JP2008046956A - Robot guide system and robot controller - Google Patents

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JP2008046956A
JP2008046956A JP2006223153A JP2006223153A JP2008046956A JP 2008046956 A JP2008046956 A JP 2008046956A JP 2006223153 A JP2006223153 A JP 2006223153A JP 2006223153 A JP2006223153 A JP 2006223153A JP 2008046956 A JP2008046956 A JP 2008046956A
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Shintaro Shimokado
信太郎 下門
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Kansai Electric Power Co Inc
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Kansai Electric Power Co Inc
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a robot guide system which is easy to use with a simple configuration and capable of surely guiding a robot to a place where a user exists. <P>SOLUTION: A radio signal from a robot 2 and a voice 6 from a user 6 are detected by a sensor unit 3 and transmitted to a server 4 by radio. The server 4 specifies the position of the robot and the user on the basis of detection information transmitted from the sensor unit 3 and a preliminarily stored sketch, and judges whether the user 6 is calling the robot 2 to him or her or not by comparing detection information from the sensor unit 3 with preliminarily stored call instruction work information, and calculates a movement route from the located robot to the located user to control the movement of the robot 2 along the movement route by radio in the case that it is judged that the user 6 is calling the robot to him or her. The robot 2 is moved to the user position on the basis of a movement control signal transmitted from the server 4 by radio. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、自律移動可能なロボットをユーザの居るところへ誘導するロボット誘導システムに関し、特に、家屋等の部屋間においてロボットを誘導するロボット誘導システム及びロボット制御装置に関する。   The present invention relates to a robot guidance system for guiding an autonomously movable robot to a user's location, and more particularly to a robot guidance system and a robot control device for guiding a robot between rooms such as houses.

近年、自律的に移動することが可能なロボットが登場するなど、ロボットがより身近な存在として広まってきている(例えば特許文献1参照)。一般的に、ロボットが物(障害物)や外部環境を認識できる範囲は、ロボットから数メートル程度の見通せる範囲である。今後、住居内等において、ロボットを呼んでユーザの近くに来させたり、ロボットを所定場所に行かせるためには、ロボットが見通しの利かない場所にも移動できるような技術が要請される。そのためには、ロボットが、(1)自己位置を認識できる、(2)見通しの利かない場所からのユーザの呼び出し指令を認知できる、すなわちロボットから見て、見通しの利かない場合に居るユーザの位置を特定できる、ということが必要となる。
特開2003−330538号公報
In recent years, robots that can move autonomously have appeared, and robots are becoming more familiar (see, for example, Patent Document 1). In general, the range in which a robot can recognize an object (obstacle) and the external environment is a range that can be seen from the robot by several meters. In the future, in order to call a robot close to a user in a house or the like, or to move a robot to a predetermined place, a technology that allows the robot to move to a place where the line of sight cannot be obtained is required. For this purpose, the robot can (1) recognize its own position, (2) recognize the user's call command from a place where the line of sight is not visible, that is, the position of the user when the line of sight is not good as seen from the robot. It is necessary to be able to specify.
JP 2003-330538 A

上記(1)の自己位置の認識については、現状、例えば以下の対応策と問題点がある。
(a)対応策:壁などの環境側に、予め位置情報を与えたマーカ(例えばバーコードのシール)を設置し、ロボットがマーカに近づいたとき、このロボットがマーカの位置情報を照会することで自己位置を認識する。
問題点:マーカ位置近傍でないと、自己位置の認識ができない。また、マーカの位置に依存するため、柔軟な自己位置の認識ができない。
(b)対応策:車輪型ロボットを用いて、初期位置を認識していることを前提に、車輪の累計回転数を基にして初期位置からの移動距離や方向を計算する。
問題点:ロボットの移動に伴い、車輪の回転誤差が累積するため、位置精度が悪い。なお、歩行型ロボットでは、誤差がさらに大きいため、現実的に位置認識できない。
(c)対応策:予め各場所の画像をロボットに蓄積させておき、ロボットが視認した画像と蓄積画像とを比較(例えばパターンマッチング)することで自己位置を認識する。
問題点:膨大な蓄積画像が必要となる。また、例えば可搬物(段ボール箱等)が載置されたり、取り除かれたりするなど、元の蓄積画像から状況が変化した場合、この画像を参照できない。また、照明の変化などに弱い。また、オフィス等の画一的(均一)な床や壁、すなわち位置を特定するための特徴点が少ない場所では位置特定が困難である。
Regarding the recognition of the self-position in (1) above, there are currently the following countermeasures and problems.
(A) Countermeasure: A marker (for example, a barcode sticker) to which position information is given in advance is installed on the environment side such as a wall, and when the robot approaches the marker, the robot inquires about the marker position information. Recognize self-location.
Problem: The self-position cannot be recognized unless it is near the marker position. Moreover, since it depends on the position of the marker, flexible self-position recognition cannot be performed.
(B) Countermeasure: The movement distance and direction from the initial position are calculated based on the cumulative number of rotations of the wheel on the assumption that the initial position is recognized using a wheel type robot.
Problem: Positional accuracy is poor because wheel rotation errors accumulate as the robot moves. In the walking robot, since the error is larger, the position cannot be actually recognized.
(C) Countermeasure: The image of each place is accumulated in the robot in advance, and the self-position is recognized by comparing the image visually recognized by the robot with the accumulated image (for example, pattern matching).
Problem: A huge amount of stored images is required. In addition, for example, when a situation changes from the original accumulated image, such as when a portable object (such as a cardboard box) is placed or removed, this image cannot be referred to. It is also vulnerable to changes in lighting. In addition, it is difficult to specify the position in a uniform (uniform) floor or wall such as an office, that is, in a place where there are few feature points for specifying the position.

また、上記(2)の見通しの利かない場合に居るユーザの位置の認知については、現状、例えば以下の対応策と問題点がある。
(d)対応策:壁などの環境側に、位置情報を与えたスイッチを設置し、ユーザがスイッチを押下すると、そのスイッチの位置情報が無線通信などによりロボットに送信されるようにする。
問題点:スイッチ数が膨大になる。また、ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存する。すなわちユーザによるロボットの呼び寄せ位置がスイッチの設置位置に固定或いは限定されてしまう(このスイッチが設置されている位置にだけしかロボットを呼び寄せることができない)。
(e)対応策:壁などの環境側に、位置情報を与えたカメラを設置する。ユーザによる例えば手招きするようなポーズを、ロボットへの呼び寄せ(呼び出し)ポーズとして予め決めておき、カメラ側でこの呼び寄せポーズ情報を記憶しておく。そして、カメラが撮影したユーザのポーズを、所定の画像処理により、当該予め決めておいた呼び寄せポーズ情報と比較し、合致した場合には、そのポーズを撮影したカメラの位置情報を無線通信などによりロボットに送信する。
問題点:カメラを設置することは、ユーザに心理的な負担をかけることになる(ユーザがリラックスできなくなる)。
(f)対応策:ユーザがICタグ等の無線信号を発する機器を携帯するとともに、当該ユーザにより発せられた無線信号を受信する無線受信装置(例えばタグリーダ)を環境側に設置し、3点測位などの測位方法を用いてユーザ位置を特定する。
問題点:ユーザが常に機器を携帯する必要が生じてしまう。例えば家の中においてユーザが機器を携帯し続けることは不便(現実的に不可能)であり、実用的でない。
In addition, with regard to the recognition of the position of the user in the case (2) where the outlook is unsatisfactory, there are currently the following countermeasures and problems, for example.
(D) Countermeasure: A switch to which position information is given is installed on the environment side such as a wall, and when the user presses the switch, the position information of the switch is transmitted to the robot by wireless communication or the like.
Problem: The number of switches becomes enormous. Further, the specification of the user position depends on the switch installation location. That is, the robot call position by the user is fixed or limited to the switch installation position (the robot can be called only to the position where this switch is installed).
(E) Countermeasure: Install a camera with position information on the environment side such as a wall. For example, a user's begging pose is determined in advance as a calling (calling) pose to the robot, and this calling pose information is stored on the camera side. Then, the user's pose photographed by the camera is compared with the predetermined calling pose information by predetermined image processing, and if they match, the position information of the camera that photographed the pose is obtained by wireless communication or the like. Send to robot.
Problem: Installing a camera places a psychological burden on the user (the user cannot relax).
(F) Countermeasure: The user carries a device that emits a radio signal, such as an IC tag, and a radio receiving device (for example, a tag reader) that receives the radio signal emitted by the user is installed on the environment side to perform three-point positioning. The user position is specified using a positioning method such as
Problem: The user always needs to carry the device. For example, it is inconvenient (practically impossible) for a user to keep carrying a device in a house, and it is not practical.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、上記(a)〜(f)における問題点を解決することが可能な、すなわち、マーカに依存せず柔軟に自己位置認識を行うことができ、また、移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない(自己位置認識精度が良い)、また、膨大な蓄積画像を必要としない(状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない)、また、膨大な数のスイッチを必要としない(ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない)、また、カメラの設置によりユーザに心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システム及びロボット制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can solve the problems in the above (a) to (f), that is, can perform self-position recognition flexibly without depending on markers. In addition, self-position recognition errors do not accumulate with movement (self-position recognition accuracy is good), and a large amount of accumulated images are not required (the accumulated images cannot be referred to due to changes in the situation, or are uniform) Or, it is not difficult to specify the position of the image in a place where the lighting changes), and a huge number of switches are not required (specification of the user position does not depend on the switch installation location). The installation of the camera does not put a psychological burden on the user, and the user does not always need to carry the device. And to provide a robotic guidance system and a robot controller capable of inducing to the location that.

本発明に係るロボット誘導システムは、ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムであって、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、前記ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段とを備える検知装置と、前記ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、前記ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段とを備える情報処理装置と、前記所定の無線信号を発信する信号発信手段と、前記移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段とを備える前記ロボットとを備えることを特徴とする。   A robot guidance system according to the present invention is a robot guidance system that moves a predetermined robot to a place where the user is located by movement control by a predetermined information processing device in response to a call by the user, and is transmitted from the robot. A robot signal detecting means for detecting a predetermined wireless signal and wirelessly transmitting the detected information to the information processing apparatus; and detecting a voice emitted from the user and wirelessly transmitting the detected information to the information processing apparatus. A detection device comprising a signal detection means for a user, a map storage means for storing map information relating to the location of obstacles in the movement environment of the robot in advance, and information on a calling instruction word relating to the robot calling by the user's voice in advance Instruction word storage means for storing, and detection information transmitted wirelessly from the user signal detection means The call determination means for comparing the information of the call command words stored in the command word storage means and determining whether or not the voice uttered by the user is a voice indicating the call of the robot, and the map Robot position specifying means for specifying the position of the robot based on map information stored in the storage means and detection information wirelessly transmitted from the robot signal detection means; and map information stored in the map storage means And the user position specifying means for specifying the position of the user based on the detection information transmitted wirelessly from the user signal detecting means, and the sound emitted from the user is a sound indicating the calling of the robot When determined by the calling determination unit, the robot position specified by the robot position specifying unit and the user position characteristic are determined. A route calculation unit that calculates a movement route from the robot to a place where the user is present based on the information on the user position specified by the unit and the map information stored in the map storage unit; and the route calculation unit An information processing apparatus comprising: a movement control unit configured to control movement of the robot using a radio signal to move the robot along the movement path based on the calculated movement path information; and the predetermined radio signal The robot includes: a signal transmission unit that transmits a movement signal; and a movement drive unit that performs a movement drive in response to a movement control signal wirelessly transmitted from the movement control unit.

