自律移動型ロボット
【課題】特定人物に随伴して移動しながら、特定人物に対する犯罪を効果的に抑制することが可能な自律移動型ロボットを提供する。
【解決手段】自律移動型ロボットＲは、特定人物Ｍに随伴して移動可能である。この自律移動型ロボットＲは、ディスプレイ２及びスピーカ７を通して、特定人物Ｍを監視していることを周囲に報知したり、異変が発生したときには警報を発したりする。
【解決手段】自律移動型ロボットＲは、特定人物Ｍに随伴して移動可能である。この自律移動型ロボットＲは、ディスプレイ２及びスピーカ７を通して、特定人物Ｍを監視していることを周囲に報知したり、異変が発生したときには警報を発したりする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定人物に随伴して移動可能な自律移動型ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ストーカー等による犯罪が増加しており、社会問題化している。このような非常事態が発生したとき、発生現場の状況を警察署に正しく通報するために、携帯電話機を用いた防犯システムが開発されている。例えば、特許文献１に開示されたシステムでは、携帯電話機の非常ボタンを押下することにより、緊急呼を自動発信して、現場の画像データ、音声データ、及び時刻データを警察署に送信する。
【特許文献１】特開２００３−２１７０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した携帯電話機を用いた防犯システムでは、犯罪行為が発生したときの状況を正しく把握することができても、犯罪行為の発生自体を抑制する効果は少なかった。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、特定人物に随伴して移動しながら、特定人物に対する犯罪を効果的に抑制することが可能な自律移動型ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る自律移動型ロボットは、特定人物に随伴して移動可能な自律移動型ロボットであって、特定人物を監視していることを周囲に報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
この自律移動型ロボットでは、特定人物を監視していることを周囲に報知する報知手段を備えるため、犯罪行為の発生自体を抑制することができる。
【０００７】
自律移動型ロボットは、特定人物を含む周辺環境の画像情報又は音情報に基づいて、異変を検出する異変検出手段と、異変検出手段により異変を検出した場合に警報を発する警報手段と、を備えると好ましい。このようにすれば、警報を発することで犯罪者の行動抑制に繋がり、特定人物に危害が及ぶ虞を低減することができる。
【０００８】
報知手段は、特定人物を含む周辺環境を照らす照明機能を有すると好ましい。このようにすれば、夜間等において犯罪の抑制効果をより高めることができると共に、特定人物の移動の安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特定人物に対する犯罪を効果的に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
参照する図面において、図１は本実施形態に係る自律移動型ロボットとしてのモビルロボットおよびその主人としての特定人物を模式的に示す平面図、図２は図１に示したモビルロボットの構造を示す側面図、図３は図２に示したモビルロボットが備える制御装置の構成を示すブロック図、図４は図３に示した制御装置による処理手順の一部を示すフローチャートである。
【００１２】
自律移動型ロボットは、図１に示すように、主人としての特定人物Ｍに随伴して移動可能なモビルロボットＲとして構成されている。このモビルロボットＲは、特定人物Ｍの近傍において、特定人物Ｍおよびその周辺環境を観測しつつその観測情報に基づいて特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従する。
【００１３】
図２に示すように、モビルロボットＲは、走行装置１により移動可能なボディＲ１と、このボディＲ１に対して回転可能に接続されたヘッドＲ２とを備えており、ボディＲ１には、報知、警報、案内などの各種のメッセージを画像や文字により表示可能なディスプレイ２が設置されている。このディスプレイ２は、例えば高輝度のバックライト光源を含み、特定人物Ｍを含む周辺環境を照らす照明機能を有している。そして、このボディＲ１には、電源としてのバッテリ３、ヘッドＲ２を回転駆動するためのヘッド駆動モータ４、自身の位置を検出する位置センサ９の他、走行装置１、ディスプレイ２、ヘッド駆動モータ４などを制御するための制御装置５が内蔵されている。位置センサ９は、例えばＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）レシーバ、ジャイロコンバータなどを有しており、これらによって自身の現在位置を検出する。
【００１４】
一方、モビルロボットＲのヘッドＲ２には、特定人物Ｍおよびその周辺に存在する障害物（他の人物や動物、構造物、設置物、車両等）などを含む周辺環境をステレオ画像として観測するための撮像装置としての左右一対のＣＣＤカメラ（または赤外線カメラ）６Ａ，６Ｂと、報知、警報、案内などの各種メッセージの音声を発声可能なスピーカ７と、特定人物Ｍおよびその周辺環境の音を収集するためのマイク８と、無線によりデータを送信するための送信アンテナ１０が設置されている。
