(57)【要約】【課題】ロボットの円滑な遠隔操縦を行うこと。【解決手段】本発明に係る移動体の遠隔操縦システム１０は、移動体１００と移動体を遠隔操縦する制御装置２００とを備える移動体の遠隔操縦システムであって、移動体１００は、移動体の進行方向の画像を取得するカメラ１１２と、カメラ１１２の姿勢を変更するカメラ駆動部１１３と、送受信部１１１とを有する。また、制御装置２００は、送受信部２１１と、表示部２１３と、移動体１００を操縦する操縦部２１４と、移動体１００から制御装置２００へ送られる情報の通信速度を取得する通信速度取得部２１５とを有している。そして、通信速度が所定値を下回った場合には、カメラ１１２が取得する画像データが移動体１００の進行方向前側となるようにカメラ１１２の撮影方向を変更する。【選択図】図３
2018019182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と、当該移動体を遠隔操縦する前記移動体とは別体として設けられた制御装置と、を備える移動体の遠隔操縦システムであって、
前記移動体は、
当該移動体の進行方向の画像を取得するカメラと、
前記カメラの姿勢を変更するカメラ駆動部と、
前記制御装置との間で情報の送受信を行う第１の送受信部と、
を有し、
前記制御装置は、
前記移動体との間で情報の送受信を行う第２の送受信部と、
前記移動体から受信した画像データを表示する表示部と、
前記移動体を操縦する操縦部と、
前記移動体から前記制御装置へ送られる情報の通信速度を取得する通信速度取得部と、
を有しており、
前記通信速度が所定値を下回った場合には、前記カメラが取得する前記画像データが前記移動体の進行方向前側となるように前記カメラの撮影方向を変更する、
移動体の遠隔操縦システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動体の遠隔操縦システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
災害現場や事故現場など様々な支援を目的として、カメラを搭載したロボット（移動体）を遠隔操縦する技術が注目されている。このようなロボットを遠隔操縦する際、ロボットと操縦端末間の通信速度が一定ではない場合がある。通信速度が遅い場合には、ロボットの操縦に支障をきたすおそれがある。そこで、通信速度が遅い場合の画像表示を改善する技術として、ロボットから操縦端末へ送信する画像のデータ量を変更する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７１７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、画像の解像度を下げると、得られる環境情報がぼやけたものになり、移動時の障害物検知・回避が機能しづらくなる危険性がある。またデータの更新周期が動的に変わると、ユーザはフィードバックされた情報がどれくらいのリアルタイム性を持つのか判断しづらくなり、操縦ミスを誘発する可能性がある。
【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、移動体と操縦端末間の通信速度に応じて、移動体に搭載するカメラの姿勢を自動制御し、移動体の円滑な遠隔操縦を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る移動体の遠隔操縦システムは、移動体と、当該移動体を遠隔操縦する制御装置と、を備える移動体の遠隔操縦システムであって、前記移動体は、当該移動体の進行方向の画像を取得するカメラと、前記カメラの姿勢を変更するカメラ駆動部と、前記制御装置との間で情報の送受信を行う第１の送受信部と、を有し、前記制御装置は、前記移動体との間で情報の送受信を行う第２の送受信部と、前記移動体から受信した画像データを表示する表示部と、前記移動体を操縦する操縦部と、前記移動体から前記制御装置へ送られる情報の通信速度を取得する通信速度取得部と、を有しており、前記通信速度が所定値を下回った場合には、前記カメラが取得する前記画像データが前記移動体の進行方向前側となるように前記カメラの撮影方向を変更するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、移動体の円滑な遠隔操縦を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】実施の形態１に係る遠隔操縦システム１０の概要図である。
【図１Ｂ】実施の形態１に係るロボット１０１の説明図である。
