JP2004362413A - 自律移動体の位置特定システム - Google Patents
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Abstract
【課題】自律移動体と超音波標識との間に障害物が無いときに限り計時動作を行うようにした自律移動体の位置特定システムを提供すること。
【解決手段】自律移動体1から超音波標識2Aに対して赤外線信号を送信し、この赤外線信号を受信した超音波標識2Aは赤外線信号及び超音波信号を前記自律移動体1に送信し、前記超音波標識2Aから送信された赤外線信号を受信した自律移動体はタイマ22の計時動作を開始し、前記超音波標識から送信された超音波信号を受信すると前記タイマ22の計時動作を終了し、前記タイマの計時値に基づいて自律移動体1の超音波標識2Aに対する位置を特定するようにした。
【選択図】 図3
【解決手段】自律移動体1から超音波標識2Aに対して赤外線信号を送信し、この赤外線信号を受信した超音波標識2Aは赤外線信号及び超音波信号を前記自律移動体1に送信し、前記超音波標識2Aから送信された赤外線信号を受信した自律移動体はタイマ22の計時動作を開始し、前記超音波標識から送信された超音波信号を受信すると前記タイマ22の計時動作を終了し、前記タイマの計時値に基づいて自律移動体1の超音波標識2Aに対する位置を特定するようにした。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自律移動体の自己位置を特定する自律移動体の位置特定システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
自律移動体の移動経路は従来より、自律移動体が空間で予め決められた移動経路を自律移動体の記憶部に記憶し、それと自律移動体の現在の自己位置を比較して次の行動を決定するといった方法で決定されている。その際、自律移動体の推定走行位置と実際の走行位置の誤差を修正するため、超音波標識を利用して誤差を修正する方式が提案されている。
【0003】
自律移動体が赤外線を出力し、超音波標識は自律移動体から出力された赤外線を受信すると、超音波を出力する。自律移動体は、赤外線を出力した時点から自律移動体が超音波標識からの超音波を受信するまでの時間に基づいて自律移動体と超音波標識との距離を検出する。この検出した距離を基に、自律移動体の走行位置の修正を行う。自律移動体と超音波標識との間に障害物が存在しない時は、超音波標識は自律移動体からの赤外線を受信できるので超音波を出力する。一方、自律移動体と超音波標識との間に障害物が存在する時は、超音波標識は自律移動体からの赤外線を受信できないので超音波を出力しない。従って、超音波標識から返送された超音波は障害物に遮られて反射することがなく直接自律移動体に到達するので、自律移動体と超音波標識との距離を正確に得ることができる(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−244733号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この特許公報1においては、自律移動体は、赤外線を出力した時から、超音波標識からの超音波を受信するための計時動作を一定時間行っている。従って、自律移動体と超音波標識との間に障害物が存在する時は超音波標識から超音波を返信しないので、自律移動体に無駄な計時時間が発生するという問題があった。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、自律移動体と超音波標識との間に障害物が無いときに限り計時動作を行うようにして、自律移動体と超音波標識との距離を短い計時時間で正確に得ることができる自律移動体の位置特定システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自律移動体から超音波標識に対して赤外線信号を送信し、この赤外線信号を受信した超音波標識は赤外線信号及び超音波信号を前記自律移動体に送信し、前記超音波標識から送信された赤外線信号を受信した自律移動体はタイマの計時動作を開始し、前記超音波標識から送信された超音波信号を受信すると前記タイマの計時動作を終了し、前記タイマの計時値に基づいて自律移動体の超音波標識に対する位置を特定するようにした自律移動体の位置特定システムである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図1は自律移動体の構成を示す一部切欠した図で、下部が略円形状で上部が略半球形状になっている移動体本体1の前面から側面に跨った下部の円弧状外周に複数の送信用超音波センサ2Sと受信用超音波センサ2Rを所定間隔で交互に配置して障害物センサ2を形成している。前記障害物センサ2の各超音波センサは床面に対して平行に配置される。
【0009】
また、前記移動車本体1の底部略中央の左右にそれぞれ左駆動輪8a、右駆動(図示しない)を取り付け、この各駆動輪8a,…をそれぞれ左走行モータ9a、右走行モータ(図示しない)で減速機構(図示せず)を介して回転駆動するようになっている。そして、前記各駆動輪8a,…の回転をそれぞれ左右のロータリーエンコーダ10a,10b(図3に示す)で検出するようにしている。また、前記本体1には、移動体に加わる角速度を検出するジャイロセンサ30(図3に示す)が搭載されている。
