(57)【要約】【課題】装置本体部に対して斜め後方から衝撃が加わった際に、障害物の検知を適正に行う。【解決手段】所定の室内の床面上を自立走行するセキュリティロボットであって、上側カバー部に設けられた左右の側方カバー部材を有し、装置本体部に側方から加わる衝撃を緩衝する側方衝撃緩衝部と、側方カバー部材と障害物の接触に基づいて、障害物を検知する障害物検知センサとを備え、障害物検知センサは、側方カバー部材に取り付けられ、障害物の検知状態を切り替える検知状態切替部材３０を備え、さらに、側方カバー部材に斜め後方から斜めに衝撃が加わった場合に、障害物検知センサによる障害物の検知状態を切り替えるように検知状態切替部材の移動を案内する突状軸部１９５及び挿通孔部１８７並びに突片部１９６及び接触面部１８６２ｂを備える。【選択図】図８
2008171174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の室内の床面上を自立走行する自走式装置であって、
筐体を備える装置本体部と、
前記装置本体部に前進方向側から加わる衝撃を緩衝する前側衝撃緩衝部と、
前記筐体の前側の左右両側に各々設けられた左右の側方カバー部材と、前記側方カバー部材を前記筐体に対して前記装置本体部の側方側に付勢する付勢手段とを有し、前記装置本体部に側方から加わる衝撃を緩衝する側方衝撃緩衝部と、
前記側方カバー部材と障害物の接触に基づいて、前記障害物を検知する障害物検知センサと、
前記障害物検知センサによる前記障害物の検知に基づいて、走行方向を変更する制御を行う走行制御手段と、を備え、
前記障害物検知センサは、前記側方カバー部材に取り付けられ、前記障害物の検知状態をＯＮ／ＯＦＦ切替えする検知状態切替部材を備え、
さらに、前記側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わった場合に、前記障害物検知センサによる前記障害物の検知状態を切り替えるように前記検知状態切替部材の移動を案内する前記切替部材移動案内手段を備え、
前記切替部材移動案内手段は、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の上面側に突出した突状軸部と、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の側面側に突出した突片部と、
前記筐体に設けられ、前記突状軸部が挿通される挿通孔部と、
前記筐体に設けられ、前記突片部が接触する接触面部と、を備え、
前記突状軸部及び前記挿通孔部は、前記付勢手段を前後方向に挟むように２組設けられ、
前記突片部及び前記接触面部は、前記付勢手段よりも後側に設けられ、
前記挿通孔部の前記突状軸部が接触する内面と前記接触面部は、前後方向に対して斜めに傾斜され、当該傾斜角度がほぼ等しくなっていることを特徴とする自走式装置。
【請求項２】
所定の室内の床面上を自立走行する自走式装置であって、
筐体を備える装置本体部と、
前記装置本体部に前進方向側から加わる衝撃を緩衝する前側衝撃緩衝部と、
前記筐体の前側の左右両側に各々設けられた左右の側方カバー部材を有し、前記装置本体部に側方から加わる衝撃を緩衝する側方衝撃緩衝部と、
前記側方カバー部材と障害物の接触に基づいて、前記障害物を検知する障害物検知センサと、
前記障害物検知センサによる前記障害物の検知に基づいて、走行方向を変更する制御を行う走行制御手段と、を備え、
前記障害物検知センサは、前記側方カバー部材に取り付けられ、前記障害物の検知状態をＯＮ／ＯＦＦ切替えする検知状態切替部材を備え、
さらに、前記側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わった場合に、前記障害物検知センサによる前記障害物の検知状態を切り替えるように前記検知状態切替部材の移動を案内する前記切替部材移動案内手段を備えることを特徴とする自走式装置。
【請求項３】
前記側方衝撃緩衝部は、
前記側方カバー部材を前記筐体に対して前記装置本体部の側方側に付勢する付勢手段を備え、
前記切替部材移動案内手段は、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の上面側に突出した突状軸部と、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の側面側に突出した突片部と、
前記筐体に設けられ、前記突状軸部が挿通される挿通孔部と、
前記筐体に設けられ、前記突片部が接触する接触面部と、を備え、
前記突状軸部及び前記挿通孔部は、前記付勢手段よりも前側及び後側のうち、何れか一方の側に設けられ、
前記突片部及び前記接触面部は、前側及び後側の何れかのうち、前記突状軸部及び前記挿通孔部と反対側に設けられ、
前記挿通孔部の前記突状軸部が接触する内面と前記接触面部は、前後方向に対して斜めに傾斜され、当該傾斜角度がほぼ等しくなっていることを特徴とする請求項２に記載の自走式装置。
【請求項４】
前記突状軸部及び前記挿通孔部は、前記付勢手段を前後方向に挟むように２組設けられていることを特徴とする請求項３に記載の自走式装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自立走行する自走式装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、所定の走行パターンに基づいて走行して、所与の機能や任務を行う自走式装置が知られている。
自走式装置は、進行方向に存する障害物を検知する障害物検知センサを備え、当該障害物検知センサによる障害物の検知に基づいて走行制御を行うようになっている。
