(57)【要約】【課題】施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体が、短時間で円滑にエレベータの籠室から退出できるようにする。【解決手段】自律移動体は、エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに自機が到達したことを判定する判定部と、判定部が待合エリアに自機が到達したと判定した場合に、行先のフロアでの籠室からの退出方向に基づいて自機の向きを調整する向き調整部と、籠室が到着したら、向き調整部で調整された向きを維持して籠室へ進入する移動制御部とを備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体であって、
前記エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに自機が到達したことを判定する判定部と、
前記判定部が前記待合エリアに自機が到達したと判定した場合に、行先のフロアでの前記籠室からの退出方向に基づいて自機の向きを調整する向き調整部と、
前記籠室が到着したら、前記向き調整部で調整された向きを維持して前記籠室へ進入する移動制御部と
を備える自律移動体。
【請求項２】
前記向き調整部は、前記退出方向が自機の前方となるように、旋回して自機の向きを調整する請求項１に記載の自律移動体。
【請求項３】
前記向き調整部は、自機に設けられた環境センサの配置に基づいて、旋回して自機の向きを調整する請求項１または２に記載の自律移動体。
【請求項４】
前記向き調整部は、自機に設けられた表示パネルの配置に基づいて、旋回して自機の向きを調整する請求項１から３のいずれか１項に記載の自律移動体。
【請求項５】
前記向き調整部は、自機の筐体形状に基づいて、旋回して自機の向きを調整する請求項１から４のいずれか１項に記載の自律移動体。
【請求項６】
前記移動制御部は、前記籠室へ進入した後は、自機の後方が前記籠室の壁面と対向する位置を目的地と定めて移動する請求項１から５のいずれか１項に記載の自律移動体。
【請求項７】
前記籠室が扉に対して非対称空間である場合には、前記移動制御部は、前記籠室へ進入した後は、前記扉に対してスペースが広い側に目的地を定めて移動する請求項１から６のいずれか１項に記載の自律移動体。
【請求項８】
前記移動制御部は、前記籠室へ進入した後は、環境情報を取得するために自機に設けられたカメラが予め設定された基準範囲よりも広い範囲を撮像できる位置を目的地と定めて移動する請求項１から７のいずれか１項に記載の自律移動体。
【請求項９】
前記向き調整部は、自機の周囲に対して予め定められた範囲の内側に障害物が検知された場合には、自機の向きを調整しない請求項１から８のいずれか１項に記載の自律移動体。
【請求項１０】
施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体の制御プログラムであって、
前記エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに前記自律移動体が到達したことを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記待合エリアに前記自律移動体が到達したと判定された場合に、行先のフロアでの前記籠室からの退出方向に基づいて前記自律移動体の向きを調整する向き調整ステップと、
前記籠室が到着したら、前記向き調整ステップで調整された向きを維持して前記籠室へ進入する進入ステップと
をコンピュータに実行させる自律移動体の制御プログラム。
【請求項１１】
施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体の制御方法であって、
前記エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに前記自律移動体が到達したことを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記待合エリアに前記自律移動体が到達したと判定された場合に、行先のフロアでの前記籠室からの退出方向に基づいて前記自律移動体の向きを調整する向き調整ステップと、
前記籠室が到着したら、前記向き調整ステップで調整された向きを維持して前記籠室へ進入する進入ステップと
を有する自律移動体の制御方法。
【請求項１２】
施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体を遠隔地から制御するシステムサーバであって、
