JP2018097710A - ロボット制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動可能なロボットを、当該ロボットのセンサでは特定できない、ロボットを通過させるべきではない場所を考慮した移動経路に沿って移動制御を行うこと。【解決手段】ロボット制御システムは、移動可能なロボット、と、ロボットが移動する領域の地図を記憶する記憶手段４２６と、領域の環境情報を取得する取得手段４２１と、取得された環境情報を用いて地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所の情報を更新する更新手段４２２と、ロボットの現在位置から目的地までの経路を、更新された地図を参照して探索する探索手段４２３と、探索された経路に沿ってロボットが移動するよう制御する制御手段と、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、ロボット制御システムに関する。

特許文献１には、ある環境中に多数の探索ロボットを配置し、各探索ロボットはカメラで周囲の画像を撮影して画像の特徴を抽出し、監督ロボットがその特徴を集めて顕著性を検出し各探索ロボットに通知し、探索ロボットは回転アンテナによって顕著な画像を見た探索ロボットの位置を知って移動手段で移動し、結果として、他とは異なる特徴を有する対象物を見た探索ロボットの周囲に他の探索ロボットが集まる、群ロボットシステムが開示されている。

特許文献２には、ナビゲータロボット（自律ロボット）と機能ロボット（非自律ロボット）とからなるシステムが開示されている。ナビゲータロボットは、マッピング、位置確認、計画、及び制御の４つの主要なタスクを行い、機能ロボットは、掃除機がけ、掃き掃除、モップがけ、等のタスクを実行する。ナビゲータロボットは、機能ロボットが障害物の周りを移動する際に機能ロボットを操作する。

特開２００７−２８７０７１号公報 特許第４９５１１８０号公報

本発明の目的は、移動可能なロボットを、当該ロボットのセンサでは特定できない、ロボットを通過させるべきではない場所を考慮した移動経路に沿って移動制御を行うことが可能なロボット制御システムを提供することである。

請求項１記載の発明は、
移動可能なロボットと、
ロボットが移動する領域の地図を記憶する記憶手段と、
前記領域の環境情報を取得する取得手段と、
取得された環境情報を用いて前記地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所の情報を更新する更新手段と、
ロボットの現在位置から目的地までの経路を、更新された地図を参照して探索する探索手段と、
探索された経路に沿って前記ロボットが移動するよう制御する制御手段と、
を備えたロボット制御システムである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のロボット制御システムに係り、前記更新手段は、前記取得手段によって取得された環境情報に基づいて、人が密集している場所、打ち合わせが行われている場所、集中して作業を行っている人がいる場所、衝突危険性の高い場所の少なくとも１つを、ロボットを通過させるべきではない場所として更新する。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載のロボット制御システムに係り、前記探索手段は、前記地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所を回避する経路を探索する。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２記載のロボット制御システムに係り、前記制御手段は、前記ロボットが前記地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所の近辺を走行する際に、速度を低下させて移動するよう前記ロボットを制御する。

また、請求項５に記載の発明は、請求項２記載のロボット制御システムに係り、前記更新手段は、取得された環境情報を用いて前記地図上の衝突危険性の高い場所における衝突危険性の度合いを動的に更新し、前記制御手段は、前記ロボットが前記地図上の、衝突危険性の高い場所の近辺を走行する際に、前記更新手段により更新された衝突危険性の度合いに応じて速度を低下させて移動するよう前記ロボットを制御する。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５いずれかに記載のロボット制御システムに係り、前記取得手段は、前記環境情報として、前記領域に存在する人の生体情報を取得する。

請求項１に記載のロボット制御システムの発明によれば、移動可能なロボットを、当該ロボットのセンサでは特定できない、ロボットを通過させるべきではない場所を考慮した移動経路に沿って移動制御を行うことが可能なロボット制御システムを提供することが可能となる。

請求項２に記載のロボット制御システムの発明によれば、移動可能なロボットを、人が密集している場所、打ち合わせが行われている場所、集中して作業を行っている人がいる場所、衝突危険性の高い場所を考慮した移動経路に沿って移動制御を行うことが可能となる。

請求項３に記載のロボット制御システムの発明によれば、移動可能なロボットを、当該ロボットのセンサでは特定できない、ロボットを通過させるべきではない場所を回避するような移動経路に沿って移動制御を行うことが可能となる。

請求項４に記載のロボット制御システムの発明によれば、移動可能なロボットが人や他の障害物に衝突する可能性を、本発明の構成を有さないシステムに比べて、低くすることが可能となる。

請求項５に記載のロボット制御システムの発明によれば、移動可能ロボットが衝突危険性のより高い場所の付近を走行する際により速度を低下させて走行するような移動制御を行うことが可能となる。

請求項６に記載のロボット制御システムの発明によれば、移動可能ロボットのセンサでは特定できない、人の精神状態に応じて、移動可能ロボットを迂回させる移動経路に沿って当該ロボットの移動制御を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係るロボット制御システム１００の一例を示す全体概略図である。 対話型ロボット２０のハードウェア構成図である。 対話型ロボット２０の機能ブロック図である。 サービス実行ロボット２０のハードウェア構成図である。 サービス実行ロボット２０の機能ブロック図である。 制御サーバ４０のハードウェア構成図である。 制御サーバ４０の機能ブロック図を示す。 制御サーバ４０の地図記憶部４２６に記憶されたワークプレイス１０の地図、および経路情報処理部４２３によって探索された対話型ロボット２０Ａの移動経路の一例を示す説明図である。 制御サーバ４０における移動制御の流れを示すフローチャートである。 図８の地図に対して地図更新情報を反映させるとともに、変更された移動経路の一例を示す説明図である。 制御サーバ４０からロボット派遣指示を受信した対話型ロボット２０Ａにおける制御の流れを示すフローチャートである。

