JP2008198061A - 自走式装置誘導システム - Google Patents

Abstract

【課題】自走式装置と、当該自走式装置を誘導する充電装置又は発光装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、効率よく自走式装置を充電装置又は発光装置まで誘導することにある。
【解決手段】自走式装置（セキュリティロボット４）に、正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４を回転させる回転制御プログラム４８３ｅを実行したＣＰＵ４８１と、一周期分の光信号Ｍの受光開始から受光終了までの間に予め設定された複数の判定タイミングで光信号Ｍの受光状態を判定する判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１と、を備え、回転制御プログラム４８３ｅによって、判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により複数の判定タイミングのうちの少なくとも一の判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された正面側受光センサＣについては、光信号Ｍを受光しているものと判断するよう構成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、自走式装置誘導システムに関する。

従来、所定の走行パターンに基づいて走行して、所与の機能や任務を遂行する自走式装置が知られている。
このような自走式装置は、例えば、当該自走式装置の駆動電源を蓄える蓄電池の充電を行うために、所定の充電装置に誘導されて、当該充電装置まで自律走行できるようになっている。

具体的には、例えば、検出領域が一部重複するように自走式装置本体の正面左側と正面右側にセンサを配置し、正面左側に配置されたセンサのみが目標（例えば、充電装置）から発光された光を受光すると左方向に回転し、正面右側に配置されたセンサのみが目標から発光された光を受光すると右方向に回転し、正面左側に配置されたセンサと正面右側に配置されたセンサの両方が目標から発光された光を受光すると直進する自走式装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３３１４号公報

しかしながら、特許文献１に示すような自走式装置は、ノイズ等の影響によってセンサによる受光に途切れが生じると、充電装置の位置が変わったものと判断して回転し、その直後にその途切れがなくなると、充電装置の位置が元の位置に戻ったものと判断して回転する等の過敏な補正動作を行うことになるため、効率よく充電装置まで誘導されないという問題がある。

本発明の課題は、自走式装置と、当該自走式装置を誘導する充電装置又は発光装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、効率よく自走式装置を充電装置又は発光装置まで誘導することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
所定の床面上を自律走行する自走式装置と、当該自走式装置を誘導するための光信号を発光し、当該自走式装置に充電のための電力を供給する充電装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
前記充電装置は、
前記自走式装置が着脱自在であり、当該自走式装置が装着されると当該自走式装置に前記充電のための電力を供給する接触端子と、
前記光信号を一定の周期で発光する発光手段と、を備え、
前記自走式装置は、
前記接触端子と接触して、当該接触端子から前記充電のための電力の供給を受ける端子と、
前記発光手段により発光された前記光信号を受光する第１受光手段が側面全周に沿って所定間隔で複数配置されるとともに、前記発光手段により発光された前記光信号を受光する第２受光手段が当該自走式装置の進行方向を向き且つ複数の前記第１受光手段のうちの隣り合う２つの前記第１受光手段から等間隔の位置に配置された受光部と、
前記第１受光手段及び／又は前記第２受光手段により前記光信号が受光された場合に、前記第２受光手段と、当該第２受光手段の左右に配置された２つの前記第１受光手段と、である３つの正面側受光手段により当該光信号が受光されるように当該自走式装置を回転させる回転制御手段と、
前記正面側受光手段によって前記発光手段により発光された一周期分の光信号の受光が開始されると、当該一周期分の光信号の受光開始直後と当該一周期分の光信号の受光終了直前の２回の判定タイミングで、前記３つの正面側受光手段のそれぞれについて当該光信号の受光状態を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を記憶する記憶手段と、を備え、
前記回転制御手段は、一の周期の前記光信号の受光に関して前記判定手段により前記２回の判定タイミングのうちのどちらか１つの判定タイミングで当該光信号を受光していないと判定された前記正面側受光手段については、当該一の周期の直前の周期の前記光信号の受光に関して前記判定手段により前記２回の判定タイミングの全てで当該光信号を受光していると判定されたと前記記憶手段に記憶されている場合は、当該一の周期の光信号を受光しているものと判断することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
所定の床面上を自律走行する自走式装置と、当該自走式装置を誘導するための光信号を発光する発光装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
前記発光装置は、
前記光信号を一定の周期で発光する発光手段を備え、
前記自走式装置は、
前記発光手段により発光された前記光信号を受光する受光手段が、側面全周に沿って複数配置された受光部と、
前記受光手段により前記光信号が受光された場合に、複数の前記受光手段のうちの当該自走式装置の進行方向正面側を向く複数の正面側受光手段により当該光信号が受光されるように当該自走式装置を回転させる回転制御手段と、
前記受光手段によって前記発光手段により発光された一周期分の光信号の受光が開始されると、当該一周期分の光信号の受光開始から受光終了までの間に予め設定された複数の判定タイミングで、複数の前記正面側受光手段のそれぞれについて当該光信号の受光状態を判定する判定手段と、を備え、
前記回転制御手段は、前記判定手段により前記複数の判定タイミングのうちの少なくとも一の判定タイミングで前記光信号を受光していると判定された前記正面側受光手段については、前記光信号を受光しているものと判断することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の自走式装置誘導システムにおいて、
複数の前記受光手段は、前記受光部の側面全周に沿って所定間隔で複数配置された第１受光手段と、前記自走式装置の進行方向を向き且つ前記受光部の側面における複数の前記第１受光手段のうちの隣り合う２つの前記第１受光手段から等間隔の位置に配置された第２受光手段と、であり、
複数の前記正面側受光手段は、前記第２受光手段と、当該第２受光手段の左右に配置された２つの前記第１受光手段と、であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項２又は３に記載の自走式装置誘導システムにおいて、
前記判定タイミングは、前記一周期分の光信号の受光開始直後と、当該一周期分の光信号の受光終了直前と、を含むことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、判定手段によって、受光手段によって発光手段により発光された一周期分の光信号の受光が開始されると、当該一周期分の光信号の受光開始直後と当該一周期分の光信号の受光終了直前の２回の判定タイミングで、３つの正面側受光手段のそれぞれについて当該光信号の受光状態を判定することができ、回転制御手段によって、一の周期の光信号の受光に関して判定手段により２回の判定タイミングのうちのどちらか１つの判定タイミングで当該光信号を受光していないと判定された正面側受光手段については、当該一の周期の直前の周期の光信号の受光に関して判定手段により２回の判定タイミングの全てで当該光信号を受光していると判定されたと記憶手段に記憶されている場合は、当該一の周期の光信号を受光しているものと判断することができる。
すなわち、一の周期の光信号の受光開始から受光終了までの間で正面側受光手段による受光に途切れが生じたとしても、当該一の周期の光信号の受光開始から受光終了までの間の一部の期間で当該正面側受光手段により光信号が受光されていると判定された場合であり、且つ、当該一の周期の直前の周期の光信号の受光開始から受光終了までの間で正面側受光手段による受光に途切れが生じていない場合は、当該正面側受光手段については、光信号を受光しているものと判断するため、過敏な補正動作を行うことを抑えることができることとなって、効率よく自走式装置を充電装置まで誘導することができる。