また、自走式装置には、障害物検知センサによる障害物の検知を適正に行うことができずに障害物に接触した場合等に、障害物や自走式装置の破損や損傷等を防止する上で衝撃を緩衝するバンパ等の衝撃緩衝部が設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−７２５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、衝撃緩衝部が掃除機本体部の前側及び左右両側に設けられた自走式装置も開発されており、前進動作に加えて回転動作にて障害物に接触した際の衝撃の緩衝を行うことができるようになっている。また、障害物の検知を衝撃緩衝部と障害物の接触に基づいて行う障害物検知センサを搭載した自走式装置も開発されている。
【０００４】
しかしながら、上記の接触方式の障害物検知センサを搭載した自走式装置の場合、回転動作にて当該装置本体部に対して斜め後方から衝撃が加わった際に、衝撃緩衝部と障害物の接触位置によっては、障害物検知センサの検知状態のＯＮ／ＯＦＦ切替えを適正に行うことができずに障害物の検知を適正に行うことができないといった問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、装置本体部に対して斜め後方から衝撃が加わった際に、障害物の検知を適正に行うことができる自走式装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
所定の室内の床面上を自立走行する自走式装置であって、
筐体を備える装置本体部と、
前記装置本体部に前進方向側から加わる衝撃を緩衝する前側衝撃緩衝部と、
前記筐体の前側の左右両側に各々設けられた左右の側方カバー部材と、前記側方カバー部材を前記筐体に対して前記装置本体部の側方側に付勢する付勢手段とを有し、前記装置本体部に側方から加わる衝撃を緩衝する側方衝撃緩衝部と、
前記側方カバー部材と障害物の接触に基づいて、前記障害物を検知する障害物検知センサと、
前記障害物検知センサによる前記障害物の検知に基づいて、走行方向を変更する制御を行う走行制御手段と、を備え、
前記障害物検知センサは、前記側方カバー部材に取り付けられ、前記障害物の検知状態をＯＮ／ＯＦＦ切替えする検知状態切替部材を備え、
さらに、前記側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わった場合に、前記障害物検知センサによる前記障害物の検知状態を切り替えるように前記検知状態切替部材の移動を案内する前記切替部材移動案内手段を備え、
前記切替部材移動案内手段は、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の上面側に突出した突状軸部と、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の側面側に突出した突片部と、
前記筐体に設けられ、前記突状軸部が挿通される挿通孔部と、
前記筐体に設けられ、前記突片部が接触する接触面部と、を備え、
前記突状軸部及び前記挿通孔部は、前記付勢手段を前後方向に挟むように２組設けられ、
前記突片部及び前記接触面部は、前記付勢手段よりも後側に設けられ、
前記挿通孔部の前記突状軸部が接触する内面と前記接触面部は、前後方向に対して斜めに傾斜され、当該傾斜角度がほぼ等しくなっていることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、
所定の室内の床面上を自立走行する自走式装置であって、
筐体を備える装置本体部と、
前記装置本体部に前進方向側から加わる衝撃を緩衝する前側衝撃緩衝部と、
前記筐体の前側の左右両側に各々設けられた左右の側方カバー部材を有し、前記装置本体部に側方から加わる衝撃を緩衝する側方衝撃緩衝部と、
前記側方カバー部材と障害物の接触に基づいて、前記障害物を検知する障害物検知センサと、
前記障害物検知センサによる前記障害物の検知に基づいて、走行方向を変更する制御を行う走行制御手段と、を備え、
前記障害物検知センサは、前記側方カバー部材に取り付けられ、前記障害物の検知状態をＯＮ／ＯＦＦ切替えする検知状態切替部材を備え、
さらに、前記側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わった場合に、前記障害物検知センサによる前記障害物の検知状態を切り替えるように前記検知状態切替部材の移動を案内する前記切替部材移動案内手段を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の自走式装置において、
前記側方衝撃緩衝部は、
前記側方カバー部材を前記筐体に対して前記装置本体部の側方側に付勢する付勢手段を備え、
前記切替部材移動案内手段は、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の上面側に突出した突状軸部と、
前記側方カバー部材の内面に設けられ、前記筐体の側面側に突出した突片部と、
前記筐体に設けられ、前記突状軸部が挿通される挿通孔部と、
前記筐体に設けられ、前記突片部が接触する接触面部と、を備え、
前記突状軸部及び前記挿通孔部は、前記付勢手段よりも前側及び後側のうち、何れか一方の側に設けられ、
前記突片部及び前記接触面部は、前側及び後側の何れかのうち、前記突状軸部及び前記挿通孔部と反対側に設けられ、
前記挿通孔部の前記突状軸部が接触する内面と前記接触面部は、前後方向に対して斜めに傾斜され、当該傾斜角度がほぼ等しくなっていることを特徴としている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の自走式装置において、
