JP2007152445A - Self-propelled robot - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリからの電力供給により駆動する自走式ロボットに係り、特に、バッテリの充電管理に関するものである。 The present invention relates to a self-propelled robot driven by power supply from a battery, and more particularly to charge management of a battery.
従来、本体内部にバッテリを内蔵し、このバッテリによる電力供給により駆動する移動型ロボットが知られている(特許文献1等参照。)。
例えば、特許文献1には、充電式バッテリの残容量を正確に把握し、該残容量の値に応じて作業を行うか、充電を行うかを判断する移動ロボットの充電管理方法が開示されている。
また、最近では、家庭内を移動することにより、ユーザに対して各種サービスを提供する生活支援型のロボットが注目を浴びている(特許文献2等参照。)。
特許文献2には、ユーザによる拍手の回数によって実行する動作モードを切り替えることにより、多様なサービスをユーザに提供することのできる愛玩ロボットが開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a charge management method for a mobile robot that accurately grasps the remaining capacity of a rechargeable battery and determines whether to perform work or charge according to the value of the remaining capacity. Yes.
Recently, life-supporting robots that provide various services to users by moving in the home are attracting attention (see
ところで、上述した特許文献2に開示されているようなロボットにおいては、通常、不測のタイミングでユーザから要求が出されるため、ユーザからの要求を受け付けたときに、その要求に対応できるだけのバッテリ残量を保有していることが必要となる。しかしながら、特許文献1に開示されているような従来の充電管理方法では、将来のユーザの要求に備えて事前に充電を行うことができないため、ユーザの要求を受け付けたときに残容量が不足し、要求に対応することができないという問題があった。
By the way, in the robot disclosed in
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、充電を適切なタイミングで行うことにより、ユーザの要求に対して、より確実に対応することのできる自走式ロボットを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a self-propelled robot that can more reliably respond to a user's request by performing charging at an appropriate timing. Objective.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、バッテリからの電力供給により駆動する自走式ロボットであって、動作モードとして、前記バッテリの残容量がその値になるとサービスを停止するサービス停止閾値以下となるまでサービスを提供するサービス優先モードと、前記バッテリの残容量が前記サービス停止閾値よりも高い値である充電優先閾値以下となった場合に充電を行う充電優先モードとを備え、ユーザの要求に基づくサービスの提供が終了したとき、または、予め登録されているスケジュールに基づくサービスの提供が終了したときに、動作モードを前記充電優先モードに切り替え、ユーザからサービスの要求を受け付けたとき、または、予め登録されているスケジュールに基づくサービスの提供を開始するときに、動作モードをサービス優先モードに切り替える自走式ロボットを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention is a self-propelled robot that is driven by power supply from a battery, and provides a service as an operation mode until the remaining capacity of the battery reaches a value that is equal to or less than a service stop threshold for stopping the service. Provided with a priority mode and a charge priority mode for charging when the remaining capacity of the battery is lower than the charge priority threshold that is higher than the service stop threshold, and the provision of services based on user requests has been completed Or when the provision of a service based on a pre-registered schedule ends, the operation mode is switched to the charge priority mode, and a service request is received from the user, or the pre-registered schedule Switch operation mode to service priority mode when starting to provide services based on To provide a self-propelled robot.
このような構成によれば、ユーザからのサービスの要求を受け付けたとき、または、予め登録されているスケジュールに基づくサービスの提供を開始するときには、バッテリの残容量がその値になるとサービスを停止するサービス停止閾値以下となるまでサービスを提供するサービス優先モードに切り替えるので、より確実にサービスを提供することが可能となる。更に、ユーザの要求に基づくサービスの提供やスケジュールに基づくサービスの提供が終了したときには、バッテリの残容量がサービス停止閾値よりも高い値である充電優先閾値以下となった場合に、充電を行う充電優先モードに切り替えるので、充電を優先させて行うことが可能となる。これにより、不測のタイミングで発生するユーザの要求に備えて、事前にバッテリの充電を行うことが可能となる。この結果、バッテリの残容量の値が高い状態でサービスを提供することができるので、ユーザの要求に対して、より確実に対応することができる。 According to such a configuration, when a service request from a user is received or when provision of a service based on a pre-registered schedule is started, the service is stopped when the remaining battery capacity reaches that value. Since it switches to the service priority mode which provides a service until it becomes below a service stop threshold value, it becomes possible to provide a service more reliably. Further, when the provision of the service based on the user's request or the provision of the service based on the schedule is finished, the charging is performed when the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charge priority threshold that is higher than the service stop threshold. Since switching to the priority mode, it is possible to prioritize charging. This makes it possible to charge the battery in advance in preparation for a user request that occurs at an unexpected timing. As a result, the service can be provided in a state where the value of the remaining capacity of the battery is high, so that it is possible to more reliably respond to the user's request.
上記サービス停止閾値は、現在の位置から充電スタンドまで移動して、更に、充電を開始するまでの動作を行うのに必要となるバッテリ残容量に所定のマージンを加味した程度(一例としては、バッテリ容量の1/4程度)に設定することが好ましい。このようにサービス停止閾値を設定することで、ぎりぎりまでユーザの要求を受け付けることが可能となる。
また、充電優先閾値は、上記サービス停止閾値から更に、サービスを1回提供できる程度の電力量を加算した値(一例としては、バッテリ容量の1/2程度)に設定することが好ましい。このように、充電優先閾値を設定することで、バッテリの残容量が充電優先閾値以下となったために、充電スタンドへ移動しようとしているときに、ユーザによる要求があった場合でも、1回のサービスを提供することが可能となる。
このようにサービス停止閾値および充電優先閾値を設定することにより、更に良好な充電状態にて、ユーザの要求に対するサービスを提供することが可能となる。
The service stop threshold is a level obtained by adding a predetermined margin to the remaining battery capacity required for performing the operation from the current position to the charging stand and starting charging. It is preferable to set it to about 1/4 of the capacity. By setting the service stop threshold in this way, it becomes possible to accept a user request to the very end.
