JP4034773B2 - Mobile operation system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自走式電気掃除機や電動台車等に応用される移動体操作システムに関する。 The present invention relates to a moving body operating system applied to, for example, a self-propelled electric vacuum cleaner or an electric carriage.
従来、例えば自走式電気掃除機において、移動体である掃除機本体の上面に複数個の受信部を設け、使用者が赤外線を送信する送信器を所持し、掃除機本体の後方から受信部に向けて赤外線を照射することで掃除機本体の動きをリモートコントロールする、すなわち、各受信部への赤外線照射を組み合わせることで前進、後退、右折、左折の各制御を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、この特許文献記載のものは、複数の受信部への赤外線照射を組み合わせることで前進、後退、右折、左折等の指示を行うので操作が面倒であり、また、組み合わせを誤ると掃除機本体に対して誤った指示を行うという問題もあった。 However, the one described in this patent document is troublesome because it gives instructions for forward, backward, right turn, left turn, etc. by combining infrared irradiation to a plurality of receivers, and if the combination is incorrect, the main body of the vacuum cleaner There was also a problem of giving an incorrect instruction.
そこで本発明は、操作が容易であり、しかも、移動体に対して常に正しい移動指示ができる移動体操作システムを提供する。 Therefore, the present invention provides a moving body operating system that is easy to operate and can always give a correct moving instruction to the moving body.
本発明は、前進、後進、旋回が可能な走行手段を有する、例えば自走式電気掃除機や電動台車等の移動体と、この移動体を遠隔操作する遠隔操作端末とからなり、遠隔操作端末は、少なくとも距離を測定するための情報や方向角度を測定のため情報を発信する、赤外線などの電磁波発信手段や超音波発信手段等の情報発信手段と、この情報発信手段を発信制御する発信制御手段とを設け、移動体は、走行手段を走行制御する走行制御手段と、遠隔操作端末からの情報を受信する、赤外線などの電磁波受信手段や超音波受信手段等の受信手段と、この受信手段が距離測定及び方向角度測定のため情報を受信すると、その情報に基づいて遠隔操作端末との距離を測定するとともに遠隔操作端末の向きに対する方向角度を測定する測定手段とを設け、走行制御手段は、測定手段が測定した距離が予め設定した所定の距離になり、かつ、測定手段が測定した方向角度が予め設定した所定の角度になるように走行手段を走行制御することにある。 The present invention comprises a mobile body having traveling means capable of moving forward, backward, and turning, such as a self-propelled electric vacuum cleaner and an electric carriage, and a remote operation terminal for remotely operating the mobile body. Is at least information for measuring distance and information for measuring direction angle, information transmitting means such as electromagnetic wave transmitting means such as infrared rays and ultrasonic transmitting means, and transmission control for controlling transmission of this information transmitting means The mobile unit includes a traveling control unit that controls the traveling unit, a receiving unit that receives information from a remote operation terminal, such as an electromagnetic wave receiving unit such as an infrared ray, an ultrasonic receiving unit, and the receiving unit. Measuring means for measuring the distance to the remote control terminal based on the information and measuring the direction angle with respect to the direction of the remote control terminal when receiving information for distance measurement and direction angle measurement The travel control means is to travel control the travel means so that the distance measured by the measurement means is a predetermined distance set in advance and the direction angle measured by the measurement means is a predetermined angle set in advance. .