前記突状軸部及び前記挿通孔部は、前記付勢手段を前後方向に挟むように２組設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わっても、検知状態切替部材が切替部材移動案内手段により案内されながら移動して障害物検知センサによる障害物の検知状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることができる。即ち、筐体に設けられ、側方カバー部材の突状軸部が挿通される挿通孔部の内面及び側方カバー部材の突片部が接触する接触面部は、前後方向に対して斜めに傾斜され、当該傾斜角度がほぼ等しくなっているので、側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わった際に、当該側方カバー部材が挿通孔部の内面及び接触面部の傾斜方向に移動することとなって、障害物検知センサの検知状態切替部材による障害物の検知状態の切替えを適正に行うことができる。
従って、装置本体部に対して斜め後方から衝撃が加わった際に、障害物の検知を適正に行うことができる。
また、付勢手段を前後方向に挟むように各々二つ設けられた突状軸部及び挿通孔部により、側方カバー部材の挿通孔部の内面及び接触面部の傾斜方向に沿った移動の案内を適正に行うことができる。これにより、検知状態切替部材が傾斜方向に沿って移動して障害物検知センサによる障害物の検知状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に適正に切り替えることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わっても、検知状態切替部材が切替部材移動案内手段により案内されながら移動して障害物検知センサによる障害物の検知状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることができる。従って、装置本体部に対して斜め後方から衝撃が加わった際に、障害物の検知を適正に行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、筐体に設けられ、側方カバー部材の突状軸部が挿通される挿通孔部の内面及び側方カバー部材の突片部が接触する接触面部は、前後方向に対して斜めに傾斜され、当該傾斜角度がほぼ等しくなっているので、側方カバー部材に斜め後方から衝撃が加わった際に、当該側方カバー部材が挿通孔部の内面及び接触面部の傾斜方向に移動することとなって、障害物検知センサの検知状態切替部材による障害物の検知状態の切替えを適正に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、付勢手段を前後方向に挟むように各々二つ設けられた突状軸部及び挿通孔部により、側方カバー部材の挿通孔部の内面及び接触面部の傾斜方向に沿った移動の案内を適正に行うことができる。これにより、検知状態切替部材が傾斜方向に沿って移動して障害物検知センサによる障害物の検知状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に適正に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明を適用した好適な一実施形態として例示するセキュリティロボット充電システム１００を模式的に示す図である。
【００１５】
本実施形態のセキュリティロボット充電システム１００は、例えば、図１に示すように、所定の室内Ｒの床面Ｆ上を所定の走行パターンに基づいて自立走行して、室内Ｒに侵入する不審者等を監視するセキュリティロボット（自走式装置）１と、セキュリティロボット１に充電のための電力を供給する充電装置２とを備えて構成されている。
なお、以下の説明では、セキュリティロボット１の進行方向に沿った方向を前後方向Ｘとして、前進方向側を前側とし、後進方向側を後側とする。さらに、前後方向Ｘに直交する一方向を左右方向（幅方向）Ｙとし、前後方向Ｘ及び左右方向Ｙの双方に直交する方向を上下方向Ｚとする。
【００１６】
先ず、充電装置２について説明する。
充電装置２は、例えば、図１に示すように、略矩形状に形成され所定厚を有する底面部２１と、この底面部２１の略中央に設けられ、セキュリティロボット１の進行を案内するガイド部２２と、底面部２１に対して略垂直に起立して形成された起立部２３等を備えている。
【００１７】
ガイド部２２は、例えば、底面部２１の略中央から上方向に突出するように設けられ、セキュリティロボット１の底面に形成された被案内部（図示略）に係合されることにより、充電のために当該充電装置２に向かって来るセキュリティロボット１の進行を案内するためのものである。
なお、ガイド部２２の先端部は、例えば、尖頭状に形成され、被案内部との係合をより好適に行うことができるようになっている。
【００１８】
起立部２３は、例えば、セキュリティロボット１に対向するように配置され、赤外光等の光ビームＭを発光する発光部２３１と、充電用のロボット接続用端子（図示略）等を備えている。
【００１９】
発光部２３１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が適用され、床面Ｆに対して略垂直方向（上下方向Ｚ）に並んで複数配置されている。
【００２０】
ロボット接続用端子は、例えば、セキュリティロボット１の充電端子（後述）が着脱自在に構成され、充電端子が装着されると、セキュリティロボット１に蓄電池（図示略）の充電のための電力を供給するようになっている。
【００２１】
次に、セキュリティロボット１について図２〜図８を参照して説明する。
ここで、図２は、セキュリティロボット１を示す斜視図であり、図３は、セキュリティロボット１の要部構成を示すブロック図である。また、図４は、図２のIV−IVにおけるセキュリティロボット１の断面図である。
なお、図４にあっては、左右のキャタピラ１１１Ｌ、１１１Ｒ（後述）の図示は省略している。
【００２２】
セキュリティロボット１は、例えば、所定の室内Ｒに侵入する不審者等を監視するセキュリティ機能を具備する装置であり、具体的には、図２〜図４に示すように、所定の室内Ｒの床面Ｆ上を自立走行させる走行部１１と、不審者等を監視する監視部１２と、充電するための充電部１３と、所定の指示をユーザが入力するための入力部１４と、当該セキュリティロボット１の各種の動作に係る複数のセンサを備えるセンサ部１５と、当該セキュリティロボット１の各種状態を検知するためのセンサ部１６と、これら各部を制御する制御部１６等を備えている。
