JP4992397B2 - Object detection method for mobile device - Google Patents

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Description

本発明は、ロボットなどの移動装置の周囲に存在する物体を検出する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for detecting an object existing around a mobile device such as a robot.

従来の物体検出装置としては、自動カートや自律走行自動車などに代表される自律移動装置に搭載されたセンサを用いて進路上の物体を検出するものがある。ここで用いるセンサは、超音波センサ、光学センサ、赤外線センサなどがある。   As a conventional object detection device, there is a device that detects an object on a course using a sensor mounted on an autonomous mobile device typified by an automatic cart or an autonomous vehicle. Examples of the sensor used here include an ultrasonic sensor, an optical sensor, and an infrared sensor.

これらのセンサはそれぞれ長所と短所を有するため、それぞれを組み合わせることで課題を解決しようとする技術がある(例えば、特許文献1参照)。   Since each of these sensors has advantages and disadvantages, there is a technology that attempts to solve the problem by combining them (see, for example, Patent Document 1).

図8(a)は特許文献1における走行装置の概略説明図であり、図8(b)は特許文献1における走行装置の課題の概略説明図である。以下、同じ要素については同じ符号を付し、説明を省略する。   FIG. 8A is a schematic explanatory diagram of the traveling device in Patent Document 1, and FIG. 8B is a schematic explanatory diagram of the problem of the traveling device in Patent Document 1. Hereinafter, the same elements are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図8(a)において、自律走行装置1には、超音波センサ2と赤外線センサ3が搭載されている。超音波センサ2と赤外線センサ3とを併用することで、それぞれの短所を補いながら物体4の検出を行う。   In FIG. 8A, the autonomous traveling device 1 is equipped with an ultrasonic sensor 2 and an infrared sensor 3. By using the ultrasonic sensor 2 and the infrared sensor 3 together, the object 4 is detected while compensating for the respective disadvantages.

ここで、特許文献1における課題について図8(b)を用いて説明する。特許文献1に開示されているように、赤外線による物体検出を行う場合は、赤外線センサ3を用いて、物体4で反射した反射光5を受光する。しかしながら、図8(b)に示すように、特許文献1における自律走行装置1においては、自然光源6などからの自然光7も赤外線センサ3に入射する。特許文献1には、この自然光7の影響をできる限り小さくするために、超音波センサ2と赤外線センサ3とを切り替えてセンシングを行い、赤外線センサ3でのセンシングを少なくするための手段が開示されている。   Here, the problem in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. As disclosed in Patent Document 1, when performing object detection by infrared rays, the infrared sensor 3 is used to receive the reflected light 5 reflected by the object 4. However, as shown in FIG. 8B, in the autonomous traveling device 1 in Patent Document 1, natural light 7 from a natural light source 6 or the like also enters the infrared sensor 3. Patent Document 1 discloses means for switching sensing between the ultrasonic sensor 2 and the infrared sensor 3 in order to reduce the influence of the natural light 7 as much as possible, and reducing the sensing by the infrared sensor 3. ing.

また、赤外線センサを用いた物体の検出において、物体周囲との温度差を用いて高精度に物体の検出を行う技術がある(例えば、特許文献2参照)。   Further, there is a technique for detecting an object with high accuracy using a temperature difference from the surroundings of the object in the detection of an object using an infrared sensor (see, for example, Patent Document 2).

図9は特許文献2における走行装置の概略説明図である。   FIG. 9 is a schematic explanatory diagram of a traveling device in Patent Document 2.

図9において、走行車両8は、第1の赤外線センサ9と第2の赤外線センサ10とを有している。特許文献2における走行装置は、この2つの赤外線センサを用いて物体11を検出し、より検出精度の高い方の赤外線センサのデータを用いることで、高精度な物体の検出を行うものである。
特開2006−11594号公報 特開2003−04860号公報
In FIG. 9, the traveling vehicle 8 has a first infrared sensor 9 and a second infrared sensor 10. The traveling device in Patent Document 2 detects the object 11 using these two infrared sensors, and uses the data of the infrared sensor with higher detection accuracy to detect the object with high accuracy.
JP 2006-11594 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-04860