また、正面側受光手段は、第２受光手段と、当該第２受光手段の左右に配置された２つの第１受光手段と、の３つの受光手段からなるため、自走式装置は確実に充電装置から発光された光信号を受光することができることとなって、確実に自走式装置を充電装置まで誘導することができる。

また、判定タイミングは、一周期分の光信号の受光開始直後と、当該一周期分の光信号の受光終了直前と、の２回であるため、光信号の受光状態のチェックをより的確に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、判定手段によって、受光手段によって発光手段により発光された一周期分の光信号の受光が開始されると、当該一周期分の光信号の受光開始から受光終了までの間に予め設定された複数の判定タイミングで、複数の正面側受光手段のそれぞれについて当該光信号の受光状態を判定することができ、回転制御手段によって、判定手段により複数の判定タイミングのうちの少なくとも一の判定タイミングで光信号を受光していると判定された正面側受光手段については、光信号を受光しているものと判断することができる。
すなわち、受光開始から受光終了までの間で正面側受光手段による受光に途切れが生じたとしても、当該受光開始から受光終了までの間の一部の期間で当該正面側受光手段により光信号が受光されていると判定された場合は、当該正面側受光手段については、光信号を受光しているものと判断するため、過敏な補正動作を行うことを抑えることができることとなって、効率よく自走式装置を発光装置まで誘導することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、正面側受光手段は、第２受光手段と、当該第２受光手段の左右に配置された２つの第１受光手段と、の３つの受光手段からなるため、自走式装置は確実に発光装置から発光された光信号を受光することができることとなって、確実に自走式装置を発光装置まで誘導することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、判定タイミングは、一周期分の光信号の受光開始直後と、当該一周期分の光信号の受光終了直前と、を含むため、光信号の受光状態のチェックをより的確に行うことができる。

以下、図を参照して、本発明にかかる自走式装置誘導システムの最良の形態を詳細に説明する。なお、発明の範囲は、図示例に限定されない。
本実施の形態では、自走式装置としてセキュリティロボットを例示して、発光装置として充電装置を例示して、説明することとする。

＜自走式装置誘導システム＞
まず、自走式装置誘導システム１の構成について、図１〜図８を参照して説明する。
自走式装置誘導システム１は、例えば、図１に示すように、所定の室内Ｒの床面Ｆ上を所定の走行パターンに基づいて自律走行して、室内Ｒに侵入する不審者等を監視するセキュリティロボット４と、セキュリティロボット４を誘導するための光信号Ｍを発光し、セキュリティロボット４に充電のための電力を供給する充電装置２と、などを備えて構成される。

＜充電装置の構成＞
充電装置２は、例えば、図１及び図２に示すように、四角柱形状に形成された本体部２０と、本体部２０の正面に配置された接触端子２１と、本体部２０の正面から光信号Ｍを発光する発光部２２と、などを備えて構成される。
ここで、本体部２０における床面Ｆに略直交する一側面を前側（正面）とし、正面に対向する一側面を後側とする。また、前後方向に直交し且つ床面Ｆに略平行する方向を左右方向とし、前後方向及び左右方向の双方に直交する方向を上下方向とする。

（接触端子）
接触端子２１は、例えば、セキュリティロボット４が着脱自在であり、セキュリティロボット４が装着されるとセキュリティロボット４にセキュリティロボット４の蓄電池（図示所略）の充電のための電力を供給する。

