(57)【要約】      （修正有）【課題】運用者が事前に移動体の移動が制限される領域を全て確認しなくても、移動体の移動範囲の設定を容易に行えるようにすることを目的とする移動範囲設定システムを提供する。【解決手段】予め設定された移動範囲を移動可能な移動体１は、自己位置の周囲の環境から画像を取得し、自己位置及び画像により特定される領域への移動体１の進入可否を判定した進入判定結果を得るための進入判定条件を求める。管理端末２は、進入判定条件及び画像を出力装置に出力し、入力装置から進入判定条件に関する修正情報を受け付ける。サーバ３は、管理端末２の入力装置が受け付けた修正情報を用いて、進入判定条件の更新を含む学習を行うことで、進入判定結果に従って移動が制御される移動体１の移動範囲を設定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が移動可能な移動範囲を設定する移動範囲設定システムであって、
前記移動体が推定した自己位置の周囲の環境から環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記自己位置及び前記環境情報により特定される領域への前記移動体の進入可否を判定した進入判定結果を得るための進入判定条件を求める進入判定部と、
前記進入判定条件及び前記環境情報を記憶する記憶部と、
前記進入判定条件及び前記環境情報を出力する出力装置と、
前記進入判定条件に関する修正情報を受け付ける入力装置と、
前記入力装置が受け付けた前記修正情報を用いて前記記憶部に記憶された前記進入判定条件の更新を含む学習を行うことで、前記進入判定結果に従って移動が制御される前記移動体の前記移動範囲を設定する学習部と、を備える
移動範囲設定システム。
【請求項２】
前記移動体は、更新された前記進入判定条件により進入可と判定された前記領域に前記移動体を進入させる制御を行い、更新された前記進入判定条件により進入禁止と判定された前記領域を回避して前記移動体を移動させる制御を行う移動制御部を備える
請求項１に記載の移動範囲設定システム。
【請求項３】
前記修正情報を、前記移動体が推定した前記自己位置で取得された前記環境情報と紐付け、確認済みの進入判定結果として前記記憶部に保存する進入判定確認部を備える
請求項２に記載の移動範囲設定システム。
【請求項４】
前記環境情報取得部は、前記移動体に設置された画像取得部であり、
前記環境情報は、前記画像取得部によって取得された、前記移動体の周辺の画像であって、
前記学習部は、前記画像を入力として前記進入判定条件から得た前記進入判定結果、及び前記修正情報に基づいて前記進入判定条件を更新する
請求項３に記載の移動範囲設定システム。
【請求項５】
さらに、前記入力装置から進入禁止と入力された前記領域を設定した地図を前記記憶部に保存する領域設定部を備え、
前記移動制御部は、前記地図に対して進入禁止と設定された前記領域を回避して前記移動体を移動させる制御を行う
請求項４に記載の移動範囲設定システム。
【請求項６】
さらに、前記記憶部から読出された前記地図と共に前記進入判定結果を前記出力装置に出力して前記移動体を管理するための管理画面に表示させ、前記入力装置が前記修正情報を受け付けることにより、前記地図と共に、前記修正情報により修正された前記進入判定条件により得られた前記進入判定結果を前記管理画面に表示させる進入判定表示部を備える
請求項５に記載の移動範囲設定システム。
【請求項７】
前記移動体の運用前に前記移動範囲を初期設定する初期設定部と、
初期設定される前記移動範囲に基づいて前記進入判定条件を設定する進入判定条件設定部と、を備える
請求項２に記載の移動範囲設定システム。
【請求項８】
前記入力装置から入力される項目であって、前記初期設定部が設定し、又は選択する前記項目は、少なくとも前記移動体の進入を禁止する領域、前記移動体が運用される運用領域を含む
請求項７に記載の移動範囲設定システム。
【請求項９】
前記環境情報取得部は、前記環境情報と合わせて前記進入判定条件の入力とする補助環境情報を前記移動体の周囲から取得し、
前記進入判定部は、前記環境情報に加えて、前記補助環境情報を前記進入判定条件に入力して得た、前記移動体の進入可否に関する進入判定結果を出力し、
前記補助環境情報は、前記環境情報取得部が前記環境情報を取得した位置において、前記移動体に設置されたマイクロホンが集音した前記移動体の周囲に発生する音声、前記移動体に設置された照度計が計測した前記移動体の周囲の照度、及び前記移動体に設置された測距計により測距された目的物までの距離のうち、少なくともいずれか一つの情報を含む
請求項２〜８のいずれか一項に記載の移動範囲設定システム。
【請求項１０】
移動体が移動可能な移動範囲を設定する移動範囲設定方法であって、
前記移動体が推定した自己位置の周囲の環境から環境情報を取得する処理と、
前記自己位置及び前記環境情報により特定される領域への前記移動体の進入可否を判定した進入判定結果を得るための進入判定条件を求める処理と、
前記進入判定条件及び前記環境情報を記憶部に記憶する処理と、
前記進入判定条件及び前記環境情報を出力装置に出力する処理と、
前記進入判定条件に関する修正情報を入力装置から受け付ける処理と、
前記入力装置が受け付けた前記修正情報を用いて前記記憶部に記憶された前記進入判定条件の更新を含む学習を行うことで、前記進入判定結果に従って移動が制御される前記移動体の前記移動範囲を設定する処理と、を含む
移動範囲設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動範囲設定システム及び移動範囲設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律的に移動して荷物の運搬や人の案内、危険作業などを行う移動体（いわゆるロボット）が、工場や病院、公共施設や家庭などの広範囲の分野で稼働している。このような移動体は、運用に関係する領域内で稼働することが好ましい。例えば移動体の運用に関係ない領域としてトイレなどのプライベートゾーン、階段や段差などの危険領域等に移動体が進入しないことが要求される。
【０００３】
この要求を実現するために、例えば、特許文献１に開示された技術が知られている。この特許文献１には、「周辺地図に非地図情報を加えて、走行経路を設定する制限を予め設定した第１の制限情報を周辺地図に適用し、走行経路を算出可能な場合には、第１の制限情報を周辺地図に適用して走行経路を算出する」と記載されている。また、この特許文献１には、「走行経路を算出できない場合には、走行経路を設定する制限を緩和する第２の制限情報を第１の制限情報に適用して走行経路を算出して走行制御部へ出力する」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１４５３１４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の技術では、事前に移動体が移動する可能性のある全ての領域及び領域内の物体に関して、走行方向、幅、車線跨ぎの可否などの移動条件に関するパラメータを通常時と緩和時のそれぞれで設定しておく必要がある。この設定作業に際して、移動体の管理者は、いつどこで移動体の移動が制限されるかを事前に把握しなければならない。また、設定作業は、例えば、日々運用される移動体の運用開始時までに行われなければ、移動体が制限された領域に進入したり、障害物に衝突したりするおそれがある。しかし、管理者が、移動が制限される全ての領域を事前に把握する作業やパラメータを設定する作業にかかる経済的又は時間的コストが高くなっていた。