JP2008090756A - 移動ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 雨天時において、移動の開始直後の安全性を確保した移動ロボットの提供。
【解決手段】 移動手段により屋外の路面上を移動する移動ロボットであって、検出窓を通して、走行に支障となる恐れがある障害物の情報を検出する検出部と、検出部の検出窓に空気を吹き付けて検出窓に付着した水滴を除去する水滴除去部と、路面の濡れ状況を検出する路面状態検出部と、予め記憶したスケジュール又は外部からの信号入力に基づき移動制御の開始を判定する制御部とを有し、前記制御部は、移動制御の開始と判定されたときに、路面状態検出部にて路面の濡れが判定されない場合には移動手段にて移動を開始するよう制御し、路面の濡れが判定された場合には水滴除去部を動作させ該動作の開始から所定時間が経過した後に移動手段にて移動を開始するよう制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、周囲の環境情報を検出しながら屋外を走行する移動ロボットに関し、特に、移動ロボットの周囲または移動方向における環境情報を検出するセンサに付着した水滴を除去する移動ロボットに関する。

近年、バッテリを駆動源として屋外において障害物を検知しながら路面上を自律的に移動する移動ロボットが種々実用化されている。このような移動ロボットとしては、レーザ光線や可視光線、超音波、赤外線などの各種探査信号を照射して対象物からの反射回帰信号を検知信号として受信する障害物センサを設け、このセンサの入力により自己の周辺の障害物を検知するものが知られるところである。

このような移動ロボットとして、本出願人は、屋外の監視区域を巡回してレーザ投受光によるレーザセンサ（測距センサ）で周囲を走査し、周囲に存在する物体の表面で反射したレーザ光を受光して障害物の相対位置を検出する移動ロボットを提案している（特許文献１）。
特開２００６−２５２３４６号公報

しかしながら、特許文献１の移動ロボットは、障害物を検出する測距センサが、雨天時の水滴により検出精度が落ちることについて対策がなされていないという点で問題があった。

降雨や水溜りからの水撥ねにより、測距センサの投受光面に水滴が付着すると、この水滴によって投受光面の表面で光の屈折や乱反射が生じるおそれがある。
この結果、測距センサから投光されたレーザ光が、投受光面の水滴により反射してそのままセンサに受光されることとなったり、又は、投受光面の水滴により屈折して予期せぬ方向に照射されることとなるなどの問題が生じてしまう。前者の場合は、至近距離に障害物が存在するという誤判定の原因となり、また後者の場合は本来のレーザ光照射方向について障害物の検出ができず、いわゆる失報となる可能性があり、何れの場合も移動時の安全性を確保する上で問題となる。

そこで、対策として、エアブロワーなどの送風装置による水滴の除去手段を用いてレーザ光の投受光面に付着する水滴を除去することが考えられる。しかしながら、送風により水滴を除去するにはある程度の時間を要し、瞬時に水滴を除去することは困難となる。このため、雨天時における移動の開始直後においては、水滴の除去手段を作動させたとしても停止時に付着していた水滴がすぐには除去されず、移動開始直後の安全性を担保することはできないという問題がある。また、バッテリにて給電されて移動と停止を繰り返すような移動ロボットにおいて、水滴の除去手段を常時に作動させるとバッテリが著しく消耗してしまうという問題も生じる。

このような課題を解決すべく、本発明は、測距センサなどの検出手段に付着する水滴を除去可能とするとともに、特に、移動の開始直後においても安全性を確保し、かつバッテリの消耗を抑制できる移動ロボットの提供を目的とする。

上記目的を達成するために本発明による移動ロボットは、移動手段により屋外の路面上を移動する移動ロボットであって、検出窓を通して、走行に支障となる恐れがある障害物の情報を検出する検出部と、前記検出部の検出窓に空気を吹き付けて検出窓に付着した水滴を除去する水滴除去部と、前記路面の濡れ状況を検出する路面状態検出部と、予め記憶したスケジュール又は外部からの信号入力に基づき移動開始を判定する制御部とを有し、前記制御部は、前記移動開始と判定したときに、前記路面状態検出部にて前記路面の濡れが判定されない場合には前記移動手段にて移動を開始するよう制御し、前記路面の濡れが判定された場合には前記水滴除去部を起動し該起動から所定時間が経過した後に前記移動手段にて移動を開始するよう制御することを特徴としている。