【００１５】
図１および図２に示すように、走行装置１は、例えば、ホイールインモータ１Ａ，１Ｂにより回転方向および回転速度が左右独立に制御される左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄと、３６０度の旋回が可能なキャスタ車輪１Ｅとを有する。
【００１６】
この走行装置１は、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄが同方向に前転駆動または後転駆動されることでモビルロボットＲを前進または後退させる。その際、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転速度が同速度であればモビルロボットＲを直進させ、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転速度に差があれば駆動車輪１Ｃ，１Ｄのうち回転速度の遅い側にモビルロボットＲを旋回させる。そして、この走行装置１は、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄが同速度で相互に逆方向に回転駆動されると、モビルロボットＲをその場で左右の何れかに回転させる。
【００１７】
ここで、制御装置５は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）等のマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されている。この制御装置５は、ホイールインモータ１Ａ，１Ｂやヘッド駆動モータ４の駆動回路、ディスプレイ２、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂ、スピーカ７、マイク８、位置センサ９、送信アンテナ１０等との間の入出力インターフェースＩ／ＯおよびＡ／Ｄコンバータの他、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムを実行するＣＰＵ（CentralProcessing Unit）等をハードウェアとして備えている。
【００１８】
そして、この制御装置５には、図３に示すように、特定人物認識部５Ａ、カメラ制御部５Ｂ、画像記録部５Ｃ、異変検出部５Ｄ、データ送信部５Ｅ、走行制御モジュール５Ｍがソフトウェアとして構成されている。走行制御モジュール５Ｍは、地図データベース（ＤＢ）部５Ｍａ、環境認識部５Ｍｂ、目的地入力受付部５Ｍｃ、追従走行計画部５Ｍｄ、走行制御部５Ｍｅを含むように構成されている。
【００１９】
特定人物認識部５Ａには、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから画像データが所定時間毎に入力される。そして、順次入力される画像データに基づいて撮影画像のエッジ処理を行い、予め記憶されている特定人物Ｍの輪郭モデルとのマッチング処理により特定人物Ｍを検出する。そして、この特定人物検出部５Ａは、検出された特定人物Ｍのステレオ画像をステレオマッチング処理することにより、特定人物Ｍの３次元位置を三角測量の原理で所定時間毎に推測する。
【００２０】
カメラ制御部５Ｂには、特定人物検出部５Ａから特定人物Ｍの３次元位置データが所定時間毎に入力される。このカメラ制御部５Ｂは、入力された特定人物Ｍの３次元位置データに基づき、後述する走行制御部５Ｍｅと協働して、特定人物Ｍが画像中央に位置するようにヘッド駆動モータ４の回転を制御してモビルロボットＲのヘッドＲ２を回転させる。
【００２１】
走行制御モジュール５Ｍは、モビルロボットＲが特定人物Ｍの近傍において障害物を避けつつ特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従するように、走行を制御する。地図ＤＢ部５Ｍａには、所定範囲の地図データが収納されている。目的地入力受付部５Ｍｃは、特定人物Ｍが向かおうとしている目的地の入力を受け付ける。この目的地入力受付部５Ｍｃへの入力は、例えばディスプレイ２をタッチパネル式の入力手段として機能させることで行うことができる。追従走行計画部５Ｍｄは、位置センサ９から入力される現在の位置データ、地図ＤＢ部５Ｍａから入力される地図データ、及び目的地入力受付部５Ｍｃから入力される目的地データに基づいて、目的地までの走行ルートを設定する。
【００２２】
環境認識部５Ｍｂは、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから所定時間毎に順次入力された画像データに基づいて撮影画像のエッジ処理を行うことにより、撮影画像中に存在する障害物（他の人物や動物、構造物、設置物、車両等）を検出する。そして、検出された障害物のステレオ画像をステレオマッチング処理することにより、障害物の３次元位置を三角測量の原理で所定時間毎に推測する。
【００２３】
追従走行計画部５Ｍｄには、特定人物認識部５Ａから特定人物Ｍの３次元位置データが所定時間毎に入力されると共に、環境認識部５Ｍｂから障害物の３次元位置データが所定時間毎に入力される。そして、入力された特定人物Ｍおよび障害物の３次元位置データに基づき、モビルロボットＲが特定人物Ｍの近傍において障害物を避けつつ特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従するように、走行ルートの詳細を設定する。走行制御部５Ｍｅは、追従走行計画部５Ｍｄで設定された走行ルートに沿って移動するように、ホイールインモータ１Ａ，１Ｂの回転を個別に制御して走行装置１の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転方向および回転速度を個別に制御する。
