JP2003228420A - Saw−idタグによるロボット位置情報管理システム - Google Patents

Saw−idタグによるロボット位置情報管理システム

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JP2003228420A
JP2003228420A JP2002025877A JP2002025877A JP2003228420A JP 2003228420 A JP2003228420 A JP 2003228420A JP 2002025877 A JP2002025877 A JP 2002025877A JP 2002025877 A JP2002025877 A JP 2002025877A JP 2003228420 A JP2003228420 A JP 2003228420A
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saw
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Akinari Sugiyama
晃也 杉山
Hiroichi Sugiyama
博一 杉山
Hideo Yasuda
秀雄 保田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋内にある自走可能なロボットの位置情報管
理及び当該屋内におけるセキュリティー管理等を行うこ
とができる、SAW−IDタグによるロボット位置情報
管理システムを得る。 【解決手段】 異なるIDパターンを発生することが可
能な固有のIDパターンを有するSAW−IDタグを屋
内の天井,壁,ドア,引戸及び窓等に貼付する。また、
ロボットが当該SAW−IDタグに対し検出用のパルス
信号を発射することにより、該パルス信号を受信したS
AW−IDタグは固有のIDパターンを反射する。そし
て、該反射されたIDパターンをロボットが受信して各
IDパターンのビット内容及び各IDパターンの反射時
間を演算処理することにより当該ロボットの位置情報や
ドア,引戸及び窓等の開閉状態を検出する。そして、該
情報をネットワークを経由してロボット管理センターに
送信することにより、位置情報管理及びセキュリティー
管理等を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、SAW(Surface
Acoustic Wave)−IDタグを利用して、屋内にある自
走可能なロボットの位置情報管理及び当該屋内における
セキュリティー管理等を行うことができる、SAW−I
Dタグによるロボット位置情報管理システムに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、ロボットは産業用ロボットとして
工場等において機械の組み立てや製品の搬送等に利用さ
れていたが、近年のロボット工学の進歩に伴い2足歩行
を行うヒューマノイド型ロボットや4足歩行を行うペッ
ト型ロボット等の開発に著しい進展が見られ、イベント
会場の受付や案内役から安価なものでは玩具として普及
し始めており、今後は家庭や施設等において福祉や介護
及び防犯等への利用が期待されている。
【0003】上記ヒューマノイド型ロボットやペット型
ロボットにおける位置制御は、赤外線センサー,超音波
センサー,CCDカメラ等の各種センサーによる制御が
主体であり、該センサーからの情報を基に位置を認識
し、障害物を避けながらリモート制御又は独立制御によ
り移動を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記制
御方式のうちリモート制御による方式は人間がロボット
の動作を確認しながら行うため、そのための操作員が必
要であった。また、独立制御による方式では操作員は不
要であるが、その場における単純な動作しか行えなかっ
た。このため、上記家庭や施設等における福祉や介護及
び防犯等への利用に際し、広範囲な移動に伴う位置情報
の管理方法が求められていた。
【0005】本発明は、上記のような課題を解決するた
めに提案されたものであり、SAW−IDタグを利用し
て、屋内にある自走可能なロボットの位置情報管理及び
当該屋内におけるセキュリティー管理等を行うことがで
きる、SAW−IDタグによるロボット位置情報管理シ
ステムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のSAW−IDタグによるロボット位置情報
管理システムにおいては、少なくとも4ビット以上の異
なるIDパターンを発生することが可能な固有のIDパ
ターンを有するSAW−IDタグを屋内の天井や壁等に
複数貼付する。また、ロボットが当該SAW−IDタグ
に対し位置検出用のパルス信号を発射することにより、
該パルス信号を受信した複数のSAW−IDタグは固有
のIDパターンを反射する。そして、該反射された複数
のIDパターンをロボットが受信して各IDパターンの
ビット内容及び各IDパターンの反射時間を演算処理す
ることにより当該ロボットの位置情報を検出する。更に
該位置情報を基にロボットの移動制御を当該ロボット自
体の判断で行い又はネットワークを経由してロボット管
理センターに位置情報を送信することにより、複数のロ
ボットの位置情報管理及び移動制御をロボット管理セン
ターにて行う。
【0007】また、SAW−IDタグをドアや引戸等に
貼付することにより上記と同様の方法で当該ドアや引戸
等の開閉状態を検出し、該内容により通過又は停止を行
う。
【0008】更にはSAW−IDタグを窓等に貼付する
ことにより上記と同様の方法で当該窓等の開閉状態を検
出し、該内容により警備会社等に通報を行う。
【0009】
【発明の実施の形態及び実施例】本発明の実施の形態及
び実施例を図を用いて説明する。図1は本発明のSAW
−IDタグによるロボット位置情報管理システムにおけ
るSAW−IDタグの配置例を示した図である。
【0010】まず、異なるIDパターンを発生すること
が可能な固有のIDパターンを有するSAW−IDタグ
6を屋内の天井3や壁等に複数貼付する。該第一の実施
形態においては、屋内にあるロボット2の位置情報を検
出するのが目的であるため、少なくとも3個以上のSA
W−IDタグ6からの反射を受信することが必要であ
る。図1では屋内として部屋1の天井3の四隅にSAW
−IDタグ6を貼付してあるが、実際には実施する屋内
の広さ及びSAW−IDタグ6の反射距離を考慮して決
定する必要がある。
【0011】図2は本発明のSAW−IDタグによるロ
ボット位置情報管理システムで使用するSAW−IDタ
グの構造を示した図であり、基板7上の左側部にIDT
8(Interdigital Ttansducers)及び当該IDT8に接
続されたアンテナ9を配設し、右側部にリフレクタ10
を配設する。ここで、アンテナ9に対し入力信号として
入力パルス11をロボット2より発射すると、該入力パ
ルス11はアンテナ9で受信された後、基板7の右側に
進行してリフレクタ10で反射され、出力信号としてア
ンテナ9より出力パルス12を反射する。図2では8本
のリフレクタ10があり、8ビットすなわち1〜255
の255パターンを反射することが可能である。実際に
は少なくとも4ビット以上すなわち15パターンから、
図2に示す8ビットすなわち255パターンの間が好適
である。
【0012】図3はSAW−IDタグにおける入力信号
及び出力信号の関係を示した図であり、(a)ではリフ
レクタ10が8本全てあり2進法では「1111111
1」と表される。ここでロボット2より入力パルス11
を発射すると、出力パルス12として「1111111
1」のIDパターンを反射することができる。また、
(b)ではリフレクタ10に欠損部があり2進法では
「11011001」と表される。ここでロボット2よ
り入力パルス11を発射すると、出力パルス12として
「11011001」のIDパターンを反射することが
できる。
【0013】なお、上記図2及び図3で示したSAW−
IDタグ6におけるアンテナ9は、該SAW−IDタグ
6を構成する基板7の外部にあるが、ロボット2から発
射する入力パルス11の出力強度が大きくSAW−ID
タグ6からの反射距離が長い場合等においては、基板7
にアンテナ9をパターン化して一緒に実装しても構わな
い。更にリフレクタ10の形状も図2及び図3で示した
同一長のパターンに限定することもない。また、貼付手
段として基板7の裏面に両面テープを張っておけば簡単
に貼付することができる。
【0014】このようにして、ロボット2が天井3や壁
等に貼付されたSAW−IDタグ6に対し位置検出用の
入力パルス11を発射することにより、該入力パルス1
1を受信した複数のSAW−IDタグ6は固有のIDパ
