JPH05210414A - 移動ロボットの移動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動ロボットの階層間移動を容易に安価に実
現する。 【構成】 移動ロボット１からエレベータ籠呼び信号を
エレベータホールに設けたエレベータ籠呼び部３に送信
するとともに、階指定信号をエレベータ籠４内に設けた
受信部５に送信し、これに応じて移動するエレベータ籠
４によって移動ロボット１を階層間に移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、移動ロボットが建物
内の階層間を上下に移動する際の移動ロボットの移動方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動ロボットを建築構造物内を移
動させる際に、垂直方向即ち階層間を移動させるにはロ
ボット自体に階段を登る機能を付与してこれを実現する
という発想があった。この発想によれば、自律型の移動
ロボットとしてはきわめて好都合であり、ロボット外部
からの支援を極小化できるという利点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た移動方法では移動ロボットに自力で階段を登ったり、
下ったりする機能を付与しなければならず、装置が複雑
になるとともに、階段の形状に合せて移動ロボットを製
作しなければならず、高価なものになり、広く普及する
水準まで達していなかった。

【０００４】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、移動ロボットの階層間移動を
容易に行なうことができる移動ロボットの移動方法を得
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る移動ロボ
ットの移動方法は、移動ロボットから建物各階のエレベ
ータホールに設けられたエレベータ籠呼び部に呼び信号
を送信し、これに応じて移動ロボットが待機する階に停
止したエレベータ籠内に移動ロボットを移動させ、次に
移動ロボットから経路地図に従って階指定信号をエレベ
ータ籠内の受信部に送信し、これに応じて移動し指定階
で停止したエレベータ籠内から移動ロボットをエレベー
タホールへ移動させるものである。

【０００６】又、この発明に係る移動ロボットの移動方
法は、上記経路地図を各階の巡回経路等の水平移動用巡
回データと、行先階の指定や指定階までの垂直距離等の
階層間移動データにより構成し、これらのデータを巡回
の順に順次読み出し可能に移動ロボット内メモリに記憶
させるものである。

【０００７】

【作用】この発明においては、移動ロボットからエレベ
ータ籠呼び信号と階指定信号が送信され、これらの信号
はエレベータホールに設置されたエレベータ籠呼び部及
びエレベータ籠内の受信部で受信され、これに応じて移
動するエレベータ籠によって移動ロボットは階層間を移
動する。

【０００８】又、この発明においては、移動ロボットの
巡回経路等の経路地図が水平移動用巡回データと階層間
移動データにより構成され、これらのデータが巡回順序
に従って読み出しができるように移動ロボット内に記憶
される。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図１はこの実施例によるロボットの移動方法を実
現するための装置の構成を示し、１は警備用移動ロボッ
ト、２は移動ロボット１に設けられ、建物の各階のエレ
ベータホールに設置してあるエレベータ籠呼び部３に対
して籠を呼ぶための呼び信号を赤外線で出力する送信部
であり、エレベータ籠呼び部３はこの呼び信号を受信す
る。エレベータ籠呼び部３は移動ロボットが巡回を行な
う全ての階のエレベータホールに設置されている。

【００１０】４はエレベータ籠、５はエレベータ籠４内
に設置された受信部であり、受信部５は移動ロボット１
がエレベータ籠内に入った際に送信部２から出力する階
指定信号を受信する。６は建物の搭屋に設けられたエレ
ベータ籠制御部であり、各階にあるエレベータ籠呼び部
３から出力される呼び信号を受信する。８は巻上げ部で
あり、エレベータ籠制御部６から出力される籠制御信号
を受けてエレベータ籠４を該当階に停止させ、開扉させ
る。

【００１１】図２は移動ロボット１のブロック構成を示
し、１０１は侵入者、火災などを検知する警備用セン
サ、１０２は移動ロボット１のフロントフェイスに取り
付けられ、進行方向前方にある障害物等を検出する環境
認識センサであり、ここではパルスエコー式の超音波セ
ンサである。１０３は超音波センサ１０２以外の環境認
識センサ群であり、床面の凹凸形状監視、周囲壁面との
距離計測などを行なう赤外線あるいは超音波などのセン
サである。