【００２４】
画像記録部５Ｃは、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから画像データが所定時間毎に計測時刻情報と共に入力される。そして、過去５分間の特定人物Ｍが写った画像を記録して蓄積する。
【００２５】
異変検出部５Ｄには、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから画像データが所定時間毎に入力される。また、異変検出部５Ｄには、マイク８から特定人物Ｍを含む周辺環境の音データが所定時間毎に入力される。更に、異変検出部５Ｄには、位置センサ９からモビルロボットＲの位置データが入力される。
【００２６】
異変検出部５Ｄは、入力された画像データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出する。また、入力された音データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出する。特定人物Ｍの異変の検出については、後述する。そして、異変検出部５Ｄは、このように特定人物Ｍの異変を検出し、特定人物Ｍを監視していることを、ディスプレイ２及びスピーカ７を通して周囲に報知する。報知の方法としては、例えば、ディスプレイ２に「オーナー監視中」という文字を表示したり、スピーカ７から「オーナー監視中です」という音声を発したりすることが挙げられる。
【００２７】
そして、異変検出部５Ｄは、画像データ及び音データの少なくともいずれかが異変を示した場合には、特定人物Ｍに異変が生じたとして、そのときの位置データと共に異変検出信号をデータ送信部５Ｅに送信する。また、ディスプレイ２及びスピーカ７を通して周囲に警報を発する。警報の方法としては、例えば、ディスプレイ２に「オーナーに異変発生」という文字を表示して点滅させたり、スピーカ７から「オーナーに異変発生。救助願います。」という音声や警報音を発したりすることが挙げられる。
【００２８】
データ送信部５Ｅは、異変検出部５Ｄから異変検出信号が入力されると、画像記録部５Ｃから過去５分間の特定人物Ｍが写った画像データを受け取り、入力された位置データと共に、送信アンテナ１０からその画像データを所定のチャンネル（例えば、警備会社や警察署の通報チャンネル）に送信する。
【００２９】
ここで、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂおよび／またはマイク８と異変検出部５Ｄとにより本発明の異変検出手段が構成される。また、異変検出部５Ｄとディスプレイ２および／またはスピーカ７とにより本発明の報知手段が構成される。また、異変検出部５Ｄとディスプレイ２および／またはスピーカ７とにより本発明の警報手段が構成される。
【００３０】
次に、図３に示した制御装置５を構成する異変検出部５Ｄによる処理手順を図４に示すフローチャートに沿ってより詳細に説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１では、異変検出部５Ｄは、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから所定時間毎に特定人物Ｍを含む周辺環境の画像データを取得する。次のステップＳ２では、異変検出部５Ｄは、マイク８から所定時間毎に特定人物Ｍを含む周辺環境の音データを取得する。
【００３２】
続くステップＳ３では、異変検出部５Ｄは、取得した画像データ及び音データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出する。画像データに基づく異変の検出は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、特定人物Ｍの非定常の表情（驚きの表情など）を検出したとき、異変が発生したものと判定する。非定常の表情の検出は、特定人物Ｍの非定常の表情を予め登録しておき、これに該当するものを検索することで行うことができる。または、特定人物Ｍの顔の特徴点を抽出し、定常時における特徴点位置からの変位が閾値よりも大きいか否か判定することで行うことができる。また、画像データに基づく異変の検出は、特定人物Ｍに一定距離以下に近付く人物がいることを検出することで行うこともできる。
【００３３】
一方、音データに基づく異変の検出は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、特定人物Ｍの非定常の音声を検出したとき、異変が発生したものと判定する。非定常の音声の検出は、「キャー」や「助けて」などのキーワードを予め登録しておき、これに該当するものを検索することで行うことができる。または、特定人物Ｍの音声の強度や周波数が所定の閾値よりも大きいか否か判定することで行うことができる。
【００３４】
そして、ステップＳ４では、特定人物Ｍに異変が発生していないと判定したとき、ステップＳ５に移って特定人物Ｍを監視中であることを周囲に報知する。一方、ステップＳ４で特定人物Ｍに異変が発生したと判定したとき、ステップＳ６に移って警報を発する。そして、ステップＳ７に移り位置センサ９からそのときの位置データを取得し、異変検出部５Ｄは、ステップＳ８において、位置データと共に異変検出信号をデータ送信部５Ｅに送信する。これにより、データ送信部５Ｅは、画像記録部５Ｃから過去５分間の特定人物Ｍが写った画像データを受け取り、入力された位置データと共に、送信アンテナ１０からその画像データを所定のチャンネル（例えば、警備会社や警察署の通報チャンネル）に送信する。
