(57)【要約】【課題】  室内自律走行ロボットのための制御方法及びシステムを提供する。【解決手段】  クラウドシステムでロボットの室内自律走行を制御する方法は、目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによってセンサを通じて目標施設物の内部について生成された第１センシングデータを、クラウドシステムにおいて受信する段階と、第１センシングデータを利用して目標施設物の室内地図を生成する段階と、目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、該サービスロボットがセンサを通じて目標施設物の内部について生成した第２センシングデータを、ネットワークを介して受信する段階と、第２センシングデータ及び生成された室内地図を利用してサービスロボットの目標施設物における室内自律走行を制御する段階を含む。【選択図】      図２
2018067314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラウドシステムによってロボットの室内自律走行を制御する方法であって、
目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによって、センサを通じて前記目標施設物の内部について生成した第１センシングデータを、前記クラウドシステムにおいて受信する段階、
前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成する段階、
前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成した第２センシングデータを、ネットワークを介して受信する段階、及び
前記第２センシングデータ及び前記生成された室内地図を利用して、前記サービスロボットの前記目標施設物における室内自律走行を制御する段階
を含む、制御方法。
【請求項２】
前記マッピングロボットは、前記クラウドシステムを通じて前記サービスロボットの室内自律走行を制御するためのクラウドサービスを提供するサービス提供者側で運用される装備であり、
前記サービスロボットは、前記目標施設物と連関して前記クラウドサービスを要求した利用者側で運用される装備である、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記室内地図を生成する段階は、
前記クラウドサービスを要求する複数の利用者それぞれの目標施設物についての室内地図を生成し、対応する利用者の識別子、対応する目標施設物の識別子及び前記対応する利用者のサービスロボットの識別子、のうちの少なくとも１つの識別子と関連付けて格納及び管理し、
前記室内自律走行を制御する段階は、
前記複数の利用者のうちの第１利用者のサービスロボットの室内自律走行を、前記少なくとも１つの識別子と関連付けて管理される室内地図を利用して制御する、請求項２に記載の制御方法。
【請求項４】
前記第２センシングデータを、ネットワークを介して受信する段階は、
前記目標施設物に複数のサービスロボットが存在する場合、前記複数のサービスロボットそれぞれから第２センシングデータを受信し、
前記室内自律走行を制御する段階は、
前記複数のサービスロボットそれぞれから受信された第２センシングデータから把握される前記複数のサービスロボットの位置を利用し、前記生成された室内地図の区画に従うか、前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスに従って、前記複数のサービスロボットそれぞれの室内自律走行を制御する、請求項１に記載の制御方法。
【請求項５】
前記室内自律走行を制御する段階は、
前記第２センシングデータ及び前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの経路データを生成し、ネットワークを介して前記サービスロボットに送信し、
前記サービスロボットは、前記送信された経路データに基づいて前記目標施設物の内部を走行する、請求項１に記載の制御方法。
【請求項６】
前記第１センシングデータ及び前記第２センシングデータは、前記目標施設物の内部イメージ情報及び前記目標施設物の特定区域で発生して前記特定区域を識別するための信号情報を含み、
前記室内自律走行を制御する段階は、
前記信号情報に基づいて前記サービスロボットが位置する区域を限定し、前記限定された区域のイメージ情報に対するマッチングによって前記サービスロボットの位置を決定する、請求項１に記載の制御方法。
【請求項７】
前記クラウドシステムを通じて前記サービスロボットの室内自律走行を制御するように提供されるクラウドサービスのための統合開発環境（ＩＤＥ）が、利用者又は前記サービスロボットの製作者に提供され、
前記ＩＤＥを通じて前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスを制御するためのソフトウェアを登録する段階、及び
前記登録されたソフトウェアを利用して前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスを制御する段階
を更に含む、請求項１に記載の制御方法。
【請求項８】
マッピングロボットの制御方法であって、
目標施設物の内部を自律走行しながら、センサを通じて前記目標施設物の内部についての第１センシングデータを生成する段階、及び
前記生成された第１センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信する段階
を含み、
前記クラウドシステムは、
前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成し、
前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成した第２センシングデータを受信し、
前記第２センシングデータと前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの前記目標施設物における室内自律走行を制御するように実現される、制御方法。
【請求項９】
前記マッピングロボットは、前記クラウドシステムを通じて前記サービスロボットの室内自律走行を制御するためのクラウドサービスを提供するサービス提供者側で運用される装備であり、
前記サービスロボットは、前記目標施設物と連関して前記クラウドサービスを要求した利用者側で運用される装備である、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
サービスロボットの制御方法であって、
目標施設物の内部でセンサを通じて前記目標施設物の内部に対する第２センシングデータを生成する段階、
前記生成された第２センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信する段階、
前記クラウドシステムによって前記目標施設物の室内地図と前記第２センシングデータを利用して生成された経路データを受信する段階、及び
前記生成された経路データに基づいて前記サービスロボットの移動を制御する段階
を含み、
前記クラウドシステムは、
前記目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによってセンサを通じて前記目標施設物の内部に対して生成された第１センシングデータを利用して、前記目標施設物の室内地図を生成するように実現される、制御方法。
【請求項１１】
前記クラウドシステムを通じて前記サービスロボットの室内自律走行を制御するように提供されるクラウドサービスのための統合開発環境（ＩＤＥ）が、利用者又は前記サービスロボットの製作者に提供され、
前記ＩＤＥを通じて前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスを制御するためのソフトウェアが前記クラウドシステムに登録され、
前記登録されたソフトウェアを利用して前記クラウドシステムが提供する制御命令に従ってサービスを提供する段階
を更に含む、請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録されている、コンピュータ読取可能記録媒体。
【請求項１３】
ロボットの室内自律走行を制御するクラウドシステムであって、
コンピュータ読取可能命令を実行するように実現される少なくとも１つのプロセッサ
を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによってセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成された第１センシングデータを受信するよう、当該クラウドシステムを制御し、
前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成し、
前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成された第２センシングデータを受信するよう、当該クラウドシステムを制御し、
前記第２センシングデータ及び前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの前記目標施設物に対する室内自律走行を制御するよう、当該クラウドシステムを制御する、クラウドシステム。
【請求項１４】
前記マッピングロボットは、当該クラウドシステムを通じて前記サービスロボットの室内自律走行を制御するためのクラウドサービスを提供するサービス提供者側で運用される装備であり、