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、移動体の移動範囲の設定を容易に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る移動範囲設定システムは、移動体が移動可能な移動範囲を設定する移動範囲設定システムであって、移動体が推定した自己位置の周囲の環境から環境情報を取得する環境情報取得部と、自己位置及び環境情報により特定される領域への移動体の進入可否を判定した進入判定結果を得るための進入判定条件を求める進入判定部と、進入判定条件及び環境情報を記憶する記憶部と、進入判定条件及び環境情報を出力する出力装置と、進入判定条件に関する修正情報を受け付ける入力装置と、入力装置が受け付けた修正情報を用いて記憶部に記憶された進入判定条件の更新を含む学習を行うことで、進入判定結果に従って移動が制御される移動体の移動範囲を設定する学習部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、入力装置が受け付けた修正情報を用いて進入判定条件の更新を含む学習が行われるため、移動体の移動範囲を容易に設定することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る移動範囲設定システムの全体構成例を示す概要図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る移動範囲設定システムで行われる処理の概要を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る移動体の詳細な内部構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る管理端末の詳細な内部構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るサーバの詳細な内部構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る移動範囲設定システムで行われる初期設定処理（図３のステップＳ１）の詳細手順の例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る移動範囲設定システムで行われる移動体の移動処理（図３のステップＳ２、Ｓ５）の詳細手順の例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る移動範囲設定システムで行われる進入判定式の学習処理（図３のステップＳ４）の詳細手順の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る進入禁止領域設定画面の表示例を示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る運用領域設定画面の表示例を示す説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る進入判定確認画面の表示例を示す説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る複数台かつ複数種類の移動体が存在する場合における移動範囲設定システムの全体構成例を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００１１】
［第１の実施形態］
＜移動範囲設定システムの全体構成例＞
図１は、移動範囲設定システム１０の全体構成例を示す概要図である。
移動範囲設定システム１０は、移動体１、管理端末２及びサーバ３を備えており、本実施の形態に係る移動範囲設定方法を用いて移動体１が移動可能な移動範囲を設定する。
【００１２】
移動体１、管理端末２及びサーバ３は、いずれも有線又は無線の通信回線Ｎに接続される。通信回線Ｎは、電線、光ファイバ等の有線通信路、または無線通信路であり、移動体１と管理端末２とサーバ３間の通信は、通信回線Ｎを介して行うことができる。
【００１３】
移動体１は、予め設定された移動範囲を移動可能なロボットの一例である。移動体１として、例えば、管理区域１１内に配置され、自律的に人を案内可能な案内ロボットがある。また、移動体１として、例えば、床面を掃除する掃除ロボット、荷物を搬送する搬送ロボット等であってもよい。移動体１が運用される管理区域１１は、例えば、オフィスビル、空港、駅構内等である。また、管理区域１１としては、屋内が想定されるが、建屋の中庭等の戸外であってもよい。
【００１４】
移動体１が案内ロボットであれば、移動体１は管理端末２によって予め設定された移動範囲１２を移動して、移動範囲１２内にいる人を目的地まで案内することが可能である。なお、管理区域１１には、移動体１が進入すべきでない進入禁止範囲１３が設けられる。進入禁止範囲１３は、日によって、移動範囲１２の一部と重なったり、大きさが変化したりするため、進入禁止範囲１３に応じて移動範囲１２が設定される。移動体１は、進入禁止範囲１３に進入しないように自律的に判断し、進入禁止範囲１３を避けるように移動範囲１２を移動可能である。
【００１５】
管理端末２は、移動体１の運用者によって管理される端末である。運用者は、管理端末２を操作することで、管理区域１１、移動範囲１２及び進入禁止範囲１３の初期設定、管理区域１１の地図の設定、移動体１が取得した各種の情報の確認等を行うことができる。
【００１６】
サーバ３は、移動体１及び管理端末２から各種のデータを収集し、移動体１及び管理端末２に対して、移動体１の運用に必要なデータを送信する。
移動体１、管理端末２及びサーバ３の詳細な構成例及び動作例は、図４以降にて説明する。
【００１７】
次に、移動範囲設定システム１０の各装置を構成する計算装置４のハードウェア構成を説明する。
図２は、計算装置４のハードウェア構成例を示すブロック図である。移動体１、管理端末２及びサーバ３は、それぞれ図２に示す計算装置４によってハードウェアが構成される。
【００１８】
計算装置４は、いわゆるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算装置４は、バス４４にそれぞれ接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３を備える。さらに、計算装置４は、出力装置４５、入力装置４６、不揮発性ストレージ４７、ネットワークインターフェイス４８を備える。
【００１９】
ＣＰＵ４１は、本実施の形態に係る各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをＲＯＭ４２から読み出してＲＡＭ４３にロードし、実行する。ＲＡＭ４３には、ＣＰＵ４１の演算処理の途中で発生した変数やパラメーター等が一時的に書き込まれ、ＣＰＵ４１によって適宜読み出される。出力装置４５は、例えば、液晶ディスプレイモニタであり、計算装置４で行われる処理の結果等を運用者に表示する画面を出力する。入力装置４６には、例えば、キーボード、マウス等が用いられ、運用者が所定の操作入力、指示を行うことが可能である。なお、出力装置４５、入力装置４６は、装置の構成によっては設けられないこともある。例えば、サーバ３では、出力装置４５、入力装置４６を不要としてよい。
【００２０】
不揮発性ストレージ４７としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリ等が用いられる。この不揮発性ストレージ４７には、ＯＳ（Operating System）、各種のパラメーターの他に、計算装置４を機能させるためのプログラムが記録されている。ＲＯＭ４２、不揮発性ストレージ４７は、ＣＰＵ４１が動作するために必要なプログラムやデータ等を永続的に記録しており、計算装置４によって実行されるプログラムを格納したコンピュータ読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。