【００３５】
以上詳述したように、本実施形態の自律移動型ロボットとして構成されたモビルロボットＲは、特定人物Ｍを含む周辺環境をＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂにより撮影しつつ、その撮影画像のデータに基づいて走行装置１の左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転方向および回転速度を左右独立に制御することにより、特定人物Ｍの近傍に随伴して障害物を避けつつ特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従する。
【００３６】
その際、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂにより取得した画像データ及びマイク８により取得した音データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出することができる。そして、異変が発生していないときは、ディスプレイ２やスピーカ７を通して特定人物Ｍを監視中であることを周囲に報知することができる。従って、ストーカーなど罪を犯そうとする者をしり込みさせて、犯罪行為の発生自体を抑制することができる。
【００３７】
また、特定人物Ｍの異変を検出したときには、ディスプレイ２やスピーカ７を通して周囲に警報を発することができる。従って、警報を発することで犯罪者の行動抑制に繋がり、特定人物に危害が及ぶ虞を低減することができる。
【００３８】
また、報知手段としてのディスプレイ２は、例えば高輝度のバックライト光源を含み、特定人物Ｍを含む周辺環境を照らす照明機能を有するため、夜間等において犯罪の抑制効果をより高めることができると共に、特定人物Ｍの移動の安全性を高めることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、特定人物Ｍを監視中であることを報知する報知手段や警報手段として、ディスプレイ２やスピーカ７を挙げたが、「監視中であること」「異変が発生したこと」を示しているという社会的なコンセンサスが得られているならば、これに限定されず、単にパイロットランプや所定の光を発する発光素子により報知手段や警報手段を構成してもよい。
【００４０】
また、上記した実施形態では、異変検出部５Ｄにより異変が発生していないと判定されたときに、特定人物Ｍを監視中であることを報知することとしていたが、例えば、モビルロボットＲの電源が入った電源ＯＮ信号や、特定人物Ｍにより監視モードが選択されたモード信号などトリガーとなる信号を受け付ける報知制御部を設け、このような信号が入力されたときに特定人物Ｍを監視中であることを報知するようにしてもよい。
【００４１】
また、映像記録部５Ｃは、過去５分間の特定人物Ｍの画像を記録することとしたが、より長期の画像を記録するようにしてもよい。そして、データ送信部５Ｅから画像データの要求があったときに、最新の一定時間（例えば過去５分間）の画像を切り出し可能に構成してもよい。
【００４２】
また、画像記録部５Ｃと同様にマイク８で取得した音を記録する音記録部を設け、異変が発生したときには、データ送信部５Ｅは、音データも併せて送信するようにしてもよい。
【００４３】
また、移動手段は２足歩行、４足歩行など他の構造のものであってもよい。また、周囲の障害物（物体）との距離等を認識する手段は、ステレオCCDカメラに限らず、イメージセンサとレーザ測距との組み合わせや、距離イメージセンサ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係る自律移動型ロボットとしてのモビルロボットおよびその主人としての特定人物を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示したモビルロボットの構造を示す側面図である。
【図３】図２に示したモビルロボットが備える制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した制御装置による処理手順の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１…走行装置、２…ディスプレイ、３…バッテリ、４…ヘッド駆動モータ、５…制御装置、５Ａ…特定人物認識部、５Ｂ…カメラ制御部、５Ｃ…画像記録部、５Ｄ…異変検出部、５Ｅ…データ送信部、５Ｍ…走行制御モジュール、５Ｍａ…地図ＤＢ部、５Ｍｂ…環境認識部、５Ｍｃ…目的地入力受付部、５Ｍｄ…追従走行計画部、５Ｍｅ…走行制御部、６Ａ，６Ｂ…ＣＣＤカメラ、７…スピーカ、８…マイク、９…位置センサ、１０…送信アンテナ、Ｒ…モビルロボット、Ｍ…特定人物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定人物に随伴して移動可能な自律移動型ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ストーカー等による犯罪が増加しており、社会問題化している。このような非常事態が発生したとき、発生現場の状況を警察署に正しく通報するために、携帯電話機を用いた防犯システムが開発されている。例えば、特許文献１に開示されたシステムでは、携帯電話機の非常ボタンを押下することにより、緊急呼を自動発信して、現場の画像データ、音声データ、及び時刻データを警察署に送信する。
