BR102020008545A2

BR102020008545A2 - Corpo móvel autônomo, programa de controle de corpo móvel autônomo, método de controle de corpo móvel autônomo e servidor de sistema para o controle de corpo móvel autônomo a partir de lugar remoto

Info

Publication number: BR102020008545A2
Application number: BR102020008545-0A
Authority: BR
Inventors: Tomohisa Takai; Yuhei Yamaguchi; Satoshi Toyoshima; Yuta WATANABE; Mikio Honda; Shiro Oda; Tetsuya Taira; Nobuhisa OTSUKI
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2020-12-01
Also published as: EP3750839A1; US11467581B2; CN111923748A; US20200363802A1; JP7183944B2; CN111923748B; KR102425288B1; EP3750839B1; KR20200131170A; RU2745543C1; JP2020187483A

Abstract

a presente invenção refere-se a um corpo móvel autônomo (100), que inclui: uma unidade de determinação (201) configurada para determinar se o corpo móvel autônomo (100) chegou a uma área de espera em um andar atual antes que o corpo móvel autônomo (100) entre em um carro do elevador; uma unidade de ajuste de orientação (202) configurada para ajustar, quando a unidade de determinação (201) determina que o corpo móvel autônomo (100) chegou à área de espera, uma orientação do corpo móvel autônomo (100) com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino; e um controlador de movimento (203) configurado para fazer com que, quando o carro chegar, o corpo móvel autônomo (100) entre no carro enquanto mantendo a orientação ajustada pela unidade de ajuste de orientação (202).

Description

CORPO MÓVEL AUTÔNOMO, PROGRAMA DE CONTROLE DE CORPO MÓVEL AUTÔNOMO, MÉTODO DE CONTROLE DE CORPO MÓVEL AUTÔNOMO E SERVIDOR DE SISTEMA PARA O CONTROLE DE CORPO MÓVEL AUTÔNOMO A PARTIR DE LUGAR REMOTO

ANTECEDENTES

[001] A presente invenção refere-se a um corpo móvel autônomo, um programa de controle do corpo móvel autônomo, um método para o controle do corpo móvel autônomo e um servidor de sistema para o controle do corpo móvel autônomo a partir de um local remoto.

[002] Os robôs de transporte que se movem autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação tornaram-se gradualmente conhecidos (ver, por exemplo, Patente dos Estados Unidos N° 9026301).

SUMÁRIO

[003] Em um caso em que um corpo móvel autônomo se move para um andar de destino usando um elevador que as pessoas também entram e saem, pode ser difícil para o corpo móvel autônomo sair suavemente de um carro em um curto período de tempo, dependendo de uma postura de espera do corpo móvel autônomo quando o carro chega ao andar de destino. Ao mesmo tempo, não é desejável que o corpo móvel autônomo opere em um carro estreito enquanto o carro está subindo e descendo.

[004] A presente invenção foi feita de modo a resolver o problema acima mencionado e fornece um corpo móvel autônomo e similares capazes de sair suavemente de um carro de um elevador em um curto período de tempo.

[005] Um corpo móvel autônomo de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é um corpo móvel autônomo configurado para mover-se autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação, o corpo móvel autônomo incluindo: uma unidade de determinação configurada para determinar que o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera em um andar atual antes que o corpo móvel autônomo suba em um carro do elevador; uma unidade de ajuste de orientação configurada para ajustar, quando a unidade de determinação determina que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino; e um controlador de movimento configurado para fazer com que, quando o carro chegar, o corpo móvel autônomo entre no carro, enquanto mantendo a orientação ajustada pela unidade de ajuste de orientação. O corpo móvel autônomo assim construído ajusta a sua orientação àquela de acordo com a direção de saída no andar de destino, pelo que o corpo móvel autônomo pode sair suavemente do carro em um curto período de tempo após o carro chegar ao andar de destino.

[006] No corpo móvel autônomo mencionado acima, a unidade de ajuste de orientação pode fazer com que o corpo móvel autônomo gire de modo a satisfazer pelo menos um dos critérios de que a direção de saída corresponde a um lado frontal do corpo móvel autônomo, ele gire com base em um arranjo de um sensor ambiental fornecido no corpo móvel autônomo, ele gire com base em um arranjo de um painel de exibição fornecido no corpo móvel autônomo e ele gire com base em um formato de um alojamento do corpo móvel autônomo, desse modo capaz de ajustar a orientação do corpo móvel autônomo. Ao ajustar a orientação de acordo com o critério acima mencionado, o corpo móvel autônomo é capaz de sair do carro mais suavemente.

[007] Além disso, no corpo móvel autônomo acima mencionado, o controlador de movimento pode definir, após o corpo móvel autônomo entrar no carro, uma posição na qual uma parte traseira do corpo móvel autônomo se opõe a uma superfície da parede do carro como um destino e causa o movimento do corpo móvel autônomo. Quando o corpo móvel autônomo espera com as suas costas contra a superfície da parede, o corpo móvel autônomo provavelmente não perturba as pessoas que entram e saem do carro.

[008] Além disso, quando o carro é um espaço assimétrico quando o carro é visto a partir de uma porta, o controlador de movimento pode definir, após o corpo móvel autônomo entrar no carro, um lado do carro no qual existe um espaço amplo quando o carro é visto a partir da porta como um destino e fazer com que o corpo móvel autônomo se mova. Quando o corpo móvel autônomo espera em um espaço amplo, é possível reduzir a sensação de pressão que as pessoas que andam no elevador com o corpo móvel autônomo podem ter.

