(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、前記本体に設けた操舵機能を有する走行手段と、前記本体の走行方向を検知する走行方向検知手段と、前記本体と前記本体周囲の物体との距離を測定する距離測定手段と、前記本体環境の温度を検知する温度検知手段と、前記走行方向検知手段と前記距離測定手段と前記温度検知手段とからの検知信号を入力し、前記走行手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、走行開始前に、走行開始位置で３６０°回転するよう制御し、その間前記温度検知手段で検知した温度がいずれも所定値未満となる時に走行開始し、前記温度検知手段で検知した温度に応じて前記本体と前記本体周囲の物体との距離を変更して、前記走行方向を制御する自走式機器。
【請求項２】
制御手段は、温度検知手段で測定した初期温度が大の時に障害物との距離が大となるような関係を予め求めて、前記初期温度に応じた前記距離を維持できるように走行制御する請求項１に記載の自走式機器。
【請求項３】
制御手段が、温度検知手段で検知した検知温度の情報を示す報知を行い、前記検知温度が所定値以上の時は走行中の方向への走行を停止する請求項１または２に記載した自走式機器。
【請求項４】
報知を確認した使用者が入力する使用者確認手段と、本体外に設けた受信手段と、前記受診手段へ送信する送信手段とを備え、制御手段が報知開始時に走行停止した時は、報知後第１の所定時間以内に前記使用者確認手段への確認入力が有れば走行を再開し、前記確認入力が無ければ前記送信手段により前記受信手段に通報を行う請求項３に記載の自走式機器。
【請求項５】
本体外に中継装置を設け、報知後第１の所定時間よりさらに長い第２の所定時間以内に使用者確認手段への確認入力がなかった場合、送信手段から前記中継装置に送信し受信手段へ通報する中継送信を行うよう制御する請求項４記載の自走式機器。
【請求項６】
中継装置が予め指定された受信手段に送信するように制御する請求項５記載の自走式機器。
【請求項７】
複数の温度検知手段を備え、制御手段は、前記温度検知手段の少なくとも１つで所定値以上の温度を検知した時、温度が前記所定値未満でかつ障害物との距離が所定値以上あるもののうち最低温度を検知した方向に走行手段を制御する請求項１から６のいずれか１項に記載した自走式機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人間の介助なしに自立して走行する自走式機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自走式機器としては、例えば特開平１１−１６２４６３号公報に記載されている掃除ロボットのようなものがあった。前記公報に記載された自走式機器である掃除ロボットでは、掃除しながら掃除する場所の温度、湿度、騒音、風速、照度、二酸化炭素濃度及び浮遊粉塵密度等の環境状態を測定・記録し、状態送信し、予め設定された判定値と比較し、比較結果に基づいて測定結果が異常であれば無線で異常報知するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の自走式機器は、障害物や異常事態への回避を自動的に行うというだけで、障害物が高温危険物であるか人体であるか危険性の少ない無機物であるかといった、その事態の危険度合に応じた回避が行われていないという問題点を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、温度を危険度の尺度とし、障害物が高温危険物であるか人体であるか危険性の少ない無機物であるかといった、その事態の危険度に応じた回避と報知のできる自走式機器を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本体と、前記本体に設けた操舵機能を有する走行手段と、前記本体の走行方向を検知する走行方向検知手段と、前記本体と前記本体周囲の物体との距離を測定する距離測定手段と、前記本体環境の温度を検知する温度検知手段と、前記走行方向検知手段と前記距離測定手段と前記温度検知手段とからの検知信号を入力し、前記走行手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、走行開始前に、走行開始位置で３６０°回転するよう制御し、その間前記温度検知手段で検知した温度がいずれも所定値未満となる時に走行開始し、前記温度検知手段で検知した温度に応じて前記本体と前記本体周囲の物体との距離を変更して、前記走行方向を制御する構成として、温度を危険度の尺度とし、障害物が高温危険物であるか人体であるか危険性の少ない無機物であるかといった、その事態の危険度に応じた回避ができ、安全であれば障害物の近傍まで作業可能にしている。