JP2015170256A - Mobile object - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体に関する。 The present invention relates to a moving body.
この種の技術として、特許文献1は、室内を予め決められた計画線路に従って自走しながら掃除を行う自走掃除ロボットを開示している。この自走掃除ロボットは、床面の段差を検出することを目的として、互いに離れて配置された複数のフォトリフレクタを備えている。フォトリフレクタは、光学式の距離測定センサである。
As this type of technology,
ところで、ロボット分野においては、フォトリフレクタのような距離測定センサからの出力値が異常となった場合、その距離測定センサが故障したものとみなして、ロボットの移動を停止させる制御が一般的に採用されている。距離測定センサからの出力値が異常となった場合とは、例えば、出力値がHI側又はLO側に張り付いた場合が挙げられる。 By the way, in the robot field, when the output value from a distance measurement sensor such as a photoreflector becomes abnormal, it is generally considered that the distance measurement sensor has failed and control to stop the movement of the robot is generally adopted. Has been. The case where the output value from the distance measuring sensor becomes abnormal includes, for example, the case where the output value sticks to the HI side or the LO side.
しかしながら、距離測定センサからの出力値が異常となるのは、距離測定センサ自体の故障が原因とは限らない。即ち、例えば床面がガラス面である場合、距離測定センサからの出力値が異常となることがある。そして、距離測定センサ自体が故障していないのであれば、ロボットの移動を再開させることが好ましい。 However, the output value from the distance measuring sensor is not necessarily caused by a failure of the distance measuring sensor itself. That is, for example, when the floor surface is a glass surface, the output value from the distance measuring sensor may become abnormal. If the distance measuring sensor itself is not broken, it is preferable to resume the movement of the robot.
そこで、本発明の目的は、距離測定センサの出力値に異常が発生した原因が距離測定センサの故障であるか否かを判定する技術を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for determining whether or not the cause of the abnormality in the output value of the distance measurement sensor is a failure of the distance measurement sensor.
本願発明の第1の観点によれば、移動体本体と、床面の異なる領域を検出するように前記移動体本体に取り付けられた第1の距離測定センサ及び第2の距離測定センサと、を備え、前記第1の距離測定センサと前記第2の距離測定センサを用いて前記床面を検出しながら移動する移動体であって、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が異常となった場合、前記第2の距離測定センサが故障したと判定する異常判定手段を更に備えた、移動体が提供される。以上の構成によれば、前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生したのは、前記第2の距離測定センサが故障したからだと判定することができる。
前記異常判定手段は、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値が異常となった場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定する。以上の構成によれば、前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生したのは、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があるからだと判定することができる。
前記異常判定手段は、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が正常であり、且つ、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値が正常である場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する。以上の構成によれば、前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生したのは、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したからだと判定することができる。
前記異常判定手段は、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値である旋回後第1出力値を取得し、その後、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値である旋回後第2出力値を取得し、前記旋回後第1出力値が異常であった場合は、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定し、前記旋回後第2出力値が異常であった場合は、前記第2の距離測定センサが故障したと判定し、前記旋回後第1出力値が正常であり且つ前記旋回後第2出力値が正常であった場合は、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する。以上の構成によれば、前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した原因を包括的に判定できる。また、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定された場合、前記移動体は既に、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を回避するのに適した方角を向いていることになるので、前記移動体の回避動作がスムーズになる。
前記移動体は、前記床面の異なる領域を検出するように前記移動体本体に取り付けられた前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、第3の距離測定センサを備える。前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、前記第3の距離測定センサは、前記移動体本体の旋回方向においてこの順で前記移動体本体に取り付けられており、前記移動体は、前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、前記第3の距離測定センサを用いて前記床面を検出しながら移動するように構成されており、前記異常判定手段は、前記第1の距離測定センサの出力値及び前記第3の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出でき、且つ、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第3の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が異常となった場合、前記第2の距離測定センサが故障したと判定し、旋回後の前記第3の距離測定センサの出力値が異常となった場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定し、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が正常であり且つ旋回後の前記第3の距離測定センサの出力値が正常である場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する。以上の構成によれば、前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した原因を包括的に判定できる。また、その判定に要するサービスロボット1の旋回角の合計を小さくすることができる。
前記異常判定手段は、前記移動体本体を旋回させる際、その旋回方向を、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域が前記移動体の進行方向を見て右側にある場合は左旋回とし、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域が前記移動体の進行方向を見て左側にある場合は右旋回とする。以上の構成によれば、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定された場合、前記移動体は既に、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を回避するのに適した方角を向いていることになるので、前記移動体の回避動作がスムーズになる。
本願発明の第2の観点によれば、移動体本体と、床面の異なる領域を検出するように前記移動体本体に取り付けられた第1の距離測定センサ及び第2の距離測定センサと、を備え、前記第1の距離測定センサと前記第2の距離測定センサを用いて前記床面を検出しながら移動する移動体の制御方法であって、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が異常となった場合、前記第2の距離測定センサが故障したと判定する、移動体の制御方法が提供される。
前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値が異常となった場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定する。
前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が正常であり、且つ、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値が正常である場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する。
前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値である旋回後第1出力値を取得し、その後、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値である旋回後第2出力値を取得し、前記旋回後第1出力値が異常であった場合は、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定し、前記旋回後第2出力値が異常であった場合は、前記第2の距離測定センサが故障したと判定し、前記旋回後第1出力値が正常であり且つ前記旋回後第2出力値が正常であった場合は、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する。
前記移動体は、前記床面の異なる領域を検出するように前記移動体本体に取り付けられた前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、第3の距離測定センサを備える。前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、前記第3の距離測定センサは、前記移動体本体の旋回方向においてこの順で前記移動体本体に取り付けられており、前記移動体は、前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、前記第3の距離測定センサを用いて前記床面を検出しながら移動するように構成されており、前記第1の距離測定センサの出力値及び前記第3の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出でき、且つ、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第3の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が異常となった場合、前記第2の距離測定センサが故障したと判定し、旋回後の前記第3の距離測定センサの出力値が異常となった場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定し、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が正常であり且つ旋回後の前記第3の距離測定センサの出力値が正常である場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する。
前記移動体本体を旋回させる際、その旋回方向を、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域が前記移動体の進行方向を見て右側にある場合は左旋回とし、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域が前記移動体の進行方向を見て左側にある場合は右旋回とする。
本願発明の第3の観点によれば、コンピュータに、上記の制御方法を実行させるための制御プログラムが提供される。
According to a first aspect of the present invention, a moving body main body, and a first distance measuring sensor and a second distance measuring sensor attached to the moving body main body so as to detect different areas of the floor surface, A movable body that moves while detecting the floor using the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor, and the output value of the first distance measuring sensor is normal When an abnormality occurs in the output value of the second distance measuring sensor, the second distance measuring sensor can detect the area of the floor surface detected by the first distance measuring sensor when the abnormality occurs. The moving body further includes an abnormality determining means for determining that the second distance measuring sensor has failed when the output value of the second distance measuring sensor after turning turns abnormally after turning. The body is provided. According to the above configuration, it can be determined that the abnormality has occurred in the output value of the second distance measuring sensor because the second distance measuring sensor has failed.