【0010】
前記移動車本体1の底部後端中央には回転自在で方向が自由に変化する旋回輪11が取り付けられている。また、前記移動体本体1内には、CPU、ROM、RAM等の制御回路部品を組み込んだ回路基板12及び各部に電源を供給するバッテリ13が収納されている。
【0011】
次に、図3を参照して本自律移動体の制御部について説明する。図3において、21は自律移動車を統括して制御する制御部である。この制御部21は例えば、マイクロコンピュータにより構成されている。
【0012】
制御部21には時間を計数するタイマ22、超音波標識の識別番号として使用されるIDカウンタ23、自律移動体1の走行を制御する走行制御部24、自律移動車の位置及び方向を特定する位置方向特定部25、自律移動車1の走行距離を検出する走行距離検出手段26、超音波標識の認識番号で変調された電気信号を出力する制御信号発生手段27が設けられている。
【0013】
走行制御部24はモータ制御部31を制御する。このモータ制御部31は左駆動輪8aを駆動する左走行モータ9a、右駆動輪(図示しない)を駆動する右走行モータ9bを制御する。
【0014】
また、32は赤外線を出力する赤外線出力部、33は赤外線を入力する赤外線入力部、34は超音波標識から出力された超音波を入力する超音波入力部、35は自律移動体1の走行経路を記憶する走行経路記憶部である。なお、超音波入力部34は受信用超音波センサ2Rを使用しても良い。
【0015】
次に、図4を参照して超音波標識の構成について説明する。つまり、超音波標識は制御部41を中心に構成されている。この制御部41は、例えばマイクロコンピュータを中心に構成されている。この制御部41には赤外線を入力する赤外線入力部42、赤外線を出力する赤外線出力部43、超音波を出力する超音波出力部44が接続されている。この制御部41は、図6あるいは図9のフローチャートに示したような処理を行う。
【0016】
次に、上記のように構成された本発明の第1の実施の形態の動作について説明する。この第1の実施の形態では、自律移動体1の周囲に1つの超音波標識が存在する場合において、自律移動体1と超音波標識との距離を算出しているものである。例えば、図2において、超音波標識2Aのみが存在する場合について説明する。自律移動体1の動作については図5のフローチャートを参照して、超音波標識2Aの動作については図6のフローチャートを参照して説明する。
【0017】
まず、自律移動体1は図5に示すように赤外線出力部32から赤外線を出力する(ステップS1)。このように赤外線を出力してから自律移動体1は超音波標識2Aから出力される赤外線の入力を待つ処理(ステップS2)に入る。
【0018】
次に、超音波標識2Aは赤外線を受信したかを判定する(ステップS11)。このステップS11の判定で「YES」と判定された場合には、赤外線を出力する(ステップS12)と共に、超音波を出力する(ステップS13)。
【0019】
このようにして、超音波標識2Aは赤外線を受信すると、赤外線及び超音波を出力する。
【0020】
その赤外線を受信した自律移動体1は、ステップS2の判定で「YES」と判定する。そして、図7の時刻t1においてタイマ22による計時処理が開始される。その後、超音波入力部34により超音波標識2Aから出力された超音波が受信される(時刻t2)と、タイマ22の計時処理が停止される。例えば、タイマ22に計時された時間がa秒であれば、超音波標識2Aから出力された赤外線が自律移動体1に到着するまでの時間は無視できるので、音速(m/sec)×a(sec)(m)が超音波標識2Aと自律移動体1との距離として算出される(ステップS3)。
【0021】
超音波標識2Aは、自律移動体1と超音波標識2Aとの間に障害物がない時に赤外線を受信できるので、赤外線及び超音波を出力する。自律移動体1は、超音波標識2Aから出力された赤外線を受信して初めてタイマ22による計時処理を開始する。その後に超音波標識2Aから出力された超音波を受信すると計時処理を停止するようにして、超音波標識2Aと自律移動体1との距離を算出する。
【0022】
つまり、自律移動体1は自律移動体と超音波標識との間に障害物が無いときに限り計時動作を行うので、計時動作中に必ず超音波標識2Aから出力された超音波を受信でき無駄な計時動作は発生しない。更に、超音波標識2Aから出力された超音波は、障害物に反射されずに直接自律移動体で受信される。従って、超音波標識2Aと自律移動体1との距離を短い計時時間で正確に得ることができる。
【0023】
次に、本発明の第2の実施の形態について図2及び図8、図9のフローチャートを参照しながら説明する。
【0024】