【図２】実施の形態１に係る遠隔操縦システム１０の機能ブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る遠隔操縦システム１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４Ａ】実施の形態１に係る遠隔操縦システム１０の動作説明図である。
【図４Ｂ】実施の形態１に係る遠隔操縦システム１０の動作説明図である。
【図４Ｃ】実施の形態１に係る表示部２１３の画像である。
【図５Ａ】実施の形態１に係る遠隔操縦システム１０の動作説明図である。
【図５Ｂ】実施の形態１に係る遠隔操縦システム１０の動作説明図である。
【図５Ｃ】実施の形態１に係る表示部２１３の画像である。
【図６】実施の形態２に係る遠隔操縦システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施の形態３に係る遠隔操縦システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】実施の形態３に係る遠隔操縦システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９Ａ】実施の形態４に係る遠隔操縦システムの動作説明図である。
【図９Ｂ】実施の形態４に係る遠隔操縦システムの動作説明図である。
【図９Ｃ】実施の形態４に係る遠隔操縦システムの動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜実施の形態１＞
まず、本発明に係る実施の形態１について説明する。
【００１０】
図１Ａは、実施の形態１に係る移動体の遠隔操縦システム１０の概要図である。遠隔操縦システム１０は移動体であるロボット１００と、制御装置である操縦端末２００とを備える。遠隔操縦システム１０は、ロボット１００と操縦端末２００とが無線通信によって双方向に送受信できるように接続されている。ユーザは、操縦端末２００を操作することによりロボット１００を遠隔操縦する。
【００１１】
ロボット１００は、カメラ１１２、カメラ駆動部１１３、ロボット駆動部１１６を備える。カメラ１１２は、ロボット１００の進行方向である撮影範囲３００の画像を撮影する。カメラ駆動部１１３は、カメラ１１２の姿勢を変更する。カメラ駆動部１１３がカメラ１１２の姿勢を変更することにより、カメラ１１２の撮影する方向が変わる。ロボット駆動部１１６はロボット１００の移動手段である。
【００１２】
操縦端末２００は、表示部２１３及び操縦部２１４を備える。操縦端末２００は、コンピュータ、タブレット、スマートフォンなどである。またディスプレイとコントローラを備える通信端末でもよい。表示部２１３はロボット１００が撮影した画像を表示する。操縦部２１４はロボットを遠隔操縦するためのボタン等を備える。
【００１３】
図１Ｂは、ロボット１０１がカメラ１１２の姿勢を変更した状態を例示している。このときカメラ１１２は、ロボット１０１の進行方向であってロボット１００のカメラが撮影する撮影範囲３００（図１Ａ参照）よりも遠方である撮影範囲４００の画像を撮影する。
【００１４】
次に、図２を参照しながら遠隔操縦システム１０の各機能ブロックについて説明する。図２は遠隔操縦システム１０の機能ブロック図である。ロボット１００は、送受信部１１１、カメラ１１２、カメラ駆動部１１３、画像バッファ１１４、ロボット制御部１１５、ロボット駆動部１１６及び通信バス１１７を備える。操縦端末２００は、送受信部２１１、制御部２１２、表示部２１３、操縦部２１４、通信速度取得部２１５及び通信バス２１６を備える。
【００１５】
次に、ロボット１００が備える各機能ブロックについて詳細を説明する。送受信部１１１は、無線通信機能を備えており、カメラ１１２によって撮影された画像等を操縦端末２００に送信する。また、送受信部１１１は、操縦端末２００から操縦指示等の信号を受信する。画像バッファ１１４は、カメラ１１２が撮影した複数の画像を蓄積し、ロボット制御部１１５へ送信する。ロボット制御部１１５は、送受信部１１１から信号を受け、カメラ１１２、カメラ駆動部１１３、及びロボット駆動部１１６の制御を行う。またロボット制御部１１５は、画像バッファ１１４に蓄積された画像データを、送受信部１１１を介して操縦端末２００に送信する。カメラ１１２は撮像素子、レンズ等を備えている。撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary metal oxide semiconductor）センサである。カメラ駆動部１１３はロボット制御部１１５の指示によりカメラ１１２を駆動する。ロボット駆動部１１６はロボット１００の移動手段であり、モータ、タイヤ等を備える。ロボット駆動部１１６ロボット制御部１１５の指示を受け、ロボット１００を前後左右に移動させる。以上に説明した各ブロックは通信バス１１７にそれぞれ接続されている。
