JP2013052462A - Remote control device and method - Google Patents
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Abstract
【課題】無線品質の悪化に対処可能な遠隔操作装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一特徴は、コントローラにより無線制御される自走可能な遠隔操作装置であって、前記コントローラとの無線通信の無線品質を測定する無線品質測定部と、当該遠隔操作装置の位置を測定する位置測定部と、前記測定された無線品質と当該遠隔操作装置の位置とを関連付け、各位置における測定された無線品質を示す無線品質マップを生成する無線品質マップ生成部と、前記コントローラとの無線通信の無線品質の良否を示す所定の条件を判定することによって、前記無線通信の無線品質が悪化したことを検出する無線品質悪化検出部と、前記無線品質が悪化したことが検出されると、前記無線品質マップを参照して所定の無線品質以上の移動先を特定し、前記移動先に当該遠隔操作装置を移動させるよう制御する走行制御部とを有する遠隔操作装置に関する。
【選択図】図２A remote operation device capable of coping with deterioration of wireless quality is provided.
One feature of the present invention is a self-propelled remote operation device that is wirelessly controlled by a controller, a wireless quality measurement unit that measures the wireless quality of wireless communication with the controller, and the remote operation device A position measuring unit that measures the position of the wireless quality map generating unit that associates the measured wireless quality with the position of the remote control device and generates a wireless quality map indicating the measured wireless quality at each position; The wireless quality deterioration detecting unit for detecting that the wireless quality of the wireless communication has deteriorated by determining a predetermined condition indicating whether the wireless quality of the wireless communication with the controller is good or not, and that the wireless quality has deteriorated. When detected, a travel that refers to the wireless quality map, identifies a destination that has a predetermined wireless quality or higher, and controls to move the remote control device to the destination It relates to a remote operation device and a control unit.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、無線制御される自走可能な遠隔操作装置及び方法に関する。 The present invention relates to a self-propelled remote control device and method that are wirelessly controlled.
無線通信により遠隔的に操作可能なロボットなどの遠隔操作装置が、様々な用途で利用されている。このような遠隔操作ロボットは、特に人間が直接作業するには危険な環境などにおいて効果的に利用されている。 Remote operation devices such as robots that can be remotely operated by wireless communication are used in various applications. Such a remote control robot is effectively used particularly in an environment that is dangerous for humans to work directly.
このような無線制御される自走可能な遠隔操作ロボットでは、遠隔操作ロボットが移動するとき、各地点における無線環境の変動により無線品質が良好でない地点に移動してしまうと、遠隔操作ロボットが制御不能になるおそれがある。 In such a wirelessly controlled self-propelled remote-controlled robot, when the remote-controlled robot moves, the remote-controlled robot controls if it moves to a point with poor wireless quality due to changes in the wireless environment at each point. May become impossible.
上述した問題点に鑑み、本発明の課題は、無線品質の悪化に対処可能な遠隔操作装置を提供することである。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a remote control device that can cope with deterioration of wireless quality.
上記課題を解決するため、本発明の一特徴は、コントローラにより無線制御される自走可能な遠隔操作装置であって、前記コントローラとの無線通信の無線品質を測定する無線品質測定部と、当該遠隔操作装置の位置を測定する位置測定部と、前記測定された無線品質と当該遠隔操作装置の位置とを関連付け、各位置における測定された無線品質を示す無線品質マップを生成する無線品質マップ生成部と、前記コントローラとの無線通信の無線品質の良否を示す所定の条件を判定することによって、前記無線通信の無線品質が悪化したことを検出する無線品質悪化検出部と、前記無線品質が悪化したことが検出されると、前記無線品質マップを参照して所定の無線品質以上の移動先を特定し、前記移動先に当該遠隔操作装置を移動させるよう制御する走行制御部とを有する遠隔操作装置に関する。 In order to solve the above-described problem, one feature of the present invention is a self-propelled remote control device that is wirelessly controlled by a controller, the wireless quality measuring unit that measures the wireless quality of wireless communication with the controller, A position measurement unit for measuring the position of the remote control device, and a radio quality map generation for associating the measured radio quality with the position of the remote control device and generating a radio quality map indicating the measured radio quality at each position A wireless quality deterioration detecting unit that detects that the wireless quality of the wireless communication has deteriorated by determining a predetermined condition indicating whether the wireless quality of the wireless communication with the controller is good or bad, and the wireless quality is deteriorated When it is detected that the destination is higher than a predetermined radio quality with reference to the radio quality map, the remote control device is moved to the destination. It relates to a remote operation device having a Gosuru travel control unit.