上記構成によれば、ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムにおいて、検知装置が、ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段とを備えるものとされ、情報処理装置が、ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報とロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいてロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報とユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいてユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であると呼び寄せ判定手段により判定された場合に、ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボットを移動させるべくロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段とを備えるものとされ、ロボットが、所定の無線信号を発信する信号発信手段と、移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段とを備えるものとされる。   According to the above configuration, in the robot guidance system that moves a predetermined robot to a place where the user is present by movement control by a predetermined information processing device in response to a call by the user, the detection device is a predetermined signal transmitted from the robot. Signal detecting means for robot for detecting the wireless signal and wirelessly transmitting the detected information to the information processing apparatus, and signal detecting means for user for detecting the voice emitted from the user and wirelessly transmitting the detected information to the information processing apparatus The information processing apparatus stores in advance map storage means for storing map information related to the placement of obstacles in the moving environment of the robot in advance, and information on the calling command word related to the robot calling by the user's voice Command word storage means, detection information transmitted wirelessly from user signal detection means, and command word storage means A call determination unit that compares information stored in the calling instruction word and determines whether or not a voice uttered by the user is a voice indicating the calling of the robot, map information stored in the map storage unit, and the robot The robot position specifying means for specifying the position of the robot based on the detection information wirelessly transmitted from the signal detection means, the map information stored in the map storage means, and the detection wirelessly transmitted from the user signal detection means The user position specifying means for specifying the position of the user based on the information, and the robot position specifying means when the call determination means determines that the voice emitted from the user is a voice indicating the call of the robot. Information on the robot position and user position specified by the user position specifying means, and map information stored in the map storage means Based on the information, the route calculation means for calculating the movement route from the robot to the place where the user is located, and the movement of the robot to move the robot along the movement route based on the information on the movement route calculated by the route calculation means And a movement control means for controlling the movement of the robot according to the movement control signal transmitted wirelessly from the movement control means. Moving drive means for performing the above driving.

また、上記構成において、前記経路算出手段は、前記ロボットから前記ユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、前記障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であれば前記ロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理を繰り返すことで前記移動経路を算出するようにしてもよい。(請求項2)   Further, in the above configuration, the route calculation means assumes a straight route from the robot to the user, and when the obstacle exists on the assumed straight route, the route calculating unit rotates around a predetermined direction from the straight route. The open part which is a place where the obstacle does not exist is searched, and if the open part found by the search is an effective open part that can reach the user, a straight path from the robot to the effective open part is fixed. The movement route may be calculated by repeating the calculation process. (Claim 2)

これによれば、経路算出手段によって、ロボットからユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であればロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出される。   According to this, when a straight path from the robot to the user is assumed by the route calculation means, and the obstacle exists on the assumed straight route, there is an obstacle around the predetermined direction from the straight route. If the open part that is not found is an effective open part that can reach the user, the calculation process for fixing the straight path from the robot to the effective open part is repeated. The travel route is calculated by.

また、上記構成において、前記信号発信手段は、前記所定の無線信号として超音波信号を発信するようにしてもよい。(請求項3)   In the above configuration, the signal transmitting unit may transmit an ultrasonic signal as the predetermined radio signal. (Claim 3)

これによれば、信号発信手段によって所定の無線信号として超音波信号が発信される。   According to this, an ultrasonic signal is transmitted as a predetermined radio signal by the signal transmitting means.

また、上記構成において、前記検知装置は、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及び前記ユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンをそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされていてもよい。(請求項4)   Further, in the above configuration, the detection device detects a plurality of sensors that detect a predetermined wireless signal transmitted from the robot and a sound emitted from the user on an outer peripheral surface of a pyramidal or hemispherical housing. A plurality of microphones may be arranged at predetermined intervals along the circumferential direction. (Claim 4)

これによれば、検知装置が、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされる。   According to this, the detection device has a plurality of sensors for detecting a predetermined radio signal transmitted from the robot and a plurality of microphones for detecting the sound emitted from the user on the outer peripheral surface of the pyramid or hemispherical housing. It is set as the structure arrange | positioned at predetermined intervals along the circumferential direction, respectively.

また、上記構成において、前記信号発信手段は、前記所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えており、前記経路算出手段は、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じて前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を再計算して更新し、前記移動制御手段は、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、前記ロボットの移動を制御するようにしてもよい。(請求項5)   In the above configuration, the signal transmission means has a function of periodically transmitting the predetermined radio signal, and the path calculation means is configured to periodically transmit the predetermined radio signal by the signal transmission means. In response, the movement route from the robot to the place where the user is present is recalculated and updated, and the movement control means controls the movement of the robot based on the information on the movement path updated by the route calculation means. You may do it. (Claim 5)

これによれば、信号発信手段が所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路算出手段によって、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じてロボットからユーザの居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、移動制御手段によって、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボットの移動が制御される。   According to this, the signal transmission means is provided with a function of periodically transmitting a predetermined radio signal, and the robot according to the path calculation means according to the periodic transmission of the predetermined radio signal by the signal transmission means. The movement route from the user to the place where the user is present is recalculated and updated, and the movement control unit controls the movement of the robot based on the information on the movement route updated by the route calculation unit.

また、本発明に係るロボット制御装置は、自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、外部から与えられる前記ユーザの音声に関する検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられる前記ロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザの音声に関する検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、前記ユーザの音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段とを備えることを特徴とする。(請求項6)   The robot control device according to the present invention also includes map storage means for preliminarily storing map information related to the placement of obstacles in the mobile environment of a self-running robot, and information on a calling command word related to the robot calling by the user's voice. The command word storage means stored in advance, the detection information about the user's voice given from the outside, and the information of the calling command word stored in the command word storage means are compared, and the voice uttered from the user is The position of the robot based on the call determination means for determining whether or not the voice indicates the call of the robot, the map information stored in the map storage means, and the detection information on the transmission signal of the robot given from the outside The robot position specifying means for specifying the map information, the map information stored in the map storage means and the voice of the user User position specifying means for specifying the position of the user based on detection information; and the robot position specifying means when the call determination means determines that the user's voice is a voice indicating the call of the robot. Based on the robot position specified by the user, the user position information specified by the user position specifying means, and the map information stored in the map storage means, the movement route from the robot to the place where the user is located is calculated. And a movement control means for generating a movement control signal for the robot to move the robot along the movement path based on information on the movement path calculated by the path calculation means. Features. (Claim 6)

上記構成によれば、ロボット制御装置が、自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報と、命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられるロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいてロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報とに基づいてユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、ユーザの音声がロボットの呼び寄せを示す音声であると呼び寄せ判定手段により判定された場合に、ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボットを移動させるべくロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段とを備えるものとされる。   According to the above configuration, the robot control device stores in advance map information relating to the location of obstacles in the mobile environment of a self-running robot, and information on calling instructions relating to calling the robot by the user's voice. The command word storage means stored in advance, the detection information related to the user's voice given from the outside, and the information of the calling command word stored in the command word storage means are compared, and the voice emitted from the user calls the robot. Call determination means for determining whether or not the received voice is indicated, and robot position specifying means for specifying the position of the robot based on the map information stored in the map storage means and the detection information relating to the transmission signal of the robot given from the outside Based on the map information stored in the map storage means and the detection information relating to the user's voice given from the outside. The user position specifying means for specifying the position of the user and the call determination means determining that the user's voice is a voice indicating the call of the robot, and the robot position specified by the robot position specifying means and the user position specifying. Based on the user position information specified by the means and the map information stored in the map storage means, a route calculation means for calculating a movement route from the robot to the user's location, and a movement calculated by the route calculation means A movement control means for generating a movement control signal for the robot to move the robot along the movement path based on the path information is provided.

請求項1に係るロボット誘導システムによれば、検知装置によって、ロボットから発信された無線信号やユーザから発せられた音声が検知されてサーバへ無線送信される。そして、サーバにおいて、当該検知装置から送信されてきた検知情報と、該サーバに予め記憶された地図情報とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記検知装置から送信されてきたユーザの音声に関する検知情報と、サーバに予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザがロボットを呼び寄せているかが判定され、ロボットを呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿って無線によりロボットの移動が制御される。ロボットはサーバから無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。このような構成により、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボットの自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボットが移動するので、ロボットの移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない(自己位置認識精度が良い)、また、少なくとも1つの地図情報を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない(状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない)、また、例えば各部屋に少なくとも1つの検知装置(ユーザの音声を検知するもの)が設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない(ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない)、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザへの心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザは音声によりロボットを呼び寄せるので、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システムを提供することができる。   According to the robot guidance system of the first aspect, the detection device detects a wireless signal transmitted from the robot or a voice emitted from the user and wirelessly transmits it to the server. In the server, the robot position and the user position are specified based on the detection information transmitted from the detection device and the map information stored in advance in the server, and the user transmitted from the detection device. If it is determined whether the user is calling the robot by comparing the detection information regarding the voice of the voice and the calling command information stored in the server in advance, and if it is determined that the user is calling the robot, the specified robot position The movement path from the user to the user position is calculated, and the movement of the robot is controlled wirelessly along the movement path. The robot moves to the user position based on the movement control signal transmitted wirelessly from the server. With such a configuration, no marker is required, that is, the robot's self-position recognition can be performed flexibly without depending on the marker, and the movement calculated based on the specified robot position, user position, and map information Since the robot moves along the route, errors in self-position recognition do not accumulate with the movement of the robot (good self-position recognition accuracy), and it is only necessary to store at least one piece of map information. Does not require an accumulated image (the accumulated image cannot be referred to due to a change in the situation, and it is not difficult to specify the position with the image in a place where uniform or illumination changes). Since at least one detection device (one that detects the user's voice) needs to be installed in the room, a huge number of switches are not required (user level) Is not dependent on the location of the switch), and no camera installation is required, which does not impose a psychological burden on the user by the camera. It is possible to provide a robot guidance system that does not need to carry a device, and that is easy to use with a simple configuration and can reliably guide a robot to a place where a user is present.

請求項2に係るロボット誘導システムによれば、経路算出手段によって、ロボットからユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であればロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出されるので、簡易な計算方法によって迅速に移動経路を算出することができる。   According to the robot guidance system according to claim 2, a straight route from the robot to the user is assumed by the route calculation means, and when the obstacle exists on the assumed straight route, a predetermined direction from the straight route is obtained. Search around the open part where there is no obstacle, and fix the straight path from the robot to the effective open part if the open part found by the search can reach the user Since the movement route is calculated by repeating the calculation process, the movement route can be quickly calculated by a simple calculation method.

請求項3に係るロボット誘導システムによれば、信号発信手段によって所定の無線信号として超音波信号が発信されるので、すなわちロボットから、高い指向性と強度を有する超音波信号が発信されるので、この超音波信号の情報を用いて正確且つ確実にロボットの位置を特定することができる。   According to the robot guidance system according to claim 3, since the ultrasonic signal is transmitted as a predetermined radio signal by the signal transmission means, that is, the ultrasonic signal having high directivity and strength is transmitted from the robot. The position of the robot can be specified accurately and reliably using the information of the ultrasonic signal.

請求項4に係るロボット誘導システムによれば、検知装置が、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされるので、上記角錐状又は半球状の筐体の底面側を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、検知装置による、ロボットからの無線信号やユーザからの音声の、全方向からの受信が容易となる、すなわち当該無線信号及び音声を確実に検知することができ、ひいてはより正確且つ確実にロボットの位置及びユーザの位置を特定することができる。   According to the robot guidance system of the fourth aspect, the detection device has a plurality of sensors that detect predetermined radio signals transmitted from the robot and voices emitted from the user on the outer peripheral surface of the pyramid or hemispherical housing. Since the plurality of microphones for detecting the above are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction, the bottom side of the pyramid-shaped or hemispherical housing is attached to the ceiling surface or wall surface of the room, for example. Thus, it becomes easy to receive the wireless signal from the robot and the sound from the user from all directions by the detection device, that is, the wireless signal and the sound can be reliably detected, and more accurately and reliably. The position of the robot and the position of the user can be specified.

請求項5に係るロボット誘導システムによれば、信号発信手段が所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路算出手段によって、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じてロボットからユーザの居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、移動制御手段によって、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボットの移動が制御されるので、仮にロボットが何らかのアクシデントで当初の移動経路から逸脱したとしても、ロボット(信号発信手段)が定期的に発信する無線信号に応じて逐次算出されるロボットの最新位置に基づいて算出された移動経路に沿ってユーザが居るところまで確実にロボットを移動させることが可能となる。   According to the robot guidance system of the fifth aspect, the signal transmission means is provided with a function of periodically transmitting a predetermined radio signal, and the path calculation means periodically transmits the predetermined radio signal by the signal transmission means. The movement route from the robot to the user's location is recalculated and updated in response to an outgoing call, and the movement control unit controls the movement of the robot based on the movement route information updated by the route calculation unit. Therefore, even if the robot deviates from the original movement route due to some accident, it is calculated based on the latest position of the robot that is sequentially calculated according to the radio signal periodically transmitted by the robot (signal transmission means). Thus, the robot can be reliably moved to the place where the user is along the moving path.