本発明の一実施形態のロボット制御システムを、図１を参照して説明する。本実施形態のロボット制御システム１００は、オフィスビルの一つのフロア（一つの階）等の比較的大きな所定の領域１０（以下、ワークプレイスという）に配置される複数の対話型ロボット２０と、複数のサービス実行ロボット３０、制御サーバ４０、ワークプレイス１０の天井や壁に配置される複数の環境センサ５０と、を備えて構成され、制御サーバ４０は、各対話型ロボット２０、各サービス実行ロボット３０、及び環境センサ５０にネットワーク６０によって接続される。環境センサ５０は、ＲＧＢカメラ、深度センサ、複数のマイクロフォン等（それぞれ図示せず）を含んで構成される。それぞれの環境センサ５０は、ワークプレイス１０を構成する特定の部分（例えば、特定の通路、部屋）に関する環境情報を検出し、その情報を制御サーバ４０に送信する。制御サーバ４０と各対話型ロボット２０、各サービス実行ロボット３０とは、ワークプレイス１０の壁面等に設置されたアクセスポイント７０を介して無線ネットワークにより接続される。

また、ワークプレイス１０には複数の利用者８０が存在するが、本実施形態では、利用者８０は、ワークプレイス１０内で業務を行うオフィスワーカーである。それぞれの利用者８０は、ウェアラブルセンサ５５を腕等に装着しており、各ウェアラブルセンサ５５はアクセスポイント７０を介して制御サーバ４０と接続される。ウェアラブルセンサ５５は生体センサであり、利用者８０の脈拍、皮膚の導電率、体温を測定し、それらの生体情報を環境情報として制御サーバ４０に送信する。

ここで、図２、３を参照して、本実施形態の対話型ロボット２０について説明する。図２は対話型ロボット２０のハードウェア構成図である。図２に示すように、対話型ロボット２０は、制御用マイクロプロセッサ２１０、メモリ２１１、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）やソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）等の記憶装置２１２、通信インタフェース２１３、カメラ２１４、マイクロフォン２１５、スピーカ２１６、移動装置２１７を備えて構成され、それぞれ制御バス２１８に接続されている。

制御用マイクロプロセッサ２１０は、記憶装置２１２に記憶された制御プログラムを実行することにより対話型ロボット２０の各部の動作を制御統括する。メモリ２１１には、制御サーバ４０から受信するロボット派遣指示、後述する派遣指示解釈部によって生成される制御情報が一時的に記憶される。さらに、メモリ２１１には、対話型ロボット２０のカメラ２４１が撮影した周囲の状況、例えば壁や天井、障害物の画像、対話型ロボット２０が利用者８０と対話を行った際にカメラ２４１が撮影した利用者８０の表情、挙動、身体の状態の画像、対話時の対話の音声、対話内容が一時的に記憶される。

記憶装置２１２には対話型ロボット２０の各部を制御するための制御プログラムが記憶される。通信インタフェース２１３は、対話型ロボット２０がアクセスポイント７０を介して制御サーバ４０や他の対話型ロボット２０或いはサービス実行ロボット３０と通信を行うための通信制御を行う。

カメラ２１４は、対話型ロボット２０の周囲の状況を撮影し、メモリ２１１に記憶する。また、利用者８０と対話を行った際に、利用者８０の表情、挙動、身体の状態の変化等を撮影し、メモリ２１１に記憶する。また、マイクロフォン２１５は、利用者と対話を行った際に、利用者の音声を検出し、メモリ２１１に記憶、つまり録音する。なお、メモリ２１１には、音声を直接録音するのではなく、音声内容を解釈した後の対話内容を記憶させてもよい。スピーカ２１６は、対話型ロボット２０の後述する対話制御部が生成した音声を出力する。移動装置２１７は、対話型ロボット２０を任意の場所に移動させるのに必要な車輪やモータ等の駆動装置により構成される。なお、移動装置２１７は現在位置を検出するためのＧＰＳ受信装置を含んでいてもよい。

図３は、対話型ロボット２０の機能ブロック図を示す。対話型ロボット２０は、記憶装置２１２に記憶されている制御プログラムを制御用マイクロプロセッサ２１０において実行することにより、図３に示されるように、派遣指示受信部２２０、派遣指示解釈部２２１、現在位置検出部２２２、移動制御部２２３、周囲状況検出部２２４、周囲状況通知部２２５、対話制御部２２６として機能する。

派遣指示受信部２２０は、制御サーバ４０からロボット派遣指示情報を受信する。ロボット派遣指示情報には、実行すべきなのはどんなサービスか（対話型ロボット２０の場合にはどんな対話サービスを提供するのか）、誰に対して提供するのか（サービス提供相手）、いつ提供するのか（サービス提供の時期）、どこで提供するのか（サービス提供場所）といった情報、および制御サーバ４０において探索された、対話型ロボット２０の現在位置からサービス提供場所である目的地までの移動経路情報が含まれる。派遣指示受信部２２０は、受信したロボット派遣指示情報をメモリ２１１に一時的に記憶する。また、派遣指示受信部２２０は、目的地に向かって移動中に制御サーバ４０から送信されてきた更新された移動経路情報を受信し、メモリ２１１に記憶する。

