JP2016133945A - サーバ装置及び走行経路決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数台の自律走行装置に走行経路の情報を無線通信により提供するサーバ装置において、無線基地局の設置密度を上げることなく、より広い無線通信エリアを確保できるようにすると共に、管理者が意図する走行経路から逸脱しないように複数台の自律走行装置を走行させる。
【解決手段】自律走行装置１の無線通信部１５は、無線基地局２と他の自律走行装置の無線通信部との通信を中継する中継機能をもつ。サーバ装置３は、ユーザ操作に基づき自律走行装置毎の走行経路を設定する設定部３０ａと、設定された走行経路を示す経路情報を、走行経路に関わる自律走行装置に対して無線基地局２から無線通信で送信する送信部３０ｂと、を備える。設定部３０ａは、走行経路に無線基地局２の無線通信エリア外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、中継機能を利用して無線通信が実行できるように、中継機能を有する自律走行装置に関する走行経路の設定を行う。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、サーバ装置及び走行経路決定方法に関し、より詳細には、自律走行装置に走行経路を示す情報を提供するためのサーバ装置、及びそのサーバ装置で自律走行装置の走行経路を決定する走行経路決定方法に関する。

従来から、人や物を運ぶための移動体は様々な種類が流通しており、この中には自律走行型の移動体、つまり自律走行装置も含まれる。自律走行装置は、運搬目的だけでなく、周囲の監視（警備）のために用いることもできる。

このような自律走行装置では、中央管制する管制センタのサーバ装置により、その走行経路が管理されて提供されるようになっており、サーバ装置から自律走行装置への走行経路の情報は無線通信により提供されている。

しかしながら、無線基地局からの無線通信には電波の到達範囲が限られているため、自律走行装置がその到達範囲の外に出た場合には無線通信ができなくなってしまう。図１を例に挙げ、或る敷地１００内に建造物１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃがあり、それぞれに無線基地局（例えばＷｉＦｉ（登録商標；以下同様）の固定アクセスポイント）１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃが設置されている場合について説明する。なお、無線基地局１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃは図示しないサーバ装置に直接又は間接的に接続されているものとする。間接的に接続されているとは、これらの無線基地局がノードとなるメッシュネットワークを形成するなど、一部又は全部の無線基地局に中継機能をもたせている場合を指す。

この場合、サーバ装置は、それぞれの無線通信エリア１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃのいずれかの内側に位置する自律走行装置１０５ｂとの通信は可能であるが、外側（つまり無線通信不能エリア１０４）に位置する自律走行装置１０５ａとの通信はできないことになる。また、無線通信エリアであってもその外縁近辺のエリア（グレイエリア）では環境条件によっては通信ができないこともある。サーバ装置は、自律走行装置１０５ａについては装置がロストしたかのように扱い、自律走行装置１０５ａもサーバ装置から送信されてくる走行指示（走行経路を指定する指示など）を受信できなくなり、安全な自律走行ができなくなる。その他、自律走行装置１０５ａが自身の位置情報を補完や確定するための情報をサーバ装置から受信するようなシステムでは、自身の位置情報が決まらないため、喩え以前に受信できた経路情報が存在したとしても、安全な自律走行ができなくなる。

よって、このような問題を回避するために、自律走行エリアを通信品質が十分に維持できるエリアに限定する必要が生じる。一方で、このような自律走行エリアの狭小化の問題を回避するための技術も提案されている。例えば、特許文献１には、移動ロボットが、電波の弱い領域に移動した他の移動ロボットの位置を事前に作成された電波状況マップ及び通信のトライにより探索し、その位置に自律的に移動して、無線基地局との通信を中継する技術が開示されている。

なお、特許文献２には、移動中に無線基地局との通信が切断される状態を回避するための移動ロボットが開示されている。この移動ロボットは、ジャイロセンサやＧＰＳ（Global Positioning System）等で認識した無線環境マップ上の自己位置（スタート位置）と管理用コンピュータによって指示された目的位置とによって定められる移動経路上における、無線環境マップに記録された無線環境データに基づいて、移動経路を移動するときの最大移動速度を決定し、決定した最大移動速度を上限とする移動速度で移動するようになっている。

特開２００５−２５５１６号公報 特開２００８−９０５７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、複数台ある移動ロボットのうち中継のために自律的に移動した移動ロボットが、その本来走行すべき走行経路を逸脱してしまうことになる。例えば監視用にその移動ロボットを用いている場合にそのような事態が生じた場合、監視が長い間手薄になるエリアが存在してしまうことになる。

無論、このような事態を避けるために、無線基地局の設置場所を増やす（つまり設置密度を高くする）ことで、複数台の移動ロボットで連係無しに監視エリアを増やすことは可能であるが、その分、システムにかかるコストが増すことになる。なお、特許文献２に記載の技術は、複数台の移動ロボットが中継機能を用いて無線通信を行うものではなく、移動可能エリアを広げるためには同様に無線基地局の設置密度を高くする必要がある。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数台の自律走行装置に走行経路の情報を無線通信により提供するサーバ装置において、無線基地局の設置密度を上げることなく、より広い無線通信エリアを確保できるようにすると共に、管理者が意図する走行経路から逸脱しないように複数台の自律走行装置を走行させることを可能にすることにある。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、無線通信部を備えた複数台の自律走行装置と無線基地局を介して通信が可能なサーバ装置であって、少なくとも１台の前記自律走行装置に設けられた前記無線通信部は、前記無線基地局と他の前記自律走行装置に設けられた他の前記無線通信部との通信を中継する中継機能をもち、前記サーバ装置は、ユーザ操作に基づき前記自律走行装置毎の走行経路を設定する設定部と、前記設定部で設定された前記走行経路を示す経路情報を、前記走行経路に関わる前記自律走行装置に対して前記無線基地局から無線通信で送信する送信部と、を備え、前記設定部は、前記走行経路に前記無線基地局の無線通信エリア外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、前記中継機能を利用して無線通信が実行できるように、前記中継機能を有する前記自律走行装置に関する前記走行経路の設定を行うことを特徴としたものである。

