(57)【要約】【課題】通信品質の予測精度を向上させること。【解決手段】コントローラが無線送信する信号によって動作する移動装置とコントローラとの間の通信品質を予測する通信品質予測装置は、移動装置の動きを推定する動き推定部と、動き推定部が推定した動きを、移動装置が行った場合の通信品質を予測する通信品質予測部とを備える。【選択図】図３
2018026728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラが無線送信する信号によって動作する移動装置と前記コントローラとの間の通信品質を予測する通信品質予測装置であって、
前記移動装置の動きを推定する動き推定部と、
前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の通信品質を予測する通信品質予測部と
を備える、通信品質予測装置。
【請求項２】
前記移動装置が移動する位置を推定する位置推定部
を備え、
前記通信品質予測部は、前記位置推定部が推定した位置で、前記動き推定部が推定した前記動きを前記移動装置が行った場合の通信品質を予測する、請求項１に記載の通信品質予測装置。
【請求項３】
前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化を算出するアンテナ移動量算出部
を備え、
前記通信品質予測部は、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化に基づいて、通信品質を予測する、請求項１または２に記載の通信品質予測装置。
【請求項４】
前記アンテナ移動量算出部は、ロボットの運動モデルを用いて、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化を算出する、請求項３に記載の通信品質予測装置。
【請求項５】
前記アンテナ移動量算出部が算出した前記移動装置のアンテナの位置の変化に要する時間を算出するアンテナ移動時間算出部
を備え、
前記通信品質予測部は、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化と前記アンテナの位置の変化に要する時間に基づいて、通信品質を予測する、請求項３に記載の通信品質予測装置。
【請求項６】
前記アンテナ移動時間算出部は、ロボットの運動モデルを用いて、前記アンテナ移動量算出部が算出した前記移動装置のアンテナの位置の変化に要する時間を算出する、請求項５に記載の通信品質予測装置。
【請求項７】
前記動き推定部は、前記移動装置が動作している外部環境に存在する物体の位置、形状、及び寸法のいずれか又は全ての情報に基づいて、前記移動装置が物体へ乗り上げるタイミング及び降下するタイミングのいずれか又は両方を推定する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信品質予測装置。
【請求項８】
前記移動装置の周囲を撮像する撮像部
を備え、
前記動き推定部は、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記移動装置が動作している外部環境に存在する物体の位置、形状、及び寸法のいずれか又は全てを特定し、前記移動装置が物体へ乗り上げるタイミング及び降下するタイミングのいずれか又は両方を推定する、請求項７に記載の通信品質予測装置。
【請求項９】
前記通信品質予測部が予測した通信品質が、無線通信が途絶する通信品質であるか否かを判定する切断判定部
を備える請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の通信品質予測装置。
【請求項１０】
前記切断判定部によって前記無線通信が途絶する通信品質であると判定された場合に警告情報を通知する通知部
を備える請求項９に記載の通信品質予測装置。
【請求項１１】
コントローラが無線送信する信号によって動作するロボットであって、
前記ロボットの動きを推定する動き推定部と、
前記動き推定部が推定した前記動きを、前記ロボットが行った場合の通信品質を予測する通信品質予測部と
を備える、ロボット。
【請求項１２】
コントローラが無線送信する信号によって動作する移動装置と前記コントローラとの間の通信品質を予測する通信品質予測装置によって実行される通信品質予測方法であって、
前記移動装置の動きを推定するステップと、
前記移動装置の動きを推定するステップで推定された前記動きを、前記移動装置が行った場合の通信品質を予測するステップと
を有する、通信品質予測方法。
【請求項１３】
通信品質予測装置のコンピュータに、
移動装置の動きを推定するステップと、
前記移動装置の動きを推定するステップで推定された前記動きを、前記移動装置が行った場合の通信品質を予測するステップと
を実行させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、通信品質予測装置、ロボット、通信品質予測方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット等の移動装置を無線通信によって遠隔操作することが行われている。移動装置は、コントローラが送信した操作コマンドを受信すると、該操作コマンドにしたがって動作する。このため、移動装置は、コントローラとの間の通信が途絶することがない限り、コントローラによって遠隔操作が可能である。
【０００３】
無線通信の途絶を事前に予測する方法に関して、ロボットの周囲の３次元データを取得する距離計測器と、取得した３次元データに基づきロボットの周囲の立体構造を示す３次元構造図を作成する３次元構造図作成部と、３次元構造図を用いて電波伝搬シミュレーションを行う電波伝搬解析部とを備え、ロボットが移動する前に通信可能領域を予測する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１５６４８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｒ  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ＩＴＵ−Ｒ  Ｐ．１２３８−８  ０７／２０１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した技術は、移動装置が動いている場合には、予測した通信品質と現実の通信品質との間の乖離が大きくなる場合がある。このため、予測した通信品質から通信可能であると判定される場合であっても、コントローラと移動装置との間の無線通信が途絶するおそれがある。
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、通信品質の予測精度を向上させるこることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様は、コントローラが無線送信する信号によって動作する移動装置と前記コントローラとの間の通信品質を予測する通信品質予測装置であって、前記移動装置の動きを推定する動き推定部と、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の通信品質を予測する通信品質予測部とを備える、通信品質予測装置である。
