JP2021080102A - ロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータ装置に自動で出入りする機能を実現できるロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法を提供する。【解決手段】ロボット装置がエレベータ装置の外部に位置している場合に、ロボット装置は、エレベータ装置の外部に配置された第１の制御モジュールに接続されて、第１の制御モジュールによって、エレベータ装置のエレベータかごを呼び出す。第１の制御モジュールは、エレベータかごが現在のフロアに到着したかどうかを判定して、到着信号をロボット装置に返す。ロボット装置は、到着信号に従ってエレベータかごの内部に配置された第２の制御モジュールに接続されて、第２の制御モジュールによって、エレベータかごのエレベータドアが開くように制御する。ロボット装置をエレベータかごの中に移動させる。ロボット装置がエレベータかごの作業範囲内にある場合、第２の制御モジュールは、エレベータドアが開くように制御することを停止する。【選択図】図１

Description

本開示は、制御方法に関し、より詳細には、ロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法に関する。

近年、工場、店舗、家庭などの様々な場面にますます多くのロボット装置が応用され、対応する自動制御機能を提供している。しかしながら、現在のロボット装置は、特定の機能を提供するために、同一平面上の領域で作業するように動作することができるだけである。特定の要件が増加するにつれ、ロボット装置が異なるフロア面上の領域で作業する必要がある場合、現在のロボット装置は、異なるフロア面の間を自動で移動することができないため、そのような要件を満たすことができない。上記を考慮して、いくつかの実施形態の解決策を以下に提示する。

本発明は、ロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法を提供し、これにより、ロボット装置がエレベータ装置に自動で出入りする機能を実現することが可能になる。

本発明のロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法は、以下のステップを含む。ロボット装置がエレベータ装置の外部に位置している場合に、ロボット装置は、エレベータ装置の外部に配置された第１の制御モジュールに接続されて、第１の制御モジュールによって、エレベータ装置のエレベータかごを呼び出す。第１の制御モジュールは、エレベータかごが現在のフロアに到着したかどうかを判定して、到着信号をロボット装置に返す。ロボット装置は、到着信号に従ってエレベータかごの内部に配置された第２の制御モジュールに接続され、第２の制御モジュールによって、エレベータかごのエレベータドアが開くように制御する。ロボット装置の画像検出デバイスは、ロボット装置をエレベータかごの中に移動させるために、エレベータかごのエレベータドアが完全に開いたかどうかを判定する。ロボット装置がエレベータかごの作業範囲内にある場合、第２の制御モジュールは、エレベータかごのエレベータドアが開くように制御することを停止する。

上記に基づいて、本発明のロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法では、ロボット装置がエレベータ装置のエレベータかごを自動で呼び出すことができ、エレベータかごのエレベータドアが開閉するように操作されて、ロボット装置がエレベータかごに出入りすることができるようする。

上述したことをより理解しやすくするために、図面を伴ういくつかの実施形態を以下に詳細に説明する。

本発明の一実施形態によるロボット装置のブロック図である。

本発明の一実施形態によるエレベータ装置及び第１の制御モジュールのブロック図である。

本発明の一実施形態によるエレベータかご及び第２の制御モジュールのブロック図である。

本発明の一実施形態によるエレベータかごに入るロボット装置を示す概略上面図である。

本発明の一実施形態による双方向制御方法のフローチャートである。

本発明の一実施形態による、エレベータドアが開いているかどうかを判定するフローチャートである。

本発明の一実施形態による、エレベータかごの中に移動するようにロボット装置を制御するフローチャートである。

本発明の一実施形態による、エレベータかごから外に移動するようにロボット装置を制御するフローチャートである。

本発明の内容をより理解しやすくするために、実施形態が、それに応じて実施される本発明の例として以下に提供される。加えて、可能な限り、図面及び実施形態において同じ番号が付けられた同じ要素、構成要素、及びステップは、同じ又は類似の構成要素を表す。

図１は、本発明の一実施形態によるロボット装置のブロック図である。図１を参照すると、ロボット装置１００は、プロセッサ１１０、第１の無線通信デバイス１２０、第２の無線通信デバイス１３０、及び画像検出デバイス１４０を含む。プロセッサ１１０は、第１の無線通信デバイス１２０、第２の無線通信デバイス１３０、及び画像検出デバイス１４０に結合されている。本実施形態において、ロボット装置１００は、自動移動機能を有する自動制御装置であり、本発明は、ロボット装置１００の形態を特に限定しない。本実施形態では、ロボット装置１００は、第１の無線通信デバイス１２０及び第２の無線通信デバイス１３０を介して、エレベータ装置外部の制御モジュール及びエレベータかご内部の制御モジュールとそれぞれ通信し、画像検出デバイス１４０で画像認識を行い、ロボット装置１００のエレベータかごへの出入りの自動制御機能を実現するように構成されている。