しかしながら、特許文献1に開示されている物体検出方法では、環境変化の影響によりハレーション(乱反射)などを生じるおそれがある。また、特許文献2に開示されている物体検出方法では、周囲との温度差が小さい場合に物体を検出するのが困難である。それらを解決するために、複数のセンサを複合して設ける技術があるが、透過性を有し、周囲との温度差が小さいガラスなどの物体では、赤外線センサと光学センサとを用いても物体を検出することは困難である。   However, the object detection method disclosed in Patent Document 1 may cause halation (irregular reflection) or the like due to the influence of environmental changes. Also, with the object detection method disclosed in Patent Document 2, it is difficult to detect an object when the temperature difference from the surroundings is small. In order to solve them, there is a technique of providing a plurality of sensors in combination, but for objects such as glass that have transparency and a small temperature difference from the surroundings, even if infrared sensors and optical sensors are used, Is difficult to detect.

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、物体の有無とその位置を確実に検出できる移動装置の物体検出方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an object detection method for a moving apparatus that can reliably detect the presence and position of an object.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の移動装置の物体検出方法は、移動装置から所定の領域における赤外線量を測定する第1工程と、前記移動装置から前記所定の領域に熱、電磁波または熱線を放出した後、再度、前記所定の領域における赤外線量を測定する第2工程と、前記第1工程の赤外線量と前記第2工程の赤外線量とに基づいて物体の存在を特定する第3工程と、前記第3工程の比較結果に基づいて前記移動装置に対する物体の相対位置関係を検出する第4工程と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an object detection method for a moving apparatus according to claim 1 of the present invention includes a first step of measuring an infrared amount in a predetermined area from the moving apparatus, and the predetermined area from the moving apparatus. the heat, after releasing the electromagnetic wave or heat rays, again, the presence of the object based a second step of measuring the amount of infrared rays in the predetermined region, on the amount of infrared radiation of the first step in amount of infrared rays and the second step And a fourth step of detecting a relative positional relationship of the object with respect to the moving device based on a comparison result of the third step.

また、本発明の請求項2に記載の移動装置の物体検出方法は、請求項1に記載の方法であって、第3工程で物体の相対位置関係を検出した場合は、前記物体が存在する領域以外へ熱を放出することを特徴とする。   The object detection method for a mobile device according to claim 2 of the present invention is the method according to claim 1, wherein the object exists when the relative positional relationship of the object is detected in the third step. It is characterized by releasing heat outside the region.

また、本発明の請求項3に記載の移動装置の物体検出方法は、請求項1または2に記載の方法であって、第3工程での物体特定結果と、光センサを用いて測定した物体検出結果とを比較し、前記第3工程での物体特定結果に存在し、前記光センサを用いた物体検出結果に存在しない物体を、透明な物体であると認識することを特徴とする。   The object detection method for a mobile device according to claim 3 of the present invention is the method according to claim 1 or 2, wherein the object identification result in the third step and the object measured using an optical sensor are used. The detection result is compared, and an object that exists in the object identification result in the third step and does not exist in the object detection result using the optical sensor is recognized as a transparent object.

以上のように、本発明の移動装置の物体検出方法によれば、センサ同士の干渉や周囲環境の変化の影響を受けず、確実に物体の有無とその位置を検出することができる。   As described above, according to the object detection method of the mobile device of the present invention, it is possible to reliably detect the presence and position of an object without being affected by interference between sensors or changes in the surrounding environment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明を行う。なお、本発明の説明において、同じ構成に対しては同じ符号を付して説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present invention, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における移動ロボット制御系のブロック構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block configuration diagram of a mobile robot control system according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、移動ロボットは、物体検出機構13と熱媒体放出機構14、制御機構15と駆動機構16を備える。   In FIG. 1, the mobile robot includes an object detection mechanism 13, a heat medium discharge mechanism 14, a control mechanism 15, and a drive mechanism 16.

物体検出機構13は赤外線のエネルギー量を検出する赤外線量検出部17から構成されており、熱媒体放出機構14は熱媒体放出部18から構成されている。   The object detection mechanism 13 includes an infrared amount detection unit 17 that detects the amount of infrared energy, and the heat medium discharge mechanism 14 includes a heat medium discharge unit 18.

