JP6841944B2 - 防災連携システムの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、火災報知システムと作業ロボットを運用管理する卓上インタフェース装置を備えた機器管理システムを連携して火災時に避難誘導を行わせる防災連携システムの制御装置に関する。

従来、病院や高齢者施設等の多数の人が在籍する施設にあっては、火災を監視する火災報知システムの受信機が施設内の防災センターや管理人室などに設置されており、受信機から警戒区域に引き出された感知器回線に接続された火災感知器や発信機からの火災信号を受信することで、火災代表表示を行うと共に主音響を鳴動させ、また、受信機から引き出された制御回線に接続された地区音響装置を鳴動させ、更に、制御回線に接続された防火戸や防火シャッター等の連動制御を行うようにしている。

また、火災報知システムと共に設置される避難誘導装置としては、常時点灯して避難を誘導する消防法で決められた誘導灯の他に、非常放送設備が設けられている。非常放送設備は、火災報知システムと連動し、火災が発生した場合に、施設内の廊下などに設置したスピーカから避難誘導のガイダンスを含む一斉非常放送を流し、速やかな避難を促すようにしている。

一方、病院や高齢者施設等の施設にあっては、施設内の清掃作業を行う掃除ロボット、医療現場や介護現場に必要な機器を運ぶ搬送ロボット、歩行困難者を移動させる車椅子ロボット、更に、寝たきりの高齢者や入院患者等を運ぶストレッチャーロボット等の作業ロボットが実用化されている。

このような施設内で利用される各種の作業ロボットの運用管理を適切に行うため、複数の人がマンマシンインタフェースとして利用可能な卓上インタフェース装置を用いた機器管理システムが考えられる。

卓上インタフェース装置は、タッチパネルを備えた大画面の液晶ディスプレイをテーブルのように水平に配置し（垂直配置も可能）、関係者はテーブル画面の周囲を取り囲むようにして立つことで、画面表示を見たり、複数の人が同時に画面操作（マルチ操作）を行うことができる。

卓上インタフェース装置は施設内に引き出された伝送路に無線ＬＡＮのアクセスポイントを接続して施設内に無線ＬＡＮの通信エリアを構築しており、作業ロボットに搭載された端末装置と無線回線を介して接続し、卓上インタフェース装置に複数の作業ロボットの運用状態を表示すると共に、必要に応じて特定の作業ロボットを指定して所定の作業や移動等の制御を指示することで、作業ロボットを集中的に運用管理することを可能とする。

特開２００９−０８７１１１号公報 特開２０１２−１９４７８７号公報

ところで、病院や高齢者施設で火災が発生した場合、火災報知システムの受信機から火災警報が自動的に出力され、防災管理者や防災担当者等は、現場に出向いて火災を確認した場合は、火災確定操作を行うと共に消防機関に通報し、また、可能な限り初期消火に努め、更に、非常放送を利用した避難誘導の指示を行うといった作業に忙殺されることとなり、更に、現場スタッフに連絡をとり、人の助けが必要となる入院患者や高齢者等の避難困難者を安全な場所に移動させる作業が必要となる。

この場合、火災場所に対応して安全に避難できる避難経路を想定して避難誘導を行うことになるが、火災感知器は施設内の天井面に設置され、火災に伴って上昇する熱気流による煙濃度及び温度を検出して作動しており、火災感知器が作動していても、煙が天井面側に滞留することで、暫くは安全に避難可能な場所となる場合があり、逆に、火災感知器が作動していなくとも、煙が広がって危険な場所となっている場合がある。

このため火災場所に対応して、例えば、火災場所から遠ざかる方向に避難経路を設定したとしても、安全かどうかは現場に出向いてみないとわからず、更に、時間の経過に伴って、それまで安全であった場所が危険な状態になることもあり、現場の状況に合せた安全で確実な避難誘導が困難となる状況が想定される。

本発明は、作業ロボットを管理している卓上インタフェース装置を備えた機器管理システムと火災報知システムの連携により、火災時に安全な避難経路を確保して入院患者や高齢者等の避難困難者を安全な場所に移動させることを可能とする防災連携システムの制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、火災感知器を有する火災報知システムからの火災場所を特定する情報を含む火災情報信号に基づいて、火災場所が示された施設の地図を表示画面に表示する制御装置であって、
安全確認指示信号を施設内で使用されている作業ロボットへ送信し、
作業ロボットから安全確認指示信号への応答として受信した安全確認応答信号に基づき、施設内の安全エリアを表示画面に表示させ、
安全エリアに基づき安全な避難経路を設定して避難誘導を報知させる、
ことを特徴とする。

（基本的な効果）
本発明は、施設内に設置された火災感知器からの火災信号を受信機で受信した場合に火災警報を出力すると共に、火災場所を含む火災情報信号を外部に出力する火災報知システムと、表示画面を備えた制御装置を有し、通常状態で、施設内を移動して所定の作業を行う１又は複数の作業ロボットの管理と制御を、制御装置を用いて処理する機器管理システムとを連携させる防災連携システムに於いて、受信機は火災警報を出力した場合に、火災情報信号を制御装置に送信し、制御装置は、受信機から火災情報信号を受信した場合に、火災場所が示された施設の地図を表示画面に表示させると共に、安全確認指示信号を作業ロボットに送信し、作業ロボットから受信した安全確認応答信号に基づき施設内の安全エリアを表示画面に表示させ、安全エリアに基づき安全な避難経路を設定して避難誘導を報知させるようにしたため、火災時には、作業ロボットが施設内を移動して、避難する人にとって安全か否かの現場確認が行われ、火災感知器では十分に把握できない火災が発生している施設内の状況が正確に把握され、現場確認された安全エリアに基づく避難経路を設定して誘導することにより、人の助けを必要とする避難に手間と時間がかかる入院患者や高齢者等の避難困難者を、安全に避難させることを可能とする。

（卓上インタフェース装置）
また、制御装置は、表示画面を水平又は垂直に配置されるタッチパネル付きのテーブル画面とした卓上インタフェース装置としたため、テーブル画面を複数の関係が囲んで作業ロボットによる安全確認結果の表示を見ながら、現場確認された安全エリアに基づく避難誘導の指示を出す操作（マルチ操作）を可能とする。