【００２１】
ネットワークインターフェイス４８には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等が用いられ、ＮＩＣの端子に接続された通信回線Ｎ等を介して各種のデータを装置間で送受信することが可能である。
【００２２】
＜移動範囲設定システムの処理の概要＞
ここで、移動範囲設定システム１０の詳細な構成例について説明する前に、移動範囲設定システム１０で行われる処理の概要を説明する。
図３は、移動範囲設定システム１０で行われる処理の概要を示すフローチャートである。図３は、運用者が、移動範囲を制限した移動体１の運用を行う場合における処理手順の例を表す。
【００２３】
始めに、運用者が、管理端末２を操作して、移動体１の移動に関する初期設定を行う（Ｓ１）。初期設定とは、例えば、後述する図１０，図１１の画面を通じて移動体１の運用領域や進入禁止と設定された領域（「進入禁止領域」と呼ぶ）を選択する操作である。初期設定の詳細については、後述する。初期設定が行われると、初期設定の内容に合わせて構築された進入判定式が移動体１に保存される。進入判定式とは、例えば、画像（環境情報の一例）及び補助環境データ（補助環境情報の一例）を入力した時に、画像及び環境データが取得された位置で特定された移動体１の移動方向（例えば、前方）にある領域への移動体１の進入判定結果データを得るための式である。本実施の形態で進入判定式は、進入判定条件の一例として用いられる。進入判定条件としては、他にも移動体１が移動可能な領域と、進入可又は禁止とが関連付けて規定されたテーブルにより構成されてもよい。移動体１は、進入判定式の判定結果に基づいて、自律的に移動可能である。
【００２４】
次に、ステップＳ１で設定された初期設定に基づき、管理端末２が、移動体１を運用環境下で試走させる。このとき、移動体１は、初期設定に基づき設定された進入判定式が進入禁止と推測した位置での画像及び補助環境データを収集し（Ｓ２）、管理端末２に対して、進入禁止と推測した自己位置、画像及び補助環境データを送信する。
【００２５】
次に、管理端末２は、移動体１が進入禁止と判定した領域の位置を運用者に提示する。進入禁止と判定される領域としては、例えば、トイレなどのプライベートゾーンに限らない。移動体１が物に衝突することを避けるため、ゴミ箱等の物が置かれている箇所についても進入禁止と判定される領域に該当する。
【００２６】
管理端末２が、移動体１の自己位置、画像及び補助環境データを受信した後、運用者は、管理端末２に提示された領域が、移動体１の運用上進入してよいかを判断し、進入判定式から出力された進入判定結果データを確認する（Ｓ３）。管理端末２は、進入判定結果データを確認した確認結果をサーバ３に送信する。
【００２７】
次に、サーバ３は、管理端末２から収集した、運用者による確認結果と、移動体１が移動した位置で取得した画像及び補助環境データを用いて、進入判定式を学習し、進入判定式を更新する（Ｓ４）。サーバ３は、更新した進入判定式を移動体１及び管理端末２に送信する。次に、管理端末２は、サーバ３によって更新された進入判定式を用いて、移動体１の実運用を行う（Ｓ５）。
【００２８】
そして、移動体１の運用中に、運用者は、進入判定式の再学習が必要か判断する（Ｓ６）。運用者が進入判定式の再学習を必要でないと判断した場合（Ｓ６のＮＯ）、本処理を終了する。
【００２９】
一方、運用者が進入判定式の再学習を必要と判断した場合（Ｓ６のＹＥＳ）、ステップＳ３に戻る。そして、運用中に新たに収集した進入判定結果データ（進入判定結果の一例）、及びその進入判定がなされた位置で取得された画像及び環境データに基づいて、運用者が進入判定結果データを確認し、サーバ３が、管理端末２から受信した進入判定結果データを用いて、進入判定式を再学習する。再学習のタイミングは、日々の移動体１の運用終了後でもよいし、移動体１の運用領域が工事やイベントにより変化した時であってもよい。
【００３０】
本実施の形態に係る移動範囲設定システム１０では、ステップＳ３で運用者が進入判定結果データを確認し、ステップＳ４で確認済みの進入判定式から得た進入判定結果データ（確認結果の一例）、及び修正情報を用いて進入判定式を更新することが可能となる。すなわち、運用者が進入判定を確認したことを修正情報として、進入判定式を更新することが可能となる。このため、初期設定においては、運用者が、細かいパラメータ設定を行う必要がなく、移動体１の移動に関するおおまかな設定を行うだけでよい。以下に、本実施の形態に係る移動範囲設定システム１０を構成する各部の構成例の詳細について図４〜図６を参照して説明し、動作例の詳細について図７〜図９を参照して説明する。また、管理端末２に表示される画面の表示例について図１０〜図１２を参照して説明する。
【００３１】
＜移動体の内部構成例＞
図４は、移動体１の詳細な内部構成例を示すブロック図である。なお、図４では、１台の移動体１が存在する例について示すが、後述するように複数台の移動体１が存在していてもよい。
【００３２】
移動体１は、画像取得部１１１、補助環境データ取得部１１２、移動機構１１３、計算部１０１及び記憶部１０２を有している。
【００３３】
画像取得部１１１は、移動体１に設置され、移動体１が推定した移動体１の現在位置（「自己位置」と呼ぶ）の周囲の環境から環境情報を取得する環境情報取得部の一例として用いられる。環境情報としては、例えば、画像取得部１１１によって取得された、移動体１の周辺の画像が用いられる。このため、画像取得部１１１は、静止画像又は動画像を撮像可能な１台以上のカメラから構成されており、それぞれのカメラは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子を備えている。画像取得部１１１は、移動体１が移動する方向（例えば、前方）に取付けられるが、移動体１の周囲の環境を広い画角で撮像可能であれば取付け位置を任意としてよい。画像取得部１１１により、環境を撮像して得られた画像（デジタル画像データ）は、進入判定部１３１及び自己位置推定部１３２に出力される。
【００３４】
ここで、移動体１に搭載するカメラは、カメラの姿勢が動かないよう、移動体１に固定することが望ましい。しかし、移動体１又は管理端末２が、カメラの姿勢を常に把握する機能を搭載している場合、カメラの姿勢は固定されなくてもよい。
【００３５】
なお、画像取得部１１１が広い範囲の画像を取得するためには、上述したように移動体１が複数のカメラを搭載したり、広角レンズや超広角レンズを備えたカメラを搭載したりすることが望ましい。さらに、移動体１が夜間等の暗所を移動する場合、移動体１は赤外線カメラを搭載することが望ましい。また、移動体１が搭載する複数のカメラは、移動体１の周囲を満遍なく撮像できるような位置に搭載されることが望ましい。さらに、移動体１が搭載する広角レンズや超広角レンズを備えたカメラは、移動体１の最も高い位置、かつ、上向きに搭載されることが望ましい。このように移動体１にカメラを搭載して取得された画像が管理端末２に送られる。管理端末２を操作する運用者は、画像を確認し、移動体１が判定した進入判定結果データを安定して確認することが可能となる。
【００３６】
補助環境データ取得部１１２（環境情報取得部の一例）は、画像と合わせて進入判定式の入力とする補助環境データ（補助環境情報の一例）を移動体１の周囲から取得する。補助環境データは、例えば、移動体１の周囲に発生する音声、移動体１の周囲の照度、及び目的物までの距離のうち、少なくともいずれか一つの情報を含む。ここで、移動体１の周囲に発生する音声は、画像取得部１１１が画像を取得した位置において、移動体１に設置されたマイクロホンが集音する情報である。移動体１の周囲の照度は、画像取得部１１１が画像を取得した位置において、移動体１に設置された照度計が計測した情報である。また、目的物までの距離は、画像取得部１１１が画像を取得した位置において、移動体１に設置された測距計により測距された情報である。
