JP2005283533A - 検知対象検知システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 検知用タグTは、光信号を受光する光受信手段と、光信号が、探索域内の直射光であるか否かを判定し、光状態データを生成する光状態判定手段と、光信号を受光した場合、光状態データを含む受信報告信号を生成する受信報告信号生成手段と、受信報告信号を検知装置Rに向けて無線送信する送信手段とを備えて構成される。検知装置Rは、受信報告信号を受信する受信手段と、光信号を照射する発光手段と、受信手段および発光手段の動作を制御する制御手段と、受信報告信号を受信した際に、光信号の発光方向と、光状態データとに基づいて検知対象Dの存在する方向を判断する対象位置判断手段とを備えて構成される。
【選択図】 図1
Description
より詳しくは、ある検知装置の周辺領域に検知対象が存在するか否かを確認し、検知対象の存在が確認された場合に、当該検知対象が、前記検知装置を基準として、どの方向に、そしてどの位離れた位置に存在するのかを検知する検知対象検知システムに関するものである。
この種の従来の技術としては、特許文献1〜特許文献3のようなものがある。
特に、検知対象および検知装置間の通信において、建物の壁面や障害物での反射波が存在し、かかる反射波が受信されてしまう場合には、正しい検出が行われないおそれがある。
そこで、このような問題を生じることの無しに、検知対象の存在の有無及び検知対象の位置を検知するシステムに対する要求が存在していた。
この検知対象検知システムの検知用タグは、検知装置から照射された光信号を受光する光受信手段と、光受信手段が受光した光信号が、検知装置を基準として検知装置の周囲において予め設定された探索域内の直射光であるか否かを判定し、その判定結果である光状態データを生成する光状態判定手段と、検知装置から照射された光信号を受光した場合、光状態データを含む受信報告信号を生成する受信報告信号生成手段と、受信報告信号を検知装置に向けて無線送信する送信手段とを備えて構成される。
そして、この検知対象検知システムの検知装置は、検知用タグの送信手段から送信された受信報告信号を受信する受信手段と、探索域に向けて光信号を照射する発光手段と、受信手段および発光手段の動作を制御する制御手段と、受信手段が受信報告信号を受信した際に、発光手段から照射された光信号の発光方向と、受信報告信号に含まれる光状態データとに基づいて検知対象の存在する方向を判断する対象位置判断手段とを備えて構成される。
また、対象位置判断手段は、受信手段が受信報告信号を受信した際に、さらに受信報告信号の強度に基づいて前記検知装置から前記検知対象までの距離を求めることが好ましい。
そして、検知用タグは、光受信手段が受光した光信号が探索域内の直射光であるか否かを判定した結果である光状態データを生成し、検知装置に送信する。従って、検知装置は、光状態データを用いて、探索域内の直射光である場合と、そうでない場合(反射光または探索域外からの光である場合)とを区別することができる。光信号が探索域内の直射光である場合には、発光手段から照射された光信号の発光方向を検知対象の存在する方向とすることができる。
また、検知装置は、受信した受信報告信号の強度に基づいて検知装置から検知対象までの距離を求め、検知装置の周囲に検知対象が存在することを検知することもできる。かかる場合には、距離および方向が特定できるため、検知対象と検知装置との位置関係を知ることができる。
さらに、地図情報データベースを備え、地図情報を検知対象の位置の判断に利用することで、検知対象の位置の判断がより正確になる。
はじめに、本発明に係る検知対象検知システムAの全体構成について図1を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る検知対象検知システムAのシステム構成図である。
この検知対象検知システムAは、検知装置であるロボットRの周辺領域に、検知対象D、例えば検知用タグTを装着した人が検知されるかを確認すると共に、検知対象Dが検知された場合には、検知対象Dが、ロボットRを基準として、どの方向に、そしてどの位離れた距離に存在するのかを判断する、すなわち検知対象Dの位置を判断するものである。