また、温度検知手段を多くの場所に配置しなくても初期状態の安全確認ができる自走式機器としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、本体と、前記本体に設けた操舵機能を有する走行手段と、前記本体の走行方向を検知する走行方向検知手段と、前記本体と前記本体周囲の物体との距離を測定する距離測定手段と、前記本体環境の温度を検知する温度検知手段と、前記走行方向検知手段と前記距離測定手段と前記温度検知手段とからの検知信号を入力し、前記走行手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、走行開始前に、走行開始位置で３６０°回転するよう制御し、その間前記温度検知手段で検知した温度がいずれも所定値未満となる時に走行開始し、前記温度検知手段で検知した温度に応じて前記本体と前記本体周囲の物体との距離を変更して、前記走行方向を制御する自走式機器としている。これにより、温度を危険度合の尺度とし、例えば本体周囲にある障害物等の物体の検知温度から高温危険物であるか人体であるか危険性の少ない無機物であるかといったことを判別し、検知温度が高いほど本体と物体との距離を長くするようにし、その事態の危険度に応じた回避ができ、安全であれば障害物の近傍まで作業可能にしている。また、温度検知手段を多くの場所に配置しなくても初期状態の安全確認ができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、特に、請求項１記載の発明の制御手段は、温度検知手段で測定した初期温度が大の時に障害物との距離が大となるような関係を予め求めて、前記初期温度に応じた前記距離を維持できるように走行制御するもので、本体周囲にある障害物等の物体の温度などの環境温度から、発熱源が高温危険物であるか人体であるか危険性の少ない無機物であるかといったことを判別し、遭遇する事態の危険度に応じた回避を容易に実現することができる自走式機器としている。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、特に、請求項１または２記載の発明において、制御手段が、温度検知手段で検知した検知温度の情報を示す報知を行い、前記検知温度が所定値以上の時は走行中の方向への走行を停止する構成として、自走式機器の近傍にいる人の簡単な介助で遭遇する事態の危険度に応じた障害や危険を回避でき、危険度に応じて走行停止できる自走式機器としている。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、特に請求項３記載に発明において、報知を確認した使用者が入力する使用者確認手段と、本体外に設けた受信手段と、前記受診手段へ送信する送信手段とを備え、制御手段が報知開始時に走行停止した時は、報知後第１の所定時間以内に前記使用者確認手段への確認入力が有れば走行を再開し、前記確認入力が無ければ前記送信手段により前記受信手段に通報を行う構成として、自走式機器の近傍にいる人の簡単な介助で遭遇する事態の危険度に応じた障害や危険を回避できた場合に走行再開時の安全性を向上すると同時に、危険度に応じてより遠方へ通報することができる自走式機器としている。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、特に請求項４記載の発明において、本体外に中継装置を設け、報知後第１の所定時間よりさらに長い第２の所定時間以内に使用者確認手段への確認入力がなかった場合、送信手段から前記中継装置に送信し受信手段へ通報する中継送信を行うよう制御する構成として、危険度に応じて本体と離れた場所等にも通報できる自走式機器としている。
【００１１】
請求項６に記載した発明は、特に請求項５記載の発明において、中継装置が予め指定された受信手段に送信するように制御する構成とし、危険度に応じて出先の携帯電話等にも通報できる自走式機器としている。
【００１４】
請求項７に記載した発明は、特に請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、複数の温度検知手段を備え、制御手段は、前記温度検知手段の少なくとも１つで所定値以上の温度を検知した時、温度が前記所定置未満でかつ障害物との距離が所定値以上あるもののうち最低温度を検知した方向に走行手段を制御する構成として、複数の温度検知手段を配置した場合は、より温度の低い場所へ回避することができる自走式機器としている。