【００１６】
次に操縦端末２００が備える各機能ブロックについて説明する。送受信部２１１は無線通信機能を備え、ロボット１００から送信されてくる画像データ等を受信する。また、ロボット１００に対して動作を指示するための信号等を送信する。制御部２１２は、操縦端末の各操作を制御する。また、制御部２１２は、通信速度取得部２１５の取得した速度データに基づき、送受信部２１１を介してロボット１００に指示を送信する。通信速度取得部２１５は、ロボット１００から操縦端末２００へ送られる情報の通信速度を取得する。表示部２１３及び操縦部２１４については図１を参照しながら既に説明したため、ここでの説明は省略する。以上に説明した各ブロックは通信バス２１６にそれぞれ接続されている。
【００１７】
ここで、通信速度取得部２１５が通信速度を取得する方法について一例を挙げて説明する。制御部２１２及びロボット制御部１１５は内部クロックをそれぞれ備えている。そして制御部２１２とロボット制御部１１５は、それぞれの内部クロックについて定期的に同期を取り、制御部２１２とロボット制御部１１５の備える内部クロックの時刻情報がずれないようにしている。
【００１８】
通信速度取得部２１５は、制御部２１２から現在時刻である時刻ｔ０を読み出し、ロボット１００に送信する。次に、ロボット１００は受信した時刻ｔ０とロボット制御部１１５の持つ現在時刻である時刻ｔ０´とを併せて操縦端末２００に送信する。操縦端末２００はロボット１００から時刻ｔ０及び時刻ｔ０´を受信する。通信速度取得部２１５は、ロボット１００から時刻ｔ０及び時刻ｔ０´を受信した時刻ｔ１を制御部２１２から読み出す。そして、通信速度取得部２１５は、ロボット１００から受信した時刻ｔ０´と、時刻ｔ０´を受信したｔ１との差分を計算し、信号を受信した時刻ｔ１における通信速度Ｓ（ｔ１）を算出する。このようにして、通信速度取得部２１５は、ロボット１００から操縦端末２００へ送られる情報の通信速度を取得する。
【００１９】
次に、遠隔操縦システム１０の操縦モードについて説明する。遠隔操縦システム１０は、通信速度取得部２１５が取得した通信速度に基づき、遠隔操縦モードを次に説明する３つのモードに分ける。
【００２０】
第１の操縦モードは、通常操縦モードである。通常操縦モードでは、通信速度が所定値よりも速い。そのため、操縦端末２００は、ロボット１００が撮影した画像データを、遅延のない状態、またはほとんど遅延のない状態で受信することができる。ユーザは、ロボット１００から送信される所定のフレームレートの画像を見ながら円滑な遠隔操縦を行うことができる。
【００２１】
第２の操縦モードは、遅延操縦モードである。遅延操縦モードでは、通信速度が所定値を下回る。そのため、操縦端末２００は、通常操縦モードと比べて低いフレームレートの画像データをロボット１００から受信する。
【００２２】
第３の操縦モードは、操縦制限モードである。操縦制限モードでは通信速度が遅延操縦モードよりも更に遅い。この場合は安全な遠隔操縦が見込めないため、遠隔操縦システム１０は、遠隔操縦を制限する。
【００２３】
次に、図３に示すフローチャートを参照しながら遠隔操縦システム１０が行う操縦モードの切り替え処理について説明する。通信速度取得部２１５は、前述したような方法によって、ロボット１００と操縦端末２００との通信速度を取得する（ステップＳ１０）。具体的には、通信速度取得部２１５は、時刻ｔにおける通信速度Ｓ（ｔ）を取得する。
【００２４】
次に、制御部２１２は、通信速度取得部２１５が取得した通信速度Ｓ（ｔ）が、所定の通信速度を下回っているか否かを判定する。具体的には、制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｘＭｂｐｓ（Megabits per second）以下か否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００２５】
制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｘＭｂｐｓ以下ではないとき（ステップＳ１１：Ｎｏ）、通信遅延フラグＤをＤ＝０に設定する（ステップＳ１７）。また、制御部２１２は、遠隔操縦制限モードフラグＬを、Ｌ＝０に設定する（ステップＳ１８）。Ｄ＝０且つＬ＝０の状態は通常操縦モードである。
【００２６】
制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｘＭｂｐｓ以下のとき（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、続いて通信速度Ｓ（ｔ）の値がｙＭｂｐｓ以下か否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００２７】