請求項6に係るロボット制御装置によれば、外部から与えられるロボットの発信信号に関する検知情報及び外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報と、ロボット制御装置に予め記憶された地図情報とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記ユーザの音声に関する検知情報と、サーバに予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザがロボットを呼び寄せているかが判定され、ロボットを呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿ってロボットを移動させるための移動制御信号が生成される。ロボット制御装置がこのような構成を備えたものされるので、ロボットを誘導するシステムにおいてこのロボット制御装置を用いることで、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボットの自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボットが移動するので、ロボットの移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない(自己位置認識精度が良い)、また、少なくとも1つの地図情報を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない(状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない)、また、ロボット制御装置の外部において例えば各部屋にユーザの音声を検知するもの(検知装置)が少なくとも1つ設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない(ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない)、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザへの心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザは音声によりロボットを呼び寄せるので、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能となる。   According to the robot control device of the sixth aspect of the present invention, based on detection information relating to the robot's transmission signal given from outside, detection information relating to the user's voice given from outside, and map information stored in advance in the robot control device. The robot position and the user position are specified, and it is determined whether the user is calling the robot by comparing the detection information related to the user's voice with the calling command information stored in the server in advance. If it is determined that the robot is moving, a movement path from the identified robot position to the user position is calculated, and a movement control signal for moving the robot along the movement path is generated. Since the robot control device is provided with such a configuration, by using this robot control device in the system for guiding the robot, the marker becomes unnecessary, that is, the robot self-position is flexibly recognized without depending on the marker. In addition, since the robot moves along the movement path calculated based on the specified robot position and user position and map information, self-position recognition errors do not accumulate with the movement of the robot (self (Position recognition accuracy is good), and it is only necessary to store at least one piece of map information, and a huge amount of accumulated image is not required (the accumulated image cannot be referred to due to a change in situation, It is not difficult to specify the position of the image in a place where the temperature changes). Since at least one device that detects the user's voice (detection device) needs to be installed in each room, an enormous number of switches are not required (specification of the user position does not depend on the switch installation location). The installation of the camera becomes unnecessary, and the user is not burdened with the psychological burden of the camera. Further, since the user calls the robot by voice, it is not necessary for the user to always carry the device. This makes it easy to use and reliably guides the robot to the place where the user is.

図1は、本発明の一実施形態に係るロボット誘導システム1の概略構成図である。ロボット誘導システム1は、ユーザによる呼び寄せ(呼び出し)に応じて、ロボットを、該ロボットから離れた場所に居るユーザ、すなわち例えば家屋等においてロボットが居る部屋とは別の部屋に居るユーザのところへ移動させるべく誘導する(ロボット誘導を行う)ためのシステムである。ロボット誘導システム1は、ロボット2、センサユニット3及びサーバ4を備えている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a robot guidance system 1 according to an embodiment of the present invention. The robot guidance system 1 moves the robot to a user who is away from the robot, that is, a user who is in a room different from the room where the robot is located, for example, in a house in response to a call (call) by the user. It is a system for guiding to perform (robot guidance). The robot guidance system 1 includes a robot 2, a sensor unit 3, and a server 4.

ロボット2は、歩行型ロボット(例えば二足歩行型ロボット)や車輪型ロボットなどの自律的に移動可能(自走可能)なロボットである。ロボット2は、図2のブロック図に示すように、ロボット信号発信部21、サーバ通信部22、移動用駆動部23及び駆動制御部24を備えている。ロボット信号発信部21は、ロボット位置の計測(ロボットの測位)に用いる無線信号(ロボット信号という)を発信するものである。ここでは、ロボット信号発信部21はロボット信号として超音波信号を発信する。超音波信号は高い指向性と強度とを有する信号であることから、後述するようにロボットの測位が容易となる。この超音波の代わりに或る波長を有した光、例えば赤外線光や可視光を用いてもよい。ロボット信号はここでの超音波のように高い指向性と強度とを有する信号であることが好ましいが、要は、ロボットの測位が可能となるものであれば何れの信号でもよい。   The robot 2 is an autonomously movable (self-propellable) robot such as a walking robot (for example, a biped robot) or a wheel robot. As shown in the block diagram of FIG. 2, the robot 2 includes a robot signal transmission unit 21, a server communication unit 22, a movement drive unit 23, and a drive control unit 24. The robot signal transmitter 21 transmits a radio signal (referred to as a robot signal) used for measuring the robot position (positioning of the robot). Here, the robot signal transmitter 21 transmits an ultrasonic signal as a robot signal. Since the ultrasonic signal is a signal having high directivity and intensity, positioning of the robot is facilitated as will be described later. Instead of this ultrasonic wave, light having a certain wavelength, for example, infrared light or visible light may be used. The robot signal is preferably a signal having high directivity and intensity like the ultrasonic wave here, but any signal may be used as long as the robot can be positioned.

サーバ通信部22は、サーバ4との無線通信を行うもの(I/F;インターフェイス)であり、ここではサーバ4から発信された信号(後述のロボット移動制御信号)を受信する。移動用駆動部23は、ロボット2を移動させるための駆動部であり、例えば歩行型ロボットの場合は脚部を歩行駆動させるための駆動モータやシリンダ駆動部等であり、車輪型ロボットの場合は車輪を回転駆動させる駆動モータ等である。駆動制御部24は、ロボット2各部の駆動を制御するものである。駆動制御部24は、サーバ通信部22により受信された上記ロボット移動制御信号に基づいて、ロボット2を所定の目的位置に移動させるべく移動用駆動部23の駆動を制御する。   The server communication unit 22 performs wireless communication with the server 4 (I / F; interface), and receives a signal (robot movement control signal described later) transmitted from the server 4 here. The movement drive unit 23 is a drive unit for moving the robot 2. For example, in the case of a walking robot, the movement drive unit 23 is a drive motor or a cylinder drive unit for driving a leg to walk, and in the case of a wheeled robot. A drive motor that rotates the wheels. The drive control unit 24 controls driving of each part of the robot 2. Based on the robot movement control signal received by the server communication unit 22, the drive control unit 24 controls driving of the movement drive unit 23 to move the robot 2 to a predetermined target position.

センサユニット3は、ロボット2から発信される超音波信号や、ユーザから発せられる音声を受信して、これら信号情報をサーバ4へ転送(送信)するものである。センサユニット3は、図3のブロック図に示すように、ロボット信号受信部31、音声受信部32及びサーバ通信部33を備えている。ロボット信号受信部31は、ロボット2から発信された超音波信号(ロボット信号)を受信するものである。ロボット信号受信部31は、超音波を受信するための超音波受信機、例えば複数の超音波センサからなる。音声受信部32は、ユーザにより発せられた音声(言葉)を受信するものであり、例えば当該音声を収集するマイク(マイクロホン)である。サーバ通信部33は、サーバ4との無線通信を行うもの(I/F;インターフェイス)である。ここでは、サーバ通信部33は、ロボット信号受信部31により受信した超音波信号を所定の通信用信号に変換して(この変換した信号も超音波信号と表現する)サーバ4へ送信する。また、音声受信部32により受信した音声を所定の通信用信号つまり音声信号に変換してサーバ4へ送信する。なお、センサユニット3は、後述のように例えば家屋の部屋数などに応じて複数個備えられている。   The sensor unit 3 receives an ultrasonic signal transmitted from the robot 2 and a voice emitted from the user, and transfers (transmits) the signal information to the server 4. As shown in the block diagram of FIG. 3, the sensor unit 3 includes a robot signal receiving unit 31, a voice receiving unit 32, and a server communication unit 33. The robot signal receiving unit 31 receives an ultrasonic signal (robot signal) transmitted from the robot 2. The robot signal receiving unit 31 includes an ultrasonic receiver for receiving ultrasonic waves, for example, a plurality of ultrasonic sensors. The voice receiving unit 32 receives voice (words) uttered by the user, and is, for example, a microphone (microphone) that collects the voice. The server communication unit 33 performs wireless communication with the server 4 (I / F; interface). Here, the server communication unit 33 converts the ultrasonic signal received by the robot signal receiving unit 31 into a predetermined communication signal (this converted signal is also expressed as an ultrasonic signal) and transmits the signal to the server 4. The voice received by the voice receiving unit 32 is converted into a predetermined communication signal, that is, a voice signal, and transmitted to the server 4. As will be described later, a plurality of sensor units 3 are provided according to the number of rooms in a house, for example.

ところで、センサユニット3は、例えば図5(a)の斜視図及び図5(b)の上面図に示すような、所謂ピラミッド型の形状すなわち四角錐体に構成されている。この四角錐体の四方の側面部における例えば符号301で示す中央部近傍には、上記超音波センサ及びマイクが設けられている。すなわち、センサユニット3の外周面に超音波センサ及びマイクが周方向に沿って所定間隔で配置されている。このような構成により、センサユニット3の符号302で示す底面側を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、センサユニット3による、全方向からの超音波信号や音声の受信が容易となる、すなわち当該超音波信号及び音声を確実に検知することができる。また、当該複数の超音波センサやマイクすなわちセンサユニット3の四方に配置された各超音波センサやマイクによる、信号発信源(ロボット2、ユーザ)から発信された信号の受信強度の違いや、各超音波センサやマイクに対する信号発信源(ロボット2、ユーザ)からの信号到達時間の違いが生じるような信号受信を行うことができ、この受信情報に基づいて後述のサーバ4によるロボット2やユーザの測位計算が可能となる。なお、センサユニット3の形状は上記四角錐体(四角錐状)に限らず、三角或いは五角以上の角錐体でもよいし、角錐体状でなく例えば半球状や円盤状など、任意の形状が採用可能である。超音波センサやマイクの配置や個数等も任意でよい。ただし、これら半球状や円盤状の場合も、外周面(外面部)に複数の超音波センサ及びマイクが周方向に沿って所定間隔で配置されるような構成が好ましい。   By the way, the sensor unit 3 is configured in a so-called pyramid shape, that is, a quadrangular pyramid as shown in a perspective view of FIG. 5A and a top view of FIG. 5B, for example. For example, the ultrasonic sensor and the microphone are provided in the vicinity of the center indicated by reference numeral 301 in the four side surfaces of the quadrangular pyramid. That is, ultrasonic sensors and microphones are arranged on the outer peripheral surface of the sensor unit 3 at predetermined intervals along the circumferential direction. With such a configuration, the sensor unit 3 can easily receive ultrasonic signals and sound from all directions by attaching the bottom surface side indicated by reference numeral 302 of the sensor unit 3 to the ceiling surface or wall surface of the room, for example. That is, the ultrasonic signal and sound can be reliably detected. In addition, the difference in the reception intensity of the signal transmitted from the signal transmission source (robot 2, user) by the ultrasonic sensors and microphones arranged in the four directions of the plurality of ultrasonic sensors and microphones, that is, the sensor unit 3, It is possible to receive a signal that causes a difference in signal arrival time from the signal transmission source (robot 2, user) to the ultrasonic sensor or microphone. Positioning calculation is possible. The shape of the sensor unit 3 is not limited to the above-mentioned quadrangular pyramid (tetragonal pyramid shape), but may be a triangular or pentagonal pyramid shape, or an arbitrary shape such as a hemispherical shape or a disc shape instead of the pyramid shape. Is possible. The arrangement and number of ultrasonic sensors and microphones may be arbitrary. However, even in the case of these hemispheres and discs, a configuration in which a plurality of ultrasonic sensors and microphones are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction on the outer peripheral surface (outer surface portion) is preferable.

サーバ4は、各種プログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)、一時的にデータを保管するRAM(Random Access Memory)、及び上記各種プログラム等をROMから読み出して実行するマイクロコンピュータ等からなり、ロボット誘導システム1における各種計算処理を行うもの(計算処理サーバ)、例えばPC(パーソナルコンピュータ)〜である。ここではサーバ4は、ロボット2及びユーザの測位計算やロボット2の移動における経路計算、或いはロボット2の移動制御を行う。サーバ4は、図4のブロック図に示すように、センサ通信部41、マップ情報記憶部42、ロボット位置特定部43、音声情報記憶部44、呼寄せ判定部45、ユーザ位置特定部46、経路計算部47、ロボット移動制御部48及びロボット通信部49を備えている。   The server 4 includes a ROM (Read Only Memory) that stores various programs and the like, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, and a microcomputer that reads and executes the various programs from the ROM. It is one (calculation processing server) that performs various types of calculation processing in the guidance system 1, such as a PC (personal computer). Here, the server 4 performs positioning calculation of the robot 2 and the user, route calculation in movement of the robot 2, or movement control of the robot 2. As shown in the block diagram of FIG. 4, the server 4 includes a sensor communication unit 41, a map information storage unit 42, a robot position specification unit 43, a voice information storage unit 44, a call determination unit 45, a user position specification unit 46, a route A calculation unit 47, a robot movement control unit 48, and a robot communication unit 49 are provided.