（発光部）
発光部２２は、例えば、赤外ＬＥＤ等を備えて構成されており、例えば、発光手段として、光信号Ｍを一定の周期で発光する。
一周期分の光信号Ｍは、例えば、カスタムコードと、データコードと、反転データコードと、エンドビットと、などを含んでおり、例えば、一周期分の光信号Ｍの発光開始から発光終了までにかかる発光時間は、例えば、１０８ミリ秒である。

＜セキュリティロボットの構成＞
セキュリティロボット４は、例えば、図１、図３及び図４に示すように、平面視略矩形状に形成された本体部４０と、セキュリティロボット４が所定の室内Ｒの床面Ｆ上を自律走行するための走行部４１と、セキュリティロボット４が所定の室内Ｒに侵入する不審者等を監視するための監視部４２と、セキュリティロボット４が充電するための充電部４３と、所定の指示をユーザが入力するための入力部４４と、セキュリティロボット４が充電装置２を検出するための受光部４５と、セキュリティロボット４が時間を計時するための計時部４６と、所定の情報を記憶するためのメモリ部４７と、これら各部を制御するための制御部４８と、などを備えて構成される。
ここで、セキュリティロボット４の進行方向に沿った方向を前後方向として、進行方向側を前側（正面）とし、進行方向の反対側を後側とする。また、前後方向に直交し且つ床面Ｆに略平行する方向を左右方向とし、前後方向及び左右方向の双方に直交する方向を上下方向とする。

（本体部）
本体部４０は、例えば、走行部４１や制御部４８などを衝撃や塵埃から保護するためのものであり、走行部４１や制御部４８などを覆うようにして設けられている。
具体的には、本体部４０は、例えば、図１や図３に示すように、筐体４０１と、セキュリティロボット４の前面左側から左側面前側に亘って配設された左カバー部材４０２Ｌと、セキュリティロボット４の前面右側から右側面前側に亘って配設された右カバー部材４０２Ｒと、などを備えて構成される。

（走行部）
走行部４１は、例えば、左キャタピラ４１１Ｌ及び右キャタピラ４１１Ｒと、左走行モータ４１２Ｌ及び右走行モータ４１２Ｒと、障害物検知センサ４１３と、などを備えて構成される。

左キャタピラ４１１Ｌ及び右キャタピラ４１１Ｒは、例えば、それぞれセキュリティロボット４の左側及び右側に配設されている。

左走行モータ４１２Ｌ及び右走行モータ４１２Ｒは、例えば、セキュリティロボット４を走行させる駆動源として機能するとともに、セキュリティロボット４を回転（左転回や右転回）させる駆動源として機能する。
具体的には、左走行モータ４１２Ｌ及び右走行モータ４１２Ｒは、制御部４８から入力される制御信号に従って、所定の駆動伝達部材を介して、それぞれ左キャタピラ４１１Ｌ及び右キャタピラ４１１Ｒを回転させる。

障害物検知センサ４１３は、例えば、セキュリティロボット４の前方や側方に位置する障害物を検知して、当該障害物検知信号を制御部４８に出力する。
具体的には、障害物検知センサ４１３は、例えば、左カバー部材４０２Ｌ又は右カバー部材４０２Ｒと、障害物と、の接触に基づいて障害物を検知する接触式センサである。

（監視部）
監視部４２は、例えば、撮像レンズ４２１と、撮像素子４２２と、信号処理部４２３と、などを備えて構成される。

撮像レンズ４２１は、例えば、セキュリティロボット４の本体部４０の正面に配置されている。

撮像素子４２２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサなどの撮像素子であり、制御部４８から入力される制御信号に従って、例えば、撮像レンズ４２１を介して入力された被写体像を画像データに光電変換して、信号処理部４２３に出力する。

信号処理部４２３は、制御部４８から入力される制御信号に従って、例えば、撮像素子４２２から入力された画像データに所定の画像処理を施して、制御部４８に出力する。

（充電部）
充電部４３は、例えば、端子４３１と、電力量センサ４３２と、などを備えて構成される。

端子４３１は、例えば、セキュリティロボット４の本体部４０の正面に配置され、充電装置２の接触端子２１と接触して、接触端子２１からセキュリティロボット４の蓄電池（図示省略）の充電のための電力の供給を受ける。端

電力量センサ４３２は、例えば、セキュリティロボット４の蓄電池（図示省略）に蓄えられた電力量を検出して、当該電力量検出信号を制御部４８に出力する。

（入力部）
入力部４４は、例えば、各種機能キー等から構成され、ユーザのキー操作に伴う押下信号を制御部４８に出力する。

（受光部）
受光部４５は、例えば、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍを受光する受光手段としての受光センサ４５２が、側面全周に沿って複数配置されて構成されている。
具体的には、受光部４５は、例えば、セキュリティロボット４の本体部４０の上面に配置されており、例えば、突出部４５１と、突出部４５１の側面全周に沿って複数配置された受光センサ４５２と、などを備えて構成される。

突出部４５１は、例えば、円柱形状に形成されており、例えば、セキュリティロボット４の本体部４０の上面から突出するように設けられている。
なお、突出部４５１の形状は、円柱形の限りでなく、平面視において略円形（例えば、円柱形や円筒形など）であってもよいし、平面視において多角形（例えば、多角柱形や多角筒形など）であってもよい。

受光センサ４５２は、例えば、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍを受光して、当該受光信号を制御部４８に出力する。