派遣指示解釈部２２１は、受信したロボット派遣指示情報を解釈し、対話型ロボット２０の各部を動作させる具体的な制御情報を生成する。制御情報には、どのような内容の対話を行うのか、および移動経路に沿ってどのように対話型ロボット２０を移動させるのかに関する情報が含まれており、メモリ２１１に一時的に記憶される。

現在位置検出部２２２は、対話型ロボット２０の現在位置を検出する。具体的には、現在位置検出装置２２２は、移動装置２１７の車輪の回転角の情報に基づいて対話型ロボット２０の移動距離と移動方向を算出し、記憶装置２１２に記憶された地図（不図示）から得られる情報と、カメラ２１４で撮影した壁や通路等の画像とを比較することによって対話型ロボット２０の現在位置を検出する。なお、移動装置２１７がＧＰＳ受信装置を含んでいる場合には、ＧＰＳ信号を解析することにより現在位置を検出してもよい。移動制御部２２３は、現在位置検出部２２２によって特定される現在位置を参照しつつ移動装置２１７の動作を制御し、制御サーバ４０から受信した移動経路情報に沿って対話型ロボット２０を移動させる。

周囲状況検出部２２４は、カメラ２１４によって撮影した対話型ロボット２０の周囲の状況を解析し、障害物、他のロボット、人が存在するか否か、およびそれらの位置を判断し、その情報をメモリ２１１に記憶する。周囲状況通知部２２５は、周囲状況検出部２２４によって検出された周囲の状況についての情報、例えば、障害物、人、他のロボットの存在の有無やそれらの位置についての情報を、環境情報として制御サーバ４０に送信する。

対話制御部２２６は、派遣指示解釈部２２１で解釈された派遣指示に含まれる対話内容に基づいて対話型ロボット２０が利用者８０と行う対話を制御するとともに、利用者８０に対する応答内容を生成する。具体的には、対話制御部２２６は、派遣指示に含まれる対話内容に応じて応答メッセージを生成し、スピーカ２１６に出力する。

次に、図４、５を参照して、本実施形態のサービス実行ロボット３０について説明する。サービス実行ロボット３０は、例えば、運搬ロボット、ディスプレイロボット、プロジェクタロボット等である。なお、図４、５においては、サービス実行ロボットとして、ディスプレイロボットを例示して説明する。図４は、本実施形態のサービス実行ロボット３０のハードウェア構成図である。サービス実行ロボット３０は、制御用マイクロプロセッサ３１０、メモリ３１１、記憶装置３１２、通信インタフェース３１３、カメラ３１４、マイクロフォン３１５、移動装置３１６、表示装置３１７、入力装置３１８を備えて構成され、それぞれ制御バス３１９に接続されている。

制御用マイクロプロセッサ３１０は、記憶装置３１２に記憶された制御プログラムを実行することによりサービス実行ロボット３０の各部の動作を制御統括する。メモリ３１１は、通信インタフェース３１３を介して制御サーバ４０から受信したロボット派遣指示、および後述する派遣指示解釈部によって生成される制御情報が一時的に記憶される。さらにメモリ３１１には、サービス実行ロボット３０のカメラ３１４が撮影した周囲の状況、例えば壁や天井、障害物の画像、さらにマイクロフォン３１５が検出した音声等も一時的に記憶される。

記憶装置３１２は、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）やソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）等であり、サービス実行ロボット３０を制御するための制御プログラムが記憶されている。通信インタフェース３１３は、サービス実行ロボット３０がアクセスポイント７０及びネットワーク６０を介して制御サーバ４０と通信を行うための通信制御を行う。

カメラ３１４は、サービス実行ロボット３０が移動する際に、周囲の状況を撮影したり、利用者８０がサービス実行ロボット３０の表示装置３１７の前に立ってテレビ電話をかける、というような場合に利用者８０の顔を撮影したりする。カメラ３１４によって撮影された画像はメモリ２１１に一時的に記憶される。マイクロフォン３１５は、利用者８０の音声等を検出し、メモリ２１１に一時的に記憶する。移動装置３１６は、サービス実行ロボット３０を任意の場所に移動させるのに必要な車輪やモータ等の駆動装置、及びＧＰＳ受信装置等の現在位置検出装置で構成される。

表示装置３１７は、液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイの角度や高さを変えるための調節装置等で構成され、記憶装置３１２に記憶された情報や、通信インタフェース３１３、アクセスポイント７０、及びネットワーク６０を介して制御サーバ４０やインターネット等から取得した情報を、液晶ディスプレイ上に表示する。入力装置３１８は、表示装置３１７を構成する液晶ディスプレイの表面に配置されたタッチパネルであり、利用者８０が表示装置３１７に表示された情報を視認しながらタッチパネルの所定箇所に触れることにより、必要な情報を入力することができる。

図５は、サービス実行ロボット３０の機能ブロック図を示す。サービス実行ロボット３０は、記憶装置３１２に記憶されている制御プログラムを制御用マイクロプロセッサ３１０において実行することにより、図５に示されるように、派遣指示受信部３２０、派遣指示解釈部３２１、現在位置検出部３２２、移動制御部３２３、周囲状況検出部３２４、周囲状況通知部３２５、サービス実行部３２６として機能する。