センサ通信部41は、センサユニット3との無線通信を行うもの(I/F;インターフェイス)である。センサ通信部41は、センサユニット3(サーバ通信部33)から発信された信号すなわちセンサユニット3によって転送されてきたロボット2の超音波信号やユーザの音声信号を受信する。マップ情報記憶部42は、ロボット2の移動環境における障害物の配置に関する地図情報、例えば家屋内の見取り図(前記障害物としての部屋間の仕切り部つまり壁などが記載された間取り図)の情報を予め記憶(蓄積、登録)するものである。   The sensor communication unit 41 performs wireless communication with the sensor unit 3 (I / F; interface). The sensor communication unit 41 receives a signal transmitted from the sensor unit 3 (server communication unit 33), that is, an ultrasonic signal of the robot 2 or a user voice signal transferred by the sensor unit 3. The map information storage unit 42 stores map information related to the arrangement of obstacles in the moving environment of the robot 2, for example, information on a floor plan in the house (a floor plan in which partitions between rooms as the obstacles, that is, walls and the like are described). It is stored (accumulated and registered) in advance.

ロボット位置特定部43は、センサ通信部41により受信されたロボット2の超音波信号の情報に基づいて、上記見取り図中におけるロボット2の位置を特定するものである。ロボット位置特定部43は、ロボット2の測位計算を行う、すなわち例えば、複数のセンサユニット3のうちの何れのセンサユニット3から信号が届いているかによって、ロボット2が何れのセンサユニット3が設置されている場所(部屋)に居るのかを算出するとともに、このセンサユニット3に対するロボット2の位置を算出する。このセンサユニット3に対するロボット2の位置の算出方法は、例えば図5に示すセンサユニット3(1つのセンサユニット3)内の複数の超音波センサそれぞれからサーバ通信部33を介して送信されてくる超音波信号の、サーバ4(センサ通信部41)への到達時間差や強度差の情報に基づいて、当該超音波信号を受信したセンサユニット3からどの方向に且つどれ位の距離離れたところにロボット2が位置しているのかを計算する方法であってもよい。ロボット位置特定部43は、上記測位計算により求めたロボット位置を見取り図に反映することで、見取り図中の何れの場所にロボット2が位置しているかを特定する。このロボット位置の見取り図への反映とは、例えばマップ情報記憶部42における見取り図の情報と、当該測位計算により求めたロボット位置の情報とを関連付けする処理(例えば合成処理)を行う。なお、センサユニット3の設置位置の情報は、予め見取り図の情報に関連付けられているものとする。   The robot position specifying unit 43 specifies the position of the robot 2 in the sketch based on the information of the ultrasonic signal of the robot 2 received by the sensor communication unit 41. The robot position specifying unit 43 performs positioning calculation of the robot 2, that is, which sensor unit 3 is installed in the robot 2 depending on, for example, which sensor unit 3 of the plurality of sensor units 3 has received the signal. The position of the robot 2 with respect to the sensor unit 3 is calculated. The method for calculating the position of the robot 2 with respect to the sensor unit 3 is, for example, an ultrasonic signal transmitted from each of a plurality of ultrasonic sensors in the sensor unit 3 (one sensor unit 3) shown in FIG. Based on the information on the arrival time difference and intensity difference of the sound wave signal to the server 4 (sensor communication unit 41), the robot 2 is located in which direction and how far away from the sensor unit 3 that has received the ultrasonic signal. It may be a method of calculating whether or not is located. The robot position specifying unit 43 specifies where the robot 2 is located in the sketch by reflecting the robot position obtained by the positioning calculation in the sketch. The reflection of the robot position on the floor plan includes, for example, a process (for example, a synthesis process) for associating the floor plan information in the map information storage unit 42 with the robot position information obtained by the positioning calculation. In addition, the information of the installation position of the sensor unit 3 shall be linked | related with the information of a sketch beforehand.

音声情報記憶部44は、ユーザによるロボット2の呼び寄せに関する音声情報を、予め「ユーザ呼寄せ(呼出し)命令語」として記憶(蓄積、登録)するものである。呼寄せ判定部45は、ユーザがロボット2を呼び寄せているか(“ロボット呼び寄せ”であるか)否かを判定するものである。呼寄せ判定部45は、センサ通信部41により受信されたユーザの音声(言葉)と、音声情報記憶部44に記憶されているユーザ呼寄せ命令語との比較処理を行い、これらが合致する場合はユーザがロボット2を呼び寄せていると判定し、合致しない場合には当該呼び寄せではないと判定する。なお、この比較処理は、音声波形(声紋)を比較するなど任意の方法が採用可能である。   The voice information storage unit 44 stores (accumulates and registers) voice information related to the user's calling of the robot 2 as a “user calling (calling) command word” in advance. The call determination unit 45 determines whether the user is calling the robot 2 (“robot call”). The call determination unit 45 performs a comparison process between the user's voice (word) received by the sensor communication unit 41 and the user call command word stored in the voice information storage unit 44, and these match. Determines that the user is calling the robot 2, and determines that it is not the call if it does not match. In addition, this comparison process can employ | adopt arbitrary methods, such as comparing a speech waveform (voiceprint).

ユーザ位置特定部46は、センサ通信部41により受信されたユーザの音声の情報に基づいて、上記見取り図中におけるユーザの位置を特定するものである。ユーザ位置特定部46は、ユーザの測位計算を行う、すなわち例えば、複数のセンサユニット3のうちの何れのセンサユニット3から信号が届いているかによって、ユーザが何れのセンサユニット3が設置されている場所(部屋)に居るのかを算出するとともに、このセンサユニット3に対するユーザの位置を算出する。このセンサユニット3に対するユーザの位置の算出方法は、例えば図5に示すセンサユニット3(1つのセンサユニット3)内の複数のマイクそれぞれからサーバ通信部33を介して送信されてくる音声信号の、サーバ4(センサ通信部41)への到達時間差や強度差の情報に基づいて、当該音声信号を受信したセンサユニット3からどの方向に且つどれ位の距離離れたところにユーザが位置しているのかを計算する方法であってもよい。また、ユーザ位置特定部46は、上記“ロボット呼び寄せ”であると判定された場合、この特定したユーザ位置を見取り図に反映する。すなわち上記と同様、マップ情報記憶部42における見取り図の情報と、当該当該測位計算により求めたユーザ位置の情報とを関連付けする処理を行う。   The user position specifying unit 46 specifies the position of the user in the floor plan based on the user's voice information received by the sensor communication unit 41. The user position specifying unit 46 performs positioning calculation of the user, that is, which sensor unit 3 is installed by the user depending on, for example, which sensor unit 3 of the plurality of sensor units 3 has received the signal. While calculating whether it is in a place (room), the position of the user with respect to the sensor unit 3 is calculated. The calculation method of the position of the user with respect to the sensor unit 3 is, for example, an audio signal transmitted from each of the plurality of microphones in the sensor unit 3 (one sensor unit 3) shown in FIG. Based on information on arrival time difference and intensity difference to the server 4 (sensor communication unit 41), in which direction and at what distance the user is located from the sensor unit 3 that has received the audio signal. It may be a method of calculating. Further, when it is determined that the “robot calling” is performed, the user position specifying unit 46 reflects the specified user position on the drawing. That is, similarly to the above, the process of associating the sketch information in the map information storage unit 42 with the user position information obtained by the positioning calculation is performed.

経路計算部47は、見取り図と、ロボット2とユーザの位置との位置の情報、すなわち上記ロボット位置とユーザ位置とが関連付けられた見取り図の情報に基づいて、ロボット2が居る位置からユーザが居る位置までのロボット2の移動経路の計算(経路計算という)を行うものである。この経路計算の具体的な方法については後述する。   The route calculation unit 47 determines the position where the user is located from the position where the robot 2 is based on the floor plan and information on the position of the robot 2 and the user position, that is, the information on the floor plan where the robot position and the user position are associated with each other. The movement path of the robot 2 up to this point is calculated (referred to as path calculation). A specific method of this route calculation will be described later.

ロボット移動制御部48は、経路計算部47による経路計算により決定された移動経路に沿って、ユーザのところまでロボット2を移動させるよう該ロボット2の移動動作を制御するものである。ロボット移動制御部48は、当該ロボット2の移動動作を制御する信号(ロボット移動制御信号という)をロボット2に対して出力する。ロボット通信部49は、ロボット2との無線通信を行うもの(I/F;インターフェイス)である。ここでは、ロボット通信部49は、上記ロボット移動制御信号をロボット2(サーバ通信部22)へ送信する。なお、サーバ4は、図1に示すように、FTTH(Fiber To The Home)などの通信規格を用いて他の機器やインターネットに接続可能な機能を備えていてもよい。   The robot movement control unit 48 controls the movement operation of the robot 2 so as to move the robot 2 to the user along the movement route determined by the route calculation by the route calculation unit 47. The robot movement control unit 48 outputs a signal for controlling the movement operation of the robot 2 (referred to as a robot movement control signal) to the robot 2. The robot communication unit 49 performs wireless communication with the robot 2 (I / F; interface). Here, the robot communication unit 49 transmits the robot movement control signal to the robot 2 (server communication unit 22). As shown in FIG. 1, the server 4 may have a function capable of connecting to other devices and the Internet using a communication standard such as FTTH (Fiber To The Home).

ここで、上記構成を備えたロボット誘導システム1における、ロボット2がユーザにより呼び寄せられてユーザの居る場所まで誘導される手順について、実際の例を挙げて順に図6〜10を用いて説明する。先ず図6に示すように、ロボット誘導システム1が、複数の部屋例えば部屋51〜55を有する家屋5内(住居内、屋内)に配置されているとする。ただし、図6に示す部屋51〜55は同一フロアに有るものとする。各部屋にはセンサユニット3が設置されている。センサユニット3は各部屋に少なくとも1つ備えられていればよく、例えば部屋の天井に取り付けられている。また、部屋54には1つのサーバ4が設置されている。ただし、サーバ4は部屋51〜55における何れの部屋に設置されてもよいし、図6に示すフロアの部屋とは別のフロアの部屋に設置されていてもよい。要は、ロボット2及びセンサユニット3と無線通信が可能な場所であれば任意の場所に設置してよい。また、ロボット2が、現在、部屋51に居るものとする。なお、サーバ4には、家屋5の各部屋51〜55が示された符号50で示す見取り図(見取り図50)の情報が事前に登録されている。また、各部屋には図6の符号56で示す箇所のように所定数の出入り口(開放部という)が有る。ただし、通常、部屋の出入り口には所定のドアが設けられているが、このドアの開閉については、ロボット2側の技術問題(ロボット2自身のドア開閉機能により解決されるもの)であるため、ここではドアが無いものとする。   Here, in the robot guidance system 1 having the above-described configuration, a procedure in which the robot 2 is called by the user and guided to the place where the user is present will be described in order with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 6, it is assumed that the robot guidance system 1 is arranged in a house 5 (inside a house, indoors) having a plurality of rooms, for example, rooms 51 to 55. However, the rooms 51 to 55 shown in FIG. 6 are on the same floor. A sensor unit 3 is installed in each room. It is sufficient that at least one sensor unit 3 is provided in each room. For example, the sensor unit 3 is attached to the ceiling of the room. One server 4 is installed in the room 54. However, the server 4 may be installed in any room in the rooms 51 to 55, or may be installed in a room on a different floor from the room on the floor shown in FIG. In short, the robot 2 and the sensor unit 3 may be installed in any place as long as wireless communication is possible. Further, it is assumed that the robot 2 is currently in the room 51. In the server 4, information of a floor plan (plan 50) indicated by reference numeral 50 indicating each room 51 to 55 of the house 5 is registered in advance. Each room has a predetermined number of entrances (referred to as open portions) as indicated by the reference numeral 56 in FIG. However, although a predetermined door is usually provided at the entrance of the room, this door opening / closing is a technical problem on the robot 2 side (which is solved by the door opening / closing function of the robot 2 itself). Here, it is assumed that there is no door.