この第2の実施の形態は、自律移動体1の周囲に複数、例えば3つの超音波標識がある場合である。このように、自律移動体1の周囲に複数の超音波標識がある場合には、超音波標識の識別番号を含む赤外線を超音波標識に出力する。超音波標識2Aの識別番号は「0」、超音波標識2Bの識別番号は「1」、超音波標識2Cの識別番号は「2」である。この識別番号はIDカウンタ23により計数されている値で表される。従って、IDカウンタ23は、「0」、「1」、「2」の3つの値を取り得る。つまり、IDカウンタ23の最大値は「2」である。
【0025】
まず、自律移動体1はIDカウンタ23の計数値を「0」とする(ステップS21)。次に、IDカウンタ23の計数値、つまり「0」と、IDカウンタ23の最大値+1、つまり「3」とが比較される(ステップS22)。
【0026】
ステップS22の判定で「YES」と判定されるため、IDカウント値で変調された電気信号が制御信号発生手段27で生成され、この電気信号が赤外線出力部32に送られる。この結果、この赤外線出力部32は超音波標識の識別番号で変調された赤外線を出力する(ステップS23)。
【0027】
このように赤外線を出力してから自律移動体1は超音波標識2Aから出力される赤外線の入力を待つ処理(ステップS24)に入る。
【0028】
超音波標識2A〜2Cの処理は図9のフローチャートに示すようにして行われる。つまり、超音波標識2A〜2Cは赤外線を赤外線入力部42で受信すると、自局IDで変調した赤外線を受信したかが判定される(ステップS31)。
【0029】
このステップS31の判定で「YES」と判定された場合には、赤外線を出力する(ステップS32)と共に、超音波を出力する(ステップS33)。ここで、自律移動体1は超音波標識2Aの識別番号を赤外線に含めて送信しているため、超音波標識2Aは赤外線を受信すると、赤外線及び超音波を出力する。
【0030】
そして、その赤外線を受信した自律移動体1は、ステップS24の判定で「YES」と判定する。
【0031】
図7の時刻t1においてタイマ22による計時処理が開始される。その後、超音波入力部34により超音波標識2Aから出力された超音波が受信される(時刻t2)と、タイマ22の計時処理が停止される。例えば、タイマ22に計時された時間がa(秒)であれば、超音波標識2Aから出力された赤外線が自律移動体1に到着するまでの時間は無視できるので、音速(m/sec)×a(sec)(m)が超音波標識2Aと自律移動体1との距離として算出される(ステップS25)。
【0032】
その後、IDカウンタ23の計数値が+1される(ステップS26)。そして、ステップS21以降の処理が繰り返される。つまり、IDカウンタ23の計数値が「1」とされる。この結果、赤外線出力部32は超音波標識の識別番号「1」で変調された赤外線を出力する。
【0033】
以下、同様な処理が自律移動体1及び超音波標識2A〜2Bにおいて行われる。このようにして、超音波標識2A〜2Cはその順番で赤外線及び超音波を自律移動体1に出力する。
【0034】
この結果、自律移動体1は、超音波標識2A〜2Cとのそれぞれの距離を算出することができる。また、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cのうちいずれか2つとの間の距離が算出できれば、三角測量により自律移動体1の位置を正確に特定することができる。このように、自律移動体1の位置を正確に特定することにより走行距離検出手段26とジャイロセンサ30に基づいて算出された自律移動体1の位置を修正することができる。
【0035】
ところで、超音波標識2A〜2Cからの赤外線は受信していない場合には、ステップS24の判定で「NO」と判定されるため、IDカウンタ23が+1される(ステップS26)。つまり、ステップS24で「NO」と判定されることは、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間に障害物があるので、赤外線が受信できないことであると認定している。このように、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間に障害物がある場合には、ステップS25で行われる自律移動体1と超音波標識2A〜2C間の距離は算出しない。これは、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間に障害物がある場合には自律移動体1に入力される超音波は直接自律移動体1に入力されていないため、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間の距離は正確に算出することができないためである。
【0036】
また、自律移動体1が赤外線を出力する場合に、超音波標識の識別番号を赤外線に含めて出力するようにしたので、自律移動体1の回りに複数の超音波標識があった場合でも、混信を防止することができる。
【0037】
なお、上記した第1及び第2の実施の形態において、超音波標識2A〜2Cが自律移動体1から出力された赤外線を受信してから赤外線と超音波を出力するまでのタイムラグを考慮して、タイマ22に計時された値に補正を行なったり、自律移動体1の周囲の温度を考慮して音速に補正を加えても良い。
【0038】