本実施形態では、プロセッサ１１０は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、又は別のプログラム可能な汎用若しくは特定目的のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、別の同様の処理デバイス、或いは上記のデバイスの組合せであってもよい。本実施形態では、プロセッサ１１０は、例えば、自動制御コマンド、画像処理オペレーションなどを実行するための１つ又は複数の処理回路を含んでもよく、メモリにさらに結合されてもよい。メモリは、プロセッサ１１０が読み取って、実行するための制御コマンド、プログラム、又は画像などのデータを記憶することができる。本実施形態では、画像検出デバイス１４０は、ロボット装置１００の前方の画像を取得するように構成されてもよく、これにより、プロセッサ１１０は、関連する画像判定オペレーションを実行することができる。画像検出デバイス１４０は、例えば、カメラであってもよい。加えて、一実施形態において、ロボット装置１００は、自動移動機能を実現するように構成された駆動モジュール、バッテリーモジュールなどの他の装置、又は音声及び表示機能を提供するように構成された音声デバイス、表示デバイスなどの他の装置をさらに含むことができる。

図２は、本発明の一実施形態によるエレベータ装置及び第１の制御モジュールのブロック図である。本実施形態では、第１の制御モジュール２１０は、コントローラ２１１、無線通信デバイス２１２、リレー２１３、昇圧及び電圧調整回路２１４、並びにケーブルモジュール２１５を含む。コントローラ２１１は、例えば、マイクロコントローラであってもよい。コントローラ２１１は、無線通信デバイス２１２及びリレー２１３に結合されている。リレー２１３は、昇圧及び電圧調整回路２１４に結合され、昇圧及び電圧調整回路２１４は、ケーブルモジュール２１５に結合されている。本実施形態では、エレベータ装置２２０は、方向ボタンモジュール２２１を含む。方向ボタンモジュール２２１は、例えば、エレベータ装置２２０の外部にある上ボタン及び下ボタンを含むことができるが、本発明は、これに限定されない。コントローラ２１１は、リレー２１３、昇圧及び電圧調整回路２１４、並びにケーブルモジュール２１５を介して、エレベータ装置２２０の方向ボタンモジュール２２１に結合されて、方向ボタンモジュール２２１を制御する。

図１及び図２を参照すると、本実施形態では、ロボット装置１００がエレベータ装置２２０外部の、エレベータ装置２２０に対応する特定の位置に移動すると、ロボット装置１００は、第１の無線通信デバイス１２０を介して第１の制御モジュール２１０の無線通信デバイス２１２と通信して、関連する制御コマンドを第１の制御モジュール２１０のコントローラ２１１に提供し、これにより、コントローラ２１１は、対応してエレベータ装置２２０の方向ボタンモジュール２２１を動作させる。方向ボタンモジュール２２１がエレベータの上ボタン及び下ボタンを含む場合、コントローラ２１１は、リレー２１３、昇圧及び電圧調整回路２１４、並びにケーブルモジュール２１５を介して、上ボタン又は下ボタンを有効にして、エレベータかごを呼び出すか、又はエレベータかごのエレベータドアを開いたままにしておくことができることに留意されたい。

例えば、第１の制御モジュール２１０は、エレベータ装置２２０の方向ボタンの信号線及び発光素子に結合されていてもよい。第１の制御モジュール２１０は、方向ボタンの信号線を有効にして、エレベータかごを呼び出すことができ、第１の制御モジュール２１０は、方向ボタンの発光素子の点灯状態に従ってエレベータかごが到着したかどうかを判定することができる。

さらに、本実施形態の第１の無線通信デバイス１２０及び無線通信デバイス２１２は、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、又はＺｉｇＢｅｅの通信プロトコルを採用して、無線通信オペレーションを実行することができることに留意されたい。また、例示的な実施形態では、第１の無線通信デバイス１２０及び無線通信デバイス２１２は、ＺｉｇＢｅｅの通信プロトコルを採用して、無線通信オペレーションを実行する。加えて、本実施形態の第１の制御モジュール２１０は、エレベータ装置２２０の外部に配置され、プラグイン方式でエレベータ装置２２０の関連するエレベータ制御ボタンに電気的に接続されている。本発明は、エレベータ装置２２０の外部の第１の制御モジュール２１０の特定の構成位置を特に限定しない。

