(57)【要約】  移動電子デバイスを識別するための、および追跡するためのシステムであって、システムは、送信信号を受けるためのアンテナ、距離測定のための複数のセンサ、プロセッサおよびプロセッサと通信するメモリを含むシステム。メモリは、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサが、移動電子デバイスの速度および方向を決定する；移動電子デバイスの決定された速度および方向に基づいてシステムの移動経路を調整する；移動電子デバイスとシステムとの間の距離を決定する；システムの移動経路における障壁を識別し、および回避すると共に、予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡するようにシステムに命令する指令を記憶する。
2020527266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動電子デバイスを識別するための、および追跡するためのシステムであって；
シグナルを受け、および伝達するためのアンテナ；
距離測定のための複数のセンサ；
プロセッサ；および
プロセッサと通信するメモリであって、メモリは、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサが、移動電子デバイスの速度および方向を決定する；
移動電子デバイスの決定された速度および方向に基づいてシステムの移動経路を調整する；
移動電子デバイスとシステムとの間の距離を決定する；
予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡するようにシステムに命令する；
システムの移動経路における障壁を識別する；
障壁が識別されるときに、システムに予め定められた時間の間止まるよう命令する；
障壁が予め定められた時間の間の後なおもシステムの移動経路にあるかどうかを決定する；
障壁がなおもシステムの移動経路にあることを決定するときに、システムの移動経路を調整する；および
障壁がシステムの移動経路にもはやないことを決定するときに、予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡し続けるようシステムに命令する、
指令をその中に記憶するメモリ、
を含む、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、プロセッサは、移動電子デバイスとブルートゥースとペアリングし、およびブルートゥースペアリングの後に移動電子デバイスのみを追跡する、システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシステムであって、物体認識を行って障壁を識別し、また物体認識信号を伝達するカメラをさらに含む、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムであって、システムが止まるようにする前記命令は、システムと障壁との間の予め定められた距離の閾値に基づく、システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、システムの移動を制御するエンジンコントローラをさらに含む、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、システムが予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡する前記命令は、速度およびシステムの方向に基づく、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、プロセッサは、システムが地面に関して予め定められた角度にて物理的に引かれているときに、システムにシステムの速度を上げるようさらに命令する、システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、プロセッサは、移動電子デバイスがシステムに関して予め定められた角度の閾値にあるときに、システムに180度までシステムの複数のオムニホイールを回転させるようにさらに命令する、システム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、システムの移動を制御するためのジョイスティックをさらに含む、システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、システムは、スーツケース、バッグ、積荷、ベビーカー、キャリッジおよび容器の一つまたは複数を含む、システム。
【請求項１１】
システムによって、移動電子デバイス識別する、および追跡するための方法であって；
プロセッサよって、移動電子デバイスの速度および方向を決定すること；
プロセッサよって、決定された移動電子デバイスの速度および方向に基づいてシステムの移動経路を調整すること；
プロセッサよって、移動電子デバイスとシステムとの間の距離を決定すること；
プロセッサよって、予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡するようシステムに命令すること；
プロセッサよって、システムの移動経路における障壁を識別すること；
プロセッサよって、障壁が識別されるときにシステムに予め定められた時間の間止まるよう命令すること；
プロセッサによって、障壁が予め定められた時間の間の後なおもシステムの移動経路にあるかどうかを決定すること；
