JP2017050797A - 移動装置、通信システム及び通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動に伴う通信品質の劣化の影響を抑制する。【解決手段】移動装置１は、無線で接続されたコントローラ３の制御に応じて移動する移動装置１であって、移動装置１の移動予定場所を推定する推定部１５４と、移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部１３１と、予測された通信品質が予め定められた品質を満たさない場合に、コントローラ３に、通信品質が悪化することを示す警告情報を通知する通知部１３３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、移動装置、通信システム及び通信制御方法に関する。

従来、無線通信を用いて作業用ロボット等の作業装置を遠隔操作する場合に、コントローラと作業装置との無線通信の品質を向上させることが行われている。例えば、特許文献１には、複数のアクセスポイントのうち、いずれか１つのアクセスポイントを介して移動ロボットを制御する無線通信装置が、ロボットとアクセスポイントとの無線通信の通信品質が閾値を下回ったことに応じてアクセスポイントを切り替えることが開示されている。

特開２０１２−７０２０２号公報

ところで、作業装置が移動している場合、移動先等の周囲の状況によっては通信品質が突然悪化することがある。これに対して、特許文献１に記載の制御方法は、通信品質が閾値を下回ってからアクセスポイントを切り替えることから、通信遅延が発生するおそれがあるという問題がある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、移動に伴う通信品質の劣化の影響を抑制できる移動装置、通信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る移動装置は、無線で接続されたコントローラの制御に応じて移動する移動装置であって、前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記コントローラに、通信品質が悪化することを示す警告情報を通知する通知部と、を備える。

本発明の第２の態様に係る移動装置は、無線で接続されたコントローラの制御に応じて移動する移動装置であって、前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置の移動速度を制御する速度制御部と、を備える。
前記速度制御部は、予測された前記通信品質に基づいて、前記移動装置の移動速度を変化させてもよい。

本発明の第３の態様に係る移動装置は、無線で接続されたコントローラの制御に応じて移動する移動装置であって、前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、予測された前記通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置における制御を前記コントローラによる制御から自律制御に切り替える切替部と、を備える。

前記移動装置は、前記移動装置の周囲を撮影する撮影部をさらに備え、前記予測部は、前記撮影部が撮影した前記周囲を示す画像に基づいて周囲の状況を特定し、当該周囲の状況に基づいて、前記通信品質を予測してもよい。

前記予測部は、前記撮影部が撮影した前記周囲を示す画像に基づいて、前記周囲に位置している物体の形状を特定し、当該物体の形状に基づいて前記通信品質を予測してもよい。
前記予測部は、前記撮影部が撮影した前記周囲を示す画像に基づいて、前記周囲に位置している物体の誘電率を特定し、当該物体の誘電率に基づいて前記通信品質を予測してもよい。

本発明の第４の態様に係る通信システムは、コントローラと、前記コントローラと無線で接続され、前記コントローラの制御に応じて移動する移動装置とを備える通信システムであって、前記移動装置は、前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記コントローラに、通信品質が悪化することを示す警告情報を送信する送信部とを有し、前記コントローラは、前記警告情報を受信すると、当該警告情報を前記コントローラのユーザに通知する。

本発明の第５の態様に係る通信システムは、コントローラと、前記コントローラと無線で接続され、前記コントローラの制御に応じて移動する移動装置とを備える通信システムであって、前記移動装置は、前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、予測された前記通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置における制御を前記コントローラによる制御から自律制御に切り替える切替部と、前記切替部により前記移動装置の制御が自律制御に切り替わったことを示す通知情報を前記コントローラに送信する送信部とを有し、前記コントローラは、前記通知情報を受信すると、当該通知情報を前記コントローラのユーザに通知する。

本発明の第６の態様に係る通信制御方法は、コントローラからの遠隔制御に応じて作業を行う移動可能な移動装置に実装されたコンピュータが、前記コントローラとの無線通信を制御する通信制御方法であって、前記移動装置の移動予定場所を推定するステップと、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測するステップと、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記コントローラに、通信品質が悪化することを示す警告情報を通知するステップと、を備える。

本発明の第７の態様に係る通信制御方法は、コントローラからの遠隔制御に応じて作業を行う移動可能な移動装置に実装されたコンピュータが、前記コントローラとの無線通信を制御する通信制御方法であって、前記移動装置の移動予定場所を推定するステップと、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測するステップと、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置の移動速度を制御するステップと、を備える。