図３は、本発明の一実施形態によるエレベータかご及び第２の制御モジュールのブロック図である。本実施形態では、第２の制御モジュール３１０は、コントローラ３１１、無線通信デバイス３１２、リレー３１３、昇圧及び電圧調整回路３１４、並びにケーブルモジュール３１５を含む。コントローラ３１１は、例えば、マイクロコントローラであってもよい。コントローラ３１１は、無線通信デバイス３１２及びリレー３１３に結合されている。リレー３１３は、昇圧及び電圧調整回路３１４に結合され、昇圧及び電圧調整回路３１４は、ケーブルモジュール３１５に結合されている。本実施形態では、エレベータかご３２０は、開閉ボタンモジュール３２１及びフロア・ボタン・モジュール３２２を含む。図２のエレベータ装置２２０は、本実施形態のエレベータかご３２０を含む。本実施形態では、開閉ボタンモジュール３２１は、例えば、エレベータかご３２０内部の開ボタン及び閉ボタンを含むことができ、フロア・ボタン・モジュール３２２は、例えば、エレベータかご３２０内部の各フロアボタンを含むことができるが、本発明は、これに限定されない。コントローラ３１１は、リレー３１３、昇圧及び電圧調整回路３１４、並びにケーブルモジュール３１５を介して、エレベータかご３２０の開閉ボタンモジュール３２１及びフロア・ボタン・モジュール３２２に結合されて、開閉ボタンモジュール３２１及びフロア・ボタン・モジュール３２２を制御する。本実施形態では、エレベータかご３２０は、エレベータかご３２０の現在のフロア位置を表示するように構成されたフロア表示パネルなどの他のデバイスをさらに含むことができる。

図４は、本発明の一実施形態によるエレベータかごに入るロボット装置を示す概略上面図である。図１〜図４を参照すると、第１の制御モジュール２１０は、例えば、図４に示すエレベータ装置２２０の外部の位置に配置されてもよく、第２の制御モジュール３１０は、例えば、図４に示すエレベータかご３２０の内部の位置に配置されてもよい。さらに、エレベータかご３２０の内部は、拡張現実（ＡＲ）ラベル３２３及び３２４、並びにフロア表示パネル３２５をさらに含む。ロボット装置１００は、例えば、水平方向Ｘ及び水平方向Ｙによって形成される平面上を移動する。ＡＲラベル３２３は、例えば、水平方向Ｘ及び垂直方向Ｚによって形成される平面に平行な、かご内壁に位置する。ＡＲラベル３２４及びフロア表示パネル３２５は、例えば、水平方向Ｙ及び垂直方向Ｚによって形成される平面に平行な別のかご内壁に位置する。

本実施形態では、ロボット装置１００がエレベータかご３２０の中に移動すると、ロボット装置１００は、第２の無線通信デバイス１３０を介して第２の制御モジュール３１０の無線通信デバイス３１２と通信し、関連する制御コマンドを第２の制御モジュール３１０のコントローラ３１１に提供し、これにより、コントローラ３１１は、対応してエレベータかご３２０の開閉ボタンモジュール３２１及びフロア・ボタン・モジュール３２２を動作させる。開閉ボタンモジュール３２１がエレベータの開ボタン及び閉ボタンを含む場合、コントローラ３１１は、リレー３１３、昇圧及び電圧調整回路３１４、並びにケーブルモジュール３１５を介して開ボタン又は閉ボタンを有効にして、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６を開いたまま、又は閉じたままにしておくことができることに留意されたい。さらに、フロア・ボタン・モジュール３２２が複数のフロアボタンを含む場合、コントローラ３１１は、リレー３１３、昇圧及び電圧調整回路３１４、並びにケーブルモジュール３１５を介して、目標フロアに対応する複数のフロアボタンのうちの１つを有効にすることができ、これにより、エレベータかご３２０は、エレベータドア３２６が閉じた後、目標フロアに向かって移動することができる。

例えば、第２の制御モジュール３１０は、エレベータかご３２０内部のドア開ボタンの信号線に結合されてもよく、第２の制御モジュール３１０は、ドア開ボタンの信号線を有効にして、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が開くように制御することができる。さらに、第２の制御モジュール３１０は、エレベータかご３２０内部のフロアボタンの信号線及び発光素子に結合されていてもよい。第２の制御モジュール３１０は、フロアボタンの信号線を有効にして、エレベータかご３２０が目標フロアに向かって移動するように制御することができる。さらに、第２の制御モジュール３１０は、フロアボタンの発光素子の点灯状態に応じて、エレベータかご３２０が目的フロアに到達したかどうかを判定することができる。