ターンを有した出力パルス12を反射する。そして、該
反射された複数の出力パルス12をロボット2が受信し
て各出力パルス12におけるIDパターンのビット内容
及び各IDパターンの反射時間を演算処理することによ
り当該ロボット2の位置情報を検出することができる。
そして、該位置情報を基にロボット2の移動制御を当該
ロボット2自体の判断で行うことができる。
【0015】また、図4は本発明のSAW−IDタグに
よるロボット位置情報管理システムにおけるネットワー
クの構築例を示した図であり、上記第一の実施形態から
得られたロボット2の位置情報をネットワーク14を経
由してロボット管理センター15に送信することによ
り、該ロボット管理センター15内のデーターベースサ
ーバー等により複数のロボット2の位置情報管理が行
え、更にコントロールサーバー等により移動制御を行う
ことができる。
【0016】次に、第二の実施形態としてSAW−ID
タグ6をドア5や引戸等に貼付することにより当該ドア
5や引戸等の開閉状態を検出することができ、該内容に
より通過又は停止を行うことができる。該実施形態にお
いては、屋内にあるドア5や引戸等の開閉状態を検出す
ることが目的であるため、検出対象とするドア5や引戸
等のみにSAW−IDタグ6を貼付すればよい。図1で
は屋内として部屋1に配設されたドア5の取っ手付近に
SAW−IDタグ6を貼付している。この場合、前記第
一の実施形態の方法により得られたロボット2の位置情
報と組み合わせ、ドア5の取っ手付近のSAW−IDタ
グ6から得られるIDパターンの反射の有無を検出す
る。そして、該当するIDパターンが得られなかった場
合には、ドア5が開いていると判断することができる。
【0017】次に、第三の実施形態としてSAW−ID
タグ6を窓4等に貼付することにより当該窓4等の開閉
状態を検出することができ、該内容により警備会社16
等に通報を行うことができる。該実施形態においては、
屋内にある窓4等の開閉状態を検出することが目的であ
るため、検出対象とする窓4等のみにSAW−IDタグ
6を貼付すればよい。図1では屋内として部屋1に配設
された窓4の錠付近にSAW−IDタグ6を貼付してい
る。この場合も、前記第一の実施形態の方法により得ら
れたロボット2の位置情報と組み合わせ、窓4の錠付近
のSAW−IDタグ6から得られるIDパターンの反射
の有無を検出する。そして、該当するIDパターンが得
られなかった場合には、窓4が開いていると判断するこ
とができる。
【0018】また、上記第二の実施形態から得られたド
ア5や引戸等の開閉情報及び第三の実施形態から得られ
た窓4等の開閉情報をネットワーク14を経由してロボ
ット管理センターに15に送信することにより、各ロボ
ット2のある屋内のセキュリティー管理をロボット管理
センター15にて行うことができる。更に状況によって
はロボット管理センター15を経由せずにロボット2の
判断にて直接警備会社16等に通報することもできる。
【0019】また、上記ロボット2の位置情報とドア5
や引戸等の開閉情報及び窓4等の開閉情報をロボット管
理センター15を経由せずロボット2のある屋内で直接
管理する場合には、管理者の下にモニタ装置13を配設
してロボット2からの各情報を直接表示することによ
り、各ロボット2の位置情報やセキュリティー情報に対
し素早い対応を図ることが可能となる。
【0020】更には上記屋内の天井3や壁等とドア5や
引戸等及び窓4等にSAW−IDタグ6を貼付する以外
に、人間がSAW−IDタグ6を所持することにより、
該SAW−IDタグ6のIDパターンのビット内容を予
め登録しておいたロボット2が当該人間の移動と共に移
動することができる。この場合、該ロボット2がペット
型ロボットであれば本物のペットを飼うことができない
環境において好適である。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のSAW−I
Dタグによるロボット位置情報管理システムにより家庭
や施設等における福祉や介護及び防犯等への利用を図れ
ば、屋内にある自走可能なロボットの位置情報管理及び
移動制御が容易に行え、更には当該屋内のドアや引戸等
の開閉情報及び窓等の開閉情報によるセキュリティー管
理等も容易に行えるという絶大なる効果を奏することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のSAW−IDタグによるロボット位置