本実施の形態では、赤外線量検出部17として赤外線サーモグラフィを用いる。この赤外線サーモグラフィは、受信した赤外線のエネルギー量(波長)を熱量に変換して熱情報のセンサ信号として出力する機能を有する。更に、複数台の赤外線サーモグラフィを設けてステレオビジョンとして用いることで、移動ロボット12に対する熱源の相対方向や相対距離などの相対位置情報を取得することができる。また、熱媒体放出部18としてヒートガンを用いる。この熱媒体放出部18としては、この他にマイクロ波などの電磁波や赤外線ヒータなどの熱線照射手段や、温冷風などの温度制御された風を送る送風手段を用いることができる。   In the present embodiment, infrared thermography is used as the infrared amount detection unit 17. The infrared thermography has a function of converting the received infrared energy amount (wavelength) into a heat amount and outputting the heat information as a sensor signal. Furthermore, by providing a plurality of infrared thermographs and using them as stereo vision, it is possible to acquire relative position information such as the relative direction and relative distance of the heat source with respect to the mobile robot 12. In addition, a heat gun is used as the heat medium discharge unit 18. In addition to this, as the heat medium discharge section 18, it is possible to use electromagnetic wave such as microwaves, heat ray irradiation means such as an infrared heater, and air blowing means for sending temperature-controlled air such as hot and cold air.

また、制御機構15は、赤外線量検出部17で取得した熱情報のセンサ信号を解析する解析部19と、熱媒体放出部18での熱媒体の放出量や放出範囲(放出領域)を調整する放出設定部20と、解析部19での解析結果を基に移動ロボット12の周囲の物体の有無を判断する判断部21と、必要な情報を蓄積しておくための記憶部22とから構成されている。   In addition, the control mechanism 15 adjusts the analysis unit 19 that analyzes the sensor signal of the thermal information acquired by the infrared ray amount detection unit 17, and the heat medium emission amount and emission range (emission region) in the heat medium emission unit 18. The release setting unit 20 includes a determination unit 21 that determines the presence or absence of an object around the mobile robot 12 based on the analysis result of the analysis unit 19, and a storage unit 22 that stores necessary information. ing.

本実施の形態では、解析部19、放出設定部20、判断部21はCPU等により構成し、記憶部22はRAM等により構成している。これらは、完全に独立したハードウェアに限られるものではなく、他の処理部とハードウェアを共有していても良い。つまり、同一のハードウェアを複数のソフトウェアにより、異なるブロック構成とすることも可能である。   In the present embodiment, the analysis unit 19, the release setting unit 20, and the determination unit 21 are configured by a CPU or the like, and the storage unit 22 is configured by a RAM or the like. These are not limited to completely independent hardware, and may share hardware with other processing units. That is, the same hardware can be configured with different blocks by a plurality of software.

また、駆動機構16は、例えば部屋等の空間内における移動ロボット12の位置(絶対位置)を検出する位置検出部23と、判断部21での判断結果を基に移動ロボット12の移動を制御する移動制御部24と、移動制御部24の移動指令に従って駆動する駆動部25とから構成されている。   Further, the drive mechanism 16 controls the movement of the mobile robot 12 based on the determination result of the position detection unit 23 and the determination unit 21 that detect the position (absolute position) of the mobile robot 12 in a space such as a room. The movement control unit 24 and a drive unit 25 that is driven in accordance with a movement command from the movement control unit 24 are configured.

本実施の形態では、駆動部25として車輪を用い、位置検出部23として車輪軸に取り付けられたエンコーダの値から得られるオドメトリによって位置を検出する機構を用いている。なお、本実施の形態では駆動部25として車輪を用いたが、車輪の代わりに少なくとも1本以上の脚部を用いた歩行移動でも実現可能である。   In the present embodiment, a wheel is used as the drive unit 25, and a mechanism that detects a position by odometry obtained from a value of an encoder attached to the wheel shaft is used as the position detection unit 23. In the present embodiment, a wheel is used as the drive unit 25. However, it is also possible to implement walking movement using at least one leg instead of the wheel.