In addition, the charging priority threshold is preferably set to a value (for example, about ½ of the battery capacity) obtained by adding an amount of power sufficient to provide the service once from the service stop threshold. In this way, by setting the charging priority threshold, the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charging priority threshold. Can be provided.
By setting the service stop threshold and the charge priority threshold in this way, it becomes possible to provide a service for a user request in a better charge state.
上記の自走式ロボットにおいて、前記充電優先モードは、前記バッテリの残容量にかかわらず充電を行う不活発モードと、前記バッテリの残容量が前記充電優先閾値以下となるまで、充電を行わない活発モードとを備え、ユーザの行動パターンに基づいて予め設定された時間帯に応じて、前記不活発モードまたは前記活発モードを動作モードとして選択することとしても良い。 In the above self-propelled robot, the charging priority mode includes an inactive mode in which charging is performed regardless of the remaining capacity of the battery, and an active state in which charging is not performed until the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charging priority threshold. Mode, and the inactive mode or the active mode may be selected as the operation mode in accordance with a time period set in advance based on the user's behavior pattern.
このような構成によれば、ユーザの行動パターンに基づいて設定された時間帯に応じて、充電優先モードとして、不活発モードを設定するか、或いは、活発モードを設定するかが決定されることとなる。これにより、例えば、ユーザが外出中の場合や、ユーザから要求を受け付ける回数が少ない時間帯においては、バッテリの残容量にかかわらず充電を行う不活発モードを採用することにより、充電を満充電に近い状態にして将来のユーザの要求に備え、また、ユーザが室内にいる場合や、ユーザから要求を受け付ける回数が比較的多い時間帯においては、バッテリの残容量が充電優先閾値以下となるまで充電を行わないことにより、ユーザの要求を受け付け可能な状態とすることができる。 According to such a configuration, whether to set the inactive mode or the active mode as the charge priority mode is determined according to the time zone set based on the user's behavior pattern. It becomes. As a result, for example, when the user is out or when the number of times the user receives a request is small, the charging is fully charged by adopting an inactive mode in which charging is performed regardless of the remaining capacity of the battery. Charging until the remaining battery capacity falls below the charge priority threshold when the user is indoors or when the user is in the room or when the number of times the request is received is relatively high. By not performing the process, it is possible to make the user request acceptable.
上記の自走式ロボットは発話手段を備え、前記活発モードが選択されている場合において自発的に発話を行うこととしても良い。 The above self-propelled robot may include an utterance unit, and may utter spontaneously when the active mode is selected.
このように、充電優先モードとして活発モードが選択されている場合には、自発的に発話を行うことにより、ユーザの興味を引き、サービスを受け付けやすい環境を提供することが可能となる。また、自発的に言葉を発することにより、自然な状態でユーザの生活環境に溶け込むことができる。 As described above, when the active mode is selected as the charge priority mode, it is possible to provide an environment that attracts the user's interest and easily accepts the service by spontaneously speaking. In addition, by spontaneously uttering words, it is possible to blend into the user's living environment in a natural state.
上記の自走式ロボットにおいて、前記活発モードは、前記バッテリの残容量が前記充電優先閾値以下となるまで、予め登録された指定位置の近辺に待機する第1活発モードと、前記バッテリの残容量が前記充電優先閾値以下となるまで、予め登録されている複数の場所を巡回する第2活発モードとを備え、ユーザの行動パターンに基づいて予め設定された時間帯に応じて、前記第1活発モードまたは前記第2活発モードを動作モードとして選択することとしても良い。 In the above self-propelled robot, the active mode includes a first active mode that stands by in the vicinity of a designated position registered in advance until the remaining capacity of the battery becomes equal to or lower than the charge priority threshold, and the remaining capacity of the battery. Until the charging priority threshold value is less than or equal to the charging priority threshold, and a second active mode that patrols a plurality of locations registered in advance, and the first active mode according to a time zone set in advance based on a user's behavior pattern The mode or the second active mode may be selected as the operation mode.
このような構成によれば、ユーザの行動パターンに基づいて設定された時間帯に応じて、活発モードとして、第1活発モードを設定するか、或いは、第2活発モードを設定するかが決定されることとなる。これにより、例えば、朝などのように、ユーザが比較的忙しい場合には、予め登録された指定位置の近辺にいて待機する第1活発モードを採用することにより、ユーザの行動の邪魔にならないように配慮することができる。また、指定位置をキッチンやリビングなどのように、その時間帯にユーザがいることの多い場所の近くに登録することにより、ユーザが要求を出しやすい環境を提供することができる。
また、夕方などのように、ユーザが比較的リラックする時間帯においては、予め登録されている複数の場所を巡回する第2活発モードを採用することにより、ユーザの注意を引くことにより、ユーザの要求を受け付けやすい環境を提供することが可能となる。
According to such a configuration, whether to set the first active mode or the second active mode as the active mode is determined according to the time zone set based on the user's behavior pattern. The Rukoto. Thus, for example, when the user is relatively busy, such as in the morning, the first active mode in which the user stands by in the vicinity of the pre-registered designated position is adopted so as not to disturb the user's action. Can be considered. Further, by registering the designated position near a place where there are many users during the time period, such as a kitchen or a living room, it is possible to provide an environment in which the user can easily make a request.
Also, in the time when the user is relatively relaxed, such as in the evening, by adopting the second active mode that patrols a plurality of pre-registered locations, the user's attention can be obtained. It becomes possible to provide an environment where requests can be easily received.
本発明によれば、適切なタイミングで充電を行うことが可能となるので、ユーザの要求に対して、より確実に対応することができるという効果を奏する。 According to the present invention, since charging can be performed at an appropriate timing, there is an effect that it is possible to more reliably respond to a user request.