本発明の第８の態様に係る通信制御方法は、コントローラからの遠隔制御に応じて作業を行う移動可能な移動装置に実装されたコンピュータが、前記コントローラとの無線通信を制御する通信制御方法であって、前記移動装置の移動予定場所を推定するステップと、前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測するステップと、予測された前記通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置における制御を前記コントローラによる制御から自律制御に切り替えるステップと、を備える。

本発明によれば、移動に伴う通信品質の劣化の影響を抑制できるという効果を奏する。

第１実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。 第１実施形態に係る移動装置の構成を示す図である。 通信品質に基づく制御処理の流れを示すフローチャートである。 移動装置の現在の位置と、移動予定場所と、アクセスポイントの位置との関係を示す図である。 移動装置の無線環境と、通信遅延時間の実測値と、複数の予測式のそれぞれを用いて算出した通信遅延時間の予測値との対応関係を示す図である。 第３実施形態に係る移動装置の構成を示す図である。 第４実施形態に係る移動装置の構成を示す図である。

＜第１実施形態＞
［通信システムＳの構成］
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、移動装置１と、アクセスポイント２と、コントローラ３とを備える。

通信システムＳにおいて、アクセスポイント２は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであり、移動装置１と無線通信を行う。コントローラ３は、例えば、スマートフォンであり、携帯電話回線やインターネット等の通信ネットワークを介してアクセスポイント２に接続されている。なお、コントローラ３は、アクセスポイント２と無線ＬＡＮによる通信が可能な範囲に存在する場合には、携帯電話回線やインターネット等の通信ネットワークを介さずに、無線ＬＡＮを介してアクセスポイント２に接続されてもよい。また、本実施形態では、アクセスポイント２は、無線ＬＡＮのアクセスポイントであることとしたが、これに限らない。例えば、アクセスポイント２は、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であってもよい。

移動装置１は、家の軒下、火山地帯、災害現場等に配置される移動可能なロボットであり、例えば、形状が変化するロボットや、ドローンや、建設作業用ロボット等である。移動装置１は、移動機構１１を備えた移動体である。また、移動装置１は、撮影部１２を備えており、アクセスポイント２を介してコントローラ３から操作コマンドを受信すると、当該操作コマンドに基づいて、移動や撮影等の各種作業を行う。移動装置１は、撮影した画像等を、アクセスポイント２を介してコントローラ３に送信する。

移動装置１は、自身の移動予定場所を推定し、当該移動予定場所におけるコントローラ３との無線通信の通信品質を予測する。移動装置１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断すると、コントローラ３への警告情報の通知や、移動装置１の速度低下といった各種処理を実行する。

このようにすることで、移動装置１は、通信品質の悪化が予想される場合に制御不能状態に陥ることを回避し、障害物等に衝突するおそれを低減することができる。
続いて、移動装置１の構成について説明する。なお、以下の説明では、予め定められた通信品質を所定品質という。

［移動装置１の構成］
図２は、第１実施形態に係る移動装置１の構成を示す図である。移動装置１は、移動機構１１と、撮影部１２と、無線通信部１３と、記憶部１４と、制御部１５とを備える。

移動機構１１は、車輪や、当該車輪を駆動させる駆動制御部等を備えており、移動装置１の移動を制御する。
撮影部１２は、例えば、移動装置１の前方を所定のフレームレートで撮影し、移動装置１の周囲の状況を示す画像を制御部１５に出力する。

無線通信部１３は、アクセスポイント２に各種情報を送信する。無線通信部１３は、制御部１５から出力された信号を変調してＲＦ（Radio Frequency）信号を生成し、アンテナ（不図示）を介して当該ＲＦ信号をアクセスポイント２に無線送信する。無線通信部１３は、アンテナを介してアクセスポイント２から受信したＲＦ信号を復調し、復調により得られた信号を制御部１５に出力する。

無線通信部１３は、予測部１３１と、判定部１３２と、通知部１３３とを備える。予測部１３１と、判定部１３２と、通知部１３３との詳細については、後述する。
なお、以下の説明において、制御部１５は、無線通信部１３を介してアクセスポイント２と無線通信を行うものとする。

記憶部１４は、例えば、ＲＯＭ及びＲＡＭ等により構成される。記憶部１４は、移動装置１を機能させるための各種プログラムを記憶する。記憶部１４は、外部メモリ等の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み取って記憶してもよく、アクセスポイント２を介して外部機器からダウンロードされたプログラムを記憶してもよい。