[009] Além disso, o controlador de movimento pode definir, após o corpo móvel autônomo entrar no carro, uma posição na qual uma câmera fornecida no corpo móvel autônomo para obter informações ambientais pode capturar imagens de uma faixa mais ampla que uma faixa de referência predeterminada como um destino e fazer com que o corpo móvel autônomo se mova. Quando é possível capturar imagens de uma faixa mais ampla, é possível conhecer adequadamente o estado no carro, pelo que o corpo móvel autônomo é capaz de executar uma ação de saída apropriada.

[0010] A unidade de ajuste de orientação pode não ajustar a orientação do corpo móvel autônomo quando um obstáculo é detectado dentro de uma faixa predeterminada a partir de uma armação externa do corpo móvel autônomo. De acordo com essa configuração, não há possibilidade de que as pessoas que aguardam a chegada do carro junto com o corpo móvel autônomo entrem em contato com o corpo móvel autônomo.

[0011] Um programa de controle de um corpo móvel autônomo de acordo com um segundo aspecto da presente invenção é um programa de controle de um corpo móvel autônomo configurado para se mover autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação, o programa de controle fazendo com que um computador execute as seguintes etapas: uma etapa de determinação para determinar se o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera em um andar atual antes que o corpo móvel autônomo entre em um carro do elevador; uma etapa de ajuste de orientação para ajustar, quando é determinado na etapa de determinação que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino e uma etapa de entrada para entrar no carro, quando o carro chega, enquanto mantendo a orientação ajustada na etapa de ajuste da orientação.

[0012] Um método de controle de um corpo móvel autônomo de acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é um método de controle de um corpo móvel autônomo que se move autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação, o método incluindo: uma etapa de determinação para determinar se o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera no andar atual antes de o corpo móvel autônomo entrar em um carro do elevador; uma etapa de ajuste de orientação para ajustar, quando é determinado na etapa de determinação que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino e uma etapa de entrada para entrar no carro, quando o carro chega, enquanto mantendo a orientação ajustada na etapa de ajuste da orientação.

[0013] Um servidor de sistema de acordo com um quarto aspecto da presente invenção é um servidor de sistema para controlar um corpo móvel autônomo que se move autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação a partir de um local remoto, o servidor de sistema incluindo: uma unidade de determinação configurada para determinar se o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera em um andar atual antes de o corpo móvel autônomo entrar em um carro do elevador com base nas informações do sensor ambiental do corpo móvel autônomo recebidas do corpo móvel autônomo; uma unidade de instrução de ajuste configurada para transmitir ao corpo móvel autônomo, quando a unidade de determinação determina que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma instrução de ajuste para ajustar uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino; e uma unidade de instrução de movimento configurada para transmitir, quando o carro chega, uma instrução de movimento para fazer com que o corpo móvel autônomo entre no carro, enquanto mantendo a orientação ajustada por uma instrução da unidade de instrução de ajuste para o corpo móvel autônomo. De acordo com os segundo, terceiro e quarto aspectos também, é possível fazer com que o corpo móvel autônomo, que é um alvo a ser controlado, saia suavemente do carro do elevador.

[0014] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer um corpo móvel autônomo e similares capazes de sair suavemente de um carro de um elevador em um curto período de tempo.

[0015] Os objetivos acima e outros, características e vantagens da presente invenção serão mais totalmente compreendidos a partir da descrição detalhada fornecida abaixo e dos desenhos anexos, que são dados apenas a título de ilustração e, portanto, não devem ser considerados como limitantes da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0016] A figura 1 é uma vista em perspectiva externa de um robô móvel de acordo com uma modalidade;

[0017] A figura 2 é um diagrama de blocos de controle do robô móvel;

[0018] A figura 3 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel se dirige para uma área de espera de um elevador;

[0019] A figura 4 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel chegou à área de espera do elevador;

[0020] A figura 5 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel gira;

[0021] A figura 6 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel ajustou a sua orientação;

[0022] A figura 7 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel entra em um carro do elevador;

[0023] A figura 8 é um diagrama para explicar uma primeira posição de espera no carro;

[0024] A figura 9 é um diagrama para explicar uma segunda posição de espera no carro;

[0025] A figura 10 é um diagrama para explicar uma terceira posição de espera no carro;

[0026] A figura 11 é um fluxograma que mostra um fluxo do processo em relação ao movimento de um robô móvel; e

[0027] A figura 12 é um diagrama para explicar outras modalidades.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0028] A seguir, a presente invenção será explicada através de modalidades da presente invenção. No entanto, elas não pretendem limitar o escopo da presente invenção de acordo com as reivindicações. Além disso, todos os componentes / estruturas descritos nas modalidades não são necessariamente indispensáveis como meios para resolver o problema.

[0029] A figura 1 é uma vista em perspectiva externa de um robô móvel 100 de acordo com uma modalidade. O robô móvel 100 é um exemplo de um corpo móvel autônomo capaz de se mover autonomamente. O robô móvel 100 é capaz de se mover autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação. O robô móvel 100 é formado principalmente de uma parte do carrinho 110 e uma parte do corpo principal 120.

[0030] A parte do carrinho 110 suporta duas rodas motrizes 111 e dois rodízios 112, cada um dos quais é aterrado em uma superfície de movimento, dentro de uma cobertura de uma forma retangular. As duas rodas motrizes 111 são dispostas de tal maneira que os eixos de rotação das mesmas coincidem. As rodas motrizes 111 são acionadas rotativamente uma independente da outra por um motor (não mostrado). Os rodízios 112, que são rodas de arrasto, são dispostos de modo que um eixo de rotação que se estende na direção vertical a partir da parte do carrinho 110 suporte as rodas para que haja algum espaço entre ele e os eixos de rotação das rodas e siga de acordo com uma direção de movimento da parte do carrinho 110.