プロセッサよって、障壁を決定することがなおも移動経路にあるときに、システムの移動経路を調整すること；および
プロセッサよって、障壁がシステムの移動経路にもはやないことを決定するときに、予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡し続けるようシステムに命令すること、
を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、プロセッサによって、移動電子デバイスとブルートゥースペアリングすること、およびブルートゥースペアリングの後に移動電子デバイスのみを追跡することをさらにを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の方法であって、システムに止まるよう命令することは、システムと障壁との間の予め定められた距離の閾値に基づいている、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、システムに予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡するように命令することは、速度およびシステムの方向に基づいている、方法。
【請求項１５】
プロセッサよって、システム（システムが地面に関して予め定められた角度にて物理的に引かれている）の速度を上げることをさらに備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、プロセッサよって、移動電子デバイスがシステムに関して予め決められた角度にあるときに、180度までシステムの複数のオムニホイールを回転させることさらにを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、プロセッサよって、システムの速度および回転角を移動経路の変化方向に調整することをさらに含む、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、システムにおいて、スーツケース、バッグ、積荷、ベビーカー、キャリッジおよび容器の一つまたは複数である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は、2018年3月30日に出願された米国仮出願番号第62/651,023号に対する優先権およびその利益を主張し、および2017年10月19日に出願されたＰＣＴ出願番号PCT/US17/57319の一部継続出願であり、米国仮出願62/530,744に対する優先権およびその利益を主張する2017年7月10日に出願された米国2017年10月5日に出願の米国特許出願番号第15/725,656号の一部継続出願であり、その全ての全内容は、参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、一般にロボット工学を目的とし、および特に移動標的を探しだして、移動標的を追跡すると共に、その移動ルート上にある障壁を検出し、および回避する、方法および装置に属する。
【背景技術】
【０００３】
人々は、バッグまたはスーツケースなどのいくつかの物品とたいてい移動する。これらの物品は、異なるサイズになり、その一部は重く、および大きくなり得るので、これらを扱うのが非常に困難になる。しばしば、人々は、移動の間にこれらのバッグまたはスーツケースを紛失し、これは大部分の旅行者にとってストレスが多くなる状況である。したがって、重く、または大きな物品と共に問題なく、および確実に移動するための解決策が人々よって長く探求されてきた。その使用者を探索し、および追跡する自律ロボットシステムは、安心をもたらし、および異なる環境に適応する。
【０００４】
その使用者を探索し、および追跡する自律ロボットシステムのための以前の解決策は、カメラ映像ソリューションに基づいて標的を追跡することを含むが、システムは、同じように服を着た人々または同様に見える人々の群衆から標的とした使用者を区別することが困難であるために、これはカメラまたはビデオがカバーした領域においてたった一人の人がいるときに機能するだけであった。加えて、カメラまたはビデオを経た追跡は、多大な計算能力を必要とし、および潜在的にセキュリティ問題を引き起こし得る。標的を追跡するその他の解決策は、音声追跡、熱感知器、RFIDおよびブルートゥース技術を含む。音を介した追跡は、これが常にシステムプログラムが認識する音を発することが必要となり得るので、非実用的なようである。熱感知器を介した追跡は、複数の熱源、たとえば一人以上の人または動物が射程内にいる環境にシステムがあるときに、信頼できなくなる。RFIDおよび遠隔制御技術は、標的が装置に直接見えるときに機能するだけである。ブルートゥース技術を使用する現在利用できる解決策は、3つの問題に直面している。第1に、人の体は、ブルートゥースシグナルを弱め拡散させ得る。第2に、非常に大きな量のブルートゥース装置自体からのシグナル反射があり、およびシグナルは、ブルートゥースシグナルでの電話などの供与源の位置に非常に依存的である。第3に、ブルートゥース装置が位置を変えるときはいつでも、シグナルは、そのパラメーターの全てが変化し、システムおよび移動標的の速度、並びにこれらの間の距離を決定することが困難になる。
【発明の概要】
【０００５】