【特許文献１】特開２００３−２１７０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した携帯電話機を用いた防犯システムでは、犯罪行為が発生したときの状況を正しく把握することができても、犯罪行為の発生自体を抑制する効果は少なかった。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、特定人物に随伴して移動しながら、特定人物に対する犯罪を効果的に抑制することが可能な自律移動型ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る自律移動型ロボットは、特定人物に随伴して移動可能な自律移動型ロボットであって、特定人物を監視していることを周囲に報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
この自律移動型ロボットでは、特定人物を監視していることを周囲に報知する報知手段を備えるため、犯罪行為の発生自体を抑制することができる。
【０００７】
自律移動型ロボットは、特定人物を含む周辺環境の画像情報又は音情報に基づいて、異変を検出する異変検出手段と、異変検出手段により異変を検出した場合に警報を発する警報手段と、を備えると好ましい。このようにすれば、警報を発することで犯罪者の行動抑制に繋がり、特定人物に危害が及ぶ虞を低減することができる。
【０００８】
報知手段は、特定人物を含む周辺環境を照らす照明機能を有すると好ましい。このようにすれば、夜間等において犯罪の抑制効果をより高めることができると共に、特定人物の移動の安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、特定人物に対する犯罪を効果的に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
参照する図面において、図１は本実施形態に係る自律移動型ロボットとしてのモビルロボットおよびその主人としての特定人物を模式的に示す平面図、図２は図１に示したモビルロボットの構造を示す側面図、図３は図２に示したモビルロボットが備える制御装置の構成を示すブロック図、図４は図３に示した制御装置による処理手順の一部を示すフローチャートである。
【００１２】
自律移動型ロボットは、図１に示すように、主人としての特定人物Ｍに随伴して移動可能なモビルロボットＲとして構成されている。このモビルロボットＲは、特定人物Ｍの近傍において、特定人物Ｍおよびその周辺環境を観測しつつその観測情報に基づいて特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従する。
【００１３】
図２に示すように、モビルロボットＲは、走行装置１により移動可能なボディＲ１と、このボディＲ１に対して回転可能に接続されたヘッドＲ２とを備えており、ボディＲ１には、報知、警報、案内などの各種のメッセージを画像や文字により表示可能なディスプレイ２が設置されている。このディスプレイ２は、例えば高輝度のバックライト光源を含み、特定人物Ｍを含む周辺環境を照らす照明機能を有している。そして、このボディＲ１には、電源としてのバッテリ３、ヘッドＲ２を回転駆動するためのヘッド駆動モータ４、自身の位置を検出する位置センサ９の他、走行装置１、ディスプレイ２、ヘッド駆動モータ４などを制御するための制御装置５が内蔵されている。位置センサ９は、例えばＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）レシーバ、ジャイロコンバータなどを有しており、これらによって自身の現在位置を検出する。
【００１４】
一方、モビルロボットＲのヘッドＲ２には、特定人物Ｍおよびその周辺に存在する障害物（他の人物や動物、構造物、設置物、車両等）などを含む周辺環境をステレオ画像として観測するための撮像装置としての左右一対のＣＣＤカメラ（または赤外線カメラ）６Ａ，６Ｂと、報知、警報、案内などの各種メッセージの音声を発声可能なスピーカ７と、特定人物Ｍおよびその周辺環境の音を収集するためのマイク８と、無線によりデータを送信するための送信アンテナ１０が設置されている。
【００１５】
図１および図２に示すように、走行装置１は、例えば、ホイールインモータ１Ａ，１Ｂにより回転方向および回転速度が左右独立に制御される左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄと、３６０度の旋回が可能なキャスタ車輪１Ｅとを有する。
【００１６】
この走行装置１は、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄが同方向に前転駆動または後転駆動されることでモビルロボットＲを前進または後退させる。その際、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転速度が同速度であればモビルロボットＲを直進させ、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転速度に差があれば駆動車輪１Ｃ，１Ｄのうち回転速度の遅い側にモビルロボットＲを旋回させる。そして、この走行装置１は、左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄが同速度で相互に逆方向に回転駆動されると、モビルロボットＲをその場で左右の何れかに回転させる。