派遣指示受信部３２０は、制御サーバ４０からロボット派遣指示情報を受信する。ロボット派遣指示情報には、実行すべきなのはどんなサービスか（サービス内容）、だれに対して提供するのか（サービス提供相手）、いつ、或いはいつまでに提供するのか（サービス提供の時期）、およびどこで提供するのか（サービス提供場所、つまり目的地）といった情報、および制御サーバ４０において探索された、サービス実行ロボット３０の現在位置からサービス提供場所である目的地までの移動経路情報が含まれる。派遣指示受信部３２０は、受信したロボット派遣指示情報をメモリ３１１に一時的に記憶する。また、派遣指示受信部２２０は、目的地に向かって移動中に制御サーバ４０から送信されてきた更新された移動経路情報を受信し、メモリ２１１に記憶する。

派遣指示解釈部３２１は、受信したロボット派遣指示情報を解釈し、サービス実行ロボット３０の各部を動作させる具体的な制御情報を生成する。制御情報には、いつ、どのように表示装置３１７を動作させるか、どんな情報を表示するか、といった具体的動作に関する情報（サービス実行ロボット３０が運搬ロボットの場合には、どんなものをどのように収集、配布するかといった情報）、サービス実行ロボット３０を移動させる場合には目的地の情報が含まれており、メモリ３１１に一時的に記憶される。

現在位置検出部３２２は、サービス実行ロボット３０の現在位置を検出する。具体的には、現在位置検出部３２２は、移動装置３１６の車輪の回転角の情報に基づいてサービス実行ロボット３０の移動距離と移動方向を算出し、後述する地図と、カメラ３１４で撮影した壁や通路等の画像とを比較することによってサービス実行ロボット３０の現在位置を検出する。なお、移動装置３１６がＧＰＳ受信装置を含んでいる場合には、ＧＰＳ信号を解析することにより現在位置を検出してもよい。移動制御部３２３は、現在位置検出部３２２によって特定される現在位置を参照しつつ移動装置３１６の動作を制御し、制御サーバ４０から受信した移動経路情報に沿ってサービス実行ロボット３０を移動させる。

周囲状況検出部３２４は、カメラ３１４によって撮影したサービス実行ロボット３０の周囲の状況を解析し、障害物や他のロボット、人が存在するか否か、およびそれらの位置を判断し、その情報をメモリ３１１に記憶する。周囲状況通知部３２５は、周囲状況検出部３２５によって検出された周囲の状況についての情報、例えば、障害物、人、他のロボットの存在の有無やそれらの位置についての情報を、環境情報として制御サーバ４０に送信する。

サービス実行部３２６は、メモリ３１１に記憶されている制御情報にしたがって、表示装置３１７等を動作させ、制御サーバ４０から受信したロボット派遣指示により特定されるサービスを実行する。

次に、図６、７を参照して、本実施形態の制御サーバ４０について説明する。図６は、制御サーバ４０のハードウェア構成図である。図６に示すように、制御サーバ４０は、ＣＰＵ４１０、メモリ４１１、記憶装置４１２、通信インタフェース４１３、ユーザインタフェース４１４を備えて構成され、それぞれ制御バス４１５に接続されている。ＣＰＵ４１０は、記憶装置４１２に記憶された制御プログラムに基づいて制御サーバ４０各部の動作を制御統括する。メモリ４１１には、複数の環境センサ５０、対話型ロボット２０に設けられるセンサ、サービス実行ロボット３０に設けられるセンサから送信されてきたワークプレイス１０内の障害物、人、ロボットの位置についての情報、また、人が密集している場所、打ち合わせが行われている場所、集中して作業を行っている人がいる場所についての情報、また、対話型ロボット２０やサービス実行ロボット３０に送信されるロボット派遣指示、およびワークプレイス１０の地図に対してリアルタイムに追加される地図更新情報が一時に的記憶される。

記憶装置４１２は、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）やソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）等であり、制御サーバ４０を制御するための制御プログラムが記憶されている。さらに、記憶装置４１２には、後述するワークプレイス１０の地図が記憶される。通信インタフェース４１３は、制御サーバ４０がアクセスポイント７０を介して各対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０、環境センサ５０、ウェアラブルセンサ５５と各種データの送受信を行うための通信制御を行う。ユーザインタフェース４１４は、液晶ディスプレイ等の表示装置、及びキーボードやマウス等の入力装置によって構成されており、記憶装置４１２に記憶されている制御プログラムを管理者が調整したりするためのものである。

図７は、制御サーバ４０の機能ブロック図を示す。制御サーバ４０は、記憶装置４１２に記憶されている制御プログラムをＣＰＵ４１０において実行することにより、図７に示されるように、派遣要請受信部４２０、環境／ロボット情報取得部４２１、地図更新部４２２、経路情報処理部４２３、派遣指示情報処理部４２４、派遣指示／経路情報送信部４２５、地図記憶部４２６として機能する。

派遣要請受信部４２０は、ワークプレイス１０内のある場所において、利用者８０が手招き等でロボットの派遣を要請した場合に、環境センサ５０によって送信されるロボット派遣要請情報を受信する。環境センサ５０から受信するロボット派遣要請情報には、ロボット派遣要請の生じた場所、時刻、利用者８０による要求の種類についての情報が含まれる。なお、ロボット派遣要請は、利用者８０が音声によって明示的に派遣を必要とするロボットや提供を必要とするサービスを特定し、環境センサ５０や利用者８０の近くにいる対話型ロボット２０がロボット派遣要請を検出するようにしてもよい。