移動電子デバイスを識別するため、および追跡するためのシステムであって、いくつかの態様において、システムは、送信信号を受けるためのアンテナ；距離測定のための複数のセンサ；プロセッサ；およびプロセッサと通信するメモリを含む。いくつかの態様において、プロセッサよって実行されるときに、メモリは、メモリは、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサが、移動電子デバイスの速度および方向を決定する；移動電子デバイスの決定された速度および方向に基づいてシステムの移動経路を調整する；移動電子デバイスとシステムとの間の距離を決定する；予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡するようにシステムに命令する：システムの移動経路における障壁を識別する；障壁が識別されるときに、システムに予め定められた時間の間止まるよう命令する；障壁が予め定められた時間の間の後なおもシステムの移動経路にあるかどうかを決定する；障壁がなおもシステムの移動経路にあることを決定するときに、システムの移動経路を調整する；および障壁がシステムの移動経路にもはやないことを決定するときに、予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡し続けるようシステムに命令する指令を記憶する。
【０００６】
システムによって移動電子デバイスを識別する、および追跡する方法であって、方法は、プロセッサよって、移動電子デバイスの速度および方向を決定すること；プロセッサよって、決定された移動電子デバイスの速度および方向に基づいてシステムの移動経路を調整すること；プロセッサよって、移動電子デバイスとシステムとの間の距離を決定すること；プロセッサよって、予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡するようシステムに命令すること；プロセッサよって、システムの移動経路における障壁を識別すること；プロセッサよって、障壁が識別されるときにシステムに予め定められた時間の間止まるよう命令すること；プロセッサによって。障壁が予め定められた時間の間の後なおもシステムの移動経路にあるかどうかを決定すること；プロセッサよって、障壁を決定することがなおも移動経路にあるときに、システムの移動経路を調整すること；およびプロセッサよって、障壁がシステムの移動経路にもはやないことを決定するときに、予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡し続けるようシステムに命令することを含む。
【０００７】
いくつかの態様において、プロセッサは、移動電子デバイスとブルートゥースとペアリングし、およびブルートゥースペアリングの後に移動電子デバイスのみを追跡する。
【０００８】
いくつかの態様において、システムは、物体認識を行って障壁を識別し、および物体認識信号を伝達するカメラを含む。
【０００９】
いくつかの態様において、システムが止まるようにする命令は、システムと障壁との間の予め定められた距離の閾値に基づく。
【００１０】
いくつかの態様において、システムは、システムの移動を制御するエンジンコントローラを含む。
【００１１】
いくつかの態様において、システムが予め定められた距離の範囲内で移動電子デバイスを追跡する命令は、速度およびシステムの方向に基づく。
【００１２】
いくつかの態様において、システムは、地面に関して予め定められた角度にて物理的に引かれているときに、システムにシステムの速度を上げるようさらに命令する。
【００１３】
いくつかの態様において、システムは、移動電子デバイスがシステムに関して予め定められた角度の閾値にあるときに、システムに180度までシステムの複数のオムニホイールを回転させるようにさらに命令する。
【００１４】
いくつかの態様において、システムは、システムの移動を制御するジョイスティックを含む。
【００１５】
いくつかの態様において、システムは、スーツケース、バッグ、積荷、ベビーカー、キャリッジおよび容器の一つまたは複数を含む。
【００１６】
上記態様の任意の組み合わせが本発明の範囲内であることを当業者は認識するだろう。たとえば、システムは、カメラ、ジョイスティックおよび／またはエンジンコントローラをさらに含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図１は、本発明のいくつかの態様にしたがった自律ロボットシステムの正面図である；
【００１８】
図２は、本発明のいくつかの態様にしたがった自律ロボットシステムの側面図である；
【００１９】
図３は、本発明のいくつかの態様にしたがった自律ロボットシステムの背面図である；
【００２０】
図４は、本発明のいくつかの態様にしたがった標的を探索する自律ロボットシステムのための手順フローを図示する；
【００２１】
図５は、本発明のいくつかの態様にしたがった静止標的の方へ進む自律ロボットシステムのための手順フローを図示する；
【００２２】
図６は、本発明のいくつかの態様にしたがった発見された障壁に応答する自律ロボットシステムのための手順フローを図示する；
【００２３】
図７は、本発明のいくつかの態様にしたがった移動標的を追跡する自律ロボットシステムのために手順フローを図示する；
【００２４】
図８は、本発明のいくつかの態様にしたがった使用者を補助する自律ロボットシステムのための手順フローを図示する。
【詳細な説明】
【００２５】
本発明の原理の理解を促進する目的のために、図面に図示された態様に参照がなされ、および前述のものを記述するために特定の言語が使用されるだろう。それにもかかわらず、これにより本発明の範囲を限定することは意図されないことが十分に理解されるだろう。記述した態様の任意の変更およびさらなる処方、並びに記述した態様の任意のさらなる修飾、および本明細書において記述した本発明の原理の任意のさらなる適用が想定され、本発明が関連する技術における当業者には通常生じるであろう。