【００１７】
ここで、制御装置５は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）等のマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成されている。この制御装置５は、ホイールインモータ１Ａ，１Ｂやヘッド駆動モータ４の駆動回路、ディスプレイ２、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂ、スピーカ７、マイク８、位置センサ９、送信アンテナ１０等との間の入出力インターフェースＩ／ＯおよびＡ／Ｄコンバータの他、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムを実行するＣＰＵ（CentralProcessing Unit）等をハードウェアとして備えている。
【００１８】
そして、この制御装置５には、図３に示すように、特定人物認識部５Ａ、カメラ制御部５Ｂ、画像記録部５Ｃ、異変検出部５Ｄ、データ送信部５Ｅ、走行制御モジュール５Ｍがソフトウェアとして構成されている。走行制御モジュール５Ｍは、地図データベース（ＤＢ）部５Ｍａ、環境認識部５Ｍｂ、目的地入力受付部５Ｍｃ、追従走行計画部５Ｍｄ、走行制御部５Ｍｅを含むように構成されている。
【００１９】
特定人物認識部５Ａには、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから画像データが所定時間毎に入力される。そして、順次入力される画像データに基づいて撮影画像のエッジ処理を行い、予め記憶されている特定人物Ｍの輪郭モデルとのマッチング処理により特定人物Ｍを検出する。そして、この特定人物検出部５Ａは、検出された特定人物Ｍのステレオ画像をステレオマッチング処理することにより、特定人物Ｍの３次元位置を三角測量の原理で所定時間毎に推測する。
【００２０】
カメラ制御部５Ｂには、特定人物検出部５Ａから特定人物Ｍの３次元位置データが所定時間毎に入力される。このカメラ制御部５Ｂは、入力された特定人物Ｍの３次元位置データに基づき、後述する走行制御部５Ｍｅと協働して、特定人物Ｍが画像中央に位置するようにヘッド駆動モータ４の回転を制御してモビルロボットＲのヘッドＲ２を回転させる。
【００２１】
走行制御モジュール５Ｍは、モビルロボットＲが特定人物Ｍの近傍において障害物を避けつつ特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従するように、走行を制御する。地図ＤＢ部５Ｍａには、所定範囲の地図データが収納されている。目的地入力受付部５Ｍｃは、特定人物Ｍが向かおうとしている目的地の入力を受け付ける。この目的地入力受付部５Ｍｃへの入力は、例えばディスプレイ２をタッチパネル式の入力手段として機能させることで行うことができる。追従走行計画部５Ｍｄは、位置センサ９から入力される現在の位置データ、地図ＤＢ部５Ｍａから入力される地図データ、及び目的地入力受付部５Ｍｃから入力される目的地データに基づいて、目的地までの走行ルートを設定する。
【００２２】
環境認識部５Ｍｂは、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから所定時間毎に順次入力された画像データに基づいて撮影画像のエッジ処理を行うことにより、撮影画像中に存在する障害物（他の人物や動物、構造物、設置物、車両等）を検出する。そして、検出された障害物のステレオ画像をステレオマッチング処理することにより、障害物の３次元位置を三角測量の原理で所定時間毎に推測する。
【００２３】
追従走行計画部５Ｍｄには、特定人物認識部５Ａから特定人物Ｍの３次元位置データが所定時間毎に入力されると共に、環境認識部５Ｍｂから障害物の３次元位置データが所定時間毎に入力される。そして、入力された特定人物Ｍおよび障害物の３次元位置データに基づき、モビルロボットＲが特定人物Ｍの近傍において障害物を避けつつ特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従するように、走行ルートの詳細を設定する。走行制御部５Ｍｅは、追従走行計画部５Ｍｄで設定された走行ルートに沿って移動するように、ホイールインモータ１Ａ，１Ｂの回転を個別に制御して走行装置１の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転方向および回転速度を個別に制御する。
【００２４】
画像記録部５Ｃは、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから画像データが所定時間毎に計測時刻情報と共に入力される。そして、過去５分間の特定人物Ｍが写った画像を記録して蓄積する。
【００２５】
異変検出部５Ｄには、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから画像データが所定時間毎に入力される。また、異変検出部５Ｄには、マイク８から特定人物Ｍを含む周辺環境の音データが所定時間毎に入力される。更に、異変検出部５Ｄには、位置センサ９からモビルロボットＲの位置データが入力される。
【００２６】