図2は、実施の形態1における物体検出方法の処理フローを示す図である。図2を用いて、本実施の形態における物体検出方法の概要を説明する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a processing flow of the object detection method according to the first embodiment. The outline of the object detection method in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図2において、まず、熱媒体放出部18から熱媒体27を移動ロボット12の周囲の所定の領域に放出する。このようにして放出された熱媒体27は、移動ロボット12の周囲の物体に照射され、熱媒体27によって物体の温度が上昇する。その後、熱媒体27を放出していない場合の赤外線26の検出結果と、熱媒体27を放出した後の赤外線26の検出結果とを比較することで、熱媒体27により温度が上昇する物体を検出することができる(ステップS1)。   In FIG. 2, first, the heat medium 27 is discharged from the heat medium discharge unit 18 to a predetermined area around the mobile robot 12. The heat medium 27 released in this way is irradiated onto an object around the mobile robot 12, and the temperature of the object rises by the heat medium 27. Thereafter, the detection result of the infrared ray 26 when the heat medium 27 is not emitted is compared with the detection result of the infrared ray 26 after the heat medium 27 is emitted, thereby detecting an object whose temperature is increased by the heat medium 27. (Step S1).

次に、赤外線量検出部17で受け取る赤外線26のエネルギー量を検出する。物体が存在し、その物体から赤外線26が放出されている場合は、物体からの赤外線26のエネルギー量を赤外線量検出部17で検出できる(ステップS2)。   Next, the amount of energy of the infrared ray 26 received by the infrared ray amount detection unit 17 is detected. When an object exists and the infrared ray 26 is emitted from the object, the amount of energy of the infrared ray 26 from the object can be detected by the infrared ray amount detection unit 17 (step S2).

次に、受け取った赤外線26に基づいて物体(熱源)の位置情報Hoを解析し、その位置情報Hoを移動ロボットとの相対位置情報Poとして記憶部22で記憶する。また、それに併せて、位置検出部23から移動ロボット12の位置情報Roを検出し、記憶部22に記憶する。この相対位置情報Poと位置情報Roとに基づいて、移動ロボット12に対する物体の絶対位置情報Aoを判断する(ステップS3)。   Next, the position information Ho of the object (heat source) is analyzed based on the received infrared rays 26, and the position information Ho is stored in the storage unit 22 as relative position information Po with respect to the mobile robot. At the same time, the position information Ro of the mobile robot 12 is detected from the position detection unit 23 and stored in the storage unit 22. Based on the relative position information Po and the position information Ro, the absolute position information Ao of the object with respect to the mobile robot 12 is determined (step S3).

これら一連の処理フローにより求められた物体の位置情報に基づいて、移動ロボット12の移動制御部24で回避運動を制御する。   The avoidance movement is controlled by the movement control unit 24 of the mobile robot 12 based on the position information of the object obtained by the series of processing flows.

図3は、実施の形態1における赤外線量検出部17と熱媒体放出部18の配置例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an arrangement example of the infrared ray amount detecting unit 17 and the heat medium emitting unit 18 according to the first embodiment.

図3において、移動ロボット12の周囲に熱媒体放出部18から熱媒体27を放出した後、検出範囲28内の物体29の熱分布30を赤外線量検出部17で調べることで、物体29を検出する。   In FIG. 3, after releasing the heat medium 27 from the heat medium emitting unit 18 around the mobile robot 12, the object 29 is detected by examining the heat distribution 30 of the object 29 in the detection range 28 with the infrared ray amount detecting unit 17. To do.

ここで、赤外線量検出部17と熱媒体放出部18とは1対の構成となっており、移動ロボット12の移動方向前方(移動ロボット12の進路上)の物体を検出するために、それぞれ少なくとも1つは移動ロボット12の移動方向前方に配置する必要がある。   Here, the infrared amount detection unit 17 and the heat medium discharge unit 18 are configured as a pair, and each of them is at least in order to detect an object in the moving direction of the mobile robot 12 (on the path of the mobile robot 12). One needs to be arranged in front of the moving direction of the mobile robot 12.