【００３７】
移動機構１１３は、移動体１の移動を実現するための機構及びアクチュエータである。この移動機構１１３は、移動制御部１３４から出力された移動制御信号を入力として、移動体１が進入判定式により自律的に決定した移動経路を追従して移動し、又は、ブレーキ動作による停止を行う。
【００３８】
計算部１０１は、進入判定部１３１、自己位置推定部１３２、地図読取部１３３及び移動制御部１３４を有している。計算部１０１は、図２に示したＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３によって構成される。
【００３９】
なお、移動体１の記憶部１０２（例えば、図２のＲＯＭ４２、不揮発性ストレージ４７）にはプログラムが格納されている。そして、このプログラムが、移動体１のメモリ（図２のＲＡＭ４３等）にロードされ、ＣＰＵ（図２のＣＰＵ４１）によって実行される。これにより、計算部１０１が有する進入判定部１３１、自己位置推定部１３２、地図読取部１３３、移動制御部１３４が具現化する。
【００４０】
進入判定部１３１は、自己位置、及び画像取得部１１１が取得した画像により特定される領域（例えば、移動体１の移動方向にある領域）への移動体１の進入可否を判定した進入判定結果データを得るための進入判定式を求める。この進入判定式には、少なくとも画像が変数として入力され、進入判定結果データが出力される。進入判定部１３１は、画像を進入判定式に入力して得た、移動体１の進入可否を表す進入判定結果データを移動制御部１３４へ出力する。
【００４１】
進入判定結果データを移動制御部１３４へ出力する際、進入判定部１３１は、進入判定結果データと共に、画像取得部１１１から入力した画像を、記憶部１０２の移動体判定結果記憶部１７３に保存する。進入判定部１３１が行う具体的な処理については後述する。
【００４２】
進入判定部１３１は、画像と合わせて、補助環境データを進入判定式の入力とすることで、画像だけを利用する場合と比べて、移動体１が屋内又は屋外のいずれであるかを簡単に判定することができる。例えば、移動体１が音声又は照度の情報を利用することで、移動体１の自己位置が屋外又は屋内のいずれであるかを判定しやすくなる。また、移動体１が距離の情報を利用することで、移動体１が移動する通路の通路幅やホールの奥行きが分かり、進入判定部１３１が的確に進入判定を行なえる。
【００４３】
なお、進入判定部１３１が進入判定式に入力する情報としては、画像取得部１１１が取得した現在の画像の他に、補助環境データ取得部１１２が取得した現在の補助環境データを加えてもよい。この場合、進入判定部１３１は、画像に加えて、補助環境データを進入判定式に入力して得た、移動体１の進入可否の進入判定結果データを移動制御部１３４へ出力する。そして、進入判定結果データを移動制御部１３４へ出力する際、進入判定部１３１は、進入判定結果データと共に、画像取得部１１１から入力した画像、補助環境データ取得部１１２から入力した補助環境データを、移動体判定結果記憶部１７３に保存する。
【００４４】
自己位置推定部１３２は、画像取得部１１１が取得した現在の画像を用いて、移動体１の現在位置を自己位置として推定する。
【００４５】
地図読取部１３３は、事前に管理端末２で進入禁止領域が設定され、記憶部１０２に記憶された地図を移動体地図記憶部１７２から読出し、自己位置推定部１３２が推定した自己位置に基づいて、地図上のどこに移動体１がいるかを判断する。そして、地図読取部１３３は、地図上に事前に設定された進入禁止領域と、地図上の自己位置とを比較して、移動体１の移動方向である、移動体１の前方の領域が進入禁止領域に含まれるか否かを判定し、進入判定結果データを移動制御部１３４に出力する。このように移動体１は、地図読取部１３３を用いることで、進入判定部１３１だけを用いるよりも高精度に進入判定を行うことができる。また、運用者は、移動体１が試走して得た進入判定結果データを確認すればよく（図３のステップＳ３）、地図上に示される様々な場所を選んで進入判定を行う必要がない。このように進入判定結果データが絞り込まれて運用者に提示されるため、運用者が確認する手間を軽減することができる。
【００４６】
移動制御部１３４は、地図に対して事前に進入禁止と設定された領域を回避して移動体１を移動させる制御を行う。そこで、移動制御部１３４は、進入判定部１３１から入力される進入判定結果データと、地図読取部１３３から入力される進入判定結果データのいずれかが、進入禁止の判定である場合に、進入禁止領域を回避する経路を追従して移動体１を移動させる移動制御を実施する。そこで、移動制御部１３４は、更新された進入判定式により進入可と判定された領域に移動体１を進入させる制御を行う。また、移動制御部１３４は、更新された進入判定式により進入禁止と判定された領域を回避して移動体１を移動させる制御を行う。
【００４７】
記憶部１０２は、移動体進入判定式記憶部１７１、移動体地図記憶部１７２、移動体判定結果記憶部１７３を有する。
【００４８】
移動体進入判定式記憶部１７１は、後述する図７に示す初期設定処理、及び図９に示す学習処理によってサーバ３から出力された進入判定式を、サーバ３のサーバ進入判定式記憶部３７３から適宜取得し、記憶する。進入判定式の詳細については後述する。移動体進入判定式記憶部１７１が進入判定式を取得するタイミングは、一例として、移動体１の運用後、再学習を行った後等が挙げられる。
【００４９】
移動体地図記憶部１７２は、事前に管理端末２で設定され、管理端末２が有する管理端末地図記憶部２７２から取得した地図を保存している。移動体地図記憶部１７２に記憶される地図には、移動体１の移動範囲が設定されている。この地図は、移動体１が推定した自己位置との対応関係を結べる地図であればよく、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）で作成された地図でもよいし、フロアマップなど人間が用いる地図でもよい。
【００５０】
日々の環境変化などに関わらず、明らかに常時進入禁止とすべき領域に対しては、初期設定処理において事前に運用者が地図に進入禁止領域を設定することで、地図上の進入禁止領域が移動体１の進入禁止とすればよい。これにより、図３のステップＳ２で移動体１が試走を行う時間と、ステップＳ３で運用者が確認する確認対象を事前に間引くことができ、運用者が進入判定結果データを確認する手間を軽減することが可能となる。なお、移動体地図記憶部１７２が、管理端末２から地図を取得するタイミングは、管理端末２で地図が更新されるタイミングとしてよく、自動的に管理端末２から転送された地図が移動体地図記憶部１７２に記憶される。
【００５１】
移動体判定結果記憶部１７３は、進入判定部１３１が用いた進入判定式に入力され、移動体１が推定した自己位置で取得された画像と、補助環境データと、進入判定式が出力された進入判定結果データとで構成された判定結果データを一時的に記憶する。判定結果データを構成する、画像と、補助環境データと、進入判定結果データとは、時刻同期がとれたセットデータであり、各データが、互いに紐付けられた状態である。移動体判定結果記憶部１７３に一時的に保存された判定結果データは、定期的に、又はサーバ３が学習を行う際に、管理端末２の管理端末判定結果記憶部２７３にコピーされる。
【００５２】
＜管理端末の内部構成例＞
図５は、管理端末２の詳細な内部構成例を示すブロック図である。
管理端末２は、初期進入判定入力部２１１、初期進入判定表示部２１２、地図入力部２１３、進入禁止領域表示部２１４、進入判定表示部２１５、進入判定確認入力部２１６、計算部２０１及び記憶部２０２を有している。
【００５３】