[0031] O robô móvel 100 se move para frente quando, por exemplo, as duas rodas motrizes 111 são giradas na mesma velocidade de rotação na mesma direção e gira em torno do eixo vertical que passa substancialmente a parte central das duas rodas motrizes 111 da parte do carrinho 110 quando as duas rodas motrizes 111 são giradas na mesma velocidade de rotação na direção oposta. Ou seja, uma vez que a direção de rotação e a velocidade de rotação das duas rodas motrizes 111 são controladas, o robô móvel 100 pode transladar ou girar em uma direção desejada.

[0032] A parte do corpo principal 120 inclui principalmente uma parte do alojamento 121 montada acima da parte do carrinho 110 e um painel de exibição 122 instalado em uma parte da superfície superior da parte do alojamento 121. A parte do alojamento 121 forma uma forma retangular em paralelepípedo e abriga uma prateleira para acomodar objetos a serem transferidos e uma unidade de controle para acomodar um controlador e similares que serão descritos mais adiante. O painel de exibição 122 é, por exemplo, um painel de cristal líquido e exibe uma face de um personagem por ilustração ou apresenta informações sobre o robô móvel 100 por texto ou um ícone. Quando o painel de exibição 122 exibe uma face de um personagem, a impressão de que o painel de exibição 122 é uma parte de face fictícia é dada aos observadores circundantes. Além disso, o painel de exibição 122 inclui um painel de toque na superfície de exibição e pode receber uma instrução de entrada de um usuário.

[0033] Uma câmera de estéreo 131 é instalada na parte superior da parte do alojamento 121, mas fica abaixo da superfície de exibição do painel de exibição 122. A câmera de estéreo 131 tem uma configuração na qual duas unidades de câmera com o mesmo ângulo de visão são dispostas de tal de maneira que elas ficam separadas uma da outra na direção horizontal, e produz imagens capturadas pelas respectivas unidades da câmera como dados de imagem. Em uma parte inferior da parte do alojamento 121, sensores ultrassônicos 132 que são direcionados para a direção horizontal são fornecidos em cada uma das superfícies do alojamento. O robô móvel 100 analisa os dados de imagem emitidos pela câmera de estéreo 131 e os sinais de detecção emitidos pelos sensores ultrassônicos 132, reconhecendo desse modo um obstáculo circundante e a posição de si próprio.

[0034] Como mostrado na figura 1, o robô móvel 100 define um lado no qual a câmera de estéreo 131 é instalada como um lado frontal do mesmo. Ou seja, no movimento normal, como mostrado por uma seta, o lado frontal do robô móvel 100 corresponde a uma direção de deslocamento.

[0035] Em relação à maneira como o lado frontal do robô móvel 100 é definido, várias ideias podem ser adotadas. Por exemplo, é possível definir o lado frontal com base na maneira como um sensor ambiental para reconhecer o ambiente circundante é organizado. Especificamente, um lado da superfície do alojamento no qual são fornecidos sensores com alta capacidade de reconhecimento ou vários sensores pode ser definido como o lado frontal. Ao definir o lado frontal dessa maneira, o robô móvel pode se mover, enquanto reconhecendo adequadamente o ambiente ao redor do robô móvel. No robô móvel 100 de acordo com esta modalidade também, um lado da superfície do alojamento no qual a câmera de estéreo 131 é fornecida é definido como o lado frontal.

[0036] Como alternativa, é possível definir o lado frontal com base na maneira como o painel de exibição é organizado. Quando o painel de exibição exibe uma face de um personagem ou algo parecido, as pessoas ao redor do robô móvel reconhecem naturalmente que a superfície do painel de exibição corresponde ao lado frontal do robô móvel. Portanto, quando o lado da superfície de exibição do painel de exibição é definido como o lado frontal, as pessoas ao redor do robô móvel não têm uma forte sensação de estranheza. O robô móvel 100 de acordo com esta modalidade também define o lado da superfície de exibição do painel de exibição 122 como o lado frontal.

[0037] Além disso, o lado frontal pode ser definido com base no formato do alojamento do robô móvel 100. Quando, por exemplo, o formato do alojamento projetado na superfície de deslocamento é um retângulo, o lado mais curto é preferencialmente definido como o lado frontal, não o lado mais longo, para que a presença do robô móvel 100 não perturbe as pessoas que passam pelo robô móvel 100 quando ele se move. Ou seja, dependendo do formato do alojamento, existe uma superfície do alojamento que é preferencialmente definida como o lado frontal quando o robô móvel 100 normalmente se move. No robô mó-vel 100 de acordo com esta modalidade também, o lado mais curto do retângulo é definido como o lado frontal. Embora o robô móvel 100 defina o lado frontal de acordo com algumas ideias descritas acima, com base em qual ideia específica o lado frontal deve ser definido pode ser determinado em consideração ao formato, à função e similares do robô móvel.

[0038] A figura 2 é um diagrama de blocos de controle do robô móvel 100. Um controlador 200, que é, por exemplo, uma CPU, executa um programa de controle carregado a partir de uma memória 240, executando assim o controle de todo o aparelho. Uma unidade de acionamento de carrinho 210 inclui um circuito de acionamento ou um motor para acionar as rodas motrizes 111. Um controlador de exibição 220 gera um vídeo de exibição de acordo com um sinal de controle do controlador 200 e exibe o vídeo de exibição gerado no painel de exibição 122. Além disso, o controlador de exibição 220 aceita uma operação em um painel de toque sobreposto no painel de exibição 122, gera um sinal de operação e transmite o sinal de operação gerado para o controlador 200.

[0039] Uma unidade de sensor 230 inclui vários sensores para detectar pessoas ou objetos que estão presentes ao redor do robô móvel 100 e monitorar um objeto a ser transferido. A câmera de estéreo 131 e os sensores ultrassônicos 132 são elementos que compõem a unidade de sensor 230. O controlador 200 envia um sinal de controle para a unidade de sensor 230, acionando assim vários sensores e adquirindo um sinal de saída e dados de saída dos sensores.