【００２６】
自律ロボットシステム、たとえばスーツケース、バッグ、積荷、ベビーカー、キャリッジ、容器および車輪をもつ類似の物品（「システム」））は、たとえば使用者によって持ち運ばれているスマートフォン、ラップトップまたはノートパッドなどの電子デバイスを探索し、および標的を追跡し、一方でその移動経路における障壁を検出し、および回避する。システムは、標的、たとえばスマートフォンなどの携帯型電子デバイスとワイヤレスで接続し、およびそれが移動するときに標的を追跡するために標的とだけ「ペアアップする」。システムは、大群衆を通ってナビゲートし、標的経路追従の間、その進路にある物体を認識し、および回避する。いくつかの側面において、システムは、任意の追加の周辺機器を必要とすることなく群衆および障壁を通って移動することができる。いくつかの側面において、自律ロボットシステムは、オムニホイールを含み、垂直および水平を含む多方向移動および優れた安定性が可能になる。移動標的を追跡すると共に、システムは、予め定められた標的の移動速度の閾値内ある速度にて移動する。
【００２７】
システムは、カメラまたはレコーダーを使用してその環境をパトロールする。いくつかの側面において、カメラまたはレコーダーは、遠隔で制御することができる。いくつかの側面において、システムは、位置認識アップリケーションを、たとえば全方位位置システム（「GPS」）チップに、その位置を方向付け、および追跡するために含む。いくつかの側面において、GPSチップは、取り外し可能である。いくつかの側面において、システムは、2つのさらなるGPSチップを含んでいてもよい。いくつかの態様において、システムは、人工知能（Al）および機械学習を使用してその移動を最適化する。システムは、たとえば、航空機上でその環境を認識し、およびそれに応じてその移動を調整するように統合した適応Alを含んでいてもよい。システムは、仮想現実（VR）およびカメラ集積を含んでいてもよく、これはシステムの移動経路のイメージを再構築するために使用してもよい。システムは、また方向指示指標、たとえば視力障害をもった使用者を案内するためのスピーカーを含んでいてもよい。
【００２８】
図１は、開示発明100のいくつかの態様にしたがった自律ロボットシステムの正面図である。基本システムのコンポーネント100は：指向性アンテナ102、104、106、108；距離測定センサ110、112、プロセッサおよびメモリ114および車輪116、118を含んでもよい。システムは：特別に設計された指向性アンテナ102、104、106、108を含む、使用者の送信機検出モジュールおよびデータ処理のためのアルゴリズムを含む、ブルートゥースローエネルギーモジュールを含んでいてもよい。指向性アンテナ102、104、106、108は、標的の無線信号送信機、たとえばスマートホン、スマートウォッチまたは電子手首ブレスレットを探すことよってその標的を検出する。指向性アンテナ102、104、106、108よって受信されたシグナルの強度相違は、システムに関して標的の距離および角度を決定するために、たとえば尺規および差分法に利用される。
【００２９】
システムは、また距離測定センサを使用してその標的を検出してもよい。距離センサの選択は、超音波距離測定センサおよび／またはレーザー距離測定センサを含む。加えて、距離測定センサは、また障壁、たとえばシステムの移動経路にある人々、備品および建物を検出するために使用してもよい。
【００３０】
システムは、標的がその視覚的識別モジュールよってその視覚範囲にあるときに、その標的を探索し得る。図１に示したように、視覚的識別モジュールは、カメラ120を含んでいてもよい。いくつかの態様において、システムは、人イメージ認識を使用する標的とした人の視覚的識別および固定のモジュールを含んでいてもよい。いくつかの側面において、モジュールは、乗り物の表紙の中心に位置した少なくとも一つのカメラ120を含んでいてもよい。モジュールは、人が予め定められた距離、たとえば地面から25cmおよび予め定められた角度、たとえば45°の角度に設定した視覚範囲内であるときに、0°〜170°のラジアン度を出力し、起動される。モジュールは、また範囲にいる人が期待された標的であるかどうかを決定するためにターゲットされた人のイメージを処理するアルゴリズムを含む。いくつかの側面において、カメラ120は、取り外し可能な360度の仮想現実カメラとして機能するように装備される。
【００３１】
図２は、本開示発明200のいくつかの態様にしたがった自律ロボットシステムの側面図である。いくつかの側面において、システムは、システムの正面に位置した複数の超音波距離測定センサ110、112およびシステムの上部の複数のレーザー距離測定センサ202、204を含んでいてもよい。システムは、またたとえばフィンガープリント、顔または虹彩よって起動される生物測定ロックシステム206を含んでいてもよい。いくつかの側面において、システムは、また手動ロックのための機構を含んでいてもよい。
【００３２】