本発明によれば、操作が容易であり、しかも、移動体に対して常に正しい移動指示ができる移動体操作システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a moving body operating system that is easy to operate and that can always give a correct moving instruction to the moving body.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は移動体1の要部構成を示す図で、この移動体1の中央部の左右には車輪2,3を設けている。前記移動体1は図中矢印で示す方向が前進方向であり、この前進方向に向かって左側にある車輪2には減速機4及び左車輪モータ5を設け、右側にある車輪3には減速機6及び右車輪モータ7を設けている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a moving
前記車輪2,3、減速機4,6及び車輪モータ5,7は走行手段を構成し、前記各車輪モータ5,7を正逆転制御することで、移動体1を前進、後退、旋回駆動するようになっている。すなわち、左右の車輪モータ5,7を同じ回転速度で正転させることで前進ができ、同じ回転速度で逆転させることで後進ができ、一方の車輪モータの回転速度を落とすことで、左右への旋回ができ、さらに互いに逆方向に回転させることでその場での円旋回ができるようになっている。なお、走行手段としては車輪以外に、例えばキャタピラ等を使用したものであってもよい。
The
前記移動体1の前部底面には従動輪8が回転自在にかつ方向転換自在に設けている。前記移動体1の後部上方には受信手段9を後方に向けて配置している。この場合、受信手段9を後部上方の上面に配置しても後部上方の後面に配置してもよい。この受信手段9は、超音波受信手段としての超音波受信器10を中央に配置し、その両側に電磁波受信手段である赤外線受光手段としての赤外線ホトディテクタ11,12をそれぞれ近接して配置している。なお、赤外線ホトディテクタとしては、ホトダイオードやホトトランジスタ等がある。
A driven
一方の赤外線ホトディテクタ11の受光面には偏光手段として偏光方向が移動体1の前進方向に平行な偏光板13が配置され、他方の赤外線ホトディテクタ12の受光面には偏光手段として偏光方向が移動体1の前進方向に対して45°傾けた偏光板14が配置されている。
A polarizing
図2は遠隔操作端末15の要部構成を示す図で、この遠隔操作端末15は銃形で、その先端に情報発信手段を構成する超音波発信手段としての超音波発信器16及び情報発信手段を構成する電磁波送信手段としての赤外線発光手段、例えば赤外線LED(発光ダイオード)17を配置し、その後端部に把持部18を形成し、その把持部18内には電源となる電池19を収納している。なお、遠隔操作端末15の形状は棒形であってもよい。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the main part of the
前記赤外線LED17の発光面には偏光手段としての偏光板20を配置している。この偏光板20の偏光方向は、遠隔操作端末15の先端方向と前記移動体1の前進方向を一致させた状態で、移動体1の後部上方にある受信手段9の一方の赤外線ホトディテクタ11に添設した偏光板13の偏光方向と平行になるように設定されている。
A polarizing
前記遠隔操作端末15の中央部上面には情報発信手段の赤外線LED17に情報として初期設定コマンドを発信させる初期設定開始指示手段を構成する初期設定ボタン21、前記赤外線LED17に情報としてコードやコマンドを発信させるコマンドボタン22等が設けられている。前記赤外線LED17からの赤外光は蛍光灯などの高周波ノイズで誤動作が生じないように高周波変調されている。
An
図3は前記移動体1の制御部の構成を示すブロック図で、制御部本体としてCPU(中央処理装置)30を設けている。前記CPU30は、カウンタ31、メモリ32、前記左車輪モータ5を駆動するモータドライバ33、前記右車輪モータ7を駆動するモータドライバ34をそれぞれ動作制御するようにしている。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control unit of the
前記ホトディテクタ11の受光出力をアンプ35で増幅し、バンドパスフィルタ36を介して検波回路37に供給している。前記検波回路37は高周波変調されている信号を包絡線検波し、検波した信号からピーク検出回路38でピーク検出を行い、検出したピーク値をピーク値保持部39に保持するようにしている。
The light reception output of the
前記ホトディテクタ12の受光出力をアンプ40で増幅し、バンドパスフィルタ41を介して検波回路42に供給している。前記検波回路42は高周波変調されている信号を包絡線検波し、検波した信号からピーク検出回路43でピーク検出を行い、検出したピーク値を前記ピーク値保持部39に保持するようにしている。
The light reception output of the
前記ピーク値保持部39で保持したピーク値をA/D変換部44でデジタルデータに変換した後、前記CPU30に供給している。また、前記ピーク検出回路38からの検波信号を2値化回路45で2値化した後、オア回路46を介して前記CPU30に供給し、前記ピーク検出回路43からの検波信号を2値化回路47で2値化した後、前記オア回路46を介して前記CPU30に供給している。
The peak value held by the peak