なお、前述した第2の実施の形態では、3つの超音波標識2A〜2Cとの位置を特定したが、4つ以上の超音波標識との間を特定することも可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、自律移動体と超音波標識との間に障害物が無いときに限り計時動作を行うようにしたので、自律移動体と超音波標識との距離を短い計時時間で正確に得ることができる自律移動体の位置特定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1及び第2の実施の形態に係る自律移動体の一部を切り欠いた外観図。
【図2】同実施の形態に係る自律移動体と超音波標識との位置関係を示す図。
【図3】同実施の形態に係る自律移動体の制御ブロック図。
【図4】同実施の形態に係る超音波標識の制御ブロック図。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る自律移動体の動作を説明するためのフローチャート。
【図6】同第1の実施の形態に係る超音波標識の動作を説明するためのフローチャート。
【図7】同第1及び第2の実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る自律移動体の動作を説明するためのフローチャート。
【図9】同第2の実施の形態に係る超音波標識の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
1…自律移動体、2…障害物センサ、2A〜2C…超音波標識、21…制御部、22…タイマ、23…IDカウンタ、32,43…赤外線出力部、33,41…赤外線入力部、34…超音波入力部、44…超音波出力部。
【発明の属する技術分野】
本発明は自律移動体の自己位置を特定する自律移動体の位置特定システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
自律移動体の移動経路は従来より、自律移動体が空間で予め決められた移動経路を自律移動体の記憶部に記憶し、それと自律移動体の現在の自己位置を比較して次の行動を決定するといった方法で決定されている。その際、自律移動体の推定走行位置と実際の走行位置の誤差を修正するため、超音波標識を利用して誤差を修正する方式が提案されている。
【0003】
自律移動体が赤外線を出力し、超音波標識は自律移動体から出力された赤外線を受信すると、超音波を出力する。自律移動体は、赤外線を出力した時点から自律移動体が超音波標識からの超音波を受信するまでの時間に基づいて自律移動体と超音波標識との距離を検出する。この検出した距離を基に、自律移動体の走行位置の修正を行う。自律移動体と超音波標識との間に障害物が存在しない時は、超音波標識は自律移動体からの赤外線を受信できるので超音波を出力する。一方、自律移動体と超音波標識との間に障害物が存在する時は、超音波標識は自律移動体からの赤外線を受信できないので超音波を出力しない。従って、超音波標識から返送された超音波は障害物に遮られて反射することがなく直接自律移動体に到達するので、自律移動体と超音波標識との距離を正確に得ることができる(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−244733号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この特許公報1においては、自律移動体は、赤外線を出力した時から、超音波標識からの超音波を受信するための計時動作を一定時間行っている。従って、自律移動体と超音波標識との間に障害物が存在する時は超音波標識から超音波を返信しないので、自律移動体に無駄な計時時間が発生するという問題があった。
【0006】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、自律移動体と超音波標識との間に障害物が無いときに限り計時動作を行うようにして、自律移動体と超音波標識との距離を短い計時時間で正確に得ることができる自律移動体の位置特定システムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自律移動体から超音波標識に対して赤外線信号を送信し、この赤外線信号を受信した超音波標識は赤外線信号及び超音波信号を前記自律移動体に送信し、前記超音波標識から送信された赤外線信号を受信した自律移動体はタイマの計時動作を開始し、前記超音波標識から送信された超音波信号を受信すると前記タイマの計時動作を終了し、前記タイマの計時値に基づいて自律移動体の超音波標識に対する位置を特定するようにした自律移動体の位置特定システムである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図1は自律移動体の構成を示す一部切欠した図で、下部が略円形状で上部が略半球形状になっている移動体本体1の前面から側面に跨った下部の円弧状外周に複数の送信用超音波センサ2Sと受信用超音波センサ2Rを所定間隔で交互に配置して障害物センサ2を形成している。前記障害物センサ2の各超音波センサは床面に対して平行に配置される。
【0009】