The abnormality determination means detects when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor although the output value of the first distance measurement sensor is normal. When the movable body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the floor surface that has been turned, the output value of the first distance measurement sensor after turning becomes abnormal. It is determined that the floor area detected by the second distance measuring sensor at the time of occurrence is abnormal. According to the above configuration, the reason why the output value of the second distance measuring sensor is abnormal is that the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor at the time of the abnormality is abnormal. Can be determined.
The abnormality determining means detects when the abnormality occurs in the output value of the second distance measuring sensor when the abnormality occurs in the output value of the second distance measuring sensor although the output value of the first distance measuring sensor is normal. The mobile body is turned so that the second distance measuring sensor can detect the area of the floor surface that has been turned, the output value of the second distance measuring sensor after turning is normal, and abnormal The mobile body body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the floor surface detected by the second distance measurement sensor at the time of occurrence, and the first distance measurement sensor after turning When the output value is normal, it is determined that the second distance measuring sensor malfunctions when an abnormality occurs. According to the above configuration, it can be determined that the abnormality occurred in the output value of the second distance measurement sensor because the second distance measurement sensor malfunctioned when the abnormality occurred.
The abnormality determination means detects when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor although the output value of the first distance measurement sensor is normal. The movable body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the floor surface that has been turned, and the first output value after turning which is the output value of the first distance measuring sensor after turning. After that, the mobile body is turned so that the second distance measuring sensor can detect the area of the floor surface detected by the first distance measuring sensor when an abnormality occurs, When the second output value after turning which is the output value of the second distance measuring sensor is acquired and the first output value after turning is abnormal, the second distance measuring sensor detects when the abnormality occurs. The floor area that had been If the second output value after turning is abnormal, it is determined that the second distance measurement sensor has failed, the first output value after turning is normal, and the second output value after turning. Is normal, it is determined that the second distance measuring sensor malfunctioned when an abnormality occurred. According to the above configuration, it is possible to comprehensively determine the cause of the abnormality in the output value of the second distance measuring sensor. Further, when it is determined that there is an abnormality in the area of the floor surface detected by the second distance measurement sensor when an abnormality occurs, the moving body has already been detected by the second distance measurement sensor when an abnormality occurs. Since the direction is suitable for avoiding the area of the floor, the avoiding operation of the moving body becomes smooth.
The moving body includes the first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and a third distance measuring sensor attached to the moving body main body so as to detect different regions of the floor surface. The first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and the third distance measuring sensor are attached to the moving body main body in this order in a turning direction of the moving body main body, and the moving body is The first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and the third distance measuring sensor are configured to move while detecting the floor surface, and the abnormality determining means includes When the output value of the first distance measurement sensor and the output value of the third distance measurement sensor are normal, but an abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor, the first distance is detected when the abnormality occurs. The second distance measuring sensor can detect the area of the floor surface detected by the measuring sensor, and the third area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor when an abnormality occurs can be detected. Distance measuring sensor If the output value of the second distance measurement sensor after turning is abnormal, it is determined that the second distance measurement sensor has failed, and the When the output value of the third distance measuring sensor becomes abnormal, it is determined that there is an abnormality in the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor at the time of occurrence of the abnormality. When the output value of the second distance measurement sensor is normal and the output value of the third distance measurement sensor after turning is normal, it is determined that the second distance measurement sensor malfunctioned when an abnormality occurred. According to the above configuration, it is possible to comprehensively determine the cause of the abnormality in the output value of the second distance measuring sensor. Further, the total turning angle of the
The abnormality determining means determines the turning direction of the moving body when the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor when the abnormality occurs is viewed in the traveling direction of the moving body. When it is on the right side, it is turned left, and when the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor at the time of abnormality is on the left side when viewed in the traveling direction of the moving body, it is turned right. According to the above configuration, when it is determined that there is an abnormality in the area of the floor surface that has been detected by the second distance measurement sensor at the time of occurrence of an abnormality, the moving object has already been moved to the second at the time of occurrence of the abnormality. Since it faces in a direction suitable for avoiding the area of the floor surface detected by the distance measuring sensor, the avoiding operation of the moving body becomes smooth.
According to a second aspect of the present invention, a mobile body, and a first distance measuring sensor and a second distance measuring sensor attached to the mobile body so as to detect different areas of the floor surface, And a control method for a moving body that moves while detecting the floor surface using the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor, wherein an output value of the first distance measuring sensor is normal However, when an abnormality occurs in the output value of the second distance measuring sensor, the second distance measuring sensor detects the area of the floor surface that was detected by the first distance measuring sensor when the abnormality occurred. A method for controlling a moving body, wherein the moving body main body is swung so that the output value of the second distance measuring sensor after the turning becomes abnormal, and it is determined that the second distance measuring sensor has failed. Is provided.
When the output value of the first distance measurement sensor is normal but an abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor, the floor surface detected by the second distance measurement sensor when the abnormality occurs When the movable body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the first distance measurement sensor, and the output value of the first distance measurement sensor after turning becomes abnormal, the second It is determined that there is an abnormality in the floor area detected by the distance measuring sensor.
When the output value of the first distance measurement sensor is normal but an abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor, the floor surface detected by the first distance measurement sensor when the abnormality occurs The movable body is turned so that the second distance measurement sensor can detect the region of the second, and the second distance measurement sensor after the turn is normal, and the output value of the second distance measurement sensor is normal when the abnormality occurs. The mobile body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the floor surface detected by the distance measurement sensor, and the output value of the first distance measurement sensor after turning is normal. In some cases, it is determined that the second distance measuring sensor has malfunctioned when an abnormality occurs.
When the output value of the first distance measurement sensor is normal but an abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor, the floor surface detected by the second distance measurement sensor when the abnormality occurs The first distance measurement sensor is able to detect the area of the mobile body to turn, to obtain a first output value after turning which is the output value of the first distance measurement sensor after turning, The mobile body is turned so that the second distance measurement sensor can detect the area of the floor surface detected by the first distance measurement sensor when an abnormality occurs, and the second distance measurement after the turn is made. If the second output value after turning which is an output value of the sensor is acquired and the first output value after turning is abnormal, the second distance measuring sensor detected by the second distance measuring sensor at the time of abnormality is detected. It is determined that there is an abnormality in the area and the second after the turn When the force value is abnormal, it is determined that the second distance measuring sensor has failed, and the first output value after turning is normal and the second output value after turning is normal. When the abnormality occurs, it is determined that the second distance measuring sensor has malfunctioned.