制御部１５は、例えば、ＣＰＵにより構成される。制御部１５は、記憶部１４に記憶されている各種プログラムを実行することにより、移動装置１に係る機能を制御する。制御部１５は、撮影制御部１５１と、速度制御部１５２と、速度検出部１５３と、推定部１５４とを備える。

撮影制御部１５１は、無線通信部１３が、コントローラ３から送信された、撮影を指示する操作コマンドを受信すると、当該操作コマンドに基づいて撮影部１２による撮影を開始する。撮影制御部１５１は、撮影部１２によって撮影された画像を取得する。なお、撮影制御部１５１は、移動装置１の動作が開始したことに応じて、撮影部１２に常に撮影させるようにしてもよい。
撮影制御部１５１は、撮影部１２が撮影した画像を、無線通信部１３を介してコントローラ３に送信する。

速度制御部１５２は、無線通信部１３が、コントローラ３から送信された、移動装置１の移動を指示する操作コマンドを受信すると、当該操作コマンドに基づいて移動機構１１を制御して移動装置１を移動させる。

［通信品質に基づく制御］
移動装置１は、上述したように、自身の移動予定場所におけるコントローラ３との無線通信の通信品質を予測し、当該通信品質に基づいて、コントローラ３への警告情報の通知や、移動装置１の速度低下といった各種の制御を行う。以下に、フローチャートを参照しながら、通信品質に基づく制御処理の詳細を説明する。

図３は、通信品質に基づく制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、速度検出部１５３は、移動装置１の移動速度を検出する（Ｓ１）。例えば、移動機構１１に、単位時間あたりの車輪の回転数を測定するセンサを設けておき、速度検出部１５３は、当該センサが検出した回転数に基づいて、移動装置１の移動速度を検出する。なお、速度検出部１５３は、移動装置１の移動を指示する操作コマンドの受信状況に基づいて移動装置１の移動速度を検出してもよい。

続いて、推定部１５４は、移動装置１の現在の位置を特定する（Ｓ２）。例えば、推定部１５４は、速度検出部１５３が検出した移動装置１の移動速度を移動方向ごとに積分することにより、移動開始位置等の基準位置に対する現在の位置を特定する。

なお、推定部１５４は、撮影部１２が撮影した移動装置１の周囲の画像に基づいて周囲の状況を解析することにより現在の位置を特定してもよい。
また、移動装置１に周囲の物体との距離を測定するレーザスキャナを設けてもよい。そして、推定部１５４が、当該レーザスキャナによって測定した距離に基づいて周囲の物体を特定し、当該物体の位置関係に基づいて現在の位置を特定してもよい。また、推定部１５４は、ＧＰＳを利用して移動装置１の現在の位置を特定してもよい。

続いて、推定部１５４は、移動装置１の移動予定場所を推定する（Ｓ３）。具体的には、推定部１５４は、コントローラ３から受信した操作コマンドに基づいて、移動装置１が移動しようとする方向と、移動速度とを推定する。そして、推定部１５４は、Ｓ２において推定した現在の位置と、移動しようとする方向と、移動速度とに基づいて、現在の時刻から所定時間経過した時刻における移動装置１の移動予定場所を推定する。

続いて、無線通信部１３の予測部１３１は、移動予定場所においてアクセスポイント２から受信する電波の電波強度を表すＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を予測することにより、無線通信の通信品質を予測する（Ｓ４）。例えば、予測部１３１は、移動装置１が屋外に設置されているとともに、移動装置１が、アクセスポイント２から所定距離（例えば、１ｋｍ）以上離れた位置で使用されている場合には、所定の伝搬損失モデルに基づいて、移動予定場所においてアクセスポイント２から受信する電波の電波強度（受信電波強度）を予測する。伝搬損失モデルとしては、例えば、奥村−秦の伝搬損失モデルが挙げられる。

また、予測部１３１は、移動装置１の現在の位置における受信電波強度と、自由空間伝搬損失に基づく受信電波強度の減衰量と、アクセスポイント２の位置と、移動装置１の現在の位置と、移動装置１の移動予定位置とに基づいて、移動装置１の移動予定位置における受信電波強度を予測してもよい。