以下に、本発明に係る自走式ロボット(以下、単に「ロボット」という。)の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の一の実施形態に係るロボットの正面図、図2は、図1に示したロボットの左側面図である。
図1および図2に示すように、ロボット本体1には、頭部2と、この頭部2を下方から支持する胸部3と、この胸部3の右側に設けられた右腕部4a、胸部3の左側に設けられた左腕部4bと、胸部3の下方に接続された腰部5と、この腰部5の下方に接続されたスカート部6と、このスカート部6の下方に接続された脚部7とが設けられている。
Hereinafter, an embodiment of a self-propelled robot (hereinafter simply referred to as “robot”) according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a left side view of the robot shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the robot body 1 includes a
頭部2には、頭頂部近傍に全方位カメラ11が一つ設けられている。この全方位カメラ11の外周に沿って複数の赤外線LED12が所定の間隔で円環上に配置されている。
頭部2の前面の中央近傍には、図1に示すように、前方を撮像するための前方カメラ13が正面視して右側に一つ、マイクロフォン14が正面視して左側に一つ、それぞれ設けられている。
One
In the vicinity of the center of the front surface of the
胸部3の前面の中央近傍には、モニタ15が一つ設けられている。このモニタ15の上方には、人を検知するための超音波距離センサ16が一つ設けられている。モニタ15の下方には、電源スイッチ17が一つ設けられている。超音波距離センサ16の上方には、2つのスピーカ18が左右に一つずつ設けられている。また、図2に示すように、胸部3の背面には、荷物を収納することができるランドセル部33が設けられている。ランドセル部33には、上部に設けたヒンジ周りに回動可能な開閉扉33aが設けられている。図1に示すように、胸部3の左右の肩部には、マンマシンインターフェースとして機能する肩スイッチ19がそれぞれ一つずつ設けられている。肩スイッチ19には、例えば、タッチセンサが採用されている。
One
右腕部4aおよび左腕部4bには、多関節構造が採用されている。右腕部4a、左腕部4bにおいて、胸部3との接続部近傍には、体や物の挟み込みを検知して腕の動作を止めるための脇スイッチ20がそれぞれ設けられている。図1に示すように、右腕部4aの手のひら部分には、マンマシンインターフェースとして機能する握手スイッチ21が内蔵されている。これら脇スイッチ20や握手スイッチ21には、例えば、押圧センサが採用される。
A multi-joint structure is adopted for the
腰部5の前面の中央近傍には、人を検知するための超音波距離センサ22が左右に一つずつ設けられている。これら超音波距離センサ22の下方には、複数の赤外センサ23が配列されたセンサ領域24が設けられている。これら赤外線センサ22は、ロボット本体1の下方前方にある障害物等を検出するためのものである。図1および図2に示すように、腰部5の下方には、前面および背面において、音源方向を検出するためのマイクロフォン25が左右に一つずつ、計4つ設けられている。図2に示すように、腰部5の側面の左右には、本体を持ち上げるときに使用する取手部26がそれぞれ一つずつ設けられている。取手部26は、凹所とされており、操作者の手が挿入できるようになっている。
In the vicinity of the center of the front surface of the
スカート部6の前面下方には、段差を検出するための赤外線センサ27が、中央および左右に計3つ設けられている。図2に示すように、スカート部6の背面には、充電コネクタ28が設けられている。
Below the front surface of the
図1に示すように、脚部7の前面には、側方の距離を検出するための赤外線センサ29が左右に一つずつ設けられている。これら赤外線センサ29は、主に段差検出に用いられるものである。
図2に示すように、脚部7の背面には、充電ステーションにロボット本体1を位置固定するためのフック30が設けられている。脚部7は、走行用車輪31および4つのボールキャスタ32を備えた台車とされている。
上述したロボットにおいて、胸部3の超音波距離センサ16、腰部5の超音波距離センサ22およびマイクロフォン25は、ロボット周辺にいる人物を検知する人検知センサ34として機能する。
As shown in FIG. 1, one
As shown in FIG. 2, a
In the robot described above, the
このようなロボットは、ロボット本体1に内蔵されたバッテリからの電源供給により、作業空間を自立的に移動することが可能な構成を備えており、一般家庭等の屋内を作業空間として人間と共存し、例えば、一般家庭内でロボットの所有者や操作者などのユーザの生活を補助・支援・介護するための各種サービスを提供するために用いられる。
そのため、ロボットは、ユーザとの会話を実現させる会話機能のほか、ユーザの行動を見守ったり、ユーザの行動を補助したり、ユーザと一緒に行動したりする機能を備えている。このような機能は、例えば、後述するロボット本体1の内部に内蔵されたマイクロコンピュータ等からなる制御装置により実現されるものである。制御装置には、図1および図2に示した各種カメラや各種センサ等が接続されており、カメラからの画像情報やセンサからのセンサ検出情報を取得し、これらの情報に基づいて各種プログラムを実行することにより、上述した各種機能を実現させる。なお、ロボット本体1の形状としては、図1および図2に示した形状に限られず、愛玩用に動物を模したものなど、種々のものを採用することが可能である。
Such a robot has a configuration capable of moving independently in a work space by supplying power from a battery built in the robot body 1, and coexists with a human being as a work space indoors. For example, it is used to provide various services for assisting, supporting, and caring for the lives of users such as robot owners and operators in general households.
Therefore, in addition to a conversation function that realizes a conversation with the user, the robot has a function of watching the user's action, assisting the user's action, and acting with the user. Such a function is realized by, for example, a control device including a microcomputer or the like built in the robot body 1 described later. Various cameras and various sensors shown in FIGS. 1 and 2 are connected to the control device, acquire image information from the cameras and sensor detection information from the sensors, and execute various programs based on these information. By executing this, the various functions described above are realized. The shape of the robot body 1 is not limited to the shape shown in FIGS. 1 and 2, and various shapes such as a model imitating an animal for pets can be adopted.