本発明の第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記設定部は、地図情報を表示して前記走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けるためのユーザインターフェースを有することを特徴としたものである。

本発明の第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記ユーザインターフェースは、前記複数台の自律走行装置のうち走行させる装置を指定するユーザ操作と、指定された装置についての前記走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けることを特徴としたものである。

本発明の第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記ユーザインターフェースは、前記指定された装置が２台以上の場合、前記中継機能を利用して走行可能な範囲を前記地図情報に重ねて表示させた状態で、前記指定された装置についての前記走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けることを特徴としたものである。

本発明の第５の技術手段は、第２〜第４のいずれか１の技術手段において、前記ユーザインターフェースは、前記無線通信エリアと前記無線通信エリア外であって前記中継機能で通信可能になるエリアとで、表示形態を異ならせて表示させることを特徴としたものである。

本発明の第６の技術手段は、第１〜第５のいずれか１の技術手段において、前記設定部は、前記サーバ装置にネットワークを介して接続されたクライアント端末装置でのユーザ操作を受け付けることを特徴としたものである。

本発明の第７の技術手段は、無線通信部を備えた複数台の自律走行装置の走行経路を、前記複数台の自律走行装置と無線基地局を介して通信が可能なサーバ装置で決定する走行経路決定方法であって、少なくとも１台の前記自律走行装置に設けられた前記無線通信部は、前記無線基地局と他の前記自律走行装置に設けられた他の前記無線通信部との通信を中継する中継機能をもち、前記走行経路決定方法は、前記サーバ装置が、ユーザ操作に基づき前記自律走行装置毎の走行経路を設定する設定ステップと、前記サーバ装置が、前記設定ステップで設定された前記走行経路を示す経路情報を、前記走行経路に関わる前記自律走行装置に対して前記無線基地局から無線通信で送信する送信ステップと、を有し、前記設定ステップは、前記走行経路に前記無線基地局の無線通信エリア外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、前記中継機能を利用して無線通信が実行できるように、前記中継機能を有する前記自律走行装置に関する前記走行経路の設定を行うことを特徴としたものである。

本発明によれば、複数台の自律走行装置に走行経路の情報を無線通信により提供するサーバ装置において、無線基地局の設置密度を上げることなく、より広い無線通信エリアを確保でき、且つ管理者が意図する走行経路から逸脱しないように複数台の自律走行装置を走行させることができる。

或る敷地内に設置した無線基地局の無線通信エリアの一例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るサーバ装置を含むシステムの一構成例を示すブロック図である。 図２Ａのシステムに含まれる自律走行装置の一例を示す外観図である。 図２Ａのシステムを或る敷地内に適用した場合の無線通信エリアの一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係るサーバ装置のＵＩの一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るサーバ装置のＵＩの他の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るサーバ装置のＵＩを用いた走行経路の入力処理を説明するための図である。 図４Ｃの入力処理後に設定された走行経路の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るサーバ装置を含むシステムにおける処理例を説明するためのフロー図である。

本発明に係るサーバ装置は、複数台の自律走行装置の走行を管理するために走行経路を示す情報を提供する装置である。上記自律走行装置は、自律走行型の制御が可能な移動機構を有する移動体であり、工場や公共施設の施設内、或いはそれらの施設や駐車場等の敷地内など、様々な場所で走行させることができる。上記自律走行装置は、人や物を運搬する運搬目的だけでなく、移動しながら周囲を監視するためにも用いることができ、その場合の自律走行装置は監視ロボットとも呼べる。また、上記自律走行装置は、掃除機能をもたせることで掃除ロボットとすることもできる。これらに限らず、上記自律走行装置は種々の機能をもたせることができる。なお、上記自律走行装置は、運転者による運転で走行する機能をもっていてもよい。

そして、本発明に係るサーバ装置は、複数台の自律走行装置の走行経路を、自律走行装置に具備した中継機能を利用することも考慮して、予め決定しておくことが可能な装置である。そのため、このサーバ装置では、固定型の無線基地局を設置しただけのシステムに比べて広いエリア内で走行経路を決定することが可能となっている。以下、本発明の様々な実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図２Ａ〜図３を参照しながら説明する。図２Ａは、本実施形態に係るサーバ装置を含むシステムの一構成例を示すブロック図で、図２Ｂは、図２Ａのシステムに含まれる自律走行装置の一例を示す外観図である。

本実施形態のシステムは、図２Ａで例示するように自律走行装置１、無線基地局２、及びサーバ装置３を備えている。図２Ａでは、自律走行装置１を１台しか図示していないが、実際には複数台用意されている。また、無線基地局２は、自律走行装置１と無線通信するための固定の基地局であり、１箇所に限らず複数個所設置してもよく、その場合、例えば複数の無線基地局２がノードとなるメッシュネットワークを形成するなど、一部又は全部の無線基地局２に中継機能をもたせておけばよい。無線基地局２の１つはサーバ装置３に接続しておくか、サーバ装置３に内蔵しておけばよい。

自律走行装置１は、自律走行型の制御が可能な移動機構を備えたマシンである。図２Ａの例において、この移動機構は、駆動制御部１１と駆動制御部１１により制御される車輪１２ａを含む駆動部１２とで構成される。駆動部１２は、例えば図示しないエンジン及び／又はモータなどを備えている。ここでは４輪車を例に挙げているが、３輪や２輪など、車輪の数に制限はなく、また車輪を設けない機構を採用することもできる。

