JP2009169581A - Moving unit, moving unit system, and fault diagnosis system therefor - Google Patents

Moving unit, moving unit system, and fault diagnosis system therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving unit, a moving unit system, and a fault diagnosis system therefor, capable of securely detecting a fault in a transmitter. <P>SOLUTION: The moving unit is a moving body which moves on the basis of a signal transmitted from a transmitter 161 provided in an environment. The moving unit includes: a receiver 126 for receiving signals including identification information transmitted from the transmitter 161; an own-position estimation section 111 for estimating the position; a decision section 112 for deciding whether the estimated position exists in an obtainable area capable of obtaining the identification information from the transmitter 161, by referring to the position information of the transmitter 161 on a map; a fault counter 113 for performing counting operation according to whether the receiver 126 can obtain the identification information, when the estimated position exists in the obtainable area; and a diagnosis section 114 for diagnosing the fault of the transmitter 161, based on the count value of the fault counter 113. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体、移動体システム、及びその故障診断方法に関し、特に詳しくは、発信機からの信号を受信して移動する移動体、移動体システム、及びその故障診断方法に関する。   The present invention relates to a mobile object, a mobile object system, and a failure diagnosis method thereof, and more particularly to a mobile object that receives a signal from a transmitter and moves, a mobile object system, and a failure diagnosis method thereof.

近年、人間と共生するロボットが開発されている。例えば、人間とコミュニケーションを取るコミュニケーションロボットが開示されている(特許文献1)。この文献では、コミュニケーションの対象となる人間に赤外線タグを装着している。そして、赤外線タグからの赤外線を検出して、相手がロボットの方を向いているかを検知している。   In recent years, robots that coexist with human beings have been developed. For example, a communication robot that communicates with humans is disclosed (Patent Document 1). In this document, an infrared tag is attached to a person to be communicated. And the infrared rays from an infrared tag are detected and it is detected whether the other party is facing the robot.

このようなロボットでは、自律的に移動するものがある。すなわち、ロボットの自律移動化に伴い、ロボット単体で移動する。ロボット単体で移動する場合、センサからの出力によって、ロボットの自己位置を推定する必要がある。   Some robots move autonomously. That is, the robot moves alone as the robot moves autonomously. When the robot moves alone, it is necessary to estimate the robot's own position based on the output from the sensor.

また、赤外線受信可能な移動端末を用いた位置情報の取得方法が開示されている(特許文献2)。この方法では、複数のID送信機の位置関係を示すマッピング情報を設定している。ID送信機のID番号を検出することで、移動端末の位置情報を取得することができる。   In addition, a position information acquisition method using a mobile terminal capable of receiving infrared rays is disclosed (Patent Document 2). In this method, mapping information indicating the positional relationship among a plurality of ID transmitters is set. By detecting the ID number of the ID transmitter, the location information of the mobile terminal can be acquired.

特開2005−238382号公報JP 2005-238382 A 特開2000−98034号公報JP 2000-98034 A

IDを有する赤外線タグを用いてロボットの自己位置を推定する場合、複数の赤外線タグ発信機を用いることができる。例えば、ロボットが移動する環境中に、IDの異なる赤外線タグ発信機を複数設置する。そして、赤外線タグ発信機の位置情報を地図上に登録する。ロボットが発信機のID番号を取得することによって、位置推定を行なうことができる。このような赤外線タグ発信機は、赤外線LED、電子回路、及び電源などから構成されている。   When estimating the robot's own position using an infrared tag having an ID, a plurality of infrared tag transmitters can be used. For example, a plurality of infrared tag transmitters with different IDs are installed in an environment where the robot moves. Then, the location information of the infrared tag transmitter is registered on the map. The position can be estimated by the robot acquiring the transmitter ID number. Such an infrared tag transmitter includes an infrared LED, an electronic circuit, and a power source.

しかしながら、発信機を環境中に設置した場合、赤外線タグ発信機が故障してしまうことがある。すなわち、赤外線タグ発信機を一旦環境中に設置した後に、例えば、落雷などの過電流、工事などの人為的外力によって、故障する可能性がある。赤外線タグ発信機は、目視できない赤外線を発光するため、発信機が正常に動作しているかどうかを判断することが困難である。したがって、発信機が故障した場合でも、故障を検知することが困難であると言う問題点がある。発信機が故障して、ID番号を検知できなくなると、正確に自己位置を推定することが困難になってしまう。   However, when the transmitter is installed in the environment, the infrared tag transmitter may break down. In other words, after the infrared tag transmitter is once installed in the environment, there is a possibility of failure due to, for example, an overcurrent such as a lightning strike or an artificial external force such as construction. Since the infrared tag transmitter emits infrared light that cannot be seen, it is difficult to determine whether the transmitter is operating normally. Therefore, there is a problem that it is difficult to detect a failure even when the transmitter fails. If the transmitter fails and the ID number cannot be detected, it is difficult to accurately estimate the self position.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、確実に発信機の故障を検出することができる移動体、移動体システム、及び故障診断方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a moving body, a moving body system, and a failure diagnosis method capable of reliably detecting a transmitter failure. .

本発明の第1の態様にかかる移動体は、環境中に設けられた発信機から発信された信号に基づいて移動する移動体であって、前記発信機から発信された識別情報を含む信号を受信する受信部と、前記移動体の位置を推定する位置推定部と、地図上での前記発信機の位置情報を参照して、前記位置推定部によって推定された推定位置が前記発信機からの識別情報を取得可能な取得可能領域にあるか否かを判定する判定部と、前記推定位置が取得可能領域にある場合に、前記受信部が前記識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行うカウンタと、前記カウンタのカウント値に基づいて前記発信機の故障を診断する診断部と、を備えるものである。これにより、確実に発信機の故障を検出することができる。   The moving body according to the first aspect of the present invention is a moving body that moves based on a signal transmitted from a transmitter provided in the environment, and includes a signal including identification information transmitted from the transmitter. With reference to the receiving unit for receiving, the position estimating unit for estimating the position of the moving body, and the position information of the transmitter on a map, the estimated position estimated by the position estimating unit is from the transmitter. A determination unit that determines whether or not the identification information is in an acquirable area, and a count according to whether or not the reception unit has acquired the identification information when the estimated position is in the acquirable area A counter that performs an operation; and a diagnosis unit that diagnoses a failure of the transmitter based on a count value of the counter. Thereby, the failure of the transmitter can be reliably detected.

本発明の第2の態様にかかる移動体は、上記の移動体であって、前記診断部が、前記カウント値としきい値との比較結果に応じて、故障か否かを判定しているものである。これにより、簡便に故障を検知することができる。   A moving object according to a second aspect of the present invention is the moving object described above, wherein the diagnosis unit determines whether or not a failure has occurred according to a comparison result between the count value and a threshold value. It is. Thereby, a failure can be detected easily.

本発明の第3の態様にかかる移動体は、上記の移動体であって、前記カウンタが他の移動体の受信部が識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行うものである。これにより、より早く故障を検知することができる。   A mobile object according to a third aspect of the present invention is the mobile object described above, wherein the counter performs a counting operation depending on whether or not a receiving unit of another mobile object has acquired identification information. . Thereby, a failure can be detected more quickly.

本発明の第4の態様にかかる移動体システムは、環境中に設けられ、識別情報を含む信号を発信する発信機と、前記発信機からの信号を受信する受信部を有する移動体と、を備えた移動体システムであって、前記移動体の位置を推定する位置推定部と、地図上での前記発信機の位置情報を参照して、前記位置推定部によって推定された推定位置が前記発信機からの識別情報を取得可能な取得可能領域にあるか否かを判定する判定部と、前記推定位置が取得可能領域にある場合に、前記受信部が前記識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行うカウンタと、前記カウンタのカウント値に基づいて前記発信機の故障を診断する診断部と、を備えたものである。これにより、確実に発信機の故障を検出することができる。   A mobile system according to a fourth aspect of the present invention includes a transmitter that is provided in the environment and that transmits a signal including identification information, and a mobile body that has a receiver that receives a signal from the transmitter. A position estimation unit that estimates the position of the moving body, and position information of the transmitter on a map, and the estimated position estimated by the position estimation unit is A determination unit that determines whether or not the identification information from the machine can be acquired, and whether or not the reception unit has acquired the identification information when the estimated position is in the acquisition region Accordingly, the counter includes a counter that performs a counting operation, and a diagnosis unit that diagnoses a failure of the transmitter based on the count value of the counter. Thereby, the failure of the transmitter can be reliably detected.