図４は、移動装置１の現在の位置と、移動予定場所と、アクセスポイント２の位置との関係を示す図である。図４において、Ａはアクセスポイント２の位置、Ｂは移動装置１の現在の位置、Ｃは移動装置１の移動予定位置を示す。現在の位置Ｂにおける受信電波強度をＲＳＳＩ＿Ｂ、ＡＢ間の自由空間伝搬損失をＬＯＳ＿ＡＢ、ＡＣ間の自由空間伝搬損失をＬＯＳ＿ＡＣとすると、移動予定位置における受信電波強度の予測値ＲＳＳＩ＿Ｃ（ｄＢｍ）は、式（１）で算出される。
ＲＳＳＩ＿Ｃ＝ＲＳＳＩ＿Ｂ＋（ＬＯＳ＿ＡＢ−ＬＯＳ＿ＡＣ）・・・（１）

ここで、自由空間伝搬損失ＬＯＳ＿ＡＢは、アクセスポイント２の位置Ａと、移動装置１の現在の位置Ｂとの距離ＡＢに基づいて算出される。また、自由空間伝搬損失ＬＯＳ＿ＡＣは、アクセスポイント２の位置Ａと、移動装置１の移動予定位置Ｃとの距離ＡＣに基づいて算出される。

アクセスポイント２の位置Ａと、移動装置１の移動予定位置Ｃとの距離ＡＣは、式（２）に示すように三辺測量に基づいて算出してもよい。ここで、θは、アクセスポイント２の位置Ａと移動装置１の現在の位置Ｂとを結ぶ直線と、移動装置１の現在の位置Ｂと移動予定位置Ｃとを結ぶ直線とのなす角である。
ＡＣ^２＝ＡＢ^２＋ＢＣ^２−２ＡＢｃoｓθ・・・（２）

また、予測部１３１は、電波を光線に見立てて電波の伝搬経路を特定するレイトレーシング法を用いて受信電波強度を予測してもよい。また、予測部１３１は、撮影部１２が撮影した画像に基づいて周囲の状況を特定し、当該周囲の状況に基づいて、通信品質を予測してもよい。具体的には、予測部１３１は、撮影部１２が撮影した画像に基づいて、周囲に位置している物体の形状を特定し、当該物体の形状に基づいて通信品質を予測してもよい。例えば、予測部１３１は、撮影した画像から、移動装置１の移動を阻害する障害物を検出し、当該障害物の形状や大きさに基づいて、受信電波強度の予測値を調整してもよい。

また、予測部１３１は、撮影部１２が撮影した画像に基づいて、移動装置１の周囲に位置している物体の誘電率を特定し、当該物体の誘電率に基づいて通信品質を予測してもよい。例えば、予測部１３１は、撮影部１２が撮影した画像から特定した物体の形状に基づいて、当該物体の種類及び物体の材質を特定する。そして、予測部１３１は、特定した物体の種類及び物体の材質に基づいて、当該物体の誘電率を特定する。このようにすることで、移動予定位置における受信電波強度を精度よく求めることができる。

なお、移動装置１の使用環境によっては、予測した受信電波強度に対して、実際の受信電波強度が異なる場合がある。例えば、移動装置１が床下の点検を支援するロボットである場合には、移動装置１が床下に設けられている人通口付近に存在するか否かで、受信電波強度が大きく異なる。

移動装置１が変形可能なロボットであり、人通口を通過するための形態と、通常走行するための形態とに変形可能である場合、予測部１３１は、移動装置１の形態に応じて、予測した受信電波強度をさらに調整するようにしてもよい。例えば、予測部１３１は、移動装置１の形態が、人通口を通過するための形態である場合には、通常走行するための形態である場合と比べて、予測した受信電波強度が小さくなるように調整してもよい。

また、予測部１３１は、撮影部１２で撮影した画像に所定の大きさ以上の障害物が所定数以上含まれるか否かを判定してもよい。そして、予測部１３１は、所定の大きさ以上の障害物が所定数以上含まれていると判定した場合に、予測した受信電波強度が小さくなるように調整してもよい。

判定部１３２は、予測部１３１が予測した通信品質が所定品質を満たしているか否かを判定する（Ｓ５）。具体的には、判定部１３２は、Ｓ４において予測した受信電波強度が、予め定められている閾値を超えているか否かを判定することにより、予測した通信品質が所定品質を満たしているか否かを判定する。ここで、予め定められている閾値は、例えば、移動装置１がアクセスポイント２との通信を行うことができる受信電波強度のうち最小の受信電波強度を示す値である。判定部１３２は、予測した通信品質が所定品質を満たしていると判定すると、本フローチャートに係る処理を終了し、予測した通信品質が所定品質を満たしていないと判定すると、Ｓ６に処理を移す。