また、セキュリティロボット１は、例えば、走行部１１のキャタピラ１１１Ｌ、１１１Ｒ（後述）が取り付けられた下側本体部１７と、この下側本体部１７を上側から被覆するように設けられた上側カバー部（筐体）１８等を備えている。
【００２３】
走行部１１は、例えば、当該セキュリティロボット１の左右両側に配設された、左右のキャタピラ１１１Ｌ、１１１Ｒと、これらキャタピラ１１１Ｌ、１１１Ｒを回転駆動させる左右の走行モータ１１２Ｌ、１１２Ｒ等を備えている。
【００２４】
左右のキャタピラ１１１Ｌ、１１１Ｒは、例えば、図２に示すように、下側本体部１７に取り付けられ、左右の走行モータ１１２Ｌ、１１２Ｒの駆動により回転する駆動輪１１１ａと、複数の従動輪１１１ｂ、…と、駆動輪１１１ａ及び従動輪１１１ｂに巻回されたキャタピラベルト１１１ｃ等を備えている。
【００２５】
左走行モータ１１２Ｌ及び右走行モータ１１２Ｒは、例えば、制御部１６から出力されて入力される制御信号に従って、セキュリティロボット１を進行（前進や後進）させる駆動源として機能するとともに、例えば、回転駆動部として、当該セキュリティロボット１を回転（左転回や右転回）させる駆動源として機能する。
具体的には、左走行モータ１１２Ｌ及び右走行モータ１１２Ｒは、例えば、制御部１６から入力される制御信号に従って、所定の駆動伝達部材を介して、それぞれ左キャタピラ１１１Ｌ及び右キャタピラ１１１Ｒを回転させるようになっている。
【００２６】
監視部１２は、例えば、被写体を撮像する撮像レンズ１２１と、この撮像レンズ１２１により撮像された被写体像を画像データに光電変換する撮像素子１２２と、この撮像素子１２２から出力され入力される画像データに所定の画像処理を施す信号処理部１２３等を備えて構成されている。
【００２７】
撮像レンズ１２１は、例えば、上側カバー部１８に形成された取付部１８２１に当該撮像レンズ１２１のレンズ面をセキュリティロボット１の前側に露出させるように配置されている。
【００２８】
撮像素子１２２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサなどが適用され、制御部１６から出力され入力される制御信号に従って、撮像レンズ１２１を介して入力された被写体像を画像データに光電変換して、信号処理部１２３に出力するようになっている。
【００２９】
信号処理部１２３は、例えば、制御部１６から出力され入力される制御信号に従って、撮像素子１２２から出力され入力された画像データに所定の画像処理を施して、制御部１６に出力するようになっている。
【００３０】
充電部１３は、例えば、充電装置２から蓄電池の充電のための電力の供給を受ける充電端子（図示略）と、蓄電池の電力量を検出する電力量検出部１３１等を備えて構成される。
【００３１】
充電端子は、例えば、下側本体部１７の前面側に配置され、充電に際して充電装置２のロボット接続用端子と接続されるようになっている。
【００３２】
電力量検出部１３１は、例えば、蓄電池に蓄えられた電力量を検出して、当該電力量検出信号を制御部１６に出力するようになっている。
【００３３】
入力部１４は、例えば、当該セキュリティロボット１の外面等に設けられた各種機能キー（図示略）等から構成され、ユーザのキー操作に伴う押下信号を制御部１６に出力するようになっている。
なお、入力部１４は、例えば、セキュリティロボット１用のリモートコントローラ（図示略）により構成されていても良い。
【００３４】
センサ部１５は、例えば、ジャイロセンサ１５１と、走行用センサ１５２と、光ビーム検知センサ１５３と、障害物検知センサ１５４等を備えている。
【００３５】
ジャイロセンサ１５１は、例えば、機械式、光学式、流体式等のジャイロセンサが適用され、当該セキュリティロボット１の左転回時や右転回時の角速度を検出して、当該角速度検出信号を制御部１６に出力するようになっている。
【００３６】
走行用センサ１５２は、例えば、超音波センサ等が適用され、上側カバー部１８の前面側に形成された取付部に配設され、セキュリティロボット１の前方などに位置する障害物Ｏ（図９参照）を検出して、当該障害物検出信号を制御部１６に出力するようになっている。
【００３７】
光ビーム検知センサ１５３は、例えば、充電装置２の発光部２３１から発光された光ビームＭを受光して検出するためのものであり、上側カバー部１８の上面側に形成された開口１８１から突出するように配設されたセンサホルダ１５３ａに搭載されている。
また、光ビーム検知センサ１５３は、例えば、光ビームＭを検出すると、光ビーム検出信号を制御部１６に出力するようになっている。
なお、制御部１６のＣＰＵ１６１は、例えば、光ビーム検知センサ１５３から出力された光ビーム検出信号が入力されると、光ビーム検知センサ１５３により光ビームＭが検出されたと判断するようになっている。
【００３８】
また、センサホルダ１５３ａの側面には、例えば、その全周に亘って光ビーム検知センサ１５３が７つ設けられ、各光ビーム検知センサ１５３の受光範囲は、当該セキュリティロボット１のわずかに外方で交わるようになっている。これにより、光ビーム検知センサ１５３による光ビームＭの受光不可の領域をより狭くすることができ、当該セキュリティロボット１の周囲の３６０度全範囲から光ビームＭを確実に検出することができるようになっている。
【００３９】
次に、障害物検知センサ１５４について図５〜図８を参照して説明する。
ここで、図５は、障害物検知センサ１５４の一部分を拡大して示す斜視図である。また、図６は、障害物検知センサ１５４に備わる検知状態切替部材３０を底面側から見て示す斜視図である。また、図７は、上側カバー部１８の一部を示す底面図であり、図８は、図７の上側カバー部１８から検知状態切替部材３０を取り除いた状態を示す底面図である。
【００４０】