さらに、自律走行装置１は、カメラ１３、位置情報取得部１４、及び無線通信部１５を備えると共に、この例では自律走行装置１を制御する主制御部１０も備える。なお、主制御部１０は、駆動制御部１１、カメラ１３、無線通信部１５の制御を行い、位置情報取得部１４での取得の制御も行う。例えばこの主制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、作業領域としてのＲＡＭ（Random Access Memory）、及び記憶装置などの制御デバイスで構成され、その一部又は全部を集積回路／ＩＣ（Integrated Circuit）チップセットとして搭載することもできる。この記憶装置には、主制御部１０での制御に係る制御プログラムをはじめ、各種設定内容などが記憶される。この記憶装置としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）など様々な装置が適用できる。

カメラ１３は、自律走行装置１の周囲（図２Ｂの例では前方のみ）の静止画像、又は動画像を撮影するための撮影装置である。撮影された画像は、上記記憶装置などに半永久的に記憶するようにしておくか、若しくはバッファリングしながらサーバ装置３に無線通信部１５を介して送信するようにしておけばよい。無論、カメラ１３は自律走行装置１に具備しなくてもよいが、具備することで走行経路に沿った監視が可能となる。また、カメラ１３を障害物検知センサとして用いるなど、自律走行装置１にパッシブ型又はアクティブ型の障害物検知センサを設け、障害物を回避するように自律走行制御してもよい。これにより、自律走行装置１は、障害物を回避しながら、後述の決められた走行経路にほぼ沿って走行することが可能になる。

位置情報取得部１４は、ＧＰＳなどを用い、自律走行装置１の位置を示す位置情報を取得する。位置情報としては緯度経度を示したＧＰＳ座標のような座標情報であることが好ましいが、敷地内や屋内などごく限られた範囲でのみ自律走行装置を走らせる際には、単に直交座標や極座標などを採用することもできる。また、自律走行装置１について地上での移動機能（地形が凸凹していても平面上の処理で済む）を想定して説明しているが、飛行機能を有している場合（つまり飛行体である場合）には、位置情報や走行経路を示す情報に高さの情報も含めておけばよい。高さの情報は高度計などで取得することができる。

無線通信部１５は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格などに則って、アクセスポイントとなる無線基地局２を介してサーバ装置３と通信する部位である。無線ＬＡＮ規格としてはＷｉＦｉによる認証がなされたものが汎用性の点から好ましい。少なくとも１台の自律走行装置１に設けられた無線通信部１５は、無線基地局２からの電波が他の自律走行装置に届かない場合などのために、上記他の自律走行装置に搭載された無線通信部との無線通信を行い、無線基地局２と上記他の自律走行装置との無線通信を中継する中継機能をもつ。例えば、１又は複数の無線基地局２と１又は複数の無線通信部１５により、無線メッシュネットワークを形成しておくなどすればよい。

また、カメラ１３、位置情報取得部１４、及び無線通信部１５は、図２Ｂで例示するように自律走行装置１の本体１６の適所に配置しておけばよい。但し、例示する配置に限らず、いずれの部位も、その感度が良くなるような位置にその送受信部やアンテナが設けられていればよい。

サーバ装置３は、無線通信部１５を備えた複数台の自律走行装置１と無線基地局２を介して通信が可能な装置であり、一般的にサーバプログラムを組み込んだコンピュータ（つまりサーバコンピュータ）で構成される。サーバ装置３は、複数台の自律走行装置１を中央管制する管制センタとして設けられる。

そして、本発明の主たる特徴として、サーバ装置３は後述する設定部３０ａ及び送信部（送信制御部）３０ｂを備える。図２Ａでは、これらをサーバ装置３の制御部３０の一部として設けた例を挙げているが、これに限ったものではない。制御部３０は、プログラム保存領域に格納されたサーバプログラムを動作させ、各種制御を行う。例えば制御部３０は、ＣＰＵ又はＭＰＵ、作業領域としてのＲＡＭ、及び記憶装置などの制御デバイスで構成され、その一部又は全部を集積回路／ＩＣチップセットとして搭載することもできる。この記憶装置には、上記サーバプログラムをはじめ、各種設定内容などが記憶される。この記憶装置としては、ＨＤＤ、ＳＳＤなど様々な装置が適用できる。

設定部３０ａは、ユーザ操作に基づき自律走行装置１毎の走行経路を設定する。走行経路としては、必須の１又は複数の通過ポイント（及び必要に応じて開始ポイントや到達ポイント）のみを示す情報であってもよい。また、走行経路は、通過ポイント等についての座標値の指定操作や地図上での指定操作などのユーザ操作だけで決めてもよいが、通行可能な経路を自動的に探索する処理も併用して設定可能に構成してもよい。また、走行経路は自律走行装置１毎に設定するようにしてもよいし、複数台の自律走行装置１が協働して走行する１つの走行経路として設定するユーザ操作を受け付け、その設定から各自律走行装置１の走行経路を決定して設定するようにしてもよい。いずれの場合でも最終的には自律走行装置個々の走行経路が設定されることになる。なお、ユーザとは、サーバ装置３を使用し自律走行装置１の走行を管理している管理者ユーザを指す。また、ユーザ操作は、キーボード、マウス等のポインティングデバイスなどの操作部（図示せず）で受け付ければよい。

送信部３０ｂは、設定部３０ａで設定された走行経路を示す経路情報を、その走行経路に関わる自律走行装置１に対して無線基地局２から無線通信で送信する。無論、この無線通信は、自律走行装置１が自身に対する経路情報を他の自律走行装置１に対する経路情報と区別できるように行う。この区別のためには、ＩＰ（Internet Protocol）アドレス、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、車体番号などの識別情報を利用すればよい。