（割当エリアの安全確認による効果）
また、作業ロボットは、施設内を移動して所定の作業を行っており、制御装置から安全確認指示信号を受信した場合に、所定の割当エリアを移動して安全を確認し、確認結果を示す安全確認応答信号を制御装置に送信するようにしたため、例えば、複数台の掃除ロボットを施設内に配置し、施設内に割り当てられた個別の作業エリア内を移動して日常的な清掃作業を行っており、安全確認指示を受けた場合に、自己の作業エリア内を移動して安全を確認することで、施設内の安全エリアの確認を効率良く短時間で行うことを可能とする。

（作業ロボットのセンサによる安全確認の効果）
また、作業ロボットは、火災による煙濃度、温度、ガス濃度の少なくとも何れかを検出する火災センサを備え、制御装置から安全確認指示信号を受信した場合に、割当エリアを移動しながら火災センサの検出値に基づき安全の有無を確認し、確認結果を示す安全確認応答信号を制御装置に送信するようにしたため、掃除ロボットや搬送ロボット等の作業ロボットは、人の身長を超えない程度の高さであり、このため火災感知器が設置されている天井面から十分に離れた床に近い側の空間の煙濃度、温度、ガス濃度を検出しており、天井面に沿って火災による煙が滞留していても、床面側の空間が安全であれば、安全エリアと確認されて避難経路が設定され、一方、火災感知器が作動していなくとも、床面側の空間の煙濃度、温度、ガス濃度が危険レベルに近づくか、超えている場合は、安全エリアから除外され、危険となっているエリアを通過する避難を確実に防止可能とする。また、火災感知器の作動状態と作業ロボットの火災センサ両方が安全を検出している場合、より安全とみなすような対応が可能となる。

（作業ロボットのカメラによる効果）
また、作業ロボットは、更に、施設内を撮像する撮像部を備え、撮像部で撮像された画像を制御装置に送信して表示させるようにしたため、安全を確認するため移動しているエリアの状況を制御装置の表示画像により確認し、現場確認に基づく安全且つ適切な避難誘導等の対処を可能とする。また、必要があれば、制御装置からの指示により作業ロボットを火災場所に向かわせ、火災現場の状況を表示画像により把握可能とし、消防活動の支援等を可能とする。

（安全エリアに基づく避難経路の設定による効果）
また、制御装置は、所定の避難場所又は所定の一時避難場所に向かって、安全エリアを通り、且つ火災場所から遠ざかる方向に避難経路を設定するようにしたため、確認された安全エリアに基づき最適な避難経路が自動設定され、人の助けを必要とする避難に手間と時間がかかる入院患者や高齢者等の避難困難者であっても、安全に避難させることを可能とする。

（安全が確認された避難経路の報知による効果）
また、制御装置は、安全が確認された避難経路による避難誘導を、施設内に設置された表示装置及び又は音声出力装置により報知させるようにしたため、表示装置は例えば避難方向を矢印表示により示し、また、音声出力装置は、避難方向と避難場所までの距離を音声メッセージにより報知することで、確認された安全エリアに基づいて設定された避難経路に従った安全且つ迅速な避難行動を可能とする。

（安全エリアの継続監視と変化に対する対処の効果）
また、制御装置は、避難経路が設定された後も作業ロボットに指示して施設内の安全エリアを確認させており、安全エリアが変化した場合、当該変化した安全エリアに基づき新たな避難経路を再設定して避難誘導を報知させるようにしたため、時間の経過に伴う安全エリアの変化を確実に捉え、変化した安全エリアに基づく新たな避難経路の再設定による報知で、火災が拡大しても、安全且つ迅速な避難行動を可能とする。

（施設内の無線通信エリアによる効果）
また、制御装置は、施設内に無線通信エリアを構築し、作業ロボットと無線通信回線により接続して信号を送受信させるようにしたため、作業ロボットは施設内を自由に移動しながら制御装置との間に通信接続を確立して必要な通信を可能とする。

（作業ロボットの照度センサによる効果）
また、作業ロボットは、更に、周囲の明るさを検出する照度センサを有し、照度センサの検出値が所定の値を下回った場合に、現在の居場所の照度が低下している旨を示す信号を制御装置に送信するようにしたため、制御装置は当該周辺を避難困難区域と設定して他の区域と区別できるようになり、避難経路の設定などの助けとすることができる。

防災連携システムの概要を示した説明図 卓上インタフェース装置の外観を示した説明図 受信機と卓上インタフェース装置の機能構成を示したブロック図 掃除ロボットの機能構成を示したブロック図 火災感知器と清掃ロボットによる煙濃度の検出を示した説明図 卓上インタフェース装置に表示される監視対象施設の平面図を清掃ロボットの作業エリアと共に示した説明図 火災発生時に卓上インタフェース装置に表示される監視対象施設の平面図を避難経路と共に示した説明図 火災が拡大した場合に卓上インタフェース装置に表示される監視対象施設の平面図を避難経路と共に示した説明図 受信機の制御を示したフローチャート 卓上インタフェース装置の制御を示したフローチャート 掃除ロボットの制御を示したフローチャート

［防災連携システムの概要］
図１は防災連携システムの概要を示した説明図である。図１に示すように、防災連携システムは、火災報知システム１０と機器管理システム１２で構成される。

（火災報知システム）
図１に示すように、火災報知システム１０は受信機１４を備え、受信機１４は病院や高齢者施設等の対象施設における防災センターや管理人室等に設置されている。受信機１４は例えば端末アドレスが識別可能なＲ型であり、施設内の監視区域に引き出された監視用の伝送路１６ａに火災感知器１８と発信機２０が接続され、また、受信機１４から引き出された制御用の伝送路１６ｂに、地区音響装置２２、防火戸２４、防火シャッター２６等の端末機器が接続されている。