前記超音波受信器10からの受信信号をアンプ48で増幅した後、コンパレータ49に供給している。前記コンパレータ49は受信信号がノイズか否かを比較によって判断し、信号として正しければ前記CPU30に供給している。
A received signal from the
図4は前記遠隔操作端末15の制御部の構成を示すブロック図で、制御部本体としてCPU(中央処理装置)51を設けている。前記CPU51は、初期設定ボタン21、コマンドボタン22の操作信号を取り込み、前記赤外線LED17を発光制御し、また、ドライバ52を制御し、このドライバ52を介して前記超音波発信器16を発信制御するようにしている。すなわち、前記CPU51は、赤外線LED17を点滅制御することでメーカコードやリモコンコードなどのコードを送信するとともにコマンドを送信し、コマンドと同期して超音波発信器16を発信制御するようにしている。なお、コマンドとしては、例えば電気掃除機であれば吸引モータのオン、オフを制御するコマンド等がある。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control unit of the
前記遠隔操作端末15は、図5の(a)に示すように、先ず、CPU51で赤外線LED17を制御してコードC1を送信し、続いてコマンドC2を送信する。そして、コマンドC2に同期して超音波発信器16から超音波信号Sを送信する。なお、コードC1、コマンドC2、超音波信号Sを送信するタイミングは必ずしもこれに限定するものではない。
As shown in FIG. 5A, the
前記移動体1は、図5の(b)に示すように、ホトディテクタ11、12がコードC1を受信すると、CPU30は距離及び角度測定の準備を行う。続いて、ホトディテクタ11、12がコマンドC2を受信すると、CPU30はカウンタ31を制御してクロック信号のカウントを開始させる。そして、t時間経過後に超音波受信器10が超音波信号Sを受信すると、カウンタ31のカウント動作を停止させる。前記CPU30はカウンタ31のカウント値から遠隔操作端末15との距離を測定する。これは、光速と音速の違いを利用して距離測定を行うものである。そして、測定した距離をメモリ32に所定の距離として予め設定する。
As shown in FIG. 5B, when the
また、各ホトディテクタ11、12が受信するコードやコマンドについては、受信した2つの受信信号を2値化回路45、47で2値化した後データの和を取り、CPU30がこれを読み込むことでコードやコマンドを解釈する。
As for the codes and commands received by the
また、遠隔操作端末15の赤外線LED17に添設されている偏光板20の偏光方向と移動体1の各ホトディテクタ11、12に添設されている偏光板13、14の偏光方向との関係を示すと、図6に示すようになっており、各ホトディテクタ11、12の赤外線LED17との相対角度に対する受光強度のレベルは図7に示すように変化する。
Further, the relationship between the polarization direction of the
波形W1はホトディテクタ11の受光強度を示し、波形W2はホトディテクタ12の受光強度を示している。従って、ホトディテクタ11の受光出力のピーク値とホトディテクタ12の受光出力のピーク値との差を求めることで移動体1と遠隔操作端末15との相対角度を求めることができる。すなわち、移動体1から見て遠隔操作端末15がどの方向角度になっているのかを知ることができる。
A waveform W1 represents the light reception intensity of the
前記CPU30は、この原理を使用して遠隔操作端末15との方向角度を測定する。すなわち、初期設定においてホトディテクタ11の受光出力のピーク値とホトディテクタ12の受光出力のピーク値を測定してメモリ32に予め記憶する。この2つのピーク値は図7の関係から間接的に遠隔操作端末15との方向角度を示している。例えば、2つのピーク値の関係が図7における0°の関係になっていれば、この2つのピーク値から遠隔操作端末15との方向角度「0°」が予め設定されていることになる。
The
そして、前記CPU30は、初期設定が終了すると、以降は遠隔操作端末15の操作によって移動体1を走行制御するようになるが、このときには、メモリ32に予め設定されている所定の距離を使用して、遠隔操作端末15との距離が常にその所定の距離を保つように制御する。
When the initial setting is completed, the
また、遠隔操作端末15との方向角度については、遠隔操作端末15からの赤外線を2つのホトディテクタ11、12で受信し、前記CPU30はその2つのホトディテクタ11、12のピーク値によって方向角度を測定し、この測定した方向角度が予め設定した所定の角度になるように移動体1の方向を制御する。すなわち、2つのホトディテクタ11、12の受信信号のピーク値がメモリ32に予め設定されているピーク値に一致するように移動体1の方向を制御する。
As for the direction angle with the
このように、遠隔操作端末15は移動体1に対してコードC1、コマンドC2及び超音波信号Sの送信を一定のインターバルを設けて繰り返すことで、移動体1のCPU30は常に遠隔操作端末15との距離及び方向角度を認識して走行制御することができる。
As described above, the
このような構成においては、遠隔操作端末15を所持している操作者は、先ず初期設定操作を行う。すなわち、移動体1の後方に立ち、遠隔操作端末15の先端を移動体1の受信手段9に向けて初期設定ボタン21を操作する。このとき、移動体1の前進方向と遠隔操作端末15の先端との向きを±45°以内にすることが望ましい。