本発明の第5の態様にかかる移動体システムは、上記の移動体システムであって、前記診断部が、前記カウント値としきい値との比較結果に応じて、故障か否かを判定しているものである。これにより、簡便に故障を検知することができる。   A mobile system according to a fifth aspect of the present invention is the mobile system described above, wherein the diagnosis unit determines whether or not there is a failure according to a comparison result between the count value and a threshold value. It is what. Thereby, a failure can be detected easily.

本発明の第6の態様にかかる移動体システムは、上記の移動体システムであって、前記移動体が複数設けられ、前記複数の移動体の受信部で前記識別情報を取得できたか否かによってカウント動作を行うものである。これにより、より早く故障を検知することができる。   A mobile system according to a sixth aspect of the present invention is the mobile system described above, wherein a plurality of the mobile bodies are provided, and whether or not the identification information can be acquired by receiving units of the plurality of mobile bodies. A count operation is performed. Thereby, a failure can be detected more quickly.

本発明の第7の態様にかかる故障診断方法は、環境中に設けられ、識別情報を含む信号を発信する発信機と、前記発信機からの信号を受信する受信機を有する移動体と、を備えた移動体システムにおいて前記発信機の故障を診断する故障診断方法であって、前記移動体の位置を推定する位置推定ステップと、地図上での前記発信機の位置情報を参照して、前記位置推定ステップにおいて推定された推定位置が前記発信機からの識別情報を取得可能な取得可能領域にあるか否かを判定する判定ステップと、前記推定位置が取得可能領域にある場合に、前記識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行うカウントステップと、前記カウントステップにおけるカウント値に基づいて前記発信機の故障を診断する診断ステップと、を備えたものである。これにより、確実に発信機の故障を検出することができる。   A failure diagnosis method according to a seventh aspect of the present invention includes a transmitter that is provided in the environment and that transmits a signal including identification information, and a mobile body that has a receiver that receives a signal from the transmitter. A failure diagnosis method for diagnosing a failure of the transmitter in a mobile system provided with a position estimation step of estimating a position of the mobile body, and referring to position information of the transmitter on a map, A determination step for determining whether or not the estimated position estimated in the position estimating step is in an obtainable area where the identification information from the transmitter can be obtained; and when the estimated position is in the obtainable area, the identification A counting step for performing a counting operation according to whether information has been acquired, and a diagnostic step for diagnosing a failure of the transmitter based on a count value in the counting step. Than is. Thereby, the failure of the transmitter can be reliably detected.

本発明の第8の態様にかかる故障診断方法は、上記の故障診断方法であって、前記診断ステップでは、前記カウント値としきい値との比較結果に応じて、故障か否かを判定しているものである。これにより、簡便に故障を検知することができる。   A failure diagnosis method according to an eighth aspect of the present invention is the failure diagnosis method described above, wherein, in the diagnosis step, whether or not a failure has occurred is determined according to a comparison result between the count value and a threshold value. It is what. Thereby, a failure can be detected easily.

本発明の第9の態様にかかる故障診断方法は、上記の故障診断方法であって、前記移動体システムには、前記移動体が複数設けられ、前記複数の移動体で前記識別情報を取得できたか否かによってカウント動作を行うものである。これにより、より早く故障を検知することができる。   A failure diagnosis method according to a ninth aspect of the present invention is the failure diagnosis method described above, wherein the mobile system includes a plurality of the mobile bodies, and the identification information can be acquired by the plurality of mobile bodies. The counting operation is performed depending on whether or not it has occurred. Thereby, a failure can be detected more quickly.

本発明によれば、確実に発信機の故障を検出することができる移動体、移動体システム、及び故障診断方法を提供することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the mobile body which can detect the failure of a transmitter reliably, a mobile body system, and a failure diagnosis method.

本実施の形態にかかる移動体システムに用いられるロボットについて図1を用いて説明する。図1はロボット100の構成を模式的に示す外観図である。本実施の形態では、ロボット100が、自律移動する移動ロボットとして説明する。ロボット100は、車輪2と、筐体3と、腕部4と、を備えている。そして、筐体3の内部には、車輪2と接続されたモータ、及びモータを駆動するためのバッテリなどが設けられている。このモータがロボット100を駆動するための駆動機構となる。モータを駆動することによって、車輪2が回転して、ロボット100が移動する。また、腕部4には、関節4aが設けられている。腕部4の関節4aは、モータと接続されている。モータ等によって関節4aを駆動することによって、腕部4の位置、及び姿勢が制御される。さらに、腕部4が駆動することによって、物体の把持などが行なわれる。胴体部、及び頭部1の筐体3には、カメラ、LED、マイク、スピーカなどが設けられている。さらに、ロボット100には、発信機からの信号を受信するための受信機126が設けられている。受信機126は、例えば、頭頂部に設けられている。これにより、後述するように、天井に設けられている発信機(赤外線タグ)からの信号を確実に受信することができる。   A robot used in the mobile system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view schematically showing the configuration of the robot 100. In the present embodiment, the robot 100 will be described as a mobile robot that moves autonomously. The robot 100 includes a wheel 2, a housing 3, and an arm portion 4. Inside the housing 3 are provided a motor connected to the wheels 2, a battery for driving the motor, and the like. This motor serves as a drive mechanism for driving the robot 100. By driving the motor, the wheel 2 rotates and the robot 100 moves. Further, the arm portion 4 is provided with a joint 4a. The joint 4a of the arm 4 is connected to a motor. By driving the joint 4a by a motor or the like, the position and posture of the arm portion 4 are controlled. Further, when the arm portion 4 is driven, an object is gripped. The body part and the housing 3 of the head 1 are provided with a camera, LED, microphone, speaker, and the like. Furthermore, the robot 100 is provided with a receiver 126 for receiving a signal from the transmitter. The receiver 126 is provided at the top of the head, for example. Thereby, as will be described later, a signal from a transmitter (infrared tag) provided on the ceiling can be reliably received.

次に、ロボット100の制御系について図2を用いて説明する。図2は、ロボット100の制御系を示すブロック図である。ロボット100は、制御部101、入出力部102、駆動部103、電源部104、及び外部記憶部105などを有している。   Next, the control system of the robot 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the robot 100. The robot 100 includes a control unit 101, an input / output unit 102, a drive unit 103, a power supply unit 104, an external storage unit 105, and the like.

入出力部102は、周囲の映像を取得するためのCCD(Charge Coupled Device)などからなるカメラ121、周囲の音を集音するための1又は複数の内部マイク122、音声を出力してユーザと対話等を行なうためのスピーカ123、ユーザへの応答や感情等を表現するためのLED124、タッチセンサなどからなるセンサ部125、受信機126などを備える。また、センサ部125は、レーザレンジファインダ、エンコーダなどの各種センサを有している。受信機126は、後述する発信機からの信号を受信して、発信機のID番号を取得する。ロボット100は、受信機126で受信した信号に基づいて移動する。   The input / output unit 102 includes a camera 121 such as a CCD (Charge Coupled Device) for acquiring surrounding video, one or a plurality of internal microphones 122 for collecting surrounding sounds, and outputs audio to the user. A speaker 123 for performing a conversation, an LED 124 for expressing a response to the user, feelings, and the like, a sensor unit 125 including a touch sensor, a receiver 126, and the like are provided. The sensor unit 125 includes various sensors such as a laser range finder and an encoder. The receiver 126 receives a signal from a transmitter, which will be described later, and acquires the ID number of the transmitter. The robot 100 moves based on the signal received by the receiver 126.