伝送路１６ａに接続された火災感知器１８及び発信機２０には中継機能が設けられると共に固有のアドレスが設定されている。火災感知器１８は火災に伴う煙濃度又は温度を検出しており、煙濃度又は温度が火災レベルを示す所定の閾値に達した場合に火災と判断して発報し、火災信号を受信機１４に送信する。発信機２０は火災通報操作による押釦スイッチのオンにより、火災通報信号を受信機１４に送信させる。

受信機１４は火災感知器１８からの火災信号または発信機２０からの火災通報信号を受信すると、火災代表表示を行うと共に主音響警報を出力させ、これに伴う防災担当者等が現場に出向いて火災を確認した場合の火災確定操作を受けて、受信機１４から引き出された制御用の伝送路１６ｂに接続している地区音響装置２２を作動して地区音響警報を出力させ、また、火災場所に対応した防火戸２４や防火シャッター２６を制御して防火区画を形成させる連動制御が行われる。

なお、受信機１４は、非常放送設備が設けられている場合には、非常放送設備の連動制御により非常放送を行わせることになる。

（機器管理システム）
図１に示すように、機器管理システム１２は制御装置として機能する卓上インタフェース装置１５を備え、施設内で使用している各種の作業ロボットの日常的な運用のための管理制御を集中的に行っている。

図２は卓上インタフェース装置の外観を示した説明図であり、テーブル台４４の上に、テーブル画面４６が水平に配置されており、テーブル画面４６はタッチパネル付きの液晶ディスプレイで構成されている。

卓上インタフェース装置１５のテーブル画面４６には、通常は施設内で使用されている作業ロボットの管理や制御に必要な画像が表示されており、火災報知システム１０の受信機１４から火災情報信号を受信した火災時には、テーブル画面４６に火災場所５０を示した施設地図４８が表示され、作業ロボットを活用した避難誘導のための制御処理に利用される。

再び図１を参照するに、卓上インタフェース装置１５からは施設内にＬＡＮケーブル等による伝送路２８が引き出されており、伝送路２８には無線ＬＡＮのアクセスポイント３０が接続され、施設内に無線ＬＡＮによる無線通信エリアが形成されている。

施設内で働いているスタッフ等の関係者は携帯端末３４を携帯しており、また、作業ロボットとして例えば掃除ロボット３６、搬送ロボット３８、ストレッチャーロボット４０、車椅子ロボット４２が配置され、アクセスポイント３０を経由して卓上インタフェース装置１５と通信接続されて信号を送受信する。

掃除ロボット３６には施設内における所定のエリアが作業エリアとして割り当てられており、予め設定された清掃スケジュールに基づき、作業エリアを移動しながら清掃作業を自動的に行っている。

搬送ロボット３８は、スタッフによる施設内の医療現場や介護現場等の搬送先の指定に基づき、保管場所等から必要とする機材を自動走行により運搬する作業を行っている。

ストレッチャーロボット４０や車椅子ロボット４２は歩行が困難な入院患者や高齢者を乗せ、スタッフが設定した施設内の目的地に、スタッフの付添いを伴いながら移動する支
援作業を行っている。

（火災報知システムと機器管理システムの連携）
火災報知システム１０の受信機１４は、火災信号又は火災通報信号を受信して火災警報を出力した場合、火災場所を含む火災情報信号を機器管理システム１２の卓上インタフェース装置１５に送信する。

機器管理システム１２の卓上インタフェース装置１５は、受信機１４から火災情報を受信した場合に、図２に示したように、火災場所５０が示された施設の地図４８をテーブル画面４６に表示させると共に、施設内で作業ロボットとして使用している例えば掃除ロボット３６に安全確認指示信号を送信して施設内の安全エリアを確認させ、掃除ロボット３６から受信された安全確認応答信号により安全確認結果をテーブル画面４６に表示させ、続いて、確認された安全エリアに基づき安全な避難経路を設定して避難誘導を報知させる連携制御を行う。

［防災連携システムの機能構成］
図３は受信機と卓上インタフェース装置の機能構成を示したブロック図である。

（受信機の機能構成）
図３に示すように、受信機１４には、受信制御部５２，伝送部５４、警報部５６、表示部５８、操作部６０、移報部６２及び伝送部６４が設けられている。

受信制御部５２は、ＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路で構成しており、プログラムの実行により所定の受信制御機能を実現する。受信機１４からは施設の警戒エリアに向けて伝送路１６ａが引き出され、火災感知器１８及び発信機２０が接続されている。

火災感知器１８及び発信機２０は、受信機１４との間で情報を双方向伝送する伝送機能を備えており、受信機１４を含めて固有のアドレスが予め割り当てられている。１つの伝送路１６ａに接続できる火災感知器１８及び発信機２０の数は、例えば最大アドレス数が２５６アドレスの場合、受信機アドレスを除くことから、２５５台以下を接続することができる。なお、Ｐ型火災報知システムに使用されている発信機を使用する場合には、受信機１４との間で情報を双方向伝送する機能を備え、アドレスが設定された中継器を介して発信機が接続される。

また、受信機１４から引き出された制御用の伝送路１６ｂには、受信機１４との間で情報を双方向伝送する伝送機能を備え且つアドレスが設定された防火戸２４や防火シャッター２６等の端末機器が接続されている。

受信機１４から火災感知器１８及び発信機２０に対する下り信号は電圧モードで伝送されている。この電圧モードの信号は、伝送路１６ａの電圧を例えば１８ボルトと３０ボルトの間で変化させる電圧パルスとして伝送される。

これに対し火災感知器１８及び発信機２０からの上り信号は電流モードで伝送される。この電流モードにあっては、伝送路１６ａに伝送データのビット１のタイミングで信号電流を流し、いわゆる電流パルス列として上り信号が受信機に伝送される。受信機１４から防火戸２４や防火シャッター２６等の端末機器に対する下り信号と上り信号の伝送も同様である。

受信制御部５２による受信制御は火災感知器１８を例にとると、次のようになる。受信機１４は、通常の監視時にあっては、端末アドレスを順次指定した正常監視用のポーリングコマンドを送信しており、火災感知器１８は自己の設定アドレスに一致するポーリングコマンドを受信すると正常監視応答を行う。このため受信機１４にあっては、ポーリングコマンドに対し応答がなかった火災感知器１８を障害として故障を検出することができる。