In such a configuration, an operator who has the
初期設定ボタン21の操作によって遠隔操作端末15の赤外線LED17からコードC1が送信され、続いて初期設定のためのコマンドC2が送信される。また、コマンドC2に同期して超音波発信器16から超音波信号Sが送信される。
By operating the
移動体1はコマンドC2を受信すると初期設定動作を行う。CPU30はカウンタ31を制御してクロック信号をカウントさせる。そして、超音波信号Sを受信するとカウンタ31のカウントを停止させ、その時のカウント値から距離を求め、この距離を遠隔操作端末15との所定の距離としてメモリ32に予め保存する。
When the
また、CPU30は左右の車輪モータ5、7を互いに逆回転駆動して移動体1をその場で±45°以内の範囲で左右に回転させる。そして、ホトディテクタ11の受光出力のピーク値を監視し、その出力包絡線の値が極大になる姿勢で停止させる。すなわち、図7において0°となるときのピーク値を得る。そして、このときの各ホトディテクタ11、12のピーク値をA/D変換部44で変換したデジタル値を、方向角度を決めるピーク値としてメモリ32に予め保存する。
Further, the
こうして初期設定を行うことで、移動体1は遠隔操作端末15に対して、ホトディテクタ11に添設した偏光板13の偏光方向と遠隔操作端末15の偏光板20の偏光方向とが略一致するように姿勢制御される。
By performing the initial setting in this way, the moving
以後、CPU30は、遠隔操作端末15の動きに対して、その遠隔操作端末15との距離が常にメモリ32に保存されている所定の距離を保つように左右の車輪モータ5、7を回転制御する。また、向き、すなわち、方向角度についても、ホトディテクタ11、12の受光出力のピーク値がメモリ32に保存されている2つのピーク値と一致するように、すなわち、移動体1と遠隔操作端末15との相対方向角度が常に0°になるように、車輪モータ5、7を回転制御する。
Thereafter, the
従って、初期設定を終了した後において、操作者が遠隔操作端末15を所持しその先端を移動体1の受信手段9に向けた状態で前方に歩けばそれに応じて移動体1は遠隔操作端末15との距離を所定の距離に保った状態で前方へ移動する。また、後方へバックすれば移動体1は遠隔操作端末15との距離を所定の距離に保った状態で後方へ移動する。また、立ち止まった状態で遠隔操作端末15を小さく前後に振ればそれに応じて移動体1は小さく前後に移動する。さらに、歩きながら遠隔操作端末15を持っている手の手首を捻ると、捻った方向に捻った角度に応じて移動体1が前進しつつ旋回する。
Therefore, after the initial setting is completed, if the operator walks forward with the
このように、移動体1と遠隔操作端末15とがあたかも操作棒のようなもので繋がれているかのように、移動体1は前後左右に移動するようになる。しかし実際には操作棒のようなものは無く、全て無線で制御しているので、操作者にとって大きな負荷が掛からないので負担は極めて小さい。
In this way, the moving
また、遠隔操作端末15を手で把持して移動体1の受信手段9に先端を向け、この状態で歩いたり、手を前後に振ったり、手首を左右に回すなどの操作によって移動体1を前後左右に自在に移動制御できるので操作はきわめて簡単である。しかも、移動体1の受信手段9に設けたホトディテクタ11、12や超音波受信器10は指向性を持っていてもそれほど強くは無く、遠隔操作端末15からの赤外線や超音波をビーム状に絞る必要は無く、従って、遠隔操作端末15からの赤外線や超音波を移動体1の受信手段9に大雑把に照射しても移動体1を充分に移動させることができ、この点においても操作性を向上できる。
Further, the
なお、この実施の形態では遠隔操作端末15の情報発信手段に電磁波送信手段として赤外線LED、すなわち、赤外線発光手段を配置し、移動体1の受信手段に電磁波受信手段として赤外線ホトディテクタ、すなわち、赤外線受光手段を配置したものについて述べたが必ずしもこれに限定するものではなく、遠隔操作端末15の情報発信手段に電磁波送信手段として電波送信器を配置し、移動体1の受信手段に電磁波受信手段として電波受信器を配置したものであってもよい。但し、この場合は偏向手段として偏光板ではなく、電波を偏向する偏向手段を使用することになる。また、赤外線に代えて可視光を使用してもよい。
In this embodiment, an infrared LED, that is, an infrared light emitting means is disposed as an electromagnetic wave transmitting means in the information transmitting means of the
(第2の実施の形態)
この実施の形態は遠隔操作端末の変形例について述べる。
図8は、遠隔操作端末151の要部構成を示し、この遠隔操作端末151は、指で操作が可能なレバー23を設けるとともにこのレバー23の動作によって電気的値、例えば抵抗値が変化するポテンシォメータ24を設け、このレバー23とポテンシォメータ24とで電気的値を変化する操作手段を構成している。なお、レバー23の動作を検出するものとしてはホテンシォメータのほかにアブソリュートエンコーダ等がある。
(Second Embodiment)
This embodiment describes a modification of the remote control terminal.