また、駆動部103は、モータ131及びモータを駆動するドライバ132などを有し、ユーザの指示などに従って車輪2、腕部4の関節4aを駆動させる。電源部104は、バッテリ141及びその放充電を制御するバッテリ制御部142を有する電源ユニットであり、各部に電源を供給する。すなわち、バッテリ141から供給される電源は、バッテリ制御部142によって制御される。そして、バッテリ141からの電源は、制御部101、入出力部102、モータ131、外部記憶部105等に供給される。電源部104は、例えば、筐体3の内部に設けられている。ロボット100に内蔵されたバッテリ141は二次電池であり、例えば、外部のAC電源と接続することによって充電が行なわれる。   The drive unit 103 includes a motor 131 and a driver 132 that drives the motor, and drives the wheel 2 and the joint 4a of the arm unit 4 in accordance with a user instruction. The power supply unit 104 is a power supply unit that includes a battery 141 and a battery control unit 142 that controls the discharging and charging thereof, and supplies power to each unit. That is, the power supplied from the battery 141 is controlled by the battery control unit 142. The power from the battery 141 is supplied to the control unit 101, the input / output unit 102, the motor 131, the external storage unit 105, and the like. The power supply unit 104 is provided in the housing 3, for example. The battery 141 built in the robot 100 is a secondary battery, and is charged by being connected to an external AC power source, for example.

外部記憶部105は、着脱可能なHDD、光ディスク、光磁気ディスク等からなり、各種プログラムや制御パラメータなどを記憶し、そのプログラムやデータを必要に応じて制御部101内のメモリ(不図示)等に供給する。   The external storage unit 105 includes a removable HDD, an optical disk, a magneto-optical disk, and the like, stores various programs and control parameters, and stores the programs and data in a memory (not shown) in the control unit 101 as necessary. To supply.

制御部101は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、無線通信用のインターフェースなどを有し、ロボット100の各種動作を制御する。そして、この制御部101は、例えばROMに格納された制御プログラムに従ってロボット100の各部を制御する。制御部101は、ドライバ132に駆動信号を出力して、モータ131の動作を制御する。これにより、ロボット100が所定の位置まで自律的に移動する。あるいは、関節4aが駆動して、腕部4が自律的に移動する。具体的には、制御部101は、目標位置までの移動経路を生成して、その移動経路に追従するように、モータを制御する。   The control unit 101 includes a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), an interface for wireless communication, and the like, and controls various operations of the robot 100. And this control part 101 controls each part of the robot 100 according to the control program stored, for example in ROM. The control unit 101 outputs a drive signal to the driver 132 to control the operation of the motor 131. Thereby, the robot 100 moves autonomously to a predetermined position. Or the joint 4a drives and the arm part 4 moves autonomously. Specifically, the control unit 101 generates a movement path to the target position and controls the motor so as to follow the movement path.

モータ131、及びドライバ132は、2つの車輪2にそれぞれ設けられている。これにより、2つの車輪2を独立して駆動することができる。例えば、ドライバ132は、モータ131の回転数を制御する。これにより、車輪2を所定の回転数で駆動することができる。よって、ロボット100の目標位置までの移動が可能となる。モータ131はロボット100の内部に取り付けられている。なお、ロボットの態様は上述の態様に限られるものではない。例えば、上記の説明では、車輪型のロボット100について説明したが、これに限るものではない。例えは、関節が設けられた脚部を有する歩行型のロボットであってもよい。   The motor 131 and the driver 132 are provided on each of the two wheels 2. Thereby, the two wheels 2 can be driven independently. For example, the driver 132 controls the rotation speed of the motor 131. Thereby, the wheel 2 can be driven at a predetermined rotational speed. Therefore, the robot 100 can move to the target position. The motor 131 is attached inside the robot 100. The aspect of the robot is not limited to the above aspect. For example, in the above description, the wheel type robot 100 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a walking robot having legs with joints may be used.

さらに、外部記憶部105は、地図記憶部151と位置情報記憶部152とを有している。地図記憶部151には、移動する環境の地図(マップ)が記憶されている。位置情報記憶部152には、地図上における発信機の位置情報が記憶されている。すなわち、位置情報記憶部152には、移動する環境を示す地図上における座標などが記憶されている。例えば、ロボット100が移動する平面をXY平面とすると、位置情報記憶部152は、地図上での発信機のXY座標を記憶している。   Further, the external storage unit 105 includes a map storage unit 151 and a position information storage unit 152. The map storage unit 151 stores a map (map) of a moving environment. The position information storage unit 152 stores the position information of the transmitter on the map. That is, the position information storage unit 152 stores coordinates on a map indicating a moving environment. For example, if the plane on which the robot 100 moves is the XY plane, the position information storage unit 152 stores the XY coordinates of the transmitter on the map.

また、制御部101は、自己位置推定部111、判定部112、故障カウンタ113、及び診断部114を有している。自己位置推定部111は、例えば、センサ部125に設けられているエンコーダなどの出力に基づいて、自己位置を推定する。これにより、地図記憶部151に記憶されている地図上の現在位置を求めることができる。例えば、ロボット100が移動する平面をXY平面とすると、自己位置推定部111は、地図上でのXY座標を求める。このように、自己位置推定部111は、ロボット100の自己位置を推定する。   The control unit 101 includes a self-position estimation unit 111, a determination unit 112, a failure counter 113, and a diagnosis unit 114. For example, the self-position estimating unit 111 estimates the self-position based on the output of an encoder or the like provided in the sensor unit 125. Thereby, the current position on the map stored in the map storage unit 151 can be obtained. For example, if the plane on which the robot 100 moves is an XY plane, the self-position estimating unit 111 obtains XY coordinates on the map. As described above, the self-position estimation unit 111 estimates the self-position of the robot 100.

判定部112は、ロボット100が発信機からの信号を受信可能な領域にいるか否かを判定する。故障カウンタ113は、判定部112において、ロボット100が受信可能領域にいると判定された場合、カウント動作を行う。診断部114は、故障カウンタ113のカウント値に応じて故障診断を行う。なお、制御部101における故障診断制御については、後述する。   The determination unit 112 determines whether or not the robot 100 is in an area where a signal from a transmitter can be received. The failure counter 113 performs a counting operation when the determination unit 112 determines that the robot 100 is in the receivable region. The diagnosis unit 114 performs failure diagnosis according to the count value of the failure counter 113. The failure diagnosis control in the control unit 101 will be described later.

次に、移動体システムに用いられる発信機の構成について、図3を用いて説明する。図3は、発信機の構成を模式的に示す斜視図である。発信機161は、たとえば、赤外線によって、その固有IDを発信するIRタグ発信機である。すなわち、発信機161は、機体毎に異なるID番号が付されており、その固有のID番号を赤外線信号として出力する。ID番号が複数の発信機161を識別するための識別情報となる。ID番号によって他の発信機161と識別される。例えば、発信機161は、ロボット100が移動する環境中に設置される。発信機161は、天井などのロボット100の上方に設置される。発信機161としては、たとえば、NEC社製のSmartLocator(登録商標)を用いることができる。   Next, the configuration of the transmitter used in the mobile system will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the transmitter. The transmitter 161 is, for example, an IR tag transmitter that transmits its unique ID by infrared rays. That is, the transmitter 161 is assigned a different ID number for each machine, and outputs the unique ID number as an infrared signal. The ID number is identification information for identifying a plurality of transmitters 161. The other transmitter 161 is identified by the ID number. For example, the transmitter 161 is installed in an environment where the robot 100 moves. The transmitter 161 is installed above the robot 100 such as a ceiling. As the transmitter 161, for example, a SmartLocator (registered trademark) manufactured by NEC Corporation can be used.