具体的には、複数の受光センサ４５２は、例えば、突出部４５１の側面全周に沿って所定間隔で複数（例えば、６個）配置された第１受光手段としての第１受光センサ４５２ａと、セキュリティロボット４の進行方向を向き且つ突出部４５１の側面における複数の第１受光センサ４５２ａのうちの隣り合う２つの第１受光センサ４５２ａから等間隔の位置に配置された第２受光手段としての第２受光センサ４５２ｂと、などである。
ここで、複数の受光センサ４５２のうちのセキュリティロボット４の進行方向正面側を向く、第２受光センサ４５２ｂと、第２受光センサ４５２ｂの左右に配置された２つの第１受光センサ４５２ａと、を以下「正面側受光センサ（正面側受光手段）Ｃ」と呼ぶことにする。
なお、第１受光センサ４５２ａの個数は、６個の限りでなく、複数であれば任意である。

（計時部）
計時部４６は、制御部４８から入力される制御信号に従って、例えば、所与の計時処理を行って、時間情報を制御部４８に出力する。

（メモリ部）
メモリ部４７は、例えば、不揮発性メモリ等で構成されており、制御部４８から入力される制御信号に従って、所与の情報を記憶する。
具体的には、メモリ部４７は、例えば、図４に示すように、判定結果データテーブル４７ａを記憶している。

判定結果データテーブル４７ａは、例えば、記憶手段として、判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１による判定結果（後述）を記憶する。

（制御部）
制御部４８は、例えば、図４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４８１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４８２と、記憶部４８３と、などを備えて構成される。

ＣＰＵ４８１は、例えば、記憶部４８３に記憶されたセキュリティロボット４用の各種処理プログラムに従って各種の制御動作を行う。

ＲＡＭ４８２は、例えば、ＣＰＵ４８１によって実行される処理プログラム等を展開するためのプログラム格納領域や、入力データや上記処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等を格納するデータ格納領域などを備える。

記憶部４８３は、例えば、セキュリティロボット４で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、ＣＰＵ４８１によって演算処理された処理結果のデータなどを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形で記憶部４８３に記憶されている。

具体的には、記憶部４８３は、例えば、判断プログラム４８３ａと、ランダム走行制御プログラム４８３ｂと、解析プログラム４８３ｃと、判定プログラム４８３ｄと、回転制御プログラム４８３ｅと、直進走行制御プログラム４８３ｆと、などを記憶している。

判断プログラム４８３ａは、例えば、予め設定されたセキュリティロボット４の充電タイミングになったか否かを判断する機能を、ＣＰＵ４８１に実現させる。
具体的には、ＣＰＵ４８１は、例えば、電力量センサ４３２から入力される電力量検出信号に基づいて、セキュリティロボット４の蓄電池（図示省略）に蓄えられた電力量が一定量以下になったと判定すると、セキュリティロボット４の充電タイミングになったと判断する。

ランダム走行制御プログラム４８３ｂは、例えば、セキュリティロボット４をランダム走行させるために、走行部４１等のセキュリティロボット４の各部を制御する機能を、ＣＰＵ４８１に実現させる。
具体的には、ＣＰＵ４８１は、例えば、判断プログラム４８３ａを実行したＣＰＵ４８１により予め設定されたセキュリティロボット４の充電タイミングになったと判断された場合に、セキュリティロボット４をランダム走行させる。

解析プログラム４８３ｃは、例えば、判断プログラム４８３ａを実行したＣＰＵ４８１により予め設定されたセキュリティロボット４の充電タイミングになったと判断されると、受光センサ４５２が光信号Ｍを受光する度に、受光センサ４５２から入力される受光信号に基づいて光信号Ｍに含まれるコードを解析する機能を、ＣＰＵ４８１に実現させる。
ここで、ＣＰＵ４８１が一の周期の光信号Ｍに含まれるコードを解析するためには、複数の受光センサ４５２のうちの少なくとも１つの受光センサ４５２によって、受光開始から受光終了までの間、途切れることなく当該一の周期の光信号Ｍを受光する必要がある。

判定プログラム４８３ｄは、例えば、受光センサ４５２によって充電装置２の発光部２２により発光された一周期分の光信号Ｍの受光が開始されると、当該一周期分の光信号Ｍの受光開始から受光終了までの間に予め設定された複数の判定タイミングで、複数（３つ）の正面側受光センサ４５２のそれぞれについて光信号Ｍの受光状態を判定して、当該判定結果を判定結果データテーブル４７ａに記憶させる機能を、ＣＰＵ４８１に実現させる。
具体的には、一周期分の光信号Ｍの受光開始から受光終了までの間に予め設定された複数の判定タイミングは、例えば、図５に示すように、当該一周期分の光信号Ｍの受光開始直後と、当該一周期分の光信号Ｍの受光終了直前と、の２回であるとする。
ここで、一周期分の光信号Ｍの受光開始は、例えば、その光信号Ｍに含まれるカスタムコードを受光したことにより特定する。
また、一周期分の光信号Ｍの受光終了は、例えば、一周期分の光信号Ｍの発光開始から発光終了までにかかる発光時間（例えば、１０８ミリ秒）を考慮して、当該一周期分の光信号Ｍの受光開始からの時間を計時部４６により計時することにより特定する。
ＣＰＵ４８１は、かかる判定プログラム４８３ｄを実行することによって、判定手段として機能する。