FIG. 8 shows a main configuration of the
前記遠隔操作端末151の制御部は、図9に示すように、前記ポテンシォメータ24の抵抗値をA/D変換部53によってデジタル値に変換してCPU51に供給している。前記CPU51は、取り込んだデジタル値をレバー23の位置情報として取得し、初期設定ボタン21の操作によって初期設定が終了した後において、赤外線LED17を駆動してコマンドを送信するときに前記位置情報を付加して送信するようにしている。なお、遠隔操作端末151の制御部の他の構成は前述した第1の実施の形態と同様である。また、移動体1の制御部の構成は前述した第1の実施の形態と同様、図3の構成になっている。
As shown in FIG. 9, the control unit of the
CPU30は、遠隔操作端末151から赤外線によるコマンドを受信すると、そのコマンドに付加されているレバー23の位置情報を読み取る。そして、読み取った位置情報によって初期設定されているメモリ32の所定の距離値を変更する。例えば、メモリ32に初期設定された所定の距離を移動体1と遠隔操作端末151との最も接近した距離とし、遠隔操作端末151からの位置情報によって所定の距離をこの距離以上の範囲で可変するようにする。
When receiving an infrared command from the
このような構成においては、遠隔操作端末151を手で把持して移動体1の情報発信手段9に先端を向け、この状態で歩いたり、手を前後に振ったり、手首を左右に回すなどの操作によって移動体1を前後左右に自在に移動制御できるほか、操作者は立ち止まった状態でレバー23を操作することで移動体1を前後に移動させることができる。
In such a configuration, the
すなわち、レバー23を操作することで移動体1に設定されている所定の距離値が変化し、これにより、移動体1は最初の位置を最も接近した位置として、それよりも前方の範囲において前後に移動するようになる。
これにより、操作者は歩行せずに指の操作のみで移動体1を前後左右に自在に移動制御できるようになり、さらに操作性の向上及び操作者の負担の軽減を図ることができる。
なお、その他についてはこの実施の形態においても前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるのは勿論である。
That is, by operating the
As a result, the operator can freely move and control the moving
Of course, in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in this embodiment.
なお、この実施の形態では、ホテンシォメータ24の抵抗値を変化させるのに指で操作するレバーを使用したがこれに限定するものではなく、ホイール状のものを使用してもよい。また、位置情報を抵抗値変化ではなく、指でなぞることでその位置を検出するタッチパッドを使用することや、半固定レバーの回転軸にトルクセンサを取り付けたものを使用するなど、物理量を距離に換算するものを使用して位置情報の変化を移動体に伝え、移動体に初期設定した所定の距離値を変化させてもよい。また、抵抗値や距離を絶対的に検出しなくても、インクリメンタルエンコーダ等を使用して相対位置情報を送信するようにしてもよい。
In this embodiment, a lever operated with a finger is used to change the resistance value of the
(第3の実施の形態)
この実施の形態は移動体の変形例について述べる。
この実施の形態は図1に点線で示すように、移動体1の受信手段9にホトディテクタ25をさらに1個配置し、このホトディテクタ25には偏光板を配置せず、図2に示す構成の遠隔操作端末15からの赤外線を直接受光するようにしている。
(Third embodiment)
In this embodiment, a modified example of the moving body will be described.
In this embodiment, as shown by a dotted line in FIG. 1, one
そして、前記移動体1の制御部は、図10に示すように、検波回路37の検波出力をアンプ61で増幅した後にピーク検出回路38に供給している。また、検波回路42の検波出力をアンプ62で増幅した後にピーク検出回路43に供給している。
Then, as shown in FIG. 10, the control unit of the moving
前記ホトディテクタ25の受光出力をアンプ63で増幅し、バンドパスフィルタ64を介して検波回路65に供給している。前記検波回路65は高周波変調されている信号を包絡線検波し、検波した信号を自動増幅値制御手段としてのオードゲインコントロール回路66に供給している。
The light reception output of the
前記オートゲインコントロール回路66は、2値化のためにゲインとオフセットを決定する。そして、決定したゲインとオフセットに基づいた値で、偏光されたホトディテクタ25の値のピークがA/D変換のフルレンジ近くになるように前記アンプ61、62のゲイン及びオフセットを制御するようにしている。
The auto
前記オートゲインコントロール回路66からの出力をピーク検出回路67に供給してピーク検出を行い、さらに2値化回路68で2値化してからCPU30に供給している。また、前記各ピーク検出回路38、43、67が検出したピーク値をピーク値保持部391に保持した後、A/D変換部44でデジタル値に変換して前記CPU30に供給している。
The output from the auto
このような構成においては、直射日光が差し込む部屋など光の強度が大きく変化してもそれによる外乱をホトディテクタ25で検出しオートゲインコントロール回路66がアンプ61、62のゲイン及びオフセットを制御するので、外乱に影響されない測光ができる。従って、光の強度が大きく変化する環境下においても遠隔操作端末15の操作によって移動体1を正確に移動制御することができる。
In such a configuration, even if the intensity of light changes greatly, such as in a room where direct sunlight enters, the external disturbance due to the detection is detected by the
なお、その他についてはこの実施の形態においても前述した第1の実施の形態と同様の作用効果が得られるのは勿論である。 Of course, in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in this embodiment.