路面が濡れているときには、雨が降っていない場合であっても、水蒸気により検出窓に水滴が付着し、検出精度が低下する。そこで、本発明の移動ロボットは、路面の濡れを検出して路面が濡れている場合に水滴除去部を作動させる。そして、移動を開始するにあたり、路面が濡れていることが検出されると、水滴除去部を作動させるとともに移動手段による移動開始を所定時間遅延させるように作用する。

これにより、降雨時に限らず水蒸気により検出窓に水滴が付着するような状況において水滴除去部を作動させることが可能となるとともに、水滴が付着し得る状況においては移動の開始を遅延させて移動開始直後の安全性を確保することが可能となる。

また、本発明による移動ロボットにおいて、好ましくは、前記制御部は、前記所定時間が経過したときに、前記検出部が前記検出窓の近傍に障害物を検出していると、該検出部の異常と判定し、移動の開始を禁止する。

これにより、水滴以外の要因による検出部の誤検知を検出することが可能となり、このような場合に移動を禁止することで、一段と安全性を確保することが可能となる。

更に、本発明による移動ロボットにおいて、好ましくは、前記路面状態検出部は、前記移動手段により前記路面上を移動しているときに前記路面の濡れ状況を検出し、前記制御部は、前記移動手段により前記路面上を移動しているときに前記路面の濡れが判定されると前記水滴除去部を作動させ、前記路面の濡れが判定されなければ前記水滴除去部の動作を停止させる。

移動ロボットは、路面上を移動しているときに、路面の濡れ状況に応じて水滴除去部を動作させ、また動作を停止させる。これにより、必要以上に水滴除去部が作動することを防止して電源の消耗を抑制することが可能となる。

また、本発明による移動ロボットにおいて、好ましくは、前記制御部は、前記移動手段による移動が停止すると、前記水滴除去部の動作を停止させる。

移動ロボットが停止している場合には、検出部により障害物を検出して走行安全性を確保しておく必要が低く、この場合には水滴除去部の作動を停止させてよい。これにより、必要以上に水滴除去部が作動することを防止して電源の消耗を抑制することが可能となる。

本発明に係る移動ロボットによれば、水滴除去部を備えて検出部による検出精度の低下を防止するとともに、水滴を除去した後に移動を開始することが可能となり、移動開始直後において安全性を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明に係る移動ロボットを用いた監視システムを示す概略図である。
移動ロボット１は、建物７の外周となる監視区域３を警備するために使用され、監視区域３の路面上に設置されたガイド６に沿って巡回しながら監視区域３内の異常の検出を行うものである。

移動ロボット１は、監視センタ２と無線接続されて監視区域３内の基準位置４に停止しており、自己の記憶したスケジュールにより、又は監視センタ２から受信した移動信号により、監視区域３内の移動を開始する。そして、移動ロボット１は、周囲の画像や、異常の所在などを監視センタ２に送信する。

図１において、建物７の周囲が、移動ロボット１が巡回する移動経路とされており、この移動経路には全長に渡りガイド６が固定的に設けられている。ガイド６は磁気材料より形成され、移動ロボット１は後述する磁気センサにてガイド６を検出しながら当該ガイド６に沿って移動経路を移動するのである。

また、ガイド６の中途には移動ロボット１の停止位置となり移動ロボット１のバッテリを充電する充電設備を備えた基準位置４が配置されている。移動ロボット１は、基準位置４から移動を開始してガイド６上を巡回し、基準位置４に到達すると巡回を終了して停止する。

監視センタ２は、警備会社などが運営するセンタ装置２０を備えた施設であり、監視員が、通信網８及び無線基地局９を介して移動ロボット１から伝送される情報により監視区域３を監視している。なお、これに限らず、監視センタ２は監視区域３の建物７内で警備員が駐在する施設、例えば防災センタに設けられていてもよい。