また、前記移動車本体1の底部略中央の左右にそれぞれ左駆動輪8a、右駆動(図示しない)を取り付け、この各駆動輪8a,…をそれぞれ左走行モータ9a、右走行モータ(図示しない)で減速機構(図示せず)を介して回転駆動するようになっている。そして、前記各駆動輪8a,…の回転をそれぞれ左右のロータリーエンコーダ10a,10b(図3に示す)で検出するようにしている。また、前記本体1には、移動体に加わる角速度を検出するジャイロセンサ30(図3に示す)が搭載されている。
【0010】
前記移動車本体1の底部後端中央には回転自在で方向が自由に変化する旋回輪11が取り付けられている。また、前記移動体本体1内には、CPU、ROM、RAM等の制御回路部品を組み込んだ回路基板12及び各部に電源を供給するバッテリ13が収納されている。
【0011】
次に、図3を参照して本自律移動体の制御部について説明する。図3において、21は自律移動車を統括して制御する制御部である。この制御部21は例えば、マイクロコンピュータにより構成されている。
【0012】
制御部21には時間を計数するタイマ22、超音波標識の識別番号として使用されるIDカウンタ23、自律移動体1の走行を制御する走行制御部24、自律移動車の位置及び方向を特定する位置方向特定部25、自律移動車1の走行距離を検出する走行距離検出手段26、超音波標識の認識番号で変調された電気信号を出力する制御信号発生手段27が設けられている。
【0013】
走行制御部24はモータ制御部31を制御する。このモータ制御部31は左駆動輪8aを駆動する左走行モータ9a、右駆動輪(図示しない)を駆動する右走行モータ9bを制御する。
【0014】
また、32は赤外線を出力する赤外線出力部、33は赤外線を入力する赤外線入力部、34は超音波標識から出力された超音波を入力する超音波入力部、35は自律移動体1の走行経路を記憶する走行経路記憶部である。なお、超音波入力部34は受信用超音波センサ2Rを使用しても良い。
【0015】
次に、図4を参照して超音波標識の構成について説明する。つまり、超音波標識は制御部41を中心に構成されている。この制御部41は、例えばマイクロコンピュータを中心に構成されている。この制御部41には赤外線を入力する赤外線入力部42、赤外線を出力する赤外線出力部43、超音波を出力する超音波出力部44が接続されている。この制御部41は、図6あるいは図9のフローチャートに示したような処理を行う。
【0016】
次に、上記のように構成された本発明の第1の実施の形態の動作について説明する。この第1の実施の形態では、自律移動体1の周囲に1つの超音波標識が存在する場合において、自律移動体1と超音波標識との距離を算出しているものである。例えば、図2において、超音波標識2Aのみが存在する場合について説明する。自律移動体1の動作については図5のフローチャートを参照して、超音波標識2Aの動作については図6のフローチャートを参照して説明する。
【0017】
まず、自律移動体1は図5に示すように赤外線出力部32から赤外線を出力する(ステップS1)。このように赤外線を出力してから自律移動体1は超音波標識2Aから出力される赤外線の入力を待つ処理(ステップS2)に入る。
【0018】
次に、超音波標識2Aは赤外線を受信したかを判定する(ステップS11)。このステップS11の判定で「YES」と判定された場合には、赤外線を出力する(ステップS12)と共に、超音波を出力する(ステップS13)。
【0019】
このようにして、超音波標識2Aは赤外線を受信すると、赤外線及び超音波を出力する。
【0020】
その赤外線を受信した自律移動体1は、ステップS2の判定で「YES」と判定する。そして、図7の時刻t1においてタイマ22による計時処理が開始される。その後、超音波入力部34により超音波標識2Aから出力された超音波が受信される(時刻t2)と、タイマ22の計時処理が停止される。例えば、タイマ22に計時された時間がa秒であれば、超音波標識2Aから出力された赤外線が自律移動体1に到着するまでの時間は無視できるので、音速(m/sec)×a(sec)(m)が超音波標識2Aと自律移動体1との距離として算出される(ステップS3)。
【0021】
超音波標識2Aは、自律移動体1と超音波標識2Aとの間に障害物がない時に赤外線を受信できるので、赤外線及び超音波を出力する。自律移動体1は、超音波標識2Aから出力された赤外線を受信して初めてタイマ22による計時処理を開始する。その後に超音波標識2Aから出力された超音波を受信すると計時処理を停止するようにして、超音波標識2Aと自律移動体1との距離を算出する。
【0022】
つまり、自律移動体1は自律移動体と超音波標識との間に障害物が無いときに限り計時動作を行うので、計時動作中に必ず超音波標識2Aから出力された超音波を受信でき無駄な計時動作は発生しない。更に、超音波標識2Aから出力された超音波は、障害物に反射されずに直接自律移動体で受信される。従って、超音波標識2Aと自律移動体1との距離を短い計時時間で正確に得ることができる。
【0023】
次に、本発明の第2の実施の形態について図2及び図8、図9のフローチャートを参照しながら説明する。
【0024】