制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｙＭｂｐｓ以下ではないとき（ステップＳ１２：Ｎｏ）、通信遅延フラグＤをＤ＝１に設定する（ステップＳ１５）。また、制御部２１２は、遠隔操縦制限モードフラグＬを、Ｌ＝０に設定する（ステップＳ１６）。Ｄ＝１且つＬ＝０の状態は遅延操縦モードである。
【００２８】
制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｙＭｂｐｓ以下のとき（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、通信遅延フラグＤをＤ＝１に設定する（ステップＳ１３）。また、制御部２１２は、遠隔操縦制限モードフラグＬを、Ｌ＝１に設定する（ステップＳ１４）。Ｄ＝１且つＬ＝１の状態は操縦制限モードである。
【００２９】
以上のように、制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値によりフラグの値を設定し、３つの操縦モードに分けて処理を終了する。
【００３０】
次に、各操縦モードにおける各部の制御について詳細を説明する。図４Ａ及び図４Ｂは、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｘＭｂｐｓよりも大きい通常操縦モードにおけるロボット１００の走行状態を示している。図４Ａはロボットの上部から見た走行状態を表示した上面図であり、図４Ｂは、ロボットの側部から見た走行状態を表示した側面図である。このとき、ロボット１００の進行方向には障害物５０１、障害物５０２、障害物５０３が存在する。ロボット１００は、カメラ１１２によって画像を取得しながら矢印方向へ速度Ｖ（ｔ）で進んでいる。
【００３１】
このとき、ロボット制御部１１５は、ロボット１００の速度Ｖ（ｔ）に基づいて、カメラ１１２の姿勢を決定する。そしてカメラ駆動部１１３は、ロボット制御部１１５からの指示に基づき、カメラ１１２の姿勢を制御する。すなわち、ロボット制御部１１５は、ロボット１００の速度Ｖ（ｔ）に応じて、カメラ１１２の撮影する撮影範囲３００を決定する。
【００３２】
尚、速度Ｖ（ｔ）がほぼ一定の場合、ユーザはカメラ１１２の撮影範囲３００を見ながらロボットを円滑に操縦することができる。そのためロボット制御部１１５は、予め設定した速度Ｖ（ｔ）に基づいてカメラ１１２の位置を一定に保てばよい。
【００３３】
一方、速度Ｖ（ｔ）が変動し、ユーザが撮影範囲３００を見ながらロボットを円滑に操縦できない場合、ロボット制御部１１５はカメラ１１２の姿勢を変更する。すなわち、速度Ｖ（ｔ）が大きくなるに従い、カメラ１１２の撮影方向をより前方へ変更する。このようにすることで、ロボット１００の進行速度Ｖ（ｔ）が変動しても、ユーザはロボット１００を円滑に操縦することができる。このような場合、ロボット１００は図示しない速度モニタを備える。速度モニタはロボット駆動部１１６が備えるモータやタイヤ等の回転検出を行う。そしてロボット制御部１１５は速度モニタの値を参照してカメラ１１２の姿勢を制御する。
【００３４】
図４Ｂにおいて矢印と共に示した位置Ｐ（ｔ＝０）、Ｐ（ｔ＝１）、・・・はロボット１００が画像を送信するときのロボット１００の位置である。具体的には、ロボット１００が位置Ｐ（ｔ＝０）において、撮影範囲３００を送信する。
【００３５】
図４Ｃは、ロボット１００が位置Ｐ（ｔ＝０）において撮影した画像を表示部２１３に表示した画像３１０を示している。画像３１０にはロボット１００の前方に位置する障害物５０１及び障害物５０２が表示されている。ユーザは表示部２１３に表示された画像３１０を見ながら遠隔操縦を行う。ロボット１００は、位置Ｐ（ｔ＝０）に存在しており、ロボット１００が次の画像を送信するのは位置Ｐ（ｔ＝１）のときである。ユーザは、画像３１０またはその後に表示される画像を見て、ロボットの進行方向を変更する。そしてユーザは適宜画像３１０からフィードバックを得ながら障害物５０１を回避する。
【００３６】
図５Ａ及び図５Ｂは、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｘＭｂｐｓ以下であって、ｙＭｂｐｓよりも大きい遅延操縦モードにおけるロボット１０１の走行状態を示している。図５Ａは、ロボットの上部から見た走行状態を表示した上面図であり、図５Ｂは、ロボットの側部から見た走行状態を表示した側面図である。ロボット１０１の進行方向には障害物５０１、障害物５０２、障害物５０３が存在する。ロボット１０１は、カメラ１１２によって画像を取得しながら速度Ｖ（ｔ）で矢印方向へ進んでいる。