[0040] A memória 240, que é um meio de armazenamento não volátil, é, por exemplo, uma unidade de estado sólido. A memória 240 armazena, além de um programa de controle para controlar o robô móvel 100, vários valores de parâmetros, funções, tabelas de pesquisa e similares a serem utilizados para controle. Em particular, a memória 240 armazena um mapa ambiental 241 no qual é descrita a informação de mapa em uma instalação onde o robô móvel 100 se move autonomamente.

[0041] Uma unidade de comunicação 250 é, por exemplo, uma unidade de LAN sem fio, e o controlador 200 transmite e recebe vários tipos de informações de e para um servidor de sistema externo via a unidade de comunicação 250 e uma rede. O controlador 200 transmite, por exemplo, um sinal de chamada para o servidor do sistema quando se deseja fazer com que o carro do elevador chegue ao andar atual. O servidor do sistema encaminha esse sinal de chamada para o controlador do elevador. Além disso, o controlador 200 adquire o mapa ambiental mais recente 241 enviado do servidor do sistema e armazena o mapa adquirido na memória 240.

[0042] O controlador 200 também serve como uma unidade de operação de funções para executar várias operações relacionadas ao controle e processamento. A unidade de determinação de posição 201, a unidade de ajuste de orientação 202 e o controlador de movimento 203 são exemplos da unidade de operação de funções. A unidade de determinação de posição 201 determina a localização atual do robô móvel 100 comparando informações da unidade de sensor 230 com o mapa ambiental 241. A unidade de ajuste de orientação 202 envia um sinal de acionamento para a unidade de acionamento de carrinho 210 e controla a rotação das rodas motrizes 111 de tal maneira que a orientação do robô móvel 100 coincide com a orientação definida. O controlador de movimento 203 envia um sinal de acionamento para a unidade de acionamento do carrinho 210 e controla a rotação das rodas motrizes 111 de tal maneira que o robô móvel 100 se move para o destino definido. As funções específicas da unidade de operação de funções serão explicadas mais adiante.

[0043] Quando o robô móvel se move para o andar de destino usando um elevador que as pessoas também entram e saem, se o robô móvel chega à frente do carro do elevador e entra no carro de frente sem alterar sua orientação, o robô móvel precisa sair do carro para trás depois que o carro chegar ao andar de destino. Nesse caso, pode ser difícil para o robô móvel sair em um curto período de tempo devido a vários fatores. Por exemplo, o estado do andar de destino para o robô móvel é desconhecido até que a porta do carro seja aberta. Neste caso, a menos que um número suficiente de sensores ambientais seja fornecido na parte traseira do robô móvel 100, leva tempo para adquirir uma quantidade suficiente de informações ambientais para permitir que o robô móvel inicie o movimento. Além disso, se o painel de exibição não estiver direcionado na direção da porta do carro, uma mensagem não pode ser apresentada às pessoas que entrarão no carro vindas do andar de destino e é possível que a comunicação que é necessária para o movimento não possa ser realizada. Por outro lado, não é preferível ajustar a orientação do robô móvel 100 dentro do carro antes que o robô móvel 100 saia do carro no andar de destino depois de entrar no carro, pois nesse caso o robô móvel 100 pode entrar em contato com outros passageiros. De modo a resolver esses problemas, o robô móvel 100 de acordo com esta modalidade ajusta a orientação de si mesmo com base na direção de saída do carro no andar de destino antes que o robô móvel 100 entre no carro do elevador. O procedimento de processo neste caso e o estado do robô móvel 100 serão explicados em ordem com referência aos desenhos.

[0044] A figura 3 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel 100 se dirige para uma área de espera 911 do elevador. Cada um dos andares na instalação onde se espera que o robô móvel se mova inclui uma passagem 910 onde o robô móvel 100 pode se mover, e o arranjo da passagem 910 é descrito no mapa ambiental 241. O robô móvel 100 se move de acordo com um plano de movimen-to que é feito quando o movimento é iniciado. O caminho de movimento é planejado de acordo com a seleção da passagem 910 e dependendo de o elevador ser usado ou não. O elevador é usado quando, por exemplo, o andar do ponto de partida é diferente daquele do ponto de destino.

[0045] Cada um dos andares possui uma porta externa 922 do elevador, que fica fechada quando o carro 920 não está presente no andar. A área de espera 911 é definida em uma área em frente à porta externa 922 na passagem 910. A área de espera 911 também é descrita no mapa ambiental 241. O caminho de movimento que é feito pelo robô móvel 100 é determinado para cada andar quando o robô móvel 100 usa o elevador, e o ponto de destino ou o ponto de partida de cada andar é definido na área de espera 911 em cada andar, pelo que os caminhos entre os andares são conectados um ao outro.

[0046] Como mostrado na figura 3, por exemplo, o robô móvel 100 que se movimentou na passagem 910, como mostrado por uma seta sólida, está se dirigindo para a área de espera 911 para usar o elevador, como mostrado por uma seta pontilhada. A unidade de determinação de posição 201 determina intermitentemente se o robô móvel 100 chegou à área de espera 911. Enquanto é determinado que o robô móvel 100 ainda não chegou, o controlador de movimento 203 faz com que o robô móvel 100 se desloque em direção à área de espera 911. A área de espera 911 pode ser definida com antecedência no mapa ambiental 241. Alternativamente, a área de espera 911 pode ser definida pelo robô móvel 100 de acordo com o estado do andar no local. Quando, por exemplo, a porta externa 922 é detectada, uma área nas proximidades da porta externa 922 e onde não existem estrutura circundante e pessoas pode ser definida como a área de espera 911.