前記自律移動体から受信する前記自律移動体の環境センサ情報に基づいて、前記エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに前記自律移動体が到達したことを判定する判定部と、
前記判定部が前記待合エリアに前記自律移動体が到達したと判定した場合に、行先のフロアでの前記籠室からの退出方向に基づいて前記自律移動体の向きを調整させる調整指示を前記自律移動体へ送信する調整指示部と、
前記籠室が到着したら、前記調整指示部からの指示により調整された向きを維持して前記籠室へ進入させる移動指示を前記自律移動体へ送信する移動指示部と
を備えるシステムサーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動体、自律移動体の制御プログラム、自律移動体の制御方法および自律移動体を遠隔地から制御するシステムサーバに関する。
【背景技術】
【０００２】
施設に設置されたエレベータを利用して、フロア間を自律的に往来する搬送ロボットが知られるようになってきた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第９０２６３０１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自律移動体が人も乗り降りするエレベータを利用して目的のフロアまで移動する場合において、籠室が移動先のフロアに到着したときの待機姿勢によっては、短い時間で円滑に籠室から退出することが難しい場合がある。一方で、籠室が上下する間に自律移動体が狭い籠室内で動作することも望ましくない。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、短時間で円滑にエレベータの籠室から退出できる自律移動体等を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様における自律移動体は、施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体であって、エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに自機が到達したことを判定する判定部と、判定部が待合エリアに自機が到達したと判定した場合に、行先のフロアでの籠室からの退出方向に基づいて自機の向きを調整する向き調整部と、籠室が到着したら、向き調整部で調整された向きを維持して籠室へ進入する移動制御部とを備える。このように構成された自律移動体は、エレベータの籠室へ搭乗する前に、行先のフロアでの退出方向に相応しい向きに調整するので、籠室が行先フロアに到着すれば、短時間で円滑に退出できる。
【０００７】
上記の自律移動体において向き調整部は、退出方向が自機の前方となるように、あるいは、自機に設けられた環境センサの配置に基づいて、あるいは、自機に設けられた表示パネルの配置に基づいて、あるいは、自機の筐体形状に基づいて、の少なくとも一つを基準として旋回することにより自機の向きを調整することができる。このような基準に従って向きを調整すれば、自律移動体は、より円滑に籠室から退出できる。
【０００８】
また、上記の自律移動体において移動制御部は、籠室へ進入した後は、自機の後方が籠室の壁面と対向する位置を目的地と定めて移動すると良い。自律移動体が壁面を背にして待機すれば、乗り降りする人の邪魔になることが少ない。
【０００９】
また、籠室が扉に対して非対称空間である場合には、移動制御部は、籠室へ進入した後は、扉に対してスペースが広い側に目的地を定めて移動しても良い。自律移動体がこのように広いスペース側で待機すれば、乗り合わせる人に与える圧迫感を軽減することができる。
【００１０】
また、移動制御部は、籠室へ進入した後は、環境情報を取得するために自機に設けられたカメラが予め設定された基準範囲よりも広い範囲を撮像できる位置を目的地と定めて移動しても良い。より広い範囲を撮像できれば、籠室内の様子をより的確に把握することができるので、適切な退出行動を実行することができる。
【００１１】
なお、向き調整部は、自機の周囲に対して予め定められた範囲の内側に障害物が検知された場合には、自機の向きを調整しないようにしても良い。このように構成すれば、自律移動体と共に籠室の到着を待つ人とぶつかるおそれがない。
【００１２】
本発明の第２の態様における自律移動体の制御プログラムは、施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体の制御プログラムであって、エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに自律移動体が到達したことを判定する判定ステップと、判定ステップで待合エリアに自律移動体が到達したと判定された場合に、行先のフロアでの籠室からの退出方向に基づいて自律移動体の向きを調整する向き調整ステップと、籠室が到着したら、向き調整ステップで調整された向きを維持して籠室へ進入する進入ステップとをコンピュータに実行させる。