The moving body includes the first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and a third distance measuring sensor attached to the moving body main body so as to detect different regions of the floor surface. The first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and the third distance measuring sensor are attached to the moving body main body in this order in a turning direction of the moving body main body, and the moving body is The first distance measuring sensor is configured to move while detecting the floor surface using the first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and the third distance measuring sensor. If the output value of the second distance measuring sensor is normal but the output value of the third distance measuring sensor is normal, the first distance measuring sensor detects when the abnormality occurs. In addition, the second distance measuring sensor can detect the area of the floor surface, and the third distance measuring sensor can detect the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor when an abnormality occurs. to be able to do If the output value of the second distance measurement sensor after turning is abnormal when the moving body is turned, it is determined that the second distance measurement sensor has failed, and the third distance after turning is determined. When the output value of the measurement sensor becomes abnormal, it is determined that there is an abnormality in the area of the floor surface detected by the second distance measurement sensor when the abnormality occurs, and the second distance measurement sensor after turning Is normal and the output value of the third distance measurement sensor after turning is normal, it is determined that the second distance measurement sensor has malfunctioned when an abnormality occurs.
When the mobile body is turned, the turning direction is set to the left when the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor when an abnormality occurs is on the right side when the traveling direction of the mobile body is viewed. If the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor at the time of occurrence of an abnormality is on the left side when viewed in the traveling direction of the moving body, it is set to right turn.
According to the third aspect of the present invention, there is provided a control program for causing a computer to execute the above control method.
本発明によれば、距離測定センサの出力値に異常が発生した原因が距離測定センサの故障であるか否かを判定することができる。 According to the present invention, it can be determined whether or not the cause of the abnormality in the output value of the distance measurement sensor is a failure of the distance measurement sensor.
(第1実施形態)
以下、図1〜図17を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
第1実施形態のサービスロボット1(移動体)を図1及び図2に示している。サービスロボット1は、ロボット本体2(移動体本体)と、右測距センサ3、中測距センサ4、左測距センサ5、制御部6(制御手段)、4つの車輪7、を備えている。
A service robot 1 (moving body) of the first embodiment is shown in FIGS. The
4つの車輪7は、ロボット本体2に回転自在に取り付けられている。サービスロボット1は、4つの車輪7を有することで、前後進運動及び各種の旋回運動を行えるようになっている。各種の旋回運動とは、右前方旋回運動、左前方旋回運動、右後方旋回運動、左後方旋回運動、その場旋回運動(pivot turn、超信地旋回)を含む。サービスロボット1は、その場旋回運動する際の回転軸Cを有する。
The four
右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5は、例えば赤外線を用いた距離測定センサである。右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5は、サービスロボット1が走行する床面Gの異なる領域を検出するようにロボット本体2に取り付けられている。図2に示すように、右測距センサ3は、サービスロボット1の右斜め前方の領域を検出する。中測距センサ4は、サービスロボット1の前方の領域を検出する。左測距センサ5は、サービスロボット1の左斜め前方の領域を検出する。
The
図3に示すように、制御部6は、中央演算処理器としてのCPU8(Central Processing Unit)と、読み書き自由のRAM9(Random Access Memory)、読み出し専用のROM10(Read Only Memory)を備えている。そして、CPU8がROM10に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで、制御プログラムは、CPU8などのハードウェアを、地図情報記憶部11、目的地情報記憶部12、経路生成部13、経路記憶部13a、自律移動制御部14、異常原因判定部15(異常判定手段)、異常発生時測距データ記憶部16、旋回後測距データ記憶部17、として機能させる。
As shown in FIG. 3, the
地図情報記憶部11は、サービスロボット1がサービスを行う環境の地図に関する地図情報が記憶されている。地図情報には、サービスロボット1の進入が禁止される領域に関する進入禁止領域情報が含まれている。
The map information storage unit 11 stores map information related to a map of an environment in which the
目的地情報記憶部12は、サービスロボット1の目的地に関する目的地情報が記憶されている。目的地情報は、サービスロボット1が提供するサービスに応じて制御部6が自動的に生成する。
The destination information storage unit 12 stores destination information related to the destination of the
経路生成部13は、地図情報記憶部11に記憶されている地図情報と、目的地情報記憶部12に記憶されている目的地情報と、に基づいて、サービスロボット1の移動経路に関する移動経路情報を生成する。経路生成部13は、生成した移動経路情報を経路記憶部13aに記憶する。
The route generation unit 13 is based on the map information stored in the map information storage unit 11 and the destination information stored in the destination information storage unit 12, and travel route information regarding the travel route of the
自律移動制御部14は、経路記憶部13aに記憶されている移動経路情報に基づいて、サービスロボット1の自律的な移動を制御する。自律移動制御部14は、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5からの出力値を取得する。自律移動制御部14は、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5からの出力値に基づいて、サービスロボット1の進行方向に段差が存在しないか逐次確認しながら、サービスロボット1の自律的な移動を制御する。自律移動制御部14は、サービスロボット1の進行方向に段差が存在していると判定した場合は、その段差を迂回するようにサービスロボット1の移動を制御する。
The autonomous
異常原因判定部15は、右測距センサ3又は中測距センサ4、左測距センサ5のうち何れか1つの出力値に異常が発生した場合、その異常発生の原因を判定する。異常原因判定部15は、異常の原因を判定するために、サービスロボット1の自律移動を停止させたり、サービスロボット1にその場旋回運動をさせたりする。
The abnormality cause determination unit 15 determines the cause of occurrence of an abnormality when an abnormality occurs in any one of the
異常発生時測距データ記憶部16は、右測距センサ3又は中測距センサ4、左測距センサ5のうち何れか1つの出力値に異常が発生した際の、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5の出力値を記憶する。
When an abnormality occurs, the ranging
旋回後測距データ記憶部17は、異常原因判定部15がサービスロボット1にその場旋回運動をさせた後の、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5の出力値を記憶する。
The distance measurement
次に、図4〜図6を参照して、サービスロボット1の動作を説明する。
Next, the operation of the
先ず、制御部6が、サービスロボット1が提供するサービスに応じて目的地情報を生成し(S100)、生成した目的地情報を目的地情報記憶部12に記憶させる。
First, the
次に、経路生成部13は、地図情報記憶部11に記憶されている地図情報と、目的地情報記憶部12に記憶されている目的地情報と、に基づいて、サービスロボット1の移動経路に関する移動経路情報を生成し(S110)、生成した移動経路情報を経路記憶部13aに記憶させる。
Next, the route generation unit 13 relates to the movement route of the