初期進入判定入力部２１１、地図入力部２１３及び進入判定確認入力部２１６は、図２に示した入力装置４６から入力される各種の情報を受け付ける。管理端末２の入力装置４６は、例えば、タッチパネル、キーボード又はマウス等が用いられ、運用者による入力を受付ける。入力装置４６は、例えば、運用者によって入力された進入判定式（進入判定条件の一例）に関する修正情報を受け付けることができる。一方、初期進入判定表示部２１２、進入禁止領域表示部２１４及び進入判定表示部２１５は、図２に示した出力装置４５に対して各種の情報、画面を表示させる。この出力装置４５は、進入判定式及び環境情報を表示可能に出力することができる。
【００５４】
初期進入判定入力部２１１は、運用者が入力装置４６を操作して、初期進入判定表示部２１２の表示内容に基づいて選択した初期進入判定の結果を初期進入判定設定部２３１に入力する。
【００５５】
初期進入判定表示部２１２は、移動体１の移動に関する初期設定の選択画面を表示する出力装置４５等である。初期設定の選択画面は、後述する図１０に示されるような進入禁止領域を設定する画面であってもよいし、後述する図１１に示されるような移動体１の運用領域を設定する画面であってもよい。
【００５６】
地図入力部２１３には、移動体１の移動に際して地図読取部１３３（図４を参照）が参照する地図が入力される。地図入力部２１３によって、地図が管理端末２に取込まれる。地図入力部２１３としては、管理端末２に接続される外部記憶装置に記憶された地図を読取って入力する装置であってもよいし、スキャナのように地図をデジタルデータとして取込む読取装置であってもよい。
【００５７】
進入禁止領域表示部２１４は、地図入力部２１３から入力された地図を表示し、この地図の上に進入禁止領域を表示する。運用者は、進入禁止領域表示部２１４に表示された地図及び進入禁止領域を確認することができる。
【００５８】
進入判定表示部２１５は、管理端末判定結果記憶部２７３に記憶された進入判定結果データ及び画像を管理端末２の出力装置４５に出力して画面に表示させる。このとき、進入判定表示部２１５は、管理端末判定結果記憶部２７３から読出された地図と共に進入判定結果データを出力装置４５に出力して、移動体１を管理するための管理画面に表示させる。進入判定表示部２１５は、例えば、図３のステップＳ３で運用者が進入判定結果データの確認を行えるようにするため、図３のステップＳ２で収集された移動体１が進入禁止と判定した位置を運用者に提示し、運用者の確認を受付ける。管理画面では、進入禁止と判定した位置がどこであるかを運用者が分かる情報が提示される。進入判定表示部２１５は、例えば、後述する図１２に示すように進入禁止と判定し、かつ移動体１が進入しなかった位置を地図上で示し、その位置で撮像された画像も提示することが可能である。運用者は、進入判定表示部２１５に表示された、地図上に進入禁止と判定された位置、及び画像を確認することができる。
【００５９】
また、進入判定表示部２１５は、進入判定確認入力部２１６から修正情報、すなわち進入判定結果データの確認結果を受け付けることにより、修正情報により修正された進入判定式により得られた進入判定結果データを地図と共に管理画面に表示させる。このため、管理端末２を操作する運用者は、入力した確認結果が地図上のどの位置に該当するかを確認しやすくなる。
【００６０】
進入判定確認入力部２１６は、運用者が入力装置４６を操作して、進入判定表示部２１５の表示内容に基づいて進入判定結果データを確認した確認結果を進入判定確認部２３３に入力する。
【００６１】
計算部２０１は、初期進入判定設定部２３１、進入禁止領域設定部２３２、進入判定確認部２３３を有する。計算部２０１は、図２に示したＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３によって構成される。
【００６２】
なお、管理端末２の記憶部２０２（例えば、図２のＲＯＭ４２、不揮発性ストレージ４７）にはプログラムが格納されている。そして、このプログラムが、管理端末２のメモリ（図２のＲＡＭ４３等）にロードされ、ＣＰＵ（図２のＣＰＵ４１）によって実行される。これにより、計算部２０１が有する初期進入判定設定部２３１、進入禁止領域設定部２３２、進入判定確認部２３３が具現化する。
【００６３】
初期進入判定設定部２３１（初期設定部の一例）は、移動体１の運用前に初期進入判定入力部２１１から入力された進入判定結果データに基づいて初期設定した移動範囲を初期進入判定設定結果として管理端末初期進入判定設定結果記憶部２７１に一時保存する。管理端末２の初期進入判定入力部２１１から入力される項目であって、初期進入判定設定部２３１が設定し、又は選択する項目は、少なくとも移動体１の進入を禁止する領域、及び移動体１が運用される運用領域を含む。
【００６４】
管理端末初期進入判定設定結果記憶部２７１に一時保存された移動範囲の初期進入判定設定結果はサーバ３に転送され、サーバ３のサーバ初期進入判定設定結果記憶部３７１に記憶される。
【００６５】
進入禁止領域設定部２３２は、進入禁止領域表示部２１４を確認する運用者によって地図入力部２１３から進入禁止と入力された領域を設定した地図を管理端末地図記憶部２７２に保存する領域設定部の一例として用いられる。進入禁止領域設定部２３２により進入禁止領域が設定された地図は、管理端末地図記憶部２７２を介して、移動体１に転送され、移動体地図記憶部１７２に記憶される。
【００６６】
進入判定確認部２３３は、管理端末判定結果記憶部２７３から入力された進入判定結果データを進入判定表示部２１５に表示する。そして、進入判定確認部２３３は、進入判定表示部２１５を確認する運用者によって進入判定確認入力部２１６から入力された進入判定結果データの確認結果を修正情報として、移動体１が推定した自己位置で取得された画像及び補助環境データと紐付け、確認済みの進入判定結果データとして管理端末確認済み判定結果記憶部２７４に保存する。このため、管理端末確認済み判定結果記憶部２７４には、画像及び補助環境データと、画像及び補助環境データが取得された位置で運用者が入力した修正情報とが紐づけて記憶される。
【００６７】
記憶部２０２は、管理端末初期進入判定設定結果記憶部２７１、管理端末地図記憶部２７２、管理端末判定結果記憶部２７３、管理端末確認済み判定結果記憶部２７４を有する。
【００６８】
管理端末初期進入判定設定結果記憶部２７１は、初期進入判定設定部２３１で設定された初期進入判定設定結果を一時的に保存し、初期進入判定設定結果をサーバ３に転送する。
【００６９】
管理端末地図記憶部２７２は、進入禁止領域設定部２３２により進入禁止領域が設定された地図を保存する。管理端末地図記憶部２７２は、地図が更新されるタイミングで自動的に移動体１に地図を転送する。
【００７０】
管理端末判定結果記憶部２７３は、移動体１の移動体判定結果記憶部１７３から転送された進入判定結果データを一時的に保存する。進入判定結果データは、定期的又は、サーバ３が学習を行う際に進入判定確認部２３３に入力される。
【００７１】
管理端末確認済み判定結果記憶部２７４は、進入判定確認部２３３から出力された確認済み進入判定結果データ（確認結果の一例）を修正情報として一時的に保存する。確認済み進入判定結果データは、定期的、又はサーバ３が学習を行う際に、サーバ３のサーバ確認済み判定結果記憶部３７２にコピーされる。これにより、サーバ確認済み判定結果記憶部３７２に確認済み進入判定結果データが蓄積される。そして、サーバ３は、サーバ確認済み判定結果記憶部３７２に蓄積された確認済み進入判定結果データを使用して学習を行う。
【００７２】
＜サーバの内部構成例＞
図６は、サーバ３の詳細な内部構成例を示すブロック図である。
サーバ３は、計算部３０１と、記憶部３０２とを有している。
【００７３】