【００１３】
本発明の第３の態様における自律移動体の制御方法は、施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体の制御方法であって、エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに自律移動体が到達したことを判定する判定ステップと、判定ステップで待合エリアに自律移動体が到達したと判定された場合に、行先のフロアでの籠室からの退出方向に基づいて自律移動体の向きを調整する向き調整ステップと、籠室が到着したら、向き調整ステップで調整された向きを維持して籠室へ進入する進入ステップとを有する。
【００１４】
本発明の第４の態様におけるシステムサーバは、施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来する自律移動体を遠隔地から制御するシステムサーバであって、自律移動体から受信する自律移動体の環境センサ情報に基づいて、エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアの待合エリアに自律移動体が到達したことを判定する判定部と、判定部が待合エリアに自律移動体が到達したと判定した場合に、行先のフロアでの籠室からの退出方向に基づいて自律移動体の向きを調整させる調整指示を自律移動体へ送信する調整指示部と、籠室が到着したら、調整指示部からの指示により調整された向きを維持して籠室へ進入させる移動指示を自律移動体へ送信する移動指示部とを備える。このような、第２、第３、第４の態様においても、制御対象である自律移動体を、短時間で円滑にエレベータの籠室から退出させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、短時間で円滑にエレベータの籠室から退出できる自律移動体等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る移動ロボットの外観斜視図である。
【図２】移動ロボットの制御ブロック図である。
【図３】移動ロボットがエレベータの待合エリアへ向かう様子を示す図である。
【図４】移動ロボットがエレベータの待合エリアへ到達した様子を示す図である。
【図５】移動ロボットが旋回する様子を示す図である。
【図６】移動ロボットが向きを整えた様子を示す図である。
【図７】移動ロボットがエレベータの籠室へ進入する様子を示す図である。
【図８】籠室内での第１の待機位置を説明する図である。
【図９】籠室内での第２の待機位置を説明する図である。
【図１０】籠室内での第３の待機位置を説明する図である。
【図１１】移動ロボットの移動に関する処理フローを示すフロー図である。
【図１２】他の実施形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る移動ロボット１００の外観斜視図である。移動ロボット１００は、自律的に移動することができる自律移動体の一例である。移動ロボット１００は、施設に設置されたエレベータを利用してフロア間を自律的に往来することができる。移動ロボット１００は、大きく分けて台車部１１０と本体部１２０によって構成される。
【００１９】
台車部１１０は、矩形形状のカバー内に、それぞれが走行面に接地する２つの駆動輪１１１と２つのキャスター１１２を支持している。２つの駆動輪１１１は、互いに回転軸芯が一致するように配設されている。それぞれの駆動輪１１１は、不図示のモータによって独立して回転駆動される。キャスター１１２は、従動輪であり、台車部１１０から鉛直方向に延びる旋回軸が車輪の回転軸から離れて車輪を軸支するように設けられており、台車部１１０の移動方向に倣うように追従する。
【００２０】
移動ロボット１００は、例えば、２つの駆動輪１１１が同じ方向に同じ回転速度で回転されれば直進し、逆方向に同じ回転速度で回転されれば台車部１１０の２つの駆動輪１１１のほぼ中央を通る鉛直軸周りに旋回する。すなわち、移動ロボット１００は、２つの駆動輪１１１の回転方向、回転速度がそれぞれ制御されることにより、任意の方向へ並進、旋回することができる。
【００２１】