なお、移動装置１の使用環境によっては、周囲の物体が動作することにより同じ地点の受信電波強度が短時間で大きく変動したり、障害物が多いことにより移動装置１のわずかな移動で受信電波強度が大きく変動したりすることが考えられる。

そこで、まず、判定部１３２は、撮影部１２が撮影した複数の画像を解析し、移動装置１の周囲において動作する物体が存在するか、移動装置１の周囲に障害物が所定数以上存在するかを判定する。そして、判定部１３２は、動作する物体が存在するか、障害物が所定数以上存在すると判定した場合、所定時間内に予測した受信電波強度が、予め定められた閾値を所定回数下回ったことに応じて、通信品質が予め定められた通信品質を満たしていないと判定してもよい。

Ｓ６において、通知部１３３は、予測部１３１が予測した通信品質が予め定められた品質（所定品質）を満たさない場合に、通信品質が悪化することを示す警告情報をコントローラ３に送信することにより、当該警告情報をコントローラ３に通知する。コントローラ３は、移動装置１から警告情報を受信すると、自身の表示部（不図示）に警告情報を表示させたり、自身の出音部に警告情報に対応する警告音を出力させたりして、警告情報をコントローラ３のユーザに通知する。

続いて、速度制御部１５２は、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、移動装置１の移動速度を制御する（Ｓ７）。例えば、速度制御部１５２は、移動装置１の移動速度を低下させたり、移動装置１を停止させたりする。ここで、速度制御部１５２は、移動装置１の現在の移動速度に基づいて、移動装置１の移動速度を低下させるか、移動装置１を停止させるかを判定するようにしてもよい。

なお、本フローチャートでは、通知部１３３が警告情報を通知した後に、速度制御部１５２が移動装置１の移動速度を制御したが、これに限らない。例えば、速度制御部１５２が移動装置１の移動速度を制御した後に、通知部１３３が警告情報を通知してもよい。また、移動装置１は、警告情報の通知のみを行ったり、移動装置１の移動速度の制御のみを行ったりしてもよい。

［第１実施形態における効果］
以上説明したように、第１実施形態に係る移動装置１は、移動予定場所における無線通信の通信品質を予測し、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、コントローラ３に通信品質が悪化することを示す警告情報を通知する。

このようにすることで、移動装置１は、移動することによって通信品質が悪化する前に、コントローラ３を介して警告情報を操作者に認識させることができるので、操作者は、移動予定場所に移動しないように移動装置１を制御することができる。これにより、移動装置１は、移動に伴う通信品質の劣化の影響を抑制し、障害物等に衝突するおそれを低減することができる。

また、移動装置１は、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、移動装置１の移動速度を制御する。例えば、移動装置１は、通信品質が悪化する前に、移動速度を低下させることで、通信品質が悪化する移動予定場所への移動を遅らせることができ、制御不能状態に陥ることを回避することができる。

＜第２実施形態＞
［通信遅延時間に基づいて通信品質を予測する］
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る移動装置１は、通信遅延時間に基づいて通信品質を予測する点で第１実施形態と異なる。以下に、第２実施形態に係る移動装置１について図面を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

第２実施形態において、予測部１３１は、過去の通信遅延時間の時系列データに基づいて通信遅延時間を算出する予測式を用いて、通信遅延時間を予測する。ここで、記憶部１４は、複数の予測式として、例えば、ＡＲモデル（Auto-Regressive model）、ＭＡモデル（Moving Average model）、ＡＲＭＡモデル（Auto-Regressive Moving Average model）、指数平滑法、ブラウン法等に基づいた予測式を記憶する。

予測部１３１は、記憶部１４に記憶されている複数の予測式から移動装置１の無線環境に適した予測式を選択し、当該予測式に基づいて通信遅延時間を算出する。例えば、予測部１３１は、第１実施形態と同様に、移動予定場所における受信電波強度を特定する。なお、予測部１３１は、受信電波強度の他に、移動装置１が送信する電波の電波強度、及びＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）等に基づいて、移動装置１の無線環境がどのような環境であるかを特定してもよい。

