(57)【要約】【課題】緊急事態に対応することが可能な移動ロボットを提供する。【解決手段】移動ロボットは、走行部により駆動され、エレベータの籠に乗ってフロア間を移動する移動ロボットであって、所定の状況下で発せられる信号を受け付けた場合に、移動ロボットとエレベータの扉との間の空間における環境情報を取得する環境情報取得部と、環境情報に基づいて空間に障害物が存在しないと判定された場合に、移動ロボットがエレベータの籠から降りるように走行部を制御する走行制御部と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行部により駆動され、エレベータの籠に乗ってフロア間を移動する移動ロボットであって、
所定の状況下で発せられる信号を受け付けた場合に、前記移動ロボットと前記エレベータの扉との間の空間における環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記環境情報に基づいて前記空間に障害物が存在しないと判定された場合に、前記移動ロボットが前記エレベータの籠から降りるように前記走行部を制御する走行制御部と、
を備える、移動ロボット。
【請求項２】
前記走行制御部は、前記所定の状況下で発せられる信号を受け付けた場合に、前記空間に障害物が存在しないことを確認するまで、前記移動ロボットが籠内に待機するように前記走行部を制御する、請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記走行制御部は、前記空間における前記環境情報を取得することができない場合に、前記移動ロボットの姿勢を変更することにより、前記環境情報取得部が前記空間における前記環境情報を取得するように前記走行部を制御する、請求項１または２記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記走行制御部は、前記空間における前記環境情報に基づいて、前記空間に障害物が存在するか否かを検出する障害物検出部を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の移動ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物内で階を移動してサービスを行うために、エレベータを利用する移動ロボットがある。
【０００３】
例えば、特許文献１から３には、エレベータを利用する移動ロボットがある場合、エレベータを移動ロボット専用のモードに切り替え、移動ロボット専用のモードが終了した場合、エレベータを一般の利用者が使用するモードに切り替えるシステムが提案されている。
【０００４】
また、特許文献４には、エレベータを利用者（乗客）と移動ロボット（無人搬送車）とが同時に利用することが可能なシステムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−４２３７１号公報
【特許文献２】特開２００１−１７１９１８号公報
【特許文献３】特開２００９−５１６１７号公報
【特許文献４】特開平６−９１８２号公報
【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、特許文献４に記載のシステムでは、緊急事態が発生してエレベータの籠が停止した階で利用者および移動ロボットが籠から降りる必要がある場合、籠を降りようとする利用者と移動ロボットの双方の動きが干渉し、双方の降籠を安全かつ効率的に行うことが困難となり、緊急事態に対応できないおそれがある。ここでの緊急事態とは、火災や地震によるエレベータの利用停止や、病院における救急搬送のための優先使用対応などが該当する。
【０００７】
本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、緊急事態に対応することが可能な移動ロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明に係る移動ロボットは、
走行部により駆動され、エレベータの籠に乗ってフロア間を移動する移動ロボットであって、
所定の状況下で発せられる信号を受け付けた場合に、前記移動ロボットと前記エレベータの扉との間の空間における環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記環境情報に基づいて前記空間に障害物が存在しないと判定された場合に、前記移動ロボットが前記エレベータの籠から降りるように前記走行部を制御する走行制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の移動ロボットによれば、緊急事態に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるシステムの構成を表す図
【図２】本発明の実施の形態における移動ロボットの構成を表す図
【図３】移動ロボットの通常時の降籠動作を示す図
【図４】移動ロボットの緊急時の降籠動作を示す図
【図５】移動ロボットの緊急時の降籠動作の制御フローを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の実施の形態におけるシステム全体の一例を表す図である。図１は、複数階ある建物を概略的に示す。
【００１２】