【００１２】１０４〜１０６は各センサ１０１，１０２
及びセンサ群１０３の検出信号の増幅部、１０８は移動
ロボット１が警備対象とする建築物の巡回経路等を設定
してあるプログラムが記憶されている記憶部である。１
０７は増幅部１０４〜１０６からの信号と記憶部１０８
に格納されている巡回経路とを照合し、各部に制御信号
を出力する処理部、１１０は車輪などの駆動部に制御信
号を出力する駆動制御部、１１１は移動ロボット１に加
わる垂直方向の加速度を検出する加速度計、１１２は加
速度計１１１から出力された加速度を時間で積分する積
分回路であり、垂直方向の移動距離を処理部１０７へ出
力する。

【００１３】図３は移動ロボット１の記憶部１０８に記
憶された経路地図の例であり、警備対象である１０階建
てビルの１Ｆ（Ｆは階）から１０Ｆまでを順番に巡回し
て１Ｆへ戻るコースをたどる例を示す。まず、移動ロボ
ット１は待機場所を兼ねる充電ポートを出発する。この
充電ポートは移動ロボット１に搭載された蓄電池電源を
充電するものであり、移動ロボット１は巡回していない
時間には常に充電ポートを定位置として待機している。

【００１４】１Ｆを巡回し、エレベータ前まで移動する
ための一連の１Ｆ巡回用経路データを、この一連のデー
タがフロア内巡回用データであることを示す信号ととも
に、メモリの経路地図格納領域の先頭に記憶する。次
に、エレベータを用いて１Ｆから２Ｆへ移動するための
データ、即ち２Ｆへの行先階の指定、エレベータ前から
エレベータ籠４内までの水平移動距離、１Ｆから２Ｆへ
の垂直移動距離（例えば、２．８ｍ）、２Ｆでのエレベ
ータ籠４内からエレベータホールのフロア内巡回開始地
点までの水平移動距離からなる一連のデータを、この一
連のデータが階層間移動用であることを示す記号と共
に、先の１Ｆ巡回用経路データの次の領域に格納する。

【００１５】さらに、次の領域には２Ｆ巡回用経路デー
タを、その次には２Ｆから３Ｆへ移動するための階層間
移動用データというように順次格納し、１０Ｆから１Ｆ
へ移動するための階層間移動用データを格納した次に、
１Ｆにおいてエレベータホールから充電ポートへ戻る経
路データを格納し、最後に経路データの終りを示す記号
を格納する。

【００１６】移動用ロボット１は、メモリの経路地図の
先頭から順次読み出し、一連のデータがフロア内巡回用
である場合にはそれに対応した手続きに従った処理を行
い、階層間移動用データであればエレベータを用いて階
層間を移動する手続きを実行することにより、１Ｆから
１０Ｆまでの各フロアを順次巡回して元の待機場所へと
戻ることができる。なお、上記の格納方式の他に、アド
レスの順番に並べずに、１つのまとまった情報の中に別
のまとまりのアドレス（ポインタ）を書いておき、それ
をたどって読み出す方式を用いてもよい（ポインタリン
ク方式）。

【００１７】移動ロボット１は、警備対象である建物の
一階にある警備室前に常時待機し、待機中は内蔵電池を
充電する時間に充当する。移動ロボット１は記憶部１０
８に記憶されているプログラムの巡回計画即ち図３の経
路地図に従って、所定時刻になると所定経路の巡回を開
始する。

【００１８】まず、図４のフローチャートのステップＳ
２では警備室前より巡回を開始し、ステップＳ３では記
憶部１０８に格納されている経路地図より走行経路を読
み出す。ステップＳ４では経路地図に記されている地図
に従って１Ｆの巡回を実施する。巡回が終了すると、ス
テップＳ５では記憶部１０８の経路地図から１Ｆから２
Ｆへの階層間移動データを読み出し、ステップＳ６では
階移動か否かを判断し、階移動であればステップＳ７で
は階層間移動データに従って階層間移動を行なう。その
詳細を図５のフローチャートに示す。