前記サービスロボットは、前記目標施設物と連関して前記クラウドサービスを要求した利用者側で運用される装備である、請求項１３に記載のクラウドシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記室内地図を生成するために、前記クラウドサービスを要求する複数の利用者それぞれの目標施設物についての室内地図を生成し、対応する利用者の識別子、対応する目標施設物の識別子及び前記対応する利用者のサービスロボットの識別子、のうちの少なくとも１つの識別子と関連付けて格納及び管理し、
前記室内自律走行を制御するために、前記複数の利用者のうちの第１利用者のサービスロボットの室内自律走行を、前記少なくとも１つの識別子と関連付けて管理される室内地図を利用して制御するよう、当該クラウドシステムを制御する、請求項１４に記載のクラウドシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記第２センシングデータを受信するために、前記目標施設物に複数のサービスロボットが存在する場合、前記複数のサービスロボットそれぞれから第２センシングデータを受信するよう、当該クラウドシステムを制御し、
前記室内自律走行を制御するために、前記複数のサービスロボットそれぞれから受信された第２センシングデータから把握される前記複数のサービスロボットの位置を利用し、前記生成された室内地図の区画に従うか、又は前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスに従って、前記複数のサービスロボットそれぞれの室内自律走行を制御するよう、当該クラウドシステムを制御する、請求項１４に記載のクラウドシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記室内自律走行を制御するために、前記第２センシングデータ及び前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの経路データを生成し、ネットワークを介して前記サービスロボットに送信するよう、当該クラウドシステムを制御し、
前記サービスロボットは、前記送信された経路データに基づいて前記目標施設物の内部を走行する、請求項１４に記載のクラウドシステム。
【請求項１８】
前記第１センシングデータ及び前記第２センシングデータは、前記目標施設物の内部イメージ情報及び前記目標施設物の特定区域で発生して前記特定区域を識別するための信号情報を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、
前記室内自律走行を制御するために、前記信号情報に基づいて前記サービスロボットが位置する区域を限定し、前記限定された区域のイメージ情報に対するマッチングによって前記サービスロボットの位置を決定する、請求項１４に記載のクラウドシステム。
【請求項１９】
室内自律走行のためのマッピングロボットであって、
複数のセンサを含み、前記複数のセンサの出力値を含む第１センシングデータを生成するセンシング部、
前記マッピングロボットを移動させる駆動部、
前記第１センシングデータを利用して目標施設物の内部を自律走行するように前記駆動部を制御する制御部、及び
前記生成された第１センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信する通信部
を備え、
前記クラウドシステムは、
前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成し、
前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部に対して生成した第２センシングデータを受信し、
前記第２センシングデータと前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの前記目標施設物に対する室内自律走行を制御するように実現される、マッピングロボット。
【請求項２０】
室内自律走行のためのサービスロボットであって、
複数のセンサを含み、前記複数のセンサの出力値を含む第２センシングデータを生成するセンシング部、
前記サービスロボットを移動させる駆動部、
前記第２センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信し、前記クラウドシステムによって目標施設物の室内地図と前記第２センシングデータを利用して生成された経路データを受信する通信部、及び
前記生成された経路データに基づいて前記目標施設物の内部を自律走行するように前記駆動部を制御する制御部
を備え、
前記クラウドシステムは、
前記目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによってセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成された第１センシングデータを利用して、前記目標施設物の室内地図を生成するように実現される、サービスロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の説明は、室内自律走行ロボットのための制御方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自律走行ロボットとは、自ら周辺を察して障害物を感知しながら、タイヤや足などを利用して目的地までの最適経路を検索することのできるロボットであって、自律走行車両はもちろん、物流、ホテルサービス、ロボット掃除機などのような多様な分野のために開発及び活用されている。例えば、特許文献１は、自律移動ロボットのための経路計画方法に関する技術であって、家庭や事務室で自律的に移動する移動ロボットが、障害物を避けながら安全かつ迅速に目標点まで移動する最適経路を計画する方法について開示している。
【０００３】
図１は、従来技術における、室内自律走行のためにロボットに適用される基本技術の例を示した図である。図１は、従来技術のサービスロボット１００に適用される技術として、マッピング（Ｍａｐｐｉｎｇ）１１０、ローカリゼーション（Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）１２０、経路計画（Ｐａｔｈ  Ｐｌａｎｎｉｎｇ）１３０、障害物回避（Ｏｂｓｔａｃｌｅ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）１４０及びセンシング（Ｓｅｎｓｉｎｇ）１５０の技術を示している。
【０００４】
マッピング１１０は、サービスロボット１００が自律走行を実行しながら周辺地図を作成するための技術及び／又は既に製作された地図を搬入して管理するための技術を含んでよい。例えば、サービスロボット１００が未知の環境を動き回りながら、外部からのサポートを受けずにロボットに取り付けられているセンサだけで環境に対する正確な地図を作成したり、周辺環境と予め格納された地図とのマッチングによって現在位置を推定したりするために、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ）やＣＭＬ（Ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ  Ｍａｐｐｉｎｇａｎｄ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）のような技術が活用されることがあり、さらに、カメラの２次元データを３次元情報に変換するためのＳＦＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  ｍｏｔｉｏｎ）のような技術が３次元地図の生成のために活用されることがある。
【０００５】
ローカリゼーション１２０は、サービスロボット１００が周辺環境を認識して自身の位置を推定するための技術を含むことがある。例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）座標や慣性測定装置（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）のセンシング値又は上述したＳＬＡＭなどの技術が活用されることがある。
【０００６】
経路計画１３０は、サービスロボット１００の自律走行のための経路を設定するための技術を含むことがある。例えば、ＲＲＴ（Ｒａｐｉｄｌｙ−ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ  Ｒａｎｄｏｍ  Ｔｒｅｅ）、経路を探索するためのエースター（Ａ−ｓｔａｒ）アルゴリズム、ディースター（Ｄ−ｓｔａｒ）アルゴリズム、ダイクストラアルゴリズム（Ｄｉｊｋｓｔｒａ  ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）などが活用されることがある。
【０００７】
障害物回避１４０は、サービスロボット１００が経路計画１３０で設定された経路に従って自律走行している途中に現れた計画外の障害物（一例として、人間又は物体）を回避するための技術を含むことがある。
【０００８】
センシング１５０は、カメラ、ライダー（ｌｉｄａｒ）、ＩＭＵ、超音波センサ、ＧＰＳモジュールなどのようにサービスロボット１００が含む多様なセンサを利用して、上述したマッピング１１０、ローカリゼーション１２０、経路計画１３０及び障害物回避１４０のために要求される情報を提供するための技術を含むことがある。
【０００９】
駆動１６０は、経路計画１３０や障害物回避１４０のために、サービスロボット１００に含まれるタイヤや足などを制御し、サービスロボット１００を実際に移動させるための技術を含むことがある。
【００１０】