（２）本発明の一態様は、上記（１）に記載の通信品質予測装置において、前記移動装置が移動する位置を推定する位置推定部を備え、前記通信品質予測部は、前記位置推定部が推定した位置で、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の通信品質を予測する、通信品質予測装置である。
（３）本発明の一態様は、上記（１）又は上記（２）に記載の通信品質予測装置において、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化を算出するアンテナ移動量算出部を備え、前記通信品質予測部は、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化に基づいて、通信品質を予測する、通信品質予測装置である。
（４）本発明の一態様は、上記（３）に記載の通信品質予測装置において、前記アンテナ移動量算出部は、ロボットの運動モデルを用いて、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化を算出する、通信品質予測装置である。
（５）本発明の一態様は、上記（３）に記載の通信品質予測装置において、前記アンテナ移動量算出部が算出した前記移動装置のアンテナの位置の変化に要する時間を算出するアンテナ移動時間算出部を備え、前記通信品質予測部は、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記移動装置が行った場合の前記移動装置のアンテナの位置の変化と前記アンテナの位置の変化に要する時間とに基づいて、通信品質を予測する、通信品質予測装置である。
（６）本発明の一態様は、上記（５）に記載の通信品質予測装置において、前記アンテナ移動時間算出部は、ロボットの運動モデルを用いて、前記アンテナ移動量算出部が算出した前記移動装置のアンテナの位置の変化に要する時間を算出する、通信品質予測装置である。
（７）本発明の一態様は、上記（１）から上記（６）のいずれか一項に記載の通信品質予測装置において、前記動き推定部は、前記移動装置が動作している外部環境に存在する物体の位置、形状、及び寸法のいずれか又は全ての情報に基づいて、前記移動装置が物体へ乗り上げるタイミング及び降下するタイミングのいずれか又は両方を推定する、通信品質予測装置である。
（８）本発明の一態様は、上記（７）に記載の通信品質予測装置において、前記移動装置の周囲を撮像する撮像部を備え、前記動き推定部は、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記移動装置が動作している外部環境に存在する物体の位置、形状、及び寸法のいずれか又は全てを特定し、前記移動装置が物体へ乗り上げるタイミング及び降下するタイミングのいずれか又は両方を推定する、通信品質予測装置である。
（９）本発明の一態様は、上記（１）から上記（８）のいずれか一項に記載の通信品質予測装置において、前記通信品質予測部が予測した通信品質が、無線通信が途絶する通信品質であるか否かを判定する切断判定部を備える、通信品質予測装置である。
（１０）本発明の一態様は、上記（９）に記載の通信品質予測装置において、前記切断判定部によって前記無線通信が途絶する通信品質であると判定された場合に警告情報を通知する通知部を備える、通信品質予測装置である。
（１１）本発明の一態様は、コントローラが無線送信する信号によって動作するロボットであって、前記ロボットの動きを推定する動き推定部と、前記動き推定部が推定した前記動きを、前記ロボットが行った場合の通信品質を予測する通信品質予測部とを備える、ロボットである。
（１２）本発明の一態様は、コントローラが無線送信する信号によって動作する移動装置と前記コントローラとの間の通信品質を予測する通信品質予測装置によって実行される通信品質予測方法であって、前記移動装置の動きを推定するステップと、前記移動装置の動きを推定するステップで推定された前記動きを、前記移動装置が行った場合の通信品質を予測するステップとを有する、通信品質予測方法である。
（１３）本発明の一態様は、通信品質予測装置のコンピュータに、移動装置の動きを推定するステップと、前記移動装置の動きを推定するステップで推定された前記動きを、前記移動装置が行った場合の通信品質を予測するステップとを実行させる、プログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、通信品質の予測精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る通信システムを示す図である。
【図２】実施形態に係るコントローラを示す図である。
【図３】実施形態に係る移動装置を示す図である。
【図４】段差を乗り越えるときの移動装置の動きの一例を示す図である。
【図５】段差まで前進し、段差に乗り上げるときの移動装置の動きの一例を示す図である。
【図６】段差上を前進し、段差から降下するときの移動装置の動きの一例を示す図である。
【図７】移動装置が段差に乗り上げる場合のアンテナ移動時間を算出する処理を示す図である。
【図８】移動装置が段差から降下する場合のアンテナ移動時間を算出する処理を示す図である。
【図９】実施形態に係る移動装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】実施形態に係る移動装置を示す図である。
【図１１】実施形態に係る移動装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る通信システムＳの構成を示す図である。
通信システムＳは、コントローラ１と、移動装置２とを備える。コントローラ１と移動装置２とは、相互に無線通信を行う。コントローラ１の一例は、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等である。コントローラ１は、移動装置２へ操作コマンドを無線送信する。操作コマンドには、前進命令、後進命令、左折命令、右折命令、右回転命令、左回転命令等の移動命令、及び撮像命令のいずれか又は両方が含まれる。
【００１１】
移動装置２は、家の軒下、火山地帯、災害現場等に配置できる移動可能なロボットである。具体的には、移動装置２の一例は、車輪型ロボット、歩行型ロボット、ドローン等である。本実施形態では、移動装置２の一例として、車輪型ロボットである場合について説明を続ける。移動装置２は、コントローラ１が無線送信した操作コマンドを受信すると、該操作コマンドに含まれる移動命令、及び撮像命令のいずれか又は両方に基づいて、移動、撮像等の動作を行う。
また、移動装置２は、撮像することにより得られる画像情報をコントローラ１に送信する。また、移動装置２は、該移動装置２の移動予定場所（位置）を示す情報と動きパターンを示す情報とを推定し、該移動予定場所で該動きパターンを実行した場合のコントローラ１と移動装置２との間の無線通信の通信品質を予測する。移動装置２は、予測した通信品質が予め定められた通信品質を満たさないと判定すると、コントローラ１へ警告情報を通知する。
【００１２】
＜コントローラの構成＞