この第2の実施の形態は、自律移動体1の周囲に複数、例えば3つの超音波標識がある場合である。このように、自律移動体1の周囲に複数の超音波標識がある場合には、超音波標識の識別番号を含む赤外線を超音波標識に出力する。超音波標識2Aの識別番号は「0」、超音波標識2Bの識別番号は「1」、超音波標識2Cの識別番号は「2」である。この識別番号はIDカウンタ23により計数されている値で表される。従って、IDカウンタ23は、「0」、「1」、「2」の3つの値を取り得る。つまり、IDカウンタ23の最大値は「2」である。
【0025】
まず、自律移動体1はIDカウンタ23の計数値を「0」とする(ステップS21)。次に、IDカウンタ23の計数値、つまり「0」と、IDカウンタ23の最大値+1、つまり「3」とが比較される(ステップS22)。
【0026】
ステップS22の判定で「YES」と判定されるため、IDカウント値で変調された電気信号が制御信号発生手段27で生成され、この電気信号が赤外線出力部32に送られる。この結果、この赤外線出力部32は超音波標識の識別番号で変調された赤外線を出力する(ステップS23)。
【0027】
このように赤外線を出力してから自律移動体1は超音波標識2Aから出力される赤外線の入力を待つ処理(ステップS24)に入る。
【0028】
超音波標識2A〜2Cの処理は図9のフローチャートに示すようにして行われる。つまり、超音波標識2A〜2Cは赤外線を赤外線入力部42で受信すると、自局IDで変調した赤外線を受信したかが判定される(ステップS31)。
【0029】
このステップS31の判定で「YES」と判定された場合には、赤外線を出力する(ステップS32)と共に、超音波を出力する(ステップS33)。ここで、自律移動体1は超音波標識2Aの識別番号を赤外線に含めて送信しているため、超音波標識2Aは赤外線を受信すると、赤外線及び超音波を出力する。
【0030】
そして、その赤外線を受信した自律移動体1は、ステップS24の判定で「YES」と判定する。
【0031】
図7の時刻t1においてタイマ22による計時処理が開始される。その後、超音波入力部34により超音波標識2Aから出力された超音波が受信される(時刻t2)と、タイマ22の計時処理が停止される。例えば、タイマ22に計時された時間がa(秒)であれば、超音波標識2Aから出力された赤外線が自律移動体1に到着するまでの時間は無視できるので、音速(m/sec)×a(sec)(m)が超音波標識2Aと自律移動体1との距離として算出される(ステップS25)。
【0032】
その後、IDカウンタ23の計数値が+1される(ステップS26)。そして、ステップS21以降の処理が繰り返される。つまり、IDカウンタ23の計数値が「1」とされる。この結果、赤外線出力部32は超音波標識の識別番号「1」で変調された赤外線を出力する。
【0033】
以下、同様な処理が自律移動体1及び超音波標識2A〜2Bにおいて行われる。このようにして、超音波標識2A〜2Cはその順番で赤外線及び超音波を自律移動体1に出力する。
【0034】
この結果、自律移動体1は、超音波標識2A〜2Cとのそれぞれの距離を算出することができる。また、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cのうちいずれか2つとの間の距離が算出できれば、三角測量により自律移動体1の位置を正確に特定することができる。このように、自律移動体1の位置を正確に特定することにより走行距離検出手段26とジャイロセンサ30に基づいて算出された自律移動体1の位置を修正することができる。
【0035】
ところで、超音波標識2A〜2Cからの赤外線は受信していない場合には、ステップS24の判定で「NO」と判定されるため、IDカウンタ23が+1される(ステップS26)。つまり、ステップS24で「NO」と判定されることは、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間に障害物があるので、赤外線が受信できないことであると認定している。このように、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間に障害物がある場合には、ステップS25で行われる自律移動体1と超音波標識2A〜2C間の距離は算出しない。これは、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間に障害物がある場合には自律移動体1に入力される超音波は直接自律移動体1に入力されていないため、自律移動体1と超音波標識2A〜2Cとの間の距離は正確に算出することができないためである。
【0036】
また、自律移動体1が赤外線を出力する場合に、超音波標識の識別番号を赤外線に含めて出力するようにしたので、自律移動体1の回りに複数の超音波標識があった場合でも、混信を防止することができる。
【0037】
なお、上記した第1及び第2の実施の形態において、超音波標識2A〜2Cが自律移動体1から出力された赤外線を受信してから赤外線と超音波を出力するまでのタイムラグを考慮して、タイマ22に計時された値に補正を行なったり、自律移動体1の周囲の温度を考慮して音速に補正を加えても良い。
【0038】
なお、前述した第2の実施の形態では、3つの超音波標識2A〜2Cとの位置を特定したが、4つ以上の超音波標識との間を特定することも可能である。