さらに、本実施形態の第２の無線通信デバイス１３０及び無線通信デバイス３１２は、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、又はＺｉｇＢｅｅの通信プロトコルを採用して、無線通信オペレーションを実行することができることに留意されたい。さらに、例示的な実施形態では、第２の無線通信デバイス１３０及び無線通信デバイス３１２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの通信プロトコルを採用して、無線通信オペレーションを実行する。別の実施形態では、第１の無線通信デバイス１２０及び第２の無線通信デバイス１３０は、同じ又は異なる無線通信プロトコルを採用することができ、或いは第１の無線通信デバイス１２０及び第２の無線通信デバイス１３０は、同じ無線通信ユニットであってもよい。加えて、本実施形態の第２の制御モジュール３１０は、エレベータかご３２０の内部に配置され、プラグイン方式でエレベータかご３２０の関連するエレベータ制御ボタンに電気的に接続されている。本発明は、エレベータかご３２０内部の第２の制御モジュール３１０の特定の構成位置を特に限定しない。

図５は、本発明の一実施形態による双方向制御方法のフローチャートである。図１〜図５を参照すると、本実施形態の双方向制御方法は、図１〜図４の実施形態のデバイス及び装置に適用することができる。ステップＳ４０１において、ロボット装置１００は、第１の無線通信デバイス１２０を介してエレベータ装置２２０の外部に配置された第１の制御モジュール２１０に接続され、第１の制御モジュール２１０と無線通信して制御する。ステップＳ４０２において、ロボット装置１００は、第１の制御モジュール２１０を制御し、第１の制御モジュール２１０を介してエレベータ装置２２０の方向ボタンモジュール２２１を有効にして、エレベータ装置２２０のエレベータかご３２０を呼び出すことができる。ステップＳ４０３では、第１の制御モジュール２１０は、エレベータかご３２０が現在のフロアに到着したかどうかを判定する。例えば、第１の制御モジュール２１０は、方向ボタンモジュール２２１がオフであるかどうかを判定することによって、エレベータかご３２０が現在のフロアに到着したかどうかを効果的に判定することができる。いいえの場合、第１の制御モジュール２１０は、ステップＳ４０３を再度実行して、判定を続ける。はいの場合、第１の制御モジュール２１０は、ステップＳ４０４を実行して、到着信号をロボット装置１００に返す。ステップＳ４０５において、ロボット装置１００は、エレベータかご３２０の内部に配置された第２の制御モジュール３１０に接続される。一実施形態では、ロボット装置１００が第２の制御モジュール３１０に正常に接続されると、第１の制御モジュール２１０との接続は、切断されてもよく、又は自動的に切断されるまで維持されてもよく、本発明は、これに限定されない。

ステップＳ４０６において、ロボット装置１００は、第２の制御モジュール３１０に制御コマンドを出力して、第２の制御モジュール３１０を介してエレベータかご３２０のエレベータドア３２６が開くように制御する。ステップＳ４０７において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介してエレベータかご３２０の現在のエレベータドア画像を取得して、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が完全に開いたかどうかを判定する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ４０７を再度実行して、判定を続ける。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ４０８を実行して、画像検出デバイス１４０を介してエレベータかご３２０の現在のかご内画像を取得し、エレベータかご３２０の作業範囲３２７内に障害物が存在するかどうかをさらに判定し、障害物は、例えば、人又は物体であってもよい。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ４０９及びステップＳ４１２を実行して、エレベータかご３２０の次の到着を待つ。換言すれば、エレベータかご３２０内にスペースがない場合、ロボット装置１００は、次のエレベータを待つことができる。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ４１０を実行して、ロボット装置１００をエレベータかご３２０の中に移動させる。

ステップＳ４１１において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介してエレベータかご３２０内部のＡＲラベル３２３を検出し、これにより、プロセッサ１１０は、エレベータかご３２０内部の対応する空間モデルを確立し、対応してロボット装置１００の位置又は角度を駆動及び調整することができる。具体的には、ＡＲラベル３２３に従って、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０によって撮像された画像内のＡＲラベル３２３の対応する姿勢情報及び位置情報を算出することができる。次に、ロボット装置１００は、姿勢情報及び位置情報に従って、画像検出デバイス１４０によって取得された画像内の作業範囲３２７の座標データを推定する。最後に、ロボット装置１００は、座標データに従ってエレベータかご３２０内部の作業範囲３２７を決定することができる。ＡＲラベル３２３は、ロボット装置１００が作業範囲３２７の位置及びサイズを取得することができるように構成されていることに留意されたい。画像に示される（実際のサイズがわかっている）ＡＲラベル３２３のピクセルサイズ、位置、姿勢に基づいて、ロボット装置１００に対する現実世界におけるＡＲラベル３２３の姿勢情報及び位置情報がカメラ撮像原理に従って算出され、同時に、画像内の作業範囲３２７の座標データが推定され、これにより、ロボット装置１００は、上記のデータに従って、エレベータかご３２０内部の作業範囲３２７の実際の位置及び実際のサイズを取得することができる。