[0047] A figura 4 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel 100 chega à área de espera 911. Quando a unidade de determinação de posição 201 determina que o robô móvel 100 chegou à área de espera 911, o controlador de movimento 203 termina a transmissão do sinal de acionamento enviado à unidade de acionamento do carrinho 210 para parar o robô móvel 100. Em seguida, a unidade de ajuste de orientação 202 verifica a direção de saída do carro 920 no andar de destino, consultando o mapa ambiental 241.

[0048] Como os elevadores típicos incluem apenas uma porta interna fornecida em um carro, a direção de entrada e a saída são sempre opostas uma à outra. Enquanto o elevador tiver a configuração mencionada acima, a direção de saída em cada andar pode não ser particularmente descrita no mapa ambiental 241, e a unidade de ajuste de orientação 202 pode executar o ajuste de orientação na suposição de que a direção de saída seja oposta à direção de entrada. Por outro lado, quando, por exemplo, portas internas são fornecidas em dois lugares opostos uma à outra no carro e a porta de abertura varia dependendo do andar, o mapa ambiental 241 descreve a direção de saída de cada andar. Neste caso, a unidade de ajuste de orientação 202 verifica a direção de saída consultando o mapa ambiental 241 e ajusta a orientação do robô móvel 100 de acordo com os resultados da verificação.

[0049] Quando a direção de saída é oposta à direção de entrada, a unidade de ajuste de orientação 202 começa a girar de modo a reverter a orientação do robô móvel 100. A figura 5 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel 100 gira. Quando um obstáculo for detectado dentro de uma faixa predeterminada (por exemplo, 2 m) a partir de uma armação externa do robô móvel 100, no entanto, a unidade de ajuste de orientação 202 não executa o ajuste de orientação. De acordo com esta configuração, a unidade de ajuste de orientação 202 pode impedir que as pessoas que aguardam a chegada do carro 920 entrem em contato com o robô móvel 100.

[0050] A figura 6 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel 100 ajustou a sua orientação. Ou seja, a figura 6 mostra um estado em que o lado frontal do robô móvel 100 é direcionado para a direção de saída do carro no andar de destino. Em outras palavras, a figura 6 mostra um estado em que o lado traseiro do robô móvel 100 é direcionado para a porta externa 922. O robô móvel 100 para neste estado e aguarda a chegada do carro 920.

[0051] A figura 7 é um diagrama que mostra um estado em que o robô móvel 100 entra no carro 920 do elevador. Quando é confirmado que o carro 920 chegou ao andar atual e a porta interna 921 e a porta externa 922 foram abertas, o controlador de movimento 203 transmite o sinal de acionamento para a unidade de acionamento do carrinho 210 para fazer com que o robô móvel 100 entre no carro 920, enquanto mantendo a orientação ajustada girando. Dessa maneira, quando o robô móvel 100 entra no carro 920 após a orientação do robô móvel 100 ser ajustada de acordo com a direção de saída, é possível evitar inconvenientes que podem ocorrer quando o robô móvel 100 sai de costas e o robô móvel 100 é capaz de sair sem problemas do carro 920 em um curto período de tempo.

[0052] A seguir, serão explicados alguns dos exemplos da posição de espera do robô móvel 100 enquanto o carro 920 se move para cima e para baixo. Depois que o robô móvel 100 entra no carro 920 como descrito acima, ele se move para uma das posições de espera que serão explicadas abaixo e aguarda o carro 920 chegar ao andar de destino no local.

[0053] A figura 8 é um diagrama para descrever uma primeira posição de espera no carro 920. A primeira posição de espera é uma posição na qual a parte traseira do robô móvel 100 se opõe à superfície da parede do carro 920. Após o robô móvel 100 entrar no carro 920, o controlador de movimento 203 define uma posição de referência TG da primeira posição de espera como o destino e move o robô móvel 100. Dessa maneira, quando o robô móvel 100 espera com as costas contra a superfície da parede, não há pessoas que ficam entre a superfície da parede e o robô móvel 100, pelo que é menos provável que o robô móvel 100 perturbe as pessoas que entram e saem do carro. A orientação do robô móvel 100 na primeira posição de espera é de preferência a mesma que a sua orientação quando ele entra no carro 920. Quando a orientação do robô móvel 100 na primeira posição de espera é a mesma que a sua orientação quando ele entra no carro 920, como mostrado na figura 8, o caminho gerado da posição de entrada para a posição de espera se torna suave e a quantidade de giro que é necessário durante o movimento é reduzida, pelo que o robô móvel 100 é capaz de se mover de maneira relativamente segura, mesmo no caso em que exista uma pessoa que já entrou no carro 920.

[0054] Além disso, a primeira posição de espera é preferencialmente definida em um espaço onde um painel de operação 923 operado por uma pessoa para especificar o andar de destino não é fornecido, não em um espaço em que este painel de operação 923 é fornecido. Quando uma pessoa entra no carro, essa pessoa opera o painel de operação 923. Portanto, quando a primeira posição de espera é definida no espaço em que o painel de operação 923 não é fornecido, o robô móvel 100 tem menos probabilidade de perturbar as pessoas que entram no carro.

[0055] A figura 9 é um diagrama para descrever uma segunda posição de espera no carro 920. Quando o carro 920 é um espaço assimétrico quando o carro 920 é visto a partir da porta interna 921, a segunda posição de espera é definida em um lado onde existe um amplo espaço quando o carro 920 é visto a partir da porta interna 921. Depois que o robô móvel 100 entra no carro 920, o controlador de movimento 203 define a posição de referência TG da segunda posição de espera como o destino e move o robô móvel 100. Quando o robô móvel 100 espera no local em que há um grande espaço, é possível reduzir a sensação de pressão que as pessoas que andam no elevador junto com o corpo móvel autônomo podem ter. Também neste caso, uma posição na qual a parte traseira do robô móvel 100 se opõe à superfície da parede do carro 920 é preferencialmente definida como a posição de espera. Além disso, a orientação do robô móvel 100 na segunda posição de espera é preferencialmente a mesma que a sua orientação quando ele entra no carro 920.