環境／ロボット情報取得部４２１は、ワークプレイス１０内に配置された複数の環境センサ５０、対話型ロボット２０、およびサービス実行ロボット３０から環境情報をリアルタイムに取得し、メモリ４１１に一時的に記憶する。なお、この環境情報には、障害物、人、他のロボットの存在の有無やそれらの位置についての情報、さらに、ワークプレイス１０内に存在する人の生体情報が含まれる。また、それぞれの対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０は、環境情報として各ロボットの現在位置情報を環境情報に付与して記憶する。また、環境／ロボット情報取得部４２１は、ワークプレイス１０内において稼働しているそれぞれの対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０の現在位置情報をリアルタイムに取得する。

地図更新部４２２は、環境情報取得部４２１によって取得された環境情報に基づいて、後述する地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所の情報を更新する。例えば、地図更新部４２２は、環境情報取得部４２１によって取得された、障害物、人、他のロボットの存在の有無や位置を含む環境情報に基づいて、人が密集している場所、打ち合わせが行われている場所、集中して作業を行っている人がいる場所、衝突危険性の高い場所の少なくとも１つを、ロボットを通過させるべきではない場所として特定し、それらの情報を地図上に反映させることによって地図を更新する。なお、その際に、地図更新部４２２は、環境情報取得部４２１によって取得された環境情報を用いて、後述する地図上の衝突危険性の高い場所における衝突危険性の度合いを算出し、その衝突危険性の度合いを地図上に動的に更新させてもよい。

経路情報処理部４２３は、対話型ロボット２０の現在位置検出部２２２によって特定された現在位置、或いはサービス実行ロボット３０の現在位置検出部３２２によって特定された現在位置からサービス提供場所である目的地までの移動経路を、後述する地図記憶部４２６に記憶された地図を参照して探索して移動経路情報を生成し、メモリ４１１に記憶する。さらに、経路情報処理部４２３は、それぞれの対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０から経路情報要求を受信したか否かを判定し、経路情報要求を受信した場合には当該対話型ロボット２０又はサービス実行ロボット３０の現在位置から目的地までの移動経路を、更新された地図を参照して探索する。さらに、経路情報処理部４２３は、対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０から送信されてくる現在位置情報に基づいて、当該ロボットが目的地到着したか否かを判定する。

派遣指示情報処理部４２４は、ロボット派遣要請受信部４２０において受信したロボット派遣要請、および各ロボットの現在位置の情報に基づいて、どのロボットを派遣すべきかを決定する。さらに、派遣指示情報処理部４２４は、実行すべきなのはどんなサービスか（対話型ロボット２０の場合にはどんな対話サービスを提供するのか）、誰に対して提供するのか（サービス提供相手）、いつ提供するのか（サービス提供の時期）、どこで提供するのか（サービス提供場所）といった情報、および経路情報処理部４２３において探索された移動経路情報によって構成されるロボット派遣指示情報を生成する。

派遣指示／経路情報送信部４２５は、ロボット派遣指示生成部４２４によって生成されたロボット派遣指示情報を、派遣指示情報処理部４２４で特定された、サービスを実行すべきロボット（特定の対話型ロボット２０或いはサービス実行ロボット３０）に送信する。また、経路情報処理部４２３によって新たに移動経路が探索され、それに基づいて新たな移動経路情報が生成された場合には、生成された新たな移動経路情報を該当する対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０に送信する。

地図記憶部４２６は、対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０が移動する領域の地図を記憶する。なお、本実施形態においては、地図記憶部４２６は、ワークプレイス１０内の地図を記憶している。この地図には、ワークプレイス１０内の通路、壁、部屋、出入口が登録されている。また、地図記憶部４２６に記憶された地図は、上述した地図更新部４２２によって、ロボットを通過させるべきではない場所の情報が更新される。ロボットを通過させるべきではない場所としては、人が密集している場所、打ち合わせが行われている場所、集中して作業を行っている人がいる場所、衝突危険性の高い場所とその衝突危険性の度合いが含まれる。

次に、図８〜１１を参照して、本実施形態のロボット制御システム１００における処理の流れを説明する。なお、図８は、制御サーバ４０の地図記憶部４２６に記憶されたワークプレイス１０の地図、および経路情報処理部４２３によって探索された対話型ロボット２０Ａの移動経路の一例を示す説明図である。図９は、制御サーバ４０における移動制御の流れを示すフローチャートである。図１０は、図８の地図に対して地図更新情報を反映させるとともに、変更された移動経路の一例を示す説明図である。図１１は、制御サーバ４０からロボット派遣指示を受信した対話型ロボット２０Ａにおける制御の流れを示すフローチャートである。

図８に示すように、ワークプレイス１０には、部屋Ａ〜部屋Ｄ、通路９１０〜通路９４０が存在する。さらに、部屋Ａには環境センサ５０Ａが設置されて部屋Ａ内部の環境情報を検出し、通路９２０の壁面には環境センサ５０Ｂが配置されて通路９３０の環境情報を検出し、通路９１０の壁面には環境センサ５０Ｃ、５０Ｄが配置され、それぞれ通路９２０、９４０の環境情報を検出する。また、ワークプレイス１０には、２台の対話型ロボット２０Ａ、２０Ｂと１台のサービス実行ロボット３０Ａが稼働している。なお、以下の説明では、部屋Ａで業務をしている利用者８０Ａがロボット派遣要請を行った場合について説明する。