図１に示すように、建物内には、移動ロボット１０１、移動ロボット運用システム２０２、ネットワーク２０３、エレベータの籠２１１、および、エレベータ制御システム２１２が設けられている。
【００１３】
移動ロボット１０１は無線通信部１７０（後述する）を有し、ネットワーク２０３はアンテナを有する。アンテナは、籠２１１の内部および各階のエレベータホール３０１に設けられている。これにより、移動ロボット１０１は、少なくともエレベータホール３０１および籠２１１内において、エレベータ制御システム２１２と情報通信をすることができる。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態における移動ロボット１０１の構成の一例を表す図である。
移動ロボット１０１のロボット本体１１０には、走行部１２０、走行制御部１３０、環境情報取得部１４０、記憶部１５０、位置情報取得部１６０、無線通信部１７０、および、操作インターフェース１８０が設けられている。
【００１５】
走行部１２０は、電池で回転する動力モータ（図示略）と、回転力を受けてロボット本体１１０を移動させる駆動系（図示略）とを有する。
【００１６】
走行制御部１３０は、障害物検出部１３２および経路生成部１３４を有する。
障害物検出部１３２は、環境情報取得部１４０により取得されたロボット本体１１０の周囲の環境情報１４５に基づいて、移動ロボット１０１の行動範囲における障害物の有無を検出する。
【００１７】
経路生成部１３４は、エレベータホール３０１、籠２１１などの建物内の所定位置までの経路を自動で生成する。
【００１８】
走行制御部１３０は、移動ロボット運用システム２０２やエレベータ制御システム２１２からの外部情報（後述する緊急時降籠開始信号を含む）、および、経路および障害物の存否情報などの内部情報に基づいて、ロボット本体１１０が移動するように走行部１２０を制御する。なお、本発明の「所定の状況下で発せられる信号」とは、通常時以外における降籠が必要な状況下で発せられる信号を意味し、例えば、緊急時降籠開始信号である。
【００１９】
走行制御部１３０は、通常時、ロボット本体１１０が経路に沿って移動し、経路上に障害物が存在する場合に回避行動をするように、走行部１２０を制御する。また、走行制御部１３０は、ロボット本体１１０の姿勢（進行方向）が変更されるように、走行部１２０を制御する。
【００２０】
環境情報取得部１４０は、ロボット本体１１０に設けられ、ロボット本体１１０の周囲の環境情報１４５を取得するためのレーザーレンジファインダや画像取得装置を有する。例えば、環境情報取得部１４０は、ロボット本体１１０の周囲の環境（建物内の床、天井、壁など）の画像を取得する。ここで、環境情報取得部１４０の撮像方向とロボット本体１１０の姿勢（進行方向）とは同じ方向である。つまり、ロボット本体１１０の姿勢が変更されることにより、環境情報取得部１４０の撮像方向が変更されるため、環境情報取得部１４０により取得される環境情報１４５が変更される。
【００２１】
記憶部１５０は、目的地や走行場所、走行場所の環境を示す地図情報などを記憶している。
【００２２】
位置情報取得部１６０は、オドメトリシステム（ｏｄｍｅｔｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ）を有し、オドメトリシステムにより推定したロボット本体１１０の位置情報と、環境情報取得部１４０により取得された環境情報１４５と、記憶部１５０に記憶された地図情報と、を照合するなどの自己位置認識技術により、建物内におけるロボット本体１１０の位置情報を取得する。なお、オドメトリシステムにより推定した位置情報には、ロボット本体１１０の姿勢（進行方向）が含まれる。
【００２３】
また、上記の自己位置認識技術は、移動ロボット１０１を自律的に移動させるときに用いられるだけではなく、人が移動ロボット１０１を移動させるときも有効に作用させることができる。
【００２４】
無線通信部１７０は、ネットワーク２０３を介して、エレベータ制御システム２１２と直接的に情報をやり取りする。また、無線通信部１７０は、エレベータ制御システム２１２と、移動ロボット１０１の運用を行うための移動ロボット運用システム２０２など他のシステムを介して、間接的に情報をやり取りする。
【００２５】
操作インターフェース１８０は、表示部および表示制御部を有し、表示制御部は、表示部に所定画像を表示させ、利用者（ユーザー）による所定画像の操作を受けた場合、当該所定画像に対応する情報を走行制御部１３０に出力する。
【００２６】
次に、建物内に設けられたシステムにおいて通信される情報について説明する。
移動ロボット１０１は、エレベータ制御システム２１２に対して、乗籠要求として移動ロボット１０１のいる階（図１の例ではｎ階）、移動ロボット１０１が移動する目的の階（図１の例ではｎ−１階、ｎ＋１階、または、ｎ＋２階）、乗籠完了信号、降籠完了信号等を送信する。
【００２７】
また、エレベータ制御システム２１２から移動ロボット１０１に対しては、乗籠開始信号、降籠開始信号、緊急時降籠開始信号、エレベータ扉２１３（図３参照）の開状態信号等を送信する。
【００２８】
次に、上記情報に基づいて行われる、移動ロボット１０１によるエレベータの利用について説明する。
【００２９】
移動ロボット１０１は、エレベータを利用する際、移動ロボット１０１がいる乗籠階（図１に示すｎ階）と移動ロボット１０１がエレベータを利用して移動する階を示す目的階（例えば、ｎ＋１階またはｎ＋２階）の情報をエレベータ制御システム２１２に送信する。