計算部３０１は、初期進入判定式出力部３３１、確認済み判定結果読込部３３２、学習前処理部３３３及び進入判定式学習部３３４を有している。計算部３０１は、図２に示したＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３によって構成される。
【００７４】
なお、サーバ３の記憶部３０２（例えば、図２のＲＯＭ４２、不揮発性ストレージ４７）にはプログラムが格納されている。このプログラムが、サーバ３のメモリ（図２のＲＡＭ４３等）にロードされ、ＣＰＵ（図２のＣＰＵ４１）によって実行される。これにより、計算部３０１が有する初期進入判定式出力部３３１、確認済み判定結果読込部３３２、学習前処理部３３３、進入判定式学習部３３４とが具現化する。
【００７５】
初期進入判定式出力部３３１（進入判定条件設定部の一例）は、初期進入判定設定部２３１により初期設定される移動範囲を示す初期進入判定設定結果に基づいて設定した初期の進入判定式をサーバ進入判定式記憶部３７３に記憶する。初期進入判定に合わせた進入判定式は、図４に示したように、サーバ進入判定式記憶部３７３から移動体１の移動体進入判定式記憶部１７１に転送される。
ここで、初期進入判定式出力部３３１は、管理端末２の初期進入判定設定部２３１で設定された初期進入判定設定結果をサーバ初期進入判定設定結果記憶部３７１経由で入力とする。移動範囲設定システム１０を開発するシステム開発者又は運用者は、事前に確認済み進入判定結果データを収集しておく。そして、システム開発者又は運用者は、後述する図１０に示される進入禁止領域を示すラベルや、図１１に示される進入禁止領域がどこの運用領域に属するかを示すラベルを確認済み進入判定結果データに設定しておく。ラベルが設定された確認済み進入判定結果データは、事前にサーバ確認済み判定結果記憶部３７２に蓄積される。
【００７６】
次に、初期進入判定式出力部３３１は、サーバ確認済み判定結果記憶部３７２に蓄積された確認済み進入判定結果データのうち、初期進入判定設定で選択されたラベル属性のある確認済み進入判定結果データを学習データとして、学習処理を行い、初期進入判定式を生成する。また、デフォルトの初期進入判定設定結果や、頻繁に選択される初期進入判定設定結果に対する進入判定式については、事前に学習済みのものをサーバ進入判定式記憶部３７３に登録しておく。なお、初期進入判定式出力部３３１は、事前にサーバ進入判定式記憶部３７３から読出した進入判定式を、初期進入判定式として出力してもよい。
【００７７】
ここで、確認済み判定結果読込部３３２、学習前処理部３３３によって事前に行われる学習処理、進入判定式学習部３３４によって行われる再学習処理の例を説明する。
始めに、事前に行われる学習処理について説明する。
確認済み判定結果読込部３３２は、管理端末２を操作する運用者が確認した確認済み進入判定結果データをサーバ確認済み判定結果記憶部３７２から読込む。
【００７８】
次に、学習前処理部３３３は、進入判定式の判定精度を向上させるために、確認済み進入判定結果データのバリエーションを増やす学習前処理を行う。学習前処理部３３３は、例えば、画像に対しては、コントラスト調整やガンマ変換や反転や拡大縮小処理を行い、補助環境データに対しては、ガウス分布に基づくノイズ付加を行うことで、データのバリエーションを増やす。なお、学習前処理部３３３が、画像及び補助環境データを変換しても、対応する進入可否判定結果は変化させない。
【００７９】
ここで、進入判定式は、画像及び補助環境データを入力として、それらのデータが取得された位置前方への移動体１の進入が可能か否か表す進入判定結果データを出力する式である。進入判定式の一例として次式（１）がある。
ｕ＝Ｗｘ＋ｂ  ・・・  （１）
【００８０】
式（１）において、ｕは、進入判定結果データを表すスカラーであり、「０」又は「１」のどちらかの値をとる。ｕが「０」であれば進入禁止、「１」であれば進入可能を意味する。また、Ｗはｘの重み係数行列である。ｘは、画像及び補助環境データを連結させたベクトルであり、以下の説明では「環境データ」と呼ぶ。そして、ｂは、シフト量を表す係数である。
【００８１】
本実施形態における学習処理は、環境データｘが入力された際に出力される判定結果ｕが、より的確な判定結果を出力できるように、係数行列Ｗとシフト量ｂを調整する処理である。学習の結果、移動体１の進入判定部１３１は、式（１）における学習済みの係数行列Ｗとシフト量ｂを用いた進入判定式により、環境データｘに示される移動体１の前方の領域に対して、進入可能か否かを判定できる。
【００８２】
そこで、進入判定式学習部３３４は、入力装置４６が受け付けた修正情報を用いてサーバ進入判定式記憶部３７３に記憶された進入判定式の更新を含む学習を行うことで、進入判定結果データに従って移動が制御される移動体１の移動範囲を設定する。このため、進入判定式学習部３３４は、移動体１が画像及び補助環境データを入力として進入判定式から得た進入判定結果データに対して、管理端末２の進入判定確認入力部２１６を通じて確認された確認結果に基づいて進入判定式を更新する。以下に、進入判定式学習部３３４で行われる進入判定式の再学習処理を説明する。
【００８３】
再学習処理に際して、進入判定式学習部３３４は、確認済み進入判定結果データ群のうち、ランダムにいくつかのデータを取り出す。
次に、進入判定式学習部３３４は、係数行列Ｗの初期値と、シフト量ｂの初期値を代入した式（１）に対して各データのそれぞれの環境データｘを入力し、式（１）で算出したｕと実際の確認結果ｕ’の誤差ｅを計算し、誤差ｅの合計値Ｅを算出する。そして、進入判定式学習部３３４は、誤差の合計値Ｅがより小さくなるように係数行列Ｗとシフト量ｂを微小変化させる。ここでの係数行列Ｗとシフト量ｂの微小変化のさせ方としては、例えば勾配降下法などが利用できる。確認済み進入判定結果データ群の全てに対して係数行列Ｗとシフト量ｂの微小変化が行われる。
【００８４】
進入判定式学習部３３４が以上の手順を繰り返すことで、誤差の合計値Ｅは次第に小さくなっていき、学習終了条件を満たすまで、進入判定式が更新され続ける。学習終了条件としては、例えば、確認済み進入判定結果データ群に対する学習処理の一サイクルを一定回数に達するまで行うなどがある。学習済みの係数行列Ｗ、シフト量ｂを含む進入判定式は、サーバ進入判定式記憶部３７３に格納される。こうして得られた進入判定式によって出力される進入判定結果データｕが、移動体１がいる位置で取得された環境データｘに対する最適な進入判定結果データとみなされる。
【００８５】
そして、進入判定式学習部３３４は、運用者によって確認された確認済み進入判定結果データを用いて再学習処理を行うことで、運用者による進入判定確認を反映した進入判定式へと更新することができる。
【００８６】
このように進入判定式の初期設定において、運用者は、細かいパラメータ設定を行う必要がなく、移動体１の移動に関する大まかな設定を行うだけでよい。その後、図３に示したステップＳ２における移動体１の試走、及びステップＳ３の運用者による確認を行うことで、運用者の確認結果を反映した的確な進入判定結果データを用いて、適切な進入判定式に更新することが可能となる。
【００８７】
記憶部３０２は、サーバ初期進入判定設定結果記憶部３７１、サーバ確認済み判定結果記憶部３７２、サーバ進入判定式記憶部３７３を有している。
【００８８】
サーバ初期進入判定設定結果記憶部３７１には、管理端末２が設定した初期進入判定設定結果が一時保存される。初期進入判定設定結果は、初期進入判定式出力部３３１に適宜入力される。
【００８９】
サーバ確認済み判定結果記憶部３７２は、管理端末２を操作する運用者が確認した確認済み進入判定結果データを蓄積する。蓄積された確認済み進入判定結果データは、計算部３０１が再学習処理を行う際に、確認済み判定結果読込部３３２に入力される。
【００９０】