本発明によると、無線品質の悪化に対処可能な遠隔操作装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the remote control apparatus which can cope with deterioration of wireless quality can be provided.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下の実施例では、コントローラにより無線制御される自走可能な遠隔操作ロボットを説明する。以下の実施例に開示される遠隔操作ロボットは、移動中に定期的に現在位置と当該位置における無線品質とを測定し、測定された各位置と当該位置における測定された無線品質とを関連付けた無線品質マップを作成する。遠隔操作ロボットは、コントローラからの無線信号が正常に受信できなくなるなど無線品質の悪化を検出すると、作成した無線品質マップを参照して、無線品質が良好な位置に自律的に移動する。これにより、移動に伴って無線環境が不良な地点に移動してしまい、コントローラによる無線制御が不能になったとしても、遠隔操作ロボットは、移動中に作成した無線品質マップに基づき無線品質が良好な移動先に自律的に移動することによって、コントローラとの無線通信を自律的に再開させることが可能になる。 In the following embodiments, a self-propelled remote control robot that is wirelessly controlled by a controller will be described. The remote control robot disclosed in the following examples periodically measures the current position and the wireless quality at the position during movement, and associates each measured position with the measured wireless quality at the position. Create a radio quality map. When the remote control robot detects a deterioration in wireless quality such as the wireless signal from the controller cannot be normally received, the remote operation robot refers to the created wireless quality map and autonomously moves to a position where the wireless quality is good. As a result, even if the wireless environment moves with the movement to a point where the wireless environment is poor and the wireless control by the controller becomes impossible, the remote control robot has a good wireless quality based on the wireless quality map created during the movement. By autonomously moving to a proper destination, wireless communication with the controller can be autonomously resumed.
まず、図１を参照して、本発明の一実施例による遠隔操作ロボットを制御するシステムを説明する。図１は、本発明の一実施例による遠隔操作ロボットの制御システムを示す。 First, a system for controlling a remote control robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a remote control robot control system according to an embodiment of the present invention.
図１に示されるように、制御システム１０は、遠隔操作ロボット１００とコントローラ２００とを有する。遠隔操作ロボット１００は、コントローラ２００から無線通信により操作信号を受信し、受信した操作信号に従って移動や実装に応じた作業などの各種動作を実行する。典型的には、遠隔操作ロボット１００は、図示されるようなパワーショベルなどの作業用機械、監視機能を備えた監視ロボットなどであってもよく、自律走行機能を備えた何れか適切な遠隔制御可能な装置である。コントローラ２００は、ユーザ又はオペレータによって操作され、ユーザから入力された遠隔操作ロボット１００に対する操作信号や制御信号などの各種無線信号を遠隔操作ロボット１００に送信する。 As shown in FIG. 1, the control system 10 includes a remote operation robot 100 and a controller 200. The remote operation robot 100 receives an operation signal from the controller 200 through wireless communication, and executes various operations such as work according to movement and mounting according to the received operation signal. Typically, the remote control robot 100 may be a working machine such as a power shovel as shown, a monitoring robot with a monitoring function, or any suitable remote control with an autonomous running function. It is a possible device. The controller 200 is operated by a user or an operator, and transmits various radio signals such as operation signals and control signals for the remote operation robot 100 input by the user to the remote operation robot 100.
次に、図２〜４を参照して、本発明の一実施例による遠隔操作ロボットの構成を説明する。図２は、本発明の一実施例による遠隔操作ロボットとコントローラとの構成を示す。 Next, the configuration of a remote control robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a configuration of a remote control robot and a controller according to an embodiment of the present invention.
図２に示されるように、遠隔操作ロボット１００は、無線通信部１１０と、データ送受信部１１５と、モータ制御部１２０と、モータ１２５と、無線品質取得部１３０と、位置情報取得部１３５と、無線品質マップ生成部１４０と、無線品質悪化検出部１４５と、自律走行制御部１５０とを有する。また、コントローラ２００は、操作情報入力部２１０と、データ送受信部２１５と、無線通信部２２０と、データ表示部２２５とを有する。図示されるように、遠隔操作ロボット１００とコントローラ２００とは、無線通信部１１０，２２０とを介し通信接続される。 As shown in FIG. 2, the remote control robot 100 includes a wireless communication unit 110, a data transmission / reception unit 115, a motor control unit 120, a motor 125, a wireless quality acquisition unit 130, a position information acquisition unit 135, The wireless quality map generation unit 140, the wireless quality deterioration detection unit 145, and the autonomous traveling control unit 150 are included. The controller 200 also includes an operation information input unit 210, a data transmission / reception unit 215, a wireless communication unit 220, and a data display unit 225. As shown in the figure, the remote control robot 100 and the controller 200 are communicatively connected via wireless communication units 110 and 220.
まず、遠隔操作ロボット１００の構成を説明する。無線通信部１１０は、コントローラ２００から操作信号や制御信号を含む各種無線信号を受信すると共に、遠隔操作ロボット１００により取得された情報などを示すデータ信号や制御信号を含む各種無線信号をコントローラ２００に送信する。典型的には、無線通信部１１０は、アンテナ、送受信回路、変調復調回路、符号化復号化回路などの無線通信を実行するための何れか既知のハードウェア構成により実現されてもよい。本実施例では、無線通信部１１０は、受信した無線信号から遠隔操作ロボット１００に対する操作信号を抽出し、抽出した操作信号をデータ送受信部１１５に提供する。また、無線通信部１１０は、受信した無線信号の電波強度や受信電力レベルなどの無線信号の無線品質を示す無線品質情報を無線品質取得部１３０に提供する。 First, the configuration of the remote control robot 100 will be described. The wireless communication unit 110 receives various wireless signals including operation signals and control signals from the controller 200, and transmits various wireless signals including data signals and control signals indicating information acquired by the remote operation robot 100 to the controller 200. Send. Typically, the wireless communication unit 110 may be realized by any known hardware configuration for performing wireless communication such as an antenna, a transmission / reception circuit, a modulation / demodulation circuit, and an encoding / decoding circuit. In this embodiment, the wireless communication unit 110 extracts an operation signal for the remote operation robot 100 from the received wireless signal, and provides the extracted operation signal to the data transmission / reception unit 115. In addition, the wireless communication unit 110 provides the wireless quality acquisition unit 130 with wireless quality information indicating the wireless quality of the wireless signal such as the radio field intensity and the received power level of the received wireless signal.