【００３０】
エレベータ制御システム２１２は、乗籠階（ｎ階）の情報を受信した場合、籠２１１の移動方向と移動ロボット１０１の移動方向とが一致するか否かを判断し、移動方向が一致した場合、籠２１１を乗籠階（ｎ階）に停止させ、エレベータ扉２１３を開け、移動ロボット１０１に対して乗籠開始信号およびエレベータ扉２１３の開状態信号を送信する。
【００３１】
例えば、籠２１１の移動方向が例えば上方向であるとき、乗籠階（ｎ階）にいる移動ロボット１０１が目的階（ｎ＋１階またはｎ＋２階）に向かう場合には、籠２１１の移動方向と移動ロボット１０１の移動方向とが一致するため、エレベータ制御システム２１２は、乗籠開始信号を送信する。
【００３２】
これに対し、例えば、乗籠階（ｎ階）にいる移動ロボット１０１が目的階（ｎ−１階）に向かう場合には、籠２１１の移動方向と移動ロボット１０１の移動方向とが一致しないため、エレベータ制御システム２１２は、乗籠開始信号を送信せずに、利用者へのサービスを行う。
【００３３】
エレベータ制御システム２１２は、移動ロボット１０１が籠２１１に乗り込むと、移動ロボット１０１からの通信により、または、籠内に取り付けたセンサーの検出結果により、移動ロボット１０１が籠内に入ったことを判断し、エレベータ扉２１３を閉めて目的階へ移動を開始する。
【００３４】
移動ロボット１０１は、籠２１１が目的階に設定していた階に到着し、エレベータ制御システム２１２から降籠開始信号を受信すると、エレベータホール３０１に向かって移動を開始し、籠外に出る。それ以降、エレベータ制御システム２１２は、通常の運用でエレベータを制御する。
【００３５】
次に、通常時および緊急時における移動ロボット１０１の降籠動作の制御について説明する。
【００３６】
図３は、移動ロボット１０１の通常時の降籠動作を示す図である。
【００３７】
図３に示すように、走行制御部１３０は、ロボット本体１１０からエレベータ扉２１３の方向に障害物３０４が存在することを検出した場合、ロボット本体１１０が障害物３０４を回避するように走行部１２０を制御する。図３に、障害物３０４を回避して籠外に出たロボット本体１１０の移動経路３０５を示す。
【００３８】
なお、これに限らず、走行制御部１３０は、ロボット本体１１０が障害物３０４に接近し、移動空間ができるまで停止するように走行部１２０を制御してもよい。
【００３９】
この場合において、例えば、利用者が車椅子に乗っていた場合、利用者および移動ロボット１０１の双方が干渉し、双方の降籠を安全かつ効率的に行うことが困難となる。
【００４０】
図４は、移動ロボット１０１の緊急時の降籠動作を示す図である。ここで、「緊急時」とは、エレベータ制御システム２１２から緊急時降籠開始信号が送信された時をいう。
【００４１】
図４に示すように、走行制御部１３０は、エレベータ制御システム２１２から緊急時降籠開始信号を受けた場合に、記憶部１５０に記憶された地図情報および位置情報取得部１６０により取得されたロボット本体１１０の位置情報（進行方向を含む）を参照して、環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５が、籠内におけるロボット本体１１０とエレベータ扉２１３との間の空間（緊急降籠時障害物検知領域）４０４における環境情報１４５であるか否かを判断する。なお、図４に、空間４０４を破線で囲まれた領域として示す。
【００４２】
走行制御部１３０は、環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５が空間４０４における環境情報１４５でない場合に、ロボット本体１１０の姿勢を変更することにより、環境情報取得部１４０が空間４０４における環境情報１４５を取得するように走行部１２０を制御する。
【００４３】
環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５が空間４０４における環境情報１４５である場合に、障害物検出部１３２は、空間４０４に障害物３０４が存在するか否か検出する。走行制御部１３０は、緊急時において、障害物検出部１３２の検出結果に基づいて、空間４０４に障害物３０４が存在しないことを確認するまで、ロボット本体１１０が待機するように走行部１２０を制御する。
【００４４】
一方、走行制御部１３０は、緊急時において、空間４０４に障害物３０４が存在しないことを確認した後に、ロボット本体１１０が降籠するように、走行部１２０を制御する。図４に、降籠したロボット本体１１０の移動経路３０５を示す。
【００４５】
次に、緊急時における降籠動作の手順について図５を参照しながら説明する。
図５は、移動ロボット１０１の緊急時の降籠動作の制御フローの一例を示す図である。図５では、エレベータをＥＬとして表す。降籠動作の制御フローは、エレベータの起動時に開始される。
【００４６】
図５に示すように、走行制御部１３０がエレベータ制御システム２１２から無線通信部１７０を介して緊急時降籠開始信号を受信した場合（ステップＳ５０１）、走行制御部１３０は、環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５が、ロボット本体１１０とエレベータ扉２１３との間の空間４０４における環境情報１４５であるか否かを判断する（ステップＳ５０２）。