以下、ロボット本体1に内蔵されるロボットの電気的構成について図3を参照して説明する。図3において、図1乃至図2と同様の構成要素には、同一の符号を付している。
図3に示すように、本実施形態に係るロボットは、その本体内部に、制御装置51、画像処理部52、音声処理部53、表示制御部54、無線通信部55、駆動制御部56、駆動機構57、およびバッテリ58を備えている。
画像処理部52、音声処理部53、表示制御部54、無線通信部55、および駆動制御部56は、制御装置51と互いに接続されており、制御装置51からの制御信号に基づいて各種処理を実行するとともに、その処理結果や各種センサからの情報等を制御装置51へ提供する。バッテリ58は、各構成要素に対して電力を供給する電源装置として機能する。
Hereinafter, the electrical configuration of the robot built in the robot body 1 will be described with reference to FIG. 3, the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
As shown in FIG. 3, the robot according to the present embodiment includes a
The
画像処理部52は、制御装置51からの制御信号に基づいて、図1に示した全方位カメラ11、前方カメラ13によって撮影された画像を処理して、制御装置51へ出力する。
音声処理部53は、制御装置51からの制御信号に基づいて、マイクロフォン14から入力される音声信号を認識する音声認識処理を実行し、この音声認識結果を制御装置51へ出力する。更に、音声処理部53は、制御装置51から供給される音声データに基づいて、スピーカ18から発すべき音声信号を生成する音声合成処理を実行し、この音声信号をスピーカ18へ出力する。
表示制御部54は、制御装置51から与えられた画像データを処理して、モニタ15に表示させる。
The
The
The
無線通信部55は、アンテナ55aを介して外部との無線通信を実行する。具体的には、無線通信部55は、外部に設けられたロボット管理サーバ(図示せず)とネットワークを介して接続することにより、ロボット管理サーバにて管理されている情報をロボット側へダウンロードするとともに、ロボット側にて取得したユーザ情報や管理情報をロボット管理サーバへ送信する。
駆動制御部56は、制御装置51からの指令に応じて走行用駆動機構57を制御することにより、走行用車輪31を駆動してロボット本体1の走行および操舵を実行する。更に、駆動制御部56は、頭部2と胸部3との間の首関節や、胸部3と右腕部4a間、胸部3と左腕部4b間の肩関節、右腕部4a、左腕部4b内の肘関節、手首関節等を駆動するためにそれぞれ設けられている各駆動機構(図示略)を制御することにより、ロボットの腕等を駆動し、様々な動作を実現させる。また、上記頭部2の顔表情についても、モータ等の駆動機構を制御することにより可変となっている。
バッテリ58は、充電コネクタ28が家庭内に設けられた充電ステーション(図示せず)に電気的に接続することにより自動的に充電される。
The
The
The
制御装置51は、上述したように、ロボット本体1の各構成要素を制御するものであり、動作モード設定部61、動作モード実行部62、サービス用スケジュール情報管理部70、充電用スケジュール情報管理部71、動作アプリケーション記憶部72等を備えている。
As described above, the
上記サービス用スケジュール情報管理部70は、ユーザにより予約されたサービス用スケジュール情報を管理する。このサービス用スケジュール情報は、予約を登録したユーザの識別番号、予約されたサービスの内容(具体的には、後述する動作モードの種別)、該サービスの開始時間ならびに終了時間が互いに対応付けられた情報である。サービス用スケジュール情報管理部70は、一定時間間隔でこのサービス用スケジュール情報を参照し、予約開始時刻になると、予約開始時刻となったサービスの内容、終了時間、ユーザの識別番号等を一つの情報群として動作モード設定部61へ出力する。
The service schedule
充電用スケジュール情報管理部71は、ユーザにより登録された充電用スケジュール情報を管理する。この充電用スケジュール情報の詳細については、後述する。
動作アプリケーション記憶部72には、後述する各種動作モードを実現させるために必要となる各種動作アプリケーションが格納されているほか、該動作アプリケーションを実行するのに必要となる付加情報等、例えば、家庭内の地図情報、ユーザへの話かけを行うための音声データ、ユーザとの会話時やユーザとの対話時における身振り動作の駆動データ、ユーザの生活情報(ユーザの居住に関する部屋の間取りや家具の配置、ユーザ個人の日常の生活パターン、ユーザの趣味、音声などのキーワード等)等が格納されている。
上記地図情報は、ロボット本体1が家庭内を自律的に移動するために必要となるマップ情報であり、ユーザにより予め登録された指定位置の位置情報、後述する充電優先モードの第2活性モードにおいて巡回を行う各巡回ポイントの位置情報、充電ステーションの位置情報、並びに、これらを移動するために必要となる経路情報等が含まれている。
The charging schedule
The operation
The map information is map information necessary for the robot body 1 to move autonomously in the home. In the second active mode of the charge priority mode, which will be described later, the position information of the designated position registered in advance by the user. The location information of each traveling point to be visited, the location information of the charging station, and the route information necessary for moving these are included.
動作モード設定部61は、上記サービス用スケジュール情報管理部70、充電用スケジュール情報管理部71および音声処理部53から入力されたユーザからのサービス要求指令に基づいて、動作モード実行部62に実行させる動作モードを現在のモードとして設定する。
動作モード実行部62は、動作モード設定部61により現在のモードとして設定された動作モードに対応する動作アプリケーションを動作アプリケーション記憶部72から読み出し、この動作アプリケーションを実行することにより、各種動作モードに基づくサービス等をユーザに提供する。
The operation
The operation
上述した制御装置51は、例えば、CPU(中央演算装置)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えるマイクロコンピュータ等により構成されている。上述した各部を実現するための一連の処理手順は、プログラムの形式でROM等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、上述野動作モード設定部61、動作モード実行部62等の機能や各動作モードの実行によるサービスの提供が実現される。
The
次に、本発明の特徴部分である、動作モードの設定について説明する。
本実施形態に係るロボットが実行する動作モードは、図4に示すように、階層化されており、最上位の階層としてサービス優先モードと、充電優先モードとを備えている。
Next, setting of the operation mode, which is a characteristic part of the present invention, will be described.