図２は、実施形態に係るコントローラ１の構成を示す図である。コントローラ１は、無線通信部１１と操作部１２と表示部１３と制御部１４と記憶部１５とスピーカ１６とを備える。
無線通信部１１は、アンテナを備え、移動装置２との間で各種情報を送受信する。具体的には、無線通信部１１は、移動装置２へ、制御部１４から出力される操作コマンドを無線送信する。また、無線通信部１１は、移動装置２が送信した警告情報を受信すると、該警告情報を制御部１４へ出力する。
操作部１２は、ユーザの操作を受け付ける入力デバイスである。具体的には、操作部１２には、多数のボタンが設けられていてもよい。そして、多数のボタンのいずれかが押されることによって、移動装置２に行わせる動作が選択されてもよい。
【００１３】
表示部１３は、制御部１４によって出力された映像信号を処理することによって、映像を表示する。具体的には、コントローラ１は、移動装置２が送信した警告情報を受信すると、該警告情報を処理することによって、表示部１３にコントローラ１と移動装置２との間の通信が途絶することを通知するための情報等の警告を表示する。
記憶部１５は、例えば、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)等のメモリにより実現される。記憶部１５は、コントローラ１を動作させるプログラムを記憶する。
スピーカ１６は、制御部１４による制御により音を出力する。具体的には、スピーカ１６は、移動装置２が送信した警告情報が制御部１４へ出力されると、コントローラ１と移動装置２との間の通信が途絶することを通知するためのアラームを出力する。
【００１４】
制御部１４は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)により構成される。制御部１４は、コントローラ１の全体を制御する。制御部１４は、操作検出部１４１と操作コマンド生成部１４２と表示制御部１４３として機能する。
操作検出部１４１は、利用者による各種入力を検出する。例えば、操作検出部１４１は、ユーザが操作部１２に対して行った操作を検出する。操作検出部１４１は、ユーザが行った操作を検出すると、その操作を示す操作信号を操作コマンド生成部１４２へ出力する。
操作コマンド生成部１４２は、操作検出部１４１が出力した操作信号に基づいて、操作コマンドを生成する。操作コマンド生成部１４２は、生成した操作コマンドを無線通信部１１から移動装置２へ送信する。
表示制御部１４３は、無線通信部１１が出力した警告情報を取得すると、該警告情報を処理することによって、表示部１３へ警告を表示する。
【００１５】
＜移動装置の構成＞
図３は、実施形態に係る移動装置の構成を示す図である。移動装置２は、移動機構２１と撮像部２２と無線通信部２３と記憶部２４と制御部２５とを備える。
移動機構２１は、車輪と該車輪を駆動させる駆動制御部等によって実現される。移動機構２１は、移動装置２の移動を制御する。移動機構２１は、制御部２５へ、車輪の回転数、移動装置２のピッチ角、移動装置２のロール角等の制御状態量を出力する。
撮像部２２は、例えば、移動装置２の前方等の周囲を所定のフレームレートで撮像する。撮像部２２は、移動装置２の周囲の状況を示す画像の画像情報を制御部２５へ出力する。
【００１６】
無線通信部２３は、アンテナを備え、コントローラ１との間で各種情報を送受信する。具体的には、無線通信部２３は、コントローラ１が送信した操作コマンドを受信する。また、無線通信部２３は、コントローラ１へ警告情報を送信する。
無線通信部２３は、無線ＬＡＮ(Local Area Network)のアクセスポイントとして機能してもよい。この場合、コントローラ１は、無線ＬＡＮの子機（クライアント）として機能してもよい。無線通信部２３は、制御部２５から出力された情報を変調してＲＦ（Radio Frequency）信号を生成する。そして、無線通信部２３は、アンテナを介して該ＲＦ信号をコントローラ１に無線送信する。また、無線通信部２３は、コントローラ１が送信したＲＦ信号を復調し、復調により得られた情報を制御部２５に出力する。
【００１７】
無線通信部２３について、具体的に説明する。無線通信部２３は、通信品質取得部２３１と通信品質予測部２３２と切断判定部２３３と通知部２３４と受信部２３５とを備える。
通信品質取得部２３１は、電波強度等の通信品質を測定し、通信品質の測定結果を通信品質予測部２３２へ出力する。また、通信品質取得部２３１は、ノイズの強度を測定し、ノイズの強度の測定結果を切断判定部２３３へ出力する。
通信品質予測部２３２は、通信品質取得部２３１から出力された通信品質の測定結果に基づいて、将来の通信品質を予測する。通信品質を予測する処理については、後述する。通信品質予測部２３２は、通信品質の予測結果を、切断判定部２３３へ出力する。
切断判定部２３３は、通信品質予測部２３２が出力した通信品質の予測結果に基づいて、コントローラ１と移動装置２との間で通信途絶が発生するか否かを判定する。切断判定部２３３は、コントローラ１と移動装置２との間で通信途絶が発生するか否かの判定結果を通知部２３４へ出力する。
【００１８】
通知部２３４は、切断判定部２３３が出力したコントローラ１と移動装置２との間で通信途絶が発生するか否かの判定結果が、通信途絶が発生することを示すか否かを判定する。通知部２３４は、通信途絶が発生することを示す場合、通信途絶が発生することを示す警告情報を、コントローラ１へ送信する。
受信部２３５は、コントローラ１が送信した操作コマンドを受信する。そして、受信部２３５は、該操作コマンドを制御部２５へ出力する。
【００１９】
記憶部２４は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリにより実現される。記憶部２４は、移動装置２を動作させるプログラムの他に、各種情報を記憶する。記憶部２４は、外部環境パラメータ記録部２４１と制御パラメータ記録部２４２と無線パラメータ記録部２４３とを備える。外部環境パラメータ記録部２４１は、移動装置２が動作している（外部）環境に存在する物体の位置、物体の形状、物体の寸法等の物体情報を記憶する。制御パラメータ記録部２４２は、移動装置２の寸法、制御仕様、アンテナ設置位置等の移動装置情報を記憶する。無線パラメータ記録部２４３は、アンテナモデル等の無線パラメータを記憶する。
【００２０】
制御部２５は、例えば、ＣＰＵにより実現される。制御部２５は、移動装置２の全体を制御する。制御部２５は、制御量取得部２５１と場所推定部２５２と動きパターン推定部２５３とアンテナ移動量算出部２５４とアンテナ移動時間算出部２５５と操作コマンド処理部２５６として機能する。
制御量取得部２５１は、移動機構２１から、車輪の回転数、移動装置２のピッチ角、移動装置２のロール角等の制御状態量を取得する。制御量取得部２５１は、取得した制御状態量を示す情報を、場所推定部２５２と動きパターン推定部２５３とに出力する。
場所推定部２５２は、移動装置２の将来の移動予定場所（位置）を推定する。具体的には、場所推定部２５２は、制御量取得部２５１が出力した制御状態量を取得すると、該制御状態量に含まれる車輪の回転数を示す情報から移動距離を算出することによって所定の時間ｔ１が経過した後の移動予定場所を推定する。ここで、移動予定場所は、現在の移動装置２の場所（位置）から移動しようとする方向と距離とによって表されてもよい。場所推定部２５２は、通信品質予測部２３２へ、移動予定場所の推定結果を出力する。場所推定部２５２は、コントローラ１から受信した操作コマンドに基づいて、将来の移動予定場所の推定を開始するようにしてもよい。