障害物検知センサ１５４は、例えば、上側カバー部１８と障害物Ｏの接触に基づいて障害物Ｏを検知するものであり、下側本体部１７に設けられたフォトカプラ１５４ａと、上側カバー部１８に設けられ、フォトカプラ１５４ａの光路を遮光状態と非遮光状態に切替えて検知状態をＯＮ／ＯＦＦ切替えする検知状態切替部材３０等を備えている。
【００４１】
ここで、下側本体部１７及び上側カバー部１８について説明する。
【００４２】
下側本体部１７は、例えば、図４に示すように、左右方向Ｙの両側面部を貫通して形成され、キャタピラ１１１ｌ、１１１Ｒの駆動輪１１１ａ及び従動輪１１１ｂの回転軸が挿通される複数の軸挿通孔１７１、…と、駆動輪１１１ａ用の軸挿通孔１７１の上方に設けられ、フォトカプラ１５４ａが接続された基板１５４ｂが取り付けられるフォトカプラ取付部１７２と、このフォトカプラ取付部１７２の後側に配設され、前側衝撃緩衝部（後述）を構成する下側部材１７３等を備えている。
また、図示は省略するが、下側本体部１７の底面には、例えば、充電装置２のガイド部２２に係合されて、当該セキュリティロボット１の進行を案内するための被案内部が形成されている。
【００４３】
下側部材１７３は、例えば、側方から見て下向き開口の略「コ」字状に形成され、前後の柱状部１７３ａ、１７３ｂと、これら柱状部１７３ａ、１７３ｂに架け渡された架け渡し部１７３ｃ等を備えている。
架け渡し部１７３ｃの下面には、例えば、ねじりコイルバネ２０の一端が係止される下側係止部１７３ｄが設けられている。
【００４４】
上側カバー部１８は、例えば、平面視略矩形状に形成され、その略中央部にセンサホルダ１５３ａを露出させる開口１８１が形成され、前側の左右両側に側方カバー部材１９Ｌ、１９Ｒが各々設けられている（図１参照）。
また、上側カバー部１８は、例えば、図４に示すように、前側ほどより低くなるように形成された前面部１８２と、この前面部１８２の後端に連続して形成された水平な天面部１８３と、この天面部１８３の後端に連続して後側ほどより低くなるように形成された後傾斜面部１８４と、天面部１８３の左右両端に連続して外側ほどより低くなるように形成された左右の傾斜面部１８５Ｌ、１８５Ｒと、前面部１８２、後傾斜面部１８４及び左右の傾斜面部１８５Ｌ、１８５Ｒの下端に連続して形成された周面部１８６等を備えている。
そして、周面部１８６の前起立面部１８６１の内側に形成された凹状部１８６１ａに、下側本体部１７の前端部に形成された凸状部１７４を係合させることにより、上側カバー部１８が下側本体部１７に取り付けられている（図４参照）。
【００４５】
前面部１８２の略中央部には、例えば、撮像レンズ１２１や走行用センサ１５２等が取り付けられる取付部１８２１が形成されている。
【００４６】
左右の傾斜面部１８５Ｌ、１８５Ｒの各々には、例えば、側方カバー部材１９の突状軸部１９５（後述）が挿通される挿通孔部１８７、１８７が、障害物検知センサ１５４を挟むように前後方向Ｘに並んで２つ形成されている（図８参照）。
挿通孔部１８７は、例えば、角部にＲ（アール）が付けられた三角形状に形成され、その突状軸部１９５が接触する一辺（内面）が前側ほど左右方向Ｙの中央側により近づくように前後方向Ｘに対して斜めに傾斜して形成されている。
【００４７】
また、傾斜面部１８５Ｌ、１８５Ｒの挿通孔部１８７の間であって、左右方向Ｙの中央よりの位置には、側方カバー部材１９を左右方向Ｙの外側に付勢するねじりコイルバネ３５（図６参照）の一端が当接されるバネ当接部１８８が設けられている。
即ち、前側の挿通孔部１８７は、ねじりコイルバネ３５よりも前側に設けられている。
【００４８】
周面部１８６の左右の起立面部１８６２は、例えば、前起立面部１８６１に連続して前後方向Ｘに沿って設けられた第１の起立面部１８６２ａと、この第１の起立面部１８６２ａの後端に連続して設けられ、側方カバー部材１９の突片部１９６が接触する接触面部１８６２ｂと、この接触面部１８６２ｂの後端に連続して前後方向Ｘに沿って設けられた第２の起立面部１８６２ｃ等を備えている（図７及び図８参照）。
【００４９】
接触面部１８６２ｂは、例えば、後側の挿通孔部１８７よりもさらに後側に設けられている。即ち、接触面部１８６２ｂは、例えば、ねじりコイルバネ３５よりも前側若しくは後側の何れかのうち、前側の挿通孔部１８７が設けられた側と反対側に設けられている。
また、接触面部１８６２ｂは、例えば、前側ほど左右方向Ｙの中央側により近づくように前後方向Ｘに対して斜めに傾斜して形成され、挿通孔部１８７の突状軸部１９５が接触する内面と略平行と（傾斜角度がほぼ等しく）なっている。
【００５０】
また、上側カバー部１８の内面には、例えば、前側衝撃緩衝部（後述）を構成する上側部材１８９が取付固定されている。
上側部材１８９は、例えば、前後方向Ｘに沿って長尺に形成され、下側部材１７３の架け渡し部１７３ｃが収納される上面開口の収納部１８９ａと、収納部１８９ａの底面を貫通して形成され、下側部材１７３の柱状部１７３ａ、１７３ｂが挿通される前後方向Ｘに長尺な挿通孔（図示略）を備えている。
【００５１】
上側部材１８９の下面には、例えば、ねじりコイルバネ２０の他端が係止される上側係止部１８９ｂが設けられている。
そして、上側係止部１８９ｂ及び下側係止部１７３ｄにねじりコイルバネ２０が取付固定されており、かかる状態で、上側カバー部１８が障害物Ｏに接触すると、当該上側カバー部１８がねじりコイルバネ２０の付勢力に抗して後側に移動することとなって、障害物Ｏに対する接触により生じた衝撃を緩衝するようになっている。
【００５２】
左側方カバー部材１９Ｌは、例えば、図４等に示すように、前面部１８２、左傾斜面部１８５Ｌ、周面部１８６の前起立面部１８６１及び左起立面部１８６２の一部を被覆するように設けられている。具体的には、左側方カバー部材１９Ｌは、例えば、前面部１８２を被覆する前面カバー部１９１と、前面カバー部１９１の後端に連続して形成され、左傾斜面部１８５Ｌを被覆する左傾斜面カバー部１９２Ｌと、前面カバー部１９１の前端に連続して形成され、前起立面部１８６１を被覆する前側周面カバー部１９３と、左傾斜面カバー部１９２Ｌの外端部に連続して形成され、左起立面部１８６２を被覆する左側周面カバー部１９４Ｌ等が一体となって構成されている。