利用者８０Ａがロボット派遣要請を行うと、部屋Ａに設置された環境センサ５０Ａは、利用者８０Ａによるロボット派遣要請を検出し、ロボット派遣要請の生じた場所、時刻、および利用者８０Ａの要求の種類についての情報を含むロボット派遣要請情報を制御サーバ４０に送信する。そこで、まず図９を参照しつつ、制御サーバ４０における処理の流れを説明する。図９のステップＳ９０１において、制御サーバ４０の派遣要請受信部４２０は、環境センサ５０Ａから送信されてきたロボット派遣要請情報を受信する。ステップＳ９０２において、派遣指示情報処理部４２４は、受信したロボット派遣要請情報に基づいて、派遣すべきロボットを決定する。ワークプレイス１０にロボットが複数存在する場合、派遣指示情報処理部４２４は、ロボット派遣要請情報の内容、つまり提供すべきサービスの内容、および各ロボットの現在位置情報に基づいて、どの対話型ロボット２０、或いはサービス実行ロボット３０を派遣すべきかを決定する。例えば、図８の例では、派遣指示情報処理部４２４は、現在位置Ｐにいる対話型ロボット２０Ａを派遣すべきロボットとして決定する。なお、それぞれのロボットの現在位置は、環境／ロボット情報取得部４２１によってリアルタイムに取得しているものとする。

ステップＳ９０３において、制御サーバ４０の経路情報処理部４２３は、対話型ロボット２０Ａの現在位置検出部２２２によって特定された現在位置Ｐからサービス提供場所である目的地Ｇまでの移動経路を、地図記憶部４２６に記憶された地図を参照して探索し、移動経路情報としてメモリ４１１に記憶する。経路情報処理部４２３によって探索される移動経路は、本実施形態においては、図８における紙面右方向をＸ方向、上方向をＹ方向とした場合、現在位置Ｐから通路９１０をＸ方向に通路９４０まで進み、次いでＹ方向に左折して通路９４０をＹ方向に進み、「部屋Ａ」の出入口９５０をＸ方向に右折して「部屋Ａ」に入り、目的地Ｇに達する経路Ｒである。

ステップＳ９０４において、派遣指示情報処理部４２４は、ステップＳ９０３において探索された移動経路情報、およびステップＳ９０１において受信したロボット派遣要請情報に基づいて、ロボット派遣指示情報を生成する。ロボット派遣指示情報には、例えば、上述の移動経路情報、および目的地Ｇまで移動した後に、利用者８０Ａに対して「要望を尋ねる」といった指示内容が含まれる。

ステップＳ９０５において、派遣指示／経路情報送信部４２５は、上記ステップＳ９０４において生成したロボット派遣指示情報を、ステップＳ９０２において派遣すべきロボットとして決定された対話型ロボット２０、或いはサービス実行ロボット３０（図８の例では対話型ロボット２０Ａ）に送信する。

ステップＳ９０６において、環境／ロボット情報取得部４２１は、ワークプレイス１０に設置された複数の環境センサ５０、およびワークプレイス１０内で稼働している複数の対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０からワークプレイス１０内のそれぞれの部屋、通路等の各部分の環境情報を取得し、メモリ４１１に記憶する。ここで、例えば、図１０に示すように、通路９４０の、通路９１０との接続箇所に近い場所で、利用者８０Ｂ、８０Ｃが立ち話をしているとする。そこで、通路９４０を撮影している環境センサ５０Ｃ、および通路９４０を走行又はそこに待機しているサービス実行ロボット３０により通路９４０の通路９１０との接続部付近に利用者８０Ｂ、８０Ｃが立ち話をしていることを検出し、環境情報として制御サーバ４０に送信し、制御サーバ４０の環境／ロボット情報取得部４２１が環境情報を取得する。なお、対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０が環境情報を送信する場合には、対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０の周囲情報検出部２２７、３２７によってロボット周囲の状況を検出し、周囲状況通知部２２５、３２８によって制御サーバ４０に送信する。そして、制御サーバ４０の環境／ロボット情報取得部４２１は、上述したように、送信されてきた環境情報を取得する。

ステップＳ９０７において、制御サーバ４０の地図更新部４２２は、上記ステップＳ９０６において取得された環境情報を用いて地図記憶部４２６に記憶された地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所の情報を更新する。例えば、図１０における通路９４０の、通路９１０との接続箇所付近を、人が密集している場所であるので、ロボットを通過させるべきではない場所９６０として特定し、更新する。

ステップＳ９０８において、経路情報処理部４２３は、ロボット派遣指示情報を送信した対話型ロボット２０から経路情報要求を受信したか否かを判定する。経路情報処理部４２３により、経路情報要求は受信されていないと判定した場合には、ステップＳ９０６に戻り、環境センサ５０、対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０から環境情報を取得し、リアルタイムに地図を更新する処理を行う（ステップＳ９０７）。

ステップＳ９０８において、経路情報要求を受信したと判定された場合、ステップＳ９０９において、経路情報処理部４２３は、地図記憶部４２６に記憶されている、更新された地図を参照し、対話型ロボット２０の現在位置Ｐ’から目的地までの経路探索を再度行い、新たな移動経路情報を生成し、メモリ４１１に記憶する。なお、上述の例では、図１０に示すように、対話型ロボット２０の現在位置Ｐ’からロボットを通過させるべきではない場所９６０を回避した移動経路Ｒ’が探索されている。この移動経路Ｒ’は、現在位置Ｐ’からＹ方向へ左折して通路９２０を走行し、次いで通路９３０との接続部分においてＸ方向へ右折して通路９３０を走行し、さらに、右折して通路９４０を短い距離だけ走行し、「部屋Ａ」の出入口９５０をＸ方向に左折して「部屋Ａ」に入り、利用者８０Ａのところまで移動する経路で構成されている。