【００２１】
動きパターン推定部２５３は、制御量取得部２５１が出力した制御状態量を取得すると、該制御状態量に含まれる車輪の回転数を示す情報、ピッチ角を示す情報、及びロール角を示す情報のいずれか又は全てに基づいて、移動装置２の将来の動きパターンを推定する。具体的には、動きパターン推定部２５３は、制御量取得部２５１が出力した制御状態量を示す情報に含まれる車輪の回転数を示す情報から、現在移動装置２が進行していると判定できるときは所定の時間ｔ１が経過した後も進行を継続していると判定する。例えば、動きパターン推定部２５３は、現在移動装置２が前進していると判定できるときは数秒先も前進を継続していると判定し、現在移動装置２が後進していると判定できるときは数秒先も後進を継続していると判定する。
また、動きパターン推定部２５３は、制御量取得部２５１が出力した制御状態量を示す情報に含まれるピッチ角を示す情報から、現在移動装置２が段差に乗り上げているか否かを判定する。具体的には、動きパターン推定部２５３は、ピッチ角の変化量が閾値以上である場合には、移動装置２が段差に乗り上げていると判定し、ピッチ角の変化量が閾値未満である場合には、移動装置２が段差に乗り上げていないと判定する。さらに、動きパターン推定部２５３は、移動装置２が段差に乗り上げていると判定した場合には、数秒経過した後は、段差から降下すると判定してもよい。
【００２２】
動きパターン推定部２５３は、制御量取得部２５１が出力した制御状態量を示す情報に含まれるロール角を示す情報から、現在移動装置２が傾いているか否かを判定する。具体的には、動きパターン推定部２５３は、ロール角の変化量が閾値以上である場合には、移動装置２が横方向に傾斜していると判定し、ロール角の変化量が閾値未満である場合には、移動装置２が横方向に傾斜していないと判定する。
なお、動きパターン推定部２５３は、ベイズ推定等の推定手段により事前に分析した動作順序を利用して、所定の時間ｔ１が経過した後の動きを推定してもよい。動きパターン推定部２５３は、アンテナ移動量算出部２５４と通信品質予測部２３２へ、将来の動きパターンの推定結果を出力する。具体的には、動きパターン推定部２５３は、将来の動きパターンの推定結果として、移動装置２が段差に乗り上げること及び降下することのいずれか又は両方の推定結果をアンテナ移動量算出部２５４と通信品質予測部２３２へ出力する。例えば、動きパターン推定部２５３は、将来の動きパターンの推定結果として、移動装置２が段差に乗り上げるタイミング及び降下するタイミングのいずれか又は両方をアンテナ移動量算出部２５４と通信品質予測部２３２へ出力する。
【００２３】
アンテナ移動量算出部２５４は、動きパターン推定部２５３が出力した将来の動きパターンの推定結果を取得すると、該将来の動きパターンの推定結果にしたがって動作した場合の移動装置２のアンテナ位置の変化を算出する。そして、アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２のアンテナ位置の変化から、アンテナの移動量の変化を算出する。アンテナ移動量算出部２５４は、将来の動きパターンの推定結果とロボットの運動モデルとを用いて、移動装置２のアンテナの移動量を算出してもよい。一例として、動きパターン推定部２５３が将来の動きパターンの推定結果として、移動装置が段差に乗り上げることを示す情報をアンテナ移動量算出部２５４へ出力した場合について説明する。
【００２４】
＜アンテナ移動量算出処理＞
図４は、段差５を乗り越えるときの移動装置２の動きを示す図である。図４に示される例では、段差５を乗り越えるときの移動装置２の動きは、「（Ａ１）段差まで前進」、「（Ａ２）段差に乗り上げ」、「（Ａ３）段差上を前進」、及び「（Ａ４）段差から降下」の四つの工程に細分化される。
「（Ａ１）段差まで前進」は、移動装置２が前進することによって段差５の方向へ向かっている状態を示す。「（Ａ２）段差に乗り上げ」は、移動装置２が前進することによって段差５へ到着した後、移動装置２が段差５の上に乗り上げている状態を示す。「（Ａ３）段差上を前進」は、移動装置２が段差５の上を前進している状態を示す。「（Ａ４）段差から降下」は、移動装置２が段差５の上を端まで前進した後、移動装置２が段差５から降下している状態を示す。
（Ａ１）、（Ａ２）、（Ａ３）及び（Ａ４）の順序にしたがって移動装置２が移動することを考える。この場合に、（Ａ１）から（Ａ２）へ移行するとき、（Ａ３）から（Ａ４）へ移行するときに、移動装置２に搭載されたアンテナが上下に移動する。アンテナが上下に移動することによって、コントローラ１と移動装置２との間の通信品質に影響が生じると想定される。このため、ここでは、（Ａ１）から（Ａ２）への移行前後のアンテナの移動量の算出と、（Ａ３）から（Ａ４）への移行前後のアンテナの移動量の算出について説明する。
【００２５】
図５は、（Ａ１）から（Ａ２）への移行前後のアンテナの位置の変化を示す模式図である。図５において、（１）は（Ａ１）を示し、（２）は（Ａ２）を示す。また、図５において、ｘ軸は地面に平行な方向であり、移動装置２の進行方向をプラス方向とし、ｚ軸は地面に対して垂直な方向であり、上向きをプラスとする。
アンテナ２６は、移動装置２の側面に取り付けられている。図５において、「ｒ」は車輪の半径であり、「Ｌ」はホイールベース長であり、「ａｈ」はアンテナ２６から移動装置２の底面へ下した垂線の長さであり、「ａｌ」は前輪中心から「ａｈ」へ下した垂線の長さであり、「θ１」は移動装置２の底面と、後輪接地点とアンテナ２６とを結んだ線とがなす角である。「θ２」は、（Ａ２）の状態で、移動装置２の底面と段差５の上面とがなす角である。また、段差５のｚ軸方向の長さを「Ｈ」で表す。「（ｘ０，ｚ０）」は、段差５の上面のｘ軸のマイナス方向の端部の座標である。
これらのパラメータのうち、「Ｈ」は外部環境パラメータ記録部２４１に記憶され、「ｒ」、「Ｌ」、「ａｈ」、「ａｌ」、「θ１」、及び「θ２」は制御パラメータ記録部２４２に記憶される。また、「ｒ」、「Ｌ」、「ａｈ」、「ａｌ」、「θ１」、「θ２」、及び「Ｈ」のいずれか又は全てが制御量取得部２５１によって取得されてもよい。
【００２６】
ｘ軸とｚ軸によって表される平面（ｘｚ平面）において、図５（１）の移動装置２のアンテナ２６は、移動装置２が段差５に乗り上げることによって、図５（２）の移動装置２´のアンテナ２６´の位置に移動する。
アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５に乗り上げる直前のアンテナ位置のｘ座標Ｐxubを、式（１）により計算する。つまり、アンテナ移動量算出部２５４は、段差５の上面のｘ軸のマイナス方向の端部のｘ座標から、車輪の半径「ｒ」と前輪中心から「ａｈ」へ下した垂線の長さを減算することで、Ｐxubを算出する。
Ｐxub＝ｘ０−（ｒ＋ａｌ）      （１）