【００１９】まず、ステップＳ１５では１Ｆのエレベー
タホールにおもむいて所定のエレベータ前に停止する。
この位置は常時決まった位置になるのでマーカ等を床面
上に貼付しておき、それに合せてもよいが、ここでは壁
からの位置等を超音波センサなどの環境認識センサ群１
０３により検知し、記憶部１０８に予め記憶させた環境
データとの比較により、位置決めを行なう。ステップＳ
１６では、この所定エレベータ前の所定位置で移動ロボ
ット１は通常人間が操作する呼びボタンの下方に埋め込
まれたエレベータ籠呼び部３に向けて送信部２から呼び
信号を出力する。ステップＳ１７では、エレベータ籠呼
び部３は人間が操作したときと同様に呼び信号を搭屋に
据え付けてあるエレベータ籠制御部６に送信し、エレベ
ータ籠制御部６はエレベータ籠４の稼動状況や位置を監
視しながら、巻上げ部８に制御信号を出力し、巻上げ部
８は電動機を回転させてエレベータ籠４を１Ｆまで移動
させて停止させ、所定時間扉を開かせる。

【００２０】ステップＳ１８では、移動ロボット１は送
信部２から呼び信号を出力してから、直前にあるエレベ
ータ扉の開閉状態をフロントフェイスに取り付けたパル
スエコー型の超音波センサ１０２でチェックし、ステッ
プＳ１９でエレベータ扉が階扉すると、ステップＳ２０
では移動ロボット１は前進してエレベータ籠４の内部に
乗込み、停止する。

【００２１】ステップＳ２１では、移動ロボット１は送
信部２から行先階である２階を指定するコードを赤外線
によりエレベータ籠４内の受信部５に出力し、ステップ
Ｓ２２では受信部５は押し釦式の行先階押し釦信号と同
様に階指定信号をエレベータ籠制御部６に送信し、制御
部６は呼び信号の処理と同様にエレベータ籠４の稼動状
況と位置を監視しながら巻上げ部８に制御信号を出力
し、巻上げ部８は制御信号に従ってエレベータ籠４を２
Ｆに引上げる。

【００２２】ステップＳ２３では、移動ロボット１の加
速度計１１１は重力とは逆に作用する加速度を受け、こ
の加速度に応じた値を積分回路１１２に出力し、積分回
路１１２は当該時間に移動した垂直方向の距離を算出し
て処理部１０７に出力する。ステップＳ２４では、エレ
ベータ籠４が停止すると超音波センサ１０２は扉の開閉
をチェックし、ステップＳ２５で扉の開いたことを検知
すると、ステップＳ２６では処理部１０７は記憶部１０
８に格納されている階層間移動データである同建物１階
分の垂直方向の移動距離（約２．８ｍ）と積分回路１１
２から入力された計測値とを比較し、停止階で降りるべ
きか否かを判定する。

【００２３】１階分の移動であると判定すると、ステッ
プＳ２７で移動ロボット１はエレベータ籠４から２Ｆの
エレベータホール床面上に移動する。これにより、ステ
ップＳ７の処理を終了し、再びステップＳ３に戻って移
動ロボット１は記憶部１０８に記憶されている経路地図
より経路を読み出し、ステップＳ４でフロア内移動デー
タに従って２階のエレベータホールから２Ｆの巡回を実
施する。

【００２４】この手順を１０階建てのビルで１０回繰り
返すと、全てのフロアの巡回を終了する。移動ロボット
１が１０Ｆの巡回を終了し、エレベータホールの所定位
置に戻ると、ステップＳ１３に示すように１Ｆのスター
ト位置に戻らなければならないので、再びステップＳ１
４に示すように移動ロボット１はエレベータ籠呼び部３
に対して呼び信号を出力し、図５のフローチャートに従
って上昇と同じ手順により１Ｆのエレベータホールの所
定位置に復帰する。