発信機161は、所定の測位エリア163を有している。測位エリア163が赤外線の照射エリアとなる。すなわち、発信機161は、測位エリア163に向けて、ID情報を含む赤外線信号を発信する。従って、測位エリア163内に受信機126がある場合、その発信機161のID番号を取得することができる。すなわち、測位エリア163が受信機126側でID番号を取得することができる取得可能領域となる。発信機161から出射する赤外線は指向性を有している。従って、図3に示すように、測位エリア163は、立体的には、円錐状になっている。たとえば、3mの高さに発信機161を設置した場合、測位エリア163は、床面(XY平面)において、半径0.7mの円形となる。もちろん、測位エリア163の大きさ、配置などはこれに限られるものではない。さらに、発信機161は、赤外線信号以外の信号を発信するものでもよい。   The transmitter 161 has a predetermined positioning area 163. The positioning area 163 is an infrared irradiation area. That is, the transmitter 161 transmits an infrared signal including ID information toward the positioning area 163. Therefore, when the receiver 126 is in the positioning area 163, the ID number of the transmitter 161 can be acquired. That is, the positioning area 163 becomes an acquirable area where the ID number can be acquired on the receiver 126 side. Infrared rays emitted from the transmitter 161 have directivity. Therefore, as shown in FIG. 3, the positioning area 163 has a conical shape in three dimensions. For example, when the transmitter 161 is installed at a height of 3 m, the positioning area 163 has a circular shape with a radius of 0.7 m on the floor surface (XY plane). Of course, the size and arrangement of the positioning area 163 are not limited to this. Further, the transmitter 161 may transmit a signal other than the infrared signal.

次に、ロボット100及び発信機161を有するシステム全体について図4を用いて説明する。図4は、ロボット100が移動している移動環境を模式的に示す斜視図である。図4に示すように、ロボット100が移動する移動環境には、発信機161が複数設けられている。ここでは、3つの発信機161をそれぞれ発信機161a、161b、161cとして区別している。もちろん、発信機161の数は、3に限られるものではない。発信機161は、ロボット100が移動する環境内における天井162に設けられている。   Next, the entire system including the robot 100 and the transmitter 161 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a perspective view schematically showing a moving environment in which the robot 100 is moving. As shown in FIG. 4, a plurality of transmitters 161 are provided in the moving environment in which the robot 100 moves. Here, the three transmitters 161 are distinguished as transmitters 161a, 161b, and 161c, respectively. Of course, the number of transmitters 161 is not limited to three. The transmitter 161 is provided on the ceiling 162 in the environment where the robot 100 moves.

発信機161は、それぞれID情報を含む信号を発信している。図4に示すように、発信機161cの測位エリア163cに受信機126が存在する場合、発信機161cからの信号が受信される。従って、ロボット100側で発信機161cのID番号を取得することができる。同様に、発信機161a、161bの測位エリア163a、163bに受信機が存在する場合、発信機161a、161bのID番号を取得することができる。なお、ここでは、それぞれの測位エリア163が重複していないため、2つ以上のID番号が同時に取得されない。もちろん、2以上の測位エリア163が一部重複する場合、重複する領域では、複数のID番号がほぼ同時に取得される。ここでは、ロボット100が、矢印の方向に移動しているため、測位エリア163c、測位エリア163b、測位エリア163aの順で通り過ぎていく。   Each transmitter 161 transmits a signal including ID information. As shown in FIG. 4, when the receiver 126 exists in the positioning area 163c of the transmitter 161c, a signal from the transmitter 161c is received. Therefore, the ID number of the transmitter 161c can be acquired on the robot 100 side. Similarly, when there are receivers in the positioning areas 163a and 163b of the transmitters 161a and 161b, the ID numbers of the transmitters 161a and 161b can be acquired. In addition, since each positioning area 163 does not overlap here, two or more ID numbers are not acquired simultaneously. Of course, when two or more positioning areas 163 partially overlap, a plurality of ID numbers are acquired almost simultaneously in the overlapping region. Here, since the robot 100 is moving in the direction of the arrow, the robot 100 passes in the order of the positioning area 163c, the positioning area 163b, and the positioning area 163a.

ロボット100は、自己位置を推定しながら、この移動環境を移動している。自己位置推定部111は、移動中の自己位置を逐次更新していく。ロボット100は、移動環境の地図(マップ)を予め、地図記憶部151に記憶している。この地図には、移動環境の大きさや、その中で移動できる位置が座標として登録されている。さらに、地図上における、発信機161の位置、及び測位エリア163の座標が位置情報記憶部152に記憶されている。このように、ロボット100は、発信機161の位置情報を予め記憶している。   The robot 100 moves in this moving environment while estimating its own position. The self position estimation unit 111 sequentially updates the self position during movement. The robot 100 stores a map (map) of the moving environment in the map storage unit 151 in advance. In this map, the size of the moving environment and the position where it can move are registered as coordinates. Further, the position of the transmitter 161 and the coordinates of the positioning area 163 on the map are stored in the position information storage unit 152. As described above, the robot 100 stores the position information of the transmitter 161 in advance.

ロボット100は、例えば、パーティクルフィルタを用いて自己位置を推定する。この方法では、ロボット100の姿勢を示すパラメータ(位置(x、y)、方向θ)で張られる空間に、確率を重みとして持つ点(パーティクル)を多数分布させる。そして、xyθ空間の任意の領域にロボット100が存在する確率をその領域中に存在するパーティクルの重みの合計として近似表現する。パーティクルの分布は、センサ情報を使って更新されていく。すなわち、デッドレコニングによってパーティクルの分布が移動していく。例えば、エンコーダからの出力によって移動距離を求めて、各パーティクルを移動する。このとき、センサ部125からセンサ情報が入力されるとベイズの公式により、パーティクルの重みが変化する。このようにして、パーティクルの重みに応じて、パーティクルを再生成することによって、ロボット100の自己位置を推定することができる。このように、自己位置推定部111は、自己位置を逐次、計算によって求めていく。   The robot 100 estimates its own position using, for example, a particle filter. In this method, a number of points (particles) having probabilities as weights are distributed in a space spanned by parameters (position (x, y), direction θ) indicating the posture of the robot 100. Then, the probability that the robot 100 exists in an arbitrary area of the xyθ space is approximately expressed as the sum of the weights of the particles existing in the area. The particle distribution is updated using sensor information. That is, the particle distribution is moved by dead reckoning. For example, the movement distance is obtained from the output from the encoder, and each particle is moved. At this time, when sensor information is input from the sensor unit 125, the weight of the particles changes according to the Bayes formula. Thus, the self-position of the robot 100 can be estimated by regenerating particles according to the weight of the particles. As described above, the self-position estimation unit 111 sequentially obtains the self-position by calculation.

さらに、ここでは、発信機161からの信号を用いて、自己位置を推定している。すなわち、発信機161の位置情報が地図上に登録されているため、その位置情報によって、パーティクルの重みを変更することができる。例えば、ID番号を取得した場合、そのID番号の測位エリア163内にあるパーティクルの重みを大きくし、測位エリア163外のパーティクルの重みを小さくする。そして、ロボット100が存在する確率が最も高い位置を推定位置とする。発信機161からの信号に応じて、自己位置を推定する。これにより、自己位置を高精度で推定することができる。発信機161のID番号を取得することで、推定誤りから回復することができる。なお、ID番号を取得できない場合は、オドメトリによって生成されたパーティクルをそのまま用いる。さらに、レーザレンジファインダなどを用いて自己位置を推定してもよい。   Furthermore, the self-position is estimated here using the signal from the transmitter 161. That is, since the position information of the transmitter 161 is registered on the map, the weight of the particles can be changed according to the position information. For example, when the ID number is acquired, the weight of the particle in the positioning area 163 of the ID number is increased, and the weight of the particle outside the positioning area 163 is decreased. The position where the probability that the robot 100 exists is the highest is set as the estimated position. The self position is estimated according to the signal from the transmitter 161. Thereby, the self position can be estimated with high accuracy. By acquiring the ID number of the transmitter 161, it is possible to recover from the estimation error. When the ID number cannot be acquired, the particles generated by odometry are used as they are. Further, the self position may be estimated using a laser range finder or the like.