(第4の実施の形態)
この実施の形態は遠隔操作端末の変形例について述べる。
図11は、遠隔操作端末152の要部構成を示し、この遠隔操作端末152は、把持部18に手元スイッチ26を設け、把持部18を握ることでこの手元スイッチ26はオン操作されるようになっている。なお、手元スイッチ26としてここでは機械式のボタンスイッチを使用しているが他の構成のスイッチであってもよい。例えば、2枚の金属板を表面に並べて配置し、把持部18を握ることでこの2枚の金属板の上に手のひらが触れて微弱電流が流れ、それを検知してオンとするものであってもよい。
(Fourth embodiment)
This embodiment describes a modification of the remote control terminal.
FIG. 11 shows a configuration of a main part of the
前記遠隔操作端末152の制御部は、図12に示すように、前記手元スイッチ26のオン信号を前記CPU51に供給している。また、タイマー54を設け、前記CPU51によって制御されるようになっている。なお、遠隔操作端末152の制御部の他の構成は前述した第1の実施の形態と同様である。この場合の移動体1の制御部の構成は図3の構成であっても図10の構成であってもよい。
As shown in FIG. 12, the control unit of the
前記遠隔操作端末152のCPU51は、図13に示すように、S1にて、手元スイッチ26がオンか否かをチェックし、オンであれば、S2にて、タイマー54をクリアし、S3にて、超音波発信器16及び赤外線LED17の駆動を許可する。これにより、遠隔操作端末152は超音波の発信及び赤外線の発光を開始する。
As shown in FIG. 13, the
また、S1にて、手元スイッチ26がオフになっていることを判断したときには、S4にて、超音波発信器16及び赤外線LED17の駆動を停止する。これにより、遠隔操作端末152は超音波の発信及び赤外線の発光を停止する。続いて、S5にて、タイマー54に時間カウントを開始させる。
If it is determined in S1 that the
そして、S6にて、タイマー54のカウント時間が設定時間に達したかをチェックし、達していなければルーチンをS1の手元スイッチ26のオンチェックに戻す。また、設定時間に達したことを判断すると、S7にて、CPU51をスリープモードにして処理を終了する。
In S6, it is checked whether the count time of the
このような構成においては、遠隔操作端末152を操作するために把持部18を手で握り、そのとき手元スイッチ26を押圧することで手元スイッチ26がオンし、超音波発信器16及び赤外線LED17の駆動が開始される。これにより、遠隔操作装置15による移動体1の移動操作が可能になる。
In such a configuration, in order to operate the
また、遠隔操作端末152を手から離すと、手元スイッチ26がオフするので遠隔操作端末152は超音波の発信及び赤外線の発光を停止する。同時に、タイマー54による時間カウントを開始する。そして、タイマー54が設定時間をカウントすると、CPU51はスリープモードになる。
Further, when the
このように、遠隔操作端末152を操作しない状態では超音波の発信及び赤外線の発光が停止され、さらに、その時間が継続されるとCPU51がスリープモードになるので、遠隔操作端末152における消費電力は極力抑えられる。従って、電源である電池19の長寿命化を図ることができる。
As described above, when the
(第5の実施の形態)
この実施の形態は遠隔操作端末の変形例について述べる。
図14は遠隔操作端末の制御部を示すブロック図で、この遠隔操作端末は、第4の実施の形態における手元スイッチ26に代えて、運動検知手段である加速度センサ27を使用している。すなわち、遠隔操作端末を手に持つことで遠隔操作端末が動くので、その動きを加速度センサ27で検出する。前記加速度センサ27は遠隔操作端末に組み込まれるが、その場所はいずれであってもよい。
(Fifth embodiment)
This embodiment describes a modification of the remote control terminal.