一方、自律走行装置１では、主制御部１０が、無線通信部１５で受信した経路情報と位置情報取得部１４で取得した位置情報とに基づいて、駆動制御部１１に対して自律走行の指示を行う。駆動制御部１１はこの指示に基づき駆動部１２での駆動を制御する。

ここで、自律走行装置１に地図情報（マップデータ）を記憶させておき、受信した経路情報及び／又は取得した位置情報をそのマップデータに反映させる（割り当てる）ようにしてもよい。例えば、位置情報取得部１４で取得する位置情報がＧＰＳ座標であり且つ受信する経路情報がＧＰＳ座標とは異なる座標で記述されている場合など、取得する位置情報と受信する経路情報とで座標が異なる場合には、自律走行装置１側で経路情報及び位置情報のうちマップデータと異なる座標を有する情報をマップデータに反映させることで、経路情報と位置情報との比較及びその比較結果に基づいた自律走行が可能となる。無論、経路情報としてマップデータを含むようにしておいてもよい。

なお、サーバ装置３から、上記経路情報として、走行方向と走行速度とを所定間隔で送信するような指示情報（つまり所定間隔毎の走行経路を示す情報）を送信するような構成であっても、それを受信した走行装置での走行は同様に可能である。そのような走行装置であっても、障害物回避動作などを自律的に制御するようにしておけば自律走行装置と呼べる。

次に、本発明の主たる特徴である設定部３０ａについて、図３を併せて参照しながら説明する。図３は、図２Ａのシステムを或る敷地内に適用した場合の無線通信エリアの一例を示す模式図である。図３では、或る敷地１００内に建造物５ａ，５ｂ，５ｃがあり、それぞれに図２Ａの無線基地局２に対応する無線基地局（以下、ＷｉＦｉの固定アクセスポイント［ＡＰ］で例示）２ａ，２ｂ，２ｃが設置され、図２Ａの自律走行装置１に対応する２台の自律走行装置１ａ，１ｂで巡回させる例を挙げる。自律走行装置が３台以上の場合や無線基地局の数が３台以外の場合について説明しないが、これらの場合でも同様に説明できる。

少なくとも自律走行装置１ａの無線通信部１５は、他の自律走行装置１ｂに搭載された無線通信部との無線通信を行い、無線基地局２と他の自律走行装置１ｂとの無線通信を中継する中継機能をもつ。無論、自律走行装置１ｂにも同様の中継機能をもたせることが好ましく、以下ではそのような例を挙げる。

ＡＰ２ａ，２ｂ，２ｃは図２Ａのサーバ装置３に直接又は間接的に接続されている。よって、サーバ装置３は、それぞれの無線通信エリア（無線通信可能エリア）２ａａ，２ｂａ，２ｃａのいずれかの内側に位置する自律走行装置１ａと通信できる。また、サーバ装置３は、外側（つまり無線通信不能エリア）に位置する自律走行装置１ｂとは中継機能（例えば自律走行装置１ａの中継機能）を用いてはじめて通信可能となる。また、上記無線通信エリアのうちその外縁近辺のエリア（グレイエリア）では、環境条件によっては上記中継機能を用いて初めて通信が可能となる場合もある。

なお、図３で例示したように、上記中継機能による無線通信（双方向の無線通信）可能エリア１ａａの半径はＡＰ２ａ等による無線通信エリア２ａａ等と同じである必要はない。無論、無線通信エリア２ａａ〜２ｃａの半径も同じである必要はない。

設定部３０ａでは、走行経路の設定に際し、自律走行装置１ａの中継機能による無線通信エリア１ａａ（但し、走行可能エリア内）も含めた走行経路の設定が可能となっている。走行可能エリア内とは、無線通信を考慮しない場合における自律走行装置１ａ，１ｂの走行可能なエリアを指し、この例では敷地１００内で且つ建造物５ａ〜５ｃ外を指す。

そして、自律走行装置１ａは、無線通信エリア２ａａ，２ｂａ，２ｃａ内であればそれぞれＡＰ２ａ，２ｂ，２ｃを介してサーバ装置３と通信できるため、無線通信エリア２ａａ，２ｂａ，２ｃａ内での通信を確保した状態での移動は可能である。そして、この移動に伴い、無線通信エリア１ａａも移動することになる。よって、自律走行装置１ａ，１ｂの一方を無線通信エリア２ａａ〜２ｃａのいずれかに配置した状態を考慮すると、敷地１００内のほぼ全エリアで無線通信が可能となり（逆を言えば、可能となるようにＡＰを配置しておけば）、走行経路に含めることができるようになる。

設定部３０ａは、走行経路（自律走行装置１ａの走行経路、自律走行装置１ｂの走行経路、或いは自律走行装置１ａ，１ｂのいずれかで走らせればよい走行経路）に無線通信エリア２ａａ，２ｂａ，２ｃａ外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、自律走行装置１ａ又は１ｂの中継機能を利用して無線通信が実行できるように、自律走行装置１ａ及び／又は自律走行装置１ｂに関する走行経路の設定を行う。そして、このように設定された走行経路が送信部３０ｂにより自律走行装置１ａ，１ｂに送信され、自律走行装置１ａ，１ｂがそれぞれの走行経路で走行することになる。

この例のように、本発明における設定部３０ａは、走行経路に無線基地局２の無線通信エリア外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、自律走行装置の中継機能を利用して無線通信が実行できるように、中継機能を有する自律走行装置に関する走行経路の設定を行う。なお、上記経路を指定するユーザ操作としては、中継機能を最大限利用しても走行できない経路（走行可能エリア外も含む）は受け付けないようにしておくなどすればよい。