このように、従来技術では、サービスロボット１００の自律走行のために多様なセンサを含まなければならず、このようなセンサの情報を処理し、これによって得た情報から、マッピング１１０、ローカリゼーション１２０、経路計画１３０及び障害物回避１４０のような多様な演算を処理するためのプロセッサを含まなければならない上に、プロセッサの処理結果に基づいてサービスロボット１００の移動を処理するためのタイヤや足などのような構成要素を含まなければならない。これだけでなく、サービスロボット１００は、該サービスロボット１００の利用者が望むサービスを提供するための特定の構成要素を更に含まなければならない。例えば、掃除ロボットの場合には、個別の特徴に合うように、埃を吸引して貯めておくための構成要素を更に含まなければならず、物流管理のためのロボットの場合には、品物の識別や移動などのための構成要素を更に含まなければならない。
【００１１】
このように、室内自律走行ロボットは、密接な連係が求められる多様な構成要素を含まなければならない関係上、製作コストが極めて高いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００５−００２４８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
サービス提供者が、大型ショッピングモールや空港、ホテルなどのような利用者の施設物の室内地図を予め生成しておき、クラウドサービスを通じて利用者の個別のサービスロボットと通信しながら、各サービスロボットのためのローカリゼーションと経路計画を予め生成された室内地図に基づいて処理し、その結果データを提供することにより、各サービスロボットが提供された結果データに基づいて自律走行を処理することができ、サービスロボットの製作コストを画期的に減らすことができる、室内自律走行ロボットのための制御方法及びシステムを提供する。
【００１４】
１つの施設物内で多数のサービスロボットが動作する場合、クラウドサービスを通じて多数のサービスロボットのためのサービス計画を制御することにより、多数のサービスロボットが１つの施設物内で目的とするサービスを効率的に分担して処理することができる、室内自律走行ロボットのための制御方法及びシステムを提供する。
【００１５】
利用者の施設物の室内地図を製作するにあたり、サービス提供者側で人間が観測装備を直接制御して室内地図を製作するのではなく、室内自律走行のための機能とマッピング機能の両方を含むことにより、室内地図を自動で製作することができる、室内自律走行マッピングロボットのためのシステム及びその制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
クラウドシステムによってロボットの室内自律走行を制御する方法であって、目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによって、センサを通じて前記目標施設物の内部について生成した第１センシングデータを、前記クラウドシステムにおいて受信する段階、前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成する段階、前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成した第２センシングデータを、ネットワークを介して受信する段階、及び前記第２センシングデータ及び前記生成された室内地図を利用して、前記サービスロボットの前記目標施設物における室内自律走行を制御する段階を含む、制御方法を提供する。
【００１７】
一側面によると、前記マッピングロボットは、前記クラウドシステムを通じて前記サービスロボットの室内自律走行を制御するためのクラウドサービスを提供するサービス提供者側で運用される装備であってよく、前記サービスロボットは、前記目標施設物と連関して前記クラウドサービスを要求した利用者側で運用される装備であってよい。
【００１８】
他の側面によると、前記室内地図を生成する段階は、前記クラウドサービスを要求する複数の利用者それぞれの目標施設物についての室内地図を生成し、対応する利用者の識別子、対応する目標施設物の識別子及び前記対応する利用者のサービスロボットの識別子のうちの少なくとも１つの識別子と関連付けて格納及び管理し、前記室内自律走行を制御する段階は、前記複数の利用者のうちの第１利用者のサービスロボットの室内自律走行を、前記少なくとも１つの識別子と関連付けて管理される室内地図を利用して制御してよい。
【００１９】
また他の側面によると、前記第２センシングデータを、ネットワークを介して受信する段階は、前記目標施設物に複数のサービスロボットが存在する場合、前記複数のサービスロボットそれぞれから第２センシングデータを受信し、前記室内自律走行を制御する段階は、前記複数のサービスロボットそれぞれから受信された第２センシングデータから把握される前記複数のサービスロボットの位置を利用し、前記生成された室内地図の区画に従うか、前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスに従って、前記複数のサービスロボットそれぞれの室内自律走行を制御してよい。
【００２０】
また他の側面によると、前記室内自律走行を制御する段階は、前記第２センシングデータ及び前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの経路データを生成し、ネットワークを介して前記サービスロボットに送信し、前記サービスロボットは、前記送信された経路データに基づいて前記目標施設物の内部を走行してよい。
【００２１】
また他の側面によると、前記第１センシングデータ及び前記第２センシングデータは、前記目標施設物の内部イメージ情報及び前記目標施設物の特定区域で発生して前記特定区域を識別するための信号情報を含み、前記室内自律走行を制御する段階は、前記信号情報に基づいて前記サービスロボットが位置する区域を限定し、前記限定された区域のイメージ情報に対するマッチングによって前記サービスロボットの位置を決定してよい。
【００２２】
また他の側面によると、前記クラウドシステムを通じて前記サービスロボットの室内自律走行を制御するように提供されるクラウドサービスのための統合開発環境（ＩＤＥ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）が、利用者又は前記サービスロボットの製作者に提供され、前記制御方法は、前記ＩＤＥを通じて前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスを制御するためのソフトウェアを登録する段階、及び前記登録されたソフトウェアを利用して前記サービスロボットが前記目標施設物で提供するサービスを制御する段階を更に含んでよい。
【００２３】
マッピングロボットの制御方法であって、目標施設物の内部を自律走行しながらセンサを通じて前記目標施設物の内部についての第１センシングデータを生成する段階、及び前記生成された第１センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信する段階を含み、前記クラウドシステムは、前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成し、前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成した第２センシングデータを受信し、前記第２センシングデータと前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの前記目標施設物における室内自律走行を制御するように実現される、制御方法を提供する。
【００２４】
サービスロボットの制御方法であって、目標施設物の内部でセンサを通じて前記目標施設物の内部に対する第２センシングデータを生成する段階、前記生成された第２センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信する段階、前記クラウドシステムによって前記目標施設物の室内地図と前記第２センシングデータを利用して生成された経路データを受信する段階、及び前記生成された経路データに基づいて前記サービスロボットの移動を制御する段階を含み、前記クラウドシステムは、前記目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによってセンサを通じて前記目標施設物の内部に対して生成された第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成するように実現される、制御方法を提供する。
【００２５】
前記制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録されている、コンピュータ読取可能記録媒体を提供する。
【００２６】
コンピュータと結合し、上述した制御方法をコンピュータに実行させるためにコンピュータ読取可能記録媒体に格納された、コンピュータプログラムを提供する。
【００２７】
ロボットの室内自律走行を制御するクラウドシステムであって、コンピュータ読取可能命令を実行するように実現される少なくとも１つのプロセッサを含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによってセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成された第１センシングデータを受信するよう当該クラウドシステムを制御し、前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成し、前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成された第２センシングデータを受信するよう、当該クラウドシステムを制御し、前記第２センシングデータ及び前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの前記目標施設物に対する室内自律走行を制御するよう、当該クラウドシステムを制御する、クラウドシステムを提供する。