次に図7において、ロボット2から超音波信号が発信される。ロボット2はこの超音波信号を定期的に発信する。部屋51に設置されているセンサユニット3が、複数の超音波センサによってこのロボット2からの超音波信号を受信し、その信号をサーバ4へ転送する。サーバ4は、この部屋51のセンサユニット3から送信されてくる超音波信号に基づいて、ロボット2がこのセンサユニット3が設置されている部屋51に居ることを算出するともに、この部屋51のセンサユニット3(同一のセンサユニット3内)における各超音波センサから送信されてくる超音波信号に基づいて、上記到達時間差や強度差からこのセンサユニット3に対するロボット2の位置を算出することでロボット2の測位計算を行い、符号20で示すように、この測位結果(ロボット2の位置)を上記見取り図50に反映する。なお、サーバ4は、ロボット2から定期的に発信される超音波信号に基づいて、例えばこの超音波信号をセンサユニット3を介して受信する都度、上記と同様に測位計算を行い、ロボット2の最新の位置を見取り図50に反映する。これにより、ロボット2が図7で示す位置から移動したとしても、見取り図50上のロボット2の位置が更新される。   Next, in FIG. 7, an ultrasonic signal is transmitted from the robot 2. The robot 2 periodically transmits this ultrasonic signal. The sensor unit 3 installed in the room 51 receives the ultrasonic signal from the robot 2 by a plurality of ultrasonic sensors and transfers the signal to the server 4. Based on the ultrasonic signal transmitted from the sensor unit 3 in the room 51, the server 4 calculates that the robot 2 is in the room 51 in which the sensor unit 3 is installed, and also detects the sensor in the room 51. Based on the ultrasonic signal transmitted from each ultrasonic sensor in the unit 3 (in the same sensor unit 3), the position of the robot 2 with respect to the sensor unit 3 is calculated from the arrival time difference and the intensity difference. The positioning result (the position of the robot 2) is reflected in the sketch 50 as indicated by reference numeral 20. The server 4 performs positioning calculation in the same manner as described above, for example, every time the ultrasonic signal is received via the sensor unit 3 based on the ultrasonic signal periodically transmitted from the robot 2. The latest position is taken and reflected in the drawing 50. Thereby, even if the robot 2 moves from the position shown in FIG. 7, the position of the robot 2 on the sketch 50 is updated.

次に図8において、ユーザ6が部屋55に居るとする。ユーザ6が例えば「ちょっと来て」といったロボット2を呼び寄せるための予め決められている音声(言葉)を発する(発声する)と、この部屋55に設置されているセンサユニット3の複数のマイクがこの音声を受信し、サーバ4へ転送する。サーバ4は、この転送されてきた音声信号と事前に登録されている上記ユーザ呼寄せ命令語とを比較し、これらが合致した場合、“ロボット呼び寄せ”と判定する(サーバ4は謂わば音声認識により当該ロボット呼び寄せと判定する)。そして、当該ロボット呼び寄せであると判定された場合、上記図7におけるロボット2の測位計算と同様に、当該センサユニット3から送信されてくる音声信号に基づいてユーザ6の測位計算を行い、符号60で示すように、この測位結果(ユーザ6の位置)を上記見取り図50に反映する。   Next, in FIG. 8, it is assumed that the user 6 is in the room 55. When the user 6 utters (speaks) a predetermined voice (word) for calling the robot 2 such as “just come”, a plurality of microphones of the sensor unit 3 installed in the room 55 The voice is received and transferred to the server 4. The server 4 compares the transferred voice signal with the previously registered user call command word, and if they match, the server 4 determines “robot call” (the server 4 is so-called voice recognition). To determine that the robot is called.) If it is determined that the robot is called, the positioning calculation of the user 6 is performed based on the audio signal transmitted from the sensor unit 3 in the same manner as the positioning calculation of the robot 2 in FIG. This positioning result (the position of the user 6) is reflected in the sketch 50 as shown in FIG.

そして、図9において、サーバ4は、上記ロボット2の位置及びユーザ6の位置が反映された見取り図50の情報に基づいてロボット2からユーザ6への経路計算を行い、図10において、当該経路計算により求められた経路に沿ってロボット2を移動制御する。ここでは、図10の符号Rで示す経路(経路R)に沿ってロボット2を部屋51から部屋55のユーザ6が居る場所まで移動制御する。この移動制御は、サーバ4からロボット2に例えば無線LAN(Local Area Network)信号で指令する。サーバ4は、当該経路計算により移動経路を求めるとともに、ロボット2の現在の移動位置を常時把握することで、謂わばリアルタイムにロボット2を移動制御する。すなわち、仮に、ロボット2に何らかのアクシデントが生じてロボット2がこの移動経路(予定経路)から逸脱したとしても、ロボット2が定期的に発信する超音波信号に応じて逐次算出されるロボット2の最新位置(このようにサーバ4はロボット2の現在位置を常時把握している)に基づいて、新しい経路を算出し(謂わば軌道修正し)、当該新経路に沿ってユーザ6が居るところまでロボット2を移動制御する。   In FIG. 9, the server 4 calculates the route from the robot 2 to the user 6 based on the information of the sketch 50 reflecting the position of the robot 2 and the position of the user 6, and in FIG. The robot 2 is controlled to move along the route obtained by the above. Here, the robot 2 is controlled to move from the room 51 to the place where the user 6 is in the room 55 along the path (path R) indicated by the symbol R in FIG. This movement control is instructed from the server 4 to the robot 2 by, for example, a wireless LAN (Local Area Network) signal. The server 4 obtains a movement route by the route calculation and constantly grasps the current movement position of the robot 2 to control the movement of the robot 2 in a so-called real time. That is, even if some accident occurs in the robot 2 and the robot 2 deviates from this movement route (planned route), the latest of the robot 2 that is sequentially calculated according to the ultrasonic signal that the robot 2 periodically transmits. Based on the position (in this way, the server 4 always knows the current position of the robot 2), a new route is calculated (the so-called trajectory correction), and the robot is moved to the place where the user 6 is along the new route. 2 is controlled to move.

なお、上記図6〜10で説明した構成のように、ロボット誘導システム1は、システムの各種計算処理を担うサーバ4と無線接続されたセンサユニット3及びロボット2とからなる構成である、すなわちサーバ4と連動する謂わばネットワーク活用型のシムテムであると言える。また、ロボット誘導システム1では、ロボット2において当該各種計算処理(例えば測位計算や経路計算)を行うのではなく、ロボット2とは別のサーバ4において行う、すなわちロボット2の外側に消費電力が大きな計算処理部を設ける構成であるので(ロボット2にこの計算処理部を設ける場合、これに応じてロボット2に大きなバッテリー等を備える必要がある)、ロボット2の構成の簡易化或いは重量低減を図ることが可能となる。また、このようにロボット2の複雑化或いは高重量化を気にすることなく本実施形態における測位計算や経路計算といった計算処理以外にも様々な処理をサーバ4側で実行できるという汎用性(ロボット誘導システム1を用いたサービス展開に関する応用性)も高くなる。   6 to 10, the robot guidance system 1 is configured by a server 4 that performs various calculation processes of the system, a sensor unit 3 and a robot 2 that are wirelessly connected, that is, a server. It can be said that this is a so-called network-utilized shimtem that works with 4. In the robot guidance system 1, the robot 2 does not perform the various calculation processes (for example, positioning calculation or route calculation), but performs it in a server 4 different from the robot 2, that is, power consumption is large outside the robot 2. Since the calculation processing unit is provided (when the calculation processing unit is provided in the robot 2, it is necessary to provide the robot 2 with a large battery or the like accordingly), the configuration of the robot 2 is simplified or the weight is reduced. It becomes possible. In addition, the versatility that the server 4 can execute various processes in addition to the calculation process such as the positioning calculation and the route calculation in the present embodiment without worrying about the complexity or weight increase of the robot 2 (robot) The applicability of service deployment using the guidance system 1 is also increased.

ここで、サーバ4(経路計算部47)による経路計算手法の一例について図11〜13を用いて説明する。先ず図11に示すように、ロボット2からユーザ6まで(計算上の仮想的な)直線を引く(経路a)。この直線上に壁等の遮蔽物(障害物)があれば、この直線(経路a)から右回り(左回りでもよい)に部屋51の開放部を探索する。開放部(開放部561)が見つかれば、その開放部561までの経路を固定する(経路b)。次にこの開放部561の位置を基点として、再度、ユーザ6まで直線を引く(経路c)。そして同様に、この直線上に遮蔽物があれば、この直線(経路c)から右回りで次の開放部を探索する。ただし、図12に示すように、この開放部の探索によって開放部562が見つかったとすると、この開放部562を通る経路(経路d’、経路e’)では、ユーザ6まで行き着かない(到達しない)ことになるので、その場合はこの開放部562(経路d’、経路e’)の選択を破棄し、同じ開放部561を基点としてさらに右回りに次の開放部(開放部563)を探索する。上述の部屋51の場合には、この部屋51に有る1つの開放部561がそのままユーザ6に行き着くことが可能な開放部(これを有効な開放部という)であったので、上記開放部(経路)の破棄や次の開放部を探索する計算は不要であったが、この計算方法は最初の部屋51から同様に適用される。   Here, an example of a route calculation method by the server 4 (route calculation unit 47) will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 11, a (calculated virtual) straight line is drawn from the robot 2 to the user 6 (path a). If there are obstacles (obstacles) such as walls on this straight line, the open part of the room 51 is searched for clockwise (or counterclockwise) from this straight line (path a). If the open part (open part 561) is found, the path to the open part 561 is fixed (path b). Next, a straight line is again drawn to the user 6 using the position of the opening 561 as a base point (path c). Similarly, if there is an obstacle on this straight line, the next open part is searched clockwise from this straight line (path c). However, as shown in FIG. 12, if the open part 562 is found by searching for the open part, the route (route d ′, route e ′) passing through the open part 562 does not reach the user 6 (does not reach). In this case, the selection of the opening part 562 (path d ′, path e ′) is discarded, and the next opening part (opening part 563) is searched further clockwise using the same opening part 561 as a base point. To do. In the case of the above-described room 51, since one open part 561 in the room 51 is an open part (this is called an effective open part) that can reach the user 6 as it is, the open part (route) However, this calculation method is similarly applied from the first room 51.

開放部563が有効な開放部であれば、先の基点である開放部561からこの開放部563までの経路(経路d)を、上記経路bの次に進む経路として固定する。このように、新しい開放部(有効な開放部)が見つかる毎に、この開放部までの経路を固定していくことで、図13に示すように、ロボット2からユーザ6までの経路b、d、e、f(図10に示す経路Rに相当する)が決定される。なお、探索した開放部が有効な開放部であるか否かを判定する方法として、例えばロボット2及びユーザ6の位置の情報と見取り図50の情報とから、ユーザ6に行き着くことが不可能な部屋(ここでは部屋52)を求めておき、この部屋の中に入る経路となる開放部が選択されようとしたときにこれを破棄するようにしてもよい。   If the opening portion 563 is an effective opening portion, the route (route d) from the opening portion 561, which is the previous base point, to the opening portion 563 is fixed as a route that follows the route b. In this way, every time a new opening part (effective opening part) is found, the path to the opening part is fixed, so that the paths b and d from the robot 2 to the user 6 as shown in FIG. , E, f (corresponding to the route R shown in FIG. 10) are determined. In addition, as a method for determining whether or not the searched opening part is an effective opening part, for example, a room in which it is impossible to reach the user 6 from the position information of the robot 2 and the user 6 and the information of the sketch 50 (In this case, the room 52) may be obtained, and this may be discarded when an open portion serving as a route entering the room is to be selected.