具体例については第２の実施形態の一部として説明する。その他、図示しないが、より単純な例として、無線基地局２を１箇所のみ設置し、２台の自律走行装置１で巡回するようなシステムを想定してもよい。このようなシステムでは、１つの無線基地局による無線通信エリア内で且つできるだけ無線基地局２から離れた走行経路を１台の自律走行装置１が走行し、その自律走行装置１の移動により変化する無線通信エリア内の最も外側を２台目の自律走行装置１が走行する、といったような走行経路の設定も可能である。その場合、２台目の自律走行装置１の走行経路をユーザ操作により決め、１台目の自律走行装置１の走行経路を自動的に設定すればよい。

同様に、３台目も考慮し、２台目の自律走行装置の移動により変化する無線通信エリア内の最も外側を３台目の自律走行装置が走行する、といったような走行経路の設定も可能である。その場合、３台目の自律走行装置１の走行経路をユーザ操作により決め、１，２台目の自律走行装置１の走行経路を自動的に設定すればよい。これらの例では、上記無線基地局を中心として２台又は３台の自律走行装置が半径方向（動径方向）に並んで周回するような走行経路となる。

無論、設定部３０ａでは、中継機能をもたない自律走行装置に関する走行経路の設定を併せて行ってもよい。例えば、上記経路が中継機能をもたない自律走行装置Ｊに対するものであった場合、中継機能を有する自律走行装置に関する走行経路の設定を行うだけでなく、上記自律走行装置Ｊに関する走行経路の設定を併せて行うようにしてもよい。その場合、この設定時に、ユーザ操作で指定された上記経路そのものも、上記経路の一部が含まれるだけか或いは上記経路の近辺になるように変更するようにしてもよい。

以上、本発明によれば、サーバ装置で事前に設定した、自律走行装置の中継機能を考慮した走行経路を複数台の自律走行装置に伝えるため、従来に比べ、上記中継機能で無線通信エリアを補完して拡げることができ、且つユーザ（管理者ユーザ）が意図する走行経路から逸脱しないように複数台の自律走行装置を走行させることができる。そして、上記中継機能で無線通信エリアを拡張することができるため、従来に比べ、無線基地局の設置密度を上げることなく、より広い無線通信エリアを確保できる。

さらに、通信強度が弱いグレーエリアについても、無線通信エリア外と取り扱い、必ず中継機能を用いるように設定しておくことで、通信品質を維持したより広い無線通信エリアを確保でき、複数台の自律走行装置を安全に走行させることができる。

また、自律走行装置１が自身で位置情報を取得する例を挙げたが、狭い敷地などでは敷地内に設置したセンサなどにより各自律走行装置１の位置情報を検出し、サーバ装置３がそれぞれの自律走行装置１に位置情報を送信するようなシステムも構築可能である。このようなシステム例においても、本発明では自身の位置情報を確実に受信することができるため、安全な自律走行が可能となる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るサーバ装置３は、設定部３０ａがユーザインターフェース（ＵＩ）を有するものである。以下、本実施形態について、図４Ａ〜図４Ｄを併せて参照しながら説明する。図４Ａは本実施形態に係るサーバ装置のＵＩの一例を示す図、図４Ｂは本実施形態に係るサーバ装置のＵＩの他の例を示す図、図４Ｃは本実施形態に係るサーバ装置のＵＩを用いた走行経路の入力処理を説明するための図、図４Ｄは図４Ｃの入力処理後に設定された走行経路の一例を示す図である。なお、第１の実施形態における様々な応用例が本実施形態にも同様に適用できる。

本実施形態における設定部３０ａは、図４Ａ〜図４Ｄで例示するように、地図情報（マップデータ）３３を表示し、そのマップデータ３３上で走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けるためのＵＩ３１を有する。ここで、ユーザ操作は、図示しないマウス等のポインティングデバイス、タッチパネル等の操作部で受け付ければよい。以下、一例としてマウスで操作する例を挙げる。

例示したマップデータ３３は、図３の敷地１００、建造物５ａ〜５ｃ、及びＡＰ２ａ〜２ｃの画像が掲載された電子地図のデータである。図４Ａ〜図４Ｄで例示するＵＩ３１では、３つのＡＰ２ａ〜２ｃによる無線通信エリア（非走行エリアを除く）を表示し（画像３４に対応）、他のエリアの表示形態と異ならせることで、ユーザが区別できるようにしている。また、これらのＵＩ３１は、経路設定ボタン３２ａ、車両情報ボタン３２ｂ、車両設定ボタン３２ｃ、及び再生ボタン３２ｄがユーザ選択可能に表示されている。

経路設定ボタン３２ａは、走行経路を指定する際に選択するためのボタンであり、このボタンが選択された後、ユーザはマップデータ３３上で走行経路を入力することが可能となる。また、経路設定ボタン３２ａにより走行経路を指定する前（又は後）に、その走行経路を走行させる１又は複数台の自律走行装置（この例では装置１ａ及び／又は装置１ｂ）を選択する必要がある。車両設定ボタン３２ｃはその選択前に選択するためのボタンである。つまり、走行経路の指定に際し、ユーザは車両設定ボタン３２ｃを選択し、走行させる自律走行装置を選択後、経路設定ボタン３２ａを選択し、マップデータ３３上で走行経路を入力する。若しくは、ユーザは経路設定ボタン３２ａを選択し、マップデータ３３上で走行経路を入力後、車両設定ボタン３２ｃを選択し、走行させる自律走行装置を選択する。

このように、設定部３０ａに設けるＵＩは、用意している複数台の自律走行装置（この例では２台）のうち走行させる装置を指定するユーザ操作と、指定された装置についての走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けることが好ましい。上述したように、これらのユーザ操作の前後は問わない。自律走行装置が１台選択される場合と、複数台選択される場合があるが、前者の場合、本発明に係る中継機能を用いた無線通信エリアの拡大はできず、複数台になって初めてこのような拡大は可能となる。また、指定する自律走行装置の台数はシステムとして用意している自律走行装置の台数と同じであってもよいが少なくてもよい。