図３は、本開示発明300のいくつかの態様にしたがった自律ロボットシステムの背面図である。システムは、光インジケーターおよび／または音インジケーターなどの通知モジュールを含んでもよく、たとえばシステムは、アドレス指定可能なLED  RGB  ストライプ208を含んでいてもよい。通知モジュールは、またスピーカー302を含んでいてもよい。LED  RGB  ストライプ208およびスピーカー302は、種々の光パターンおよび音響効果を提供するように構成されている。通知モジュールは、必ずしも自律的でなくてもよく、これは、システムが遮断から起動されるとき；システムの移動経路における障壁の検出；障壁を迂回することができないまたは避けられない障壁、たとえば階段が検出されるとき；通信遮断；曲がり角への侵入；システムの軸のまわりの回転；および予想外の取り外し、たとえば誰かがシステムを盗むことを試みるなど、種々の状況にて起動されるよう構成されていてもよい。システムのための電源は、電池、ソーラーパネルおよび長期間電力を提供するためのその他の手段を含み、一つの例は、取り外し可能な電池304であり、これはワイヤレスで充電してもよい。
【００３３】
システムは、また意思決定モジュールを含んでもよいが、「決定」は、システムの「作動部材」（パイプライン）による順序処理の結果である。いくつかの態様において、意志決定処理は、たとえば積算計からシステムエンジンに属するデータを受けること、およびシステムの初期移動速度および角度をセットすることを含んでいてもよい。意思決定の段階は、標的、たとえば携帯型電子デバイスまたは標的とした人を識別することを含んでいてもよい。システムは、角度および距離を含む標的の位置情報を得る際に電子デバイスと通信し、または顔認識データを利用する。電子デバイス、たとえばスマートホン、スマートウォッチ、手首ブレスレットその他は、おそらく移動標的である。システムは、また標的の速度を算出し、および標的の位置に基づいてその回転角を修正し、およびその移動方向をセットする。システムが、あまりに近い、または標的からあまりに遠い、たとえば使用者との通信を完全に失ったときをそれ自体が検出する場合、システムは、移動するのを止めても、およびそれが追跡している電子デバイスに通知を送信してもよい。
【００３４】
システムは、「ペアリング」を確立するために事前に認証された標的/装置の一覧を介して検索する。たとえば、システムは、特定の人の車、スマートフォン、スマートウォッチおよび／またはタブレットを介して検索してもよく、これは全てシステムが追跡し得る「標的」として「事前に認証され」てもよい。一旦標的装置およびシステムの最初のペアリングが成功すると、ペアリングした装置は、信頼された装置、並びに標的とみなされる。今後、システムは、それがさらなる命令を受けない限り、任意のその他の標的とペアリングしないだろう。システムおよび標的通信末端は、システムまたは標的装置が遮断されるときに終了する。
【００３５】
いくつかの側面において、システムは、システムとサーバとの間での識別コード交換および初期接続の間の標的のブルートゥースプロトコルを検証することよって排他的なターゲティングを確立する。システムの最初の起動および標的との通信を確立した後に、システムは、モバイルアップリケーションにおいて使用者よって任意に選ばれた較正処理へ進む。異なるタイプの単一の送信機では、異なる特徴をもつ異なる受信および送信アンテナを有する可能性が高い。全てのタイプの無線信号送信機と適合するように、標的に関してシステムの距離および角度を決定する際により優れた精度のために異なるタイプのシグナル送信機の効果を平準化するために、システムに関するそれぞれの送信機に対して初期校正が必要とされる。
【００３６】
図４は、本開示発明のいくつかの態様にしたがった標的を探索する自律ロボットシステムのための手順フローを図示する。システムが検出し、および追跡する標的は、おそらく無線電子デバイス、たとえばスマートホンであり、これはブルートゥースプロトコルでシステムでペアリングされる能力がある。ペアリング処理は、たとえば以前に無線電子デバイスにダウンロードされたモバイルアプリケーションを介して使用者よって起動させることができる。いくつかの側面において、システムは、「ペアリング」を確立するための装置を自動的に検索する。システムが間違った標的、たとえば望まれないスマートホンを追跡するのを避けるために、標的とした無線電子デバイスが登録され、および検証される。
【００３７】
したがって、システムが無線電子デバイスを検出し、および装置がブロック402において可能性のある標的であると決定するときに、システムは、装置がすでに登録されたかどうかを決定することよって検証処理を始める。それぞれの登録された標的/装置は、独特のシリアル番号を有し；検証された登録者の標的/装置だけが、システムを制御すること、およびモニターすることができる。装置検証処理は、サーバ、たとえばクラウドに保存されている遠隔利用者アカウントのシリアル番号を記録する。ブロック410に示したように、システムは、最初に装置のシリアル番号がサーバ上で置かれているかどうかを決定し、次いでシリアル番号と関連する装置がブロック412にすでに登録されたかどうかを検証する。装置がまだ登録されていなかった場合、システムは、使用者が許可を探求することよってブロック404において初期接続の間に確認して、システムがブロック406において確認目的のために装置を登録することができるようにする必要がある。使用者が許可を付与する場合、システムは、サーバ上に装置を登録し、およびブロック408における検証プロセスを実行するだろう。登録方法の例は、スマートホンと関連する電子メールアドレスおよび／または電話番号を使用することを含む。使用者許可は、たとえばブルートゥース利用、GEOデータへのアクセス、その他を含む。いくつかの側面において、モバイルアプリケーションダッシュボードは、装置を制御し、およびモニターするための機能のセットをもつメインアプリケーション制御パネルである。モバイルアプリケーションは、また無許可アクセスおよび窃盗に対して保護を増強するために、使用者のアカウントに特定のシステムをリンクするような選択肢を含んでいてもよい。システムは、標的位置を検出し、および使用者を追跡し、一方でこれは、それと使用者との間の設定距離を観察し、および最適速度を維持する。選択肢として、システムがその標的とのその通信を失ったときに、警報、たとえばライトまたは音を示すことをしてもよい。