また、アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５に乗り上げる直前のアンテナ位置のz座標Ｐzubを、式（２）により計算する。つまり、アンテナ移動量算出部２５４は、段差５の上面のｘ軸のマイナス方向の端部のｚ座標に、アンテナ２６から移動装置２の底面へ下した垂線の長さを加え、段差５のｚ軸方向の長さを減算することで、Ｐzubを算出する。
Ｐzub＝ｚ０＋（ａｈ−Ｈ）      （２）
【００２７】
また、アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５に乗り上げた直後のアンテナ位置のｘ座標Ｐxuaを、式（３）により計算する。
Ｐxua＝ｘ０−Ｌcosθ２＋√（（Ｌ−ａｌ）２＋ａｈ２）cos（θ１＋θ２）      （３）
また、アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５に乗り上げた直後のアンテナ位置のｚ座標Ｐzuaを、式（４）により計算する。
Ｐzua＝ｚ０−Ｌcosθ２＋√（（Ｌ−ａｌ）２＋ａｈ２）sin（θ１＋θ２）      （４）
アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５に乗り上げる直前のアンテナの位置の座標と乗り上げた直後のアンテナの位置の座標とから、アンテナの移動量を算出する。そして、アンテナ移動量算出部２５４は、算出したアンテナの移動量を示す情報をアンテナ移動時間算出部２５５と通信品質予測部２３２へ出力する。
【００２８】
図６は、（Ａ３）から（Ａ４）への移行前後のアンテナの位置の変化を示す模式図である。図６において、（１）は（Ａ３）を示し、（２）は（Ａ４）を示す。また、図６において、「ｃｈ」は（Ａ３）において移動装置２の重心位置と段差５の上面のｘ軸のプラス方向の端部の座標「（ｘ１，ｚ１）」との間の距離を示し、「ｃｌ」は該重心位置と後輪接地点からｚ軸方向へ伸ばした直線との間の垂線の長さを示す。「θ３」は、（Ａ４）の状態で、移動装置２の底面と段差５の上面とがなす角である。
これらのパラメータのうち、「ｃｈ」、「ｃｌ」、及び「θ３」は制御パラメータ記録部２４２に記憶される。また、「ｃｈ」、「ｃｌ」、及び「θ３」のいずれか又は全てが制御量取得部２５１によって取得されてもよい。
【００２９】
アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５から降下する直前のアンテナ位置のｘ座標Ｐxdbを、式（５）により計算する。
Ｐxdb＝ｘ１−ｃｌ＋√（（Ｌ−ａｌ）２＋ａｈ２）cosθ１      （５）
また、アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５から降下する直前のアンテナ位置のz座標Ｐzdbを、式（６）により計算する。
Ｐzdb＝ｚ１＋√（（Ｌ−ａｌ）２＋ａｈ２）sinθ１      （６）
また、アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５から降下した直後のアンテナ位置のｘ座標Ｐxdaを、式（７）により計算する。
Ｐxda＝ｘ１−ｃｌcosθ３＋√（（Ｌ−ａｌ）２＋ａｈ２）cos（θ１＋θ３）      （７）
また、アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５から降下した直後のアンテナ位置のｚ座標Ｐzdaを、式（８）により計算する。
Ｐzda＝ｚ１−ｃｌsinθ３＋√（（Ｌ−ａｌ）２＋ａｈ２）sin（θ１＋θ３）      （８）
アンテナ移動量算出部２５４は、移動装置２が段差５から降下する直前のアンテナの位置の座標と降下した直後のアンテナの位置の座標とから、アンテナの移動量を算出する。そして、アンテナ移動量算出部２５４は、算出したアンテナの移動量を示す情報をアンテナ移動時間算出部２５５と通信品質予測部２３２へ出力する。
【００３０】
アンテナ移動時間算出部２５５は、アンテナ移動量算出部２５４が出力したアンテナの移動量を示す情報を取得すると、該アンテナの移動量を示す情報に基づいて、アンテナの移動時間を算出する。具体的には、アンテナ移動時間算出部２５５は、ロボットの運動モデルを用いて、移動装置２のアンテナの移動時間を算出する。ここでは、一例として、前記の（Ａ２）と（Ａ４）におけるアンテナ移動時間の算出について説明する。
図７は、移動装置２が段差５に乗り上げる場合のアンテナ移動時間を算出する処理を示す。アンテナ移動時間算出部２５５は、移動装置２が段差５に乗り上げる前後のアンテナ移動時間ΔＴｕを、式（９）−式（１３）により算出する。
【００３１】
ΔＴｕ＝Ｈ／（ｄＶｚ／ｄｔ）      （９）
ｄＶｚ／ｄｔ＝（Ｆｆ＋Ｎｒ−（ｍｆ＋ｍｒ）ｇ）／Ｍ      （１０）
Ｆｆ＝μｆＤ      （１１）
Ｎｒ＝ｍｒｇ＋ａＭｈ／Ｌ      （１２）
Ｄ＝Ｋｘｄ＋Ｂｘｄ（ｄｘ／ｄｔ）      （１３）
【００３２】
式（９）−式（１３）において、「Ｖｚ」は車体のｚ方向の速度［ｍ／ｓ］であり、「Ｈ」は段差の高さであり、「Ｆｆ」は前輪の駆動力［Ｎ］であり、「Ｎｒ」は後輪の荷重［Ｎ］であり、「ｍｆ」は前輪の重量［ｋｇ］であり、「ｍｒ」は後輪の重量［ｋｇ］である。また、「ｇ」は重力加速度［ｍ／ｓ２］であり、「Ｍ」は移動装置の重量［ｋｇ］であり、「μｆ」は前輪の摩擦係数であり、「Ｄ」は壁反力［Ｎ］であり、「ａ」は移動装置の加速度［ｍ／ｓ２］であり、「Ｋｘｄ」はタイヤの弾性力［ｍｋｇ／ｓ］である。また、「Ｂｘｄ」は粘性摩擦力［ｍｋｇ／ｓ２］であり、「ｘｄ」はタイヤの押し込み量［ｍ］であり、「Ｋ」はバネ［ｋｇ／ｓ２］であり、「Ｂ」はダンパー［ｋｇ／ｓ］である。
これらのパラメータのうち、「Ｈ」は外部環境パラメータ記録部２４１に記憶され、「Ｖｚ」、「Ｆｆ」、「Ｎｒ」、「ｍｆ」、「ｍｒ」、「Ｍ」、「μｆ」、「Ｄ」、「Ｋｘｄ」、「Ｂｘｄ」、「ｘｄ」、「Ｋ」、及び「Ｂ」は制御パラメータ記録部２４２に記憶される。また、「Ｈ」、「Ｖｚ」、「Ｆｆ」、「Ｎｒ」、「ｍｆ」、「ｍｒ」、「Ｍ」、「μｆ」、「Ｄ」、「Ｋｘｄ」、「Ｂｘｄ」、「ｘｄ」、「Ｋ」、及び「Ｂ」のいずれか又は全てが制御量取得部２５１によって取得されてもよい。
【００３３】
図８は、移動装置２が段差５から降下する場合のアンテナ移動時間を算出する処理を示す。アンテナ移動時間算出部２５５は、移動装置２が段差５から降下する前後のアンテナ移動時間ΔＴdを、式（１４）により算出する。
ΔＴｄ＝√（（Ｍ／ｇｋ）acosh（exp（Ｈｋ／Ｍ）））      （１４）
式（１４）において、「ｇ」は重力加速度［ｍ／ｓ２］であり、「Ｍ」はロボットの重量［ｋｇ］であり、「ｋ」は空気抵抗係数［ｋｇ／ｍ］であり、「Ｈ」は段差の高さである。
これらのパラメータのうち、「Ｈ」は外部環境パラメータ記録部２４１に記憶され、「Ｍ」、及び「ｋ」は制御パラメータ記録部２４２に記憶される。また、「Ｈ」、「Ｍ」、及び「ｋ」のいずれか又は全てが制御量取得部２５１によって取得されてもよい。
アンテナ移動時間算出部２５５は、算出したアンテナの移動時間を示す情報を通信品質予測部２３２へ出力する。図３に戻り、説明を続ける。
操作コマンド処理部２５６は、無線通信部２３の受信部２３５が出力した操作コマンドにしたがって、移動機構２１及び撮像部２２のいずれか一方又は両方を動作させる。
【００３４】