また受信機１４は、すべての端末アドレスに対するポーリングコマンドの送信周期ごとに一括ＡＤ変換コマンドを繰り返し送信している。火災感知器１８は受信機１４からの一括ＡＤ変換コマンドを受信すると、検出している煙濃度や温度などのアナログ検出データをサンプリングし、予め定めた火災レベルと比較している。

火災感知器１８でサンプリングしたアナログ検出データが火災レベルを超えた場合には、受信機１４に対しポーリングコマンドに対する応答タイミングで割込信号を送信する。この割込信号は、応答ビット列をオール１とするような通常は使用されない信号を送る。

受信機１４は、火災感知器１８からの割込信号を受信すると、グループ検索コマンドを発行し、火災を検出した火災感知器１８を含むグループからの割込応答を受信してグループを判別する。

続いて、判別したグループに含まれる個々の火災感知器１８に対し、順次アドレスを指定したポーリングを行い、アナログデータの火災応答を受けることで、火災を検出した火災感知器１８の感知器アドレスを認識し、火災警報動作を行うことになる。

受信機１４による防火戸２４や防火シャッター２６等の端末機器の制御は、通常の監視時にあっては、端末機器の端末アドレスを順次指定した正常監視用のポーリングコマンドを送信しており、特定の端末機器を作動させる場合には、そのアドレスを指定したポーリングコマンドのタイミングで所定の制御コマンドを送信し、端末機器は自己の設定アドレスに一致する制御コマンドを受信すると、制御コマンドで指定された制御動作を行う。

警報部５６はスピーカを備え、各種の警報音や音声メッセージを出力する。表示部５８には火災代表灯、障害代表灯、タッチパネルを備えた液晶ディスプレイ等が設けられている。操作部６０には、火災断定スイッチ、音響停止スイッチ、地区音響一時停止スイッチ等が設けられている。移報部６２は非常放送設備等の外部装置に火災移報信号を出力して連動させる。

伝送部６４は、受信制御部５２で火災信号又は火災通報信号を受信して火災警報が出力された場合、火災場所を含む火災情報信号を卓上インタフェース装置１５に送信する。

（卓上インタフェース装置の機能構成）
図３に示すように、卓上インタフェース装置１５には、装置制御部６６，通信部６８、伝送部７０、液晶ディスプレイ７２、タッチパネル７４、表示部７６、操作部７８及びデータベース８０が設けられている。液晶ディスプレイ７２とタッチパネル７４はテーブル画面４６を構成している。

装置制御部６６は、ＣＰＵ、メモリ、各種の入出力ポートを備えたコンピュータ回路で構成しており、プログラムの実行により所定の制御機能を実現する。通信部６８から施設内に向けてＬＡＮケーブルを用いた伝送路２８が引き出され、伝送路２８に接続されたアクセスポイント３０との間で例えばイーサネット（登録商標）に従って信号の送受信が行われる。

データベース８０には、火災時に画面表示される施設の地図情報や日常管理で画面表示される各種の情報が格納されている。

装置制御部６６は、通常時は、図１に示す施設内で使用している掃除ロボット３６、搬送ロボット３８、ストレッチャーロボット４０及び車椅子ロボット４２等の作業ロボットの運用に関する情報を、メニュー選択等により表示し、作業状況の確認や必要な制御を指示する操作等を可能としている。

また、装置制御部６６は、通常時に、施設に設けられた入退出管理システムからの情報信号に基づき施設の在籍者の情報を表示することも可能であり、更に、スタッフの携帯端末３４に対する業務の遂行に必要な各種の連絡事項やお知らせの通知等を行うことも可能である。

また、装置制御部６６は、伝送部７０を介して受信機１４から火災情報信号を受信した場合に、火災場所が示された施設の地図を液晶ディスプレイ７２の駆動によりテーブル画面４６に表示させると共に、火災場所に対応した施設内で動いている例えば掃除ロボット３６に安全確認指示信号を送信して施設内の安全エリアを確認させ、掃除ロボット３６から受信した安全確認応答信号による安全確認結果に基づきテーブル画面４６に表示させ、確認された安全エリアに基づき安全な避難経路を設定して避難誘導を報知させる制御を行う。

なお、装置制御部６６は、複数階層の施設の場合には、火災階の地図に加え、火災による危険性の高い直上階の地図を同時に表示させたり、選択操作により任意の階の地図を表示可能としている。

また、装置制御部６６は、掃除ロボット３６により施設内の安全エリアを確認された場合、階段室等の所定の避難場所又は階段室に近い所定の一時避難場所に向かって、掃除ロボット３６により確認された安全エリアを通り、且つ火災場所から遠ざかる方向に前記避難経路を設定する制御を行う。

また、装置制御部６６は、安全が確認された避難経路による避難誘導として、図１に示したアクセスポイント３０を経由して施設内に設置されている例えば誘導表示装置３２に指示し、避難方向を示す矢印を表示させる等して避難経路報知させる制御を行う。

なお、施設内に誘導表示装置３２に共に音声誘導装置が併設されている場合には、装置制御部６６からの指示により、音声誘導装置の前を通過する避難者に対し避難先までの距離を音声メッセージにより報知させる制御を行わせるようにしても良い。

また、装置制御部６６は、掃除ロボット３６により施設内の安全エリアが確認されて避難経路が設定された後も、掃除ロボット３６に指示して施設内の安全エリアを確認させており、安全エリアが変化した場合、当該変化した安全エリアに基づき新たな避難経路を再設定して避難誘導を報知させる制御を行う。

更に、装置制御部６６は、訓練モードによる制御処理が可能であり、施設内の任意の区画を疑似的な火災場所に設定した状態で、関係者を訓練するための制御を行う。この訓練モードによる装置制御部６６の制御は、例えば、夜間や休日等の時間帯を利用して行うことが望ましく、また、火災報知システムとの連携は解除し、卓上インタフェース装置１５、操作スタッフの携帯端末３４及び掃除ロボット３６を対象として、疑似的に発生した火災に対する対応処理を行う。