センタ装置２０は、液晶モニタやＣＲＴなどで構成される表示部２１と、キーボードやジョイスティック、ポインティングデバイスなどで構成される入力部２２と、スピーカ２３と、マイク２４と、ＣＰＵ等を備えたコンピュータで構成されてセンタ装置２０を制御する制御部２５とを含んでいる。
表示部２１には、移動ロボット１の位置情報、移動ロボット１が撮影した画像、移動ロボット１が検出した異常の情報などが表示される。入力部２２は、監視員によって操作されて所定のコマンドや情報の入力が行われる。制御部２５は、移動ロボット１から受信した信号を伸張して表示部２１やスピーカ２３に出力するほか、入力部２２から入力されたコマンドに基づく制御信号やマイク２４から入力された音声信号を移動ロボット１に送信する。

監視センタ２では、移動ロボット１から受信する画像や異常信号に基づき、監視員の判断に応じて音声取得信号を移動ロボット１に送信し、移動ロボット１が集音して送信する音声信号を受信してスピーカ２３から出力する。また、必要に応じてマイク２４にて監視員の声を取り込んで移動ロボット１に送信し、移動ロボット１から外部に報知出力して、移動ロボット１周辺の人物と会話を行う。
そして、監視センタ２では、移動ロボット１から受信する各種の情報に基づき監視員が異常の有無を確認し、異常の存在が認められると移動ロボット１に制御信号を送信して異常に対処させる。

次に、図２に基づき移動ロボットの構成について説明する。図２は、移動ロボットの構成を示すブロック図を示している。
移動ロボット１は、制御部３１、通信部３２、磁気センサ３３、移動手段３４、記憶部３５、撮像ユニット３６、マイク３７、スピーカ３８、濡れ検知部３９、測距センサユニット４０、エアーポンプ４１を備えて構成される。

制御部３１は、ＣＰＵ、メモリ等により実現され、メモリに記憶されている各種プログラムにしたがって移動ロボット１の各部を制御する。各種プログラムは、必要に応じ並行して実行される。また、制御部３１は時計手段を備えて現在時刻を計時している。
通信部３２は、無線基地局９及び通信網８を介して監視センタ２と信号を送受信する無線通信手段である。通信部３２は、制御部３１から出力される信号を監視センタ２に送信し、監視センタ２から受信した信号を復調して制御部３１に入力する。

移動ロボット１の底部には磁気センサ３３が配置され、上述したガイド６を検出して制御部３１に信号出力している。移動手段３４は、車体左右の各前後に設けられる車輪と車輪を駆動するモータとからなる。移動ロボット１は、モータにより前後何れかの左右輪を各独立に駆動して、ガイド６に追従するよう走行するのである。

記憶部３５は、監視センタ２から送信される巡回スケジュールを記憶している。巡回スケジュールには、移動ロボット１の移動開始時刻が記憶されている。制御部３１は、現在時刻が巡回スケジュールに記憶された移動開始時刻に達すると移動手段３４を制御して移動ロボット１の移動を開始させて監視区域３を巡回させる。また、記憶部３５には、雨フラグが記憶されている。雨フラグは、後述する濡れ検知部３９にて路面の濡れが検出されたときにＯＮするフラグであり、雨天か否かを管理するフラグである。

移動ロボット１の車体上部には全周囲を撮像できる撮像ユニット３６が備えられている。移動ロボット１は、前記監視区域３を巡回しているときに撮像ユニット３６が撮影する画像を通信部３２から監視センタ２へと送信する。監視センタ２では、監視員が移動ロボット１から送信される画像を監視して、移動ロボット１周辺の状況、不審物や障害物を確認する。

移動ロボット１の車体前面には、マイク３７、及びスピーカ３８が設けられる。マイク３７は、周囲の音声を収集し、得られた音声信号を制御部３１へと出力する。制御部３１は、監視センタ２からの音声取得信号を受信するとマイク３７にて収集した音声信号を監視センタ２に送信する。スピーカ３８は、監視センタ２から受信した音声信号や予め記憶した警告音などを出力する。

移動ロボット１の車体前面には、路面状態検出部としての濡れ検知部３９が設けられている。濡れ検知部３９は、路面に向けて設置された反射式光センサであり、雨により路面が濡れた場合にその反射光が減光することにより路面の濡れを検出する。即ち、路面が濡れている場合、濡れ検知部３９から照射された光は路面で乱反射して濡れ検知部３９が受光する反射光が減光する。濡れ検知部３９では、照射出力と反射光とを比較して反射光が所定の閾値以下に減光している場合に路面が濡れていると判定するのである。