【0039】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、自律移動体と超音波標識との間に障害物が無いときに限り計時動作を行うようにしたので、自律移動体と超音波標識との距離を短い計時時間で正確に得ることができる自律移動体の位置特定システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1及び第2の実施の形態に係る自律移動体の一部を切り欠いた外観図。
【図2】同実施の形態に係る自律移動体と超音波標識との位置関係を示す図。
【図3】同実施の形態に係る自律移動体の制御ブロック図。
【図4】同実施の形態に係る超音波標識の制御ブロック図。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係る自律移動体の動作を説明するためのフローチャート。
【図6】同第1の実施の形態に係る超音波標識の動作を説明するためのフローチャート。
【図7】同第1及び第2の実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係る自律移動体の動作を説明するためのフローチャート。
【図9】同第2の実施の形態に係る超音波標識の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
1…自律移動体、2…障害物センサ、2A〜2C…超音波標識、21…制御部、22…タイマ、23…IDカウンタ、32,43…赤外線出力部、33,41…赤外線入力部、34…超音波入力部、44…超音波出力部。
Claims (2)
- 自律移動体から超音波標識に対して赤外線信号を送信し、この赤外線信号を受信した超音波標識は赤外線信号及び超音波信号を前記自律移動体に送信し、前記超音波標識から送信された赤外線信号を受信した自律移動体はタイマの計時動作を開始し、前記超音波標識から送信された超音波信号を受信すると前記タイマの計時動作を終了し、前記タイマの計時値に基づいて自律移動体の超音波標識に対する位置を特定するようにした自律移動体の位置特定システム。
- 自律移動体は超音波標識を特定する認識情報を含む赤外線信号を順次送信し、この赤外線信号を受信した超音波標識は受信した赤外線信号中の識別情報と自己の識別番号とが一致した場合には赤外線信号及び超音波信号を前記自律移動体に送信し、前記超音波標識から送信された赤外線信号を受信した自律移動体はタイマの計時動作を開始し、前記超音波標識から送信された超音波信号を受信すると前記タイマの計時動作を終了し、このタイマの計時値に基づいて自律移動体の複数の超音波標識に対する位置をそれぞれ特定するようにした自律移動体の位置特定システム。
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JP2003162152A JP2004362413A (ja) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | 自律移動体の位置特定システム |
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JP2003162152A JP2004362413A (ja) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | 自律移動体の位置特定システム |
Publications (1)
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JP2004362413A true JP2004362413A (ja) | 2004-12-24 |
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JP2003162152A Pending JP2004362413A (ja) | 2003-06-06 | 2003-06-06 | 自律移動体の位置特定システム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004362413A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140025079A (ko) * | 2012-08-21 | 2014-03-04 | 연세대학교 산학협력단 | 로봇, 로봇의 위치 추정 방법, 및 그 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체 |
CN111919401B (zh) * | 2018-03-22 | 2023-11-10 | 索尤若驱动有限及两合公司 | 用于运行具有至少一个第一移动装置和第二移动装置的***的方法和*** |
-
2003
- 2003-06-06 JP JP2003162152A patent/JP2004362413A/ja active Pending
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