訓練モードでは、疑似的な火災場所に近い作業エリアが割り当てられている掃除ロボット３６は、作業エリアの安全確認の指示を受け、最初は安全エリアを示す確認結果を応答するが、時間の経過に伴って危険エリアを示す確認結果の応答に変化する訓練手順が組み込まれており、時間の経過に伴って施設内の安全エリアが縮小して行く訓練環境を構築可能としている。

（掃除ロボットの機能構成）
図４は掃除ロボットの機能構成を示したブロック図である。図４に示すように、掃除ロボット３６には、ロボット制御部８２，アンテナ８５が接続された通信部８４、走行距離センサ８６、煙濃度センサ８８、温度センサ９０、ガスセンサ９２、操作表示部９４、音声報知部９６、撮像部９８、走行駆動部１００及び清掃駆動部１０２が設けられている。

通信部８４は施設内に設置されている無線ＬＡＮのアクセスポイント３０との間で無線回線による通信接続を確立して信号の送受信を行い、アクセスポイント３０を介して卓上インタフェース装置１５との間で信号を送受信させる。

走行距離センサ８６は掃除ロボット３６に設けられた走行輪の回転数に基づいて走行距離を検出して出力させる。

煙濃度センサ８８は掃除ロボット３６が位置している場所の煙濃度を検出して出力させる。温度センサ９０は掃除ロボット３６が位置している場所の温度を検出して出力させる。ガスセンサ９２は掃除ロボット３６が位置している場所のＣＯガス又はＣＯ2ガスのガス濃度を検出して出力させる。

ここで、掃除ロボット３６の高さは例えば６０センチメートル程度であり、煙濃度センサ８８、温度センサ９０、ガスセンサ９２は、人の身長程度の空間の煙濃度、温度、ガス濃度を検出することとなり、検出した煙濃度、温度、ガス濃度が所定の危険レベルを超えていなければ、その場所は安全な場所と判断することが可能となる。

なお、煙濃度センサ８８、温度センサ９０、ガスセンサ９２は、火災による煙濃度、温度、ガス濃度を検出する火災センサとして機能しており、煙濃度、温度、ガス濃度の全てを検出することが望ましいが、煙濃度、温度、ガス濃度少なくとも何れかを検出できれば良い。

操作表示部９４は掃除ロボット３６の清掃作業に必要な各種の設定操作や起動停止等の操作が行われる。例えば、操作表示部９４の操作或いはリモコン装置の操作により掃除ロボット３６を割当エリア内で走行させることで、走行ルートの設定を行うことができ、その後は、清掃指示操作を行った場合、或いはタイマ管理による設定時刻に達した場合、設定した走行ルートに従った清掃作業が自動的に行われる。また、掃除ロボット３６の清掃走行パターンとして、操作表示部９４の操作表示を利用して渦巻き旋回、往復ジクザグ走行等の複数種類のパターンを予め登録しておき、その中から適宜の清掃走行パターンを選択するようにしても良い。

音声報知部９６はスピーカを備え、清掃作業中に、注意を促すためにチャイム音等の所定の注意音を出力させる。また、音声報知部９６は火災時に、音声誘導装置として利用することも可能である。

撮像部９８はＩＴＶカメラ等であり、例えば卓上インタフェース装置１５からの指示により掃除ロボット３６の前方を動画画像として撮像し、撮像信号を卓上インタフェース装置１５に送って表示させる。

走行駆動部１００は掃除ロボット３６の走行輪を駆動する。本実施形態の掃除ロボット３６は独立して走行駆動可能な駆動輪を左右に備えており、両輪を同じ速度で回転駆動することで直進走行が行われ、何れか一方の駆動輪を回転させることで旋回走行が行われる。また、走行駆動部１００に接触センサ等を設け、壁に接触した場合に旋回又は後退させる走行駆動を可能としている。

清掃駆動部１０２は、ファンによる吸入装置とゴミを掻き集める旋回ブラシ等を備え、床面の清掃作業を行うようにしている。

図５は火災感知器と清掃ロボットによる煙濃度の検出を示した説明図であり、図５（Ａ）は火災による煙を火災感知器と掃除ロボットにより検出している状態を示し、図５（Ｂ）は煙が天井側に滞留している場合の火災感知器と掃除ロボットにより検出した煙濃度の時間変化を示し、図５（Ｃ）は煙が空間全域に拡散した場合の火災感知器と掃除ロボットにより検出した煙濃度の時間変化を示す。

図５（Ａ）に示すように、火災感知器１８は施設内の天井面に設置されており、火災の熱気流で上昇した煙は天井面に沿って広がり、天井面の下側に煙層１０６が形成され、火災感知器１８はこの煙層１０６による煙濃度か火災レベルに達した場合に発報して火災信号を出力する。

天井面側の煙層１０６は時間の経過に伴う煙量の増加により床面側に下がり、やがてその場所全体が煙に包まれることになる。

このため火災感知器１８からの火災信号だけでは、火災感知器１８の設置場所が安全な場所であるか否かは、火災発生からの時間経過により様々であり、その場所に行ってみないと確かなことは分からない。

一方、掃除ロボット３６は床面を走行しており、掃除ロボット３６の上部に煙濃度センサ８８を搭載した場合、避難者１０８が移動する床面に近い空間の煙濃度を検出している。

このため図５（Ａ）のように、天井面側に煙層１０６が形成されている段階では、図５（Ｂ）に示すように、火災感知器１８の煙濃度Ｄ１は時間の経過の伴って増加して火災レベルＤｔｈを超えた場合に火災感知器１８が作動するが、掃除ロボット３６の煙濃度センサ８８による煙濃度ｄ２は時間が経過してもほとんど増加せず、火災感知器１８が作動していても、この場所は安全であることになる。

一方、空間全体に煙が広がっている場合には、図５（Ｃ）に示すように、火災感知器１８の煙濃度Ｄ１の増加に追従して掃除ロボット３６の煙濃度センサ８８による煙濃度Ｄ２も増加しており、掃除ロボット３６により検出された煙濃度Ｄ２が高い場合には、この場所は安全な場所とは云えない状況にある。