なお、車両情報ボタン３２ｂは、例えば自律走行装置１ａ（実際には自律走行装置１ａを示す画像。以下同様。）が選択された後、選択するためのボタンであり、自律走行装置１ａの装置番号やメンテナンス情報などを含むＵＩ画像に遷移させるためのボタンである。このＵＩ画像には自律走行装置１ａのカメラ１３でのライブ映像を表示させるようにしてもよい。再生ボタン３２ｄは、ＵＩ３１に表示されている全ての自律走行装置１ａ，１ｂにおけるカメラ１３でのライブ映像を分割画面表示するＵＩ画像に遷移させるためのボタンである。カメラ１３が稼働している自律走行装置についての映像を表示すればよい。

走行させる装置の指定や走行経路の設定に係るユーザ操作の具体例について説明する。
図４Ａで例示するＵＩ３１は、車両設定ボタン３２ｃの選択後、マウスのポインタＰによって自律走行装置１ａ，１ｂのうち自律走行装置１ａが選択され、それにより反転表示された状態を示している。この表示状態では、走行可能エリアのうち画像３４を除く部分は白色で表示するなど、走行経路に設定できる部分（画像３４）とできない部分（画像３３ａ）とを分かり易く示しておけばよい。なお、画像３４は、自律走行装置が選択された段階（或いは経路設定ボタン３２ａ又は車両設定ボタン３２ｃが選択された段階）ではじめて表示させるようにしてもよい。

この表示状態において、ユーザは経路設定ボタン３２ａの選択後、例えば、マウスで開始、通過、到達の各ポイントをマップデータ３３上でクリックしていくなどして、走行経路の指定が可能となる。無論、中継機能を用いない場合であるため、上記クリックするなどによる走行経路のユーザ指定は画像３３ａの部分で受け付け不能になっている。巡回スケジュール（巡回に要する時間又は速度）もユーザ操作で受け付けて決めておけばよい。

このように指定された走行経路はそのまま自律走行装置１ａに送信され、その自律走行装置１ａが単独で巡回（パトロール）することになる。そのため、１台の自律走行装置が選択された状態では、図４Ａで例示したように、ＵＩ３１のタイトルとして「単独パトロール設定」などと表示させておけば、ユーザに分かり易くなる。

図４Ｂで例示するＵＩ３１は、車両設定ボタン３２ｃの選択後、マウスのポインタをドラッグするなどして囲うことによって自律走行装置１ａ，１ｂのうち全ての自律走行装置１ａ，１ｂが選択され、それにより反転表示された状態を示している。この表示状態では、走行可能エリアのうち画像３４を除く部分のうち中継機能で無線通信が可能になるエリアを別色で表示するなど、ＡＰ２ａ〜２ｃにより走行経路に設定できる部分（画像３４）と中継機能により走行経路に設定できるようになる部分（画像３４ａ）とできない部分（この例では無し）とを分かり易く示しておけばよい。このように、ＵＩ３１は、無線基地局の無線通信エリアと、その無線通信エリア外であって中継機能で通信可能になるエリアとで、表示形態を異ならせて表示させることが好ましい。

また、画像３４と画像３４ａの表示形態を異ならせるか否かに拘わらず、ＵＩ３１は、上記指定された装置が２台以上の場合、上記中継機能を利用して走行可能な範囲（無論、ＡＰ２ａ〜２ｃによる無線通信エリアも含む）をマップデータ３３に重ねて表示させた状態で、上記指定された装置についての走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けることが好ましい。

上述のような表示状態において、ユーザは経路設定ボタン３２ａの選択後、例えば、マウスで開始、通過、到達の各ポイントをマップデータ３３上でクリックしていくなどして、図４Ｃの走行経路３５で例示するような、画像３４及び画像３４ａの範囲での走行経路の指定が可能となる。

このように指定された走行経路は、自律走行装置１ａ，１ｂの２台で分担するように設定される。但し、走行経路３５の例では、画像３４外であって画像３４ａ内に経路が選択されているため、中継機能を用いる必要がある。従って、２台で連携して巡回する連携巡回スケジュールも含め、分担を決める必要がある。

この巡回スケジュールについては、例えば自律走行装置１ａ，１ｂで巡回に要する時間又は速度の上限をユーザ操作で受け付け、その上限に収まるようにするアルゴリズムで決定すればよい。なお、中継機能を用いない場合（画像３４ａに経路が選択されていない場合）には、個々に走行経路と巡回スケジュールをユーザ操作により受け付けるようにすればよい。

上記の決定に際し、上記アルゴリズムでは、画像３４ａ内の経路を辿る必要がある場合には他の自律走行装置が画像３４内に留まるような制約を設けておけばよい。他の制約としては、例えば同時に走行する自律走行装置の走行時間の差ができるだけ小さくなる（走行時間ができるだけ近くなる）といった制約や、ユーザが指定した経路から所定距離だけ離れる経路を採用することを禁ずるといった制約などを設けてもよい。また、設定時の位置（例えば車庫）から一旦出た後は、一周毎に車庫に戻るようにしてもよいし、車庫に戻らず周回するようにしてもよい。

図４Ｃで例示した走行経路３５の指定に対し、設定部３０ａは、上記アルゴリズムにより、例えば図４Ｄで例示するような走行経路３６ａ，３６ｂに設定する。ここで、走行経路３６ａ，３６ｂはそれぞれ自律走行装置１ａ，１ｂの走行経路である。このようにして、ユーザが、走行させる自律走行装置と大まかな走行経路（個々の走行経路又は共通の走行経路）とを指定するだけ、若しくは併せて一周に要する時間を指定するだけで、自動的に走行経路３６ａ，３６ｂの設定が可能となる。