【００３８】
図５は、本開示発明のいくつかの態様にしたがった、静止標的に進む自律ロボットシステムのための手順フロー（「私を見つける処理」」）を図示する。いくつかの態様において、私を見つける処理500は、システムが標的を首尾よく検証した後に始まり、一方で標的がその位置になおも静止し、システムがシステムと標的との間の距離が予め定められた閾値のないになるまで、標的の方へ自律的に移動する。いくつかの側面において、使用者は、ブロック502におけるモバイルアプリケーションを使用して、私を見つける処理を起動する。私を見つける処理の間、システムは、予め定められた一定の速度にて移動する。いくつかの側面において、所定速度は、システム使用者によって設定され、およびこれはモバイルアプリケーションを介して変えることができる。いくつかの側面において、システムは、それがナビゲーションのために指向性アンテナ（たとえば、図1における指向性アンテナ102、104、106、108）から受信したデータを使用するだけである。
【００３９】
ブロック500における私を見つける処理の最初に、システムは、ブロック506において積算計からシステムエンジンに属するデータを受ける。システムは、ブロック505において標的の位置に属するデータをまた受ける。システムは、ブロック508においてシステムに関して標的の角度および距離を決定するためのデータセットの両方を使用する。システムは、ブロック510においてその標的に対する距離を予め定められた閾値値と比較して、システムエンジンコントローラに命令を送るべきかどうか決定する。標的までの距離が予め定められた閾値値より大きい場合、システムは、ブロック512において角度および標的までの距離を決定し、およびこれが標的に対して採用するであろう移動経路を設定する。標的に移動する経路上で、システムは、ブロック514において一つまたは複数の障壁を検出し得る。障壁が移動経路にあるとき、システムは、ブロック600における別の操作処理によりブロック516においてその移動ルートを調整するための障壁の位置に属するデータを取得し、およびシステムエンジンコントローラに命令を送ってそれに応じたその移動を調整する。システムが標的に移動する経路上に何ら障壁を検出しない場合、システムは、標的の位置に属するデータを取得すること、およびブロック505における以前の標的データとデータを比較することによって、ブロック520においてシステムとそれが最初にペアリングしてから標的が移動したかどうかを決定するだろう。標的が移動した場合、システムは、ブロック522において角度および標的までの距離を含む標的動作データを受信する。システムは、標的動作データを解析し、およびブロック524においてエンジンデータを決定する。システムエンジンに対する命令は、ブロック526においてエンジンに送られて、システム車輪回転角および回転速度を調整することよるシステムの次の移動を設定する。
【００４０】
標的が到達したとき、本モードは、自動的にオフにしてもよく、および運転モードを担う操作動作管理部材は、もう一つのモード、たとえばシステムが移動するのを止める「スリープ」モード）を開始する。システムは、電子デバイスを追跡するのをやめ、および障害がなくなる、たとえば撤去される期間の間待機する。待機時間の期間は、システムが作動する具体駅環境に基づいて予め決定される。克服しがたい障壁（穴または行き止まり）が検出される場合、警報、たとえばLED照明または通知などの警報または視覚的表示を発生し、および使用者のスマートホンに取り付けられたモバイルアプリケーションに送信される。
【００４１】
システムは、標的からのその距離が閾値値未満になるまで、標的の方へ移動する。閾値は、一般に最適距離であり、これは、システムが動作時に標的を追跡するときに維持し、および使用者によって設定され得る。
【００４２】
システムと標的との間の距離が閾値より小さいとき、システムは、その標的に「到達した」と推定する。次いで、システムは、止まる。いくつかの側面において、システムは、それが標的に到達した後に待機モードに入る。
【００４３】
図６は、本開示発明のいくつかの態様にしたがった、発見された障壁に応答する自律ロボットシステムのための手順フロー600を図示する。システムがブロック602においてその移動ルートに障壁を発見する場合、システムは、停止し、およびブロック604においてある期間の間待機する。しばしば、障壁は、移動物体または人であり、これらは、短期間で移動するだろう。ブロック604における待機時間の長さは、システムが置かれると推定される具体的環境に基づいて事前に決定され、またはユーザーが選択可能である。たとえば、空港は、道路ブロックなどの永続的な障壁より迅速に「遠ざかる」一時的な障壁、たとえば人がいる可能性が高い。したがって、空港にいる使用者は、通りの歩道の上にいる使用者とは対照的に短い待機時間を設定するように選択してもよい。
【００４４】