なお、濡れ検知部３９は、反射式光センサに限定されず、路面の濡れを検出するものであれば他の手段により実現されてよい。例えば、画像ユニット３６にて撮像された画像を解析して路面の濡れを判定する手段であってもよい。画像解析により路面の濡れを判定する手段は、例えば、路面が濡れているときは、路面に光を照射したときの輝度変化が、路面が乾いているときよりも大きくなることを利用して路面の濡れを判定する。

移動ロボット１の車体前面下方には、左右二つの測距センサユニット４０が設けられている。移動ロボット１の本体前面における各部の配置、及び測距センサユニット４０の概略図を、図３に示す。測距センサユニット４０は、測距センサ４３の検出窓となる投光部４３ａ、受光部４３ｂと送風ノズル４４とが一体に配置されたケース体である。

測距センサ４３は、環境情報として移動ロボット１の走行に支障となるおそれがある障害物の相対位置を検出するための検出部として機能する。測距センサ４３は、投光部４３ａと受光部４３ｂとの外面（投受光面）を検出窓として、この検出窓を通して障害物にかかる情報を検出する。測距センサ４３は、投光部４３ａからレーザ光線による検知信号を投光して、受光部４３ｂにて障害物からの反射回帰信号を受光する。測距センサ４３は、検知信号の照射から反射回帰信号検出までの時間により測距センサ４３から障害物までの相対距離を算出し、これに基づき障害物の相対位置を算出して、制御部３１に出力する。制御部３１は、障害物の相対位置が入力されると、移動手段３４を制御して、移動の停止や加減速、障害物の回避などの処理を行う。
なお、測距センサ４３は、上記以外の手法によるものであってもよく、例えば、可視光線、超音波、赤外線、ミリ波レーダタイプなどの各種センサにて障害物を検出するよう構成されていてもよい。また、反射回帰信号の受光に基づく相対距離や相対位置の演算は制御部３１で実現されてもよい。

送風ノズル４４は、測距センサユニット４０の外側に開口端４４ａを露出させ、開口端４４ａを測距センサ４３の投光部４３ａおよび受光部４３ｂの外面（投受光面）に向けて測距センサユニット４０に固定されている。送風ノズル４４の基端側４４ｂは、測距センサユニット４０の内側にて可撓性のチューブ４５と接続されて、この可撓性チューブ４５を介してエアーポンプ４１と接続されている。エアーポンプ４１は、送風ノズル４４への送風源である。エアーポンプ４１は、制御部３１からの制御信号にて起動し、外気を吸引して圧縮し可撓性チューブ４５に圧縮空気を送風する。エアーポンプ４１と可撓性チューブ４５、及び送風ノズル４４からなる送風手段が水滴除去部として機能する。

なお、移動ロボット１は、上記の構成の他、自律移動型のロボットとしての機能を達成するための構成を備えていることはいうまでもない。すなわち、移動ロボット１は、左右両輪のモータ回転軸の回転量を検出するレゾルバ及びレゾルバの出力から移動ロボットの走行距離や旋回角を算出して現在位置を演算する位置算出手段と、各部に電力を供給するバッテリを有している。また、記憶部３５には、上述した巡回スケジュール情報のほかに停止位置などが記憶された移動経路の情報、現在位置の情報も記憶されている。
図２においては、説明のため各部を制御部３１と独立して記載しているが、その機能がコンピュータ処理によって実現可能なものは制御部３１のコンピュータで実現されてよい。

次に、本実施形態の移動ロボットの動作について説明する。
動作の概要は以下のようである。移動ロボット１は、停止状態から移動開始へと遷移するときに、路面が濡れていることを検出すると、移動の開始を所定時間遅延させて、水滴除去部（エアーポンプ４１、可撓性チューブ４５、送風ノズル４４）により測距センサ４３の投受光面の水滴を除去する。そして、所定時間経過した後に移動を開始する。このとき、一度路面の濡れを検出すると、移動中は継続して水滴除去部を動作させて走行安全性を確保する。移動が停止すると水滴除去部の動作を停止して、バッテリ消費を抑制する。そして、再度移動開始へと遷移する場合は、同様に濡れ路面の検知状況に応じて移動開始を遅延させ、水滴除去部を起動する。