判定部112は、推定された自己位置が、測位エリア163内にあるか否かを判定する。すなわち、ロボット100がID番号を取得可能領域にあるか否かを判定する。判定部112によって、測位エリア163内にあると判定された場合、ID番号が取得できるか否かを判定する。そして、故障カウンタ113は、ID番号を取得できた場合、カウント値を1増加し、ID番号を取得できない取得エラーが発生した場合、カウント値を1減少する。すなわち、ID番号を取得できたか否かに応じて、カウント値を増減する。   The determination unit 112 determines whether or not the estimated self-position is within the positioning area 163. That is, it is determined whether or not the robot 100 is in the area where the ID number can be acquired. If it is determined by the determination unit 112 that the ID number is within the positioning area 163, it is determined whether the ID number can be acquired. The failure counter 113 increases the count value by 1 when the ID number can be acquired, and decreases the count value by 1 when an acquisition error that cannot acquire the ID number occurs. That is, the count value is increased or decreased depending on whether or not the ID number has been acquired.

ここで、故障カウンタ113は、発信機161毎に、カウントしている。すなわち、発信機161のそれぞれに対して、カウントアップ、及びカウントダウンを行っている。これにより、発信機161毎に故障診断を行うことができる。例えば、測位エリア163aに受信機126がある場合、発信機161aのID番号を取得すると、発信機161aに対応する故障カウンタ113のカウント値が1上昇する。また、測位エリア163aに受信機126がある場合、発信機161aのID番号を取得できない取得エラーが発生すると、発信機161aに対応する故障カウンタ113のカウント値が1減少する。同様に、発信機161b、161cについても、測位エリア163b、163cにある場合、カウント値を増減する。このように、故障カウンタ113は、推定位置が測位エリア163にある場合に、ID番号を取得できたか否かに応じて、カウント動作を行う。   Here, the failure counter 113 counts for each transmitter 161. That is, count up and count down are performed for each of the transmitters 161. Thereby, failure diagnosis can be performed for each transmitter 161. For example, when the receiver 126 is in the positioning area 163a, when the ID number of the transmitter 161a is acquired, the count value of the failure counter 113 corresponding to the transmitter 161a increases by one. Further, when there is a receiver 126 in the positioning area 163a, if an acquisition error that cannot acquire the ID number of the transmitter 161a occurs, the count value of the failure counter 113 corresponding to the transmitter 161a is decreased by one. Similarly, when the transmitters 161b and 161c are located in the positioning areas 163b and 163c, the count value is increased or decreased. Thus, when the estimated position is in the positioning area 163, the failure counter 113 performs a counting operation depending on whether or not the ID number has been acquired.

そして、診断部114は、故障カウンタ113のカウント値に基づいて故障診断を行う。具体的には、診断部114は、故障カウンタ113のカウント値としきい値とを比較する。そして、カウント値がしきい値を越えていた場合、その発信機161が故障していると判定する。一方、カウント値がしきい値以下である場合、その発信機161が故障していないと判定する。このように、診断部114は、故障カウンタ113のカウント値に基づいて故障診断を行っている。すなわち、診断部114は、ID番号の取得回数及び取得エラー回数に応じて故障診断を行っている。なお、しきい値は、予め設定されていてもよいし、ユーザが適宜変更してもよい。   The diagnosis unit 114 performs failure diagnosis based on the count value of the failure counter 113. Specifically, the diagnosis unit 114 compares the count value of the failure counter 113 with a threshold value. When the count value exceeds the threshold value, it is determined that the transmitter 161 has failed. On the other hand, when the count value is less than or equal to the threshold value, it is determined that the transmitter 161 has not failed. As described above, the diagnosis unit 114 performs failure diagnosis based on the count value of the failure counter 113. That is, the diagnosis unit 114 performs failure diagnosis according to the number of acquisitions of ID numbers and the number of acquisition errors. The threshold value may be set in advance or may be changed as appropriate by the user.

図5、及び図6を用いて、故障カウンタ113の動作について説明する。図5、及び図6は、故障カウンタ113のカウント値が増減する例を示す図である。図5、及び図6では、No.1〜No.3のID番号を有する発信機161a〜発信機161cが設置されている。また、図5、及び図6に示すように、ID番号がNo.1の発信機161aが故障している。さらに、図5では、障害物165が赤外線信号を遮っているため、ID番号が取得できない。すなわち、図5では、No.1とNo.3の発信機161a、161cで、取得エラーとなっている。また、図6では、No.1の発信機161aで、取得エラーとなっている。図5、及び図6では、ロボット100が矢印に沿って移動するため、測位エリア163c、測位エリア163b、測位エリア163aの順で通過していく。   The operation of the failure counter 113 will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are diagrams illustrating an example in which the count value of the failure counter 113 is increased or decreased. 5 and FIG. 1-No. Transmitters 161a to 161c having ID numbers of 3 are installed. In addition, as shown in FIGS. 1 transmitter 161a is out of order. Furthermore, in FIG. 5, since the obstacle 165 blocks the infrared signal, the ID number cannot be acquired. That is, in FIG. 1 and No. No. 3 transmitter 161a, 161c has an acquisition error. In FIG. 1 transmitter 161a has an acquisition error. 5 and 6, since the robot 100 moves along the arrow, the robot 100 passes through the positioning area 163c, the positioning area 163b, and the positioning area 163a in this order.

従って、図5に示すように、ロボット100が測位エリア163aを通過している時、故障している発信機161aのID番号No.1を取得することができない。すると、発信機161aに対応する故障カウンタ113が1増加する。測位エリア163aにある間、故障カウンタが増加していく。すなわち、推定された自己位置が測位エリア163a内にある場合、自己位置を推定する毎に、故障カウンタ113が1増加する。このようにして、ロボット100が、測位エリア163aの外側に移動するまで、発信機161aの故障カウンタ113がカウントアップしていく。   Therefore, as shown in FIG. 5, when the robot 100 passes the positioning area 163a, the ID number No. Cannot get 1. Then, the failure counter 113 corresponding to the transmitter 161a is incremented by one. While in the positioning area 163a, the failure counter increases. That is, when the estimated self-position is within the positioning area 163a, the failure counter 113 is incremented by 1 each time the self-position is estimated. In this way, the failure counter 113 of the transmitter 161a counts up until the robot 100 moves outside the positioning area 163a.

発信機161aが故障した場合、発信機161aを修理、交換するまでは、その発信機161aのID番号が取得できなくなる。よって、ロボット100が測位エリア163aを通過するたびに、故障カウンタ113がカウントアップしていき、カウント値が減少することがない。このため、いずれ故障カウンタ113のカウント値がしきい値を越える。故障カウンタ113のカウント値がしきい値を越えると、発信機161aが故障していると判断する。そして、ユーザなどに、発信機161aが故障していることを報知する。さらには、位置情報記憶部152に記憶されている発信機161aの位置情報を削除してもよい。これにより、より正確に位置推定することができる。   When the transmitter 161a breaks down, the ID number of the transmitter 161a cannot be acquired until the transmitter 161a is repaired or replaced. Therefore, every time the robot 100 passes the positioning area 163a, the failure counter 113 counts up and the count value does not decrease. For this reason, the count value of the failure counter 113 eventually exceeds the threshold value. When the count value of the failure counter 113 exceeds the threshold value, it is determined that the transmitter 161a has failed. And a user etc. are alert | reported that the transmitter 161a is out of order. Further, the position information of the transmitter 161a stored in the position information storage unit 152 may be deleted. As a result, the position can be estimated more accurately.