ここで、本実施の形態では、検知用タグTを装着した人が、検知対象Dとして規定されている。
管理用コンピュータ3は、基地局1、ロボット専用ネットワーク2を介してロボットRの移動・発話などの各種制御を行うと共に、ロボットRに対して必要な情報を提供するものである。ここで、必要な情報とは、検知された検知対象Dの氏名や、ロボットRの周辺の地図情報などがこれに相当し、これらの情報は、当該管理用コンピュータ3に設けられた記憶手段(図示せず)に記憶されている。
本発明において、管理用コンピュータ3は、ロボットRが移動可能な領域の地図情報がデータベース化された地図情報データベース3a(図2参照)を備えている。地図情報は、例えばロボットRが案内する会社の建物内の間取りであり、壁、階段、部屋等の位置情報を含んでいる。また、建物内に設置された机、椅子、間仕切り等の位置情報も含んでおり、かかる地図情報は、管理用コンピュータ3の操作や、ロボット専用ネットワーク2およびネットワーク4を介した端末5の操作によって、更新可能である。
ロボット専用ネットワーク2は、基地局1と、管理用コンピュータ3と、ネットワーク4とを接続するものであり、LANなどにより実現されるものである。
端末5は、ネットワーク4を介して管理用コンピュータ3に接続し、当該管理用コンピュータ3の記憶手段(図示せず)に、検知用タグTに関する情報及び当該検知用タグTを装着した人物(検知対象D)に関する情報などを登録する、若しくは登録されたこれらの情報を修正するものである。
そして検知用タグTとは、例えばICタグがこれに相当する。
本発明に係る検知対象検知システムAの検知装置であるロボットRは、自律移動型の2足歩行ロボットである。
そして、ロボットRから発せられた電波と光の両方を受信した旨の信号(受信報告信号)が検知対象D(検知用タグT)から返信された場合に、受信報告信号の電界強度から、ロボットRから検知対象Dまでの距離を求めると共に、検知対象Dが受光した光の発光方向と、受信報告信号に含まれる光状態データとに基づいて検知対象Dの存在する方向を判断することで、検知対象Dの検知、及び検知対象Dの位置の判断を行うものである。
図2に示すように、ロボットRは、前記した頭部R1、腕部R2、脚部R3に加えて、カメラC,C、スピーカS、マイクMC、画像処理部10、音声処理部20、画像送信部30、制御部40、自律移動制御部50、無線通信部60、及び対象検知部70を有する。
さらに、ロボットRの向きを検出するため、ジャイロセンサSR1を有している。
カメラC,Cは、映像をデジタルデータとして取り込むことができるものであり、例えばカラーCCD(Charge-Coupled Device)カメラが使用される。カメラC,Cは、左右に平行に並んで配置され、撮影した画像は画像処理部10と、画像送信部30に出力される。このカメラC,Cと、スピーカS及びマイクMCは、いずれも頭部R1の内部に配設される。
画像処理部10は、カメラC,Cが撮影した画像を処理して、撮影された画像からロボットRの周囲の状況を把握するため、周囲の障害物や人物の認識を行う部分である。この画像処理部10は、ステレオ処理部11a、移動体抽出部11b、及び顔認識部11cを含んで構成される。
ステレオ処理部11aは、左右のカメラC,Cが撮影した2枚の画像の一方を基準としてパターンマッチングを行い、左右の画像中の対応する各画素の視差を計算して視差画像を生成し、生成した視差画像及び元の画像を移動体抽出部11bに出力する。なお、この視差は、ロボットRから撮影された物体までの距離を表すものである。
移動体の抽出をするために、移動体抽出部11bは、過去の数フレーム(コマ)の画像を記憶しており、最も新しいフレーム(画像)と、過去のフレーム(画像)を比較して、パターンマッチングを行い、各画素の移動量を計算し、移動量画像を生成する。そして、視差画像と、移動量画像とから、カメラC,Cから所定の距離範囲内で、移動量の多い画素がある場合に、その位置に人物がいると推定し、その所定距離範囲のみの視差画像として、移動体を抽出し、顔認識部11cへ移動体の画像を出力する。
認識された顔の位置は、ロボットRが移動するときの情報として、また、その人とのコミュニケーションを取るため、制御部40に出力されると共に、無線通信部60に出力されて、基地局1を介して、管理用コンピュータ3に送信される。