【００２８】
室内自律走行のためのマッピングロボットであって、複数のセンサを含み、前記複数のセンサの出力値を含む第１センシングデータを生成するセンシング部、前記マッピングロボットを移動させる駆動部、前記第１センシングデータを利用して目標施設物の内部を自律走行するように前記駆動部を制御する制御部、及び前記生成された第１センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信する通信部を備え、前記クラウドシステムは、前記第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成し、前記目標施設物の内部に位置するサービスロボットから、前記サービスロボットがセンサを通じて前記目標施設物の内部に対して生成した第２センシングデータを受信し、前記第２センシングデータと前記生成された室内地図を利用して前記サービスロボットの前記目標施設物に対する室内自律走行を制御するように実現される、マッピングロボットを提供する。
【００２９】
室内自律走行のためのサービスロボットであって、複数のセンサを含み、前記複数のセンサの出力値を含む第２センシングデータを生成するセンシング部、前記サービスロボットを移動させる駆動部、前記第２センシングデータを、ネットワークを介してクラウドシステムに送信し、前記クラウドシステムによって前記目標施設物の室内地図と前記第２センシングデータを利用して生成された経路データを受信する通信部、及び前記生成された経路データに基づいて前記目標施設物の内部を自律走行するように前記駆動部を制御する制御部を備え、前記クラウドシステムは、前記目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボットによってセンサを通じて前記目標施設物の内部について生成された第１センシングデータを利用して前記目標施設物の室内地図を生成するように実現される、サービスロボットを提供する。
【発明の効果】
【００３０】
サービス提供者が、大型ショッピングモールや空港、ホテルなどのような利用者の施設物の室内地図を予め生成し、クラウドサービスを通じて利用者の個別のサービスロボットと通信しながら個別のサービスロボットのためのローカリゼーションと経路計画を予め生成された室内地図に基づいて処理し、その結果データを提供することにより、個別のサービスロボットが提供された結果データに基づいて自律走行を処理することができ、サービスロボットの製作コストを画期的に減らすことができる。
【００３１】
１つの施設物内で多数のサービスロボットが動作する場合、クラウドサービスを通じて多数のサービスロボットのためのサービス計画を制御することにより、多数のサービスロボットが１つの施設物内で目的とするサービスを効率的に分担して処理することができる。
【００３２】
利用者の施設物の室内地図を製作するにあたり、サービス提供者側で人間が観測装備を直接制御して室内地図を製作するのではなく、室内自律走行のための機能とマッピング機能の両方を含むことにより、室内地図を自動で製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来技術における、室内自律走行のためのロボットに適用される技術の例を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態における、ロボットの室内自律走行のための全体制御システムの例を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態における、マッピングロボットの概略的な構成の例を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における、クラウドシステムの概略的な構成の例を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における、サービスロボットの概略的な構成の例を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態における、クラウドシステムを構成する物理的なサーバの内部構成を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態における、制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態における、サービスロボットの位置を限定する例を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態における、サービスロボットが提供するサービスをクラウドシステムが制御する過程を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、実施形態について、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。
【００３５】
本発明の実施形態に係るロボットの室内自律走行のための全体制御システムは、大きく、施設物の室内で地図データを収集するマッピングロボットのための制御システム（以下、「マッピングロボットシステム」）、マッピングロボットが収集した地図データに基づいて該当の施設物の室内地図を製作し、施設物で動作するサービスロボットの自律走行のためのローカリゼーションと経路計画を処理するクラウドサービスのための制御システム（以下、「クラウドシステム」）、そして、施設物の内部で自律走行によって施設物の利用者が目的とするサービスを提供するサービスロボットのための制御システム（以下、「サービスロボットシステム」）を含んでよい。
【００３６】
図２は、本発明の一実施形態における、ロボットの室内自律走行のための全体制御システムの例を示した図である。図２は、サービス提供者側にあるクラウドシステム２１０とマッピングロボット２２０、利用者の施設物と利用者側のためのサービスロボット２３０を示している。先ず、サービス提供者側は、マッピングロボット２２０を投入して利用者の施設物の室内地図を生成してよい。このとき、サービス提供者側は、大型マートや病院、空港、ホテルなどのような多様な施設物の室内地図を予め生成しておいてもよいし、別途の契約に基づき、サービスを要求した利用者の施設物の室内地図を要請に応じて生成してもよい。例えば、サービス提供者側は、施設物Ａの利用者からの要請に応じてマッピングロボット２２０を施設物Ａに投入して施設物Ａの室内地図を生成してよい。マッピングロボット２２０は、室内自律走行ロボットであって、自律走行と地図生成のために、３Ｄライダー、３６０度カメラ、ＩＭＵのような多様なセンサを含んでよく、施設物Ａを自律走行しながら生成されたセンシングデータをクラウドシステム２１０に送信してよい。このとき、実施形態によっては、センシングデータは、室内地図を生成するためのマッピングロボット２２０の自律走行が完了した後、そのセンシングデータが格納されたコンピュータ読取可能記録媒体を通じてクラウドシステム２１０に入力されてもよいが、より好ましくは、マッピングロボット２２０が通信モジュールを含み、ネットワークを介してクラウドシステム２１０に送信してもよい。また、マッピングロボット２２０で生成されたセンシングデータは、マッピングロボット２２０からクラウドシステム２１０にリアルタイムで送信されてもよいし、マッピングロボット２２０が施設物のセンシングを完了した後、一括でクラウドシステム２１０に送信されてもよい。
【００３７】
クラウドシステム２１０は、マッピングロボット２２０から提供されたセンシングデータに基づいて施設物Ａに対する室内地図を製作してよく、製作された室内地図に基づき、施設物Ａに配置されたサービスロボット２３０と通信しながらサービスロボット２３０を制御してよい。例えば、クラウドシステム２１０は、サービスロボット２３０に含まれるセンサを通じて生成されたセンシングデータ（一例として、サービスロボット２３０の現在位置を把握するためのデータ）を受信し、受信されたセンシングデータと施設物Ａの室内地図を利用してサービスロボット２３０のためのローカリゼーションと経路計画を処理し、その結果データ（一例として、サービスロボット２３０が自律走行時に移動すべき経路データ）をサービスロボット２３０に提供してよい。このとき、サービスロボット２３０は、クラウドシステム２１０から提供された結果データに基づいて自律走行を処理しながら、目的とされるサービスを施設物Ａ内で提供することが可能となる。
【００３８】
マッピングロボット２２０は、施設物Ａに対して最初の１回のみ、あるいは室内地図に対して変更が発生する場合のみ、あるいは室内地図に対して変更が発生する程度の相当に長い時間周期（一例として、１年）に、該当の施設物で動作すればよい。したがって、室内地図の製作が求められる施設物の数と時間日程に応じて１つのマッピングロボット２２０を多数の施設物の室内地図の製作に活用することができることから、多数のマッピングロボットが要求されず、したがって高価な装備を活用して製作されたとしても、サービス使用者側に大きな負担を与えない。これに対して、利用者それぞれで個々の目的のために動作するサービスロボットを個別に製作して利用する場合、サービスロボットそれぞれが、該当する１つの施設物で持続的に動作しなければならず、１つの施設物内で同時に複数台が動作しなければならない場合も多く存在する。したがって、利用者の側面では、高価な装備を活用することが困難であるという問題を抱えている。これにより、本発明の実施形態では、サービス提供者側でマッピングロボット２２０を投入して施設物Ａの室内地図を製作し、クラウドシステム２１０を通じてサービスロボット２３０を制御することにより、サービスロボット２３０が高価な装備を使用しなくても、目的とされたサービスを該当の施設物内で処理できるようにすることが可能となる。