次に、自律移動制御部14は、経路記憶部13aに記憶されている移動経路情報に基づいて、サービスロボット1の自律移動の制御を開始する(S120)。具体的には、先ず、自律移動制御部14は、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5からの出力値を取得する(S130)。次に、自律移動制御部14は、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5からの出力値が何れも正常か判定する(S140)。ここで、「出力値が正常である」とは、出力値がHI側やLO側に張り付いていない状態を意味し、「出力値が異常である」とは、出力値がHI側やLO側に張り付いている状態を意味する。右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5からの出力値が何れも正常であると判定した場合は(S140:YES)、自律移動制御部14は、目的地情報記憶部12に記憶されている目的地情報を参照して、サービスロボット1が目的地に到達したか判定する(S150)。サービスロボット1が目的地に到達していないと判定した場合は(S150:NO)、自律移動制御部14は、処理をS130に戻す。一方、サービスロボット1が目的地に到達したと判定した場合は(S150:YES)、自律移動制御部14は、サービスロボット1の自律移動の制御を終了する(S160)。
Next, the autonomous
S140で、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5からの出力値の何れかが正常でないと判定した場合は(S140:NO)、自律移動制御部14は、図5に示すように、サービスロボット1の自律移動の制御を停止する(S200)。以下、説明の便宜上、右測距センサ3の出力値に異常が発生したものとする。自律移動制御部14がサービスロボット1の自律移動の制御を停止したら(S200)、異常原因判定部15は、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を判定する(S210)。
If it is determined in S140 that any of the output values from the right
ここで、右測距センサ3の出力値に異常が発生する原因として、第1に、右測距センサ3の故障が挙げられる。なぜなら、右測距センサ3が故障したら、右測距センサ3の出力値が異常になるからである。第2に、右測距センサ3の誤作動が挙げられる。なぜなら、右測距センサ3は、故障していなくても稀に誤作動する場合があり、この場合、右測距センサ3の出力値が異常になるからである。第3に、異常発生時に右測距センサ3が検出していた領域が異常だった場合が挙げられる。なぜなら、床面が鏡面やガラス面だったために右測距センサ3から出射した赤外線が全反射又は乱反射すると、右測距センサ3が正常に機能しなくなり、右測距センサ3の出力値が異常になるからである。
Here, as a cause of occurrence of an abnormality in the output value of the right
図5に戻り、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因が右測距センサ3の故障であると異常原因判定部15が判定した場合(S220:YES)、制御部6は、サービスロボット1の自律移動の制御を中止する(S225)。一方、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因が右測距センサ3の故障ではなく(S220:NO)、異常発生時に右測距センサ3が検出していた領域が異常だったからだと異常原因判定部15が判定した場合は(S230:YES)、異常発生時に右測距センサ3が検出していた領域では仮に段差があってもその段差を検出できないので、制御部6は、異常発生時に右測距センサ3が検出していた領域を進入禁止領域に追加すうように地図情報記憶部11を更新し(S240)、処理を図4のS110に戻す。一方、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因が右測距センサ3の故障ではなく(S220:NO)、異常発生時に右測距センサ3が検出していた領域が異常だったからでもないと異常原因判定部15が判定した場合は(S230:NO)、制御部6は、処理を図4のS120に戻す。
Returning to FIG. 5, when the abnormality cause determination unit 15 determines that the cause of the abnormality in the output value of the right
(異常原因判定処理)
次に、図6〜図10を参照して、異常原因判定部15による異常原因判定処理を詳しく説明する。
(Error cause determination processing)
Next, the abnormality cause determination process by the abnormality cause determination unit 15 will be described in detail with reference to FIGS.
図7には、右測距センサ3の出力値に異常が発生したので(S140:NO)、自律移動制御部14が、サービスロボット1の自律移動の制御を停止した状態(S200)を示している。図7において、異常発生時に右測距センサ3が検出していた領域を右領域23、異常発生時に中測距センサ4が検出していた領域を中領域24、異常発生時に左測距センサ5が検出していた領域を左領域25とする。
FIG. 7 shows a state where the autonomous
先ず、異常原因判定部15は、右測距センサ3の出力値に異常が発生した図7の状態で、異常発生時の中測距センサ4の出力値を異常発生時測距データ記憶部16に記憶する(S400)。
First, the abnormality cause determination unit 15 sets the output value of the
次に、異常原因判定部15は、中測距センサ4が右領域23を検出できるようにサービスロボット1を平面視で時計回りにその場旋回させる(S410)。その場旋回後の状態を図8に示す。図8の状態で、異常原因判定部15は、旋回後の中測距センサ4の出力値を取得し(S420)、旋回後測距データ記憶部17に記憶する。
Next, the abnormality cause determination unit 15 turns the
次に、異常原因判定部15は、右測距センサ3が中領域24を検出できるようにサービスロボット1を平面視で反時計回りにその場旋回させる(S430)。その場旋回後の状態を図9に示す。図9の状態で、異常原因判定部15は、旋回後の右測距センサ3の出力値を取得し(S440)、旋回後測距データ記憶部17に記憶する。
Next, the abnormality cause determination unit 15 turns the
そして、異常原因判定部15は、異常発生時の中測距センサ4の出力値と、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値と、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値と、に基づいて、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を判定する(S450)。
Then, the abnormality cause determination unit 15 outputs the output value of the
図10には、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値と、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値と、がどのような場合にどのような異常原因が対応するかをまとめた表を掲載した。異常原因は、パターンA〜パターンCに分類される。パターンAは、右測距センサ3が故障したことを原因とするものである。パターンBは、右領域23が異常であることを原因とするものである。パターンCは、異常発生時に右測距センサ3が誤作動したことを原因とするものである。表中に示すように、右測距センサ3で右領域23を検出した際の右測距センサ3の出力値に異常が発生した際、中測距センサ4の出力値も、左測距センサ5の出力値も、正常となっている。
In FIG. 10, the output value of the
パターンAでは、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は異常であり、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値は正常である。ここで、「右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は異常である」とは、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値がHI側又はLO側に張り付いている場合と、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値と、右測距センサ3の出力値に異常が発生した際の中測距センサ4の出力値と、の差分値が所定値以上である場合と、を含む。
In the pattern A, the output value of the right
パターンBでは、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は正常であり、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値は異常である。ここで、「中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値は異常である」とは、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値がHI側又はLO側に張り付いている場合を含む。
In pattern B, the output value of the right
パターンCでは、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値も、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値も、正常である。
In the pattern C, the output value of the right
従って、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は異常となり、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値は正常となった場合、異常原因判定部15は、図7の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右測距センサ3の故障であると判定する。
Accordingly, the output value of the
同様に、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は正常となり、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値は異常となった場合は、異常原因判定部15は、図7の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右領域23が異常であるからと判定する。
Similarly, the output value of the
同様に、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値も、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値も、正常となった場合は、異常原因判定部15は、図7の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、異常発生時の右測距センサ3の誤作動であると判定する。
Similarly, the output value of the right
なお、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値も、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値も、異常になる可能性は限りなく低い。従って、異常原因判定部15は、以下のように、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を判定してもよい。
The output value of the
即ち、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値が異常となったら、異常原因判定部15は、図7の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右測距センサ3の故障であると判定してもよい。
That is, when the
同様に、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値は異常となった場合は、異常原因判定部15は、図7の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右領域23が異常であるからと判定してもよい。
Similarly, when the output value of the middle
次に、異常原因判定部15による異常原因判定処理を具体例を用いて更に詳細に説明する。 Next, the abnormality cause determination process by the abnormality cause determination unit 15 will be described in more detail using a specific example.