サーバ進入判定式記憶部３７３は、初期進入判定式出力部３３１から出力された進入判定式、及び進入判定式学習部３３４から出力された学習済み進入判定式が保存される。これらの進入判定式は、移動体１の運用前などのタイミングで適宜、移動体１に転送される。なお、初期進入判定設定でデフォルトの進入判定式や、頻繁に使用される初期進入判定設定結果に対応する進入判定式などがサーバ進入判定式記憶部３７３に蓄積されてもよい。
【００９１】
＜初期設定処理＞
図７は、移動範囲設定システム１０で行われる初期設定処理（図３のステップＳ１）の詳細手順の例を示すフローチャートである。適宜、図５及び図６を参照して説明する。
【００９２】
始めに、初期進入判定表示部２１２は、移動体１の移動に関する初期進入判定設定を表示する（Ｓ１１）。
【００９３】
運用者は、表示された初期進入判定設定を確認し、初期進入判定入力部２１１を通じて初期進入判定設定を入力する（Ｓ１２）。このとき、運用者は、移動体１の運用に合わせて、移動体１の禁止領域又は運用領域を選択する。初期進入判定設定部２３１は、入力された初期進入判定設定を、初期進入判定設定結果として設定する（Ｓ１３）。
【００９４】
次に、初期進入判定設定部２３１は、設定した初期進入判定設定結果を管理端末初期進入判定設定結果記憶部２７１に一時保存する。同時に、管理端末初期進入判定設定結果記憶部２７１は、一時保存した初期進入判定設定結果を、サーバ初期進入判定設定結果記憶部３７１に転送する（Ｓ１４）。
【００９５】
次に、サーバ３の初期進入判定式出力部３３１は、管理端末２からサーバ初期進入判定設定結果記憶部３７１に転送された初期進入判定設定結果に応じた進入判定式を出力し（Ｓ１５）、サーバ進入判定式記憶部３７３に一時保存する。同時に、サーバ進入判定式記憶部３７３は、一時保存した進入判定式を移動体１の移動体進入判定式記憶部１７１に転送する（Ｓ１６）。
【００９６】
次に、管理端末２の地図入力部２１３は、地図を入力する（Ｓ１７）。管理端末２の進入禁止領域設定部２３２は、ステップＳ１７で入力された地図上に進入禁止領域を設定する（Ｓ１８）。進入禁止領域が設定された地図は、進入禁止領域表示部２１４に表示され、運用者によって確認される。
【００９７】
次に、進入禁止領域設定部２３２は、進入禁止領域が設定された地図を管理端末地図記憶部２７２に一時保存する。同時に、管理端末地図記憶部２７２は、一時保存した進入禁止領域が設定された地図を、移動体１の移動体地図記憶部１７２に転送する（Ｓ１９）。移動体地図記憶部１７２は、進入禁止領域が設定済みの地図を保存する。そして、本処理を終了する。
【００９８】
以上のように、初期設定において、運用者が行う作業は、ステップＳ１２で初期判定設定に関する移動体１の禁止領域又は運用領域を選択する処理と、ステップＳ１８で地図上に進入禁止領域を設定する処理だけである。一方で、従来は、移動体１が移動する可能性のある全ての領域及び領域内の物体に関して、走行方向、幅、車線跨ぎの可否などの移動条件に関するパラメータを通常時と緩和時のそれぞれで設定しておく方法が用いられていた。このため、本実施の形態に係る方法は、従来行われていた方法よりも、運用者の手間が少なくなる。
【００９９】
＜移動処理＞
図８は、移動範囲設定システム１０で行われる移動体１の移動処理（図３のステップＳ２、Ｓ５）の詳細手順の例を示すフローチャートである。適宜、図４を参照して説明する。
【０１００】
始めに、移動体１の画像取得部１１１は、移動体１の周囲を撮像した画像を取得し（Ｓ２１）、補助環境データ取得部１１２は、移動体１の周囲から補助環境データを取得する（Ｓ２２）。次に、進入判定部１３１は、画像及び補助環境データを進入判定式に入力して進入判定を行い、進入判定結果データを移動制御部１３４に出力する（Ｓ２３）。
【０１０１】
次に、自己位置推定部１３２は、移動制御部１３４の制御により進入判定結果データに基づいて移動した移動体１の自己位置を推定する（Ｓ２４）。次に、地図読取部１３３は、ステップＳ２４で推定された自己位置と、地図に設定された進入禁止領域の位置関係とに基づいて、移動体１の前方の領域が進入禁止領域か否かを判定する（Ｓ２５）。次に、ステップＳ２３で出力された進入判定結果データを移動体判定結果記憶部１７３に保存する（Ｓ２６）。
【０１０２】
次に、ステップＳ２３で進入判定部１３１から出力された進入判定結果データと、ステップＳ２５の地図読取部１３３から出力された進入判定結果データのいずれもが、移動体１の前方の領域を進入可能と判定されたか否かをチェックする（Ｓ２７）。
【０１０３】
２種類の進入判定結果データのうち、いずれもが進入可能と判定されていない場合（Ｓ２７のＮＯ）、移動体１が進入禁止と判定された領域に進入しないようにするため、移動制御部１３４が移動体１の回避行動をとるための制御を行う（Ｓ２８）。この制御により、移動体１が進入禁止と判定された領域に進入する行動が回避される。その後、ステップＳ２１に戻って、移動体１は処理を繰り返す。
【０１０４】
一方、２種類の進入判定結果データがいずれもが進入可能と判定された場合（Ｓ２７のＹＥＳ）、自己位置推定部１３２は、移動体１の移動を終了するための移動終了条件を満たしているか否かをチェックする（Ｓ２９）。移動終了条件を満たしている場合（Ｓ２９のＹＥＳ）、移動体１の移動を終了する。
【０１０５】
移動終了条件を満たしていない場合（Ｓ２９のＮＯ）、移動制御部１３４は、移動体１の移動を実行する（Ｓ３０）。その後、ステップＳ２１に戻って、処理を繰り返す。
【０１０６】
以上のように、移動体１は、進入判定式と、地図とに基づいて進入判定を行う。そして、移動体１は、進入禁止と判定した場合、ステップＳ２８に示したように自律的に回避行動を実行し、進入禁止領域を回避して移動する。
【０１０７】
＜進入判定式の学習処理＞
図９は、移動範囲設定システム１０で行われる進入判定式の学習処理（図３のステップＳ４）の詳細手順の例を示すフローチャートである。適宜、図４及び図５及び図６を参照して説明する。
【０１０８】
始めに、確認済み判定結果読込部３３２は、サーバ確認済み判定結果記憶部３７２から確認済み進入判定結果データを読込み（Ｓ３１）、読込んだ確認済み進入判定結果データを学習前処理部３３３に出力する。
【０１０９】
次に、学習前処理部３３３は、入力した確認済み進入判定結果データに対する学習前処理を行い、確認済み進入判定結果データのバリエーションを増やす（Ｓ３２）。そして、学習前処理部３３３は、バリエーションを増やした確認済み進入判定結果データを、進入判定式学習部３３４に出力する。
【０１１０】
次に、進入判定式学習部３３４は、入力した確認済み進入判定結果データを用いて、進入判定式を学習する（Ｓ３３）。そして、進入判定式学習部３３４は、ステップＳ３３で学習した学習済み進入判定式を、サーバ進入判定式記憶部３７３に保存する（Ｓ３４）。サーバ進入判定式記憶部３７３に保存された学習済み進入判定式は、移動体１の移動体進入判定式記憶部１７１に送信され、かつ管理端末２の管理端末判定結果記憶部２７３に送信され、各記憶部で保存される。
【０１１１】
以上のように、図３のステップＳ３で運用者によって進入判定結果データが確認された確認済み進入判定結果データを反映するように進入判定式の学習処理が行われる。移動体１は、学習処理が行われた進入判定式を用いることで、移動する領域が進入禁止であるか否かを正確に判定し、進入禁止領域を回避して移動できる。
【０１１２】
＜画面の表示例＞
次に、管理端末２に表示される画面の表示例について、図１０〜図１２を参照して説明する。
図１０は、進入禁止領域設定画面５０の表示例を示す説明図である。進入禁止領域設定画面５０は、初期進入判定表示部２１２によって管理端末２の出力装置４５に表示される画面の一例である。
【０１１３】