情報管理システムにおけるSAW−IDタグの配置例を
示した図である。
【図2】本発明のSAW−IDタグによるロボット位置
情報管理システムで使用するSAW−IDタグの構造を
示した図である。
【図3】SAW−IDタグにおける入力信号及び出力信
号の関係を示した図である。
【図4】本発明のSAW−IDタグによるロボット位置
情報管理システムにおけるネットワークの構築例を示し
た図である。
【符号の説明】
1 部屋 2 ロボット 3 天井 4 窓 5 ドア 6 SAW−IDタグ 7 基板 8 IDT 9 アンテナ 10 リフレクタ 11 入力パルス 12 出力パルス 13 モニタ装置 14 ネットワーク 15 ロボット管理センター 16 警備会社
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保田 秀雄 静岡県静岡市御幸町8番地の3 ペガサス ネット株式会社内 Fターム(参考) 5B058 CA15 KA02 KA13 YA13 YA20 5H301 AA02 AA10 BB14 CC03 CC06 DD17 FF10 FF11 FF13 FF15 GG07 GG19 GG21 KK02 KK05 KK08 MM02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも4ビット以上の異なるIDパ
    ターンを発生することが可能な固有のIDパターンを有
    するSAW−IDタグを屋内の天井や壁等に複数貼付
    し、ロボットが当該SAW−IDタグに対し位置検出用
    のパルス信号を発射することにより、該パルス信号を受
    信した複数のSAW−IDタグは固有のIDパターンを
    反射し、該反射された複数のIDパターンをロボットが
    受信して各IDパターンのビット内容及び各IDパター
    ンの反射時間を演算処理することにより当該ロボットの
    位置情報を検出でき、該位置情報を基にロボットの移動
    制御を当該ロボット自体の判断で行い又はネットワーク
    を経由してロボット管理センターに位置情報を送信する
    ことにより、複数のロボットの位置情報管理及び移動制
    御をロボット管理センターにて行うことができることを
    特徴とした、SAW−IDタグによるロボット位置情報
    管理システム。
  2. 【請求項2】 SAW−IDタグをドアや引戸等に貼付
    することにより当該ドアや引戸等の開閉状態を検出し、
    該内容により通過又は停止を行うことができることを特
    徴とした、請求項1に記載のSAW−IDタグによるロ
    ボット位置情報管理システム。
  3. 【請求項3】 SAW−IDタグを窓等に貼付すること
    により当該窓等の開閉状態を検出し、該内容により警備
    会社等に通報を行うことができることを特徴とした、請
    求項1に記載のSAW−IDタグによるロボット位置情
    報管理システム。
  4. 【請求項4】 ドアや引戸等の開閉情報及び窓等の開閉
    情報をネットワークを経由してロボット管理センターに
    送信することにより、各ロボットのある屋内のセキュリ
    ティー管理をロボット管理センターにて行うことができ
    ることを特徴とした、請求項1から請求項3に記載のS
    AW−IDタグによるロボット位置情報管理システム。
  5. 【請求項5】 ロボットの位置情報とドアや引戸等の開
    閉情報及び窓等の開閉情報をロボット管理センターを経
    由せずロボットのある屋内で直接管理する場合には、管
    理者の下にモニタ装置を配設してロボットからの各情報
    を直接表示することにより対応できることを特徴とし
    た、請求項1から請求項3に記載のSAW−IDタグに
    よるロボット位置情報管理システム。
  6. 【請求項6】 人間がSAW−IDタグを所持すること
    により、該SAW−IDタグのIDパターンのビット内
    容を予め登録しておいたロボットが当該人間の移動と共
    に移動することができることを特徴とした、請求項1に
    記載のSAW−IDタグによるロボット位置情報管理シ
    ステム。
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