本実施の形態では、移動ロボット12の水平方向における周囲360度をカバーするために、赤外線量検出部17と熱媒体放出部18とを60度おきに6個配置している。ここで、赤外線量検出部17は扇形の検出範囲28(60度の扇形)内において赤外線量を正確に検出できるものであり、熱媒体放出部18は扇形の熱媒体放出範囲を備えるものである。ここで、本実施の形態のように60度おきに6個の熱媒体放出部18が配置されている場合は、熱媒体放出部18の熱媒体放出範囲は60度より大きくなることが好ましい(例えば、90度)。すなわち、複数の熱媒体放出部18による熱媒体放出範囲の合計範囲が、移動ロボット12の周囲360度以上となることが好ましい。これは、後述するように特定の方向への熱媒体を停止した場合に対応するためである。   In the present embodiment, in order to cover 360 degrees around the mobile robot 12 in the horizontal direction, six infrared ray detection units 17 and heat medium discharge units 18 are arranged every 60 degrees. Here, the infrared ray amount detection unit 17 can accurately detect the amount of infrared rays within the fan-shaped detection range 28 (60-degree fan shape), and the heat medium discharge unit 18 has a fan-shaped heat medium discharge range. . Here, when the six heat-medium discharge | release parts 18 are arrange | positioned every 60 degree | times like this Embodiment, it is preferable that the heat-medium discharge | release range of the heat medium discharge | release part 18 becomes larger than 60 degree | times ( For example, 90 degrees). That is, it is preferable that the total range of the heat medium discharge range by the plurality of heat medium discharge portions 18 is 360 degrees or more around the mobile robot 12. This is to cope with the case where the heat medium in a specific direction is stopped as will be described later.

熱媒体放出部18からの熱媒体27が作用する範囲内に物体29が存在すると、物体29に放出された熱媒体27によって熱分布30が発生する。このように、移動ロボット12から移動ロボット12の周囲への熱媒体27によって物体29を熱上昇させ、それにより発生した熱分布30を得ることで、物体29を検出する。   If the object 29 exists within the range in which the heat medium 27 from the heat medium discharge unit 18 acts, a heat distribution 30 is generated by the heat medium 27 discharged to the object 29. Thus, the object 29 is detected by heating the object 29 with the heat medium 27 from the mobile robot 12 to the periphery of the mobile robot 12 and obtaining the heat distribution 30 generated thereby.

図4(a)は、熱媒体放出前の温度分布を示す図であり、図4(b)は、熱媒体体放出後の温度分布を示す図である。   FIG. 4A is a diagram showing a temperature distribution before releasing the heat medium, and FIG. 4B is a diagram showing a temperature distribution after releasing the heat medium body.

図4(a)に示すように、物体29が周囲との温度差が生じていないと、移動ロボット12の赤外線量検出部17を用いても物体29を検出できない。   As shown in FIG. 4A, if the temperature difference between the object 29 and the surroundings does not occur, the object 29 cannot be detected using the infrared light amount detection unit 17 of the mobile robot 12.

ここで、熱媒体放出部18として、風速1250m/min、風量0.2m3/min、ノズル口より10mm離れた位置の温度が最高温度約500度であるヒートガンを、環境温度30度で用いた場合について考察する。図4(b)に示すように、熱媒体放出部18から熱媒体27を放出した後だと、赤外線量検出部17で検出できる熱分布30が発生する。この熱分布30が発生している空間を物体29が存在している空間とすることで、物体29を検出できる。 Here, a heat gun having a wind speed of 1250 m / min, an air volume of 0.2 m 3 / min, and a temperature 10 mm away from the nozzle opening at a maximum temperature of about 500 degrees was used as the heat medium discharge section 18 at an environmental temperature of 30 degrees. Consider the case. As shown in FIG. 4B, a heat distribution 30 that can be detected by the infrared ray amount detection unit 17 is generated after the heat medium 27 is discharged from the heat medium discharge unit 18. The object 29 can be detected by setting the space in which the heat distribution 30 is generated as a space in which the object 29 exists.

物体29を検出する原理について説明する。前述のヒートガンを用い、1m離れた場所に存在する1辺10cmのコンクリートへ1秒間熱媒体27を放出し、コンクリートの表面温度を31度に上昇させたとする。この場合、コンクリートより約0.055Wの赤外線エネルギー量が放出される。ここで、赤外線量検出部17として分解能が約0.001Wの赤外線サーモグラフィを用いるとコンクリートの熱分布30を検出することができ、この熱分布30に基づいて物体29を検出できる。   The principle of detecting the object 29 will be described. It is assumed that the heat medium 27 is discharged for 1 second to concrete having a side of 10 cm located 1 m away using the heat gun described above, and the concrete surface temperature is increased to 31 degrees. In this case, an infrared energy amount of about 0.055 W is emitted from the concrete. Here, when an infrared thermography having a resolution of about 0.001 W is used as the infrared amount detection unit 17, the concrete heat distribution 30 can be detected, and the object 29 can be detected based on the heat distribution 30.