図５は、移動装置１の無線環境（受信電波強度）と、通信遅延時間の実測値と、複数の予測式のそれぞれを用いて算出した通信遅延時間の予測値との対応関係を示す図である。ここで、図５に示す通信遅延時間は、アップリンクの通信遅延時間、すなわち、移動装置１からコントローラ３に画像を送信してから、コントローラ３が画像を受信するまでの通信遅延時間である。記憶部１４には、図５に示すように、予測部１３１が過去に特定した移動装置１の受信電波強度と、通信遅延時間の実測値と、予測部１３１が複数の予測式のそれぞれを用いて過去に予測した通信遅延時間の予測値と、当該実測値と各予測値との差分とが関連付けて記憶されている。

予測部１３１は、例えば、図５に示す情報を参照し、予測した受信電波強度に近い受信電波強度において、実測値と予測値との差分が最も小さい予測式を選択する。そして、予測部１３１は、選択した予測式に基づいて、アップリンクの通信遅延時間を推定する。なお、予測部１３１は、特定した受信電波強度と同じ受信電波強度のデータが複数存在している場合には、実測値と予測値との差分の合計値が一番小さい予測式を選択してもよい。
同様に、予測部１３１は、ダウンリンクの通信遅延時間、すなわち、コントローラ３から移動装置１に操作コマンドを送信してから、移動装置１が操作コマンドを受信するまでの通信遅延時間を予測する。

第２実施形態において、判定部１３２は、予測したアップリンクの通信遅延時間と、ダウンリンクの通信遅延時間とが、予め定められている閾値を超えているか否かを判定することにより、予測した通信品質が所定品質を満たしているか否かを判定する。

速度制御部１５２は、予測され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部１３２が判定した場合に、予測された通信品質に基づいて、移動装置１の移動速度を変化させる。例えば、予測部１３１が予測したアップリンクの通信遅延時間と、ダウンリンクの通信遅延時間との合計時間に、移動装置１の速度を乗算すると、通信遅延の間に移動装置１が移動する距離が求められる。そこで、予測部１３１が、撮影された画像に示される障害物と移動装置１との距離を算出しておき、速度制御部１５２は、通信遅延の間に移動装置１が移動する距離が、障害物と移動装置１との距離よりも短くなるように移動装置１の移動速度を制御する。

ここで、コントローラ３の操作者の熟練度に応じて、コントローラ３の操作速度が異なることがある。そこで、移動装置１が予めコントローラから操作者の熟練度を示す情報を受け付けておき、速度制御部１５２が、通信遅延の間に移動装置１が移動する距離と、障害物と移動装置１との距離と、熟練度を示す情報とに基づいて、移動装置１の移動速度を制御するようにしてもよい。

例えば、移動装置１は、操作者の熟練度を示す情報として、初心者を示す情報と、熟練者を示す情報とのいずれかを受け付ける。そして、速度制御部１５２は、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たしておらず、移動速度を低下させる場合に、熟練者を示す情報を受け付けたときに比べて、初心者を示す情報を受け付けたときの移動装置１の移動速度を低下させる。

［第２実施形態における効果］
以上説明したように、第２実施形態に係る移動装置１は、予測された通信品質に基づいて、移動装置１の移動速度を変化させる。このようにすることで、移動装置１は、通信遅延の間に移動装置１が移動する距離が、障害物と移動装置１との距離よりも短くなるように移動装置１の移動速度を制御することができる。よって、移動装置１は、通信遅延中に自身が障害物に衝突することを防止することができる。

＜第３実施形態＞
［通信品質が悪化する場合に自律制御に切り替える］
続いて、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る移動装置１は、予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、移動装置１の制御をコントローラ３による制御から自律制御に切り替える点で第１実施形態と異なる。

図６は、第３実施形態に係る移動装置１の構成を示す図である。
第３実施形態において、制御部１５は、切替部１５５と、自律制御部１５６とをさらに備える。
切替部１５５は、予測部１３１が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場合に、移動装置１における制御をコントローラ３による制御から自律制御部１５６による自律制御に切り替える。
また、切替部１５５は、自律制御部１５６による自律制御に切り替えた後、予測部１３１が予測した通信品質が予め定められた通信品質を満たすように変化したことに応じて、移動装置１における制御を自律制御部１５６による自律制御からコントローラ３による制御に切り替える。