The operation modes executed by the robot according to the present embodiment are hierarchized as shown in FIG. 4, and a service priority mode and a charge priority mode are provided as the highest hierarchy.
サービス優先モードは、バッテリの残容量がサービスを停止するサービス停止閾値以下となるまでサービスを提供する動作モードである。
ここで、上記サービス停止閾値は、現在の位置から充電スタンドまで移動して、更に、充電を開始するまでの動作を行うのに必要となるバッテリ残容量に所定のマージンを加味した程度(一例としては、バッテリ容量の1/4程度)に設定することが好ましい。このようにサービス停止閾値を設定することで、ぎりぎりまでユーザの要求を受け付けることが可能となる。
上記サービス優先モードは、下位の動作モードとして、留守番モード、声かけモード、静かモード、お休みモード、画像撮影モード、情報提供モード等を備えている。
The service priority mode is an operation mode in which a service is provided until the remaining battery capacity becomes equal to or less than a service stop threshold for stopping the service.
Here, the service stop threshold is a level obtained by adding a predetermined margin to the remaining battery capacity necessary for performing the operation from the current position to the charging station and further starting the charging (as an example) Is preferably set to about 1/4 of the battery capacity. By setting the service stop threshold in this way, it becomes possible to accept a user request to the very end.
The service priority mode includes an answering mode, a voice call mode, a quiet mode, a rest mode, an image shooting mode, an information provision mode, and the like as lower operation modes.
「留守番モード」は、例えば、ユーザから「留守番」というキーワードが音声入力された場合に、図3に示した動作モード設定部61により現在のモードとして設定される動作モードであり、予め登録されている帰宅時刻になってもユーザが帰宅しなかった場合に、ユーザが携帯する携帯電話やユーザの親類等が携帯する携帯電話等に対して、ユーザが帰宅していない旨を示す心配メール等の配信を行うサービスを提供するものである。
「声かけモード」は、ユーザから「声をかけて」というキーワードが音声入力された場合に、図3に示した動作モード設定部61により現在のモードとして設定される動作モードであり、指定の時間になるとユーザに対して声をかけるというサービスを提供するものである。
The “answer machine mode” is, for example, an operation mode that is set as the current mode by the operation
The “calling mode” is an operation mode that is set as the current mode by the operation
「静かモード」は、ユーザから「静かに」というキーワードが音声入力された場合に、図3に示した動作モード設定部61により現在のモードとして設定される動作モードであり、発話および動作を停止して静止するサービスを提供するものである。この動作モードは、例えば、ロボット本体1に設けられた肩スイッチ19がユーザにより押下された場合に、解除される。
「お休みモード」は、ユーザから「お休み」というキーワードが音声入力された場合に、図3に示した動作モード設定部61により現在のモードとして設定される動作モードであり、充電ステーションに移動して充電を開始し、静止するというサービスを提供するものである。この動作モードは、予め登録されているロボットの起床時間になった場合、或いは、ユーザにより他の動作モードの要求が入力された場合に解除される。
The “quiet mode” is an operation mode that is set as the current mode by the operation
The “rest mode” is an operation mode that is set as the current mode by the operation
「画像撮影モード」は、ユーザが遠隔からロボットを操作するモードであり、このモードにおいては、ロボットは自律制御を行わないこととなる。具体的には、ユーザがPCまたは携帯電話などの通信機能を備えている端末からネットワークを介してロボット管理サーバ経由で遠隔指令をロボットに対して送信することにより、ロボットを所望の場所に移動させたり、周囲の画像を撮影させたりすることのできるモードである。
「情報提供モード」は、下位の動作モードとして、「伝言モード」と「情報提供モード」とを備えている。
「伝言モード」は、ユーザから「伝えて」というキーワードが音声入力された場合に、図3に示した動作モード設定部61により現在のモードとして設定される動作モードであり、ユーザから伝言を預かり、ユーザにより指定された他のユーザを認識した場合に、その他のユーザに対して伝言を再生するというサービスを提供するものである。
「情報提供モード」は、ユーザから「聞かせて」、「調べて」というキーワードが音声入力された場合に、動作モード設定部61により現在のモードとして設定される動作モードであり、天気・ニュース、占い、今日は××の日(例えば、体育の日等)の情報を無線通信部55を介してロボット管理サーバから取得し、これらの取得情報をユーザに対して音声または画像により通知するというサービスを提供するものである。
The “image shooting mode” is a mode in which the user operates the robot from a remote location. In this mode, the robot does not perform autonomous control. Specifically, a user moves a robot to a desired location by transmitting a remote command to the robot via a robot management server via a network from a terminal having a communication function such as a PC or a mobile phone. Or a mode in which surrounding images can be taken.
The “information provision mode” includes a “message mode” and an “information provision mode” as lower operation modes.
The “message mode” is an operation mode that is set as the current mode by the operation
The “information providing mode” is an operation mode that is set as the current mode by the operation
次に、充電優先モードは、原則として、バッテリの残容量がサービス停止閾値よりも高い値である充電優先閾値以下となった場合に充電を行うモードである。ここで、充電優先閾値は、上記サービス停止閾値から更に、サービスを1回提供できる程度の電力量を加算した値(一例としては、バッテリ容量の1/2程度)に設定することが好ましい。このような値に充電優先閾値を設定することで、バッテリの残容量が充電優先閾値以下となったために、充電スタンドへ移動しようとしているときに、ユーザによる要求があった場合でも、1回のサービスを提供することが可能となる。このようにサービス停止閾値および充電優先閾値を設定することにより、更に良好な充電状態にて、ユーザの要求に対するサービスを提供することが可能となる。 Next, in principle, the charge priority mode is a mode in which charging is performed when the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charge priority threshold that is higher than the service stop threshold. Here, it is preferable to set the charging priority threshold to a value (for example, about ½ of the battery capacity) obtained by adding an amount of power sufficient to provide the service once from the service stop threshold. By setting the charging priority threshold to such a value, the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charging priority threshold. Service can be provided. By setting the service stop threshold and the charge priority threshold in this way, it becomes possible to provide a service for a user request in a better charge state.