[0056] A figura 10 é um diagrama para descrever uma terceira posição de espera no carro 920. A terceira posição de espera é uma posição na qual a câmera de estéreo 131 pode capturar imagens de uma faixa mais ampla que uma faixa de referência predeterminada. Como mostrado na figura 10, quando o carro 920 é um espaço assimétrico quando o carro 920 é visto a partir da porta interna 921 e um banquinho 924 no qual uma pessoa que entra no carro 920 se senta é fornecido em um lado traseiro do carro 920 em um lado do carro 920, onde há um espaço grande, se uma posição próxima ao banco 924 for definida como a posição de espera, a câmera de estéreo 131 pode capturar imagens de apenas uma faixa limitada. Especificamente, a faixa de captura de imagem quando o robô móvel 100 é levado a se mover para esta posição de referência TG2 e aguardar é uma faixa de CA2, que é mostrada por linhas transversais.

[0057] Por outro lado, a faixa de captura de imagem quando o robô móvel 100 é levado a se mover para uma posição de referência TG1 que é definida em um outro lado traseiro do carro 920 e esperar é uma faixa de CA1, que é mostrada por linhas verticais. Como ficará claro na Figura 10, também, a faixa de CA1 é maior que a de CA2. O controlador de movimento 203 encontra, por exemplo, uma posição na qual a câmera de estéreo 131 é capaz de capturar imagens de uma faixa maior que uma faixa de referência definida para ser, por exemplo, uma faixa de 30% no carro 920, referindo-se ao mapa ambiental 241 e define essa posição como a terceira posição de espera. Depois que o robô móvel entra no carro 920, o controlador de movimento 203 define a posição de referência TG1 da terceira posição de espera como o destino e move o robô móvel 100. Quando a câmera de estéreo 131 é capaz de capturar imagens de uma faixa mais ampla, como descrito acima, o controlador 200 é capaz de conhecer adequadamente o estado no carro 920, pelo que o robô móvel 100 é capaz de sair suavemente do carro 920, enquanto evitando apropriadamente as pessoas que entram no carro 920.

[0058] Observe que uma das posições mencionadas acima pode ser definida como a posição de espera ou uma posição que satisfaça um número maior de condições pode ser definida como a posição de espera. Além disso, quando uma das condições é atendida, mas as outras condições não são atendidas, as prioridades podem ser definidas antecipadamente para cada condição, e uma posição que corresponde a uma condição com maior prioridade pode ser definida como a posição de espera.

[0059] Em seguida, em relação ao processamento que se refere ao movimento do robô móvel 100, o processamento que se refere ao uso do elevador será explicado principalmente. A figura 11 é um fluxo-grama que mostra um fluxo de processo em relação ao movimento do robô móvel 100. No fluxograma mostrado na figura 11, é definido um caminho de movimento para o destino definido em um andar diferente do andar atual e o fluxo é iniciado desde o momento em que o robô móvel 100 iniciou o movimento ao longo deste caminho de movimento.

[0060] A unidade de determinação de posição 201 identifica periodicamente a localização atual do robô móvel 100 comparando as informações da unidade de sensor 230 com o mapa ambiental 241. Na etapa S101, a unidade de determinação de posição 201 determina se o robô móvel 100 chegou à área de espera 911 que fica no andar para o qual o robô móvel 100 está se movendo atualmente. Quando a unidade de determinação de posição 201 determina que o robô móvel 100 ainda não chegou à área de espera 911, o controlador de movimento 203 continua o movimento ao longo do caminho de movimento. Quando é determinado que o robô móvel 100 chegou à área de espera 911, o controlador de movimento 203 para o movimento e o processo prossegue para a Etapa S102.

[0061] Na etapa S102, a unidade de ajuste de orientação 202 determina se o ajuste de orientação é necessário. As portas internas são fornecidas, por exemplo, em dois lugares opostos um ao outro no carro. Quando a porta interna pela qual o robô móvel entra no carro é diferente da porta interna pela qual o robô móvel sai do carro, é determinado que o ajuste da orientação não é necessário e o processo prossegue para a Etapa S105. Por outro lado, quando a porta interna pela qual o robô móvel entra no carro é a mesma que a porta interna pela qual o robô móvel sai do carro, é determinado que o ajuste da orientação é necessário e o processo prossegue para a Etapa S103. Como descrito acima, quando apenas uma porta interna é fornecida, a determinação acima não é executada e o processo prossegue para a Etapa S103.

[0062] Na Etapa S103, a unidade de ajuste de orientação 202 verifica se um obstáculo é detectado dentro de uma faixa predeterminada a partir de uma armação externa do robô móvel 100. Quando o obstáculo é detectado, o ajuste de orientação não é executado e o processo prossegue para a Etapa S105. Quando o obstáculo não é detectado, o processo prossegue para a Etapa S104, onde a unidade de ajuste de orientação 202 gira o robô móvel 100 de modo que a direção de saída do carro no andar de destino coincida com a direção do lado frontal do robô móvel 100, como descrito acima. Quando o ajuste da orientação é concluído, o processo prossegue para a Etapa S105.

[0063] Na Etapa S105, o robô móvel 100 aguarda a chegada do carro 920. Observe que a chamada do carro 920 é executada através da unidade de comunicação 250 em um momento apropriado antes da Etapa S105. O controlador 200 determina se o carro chamado 920 chegou dependendo se a porta interna 921 e a porta externa 922 foram abertas. Quando é determinado que a porta interna 921 e a porta externa 922 foram abertas, o processo segue para a Etapa S105.