本体部１２０は、主に、台車部１１０の上部に搭載された筐体部１２１と、筐体部１２１の上面部に設置された表示パネル１２２を備える。筐体部１２１は、直方体形状を成し、その内部には、搬送物を収容するための棚や、後述する制御部等を収容した制御ユニットが収められている。表示パネル１４１は、例えば液晶パネルであり、キャラクターの顔をイラストで表示したり、移動ロボット１００に関する情報をテキストやアイコンで呈示したりする。表示パネル１４１にキャラクターの顔を表示すれば、表示パネル１４１が擬似的な顔部であるかの印象を周囲の観察者に与えることができる。また、表示パネル１４１は、表示面にタッチパネルを有し、ユーザからの指示入力を受け付けることができる。
【００２２】
筐体部１２１の上部であって表示パネル１２２の表示面の下部あたりには、ステレオカメラ１３１が設置されている。ステレオカメラ１３１は、同じ画角を有する２つのカメラユニットが互いに水平方向に離間して配置された構成を有し、それぞれのカメラユニットで撮像された画像を画像データとして出力する。筐体部１２１の下部には、それぞれの筐体面に、水平方向へ向けられた超音波センサ１３２が設置されている。移動ロボット１００は、ステレオカメラ１３１が出力する画像データや、超音波センサ１３２が出力する検出信号を解析することにより、周囲の障害物を認識したり、自機の位置を同定したりする。
【００２３】
移動ロボット１００は、図示するように、ステレオカメラ１３１が設置されている側を自機の前方とする。すなわち、通常の移動時においては矢印で示すように、自機の前方が進行方向となる。
【００２４】
なお、自機の前方をどのように規定するかについては、様々考え方を採用することができる。例えば、周辺環境を認識するための環境センサがどのように配置されているかに基づいて前方を規定することができる。具体的には、認識能力が高いセンサが配置されていたり、多くのセンサが配置されていたりする筐体面側を前方とすることができる。このように前方を規定すれば、移動ロボットは、周辺環境をより的確に認識しながら移動することができる。本実施形態における移動ロボット１００も、ステレオカメラ１３１が設置されている筐体面側を前方としている。
【００２５】
あるいは、表示パネルがどのように配置されているかに基づいて前方を規定することができる。表示パネルがキャラクターの顔などを表示すれば、周囲の人は、表示パネル面が移動ロボットの前方であることを自然に認識する。そこで、表示パネルの表示面側を前方とすれば、周囲の人にとって違和感が少ない。本実施形態における移動ロボット１００も、表示パネル１２２の表示面側を前方としている。
【００２６】
また、自機の筐体形状に基づいて前方を規定しても良い。例えば筐体の走行面への投影形状が長方形である場合に、長手側を前方とするよりも短手側を前方とする方が、移動時においてすれ違う人の邪魔にならない。すなわち、筐体形状によっては、通常の移動時に前方とすることが好ましい筐体面が存在する。本実施形態における移動ロボット１００も、長方形の短手側を前方としている。移動ロボット１００は、以上のようにいくつかの考え方に合致するように前方を規定しているが、いずれの考え方に基づいて前方を規定するかは、その移動ロボットの形状や役割などを考慮して決定すれば良い。
【００２７】
図２は、移動ロボット１００の制御ブロック図である。制御部２００は、例えばＣＰＵであり、メモリ２４０から読み込んだ制御プログラムを実行することにより、装置全体の制御を実行する。台車駆動ユニット２１０は、駆動輪１１１を駆動するための駆動回路やモータを含む。表示制御部２２０は、制御部２００からの制御信号に従って表示映像を生成し、表示パネル１２２に表示する。また、表示パネル１２２に重畳されたタッチパネルの操作を受け付けて操作信号を生成し、制御部２００へ送信する。
【００２８】
センサユニット２３０は、周囲に存在する人や物を検出したり、搬送物を監視したりする各種センサを含む。ステレオカメラ１３１および超音波センサ１３２は、センサユニット２３０を構成する要素である。制御部２００は、センサユニット２３０に制御信号を送ることにより、各種センサを駆動してその出力信号や出力データを取得する。
【００２９】
メモリ２４０は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばソリッドステートドライブが用いられる。メモリ２４０は、移動ロボット１００を制御するための制御プログラムの他にも、制御に用いられる様々なパラメータ値、関数、ルックアップテーブル等を記憶している。特に、メモリ２４０は、移動ロボット１００が自律移動する施設内の地図情報が記述された環境地図２４１を記憶している。
【００３０】