ステップＳ４１２において、ロボット装置１００がステップＳ４１１を終了すると、ロボット装置１００は、最初に第２の制御モジュール３１０を介してフロア・ボタン・モジュール３２２を有効にし、次いで、エレベータかご３２０の開閉ボタンモジュール３２１を有効にするのを停止して、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が開くように制御することを停止し、これにより、エレベータかご３２０は、フロア・ボタン・モジュール３２２の選択結果に従って目標フロアに向かって移動することができる。したがって、本実施形態の双方向制御方法により、ロボット装置１００がエレベータに自動で乗る機能を実現することができてもよい。

図６は、本発明の一実施形態による、エレベータドアが開いているかどうかを判定するフローチャートである。図１〜図６を参照すると、本実施形態では、エレベータドア３２６が開いているかどうかを判定するプロセスは、図５のステップＳ４０７の詳細な実施方法であってよい。ステップＳ５０１において、ロボット装置１００のプロセッサ１１０は、予め記憶されたエレベータ・ドア・ギャップ・テンプレート画像を読み取り、画像検出デバイス１４０を介してエレベータかご３２０の現在のエレベータ・ドア・ギャップ画像（現在のエレベータドア画像によってもたらされる）を取得する。ステップＳ５０２において、ロボット装置１００のプロセッサ１１０は、現在のエレベータ・ドア・ギャップ画像とエレベータ・ドア・ギャップ・テンプレート画像とを照合して、エレベータかご３２０の現在のエレベータ・ドア・ギャップが所定のしきい値よりも大きいかどうかを識別する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ５０２を再度実行して、識別を続ける。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ５０４を実行して、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が開いたと判定する。本実施形態において、所定のしきい値は、エレベータドア３２６の水平長さの７０％又は８０％であってもよく、或いはロボット装置１００が通過するのに少なくとも適応することができるエレベータドア３２６のギャップ比であってもよい。したがって、本実施形態のプロセスにより、ロボット装置１００は、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が、ロボット装置１００がエレベータかご３２０の中に移動することを可能にするのに十分な幅まで開いたかどうかを効果的に判定することができる。

図７は、本発明の一実施形態による、エレベータかごの中に移動するようにロボット装置を制御するフローチャートである。図１〜図５及び図７を参照すると、本実施形態のエレベータかご３２０の中に移動するようにロボット装置１００を制御するプロセスは、図５のステップＳ４０８の詳細な実施方法であってもよい。ステップＳ６０１において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介して、エレベータかご３２０内部のＡＲラベル３２３を検出する。ステップＳ６０２において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介して、エレベータかご３２０内部の物体認識を行う。ステップＳ６０３において、ロボット装置１００のプロセッサ１１０は、ＡＲラベル３２３が検出されたかどうかを判定する。いいえの場合、エレベータかご３２０内にＡＲラベル３２３を遮っている人又は物体があることを意味し、そのため、ロボット装置１００は、ステップＳ６０７を実行する。はいの場合、ロボット装置１００のプロセッサ１１０は、ＡＲラベル３２３に従って作業範囲３２７を推定する。

ステップＳ６０５において、ロボット装置１００は、前回の物体認識により、作業範囲３２７内に障害物が存在するかどうかを判定する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ６０９を実行して、プロセッサ１１０にエレベータ進入コマンドを発行させる。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ６０６を実行して、画像検出デバイス１４０を介してエレベータかご３２０の内部にまだスペースがあるかどうかをさらに検出する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ６１０を実行して、エレベータかご３２０の次の到着を待つ。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ６０７を実行する。ステップＳ６０７において、ロボット装置１００のプロセッサ１１０は、音声メッセージが再生されたかどうかを判定する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ６０８を実行して、音声デバイスを介して音声メッセージを再生し、次いで、ステップＳ６０１を再度実行する。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ６１０を実行して、エレベータかご３２０の次の到着を待つ。

換言すれば、本実施形態のロボット装置１００は、作業範囲３２７内の障害物にプロンプトするための１回の音声プロンプトを発することができる。障害物が人である場合、その人は、音声プロンプトに従ってロボット装置１００のための空間を作ることができる。一方、障害物が物体である場合、又は人がロボット装置１００のための空間を作ることを望まない場合、１回の音声プロンプトを発行した後、ロボット装置１００が作業範囲３２７のスペースがまだ占有されていると判定した場合、ロボット装置１００は、次のエレベータかご３２０を待つ。したがって、本実施形態のプロセスは、ロボット装置１００がエレベータかご３２０に適切に入ることができることを効果的に保証することができる。