【００５３】
左傾斜面カバー部１９２Ｌの内側には、例えば、当該左傾斜面カバー部１９２Ｌと一体となって形成され、左傾斜面カバー部１９２Ｌの内面から下向きに突出した突状軸部１９５、１９５が前後方向Ｘに並んで２つ形成されている（図８参照）。
突状軸部１９５は、例えば、軸方向に略直交する断面が略円形状に形成され、その中心に沿って検知状態切替部材３０を取り付けるための螺子３１（図７参照）が螺子込まれる取付孔１９５ａが形成されている。
【００５４】
左側周面カバー部１９４Ｌは、例えば、前後方向Ｘに延在するように形成され、その後端部に左右方向Ｙの内側（上側カバー部１８の側面側）に所定の長さ突出した突片部１９６が設けられている。
突片部１９６の先端の後側部には、例えば、Ｒ（アール）が付けられており、接触面部１８６２ｂとの接触を滑らかに行うことができるようになっている。
【００５５】
上記の突状軸部１９５及び挿通孔部１８７並びに突片部１９６及び接触面部１８６２ｂは、左側方カバー部材１９Ｌに後進方向側から斜めに（斜め後方から）衝撃が加わった場合に、障害物検知センサ１５４による障害物Ｏの検知状態を切り替えるように検知状態切替部材３０の移動を案内する切替部材移動案内手段を構成している（詳細後述）。
【００５６】
なお、右側方カバー部材１９Ｒは、例えば、左側方カバー部材１９Ｌに対して、左右方向Ｙの略中央を通過する前後方向Ｘに略平行な線分を軸として略対称に配置され、上記左側方カバー部材１９Ｌの構成と略同様となっている。
即ち、右側方カバー部材１９Ｒは、例えば、前面カバー部１９１と、右傾斜面カバー部１９２Ｒと、前側周面カバー部１９３と、右側周面カバー部（図示略）等が一体となって構成されている。
【００５７】
フォトカプラ１５４ａは、例えば、所定の波長の光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode；図示略）と、このＬＥＤから発せられた光を受光するフォトトランジスタ（図示略）とを備え、正面視にて略「コ」字状に形成されている（図５参照）。
【００５８】
ＬＥＤは、例えば、上下方向Ｚに向かい合うように配置された２つの側面部のうち、一方の側面部の内側に設けられている。
フォトトランジスタは、例えば、２つの側面部のうち、ＬＥＤが設けられた一側面部と異なる他方の側面部に設けられ、ＬＥＤからの発光を受光することに基づいて所定の検知信号をＣＰＵ１６１に対して出力するようになっている。
具体的には、検知状態切替部材３０の遮光部３４によりＬＥＤからの発光のフォトトランジスタによる受光が遮られた状態では（図９参照）、フォトトランジスタは検知信号を出力しないようになっている。一方、遮光部３４によりＬＥＤからの発光のフォトトランジスタによる受光が遮られていない状態では（図９及び図１１参照）、フォトトランジスタは検知信号を出力するようになっている。
【００５９】
また、フォトカプラ１５４ａは、例えば、基板１５４ｂに接続され、ＣＰＵ１６１の制御下にてＬＥＤの発光を制御したり、フォトトランジスタから出力される検知信号をＣＰＵ１６１に送信するようになっている。
【００６０】
検知状態切替部材３０は、例えば、図５に示すように、突状軸部１９５の取付孔１９５ａに螺子止めされることにより、側方カバー部材１９に取り付けられるようになっている。
即ち、検知状態切替部材３０は、例えば、図５及び６に示すように、前後方向Ｘに長尺に形成され、取付用の螺子が挿通される挿通孔３２１、３２１が前後方向Ｘに２つ並んで設けられた板状部３２と、この板状部３２の前後方向Ｘの略中央よりもわずかに後よりの位置に設けられ、ねじりコイルバネ３５が収容されるバネ収容部３３と、フォトカプラ１５４ａの光路を遮光する遮光部３４等を備えている。
【００６１】
バネ収容部３３は、例えば、板状部３２の上面に対して略垂直（略上下方向Ｚ）に所定の高さ起立した複数の起立面部３３１、…（図６参照）と、これら起立面部３３１、…の上端に連続して略左右方向Ｙに延在する上面部３３２等を備え、これらによって、ねじりコイルバネ３５の収容空間が形成されている。即ち、ねじりコイルバネ３５は、例えば、その一端をバネ収容部３３の奥側の起立面部３３１の内面に当接させるとともに、他端をバネ当接部１８８に当接させるようにして配設されている。
これにより、側方カバー部材１９は、上側カバー部１８に対して左右方向Ｙの外側に常時付勢された状態となっている。かかる状態で、側方カバー部材１９が障害物Ｏに接触すると、当該側方カバー部材１９がねじりコイルバネ３５の付勢力に抗して左右方向Ｙ内側に移動することとなって、障害物Ｏに対する接触により生じた衝撃を緩衝するようになっている。
ここで、側方カバー部材１９及びねじりコイルバネ３５は、当該セキュリティロボット１に対して側方から加わる衝撃を緩衝する側方衝撃緩衝部を構成している。
【００６２】
遮光部３４は、例えば、上面部３３２の上面から前後方向Ｘに沿って前側に突出して板状に形成されている。
【００６３】
ここで、障害物Ｏに接触した場合の側方カバー部材１９の動作状態について図７〜図１２を参照して説明する。
図９及び図１０は、左側方カバー部材１９Ｌの前側部分に障害物Ｏが接触した場合の上側カバー部１８の一部を示す底面図であり、このうち、図１０は、図９の上側カバー部１８から検知状態切替部材３０を取り除いた状態を表す図である。また、図１１及び図１２は、左側方カバー部材１９Ｌの後側部分に後進方向側から斜めに障害物Ｏが接触した場合の上側カバー部１８の一部を示す底面図であり、このうち、図１２は、図１１の上側カバー部１８から検知状態切替部材３０を取り除いた状態を表す図である。
なお、以下の説明にあっては、側方カバー部材１９として、左側方カバー部材１９Ｌを例示して説明し、右側方カバー部材１９Ｒについての説明は省略する。