通信ユニット２５０は、例えば無線ＬＡＮユニットであり、制御部２００は、通信ユニット２５０およびネットワークを介して外部のシステムサーバとの間で各種情報を授受する。例えば、制御部２００は、エレベータの籠室を現在のフロアに呼びたい場合に呼出信号をシステムサーバに送信する。システムサーバは、エレベータの制御部へ当該呼出信号を転送する。また、制御部２００は、システムサーバから送られてくる最新の環境地図２４１を取得してメモリ２４０へ格納する。
【００３１】
制御部２００は、制御や処理に関わる様々な演算を実行する機能演算部としての役割も担う。位置判定部２０１、向き調整部２０２および移動制御部２０３は、機能演算部の例である。位置判定部２０１は、センサユニット２３０からの情報を環境地図２４１に照らし合わせて自機の現在位置を判定する。向き調整部２０２は、自機の向きが設定された向きとなるように、台車駆動ユニット２１０へ駆動信号を送って駆動輪１１１の回転の回転を制御する。移動制御部２０３は、自機が設定された目的地へ移動するように、台車駆動ユニット２１０へ駆動信号を送って駆動輪１１１の回転を制御する。これらの機能演算部の具体的な機能については、後述する。
【００３２】
移動ロボットが人も乗り降りするエレベータを利用して目的のフロアまで移動する場合において、エレベータの籠室へそのまま前向きに搭乗すると、移動先のフロアに到着したときには、籠室から後向きで退出しなければならない。この場合、様々な要因から短時間での退出が困難となることがある。例えば、移動ロボットにとっては、移動先のフロアの状況は籠室の扉が開くまで未知であるが、自機の後方に環境センサが十分に配置されていないと、移動を開始できる程度の環境情報を取得するまでに時間がかかる。また、表示パネルが籠室の扉方向に向いていないと、移動先のフロアから籠室に乗り込もうとする人たちへメッセージを呈示することができず、移動に必要なコミュニケーションが取れないこともある。一方で、移動ロボットが籠室へ搭乗してから移動先のフロアで退出するまでに籠室内で自機の向きを調整すると、同乗する人達と接触することも考えられ、好ましくない。そこで、本実施形態における移動ロボット１００は、エレベータの籠室へ搭乗する前に、行先のフロアでの籠室からの退出方向に基づいて自機の向きを調整する。その処理手順と移動ロボット１００の様子を、図を用いて順に説明する。
【００３３】
図３は、移動ロボット１００がエレベータの待合エリア９１１へ向かう様子を示す図である。移動ロボットの移動が想定される施設の各フロアは、移動ロボット１００が移動可能な通路９１０を有し、通路９１０の配置は環境地図２４１に記述されている。移動ロボット１００は、移動開始時に計画した移動経路に沿って移動する。移動経路は、通路９１０の選択とエレベータの利用の有無によって計画される。エレベータは、出発地点のフロアと目的地点のフロアが異なる場合等に利用される。
【００３４】
各フロアにはエレベータの外扉９２２が設けられており、籠室９２０がそのフロアに不在の場合には閉じられている。通路９１０のうち外扉９２２の前の領域には、待合エリア９１１が設定されている。待合エリア９１１も、環境地図２４１に記述されている。移動ロボット１００が計画する移動経路は、エレベータを利用する場合には、フロアごとに経路が決定され、各フロアの目的地点または出発地点がそれぞれのフロアにおける待合エリア９１１に設定されることにより、フロア間の経路が接続される。
【００３５】
例えば図示するように通路９１０上を実線の矢印で示すように進んで来た移動ロボット１００は、エレベータを利用しようと、点線の矢印で示すように待合エリア９１１を目指している。位置判定部２０１は、自機が待合エリア９１１に到達したか否かを断続的に判定する。到達していないと判定されている間は、移動制御部２０３は、自機を待合エリア９１１へ向かって前進させる。なお、待合エリア９１１は、環境地図２４１において予め設定される他、移動ロボット１００が、その時点のフロアの状況に応じて定めても良い。例えば、外扉９２２を検出したら、その近傍の領域であって、周囲の構造物や人が存在しない領域を待合エリア９１１に設定することができる。
【００３６】
図４は、移動ロボット１００が待合エリア９１１へ到達した様子を示す図である。自機が待合エリア９１１に到達したと位置判定部２０１が判定したら、移動制御部２０３は、台車駆動ユニット２１０への駆動信号の送信を終了し、自機を停止させる。そして、向き調整部２０２は、行先フロアにおける籠室９２０からの退出方向を、環境地図２４１を参照して確認する。
【００３７】