【００３７】
遅延操縦モードでは、通常操縦モードと比較して通信速度Ｓ（ｔ）が遅い。そのためロボット１０１が撮影した画像データを全て送信していると、表示部２１３に表示される画像と、実際にロボット１０１が存在する場所にずれが生じる。あるいは、ロボット１０１が所定の画像を送信完了する前に、画像バッファのデータ量が溢れてしまう。このような状態でユーザが障害物５０１を回避する操作を行うと、ロボット１０１の回避動作が間に合わず、ロボット１０１が障害物５０１に接触する危険性が高くなる。
【００３８】
そこで、ロボット制御部１１５は、通信速度Ｓ（ｔ）に応じて画像送信間隔を決定する。つまり、ロボット制御部１１５は画像バッファ１１４に蓄積した画像から操縦端末２００に送信する画像と送信しない画像を選定する。
【００３９】
図５Ｂにおいて矢印と共に示した位置Ｐ（ｔ＝０）、Ｐ（ｔ＝１）、・・・は、図４Ｂに示した通常操縦モードの例と比べ、矢印同士の間隔が広い。言い換えると、表示部２１３に表示される画像のフレームレートが低い。したがって通常操縦モードと比べると、送信画像が表示部２１３に表示されるタイミングは、ロボット１０１の位置に対して遅れることになる。
【００４０】
そこで、ロボット制御部１１５は、通常操縦モードのときよりも前方が撮影できるようにカメラ１１２の撮影方向を変更する。具体的には、図５Ａ、図５Ｂに示すように、ロボット制御部１１５はカメラ１１２の姿勢を撮影範囲３００よりも前方の撮影範囲４００に変更する。
【００４１】
図５Ｃは、ロボット１０１が位置Ｐ（ｔ＝０）において撮影した画像を表示部２１３に表示した画像４１０を示している。画像４１０にはロボット１００の前方に位置する障害物５０１〜障害物５０３が映し出されている。ユーザは、画像４１０またはその後に表示される画像を見て、ロボットの進行方向を変更する。そしてユーザは適宜画像４１０からフィードバックを得ながら障害物５０１を回避する。
【００４２】
このように、通信速度が遅い場合に、ロボット制御部１１５は、通信速度の低下に応じてカメラ１１２が撮影する画像の撮影方向を変更する。そうすることにより、ユーザは、通信速度の低下を意識することなく、画像４１０を見て適宜ロボットの進行方向を変更し、障害物５０１を回避することができる。
【００４３】
尚、ロボット制御部１１５は、通信速度Ｓ（ｔ）に応じて画像送信間隔を変更することができる。すなわち、通信速度Ｓ（ｔ）が遅くなれば、それに従い画像送信間隔が大きくなるように変更することができる。またその場合、ロボット制御部１１５は、画像送信間隔に応じてカメラ１１２の撮影方向を変更することができる。すなわち、画像送信間隔が大きくなれば、それに従いカメラ１１２の撮影方向がより前方に変更することができる。
【００４４】
また、通常操縦モードの場合と同様、ロボット制御部１１５は、速度Ｖ（ｔ）が大きくなるに従い、カメラ１１２の撮影方向をより前方へ変更することができる。
【００４５】
続いて、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｙＭｂｐｓ以下である遠隔操縦制限モードについて説明する。通信速度が遅く、安全な遠隔操縦が見込めない遠隔操縦制限モードにおいて、遠隔操縦システム１０は例えば次のように処理を行う。すなわち、一例としては、制御部２１２は、操縦端末２００の表示部２１３に警告を発する表示を行う。これによりユーザが引き続き遠隔操縦することを中止するように促す。また、別の例としては、制御部２１２は、操縦端末の操縦部２１４に対して操縦ができないようにロックを掛け、ロボット１００の動作を停止させる。このようにすることで、正確な環境情報がフィードバックされていない状態において、ユーザが遠隔操縦を続けるリスクを低減できる。
【００４６】
以上のようなシステムによって、ユーザは円滑な遠隔操縦をすることができる。そして、遠隔操縦システム１０は、遠隔操縦時の操作を煩雑にすることなく障害物接触のリスクを低減することが可能になる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、前述した３つのモードに切り替える場合の処理が異なる例である。これ以外は実施の形態１と同様である。そのため、重複する部分に関しての説明は省略する。
【００４８】
図６は、実施の形態２に係る遠隔操縦システムのフローチャートである。まず、通信速度取得部２１５は、実施の形態１と同様に、通信速度を取得する（ステップＳ１０）。次に、制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値を読み取る。そして、制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値が設定された範囲のうちのどの範囲に属すかを判定する（ステップＳ４１）。