【００１５】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施例１）
以下本発明の第１の実施例について説明する。図１は本実施例の構成を示すブロック図である。１は自走式機器の本体（以下単に本体１と称する）、２は電源部（本実施例では充電池）、３は走行手段を構成する車輪、４は走行手段を構成するモータ、５は走行方向検知手段であるジャイロセンサ、６は障害物との距離を測定するための距離測定手段である測距センサ、７は温度検知手段である温度センサ（本実施例では焦電型赤外線センサ）、８は制御手段である。温度センサ７及び測距センサ６は、本実施例では前面に設けている。
【００１７】
以下、本実施例の動作について説明する。まず、制御手段８は、温度センサ７により初期温度を測定する。制御手段８は、測定した初期温度に応じて予め決まった障害物との距離を割り出し、その距離が維持できるようにジャイロセンサ５で走行方向を見ながらモータ４を介して車輪３を制御して走行を開始する。本実施例では、測定した初期温度が３０℃以上を人体目安として１０ｃｍ、４５℃以上を熱源目安として３０ｃｍ、３０℃未満は５ｃｍとした。従って、前面対象物温度が３０℃未満なら測距センサ６での測定距離が５ｃｍ、３０℃以上なら１０ｃｍ、４５℃以上なら３０ｃｍ以上あれば前方への走行を開始する。さらに、制御手段８は、走行中は、定期的に温度センサ７で前面温度と測距センサ６で前面距離を入力し、測定した温度に応じて予め決まった障害物との距離が維持できるように走行制御を継続する。即ち、例えば走行中に前面温度４５℃以上を検知した場合、障害物との距離３０ｃｍが確保できていない場合、後退またはＵターンして障害物との距離１０ｃｍを維持すべく走行するものである。
【００１８】
なお、本実施例では温度センサ７で測定した温度そのものに応じて障害物との間に保つ距離を変更して走行方向を制御するようにしたが、気温との相対温度に応じて障害物との間に保つ距離を変更して走行方向を制御するようにしてもかまわない。
【００１９】
以上のように本実施例によれば、温度を危険度合の尺度とし、障害物が高温危険物であるか人体であるか危険性の少ない無機物であるかといった、その事態の危険度に応じた回避ができ、安全であれば障害物のより近傍までの掃除等の作業を実現することができる自走式機器を実現するものである。
【００２０】
（参考例１）
次に本発明の参考例１について説明する。図２は、本参考例の構成を示すブロック図である。実施例１と同一の部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図１の構成に加えて、走行速度検知手段９を設けている。
【００２１】
以下、本参考例の動作について説明する。制御手段８が、定期的に温度センサ７で前面温度と測距センサ６で前面距離を入力し、測定した温度に応じて予め決まった障害物との距離が維持できるように走行制御することは実施例１と同様である。さらに、制御手段８は、温度センサ７で測定した前面温度に応じて予め定めた速度が維持できるように走行速度検知手段９で走行速度を見ながらモータ４を介して車輪３を制御する。本実施例では、４０℃以上を１０ｃｍ／秒、４０℃未満を２５ｃｍ／秒とした。即ち、例えば走行中に前面温度４０℃以上を検知した場合、走行速度を１０ｃｍ／秒に下げて危険物からの回避に迅速に対応できるようにするものである。
【００２２】
以上のように本参考例によれば、遭遇する事態の危険度に応じた回避を容易に実現することができる自走式機器を実現するものである。
【００２３】
（実施例２）
次に本発明の第２の実施例について説明する。図３は、本実施例の構成を示すブロック図である。実施例１と同一の部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図２の構成に加えて、報知手段であるブザー１０を設けている。
【００２４】
以下、本実施例の動作について説明する。制御手段８が、定期的に温度センサ７で前面温度と測距センサ６で前面距離を入力し、測定した温度に応じて予め決まった障害物との距離と速度が維持できるように走行制御することは実施例２と同様である。さらに、制御手段８は、温度センサ７で前面温度を検知して、検知温度が３０℃以上の時は「ピピッ」、４０℃以上の時は「ピピピピ」、４５℃以上の時は「ピピピピッピピピピッピピピピッ」、５０℃以上の時は「ピー」とブザー１０で吹鳴し、３０℃未満の時はブザー１０を吹鳴しない。さらに、５０℃以上の時は前面方向への走行を停止する。
【００２５】
なお、本実施例では、報知手段での報知方法をブザー音の吹鳴としたが、ＬＥＤの点滅等の表示を用いたり、音声で行ってもかまわない。