一般的なエレベータであれば、籠室に設けられた内扉は一箇所であるので、進入方向と退出方向は常に逆向きになる。このようなエレベータであれば、特に環境地図２４１に各フロアにおける退出方向が記述されていなくても良く、向き調整部２０２は、退出方向が進入方向とは逆向きであることを前提として向き調整を実行し得る。一方で、例えば、籠室に内扉が対向する２箇所に設けられており、フロアによって開く扉が異なるような場合には、環境地図２４１には、各フロアの退出方向が記述されている。このような場合には、向き調整部２０２は、環境地図２４１を参照して退出方向を確認し、その結果に応じて自機の向きを調整する。
【００３８】
退出方向が進入方向と逆向きである場合には、向き調整部２０２は、自機の向きを逆転させるべく旋回を開始する。図５は、移動ロボット１００が旋回する様子を示す図である。ただし、自機の周囲に対して予め定められた範囲（例えば２ｍ）の内側に障害物が検知された場合には、向き調整部２０２は、向き調整を実行しない。このように構成すれば、向き調整部２０２は、籠室９２０の到着を待つ人と自機が接触することを回避できる。
【００３９】
図６は、移動ロボット１００が向きを整えた様子を示す図である。すなわち、行先フロアにおける籠室からの退出方向に自機の前方を向けた様子を表す。換言すれば、自機の後方を外扉９２２へ向けた様子である。移動ロボット１００は、この状態で停止して、籠室９２０の到着を待つ。
【００４０】
図７は、移動ロボット１００がエレベータの籠室９２０へ進入する様子を示す図である。籠室９２０が現フロアに到着し、内扉９２１および外扉９２２が開いたことを確認したら、移動制御部２０３は、旋回によって調整された向きを維持して籠室９２０へ進入するように、台車駆動ユニット２１０へ駆動信号を送信する。このように、退出方向に合わせて自機の向きを整えてから籠室９２０へ乗り込めば、後向きで退出する場合に生じる不都合が回避され、移動ロボット１００は、短時間で円滑に籠室９２０から退出できる。
【００４１】
次に、籠室９２０が上下に移動する間の移動ロボット１００の待機位置の例をいくつか説明する。移動ロボット１００は、上述のように籠室９２０へ進入したら、以下に説明するいずれかの待機位置まで移動し、籠室９２０が行先フロアに到着するまでその位置で待機する。
【００４２】
図８は、籠室９２０内での第１の待機位置を説明する図である。第１の待機位置は、自機の後方が籠室９２０の壁面と対向する位置である。移動制御部２０３は、籠室９２０へ進入した後は、第１の待機位置の基準位置ＴＧを目的地と定めて自機を移動させる。このように、移動ロボット１００が壁面を背にして待機すれば、壁面と移動ロボット１００の間に人が立つことがないので、乗り降りする人の邪魔になることが少ない。なお、第１の待機位置における自機の向きは、籠室９２０への進入時の向きと同じであることが好ましい。同じ向きとすれば、図示するように、進入位置から待機位置までの生成経路が滑らかになり、移動中に必要となる旋回量が少なくなるので、移動ロボット１００は、すでに人が籠室９２０に乗っている場合でも比較的安全に移動できる。
【００４３】
また、第１の待機位置は、人が行先フロアを指定する操作パネル９２３が設置された側の空間よりも、設置されていない側の空間に設定されることが好ましい。人が搭乗する場合には操作パネル９２３が人によって操作されるので、操作パネル９２３が設置されていない側の空間に第１の待機位置が設定されていれば、移動ロボット１００が搭乗する人の邪魔になることが少ない。
【００４４】
図９は、籠室９２０内での第２の待機位置を説明する図である。第２の待機位置は、籠室９２０が内扉９２１に対して非対称空間である場合において、内扉９２１に対してスペースが広い側に設定される。移動制御部２０３は、籠室９２０へ進入した後は、第２の待機位置の基準位置ＴＧを目的地と定めて自機を移動させる。移動ロボット１００がこのように広いスペース側で待機すれば、乗り合わせる人に与える圧迫感を軽減することができる。なお、この場合でも、自機の後方が籠室９２０の壁面と対向する位置を待機位置とすることが好ましく、また、第２の待機位置における自機の向きは、籠室９２０への進入時の向きと同じであることが好ましい。
【００４５】
図１０は、籠室９２０内での第３の待機位置を説明する図である。第３の待機位置は、ステレオカメラ１３１が予め設定された基準範囲よりも広い範囲を撮像できる位置である。図示するように、籠室９２０が内扉９２１に対して非対称空間であって、スペースの広い側の奥手に搭乗者が座るための椅子９２４が設置されているような場合に、その近くを待機位置としてしまうと、ステレオカメラ１３１が撮像できる範囲が限られてしまう。具体的には、そのような基準位置ＴＧ２へ移動ロボット１００を移動させて待機させた場合の撮像範囲は、横線で示すＣＡ２の範囲である。
【００４６】