以下、図４を用いて移動ロボットの動作を具体的に説明する。
図４は、第一の実施形態における移動ロボットの水滴除去部の動作を示すフローチャートである。移動ロボット１は、基準位置４にて停止して充電設備にてバッテリを充電した状態で待機している。この状態において、移動ロボット１は、電源がＯＮされると、又は、記憶部３５に記憶された移動開始時刻の所定時間前になると、図４の処理を起動する。

まず、移動ロボット１は、濡れ検知部３９を動作させて前方の路面が濡れているか否かを判定し、移動の開始に備える（ステップＳＴ１）。路面が濡れていれば、記憶部３５の雨フラグ（初期値はＯＦＦ）をＯＮに設定する（ステップＳＴ２）。そして、移動開始時刻が到来したか否か、また、監視センタ２から移動信号を受信したか否かに基づき、移動を開始するか否かを判定する（ステップＳＴ３）。移動開始時刻になると、又は、監視センタ２から移動信号を受信すると、移動を開始すると判定する（ステップＳＴ３−Ｙｅｓ）。

移動の開始が判定されると、記憶部３５の雨フラグの状態を確認する（ステップＳＴ４）。雨フラグがＯＮ（路面が濡れている）であれば（ステップＳＴ４−Ｙｅｓ）、エアーポンプ４１を起動して送風ノズル４４から圧縮空気を噴射させ（ステップＳＴ５）、所定時間の計時を開始する（ステップＳＴ６）。計時が所定時間に達すると（ステップＳＴ７−Ｙｅｓ）、ステップＳＴ８に処理を進める。ここで、エアーポンプ４１を起動したときに計時する所定時間とは、測距センサ４３の投受光面に付着した水滴を送風ノズル４４による送風で除去するのに必要とされる時間であり、本実施形態では１０秒とする。

他方、ステップＳＴ４において、雨フラグがＯＦＦ（路面が濡れていない）であれば（ステップＳＴ４−Ｎｏ）、エアーポンプ４１を起動することなくステップＳＴ８に処理を進める。
ステップＳＴ８において、制御部３１は測距センサ４３の検出する距離値がセンサ近傍となる距離を示すか否か、即ち測距センサ４３に近接する物体を検出しているか否かを判別する。近接物を検出していれば（ステップＳＴ８−Ｙｅｓ）、測距センサ４３の異常と判定する（ステップＳＴ９）。測距センサ４３の異常が判定されると制御部３１は監視センタ２に異常信号を送信し、移動の開始を禁止する。

他方、測距センサ４３が近接物を検出していなければ（ステップＳＴ８−Ｎｏ）、制御部３１は移動手段３４を駆動し移動経路に沿って移動ロボット１の移動を開始させ、監視区域３の巡回を開始する（ステップＳＴ１０）。

このように、移動ロボット１は、路面が濡れているような状況において移動の開始を判定すると、移動を開始する前にエアーポンプ４１を起動して測距センサ４３に付着した水滴を除去する。そして、所定時間移動の開始を遅延させて、測距センサ４３に付着した水滴を除去した後に移動手段３４を駆動して移動経路の移動を開始する。
これにより、雨天時の移動開始直後における測距センサ４３の信頼性を向上させて走行安全性を向上させることが可能となる。

移動ロボット１は、移動を開始すると雨フラグの状態を確認する（ステップＳＴ１１）。本実施形態においては、路面の濡れを検出し雨フラグをＯＮに設定すると、以後経路上を移動している間は継続してエアーポンプ４１が動作している。ここで、ステップＳＴ１１において雨フラグがＯＮであれば（ステップＳＴ１１−Ｙｅｓ）、既に路面の濡れが判定されておりエアーポンプ４１も動作した状態であるので（例えばステップＳＴ４、ＳＴ５）、ステップＳＴ１２に処理を進める。