ステップＳ９１０において、派遣指示／経路情報送信部４２５は、ステップＳ９０９において生成された新たな移動経路情報を、対話型ロボット２０Ａに送信する。ステップＳ９１１において、経路情報処理部４２３は、対話型ロボット２０Ａから送信されてきた現在位置情報に基づいて、当該対話型ロボット２０Ａが目的地に到着したか否かを判定し、目的地に到着していなければステップＳ９０６に戻り、ステップＳ９０６〜Ｓ９１０までの処理を、対話型ロボット２０が目的地に到着するまで行う。ステップＳ９１１において、対話型ロボット２０が目的地に到着したと判定された場合は処理を終了する。

次に、図１１を参照しつつ、制御サーバ４０からロボット派遣指示情報を受信した対話型ロボット２０Ａにおける処理の流れを説明する。図９のステップＳ９０５において、制御サーバ４０の派遣指示／経路情報送信部４２５がロボット派遣指示情報を送信すると、図１１のステップＳ１１０１において、対話型ロボット２０Ａの派遣指示受信部２２０は、ロボット派遣指示情報を受信し、派遣指示解釈部２２１は、受信したロボット派遣指示情報に基づいて制御情報を生成する。制御情報は、図８の部屋Ａにいる利用者９０Ａの場所まで、対話型ロボット２０Ａの現在位置Ｐから移動経路Ｒを移動し、利用者９０Ａに対して「要望を尋ねる」といった動作を行うよう対話型ロボット２０Ａの各部を制御する指示で構成される。

ステップＳ１１０２において、移動制御部２２３は、移動経路情報によって特定される経路に沿って対話型ロボット２０が移動するよう移動装置２１７を制御する。ステップＳ１１０３において現在位置検出部２２２により現在位置を特定する。これは、移動装置２１７の車輪の回転角の情報に基づいて対話型ロボット２０の移動距離と移動方向を算出し、対話型ロボット２０の記憶装置２１２に記憶された地図（図示せず）と、カメラ２１４によって撮影した壁や通路等の画像とを比較することにより行われる。

ステップＳ１１０４において、対話型ロボット２０は、カメラ２１４によって対話型ロボット２０の周囲の状況を撮影し、周囲状況検出部２２４は、撮影された画像を解析し、障害物や他のロボット、人が存在するか否か、およびそれらの位置を判断し、周囲状況通知部２２５は、障害物、人、他のロボットの存在の有無や位置についての情報を含む環境情報を制御サーバ４０に送信する。

ステップＳ１１０５において、移動制御部２２３は、上記ステップＳ１１０３において特定された現在位置を参照し、前回に特定された現在位置から所定距離、或いは所定時間移動したか否かを判定する。所定距離、或いは所定時間移動していないと判定された場合、ステップＳ１１０２に戻り、移動経路に沿って所定距離、或いは所定時間移動する間、ステップＳ１１０２〜Ｓ１１０５の処理を実行する。ステップＳ１１０５において所定距離、或いは所定時間移動したと判定された場合、ステップＳ１１０６に進み、移動制御部２２３は、ステップＳ１１０３において特定された現在位置情報を参照し、対話型ロボット２０が目的地に到着したか否かを判定する。

ステップＳ１１０６において、対話型ロボット２０が目的地に到着したと判定された場合、ステップＳ１１０９に進み、対話制御部２２６は、ステップＳ１１０１において受信したロボット派遣指示情報に基づいて生成された制御情報に基づいて、利用者８０Ａに対して対話（サービス実行ロボット３０の場合は、サービス提供）を行い、処理を終了する。ステップＳ１１０６において、対話型ロボット２０が目的地に到達していないと判定された場合、ステップＳ１１０７に進む。

ステップＳ１１０７において、移動制御部２２３は、新たな経路の情報の要求を制御サーバ４０に対して行う。ステップＳ１１０８において、移動制御部２２３は、制御サーバ４０から新たな移動経路情報を受信すると、それまでの移動経路情報に代えて新たな移動経路情報を今後の移動経路として、メモリ２１１に記憶させる。次いで、ステップＳ１１０２に戻り、移動制御部２２３は、新たな移動経路（ここでは、図１０の移動経路Ｒ’）に沿って対話型ロボット２０Ａが移動するように制御を行い、対話型ロボット２０Ａが目的地Ｇに到着するまで上記ステップＳ１１０２〜Ｓ１１０８の処理を実行する。

なお、上記の例においては、ある一台の対話型ロボット２０Ａが目的地に向かって移動する際に、ワークプレイス１０内に設置された環境センサ５０Ａ〜５０Ｄ、ワークプレイス１０内を走行又はそこに待機する他の対話型ロボット２０Ｂ、サービス実行ロボット３０を用いて周囲の環境情報を取得し、ロボットを通過させるべきではない場所を地図に反映することによって、当該対話型ロボット２０Ａだけでは把握できない、人が密集している場所、打ち合わせが行われている場所、といったロボットを通過させるべきではない場所を避けるように移動経路を変更する場合を説明した。しかしながら、ワークプレイス１０内に存在する利用者８０に取り付けられた生体センサ５５によって利用者８０の精神状態を検出し、その精神状態に応じてロボットを通過させるべきではない場所を特定し、そこを避けるように移動経路を変更するようにしてもよい。例えば、生体センサ５５から利用者８０の生体情報を取得し、取得した生体情報を利用して、利用者８０が集中して業務を行っていることを推定できるが、その場合には、その箇所を避けるように経路探索を行うようにしてもよい。