自律制御部１５６は、コントローラ３による操作を学習し、当該学習した操作状況に基づいて自律制御を行う。例えば、自律制御部１５６は、コントローラ３による複数の操作パターンを学習し、自律制御前に移動装置１が行っていた作業に最も近い作業を行うことができる操作パターンを選択してもよい。このようにすることで、移動装置１は、コントローラ３による操作が行えない場合であっても、コントローラ３による操作に対応する動作と類似する動作を行うことができるので、作業の中断を防止することができる。

また、自律制御部１５６は、撮影部１２による撮影を行いながら、直前に操作コマンドを受信していた位置に戻るように移動装置１を移動させてもよい。また、自律制御部１５６は、撮影部１２が撮影した画像を解析して障害物と、当該障害物までの距離を特定し、当該障害物に移動装置１が衝突しないように、移動装置１を移動させてもよい。

通知部１３３は、切替部１５５が、移動装置１における制御をコントローラ３による制御から自律制御部１５６による自律制御に切り替えたことに応じて、移動装置１の制御が自律制御に切り替わったことを示す通知情報をコントローラ３に送信することにより、制御の切替をコントローラ３に通知する。
また、通知部１３３は、切替部１５５が移動装置１における制御を自律制御部１５６による自律制御からコントローラ３による制御に切り替えたことに応じて、移動装置１の制御がコントローラ３による制御に切り替わったことを示す通知情報をコントローラ３に送信することにより、制御の切替をコントローラ３に通知する。

コントローラ３は、移動装置１から通知情報を受信すると、自身の表示部（不図示）に通知情報を表示させたり、自身の出音部に通知情報に対応する警告音を出力させたりして、通知情報をコントローラ３のユーザに通知する。このようにすることで、ユーザは、移動装置１における制御が切り替わったことを確認することができる。

［第３実施形態における効果］
以上説明したように、第３実施形態に係る移動装置１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場合に、自律制御に切り替える。このようにすることで、移動装置１は、コントローラ３による操作に対応する動作と類似する動作を行うことができるので、作業の中断を防止することができる。

＜第４実施形態＞
［他の装置との衝突可能性に関する警告情報を通知する］
続いて、第４実施形態について説明する。第４実施形態において、移動装置１の周囲には、他の装置が存在しており、移動装置１と他の装置との衝突の可能性がある場合に、コントローラ３に警告情報を通知する点で第１実施形態と異なる。

図７は、第４実施形態に係る移動装置１の構成を示す図である。
第４の実施形態において、無線通信部１３は、取得部１３４をさらに備える。
取得部１３４は、無線通信部１３による通信が可能な範囲に存在する他の装置から、当該他の装置の現在の位置、移動方向、及び移動速度を示す情報を定期的に取得する。

判定部１３２は、移動装置１の現在の位置と、操作コマンドから推測される移動装置１が移動しようとする方向と、操作コマンドから推測される移動装置１の移動速度と、他の装置から取得した他の装置の情報とに基づいて、移動装置１と他の装置との衝突の可能性が高いか否かを判定する。

通知部１３３は、判定部１３２が移動装置１と他の装置との衝突の可能性が高いと判定すると、移動装置１と他の装置との衝突が予想される時間を算出する。そして、通知部１３３は、当該時間よりも前に、他の装置との衝突の可能性が高い旨を示す警告情報をコントローラ３に通知する。なお、通知部１３３は、移動装置１と他の装置との衝突が予想される時間を示す情報の他に、他の装置の現在の位置、移動方向及び移動速度を示す情報を含む警告情報をコントローラ３に通知してもよい。

ここで、通知部１３３は、予測部１３１が予測した移動予定場所における通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合には、予め定められた通信品質を満たす場合に比べて、早期に警告情報を通知する。このようにすることで、通信遅延が発生している場合には早期に警告情報が通知されるので、移動装置１は、コントローラ３の操作者に早期に操作を行わせることができる。

［第４実施形態における効果］
以上説明したように、第４実施形態に係る移動装置１は、移動装置１と他の装置との衝突の可能性がある場合に、コントローラ３に警告情報を通知するので、コントローラ３の操作者に衝突の可能性を認識させ、衝突を回避するように操作させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

例えば、上述の実施形態では、無線通信部１３が予測部１３１、判定部１３２、通知部１３３、及び取得部１３４を備えることとしたが、これに限らず、制御部１５がこれらの機能を備えるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、移動装置１が、無線通信部１３、記憶部１４、及び制御部１５を備えることとしたが、これに限らない。例えば、移動装置１は、無線通信部１３、記憶部１４及び制御部１５を備えるコンピュータを実装してもよい。