FIG. 14 is a block diagram showing a control unit of a remote operation terminal. This remote operation terminal uses an
前記加速度センサ27の検出出力を信号検知回路55で増幅し、かつデジタル変換してCPU51に供給している。前記CPU51は、信号検知回路55から検出信号を取り込むと、超音波発信器16及び赤外線LED17を駆動し、超音波の発信及び赤外線の発光を開始する。
The detection output of the
また、前記CPU51は、前記加速度センサ27からの検出信号が無くなったことを判断すると、超音波発信器16及び赤外線LED17の駆動を停止し、超音波の発信及び赤外線の発光を停止する。また、タイマー54をカウント動作させる。そして、タイマー54のカウント時間が設定時間に達するとCPU51をスリープモードにする。この場合の移動体1の制御部の構成は図3の構成であっても図10の構成であってもよい。
Further, when the
従って、この実施の形態においても前述した第4の実施の形態と同様に、遠隔操作端末を操作するために手に持ったときだけ超音波発信器16及び赤外線LED17が動作する。そして、遠隔操作端末を手から離すことで超音波の発信及び赤外線の発光が停止される。さらに、設定時間が経過するとCPU51がスリープモードになる。従って、この実施の形態においても遠隔操作端末における消費電力を極力抑えることができ、電池19の長寿命化を図ることができる。
Therefore, also in this embodiment, as in the fourth embodiment described above, the
(第6の実施の形態)
この実施の形態は遠隔操作端末の変形例について述べる。
図15は、遠隔操作端末153の要部構成を示し、この遠隔操作端末153は、偏光板20に代えて、回転可能な偏光板28を使用している。前記偏光板28は、その回転によって移動体1の前進方向と遠隔操作端末153の先端方向が一致し、このとき移動体1の偏光板13と偏光方向が一致する0°の状態から±45°の範囲で任意に偏光角を変化できるようになっている。なお、遠隔操作端末152の制御部の他の構成は前述した第1の実施の形態と同様である。この場合の移動体1の制御部の構成は図3の構成であっても図10の構成であってもよい。
(Sixth embodiment)
This embodiment describes a modification of the remote control terminal.
FIG. 15 shows a main configuration of the
このような構成の遠隔操作端末153を使用することで、移動体1の前進方向と遠隔操作端末153の先端方向が一致しているときに移動体1の偏光板13と偏光板28の偏光方向を一致させるのに、手首を捻るような調整を行う必要は無く、偏光板28を回転して調整すればよく、従って、常に遠隔操作端末153を自然な持ち方で操作できる。従って、手首の自由度も大きくすることができる。
By using the
1…移動体、2,3…車輪、5,7…車輪モータ、9…受信手段、10…超音波受信器、11,12…ホトディテクタ、13,14…偏光板、15…遠隔操作端末、16…超音波発信器、17…赤外線LED、30…CPU、31…カウンタ、32…メモリ、38,43…ピーク検出回路。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記遠隔操作端末は、少なくとも距離を測定するための情報や方向角度を測定するため情報を発信する情報発信手段と、この情報発信手段を発信制御する発信制御手段と、前記情報発信手段に初期設定コマンドを発信させる初期設定開始指示手段とを設け、
前記移動体は、前記走行手段を走行制御する走行制御手段と、前記遠隔操作端末からの情報を受信する受信手段と、この受信手段が距離測定及び方向角度を測定するため情報を受信すると、その情報に基づいて前記遠隔操作端末との距離を測定するとともに前記遠隔操作端末の向きに対する方向角度を測定する測定手段と、前記受信手段が前記遠隔操作端末から初期設定コマンド及び距離を測定するため情報を受信すると、前記測定手段が前記遠隔操作端末との距離を測定し、この測定した距離を所定の距離として記憶部に予め設定する手段とを設け、
前記走行制御手段は、前記測定手段が測定した距離が前記記憶部に予め設定した所定の距離になり、かつ、前記測定手段が測定した方向角度が予め設定した所定の角度になるように前記走行手段を走行制御することを特徴とする移動体操作システム。 It consists of a moving body having traveling means that can move forward, backward, and turn, and a remote operation terminal that remotely operates the moving body.
The remote control terminal includes at least information for measuring distance and information transmitting means for transmitting information for measuring a direction angle, transmission control means for controlling transmission of the information transmitting means, and initial setting for the information transmitting means An initial setting start instruction means for transmitting a command ;
When the mobile body receives travel information, the travel control means for controlling the travel means, the reception means for receiving information from the remote control terminal, and the reception means for measuring the distance and the direction angle, Information for measuring a distance from the remote control terminal based on information and measuring a direction angle with respect to the direction of the remote control terminal, and for receiving the initial setting command and distance from the remote control terminal by the receiving means The measuring means measures the distance to the remote control terminal, and provides a means for presetting the measured distance as a predetermined distance in the storage unit ,
The travel control unit is configured to perform the travel so that the distance measured by the measurement unit is a predetermined distance preset in the storage unit , and the direction angle measured by the measurement unit is a predetermined predetermined angle. A moving body operating system characterized in that the means is travel controlled.