他方、雨フラグがＯＦＦであれば（ステップＳＴ１１−Ｎｏ）、濡れ検知部３９にて路面の濡れが検出されたか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。路面の濡れが検出されなければ（ステップＳＴ１３−Ｎｏ）、エアーポンプ４１を起動することなくステップＳＴ１２に処理を進める。

他方、路面が濡れていることが検出されると（ステップＳＴ１３−Ｙｅｓ）、雨フラグをＯＮに設定し（ステップＳＴ１４）、エアーポンプ４１を起動して送風ノズル４４から圧縮空気を噴射させる（ステップＳＴ１５）。

移動ロボット１は、ステップＳＴ１２において、移動を停止するか否かを判定する。制御部３１は、現在位置が予め経路上に設定された停止位置である場合、又は、測距センサ４３が障害物を検知した場合、移動の停止を判定する（ステップＳＴ１２−Ｙｅｓ）。また、監視センタ２から停止信号を受信した場合も同様に移動を停止させる。移動の停止が判定されると、制御部３１はステップＳＴ１６にて移動ロボット１の移動を停止させる。

制御部３１は、移動ロボット１の移動を停止させると、ステップＳＴ１７において経路上の移動が終了したか否か、即ち基準位置４へと到着したか否かを判定する。経路上の移動が終了していなければ（ステップＳＴ１７−Ｎｏ）、雨フラグの状態を判別する（ステップＳＴ１８）。雨フラグがＯＮであれば（ステップＳＴ１８−Ｙｅｓ）、エアーポンプ４１の動作を停止して（ステップＳＴ１９）、ステップＳＴ１に処理を戻す。そして、ステップＳＴ３にて再度移動の開始が判定されると、雨フラグの状態に応じてエアーポンプ４１を起動して（ステップＳＴ５）、移動の開始を所定時間遅延させる（ステップＳＴ７）。

このように、移動ロボット１は、路面が濡れているような状況において一時的に移動を停止する場合にはエアーポンプ４１を停止させてバッテリの消耗を防止するとともに、再度に移動を開始するときにエアーポンプ４１を起動して測距センサ４３に付着した水滴を除去する。そして、所定時間移動の開始を遅延させて、測距センサ４３に付着した水滴を除去した後に移動手段３４を駆動して移動経路の移動を開始する。
これにより、不要なバッテリ消費を抑制するとともに、雨天時の移動開始直後における測距センサ４３の信頼性を向上させて走行安全性を向上させることが可能となる。

他方、ステップＳＴ１７において、経路上の移動が終了と判定されると、即ち基準位置４への到着と判定されると（ステップＳＴ１７−Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２０へと処理を進める。そして、雨フラグの状態を判別して（ステップＳＴ２０）雨フラグがＯＮであればエアーポンプの動作を停止し（ステップＳＴ２１）、雨フラグをＯＦＦに設定して（ステップＳＴ２２）、かかる処理を終了してバッテリの充電を開始する。

次に、図５を用いて本発明の移動ロボットの第二の実施形態について説明する。
図５は、第二の実施形態における移動ロボットの水滴除去部の動作を示すフローチャートである。以下、上述した図４にかかる第一の実施形態と異なる部分を中心に説明し、第一の実施形態と同様の部分については第一の実施形態に関する記載を援用し説明を省略する。

本実施形態では、濡れ検知部３９において濡れ路面の検知処理を行う度に雨フラグのＯＮ／ＯＦＦ設定を書き換える点で上述した第一の実施形態と処理が異なっている。図５に示すように、移動ロボット１は、路面の濡れを判別して（ステップＳＴ５１）、濡れていない場合には雨フラグをＯＦＦに設定し（ステップＳＴ５２）、他方、濡れている場合には雨フラグをＯＮに設定する（ステップＳＴ５３）。