通信品質予測部２３２は、外部環境による電波減衰と動きパターンから推測される電波減衰とを組合せて、将来の通信品質を予測する。具体的には、通信品質予測部２３２は、将来の電波強度（受信信号強度）の予測値「ＲＳＳＩ＿ｆ」［ｄＢｍ］を、現在の電波強度「ＲＳＳＩ＿c」［ｄＢｍ］から外部環境による電波減衰「ＡＴＴ＿e」［ｄＢ］と、動きパターンから推測される電波減衰「ＡＴＴ＿a」［ｄＢ］とを減算して式（１５）により算出する。
ＲＳＳＩ＿ｆ＝ＲＳＳＩ＿ｃ−ＡＴＴ＿ｅ−ＡＴＴ＿ａ      （１５）
【００３５】
＜通信品質の予測方法（その１）＞
通信品質予測部２３２は、通信品質取得部２３１が出力した通信品質の測定結果と場所推定部２５２が出力した移動予定場所の推定結果と動きパターン推定部２５３が出力した将来の動きパターンの推定結果とを取得すると、移動予定場所へ移動するまでの距離による電波減衰と将来の動きパターンによる電波減衰とを推測する。そして、通信品質予測部２３２は、前述した式（１５）により、将来の電波強度の予測を行う。この場合、アンテナ移動量算出部２５４が通信品質予測部２３２へアンテナの移動量を示す情報を出力する処理と、アンテナ移動時間算出部２５５が通信品質予測部２３２へアンテナの移動時間を示す情報を出力する処理を省略するようにしてもよい。
【００３６】
＜通信品質の予測方法（その２）＞
記憶部２４の外部環境パラメータ記録部２４１に構造物の識別情報毎に電波減衰量を示す情報を関連付けて記憶し、さらに、制御部２５は、撮像部２２が撮像した画像の画像情報を通信品質予測部２３２へ出力する。そして、通信品質予測部２３２は、移動予定場所へ移動するまでの距離による電波減衰量を推測するとともに、撮像部２２が撮像した移動装置２の周囲の画像に含まれる構造物を外部環境パラメータ記録部２４１に記憶されている構造物の識別情報と照合することによって、構造物の電波減衰量を推定する。通信品質予測部２３２は、移動予定場所へ移動するまでの距離による電波減衰量と構造物の電波減衰量とを移動装置２が存在する外部環境に適合する伝搬モデルへ適用して、「ＡＴＴ＿ｅ」を求める。具体的には、通信品質予測部２３２は、移動装置２が屋内に存在する場合、式（１６）により「ＡＴＴ＿e」を算出してもよい。
【数１】
2018026728.tif 000003
【００３７】
式（１６）において、「ｆ」は周波数［ＭＨｚ］であり、「Ｎ」は距離依存性を示すパラメータであり、「ｄ」は送受信間の距離［ｍ］であり、「ｎ」は構造物の数であり、「Ｌｉ」は構造物毎の透過損［ｄＢ］である。
式（１６）は、ＩＴＵ−Ｒ  Ｐ．１２３８に記載の屋内伝搬モデルの式を拡張したものである（例えば、非特許文献１参照）。ＩＴＵ−Ｒ  Ｐ．１２３８では、壁等の構造物の透過損を全て同じ値「ｎ×Ｌi」として、外部環境による電波減衰を算出しているのに対し、式（１６）では、構造物毎に分けて、外部環境による電波減衰の計算を行っている。
【００３８】
＜通信品質の予測方法（その３）＞
通信品質予測部２３２は、アンテナ移動量算出部２５４が出力したアンテナの移動量を示す情報を取得すると、式（１５）の「ＡＴＴ＿ａ」を算出する。具体的には、通信品質予測部２３２は、フェージングの伝搬損を示すモデルにアンテナ移動量の算出結果を与えることによって、「ＡＴＴ＿ａ」を算出してもよい。通信品質予測部２３２は、移動装置２が屋内に存在する場合、式（１７）−式（１９）によって、「ＡＴＴ＿ａ」を算出してもよい。
【数２】
2018026728.tif 000004
ｘｉ＝√（（ｈｔｉ＋ｈｒｉ）２＋ｄｉ２）      （１８）
Δφｉ＝２π（ｘｉ−ｌ）／λ      （１９）
【００３９】
式（１７）−式（１９）は、ＩＴＵ−Ｒ  Ｐ．１２３８に記載の屋内伝搬モデルの式を、直接波と床面の反射波と天井面の反射波と右壁面の反射波と左壁面の反射波との５波を考慮して、拡張したものである。
【００４０】
式（１７）−式（１９）において、「λ」は波長［ｍ］であり、「ｌ」は送受信間距離［ｍ］、「√Ｇ」はアンテナパターン、「Ｒ」は反射係数、「Ｔ」は透過係数、「Δφｉ」は位相差［ｒａｄ］である。
これらのパラメータのうち、「λ」、「ｌ」、「Ｒ」、「Ｔ」、及び「Δφｉ」は制御パラメータ記録部２４２に記憶され、「√Ｇ」は無線パラメータ記録部２４３に記憶される。また、「λ」、「ｌ」、「Ｒ」、「Ｔ」、「Δφｉ」、及び「√Ｇ」のいずれか又は全てが制御量取得部２５１によって取得されてもよい。
【００４１】
仮に、ｉ＝１を床面、ｉ＝２を天井面、ｉ＝３を右壁面、ｉ＝４を左壁面とすると、「ｈｔ１」は床面から送信アンテナまでの高さ［ｍ］であり、「ｈｒ１」は床面から受信アンテナまでの高さ［ｍ］であり、「ｄ１」は床面での送受信間距離［ｍ］である。また、式（１７）の「ｂ」の部分に動作前、「ａ」の部分に動作後の情報を与える。ここで、具体的には、動作前は移動装置２が段差に乗り上げる直前、動作後は移動装置２が段差に乗り上げた直後である。より具体的には、式（１）及び式（２）で算出した動作前のアンテナ位置のｘ座標とｚ座標とから、送受信間距離ｌｂと各面での送受信間距離ｄ1ｂからｄ４ｂ、各面での受信アンテナまでの高さｈｒ１ｂからｈｒ４ｂを算出する。同様に、式（３）及び式（４）で算出した動作後のアンテナ位置のｘ座標とｚ座標とから、送受信間距離ｌａ、各面での送受信間距離ｄ１ａからｄ４ａ、各面での受信アンテナまでの高さｈｒ１ａからｈｒ４ａを算出する。
【００４２】
また、通信品質予測部２３２は、アンテナ移動時間算出部２５５が出力したアンテナの移動時間を示す情報を取得すると、式（１５）の「ＡＴＴ＿ａ」を算出するようにしてもよい。具体的には、通信品質予測部２３２は、フェージングの伝搬損を示すモデルにアンテナ移動時間の算出結果を与えることによって、「ＡＴＴ＿ａ」を算出してもよい。
なお、ＩＴＵ−Ｒ  Ｐ．１２３８には、受信信号のインパルス応答を算出することが記載されていることに対し、式（１７）−式（１９）では伝搬損を求める式に変換している。式（１７）−式（１９）に、２波モデル等のフェージングの影響を示す別の伝搬モデルを適用してもよい。
通信品質予測部２３２は、＜通信品質の予測方法（その１）＞から＜通信品質の予測方法（その３）＞のいずれかで求められた通信品質の予測結果を切断判定部２３３へ出力する。
【００４３】
切断判定部２３３は、通信品質予測部２３２が出力した通信品質の予測結果を取得すると、該通信品質の予測結果に基づいて、コントローラ１と移動装置２との間の通信が途絶するか否かを判定する。
＜通信が途絶するか否かの判定方法（その１）＞
切断判定部２３３は、通信品質の予測結果が、無線通信が途絶すると想定される通信品質閾値以下であるか否かを判定する。切断判定部２３３は、無線通信が途絶すると想定される通信品質閾値以下である場合には無線通信が途絶すると判定し、無線通信が途絶すると想定される通信品質閾値を超える場合には無線通信が途絶しないと判定する。この場合、通信品質取得部２３１から切断判定部２３３へノイズの強度（雑音電力）が出力される処理を省略するようにしてもよい。
【００４４】
＜通信が途絶するか否かの判定方法（その２）＞