【００６４】
左側方カバー部材１９Ｌは、例えば、通常時にはねじりコイルバネ３５により左右方向Ｙ外側に付勢された状態となっている（図７及び図８参照）。この状態では、検知状態切替部材３０の遮光部３４によりフォトカプラ１５４ａの光路が遮光された状態となっている。
【００６５】
そして、セキュリティロボット１の回転動作を行って、左側方カバー部材１９Ｌの前側部分、特にねじりコイルバネ３５よりも前側部分に障害物Ｏが接触すると、後側の挿通孔部１８７に挿通された突状軸部１９５を軸心として上側カバー部１８本体に対して左側方カバー部材１９Ｌ及び検知状態切替部材３０が内側に回転する（図９及び図１０中；矢印参照）。これにより、検知状態切替部材３０の遮光部３４によるフォトカプラ１５４ａの光路の遮光が解除されて、フォトトランジスタは検知信号をＣＰＵ１６１に出力することとなり、ＣＰＵ１６１は、障害物Ｏを検知した状態となる。
【００６６】
また、セキュリティロボット１の回転動作の際に、左側方カバー部材１９Ｌの後側部分、特にねじりコイルバネ３５よりも後側部分に後進方向側から斜めに障害物Ｏが接触すると、突状軸部１９５の外面を挿通孔部１８７の内面に摺動させ、且つ、突片部１９６の先端を接触面部１８６２ｂの表面に摺動させるように上側カバー部１８本体に対して左側方カバー部材１９Ｌ及び検知状態切替部材３０が移動する（図１１及び図１２中；矢印参照）。これにより、検知状態切替部材３０の遮光部３４によるフォトカプラ１５４ａの光路の遮光が解除されて、フォトトランジスタは検知信号をＣＰＵ１６１に出力することとなり、ＣＰＵ１６１は、障害物Ｏを検知した状態となる。
【００６７】
制御部１６は、例えば、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１６２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１６３等を備えている。
【００６８】
ＣＰＵ１６１は、例えば、ＲＯＭ１６３に記憶されたセキュリティロボット１用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行うものである。
【００６９】
ＲＡＭ１６２は、例えば、ＣＰＵ１６１によって実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等を格納するデータ格納領域などを備えるものである。
【００７０】
ＲＯＭ１６３は、例えば、セキュリティロボット１で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ１６１によって演算処理された処理結果のデータ等を記憶するものである。
具体的には、ＲＯＭ１６３は、例えば、走行プログラム１６３ａと、判断プログラム１６３ｂと、回転制御プログラム１６３ｃと、走行制御プログラム１６３ｄ等を記憶している。
なお、各プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形でＲＯＭ１６３に記憶されている。
【００７１】
走行プログラム１６３ａは、例えば、セキュリティロボット１が所定の室内Ｒの床面Ｆ上を所定の走行パターンに基づいて自立走行して室内Ｒを監視するために、走行部１１や監視部１２などのセキュリティロボット１の各部を制御する機能をＣＰＵ１６１に実現させるためのプログラムである。
また、走行プログラム１６３ａは、例えば、ＣＰＵ１６１による回転制御プログラム１６３ｃの実行に基づいて当該セキュリティロボット１が回転した後、所定の室内Ｒの床面Ｆ上を所定方向に自立走行（前進）するために、走行部１１等の各部を制御する機能をＣＰＵ１６１に実現させるためのプログラムである。
【００７２】
判断プログラム１６３ｂは、例えば、予め設定されたセキュリティロボット１の充電タイミングになったか否かを判断する機能をＣＰＵ１６１に実現させるためのプログラムである。
具体的には、ＣＰＵ１６１は、例えば、電力量検出部１３１から出力され入力された電力量検出信号に基づいて、蓄電池に蓄えられた電力量が一定量以下であるか否かを判定して、電力量が一定量以下であると判定された場合に、セキュリティロボット１の充電タイミングになったと判断するようになっている。
【００７３】
回転制御プログラム１６３ｃは、例えば、判断プログラム１６３ｂを実行したＣＰＵ１６１により予め設定されたセキュリティロボット１の充電タイミングになったと判定された場合であって、何れかの光ビーム検知センサ１５３により光ビームＭが検出された際に、前側の３つの光ビーム検知センサ１５３の受光範囲が重なる中央重複領域に光ビームＭが照射されるように、左右の走行モータ１１２Ｌ、１１２Ｒを制御してセキュリティロボット１を回転させてその進行方向を調整する機能をＣＰＵ１６１に実現させるようになっている。
【００７４】
走行制御プログラム１６３ｄは、ＣＰＵ１６１を走行制御手段として機能させるものである。即ち、走行制御プログラム１６３ｄは、障害物検知センサ１５４による障害物Ｏの検知に基づいて、当該セキュリティロボット１の走行方向を変更する制御を行う走行制御処理に係る機能をＣＰＵ１６１に実現させるためのプログラムである。具体的には、ＣＰＵ１６１による走行制御プログラム１６３ｄの実行に基づいて、セキュリティロボット１の回転動作の際に、側方カバー部材１９が障害物Ｏに接触して左右何れかのフォトカプラ１５４ａから出力された検知信号がＣＰＵ１６１に入力されると、障害物Ｏを検知して当該セキュリティロボット１の走行方向を変更する走行制御処理を実行する。
【００７５】