走行経路３６ａ，３６ｂは例示したように、異なる線（色、太さ、線種など）で描画するなど、表示形態を異ならせることが好ましい。また、走行経路３６ａ，３６ｂは、中継機能を利用することにより変更が必要となった部分（点線で例示）とそうでない部分（実線で例示）とについても、表示形態を異ならせることが好ましい。さらに、画像３４ａに属する経路について一点鎖線で例示したように、走行経路が画像３４と画像３４ａのいずれに属するかでも表示形態を異ならせることが好ましい。

そして、実線で例示した部分についてはユーザ操作による更なる変更を受け付けるが、点線及び一点鎖線で例示した部分についてはユーザ操作による更なる変更を受け付けないか、或いは受け付け可能に構成した場合でも再度経路を上記アルゴリズムで決定して再表示させる必要がある。

このように決定された自律走行装置１ａ，１ｂの走行経路はそれぞれ、自律走行装置１ａ，１ｂに送信され、自律走行装置１ａ，１ｂがそれに従い、連携して巡回することになる。そのため、複数台の自律走行装置が選択された状態では、図４Ｂ等で例示したようにＵＩ３１のタイトルとして「連携パトロール設定」などと表示させておけば、ユーザに分かり易くなる。

また、図４Ａ〜図４Ｄの例では、走行させる自律走行装置の数が単数、複数のいずれであるかによって無線通信エリアの表示を異ならせた。このような例に限らず、設定部３０ａにおける設定は、例えば単独パトロールモード等の単独走行モードと連携パトロールモード等の連携走行モードとの間でユーザ操作により切り替え可能としておき、連携走行モードが選択された場合にのみ、中継機能を用いた走行経路の設定が行われるようにしてもよい。さらに、その設定に際し、無線通信エリアの表示をモードに合わせたものにすることが好ましい。

また、本実施形態では、マップデータを表示させるＵＩを用い、ユーザに走行経路を入力させる例を挙げた。しかし、このような例に限らず、単に走行可能エリアのうちの無線通信エリア（図４Ｂの例では画像３４及び画像３４ａのエリア）と走行させる自律走行装置とどのような密度で走行させるかを、ユーザ操作で指定させるだけで、自動的に各自律走行装置の走行経路（及びその巡回スケジュール）を決定するようなアルゴリズムを採用してもよい。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図５を併せて参照しながら説明する。図５は、本実施形態に係るサーバ装置を含むシステムにおける処理例を説明するためのフロー図である。なお、第１，第２の実施形態における様々な応用例が本実施形態にも同様に適用できる。

本実施形態における設定部３０ａは、サーバ装置３にネットワークを介して接続されたクライアント端末装置でのユーザ操作を受け付ける。このクライアント端末装置としては、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、スマートフォン、タブレット端末などが挙げられる。これにより、ユーザは簡易に操作を行うことができる。設定部３０ａがＵＩ３１等のＵＩを有する場合にはこの受け付けをＵＩで行えばよい。

図５のフロー図を参照しながら、本実施形態における走行経路の設定処理の一例について説明する。なお、以下では、図４Ａ〜図４ＤのＵＩ３１を、設定部３０ａを備えたサーバ装置３がＰＣ（ＰＣ側のアプリケーション）と連携して表示させるようなＵＩとして説明している。

まず、ＰＣにおいて、例えば図４ＡのＵＩ３１を表示させた状態でユーザが２台の自律走行装置１ａ，１ｂが選択されたか否かを判定し（ステップＳ１）、図４ＢのＵＩ３１の例のように、選択された場合にのみ（ＹＥＳとなった段階で）次のステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ＰＣがサーバ装置３に対し、走行可能エリア内の無線通信エリア（つまり自律走行装置を実際に走行させることが可能なエリアであり、拡張無線通信エリアと呼ぶ）を取得する要求を送信する。

サーバ装置３は、その要求に応じて２台連携により走行可能なエリアの情報を通知する（ステップＳ３）。この情報は予めサーバ装置３でナビゲーション情報などとして管理しておけばよいが、台数を受け取った時点で算出してもよい。ステップＳ３の通知に基づき、ＰＣは図４ＢのＵＩ３１の例のように連携走行時の拡張無線通信エリアを表示させる（ステップＳ４）。続いて、ＰＣは、ユーザ操作により２台での走行経路が設定入力されたか否かを判定し（ステップＳ５）、図４ＣのＵＩ３１の例のように、設定された場合にのみ（ＹＥＳとなった段階で）次のステップＳ６に進む。ステップＳ６では、ＰＣがサーバ装置３に対し、実際に巡回させる走行経路（巡回経路）の自動作成要求を送信する。この要求では、走行経路の座標等の経路設定情報を送信すればよい。

サーバ装置３は、この自動作成要求に応じて、設定された走行経路（上記経路設定情報）から連係動作が必要な部分（画像３４ａに属する経路）を特定し（ステップＳ７）、連携走行時に通信中継側の自律走行装置がその部分の経路を中継できるエリア（画像３４に属することが前提となる）を特定する（ステップＳ８）。

次いでサーバ装置３は、上記部分の経路と上記中継できるエリアと、上記部分の経路を除く設定された走行経路から、上記中継できるエリアに最短で到達できる経路の座標を演算し、走行経路を拡張する（ステップＳ９）。次いでサーバ装置３は、拡張した走行経路も含め、２台の巡回経路のパターンを生成し（ステップＳ１０）、生成したパターンのうち２台の巡回時間ができるだけ近いパターンを選択し、それを自動生成結果とする（ステップＳ１１）。なお、ステップＳ７〜Ｓ１１の処理は第２の実施形態で説明したアルゴリズムの一例であるとも言える。そして、サーバ装置３は、ＰＣに対し、自動生成された走行経路の結果通知し（ステップＳ１２）、ＰＣが図４ＤのＵＩ３１で例示したようにそれを表示する（ステップＳ１３）。