音声処理部20は、音声合成部21aと、音声認識部21bとを有する。
音声合成部21aは、制御部40が決定し、出力してきた発話行動の指令に基づき、文字情報から音声データを生成し、スピーカSに音声を出力する部分である。音声データの生成には、予め記憶している文字情報と音声データとの対応関係を利用する。
音声認識部21bは、マイクMCから音声データが入力され、予め記憶している音声データと文字情報との対応関係に基づき、音声データから文字情報を生成し、制御部40に出力するものである。
自律移動制御部50は、頭部制御部51a、腕部制御部51b、脚部制御部51cを有する。
頭部制御部51aは、制御部40の指示に従い頭部R1を駆動し、腕部制御部51bは、制御部40の指示に従い腕部R2を駆動し、脚部制御部51cは、制御部40の指示に従い脚部R3を駆動する。
また、ジャイロセンサSR1が検出したデータは、制御部40に出力され、ロボットRの行動を決定するのに利用されると共に、制御部40から無線通信部60を介して管理用コンピュータ3に送信される。
無線通信部60は、管理用コンピュータ3とデータの送受信を行う通信装置である。無線通信部60は、公衆回線通信装置61a及び無線通信装置61bを有する。
公衆回線通信装置61aは、携帯電話回線やPHS(Personal Handyphone System)回線などの公衆回線を利用した無線通信手段である。一方、無線通信装置61bは、IEEE802.11b規格に準拠するワイヤレスLANなどの、近距離無線通信による無線通信手段である。
無線通信部60は、管理用コンピュータ3からの接続要求に従い、公衆回線通信装置61a又は無線通信装置61bを選択して管理用コンピュータ3とデータ通信を行う。
対象検知部70は、ロボットRの周囲に検知用タグTを備える検知対象Dが存在するか否かを検知すると共に、検知対象Dの存在が検知された場合、当該検知対象Dの位置を特定するものである。
図3に示すように、この対象検知部70は、制御手段80と、電波送受信手段90と、発光手段100と、記憶手段110とを含んで構成される。
制御手段80は、後記する電波送受信手段90から無線送信される検索信号と、後記する発光手段100から赤外光として出力される方向検査信号を生成すると共に、検索信号を受信した検知用タグTから送信された受信報告信号を、制御部40へ送るものである。
ここで、検索信号とは、ロボットRの周囲に検知対象Dが存在するか否かを検知するための信号であり、方向検査信号とは、検知対象DがロボットRを基準としてどの方向に位置するのかを検知するための信号である。
また、受信報告信号とは、検知用タグTが、少なくとも検索信号を受信したことを示す信号である。
このデータ処理部81の信号生成部81aは、所定時間毎に、若しくはロボットRの制御部40から電波の発信を命令する信号(発信命令信号)が入力されるたびに、記憶手段110を参照して、対象検知部70が設けられたロボットRに固有の識別番号(以下、ロボットIDという)を取得する。
そして、信号生成部81aは、当該ロボットIDと、受信報告要求信号とを含んで構成される検索信号を生成する。
ここで、受信報告要求信号とは、検索信号を受信した検知対象D(検知用タグT)に対して、当該検索信号を受信した旨を示す信号(受信報告信号)を生成するように要求する信号である。
方向検査信号は、発光手段100に設けられた発光部(LED1〜LED8)の総てについて、個別に生成されるものであり、前記したロボットIDと、発光部を特定する識別子(発光部ID)を含んで構成される。
なお、この方向検査信号は、後記する復号化部84から入力される受信報告信号に発光要求信号が含まれている場合にも生成される。
例えば、ロボットIDが「02」であり、発光部(LED1〜LED8)の発光部IDが「L1〜L8」である場合、発光部LED1について生成される方向検索信号は、ロボットID=「02」と、発光部ID=「L1」とを含み、発光部LED2について生成される方向検査信号は、ロボットID=「02」と、発光部ID=「L2」とを含むことになる。