図14は、ロボット誘導システム1におけるロボット誘導動作の一例を示すフローチャートである。先ずロボット2から超音波信号が発信される(ステップS1)。このロボット2からの超音波信号がセンサユニット3によって受信され(ステップS2)、サーバ4へ転送される(ステップS3)。このセンサユニット3から転送されてきた超音波信号情報に基づいて、サーバ4によってロボット2の測位計算が行われる(ステップS4)とともに、この測位結果(ロボット2の位置)が見取り図50に反映される(ステップS5)。このステップS1〜ステップS5の動作は、ロボット2による超音波信号の定期的な発信に応じて繰り返される。当該ステップS1〜ステップS5の動作が繰り返される都度、ロボット位置(見取り図50にロボット位置が反映された情報)が得られるが、後述のステップS9においてロボット呼び寄せでない場合には、このロボット位置の情報は後述のステップS12における経路計算に用いられない(ステップS6のNO)。   FIG. 14 is a flowchart showing an example of the robot guidance operation in the robot guidance system 1. First, an ultrasonic signal is transmitted from the robot 2 (step S1). The ultrasonic signal from the robot 2 is received by the sensor unit 3 (step S2) and transferred to the server 4 (step S3). Based on the ultrasonic signal information transferred from the sensor unit 3, the server 4 performs positioning calculation of the robot 2 (step S4), and the positioning result (position of the robot 2) is reflected in the sketch 50. (Step S5). The operations in steps S1 to S5 are repeated according to periodic transmission of ultrasonic signals by the robot 2. Each time the operations of Step S1 to Step S5 are repeated, the robot position (information reflecting the robot position in the sketch 50) is obtained. If the robot is not called in Step S9, which will be described later, this robot position information is It is not used for route calculation in step S12 described later (NO in step S6).

一方、センサユニット3によってユーザ6から発せられる音声が受信されると(ステップS7)、この音声信号がサーバ4へ転送される(ステップS8)。次にサーバ4によって、このセンサユニット3から転送されてきた音声信号情報とサーバ4内に予め記憶されている呼び寄せ命令語とが比較(照合)されて“ロボット呼び寄せ”であるか否かが判定される。ロボット呼び寄せであると判定された場合には(ステップS9のYES)、サーバ4によって、この音声信号情報に基づいてユーザ6の測位計算が行われる(ステップS10)とともに、この測位結果(ユーザ6の位置)が見取り図50に反映される(ステップS11)。ロボット呼び寄せでないと判定された場合には(ステップS9のNO)、ステップS7に戻り、ユーザ6から発せられる次の音声の受信を待つことになる。そして、上記ステップS9においてロボット呼び寄せであると判定された場合、上記S11において見取り図50にユーザ6の位置が反映された情報を用いるとともに、上記ステップS5において見取り図50にロボット2の位置が反映された情報を用いて(ステップS6のYES)、サーバ4によって経路計算が行われる(ステップS12)。そして、サーバ4によって、この経路計算により決定された移動経路に沿って、ユーザ6のところまでロボット2を移動させるよう該ロボット2の移動制御が行われる(ステップS13)。なお、上記ロボット2からの定期的な超音波信号発信に応じて繰り返される上記ステップS1〜ステップS6のループ動作によってロボット2の現在位置が更新され、このロボット位置の更新に応じて上記ステップS12における経路計算が行われ、当該再計算された経路に応じてステップS13におけるロボット移動制御が行われる。   On the other hand, when the voice emitted from the user 6 is received by the sensor unit 3 (step S7), this voice signal is transferred to the server 4 (step S8). Next, the server 4 compares (verifies) the audio signal information transferred from the sensor unit 3 with the calling command word stored in advance in the server 4 to determine whether or not “robot calling”. Is done. If it is determined that the robot is called (YES in step S9), the server 4 performs the positioning calculation of the user 6 based on the audio signal information (step S10), and the positioning result (user 6's). (Position) is reflected in the sketch 50 (step S11). If it is determined that the call is not a robot call (NO in step S9), the process returns to step S7 and waits for reception of the next sound from the user 6. If it is determined in step S9 that the robot is called, the information in which the position of the user 6 is reflected in the sketch 50 is used in S11, and the position of the robot 2 is reflected in the sketch 50 in step S5. Using the information (YES in step S6), route calculation is performed by the server 4 (step S12). Then, the movement control of the robot 2 is performed by the server 4 so as to move the robot 2 to the user 6 along the movement route determined by the route calculation (step S13). It should be noted that the current position of the robot 2 is updated by the loop operation of Steps S1 to S6 that is repeated according to periodic transmission of ultrasonic signals from the robot 2, and in Step S12 according to the update of the robot position. Route calculation is performed, and robot movement control in step S13 is performed according to the recalculated route.

図15は、図14に示すステップS12における経路計算処理動作(アルゴリズム)の一例を示すフローチャートである。先ずロボット2の位置からユーザ6の位置までの直線経路(例えば図11に示す経路a)を引く(ステップS21)。この直線上に遮蔽物が有る場合には(ステップS22のYES)、この直線から右回り(左回りでもよい)に開放部を探索する(ステップS23)。開放部が見つかるまで当該右回りに探索していき(ステップS24のNO)、開放部が見つかると(ステップS24のYES)、この開放部がユーザ6に行き着くことが可能な開放部(有効な開放部)であるか判定し、有効な開放部(例えば図11に示す開放部561)である場合には(ステップS25のYES)、この開放部までの直線経路(例えば図11に示す経路cに相当)を固定する(ステップS27)。有効な開放部でないと判定された場合には(ステップS25のNO)、この開放部(例えば図11に示す開放部562)を通る経路案を破棄し(ステップS26)、上記ステップS23に戻り、さらに右回りに開放部を探索する。上記探索によって見つけた有効な開放部を基点として再度、ユーザ6の位置までの直線経路(例えば図11に示す経路c)を引く(ステップS28)。この直線上に遮蔽物が有る場合には(ステップS29のYES)、上記ステップS23に戻り、この直線から右回りに開放部を探索する。この直線上に遮蔽物が無い場合には(ステップS29のNO)、経路(例えば図11に示す経路f)がユーザ6まで行き着いたとして当該経路計算が終了される。上記ステップS22において直線上に遮蔽物が無い場合も同様、この最初に引いた経路がそのままユーザ6に行き着く経路であるとして当該経路計算が終了される。   FIG. 15 is a flowchart showing an example of the route calculation processing operation (algorithm) in step S12 shown in FIG. First, a straight path (for example, path a shown in FIG. 11) from the position of the robot 2 to the position of the user 6 is drawn (step S21). If there is an obstruction on this straight line (YES in step S22), the open part is searched clockwise (may be counterclockwise) from this straight line (step S23). The search continues clockwise until an open part is found (NO in step S24). If an open part is found (YES in step S24), this open part can reach the user 6 (effective open). If it is an effective opening part (for example, the opening part 561 shown in FIG. 11) (YES in step S25), a straight path (for example, a path c shown in FIG. 11) to the opening part is determined. Equivalent) is fixed (step S27). If it is determined that it is not an effective opening part (NO in step S25), the route plan passing through this opening part (for example, the opening part 562 shown in FIG. 11) is discarded (step S26), and the process returns to step S23. Furthermore, the open part is searched clockwise. A straight path (for example, the path c shown in FIG. 11) to the position of the user 6 is drawn again using the effective open part found by the search as a base point (step S28). If there is an obstacle on the straight line (YES in step S29), the process returns to step S23, and the open part is searched clockwise from this straight line. If there is no shielding object on this straight line (NO in step S29), the route calculation is terminated assuming that the route (for example, the route f shown in FIG. 11) has reached the user 6. Similarly, when there is no obstruction on the straight line in step S22, the route calculation is ended assuming that the route drawn first is the route that reaches the user 6 as it is.

以上のように本発明の実施形態に係るロボット誘導システム1によれば、ユーザ6による呼び寄せに応じて、ロボット2を、サーバ4(情報処理装置)による移動制御によりユーザ6の居る場所まで移動させるロボット誘導システム1において、センサユニット3(検知装置)が、ロボット2から発信される所定の無線信号を検知して該検知情報をサーバ4へ無線送信するロボット信号受信部31(ロボット用信号検知手段)と、ユーザ6から発せられる音声を検知して該検知情報をサーバ4へ無線送信する音声受信部32(ユーザ用信号検知手段)とを備えるものとされ、サーバ4が、ロボット2の移動環境における障害物の配置に関する見取り図50(地図情報)を予め記憶するマップ情報記憶部42(地図記憶手段)と、ユーザ6の音声によるロボット2の呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する音声情報記憶部44(命令語記憶手段)と、ロボット信号受信部31から無線送信されてきた検知情報と、音声情報記憶部44に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザ6から発せられた音声がロボット2の呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼寄せ判定部45(呼び寄せ判定手段)と、マップ情報記憶部42に記憶された見取り図50とロボット信号受信部31から無線送信されてきた検知情報とに基づいてロボット2の位置を特定するロボット位置特定部43(ロボット位置特定手段)と、マップ情報記憶部42に記憶された見取り図50と音声受信部32から無線送信されてきた検知情報とに基づいてユーザ6の位置を特定するユーザ位置特定部46(ユーザ位置特定手段)と、ユーザ6から発せられた音声がロボット2の呼び寄せを示す音声であると呼寄せ判定部45により判定された場合に、ロボット位置特定部43により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定部46により特定されたユーザ位置の情報と、マップ情報記憶部42に記憶された見取り図50とに基づいて、ロボット2からユーザ6の居る場所までの移動経路を算出する経路計算部47(経路算出手段)と、経路計算部47により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボット2を移動させるべくロボット2の移動を無線信号を用いて制御するロボット移動制御部48(移動制御手段;この移動制御手段にロボット通信部49を含んでもよい)とを備えるものとされ、ロボット2が、所定の無線信号を発信するロボット信号発信部21(信号発信手段)と、ロボット移動制御部48から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動部23(移動用駆動手段)とを備えるものとされる。   As described above, according to the robot guidance system 1 according to the embodiment of the present invention, the robot 2 is moved to the place where the user 6 is located by the movement control by the server 4 (information processing apparatus) in response to the call by the user 6. In the robot guidance system 1, the sensor unit 3 (detection device) detects a predetermined wireless signal transmitted from the robot 2 and wirelessly transmits the detection information to the server 4 (robot signal detection means). ), And a voice receiving unit 32 (user signal detection means) that detects the voice emitted from the user 6 and wirelessly transmits the detection information to the server 4, and the server 4 has a moving environment of the robot 2. Map information storage unit 42 (map storage means) for storing a sketch 50 (map information) relating to the arrangement of obstacles in advance, and the sound of the user 6 The voice information storage unit 44 (command word storage means) that stores information on the calling command word related to the calling of the robot 2 in advance, the detection information wirelessly transmitted from the robot signal receiving unit 31, and the voice information storage unit 44 store the information. A call determination unit 45 (call determination unit) for determining whether or not the voice uttered by the user 6 is a voice indicating the call of the robot 2 by comparing with the information of the received call instruction word, and map information storage A robot position specifying unit 43 (robot position specifying means) for specifying the position of the robot 2 based on the sketch 50 stored in the unit 42 and the detection information wirelessly transmitted from the robot signal receiving unit 31; and a map information storage unit The user who specifies the position of the user 6 based on the sketch 50 stored in 42 and the detection information wirelessly transmitted from the voice receiving unit 32 When the call determining unit 45 determines that the voice generated from the device specifying unit 46 (user position specifying means) and the voice uttered by the user 6 are sounds indicating the calling of the robot 2, the robot specifying unit 43 specifies the voice. Based on the information on the robot position and the user position specified by the user position specifying unit 46 and the sketch 50 stored in the map information storage unit 42, a movement route from the robot 2 to the place where the user 6 is located is calculated. Based on the route calculation unit 47 (route calculation means) and information on the movement route calculated by the route calculation unit 47, the movement of the robot 2 is controlled using a radio signal so as to move the robot 2 along the movement route. A robot movement control unit 48 (movement control means; the movement control means may include a robot communication unit 49). The robot signal transmitter 21 (signal transmitter) for transmitting a predetermined radio signal, and the movement drive unit 23 (movement) for driving for movement in accordance with the movement control signal wirelessly transmitted from the robot movement controller 48 Drive means).