回転制御プログラム４８３ｅは、例えば、受光センサ４５２により光信号Ｍが受光された場合に、光信号Ｍが到来する方向にセキュリティロボット４の進行方向が向くよう、走行部４１等のセキュリティロボット４の各部を制御して、複数（７つ）の受光センサ４５２のうちの複数（３つ）の正面側受光センサＣによりその光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４を回転させる機能を、ＣＰＵ４８１に実現させる。

具体的には、ＣＰＵ４８１は、例えば、解析プログラム４８３ｃを実行したＣＰＵ４８１による解析結果に基づいて、受光センサ４５２により受光された光信号Ｍが、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍであると判断した場合に、例えば、図６に示すように、３つの正面側受信センサＣにより光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４を回転させる。

さらに、回転制御プログラム４８３ｅは、例えば、３つの正面側受信センサＣにより光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４を回転させた後、判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により複数（２回）の判定タイミングのうちの少なくとも一の判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された正面側受光センサＣについては、光信号Ｍを受光しているものと判断し、一方、判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により複数（２回）の判定タイミングの全てで光信号Ｍを受光していないと判定された正面側受光センサＣについては、光信号Ｍを受光していないものと判断して、複数（３つ）の正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるように、走行部４１等のセキュリティロボット４の各部を制御して、セキュリティロボット４を回転させる機能を、ＣＰＵ４８１に実現させる。

具体的には、ＣＰＵ４８１は、例えば、判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により２回の判定タイミングの全てで光信号Ｍを受光していると判定された正面側受光センサＣについては、光信号Ｍを受光しているものと判断する。
また、ＣＰＵ４８１は、例えば、図７に示すように、一の周期の光信号Ｍの受光に関して判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により２回の判定タイミングのうちのどちらか１つの判定タイミングでその光信号Ｍを受光していないと判定された正面側受光センサＣ（例えば、図７における右側の正面側受光センサＣ）については、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関して判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により２回の判定タイミングの全てでその光信号Ｍを受光していると判定されたと判定結果データテーブル４７ａに記憶されている場合は、当該一の周期の光信号Ｍを受光しているものと判断する。
そして、ＣＰＵ４８１は、例えば、一の周期の光信号Ｍの受光に関して、３つの正面側受光センサＣのうちの少なくとも１つの正面側受光センサＣが全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された正面側受光センサＣであり、そして、解析プログラム４８３ｃを実行したＣＰＵ４８１による解析結果に基づいて、当該少なくとも１つの正面側受光センサＣにより受光された光信号Ｍが、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍであると判断した場合であって、３つの正面側受光センサＣのうちの残りの正面側受信センサＣが、当該一の周期の光信号Ｍを受光しているものと判断された場合は、セキュリティロボット４を回転させない。

一方、ＣＰＵ４８１は、例えば、図８に示すように、一の周期の光信号Ｍの受光に関して判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により２回の判定タイミングの全てでその光信号Ｍを受光していないと判定された正面側受光センサＣ（例えば、図８における右側の正面側受光センサＣ）については、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関して判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により２回の判定タイミングの全てでその光信号Ｍを受光していると判定されたと判定結果データテーブル４７ａに記憶されている場合であっても、当該一の周期の光信号Ｍを受光していないものと判断する。
そして、ＣＰＵ４８１は、例えば、一の周期の光信号Ｍの受光に関して、３つの正面側受光センサＣのうちの少なくとも１つの正面側受光センサＣが全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された正面側受光センサＣであり、そして、解析プログラム４８３ｃを実行したＣＰＵ４８１による解析結果に基づいて、当該少なくとも１つの正面側受光センサＣにより受光された光信号Ｍが、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍであると判断した場合であっても、３つの正面側受光センサＣのうちの残りの正面側受信センサＣが、当該一の周期の光信号Ｍを受光していないものと判断された場合は、３つの正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４を回転させる。
ＣＰＵ４８１は、かかる回転制御プログラム４８３ｅを実行することによって、回転制御手段として機能する。

直進走行制御プログラム４８３ｆは、例えば、回転制御プログラム４８３ｅを実行したＣＰＵ４８１により、３つの正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４が回転された後、セキュリティロボット４を直進走行させることによって、充電装置２に向けてセキュリティロボット４を走行させる機能を、ＣＰＵ４８１に実現させる。

＜充電処理＞
次に、自走式装置誘導システム１が備えるセキュリティロボット４の充電に関する処理について、図９及び図１０のフローチャートを参照して説明する。

まず、セキュリティロボット４のＣＰＵ４８１は、判断プログラム４８３ａを実行して、予め設定されたセキュリティロボット４の充電タイミングになったか否かを判断する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１で、予め設定されたセキュリティロボット４の充電タイミングになっていないと判断すると（ステップＳ１１；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１１以降の処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ１１で、予め設定されたセキュリティロボット４の充電タイミングになったと判断すると（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、ランダム走行制御プログラム４８３ｂを実行して、セキュリティロボット４をランダム走行させて（ステップＳ１２）、解析プログラム４８３ｃを実行して、受光センサ４５２によって充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍが受光されたか否かを判断する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３で、受光センサ４５２によって充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍが受光されていないと判断すると（ステップＳ１３；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１２以降の処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ１３で、受光センサ４５２によって充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍが受光されたと判断すると（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４８１は、回転制御プログラム４８３ｅを実行して、３つの正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４を回転させて（ステップＳ１４）、直進走行制御プログラム４８３ｆを実行して、セキュリティロボット４を直進走行させる（ステップＳ１５）。