尚、このデータ処理部81の対象位置判断手段81bは、検索信号を受信した検知用タグTから送信された受信報告信号をもとに、検知対象Dの位置を判断するものであるが、その際にこの対象位置判断手段81bで行われる処理は、制御手段80に含まれる復号化部84と電界強度検出部85における処理と共に、後に詳細に説明する。
暗号化部82は、入力された信号を暗号化した後、出力するものである。暗号化部82は、データ処理部81から入力された検索信号を暗号化する。そして、暗号化部82は、検索信号の暗号化により得られた検索信号(暗号化検索信号)を、後記する電波送受信手段90に出力する。
これにより、暗号化検索信号は、変調されたのち、電波送受信手段90から無線送信されることになる。
よって、図3に示すように、発光手段100には合計8つの発光部が設けられているので、暗号化部82には、合計8つの方向検査信号が信号生成部81aから入力される。
その結果、合計8つの暗号化方向検査信号がこの暗号化部82において生成され、時分割部83に出力されることになる。
時分割部83は、発光手段100の各発光部(LED1〜LED8)の発光順序と、発光タイミングを設定するものである。
具体的には、暗号化部82から暗号化方向検査信号が入力されると、時分割部83は、各発光部(LED1〜LED8)の発光順序及び発光タイミングを決定し、決定した発光順序及び発光タイミングで、暗号化方向検査信号を発光手段100に出力する。
従って、時分割部83は、暗号化方向検査信号が入力されると、暗号化方向検査信号に含まれる発光部IDを確認し、発光部IDにより特定される発光部に隣接する変調部に向けて、決められた順序及びタイミングで、暗号化方向検査信号を出力する。
例えば、発光部(LED1〜LED8)の発光部IDが「L1〜L8」で規定される場合、時分割部83は、発光部IDが「L1」である暗号化方向検査信号を、発光部LED1に隣接する変調部に出力し、発光部IDが「L2」である暗号化方向検査信号を、発光部LED2に隣接する変調部に出力することになる。
発光手段100は、ロボットRを基準として当該ロボットRの周囲において予め設定された探索域に向けて光を照射するものである。
発光部は、変調信号を赤外線信号(赤外光)として、予め決められた探索域に向けて照射するものである。
言い換えると、ロボットRを中心として、ほぼ扇形の探索域(第1領域〜第8領域)がロボットRを取り囲むように複数設定されており、ロボットRは、これら扇形の探索域で囲まれた領域のほぼ中心に位置している。
具体的には、第1領域から第3領域に関しては、発光ダイオードから照射される赤外光の幅方向における範囲は、θaに設定されており、第3領域から第8領域に関しては、θbに設定されている。
ここで、この問題を解決する方法の一つとして、探索域の数を多くするという方法が考えられる。しかし、必ずしも全周の探索域の数を増やす必要はなく、前方のみの探索域を増やして、前方側の位置特定を細かくできるようにすることで、検知対象Dの位置する方向にロボットRの視線の方向を向けることができる。また、こうすることにより、発光部の数を少なく構築できる。
これにより、検知対象Dが人であり、かつロボットRのカメラC,Cで人の顔の撮像を行う場合に、ロボットRの正面側における検知対象Dの位置特定をより正確に行って、ロボットRの移動制御やカメラC,Cの画角の調整に反映させることができるので、ロボットRのカメラC,Cを、検知対象Dである人の顔の正面にきちんと位置させることが可能となる。
そこで、本実施の形態では、隣接する探索域に対して赤外光が連続して照射されることによる干渉が生じないように、前記した制御手段80の時分割部83において、暗号化方向検査信号を出力する順序とタイミングを調整しているのである。
図3を参照して、電波送受信手段90は、ロボットRの周辺領域に向けて電波を発信すると共に、当該電波を受信した検知対象Dから送信された受信報告信号を受信するものである。
変調部91は、信号生成部81aから暗号化部82を介して入力された検索信号(実際には、暗号化検索信号)を所定の変調方式で変調して変調信号とした後、これを、送受信アンテナ93を介して無線送信するものである。
また、復調部92は、検知対象Dの検知用タグTから無線送信された変調信号を、送受信アンテナ93を介して受信し、受信した変調信号の復調により、受信報告信号(実際には、暗号化受信報告信号)を取得するものである。