このように、センサユニット3によって、ロボット2から発信された無線信号やユーザ6から発せられた音声が検知されてサーバ4へ無線送信される。そして、サーバ4において、当該センサユニット3から送信されてきた検知情報と、該サーバ4に予め記憶されている見取り図50とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記センサユニット3から送信されてきたユーザ6の音声に関する検知情報(音声情報)、サーバ4に予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ6がロボット2を呼び寄せているかが判定され、ロボット2を呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿って無線によりロボット2の移動が制御される。ロボット2はサーバ4から無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。   As described above, the sensor unit 3 detects the wireless signal transmitted from the robot 2 and the sound emitted from the user 6 and wirelessly transmits them to the server 4. In the server 4, the robot position and the user position are specified based on the detection information transmitted from the sensor unit 3 and the sketch 50 stored in advance in the server 4, and from the sensor unit 3. It is determined whether the user 6 is calling the robot 2 by comparing the transmitted detection information (voice information) relating to the voice of the user 6 and the calling command information stored in the server 4 in advance. If it is determined that the robot 2 is present, a movement path from the identified robot position to the user position is calculated, and the movement of the robot 2 is controlled wirelessly along the movement path. The robot 2 moves to the user position based on the movement control signal transmitted wirelessly from the server 4.

これにより、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボット2の自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と見取り図とを基に算出された移動経路に沿ってロボット2が移動するので、ロボット2の移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない(自己位置認識精度が良い)、また、少なくとも1つの地図情報(見取り図)を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない(状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない)、また、例えば各部屋に少なくとも1つのセンサユニット3(ユーザ6の音声を検知するもの)が設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない(ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない)、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザ6への心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザ6は音声によりロボット2を呼び寄せるので、ユーザ6が常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボット2をユーザ6の居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システム1を提供することができる。   This eliminates the need for a marker, that is, allows the robot 2 to recognize the position of the robot 2 flexibly without depending on the marker, and along the movement path calculated based on the specified robot position, user position, and sketch. Since the robot 2 moves, self-position recognition errors do not accumulate with the movement of the robot 2 (good self-position recognition accuracy), and it is only necessary to store at least one piece of map information (schematic map). Does not require an enormous amount of accumulated images (the accumulated images cannot be referred to due to changes in the situation, and it is not difficult to specify the location in the place where the uniform or illumination changes), For example, since at least one sensor unit 3 (one that detects the voice of the user 6) needs to be installed in each room, a huge number of switches are required. (The user position is not specified depending on the switch installation location), the installation of the camera is unnecessary, and no psychological burden is imposed on the user 6 by the camera. Therefore, it is possible to provide a robot guidance system 1 that does not require the user 6 to always carry a device, and that is easy to use with a simple configuration and can reliably guide the robot 2 to the place where the user 6 is. Can do.

また、経路計算部47によって、ロボット2からユーザ6までの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に障害物(例えば部屋の壁)が存在する場合に、該直線経路から所定方向回り(例えば右回り)に、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザ6に行き着くことが可能な有効開放部であればロボット2から該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出されるので、簡易な計算方法によって迅速に移動経路を算出することができる。   In addition, when the route calculation unit 47 assumes a straight route from the robot 2 to the user 6 and an obstacle (for example, a wall of a room) exists on the assumed straight route, the route calculation unit 47 rotates around a predetermined direction ( For example, in the clockwise direction, an open part that is a place where no obstacle exists is searched, and if the open part found by the search is an effective open part that can reach the user 6, from the robot 2 to the effective open part Since the movement route is calculated by repeating the calculation process for fixing the straight route, the movement route can be quickly calculated by a simple calculation method.

また、ロボット信号発信部21によって無線信号として超音波信号が発信されるので、すなわちロボット2から、高い指向性と強度を有する超音波信号が発信されるので、この超音波信号の情報を用いて正確且つ確実にロボット2の位置を特定することができる。   Further, since an ultrasonic signal is transmitted as a radio signal by the robot signal transmission unit 21, that is, an ultrasonic signal having high directivity and intensity is transmitted from the robot 2, the information of this ultrasonic signal is used. The position of the robot 2 can be specified accurately and reliably.

また、センサユニット3が、角錐状(図5参照)又は半球状の筐体における外周面に、ロボット2から発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ(超音波センサ)及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされるので、上記角錐状又は半球状の筐体の底面側(図5の符号302で示す面)を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、センサユニット3による、ロボット2からの無線信号やユーザ6からの音声の、全方向からの受信が容易となる、すなわち当該無線信号及び音声を確実に検知することができ、ひいてはより正確且つ確実にロボット2の位置及びユーザ6の位置を特定することができる。   The sensor unit 3 emits a plurality of sensors (ultrasonic sensors) that detect predetermined radio signals transmitted from the robot 2 and a user on the outer peripheral surface of a pyramid-shaped (see FIG. 5) or hemispherical housing. Since the plurality of microphones for detecting the sound to be generated are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction, the bottom side of the pyramid-shaped or hemispherical casing (surface indicated by reference numeral 302 in FIG. 5) is provided. For example, when the sensor unit 3 is attached to a ceiling surface or a wall surface of a room, the wireless signal from the robot 2 and the voice from the user 6 can be easily received from all directions by the sensor unit 3. Therefore, the position of the robot 2 and the position of the user 6 can be specified more accurately and reliably.

また、ロボット信号発信部21が無線信号(超音波信号)を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路計算部47によって、当該ロボット信号発信部21による無線信号の定期的な発信に応じてロボット2からユーザ6の居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、ロボット移動制御部48によって、当該経路計算部47により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボット2の移動が制御されるので、仮にロボット2が何らかのアクシデントで当初の移動経路から逸脱したとしても、ロボット2(ロボット信号発信部21)が定期的に発信する無線信号に応じて逐次算出されるロボット2の最新位置に基づいて算出された移動経路に沿ってユーザ6が居るところまで確実にロボット2を移動させることが可能となる。   In addition, the robot signal transmission unit 21 has a function of periodically transmitting a radio signal (ultrasonic signal). The route calculation unit 47 causes the robot signal transmission unit 21 to periodically transmit a radio signal. Accordingly, the movement route from the robot 2 to the place where the user 6 is present is recalculated and updated, and the robot movement control unit 48 moves the robot 2 based on the information on the movement route updated by the route calculation unit 47. Therefore, even if the robot 2 deviates from the original movement route due to some accident, the robot 2 (robot signal transmission unit 21) is sequentially calculated according to the wireless signal periodically transmitted. The robot 2 can be reliably moved to the place where the user 6 is present along the movement route calculated based on the latest position.

また、本発明の実施形態に係るロボット制御装置(サーバ4;情報処理装置)によれば、ロボット制御装置が、自走可能なロボット2の移動環境における障害物の配置に関する見取り図50(地図情報)を予め記憶するマップ情報記憶部42(地図記憶手段)と、ユーザ6の音声によるロボット2の呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する音声情報記憶部44(命令語記憶手段)と、外部から与えられるユーザ6の音声に関する検知情報と、音声情報記憶部44に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザ6から発せられた音声がロボット2の呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼寄せ判定部45(呼び寄せ判定手段)と、マップ情報記憶部42に記憶された見取り図50と外部から与えられるロボット2の発信信号(例えば超音波信号)に関する検知情報とに基づいてロボット2の位置を特定するロボット位置特定部43(ロボット位置特定手段)と、マップ情報記憶部42に記憶された見取り図50と外部から与えられるユーザ6の音声に関する検知情報とに基づいてユーザ6の位置を特定するユーザ位置特定部46(ユーザ位置特定手段)と、ユーザ6の音声がロボット2の呼び寄せを示す音声であると呼寄せ判定部45により判定された場合に、ロボット位置特定部43により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定部46により特定されたユーザ位置の情報と、マップ情報記憶部42に記憶された見取り図50とに基づいて、ロボット2からユーザ6の居る場所までの移動経路を算出する経路計算部47(経路算出手段)と、経路計算部47により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボット2を移動させるべくロボット2の移動制御信号を生成するロボット移動制御部48(移動制御手段;この移動制御手段にロボット通信部49を含んでもよい)とを備えるものとされる。   Further, according to the robot control apparatus (server 4; information processing apparatus) according to the embodiment of the present invention, the sketch 50 (map information) regarding the arrangement of obstacles in the moving environment of the robot 2 in which the robot control apparatus can self-run. A map information storage unit 42 (map storage unit) that stores information in advance, a voice information storage unit 44 (command word storage unit) that stores in advance information on calling commands relating to the calling of the robot 2 by the voice of the user 6, and The detection information related to the voice of the user 6 given is compared with the information of the calling command stored in the voice information storage unit 44, and whether or not the voice generated from the user 6 is a voice indicating the calling of the robot 2. A call determination unit 45 (call determination unit), a sketch 50 stored in the map information storage unit 42, and the robot 2 given from the outside A robot position specifying unit 43 (robot position specifying means) for specifying the position of the robot 2 based on detection information relating to a transmission signal (for example, an ultrasonic signal), and a sketch 50 stored in the map information storage unit 42 and given from the outside A user position specifying unit 46 (user position specifying means) for specifying the position of the user 6 based on the detected information relating to the voice of the user 6, and a call determination that the voice of the user 6 is a voice indicating the call of the robot 2. When determined by the unit 45, based on the robot position specified by the robot position specifying unit 43 and the user position information specified by the user position specifying unit 46, and the sketch 50 stored in the map information storage unit 42. A route calculation unit 47 (route calculation means) for calculating a movement route from the robot 2 to the place where the user 6 is located, and a route Based on the movement path information calculated by the calculation section 47, a robot movement control section 48 (movement control means; generates movement control signals for moving the robot 2 along the movement path). Robot communication unit 49 may be included).

このように、ロボット制御装置(サーバ4)によって、外部から与えられるロボット2の発信信号に関する検知情報及び外部から与えられるユーザ6の音声に関する検知情報と、該ロボット制御装置に予め記憶されている見取り図50とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記ユーザ6の音声に関する検知情報(音声情報)と、該ロボット制御装置に予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ6がロボット2を呼び寄せているかが判定され、ロボット2を呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿ってロボット2を移動させるための移動制御信号が生成される。   As described above, the robot control device (server 4) detects the detection information related to the transmission signal of the robot 2 given from the outside, the detection information related to the voice of the user 6 given from the outside, and the sketches stored in advance in the robot control device. 50, the robot position and the user position are specified, and the user 6 is compared with the detection information (speech information) relating to the voice of the user 6 and the calling command information stored in advance in the robot control device. It is determined whether the robot 2 is calling the robot 2, and if it is determined that the robot 2 is calling, the movement path from the specified robot position to the user position is calculated, and the robot 2 is moved along the movement path. A movement control signal is generated for this purpose.

ロボット制御装置がこのような構成を備えたものされるので、ロボットを誘導するシステム、例えばロボット誘導システム1においてこのロボット制御装置を用いることで、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボット2の自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボット2が移動するので、ロボット2の移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない(自己位置認識精度が良い)、また、少なくとも1つの地図情報(見取り図)を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない(状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない)、また、ロボット制御装置の外部において例えば各部屋にユーザ6の音声を検知するもの(センサユニット3;検知装置)が少なくとも1つ設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない(ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない)、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザ6への心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザ6は音声によりロボット2を呼び寄せるので、ユーザ6が常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボット2をユーザ6の居る場所まで誘導することが可能となる。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種構成の追加、変更を伴うことが可能であり、例えば以下の変形態様をとることができる。   Since the robot control apparatus is provided with such a configuration, by using this robot control apparatus in a system for guiding a robot, for example, the robot guidance system 1, a marker becomes unnecessary, that is, the robot is flexible without depending on the marker. 2, and the robot 2 moves along the movement path calculated based on the specified robot position and user position and map information. Position recognition errors do not accumulate (good self-position recognition accuracy), and at least one piece of map information (schematic map) only needs to be stored. It may be difficult to locate an image in a place where the image cannot be referred to, or where the image is uniform or changes in lighting. In addition, it is sufficient that at least one device (sensor unit 3; detection device) for detecting the voice of the user 6 is installed in each room, for example, outside the robot control device, so a huge number of switches are required. (The position of the user does not depend on the switch installation location), the installation of the camera is unnecessary, and the psychological burden on the user 6 by the camera is not imposed. Therefore, it is not necessary for the user 6 to always carry the device, and it is easy to use with a simple configuration, and the robot 2 can be reliably guided to the place where the user 6 is. It should be noted that various configurations can be added or changed without departing from the spirit of the present invention, and for example, the following modifications can be taken.