データ送受信部１１５は、無線通信部１１０から受信した操作信号をモータ制御部１２０に提供する。さらに、データ送受信部１１５は、無線通信部１１０を介しコントローラ２００から操作信号を含む各種信号を適切に受信すると、コントローラ２００からの無線信号を適切に受信したことを示す受信成功通知を無線品質悪化検出部１４５に送信する。 The data transmitting / receiving unit 115 provides the operation signal received from the wireless communication unit 110 to the motor control unit 120. Furthermore, when the data transmission / reception unit 115 appropriately receives various signals including the operation signal from the controller 200 via the wireless communication unit 110, the data transmission / reception unit 115 receives a reception success notification indicating that the wireless signal from the controller 200 has been properly received. It transmits to the detection part 145.
モータ制御部１２０は、データ送受信部１１５から受信した操作信号に従って、駆動手段であるモータ１２５から提供される動力を用いて、遠隔操作ロボット１００が実行可能な各種動作を制御する。遠隔操作ロボット１００は、自律走行可能に構成されており、例えば、図示されたパワーシャベルの実施例では、モータ制御部１２０は、モータ１２５からキャタピラ駆動部に提供される動力を制御して、受信した操作信号により指示される方向及び速度により遠隔操作ロボット１００を移動させる。また、典型的には、遠隔操作ロボット１００は、各種作業を実行するよう構成されており、例えば、図示されたパワーシャベルの実施例では、モータ制御部１２０は、シャベル駆動部に提供される動力を制御して、受信した操作信号による指示に従ってシャベルを動作させる。このようにして、モータ制御部１２０は、遠隔操作ロボット１００に実装される各種駆動部を制御する。 The motor control unit 120 controls various operations that can be executed by the remote operation robot 100 using the power provided from the motor 125 that is a driving unit, according to the operation signal received from the data transmission / reception unit 115. The remote operation robot 100 is configured to be able to travel autonomously. For example, in the illustrated example of the power shovel, the motor control unit 120 controls and receives power provided from the motor 125 to the caterpillar drive unit. The remote operation robot 100 is moved according to the direction and speed indicated by the operation signal. Also, typically, the remote control robot 100 is configured to perform various operations. For example, in the illustrated embodiment of the power shovel, the motor control unit 120 includes power provided to the shovel drive unit. And the shovel is operated according to the instruction by the received operation signal. In this way, the motor control unit 120 controls various drive units mounted on the remote operation robot 100.
モータ１２５は、遠隔操作ロボット１００の動力生成手段として備えられ、モータ制御部１２０による制御の下、生成した動力を遠隔操作ロボット１００に実装される各種駆動部に提供する。本実施例では、遠隔操作ロボット１００の動力生成手段として蓄電池等（図示せず）を電源とするモータ１２５が使用されるが、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、遠隔操作ロボット１００の動力生成手段は、適当な燃料等をエネルギー源とするエンジンや他の適切な動力生成手段により実現されてもよい。 The motor 125 is provided as power generation means for the remote operation robot 100, and provides the generated power to various drive units mounted on the remote operation robot 100 under the control of the motor control unit 120. In this embodiment, a motor 125 using a storage battery or the like (not shown) as a power source is used as power generation means of the remote control robot 100, but the present invention is not limited to this. For example, the power generation means of the remote operation robot 100 may be realized by an engine using an appropriate fuel or the like as an energy source or other appropriate power generation means.
無線品質取得部１３０は、無線通信部１１０から無線信号の無線品質情報を取得し、無線品質マップ生成部１４０に提供する。典型的には、無線品質取得部１３０は、一定の間隔などにより無線通信部１１０から定期的に無線品質情報を取得する。あるいは、無線品質取得部１３０は、無線通信部１１０の電波強度測定回路などにより測定が実行される毎にその測定結果を受信し、一定の期間において受信した測定結果の平均値を算出し、これを無線品質情報として無線品質マップ生成部１４０に提供してもよい。 The radio quality acquisition unit 130 acquires radio quality information of radio signals from the radio communication unit 110 and provides the radio quality map generation unit 140 with radio quality information. Typically, the wireless quality acquisition unit 130 periodically acquires wireless quality information from the wireless communication unit 110 at regular intervals or the like. Alternatively, the radio quality acquisition unit 130 receives the measurement result every time measurement is performed by the radio wave intensity measurement circuit or the like of the radio communication unit 110, calculates the average value of the measurement results received over a certain period, May be provided to the wireless quality map generation unit 140 as wireless quality information.