[0064] Na Etapa S106, o controlador de movimento 203 faz com que o robô móvel 100 entre no carro 920. Quando o ajuste de orientação é executado na Etapa S104, o controlador de movimento 203 faz com que o robô móvel 100 entre no carro 920 enquanto mantém sua orientação. Além disso, o processo prossegue para a Etapa S107, onde o controlador de movimento 203 move o robô móvel 100 para a posição de referência no carro 920 que corresponde à posição de espera definida como descrito acima. Depois disso, o robô móvel 100 espera até que o carro 920 chegue ao andar de destino. Na etapa S108, o controlador 200 se comunica com o servidor do sistema através da unidade de comunicação 250 e verifica se o carro 920 chegou ao andar de destino. Depois que o carro 920 chega ao andar de destino, o processo segue para a Etapa S109.

[0065] Na etapa S109, o controlador de movimento 203 sai do carro 920 e inicia o movimento na passagem 910 no andar de destino. Na etapa S110, a unidade de determinação de posição 201 determina se o robô móvel 100 chegou ao destino definido. Quando é determinado que o robô móvel 100 ainda não chegou ao destino, o movimento ao longo do caminho de movimento é continuado. Quando o robô móvel 100 chega ao destino definido, o movimento do robô móvel 100 é parado e uma série de processos é finalizada. Quando um caminho de movimento ao longo do qual o robô móvel 100 se move ainda para outro andar usando o elevador é definido, o processo retorna à Etapa S101, onde o processamento é continuado.

[0066] O robô móvel 100 descrito acima executa vários tipos de processamento em relação ao movimento autônomo. No entanto, outra modalidade na qual o robô móvel executa apenas um processamento de movimento simples em resposta a um comando enviado do servidor do sistema instalado em um local remoto, a fim de reduzir o processamento do robô móvel, pode ser empregada. A figura 12 é um diagrama para descrever um sistema de robô móvel de acordo com esta modalidade. O sistema de robô móvel inclui um servidor de sistema 500 e um robô móvel 100' conectado ao servidor de sistema 500 através de uma rede 600 e uma unidade de comunicação 610.

[0067] O servidor do sistema 500 inclui uma unidade de operação 510, uma memória 540 e uma unidade de comunicação 550. A unidade de operação 510 é, por exemplo, uma CPU e controla todo o sistema executando um programa de controle carregado a partir da memória 540.

[0068] A memória 540, que é um meio de armazenamento não volátil, pode ser, por exemplo, uma unidade de disco rígido. A memória 540 armazena, além do programa de controle para controlar o sistema de robô móvel, vários valores de parâmetros, funções, tabelas de consulta e similares a serem utilizados para controle. Em particular, a memória 540 armazena um mapa ambiental 541 que descreve as informações do mapa em uma instalação onde o robô móvel 100' se move autonomamente. A unidade de comunicação 250 é um dispositivo de comunicação a ser conectado à rede 600. A unidade de operação 510 transmite e recebe vários sinais e informações de instrução para e do robô móvel 100' através da unidade de comunicação 550, da rede 600 e de uma unidade de comunicação 610, que é, por exemplo, uma unidade de LAN sem fio, instalada na instalação.

[0069] A unidade de operação 510, que serve como uma unidade de operação de funções, também funciona como uma unidade de determinação de posição 511, uma unidade de instrução de ajuste 512 e uma unidade de instrução de movimento 513. A unidade de determinação de posição 511 adquire informações da unidade de sensor 230 do robô móvel 100' e determina a localização atual do robô móvel 100' comparando as informações da unidade de sensor 230 do robô móvel 100' com o mapa ambiental 541 armazenado na memória 540. A unidade de determinação de posição 511 determina, em particular, que o robô móvel 100' chegou à área de espera definida no andar atual antes de o robô móvel 100' entrar no carro do elevador. A unidade de determinação de posição 511 desempenha substancialmente uma função que a unidade de determinação de posição 201 do robô móvel 100 desempenha. Quando o robô móvel 100' define autonomamente a área de espera 911 de acordo com o estado do andar, a unidade de determinação de posição 511 adquire informações no ponto definido como a área de espera 911 e informações indicando que o robô móvel 100' chegou a este ponto do robô móvel 100'. Ao adquirir esses itens de informação, a unidade de determinação de posição 511 determina que o robô móvel 100' chegou à área de espera no andar atual.

[0070] A unidade de instrução de ajuste 512 transmite, para o robô móvel 100', uma instrução de ajuste para ajustar a orientação do robô móvel 100' com base na direção de saída do carro no andar de destino quando a unidade de determinação de posição 511 determina que o robô móvel 100' chegou na área de espera. A unidade de instrução de ajuste 512 desempenha substancialmente uma função que a unidade de ajuste de orientação 202 do robô móvel 100 executou. O robô móvel 100' recebe a instrução de ajuste da unidade de instrução de ajuste 512 e ajusta a orientação do robô móvel 100'.

[0071] A unidade de instrução de movimento 513 transmite uma instrução de movimento para o robô móvel 100' de tal maneira que o robô móvel 100' se move ao longo do caminho de movimento determinado. Em particular, quando o carro chega, a unidade de instrução de movimento 513 transmite, ao robô móvel 100', uma instrução de movimento para fazer com que o robô móvel 100' entre no carro enquanto mantendo a orientação ajustada pela instrução da unidade de instrução de ajuste 512.

[0072] No sistema de robô móvel assim construído também, o robô móvel 100' pode operar de maneira semelhante a essa do robô móvel mencionado 100. Nesse caso, uma vez que o robô móvel 100' pode executar o processamento de cálculo, cuja carga de processamento é relativamente leve, é possível construir facilmente o robô móvel 100'.