【００３９】
例えば、ライダーは、電波に近い性質をもつレーザ光線を利用して開発されたレーダであって、自律走行のために搭載される高価なセンサ装備である。このようなライダーを活用する場合、基本的に２つ以上のライダーが１つの自律走行ユニットに含まれる。一例として、物流管理のために利用者が６０台のサービスロボットを使用すると仮定すると、従来技術では、高価なライダーが１２０台以上も必要となる。これに対して、本発明の実施形態では、自律走行のために必要とされるローカリゼーションと経路計画はサービス提供者側のクラウドシステム２１０が処理し、その結果データを提供さえすれば、サービスロボット２３０がクラウドシステム２１０から提供される結果データに従って走行するため、高価なセンサ装備ではなく、安価型超音波センサ及び／又は安価型カメラでも室内走行が可能となる。実質的に、本発明の実施形態に係るサービスロボット２３０は、クラウドシステム２１０から提供される結果データに従って動作するため、室内自律走行のための特別なセンサがなくても室内走行が可能となる。さらに、安価型超音波センサ及び／又は安価型カメラのような安価なセンサが、サービスロボット２３０の現在位置の把握とサービスロボット２３０の障害物回避などのために使用されることが可能である。したがって、利用者は、低コストで製作されるサービスロボットを活用することができる。サービスロボットを利用しようとする多数の利用者が存在し、このような多数の利用者それぞれが多数のサービスロボットを活用することを考慮するとき、サービスロボットの製作コストを画期的に減らすことができるようになる。例えば、スマートフォン水準のセンシング能力だけでも、サービスロボットの自律走行を処理することができる。
【００４０】
また、サービスロボット２３０がクラウドシステム２１０に送信するセンシングデータは、施設物の内部でサービスロボット２３０の現在位置を限定するための情報を含んでよい。このような位置を限定するための情報は、安価型カメラで認識されたイメージ情報を含んでよい。例えば、クラウドシステム２１０は、受信されたイメージ情報と室内地図のイメージを比べてサービスロボット２３０の位置を把握してよい。他の例として、既存の室内位置を把握するための周知の技術が活用されてもよい。例えば、施設物内で認識されるＷｉ−Ｆｉ信号やビーコン（ｂｅａｃｏｎ）、人間が認識することのできないサウンドやブルートゥース（登録商標）、フィンガープリントなどを活用して室内位置を把握する既存の周知技術がサービスロボット２３０の現在位置を把握するために活用されてもよいことは、当業者であれば容易に理解することができるであろう。また、このような既存の技術を利用してサービスロボット２３０の大まかな位置を把握した後、イメージマッチングによってサービスロボット２３０の正確な位置を把握してもよい。この場合、全体の室内地図に対応するイメージとのマッチングを処理するが必要なく、大まかに把握された位置に基づいてイメージマッチングの範囲を減らすことも可能となる。
【００４１】
図３は、本発明の一実施形態における、マッピングロボットの概略的な構成の例を説明するためのブロック図であり、図４は、本発明の一実施形態における、クラウドシステムの概略的な構成の例を説明するためのブロック図であり、図５は、本発明の一実施形態における、サービスロボットの概略的な構成の例を説明するためのブロック図である。
【００４２】
図３を参照すると、マッピングロボット２２０は、物理的な装置であってよく、図３に示すように、制御部３１０、駆動部３２０、センサ部３３０及び通信部３４０を備えてよい。
【００４３】
制御部３１０は、マッピングロボット２２０に内蔵される物理的なプロセッサであってよく、図３に示すように、経路計画処理モジュール３１１、マッピング処理モジュール３１２、駆動制御モジュール３１３、ローカリゼーション処理モジュール３１４及びデータ処理モジュール３１５を含んでよい。ここで、制御部３１０に含まれる構成要素は、物理的なプロセッサとして、制御部３１０が実行する互いに異なる機能（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）の表現であってよい。例えば、制御部３１０は、ＯＳやファームウェアのようなコンピュータプログラムコードによる制御命令に従って多様な機能を処理してよい。
【００４４】
駆動部３２０は、マッピングロボット２２０の移動のためのタイヤや足、あるいはドローンのような飛行体形態のマッピングロボット２２０の飛行のための物理的な装備を含んでよい。
【００４５】
センサ部３３０は、マッピングロボット２２０が位置する施設物の内部環境に関する情報を収集するための多様なセンサを含んでよい。例えば、ライダー、３６０度カメラ、ＩＭＵ、超音波センサ、ＧＰＳモジュール、位置感応検出器（ＰＳＤ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）などのような多様なセンサのうち、要求されるセンサがセンサ部３３０に含まれてよい。
【００４６】
通信部３４０は、センサ部３３０でセンシングされたデータを、ネットワークを介してクラウドシステム２１０に送信するための通信機能を含んでよい。
【００４７】
目標施設物の内部に位置するマッピングロボット２２０が駆動すると、センサ部３３０は、多様なセンサの出力値を含む第１センサデータを生成して制御部３１０に伝達してよい。このとき、制御部３１０のデータ処理モジュール３１５は、伝達された第１センサデータをマッピングロボット２２０の自律走行のためにローカリゼーション処理モジュール３１４に伝達してよく、さらに、クラウドシステム２１０で目標施設物の室内地図を生成するように、第１センサデータがネットワークを介してクラウドシステム２１０に送信されるように通信部３４０を制御してよい。
【００４８】
ローカリゼーション処理モジュール３１４は、マッピングロボット２２０が周辺環境を認識して自身の位置を推定するための技術であって、目標施設物におけるマッピングロボット２２０の現在位置を判断するために動作してよい。このとき、ローカリゼーション処理モジュール３１４は、マッピング処理モジュール３１２との連動により、予め格納された目標施設物の室内地図（一例として、目標施設物の設計図面）と現在位置とのマッピングを処理するか、あるいは予め格納された室内地図がない場合には目標施設物の室内地図を生成してよい。
【００４９】
このとき、経路計画処理モジュール３１１は、マッピングロボット２２０の自律走行のための経路を生成してよい。この場合、経路計画処理モジュール３１１で決定された経路に関する情報は、駆動制御モジュール３１３に伝達されてよく、駆動制御モジュール３１３は、提供された経路に従ってマッピングロボット２２０を移動させるために駆動部３２０を制御してよい。
【００５０】
マッピングロボット２２０は、このような第１センシングデータの生成及び送信、第１センシングデータを利用した自律走行経路の決定、そして決定された自律走行経路による移動という過程を繰り返しながら目標施設物を自律走行してよく、目標施設物に対する第１センシングデータをクラウドシステム２１０に持続して送信してよい。
【００５１】
図４を参照すると、クラウドシステム２１０は、１つの物理的なサーバ装置や２つ以上の物理的なサーバ装置の連係によって実現されてよく、図４に示すように、マップ生成モジュール４１０、ローカリゼーション処理モジュール４２０、経路計画処理モジュール４３０及びサービス運営モジュール４４０を含んでよい。このようなクラウドシステム２１０が含む構成要素は、オペレーティングシステムのコードや少なくとも１つのコンピュータプログラムのコードによる制御命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）に従ってクラウドシステム２１０が含む少なくとも１つのプロセッサが実行する互いに異なる機能の表現であってよい。
【００５２】
マップ生成モジュール４１０は、図３で説明したように、目標施設物の内部で自律走行するマッピングロボット２２０が目標施設物の内部について生成した第１センシングデータを利用して目標施設物の室内地図を生成するための構成要素であってよい。
【００５３】
このとき、ローカリゼーション処理モジュール４２０は、サービスロボット２３０からネットワークを介して受信された第２センシングデータと、マップ生成モジュール４１０で生成された目標施設物の室内地図を利用して、目標施設物内部におけるサービスロボット２３０の位置を決定してよい。
【００５４】
経路計画処理モジュール４３０は、上述した第２センシングデータと生成された室内地図を利用してサービスロボット２３０の室内自律走行を制御するための制御信号を生成してよい。例えば、経路計画処理モジュール４３０は、サービスロボット２３０の経路データを生成してよい。クラウドシステム２１０は、生成された経路データを、ネットワークを介してサービスロボット２３０に送信してよい。一例として、経路のための情報は、サービスロボット２３０の現在位置を示す情報、現在位置と室内地図をマッピングするための情報又は経路計画情報を含んでよい。
【００５５】