異変検出部５Ｄは、入力された画像データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出する。また、入力された音データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出する。特定人物Ｍの異変の検出については、後述する。そして、異変検出部５Ｄは、このように特定人物Ｍの異変を検出し、特定人物Ｍを監視していることを、ディスプレイ２及びスピーカ７を通して周囲に報知する。報知の方法としては、例えば、ディスプレイ２に「オーナー監視中」という文字を表示したり、スピーカ７から「オーナー監視中です」という音声を発したりすることが挙げられる。
【００２７】
そして、異変検出部５Ｄは、画像データ及び音データの少なくともいずれかが異変を示した場合には、特定人物Ｍに異変が生じたとして、そのときの位置データと共に異変検出信号をデータ送信部５Ｅに送信する。また、ディスプレイ２及びスピーカ７を通して周囲に警報を発する。警報の方法としては、例えば、ディスプレイ２に「オーナーに異変発生」という文字を表示して点滅させたり、スピーカ７から「オーナーに異変発生。救助願います。」という音声や警報音を発したりすることが挙げられる。
【００２８】
データ送信部５Ｅは、異変検出部５Ｄから異変検出信号が入力されると、画像記録部５Ｃから過去５分間の特定人物Ｍが写った画像データを受け取り、入力された位置データと共に、送信アンテナ１０からその画像データを所定のチャンネル（例えば、警備会社や警察署の通報チャンネル）に送信する。
【００２９】
ここで、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂおよび／またはマイク８と異変検出部５Ｄとにより本発明の異変検出手段が構成される。また、異変検出部５Ｄとディスプレイ２および／またはスピーカ７とにより本発明の報知手段が構成される。また、異変検出部５Ｄとディスプレイ２および／またはスピーカ７とにより本発明の警報手段が構成される。
【００３０】
次に、図３に示した制御装置５を構成する異変検出部５Ｄによる処理手順を図４に示すフローチャートに沿ってより詳細に説明する。
【００３１】
まず、ステップＳ１では、異変検出部５Ｄは、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂから所定時間毎に特定人物Ｍを含む周辺環境の画像データを取得する。次のステップＳ２では、異変検出部５Ｄは、マイク８から所定時間毎に特定人物Ｍを含む周辺環境の音データを取得する。
【００３２】
続くステップＳ３では、異変検出部５Ｄは、取得した画像データ及び音データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出する。画像データに基づく異変の検出は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、特定人物Ｍの非定常の表情（驚きの表情など）を検出したとき、異変が発生したものと判定する。非定常の表情の検出は、特定人物Ｍの非定常の表情を予め登録しておき、これに該当するものを検索することで行うことができる。または、特定人物Ｍの顔の特徴点を抽出し、定常時における特徴点位置からの変位が閾値よりも大きいか否か判定することで行うことができる。また、画像データに基づく異変の検出は、特定人物Ｍに一定距離以下に近付く人物がいることを検出することで行うこともできる。
【００３３】
一方、音データに基づく異変の検出は、例えば次のようにして行うことができる。すなわち、特定人物Ｍの非定常の音声を検出したとき、異変が発生したものと判定する。非定常の音声の検出は、「キャー」や「助けて」などのキーワードを予め登録しておき、これに該当するものを検索することで行うことができる。または、特定人物Ｍの音声の強度や周波数が所定の閾値よりも大きいか否か判定することで行うことができる。
【００３４】
そして、ステップＳ４では、特定人物Ｍに異変が発生していないと判定したとき、ステップＳ５に移って特定人物Ｍを監視中であることを周囲に報知する。一方、ステップＳ４で特定人物Ｍに異変が発生したと判定したとき、ステップＳ６に移って警報を発する。そして、ステップＳ７に移り位置センサ９からそのときの位置データを取得し、異変検出部５Ｄは、ステップＳ８において、位置データと共に異変検出信号をデータ送信部５Ｅに送信する。これにより、データ送信部５Ｅは、画像記録部５Ｃから過去５分間の特定人物Ｍが写った画像データを受け取り、入力された位置データと共に、送信アンテナ１０からその画像データを所定のチャンネル（例えば、警備会社や警察署の通報チャンネル）に送信する。
【００３５】
以上詳述したように、本実施形態の自律移動型ロボットとして構成されたモビルロボットＲは、特定人物Ｍを含む周辺環境をＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂにより撮影しつつ、その撮影画像のデータに基づいて走行装置１の左右一対の駆動車輪１Ｃ，１Ｄの回転方向および回転速度を左右独立に制御することにより、特定人物Ｍの近傍に随伴して障害物を避けつつ特定人物Ｍを先導し、あるいは特定人物Ｍに追従する。
【００３６】
その際、ＣＣＤカメラ６Ａ，６Ｂにより取得した画像データ及びマイク８により取得した音データに基づいて、特定人物Ｍの異変を検出することができる。そして、異変が発生していないときは、ディスプレイ２やスピーカ７を通して特定人物Ｍを監視中であることを周囲に報知することができる。従って、ストーカーなど罪を犯そうとする者をしり込みさせて、犯罪行為の発生自体を抑制することができる。
【００３７】
また、特定人物Ｍの異変を検出したときには、ディスプレイ２やスピーカ７を通して周囲に警報を発することができる。従って、警報を発することで犯罪者の行動抑制に繋がり、特定人物に危害が及ぶ虞を低減することができる。