図5は、実施の形態1におけるロボットの位置を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the position of the robot in the first embodiment.

図5を用いて、物体29の絶対位置を測定する方法について説明する。例えば部屋の中などの限定された空間内において、位置検出部23によるオドメトリの計算等で移動ロボット12の位置(X1、Y1)を求める。その後、移動ロボット12と物体29との相対位置関係が分かれば、移動ロボット12の位置(X1、Y1)に基づいて、物体29の位置(X3、Y3)を求めることができる。これによって、物体29の絶対位置(X3、Y3)を把握できるため、例えば、物体の位置情報を含むマップを作成することができる。ここで、移動ロボット12の進路上に物体29が存在する場合は、位置(X2、Y2)等への回避運動を行う。 A method for measuring the absolute position of the object 29 will be described with reference to FIG. For example, in a limited space such as a room, the position (X 1 , Y 1 ) of the mobile robot 12 is obtained by calculating odometry by the position detection unit 23. Thereafter, if the relative positional relationship between the mobile robot 12 and the object 29 is known, the position (X 3 , Y 3 ) of the object 29 can be obtained based on the position (X 1 , Y 1 ) of the mobile robot 12. Thereby, since the absolute position (X 3 , Y 3 ) of the object 29 can be grasped, for example, a map including the position information of the object can be created. Here, when the object 29 exists on the path of the mobile robot 12, the avoidance movement to the position (X 2 , Y 2 ) or the like is performed.

図6は、実施の形態1における物体検出の概略説明図である。   FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of object detection in the first embodiment.

図6において、移動ロボット12の熱媒体放出部18から放出された熱媒体27は、移動ロボット12の周囲に存在する物体29に熱エネルギーとして吸収される。吸収されたエネルギーは物体29に熱分布30を発生させ、赤外線26を放射する。放出された赤外線26を赤外線量検出部17で検出することで、物体29を検出する。   In FIG. 6, the heat medium 27 released from the heat medium discharge unit 18 of the mobile robot 12 is absorbed as heat energy by an object 29 present around the mobile robot 12. The absorbed energy generates a heat distribution 30 in the object 29 and radiates infrared rays 26. By detecting the emitted infrared ray 26 by the infrared ray amount detection unit 17, the object 29 is detected.

可燃温度の低い物体などの熱による影響が大きい物体に熱媒体を放出する場合や、移動ロボット12の省エネルギー化を図る場合などは、熱媒体27を常に放出するのではなく、必要に応じて熱媒体27を放出する構成とすることで、より効率的な物体回避を行うことができる。この処理フローを含む物体検出方法のフローについて説明する。   When releasing a heat medium to an object that is greatly affected by heat, such as an object having a low flammable temperature, or when trying to save energy of the mobile robot 12, the heat medium 27 is not always released, and heat is generated as necessary. By adopting a configuration in which the medium 27 is discharged, more efficient object avoidance can be performed. The flow of the object detection method including this processing flow will be described.

図7は、実施の形態1における物体検出方法のフロー処理フローを示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a flow processing flow of the object detection method in the first embodiment.

図7において、まず、赤外線量検出部17で移動ロボット12周辺の赤外線26を検出する。その後、熱によって発生する赤外線が存在しているか否かを判断し、存在している場合はステップS5に、存在していない場合はステップS9に進む(ステップS4)。   In FIG. 7, first, the infrared ray detection unit 17 detects the infrared ray 26 around the mobile robot 12. Thereafter, it is determined whether or not infrared rays generated by heat are present, and if present, the process proceeds to step S5, and if not, the process proceeds to step S9 (step S4).