サービス運営モジュール４４０は、サービスロボット２３０が目標施設物内で提供するサービスを制御するための機能を含んでよい。例えば、クラウドシステム２１０を運営するサービス提供者は、サービスロボット２３０の利用者や製作者に、クラウドシステム２１０が提供するクラウドサービスのための統合開発環境（ＩＤＥ）を提供してよい。このとき、サービスロボット２３０の利用者や製作者は、サービスロボット２３０が目標施設物内で提供するサービスを制御するためのソフトウェアを、ＩＤＥを通じて製作してクラウドシステム２１０に登録してよい。この場合、サービス運営モジュール４４０は、該当のサービスロボット２３０と関連付けて登録されたソフトウェアを利用して、サービスロボット２３０が提供するサービスを制御してよい。具体的な例として、サービスロボット２３０は、ホテルで顧客が要求した品物を、その顧客の客室まで伝達するサービスを提供するものであると仮定する。このとき、クラウドシステム２１０は、サービスロボット２３０の室内自律走行を制御してサービスロボット２３０が該当の客室前に移動するように制御するだけでなく、目的位置に到着した後には、客室のドアのベルを押して顧客応対音声を出力して目的の品物を顧客に伝達するという一連のサービスをサービスロボット２３０が行うように、関連命令をサービスロボット２３０に伝達してよい。
【００５６】
図５を参照すると、サービスロボット２３０は、物理的な装置であってよく、図５に示すように、制御部５１０、駆動部５２０、センサ部５３０及び通信部５４０を備えてよい。
【００５７】
制御部５１０は、サービスロボット２３０に内蔵される物理的なプロセッサであってよく、図５に示すように、経路計画処理モジュール５１１、マッピング処理モジュール５１２、駆動制御モジュール５１３、ローカリゼーション処理モジュール５１４、データ処理モジュール５１５及びサービス処理モジュール５１６を含んでよい。このとき、経路計画処理モジュール５１１、マッピング処理モジュール５１２及びローカリゼーション処理モジュール５１４は、クラウドシステム２１０との通信が成立しない場合でも室内自律走行できるようにするために、実施形態によっては選択的に制御部５１０に含まれてもよい。
【００５８】
データ処理モジュール５１５は、センサ部５３０のセンサの出力値を含む第２センシングデータを受信し、通信部５４０を通じてクラウドシステム２１０に送信してよい。上述したように、クラウドシステム２１０は、第２センシングデータと目標施設物の室内地図を利用して経路データを生成してよく、生成された経路データをサービスロボット２３０に送信してよい。この場合、経路データは、通信部５４０を通じてデータ処理モジュール５１５に伝達されてよい。
【００５９】
一般的な場合、データ処理モジュール５１５は、経路データを直ぐに駆動制御モジュール５１３に伝達してよく、駆動制御モジュール５１３は、経路データに基づいて駆動部５２０を制御してサービスロボット２３０の室内自律走行を制御してよい。
【００６０】
通信障害などによってクラウドシステム２１０と通信することができない場合には、データ処理モジュール５１５は、第２センシングデータをローカリゼーション処理モジュール５１４に送信し、経路計画処理モジュール５１１とマッピング処理モジュール５１２により経路データを生成してサービスロボット２３０の室内自律走行を直接処理することも可能である。ただし、このような場合には、サービスロボット２３０は、マッピングロボット２２０とは異なり、高価なセンシング装備を含んでいないため、安価型超音波センサ及び／又は安価型カメラなどのようなセンサの出力値を利用して室内自律走行を処理するようになる。しかし、サービスロボット２３０が、以前にクラウドシステム２１０との通信によって室内自律走行を処理したことがある場合には、クラウドシステム２１０から以前に受信した経路データに含まれるマッピングデータなどを更に活用することにより、安価のセンサを利用したとしても、正確な室内自律走行を可能にすることができる。
【００６１】
一方、サービス処理モジュール５１６は、クラウドシステム２１０を通じて受信された命令の伝達を、通信部５４０又は通信部５４０とデータ処理モジュール５１５を通じて受けてよい。この場合、駆動部５２０は、サービスロボット２３０の移動のための装備だけではなく、サービスロボット２３０が提供するサービスと関連する装備を更に含んでよい。上述したホテルサービスを例に挙げると、サービスロボット２３０の駆動部５２０は、客室のドアのベルを押すためのロボットアーム（ａｒｍ）や顧客応対音声を出力するためのスピーカなどを更に含んでよい。この場合、サービス処理モジュール５１６は、提供しなければならないサービスのための駆動命令を駆動制御モジュール５１３に伝達してよく、駆動制御モジュール５１３は、駆動命令に従って、駆動部５２０が更に含むことができるロボットアームやスピーカを制御することにより、サービスが提供されるようにしてよい。
【００６２】
図６は、本発明の一実施形態における、クラウドシステムを構成する物理的なサーバの内部構成を説明するためのブロック図である。上述したクラウドシステム２１０は、１つの物理的なサーバ装置で実現されてもよいし、２つ以上の物理的なサーバ装置の連係によって実現されてもよい。このとき、クラウドシステム２１０を構成するサーバ６００は、図６に示すように、メモリ６１０、プロセッサ６２０、通信モジュール６３０及び入力／出力インタフェース６４０を含んでよい。メモリ６１０は、コンピュータ読取可能記録媒体であって、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）及びディスクドライブのような永久大容量記憶装置（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｍａｓｓ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｄｅｖｉｃｅ）を含んでよい。ここで、ＲＯＭと永久大容量記憶装置は、メモリ６１０とは分離される、別の永久記憶装置として含まれてもよい。また、メモリ６１０には、オペレーティングシステム及び少なくとも１つのプログラムコードが格納されてよい。このようなソフトウェア構成要素は、メモリ６１０とは別のコンピュータ読取可能記録媒体からロードされてもよい。このような別のコンピュータ読取可能記録媒体は、フロッピー（登録商標）ドライブ、ディスク、テープ、ＤＶＤ／ＣＤ−ＲＯＭドライブ、メモリカードなどのコンピュータ読取可能記録媒体を含んでよい。他の実施形態において、ソフトウェア構成要素は、コンピュータ読取可能記録媒体ではない通信モジュール６３０を通じてメモリ６１０にロードされてもよい。
【００６３】
プロセッサ６２０は、基本的な算術、ロジック及び入出力演算を実行することにより、コンピュータプログラムの命令を処理するように構成されてよい。命令は、メモリ６１０又は通信モジュール６３０によって、プロセッサ６２０に提供されてよい。例えば、プロセッサ６２０は、メモリ６１０にロードされたプログラムコードに従って受信される命令を実行するように構成されてよい。このようなプロセッサ６２０は、図４を参照しながら説明したクラウドシステム２１０に含まれる少なくとも１つのプロセッサに含まれてよい。
【００６４】
通信モジュール６３０は、実際にコンピュータネットワークを介して他の物理的な機器と互いに通信するための機能を提供してよい。一例として、通信モジュール６３０は、サーバ６００がマッピングロボット２２０やサービスロボット２３０と通信するための機能を提供してよい。
【００６５】
入力／出力インタフェース６４０は、入力／出力装置６５０とのインタフェースのための手段であってよい。例えば、入力／出力装置６５０において、入力装置は、キーボード又はマウスなどの装置を含んでよく、出力装置は、ディスプレイやスピーカのような装置を含んでよい。図６において、入力／出力装置６５０は、サーバ６００とは別の装置として表現されているが、実施形態によっては、入力／出力装置６５０がサーバ６００に含まれるようにサーバ６００が実現されてもよい。
【００６６】
また、他の実施形態において、サーバ６００は、図６の構成要素よりも多くの構成要素を含んでもよい。しかし、大部分の従来技術的構成要素を明確に図に示す必要はない。例えば、サーバ６００は、物理的な各種ボタンやタッチパネル又は光出力装置などのような多様な構成要素を更に含むように実現されてもよい。
【００６７】
図７は、本発明の一実施形態における、制御方法を説明するためのフローチャートである。
【００６８】
段階Ｓ７１０において、マッピングロボット２２０は、目標施設物の内部を自律走行しながら、センサを通じて目標施設物の内部についての第１センシングデータを生成してよい。例えば、図３を参照しながら説明したように、マッピングロボット２２０は、センシング部３３０を通じてセンサの出力値を含む第１センシングデータをデータ処理モジュール３１５に送信してよい。このようなマッピングロボット２２０は、クラウドシステム２１０を通じてサービスロボット２３０の室内自律走行を制御するためのクラウドサービスを提供する、サービス提供者側で運用される装備であってよい。また、サービスロボット２３０は、目標施設物と連関させてクラウドサービスを要求した利用者側で運用される装備であってよい。
【００６９】
段階Ｓ７２０において、マッピングロボット２２０は、生成された第１センシングデータを送信してよい。例えば、図３を参照しながら説明したように、データ処理モジュール３１５は、センシング部３３０から受信した第１センシングデータを、通信部３４０を通じてクラウドシステム２１０に送信してよい。
【００７０】
段階Ｓ７３０において、クラウドシステム２１０は、受信した第１センシングデータを利用して目標施設物の室内地図を生成してよい。例えば、クラウドシステム２１０は、図６を参照しながら説明した通信モジュール６３０を通じて、マッピングロボット２２０から第１センシングデータを受信してよく、図４を参照しながら説明したマップ生成モジュール４１０を通じて、受信した第１センシングデータを利用して目標施設物の室内地図を生成してよい。このとき、室内地図は、イメージベースの３次元の室内地図で生成されてよい。上述したように、第１センシングデータは、マッピングロボット２２０の自律走行が終わった後に、一括でクラウドシステムに伝達されてもよい。