位置情報取得部１３５は、遠隔操作ロボット１００の現在位置を測定し、測定結果を位置情報として無線品質マップ生成部１４０に提供する。典型的には、位置情報取得部１３５は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）回路などにより実現されてもよい。また、位置情報取得部１３５は、ＧＰＳ回路に加えて、自律航法機能を実現するための加速度センサやジャイロセンサなどの各種センサ回路を有してもよい。これにより、通信環境の悪化によりコントローラ２００との通信だけでなくＧＰＳ信号も受信できなくなった場合でも、自律航法機能を利用して遠隔操作ロボット１００の現在位置を推定することが可能となる。 The position information acquisition unit 135 measures the current position of the remote control robot 100 and provides the measurement result to the wireless quality map generation unit 140 as position information. Typically, the position information acquisition unit 135 may be realized by a GPS (Global Positioning System) circuit or the like. In addition to the GPS circuit, the position information acquisition unit 135 may have various sensor circuits such as an acceleration sensor and a gyro sensor for realizing an autonomous navigation function. Thereby, even when not only the communication with the controller 200 but also the GPS signal cannot be received due to the deterioration of the communication environment, the current position of the remote control robot 100 can be estimated using the autonomous navigation function.
無線品質マップ生成部１４０は、無線品質取得部１３０と位置情報取得部１３５とからそれぞれ受信した無線品質情報と位置情報とに基づき、位置情報に示される各位置と無線品質情報に示される当該位置における無線品質とを関連付けた無線品質マップを生成する。図３に示されるように、無線品質マップは、無線品質が測定された各位置と当該位置における無線品質の測定結果とを関連付け、予め提供されている地図データ上にマッピングすることにより作成されてもよい。例えば、無線品質の測定結果をマッピングする地図データは、緯度経度情報だけでなく、遠隔操作ロボット１００が走行可能な経路を有していてもよい。この場合、後述されるように、無線品質の悪化が検出され、無線品質が良好な位置に移動する際に、現在位置と移動先との直線的な経路だけでなく、遠隔操作ロボット１００は、何れか適切なルーティング機能を利用して、実際に走行可能な移動先への移動経路を決定することが可能になる。 Based on the wireless quality information and the position information respectively received from the wireless quality acquisition unit 130 and the position information acquisition unit 135, the wireless quality map generation unit 140 includes each position indicated in the position information and the position indicated in the wireless quality information. A radio quality map that associates radio quality with is generated. As shown in FIG. 3, the radio quality map is created by associating each position where the radio quality is measured with the measurement result of the radio quality at the position and mapping it on map data provided in advance. Also good. For example, the map data for mapping the wireless quality measurement result may have a route on which the remote control robot 100 can travel as well as the latitude and longitude information. In this case, as will be described later, when the wireless quality deterioration is detected and the wireless robot 100 moves to a position where the wireless quality is good, not only the linear path between the current position and the moving destination, Using any appropriate routing function, it is possible to determine a travel route to a travel destination that can actually travel.
さらに、図３に示されるように、無線品質マップには、遠隔操作ロボット１００の走行軌跡がマッピングされてもよい。図３に示される無線品質マップによると、遠隔操作ロボット１００は、無線品質の良好な位置に現在あることが確認できる。なお、図示された無線品質マップでは、遠隔操作ロボット１００の走行軌跡以外の位置における無線品質も測定済みとされているが、初期的には走行軌跡以外の位置における無線品質は未測定のため不明であると考えられる。図示された無線品質マップでは、これら走行軌跡以外の位置における無線品質は、以前の測定などにより取得された測定結果又は何れか適切な推定方法により既知の測定結果から推定された無線品質が利用されている。この場合、無線品質マップ生成部１４０は、遠隔操作ロボット１００により無線品質が実際に測定されると、この最新の測定結果を用いて現在の無線品質マップを更新する。 Further, as shown in FIG. 3, the travel locus of the remote control robot 100 may be mapped on the wireless quality map. According to the wireless quality map shown in FIG. 3, it can be confirmed that the remote control robot 100 is currently in a position with good wireless quality. In the illustrated wireless quality map, the wireless quality at a position other than the travel locus of the remote control robot 100 is also measured, but initially, the wireless quality at a position other than the travel locus has not been measured and is unknown. It is thought that. In the wireless quality map shown in the figure, the wireless quality at positions other than these travel trajectories uses the wireless quality estimated from the measurement results obtained by the previous measurement or the known measurement results by any appropriate estimation method. ing. In this case, when the wireless quality is actually measured by the remote operation robot 100, the wireless quality map generation unit 140 updates the current wireless quality map using the latest measurement result.
無線品質悪化検出部１４５は、遠隔操作ロボット１００とコントローラ２００との間の無線通信の無線品質の悪化を検出する。具体的には、無線品質悪化検出部１４５は、コントローラ２００からの無線信号が適切に受信されたことを示す受信成功通知がデータ送受信部１１５から所定の期間以上受信できなかった場合、コントローラ２００との無線品質が悪化したと判断し、無線品質が悪化した旨を自律走行制御部１５０に通知する。この所定の期間は、実装に依存して何れか適切な期間に設定される。例えば、コントローラ２００からの無線信号が１０ｍｓなど所定の送信間隔で送信される場合、この所定の期間は、１秒間など所定の送信間隔よりも長い何れか適当な期間に設定されてもよい。 The wireless quality deterioration detection unit 145 detects the deterioration of the wireless quality of the wireless communication between the remote control robot 100 and the controller 200. Specifically, the wireless quality deterioration detection unit 145 determines that the reception success notification indicating that the wireless signal from the controller 200 has been properly received has not been received from the data transmission / reception unit 115 for a predetermined period or longer. And the autonomous traveling control unit 150 is notified that the wireless quality has deteriorated. This predetermined period is set to any appropriate period depending on the implementation. For example, when the radio signal from the controller 200 is transmitted at a predetermined transmission interval such as 10 ms, this predetermined period may be set to any appropriate period longer than the predetermined transmission interval such as 1 second.