そして、この復調部92は、取得した受信報告信号を、制御手段80の復号化部84と電界強度検出部85に出力するものである。
復号化部84は、暗号化された受信報告信号である暗号化受信報告信号を復号化して、受信報告信号を取得し、取得した受信報告信号を、データ処理部81に出力するものである。
なお、受信報告信号に発光要求信号が含まれていた場合、この発光要求信号もまたデータ処理部81に出力されることになる。
電界強度検出部85は、検知対象Dの検知用タグTから送信された変調信号を電波送受信手段90が受信した際に、当該変調信号の強度を求めるものである。
具体的には、電界強度検出部85は、電波送受信手段90の復調部92から入力された、暗号化受信報告信号の電力を検波し、この検波された電力の平均値を電界強度として求め、この求めた電界強度をデータ処理部81に出力する。
制御部40の対象位置判断手段81bは、検知対象Dの位置を判断するものである。
具体的には、検知対象Dの検知用タグTから送信された変調信号を電波送受信手段90において受信した際の、当該変調信号の電界強度から、ロボットRから検知対象Dまでの距離を求める。さらに、対象位置判断手段81bは、受信報告信号に含まれる発光部IDを参照して、検知対象Dが受信した光が、どの発光部から発光されたのかを特定し、特定された発光部の発光方向と、受信報告信号に含まれる光状態データとに基づいて、検知対象Dの位置を判断するものである。
この各エリアと電界強度とは、電界強度の大きさを基準として予め関連づけられており、この関連づけを示すテーブル(距離テーブル)が、記憶手段110に記憶されている。
例えば、電界強度検出部85から入力された電界強度αが、エリア3を規定する閾値βとγ(βは下限、γは上限)との間の値である場合、対象位置判断手段81bは、エリア3を示す情報(エリア情報)を取得する。
そして、記憶手段110には、各発光部がどの探索域(第1領域から第8領域)に向けて設置されているのかを示すテーブル(方向テーブル)が記憶されている。
尚、図7において、本来ならば各探索域の端部は隣接する探索域の端部と重なっている(図4(a)参照)のであるが、この図7では、説明の便宜上、探索域が重なっている部分は省略してある。また、図8についても同様である。
ここで、エリア情報が「エリア3」を示し、方向情報が「第2領域」を示す場合、データ処理部81は、ロボットRの周囲において「エリア3」と「第2領域」とが重なる範囲(図中において、符号P1で示す範囲)を検知対象Dが存在する位置と見なし、この範囲を示す情報(位置情報)を生成する。
これにより、ロボットRの制御部40は、自律移動制御部50を制御して、ロボットRを検知対象Dの正面に移動させることや、検知対象Dが人である場合、カメラCの仰角や向きを修正して、当該検知対象Dの顔の撮像を行うことが可能となる。
従って、この動作命令などに従って、ロボットRの制御部40は、ロボットRの各部を制御することになる。
検知用タグは、ロボットRから送信された電波と、照射された光とを受信し、これらを受信したことを示す受信報告信号を、ロボットRに送信するものである。
本実施の形態では、検知用タグTが取り付けられた人が検知対象Dであるので、ロボットRから送信された電波と照射された光は、この検知用タグTにおいて受信される。よって、この検知用タグTについて以下に説明する。
電波送受信手段140は、ロボットRから無線送信された変調信号を受信すると共に、後記する受信報告信号生成手段170において生成された受信報告信号を、変調した後、ロボットRに向けて無線送信するものである。
この電波送受信手段140は、送受信アンテナ141と、復調部142と、変調部143とを含んで構成される。
光受信手段150は、ロボットRから照射された赤外光を受信(受光)するものである。
この光受信手段150は、受光部151と、光復調部152とから構成される。
受光部151は、ロボットRから照射された赤外光(赤外線信号)を直接受光するものである。光復調部152は、受光部151において受光した赤外線信号を復調して、方向検査信号(実際には、暗号化方向検査信号)を取得するものである。