【００７１】
実施形態によっては、クラウドシステム２１０は、複数の利用者それぞれの目標施設物についての室内地図を生成してもよい。例えば、目標施設物ごとにマッピングロボット２２０を投入して目標施設物別の第１センシングデータを取得してよく、目標施設物別に室内地図を生成してよい。この場合、クラウドシステム２１０は、目標施設物別に生成された室内地図を、利用者の識別子、対応する目標施設物の識別子及び対応する利用者のサービスロボットの識別子、のうちの少なくとも１つの識別子と関連付けて格納及び管理してよい。その後、多数の利用者の多数のサービスロボットのうちの１つの室内自律走行を制御する場合、クラウドシステム２１０は、室内地図と関連付けられた識別子に基づいて該当のサービスロボットのための室内地図を識別してよく、識別された室内地図を利用して該当のサービスロボットのための室内自律走行を制御してよい。
【００７２】
段階Ｓ７４０において、サービスロボット２３０は、目標施設物の内部でセンサを通じて目標施設物の内部に対する第２センシングデータ生成してよい。例えば、図５を参照しながら説明したように、サービスロボット２３０は、センシング部５３０を通じてセンサの出力値を含む第２センシングデータを、データ処理モジュール５１５に送信してよい。マッピングロボット２２０がライダー及び３６０度カメラのような高価なセンシング装備をセンサとして利用する反面、サービスロボット２３０は、安価型カメラ及び／又は安価型超音波センサのような安価なセンシング装備をセンサとして利用して第２センシングデータを生成してよい。このように、クラウドシステム２１０は、マッピングロボット２２０を通じて該当の目標施設物の室内地図を既に生成していることから、単純なイメージマッチングだけでもサービスロボット２３０の室内自律走行を制御することが可能になり、サービスロボット２３０を安価なセンサで構成することも可能になる。これにより、利用者が運用するサービスロボット２３０の製作コストを画期的に減少させることができるようになる。
【００７３】
段階Ｓ７５０において、サービスロボット２３０は、生成された第２センシングデータを送信してよい。例えば、図５を参照しながら説明したように、サービスロボット２３０のデータ処理モジュール５１５は、第２センシングデータを、通信部５４０を通じてクラウドシステム２１０に送信してよい。
【００７４】
段階Ｓ７６０において、クラウドシステム２１０は、受信された第２センシングデータ及び生成された室内地図を利用して経路データを生成してよい。経路データは、クラウドシステム２１０で目標施設物の室内地図に基づいて加工されたマッピングデータと経路計画データ、及びサービスロボット２３０に対して決定された位置データを含んでよい。加工されたマッピングデータは、一例として、現時点でサービスロボット２３０に対して決定された位置データ及び経路計画データと関連する室内地図の一部分であってよい。より具体的な例として、マッピングデータは、サービスロボット２３０が現在位置から移動すべき位置までに対応する室内地図データを含んでよい。
【００７５】
段階Ｓ７７０において、クラウドシステム２１０は、生成された経路データを送信してよい。例えば、クラウドシステム２１０は、図４を参照しながら説明した経路計画処理モジュール４３０がローカリゼーション処理モジュール４２０及びマップ生成モジュール４１０と連係して生成した経路データを、図６を参照しながら説明した通信モジュール６３０を通じてサービスロボット２３０に送信してよい。このような経路データの生成及び送信のための段階７６０及び段階７７０は、第２センシングデータ及び生成された室内地図を利用してサービスロボット２３０の目標施設物に対する室内自律走行を制御するための過程であってよい。上述したように、クラウドシステム２１０は、複数の利用者がクラウドサービスを利用する場合、複数の目標施設物それぞれに対して室内地図を生成し、生成された室内地図を、対応する利用者の識別子、対応する目標施設物の識別子及び対応する利用者のサービスロボットの識別子、のうちの少なくとも１つの識別子と関連付けて格納及び管理することにより、室内自律走行を制御するサービスロボットと連関した室内地図を識別することができる。
【００７６】
また、１つの目標施設物に複数のサービスロボットが存在することもある。言い換えれば、１人の利用者が多数のサービスロボットを運用することもある。この場合、クラウドシステム２１０は、段階７６０において、複数のサービスロボットそれぞれから第２センシングデータを受信してよい。その後、クラウドシステム２１０は、段階７７０において、複数のサービスロボットそれぞれから受信された第２センシングデータから把握される複数のサービスロボットの位置を利用し、生成された室内地図の区画に従うか、サービスロボットが目標施設物で提供するサービスに従って、複数のサービスロボットそれぞれの室内自律走行を制御してよい。例えば、複数のサービスロボットが、物流倉庫内で物流管理サービスを提供するものであるとする。この場合、複数のサービスロボットが物流倉庫内で物流を管理するための領域（区画）が予め分けられていると、クラウドシステム２１０は、このような室内地図の区画に従って複数のサービスロボットそれぞれの室内自律走行を制御してよい。また、サービスによっては、複数のサービスロボットの移動経路が重なったり、複数のサービスロボットそれぞれが室内地図の全区画すべてを移動したりする場合もある。このために、クラウドシステム２１０は、複数のサービスロボットが提供するサービスに応じて複数のサービスロボットそれぞれの室内自律走行を制御してもよい。例えば、クラウドシステム２１０は、複数のサービスロボットの現在位置に基づいて複数のサービスロボット全体のための最適な移動経路を計算してもよい。他の例として、１つの目標施設物で互いに異なるサービスを提供するサービスロボットが存在することもある。このように、クラウドシステム２１０は、１つの目標施設物に複数のサービスロボットが存在する場合でも、複数のサービスロボットそれぞれの位置を把握しているため、複数のサービスロボットすべてを考慮した上で最適な移動経路を計算することができる。
【００７７】
段階７８０において、サービスロボット２３０は、受信した経路データに基づいて移動を制御してよい。例えば、サービスロボット２３０は、図５を参照しながら説明した通信部５４０を通じて経路データを受信して、データ処理モジュール５１５に伝達してよい。このとき、データ処理モジュール５１５は、一般的な場合には、経路データを駆動制御モジュール５１３に送信し、駆動制御モジュール５１３が経路データに従って駆動部５２０を制御するようにしてよい。このとき、段階Ｓ７４０〜段階Ｓ７８０は、サービスロボット２３０が自身のサービスを終了するまで繰り返されてよい。
【００７８】
図８は、本発明の一実施形態における、サービスロボットの位置を限定する例を示した図である。図８は、目標施設物の２次元室内地図８００を簡略化した例を示している。ここで、実線円８１０がサービスロボット２３０の位置を示しており、点線８２０、８３０がサービスロボット２３０に含まれる安価型カメラの視野角であると仮定する。このとき、安価型カメラによって撮影されたイメージを含む第２センシングデータが、サービスロボット２３０からクラウドシステム２１０に送信されてよい。この場合、クラウドシステム２１０は、サービスロボット２３０の位置を確認しようとするたびに、２次元室内地図８００に対応して収集されたイメージ全体に対し、第２センシングデータが含むイメージとマッチングするイメージが見つかるまでイメージマッチングを行わなければならないため、多くの演算コストを消耗するようになる。
【００７９】
これにより、本実施形態に係るクラウドシステム２１０が受信する第１センシングデータと第２センシングデータは、目標施設物の内部イメージ情報だけではなく、目標施設物の特定区域で発生して該特定区域を識別するための信号情報を更に含んでよい。例えば、マッピングロボット２２０とサービスロボット２３０は、目標施設物内に設置されたアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）から発生するＷｉ−Ｆｉ信号や、目標施設物に特別に構築された信号発生器から発生する電波信号、音信号（人間が知覚することができないサウンド）を感知するための信号感知センサを更に含んでよく、この信号感知センサによって認識された信号情報が、それぞれ第１センシングデータと第２センシングデータに更に含まれてクラウドシステム２１０に送信されてよい。このとき、互いに異なるＡＰのＷｉ−Ｆｉ信号は区分されてよく、特別に構築された信号発生器も互いに区分可能な信号情報を発生させてよい。
【００８０】
このように、クラウドシステム２１０は、マッピングロボット２２０の位置を簡単に把握することができるため、第１センシングデータが含む信号情報に対応する区域を識別することが可能となる。この場合、クラウドシステム２１０は、第２センシングデータが含む信号情報に基づいてサービスロボット２３０の区域を限定してよく、したがって、イメージマッチングのための演算コストを減らすことができる。
【００８１】
例えば、図８に示す点線円それぞれが、目標施設物で発生する信号情報の認識可能範囲であると仮定する。このとき、実線円８１０の位置に存在するサービスロボット２３０は、第１点線円８４０に対応する信号情報を第２センシングデータに含ませてクラウドシステム２１０に送信することになる。この場合、クラウドシステム２１０は、マッピングロボット２２０がこれと同じ信号情報を第１センシングデータに含ませて送信した区域のイメージだけを、イメージマッチングの対象として限定することにより、イメージマッチングのための演算コストを減らすことができるようになる。マッピングロボット２２０やサービスロボット２３０の位置によっては、２つ以上の互いに異なる信号情報が含まれることもあるが、このような場合でも、室内地図全体に対応するすべてのイメージとのイメージマッチングに比べると演算コストを減らすことができる。