【００４７】
環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５が空間４０４における環境情報１４５でない場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）、走行制御部１３０は、ロボット本体１１０の姿勢を変更することにより、空間４０４における環境情報１４５を環境情報取得部１４０が取得できるように、走行部１２０を制御する（ステップＳ５０３）。その後、処理はステップＳ５０４に移行する。
【００４８】
環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５が空間４０４における環境情報１４５である場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）、処理は、ステップＳ５０４に移行する。
【００４９】
ステップＳ５０４において、走行制御部１３０は、環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５に基づいて、空間４０４に障害物３０４が存在するか否かを判断する。
【００５０】
空間４０４に障害物３０４が存在する場合（ステップＳ５０４：ＹＥＳ）、走行制御部１３０は、ロボット本体１１０が待機するように走行部１２０を制御する。
【００５１】
空間４０４に障害物３０４が存在しない場合（ステップＳ５０４：ＮＯ）、走行制御部１３０は、ロボット本体１１０がエレベータホール３０１に向かっての移動（降籠）を開始するように走行部１２０を制御する。（ステップＳ５０５）。
【００５２】
次に、走行制御部１３０は、ロボット本体１１０の位置情報に基づいて、降籠を完了したか（ロボット本体１１０が籠外に位置するか）否かを判断する（ステップＳ５０６）。降籠を完了しない場合（ステップＳ５０６：ＮＯ）、走行制御部１３０は、降籠動作を継続するように走行部１２０を制御する。
【００５３】
降籠を完了した場合（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、走行制御部１３０は、無線通信部１７０を介してエレベータ制御システム２１２に降籠完了信号を送信する（ステップＳ５０７）。これにより、緊急時降籠動作を終了する。ここで、「降籠を完了した場合」とは、例えば、ロボット本体１１０が、予めエレベータホール３０１に設定した待機位置（図示略）に移動した場合をいう。
【００５４】
上記実施の形態に係る移動ロボット１０１によれば、緊急降籠時において、ロボット本体１１０とエレベータ扉２１３との間の空間４０４に障害物３０４がないことを確認した後に、ロボット本体１１０を降籠するようにしたので、籠２１１を降りようとする利用者とロボット本体１１０との双方の動きが干渉せず、双方の降籠を安全かつ効率的に行うことができる。ひいては、緊急事態に対応することが可能となる。
【００５５】
なお、上記実施の形態において、緊急降籠時、ロボット本体１１０とエレベータ扉２１３との間の空間４０４に障害物３０４が存在するか否かを判断する前に、環境情報取得部１４０から送られた環境情報１４５が、空間４０４における環境情報１４５であるか否かを判断するステップＳ５０２を設けたが、本発明はこれに限らず、ステップＳ５０２に代えて、また、ステップＳ５０２に加えて、ロボット本体１１０の位置（姿勢を含む）が、予め定められた位置であるか否かを判断するステップを設けてもよい。なお、予め定められた位置は、当該位置において、環境情報取得部１４０の撮像方向が空間４０４に向けられており、空間４０４における環境情報１４５を取得することが可能な位置であり、その位置の情報は、記憶部１５０に記憶される。
【００５６】
また、上記実施の形態では、環境情報取得部１４０が空間４０４における環境情報１４５を取得できない場合に、ロボット本体１１０の姿勢を変更することにより、環境情報取得部１４０が空間４０４における環境情報１４５を取得するように走行部１２０を制御したが、本発明はこれに限らず、例えば、撮像方向を変更できるように環境情報取得部１４０を構成し、ロボット本体１１０の姿勢を変更することなく、撮像方向を変更するだけで、空間４０４における環境情報１４５を取得するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、病院・マンションなどの建物内、工場、建築現場などにおいて、緊急事態に対応することが要求される移動ロボットに適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０１  移動ロボット
１１０  ロボット本体
１２０  走行部
１３０  走行制御部
１４０  環境情報取得部
１４５  環境情報
１５０  記憶部
１６０  位置情報取得部
１７０  無線通信部
１８０  操作インターフェース
２０２  移動ロボット運用システム
２０３  ネットワーク
２１１  籠
２１２  エレベータ制御システム
３０１  エレベータホール
３０４  障害物
３０５  移動経路
４０４  空間
【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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