１・・・移動装置、１１・・・移動機構、１２・・・撮影部、１３・・・無線通信部、１３１・・・予測部、１３２・・・判定部、１３３・・・通知部、１３４・・・取得部、１４・・・記憶部、１５・・・制御部、１５１・・・撮影制御部、１５２・・・速度制御部、１５３・・・速度検出部、１５４・・・推定部、１５５・・・切替部、１５６・・・自律制御部、２・・・アクセスポイント、３・・・コントローラ、Ｓ・・・通信システム

Claims (12)

1. 無線で接続されたコントローラの制御に応じて移動する移動装置であって、
   前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、
   前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、
   予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記コントローラに、通信品質が悪化することを示す警告情報を通知する通知部と、
   を備える移動装置。
2. 無線で接続されたコントローラの制御に応じて移動する移動装置であって、
   前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、
   前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、
   予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置の移動速度を制御する速度制御部と、
   を備える移動装置。
3. 前記速度制御部は、予測された前記通信品質に基づいて、前記移動装置の移動速度を変化させる、
   請求項２に記載の移動装置。
4. 無線で接続されたコントローラの制御に応じて移動する移動装置であって、
   前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、
   前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、
   予測された前記通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置における制御を前記コントローラによる制御から自律制御に切り替える切替部と、
   を備える移動装置。
5. 前記移動装置の周囲を撮影する撮影部をさらに備え、
   前記予測部は、前記撮影部が撮影した前記周囲を示す画像に基づいて周囲の状況を特定し、当該周囲の状況に基づいて、前記通信品質を予測する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の移動装置。
6. 前記予測部は、前記撮影部が撮影した前記周囲を示す画像に基づいて、前記周囲に位置している物体の形状を特定し、当該物体の形状に基づいて前記通信品質を予測する、
   請求項５に記載の移動装置。
7. 前記予測部は、前記撮影部が撮影した前記周囲を示す画像に基づいて、前記周囲に位置している物体の誘電率を特定し、当該物体の誘電率に基づいて前記通信品質を予測する、
   請求項５又は６に記載の移動装置。
8. コントローラと、前記コントローラと無線で接続され、前記コントローラの制御に応じて移動する移動装置とを備える通信システムであって、
   前記移動装置は、
   前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、
   前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、
   予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記コントローラに、通信品質が悪化することを示す警告情報を送信する送信部とを有し、
   前記コントローラは、前記警告情報を受信すると、当該警告情報を前記コントローラのユーザに通知する、
   通信システム。
9. コントローラと、前記コントローラと無線で接続され、前記コントローラの制御に応じて移動する移動装置とを備える通信システムであって、
   前記移動装置は、
   前記移動装置の移動予定場所を推定する推定部と、
   前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測する予測部と、
   予測された前記通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置における制御を前記コントローラによる制御から自律制御に切り替える切替部と、
   前記切替部により前記移動装置の制御が自律制御に切り替わったことを示す通知情報を前記コントローラに送信する送信部とを有し、
   前記コントローラは、前記通知情報を受信すると、当該通知情報を前記コントローラのユーザに通知する、
   通信システム。
10. コントローラからの遠隔制御に応じて作業を行う移動可能な移動装置に実装されたコンピュータが、前記コントローラとの無線通信を制御する通信制御方法であって、
    前記移動装置の移動予定場所を推定するステップと、
    前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測するステップと、
    予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記コントローラに、通信品質が悪化することを示す警告情報を通知するステップと、
    を備える通信制御方法。
11. コントローラからの遠隔制御に応じて作業を行う移動可能な移動装置に実装されたコンピュータが、前記コントローラとの無線通信を制御する通信制御方法であって、
    前記移動装置の移動予定場所を推定するステップと、
    前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測するステップと、
    予測された通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置の移動速度を制御するステップと、
    を備える通信制御方法。
12. コントローラからの遠隔制御に応じて作業を行う移動可能な移動装置に実装されたコンピュータが、前記コントローラとの無線通信を制御する通信制御方法であって、
    前記移動装置の移動予定場所を推定するステップと、
    前記移動予定場所における無線通信の通信品質を予測するステップと、
    予測された前記通信品質が予め定められた通信品質を満たさない場合に、前記移動装置における制御を前記コントローラによる制御から自律制御に切り替えるステップと、
    を備える通信制御方法。
    

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