本実施形態にあっては、卓上インタフェース装置１５が受信機１４から火災情報信号を受信した場合に、掃除ロボット３６に安全確認指示信号を送信して作業エリアの安全を確認させた場合、安全確認結果を示す掃除ロボット３６からの安全確認応答信号の受信により、図５（Ａ）（Ｂ）のように火災感知器１８は作動しているが、安全なエリアであることを確認することが可能となり、施設内における安全エリアに基づき最適な避難経路を設定して誘導させることが可能となる。

なお、図１に示した搬送ロボット３８、ストレッチャーロボット４０及び車椅子ロボット４２も、掃除ロボット３６と同様に、走行駆動部を備えたことで施設内を自由に走行できる作業ロボットであり、特に、施設内で物資の搬送に使用されている搬送ロボット３８は、サイズ的にも掃除ロボット３６に近いことから、搬送ロボット３８に、通信部８４、煙濃度センサ８８、温度センサ９０、ガスセンサ９２、音声報知部９６、撮像部９８を追加的に設けることで、火災が発生した場合に施設内の安全エリアを確認する作業ロボットとしての使用が可能となる。

［卓上インタフェース装置による防災連携援処理］
図６は卓上インタフェース装置に表示される監視対象施設の平面図を清掃ロボットの作業エリアと共に示した説明図である。

図６に示すように、通常状態において、卓上インタフェース装置１５のテーブル画面４６には例えば施設を平面で示した施設地図４８が表示されている。図６の施設は、病院の入院病棟を例にとっており、スタッフステーションを中心として上下両側に示す病室が配置され、病室並びの中央付近にはラウンジが配置されている。また、スタッフステーションの左右両側にはエレベータ（ＥＬ）室と階段室が配置されている。

このようなテーブル画面４６に表示された施設地図４８は共用部となる廊下やラウンジを対象に、左右上下に４つの作業エリアＡ１〜Ａ４に分割されており、作業エリアＡ１〜Ａ４の各々に掃除ロボット３６−１〜３６−４が割り当てられ、作業エリアＡ１〜Ａ４を走行しながら清掃作業を自動的に行っている。

図７は火災発生時に卓上インタフェース装置に表示される監視対象施設の平面図を避難経路と共に示した説明図である。

図７に示すように、卓上インタフェース装置１５は受信機１４から火災情報信号を受信すると、テーブル画面４６に火災対象地区を示す施設地図４８を表示させ、この例では施設地図４８の左下隅に示す病室が火災場所１１０として表示されており、この病室に設置されている火災感知器１８が作動して受信機１４から火災警報が出力されている。なお、必要があれば火災階の直上階または選択操作した階の地図が表示される。

また受信機１４は管理担当者等による火災の現場確認に基づく火災確定操作に対応し、図７に示すように、火災場所１１０に近い廊下に設けられた防火戸２４ａ，２４ｂのラッチを解除することで閉鎖させ、また、火災場所に近い階段室の入口およびエレベータ室入口の防火シャッター２６ａ，２６ｂを閉鎖させており、この状況が施設地図４８上に太い破線で表示されている。

卓上インタフェース装置１５は、火災情報に基づく火災場所１１０を示した施設地図４８の表示に伴い、施設内で働いているスタッフが携帯している携帯端末３４に火災情報信号を送信し、例えば、図７のテーブル画面４６と同じ施設地図４８を表示し、日頃の避難訓練で習得している手順に従って対処行動を開始させる。

また、卓上インタフェース装置１５は、火災が発生した施設内に配置されている掃除ロボット３６−１〜３６−４に対し安全確認指示信号を送信して自己の作業エリアＡ１〜Ａ４の安全確認を指示する。

卓上インタフェース装置１５からの安全確認指示信号を受信した掃除ロボット３６−１〜３６−４は、それまでの清掃作業を中止し、所定の走行パターンに従って作業エリアＡ１〜Ａ４を移動しながら、例えば煙濃度センサ８８により煙濃度を検出し、所定の危険レベルに達していなければ、安全エリアであることを示す安全確認応答信号を卓上インタフェース装置１５に送信し、所定の危険レベルに達している場合には、危険エリアであることを示す安全確認応答信号を卓上インタフェース装置１５に送信する。

このような掃除ロボット３６−１〜３６−４による作業エリアＡ１〜Ａ４の安全確認応答信号を受信して、卓上インタフェース装置１５は、図７に示すように、火災場所１１０に近い防火戸２４及び防火シャッター２６で仕切られた掃除ロボット３６−２で確認された作業エリアＡ２は危険エリア１１６として表示し、それ以外の掃除ロボット３６−１，３６−３，３６−４で確認された作業エリアＡ１，Ａ３，Ａ４は安全エリアであることを表示する。なお、危険エリアと安全エリアは必要に応じて色分け表示することが望ましい。

続いて、卓上インタフェース装置１５は安全エリアＡ１，Ａ３，Ａ４に基づき、例えば避難場所となる火災場所１１０から離れた右端に示す階段室を避難先として、安全エリアＡ１，Ａ３，Ａ４を通り、火災場所１１０から遠ざかりながら避難場所に向かう太線の矢印で示す避難経路１１４を設定して表示し、この避難経路１１４の設定に基づき施設内に設置されている誘導表示装置３２に避難誘導指示信号を送信して避難方向を示す矢印を表示させて誘導させる。

この卓上インタフェース装置１５に表示された安全エリアおよび避難経路１１４を示す信号は、逐次、スタッフが携帯している携帯端末３２に送信されて表示され、安全な避難経路１１４の設定に対応したスタッフによる入院患者の避難場所への搬送作業が迅速且つ適切に行われることを可能とする。

また、火災場所１１０に近い危険エリア１１６についても火災場所から遠ざかる矢印で示す方向に避難経路が設定され、危険エリア１１６に入院患者が残っているような場合には、卓上インタフェース装置１５の操作により危険エリア１１６からの避難誘導指示信号をスタッフの携帯端末３４に送信して表示させ、近くにいるスタッフによる危険エリア１１６からの入院患者の迅速な運び出しを可能とする。