そして、移動開始時刻の到来、又は、監視センタ２からの移動信号受信により移動の開始が判定されると（ステップＳＴ５４−Ｙｅｓ）、雨フラグの状態を判別する（ステップＳＴ５５）。雨フラグがＯＮであれば（ステップＳＴ５５―Ｙｅｓ）、エアーポンプ４１を起動して送風ノズル４４から圧縮空気を送風して（ステップＳＴ５６）、所定時間の計時を開始する（ステップＳＴ５７）。計時が所定時間に達すると（ステップＳＴ５８−Ｙｅｓ）、測距センサ４３の出力結果を判別する。測距センサ４３が近接物を検出していれば（ステップＳＴ５９−Ｙｅｓ）、測距センサ４３の異常と判定する（ステップＳＴ６０）。他方、測距センサ４３が近接物を検出していなければ（ステップＳＴ５９−Ｎｏ）、制御部３１は移動手段３４を駆動して移動経路に沿って移動ロボット１の移動を開始する（ステップＳＴ６１）。

移動ロボット１は、移動を開始すると濡れ検知部３９にて路面の濡れが検出されたか否かを判定する（ステップＳＴ６１）。路面の濡れが検出されると（ステップＳＴ６２−Ｙｅｓ）雨フラグをＯＮに設定し（ステップＳＴ６３）、エアーポンプ４１を起動して送風ノズル４４から圧縮空気を送風する（ステップＳＴ６４）してステップＳＴ６５へと処理を進める。
なお、ステップＳＴ６２からＳＴ６４にかかる処理において、過去の判定結果により（例えばステップＳＴ５６）エアーポンプ４１が既に動作している場合は、ステップＳＴ６４の処理をスキップしてステップＳＴ６５へと処理を進める。

他方、ステップＳＴ６２において、路面の濡れが検出されない場合（ステップＳＴ６２−Ｎｏ）、雨フラグをＯＦＦに設定し（ステップＳＴ６６）、エアーポンプ４１が動作していればエアーポンプ４１を停止して（ステップＳＴ６７）してステップＳＴ６５へと処理を進める。
なお、ステップＳＴ６６、ＳＴ６７にかかる処理おいて、過去の判定結果により既にエアーポンプが停止（雨フラグがＯＦＦ）している場合は、ステップＳＴ６７の処理をスキップしてステップＳＴ６５へと処理を進める。

このように、本実施形態では、路面の濡れを検出しているときにだけエアーポンプ４１を動作させる。これにより、バッテリ消費の消耗を防止して、より消費電力を抑制することが可能となる。

ステップＳＴ６５において、制御部３１が移動ロボット１の移動停止を判定し（ステップＳＴ６５−Ｙｅｓ）、移動ロボット１が移動を停止すると（ステップＳＴ６８）、経路上の移動が終了したか否かを判定する（ステップＳＴ６９）。経路上の移動が終了していなければ（ステップＳＴ６９−Ｎｏ）、雨フラグの状態を判別して、雨フラグがＯＮであればエアーポンプ４１の動作を停止し（ステップＳＴ７０、ＳＴ７１）、ステップＳＴ５１に処理を戻す。
そして、停止している間に検出される路面の濡れ状態に応じて雨フラグを適宜設定する。ステップＳＴ５４にて再度移動の開始が判定されると、雨フラグの状態に応じてエアーポンプ４１を起動して（ステップＳＴ５６）、移動の開始を所定時間遅延させる（ステップＳＴ５８）。

また、ステップＳＴ６９において、経路上の移動が終了と判定されると（ステップＳＴ６９−Ｙｅｓ）、雨フラグの状態を判別し、雨フラグがＯＮであればエアーポンプ４１の動作を停止して（ステップＳＴ７２、ＳＴ７３）、雨フラグをＯＦＦに設定し（ステップＳＴ７４）、かかる処理を終了してバッテリの充電を開始する。

このように、本実施形態において移動ロボット１は、濡れ検知部において濡れ路面の検知処理を行う度に雨フラグのＯＮ／ＯＦＦ設定を書き換えてエアーポンプ４１の起動／停止を切り換える。即ち、路面の濡れを検出しているときはエアーポンプ４１を動作させて測距センサ４３に付着する水滴を除去し、濡れていないときにはエアーポンプ４１を停止させる。これにより、上述した第一の実施形態の効果に加えて、更に、不要なバッテリ消費を抑制することが可能となる。

以上に本発明の好適な実施形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施形態に限定されず、次に示すような変形例を適宜に組み合わせて上述の実施形態を変形することが可能である。以下に実施形態の変形例を説明する。