システムは、障壁が「休止」後にその移動ルートから取り除かれたかどうかを決定し、ブロック608において標的への経路上でその移動を続ける。障壁がなおも存在する場合、システムは、ブロック610において回転角度および／または車輪の速度を変えることよってその移動を調整するエンジンコントローラへの命令を生成する。時には、壁などの障壁は、克服しがたいであろうし、ブロック612において車輪を調整することによっても、システムがそれを押して移動することができない。克服できない障壁は、また、たとえば、システムが階段で上または下に行くことを必要とする経路上にあるときは、システムの形状のために利用できる操作よって迂回することができない障壁でもあり得る。この場合において、システムは、ブロック614において停止し、およびたとえば使用者の携帯用デバイスに送られた警報または通知を介して障壁の使用者に警告するための通知を生成する。
【００４５】
図７は、本開示発明のいくつかの態様にしたがった、移動標的を追跡する自律ロボットシステムのための手順フロー（「私を追跡する処理」）を図示する。ブロック700における私を追跡する処理は、システムが標的を首尾よく検証した後に開始する。標的が移動するが、システムは、それ自体と標的との間の最初の距離を決定し、およびそれが標的からの最適距離内にあるまで、標的の方へ加速する。システムは、移動標的に応じてその速度を維持して、最適距離内にとどまる。システムは、アンテナ、センサおよび／またはカメラ、並びに使用者のモバイルアプリケーションから収集したデータを含む外部供与源などの全ての内部部材から収集されるデータを解析して標的の移動速度および／または角度を決定する。いくつかの態様において、私を追跡する処理は、Alおよび自律移動技術を利用して、標的の移動速度および／または角度に基づいてその移動の方向および速度を決定する。
【００４６】
図７で示すいくつかの態様にしたがって、私を追跡する処理は、ブロック702においてモバイルアプリケーションを使用して使用者よって起動されてもよい。私を追跡する処理は、ブロック706においてシステムエンジンから積算計データを受信するることよって開始する。システムは、ブロック701におけるアンテナ、ブロック703における距離測定センサおよびブロック705におけるカメラからデータを収集してブロック710においてその位置に関して移動標的の角度および距離を決定する。いくつかの側面において、システムは、ブロック701におけるアンテナデータを利用して移動標的に関してそれ自体の移動、具体的にはその角度および距離を決定し、およびそれ自体の駆動速度をモニターする。アンテナは、運動方向を検出し、およびアンテナデータは、システムに送信され、ここでブロック710において将来の移動における必要な車輪の角度を決定する。ブロック703における距離測定センサは、それ自体で移動標的とシステムとの間の距離を検出する。センサデータは、システムプロセッサに送信され、ここでそれがブロック710における将来の移動における必要な車輪の駆動速度を決定する。システムが予め定められた閾値内にある場合、車輪は、一定の速度にて回転して最適距離を維持する。車輪は、距離が閾値に関してあまりに大きな、またはあまりに小さいときに、それぞれ加速または減速する。閾値は、システムが維持するが、これが標的を追跡するシステムと移動標的との間の最適距離である。いくつかの側面において、ブロック705におけるカメラは、標的を識別し、および標的に関する距離および角度に関して情報を得る。カメラデータは、またシステムプロセッサに送信されてブロック710において標的に関する距離および角度に基づいて次の動作を決定するために使用される。
【００４７】
いくつかの態様にしたがって、システムは、ブロック710においておおよその速度および移動標的の角度を決定し、およびブロック712において移動経路を設定し、ブロック708における標的に属するデータ、たとえばブロック706における標的距離、標的角度および積算計データの解析の結果に基づいて標的を追跡するためにこれを採用する。
【００４８】
移動標的を追跡する移動経路上で、システムは、ブロック714において一つまたは複数の障壁を検出し得る。障壁が移動経路において識別されるとき、システムは、別の操作処理、たとえば図６の方法によりブロック716においてその移動ルートを調整するための障壁の位置に属するデータを取得し、およびシステムエンジンコントローラに命令を送ってそれに応じたその移動を調整し、たとえばカメラが物体認識によって障壁を識別してもよい。
【００４９】
システムは、ブロック718における標的の角度および距離を含む移動標的の位置に属する標的動作データを取得し、720において標的動作データを解析することによってエンジンデータを決定する。システムエンジンコントローラに対する命令は、ブロック722において送信されて、システム車輪の回転角および回転速度を調整することよってシステムの次の移動を設定する。私を追跡する処理は、使用者が標的追跡モードを終結するか、または標的が移動することを止め、およびシステムが標的から予め定められた距離に到達する、たとえばシステムと標的との間の距離が1メートル未満であるときに、終了する。
【００５０】
本開示発明のいくつかの態様にしたがって、システムエンジンコントローラは、モータードライバーのために必要とされるデューティサイクルのパルス幅変調（「PWM」）制御シグナルを生成することよってモータードライバーを直接制御してもよい。いくつかの側面において、命令を受けると、システムエンジンコントローラは、システムとその標的との間の速度および角度に基づいて必要とされる車輪速度および回転角を算出する。いくつかの側面において、エンジンコントローラは、システムとその標的との間に角度の予め定められた閾値値に基づいて、たとえばシステムとその標的との間の角度が180度であるときにシステムが即時に回転して電子デバイスを追跡するように、後方に車輪を回転させるように決定してもよい。