続いて、解析部19で解析した熱検出情報と位置検出部23で検出した移動ロボット12の位置情報(図5における(X1、Y1)とに基づいて、赤外線26を発している熱源の位置情報(図5における(X2、Y2)を測定する(ステップS5)。 Subsequently, based on the heat detection information analyzed by the analysis unit 19 and the position information of the mobile robot 12 detected by the position detection unit 23 ((X 1 , Y 1 ) in FIG. 5), the heat source emitting the infrared ray 26 is detected. Position information ((X 2 , Y 2 ) in FIG. 5 is measured (step S5).

続いて、記憶部22に熱源の位置情報を記憶する(ステップS6)。   Subsequently, the position information of the heat source is stored in the storage unit 22 (step S6).

続いて、記憶部22に記憶した熱源の位置情報に基づいて、熱媒体放出部18からの熱媒体27放出の設定が必要か否かを判断する(ステップS7)。   Subsequently, based on the position information of the heat source stored in the storage unit 22, it is determined whether it is necessary to set the release of the heat medium 27 from the heat medium discharge unit 18 (step S7).

ステップS7で熱媒体27放出の設定が必要だと判断されると、放出設定部20で熱媒体27の温度、放出量、放出範囲(放出領域)の少なくとも一つを設定する(ステップS8)。   If it is determined in step S7 that the setting of the heat medium 27 discharge is necessary, the discharge setting unit 20 sets at least one of the temperature, the discharge amount, and the discharge range (release region) of the heat medium 27 (step S8).

続いて、必要に応じて設定された熱媒体27を熱媒体放出部18から放出する(ステップS9)。   Subsequently, the heat medium 27 set as necessary is discharged from the heat medium discharge unit 18 (step S9).

続いて、熱媒体27の放出回数をカウントし、熱媒体放出回数が1回目以下か否かを判断する。ここで、熱媒体放出回数が1回目以下の場合は、ステップS4に戻り、再度同じステップを繰り返す(ステップS10)。   Subsequently, the number of discharges of the heat medium 27 is counted, and it is determined whether or not the number of heat medium discharges is the first time or less. Here, when the number of heat medium discharges is equal to or less than the first time, the process returns to step S4 and the same steps are repeated again (step S10).

続いて、移動ロボット12で検出された熱源に基づいて、物体29を検出する(ステップS11)。   Subsequently, the object 29 is detected based on the heat source detected by the mobile robot 12 (step S11).

このステップS4〜ステップS11の工程を繰り返すことで、移動ロボット12は物体29を検出する。本実施の形態を用いて移動ロボット12が障害物を回避する場合は、移動ロボット12の移動方向前方(進路上)における熱源(物体29)を障害物とみなして回避を行う。   The mobile robot 12 detects the object 29 by repeating the steps S4 to S11. When the mobile robot 12 avoids an obstacle using the present embodiment, the avoidance is performed by regarding the heat source (object 29) in the forward direction (on the path) of the mobile robot 12 as an obstacle.

なお、本実施の形態では、位置検出部23で検出した移動ロボット12の位置情報を用いて、熱源(物体29)の絶対位置を検出したが、熱源(物体29)との相対位置のみを検出すればよい場合は、ステップS5を省略することも可能である。   In the present embodiment, the absolute position of the heat source (object 29) is detected using the position information of the mobile robot 12 detected by the position detection unit 23, but only the relative position to the heat source (object 29) is detected. If it is sufficient, step S5 can be omitted.

また、移動ロボット12が複数台存在した場合は、放射される赤外線エネルギー量が増加するので、より検出が容易になる。   Further, when there are a plurality of mobile robots 12, the amount of infrared energy radiated increases, so that detection becomes easier.

また、本実施の形態を用いることで、真空で超音波が伝わらず、かつ、太陽光からの外乱の影響を激しく受ける宇宙空間においても、物体の検出が可能である。   In addition, by using this embodiment, it is possible to detect an object even in a space where an ultrasonic wave is not transmitted in a vacuum and the influence of disturbance from sunlight is intense.

本発明の移動装置の物体検出方法によれば、移動ロボットの数量や環境の変化などの影響を受けず、かつ、物体を確実に検出できる。そのため、家庭、ホテル、ゴルフ場、工場、空港などの生活環境の中の自動カートや搬送ロボットなどに適しているだけでなく、超音波が伝わらず、かつ、太陽光の影響を激しく受ける宇宙空間などで適用することもできる。   According to the object detection method of the mobile device of the present invention, it is possible to reliably detect an object without being affected by the number of mobile robots or changes in the environment. Therefore, it is suitable not only for automatic carts and transport robots in living environments such as homes, hotels, golf courses, factories, airports, etc., but also in space where ultrasonic waves are not transmitted and sunlight is severely affected. It can also be applied.