運用者は、様々な領域を事前に進入禁止領域として設定することができる。進入禁止領域としては、例えば、トイレ、ビル出入口の他、スタッフゲート又はパイロンで区切られた領域等がある。運用者が、トイレのチェックボックスにチェックを入力すると、移動体１はトイレに進入しないように移動する制御が行われる。「すべて」のチェックボックスにチェックが入力されると、複数のチェックボックスがまとめてチェックされる。
【０１１４】
図１１は、運用領域設定画面５１の表示例を示す説明図である。運用領域設定画面５１は、初期進入判定表示部２１２によって管理端末２の出力装置４５に表示される画面の一例である。
【０１１５】
運用者は、移動体１を運用する領域を事前に運用領域として設定することができる。運用領域としては、例えば、オフィスビル、ショッピングモール、空港、駅等がある。運用者が、オフィスビルのチェックボックスにチェックを入力すると、移動体１はオフィスビル内だけを移動する制御が行われる。「すべて」のチェックボックスにチェックが入力されると、複数のチェックボックスがまとめてチェックされる。
【０１１６】
図１２は、進入判定確認画面５２の表示例を示す説明図である。進入判定確認画面５２は、進入判定表示部２１５によって管理端末２の出力装置４５に表示される画面の一例である。
【０１１７】
運用者は、進入判定確認部２３３によって判定された進入判定式の確認結果を修正することができる。例えば、進入判定確認画面５２の上側には、マップ５２ａが表示される。マップ５２ａには、移動体１の移動可能領域５２ｂが実線で表され、進入判定式で判定された複数の領域５２ｃが破線で表される。進入判定式で判定された領域５２ｃのうち、領域Ａは、進入可と判定され（図中に「ＯＫ！」と表示）、領域Ｂ，Ｃは、進入禁止と判定されたとする（図中に「ＮＧ！」と表示）。
【０１１８】
また、進入判定確認画面５２の下側には、移動体１の画像取得部１１１が各領域を前方に見て取得した画像が表示される画像表示領域５２ｄが設けられる。画像表示領域５２ｄには、領域名称と、領域名称に対応付けて移動体１が移動可能領域５２ｂから取得した画像が表示される。例えば、領域Ａには、移動体１が領域Ａから取得した画像Ａが表示される。同様に、領域Ｂには、移動体１が領域Ｂから取得した画像Ｂが表示され、領域Ｃには、移動体１が領域Ｃから取得した画像Ｃが表示される。
【０１１９】
運用者は、進入判定確認画面５２に表示された内容に基づいて、進入判定の確認結果を判定する。そして、運用者は、進入判定が誤っている場合には、マップ５２ａに表示された進入判定式で判定された領域５２ｃをタップする操作を行う。これにより、領域５２ｃを正しい進入判定結果に修正することができる。例えば、進入禁止とすべき領域５２ｃが進入可と判定された場合には、この領域５２ｃを進入禁止に修正することができる。逆に、進入可とすべき領域５２ｃが進入禁止と判定された場合には、この領域５２ｃを進入可に修正することができる。
【０１２０】
以上説明した第１の実施の形態に係る移動範囲設定システム１０では、移動体１の移動先で取得された環境情報に基づいて、進入判定式により進入可否が判定された領域が管理端末２に表示される。管理端末２を操作する運用者は、進入可否が判定された領域を確認し、進入可否の判定を確認する。例えば、進入禁止と判定すべき領域が、進入可と判定されていた場合、運用者は、この領域を進入禁止に変更して設定する。移動体１は、進入禁止と設定された領域に対して、進入を回避するよう自律的に移動することが可能となる。
【０１２１】
また、運用者は、進入判定式によって進入禁止と判定された領域の判定を確認すればよい。例えば、工事等によりパイロンで仕切られた場所が日によって変わることがある。このような場合であっても、従来のように、運用者自身が進入禁止の領域を探したり、資料を検索したりする必要が無く、運用者による進入禁止の設定作業が軽減される。また、移動体１は、自律的に移動することが可能であるため、誤って進入禁止と設定された領域に進入することがない。
【０１２２】
また、運用者は、管理端末２に表示された画像を通じて、どのような場所が進入禁止と判定されたかを現地に行かなくても確認することができる。このため、運用者は、進入禁止の判定を正確に行うことが可能となる。
【０１２３】
また、移動体１が運用される目的に応じて進入禁止とする領域を変えることが容易である。例えば、移動体１が、来館者を案内することを目的として運用されるのであれば、進入禁止とする領域をトイレとすることができる。一方で、移動体１が、床面を掃除することを目的として運用されるのであれば、進入禁止とする領域からトイレを外すことができる。このように移動体１の目的に応じて移動体１の移動可能な範囲を変更することで移動体１の適切な運用を図ることができる。
【０１２４】
［第２の実施の形態］
なお、上述した実施の形態では、１台の移動体１が存在する場合における移動範囲設定システム１０の構成例について説明したが、複数台かつ複数種類の移動体が存在してもよい。
図１３は、複数台かつ複数種類の移動体が存在する場合における移動範囲設定システム１０Ａの全体構成例を示す概要図である。
【０１２５】
移動範囲設定システム１０Ａは、種類の異なる複数の移動体１，１Ａ，１Ｂを備える。例えば、移動体１Ａは、人型の案内ロボットであり、移動体１Ｂは、空中を浮遊するドローンである。移動体１，１Ａ，１Ｂは、それぞれ管理端末２に接続される。そして、管理端末２は、複数の移動体１，１Ａ，１Ｂが収集した進入判定結果データを収集する。そして、運用者は収集された進入判定結果データを確認し、確認済み進入判定結果データをサーバ３に蓄積する。
【０１２６】
また、管理端末２とサーバ３とが接続されている。サーバ３は、確認済み進入判定結果データに基づいて学習を行う。その後、サーバ３にて学習された進入判定式が移動体１，１Ａ，１Ｂに送信され、移動体１，１Ａ，１Ｂがそれぞれ自律的に移動可能である。
【０１２７】
以上説明した第２の実施の形態に係る移動範囲設定システム１０Ａにおいても、移動体１，１Ａ，１Ｂの移動に関する簡単な設定を行うだけで、移動体１が的確に進入判定が可能となる移動体１の移動範囲を設定することができる。このように、それぞれの移動体１，１Ａ，１Ｂに対して細かいパラメータの設定を行わなくてもよく、移動体１，１Ａ，１Ｂに対する運用負荷を低減することができる。
【０１２８】
［変形例］
上述した各実施の形態では、移動体１、管理端末２及びサーバ３で機能を分けて構成したが、各装置の機能の切り分けは任意である。例えば、移動体１が移動しながら学習処理を行ってもよいし、サーバ３の機能を有する管理端末２を設けてもよい。
【０１２９】
また、移動体１の周辺から取得される画像及び補助環境データは、移動体１に設けられた画像取得部１１１及び補助環境データ取得部１１２が取得するだけでなく、移動体１が移動する領域に設けられた監視カメラやマイクロホン等が取得したデータを用いてもよい。
【０１３０】
なお、本発明は上述した各実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した各実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１…移動体、２…管理端末、３…サーバ、１０…移動範囲設定システム、１１…管理区域、１２…移動範囲、１３…進入禁止範囲、１１１…画像取得部、１１２…補助環境データ取得部、１３１…進入判定部、１３２…自己位置推定部、１３３…地図読取部、１３４…移動制御部、２３１…初期進入判定設定部、２３２…進入禁止領域設定部、２３３…進入判定確認部、３３４…進入判定式学習部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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