充電優先モードは、下位の動作モードとして、活発モード、不活発モード等を備えている。
「活発モード」は、下位の動作モードとして、「第1活発モード」と「第2活発モード」とを備えている。
「第1活発モード」は、バッテリ58の残容量が充電優先閾値以下となるまで、予め登録された指定位置の近辺に待機するモードである。
「第2活発モード」は、バッテリ58の残容量が充電優先閾値以下となるまで、予め登録されている複数の場所を巡回するモードである。
「不活発モード」は、バッテリ58の残容量にかかわらず、充電を行うモードである。
上述した「第1活発モード」、「第2活発モード」、「不活発モード」においては、上述した基本的な動作を実行しながら、更に、所定の間隔で、独り言を発したり、腕や頭を動かしたりするように動作アプリケーションが作成されている。
The charge priority mode includes an active mode, an inactive mode, and the like as lower operation modes.
The “active mode” includes “first active mode” and “second active mode” as lower operation modes.
The “first active mode” is a mode that stands by in the vicinity of the designated position registered in advance until the remaining capacity of the
The “second active mode” is a mode in which a plurality of locations registered in advance are visited until the remaining capacity of the
The “inactive mode” is a mode in which charging is performed regardless of the remaining capacity of the
In the above-mentioned “first active mode”, “second active mode”, and “inactive mode”, the above-mentioned basic operations are performed, and further, self-speaking, arms and heads are given at predetermined intervals. An operation application is created to move the.
そして、このような充電優先モードのスケジュールが記載されている充電用スケジュール情報が充電用スケジュール情報管理部71により管理される。図5に、充電用スケジュール情報の一例を示す。このように、充電用スケジュール情報は、一日のうち、どの時間帯にどの動作モードを実施するかを登録した情報である。図5に示した充電用スケジュール情報では、0時から8時までの時間帯には不活発モードを実施し、8時から12時までの時間帯には第1活発モードを実施し、12時から16時までの時間帯には不活発モードを実施し、16時から20時までの時間帯には第2活発モードを実施し、時刻20から24時までの時間帯には不活発モードを実施するようにスケジューリングがなされている。
上記充電用スケジュールは、ユーザにより登録可能なものであるが、ユーザの一日の行動パターンに基づいて作成されることが好ましい。ユーザの行動パターンに応じて動作モードを登録することにより、ユーザの行動パターンに応じた適切なタイミングで充電を実施することが可能となる。
The charging schedule information in which the charging priority mode schedule is described is managed by the charging schedule
The charging schedule can be registered by the user, but is preferably created based on the daily behavior pattern of the user. By registering the operation mode according to the user's behavior pattern, charging can be performed at an appropriate timing according to the user's behavior pattern.
また、上記充電用スケジュール情報は、所定の時間刻み(例えば、30分刻み)で登録することが可能であり、1日の間に多数のモード切替を行わせることも可能である、ユーザの一日の行動パターンに応じて詳細なスケジュールを組めるようになっている。 In addition, the charging schedule information can be registered in predetermined time increments (for example, every 30 minutes), and a number of modes can be switched during a day. A detailed schedule can be set up according to the daily behavior pattern.
次に、本発明の特徴部分である動作モード設定部61の作用について詳しく説明する。
動作モード設定部61は、ユーザからサービスの要求を受け付けたときは、その要求に対応する動作モード(例えば、留守番モード、声かけモード、静かモード、お休みモード、画像撮影モード、情報提供モード等のいずれか)を現在のモードとして設定する。これにより、現在のモードとして設定された動作モードに対応する動作アプリケーションが動作モード実行部62により実行されることにより、各種動作モードに対応するサービスをユーザに提供することができる。
Next, the operation of the operation
When the operation
また、サービス用スケジュール情報管理部70から予約開始に係る一連の情報(以下「予約動作モード情報」という。)を受け付けた場合には、予約されている動作モードを現在のモードに設定する。これにより、上述と同様に、予約されている動作モードに対応するサービスをユーザに提供することが可能となる。
When a series of information related to the reservation start (hereinafter referred to as “reservation operation mode information”) is received from the service schedule
一方、上述したように、不測のタイミングで発生するユーザからのサービス要求に対するサービスの提供を行っていない期間、また、サービス用スケジュール情報管理部70から受け付けた予約動作モードに対するサービスの提供を行っていない期間においては、動作モード設定部61は、現在のモードとして充電優先モードを設定する。換言すると、動作モード設定部61は、図4に示したサービス優先モードが実行されていない期間において、現在のモードとして、充電優先モードを設定する。
このとき、動作モード設定部61は、充電用スケジュール情報管理部71にて管理されている充電用スケジュール情報に基づいて対応する充電優先モードを現在のモードとして設定する。例えば、図5に示した充電優先モードのスケジュール情報を例に挙げると、時刻8時から12時までの時間帯においては第1活発モードを、12時から16時までは不活発モードを、16時から20時までは第2活発モードを、20時から翌朝8時までは不活発モードを現在のモードとして設定する。
On the other hand, as described above, the service is provided for the reservation operation mode received from the service schedule
At this time, the operation
これにより、例えば、時刻8時から時刻12時までの間においては、充電優先モードとして第1活発モードが採用されるため、ロボットは充電ステーションから指定位置まで移動し、バッテリ58の残容量が充電閾値以下とならない範囲で、その指定位置の付近に留まる。また、この状況において、ロボットは自発的に腕や頭を動かす、または、自発的に音声を発することにより、ユーザの興味をひき、サービスの要求を受け付けやすい環境を作る。
そして、このような状態において、ユーザからサービスの要求を受け付けると、例えば、「指定情報提供モード」のサービス提供を要求する「聞かせて」が音声として受け付けた場合には、現在のモードを、該音声に対応する動作モードである「指定情報提供モード」に切り替えることにより、ユーザの要求に応じたサービスの提供を速やかに行う。また、このようにして設定モードが「サービス優先モード」に属する動作モードに切り替えられた場合には、バッテリ58の残容量がサービス停止閾値以下となるまでは、サービスの提供がなされることとなる。
As a result, for example, the first active mode is adopted as the charge priority mode from 8:00 to 12:00, so that the robot moves from the charging station to the designated position and the remaining capacity of the