一方で、籠室９２０のより奥手に設定される基準位置ＴＧ１へ移動ロボット１００を移動させて待機させた場合の撮像範囲は、縦線で示すＣＡ１の範囲である。図からも明らかなように、ＣＡ２よりもＣＡ１の範囲の方が広い。移動制御部２０３は、例えば籠室９２０内の３割の範囲などと設定された基準範囲よりも広い範囲をステレオカメラ１３１が撮像できる位置を、環境地図２４１を参照して見出し、その位置を第３の待機位置と定める。移動制御部２０３は、籠室９２０へ進入した後は、第３の待機位置の基準位置ＴＧ１を目的地と定めて自機を移動させる。このようにステレオカメラ１３１がより広い範囲を撮像できれば、制御部２００は籠室９２０内の様子をより的確に把握することができるので、移動ロボット１００は、搭乗する人を適切に回避するなどして籠室９２０から円滑に退出することができる。
【００４７】
なお、いずれの位置を待機位置とするかは、上述のいずれかを予め設定しておいても良いし、より多くの条件を満たす位置を待機位置と定めても良い。また、いずれかの条件を満たして他の条件を満たさないような場合には、各条件に予め優先順位を設定しておき、優先順位の高い条件に対応する位置を待機位置と定めると良い。
【００４８】
次に、移動ロボット１００の移動に関する処理について、エレベータの利用に関する処理を中心に説明する。図１１は、移動ロボット１００の移動に関する処理フローを示すフロー図である。図示するフローは、現在のフロアとは異なるフロアに設定された目的地までの移動経路が決定され、移動ロボット１００が当該移動経路に沿って移動を開始した時点から始まる。
【００４９】
位置判定部２０１は、センサユニット２３０からの情報を環境地図２４１に照らし合わせて周期的に自機の現在位置を同定する。位置判定部２０１は、ステップＳ１０１で、現在移動中のフロアに設定された待合エリア９１１に自機が到達したか否かを判定する。移動制御部２０３は、位置判定部２０１が待合エリア９１１に到達していないと判定したら、移動経路に沿った移動を継続する。到達したと判定したら、移動を停止させ、ステップＳ１０２へ進む。
【００５０】
向き調整部２０２は、ステップＳ１０２で、向き調整が必要か否かを判断する。例えば、籠室に内扉が対向する２箇所に設けられており、進入するときの内扉と退出するときの内扉が異なるのであれば、向き調整は不要と判断し、ステップＳ１０５へ進む。進入するときの内扉と退出するときの内扉が同じであれば、向き調整が必要と判断し、ステップＳ１０３へ進む。なお、上述のように、内扉が１箇所である場合には、この判断を行うことなく、ステップＳ１０３へ進む。
【００５１】
向き調整部２０２は、ステップＳ１０３で、自機の周囲に対して予め定められた範囲の内側に障害物が検知されているか否かを確認する。障害物が検知されている場合には、向き調整を回避してステップＳ１０５へ進む。障害物が検知されていない場合には、ステップＳ１０４へ進み、向き調整部２０２は、上述のように行先フロアにおける籠室からの退出方向と自機の前方の向きとが一致するように自機を旋回させる。向き調整が完了したら、ステップＳ１０５へ進む。
【００５２】
移動ロボット１００は、ステップＳ１０５で、籠室９２０の到着を待つ。なお、籠室９２０の呼び出しは、これ以前の適切なタイミングで、通信ユニット２５０を介して実行される。制御部２００は、呼び出した籠室９２０が到着したか否かを、内扉９２１および外扉９２２が開いたか否かにより判断する。内扉９２１および外扉９２２が開いたと判断したら、ステップＳ１０５へ進む。
【００５３】
移動制御部２０３は、ステップＳ１０６で、自機を籠室９２０へ進入させる。ステップＳ１０４で向き調整が実行されている場合には、その向きを維持して籠室９２０へ進入させる。さらにステップＳ１０７へ進み、上述のように定めた待機位置に対応する籠室９２０内の基準位置へ自機を移動させる。その後、籠室９２０が行先フロアへ到着するまで待機する。制御部２００は、ステップＳ１０８で、通信ユニット２５０を介してシステムサーバと通信し、籠室９２０が行先フロアへ到着したか否かを確認する。到着したら、ステップＳ１０９へ進む。
【００５４】
移動制御部２０３は、ステップＳ１０９で、籠室９２０から退出し、行先フロアの通路９１０での移動を開始する。位置判定部２０１は、ステップＳ１１０で、設定された目的地へ到達したか否かを判断する。到達していなければ移動経路に沿った移動を継続し、到達したなら自機の移動を停止させて、一連の処理を終了する。なお、さらにエレベータを利用して他のフロアへ移動する移動経路が設定されている場合には、ステップＳ１０１へ戻って処理を続ける。
【００５５】