図８は、本発明の一実施形態による、エレベータかごから外に移動するようにロボット装置を制御するフローチャートである。図１〜図４及び図８を参照すると、本実施形態の双方向制御方法は、図１〜図４の実施形態のデバイス及び装置に適用することができる。ステップＳ７０１において、ロボット装置１００がエレベータかご３２０に入った後（例えば、図５のステップＳ４１２に続いて）、ロボット装置１００は、エレベータかご３２０のフロア表示パネル３２５に向きを変える。ステップＳ７０２において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介してかご３２０内部のＡＲラベル３２４を検出し、エレベータかご３２０内部のＡＲラベル３２４に従ってロボット装置１００がエレベータかご３２０のフロア表示パネル３２５の方を向くように調整する。ステップＳ７０３において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介して、ロボット装置１００がフロア表示パネル３２５の方に適切に向いているかどうかを判定する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ７０１を再度実行して、ロボット装置１００の位置及び角度を調整し続ける。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ７０４を実行する。ＡＲラベル３２４は、ロボット装置１００の向きを変えさせるための位置基準として機能し、これにより、ロボット装置１００の画像検出デバイス１４０は、画像を取り込み、フロア表示パネル３２５に向かって認識を行うことができることに留意されたい。また、本実施形態のロボット装置１００は、作業範囲３２７内で向きを変えるため、本実施形態の作業範囲３２７の長さ及び幅は、ロボット装置１００の対角線の長さ以上である。

ステップＳ７０４において、ロボット装置１００は、第２の無線通信デバイス１３０を介してフロア・ボタン・モジュールを有効にするように、第２の制御モジュール３１０を遠隔制御して、エレベータかご３２０が目標フロアに向かって移動するように制御する。ステップＳ７０５において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介してフロア表示パネル３２５の画像を取り込み、フロア表示パネル３２５の現在の画像を取得する。ステップＳ７０６において、ロボット装置１００のプロセッサ１１０は、画像を分析して、フロア表示パネル３２５によって表示されたエレベータのフロア番号を認識する。ステップＳ７０７において、ロボット装置１００のプロセッサ１１０は、エレベータかご３２０が目標フロアに到着したかどうかを判定する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ７０５を再度実行して、判定を続ける。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ７０８を実行する。

ステップＳ７０８において、ロボット装置１００は、エレベータドアに向きを変える。ステップＳ７０９において、ロボット装置１００は、画像検出デバイス１４０を介してエレベータかご３２０の現在のエレベータドア画像を取得し、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が完全に開いたかどうかを判定する。いいえの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ７０９を再度実行して、判定を続ける。はいの場合、ロボット装置１００は、ステップＳ７１０を実行して、第２の制御モジュール３１０を介して、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が開いたままになるように制御する。図６の処理は、本実施形態のステップＳ７０９にも適用されてもよいことに留意されたい。次に、ステップＳ７１１において、ロボット装置１００は、エレベータかご３２０の外部に向かって移動する。ステップＳ７１２において、ロボット装置１００がエレベータかご３２０から完全に離れた後、ロボット装置１００は、エレベータかご３２０のエレベータドア３２６が開くように制御することを停止する。したがって、本実施形態の処理により、ロボット装置１００は、エレベータの外に自動で移動する機能を実現することができる。

上記を要約すると、本発明のロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法において、ロボット装置は、エレベータ装置のエレベータかごを自動で呼び出し、対応してエレベータかごのエレベータドアが開閉するように制御し、画像検出に基づいてロボット装置をエレベータかごに適切に出入りさせることができる。さらに、本発明のロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法は、エレベータかご内に障害物が存在するかどうかをさらに効果的に判定し、音声プロンプトを発することができ、これにより、ロボット装置がエレベータかごの内外に適切に移動する機会及び効率を向上させる。

本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく、開示された実施形態に様々な修正及び変形を加えることができることは当業者に明らかであろう。前述の事項を考慮して、本開示は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内にあるという条件で、修正及び変形を包含することが意図されている。

本発明の双方向制御方法は、ロボット装置とエレベータ装置に適用することができる。

１００：ロボット装置
１１０：プロセッサ
１２０：第１の無線通信デバイス
１３０：第２の無線通信デバイス
１４０：画像検出デバイス
２１０：第１の制御モジュール
２１１、３１１：コントローラ
２１２、３１２：無線通信デバイス
２１３、３１３：リレー
２１４、３１４：電圧調整回路
２１５、３１５：ケーブルモジュール
２２０：エレベータ装置
２２１：方向ボタンモジュール
３１０：第２の制御モジュール
３２０：エレベータかご
３２１：開閉ボタンモジュール
３２２：フロア・ボタン・モジュール
３２３、３２４：ＡＲラベル
３２５：フロア表示パネル
３２６：エレベータドア
３２７：作業範囲
Ｘ、Ｙ、Ｚ：方向
Ｓ４０１〜Ｓ４１２、Ｓ６０１〜Ｓ６１０、Ｓ７０１〜Ｓ７１２：ステップ

Claims (15)