また、無線品質悪化検出部１４５は、無線品質取得部１３０から無線品質情報を取得し、取得した無線品質情報に基づき無線品質の悪化を検出するようにしてもよい。例えば、無線品質悪化検出部１４５は、取得した無線品質情報に示される電波強度や受信電力レベルなどが所定の閾値以下になると、コントローラ２００との無線品質が悪化したと判断し、無線品質が悪化した旨を自律走行制御部１５０に通知するようにしてもよい。 Further, the radio quality deterioration detection unit 145 may acquire the radio quality information from the radio quality acquisition unit 130 and detect the radio quality deterioration based on the acquired radio quality information. For example, the wireless quality deterioration detection unit 145 determines that the wireless quality with the controller 200 has deteriorated when the radio wave intensity, the received power level, or the like indicated in the acquired wireless quality information falls below a predetermined threshold, and the wireless quality deteriorates. You may make it notify the autonomous running control part 150 of having done.
さらに、無線品質悪化検出部１４５は、データ送受信部１１５と無線品質取得部１３０との双方から提供される情報を用いて無線品質の悪化を検出するようにしてもよい。例えば、データ送受信部１１５から所定の期間以上受信成功通知が受信できなかった場合、及び／又は無線品質取得部１３０から取得した電波強度や受信電力レベルなどが所定の閾値以下になった場合、無線品質悪化検出部１４５は、無線品質が悪化した旨を自律走行制御部１５０に通知するようにしてもよい。このように、無線品質悪化検出部１４５は、コントローラ２００との無線通信の無線品質の良否を示す上述したような各種条件を判定することによって、無線通信の無線品質が悪化したことを検出する。 Further, the wireless quality deterioration detection unit 145 may detect the deterioration of wireless quality using information provided from both the data transmission / reception unit 115 and the wireless quality acquisition unit 130. For example, when the reception success notification has not been received from the data transmission / reception unit 115 for a predetermined period or more, and / or when the radio wave intensity or reception power level acquired from the wireless quality acquisition unit 130 has become a predetermined threshold or less, The quality deterioration detection unit 145 may notify the autonomous travel control unit 150 that the wireless quality has deteriorated. As described above, the wireless quality deterioration detection unit 145 detects that the wireless quality of the wireless communication has deteriorated by determining the above-described various conditions indicating whether the wireless quality of the wireless communication with the controller 200 is good or bad.
自律走行制御部１５０は、無線品質悪化検出部１４５から無線品質悪化の検出結果を受信すると、無線品質マップ生成部１４０により生成された無線品質マップを参照して、無線品質が良好な位置に遠隔操作ロボット１００を自律的に移動させる。 When the autonomous traveling control unit 150 receives the detection result of the wireless quality deterioration from the wireless quality deterioration detecting unit 145, the autonomous traveling control unit 150 refers to the wireless quality map generated by the wireless quality map generating unit 140 and remotely moves to a position where the wireless quality is good. The operation robot 100 is moved autonomously.
この移動先は、何れか適切な方法により決定されてもよい。例えば、図４に示されるように、自律走行制御部１５０は、無線品質マップを参照して、無線品質マップに重畳されている遠隔操作ロボット１００の走行軌跡を確認し、走行経路を戻る方向に移動方向を決定してもよい。この方法によると、遠隔操作ロボット１００は、通信可能であった地点に戻ることになるため、確実にコントローラ２００との無線通信を再開できる位置に移動することが可能となる。 This destination may be determined by any suitable method. For example, as shown in FIG. 4, the autonomous traveling control unit 150 refers to the wireless quality map, confirms the traveling locus of the remote control robot 100 superimposed on the wireless quality map, and returns in the direction of returning to the traveling route. The moving direction may be determined. According to this method, the remote control robot 100 returns to the point where communication was possible, so that it is possible to move to a position where wireless communication with the controller 200 can be reliably resumed.
あるいは、自律走行制御部１５０は、無線品質マップを参照して、無線品質悪化検出部１４５から検出結果が通知された時点における遠隔操作ロボット１００の位置から最も近い所定の閾値以上の無線品質を有する位置を特定し、この特定された位置に遠隔操作ロボット１００を移動させるようモータ制御部１２０に指示してもよい。この方法によると、無線品質の良好なより近い位置に移動することによって、上述した走行経路を戻る方法よりも迅速に通信を再開させることが可能になる。 Alternatively, the autonomous traveling control unit 150 refers to the wireless quality map and has a wireless quality equal to or higher than a predetermined threshold closest to the position of the remote control robot 100 at the time when the detection result is notified from the wireless quality deterioration detecting unit 145. The position may be specified, and the motor control unit 120 may be instructed to move the remote control robot 100 to the specified position. According to this method, by moving to a closer position with good wireless quality, it becomes possible to restart communication more quickly than the method of returning to the travel route described above.