また、図5に示すように、障害物165が発信機161cからの信号を遮っている。このため、発信機161cからの信号をロボット100が受信できない。すなわち、発信機161cと受信機126との間に障害物165があるため、受信機126が赤外線信号を受信することができない。ロボット100が測位エリア163cにある場合でも、発信機161cのID番号を取得することができない。このため、発信機161cに対応する故障カウンタが1増加する。しかしながら、図6に示すように、障害物165がなくなれば、発信機161cからの信号を受信することができる。すなわち、障害物165によって遮られなくなると、ロボット100は、発信機161cのID番号を取得することができる。従って、発信機161cに対応する故障カウンタ113のカウント値が1減少する。   Further, as shown in FIG. 5, the obstacle 165 blocks the signal from the transmitter 161 c. For this reason, the robot 100 cannot receive a signal from the transmitter 161c. That is, since the obstacle 165 exists between the transmitter 161c and the receiver 126, the receiver 126 cannot receive the infrared signal. Even when the robot 100 is in the positioning area 163c, the ID number of the transmitter 161c cannot be acquired. For this reason, the failure counter corresponding to the transmitter 161c is incremented by one. However, as shown in FIG. 6, if the obstacle 165 disappears, the signal from the transmitter 161c can be received. That is, when the obstacle is not blocked by the obstacle 165, the robot 100 can acquire the ID number of the transmitter 161c. Therefore, the count value of the failure counter 113 corresponding to the transmitter 161c is decreased by 1.

そして、障害物165が取り除かれた後では、ロボット100が測位エリア163cにある間、ID番号を取得することができる。よって、故障カウンタ113が減少していく。このように、ID番号を取得できた場合に、故障カウンタをカウントダウンする。こうすることで、しきい値を越えるのを防ぐことができる。すなわち、障害物によって信号が遮られた場合などの一時的な取得エラーはいずれ回復するため、故障カウンタ113が上昇し続けることがない。しきち値を適切な値に設定すれば、しきい値を越える前に故障カウンタ113がカウントダウンする。よって、一時的な取得エラーでは故障と検出されない。これにより、正確に故障診断を行うことができる。   Then, after the obstacle 165 is removed, the ID number can be acquired while the robot 100 is in the positioning area 163c. Therefore, the failure counter 113 decreases. Thus, when the ID number can be acquired, the failure counter is counted down. By doing so, it is possible to prevent the threshold value from being exceeded. That is, a temporary acquisition error such as when the signal is blocked by an obstacle will eventually be recovered, and the failure counter 113 will not continue to rise. If the threshold value is set to an appropriate value, the failure counter 113 counts down before the threshold value is exceeded. Therefore, a failure is not detected by a temporary acquisition error. Thereby, a fault diagnosis can be performed accurately.

次に、ロボット100による発信機161の故障診断方法について図7を用いて説明する。図7は、本実施の形態にかかる故障診断方法を示すフローチャートである。まず、自己位置推定部111がロボット100の自己位置を推定する(ステップS101)。自己位置の推定には、上記のようにパーティクルフィルタを用いることができる。そして、ロボットがID番号を取得可能な位置にいるか否かを判定部112が判定する(ステップS102)。すなわち、予め登録されている位置情報を参照して、推定された自己位置が、測位エリア163内にあるか否かを判定する。位置情報記憶部152に記憶されている地図上での発信機161の位置情報を参照して、自己位置が測位エリア163内にあるか、測位エリア163外にあるかを判定する。ID番号を取得可能な位置にいないと判定されたら、故障表示の処理を行わずに進む(ステップS103)。もちろん、ステップS102での判定では、ロボット100中の受信機126の取付位置が考慮されている。   Next, a failure diagnosis method for the transmitter 161 by the robot 100 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a failure diagnosis method according to the present embodiment. First, the self-position estimating unit 111 estimates the self-position of the robot 100 (Step S101). As described above, the particle filter can be used for the self-position estimation. Then, the determination unit 112 determines whether or not the robot is in a position where the ID number can be acquired (step S102). That is, it is determined whether or not the estimated self-position is within the positioning area 163 with reference to the position information registered in advance. With reference to the position information of the transmitter 161 on the map stored in the position information storage unit 152, it is determined whether the own position is within the positioning area 163 or outside the positioning area 163. If it is determined that the ID number is not at a position where the ID number cannot be acquired, the process proceeds without performing a failure display process (step S103). Of course, in the determination in step S102, the mounting position of the receiver 126 in the robot 100 is taken into consideration.

ID番号を取得可能な位置にいる場合、そのID番号を取得できたか否かを判定する(ステップS104)。すなわち、推定された自己位置が測位エリア163にある場合、その発信機161からの信号を受信して、ID番号の取得を試みる。ここで、発信機161が正常に動作している場合、ID番号を取得することができる。そして、このID番号に対応する発信機161の故障カウンタ113のカウント値が0より大きいかを判定する(ステップS105)。故障カウンタ113のカウント値が0より大きい場合、故障カウンタを1減少させる(ステップS106)。故障カウンタ113のカウント値が0以下の場合、故障表示の処理を行わない(ステップS107)。すなわち、故障カウンタの値をそのまま変更せずに、引き続き移動する。このように、故障カウンタ113に最小値を設けることで、適切に故障診断することができる。   If the ID number can be acquired, it is determined whether or not the ID number has been acquired (step S104). That is, when the estimated self-position is in the positioning area 163, a signal from the transmitter 161 is received to try to obtain an ID number. Here, when the transmitter 161 is operating normally, the ID number can be acquired. Then, it is determined whether the count value of the failure counter 113 of the transmitter 161 corresponding to this ID number is greater than 0 (step S105). If the count value of the failure counter 113 is greater than 0, the failure counter is decremented by 1 (step S106). When the count value of the failure counter 113 is 0 or less, failure display processing is not performed (step S107). That is, it continues to move without changing the value of the failure counter. As described above, by providing the minimum value in the failure counter 113, it is possible to appropriately diagnose the failure.

ステップS104においてID番号を取得できない場合、故障カウンタ113のカウント値を1増加させる(ステップS108)。すなわち、故障カウンタ113をカウントアップする。そして、診断部114は、故障カウンタ113のカウント値としきい値とを比較する(ステップS109)。カウント値がしきい値を越えている場合、診断部114が故障と判定して、発信機161の故障表示を行う(ステップS110)。すなわち、そのID番号の発信機161が故障していることを表示させる。これにより、ユーザなどが、発信機161を故障していることを認識する。一方、故障カウンタがしきい値以下の場合、故障表示の処理せずに、引き続き移動する(ステップS111)。   If the ID number cannot be acquired in step S104, the count value of the failure counter 113 is incremented by 1 (step S108). That is, the failure counter 113 is counted up. Then, the diagnosis unit 114 compares the count value of the failure counter 113 with a threshold value (step S109). If the count value exceeds the threshold value, the diagnosis unit 114 determines that a failure has occurred, and displays a failure on the transmitter 161 (step S110). That is, it is displayed that the transmitter 161 of the ID number is out of order. As a result, the user or the like recognizes that the transmitter 161 has failed. On the other hand, if the failure counter is equal to or smaller than the threshold value, the failure display is not performed and the movement continues (step S111).

そして、ロボット100の移動中に、上記の処理を繰り返し行う。各発信機161に対応する故障カウンタ113のカウント値が逐次変化していく。このようにすることで、発信機161の故障を確実に検出することができる。たとえば、図6に示すように、障害物が発信機161cからの信号を遮っている場合は、故障カウンタ113のカウント値がいずれ減少するため、しきい値を越えない。すなわち、一時的な取得エラーから回復すると、故障カウンタ113がカウントダウンしていくため、カウント値が0に戻る。一方、発信機161aが故障している場合は、故障カウンタ113からのカウント値がカウントダウンすることがない。したがって、いずれカウンタ値がしきい値を越えて、故障を確実に検知することができる。また、発信機毎に異なるID番号が登録されているため、故障した発信機161を容易に特定することができる。目視できない赤外線を発光する発信機161を用いた場合でも、故障を速やかに検知することができる。また、しきい値とカウント値とを比較して、その比較結果によって故障診断を行っている。これにより、簡便に故障を検知することができる。   Then, the above processing is repeated while the robot 100 is moving. The count value of the failure counter 113 corresponding to each transmitter 161 changes sequentially. By doing in this way, the failure of the transmitter 161 can be reliably detected. For example, as shown in FIG. 6, when the obstacle is blocking the signal from the transmitter 161c, the count value of the failure counter 113 will eventually decrease, and thus the threshold value will not be exceeded. That is, when recovering from a temporary acquisition error, the failure counter 113 counts down, and the count value returns to zero. On the other hand, when the transmitter 161a is out of order, the count value from the failure counter 113 does not count down. Therefore, the counter value eventually exceeds the threshold value, and the failure can be detected reliably. Moreover, since a different ID number is registered for each transmitter, the failed transmitter 161 can be easily identified. Even when the transmitter 161 that emits invisible infrared rays is used, a failure can be detected promptly. Further, the threshold value and the count value are compared, and failure diagnosis is performed based on the comparison result. Thereby, a failure can be detected easily.