光状態判断手段160は、光受信手段150が受光した赤外光が直射光であるか反射光であるかを判定し、その判定結果である光状態データを生成するものである。
この光状態検出手段160は、光強度検出部161と、光状態判定部162と、光状態データ生成部163とから構成される。
具体的には、光強度検出部161は、光受信手段150の光復調部152から入力された、暗号化方向検査信号の強度を検波し、この強度を光状態判定部162に出力する。
RP = TP −( PL + RL )
ここで、直射光受信認識閾値をRackとし、
RP ≧ Rack
の関係を満たすとき、検知タグTで受光した赤外光は探索域内の直射光であると判定する。
ロボットRと検知用タグTとの距離が最大探索可能距離(本実施形態ではエリア3(図8参照)の最外側までの距離)であるときの直射光の受信感度を、閾値Rackと設定することができる。かかる閾値Rackよりも小さい場合には、受信した赤外光は、反射光または探索域外からの光であると判定する。
かかる場合には、検知対象DはロボットRの探索域外に存在しているため、ロボットRは検知対象Dを検知しない。
各発光部からの赤外光は、時分割送信となっているため、複数の赤外光を同時に受光することによる受信エラーを防いでいる。そのため、図10(b)の場合では、複数の赤外光が同時ではない近い時刻に受光する。
かかる場合には、直射光L1に関して光状態データD1を含む受信報告信号を生成し、ロボットRに送信するので、ロボットRは、直射光L1を発光した発光部に対応する探索域方向に検知対象Dがいると判断することができる。
かかる場合には、直射光L1に関して光状態データD1を含む受信報告信号を生成し、ロボットRに送信するので、ロボットRは、直射光L1を発光した発光部に対応する探索域方向に検知対象Dがいると判断することができる。従って、反射光L2が直進したと仮定した方向L3に検知対象Dがいると間違って判断することを防ぐことができる。なお、反射光L2に関して光状態データD2を含む受信報告信号を生成するか否かは任意である。
かかる場合には、反射光L2に関して光状態データD2を含む受信報告信号を生成し、ロボットRに送信するので、ロボットRは、反射光L2を発光した発光部に対応する探索域方向に検知対象Dがいないと判断することができる。従って、反射光L2が直進したと仮定した方向L3に検知対象Dがいると間違って判断することを防ぐことができる。
図9に示すように、受信報告信号生成手段170は、ロボットRから発信された検索信号を電波送受信手段140で受信した場合、この検索信号に含まれる受信報告要求信号に従って、ロボットRから発信された検索信号を受信したことを示す信号(受信報告信号)を生成するものである。
この復号化部171は、電波送受信手段140から入力された暗号化検索信号と、光受信手段150から入力された暗号化方向検査信号とを復号化して、検索信号と方向検査信号とを取得する。そして、復号化部171は、取得した検索信号と方向検査信号とを後段のデータ処理部172に出力する。
ここで、本実施の形態の場合、検索信号には、検索信号を発信したロボットRを特定する識別子であるロボットIDと、当該電波を受信した検知対象Dに対し、所定の処理を命ずる受信報告要求信号とが含まれている。
また、方向検査信号には、方向検査信号を発信したロボットを特定する識別子であるロボットIDと、方向検査信号を発信した発光部を特定する発光部IDとが含まれている。
そして、光受信手段150を起動状態にした後、所定時間経過するまでの間に方向検査信号が入力された場合、データ処理部172は、方向検査信号に含まれるロボットIDと、検査信号に含まれるロボットIDとを比較する。
続いて、データ処理部172は、光状態データと、タグIDと、検索信号に含まれていたロボットIDと、そして方向検査信号に含まれていた発光部IDとを含んで構成される受信報告信号を生成し、生成した受信報告信号を暗号化部173に出力する。
ここで、発光要求信号とは、検知装置であるロボットRに対して、赤外光を発光するように命令する信号である。
これにより、暗号化受信報告信号は、前記した電波送受信手段140の変調部143において変調された後、送受信アンテナ141を介して、無線送信されることになる。