(第1具体例)
図11〜図13には、第1具体例を示している。第1具体例では、サービスロボット1の右斜め前方の領域pがガラス面となっている。従って、サービスロボット1は、領域p内に存在する段差を検出することができない。
(First example)
11 to 13 show a first specific example. In the first specific example, the area p on the right front side of the
図11には、右測距センサ3の出力値に異常が発生したので(S140:NO)、自律移動制御部14が、サービスロボット1の自律移動の制御を停止した状態(S200)を示している。
FIG. 11 shows a state where the autonomous
先ず、異常原因判定部15は、右測距センサ3の出力値に異常が発生した図11の状態で、異常発生時の中測距センサ4の出力値を異常発生時測距データ記憶部16に記憶する(S400)。
First, the abnormality cause determination unit 15 sets the output value of the
次に、異常原因判定部15は、中測距センサ4が右領域23を検出できるようにサービスロボット1を平面視で時計回りにその場旋回させる(S410)。その場旋回後の状態を図12に示す。図12の状態で、異常原因判定部15は、旋回後の中測距センサ4の出力値を取得し(S420)、旋回後測距データ記憶部17に記憶する。
Next, the abnormality cause determination unit 15 turns the
次に、異常原因判定部15は、右測距センサ3が中領域24を検出できるようにサービスロボット1を平面視で反時計回りにその場旋回させる(S430)。その場旋回後の状態を図13に示す。図13の状態で、異常原因判定部15は、旋回後の右測距センサ3の出力値を取得し(S440)、旋回後測距データ記憶部17に記憶する。
Next, the abnormality cause determination unit 15 turns the
そして、異常原因判定部15は、異常発生時の中測距センサ4の出力値と、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値と、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値と、に基づいて、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を判定する(S450)。
Then, the abnormality cause determination unit 15 outputs the output value of the
第1具体例では、領域pの存在により、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は正常であり、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値は異常となるパターンBに当てはまる。従って、異常原因判定部15は、図11の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右領域23が異常であるからと判定する。そして、右領域23が異常だと異常原因判定部15が判定したから(S230:YES)、右領域23では仮に段差があってもその段差を検出できないので、制御部6は、右領域23を進入禁止領域に追加すうように地図情報記憶部11を更新し(S240)、処理を図4のS110に戻す。
In the first specific example, due to the presence of the area p, the output value of the right
そして、経路生成部13は、更新された地図情報と、目的地情報記憶部12に記憶されている目的地情報と、に基づいて、サービスロボット1の移動経路に関する移動経路情報を再度、生成し(S110)、生成した移動経路情報を経路記憶部13aに記憶させる。
Then, the route generation unit 13 again generates movement route information related to the movement route of the
次に、自律移動制御部14は、経路記憶部13aに記憶されている移動経路情報に基づいて、サービスロボット1の自律移動の制御を再開する(S120)。ここで、図13に示すように、サービスロボット1が既に領域pを回避するのに適した方角を向いているので、サービスロボット1の自律移動がスムーズに再開される。
Next, the autonomous
このように、サービスロボット1は、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を精度良く判定できるので、右測距センサ3が実際には故障していないにも拘わらずサービスロボット1の自律移動を中止させてしまうようなことがなく、右測距センサ3が故障していない場合は、サービスロボット1によるサービスを継続して提供することができるようになる。
Thus, since the
(第2具体例)
図14〜図17には、第2具体例を示している。
(Second specific example)
14 to 17 show a second specific example.
図14には、右測距センサ3の出力値に異常が発生したので(S140:NO)、自律移動制御部14が、サービスロボット1の自律移動の制御を停止した状態(S200)を示している。
FIG. 14 shows a state (S200) in which the autonomous
先ず、異常原因判定部15は、右測距センサ3の出力値に異常が発生した図14の状態で、異常発生時の中測距センサ4の出力値を異常発生時測距データ記憶部16に記憶する(S400)。
First, in the state of FIG. 14 where the output value of the right
次に、異常原因判定部15は、中測距センサ4が右領域23を検出できるようにサービスロボット1を平面視で時計回りにその場旋回させる(S410)。その場旋回後の状態を図15に示す。図15の状態で、異常原因判定部15は、旋回後の中測距センサ4の出力値を取得し(S420)、旋回後測距データ記憶部17に記憶する。
Next, the abnormality cause determination unit 15 turns the
次に、異常原因判定部15は、右測距センサ3が中領域24を検出できるようにサービスロボット1を平面視で反時計回りにその場旋回させる(S430)。その場旋回後の状態を図16に示す。図16の状態で、異常原因判定部15は、旋回後の右測距センサ3の出力値を取得し(S440)、旋回後測距データ記憶部17に記憶する。
Next, the abnormality cause determination unit 15 turns the
そして、異常原因判定部15は、異常発生時の中測距センサ4の出力値と、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値と、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値と、に基づいて、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を判定する(S450)。
Then, the abnormality cause determination unit 15 outputs the output value of the
第2具体例では、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値も、中測距センサ4が右領域23を検出した際の中測距センサ4の出力値も、正常となるパターンCに当てはまる。従って、異常原因判定部15は、図14の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、異常発生時に右測距センサ3が誤作動したからと判定する。そして、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因が右測距センサ3の故障ではなく(S220:NO)、異常発生時に右測距センサ3が検出していた領域が異常ではなかったと異常原因判定部15が判定したから(S230:NO)、制御部6は、処理を図4のS120に戻す。
In the second specific example, the output value of the
次に、自律移動制御部14は、異常原因判定部15による異常判定処理前の元の移動経路情報に基づいて、サービスロボット1の自律移動の制御を再開する(S120)。
Next, the autonomous
この場合、自律移動制御部14は、サービスロボット1の向きを、図17に示すように異常原因判定部15による異常判定処理前の向きに戻し、サービスロボット1の自律移動の制御を再開することになる(S120)。
In this case, the autonomous
このように、サービスロボット1は、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を精度良く判定できるので、右測距センサ3が実際には故障していないにも拘わらずサービスロボット1の自律移動を中止させてしまうようなことがなく、右測距センサ3が故障していない場合は、サービスロボット1によるサービスを継続して提供することができるようになる。
Thus, since the
以上に、第1実施形態を説明したが、上記第1実施形態は、以下の特長を有する。 Although the first embodiment has been described above, the first embodiment has the following features.