次いで、ＣＰＵ４８１は、正面側受光センサＣにより一の周期の光信号Ｍの受光が開始されたか否かを判断する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６で、正面側受光センサＣにより一の周期の光信号Ｍの受光が開始されていないと判断すると（ステップＳ１６；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１３以降の処理を繰り返して行う。
ここで、ＣＰＵ４８１は、例えば、一周期分の光信号Ｍの発光開始から発光終了までにかかる発光時間（例えば、１０８ミリ秒）と同等の期間、正面側発光センサＣにより一の周期の光信号Ｍの受光が開始されたか否かを繰り返し判断し、そして、当該期間の間に、正面側受光センサＣにより一の周期の光信号Ｍの受光が開始されたと判断しなかった場合に、ステップＳ１３以降の処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ１６で、正面側受光センサＣにより一の周期の光信号Ｍの受光が開始されたと判断すると（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４８１は、判定プログラム４８３ｄを実行して、光信号Ｍの受光状態を判定して、当該判定結果を判定結果データテーブル４７ａに記憶させる（ステップＳ１７）。

次いで、ＣＰＵ４８１は、解析プログラム４８３ｃを実行して、ステップＳ１６において受光が開始された一の周期の光信号Ｍを解析して、その光信号Ｍが充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍであるか否かを判断する（ステップＳ１８）。
ここで、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍでないと判断する場合とは、例えば、３つの正面側受光センサＣのうちの一又は全ての正面側受光センサＣにより受光された光信号Ｍに含まれるコードを解析して、発光部２２により発光された光信号Ｍでないと判断した場合と、ノイズ等の影響によって３つの正面側受光センサＣのうちの全ての正面側受光センサＣのよる光信号Ｍの受信が失敗して、光信号Ｍに含まれるコードが解析できなかった場合と、の何れかである。

ステップＳ１８で、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍでないと判断すると（ステップＳ１８；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１２以降の処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ１８で、充電装置２の発光部２２により発光された光信号Ｍであると判断すると（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１７において、３つの正面側受光センサＣのうちの全ての正面側受光センサＣが、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定されたか否かを判断する（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９で、テップＳ１７において、３つの正面側受光センサＣのうちの全ての正面側受光センサＣが、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定されたと判断すると（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ２３の処理に移行する。

一方、ステップＳ１９で、ステップＳ１７において、３つの正面側受光センサＣのうちの全ての正面側受光センサＣが、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定されていないと判断すると（ステップＳ１９；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１７において、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号を受光していないと判定された正面側受光センサＣがあるか否かを判定する（ステップＳ２０）。

ステップＳ２０で、ステップＳ１７において、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号を受光していないと判定された正面側受光センサＣがあると判断すると（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１４以降の処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ２０で、ステップＳ１７において、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号を受光していないと判定された正面側受光センサＣがないと判断すると（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１７において、２回の判定タイミングのうちのどちらか１つの判定タイミングで光信号Ｍを受光していないと判定された正面側受光センサＣについての、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関する判定結果を、判定結果データテーブル４７ａから取得して（ステップＳ２１）、当該取得された判定結果が、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された判定結果であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２で、当該取得された判定結果が、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された判定結果でないと判断すると（ステップＳ２２；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１４以降の処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ２２で、当該取得された判定結果が、２回の判定タイミングのうちの全ての判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された判定結果であると判断すると（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４８１は、直進走行制御プログラム４８３ｆを実行して、セキュリティロボット４を直進走行させ（ステップＳ２３）、電気的に又はスイッチによって、端子４３１が、充電装置２の接触端子２１と接触したか否かを判断する（ステップＳ２４）。

ステップＳ２４で、端子４３１が、充電装置２の接触端子２１と接触したと判断すると（ステップＳ２４；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ４８１は、本処理を終了する。

一方、ステップＳ２４で、端子４３１が、充電装置２の接触端子２１と接触していないと判断すると（ステップＳ２４；Ｎｏ）、ＣＰＵ４８１は、ステップＳ１３以降の処理を繰り返して行う。

