す図である。

【図５】この発明による移動型警備用ロボットの動作を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１主制御部２警備用センサ部３移動機構制御部４環境認識用センサ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】警備対象の状態を検知する検知手段を有
し、警備対象を所定の経路で巡回する移動型警備用ロボ
ットを用いた警備方法において、該ロボットを警備のた
めの巡回以前に所定経路で予備巡回させ、このときの検
知手段の出力の最大値と最小値を記憶し、この最大値と
最小値から警報基準を決定し、警備のための巡回の際の
検知手段の出力を警報基準と比較することにより警備対
象が異常か否かを判定し、異常な場合には警報を出力す
る移動型警備用ロボットを用いた警備方法。
【請求項２】警備対象の状態を検知する検知手段を有
し、警備対象を所定の経路で巡回する移動型警備用ロボ
ットを用いた警備方法において、該ロボットを警備のた
めの巡回以前に所定経路で予備巡回させ、このときの検
知手段の出力の最大値と最小値を巡回経路の所定区間毎
に警備ロボットの位置データと共に記憶し、検知出力の
各最大値と各最小値から各区間毎の警報基準を決定し、
警備のための巡回の際の検知手段の各区間毎の出力を対
応区間の警報基準と比較することにより警備対象が異常
か否かを判定し、異常な場合には警報を出力する移動型
警備用ロボットを用いた警備方法。