移動体は、受信手段が前記遠隔操作端末から電気的値の変化情報を受信すると、その情報に基づいて予め設定した所定の距離を可変することを特徴とする請求項1記載の移動体操作システム。 The remote operation terminal is provided with an operation means for changing an electric value by an operation, and the information transmission means transmits the change information of the electric value due to the operation of the operation means by adding to the transmission information.
Mobile, when the receiving means receives the change information of the electrical values from the remote control terminal, the mobile operating system of claim 1, wherein varying the predetermined distance set in advance based on the information .
移動体の受信手段は、電磁波受信手段と超音波受信手段を設け、前記遠隔操作端末からの電磁波を、偏向手段を介して前記電磁波受信手段で受信するとともに前記遠隔操作端末からの超音波を前記超音波受信手段で受信し、
前記移動体の測定手段は、受信した電磁波と超音波との時間差から距離を測定するとともに、受信した電磁波から方向角度を測定することを特徴とする請求項1又は2記載の移動体操作システム。 The information transmission means of the remote control terminal includes an electromagnetic wave transmission means and an ultrasonic wave transmission means, and transmits an electromagnetic wave from the electromagnetic wave transmission means via the deflection means and transmits an ultrasonic wave from the ultrasonic wave transmission means,
The receiving means of the mobile body includes an electromagnetic wave receiving means and an ultrasonic wave receiving means, and receives the electromagnetic waves from the remote operation terminal by the electromagnetic wave reception means via the deflection means and also receives the ultrasonic waves from the remote operation terminal. Received by ultrasonic receiving means,
The moving body operating system according to claim 1 or 2, wherein the measuring means of the moving body measures a distance from a time difference between the received electromagnetic wave and the ultrasonic wave and measures a direction angle from the received electromagnetic wave.
移動体の受信手段は、電磁波受信手段として赤外線受光手段を設け、前記遠隔操作端末からの赤外線を、偏光手段を介して前記赤外線受光手段で受信することを特徴とする請求項3記載の移動体操作システム。 The information transmitting means of the remote control terminal uses infrared light emitting means as electromagnetic wave transmitting means, and transmits infrared light from the infrared light emitting means through the polarizing means,
4. The moving body according to claim 3 , wherein the receiving means of the moving body is provided with an infrared light receiving means as an electromagnetic wave receiving means, and the infrared light receiving means receives the infrared light from the remote operation terminal via the polarizing means. Operation system.
移動体の受信手段は、1対の赤外線受光手段を近接して配置し、それぞれの赤外線受光手段は前記遠隔操作端末の赤外線発光手段からの赤外線を互いの偏光角度が45°から90°異なる偏光手段をそれぞれ介して受光し、
前記移動体の測定手段は、前記各赤外線受光手段が受光した赤外線の強度レベルから方向角度を測定することを特徴とする請求項4記載の移動体操作システム。 The infrared light emitting means of the remote control terminal emits infrared light polarized in a predetermined direction by the polarizing means,
The receiving means of the moving body has a pair of infrared light receiving means arranged close to each other, and each infrared light receiving means is polarized light whose infrared light from the infrared light emitting means of the remote control terminal is different from each other by 45 ° to 90 °. Receive light through each means,
5. The moving body operating system according to claim 4 , wherein said moving body measuring means measures a direction angle from an intensity level of infrared light received by each of said infrared light receiving means.
偏光手段を介して受光する1対の赤外線受光手段の出力をそれぞれ増幅手段によって増幅して取り出す構成とし、前記各増幅手段の増幅値を前記自動増幅値制御手段の制御値に基づいて可変制御することを特徴とする請求項5記載の移動体操作システム。 The receiving means of the mobile body further arranges another infrared light receiving means in close proximity, and this infrared light receiving means receives the infrared light from the infrared light emitting means of the remote control terminal as it is without passing through the polarizing means. To the automatic amplification value control means,
The outputs of the pair of infrared light receiving means that receive light through the polarizing means are amplified and extracted by the amplifying means, and the amplification values of the respective amplifying means are variably controlled based on the control values of the automatic amplification value control means. The moving body operating system according to claim 5 .
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