1. ロボット装置とエレベータ装置の双方向制御方法であって、
   前記ロボット装置が前記エレベータ装置の外部に位置している場合に、前記ロボット装置を前記エレベータ装置の外部に配置された第１の制御モジュールに接続して、前記第１の制御モジュールによって、前記エレベータ装置のエレベータかごを呼び出すステップと、
   前記第１の制御モジュールによって、前記エレベータかごが現在のフロアに到着したかどうかを判定して、到着信号を前記ロボット装置に返すステップと、
   前記到着信号に従って、前記ロボット装置を前記エレベータかご内部に配置された第２の制御モジュールに接続して、前記第２の制御モジュールによって、前記エレベータかごのエレベータドアが開くように制御するステップと、
   前記ロボット装置を前記エレベータかごの中に移動させるために、前記エレベータかごの前記エレベータドアが完全に開いたかどうかを前記ロボット装置の画像検出デバイスによって判定するステップと、
   前記ロボット装置が前記エレベータかごの作業範囲内に位置している場合、前記第２の制御モジュールによって、前記エレベータかごの前記エレベータドアが開くように制御することを停止するステップと、
   を含む、双方向制御方法。
2. 前記ロボット装置を前記エレベータかごの中に移動させるために、前記エレベータかごの前記エレベータドアが完全に開いたかどうかを前記ロボット装置の前記画像検出デバイスによって判定する前記ステップが、
   前記ロボット装置によって、エレベータ・ドア・ギャップ・テンプレート画像を読み取り、前記画像検出デバイスによって現在のエレベータ・ドア・ギャップ画像を取得するするステップと、
   前記ロボット装置によって、前記現在のエレベータ・ドア・ギャップ画像と前記エレベータ・ドア・ギャップ・テンプレート画像とを照合して、前記エレベータかごの前記エレベータドアの現在のドアギャップを識別するステップと、
   前記ロボット装置によって、前記エレベータかごの前記エレベータドアが完全に開いたと判定するために、前記現在のドアギャップが所定のしきい値よりも大きいかどうかを判定するステップと、
   含む、請求項１に記載の双方向制御方法。
3. 前記ロボット装置を前記エレベータかごの中に移動させるために、前記エレベータかごの前記エレベータドアが完全に開いたかどうかを前記ロボット装置の前記画像検出デバイスによって判定する前記ステップが、
   前記画像検出デバイスによって、前記エレベータかご内部の拡張現実ラベルを検出し、前記エレベータかご内部の物体認識を実行するステップと、
   前記ロボット装置によって、前記拡張現実ラベルに従って前記エレベータかご内の前記作業範囲を推定するステップと、
   前記ロボット装置を前記エレベータかごの中に移動させるかどうかを判定するために、前記作業範囲内に障害物が存在するかどうかを前記画像検出デバイスによって検出するステップと、
   を含む、請求項１に記載の双方向制御方法。
4. 前記ロボット装置によって、前記拡張現実ラベルに従って前記エレベータかご内の前記作業範囲を推定する前記ステップが、
   前記ロボット装置によって、前記拡張現実ラベルに従って前記拡張現実ラベルの姿勢情報及び位置情報を算出するステップと、
   前記姿勢情報及び前記位置情報に従って、前記画像検出デバイスによって取得された画像内の前記作業範囲の座標データを前記ロボット装置によって推定するステップと、
   前記ロボット装置によって、前記座標データに従って前記エレベータかご内の前記作業範囲を決定するステップと、
   を含む、請求項３に記載の双方向制御方法。
5. 前記ロボット装置を前記エレベータかごの中に移動させるどうかを判定するために、前記障害物が前記作業範囲内に存在するかどうかを前記画像検出デバイスによって検出する前記ステップが、
   前記障害物が前記作業範囲内に存在すると前記ロボット装置が判定した場合、前記ロボット装置を前記エレベータかごの中に移動させるかどうかを判定するために、前記かご内にまだスペースがあるかどうかを前記ロボット装置の前記画像検出デバイスによって検出するステップと、
   前記障害物が前記作業範囲内に存在しないと前記ロボット装置が判定した場合、前記ロボット装置を前記エレベータかご内の前記作業範囲に向かって移動させるステップと、
   を含む、請求項３に記載の双方向制御方法。
6. 前記障害物が前記作業範囲内に存在すると前記ロボット装置が判定した場合、前記エレベータかご内にまだスペースがあるかどうかを前記ロボット装置の前記画像検出デバイスによって検出する前記ステップが、
   前記エレベータかご内にまだスペースがある場合、前記ロボット装置によって音声メッセージを再生し、前記障害物が前記作業範囲内にまだ存在するかどうかを再度判断するステップと、
   前記エレベータかご内にスペースがない場合、前記エレベータかごの次の到着を待つように前記ロボット装置を動作させるステップと、
   を含む、請求項５に記載の双方向制御方法。