以上説明した各実施形態では、水滴除去部にて測距センサに付着した水滴を除去する例について説明したが、これに限定されず、環境情報となる画像情報を取得する撮像ユニットに付着する水滴を除去する構成としてもよい。即ち、撮像ユニットは画像情報を周辺の環境情報として検出する検出部であって、その検出窓となる撮像レンズに水滴が付着していると、環境情報の検出精度が低下する。このため、水滴除去部にて撮像レンズの水滴を除去するような構成としてもよい。
この場合、送風ノズルの開口端を撮像レンズに向けて、送風ノズルを撮像ユニットに固定する。そして、上述したように制御部の制御信号によりエアーポンプを起動／停止させて撮像レンズに向けて圧縮空気を噴射する。

また、以上説明した各実施形態では、濡れ検知部にて検出した路面の濡れ状態に応じて雨フラグを設定していたが、これに限定されず、濡れ検知部に代えて雨を検知するようなセンサ手段を備えて降雨か否かを検出し、この結果雨フラグを設定するようにしてもよい。即ち、雨が降っていることが検知されれば、雨フラグをＯＮに設定する。雨を検知するセンサ手段は既に種々知られるところであるが、例えば、撮像ユニットにて撮像された画像を解析して、フレーム間差分により線状成分が出現と消失を繰り返すときに降雨と判定することで実現できる。

本発明に係る移動ロボットを用いた監視システムを示す概略図 移動ロボットの構成を示すブロック図 測距センサユニットの概略構成図 第一の実施形態における移動ロボットの水滴除去部の動作を示すフローチャート 第二の実施形態における移動ロボットの水滴除去部の動作を示すフローチャート

符号の説明

１ 移動ロボット
２ 監視センタ
３ 監視区域
４ 基準位置
６ ガイド
７ 監視区域の建物
８ 通信網
９ 無線基地局
２０ センタ装置
２１ 表示部
２２ 入力部
２３ 監視センタのスピーカ
２４ 監視センタのマイク
２５ センタ装置の制御部
３１ 移動ロボットの制御部
３２ 通信部
３３ 磁気センサ
３４ 移動手段
３５ 記憶部
３６ 撮像ユニット
３７ 移動ロボットのマイク
３８ 移動ロボットのスピーカ
３９ 濡れ検知部
４０ 測距センサユニット
４１ エアーポンプ
４３ 測距センサ
４３ａ 測距センサの投光部
４３ｂ 測距センサの受光部
４４ 送風ノズル
４４ａ 送風ノズルの開口端
４４ｂ 送風ノズルの基端
４５ 可撓性チューブ

Claims (4)

1. 移動手段により屋外の路面上を移動する移動ロボットであって、
   検出窓を通して、走行に支障となる恐れがある障害物の情報を検出する検出部と、
   前記検出部の検出窓に空気を吹き付けて検出窓に付着した水滴を除去する水滴除去部と、
   前記路面の濡れ状況を検出する路面状態検出部と、
   予め記憶したスケジュール又は外部からの信号入力に基づき移動開始を判定する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記移動開始と判定したときに、前記路面状態検出部にて前記路面の濡れが判定されない場合には前記移動手段にて移動を開始するよう制御し、前記路面の濡れが判定された場合には前記水滴除去部を起動し該起動から所定時間が経過した後に前記移動手段にて移動を開始するよう制御することを特徴とする移動ロボット。
   
2. 前記制御部は、前記所定時間が経過したときに、前記検出部が前記検出窓の近傍に障害物を検出していると、該検出部の異常と判定し、移動の開始を禁止する請求項１記載の移動ロボット。
   
3. 前記路面状態検出部は、前記移動手段により前記路面上を移動しているときに前記路面の濡れ状況を検出し、
   前記制御部は、前記移動手段により前記路面上を移動しているときに前記路面の濡れが判定されると前記水滴除去部を作動させ、前記路面の濡れが判定されなければ前記水滴除去部の動作を停止させる請求項１または２に記載の移動ロボット。
   
4. 前記制御部は、前記移動手段による移動が停止すると、前記水滴除去部の動作を停止させる請求項１から３の何れかに記載の移動ロボット。
   
   
   

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