図８は火災が拡大した場合に卓上インタフェース装置に表示される監視対象施設の平面図を避難経路と共に示した説明図である。

図８に示すように、図７に示した火災が時間の経過に伴って隣の病室に拡大したとすると、火災が拡大した病室に設置されている火災感知器１８が作動して火災信号を送信し、受信機１４は２報目の火災信号を受信して新たな火災地区表示を行い、卓上インタフェース装置１５に拡大した火災場所を含む火災情報信号を送信する。また、受信機１４は火災の拡大に伴い掃除ロボット３６−１の作業エリアＡ１内の防火戸２４ｃを新たに閉鎖する制御を行う。

このため卓上インタフェース装置１５は図８に示すように、火災場所１１０を隣の病室まで拡大表示し、火災の進展状況を把握可能とする。また、施設に設置されている掃除ロボット３６−１〜３６−４は、卓上インタフェース装置１５から安全確認指示信号を受信して安全確認応答信号により結果を報告した後も、継続して作業エリアＡ１〜Ａ４を移動しながら安全を確認している。

このため火災の拡大に伴い火災場所１１０からの煙が、それまで安全エリアであった掃除ロボット３６−１の作業エリアＡ１に流れ込み、例えば、作業エリアＡ１の煙濃度が危険レベルに達したことが掃除ロボット３６−１により検出されると、卓上インタフェース装置１５に作業エリアＡ１が危険エリアとなったことが安全確認応答信号により送信され、卓上インタフェース装置１５はそれまでの作業エリアＡ２であった危険エリア１１６を作業エリアＡ１まで拡大した表示に切替え、これにより施設スタッフは安全エリアは掃除ロボット３６−３，３６−４の作業エリアＡ３，Ａ４となったことを認識する。

ここで、掃除ロボット３６−１の作業エリアＡ１は防火戸２４ｃの閉鎖により仕切られており、掃除ロボット３６−１は防火戸２４ｃで仕切られた火災場所に近い作業エリアＡ１の左側の安全を確認して危険と判断している。このため防火戸２４ｃで仕切られた作業エリアＡ１の右側については、隣接する作業エリアＡ３に割り当られた掃除ロボット３６−３に確認指示を行うことで対応可能としている。

このように火災の拡大に伴い安全エリアが変化すると、卓上インタフェース装置１５は変化した安全エリアとなる作業エリアＡ１の右側、及び作業エリアＡ３，Ａ４に基づいて、太線の矢印で示す新たな避難経路１１４を再設定し、施設内に設置されている誘導表示装置３２により避難方向を示す矢印を表示し、同時に、スタッフの携帯している携帯端末３４に再設定された避難経路１１４を示した施設地図４８を送って表示させ、再設定された避難経路１１４に沿って入院患者等を安全な避難場所に運び出す作業を行うことを可能とする。

［防災連携システムの制御動作］
（火災感知器の制御動作）
図９は受信機の制御を示したフローチャートであり、図３の受信機１４に設けられた受信制御部５２による制御動作となる。

図９に示すように、受信機１４の受信制御部５２は、ステップＳ１で火災感知器１８の作動（発報）又は発信機２０の操作に基づく火災受信の有無を判別しており、火災受信を判別するとステップＳ２に進み、火災警報を出力させる。

この火災警報の出力を受けて防災担当者が火災を現場確認すると、火災確定操作が行われることから、火災確定操作をステップＳ３で判別して、火災場所に対応した防火戸２４や防火シャッター２６を作動させ、更に、排煙ダンパを開いて火災による煙を排出させる防排煙連動制御を行わせる。また、受信制御部５２は、ステップＳ５に進んで、火災場所を含む火災情報信号を卓上インタフェース装置１５に送信する。

続いて、ステップＳ６に進んで受信制御部５２は２報目以降の火災受信の有無を判別しており、２報目以降の火災受信を判別するとステップＳ７に進んで拡大した火災に対応した地区表示と防排煙連動制御を行うと共に、ステップＳ８で拡大した火災場所を含む火災情報信号を卓上インタフェース装置１５に送信する。

続いて、受信制御部５２はステップＳ９で復旧操作を判別するまでステップＳ６からの処理を繰り返しており、火災が鎮火に対応して行われる復旧操作をステップＳ９で判別するとステップＳ１０に進み、それまでの火災受信制御を復旧させた後、ステップＳ１１で火災復旧信号を卓上インタフェース装置１５に送信し、ステップＳ１の火災受信の判別に戻る。

（卓上インタフェース装置の制御動作）
図１０は卓上インタフェース装置の制御を示したフローチャートであり、図３に示した卓上インタフェース装置１５の装置制御部６６による制御動作となる。

図１０に示すように、卓上インタフェース装置１５の装置制御部６６は、ステップＳ２１で所定の日常的な表示や制御、例えば施設内に配置している各種の作業ロボットの状態等を表示して、その運用管理を可能としている。

続いて、装置制御部６６はステップＳ２２で受信機１４からの火災情報信号の受信の有無を判別しており、火災情報信号の受信を判別するとステップＳ２３に進み、スタッフの携帯している携帯端末３４及び全ての作業ロボットに対し火災モード信号を送信し、スタッフは火災発生を知って次の指示を待ち、また作業ロボットは日常的な作業を中止して次の指示を待つスタンバイ状態とさせる。

続いて、装置制御部６６は、ステップＳ２４でテーブル画面４６に火災場所を含む施設の地図を表示させ、ステップＳ２５において施設内でスタンバイ状態にある掃除ロボット３６に対し安全確認指示信号を送信して安全確認を指示する。続いて、装置制御部６６は、掃除ロボット３６からの確認結果を示す安全確認応答信号の受信をステップＳ２６で判別するとステップＳ２７に進み、テーブル画面４６の地図上に安全エリアを危険エリアと共に表示すると共に、安全エリアに基づいて避難経路を設定する。