以上説明した移動ロボット１００は、自律移動に関する様々な処理を移動ロボット１００において実行した。しかし、移動ロボット側の処理を軽減すべく、遠隔地に設置されたシステムサーバからの指令に従うことにより、移動ロボットが単純な移動処理に限って実行する実施形態も採用し得る。図１２は、このような実施形態に係る移動ロボットシステムを説明する図である。移動ロボットシステムは、システムサーバ５００と、システムサーバ５００にネットワーク６００および通信ユニット６１０を介して接続される移動ロボット１００’とを有する。
【００５６】
システムサーバ５００は、演算部５１０、メモリ５４０および通信ユニット５５０を備える。演算部５１０は、例えばＣＰＵであり、メモリ５４０から読み込んだ制御プログラムを実行することにより、システム全体の制御を実行する。
【００５７】
メモリ５４０は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばハードディスクドライブが用いられる。メモリ５４０は、移動ロボットシステムを制御するための制御プログラムの他にも、制御に用いられる様々なパラメータ値、関数、ルックアップテーブル等を記憶している。特に、メモリ２４０は、移動ロボット１００’が自律移動する施設内の地図情報が記述された環境地図２４１を記憶している。通信ユニット２５０は、ネットワーク６００と接続するための通信機器である。演算部５１０は、通信ユニット５５０、ネットワーク６００、および施設側に設置された例えば無線ＬＡＮユニットである通信ユニット６１０を介して、移動ロボット１００’との間で種々の指示信号や情報を授受する。
【００５８】
演算部５１０は、機能演算部として、位置判定部５１１、調整指示部５１２および移動指示部５１３としても機能する。位置判定部５１１は、移動ロボット１００’のセンサユニット２３０からの情報を取得し、メモリ５４０に記憶された環境地図５４１に照らし合わせて、移動ロボット１００’の現在位置を判定する。位置判定部５１１は、特に、エレベータの籠室へ搭乗する前に、現在のフロアに定められた待合エリアに移動ロボット１００’が到達したことを判定する。位置判定部５１１は、実質的には、移動ロボット１００の位置判定部２０１が担っていた機能を担う。なお、移動ロボット１００’がフロアの状況に応じて自律的に待合エリア９１１を定める場合は、位置判定部５１１は、待合エリア９１１と定めた地点の情報と当該地点に到達した旨の情報とを移動ロボット１００’から取得する。位置判定部５１１は、これらの情報を取得した場合に、移動ロボット１００’が現在のフロアの待合エリアに到達したと判定する。
【００５９】
調整指示部５１２は、位置判定部５１１が待合エリアに移動ロボット１００’が到達したと判定した場合に、行先フロアでの籠室からの退出方向に基づいて移動ロボット１００’の向きを調整させる調整指示を移動ロボット１００’へ送信する。調整指示部５１２は、実質的には、移動ロボット１００の向き調整部２０２が担っていた機能を担う。移動ロボット１００’は、調整指示部５１２からの調整指示を受信して、自機の向きを調整する。
【００６０】
移動指示部５１３は、移動ロボット１００’が決定された移動経路に沿って移動するように、移動指示を移動ロボット１００’へ送信する。特に、籠室が到着したら、調整指示部５１２からの指示により調整された向きを維持して籠室へ進入させる移動指示を移動ロボット１００’へ送信する。
【００６１】
このように構築された移動ロボットシステムにおいても、移動ロボット１００’は、上述の移動ロボット１００と同様に動作し得る。この場合、移動ロボット１００’は、比較的軽い演算処理を実行すれば良いので、移動ロボット１００’を簡便に構築することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１００、１００’  移動ロボット、１１０  台車部、１１１  駆動輪、１１２  キャスター、１２０  本体部、１２１  筐体部、１２２  表示パネル、１３１  ステレオカメラ、１３２  超音波センサ、２００  制御部、２０１  位置判定部、２０２  向き調整部、２０３  移動制御部、２１０  台車駆動ユニット、２２０  表示制御部、２３０  センサユニット、２４０  メモリ、２４１  環境地図、２５０  通信ユニット、５００  システムサーバ、５１０  演算部、５１１  位置判定部、５１２  調整指示部、５１３  移動指示部、５４０  メモリ、５４１  環境地図、５５０  通信ユニット、６００  ネットワーク、６１０  通信ユニット、９１０  通路、９１１  待合エリア、９２０  籠室、９２１  内扉、９２２  外扉、９２３  操作パネル、９２４  椅子
【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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