In such a state, when a service request is received from the user, for example, if “let me” requesting service provision in the “specified information provision mode” is accepted as a voice, the current mode is changed to the current mode. By switching to the “designated information provision mode” which is an operation mode corresponding to voice, the service according to the user's request is promptly provided. In addition, when the setting mode is switched to the operation mode belonging to the “service priority mode” in this way, the service is provided until the remaining capacity of the
また、時刻12時から16時の間においては、充電優先モードとして不活発モードが採用されるため、ロボットは充電ステーションに留まって、充電を行う。このような場合であっても、ユーザからサービスの要求を受け付けた場合や、サービス用スケジュール情報管理部70から予約動作モード情報を受けた場合には、現在のモードを、受け付けた情報に対応する動作モードに切り替えることにより、ユーザが所望するサービスを提供する。
In addition, since the inactive mode is adopted as the charge priority mode between 12:00 and 16:00, the robot stays at the charging station and performs charging. Even in such a case, when the service request is received from the user or when the reservation operation mode information is received from the service schedule
また、時刻16時から20時の間においては、充電優先モードとして第2活発モードが採用されることとなる。この第2活発モードでは、ロボットが動作アプリケーション記憶部72に格納されている地図情報等に基づいた駆動信号を駆動制御部56に出力することにより、予め登録されている複数の場所を巡回することとなる。これにより、ユーザを自ら探して、ユーザの要求を受け付けやすい環境を提供する。
この場合において、ユーザからサービスの要求を受け付けた場合等には、上述と同様に、動作モード設定部61は、現在のモードを「第2活性モード」からユーザの要求に応じた動作モードへ切り替えることにより、ユーザの要求に応じたサービスを提供する。
In addition, the second active mode is adopted as the charge priority mode between 16:00 and 20:00. In the second active mode, the robot outputs a drive signal based on the map information stored in the motion
In this case, when a service request is received from the user, the operation
また、時刻20時から翌8時の間においては、充電優先モードとして不活発モードが採用されることとなる。この不活発モードでは、ロボットは充電ステーションへ移動し充電を行うこととなる。これにより、バッテリを満充電に近い状態に維持することが可能となる。このような状態であっても、ユーザからサービスの要求を受け付けた場合やサービス用スケジュール情報管理部70から予約開始情報を受け付けた場合には、上述と同様に、動作モード設定部61は、現在のモードを「第2活性モード」からユーザの要求または予約に応じた動作モードへ切り替えることにより、ユーザの要求に応じたサービスを提供する。
In addition, the inactive mode is adopted as the charge priority mode from the time 20:00 to the next 8 o'clock. In this inactive mode, the robot moves to the charging station and performs charging. Thereby, it becomes possible to maintain a battery in the state near full charge. Even in such a state, when the service request is received from the user or when the reservation start information is received from the service schedule
以上、説明してきたように、本実施形態に係るロボットによれば、ユーザからのサービスの要求を受け付けたとき、または、予め登録されているスケジュール情報に基づくサービスの提供を開始するときには、バッテリ58の残容量がサービス停止閾値以下となるまでサービスを提供するサービス優先モードに切り替えるので、より確実にサービスを提供することが可能となる。更に、ユーザの要求に基づくサービスの提供やサービス用スケジュール情報に基づくサービスの提供が終了したときには、バッテリ58の残容量が充電優先閾値以下となった場合に、充電を行う充電優先モードに切り替えるので、充電を優先させて行うことが可能となる。これにより、不測のタイミングで発生するユーザの要求に備えて、事前にバッテリの充電を行うことが可能となる。この結果、バッテリの残容量の値が高い状態でサービスを提供することができるので、ユーザの要求に対して、より確実に対応することができる。
As described above, according to the robot according to the present embodiment, when receiving a service request from a user or starting to provide a service based on schedule information registered in advance, the
また、本実施形態に係るロボットにおいては、ユーザの行動パターンに基づいて設定された時間帯に応じて、充電優先モードとして、不活発モードを設定するか、或いは、活発モードを設定するかが決定されることとなる。これにより、例えば、ユーザが外出中の場合や、ユーザから要求を受け付ける回数が少ない時間帯においては、バッテリの残容量にかかわらず充電を行う不活発モードを採用することにより、充電を満充電に近い状態にして将来のユーザの要求に備え、また、ユーザが室内にいる場合や、ユーザから要求を受け付ける回数が比較的多い時間帯においては、バッテリの残容量が充電優先閾値以下となるまで充電を行わないことにより、ユーザの要求を受け付け可能な状態とすることができる。 Further, in the robot according to the present embodiment, whether to set the inactive mode or the active mode as the charge priority mode is determined according to the time zone set based on the user's behavior pattern. Will be. As a result, for example, when the user is out or when the number of times the user receives a request is small, the charging is fully charged by adopting an inactive mode in which charging is performed regardless of the remaining capacity of the battery. Charging until the remaining battery capacity falls below the charge priority threshold when the user is indoors or when the user is in the room or when the number of times the request is received is relatively high. By not performing the process, it is possible to make the user request acceptable.
更に、本実施形態に係るロボットは、発話機能を備え、活発モードが選択されている場合において自発的に発話を行うので、ユーザの興味を引き、サービスを受け付けやすい環境を提供することが可能となる。また、自発的に言葉を発することにより、自然な状態でユーザの生活環境に溶け込むことができる。 Furthermore, since the robot according to the present embodiment has a speech function and speaks spontaneously when the active mode is selected, it is possible to provide an environment that attracts the user's interest and easily accepts services. Become. In addition, by spontaneously uttering words, it is possible to blend into the user's living environment in a natural state.