(1)サービスロボット1(移動体)は、ロボット本体2(移動体本体)と、床面Gの異なる領域を検出するようにロボット本体2に取り付けられた中測距センサ4(第1の距離測定センサ)及び右測距センサ3(第2の距離測定センサ)と、を備える。サービスロボット1は、中測距センサ4と右測距センサ3を用いて床面Gを検出しながら移動する。サービスロボット1は、異常原因判定部15を有する。異常原因判定部15は、中測距センサ4の出力値は正常であるものの右測距センサ3の出力値に異常が発生した場合、中領域24を右測距センサ3が検出できるようにロボット本体2を旋回させ、旋回後の右測距センサ3の出力値が異常となった場合、右測距センサ3が故障したと判定する。以上の構成によれば、右測距センサ3の出力値に異常が発生したのは、右測距センサ3が故障したからだと判定することができる。
(1) The service robot 1 (moving body) includes a robot body 2 (moving body body) and a middle distance measuring sensor 4 (first distance) attached to the
(2)異常原因判定部15は、中測距センサ4の出力値は正常であるものの右測距センサ3の出力値に異常が発生した場合、右領域23を中測距センサ4が検出できるようにロボット本体2を旋回させ、旋回後の中測距センサ4の出力値が異常となった場合、右領域23に異常があると判定する。以上の構成によれば、右測距センサ3の出力値に異常が発生したのは、右領域23に異常があるからだと判定することができる。
(2) The abnormality cause determination unit 15 can detect the
(3)異常原因判定部15は、中測距センサ4の出力値は正常であるものの右測距センサ3の出力値に異常が発生した場合、中領域24を右測距センサ3が検出できるようにロボット本体2を旋回させ、旋回後の右測距センサ3の出力値が正常であり、且つ、右領域23を中測距センサ4が検出できるようにロボット本体2を旋回させ、旋回後の中測距センサ4の出力値が正常である場合、異常発生時に右測距センサ3が誤作動したと判定する。以上の構成によれば、右測距センサ3の出力値に異常が発生したのは、異常発生時に右測距センサ3が誤作動したからだと判定することができる。
(3) The abnormality cause determination unit 15 can detect the
(4)異常原因判定部15は、中測距センサ4の出力値は正常であるものの右測距センサ3の出力値に異常が発生した場合、右領域23を中測距センサ4が検出できるようにロボット本体2を旋回させ、旋回後の中測距センサ4の出力値である旋回後第1出力値を取得し、その後、中領域24を右測距センサ3が検出できるようにロボット本体2を旋回させ、旋回後の右測距センサ3の出力値である旋回後第2出力値を取得し、旋回後第1出力値が異常であった場合は、右領域23に異常があると判定し、旋回後第2出力値が異常であった場合は、右測距センサ3が故障したと判定し、旋回後第1出力値が正常であり且つ旋回後第2出力値が正常であった場合は、異常発生時に右測距センサ3が誤作動したと判定する。以上の構成によれば、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を包括的に判定できる。また、右領域23に異常があると判定された場合、サービスロボット1は既に、右領域23を回避するのに適した方角を向いていることになるので、サービスロボット1の回避動作がスムーズになる。
(4) The abnormality cause determination unit 15 can detect the
(第2実施形態)
次に、図18〜図20を参照して、第2実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the present embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment, and overlapping description will be omitted.
第2実施形態のサービスロボット1を図18に示している。サービスロボット1は、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5に加えて、右端測距センサ30と左端測距センサ31を有する。
A
右端測距センサ30及び左端測距センサ31は、例えば赤外線を用いた距離測定センサである。右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5、右端測距センサ30、左端測距センサ31は、サービスロボット1が走行する床面Gの異なる領域を検出するようにロボット本体2に取り付けられている。図18に示すように、右端測距センサ30は、サービスロボット1の右方の領域を検出する。左端測距センサ31は、サービスロボット1の左方の領域を検出する。
The right end
自律移動制御部14は、経路記憶部13aに記憶されている移動経路情報に基づいて、サービスロボット1の自律的な移動を制御する。自律移動制御部14は、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5、右端測距センサ30、左端測距センサ31からの出力値を取得する。自律移動制御部14は、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5、右端測距センサ30、左端測距センサ31からの出力値に基づいて、サービスロボット1の進行方向に段差が存在しないか逐次確認しながら、サービスロボット1の自律的な移動を制御する。自律移動制御部14は、サービスロボット1の進行方向に段差が存在していると判定した場合は、その段差を迂回するようにサービスロボット1の移動を制御する。
The autonomous
異常原因判定部15は、右測距センサ3又は中測距センサ4、左測距センサ5、右端測距センサ30、左端測距センサ31のうち何れか1つの出力値に異常が発生した場合、その異常発生の原因を判定する。異常原因判定部15は、異常の原因を判定するために、サービスロボット1の自律移動を停止させたり、サービスロボット1にその場旋回運動をさせたりする。
The abnormality cause determination unit 15 is in the case where an abnormality occurs in the output value of any one of the
異常発生時測距データ記憶部16は、右測距センサ3又は中測距センサ4、左測距センサ5、右端測距センサ30、左端測距センサ31のうち何れか1つの出力値に異常が発生した際の、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5、右端測距センサ30、左端測距センサ31の出力値を記憶する。
When an abnormality occurs, the ranging
旋回後測距データ記憶部17は、異常原因判定部15がサービスロボット1にその場旋回運動をさせた後の、右測距センサ3及び中測距センサ4、左測距センサ5、右端測距センサ30、左端測距センサ31の出力値を記憶する。
The post-turning ranging
(異常原因判定処理)
次に、図18〜図20を参照して、異常原因判定部15による異常原因判定処理を詳しく説明する。
(Error cause determination processing)
Next, the abnormality cause determination process by the abnormality cause determination unit 15 will be described in detail with reference to FIGS.