会社来訪者が、例えば受付において検知用タグTを受け取り、受付に設けられた端末5から、当該来訪者の情報(氏名、訪問先部署名など)が入力される。
すると、端末5において入力された情報が、端末5にネットワーク4を介して接続された管理用コンピュータ3の記憶手段(図示せず)に登録される。
来訪者は、端末5における入力が完了した後、検知用タグTを身につけ、訪問先に向かって移動を開始する。
はじめに、図3,11を参照して、ロボットRで行われる処理のうち、ステップS1〜S2について説明する。
ここで、この方向検査信号は、ロボットIDと、当該方向検査信号が発信される発光部を特定する発光部IDとを含んで構成される。
制御手段80の時分割部83は、暗号化された方向検査信号(暗号化方向検査信号)が入力されると、発光手段100の各発光部(LED1〜LED8)の発光順序及び発光タイミングを決定し、決定した発光順序及び発光タイミングで、発光部(LED1〜LED8)毎に用意された暗号化方向検査信号を、対応する発光部(LED1〜LED8)の変調部に出力する。
これにより、ロボットRの周囲に設けられた各探索域に対し、時分割部83で決定された順序かつタイミングで、赤外光が照射されることになる。
ここで、ロボットRについての説明を中断し、図9,12を参照して、検知対象Dに設けた検知用タグT側で行われる処理について説明する。
すると、受信報告信号生成手段170の復号化部171は、光受信手段150から入力された暗号化方向検査信号を復号化して、方向検査信号を取得する。そして、取得した方向検査信号をデータ処理部172に出力する。
受光した全ての赤外線信号についての判定が終了すると(ステップS28、Yes)、データ処理部172は、検索信号(電波)に含まれるロボットIDと、方向検査信号(赤外光)に含まれるロボットIDとを比較し、同一のロボットIDを含む信号同士を関連付ける(ステップS29)。このように信号を関連付けることで、複数のロボットRと送受信している場合にも対応可能である。
また、一つのロボットIDに対応する赤外線信号が複数受光され、そのうちの一つが直射光であると判定されている場合には、かかる直射光である赤外線信号についての受信報告信号を生成する。
また、一つのロボットIDに対応する赤外線信号が複数受光され、その全てが反射光または検索域外からの光であると判定されている場合には、そのうち最も早い時刻に受光した赤外線信号についての受信報告信号を生成する。
なお、前記した受信報告信号の生成法に限定されず、受光した全ての赤外線信号についての受信報告信号を生成してもよい。
図3,11に戻り、ロボットRで行われる処理についての説明を再開する。
電波送受信手段90の復調部92は、検知用タグTから無線送信された受信報告信号(変調信号)を、送受信アンテナを介して受信する(ステップS3、Yes)と、当該変調信号を復調して暗号化された受信報告信号(暗号化受信報告信号)を取得する。
そして、復調部92は、取得した暗号化受信報告信号を制御手段80の復号化部84と電界強度検出部85に出力する。
そして、対象位置判断手段81bは、受信報告信号に含まれる光状態データをもとに、検知用タグTが受光した光(赤外線信号)の状態について判断する(ステップS4)。
そしてロボットRは、ステップS8と同様に、受信したタグIDをもとに、「(対象者名)さんはどこですか」と発話し、検知対象Dを探していることを周囲に伝える。
また、本発明に係る検知対象検知システムでは、検知対象と検知装置との位置関係を知ることができるので、自動車などの種々の移動体への応用、例えば交通管制システムへの応用も可能である。
C カメラ
D 検知対象
R ロボット(検知装置)
T 検知用タグ
1 基地局
2 ロボット専用ネットワーク
3 管理用コンピュータ
3a 地図情報データベース
4 ネットワーク
5 端末
10 画像処理部
20 音声処理部
30 画像送信部
40 制御部
50 自律移動制御部
60 無線通信部
70 対象検知部
80 制御手段
81b 対象位置判定手段
90 電波送受信手段
100 発光手段
110 記憶手段
140 電波送受信手段
150 光受信手段
160 光状態判定手段
170 受信報告信号生成手段
180 記憶手段
Claims (8)
- 検知対象に設けた検知用タグを用いて、検知装置の周辺に検知対象が存在するか否かを検知する検知対象検知システムであって、