更に、本実施形態に係るロボットによれば、ユーザの行動パターンに基づいて設定された時間帯に応じて、活発モードとして、第1活発モードを設定するか、或いは、第2活発モードを設定するかが決定されることとなる。これにより、例えば、朝などのように、ユーザが比較的忙しい場合には、予め登録された指定位置の近辺にいて待機する第1活発モードを採用することにより、ユーザの行動の邪魔にならないように配慮することができる。また、指定位置をキッチンやリビングなどのように、その時間帯にユーザがいることの多い場所の近くに登録することにより、ユーザが要求を出しやすい環境を提供することができる。
また、夕方などのように、ユーザが比較的リラックする時間帯においては、予め登録されている複数の場所を巡回する第2活発モードを採用することにより、ユーザの注意を引くことにより、ユーザの要求を受け付けやすい環境を提供することが可能となる。
なお、本実施形態において、動作モード設定部61により設定される現在のモードと、モニタ15に表示させる表示情報とを連動させることにより、現在のモードを視覚によりユーザに提示するような構成としても良い。
Furthermore, according to the robot according to the present embodiment, the first active mode is set as the active mode or the second active mode is set as the active mode according to the time zone set based on the user's behavior pattern. Will be decided. Thus, for example, when the user is relatively busy, such as in the morning, the first active mode in which the user stands by in the vicinity of the pre-registered designated position is adopted so as not to disturb the user's action. Can be considered. Further, by registering the designated position near a place where there are many users during the time period, such as a kitchen or a living room, it is possible to provide an environment in which the user can easily make a request.
Also, in the time when the user is relatively relaxed, such as in the evening, by adopting the second active mode that patrols a plurality of pre-registered locations, the user's attention can be obtained. It becomes possible to provide an environment where requests can be easily received.
In the present embodiment, the current mode set by the operation
また、図4に示した「指定情報提供モード」において各種情報を提供する場合、提供する情報の内容に応じて、発話の間隔を変動させるようにしても良い。例えば、天気予報をユーザに対して提供するような場合、晴れであれば天気を気にすることはないので、発話の間隔を比較的長くして省電力化を図り、一方、雨が降るような天気の場合には、発話の間隔を比較的短くすることにより、天気を通知する頻度を高くして、注意を喚起することとしても良い。 Further, when various types of information are provided in the “designated information provision mode” illustrated in FIG. 4, the utterance interval may be changed according to the content of the information to be provided. For example, when weather forecasts are provided to users, the weather is not a concern when it is clear, so it is possible to save power by making the intervals between utterances relatively long, while raining. In the case of fine weather, it is possible to raise the frequency of notifying the weather by making the interval between utterances relatively short to call attention.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
11 全方位カメラ
13 前方カメラ
14 マイクロフォン
15 モニタ
18 スピーカ
28 充電コネクタ
31 走行用車輪
51 制御装置
52 画像処理部
53 音声処理部
54 表示制御部
55 無線通信部
55a アンテナ
56 駆動制御部
57 走行用駆動機構
58 バッテリ
61 動作モード設定部
62 動作モード実行部
70 サービス用スケジュール情報管理部
71 充電用スケジュール情報管理部
72 動作アプリケーション記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
動作モードとして、前記バッテリの残容量がその値になるとサービスを停止するサービス停止閾値以下となるまでサービスを提供するサービス優先モードと、前記バッテリの残容量が前記サービス停止閾値よりも高い値である充電優先閾値以下となった場合に充電を行う充電優先モードとを備え、
ユーザの要求に基づくサービスの提供が終了したとき、または、予め登録されているスケジュールに基づくサービスの提供が終了したときに、動作モードを前記充電優先モードに切り替え、ユーザからサービスの要求を受け付けたとき、または、予め登録されているスケジュールに基づくサービスの提供を開始するときに、動作モードをサービス優先モードに切り替える自走式ロボット。 A self-propelled robot driven by power supply from a battery,
As an operation mode, when the remaining capacity of the battery reaches that value, a service priority mode for providing a service until the service stops below the service stop threshold, and the remaining capacity of the battery is higher than the service stop threshold. With a charge priority mode for charging when the charge priority threshold or lower,
When the provision of the service based on the user's request is completed, or the provision of the service based on the pre-registered schedule is terminated, the operation mode is switched to the charge priority mode, and the service request is accepted from the user. A self-propelled robot that switches the operation mode to the service priority mode when starting service provision based on a schedule registered in advance.
前記バッテリの残容量にかかわらず充電を行う不活発モードと、
前記バッテリの残容量が前記充電優先閾値以下となるまで、充電を行わない活発モードとを備え、
ユーザの行動パターンに基づいて予め設定された時間帯に応じて、前記不活発モードまたは前記活発モードを動作モードとして選択する請求項1に記載の自走式ロボット。 The charge priority mode is
Inactive mode for charging regardless of the remaining capacity of the battery,
An active mode in which charging is not performed until the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charge priority threshold,
The self-propelled robot according to claim 1, wherein the inactive mode or the active mode is selected as an operation mode in accordance with a time zone set in advance based on a user's behavior pattern.
前記バッテリの残容量が前記充電優先閾値以下となるまで、予め設定された指定位置の近辺に待機する第1活発モードと、
前記バッテリの残容量が前記充電優先閾値以下となるまで、予め登録されている複数の場所を巡回する第2活発モードと
を備え、
ユーザの行動パターンに基づいて予め設定された時間帯に応じて、前記第1活発モードまたは前記第2活発モードを動作モードとして選択する請求項2または請求項3のいずれかに記載の自走式ロボット。 The active mode is:
A first active mode that stands by in the vicinity of a preset designated position until the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charge priority threshold;
Until the remaining capacity of the battery is equal to or lower than the charge priority threshold, and a second active mode for circulating around a plurality of pre-registered locations,
4. The self-propelled type according to claim 2, wherein the first active mode or the second active mode is selected as an operation mode according to a time zone set in advance based on a user behavior pattern. 5. robot.
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