図18には、右測距センサ3の出力値に異常が発生したので(S140:NO)、自律移動制御部14が、サービスロボット1の自律移動の制御を停止した状態(S200)を示している。図18において、異常発生時に右端測距センサ30が検出していた領域を右端領域22、異常発生時に左端測距センサ31が検出していた領域を左端領域26とする。
FIG. 18 shows a state where the autonomous
先ず、異常原因判定部15は、右測距センサ3の出力値に異常が発生した図18の状態で、異常発生時の中測距センサ4の出力値を異常発生時測距データ記憶部16に記憶する(S500)。
First, the abnormality cause determination unit 15 sets the output value of the
次に、異常原因判定部15は、右測距センサ3が中領域24を検出し、且つ、右端測距センサ30が右領域23を検出できるようにサービスロボット1を平面視で反時計回りにその場旋回させる(S510)。その場旋回後の状態を図20に示す。図20の状態で、異常原因判定部15は、右測距センサ3及び右端測距センサ30の出力値を取得し(S520)、旋回後測距データ記憶部17に記憶する。
Next, the abnormality cause determination unit 15 turns the
そして、異常原因判定部15は、異常発生時の中測距センサ4の出力値と、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値と、右端測距センサ30が右領域23を検出した際の右端測距センサ30の出力値と、に基づいて、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を判定する(S530)。
Then, the abnormality cause determination unit 15 outputs the output value of the
具体的には、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は異常となり、右端測距センサ30が右領域23を検出した際の右端測距センサ30の出力値が正常となった場合、異常原因判定部15は、図18の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右測距センサ3の故障であると判定する。
Specifically, the output value of the right
同様に、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値は正常となり、右端測距センサ30が右領域23を検出した際の右端測距センサ30の出力値が異常となった場合は、異常原因判定部15は、図18の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右領域23が異常だったからと判定する。
Similarly, the output value of the right
同様に、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値も、右端測距センサ30が右領域23を検出した際の右端測距センサ30の出力値も、正常となった場合は、図18の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、異常発生時の右測距センサ3の誤作動であると判定する。
Similarly, the output value of the right
なお、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値も、右端測距センサ30が右領域23を検出した際の右端測距センサ30の出力値も、異常になる可能性は限りなく低い。従って、異常原因判定部15は、以下のように、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を判定してもよい。
The output value of the right
即ち、右測距センサ3が中領域24を検出した際の右測距センサ3の出力値が異常となったら、異常原因判定部15は、図18の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右測距センサ3の故障であると判定してもよい。
That is, when the
同様に、右端測距センサ30が右領域23を検出した際の右端測距センサ30の出力値が異常となったら、異常原因判定部15は、図18の状態で右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因は、右領域23が異常であるからと判定してもよい。
Similarly, if the output value of the right end
このように、サービスロボット1が測距センサを少なくとも3つ以上有し、その中央の測距センサの出力値に異常が発生した場合は、1回の旋回で、その異常発生の原因を判定することができる。
As described above, when the
好ましくは、図18において、右端領域22、右領域23、中領域24、左領域25、左端領域26は、回転軸Cを中心とした同一円周上にこの順で、且つ、この円周上で等間隔となるように位置するとよい。この場合、回転軸Cをその場旋回の旋回中心としてロボット本体2をその場旋回させるだけで、右測距センサ3は中領域24を検出でき、右端測距センサ30は右領域23を検出できるようになる。
Preferably, in FIG. 18, the
以上に、本願発明の第2実施形態を説明したが、上記第2実施形態は、以下の特長を有する。 Although the second embodiment of the present invention has been described above, the second embodiment has the following features.
(5)サービスロボット1は、床面Gの異なる領域を検出するようにロボット本体2に取り付けられた中測距センサ4(第1の距離測定センサ)及び右測距センサ3(第2の距離測定センサ)、右端測距センサ30(第3の距離測定センサ)を備える。中測距センサ4及び右測距センサ3、右端測距センサ30は、ロボット本体2の旋回方向においてこの順でロボット本体2に取り付けられている。サービスロボット1は、中測距センサ4及び右測距センサ3、右端測距センサ30を用いて床面Gを検出しながら移動するように構成されている。異常原因判定部15は、中測距センサ4の出力値及び右端測距センサ30の出力値は正常であるものの右測距センサ3の出力値に異常が発生した場合、中領域24を右測距センサ3が検出でき、且つ、右領域23を右端測距センサ30が検出できるようにロボット本体2を旋回させ、旋回後の右測距センサ3の出力値が異常となった場合、右測距センサ3が故障したと判定し、旋回後の右端測距センサ30の出力値が異常となった場合、右領域23に異常があると判定し、旋回後の右測距センサ3の出力値が正常であり且つ旋回後の右端測距センサ30の出力値が正常である場合、異常発生時に右測距センサ3が誤作動したと判定する。以上の構成によれば、右測距センサ3の出力値に異常が発生した原因を包括的に判定できる。また、その判定に要するサービスロボット1の旋回角の合計を小さくすることができる。なぜなら、中領域24を右測距センサ3が検出できるようにロボット本体2を旋回させる方向と、右領域23を右端測距センサ30が検出できるようにロボット本体2を旋回させる方向と、が同じ方向だからである。
(5) The
(6)異常原因判定部15は、ロボット本体2を旋回させる際、その旋回方向を、右領域23がサービスロボット1の進行方向を見て右側にある場合は左旋回とし、右領域23がサービスロボット1の進行方向を見て左側にある場合は右旋回とする。以上の構成によれば、右領域23に異常があると判定された場合、サービスロボット1は既に、右領域23を回避するのに適した方角を向いていることになるので、サービスロボット1の回避動作がスムーズになる。
(6) When turning the robot
上述の例において、制御プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、制御プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 In the above example, the control program can be stored and supplied to a computer using various types of non-transitory computer readable media. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W and semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included. The control program may be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
1 サービスロボット
2 ロボット本体
3 右測距センサ
4 中測距センサ
5 左測距センサ
6 制御部
7 車輪
11 地図情報記憶部
12 目的地情報記憶部
13 経路生成部
13a 経路記憶部
14 自律移動制御部
15 異常原因判定部
16 異常発生時測距データ記憶部
17 旋回後測距データ記憶部
22 右端領域
23 右領域
24 中領域
25 左領域
26 左端領域
30 右端測距センサ
31 左端測距センサ
C 回転軸
G 床面
p 領域
DESCRIPTION OF
C Rotation axis
G Floor p area
Claims (6)
床面の異なる領域を検出するように前記移動体本体に取り付けられた第1の距離測定センサ及び第2の距離測定センサと、
を備え、
前記第1の距離測定センサと前記第2の距離測定センサを用いて前記床面を検出しながら移動する移動体であって、
前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が異常となった場合、前記第2の距離測定センサが故障したと判定する異常判定手段を更に備えた、
移動体。 A mobile body,
A first distance measuring sensor and a second distance measuring sensor attached to the movable body main body so as to detect different areas of the floor surface;
With
A moving body that moves while detecting the floor using the first distance measuring sensor and the second distance measuring sensor,
When the output value of the first distance measurement sensor is normal but an abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor, the floor surface detected by the first distance measurement sensor when the abnormality occurs When the movable body is swiveled so that the second distance measuring sensor can detect the region, and the output value of the second distance measuring sensor after turning becomes abnormal, the second distance measuring sensor Further comprising an abnormality determining means for determining that the device has failed,
Moving body.