なお、上記の方法では、しきい値とカウント値を比較して、故障診断を行ったが、故障診断は、この方法に限られるものではない。例えば、故障カウンタ113でID番号の取得回数と取得エラー回数をカウントする。そして、カウント値に基づいて、IDが取得できないときに、発信機161が故障していない条件付き確率を求める。その確率によって故障診断を行ってもよい。すなわち、その確率がしきい値以下の場合に、故障と判断して、しきい値を越えた場合、故障していないと判断する。   In the above method, the failure diagnosis is performed by comparing the threshold value and the count value. However, the failure diagnosis is not limited to this method. For example, the failure counter 113 counts the number of ID number acquisitions and the number of acquisition errors. Based on the count value, when the ID cannot be acquired, a conditional probability that the transmitter 161 has not failed is obtained. Failure diagnosis may be performed based on the probability. That is, when the probability is less than or equal to the threshold value, it is determined that there is a failure, and when it exceeds the threshold value, it is determined that there is no failure.

例えば、発信機161が故障していない確率をP(A)、ID番号を取得できない確率をP(B)とすると、ID番号を取得できないときに発信機161が故障していない条件付き確率P(A|B)は、ベイズの定理によって、以下の式で示すことができる。
P(A|B)=P(B|A)×P(A)/P(B)
For example, if the probability that the transmitter 161 does not fail is P (A) and the probability that the ID number cannot be acquired is P (B), the conditional probability P that the transmitter 161 does not fail when the ID number cannot be acquired. (A | B) can be expressed by the following equation according to Bayes' theorem.
P (A | B) = P (B | A) × P (A) / P (B)

なお、P(B|A)は故障していないときにID番号を取得できない条件付き確率であり、例えば、赤外線タグ取り付け直後の、赤外線タグが正常に動作していることが保証されている間に、故障カウンタ113でID番号の取得回数と取得エラー回数をカウントして求めることができる。ここで、発信機161が故障していない確率P(A)は、通常、発信機161の仕様や性能によって決まる定数となる。ID番号を取得できない確率P(B)は、ID番号の取得回数、及び取得エラー回数によって変化する。したがって、ID番号を取得できないときに発信機が故障していない確率P(A|B)を求めることができる。すなわち、故障カウンタ113において、ID番号の取得回数、及び取得エラー回数をカウントすることで、確率P(A|B)を求めることができる。この確率P(A|B)をしきい値と比較して、しきい値を下回った場合、故障と判定する。   Note that P (B | A) is a conditional probability that an ID number cannot be acquired when there is no failure, for example, while the infrared tag is guaranteed to operate normally immediately after the infrared tag is attached. In addition, the failure counter 113 can obtain the ID number acquisition count and acquisition error count. Here, the probability P (A) that the transmitter 161 has not failed is normally a constant determined by the specifications and performance of the transmitter 161. The probability P (B) that the ID number cannot be acquired varies depending on the number of ID number acquisitions and the number of acquisition errors. Therefore, the probability P (A | B) that the transmitter is not out of order when the ID number cannot be obtained can be obtained. That is, the failure counter 113 can obtain the probability P (A | B) by counting the number of ID number acquisitions and the number of acquisition errors. This probability P (A | B) is compared with a threshold value, and if it falls below the threshold value, it is determined as a failure.

上記の実施の形態では、1台のロボット100によって、故障診断を行ったが、複数のロボット100によって、故障診断を行ってもよい。例えば、図8に示すように2台のロボット100a、100bを用意して、環境内を同時又は別々に移動させる。それぞれのロボット100が上記の説明と同様に、推定された自己位置が、測位エリア163にあるか否かを判定している。そして、それぞれのロボット100におけるカウントを合算して、故障診断を行う。   In the above embodiment, the failure diagnosis is performed by one robot 100, but the failure diagnosis may be performed by a plurality of robots 100. For example, as shown in FIG. 8, two robots 100a and 100b are prepared and moved in the environment simultaneously or separately. Each robot 100 determines whether or not the estimated self-position is in the positioning area 163 in the same manner as described above. Then, the fault diagnosis is performed by adding the counts of the respective robots 100 together.

例えば、ロボット100aが測位エリア163aにある場合、ロボット100aが発信機161のID番号を取得できたか否かに応じて、発信機161aに対応するカウント値を増減する。同様に、ロボット100bが測位エリア163aにある場合、ロボット100bが発信機161のID番号を取得できたか否かに応じて、発信機161aに対応するカウント値を増減する。すなわち、複数のロボット100で共通のカウント値を増減させる。   For example, when the robot 100a is in the positioning area 163a, the count value corresponding to the transmitter 161a is increased or decreased depending on whether or not the robot 100a has acquired the ID number of the transmitter 161. Similarly, when the robot 100b is in the positioning area 163a, the count value corresponding to the transmitter 161a is increased or decreased depending on whether or not the robot 100b has acquired the ID number of the transmitter 161. That is, the common count value is increased or decreased by the plurality of robots 100.

このように、複数のロボット100が収集した故障情報を一元管理してもよい。すなわち、複数のロボット100の受信機126でID番号を取得できたか否かに応じて、故障カウンタ113がカウント動作を行う。複数のロボット100を用いた場合、1台のロボットを用いたときと比べ、故障を早く検知することができる。すなわち、ID番号を取得する回数が増えるため、故障情報量が増加する。よって、発信機161が故障している場合、故障カウンタのカウント値が速やかに増加する。これにより、環境中の発信機161の故障をより早く検知することができる。また、汎用のRFIDタグ等を用いることが可能となる。   In this way, failure information collected by a plurality of robots 100 may be centrally managed. That is, the failure counter 113 performs a counting operation according to whether or not the ID numbers can be acquired by the receivers 126 of the plurality of robots 100. When a plurality of robots 100 are used, it is possible to detect a failure earlier than when a single robot is used. That is, since the number of times of acquiring the ID number increases, the amount of failure information increases. Therefore, when the transmitter 161 is out of order, the count value of the failure counter is quickly increased. Thereby, the failure of the transmitter 161 in the environment can be detected earlier. In addition, a general-purpose RFID tag or the like can be used.

なお、共通の故障カウンタ113及び診断部114は、1台以上のロボットに設けられていればよい。すなわち、ロボット同士が通信を行うことで、故障カウンタ113のカウント動作、及び診断部114の故障診断処理を実施するようにしてもよい。この場合、1つのロボット100が他のロボット100がID番号を取得できたか否かに応じて、カウント動作を行う。さらには、ロボットではなく、複数のロボット100と通信可能に設けられたサーバなどによって、カウント動作、及び故障診断を行ってもよい。もちろん、ロボット100を3台以上設けてもよい。そして、2台以上のロボット100で故障診断を行ってもよい。   Note that the common failure counter 113 and the diagnosis unit 114 may be provided in one or more robots. In other words, the robot may perform communication so that the count operation of the failure counter 113 and the failure diagnosis process of the diagnosis unit 114 may be performed. In this case, one robot 100 performs a counting operation depending on whether another robot 100 has acquired an ID number. Furthermore, the counting operation and the failure diagnosis may be performed not by the robot but by a server or the like provided to be able to communicate with the plurality of robots 100. Of course, three or more robots 100 may be provided. Then, failure diagnosis may be performed by two or more robots 100.