（その他）
以上、本発明の様々な実施形態に係るサーバ装置及びそれを備えたシステムについて説明したが、本発明は、走行経路決定方法としての形態も採り得る。この走行経路決定方法は、無線通信部を備えた複数台の自律走行装置の走行経路を、上記複数台の自律走行装置と無線基地局を介して通信が可能なサーバ装置で決定する方法であり、後述の設定ステップ及び送信ステップを有する。また、ここでも、少なくとも１台の自律走行装置に設けられた無線通信部は、上記無線基地局と他の自律走行装置に設けられた他の無線通信部との通信を中継する中継機能をもつ。上記設定ステップは、上記サーバ装置が、ユーザ操作に基づき自律走行装置毎の走行経路を設定するステップであり、上記走行経路に上記無線基地局の無線通信エリア外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、上記中継機能を利用して無線通信が実行できるように、上記中継機能を有する自律走行装置に関する上記走行経路の設定を行う。上記送信ステップは、上記サーバ装置が、上記設定ステップで設定された上記走行経路を示す経路情報を、上記走行経路に関わる自律走行装置に対して上記無線基地局から無線通信で送信するステップである。上記のサーバプログラムは、上記設定ステップ及び上記送信ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムと言え、可搬の記録媒体にコンピュータ読取可能な状態で格納したり、放送波で送信するなどして流通させることができる。その他の応用例については、サーバ装置やシステムの説明として説明した通りであり、その説明を省略する。

１，１ａ，１ｂ…自律走行装置、１ａａ…中継機能による無線通信エリア、２…無線基地局、２ａ，２ｂ，２ｃ…アクセスポイント（ＡＰ）、２ａａ，２ｂａ，２ｃａ…無線通信エリア、３…サーバ装置、５ａ，５ｂ，５ｃ…建造物、１０…主制御部、１１…駆動制御部、１２…駆動部、１２ａ…車輪、１３…カメラ、１４…位置情報取得部、１５…無線通信部、１６…本体、３０…制御部、３０ａ…設定部、３０ｂ…送信部、３１…ＵＩ、３２ａ…経路設定ボタン、３２ｂ…車両情報ボタン、３２ｃ…車両設定ボタン、３２ｄ…再生ボタン、３３…地図情報（マップデータ）、３３ａ，３４，３４ａ…画像、３５，３６ａ，３６ｂ…走行経路、１００…敷地。

Claims (7)

1. 無線通信部を備えた複数台の自律走行装置と無線基地局を介して通信が可能なサーバ装置であって、
   少なくとも１台の前記自律走行装置に設けられた前記無線通信部は、前記無線基地局と他の前記自律走行装置に設けられた他の前記無線通信部との通信を中継する中継機能をもち、
   前記サーバ装置は、ユーザ操作に基づき前記自律走行装置毎の走行経路を設定する設定部と、前記設定部で設定された前記走行経路を示す経路情報を、前記走行経路に関わる前記自律走行装置に対して前記無線基地局から無線通信で送信する送信部と、を備え、
   前記設定部は、前記走行経路に前記無線基地局の無線通信エリア外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、前記中継機能を利用して無線通信が実行できるように、前記中継機能を有する前記自律走行装置に関する前記走行経路の設定を行うことを特徴とするサーバ装置。
2. 前記設定部は、地図情報を表示して前記走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けるためのユーザインターフェースを有することを特徴とする請求項１に記載のサーバ装置。
3. 前記ユーザインターフェースは、前記複数台の自律走行装置のうち走行させる装置を指定するユーザ操作と、指定された装置についての前記走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けることを特徴とする請求項２に記載のサーバ装置。
4. 前記ユーザインターフェースは、前記指定された装置が２台以上の場合、前記中継機能を利用して走行可能な範囲を前記地図情報に重ねて表示させた状態で、前記指定された装置についての前記走行経路の設定に係るユーザ操作を受け付けることを特徴とする請求項３に記載のサーバ装置。
5. 前記ユーザインターフェースは、前記無線通信エリアと前記無線通信エリア外であって前記中継機能で通信可能になるエリアとで、表示形態を異ならせて表示させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のサーバ装置。
6. 前記設定部は、前記サーバ装置にネットワークを介して接続されたクライアント端末装置でのユーザ操作を受け付けることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のサーバ装置。
7. 無線通信部を備えた複数台の自律走行装置の走行経路を、前記複数台の自律走行装置と無線基地局を介して通信が可能なサーバ装置で決定する走行経路決定方法であって、
   少なくとも１台の前記自律走行装置に設けられた前記無線通信部は、前記無線基地局と他の前記自律走行装置に設けられた他の前記無線通信部との通信を中継する中継機能をもち、
   前記走行経路決定方法は、前記サーバ装置が、ユーザ操作に基づき前記自律走行装置毎の走行経路を設定する設定ステップと、前記サーバ装置が、前記設定ステップで設定された前記走行経路を示す経路情報を、前記走行経路に関わる前記自律走行装置に対して前記無線基地局から無線通信で送信する送信ステップと、を有し、
   前記設定ステップは、前記走行経路に前記無線基地局の無線通信エリア外の経路を含むようなユーザ操作がなされた場合、前記中継機能を利用して無線通信が実行できるように、前記中継機能を有する前記自律走行装置に関する前記走行経路の設定を行うことを特徴とする走行経路決定方法。
   

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