以上のように、本実施形態のセキュリティロボット充電システム１００によれば、側方カバー部材１９に斜め後方から衝撃が加わっても、検知状態切替部材３０が切替部材移動案内手段により案内されながら移動して障害物検知センサ１５４による障害物Ｏの検知状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えることができる。即ち、上側カバー部１８に設けられ、側方カバー部材１９の突状軸部１９５が挿通される挿通孔部１８７の内面及び側方カバー部材１９の突片部１９６が接触する接触面部１８６２ｂは、前後方向Ｘに対して斜めに傾斜され、当該傾斜角度がほぼ等しくなっているので、側方カバー部材１９に斜め後方から衝撃が加わった際に、当該側方カバー部材１９が挿通孔部１８７の内面及び接触面部１８６２ｂの傾斜方向に移動することとなって、障害物検知センサ１５４の検知状態切替部材３０による障害物Ｏの検知状態の切替えを適正に行うことができる。
従って、当該セキュリティロボット１に対して斜め後方から衝撃が加わった際に、障害物Ｏの検知を適正に行うことができる。
【００７６】
また、ねじりコイルバネ３５を前後方向Ｘに挟むように各々二つ設けられた突状軸部１９５及び挿通孔部１８７により、側方カバー部材１９の挿通孔部１８７の内面及び接触面部１８６２ｂの傾斜方向に沿った移動の案内を適正に行うことができる。これにより、検知状態切替部材３０が傾斜方向に沿って移動して障害物検知センサ１５４による障害物Ｏの検知状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に適正に切り替えることができる。
【００７７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態では、前側の突状軸部１９５及び挿通孔部１８７をねじりコイルバネ３５よりも前側に設け、突片部１９６及び接触面部１８６２ｂをねじりコイルバネ３５よりも後側に設けるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、突状軸部１９５及び挿通孔部１８７と突片部１９６及び接触面部１８６２ｂの配置をねじりコイルバネ３５を挟んで逆となるようにしても良い。即ち、突状軸部１９５及び挿通孔部１８７をねじりコイルバネ３５よりも後側に設け、突片部１９６及び接触面部１８６２ｂをねじりコイルバネ３５よりも前側に設けるようにしても良い。
【００７８】
また、上記実施形態では、側方カバー部材１９の内面に突状軸部１９５及び突片部１９６を設けるとともに、上側カバー部１８に挿通孔部１８７及び接触面部１８６２ｂを設けるようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、側方カバー部材１９の内面に挿通孔部１８７及び接触面部１８６２ｂを設けるとともに、上側カバー部１８に突状軸部１９５及び突片部１９６を設けるようにしても良いし、側方カバー部材１９の内面に突状軸部１９５及び接触面部１８６２ｂを設けるとともに、上側カバー部１８に挿通孔部１８７及び突片部１９６を設けるようにしても良いし、側方カバー部材１９の内面に挿通孔部１８７及び突片部１９６を設けるとともに、上側カバー部１８に突状軸部１９５及び接触面部１８６２ｂを設けるようにしても良い。
【００７９】
さらに、上記実施形態では、突状軸部１９５及び挿通孔部１８７をねじりコイルバネ３５を前後方向Ｘに挟むように２組設けるようにしたが、これに限られるものではなく、少なくともねじりコイルバネ３５よりも前進方向側に１組設けられていれば良い。
【００８０】
加えて、セキュリティロボット１の構成や各部の形状等は、上記実施形態に例示したものは一例であり、これらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明を適用した好適な一実施形態として例示するセキュリティロボット充電システムを模式的に示す図である。
【図２】図１のセキュリティロボット充電システムを構成するセキュリティロボットを示す斜視図である。
【図３】図２のセキュリティロボットの要部構成を示すブロック図である。
【図４】図２のIV−IVにおけるセキュリティロボットの断面図である。
【図５】図２のセキュリティロボットに備わる障害物検知センサの一部分を拡大して示す斜視図である。
【図６】図５の障害物検知センサに備わる検知状態切替部材を底面側から見て示す斜視図である。
【図７】図１のセキュリティロボットに備わる上側カバー部の一部を示す底面図である。
【図８】図７の上側カバー部から検知状態切替部材を取り除いた状態を示す底面図である。
【図９】図１のセキュリティロボットに備わる上側カバー部の一部を示す底面図である。
【図１０】図９の上側カバー部から検知状態切替部材を取り除いた状態を示す底面図である。
【図１１】図１のセキュリティロボットに備わる上側カバー部の一部を示す底面図である。
【図１２】図１１の上側カバー部から検知状態切替部材を取り除いた状態を示す底面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１００      セキュリティロボット充電システム
１          セキュリティロボット（自走式装置）
１５４      障害物検知センサ
１６１      ＣＰＵ（走行制御手段）
１７３      下側部材（前側衝撃緩衝部）
１８        上側カバー部（筐体）
１８６２ｂ  接触面部（切替部材移動案内手段）
１８７      挿通孔部（切替部材移動案内手段）
１８９      上側部材（前側衝撃緩衝部）
１９        側方カバー部材（側方衝撃緩衝部）
１９５      突状軸部（切替部材移動案内手段）
１９６      突片部（切替部材移動案内手段）
２０        ねじりコイルバネ
３０        検知状態切替部材
３５        ねじりコイルバネ（付勢手段、側方衝撃緩衝部）
Ｏ          障害物
【図１】
2008171174.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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