【００２６】
以上のように本実施例によれば、自走式機器の近傍にいる人の簡単な介助で遭遇する事態の危険度合い応じた障害や危険を回避でき、危険度に応じて走行停止できる自走式機器を実現するものである。
【００２７】
（実施例３）
次に本発明の第３の実施例について説明する。図４は、本実施例の構成を示すブロック図である。実施例１〜２と同一の部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図３の構成に加えて、計時手段１１、使用者確認手段である使用者確認スイッチ１２、送信手段である無線送信部１３を設けている。１４は、受信手段である無線受信端末である。
【００２８】
以下、本実施例の動作について説明する。制御手段８が、定期的に温度センサ７で前面温度と測距センサ６で前面距離を入力し、測定した温度に応じて予め決まった障害物との距離と速度が維持できるように走行制御し、温度に応じてブザー１０で吹鳴し、５０℃以上の時は前面方向への走行を停止するまでは実施例３と同様である。制御手段８は、検知温度が５０℃以上で報知開始した時、計時手段１１で計時を開始する。制御手段８は、計時手段１１が計時を開始してから１分経過までに使用者確認スイッチ１２への入力があった場合、温度センサ７で初期温度を測定して５０℃未満であれば走行を開始する。計時手段１１が計時を開始してから１分経過までに使用者確認スイッチ１２への入力がなかった場合、制御手段８は、無線送信部１３により「緊急事態発生」の旨の電文を送信する。無線送信部１３の発信する無線を受信できる圏内に無線受信端末１４があれば、その無線受信端末で「緊急事態発生」の報知ができる。
【００２９】
以上のように本実施例によれば、自走式機器の近傍にいる人の簡単な介助でその事態の危険度に応じた障害や危険を回避できた場合に、走行再開時の安全性を向上すると同時に、危険度に応じてより遠方へ通報することができる自走式機器を実現するものである。
【００３０】
（実施例４）
次に本発明の第４の実施例について説明する。図５は、本実施例の構成を示すブロック図である。実施例１〜３と同一の部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図４の構成に加えて、本体１と別に、通信回線である電話回線１５に接続する中継装置１６を設け、中継装置１６には通報先設定部１７を設けている。
【００３１】
以下、本実施例の動作について説明する。制御手段８が、定期的に温度センサ７で前面温度と測距センサ６で前面距離を入力し、測定した温度に応じて予め決まった障害物との距離と速度が維持できるように走行制御し、温度に応じてブザー１０で吹鳴し、５０℃以上の時は前面方向への走行を停止して報知開始から１分経過までに使用者確認スイッチ１２への入力がなかった場合、無線送信部１３により「緊急事態発生」の旨の電文を送信するまでは実施例４と同様である。制御手段８は、前面温度が５０℃以上で報知開始してから１分より長い時間（本実施例では５分）経過しても、使用者確認スイッチ１２への入力がなかった場合、無線送信部１３により中継装置１６に対して「緊急事態発生情報の転送」の旨の電文を送信する。中継装置１６は、この電文を受信すると、通報先設定部１７に予め設定されている通報先に電話回線１５を介して通報する。
【００３２】
以上のように本実施例によれば、危険度に応じて出先の携帯電話等にも通報できる自走式機器を実現するものである。
【００３３】
（実施例５）
次に本発明の第５の実施例について説明する。本実施例の構成を示すブロック図は、実施例４と同様の図５である。
【００３４】
以下、本実施例の動作について説明する。制御手段８が、定期的に温度センサ７で前面温度と測距センサ６で前面距離を入力し、測定した温度に応じて予め決まった障害物との距離と速度が維持できるように走行制御し、危険な場合により遠方へ通報するまでの動作は実施例５と同様である。制御手段８は、走行開始する前に、まず走行開始位置で３６０°回転し、前面に設けた温度センサ７で周囲の温度を測定して測定温度がいずれも所定値未満（本実施例では３０℃未満）の時、走行開始する。
【００３５】
以上のように本実施例によれば、温度検知手段を多くの場所に配置しなくても初期状態の安全確認ができる自走式機器を実現するものである。
【００３６】
（参考例２）
次に本発明の参考例２について説明する。図６は、本参考例の構成を示すブロック図である。実施例１〜５と同一の部分には同一符号を付し、その説明を省略する。実施例６の構成に加えて、温度センサ７を走査するための走査手段１８を設けている。
【００３７】