実施の形態1における移動ロボット制御系のブロック構成図Block configuration diagram of mobile robot control system in Embodiment 1 実施の形態1における物体検出方法の処理フローを示す図The figure which shows the processing flow of the object detection method in Embodiment 1. 実施の形態1における赤外線量検出部17と熱媒体放出部18の配置例を示す図The figure which shows the example of arrangement | positioning of the infrared-quantity detection part 17 in Embodiment 1, and the thermal-medium discharge | release part 18 (a)熱媒体放出前の温度分布を示す図、(b)熱媒体体放出後の温度分布を示す図(A) The figure which shows the temperature distribution before heat carrier discharge, (b) The figure which shows the temperature distribution after heat medium body discharge | release 実施の形態1におけるロボットの位置を示す図The figure which shows the position of the robot in Embodiment 1 実施の形態1における物体検出の概略説明図Schematic explanatory diagram of object detection in the first embodiment 実施の形態1における物体検出方法の処理フローを示す図The figure which shows the processing flow of the object detection method in Embodiment 1. (a)特許文献1における走行装置の概略説明図、(b)特許文献1における走行装置の課題の概略説明図(A) Schematic explanatory diagram of the traveling device in Patent Document 1, (b) Schematic explanatory diagram of the problem of the traveling device in Patent Document 1. 特許文献2における走行装置の概略説明図Schematic explanatory diagram of a traveling device in Patent Document 2

符号の説明Explanation of symbols

13 物体検出機構
14 熱媒体放出機構
15 制御機構
16 駆動機構
17 赤外線量検出部
18 熱媒体放出部
19 解析部
20 放出設定部
21 判断部
22 記憶部
23 位置検出部
24 移動制御部
25 駆動部
26 赤外線
27 熱媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Object detection mechanism 14 Heat medium discharge | release mechanism 15 Control mechanism 16 Drive mechanism 17 Infrared ray amount detection part 18 Heat medium discharge | release part 19 Analysis part 20 Release setting part 21 Judgment part 22 Memory | storage part 23 Position detection part 24 Movement control part 25 Drive part 26 Infrared 27 Heat medium

Claims (3)

移動装置から所定の領域における赤外線量を測定する第1工程と、
前記移動装置から前記所定の領域に熱、電磁波または熱線を放出した後、再度、前記所定の領域における赤外線量を測定する第2工程と、
前記第1工程の赤外線量と前記第2工程の赤外線量とに基づいて物体の存在を特定する第3工程と、
前記第3工程の比較結果に基づいて前記移動装置に対する物体の相対位置関係を検出する第4工程と、を有すること
を特徴とする移動装置の物体検出方法。
A first step of measuring the amount of infrared radiation in a predetermined area from the mobile device;
A second step of measuring the amount of infrared rays in the predetermined area again after releasing heat , electromagnetic waves or heat rays from the moving device to the predetermined area;
A third step of identifying the presence of an object based on the infrared amount of the first step and the infrared amount of the second step;
And a fourth step of detecting a relative positional relationship of the object with respect to the moving device based on a comparison result of the third step.
第3工程で物体の相対位置関係を検出した場合は、前記物体が存在する領域以外へ熱を放出すること
を特徴とする請求項1記載の移動装置の物体検出方法。
The object detection method for a moving device according to claim 1, wherein when the relative positional relationship of the object is detected in the third step, heat is released to a region other than the region where the object exists.
第3工程での物体特定結果と、光センサを用いて測定した物体検出結果とを比較し、
前記第3工程での物体特定結果に存在し、前記光センサを用いた物体検出結果に存在しない物体を、透明な物体であると認識すること
を特徴とする請求項1または請求項2記載の移動装置の物体検出方法。
Compare the object identification result in the third step with the object detection result measured using the optical sensor,
3. The object that is present in the object identification result in the third step and that is not present in the object detection result using the optical sensor is recognized as a transparent object. Object detection method for mobile device.
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