切断判定部２３３は、通信品質予測部２３２から出力される通信品質の予測結果と通信品質取得部２３１から出力されるノイズの強度（雑音電力）から信号雑音比(signal-noise ratio)を算出する。そして、切断判定部２３３は、信号雑音比の算出結果が、無線通信が途絶すると想定される信号雑音比閾値以下であるか否かを判定する。切断判定部２３３は、無線通信が途絶すると想定される信号雑音比閾値以下である場合には無線通信が途絶すると判定し、無線通信が途絶すると想定される信号雑音比閾値を超える場合には無線通信が途絶しないと判定する。
切断判定部２３３は、＜通信が途絶するか否かの判定方法（その１）＞又は＜通信が途絶するか否かの判定方法（その２）＞で、通信が途絶すると判定した場合、通知部２３４へ、通信が途絶することを示す情報を出力する。
【００４５】
＜通信システムＳの動作＞
図９は、通信システムＳの動作の一例を示すフローチャートである。図９は、主に、移動装置２の動作を示す。
ステップＳ９０２では、場所推定部２５２は、制御量取得部２５１が出力した制御状態量に含まれる車輪の回転数を示す情報から将来の移動予定場所を推定する。
ステップＳ９０４では、動きパターン推定部２５３は、制御量取得部２５１が出力した制御状態量に含まれる車輪の回転数を示す情報、ピッチ角を示す情報、及びロール角を示す情報のいずれか又は全てに基づいて、移動装置２の将来の動きパターンを推定する。
ステップＳ９０６では、通信品質予測部２３２は、場所推定部２５２が出力した移動装置２の将来の移動予定場所の推定結果と動きパターン推定部２５３が出力した移動装置２の将来の動きパターンの推定結果とに基づいて、コントローラ１と移動装置２との間の通信品質を予測する。
【００４６】
ステップＳ９０８では、切断判定部２３３は、ステップＳ９０６で予測された通信品質に基づいて、通信途絶が発生するか否かを判定する。通信途絶が発生しないと判定した場合、ステップＳ９０２へ移行する。
ステップＳ９１０では、ステップＳ９０８で通信途絶が発生すると判定した場合、切断判定部２３３は、通知部２３４へ、通信が途絶することを示す情報を出力する。通知部２３４は、切断判定部２３３から出力された通信が途絶することを示す情報を取得すると、通信が途絶することを使用者へ通知するための警告情報をコントローラ１に送信する。
コントローラ１は、移動装置２が送信した警告情報を受信すると、該コントローラ１の制御部１４は、表示部１３に警告情報を表示したり、スピーカ１６に警告情報に対応する警告音を出力したりする。これによって、移動装置２は、コントローラ１のユーザへ移動装置２との間の通信が途絶することを通知することができる。
【００４７】
図９に示すフローチャートでは、ステップＳ９０６で、通信品質予測部２３２が移動装置２の将来の移動予定場所の推定結果と移動装置２の将来の動きパターンの推定結果とに基づいて、コントローラ１と移動装置２との間の通信品質を予測する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、通信品質予測部２３２は、アンテナ移動量算出部２５４が算出したアンテナの移動量、及びアンテナ移動時間算出部２５５が算出したアンテナの移動時間のいずれか一方又は両方に基づいて、通信途絶が発生するか否かを判定するようにしてもよい。
【００４８】
前述した実施形態において、移動装置２は、通信が途絶する可能性がある場合に、コントローラ１に警告情報を通知するとともに、移動速度を低速に切り替えるようにしてもよい。
前述した実施形態では、移動装置２が該移動装置２の移動予定場所と動きパターンとを推定し、該移動予定場所で該動きパターンを実行した場合のコントローラ１と移動装置２との間の無線通信の通信品質を予測する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、移動装置２が該移動装置２の動きパターンを推定し、該動きパターンを実行した場合のコントローラ１と移動装置２との間の無線通信の通信品質を予測するようにしてもよい。
前述した実施形態では、コントローラ１は無線ＬＡＮの子機として機能し、移動装置２は無線ＬＡＮのアクセスポイントとして機能する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、コントローラ１が無線ＬＡＮのアクセスポイントとして機能し、移動装置２が無線ＬＡＮの子機として機能してもよい。また、コントローラ１と移動装置２の双方が無線ＬＡＮの子機として機能し、別途アクセスポイントを設けてもよい。
【００４９】
前述した実施形態では、コントローラ１と移動装置２とが無線ＬＡＮで通信する場合について説明したが、この限りでない。例えば、コントローラ１と移動装置２とが、ＬＴＥ(Long Term Evolution)やＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）（登録商標）等の無線通信方式に対応する基地局を介して、無線通信を行ってもよい。
前述した実施形態において、場所推定部２５２は、数秒先の移動予定場所を推定してもよいし、数分先の移動予定場所を推定してもよい。
前述した実施形態では、移動装置２が段差５を乗り越えるときの処理について説明したが、この例に限られない。例えば、移動装置２が前進するときの処理、後退するときの処理に適用するようにしてもよい。
【００５０】
第１実施形態に係る通信システムＳによれば、移動装置２は、移動装置２の動きに基づいて、該移動装置２とコントローラ１との間の将来の無線通信の通信品質を予測する。これによって、移動装置２とコントローラ１との間の将来の無線通信の通信品質の予測精度を向上させることができる。さらに、通信システムＳによれば、通信が途絶する可能性がある場合に、コントローラ１に警告情報を通知する。通信品質の予測精度が向上しているため、無線通信の途絶を精度よく予測することができる。移動装置２が移動することによって通信が途絶する前に、コントローラ１を介して通信が途絶することをユーザに認識させることができるので、ユーザは、移動予定場所に移動しないように移動装置２を制御することができる。これにより、コントローラ１と移動装置２との間の通信が途絶することによって、移動装置２が操作不能状態に陥ることを回避することができる。
【００５１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る通信システムは、図１を参照して説明した通信システムＳを適用できる。ただし、移動装置２の代わりに、移動装置３を備える。つまり、第２実施形態に係る通信システムは、コントローラ１については、第１の実施形態と同様である。
第２実施形態に係る移動装置３は、通信が途絶する可能性がある場合に、移動を制御して停止する点で第１実施形態に係る移動装置２と異なる。
【００５２】
図１０は、実施形態に係る移動装置の構成を示す図である。移動装置３は、移動機構３１と撮像部３２と無線通信部３３と記憶部３４と制御部３５とを備える。無線通信部３３は、通信品質取得部３３１と通信品質予測部３３２と切断判定部３３３と通知部３３４と受信部３３５とを備える。制御部３５は、制御量取得部３５１と場所推定部３５２と動きパターン推定部３５３とアンテナ移動量算出部３５４とアンテナ移動時間算出部３５５と操作コマンド処理部３５６と移動停止部３５７とを備える。
【００５３】
移動機構３１、撮像部３２、無線通信部３３、及び記憶部３４は、移動装置２の移動機構２１、撮像部２２、無線通信部２３、及び記憶部２４をそれぞれ適用できる。ただし、無線通信部３３の切断判定部３３３は、通信が途絶すると判定した場合には、通知部３３４及び制御部３５の移動停止部３５７へ、通信が途絶することを示す情報を出力する。