以下、本参考例の動作について説明する。制御手段８が、定期的に温度センサ７で前面温度と測距センサ６で前面距離を入力し、測定した温度に応じて予め決まった障害物との距離と速度が維持できるように走行制御し、危険な場合により遠方へ通報し、走行開始前には、走行開始位置で３６０°回転し、前面に設けた温度センサ７で周囲の温度を測定して測定温度がいずれも所定値未満（本実施例では３０℃未満）の時、走行開始するまでの動作は実施例５と同様である。制御手段８は、走行開始前は走査手段１８で温度センサ７を上下に走査しながら回転し温度情報を得、走行中は上下左右に走査して温度情報を得るものである。
【００３８】
以上のように本参考例によれば、温度検知手段を多くの場所に配置しなくても走行中の安全確認ができる自走式機器を実現するものである。
【００３９】
（実施例６）
次に本発明の第６の実施例について説明する。図７は、本実施例の主要部構成を示すブロック図で、上方から見た図である。実施例１〜５と同一の部分には同一符号を付し、その説明を省略する。温度センサを前後左右に設けており、各７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとしている。また、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、各前後左右に設けた測距センサである。
【００４０】
以下、本実施例の動作について説明する。制御手段８は、定期的に温度センサ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより各面の近接物の温度を測定すると、同時に測距センサ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄにより各面の障害物との距離を測定する。次に、制御手段８は、測定した温度の中で１つでも所定温度以上（本実施例では４５℃以上）あれば、４５℃未満の温度で温がの低い順に優先的に距離を検討する。即ち、温度センサ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの検知温度が４８℃、２０℃、２９℃、２５℃であれば、２０℃であった後方の距離が所定値以上（本実施例では１０ｃｍ以上）あるかどうかを見る。１０ｃｍ以上あれば後方への走行を行う。もし、１０ｃｍ以上なければ次は２５℃であった右方の距離が所定値以上（本実施例では１０ｃｍ以上）あるかどうかを見る。以下、距離がなければ２９℃の左方を検討する。いずれも４５℃以上の時またはいずれも１０ｃｍ未満の時は、走行停止する。
【００４１】
以上のように本実施例によれば、複数の温度検知手段を配置した場合は、より温度の低い場所へ回避することができる自走式機器を実現するものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、温度を障害物等の危険度合の尺度とし、障害物が高温危険物であるか人体であるか危険性の少ない無機物であるかといった、その事態の危険度に応じた回避ができ、安全であれば障害物のより近傍まで作業可能な自走式機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例である自走式機器の構成を示すブロック図
【図２】  参考例１である自走式機器の構成を示すブロック図
【図３】  本発明の第２の実施例である自走式機器の構成を示すブロック図
【図４】  同、第３の実施例である自走式機器の構成を示すブロック図
【図５】  同、第４及び第５の実施例である自走式機器の構成を示すブロック図
【図６】  参考例２である自走式機器の構成を示すブロック図
【図７】  本発明の第６の実施例である自走式機器の主要部構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  本体
２  電源部
３  車輪（走行手段）
４  モータ（走行手段）
５  ジャイロセンサ（走行方向検知手段）
６  測距センサ（距離測定手段）
７  温度センサ（温度検知手段）
８  制御手段
９  走行速度検出手段
１０  ブザー（報知手段）
１１  計時手段
１２  使用者確認スイッチ
１３  無線送信部
１４  無線受信端末
１５  電話回線
１６  中継装置
１７  通報先設定部
１８  走査手段
【図１】
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【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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