[0073] O programa de controle mencionado acima pode ser armazenado e fornecido a um computador usando qualquer tipo de mídia legível por computador não transitória. Mídia legível por computador não transitória inclui qualquer tipo de mídia de armazenamento tangível. Exemplos de mídia legível por computador não transitória incluem mídia de armazenamento magnético (tais como disquetes, fitas magnéticas, unidades de disco rígido, etc.), mídia de armazenamento magnético ótico (por exemplo, discos magneto-óticos), CD-ROM (memória somente de leitura de disco compacto), CD-R (disco compacto gravável), CD-R / W (disco compacto regravável) e memórias semi-condutoras (tais como ROM de máscara, PROM (ROM programável), EPROM (PROM apagável), ROM flash, RAM (memória de acesso aleatório), etc.). O programa pode ser fornecido a um computador usando qualquer tipo de mídia legível por computador transitória. Exemplos de mídia legível por computador transitória incluem sinais elétricos, sinais óticos e ondas eletromagnéticas. A mídia legível por computador tran-sitória pode fornecer o programa a um computador por meio de uma linha de comunicação com fio (por exemplo, fios elétricos e fibras óticas) ou uma linha de comunicação sem fio.

[0074] A partir da invenção assim descrita, será óbvio que as modalidades da invenção podem ser variadas de várias maneiras. Tais variações não devem ser consideradas como um desvio do espírito e do escopo da invenção, e todas tais modificações que seriam óbvias para um versado na técnica destinam-se à inclusão no escopo das reivindicações a seguir.

Claims

Corpo móvel autônomo configurado para se mover autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma unidade de determinação configurada para determinar se o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera em um andar atual antes que o corpo móvel autônomo entre em um carro do elevador;
uma unidade de ajuste de orientação configurada para ajustar, quando a unidade de determinação determina que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino; e
um controlador de movimento configurado para fazer com que, quando o carro chegue, o corpo móvel autônomo entre no carro, enquanto mantendo a orientação ajustada pela unidade de ajuste de orientação.
Corpo móvel autônomo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de ajuste de orientação faz com que o corpo móvel autônomo gire e ajuste a orientação do corpo móvel autônomo, de tal modo que a direção de saída corresponda a um lado frontal do corpo móvel autônomo.
Corpo móvel autônomo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de ajuste de orientação faz com que o corpo móvel autônomo gire e ajuste a orientação do corpo móvel autônomo com base em um arranjo de um sensor ambiental fornecido no corpo móvel autônomo.
Corpo móvel autônomo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de ajuste de orientação faz com que o corpo móvel autônomo gire e ajus-te a orientação do corpo móvel autônomo com base em um arranjo de um painel de exibição fornecido no corpo móvel autônomo.
Corpo móvel autônomo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a unidade de ajuste de orientação faz com que o corpo móvel autônomo gire e ajuste a orientação do corpo móvel autônomo com base no formato de um alojamento do corpo móvel autônomo.
Corpo móvel autônomo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o controlador de movimento define, depois que o corpo móvel autônomo entra no carro, uma posição na qual uma parte traseira do corpo móvel autônomo se opõe a uma superfície da parede do carro como um destino e faz com que o corpo móvel autônomo se mova.
Corpo móvel autônomo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que, quando o carro é um espaço assimétrico quando o carro é visto a partir de uma porta, o controlador de movimento define, após o corpo móvel autônomo entrar no carro, um lado do carro no qual existe um espaço amplo quando o carro é visto a partir da porta como um destino e faz com que o corpo móvel autônomo se mova.
Corpo móvel autônomo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o controlador de movimento define, após o corpo móvel autônomo entra no carro, uma posição na qual uma câmera fornecida no corpo móvel autônomo para adquirir informações ambientais é capaz de capturar imagens de uma faixa maior que uma faixa de referência predeterminada como um destino e faz com que o corpo móvel autônomo se mova.
Corpo móvel autônomo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a unidade de ajuste de orientação não ajusta a orientação do corpo móvel autônomo quando um obstáculo é detectado dentro de uma faixa predeterminada a partir de uma armação externa do corpo móvel autônomo.
Programa de controle de um corpo móvel autônomo configurado para mover-se autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação, caracterizado pelo fato de que faz com que um computador execute as seguintes etapas:
uma etapa de determinação para determinar se o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera em um andar atual antes que o corpo móvel autônomo entre em um carro do elevador;
uma etapa de ajuste de orientação para ajustar, quando é determinado na etapa de determinação que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino; e
uma etapa de entrada para entrar no carro, quando o carro chega, enquanto mantendo a orientação ajustada na etapa de ajuste da orientação.
Método de controle de um corpo móvel autônomo que se move autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma etapa de determinação para determinar se o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera em um andar atual antes que o corpo móvel autônomo entre em um carro do elevador;
uma etapa de ajuste de orientação para ajustar, quando é determinado na etapa de determinação que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino; e
uma etapa de entrada para entrar no carro, quando o carro chega, enquanto mantendo a orientação ajustada na etapa de ajuste da orientação.
Servidor de sistema para controlar um corpo móvel autônomo que se move autonomamente entre andares usando um elevador instalado em uma instalação a partir de um local remoto, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma unidade de determinação configurada para determinar se o corpo móvel autônomo chegou a uma área de espera em um andar atual antes que o corpo móvel autônomo entre em um carro do elevador com base na informação do sensor ambiental do corpo móvel autônomo recebida do corpo móvel autônomo;
uma unidade de instrução de ajuste configurada para transmitir ao corpo móvel autônomo, quando a unidade de determinação determina que o corpo móvel autônomo chegou à área de espera, uma instrução de ajuste para ajustar uma orientação do corpo móvel autônomo com base em uma direção de saída do carro em um andar de destino; e
uma unidade de instrução de movimento configurada para transmitir, quando o carro chega, uma instrução de movimento para fazer com que o corpo móvel autônomo entre no carro, enquanto mantendo a orientação ajustada por uma instrução da unidade de instrução de ajuste para o corpo móvel autônomo.