さらに、自律走行制御部１５０は、無線品質マップを参照して、コントローラ２００からすでに指示された移動方向に無線品質が良好な位置があることを検出した場合、当該位置を移動先として決定してもよい。この場合、一時的にコントローラ２００との間の無線通信が途絶しても、コントローラ２００からの当初の指示に従って遠隔操作ロボット１００を移動させながら、決定された移動先で無線通信を再開することが可能である。すなわち、ユーザの指示を充足させながら、無線通信を再開させることが可能となる。 Furthermore, when the autonomous traveling control unit 150 refers to the wireless quality map and detects that there is a position with good wireless quality in the moving direction already instructed by the controller 200, the autonomous traveling control unit 150 determines that position as the moving destination. Also good. In this case, even if the wireless communication with the controller 200 is temporarily interrupted, the wireless communication can be resumed at the determined destination while moving the remote control robot 100 in accordance with the original instruction from the controller 200. Is possible. That is, wireless communication can be resumed while satisfying user instructions.
ここで、遠隔操作ロボット１００が施設内などに配置され、現在位置と移動先との間に壁などの障害物があることが無線品質マップから予め分かっている場合、自律走行制御部１５０は、何れか適切なナビゲーション技術を利用して無線品質マップの地図データから移動先への適切な移動経路を決定するようにしてもよい。この場合、遠隔操作ロボット１００は、通信環境の悪化によりＧＰＳによる位置情報が取得できなくなっても、上述したような自律航法機能を利用することにより現在位置を推定しながら、決定された移動経路を走行して移動先に移動することが可能となる。 Here, when the remote control robot 100 is disposed in a facility or the like and it is known in advance from the wireless quality map that there is an obstacle such as a wall between the current position and the destination, the autonomous traveling control unit 150 Any suitable navigation technique may be used to determine an appropriate travel route from the map data of the wireless quality map to the destination. In this case, even if the remote operation robot 100 cannot acquire position information by GPS due to the deterioration of the communication environment, the remote operation robot 100 uses the autonomous navigation function as described above to estimate the current position and It is possible to travel and move to the destination.
自律走行制御部１５０は、上述したような何れか適切な方法により移動先を決定し、決定した移動先に遠隔操作ロボット１００を移動させるようモータ制御部１２０に指示する。 The autonomous traveling control unit 150 determines a destination by any appropriate method as described above, and instructs the motor control unit 120 to move the remote control robot 100 to the determined destination.
次に、コントローラ２００の構成を説明する。操作情報入力部２１０は、ハンドル、レバー、ボタンなどの何れか適切な入力手段により実現され、ユーザ又はオペレータから遠隔操作ロボット１００に対する操作指示などの操作情報を受信し、受信した操作情報をデータ送受信部２１５に送信する。 Next, the configuration of the controller 200 will be described. The operation information input unit 210 is realized by any appropriate input means such as a handle, a lever, or a button. The operation information input unit 210 receives operation information such as an operation instruction for the remote operation robot 100 from a user or an operator, and transmits and receives the received operation information as data. To the unit 215.
データ送受信部２１５は、操作情報入力部２１０から受信したユーザによる操作指示を遠隔操作ロボット１００に無線送信するため、受信した操作情報を無線通信部２２０に送信する。また、データ送受信部２１５は、無線通信部２２０を介し遠隔操作ロボット１００から受信した各種情報をデータ表示部２２５に転送する。遠隔操作ロボット１００から受信する情報として、例えば、遠隔操作ロボット１００がキャプチャ手段などにより取得した遠隔操作ロボット１００の周囲の画像、センサ手段などにより測定された各種測定結果などがあげられる。 The data transmission / reception unit 215 transmits the received operation information to the wireless communication unit 220 in order to wirelessly transmit the operation instruction by the user received from the operation information input unit 210 to the remote operation robot 100. In addition, the data transmission / reception unit 215 transfers various information received from the remote control robot 100 via the wireless communication unit 220 to the data display unit 225. Examples of the information received from the remote operation robot 100 include an image around the remote operation robot 100 acquired by the remote operation robot 100 using a capture unit and the like, various measurement results measured by the sensor unit, and the like.
無線通信部２２０は、データ送受信部２１５から提供される操作情報を含む無線信号を遠隔操作ロボット１００に送信すると共に、遠隔操作ロボット１００から受信した無線信号から各種情報を抽出してデータ送受信部２１５に提供する。典型的には、無線通信部２２０は、アンテナ、送受信回路、変調復調回路、符号化復号化回路などの無線通信を実行するための何れか既知のハードウェアにより実現されてもよい。 The wireless communication unit 220 transmits a wireless signal including operation information provided from the data transmission / reception unit 215 to the remote operation robot 100 and extracts various information from the wireless signal received from the remote operation robot 100 to extract the data transmission / reception unit 215. To provide. Typically, the wireless communication unit 220 may be realized by any known hardware for performing wireless communication such as an antenna, a transmission / reception circuit, a modulation / demodulation circuit, and an encoding / decoding circuit.