7. 前記第１の制御モジュールが、前記エレベータ装置の方向ボタンの信号線及び発光素子に結合され、前記第１の制御モジュールが、前記方向ボタンの前記信号線を有効にして前記エレベータかごを呼び出し、前記第１の制御モジュールが、前記方向ボタンの前記発光素子の点灯状態に従って、前記エレベータかごが到着したかどうかを判定する、請求項１から６のいずれか１項に記載の双方向制御方法。
8. 前記第２の制御モジュールが、前記エレベータかご内部のドア開ボタンの信号線に結合され、前記第２の制御モジュールが、前記ドア開ボタンの前記信号線を有効にして前記エレベータかごの前記エレベータドアが開くように制御する、請求項１から７のいずれか１項に記載の双方向制御方法。
9. 前記第２の制御モジュールによって、前記エレベータかごが目標フロアに向かって移動するように制御するステップと、
   前記第２の制御モジュールによって、前記エレベータかごが現在位置している現在のフロアを決定するステップと、
   エレベータフロア番号を認識するために、前記画像検出デバイスによって、前記エレベータかご内部のフロア表示パネルを検出するステップと、
   前記ロボット装置によって、前記エレベータかごが位置する前記現在のフロア及び前記エレベータフロア番号に従って、前記エレベータかごが前記目標フロアに到着したかどうかを判定するステップと、
   前記ロボット装置が、前記エレベータかごが前記目標フロアに到着したと判定すると、前記第２の制御モジュールによって、前記エレベータかごの前記エレベータドアが開くように制御するステップと、
   前記ロボット装置を前記エレベータかごの外部に移動させるために、前記エレベータかごの前記エレベータドアが完全に開いたかどうかを前記画像検出デバイスによって判定するステップと、
   をさらに含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の双方向制御方法。
10. 前記ロボット装置を前記エレベータかごの外部に移動させるために、前記エレベータかごの前記エレベータドアが完全に開いたかどうかを前記画像検出デバイスによって判定する前記ステップが、
    前記ロボット装置によって、エレベータ・ドア・ギャップ・テンプレート画像を読み取り、前記ロボット装置の前記画像検出デバイスによって現在のエレベータ・ドア・ギャップ画像を取得するステップと、
    前記ロボット装置によって、前記現在のエレベータ・ドア・ギャップ画像が前記エレベータ・ドア・ギャップ・テンプレート画像と一致するかどうかを判定して、前記エレベータかごの前記エレベータドアの現在のドアギャップを識別するステップと、
    前記ロボット装置によって、前記エレベータかごの前記エレベータドアが完全に開いたと判定するために、前記現在のドアギャップが所定のしきい値よりも大きいかどうかを判定するステップと、
    を含む、請求項９に記載の双方向制御方法。
11. 前記ロボット装置が前記エレベータ装置から完全に外に移動すると、前記第２の制御モジュールによって、前記エレベータかごの前記エレベータドアが開くように制御することを停止するステップ
    をさらに含む、請求項９又は１０に記載の双方向制御方法。
12. 前記ロボット装置の前記画像検出デバイスによって、前記エレベータかご内部の前記フロア表示パネルを検出するステップと、
    前記ロボット装置を前記フロア表示パネルに向けさせ、前記ロボット装置によって、前記エレベータかご内部の拡張現実ラベルに従って前記ロボット装置が前記フロア表示パネルの方を向くように調整するステップと、
    をさらに含む、請求項９から１１のいずれか１項に記載の双方向制御方法。
13. 前記ロボット装置が、前記エレベータかごが前記目標フロアに到着したと判定した場合、前記第２の制御モジュールによって、前記エレベータかごの前記エレベータドアが開くように制御する前記ステップが、
    前記ロボット装置を前記エレベータドアに向けさせるステップ
    を含む、請求項１２に記載の双方向制御方法。
14. 前記第２の制御モジュールが、前記エレベータかご内部のフロアボタンの信号線及び発光素子に結合され、前記第２の制御モジュールが、前記フロアボタンの前記信号線を有効にして、前記エレベータかごが前記目標フロアに向かって移動するように制御し、前記第２の制御モジュールが、前記フロアボタンの前記発光素子の点灯状態に従って、前記エレベータかごが前記目標フロアに到達したかどうかを判定する、請求項９から１３のいずれか１項に記載の双方向制御方法。
15. 前記第２の制御モジュールが、前記エレベータかご内部のドア開ボタンの信号線に結合され、前記第２の制御モジュールが、前記ドア開ボタンの前記信号線を有効にして、前記エレベータかごの前記エレベータドアが開くように制御する、
    請求項９から１４のいずれか１項に記載の双方向制御方法。

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