制御量取得部３５１、場所推定部３５２、動きパターン推定部３５３、アンテナ移動量算出部３５４、アンテナ移動時間算出部３５５、及び操作コマンド処理部３５６は、制御量取得部２５１、場所推定部２５２、動きパターン推定部２５３、アンテナ移動量算出部２５４、アンテナ移動時間算出部２５５、及び操作コマンド処理部２５６をそれぞれ適用できる。
移動停止部３５７は、切断判定部３３３から通信が途絶することを示す情報が出力された場合に、移動機構２１の移動を制御して瞬時に停止を行う。
【００５４】
＜通信システムの動作＞
図１１は、通信システムＳの動作の一例を示すフローチャートである。図１１は、主に、移動装置３の動作を示す。
ステップＳ１１０２−Ｓ１１０８は、図９のステップＳ９０２−Ｓ９０８を適用できる。
ステップＳ１１１０では、移動停止部３５７は、切断判定部３３３から通信が途絶することを示す情報が出力された場合に、移動機構３１の移動を制御して瞬時に停止を行う。移動停止部３５７は、移動機構３１の制御をコントローラ１による制御から操作コマンドを受け付けることなく制御する自律制御に切り替えてもよい。このようにすることで、ユーザがコントローラ１に表示される警告情報を認識するよりも早く、移動しないように移動装置２を制御することができる。
【００５５】
第２実施形態に係る通信システムＳによれば、移動装置３は、移動装置３の動きに基づいて、該移動装置３とコントローラ１との間の将来の無線通信の通信品質を予測する。これによって、移動装置３とコントローラ１との間の将来の無線通信の通信品質の予測精度を向上させることができる。さらに、通信システムＳによれば、通信が途絶する可能性がある場合に、瞬時に停止する。通信品質の予測精度が向上しているため、無線通信の途絶を精度よく予測することができる。移動装置３が移動することによって通信が途絶する前に、移動装置３は停止するので、移動装置３が操作不能状態に陥ることを回避することができる。
【００５６】
前述した実施形態では、移動装置が、通信が途絶するか否かを判定する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、コントローラと移動装置との間の通信品質を予測する通信品質予測装置を設けてもよい。通信品質予測装置は、前述した移動装置２の無線通信部３３と制御部２５とを備えていてもよい。ただし、無線通信部２３に含まれる受信部２３５と制御部２５に含まれる操作コマンド処理部２５６は省略される。そして、通信品質予測装置は、移動装置２の移動機構２１から制御状態量を取得するとともに、移動装置２の撮像部３２から移動装置２の周囲の状況を示す画像の画像情報を取得すると前述したように、コントローラと移動装置との間の通信品質を予測し、通信品質を予測した結果に基づいて、通信途絶が発生するか否かを判定する。通信品質予測装置は、通信途絶が発生すると判定した場合には、コントローラ１へ警告情報を送信するとともに、移動装置２の移動を停止させるための制御情報を送信するようにしてもよい。
【００５７】
前述した実施形態では、移動装置が、通信が途絶するか否かを判定する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、コントローラが、通信装置との間の通信が途絶するか否かを判定するようにしてもよい。この場合、移動装置は、コントローラへ制御状態量を送信する。コントローラは、移動装置が送信した制御状態量を取得すると、該制御状態量に基づいて、移動予定場所と将来の動きパターンとを推定する。そして、コントローラは、移動予定場所と将来の動きパターンとに基づいて、通信が途絶するか否かを判定する。
前述した実施形態では、操作コマンドの一例として、移動、及び撮像のいずれか又は両方が含まれる場合について説明したが、この例に限られない。例えば、移動装置に、照度計、ＧＰＳ(Global Positioning System)、マイクロフォン等を備え、操作コマンドに、照度計測、位置計測、録音が含まれてもよい。
【００５８】
前述した実施形態では、動きパターン推定部が推定する動きパターンの一例として、移動装置が段差に乗り上げる場合、移動装置が段差から降下する場合、移動装置が傾斜している場合について説明したが、この例に限られない。例えば、動きパターン推定部は、移動装置が横すべりしていること等を推定するようにしてもよい。
前述した実施形態では、移動装置の一例として、車輪型ロボットである場合について説明したが、この例に限られない。例えば、移動装置が、歩行型ロボット、ドローン等であってもよい。
【００５９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００６０】
なお、前述のコントローラ、及び移動装置は内部にコンピュータを有している。そして、前述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００６１】
前述した実施形態において、通信品質予測装置、移動装置２及び３は通信品質予測装置の一例であり、動きパターン推定部２５３及び３５３は動き推定部の一例であり、通信品質予測部２３２及び３３２は通信品質予測部の一例であり、場所推定部２５２及び３５２は位置推定部の一例であり、アンテナ移動量算出部２５４及び３５４はアンテナ移動量算出部の一例であり、アンテナ移動時間算出部２５５及び３５５はアンテナ移動時間算出部の一例であり、撮像部２２及び３２は撮像部の一例であり、切断判定部２３３及び３３３は切断判定部の一例であり、通知部２３４及び３３４は通知部の一例であり、移動停止部３５７は移動停止部の一例である。
【符号の説明】
【００６２】
１…コントローラ、２…移動装置、３…移動装置、５…段差、１１…無線通信部、１２…操作部、１３…表示部、１４…制御部、１５…記憶部、１６…スピーカ、１４１…操作検出部、１４２…操作コマンド生成部、１４３…表示制御部、２１…移動機構、２２…撮像部、２３…無線通信部、２４…記憶部、２５…制御部、２３１…通信品質取得部、２３２…通信品質予測部、２３３…切断判定部、２３４…通知部、２３５…受信部、２４１…外部環境パラメータ記録部、２４２…制御パラメータ記録部、２４３…無線パラメータ記録部、２５１…制御量取得部、２５２…場所推定部、２５３…動きパターン推定部、２５４…アンテナ移動量算出部、２５５…アンテナ移動時間算出部、２５６…操作コマンド処理部、３１…移動機構、３２…撮像部、３３…無線通信部、３４…記憶部、３５…制御部、３３１…通信品質取得部、３３２…通信品質予測部、３３３…切断判定部、３３４…通知部、３３５…受信部、３４１…外部環境パラメータ記録部、３４２…制御パラメータ記録部、３４３…無線パラメータ記録部、３５１…制御量取得部、３５２…場所推定部、３５３…動きパターン推定部、３５４…アンテナ移動量算出部、３５５…アンテナ移動時間算出部、３５６…操作コマンド処理部、３５７…移動停止部
【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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