前記異常判定手段は、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値が異常となった場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定する、
移動体。 The moving body according to claim 1,
The abnormality determination means detects when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor although the output value of the first distance measurement sensor is normal. When the movable body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the floor surface that has been turned, the output value of the first distance measurement sensor after turning becomes abnormal. Determining that there is an abnormality in the area of the floor surface that was detected by the second distance measuring sensor at the time of occurrence,
Moving body.
前記異常判定手段は、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が正常であり、且つ、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値が正常である場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する、
移動体。 The moving body according to claim 1,
The abnormality determining means detects when the abnormality occurs in the output value of the second distance measuring sensor when the abnormality occurs in the output value of the second distance measuring sensor although the output value of the first distance measuring sensor is normal. The mobile body is turned so that the second distance measuring sensor can detect the area of the floor surface that has been turned, the output value of the second distance measuring sensor after turning is normal, and abnormal The mobile body body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the floor surface detected by the second distance measurement sensor at the time of occurrence, and the first distance measurement sensor after turning If the output value is normal, it is determined that the second distance measuring sensor malfunctions when an abnormality occurs.
Moving body.
前記異常判定手段は、前記第1の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第1の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第1の距離測定センサの出力値である旋回後第1出力値を取得し、その後、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値である旋回後第2出力値を取得し、
前記旋回後第1出力値が異常であった場合は、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定し、
前記旋回後第2出力値が異常であった場合は、前記第2の距離測定センサが故障したと判定し、
前記旋回後第1出力値が正常であり且つ前記旋回後第2出力値が正常であった場合は、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する、
移動体。 The moving body according to claim 1,
The abnormality determination means detects when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor when the abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor although the output value of the first distance measurement sensor is normal. The movable body is turned so that the first distance measurement sensor can detect the area of the floor surface that has been turned, and the first output value after turning which is the output value of the first distance measuring sensor after turning. After that, the mobile body is turned so that the second distance measuring sensor can detect the area of the floor surface detected by the first distance measuring sensor when an abnormality occurs, Obtaining a second output value after turning which is an output value of the second distance measuring sensor;
If the first output value after the turn is abnormal, determine that there is an abnormality in the area of the floor surface detected by the second distance measurement sensor at the time of occurrence of abnormality,
If the second output value after turning is abnormal, it is determined that the second distance measuring sensor has failed,
If the first output value after turning is normal and the second output value after turning is normal, it is determined that the second distance measurement sensor has malfunctioned when an abnormality occurs.
Moving body.
前記床面の異なる領域を検出するように前記移動体本体に取り付けられた前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、第3の距離測定センサを備え、
前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、前記第3の距離測定センサは、前記移動体本体の旋回方向においてこの順で前記移動体本体に取り付けられており、
前記移動体は、前記第1の距離測定センサ及び前記第2の距離測定センサ、前記第3の距離測定センサを用いて前記床面を検出しながら移動するように構成されており、
前記異常判定手段は、
前記第1の距離測定センサの出力値及び前記第3の距離測定センサの出力値は正常であるものの前記第2の距離測定センサの出力値に異常が発生した場合、異常発生時に前記第1の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第2の距離測定センサが検出でき、且つ、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域を前記第3の距離測定センサが検出できるように前記移動体本体を旋回させ、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が異常となった場合、前記第2の距離測定センサが故障したと判定し、旋回後の前記第3の距離測定センサの出力値が異常となった場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域に異常があると判定し、旋回後の前記第2の距離測定センサの出力値が正常であり且つ旋回後の前記第3の距離測定センサの出力値が正常である場合、異常発生時に前記第2の距離測定センサが誤作動したと判定する、
移動体。 The moving body according to claim 1,
The first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and the third distance measuring sensor attached to the movable body main body so as to detect different areas of the floor surface;
The first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and the third distance measuring sensor are attached to the moving body main body in this order in the turning direction of the moving body main body,
The moving body is configured to move while detecting the floor using the first distance measuring sensor, the second distance measuring sensor, and the third distance measuring sensor,
The abnormality determining means includes
When the output value of the first distance measurement sensor and the output value of the third distance measurement sensor are normal, but an abnormality occurs in the output value of the second distance measurement sensor, The area of the floor surface detected by the distance measuring sensor can be detected by the second distance measuring sensor, and the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor when an abnormality occurs is If the output of the second distance measurement sensor after turning is abnormal so that the distance measurement sensor of 3 can detect, the second distance measurement sensor is determined to have failed. When the output value of the third distance measuring sensor after turning becomes abnormal, it is determined that there is an abnormality in the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor when the abnormality occurs, Of the second distance measuring sensor after turning Determining if the force value is normal output value of the normal and is and the third distance measuring sensor after pivoting, the second distance measuring sensor is malfunctioning when an abnormality occurs and,
Moving body.
前記異常判定手段は、
前記移動体本体を旋回させる際、その旋回方向を、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域が前記移動体の進行方向を見て右側にある場合は左旋回とし、異常発生時に前記第2の距離測定センサが検出していた前記床面の領域が前記移動体の進行方向を見て左側にある場合は右旋回とする、
移動体。 The moving body according to claim 5,
The abnormality determining means includes
When the mobile body is turned, the turning direction is set to the left when the area of the floor surface detected by the second distance measuring sensor when an abnormality occurs is on the right side when the traveling direction of the mobile body is viewed. If the area of the floor surface detected by the second distance measurement sensor at the time of occurrence of abnormality is on the left side when viewed in the traveling direction of the moving body, it is a right turn,
Moving body.
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