以上説明した本発明の自走式装置誘導システム１によれば、所定の室内Ｒの床面Ｆ上を自律走行するセキュリティロボット４と、セキュリティロボット４を誘導するための光信号Ｍを発光し、セキュリティロボット４に充電のための電力を供給する充電装置２と、を備えて構成される。
そして、充電装置２は、セキュリティロボット４が着脱自在であり、セキュリティロボット４が装着されるとセキュリティロボット４の充電のための電力を供給する接触端子２１を備え、発光部２２によって、光信号Ｍを一定の周期で発光することができる。
また、セキュリティロボット４は、接触端子２１と接触して、接触端子２１から充電のための電力の供給を受ける端子４３１と、発光部２２により発光された光信号Ｍを受光する第１受光センサ４５２ａが側面全周に沿って所定間隔で複数配置されるとともに、発光部２２により発光された光信号Ｍを受光する第２受光センサ４５２ｂがセキュリティロボットの進行方向を向き且つ複数の第１受光センサ４５２ａのうちの隣り合う２つの第１受光センサ４５２ａから等間隔の位置に配置された受光部４５と、を備え、回転制御プログラム４８３ｅを実行したＣＰＵ４８１によって、第１受光センサ４５２ａ及び／又は第２受光センサ４５２ｂにより光信号Ｍが受光された場合に、第２受光センサ４５２ｂと、第２受光センサ４５２ｂの左右に配置された２つの第１受光センサ４５２ａと、である３つの正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるようにセキュリティロボット４を回転させることができ、判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１によって、正面側受光センサＣによって発光部２２により発光された一周期分の光信号Ｍの受光が開始されると、当該一周期分の光信号Ｍの受光開始直後と当該一周期分の光信号Ｍの受光終了直前の２回の判定タイミングで、３つの正面側受光センサＣのそれぞれについて光信号Ｍの受光状態を判定することができ、判定結果データテーブル４７ａによって、判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１による判定結果を記憶することができ、さらに、回転制御プログラム４８３ｅを実行したＣＰＵ４８１は、一の周期の光信号Ｍの受光に関して判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により２回の判定タイミングのうちのどちらか１つの判定タイミングで光信号Ｍを受光していないと判定された正面側受光センサＣについては、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関して判定プログラム４８３ｄを実行したＣＰＵ４８１により２回の判定タイミングの全てで光信号Ｍを受光していると判定されたと判定結果データテーブル４７ａに記憶されている場合は、当該一の周期の光信号Ｍを受光しているものと判断することができる。
すなわち、一の周期の光信号Ｍの受光開始から受光終了までの間で正面側受光センサＣによる受光に途切れが生じたとしても、当該一の周期の光信号Ｍの受光開始から受光終了までの間の一部の期間で正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されていると判定された場合であり、且つ、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光開始から受光終了までの間で正面側受光センサＣによる受光に途切れが生じていない場合は、正面側受光センサＣについては、光信号Ｍを受光しているものと判断するため、過敏な補正動作を行うことを抑えることができることとなって、効率よくセキュリティロボット４を充電装置２まで誘導することができる。

また、正面側受光センサＣは、第２受光センサ４５２ｂと、第２受光センサ４５２ｂの左右に配置された２つの第１受光センサ４５２ａと、の３つの受光センサ４５２からなるため、セキュリティロボット４は確実に充電装置２から発光された光信号Ｍを受光することができることとなって、確実にセキュリティロボット４を充電装置２まで誘導することができる。

また、判定タイミングは、一周期分の光信号Ｍの受光開始直後と、当該一周期分の光信号Ｍの受光終了直前と、の２回であるため、光信号Ｍの受光状態のチェックをより的確に行うことができる。

なお、本発明は、上記した実施の形態のものに限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

自走式装置は、セキュリティロボット４の限りでなく、自律走行が可能な装置であれば任意である。
また、発光装置は、充電装置２の限りでなく、自走式装置を誘導するための装置であれば任意である。

正面側受光センサＣを構成する受光センサ４５２は、第２受光センサ４５２ｂと、第２受光センサ４５２ｂの左右に配置された２つの第１受光センサ４５２ａと、の３つの受光センサ４５２の限りでなく、セキュリティロボット４の進行方向正面側を向く複数の受光センサ４５２であれば任意である。

判定タイミングは、一周期分の光信号Ｍの受光開始直後と当該一周期分の光信号Ｍの受光終了直前の２回の限りでなく、少なくとも、一周期分の光信号Ｍの受光開始直後と、当該一周期分の光信号Ｍの受光終了直前と、を含めば任意である。
ここで、判定タイミングが３回以上である場合、回転制御プログラム４８３ｅを実行したＣＰＵ４８１は、一の周期の光信号Ｍの受光に関して複数（３回以上）の判定タイミングのうちの一部の判定タイミングで光信号Ｍを受光していないと判定された正面側受光センサＣについては、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関して複数（３回以上）の判定タイミングのうちの全てで光信号Ｍを受光していると判定されたと判定結果データテーブル４７ａに記憶されている場合は、当該一の周期の光信号Ｍを受光しているものと判断することになる。

さらに、判定タイミングは、一周期分の光信号Ｍの受光開始直後と、当該一周期分の光信号Ｍの受光終了直前と、を含む必要はなく、一周期分の光信号Ｍの受光開始から受光終了までの間の複数のタイミングであれば任意である。

ＣＰＵ４８１は、一の周期の光信号Ｍの受光に関して複数（２回）の判定タイミングのうちの一部（どちらか１つ）の判定タイミングで光信号Ｍを受光していないと判定された正面側受光センサＣについては、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関して複数（２回）の判定タイミングの全てで光信号Ｍを受光していると判定されたと判定結果データテーブル４７ａに記憶されている場合は、当該一の周期の光信号Ｍを受光しているものと判断するようにしたが、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関係なく、複数の判定タイミングのうちの少なくとも一の判定タイミングで光信号Ｍを受光していると判定された正面側受光センサＣについては、光信号Ｍを受光しているものと判断するようにしてもよい。
この場合、当該一の周期の直前の周期の光信号Ｍの受光に関する判定結果が必要ないため、セキュリティロボット４に判定結果データテーブル４７ａを備える必要はない。

光信号Ｍが到来する方向にセキュリティロボット４の進行方向が向くようセキュリティロボット４を回転させる際、３つの正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるように回転させたが、この限りでなく、３つの正面側受光センサＣのうちの２つ又は３つの正面側受光センサＣにより光信号Ｍが受光されるように回転させればよい。