【００４９】
制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｘＭｂｐｓよりも大きい場合（ステップＳ４１：ｘＭｂｐｓ＜Ｓ（ｔ））、通常操縦モードを設定する（ステップＳ４４）。また制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｙＭｂｐｓ以上であって、かつ、ｘＭｂｐｓより小さい場合（ステップＳ４１：ｙＭｂｐｓ＜Ｓ（ｔ）≦ｘＭｂｐｓ）、遅延操縦モードを設定する（ステップＳ４２）。さらに、制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値がｙＭｂｐｓ以下の場合（ステップＳ４１：Ｓ（ｔ）≦ｙＭｂｐｓ）、操縦制限モードを設定する（ステップＳ４３）。
【００５０】
以上のように、制御部２１２は、通信速度Ｓ（ｔ）の値により操縦モードを３つに分けて処理を終了する。
【００５１】
その他、遠隔操縦システムの各機能の制御等については実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００５２】
以上のようなシステムによって、ユーザは円滑な遠隔操縦をすることができる。そして、遠隔操縦システムは、遠隔操縦時の操作を煩雑にすることなく障害物接触のリスクを低減することが可能になる。
【００５３】
＜実施の形態３＞
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３は、実施の形態１の構成に加えて、自律モードを備える。自律モードは、ユーザによる遠隔操縦を必要とせず、ロボット１００が自らの判断により目的の場所へ移動する動作モードである。この場合、ロボット制御部１１５は、障害物を検知して回避する動作を行うための制御部を備える。そして操縦端末２００の制御部２１２は、自律モードまたは遠隔操縦モードへ切り替える機能を備える。自律モードと遠隔操縦モードとの切り替えは、ユーザからのリクエストにより行われる。しかし、後述するように、安全性が担保されていない通信環境下においては、制御部２１２は適宜遠隔操縦モードへの切り替えを制限する。
【００５４】
図７は、実施の形態３に係る遠隔操縦システムのフローチャートである。まず、制御部２１２は、遠隔操縦モード中か否かを判定する（ステップＳ２０）。制御部２１２は、遠隔操縦モード中であると判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、遠隔操縦モード終了要求の有無を確認する（ステップＳ２１）。遠隔操縦モード終了要求がある場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、制御部２１２は、遠隔操縦モードを終了させる（ステップＳ３０）。そして、制御部２１２は、遠隔操縦システムを自律移動モードに切り替える。
【００５５】
制御部２１２が遠隔操縦モード中と判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）であって、遠隔操縦モード終了要求がない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、制御部２１２は、通信遅延フラグがＤ＝０か否かを判定する（ステップＳ２２）。そして、通信遅延フラグがＤ＝０ではない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、すなわち、通信遅延フラグがＤ＝１である場合、制御部２１２は、さらに遠隔操縦制限モードフラグがＬ＝０か否かを判定する（ステップＳ２３）。制御部２１２が遠隔操縦制限モードフラグをＬ＝０でないと判定した場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、制御部２１２は、遠隔操縦モードを終了させる（ステップＳ３０）。一方、制御部２１２が遠隔操縦制限モードフラグをＬ＝０と判定した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、制御部２１２は、遠隔操縦システムを、遅延操縦モードに変更する（ステップＳ２９）。
【００５６】
ステップＳ２２において、通信遅延フラグがＤ＝０の場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、通信遅延が発生していない状態であるため、制御部２１２は、遠隔操縦システムを、通常操縦モードに切り替える（ステップＳ２８）。
【００５７】
ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２０において、制御部２１２が遠隔操縦モード中ではないと判定した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、制御部２１２は、遠隔操縦制限モードフラグがＬ＝０か否かを判定する（ステップＳ２４）。制御部２１２が遠隔操縦制限モードフラグをＬ＝０でないと判定した場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、制御部２１２は遠隔操縦システムを自律移動モードに設定する（ステップＳ２７）。また、制御部２１２が遠隔操縦制限モードフラグをＬ＝０と判定した場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、制御部２１２は、遠隔操縦モード切り替え要求の有無を確認する（ステップＳ２５）。このときは、遠隔操縦に設定を変更することは可能である。遠隔操縦モード切り替え要求がない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、制御部２１２は、ロボット１００の操縦モードを、自律移動モードに設定する（ステップＳ２７）。一方、遠隔操縦モード切り替え要求がある場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、制御部２１２は、遠隔操縦システムを遠隔操縦モードに設定する（ステップＳ２６）。
【００５８】
ステップＳ２６において、制御部２１２が遠隔操縦システムを遠隔操縦モードに設定した後、制御部２１２は、通信遅延フラグがＤ＝０か否かを判定する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２以降の説明は既に行ったため、ここでは省略する。
【００５９】
以上のように、遠隔操縦システムは、自律移動モードから遠隔操縦モードに切り替える際に、通信速度に基づいて各操縦モードを設定する。また、通信速度が所定の値よりも小さい場合は、安全な遠隔操縦ができないため、自律移動モードを変更しない。
【００６０】
これにより、ロボット遠隔操縦時に操作が煩雑になることなく障害物接触のリスクを低減することが可能になる。
【００６１】
＜実施の形態４＞
実施の形態４では、通信遅延がある状態でロボットを旋回させる場合の処理について説明する。この場合、ユーザがカメラ１１２の撮影範囲においてロボット１００を旋回させるのであれば、ユーザはロボットを円滑に操縦できる。しかし、カメラ１１２の撮影範囲を超えて大きく旋回する場合、ユーザは足元周辺の情報を確認できない。そのため、ロボットが障害物に接触するリスクを回避できない。そこで、このようなリスクを低減するための処理について説明する。
【００６２】
図８は、実施の形態４に係る遠隔操縦システムのフローチャートである。遠隔操縦システムの機能ブロックは図２において説明した内容と同様である。まず、制御部２１２は、通信遅延フラグがＤ＝１か否かを判定する（ステップＳ５０）。通信遅延フラグがＤ＝１でない場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）、遠隔操縦システム１０は通常操縦モードであるため、処理を終了する。一方、通信遅延フラグがＤ＝１の場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、制御部２１２は旋回指示の有無を確認する（ステップＳ５１）。そして、操縦端末２００より旋回指示がないと判定した場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、制御部２１２は処理を終了する。そして、旋回指示があると判定した場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、制御部２１２は旋回モードに移行する（ステップＳ５２）。次に、制御部２１２は指示された旋回角度が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ５３）。指示された旋回角度が所定値以上ではない場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）、ユーザは表示部２１３に表示される画像を見て障害物を回避できる。そのためカメラの撮影方向を変更して足元の確認をする必要はない。そのため、制御部２１２は処理を終了する。一方、旋回角度が所定値以上と判定した場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、ロボット１００は表示部２１３に表示される範囲を超えて旋回する。