【００５１】
システム処理は、また手動車両動作モードを含んでもよく、これにより使用者がモバイルアプリケーションにおいてジョイスティックを使用してシステムの移動を制御することができる。たとえば、使用者は、モバイルアプリケーションを使用してジョイスティックモードを起動しても、および複数の感度モード、たとえば低、中、高でジョイスティックを操作してもよい。操作の間、モバイルアプリケーションは、（x-y）座標および[0，100]の範囲をシステムプロセッサに送信し、座標を受信すると、システムは、車輪回転角および速度を算出し、および車輪の移動を制御するための計算に従ってシステムエンジンに対して命令に送信する。
【００５２】
図８は、本開示発明のいくつかの態様にしたがった、使用者を補助する自律ロボットシステムのための手順フロー（「私を補助する処理」）を図示する。システムがその標的に到達するとき、それは直接使用者よって持ち上げられても、または処理されてもよい。たとえば、使用者は、歩きながらシステムに使用者を追跡させる代わりに、取っ手によってシステムを物理的に引いてもよい。システムが使用者よって物理的に引っ張られている間、システムのエンジンは、使用者がシステムの全ての重量を引く必要がないように、その馬力を自動的に増加させてもよく、これにより操作するにはあまりに重いであろうシステムを移動する際に使用者を助ける。車輪は、システムが使用者よって引っ張られる方向に応じた角度にて回転し、一方でシステムの移動ルートおよびシステム自体の重量に関してシステムの傾斜角に基づいているアルゴリズムに従った速度にて移動する。
【００５３】
図８にしたがって、アシスタントモードは、ブロック802においてモバイルアプリケーションを使用して使用者よって起動されてもよい。システムは、ブロック808においてジャイロスコープおよびブロック809において内部スケールを備え、およびブロック804においてジャイロスコープデータをモニターして、ブロック806において傾斜角を検出する。システムは、傾斜角が予め定められた閾値値の外にあるか、たとえばシステムがブロック810において45度の角度にて地面の方に傾けられているかどうかを決定する。角度(angel)がシステムの間にあり、および地面が予め定められた閾値内である場合、システムは、角度に対応する必要な移動速度を決定し、これによりブロック812において使用者が多くの引っ張り力を使用する必要をなくして維持する。システムは、ブロック814においてエンジンデータを決定し、およびブロック816においてシステムエンジンコントローラに命令を送信して、システム車輪の回転角および回転速度を調整することよってシステムの次の移動を設定する。
【００５４】
いくつかの態様において、システムは、周辺プラットフォームを含む。システムを制御する使用者モバイルアプリケーションは、使用者の登録、随意の装置確認、使用者許可および制御機能をまた含んでいてもよい。いくつかの側面において、標的装置確認は、登録を含んでいても、および離れたサーバ上のおよび／またはクラウド上の装置を確認してもよい。
【００５５】
自律ロボットシステムは、その他のソフトウェアアプリケーションと共に完全に統合されて、さらなる機能を提供してもよい。たとえば、いくつかの側面において、システムは、旅行示唆、空港情報および空港ゲート情報を作製することができるアプリケーションと統合されもよい。いくつかの側面において、自律ロボットシステム機能は、機械学習を介して連続的に改善されてもよい。たとえば、自律ロボットシステムは、自律ロボットシステムアプリケーションにそれ自体の移動データを自動的にアップロードして、作動時間が増大するにつれてシステムをを完成させる。しかし、いくつかの側面において、セキュリティの目的のために、自己学習特徴は、選択肢として使用不可でもよい。
【００５６】
いくつかの態様において、自律ロボットシステムは、より多くの物品、たとえばもう一つのスーツケースを有してもよく、その上部にて、これは水平モードで自律的に移動する。いくつかの態様において、自律ロボットシステムは、その内容物の重量を測定する一体型の秤を含んでいてもよい。いくつかの側面において、自律ロボットシステムは、その総重量を示すディスプレイを含んでいてもよい。いくつかの側面において、自律ロボットシステムは、携帯型机に変化する独特のハンドルを含んでいてもよく、これは、ラップトップ、本、文書およびその他のもののために使用され得る。いくつかの側面において、自律ロボットシステムは、保管のための容易にアクセス可能な別々の区画を含んでいてもよい。
【００５７】
前述の実施形態は、本発明の態様の技術的な解決策を記述することが単に意図されるだけであり、しかし本発明の態様はそれに限定されないことに留意すべきである。本発明の態様の側面は、前述の実施例態様に関して詳細に記述されるが、前述の実施例態様に関して記述された技術的な解決策が修正されてもよく、または均等な交換がその中の技術的特徴のいくつかになされてもよいことが当業者よって理解されるはずである。また、上述した態様は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく単一の記述のいずれかよりも大きな範囲を有し得る単一のより幅広い発明の具体例であることは、当業者に明らかだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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