データ表示部２２５は、ディスプレイなどの表示手段などにより実現され、データ送受信部２１５から受信した各種情報を表示手段に表示する。例えば、遠隔操作ロボット１００から送信された遠隔操作ロボット１００の前方の画像をディスプレイに表示し、ユーザは、この画像を確認しながら操作指示を与える。 The data display unit 225 is realized by display means such as a display, and displays various types of information received from the data transmission / reception unit 215 on the display means. For example, an image in front of the remote operation robot 100 transmitted from the remote operation robot 100 is displayed on the display, and the user gives an operation instruction while confirming this image.
次に、図５を参照して、本発明の一実施例による遠隔操作ロボットの処理を説明する。図５は、本発明の一実施例による遠隔操作ロボットの処理を示すフロー図である。 Next, referring to FIG. 5, the processing of the remote control robot according to one embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a flowchart showing processing of the remote control robot according to the embodiment of the present invention.
ステップＳ１０１において、コントローラ２００による遠隔操作中、遠隔操作ロボット１００は、コントローラ２００との無線通信の無線品質を測定すると共に、遠隔操作ロボット１００の現在位置を測定する。具体的には、無線品質取得部１３０は、１秒間などの一定の間隔で無線通信部１１０から無線品質情報を取得し、これと同時に、位置情報取得部１３５は、受信したＧＰＳ信号などに基づき遠隔操作ロボット１００の現在位置を測定する。 In step S <b> 101, during remote operation by the controller 200, the remote operation robot 100 measures the wireless quality of wireless communication with the controller 200 and measures the current position of the remote operation robot 100. Specifically, the wireless quality acquisition unit 130 acquires wireless quality information from the wireless communication unit 110 at regular intervals such as 1 second, and at the same time, the location information acquisition unit 135 is based on the received GPS signal or the like. The current position of the remote control robot 100 is measured.
ステップＳ１０３において、遠隔操作ロボット１００は、取得した無線品質情報と位置情報とを関連付けて、無線品質マップを生成する。具体的には、無線品質マップ生成部１４０は、無線品質取得部１３０と位置情報取得部１３５とからそれぞれ受信した無線品質情報と位置情報とに基づき、位置情報に示される各位置と無線品質情報に示される当該位置における無線品質とを関連付けることによって、無線品質マップを生成又は更新する。 In step S103, the remote control robot 100 associates the acquired wireless quality information with the position information, and generates a wireless quality map. Specifically, the radio quality map generation unit 140, based on the radio quality information and the position information received from the radio quality acquisition unit 130 and the position information acquisition unit 135, respectively, each position and radio quality information indicated in the position information. The radio quality map is generated or updated by associating with the radio quality at the position indicated in FIG.
ステップＳ１０５において、遠隔操作ロボット１００は、コントローラ２００との無線品質が悪化したか判断する。具体的には、無線品質悪化検出部１４５は、コントローラ２００からの無線信号が適切に受信されることを示す受信成功通知がデータ送受信部１１５から所定の期間以上受信できなかった場合、コントローラ２００との無線品質が悪化したと判断する。あるいは、無線品質悪化検出部１４５は、無線品質取得部１３０から無線品質情報を取得し、取得した無線品質情報に示される電波強度や受信電力レベルなどが無線信号の適切な受信が困難になる所定の閾値以下になった場合、コントローラ２００との無線品質が悪化したと判断するようにしてもよい。 In step S105, the remote control robot 100 determines whether the wireless quality with the controller 200 has deteriorated. Specifically, the wireless quality deterioration detection unit 145 determines that the reception success notification indicating that the wireless signal from the controller 200 is properly received cannot be received from the data transmission / reception unit 115 for a predetermined period or longer. It is judged that the wireless quality of has deteriorated. Alternatively, the wireless quality deterioration detection unit 145 acquires the wireless quality information from the wireless quality acquisition unit 130, and the radio wave intensity, the reception power level, and the like indicated in the acquired wireless quality information are predetermined that makes it difficult to appropriately receive the wireless signal. May be determined that the wireless quality with the controller 200 has deteriorated.
コントローラ２００との無線品質の悪化が検出されなかった場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０７において、遠隔操作ロボット１００は、コントローラから受信した操作信号に基づきモータ１２５を制御する。その後、当該フローはステップＳ１０１に戻って、遠隔操作ロボット１００の動作中、上述した処理を繰り返す。 When deterioration of wireless quality with the controller 200 is not detected (step S105: NO), the remote operation robot 100 controls the motor 125 based on the operation signal received from the controller in step S107. Thereafter, the flow returns to step S101, and the above-described processing is repeated during the operation of the remote control robot 100.