また、上記の例においては、対話型ロボット２０は、環境情報に基づいて、ロボットを通過させるべきではない場所を回避する経路を探索して移動経路とする例を説明したが、本発明は、上記の例に限定されず、例えば、対話型ロボット２０がロボットを通過させるべきではない場所の近辺を走行する際に、移動制御部２２３は、通常の走行速度よりも速度を低下させて移動するように対話型ロボット２０の移動装置２１７を制御してもよい。さらに、制御サーバ４０の地図更新部４２２は、環境センサ５０や他の対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０から取得した環境情報を用いて地図記憶部４２６に記憶された地図上の衝突危険性の高い場所における衝突危険性の度合いを算出して動的に更新し、対話型ロボット２０の移動制御部２２３は、対話型ロボット２０が地図上の、衝突危険性の高い場所の近辺を走行する際に、地図更新部４２２によって更新された衝突危険性の度合いに応じて速度を低下させて移動するように対話型ロボット２０の移動装置２１７を制御してもよい。

また、上記の例においては、対話型ロボット２０が、目的地まで移動する例を説明したが、本発明においては、サービス実行ロボット３０が目的地まで移動する場合にも等しく適用することが可能である。

さらに、上記の例においては、ワークプレイス１０内に設置された環境センサ５０、また、ワークプレイス１０内で稼働している対話型ロボット２０、サービス実行ロボット３０から取得した環境情報を用いてロボットを通過させるべきではない場所を特定し、その場所を地図上に反映させ、その場所を回避したり、その付近を走行する際に速度を低下させたりする制御を行う場合について説明したが、反対に、取得した環境情報に基づいてロボットが寄り道をする場所、例えば、複数の利用者が立ち話をしている、暇を持て余している利用者いる等、を特定し、その場所を地図上に反映させ、ロボットが移動する際に、その場所を経由して目的地に向かうようにしてもよい。

１０ ワークプレイス
２０ 対話型ロボット
３０ サービス実行ロボット
４０ 制御サーバ
５０ 環境センサ
５５ ウェアラブルセンサ
６０ ネットワーク
７０ アクセスポイント
８０ 利用者
１００ ロボット制御システム
２１０ 制御用マイクロプロセッサ
２１１ メモリ
２１２ 記憶装置
２１３ 通信インタフェース
２１４ カメラ
２１５ マイクロフォン
２１６ スピーカ
２１７ 移動装置
２１８ 制御バス
２２０ 派遣指示受信部
２２１ 派遣指示解釈部
２２２ 現在位置検出部
２２３ 移動制御部
２２４ 周囲状況検出部
２２５ 周囲状況通知部
２２６ 対話制御部
３１０ 制御用マイクロプロセッサ
３１１ メモリ
３１２ 記憶装置
３１３ 通信インタフェース
３１４ カメラ
３１５ マイクロフォン
３１６ 移動装置
３１７ 表示装置
３１８ 入力装置
３１９ 制御バス
３２０ 派遣指示受信部
３２１ 派遣指示解釈部
３２２ 現在位置検出部
３２３ 移動制御部
３２４ 周囲状況検出部
３２５ 周囲状況通知部
３２６ サービス実行部
４１０ ＣＰＵ
４１１ メモリ
４１２ 記憶装置
４１３ 通信インタフェース
４１４ ユーザインタフェース
４１５ 制御バス
４２０ 派遣要請受信部
４２１ 環境／ロボット情報取得部
４２２ 地図更新部
４２３ 経路情報処理部
４２４ 派遣指示情報処理部
４２５ 派遣指示／経路情報送信部
４２６ 地図記憶部

Claims (6)

1. 移動可能なロボットと、
   ロボットが移動する領域の地図を記憶する記憶手段と、
   前記領域の環境情報を取得する取得手段と、
   取得された環境情報を用いて前記地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所の情報を更新する更新手段と、
   ロボットの現在位置から目的地までの経路を、更新された地図を参照して探索する探索手段と、
   探索された経路に沿って前記ロボットが移動するよう制御する制御手段と、
   を備えたロボット制御システム。
2. 前記更新手段は、前記取得手段によって取得された環境情報に基づいて、人が密集している場所、打ち合わせが行われている場所、集中して作業を行っている人がいる場所、衝突危険性の高い場所の少なくとも１つを、ロボットを通過させるべきではない場所として更新する請求項１記載のロボット制御システム。
3. 前記探索手段は、前記地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所を回避する経路を探索する請求項１又は２記載のロボット制御システム。
4. 前記制御手段は、前記ロボットが前記地図上の、ロボットを通過させるべきではない場所の近辺を走行する際に、速度を低下させて移動するよう前記ロボットを制御する請求項１又は２記載のロボット制御システム。
5. 前記更新手段は、取得された環境情報を用いて前記地図上の衝突危険性の高い場所における衝突危険性の度合いを動的に更新し、
   前記制御手段は、前記ロボットが前記地図上の、衝突危険性の高い場所の近辺を走行する際に、前記更新手段により更新された衝突危険性の度合いに応じて速度を低下させて移動するよう前記ロボットを制御する請求項２記載のロボット制御システム。
6. 前記取得手段は、前記環境情報として、前記領域に存在する人の生体情報を取得する請求項１から５のいずれかに記載のロボット制御システム。

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