(A)上記実施形態では、センサユニット3に対するロボット2或いはユーザ6の位置の計算を、サーバ4(ロボット位置特定部43、ユーザ位置特定部46)において行う構成としているが、この計算をセンサユニット3において行う構成としてもよい。すなわち、センサユニット3内において、該センサユニット3が備える複数の超音波センサ及びマイクにより検知されたロボット2の超音波信号やユーザ音声の到達時間差や強度差の情報に基づいて、このセンサユニット3から見たロボット2或いはユーザ6の位置を算出し、この算出結果による位置情報をサーバ4へ送信する構成でもよい。なお、サーバ4ではこの送信されてきた位置情報と、何れのセンサユニット3からこの位置情報が送信されてくるかの情報とに基づいて、見取り図の情報を用いてロボット2或いはユーザ6の位置を特定する。   (A) In the above embodiment, the calculation of the position of the robot 2 or the user 6 relative to the sensor unit 3 is performed in the server 4 (robot position specifying unit 43, user position specifying unit 46). 3 may be configured. That is, in the sensor unit 3, the sensor unit 3 is based on the ultrasonic signals of the robot 2 detected by a plurality of ultrasonic sensors and microphones included in the sensor unit 3 and information on arrival time differences and intensity differences of user sounds. Alternatively, the position of the robot 2 or the user 6 viewed from above may be calculated, and position information based on the calculation result may be transmitted to the server 4. Note that the server 4 determines the position of the robot 2 or the user 6 using the sketch information based on the transmitted position information and the information on which sensor unit 3 transmits the position information. Identify.

(B)上記センサユニット3によるロボット2からの定期的な信号受信に応じてロボット2の位置が更新される場合と同様に、センサユニット3がユーザ6の音声を検知する都度、ユーザ6の位置が再計算されて更新され、この更新に応じて経路も再計算されて更新される構成であってもよい。これにより、ユーザ6が当初の呼び寄せ位置から移動したとしてもその移動した位置にロボット2を呼び寄せることができる。なお、当該ユーザ6の位置が変わったものの、ユーザ6が居る部屋(図13に示す部屋55参照)自体は同じ部屋であって変わらないような場合、最終的にユーザ6に至る経路(図13に示す経路f参照)だけ再計算して更新するようにしてもよい。   (B) The position of the user 6 whenever the sensor unit 3 detects the voice of the user 6 as in the case where the position of the robot 2 is updated in response to periodic signal reception from the robot 2 by the sensor unit 3. May be recalculated and updated, and the route may be recalculated and updated in accordance with this update. Thereby, even if the user 6 moves from the original calling position, the robot 2 can be called to the moved position. If the location of the user 6 has changed, but the room where the user 6 is (see the room 55 shown in FIG. 13) itself is the same room and does not change, the route to the user 6 finally (FIG. 13). It is also possible to recalculate and update only the route f shown in FIG.

(C)上記実施形態では、センサユニット3の設置位置は予め見取り図に反映されているが、ロボット2或いはユーザ6の位置を算出する際、都度、センサユニット3自身の位置を計算する構成としてもよい。この場合、例えば、サーバ4はセンサユニット3から送信されてくる該センサユニット3の位置計算用の所定の信号に基づいて、サーバ4に対してこのセンサユニット3がどの方向に且つどれ位の距離離れたところに存在しているかといった計算を行い、見取り図の情報と併せてセンサユニット3の位置を特定(関連付け)してもよい。これにより、センサユニット3の設置位置が変更される場合にも対応可能となる。   (C) In the above embodiment, the installation position of the sensor unit 3 is reflected in the floor plan in advance. However, when calculating the position of the robot 2 or the user 6, the position of the sensor unit 3 itself may be calculated each time. Good. In this case, for example, the server 4 is based on a predetermined signal for calculating the position of the sensor unit 3 transmitted from the sensor unit 3, and in what direction and how far the sensor unit 3 is from the server 4. It may be calculated whether it exists at a distant place, and the position of the sensor unit 3 may be specified (associated) together with the information of the sketch. Thereby, it is possible to cope with a case where the installation position of the sensor unit 3 is changed.

(D)上記実施形態では、経路計算部47による経路計算方法として、右回り(又は左回り)に開放部の探索を続ける方法を採用しているが、これに限らず、例えばロボット2に一番近い壁に沿って右回り(又は左回り)に探索する所謂「右手の方策」による経路計算方法を採用してもよい。   (D) In the above embodiment, as the route calculation method by the route calculation unit 47, a method of continuing the search for the open portion clockwise (or counterclockwise) is adopted. You may employ | adopt the route calculation method by what is called a "right-hand policy" searching clockwise (or counterclockwise) along the nearest wall.

本発明の一実施形態に係るロボット誘導システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a robot guidance system according to an embodiment of the present invention. 上記ロボット誘導システムにおけるロボットのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one structural example regarding the robot guidance of the robot in the said robot guidance system. 上記ロボット誘導システムにおけるセンサユニットのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one structural example regarding the robot guidance of the sensor unit in the said robot guidance system. 上記ロボット誘導システムにおけるサーバのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one structural example regarding the robot guidance of the server in the said robot guidance system. 上記センサユニットの一構成例を示す概略図であり、(a)はセンサユニットの斜視図を、(b)はセンサユニットの上面図である。It is the schematic which shows the example of 1 structure of the said sensor unit, (a) is a perspective view of a sensor unit, (b) is a top view of a sensor unit. 上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the robot guidance operation | movement in the said robot guidance system. 上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the robot guidance operation | movement in the said robot guidance system. 上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the robot guidance operation | movement in the said robot guidance system. 上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the robot guidance operation | movement in the said robot guidance system. 上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the robot guidance operation | movement in the said robot guidance system. 上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the route calculation method by the said server. 上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the route calculation method by the said server. 上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the route calculation method by the said server. 上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the robot guidance operation | movement in the said robot guidance system. 図14に示すステップS12における経路計算処理動作(アルゴリズム)の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the path | route calculation process operation (algorithm) in step S12 shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ロボット誘導システム
2 ロボット
21 ロボット信号発信部(信号発信手段)
22 サーバ通信部
23 移動用駆動部(移動用駆動手段)
24 駆動制御部
3 センサユニット(検知装置)
31 ロボット信号受信部(ロボット用信号検知手段)
32 音声受信部(ユーザ用信号検知手段)
33 サーバ通信部
4 サーバ(情報処理装置、ロボット制御装置)
41 センサ通信部
42 マップ情報記憶部(地図記憶手段)
43 ロボット位置特定部(ロボット位置特定手段)
44 音声情報記憶部(命令語記憶手段)
45 呼寄せ判定部(呼び寄せ判定手段)
46 ユーザ位置特定部(ユーザ位置特定手段)
47 経路計算部(経路算出手段)
48 ロボット移動制御部(移動制御手段)
49 ロボット通信部
5 家屋(ロボットの移動環境)
51〜55 部屋
6 ユーザ
1 Robot guidance system 2 Robot 21 Robot signal transmitter (signal transmitter)
22 server communication unit 23 movement drive unit (movement drive means)
24 Drive control unit 3 Sensor unit (detection device)
31 Robot signal receiver (Robot signal detection means)
32 Voice receiver (user signal detection means)
33 server communication unit 4 server (information processing equipment, robot control equipment)
41 sensor communication unit 42 map information storage unit (map storage means)
43 Robot position specifying unit (robot position specifying means)
44 Voice information storage unit (command word storage means)
45 Calling judgment part (calling judgment means)
46 User position specifying unit (user position specifying means)
47 Route calculation unit (route calculation means)
48 Robot movement controller (movement control means)
49 Robot Communication Department 5 House (Robot movement environment)
51-55 rooms 6 users

Claims (6)

ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムであって、
前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、
前記ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段と
を備える検知装置と、
前記ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、
前記ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、
前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、
前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段と
を備える情報処理装置と、
前記所定の無線信号を発信する信号発信手段と、
前記移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段と
を備える前記ロボットと
を備えることを特徴とするロボット誘導システム。
A robot guidance system that moves a predetermined robot to a place where the user is located by movement control by a predetermined information processing device in response to a call by a user,
Robot signal detection means for detecting a predetermined wireless signal transmitted from the robot and wirelessly transmitting the detection information to the information processing device;
A detection device comprising: a user signal detection means for detecting voice emitted from the user and wirelessly transmitting the detection information to the information processing device;
Map storage means for storing in advance map information relating to the placement of obstacles in the moving environment of the robot;
Command word storage means for preliminarily storing information on calling command words related to the robot calling by the user's voice;
The detection information transmitted wirelessly from the user signal detection means is compared with the information of the calling instruction word stored in the instruction word storage means, and the voice emitted from the user indicates the calling of the robot Calling judgment means for judging whether or not,
Robot position specifying means for specifying the position of the robot based on map information stored in the map storage means and detection information wirelessly transmitted from the robot signal detection means;
User position specifying means for specifying the position of the user based on map information stored in the map storage means and detection information transmitted wirelessly from the signal detection means for user;
When the calling determination means determines that the voice emitted from the user is a voice indicating the calling of the robot, the robot position specified by the robot position specifying means and the user position specifying means specified A route calculating means for calculating a movement route from the robot to the place where the user is, based on the user position information and the map information stored in the map storage means;
An information processing apparatus comprising: movement control means for controlling movement of the robot using a radio signal to move the robot along the movement path based on information of the movement path calculated by the path calculation means;
Signal transmitting means for transmitting the predetermined radio signal;
A robot guidance system comprising: the robot including a movement drive unit that performs a movement drive in response to a movement control signal wirelessly transmitted from the movement control unit.
前記経路算出手段は、
前記ロボットから前記ユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、前記障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であれば前記ロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理を繰り返すことで前記移動経路を算出することを特徴とする請求項1に記載のロボット誘導システム。
The route calculation means includes
Assuming a straight path from the robot to the user, and when the obstacle exists on the assumed straight path, an open portion that is a place where the obstacle does not exist around the predetermined direction from the straight path. If the opening portion discovered by the search is an effective opening portion that can reach the user, the movement route is calculated by repeating a calculation process for fixing a straight path from the robot to the effective opening portion. The robot guidance system according to claim 1 characterized by things.
前記信号発信手段は、前記所定の無線信号として超音波信号を発信するものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のロボット誘導システム。   The robot guidance system according to claim 1, wherein the signal transmission unit transmits an ultrasonic signal as the predetermined radio signal. 前記検知装置は、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及び前記ユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のロボット誘導システム。   The detection device includes a plurality of sensors for detecting a predetermined wireless signal transmitted from the robot and a plurality of microphones for detecting a sound emitted from the user on an outer peripheral surface of a pyramidal or hemispherical housing. The robot guidance system according to any one of claims 1 to 3, wherein the robot guidance system is arranged at predetermined intervals along the direction. 前記信号発信手段は、前記所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えており、
前記経路算出手段は、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じて前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を再計算して更新し、
前記移動制御手段は、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、前記ロボットの移動を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のロボット誘導システム。
The signal transmission means has a function of periodically transmitting the predetermined radio signal,
The route calculation means recalculates and updates the movement route from the robot to the user's location according to the periodic transmission of a predetermined radio signal by the signal transmission means,
5. The robot guidance system according to claim 1, wherein the movement control unit controls movement of the robot based on information on a movement route updated by the route calculation unit.
自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、
ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、
外部から与えられる前記ユーザの音声に関する検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられる前記ロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザの音声に関する検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、
前記ユーザの音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段と
を備えることを特徴とするロボット制御装置。
Map storage means for storing in advance map information relating to the placement of obstacles in the mobile environment of a self-propelled robot;
Command word storage means for storing in advance information of a call command word related to a robot call by a user's voice;
Whether the detection information about the user's voice given from the outside is compared with the information of the calling command stored in the command word storage means, and whether the voice emitted from the user is a voice indicating the calling of the robot Calling judgment means for judging whether or not,
Robot position specifying means for specifying the position of the robot based on map information stored in the map storage means and detection information on the transmission signal of the robot given from the outside;
User position specifying means for specifying the position of the user based on map information stored in the map storage means and detection information relating to the voice of the user;
When the call determination unit determines that the voice of the user is a call indicating the robot, the robot position specified by the robot position specifying unit and the user position specified by the user position specifying unit Route calculation means for calculating a movement route from the robot to a place where the user is present based on the information and the map information stored in the map storage means;
And a movement control means for generating a movement control signal for the robot to move the robot along the movement path based on information on the movement path calculated by the path calculation means. .
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