本発明における自走式装置誘導システムの構成を示す平面図である。 本発明における充電装置の斜視図である。 本発明におけるセキュリティロボットの斜視図である。 本発明におけるセキュリティロボットの機能的構成を示すブロック図である。 一周期分の光信号と判定タイミングを説明するための図である。 本発明におけるセキュリティロボットの回転の仕方を説明するための図である。 一の周期の信号を受光しているものと判断される場合の一例を示す図である。 一の周期の信号を受光していないものと判断される場合の一例を示す図である。 本発明における自走式装置誘導システムが備えるセキュリティロボットの充電に関する第１処理について説明するためのフローチャートである。 本発明における自走式装置誘導システムが備えるセキュリティロボットの充電に関する第２処理について説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 自走式装置誘導システム
２ 充電装置（発光装置）
４ セキュリティロボット（自走式装置）
２１ 接触端子
２２ 発光部（発光手段）
４５ 受光部
４７ａ 判定結果データテーブル（記憶手段）
４３１ 端子
４５２ａ 第１受光センサ（受光手段、第１受光手段）
４５２ｂ 第２受光センサ（受光手段、第２受光手段）
４８１ ＣＰＵ（回転制御手段、判定手段）
４８２ｄ 判定プログラム（判定手段）
４８３ｅ 回転制御プログラム（回転制御手段）
Ｃ 正面側受光センサ（正面側受光手段）
Ｒ 室内
Ｆ 床面

Claims (4)

1. 所定の床面上を自律走行する自走式装置と、当該自走式装置を誘導するための光信号を発光し、当該自走式装置に充電のための電力を供給する充電装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
   前記充電装置は、
   前記自走式装置が着脱自在であり、当該自走式装置が装着されると当該自走式装置に前記充電のための電力を供給する接触端子と、
   前記光信号を一定の周期で発光する発光手段と、を備え、
   前記自走式装置は、
   前記接触端子と接触して、当該接触端子から前記充電のための電力の供給を受ける端子と、
   前記発光手段により発光された前記光信号を受光する第１受光手段が側面全周に沿って所定間隔で複数配置されるとともに、前記発光手段により発光された前記光信号を受光する第２受光手段が当該自走式装置の進行方向を向き且つ複数の前記第１受光手段のうちの隣り合う２つの前記第１受光手段から等間隔の位置に配置された受光部と、
   前記第１受光手段及び／又は前記第２受光手段により前記光信号が受光された場合に、前記第２受光手段と、当該第２受光手段の左右に配置された２つの前記第１受光手段と、である３つの正面側受光手段により当該光信号が受光されるように当該自走式装置を回転させる回転制御手段と、
   前記正面側受光手段によって前記発光手段により発光された一周期分の光信号の受光が開始されると、当該一周期分の光信号の受光開始直後と当該一周期分の光信号の受光終了直前の２回の判定タイミングで、前記３つの正面側受光手段のそれぞれについて当該光信号の受光状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果を記憶する記憶手段と、を備え、
   前記回転制御手段は、一の周期の前記光信号の受光に関して前記判定手段により前記２回の判定タイミングのうちのどちらか１つの判定タイミングで当該光信号を受光していないと判定された前記正面側受光手段については、当該一の周期の直前の周期の前記光信号の受光に関して前記判定手段により前記２回の判定タイミングの全てで当該光信号を受光していると判定されたと前記記憶手段に記憶されている場合は、当該一の周期の光信号を受光しているものと判断することを特徴とする自走式装置誘導システム。
2. 所定の床面上を自律走行する自走式装置と、当該自走式装置を誘導するための光信号を発光する発光装置と、を備える自走式装置誘導システムにおいて、
   前記発光装置は、
   前記光信号を一定の周期で発光する発光手段を備え、
   前記自走式装置は、
   前記発光手段により発光された前記光信号を受光する受光手段が、側面全周に沿って複数配置された受光部と、
   前記受光手段により前記光信号が受光された場合に、複数の前記受光手段のうちの当該自走式装置の進行方向正面側を向く複数の正面側受光手段により当該光信号が受光されるように当該自走式装置を回転させる回転制御手段と、
   前記受光手段によって前記発光手段により発光された一周期分の光信号の受光が開始されると、当該一周期分の光信号の受光開始から受光終了までの間に予め設定された複数の判定タイミングで、複数の前記正面側受光手段のそれぞれについて当該光信号の受光状態を判定する判定手段と、を備え、
   前記回転制御手段は、前記判定手段により前記複数の判定タイミングのうちの少なくとも一の判定タイミングで前記光信号を受光していると判定された前記正面側受光手段については、前記光信号を受光しているものと判断することを特徴とする自走式装置誘導システム。
3. 請求項２に記載の自走式装置誘導システムにおいて、
   複数の前記受光手段は、前記受光部の側面全周に沿って所定間隔で複数配置された第１受光手段と、前記自走式装置の進行方向を向き且つ前記受光部の側面における複数の前記第１受光手段のうちの隣り合う２つの前記第１受光手段から等間隔の位置に配置された第２受光手段と、であり、
   複数の前記正面側受光手段は、前記第２受光手段と、当該第２受光手段の左右に配置された２つの前記第１受光手段と、であることを特徴とする自走式装置誘導システム。
4. 請求項２又は３に記載の自走式装置誘導システムにおいて、
   前記判定タイミングは、前記一周期分の光信号の受光開始直後と、当該一周期分の光信号の受光終了直前と、を含むことを特徴とする自走式装置誘導システム。

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