【００２５】ただし、１０Ｆから１Ｆへ復帰する途中
で、５Ｆのエレベータホールにいる他の客が呼び釦を押
すと、移動ロボット１が乗ったエレベータ籠４は５Ｆで
停止する。移動ロボット１はステップＳ２３でエレベー
タ籠４の開扉を超音波センサ１０２で検出し、ステップ
Ｓ２４では記憶部１０８に記憶されている９階分の移動
データと積分回路１１２から出力される垂直移動距離と
を比較し、両者が等しくないので、移動ロボット１は前
進せずに次にエレベータ扉が開くまでその場で待機す
る。

【００２６】定められた全ての巡回を終了して１Ｆのエ
レベータホールへ戻った場合には、ステップＳ３〜Ｓ８
を介してステップＳ９へ進み、充電ポートへ移動し、元
の位置に復帰する。ステップＳ１０では巡回の回数に１
を加算し、ステップＳ１１では翌日の所定時刻までに所
定回数の巡回を実施したか否かを確認し、所定回数に達
していない場合には達するまで以上の手順を繰り返す。
なお、上記実施例では移動ロボット１から呼び信号ある
いは階指定信号をエレベータ籠呼び部３あるいは受信部
５へ伝送するために赤外線によるワイヤレス通信手段を
用いたが、電波や超音波などによるワイヤレス通信手段
を用いてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、従来同
一階においてのみしか移動できなかった移動ロボットを
エレベータを用いることにより階層間に移動させること
ができ、自力で階段を登り下りするなどの特別な運搬手
段を用いることなく、階層間移動を容易にかつ安価に実
現することができる。

【００２８】又、この発明によれば、移動ロボットのメ
モリに通常記憶されている経路地図に垂直方向移動用デ
ータを追加するだけでよく、プログラミングが簡単で移
動ロボットの活動範囲を飛躍的に高めることができると
共に、警備巡回の範囲を大幅に拡大することができる。
又、巡回を行なう階の指定や巡回の順序を移動ロボット
の動作プログラムとは別の経路地図というデータにより
行なっているので、移動ロボットの導入時の巡回経路の
指定や変更が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による移動ロボットの移動方法を実現
するための装置の構成図である。

【図２】この発明による移動ロボットの構成図である。

【図３】この発明による経路地図を示す図である。

【図４】この発明による移動ロボットの全体動作を示す
フローチャートである。

【図５】この発明による移動ロボットの階層間移動動作
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 移動ロボット ２ 送信部 ３ エレベータ籠呼び部 ４ エレベータ籠 ５ 受信部 ６ エレベータ籠制御部 ８ 巻上げ部 １０７ 処理部 １０８ 記憶部 １１０ 駆動制御部 １１１ 加速度計 １１２ 積分回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部メモリに記憶された経路地図に従っ
   て建物内を巡回する移動ロボットを建物の階層間に移動
   させる移動方法において、移動ロボットから建物各階の
   エレベータホールに設けられたエレベータ籠呼び部にワ
   イヤレス通信手段によって呼び信号を送信し、これに応
   じて移動ロボットが待機する階に停止、開扉したエレベ
   ータ籠内に移動ロボットを移動させ、次に移動ロボット
   から上記巡回経路に従って階指定信号をワイヤレス通信
   手段によってエレベータ籠内に設置された受信部に送信
   し、これに応じてエレベータ籠が移動し指定階で停止、
   開扉すると、移動ロボットにより内蔵した垂直方向移動
   距離検出手段により検出した垂直方向移動距離が所定値
   になったことにより指定階に達したことを確認させ、移
   動ロボットをエレベータ籠内からエレベータホールへ移
   動させることを特徴とする移動ロボットの移動方法。
2. 【請求項２】 上記経路地図は、各階の巡回経路とエレ
   ベータまでの移動経路を示す水平移動用巡回データと、
   行先階の指定、指定階までの垂直移動距離及びエレベー
   タ籠へ移動ロボットが乗降する際の移動距離を示す階層
   間移動データから構成され、これらのデータが巡回の順
   に順次読み出し可能に移動ロボット内メモリに記憶され
   ていることを特徴とする請求項１記載の移動ロボットの
   移動方法。