【００８２】
図９は、本発明の一実施形態における、サービスロボットが提供するサービスをクラウドシステムが制御する過程を説明するためのフローチャートである。上述したように、クラウドシステム２１０がサービスロボットのサービスを制御しなければならない必要性が存在する。このために、クラウドシステム２１０を通じてサービスロボット２３０の室内自律走行を制御するように提供されるクラウドサービスのためのＩＤＥが、利用者又はサービスロボット２３０の製作者に提供されてよい。ＩＤＥとは、ソフトウェアを効率的に開発するための統合開発環境ソフトウェアアプリケーションインタフェースであって、クラウドシステム２１０は、このようなＩＤＥを通じてサービスロボット２３０のサービスを制御するための機能の提供を受けてよい。
【００８３】
段階Ｓ９１０において、クラウドシステム２１０は、ＩＤＥを通じてサービスロボット２３０が目標施設物で提供するサービスを制御するためのソフトウェアを登録してよい。このような段階Ｓ９１０は、図７を参照しながら説明した段階Ｓ７４０以前に実行されてよい。言い換えれば、クラウドシステム２１０がサービスロボット２３０の室内自律走行を制御するために、サービスロボット２３０と通信する前に予めソフトウェアを登録しておいてよい。例えば、クラウドシステム２１０は、図４を参照しながら説明したサービス運営モジュール４４０を通じてソフトウェアを登録してソフトウェアを管理してよい。
【００８４】
段階Ｓ９２０において、クラウドシステム２１０は、登録されたソフトウェアを利用してサービスロボット２３０が目標施設物で提供するサービスを制御してよい。このとき、クラウドシステム２１０は、図４を参照しながら説明したサービス運営モジュール４４０を通じて登録されたソフトウェアのプログラムコードに従ってサービス関連命令をサービスロボット２３０に伝達してよい。したがって、クラウドシステム２１０がサービスロボット２３０のサービスをどのように制御するかは、クラウドシステム２１０に登録されたソフトウェアに応じて異なるものとなる。このような段階Ｓ９２０は、段階Ｓ７４０〜段階Ｓ７８０による、サービスロボット２３０の室内自律走行によってサービスロボット２３０がサービスを提供しようとする位置に到達した後に行われてよい。例えば、ホテルの例において、サービスロボット２３０が目的とされる客室前に到着した後、客室のドアのベルを押したり顧客応対音声を出力したりするなどのサービスの開始は、クラウドシステム２１０を通じて制御されてよい。クラウドシステム２１０を通じて開始されたサービスは、図５を参照しながら説明した、サービスロボット２３０のサービス処理モジュール５１６を通じて提供されてよい。例えば、サービスロボット２３０は、クラウドシステム２１０が提供する制御命令に従って対応するサービスを提供してよい。このために、サービス処理モジュール５１６は、制御命令に適合したサービスを提供するための処理手順を進めてよい。
【００８５】
このように、本発明の実施形態によると、サービス提供者が、大型ショッピングモールや空港、ホテルなどのような利用者の施設物の室内地図を予め生成し、クラウドサービスを通じて利用者のサービスロボットと個別に通信しながら、各サービスロボットのためのローカリゼーションと経路計画を予め生成された室内地図に基づいて処理し、その結果データを提供することにより、各サービスロボットが、提供された結果データに基づいて自律走行を処理することができ、サービスロボットの製作コストを画期的に減らすことができる。また、１つの施設物内で多数のサービスロボットが動作する場合には、クラウドサービスを通じて多数のサービスロボットのためのサービス計画を制御することにより、多数のサービスロボットが、１つの施設物内で目的とするサービスを効率的に分担して処理することができる。さらに、利用者の施設物の室内地図を製作するにあたり、サービス提供者側で人間が観測装備を直接制御して室内地図を製作するのではなく、室内自律走行のための機能とマッピング機能の両方を含み、室内地図を自動で製作することができる。
【００８６】
上述したシステム又は装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素又はハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との組み合わせによって実現されてよい。例えば、実施形態で説明された装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、算術論理演算装置（ＡＬＵ：ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、フィールドプログラマグルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、プログラム可能論理ユニット（ＰＬＵ：ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ又は命令を実行して応答することができる様々な装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを利用して実現されてよい。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及びＯＳ上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行してよい。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答し、データにアクセスし、データを格納、操作、処理及び生成してよい。理解の便宜のために、１つの処理装置が使用されるとして説明される場合もあるが、当業者は、処理装置が複数個の処理要素及び／又は複数種類の処理要素を含んでもよいことが理解できるであろう。例えば、処理装置は、複数個のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含んでもよい。また、並列プロセッサのような、他の処理構成も可能である。
【００８７】
ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令又はこれらのうちの１つ以上の組み合わせを含んでもよく、所望のとおりに動作するように処理装置を構成したり、独立的又は集合的に処理装置に命令したりしてよい。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置に基づいて解釈されたり、処理装置に命令又はデータを提供したりするために、任意の種類の機械、コンポーネント、物理装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置に、あるいは伝送される信号波に永久的又は一時的に具現化されてもよい。ソフトウェアは、ネットワークによって接続されるコンピュータシステム上に分散され、分散された状態で格納されても実行されてもよい。ソフトウェア及びデータは、１つ以上のコンピュータ読取可能記録媒体に格納されてもよい。
【００８８】
実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段によって実行可能なプログラム命令の形態で実現されてコンピュータ読取可能媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含んでもよい。媒体に記録されるプログラム命令は、実施形態のために特別に設計されて構成されたものであってもよいし、コンピュータソフトウェアの当業者に公知な使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）のような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を格納して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例は、コンパイラによって生成されるもののような機械語コードだけではなく、インタプリタなどを使用してコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。上述したハードウェア装置は、実施形態の動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして動作するように構成されてもよく、その逆も同じである。
【００８９】
以上のように、実施形態を、限定された実施形態と図面に基づいて説明したが、当業者であれば、上述した記載から多様な修正及び変形が可能であろう。例えば、説明された技術が、説明された方法とは異なる順序で実行されたり、かつ／あるいは、説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が、説明された方法とは異なる形態で結合されたり又は組み合わされたり、他の構成要素又は均等物によって代替されたり置換されたとしても、適切な結果を達成することができる。
【００９０】
したがって、異なる実施形態であっても、特許請求の範囲と均等なものであれば、添付される特許請求の範囲に属する。
【符号の説明】
【００９１】
２１０：クラウドシステム
２２０：マッピングロボット
２３０：サービスロボット
【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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