他方、コントローラ２００との無線品質の悪化が検出された場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０９において、遠隔操作ロボット１００は、無線品質マップを参照して、無線品質が良好な位置を特定し、特定された位置に移動する。具体的には、自律走行制御部１５０は、無線品質マップを参照して無線品質の良好な位置を移動先として決定し、遠隔操作ロボット１００を決定された移動先に移動させるための制御信号をモータ制御部１２０に送信する。移動先において通信が再開した後、当該フローはステップＳ１０１に戻って、遠隔操作ロボット１００の動作中、上述した処理を繰り返す。 On the other hand, when deterioration of wireless quality with the controller 200 is detected (step S105: YES), in step S109, the remote control robot 100 refers to the wireless quality map, identifies a position with good wireless quality, Move to the specified position. Specifically, the autonomous traveling control unit 150 refers to the wireless quality map, determines a position with good wireless quality as a destination, and sends a control signal for moving the remote control robot 100 to the determined destination. It transmits to the motor control part 120. After the communication is resumed at the destination, the flow returns to step S101, and the above-described processing is repeated during the operation of the remote control robot 100.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the specific embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention described in the claim, various deformation | transformation・ Change is possible.
１０ 制御システム
１００ 遠隔操作ロボット
１１０ 無線通信部
１１５ データ送受信部
１２０ モータ制御部
１２５ モータ
１３０ 無線品質取得部
１３５ 位置情報取得部
１４０ 無線品質マップ生成部
１４５ 無線品質悪化検出部
１５０ 自律走行制御部
２００ コントローラ
２１０ 操作情報入力部
２１５ データ送受信部
２２０ 無線通信部
２２５ データ表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Control system 100 Remote operation robot 110 Wireless communication part 115 Data transmission / reception part 120 Motor control part 125 Motor 130 Wireless quality acquisition part 135 Position information acquisition part 140 Wireless quality map generation part 145 Wireless quality deterioration detection part 150 Autonomous driving control part 200 Controller 210 Operation information input unit 215 Data transmission / reception unit 220 Wireless communication unit 225 Data display unit
Claims (5)
前記コントローラとの無線通信の無線品質を測定する無線品質測定部と、
当該遠隔操作装置の位置を測定する位置測定部と、
前記測定された無線品質と当該遠隔操作装置の位置とを関連付け、各位置における測定された無線品質を示す無線品質マップを生成する無線品質マップ生成部と、
前記コントローラとの無線通信の無線品質の良否を示す所定の条件を判定することによって、前記無線通信の無線品質が悪化したことを検出する無線品質悪化検出部と、
前記無線品質が悪化したことが検出されると、前記無線品質マップを参照して所定の無線品質以上の移動先を特定し、前記移動先に当該遠隔操作装置を移動させるよう制御する走行制御部と、
を有する遠隔操作装置。 A self-propelled remote control device wirelessly controlled by a controller,
A wireless quality measuring unit for measuring wireless quality of wireless communication with the controller;
A position measuring unit for measuring the position of the remote control device;
A radio quality map generating unit that associates the measured radio quality with the position of the remote control device and generates a radio quality map indicating the measured radio quality at each position;
A wireless quality deterioration detector that detects that the wireless quality of the wireless communication has deteriorated by determining a predetermined condition indicating whether the wireless quality of the wireless communication with the controller is good or bad;
When it is detected that the wireless quality has deteriorated, a travel control unit that identifies a destination of a predetermined wireless quality or higher with reference to the wireless quality map and controls the remote control device to move to the destination When,
Remote control device having.
前記走行制御部は、前記無線品質が悪化したことが検出されると、前記無線品質マップに重畳された当該遠隔操作装置の走行軌跡を戻る方向に当該遠隔操作装置を移動させるよう制御する、請求項１又は２記載の遠隔操作装置。 The wireless quality map generation unit superimposes a travel locus of the remote control device on the wireless quality map,
The travel control unit, when it is detected that the wireless quality has deteriorated, controls to move the remote control device in a direction to return the travel locus of the remote control device superimposed on the wireless quality map. Item 3. The remote control device according to item 1 or 2.
前記走行制御部は、前記無線品質マップの走行可能な経路に沿って当該遠隔操作装置を前記移動先に移動させるよう制御する、請求項１又は２記載の遠隔操作装置。 The radio quality map generation unit generates the radio quality map by mapping the measured radio quality at each position to map data indicating a route that the remote control device can travel,
The remote control device according to claim 1, wherein the travel control unit controls the remote control device to move to the destination along a travelable route of the wireless quality map.
前記コントローラとの無線通信の無線品質と、前記遠隔操作装置の位置とを測定するステップと、
前記測定された無線品質と前記遠隔操作装置の位置とを関連付け、各位置における測定された無線品質を示す無線品質マップを生成するステップと、
前記コントローラとの無線通信の無線品質の良否を示す所定の条件を判定することによって、前記無線通信の無線品質が悪化したか判断するステップと、
前記無線品質が悪化したと判断されると、前記無線品質マップを参照して所定の無線品質以上の移動先を特定し、前記移動先に前記遠隔操作装置を移動させるよう制御するステップと、
を有する方法。 A method for a self-propelled remote control device wirelessly controlled by a controller,
Measuring the wireless quality of wireless communication with the controller and the position of the remote control device;
Associating the measured radio quality with a position of the remote control device and generating a radio quality map indicating the measured radio quality at each position;
Determining whether the wireless quality of the wireless communication has deteriorated by determining a predetermined condition indicating whether the wireless quality of the wireless communication with the controller is good or bad;
When it is determined that the wireless quality has deteriorated, a destination that is equal to or higher than a predetermined wireless quality is identified with reference to the wireless quality map, and control is performed to move the remote control device to the destination.
Having a method.
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