そのため、ユーザは画像を見て障害物を回避できない。そこで制御部２１２は、ロボット１００に対して足元確認を行う指示を送信する（ステップＳ５４）。すなわち、ここでロボット１００は、カメラ１１２の撮影範囲を変更し、足元の状況が確認できる状態にする。ユーザは、ロボット１００の足元の状況が確認できる状態のまま、表示部２１３を見ながら旋回操縦を行う。そして、旋回動作が完了した後、制御部２１２は再び遠隔操縦システム１０を遅延操縦モードに設定する（ステップＳ５５）。そして、ロボット１００は再び前進を開始する。ロボット１００が前進を開始すると、ロボット１００は速度に応じてカメラ１１２の姿勢を変更する。
【００６３】
次に、図９Ａ〜図９Ｃを参照しながら、実施の形態４に係るロボット１００の動作を具体的に説明する。図９Ａ〜図９Ｃは、移動しているロボット１００を上部から見た上面図である。図９Ａは、遅延操縦モードにおいてロボット１００が角度Ｄ１の旋回をする場合の図である。ロボット１００が角度Ｄ１で旋回した場合、ロボット１００は進路６００を進む。このとき、進路６００上には障害物６１０が存在している。ロボット１００が進路６００を進むと、障害物６１０に接触することになる。このときロボット１００は進路６００上を移動しながら、範囲４００ａ、範囲４００ｂ、範囲４００ｃを撮影する。範囲４００ａ〜範囲４００ｃには障害物６１０が含まれる。したがって、ユーザは表示部２１３を見ながらロボットが障害物６１０に接触することを回避するように操縦を行うことができる。
【００６４】
図９Ｂは、遅延操縦モードにおいてロボット１００が角度Ｄ２の旋回をする場合の図である。ロボット１００が角度Ｄ２で旋回した場合、ロボット１００は進路７００を進む。このとき、進路７００上には障害物７１０が存在している。ロボット１００が進路７００を進むと、障害物７１０に接触することになる。このときロボット１００は進路７００上を移動しながら、範囲４００ｄ、範囲４００ｅ、範囲４００ｆを撮影することになる。このとき、範囲４００ｄ〜範囲４００ｆには障害物７１０が含まれない。したがって、ユーザはロボットが障害物７１０に接触することを回避できない。そこでロボット１００は、図８に示したフローチャートに従って、カメラ１１２がロボット１００の足元を確認するためにカメラ１１２の撮影範囲を変更する。
【００６５】
図９Ｃは、ロボット１００がカメラ１１２の撮影範囲を変更して角度Ｄ２の旋回をする場合の図である。ロボット１００は進路７００上を移動しながら、範囲３００ａ、範囲３００ｂ、範囲３００ｃを撮影することになる。このとき、範囲３００ａ〜範囲３００ｃには障害物７１０が含まる。したがって、ユーザはロボットが障害物７１０に接触することを回避できない。そこでロボット１００は、カメラ１１２がロボット１００の足元を撮影するようにカメラ１１２の姿勢を変更する。したがって、ユーザは表示部２１３を見ながらロボットが障害物７１０に接触することを回避するように操縦を行うことができる。ロボット１００が足元を確認しながら旋回を行った後、ロボット１００は再び前進を開始する。このときロボット１００はカメラ１１２の撮影範囲を変更し、遅延操縦モードを継続する。
【００６６】
尚、旋回角度が所定値以上であると判定した場合には、ロボット１００は一旦移動を中止し、旋回動作のみを行った後に、再び前進を始めることもできる。
【００６７】
このように、遠隔操縦システムは、旋回時には一度足元を確認し、安全が確認できた状態で、前進を許可する。
【００６８】
以上のように、遅延操縦モードにおいて旋回動作をする場合、遠隔操縦システムは障害物接触のリスクを低減させる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、ここで説明した内容に加えて、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、制御部２１２の処理と、ロボット制御部１１５の処理は、どちらか一方が行うとは限らず、一方の処理を、他方が請け負うこともあるし、双方が行うこともある。
【符号の説明】
【００７０】
１０、２０、３０、４０  遠隔操縦システム
１００、１０１  ロボット
１１１、２１１  送受信部
１１２  カメラ
１１３  カメラ駆動部
１１４  画像バッファ
１１５  ロボット制御部
１１６  ロボット駆動部
２００  操縦端末
２１２  制御部
２１３  表示部
２１４  操縦部
２１５  通信速度取得部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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