前記検知用タグは、
前記検知装置から照射された光信号を受光する光受信手段と、
前記光受信手段が受光した光信号が、前記検知装置を基準として当該検知装置の周囲において予め設定された探索域内の直射光であるか否かを判定し、その判定結果である光状態データを生成する光状態判定手段と、
前記検知装置から照射された光信号を受光した場合、前記光状態データを含む受信報告信号を生成する受信報告信号生成手段と、
前記受信報告信号を前記検知装置に向けて無線送信する送信手段とを備え、
前記検知装置は、
前記検知用タグの前記送信手段から送信された受信報告信号を受信する受信手段と、
前記探索域に向けて光信号を照射する発光手段と、
前記受信手段および前記発光手段の動作を制御する制御手段と、
前記受信手段が前記受信報告信号を受信した際に、前記発光手段から照射された光信号の発光方向と、前記受信報告信号に含まれる光状態データとに基づいて前記検知対象の存在する方向を判断する対象位置判断手段とを備える
ことを特徴とする検知対象検知システム。 - 前記受信手段が受信した受信報告信号に含まれる光状態データが、前記光受信手段が受光した光信号が前記探索域内の直射光ではないことを示すデータのみである場合には、
前記対象位置判断手段は、前記検知対象が前記探索域に存在しないと判断することを特徴とする請求項1に記載の検知対象検知システム。 - 前記検知装置が移動可能な領域の地図情報をデータベース化した地図情報データベースを備え、
前記受信手段が受信した受信報告信号に含まれる光状態データが、前記光受信手段が受光した光信号が前記探索域内の直射光ではないことを示すデータのみである場合には、
前記対象位置判断手段は、前記地図情報と、前記発光手段から照射された光信号の発光方向と、前記受信報告信号に含まれる光状態データとに基づいて、前記検知対象の存在する方向を判断することを特徴とする請求項1に記載の検知対象検知システム。 - 前記検知装置は、当該検知装置の周辺領域に向けて電波を発信する電波発信手段を備え、
前記検知用タグは、前記電波発信手段から発信された電波を受信する電波受信手段を備え、
前記検知装置の前記制御手段は、前記電波発信手段の動作を制御し、
前記検知用タグの前記受信報告信号生成手段は、前記検知装置から発信された電波を受信し、かつ前記検知装置から照射された光信号を受光した場合、前記光状態データを含む受信報告信号を生成することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の検知対象検知システム。 - 前記対象位置判断手段は、前記受信手段が前記受信報告信号を受信した際に、さらに前記受信報告信号の強度に基づいて前記検知装置から前記検知対象までの距離を求めることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の検知対象検知システム。
- 前記探索域は、複数設定されており、これら複数の検索域で前記検知装置を取り囲んでいることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の検知対象検知システム。
- 前記発光手段は、前記探索域の各々に向けて一つずつ用意されると共に、各発光手段が発光する光信号には、各発光手段を特定する識別子の信号がそれぞれ含まれており、
前記受信報告信号生成手段は、前記識別子を含む受信報告信号を生成し、
前記対象位置判断手段は、前記識別子を参照して、前記光受信手段が受光した光信号を照射した発光手段を特定すると共に、少なくとも、特定された発光手段に対応する探索域と、前記受信報告信号に含まれる光状態データとに基づいて前記検知対象の存在する方向を判断する
ことを特徴とする請求項6に記載の検知対象検知システム。 - 前記制御手段は、前記発光手段から、前記各探索域に光信号を照射する際に、隣接する探索域が連続して照射されないように、総ての探索域を順次照射することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の検知対象検知システム。
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