続いて、装置制御部６６は、設定された避難経路に基づきステップＳ２８で施設内に設置している誘導表示装置３２に避難誘導指示信号を送信して避難方向を示す矢印等を表示させ、続いて、ステップＳ２９でスタッフの携帯端末３４に避難誘導指示信号を送信し、設定された避難経路による避難行動を指示する。

続いて、装置制御部６６は、ステップＳ３０で掃除ロボット３６からの新たな安全エリアの確認結果を示す安全確認応答信号の受信を判別するとステップＳ３１に進み、安全エリアに変化があったことを判別するとステップＳ３２に進み、変化した安全エリアに基づき避難経路を再設定し、ステップＳ２６からの処理を繰り返す。

また、装置制御部６６は、ステップＳ３１で安全エリアに変化がないことを判別した場合はステップＳ３３に進み、火災復旧信号を受信するまでステップＳ３０からの処理を繰り返しており、ステップＳ３１で火災復旧信号の受信を判別するとステップＳ３４に進み、それまでの火災対応制御を復旧させ、ステップＳ２１の日常表示制御に戻る。

（掃除ロボットの制御動作）
図１１は掃除ロボットの制御を示したフローチャートであり、図４に示した掃除ロボット３６のロボット制御部８２による制御動作となる。

図１１に示すように、掃除ロボット３６のロボット制御部８２は、ステップＳ４１で所定の作業スケジュールに従って自己に割り当てられた作業エリアを走行しながら自動清掃制御を行っており、自動清掃制御中にステップＳ４２で卓上インタフェース装置１５からの火災モード信号の受信を判別するとステップＳ４３に進み、自動清掃制御を停止して待機するスタンバイ状態となる。

続いて、ロボット制御部８２はステップＳ４４で卓上インタフェース装置１５からの安全確認指示信号の受信を判別するとステップＳ４５に進み、自己に割り当てられた作業エリアを走行しながら、煙濃度、温度及びガス濃度を検出し、ステップＳ４６で作業エリアでの安全の有無を判別して卓上インタフェース装置１５に安全確認応答信号を送信する。

続いて、ロボット制御部８２は、ステップＳ４７で卓上インタフェース装置１５からの火災復旧信号の受信を判別するまではステップＳ４５からの処理を繰り返しており、ステップＳ４７で火災復旧信号の受信を判別すると、それまでの火災情報に基づく安全確認等の制御を停止させ、ステップＳ４１に戻って作業エリアの自動清掃制御を行うことになる。

［本発明の変形例］
（火災報知システム）
上記の実施形態は、火災感知器等に端末アドレスを設定して火災場所や制御場所を識別可能なＲ型の火災報知システムを例にとっているが、回線単位に火災を検出したり端末機器を制御するＰ型の火災報知システムとしても良い。

（対象施設）
上記の実施形態は避難困難者が予想される病院や高齢者施設を例にとっているが、これに限定されない。例えば、多数の人が出入りするオフィスビルや商業施設等の適宜の施設を対象としても良い。

（作業ロボットによる避難誘導）
また、作業ロボットは避難中の人や残留者を検出したときは卓上インタフェース装置に通知するようにしても良い。また、避難者や残留者の検出をしたときや、人の操作に応じて避難経路情報に基づき避難誘導を行うようにしても良い。このとき、現在位置が避難経路上にないときは、現在位置から避難経路または安全エリアまで誘導する経路を卓上インタフェース装置から設定させるようにしても良い。

（作業ロボットの照度センサ）
また、作業ロボットは、更に、周囲の明るさを検出する照度センサを有し、照度センサの検出値が所定の値を下回った場合に、現在の居場所の照度が低下している旨を示す信号を卓上インタフェース装置に送信するようにしても良い。作業ロボットに照度センサが設けられたことで、卓上インタフェース装置は照度が低下している場合にもその周辺を避難困難区域に設定して他の区域と区別できるようになり、避難経路の設定などの助けとすることができる。

（その他）
上記の実施形態は施設内を安全エリアかそうでないかで分類したが、安全度を段階的に分けても良い。その際、卓上インタフェース装置上で安全度を表示する際、色の変化などを用いて、例えば等高線のように危険度を表示するようにしても良い。

上記の実施形態は施設内の状況をロボットが定性的に判定した結果を卓上インタフェース装置に送信しているが、各種センサデータを卓上インタフェースに送信し、卓上インタフェースが施設内の状況を判定するようにしても良い。

また、卓上インタフェース装置に代え、公知のディスプレイ装置やVRなどの表示端末と操作端末を使用することにより表示と操作を可能にしても良い。

また本発明は、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

１０：火災報知システム
１２：機器管理システム
１４：受信機
１５：卓上インタフェース装置
１６ａ，１６ｂ，２８：伝送路
１８：火災感知器
２０：発信機
２２：地区音響装置
２４：防火戸
２６：防火シャッター
３０：アクセスポイント
３２：誘導表示装置
３４：携帯端末
３６，３６−１〜３６−４：掃除ロボット
３８：搬送ロボット
４０：ストレッチャーロボット
４２：車椅子ロボット
４６：テーブル画面
４８：施設地図
５０：火災場所
５２：受信制御部
５４，６４，７０：伝送部
６６：装置制御部
６８，８４：通信部
７２：液晶ディスプレイ
７４：タッチパネル
８０：データベース
８２：ロボット制御部
８６：走行距離センサ
８８：煙濃度センサ
９０：温度センサ
９２：ガスセンサ
９４：操作表示部
９６：音声報知部
９８：撮像部
１００：走行駆動部
１０２：清掃駆動部
１１０：火災場所
１１４：避難経路

Claims (1)

1. 火災感知器を有する火災報知システムからの火災場所を特定する情報を含む火災情報信号に基づいて、火災場所が示された施設の地図を表示画面に表示する制御装置であって、
   安全確認指示信号を前記施設内で使用されている作業ロボットへ送信し、
   前記作業ロボットから前記安全確認指示信号への応答として受信した安全確認応答信号に基づき、前記施設内の安全エリアを前記表示画面に表示させ、
   前記安全エリアに基づき安全な避難経路を設定して避難誘導を報知させる、
   ことを特徴とする制御装置。

Images