【００３８】
また、報知手段としてのディスプレイ２は、例えば高輝度のバックライト光源を含み、特定人物Ｍを含む周辺環境を照らす照明機能を有するため、夜間等において犯罪の抑制効果をより高めることができると共に、特定人物Ｍの移動の安全性を高めることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、特定人物Ｍを監視中であることを報知する報知手段や警報手段として、ディスプレイ２やスピーカ７を挙げたが、「監視中であること」「異変が発生したこと」を示しているという社会的なコンセンサスが得られているならば、これに限定されず、単にパイロットランプや所定の光を発する発光素子により報知手段や警報手段を構成してもよい。
【００４０】
また、上記した実施形態では、異変検出部５Ｄにより異変が発生していないと判定されたときに、特定人物Ｍを監視中であることを報知することとしていたが、例えば、モビルロボットＲの電源が入った電源ＯＮ信号や、特定人物Ｍにより監視モードが選択されたモード信号などトリガーとなる信号を受け付ける報知制御部を設け、このような信号が入力されたときに特定人物Ｍを監視中であることを報知するようにしてもよい。
【００４１】
また、映像記録部５Ｃは、過去５分間の特定人物Ｍの画像を記録することとしたが、より長期の画像を記録するようにしてもよい。そして、データ送信部５Ｅから画像データの要求があったときに、最新の一定時間（例えば過去５分間）の画像を切り出し可能に構成してもよい。
【００４２】
また、画像記録部５Ｃと同様にマイク８で取得した音を記録する音記録部を設け、異変が発生したときには、データ送信部５Ｅは、音データも併せて送信するようにしてもよい。
【００４３】
また、移動手段は２足歩行、４足歩行など他の構造のものであってもよい。また、周囲の障害物（物体）との距離等を認識する手段は、ステレオCCDカメラに限らず、イメージセンサとレーザ測距との組み合わせや、距離イメージセンサ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施形態に係る自律移動型ロボットとしてのモビルロボットおよびその主人としての特定人物を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示したモビルロボットの構造を示す側面図である。
【図３】図２に示したモビルロボットが備える制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した制御装置による処理手順の一部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１…走行装置、２…ディスプレイ、３…バッテリ、４…ヘッド駆動モータ、５…制御装置、５Ａ…特定人物認識部、５Ｂ…カメラ制御部、５Ｃ…画像記録部、５Ｄ…異変検出部、５Ｅ…データ送信部、５Ｍ…走行制御モジュール、５Ｍａ…地図ＤＢ部、５Ｍｂ…環境認識部、５Ｍｃ…目的地入力受付部、５Ｍｄ…追従走行計画部、５Ｍｅ…走行制御部、６Ａ，６Ｂ…ＣＣＤカメラ、７…スピーカ、８…マイク、９…位置センサ、１０…送信アンテナ、Ｒ…モビルロボット、Ｍ…特定人物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定人物に随伴して移動可能な自律移動型ロボットであって、
前記特定人物を監視していることを周囲に報知する報知手段を備えることを特徴とする自律移動型ロボット。
【請求項２】
前記特定人物を含む周辺環境の画像情報又は音情報に基づいて、異変を検出する異変検出手段と、
前記異変検出手段により異変を検出した場合に警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の自律移動型ロボット。
【請求項３】
前記報知手段は、前記特定人物を含む周辺環境を照らす照明機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自律移動型ロボット。
【請求項１】
特定人物に随伴して移動可能な自律移動型ロボットであって、
前記特定人物を監視していることを周囲に報知する報知手段を備えることを特徴とする自律移動型ロボット。
【請求項２】
前記特定人物を含む周辺環境の画像情報又は音情報に基づいて、異変を検出する異変検出手段と、
前記異変検出手段により異変を検出した場合に警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の自律移動型ロボット。
【請求項３】
前記報知手段は、前記特定人物を含む周辺環境を照らす照明機能を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自律移動型ロボット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２６４９５０（Ｐ２００７−２６４９５０Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８８０９３（Ｐ２００６−８８０９３）
【出願日】平成１８年３月２８日（２００６．３．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２８日（２００６．３．２８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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