なお、上記の説明では、ロボット100を車輪型ロボットとしたが、歩行型のロボットでもよい。また、ロボット以外の移動体であってもよい。上記の処理の一部を、ロボット100と物理的に異なる装置によって、行ってもよい。例えば、ロボット100と通信可能なサーバなどに、診断部114を設けてもよい。そして、故障診断処理をサーバで行うようにしてもよい。   In the above description, the robot 100 is a wheel type robot, but may be a walking type robot. Moreover, a mobile body other than the robot may be used. A part of the above processing may be performed by an apparatus physically different from the robot 100. For example, the diagnosis unit 114 may be provided in a server that can communicate with the robot 100. Then, the failure diagnosis process may be performed by a server.

本発明の実施形態にかかるロボットの構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the robot concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかるロボットの制御系を概念的に表したブロック図である。1 is a block diagram conceptually showing a control system of a robot according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる移動体システムの発信機の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transmitter of the mobile body system concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる移動体システムを示す図である。It is a figure which shows the mobile body system concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる移動体システムで、発信機が故障している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the transmitter has failed in the mobile body system concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる移動体システムで、発信機が故障している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the transmitter has failed in the mobile body system concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる移動体システムにおける故障診断方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the failure diagnosis method in the mobile body system concerning embodiment of this invention. 本発明のその他の実施形態にかかる移動体システムで、発信機が故障している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the transmitter is out of order in the mobile system concerning other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 頭部、2 車輪、3 筐体、4 腕部
101 制御部、
111 自己位置推定部、112 判定部、113 故障カウンタ、114 診断部、
102 入出力部、
121 カメラ、122 内部マイク、123 スピーカ、
124 LED、125 センサ部、126 受信機、
103 駆動部
131 モータ、132 ドライバ
104 電源部
141 バッテリ、142 バッテリ制御部、
105 外部記憶部、
151 地図記憶部、152 位置情報記憶部、
161 発信機、162 天井、163 測位エリア、165 障害物
1 head, 2 wheels, 3 housing, 4 arm part 101 control part,
111 self-position estimation unit, 112 determination unit, 113 failure counter, 114 diagnosis unit,
102 I / O unit,
121 camera, 122 internal microphone, 123 speaker,
124 LED, 125 sensor unit, 126 receiver,
103 drive unit 131 motor, 132 driver 104 power supply unit 141 battery, 142 battery control unit,
105 External storage unit,
151 Map storage unit, 152 Location information storage unit,
161 Transmitter, 162 Ceiling, 163 Positioning area, 165 Obstacle

Claims (9)

発信機から発信された信号に基づいて移動する移動体であって、
前記発信機から発信された識別情報を含む信号を受信する受信部と、
前記移動体の位置を推定する位置推定部と、
地図上での前記発信機の位置情報を参照して、前記位置推定部によって推定された推定位置が前記発信機からの識別情報を取得可能な取得可能領域にあるか否かを判定する判定部と、
前記推定位置が取得可能領域にある場合に、前記受信部が前記識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行うカウンタと、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記発信機の故障を診断する診断部と、を備える移動体。
A moving body that moves based on a signal transmitted from a transmitter,
A receiver for receiving a signal including identification information transmitted from the transmitter;
A position estimation unit for estimating the position of the moving body;
A determination unit that refers to position information of the transmitter on a map and determines whether the estimated position estimated by the position estimation unit is in an acquirable area where identification information from the transmitter can be acquired When,
A counter that performs a counting operation according to whether or not the receiving unit has acquired the identification information when the estimated position is in an obtainable region;
And a diagnostic unit that diagnoses a failure of the transmitter based on a count value of the counter.
前記診断部が、前記カウント値としきい値との比較結果に応じて、故障か否かを判定している請求項1に記載の移動体。   The moving body according to claim 1, wherein the diagnosis unit determines whether or not there is a failure according to a comparison result between the count value and a threshold value. 前記カウンタが他の移動体の受信部が識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行う請求項1、又は2に記載の移動体。   The moving body according to claim 1 or 2, wherein the counter performs a counting operation according to whether or not a receiving unit of another moving body has acquired identification information. 環境中に設けられ、識別情報を含む信号を発信する発信機と、
前記発信機からの信号を受信する受信部を有する移動体と、を備えた移動体システムであって、
前記移動体の位置を推定する位置推定部と、
地図上での前記発信機の位置情報を参照して、前記位置推定部によって推定された推定位置が前記発信機からの識別情報を取得可能な取得可能領域にあるか否かを判定する判定部と、
前記推定位置が取得可能領域にある場合に、前記受信部が前記識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行うカウンタと、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記発信機の故障を診断する診断部と、を備えた移動体システム。
A transmitter provided in the environment for transmitting a signal including identification information;
A mobile system having a receiver that receives a signal from the transmitter,
A position estimation unit for estimating the position of the moving body;
A determination unit that refers to position information of the transmitter on a map and determines whether the estimated position estimated by the position estimation unit is in an acquirable area where identification information from the transmitter can be acquired When,
A counter that performs a counting operation according to whether or not the receiving unit has acquired the identification information when the estimated position is in an obtainable region;
And a diagnostic unit that diagnoses a failure of the transmitter based on a count value of the counter.
前記診断部が、前記カウント値としきい値との比較結果に応じて、故障か否かを判定している請求項4に記載の移動体システム。   The mobile system according to claim 4, wherein the diagnosis unit determines whether or not there is a failure according to a comparison result between the count value and a threshold value. 前記移動体が複数設けられ、
前記複数の移動体の受信部で前記識別情報を取得できたか否かによってカウント動作を行う請求項4、又は5に記載の移動体システム。
A plurality of the moving bodies are provided,
The mobile system according to claim 4 or 5, wherein the counting operation is performed depending on whether or not the identification information has been acquired by the receiving units of the plurality of mobile bodies.
環境中に設けられ、識別情報を含む信号を発信する発信機と、
前記発信機からの信号を受信する受信機を有する移動体と、を備えた移動体システムにおいて前記発信機の故障を診断する故障診断方法であって、
前記移動体の位置を推定する位置推定ステップと、
地図上での前記発信機の位置情報を参照して、前記位置推定ステップで推定された推定位置が前記発信機からの識別情報を取得可能な取得可能領域にあるか否かを判定する判定ステップと、
前記推定位置が取得可能領域にある場合に、前記識別情報を取得できたか否かに応じてカウント動作を行うカウントステップと、
前記カウントステップにおけるカウント値に基づいて前記発信機の故障を診断する診断ステップと、を備えた故障診断方法。
A transmitter provided in the environment for transmitting a signal including identification information;
A mobile body having a receiver for receiving a signal from the transmitter, and a failure diagnosis method for diagnosing a failure of the transmitter in a mobile system comprising:
A position estimating step for estimating the position of the moving body;
A determination step of determining whether or not the estimated position estimated in the position estimation step is in an acquirable area where identification information from the transmitter can be acquired with reference to the position information of the transmitter on a map When,
When the estimated position is in the obtainable region, a counting step that performs a counting operation according to whether or not the identification information has been obtained;
A failure diagnosis method comprising: a diagnosis step of diagnosing a failure of the transmitter based on a count value in the counting step.
前記診断ステップでは、前記カウント値としきい値との比較結果に応じて、故障か否かを判定している請求項7に記載の故障診断方法。   8. The failure diagnosis method according to claim 7, wherein in the diagnosis step, it is determined whether or not there is a failure according to a comparison result between the count value and a threshold value. 前記移動体システムには、前記移動体が複数設けられ、
前記複数の移動体で前記識別情報を取得できたか否かによってカウント動作を行う請求項7、又は8に記載の故障診断方法。
The mobile body system is provided with a plurality of the mobile bodies,
The failure diagnosis method according to claim 7 or 8, wherein a counting operation is performed depending on whether or not the identification information has been acquired by the plurality of moving bodies.
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