JP2019008585A - ロボット制御システム - Google Patents

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Hirokazu Tsubota
浩和 坪田
訓稔 山本
Kunitoshi Yamamoto
訓稔 山本
石井 努
Tsutomu Ishii
努 石井
英登 野見山
Hideto Nomiyama
英登 野見山
英基 藤本
Hidemoto Fujimoto
英基 藤本
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Abstract

【課題】複数の機能を有する遠隔操作型ロボットを複数の利用者により遠隔操作している場合に、特定機能に対する操作権限をもたない利用者が必要に応じて当該特定機能を遠隔操作できるようにすること。【解決手段】ロボット制御システム10は、複数の機能を有する遠隔操作型ロボット20と、当該遠隔操作型ロボットを遠隔操作する複数の利用者45、46に対して、特定機能の遠隔操作を、当該特定機能の操作権限を有する利用者に対してのみ許可する許可手段226と、遠隔操作型ロボットを遠隔操作する利用者のうち、特定機能に対する操作権限を有していない利用者から当該特定機能を遠隔操作する許可依頼を受け付ける受付手段227と、許可依頼を受け付けた場合に、予め定められた条件を満たしていれば、当該許可依頼を行った利用者に対して前記特定機能に対する操作権限を付与する権限付与手段228と、を備える。【選択図】図1

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、委譲権限を有するクライアントが、権限被委譲者に委譲する権限の範囲、有効権限を記述した認証チケットを生成し、権限被委譲者に譲渡するステップと、権限被委譲者のクライアントが、委譲権限を有するクライアントから譲渡された前記認証チケットを認証サーバに送り、権限委譲を正規に受けた権限被委譲者であるかの認証を受けるステップと、を備えることにより、委譲権限を有するクライアントから権限被委譲者のクライアントに対して権限の一部を委譲することを可能にする権限委譲方法が開示されている。
特許文献2には、移動式のロボットをユーザがコントロールサーバを介して遠隔地の携帯電話や端末から操作可能にするとともに、操作結果を確認できる移動ロボットおよびサービス提供方式が開示されている。このサービス提供方式において、ユーザは、携帯電話や端末のキー操作や音声入力によって操作命令を入力し、その操作命令はコントロールサーバに送信され、コントロールサーバにおいてロボット制御信号を生成してロボットに送信し、ロボットを制御する。
特開2006−221506号公報 特開2003−006532号公報
本発明は、複数の機能を有する遠隔操作型ロボットを複数の利用者により遠隔操作している場合に、特定機能に対する操作権限をもたない利用者が必要に応じて当該特定機能を遠隔操作できるロボット制御システムを提供することを目的とする。
請求項1に係る本発明は、
複数の機能を有する遠隔操作型ロボットと、
当該遠隔操作型ロボットを遠隔操作する複数の利用者に対して、特定機能の遠隔操作を、当該特定機能の操作権限を有する利用者に対してのみ許可する許可手段と、
前記遠隔操作型ロボットを遠隔操作する利用者のうち、前記特定機能に対する操作権限を有していない利用者から当該特定機能を遠隔操作する許可依頼を受け付ける受付手段と、
許可依頼を受け付けた場合に、予め定められた条件を満たしていれば、当該許可依頼を行った利用者に対して前記特定機能に対する操作権限を付与する権限付与手段と、
を備えるロボット制御システムである。
請求項2に係る本発明は、前記許可手段が、前記遠隔操作型ロボットの複数の機能の遠隔操作を、それぞれ異なる利用者に対して同時に許可することが可能な請求項1記載のロボット制御システムである。
請求項3に係る本発明は、前記遠隔操作型ロボットの複数の機能のそれぞれを、複数の利用者が同時に遠隔操作することが可能な請求項1記載のロボット制御システムである。
請求項4に係る本発明は、前記権限付与手段は、前記許可依頼を行った利用者による前記特定機能に対する操作権限を予め定められた期間のみ付与する請求項1から3いずれかに記載のロボット制御システムである。
請求項5に係る本発明は、前記権限付与手段が、前記許可依頼を行った利用者による前記特定機能に対する操作権限を予め定められた期間のみ付与する請求項1から3いずれかに記載のロボット制御システムである。
請求項6に係る本発明は、前記権限付与手段が、前記許可依頼を行った利用者による前記特定機能に対する操作権限を予め定められた期間経過後に無効にする請求項1から5いずれかに記載のロボット制御システムである。
請求項7に係る本発明は、前記許可手段が、前記遠隔操作型ロボットが予め定められた領域内に存在する場合に、前記許可依頼を行った利用者が前記特定機能を遠隔操作することを許可する請求項1から5いずれかに記載のロボット制御システムである。
請求項8に係る本発明は、前記許可手段が、前記遠隔操作型ロボットが予め定められた領域内に存在する場合に、前記許可依頼を行った利用者が前記特定機能を遠隔操作することを禁止する請求項1から7いずれかに記載のロボット制御システムである。
請求項9に係る本発明は、前記複数の利用者のうち、第1の利用者が前記移動制御機能を遠隔操作しているときに、第2の利用者が前記移動制御機能以外の機能を遠隔操作する請求項8記載のロボット制御システムである。
請求項10に係る本発明は、前記特定機能が遠隔操作型ロボットの周囲の環境情報を取得する機能である請求項1から7のいずれかに記載のロボット制御システムである。
請求項1に係る本発明によれば、複数の機能を有する遠隔操作型ロボットを複数の利用者により遠隔操作している場合に、特定機能に対する操作権限をもたない利用者が必要に応じて当該特定機能を遠隔操作できるロボット制御システムを提供できる。
請求項2に係る本発明によれば、遠隔操作型ロボットを構成する複数の部分的機能のそれぞれを、複数の利用者によって同時に遠隔操作することが可能となる。
請求項3に係る本発明によれば、遠隔操作型ロボットを構成する複数の部分的機能のそれぞれを、複数の利用者によって同時に遠隔操作することが可能となる。
請求項4に係る本発明によれば、通常操作権限をもたない利用者が所定期間経過後に継続して当該特定機能の遠隔操作を行い続けてしまうことを防止できる。
請求項5に係る本発明によれば、通常操作権限をもたない利用者が所定期間経過後に継続して当該特定機能の遠隔操作を行い続けてしまうことを防止できる。
請求項6に係る本発明によれば、遠隔操作型ロボットが所定の領域外に出た場合には、通常操作権限をもたない利用者が当該特的機能を遠隔操作できなくなる。
請求項7に係る本発明によれば、遠隔操作型ロボットが所定の領域内に入った場合には、通常操作権限をもたない利用者が当該特定機能を遠隔操作できなくなる。
請求項8に係る本発明によれば、遠隔操作型ロボットの移動制御機能を遠隔操作する通常操作権限を有していない利用者であっても、当該移動制御機能を必要に応じて一時的に遠隔操作することが可能になる。
請求項9に係る本発明によれば、移動制御機能が第1の利用者によって排他的に遠隔操作されている際に、移動制御機能に対する通常時の操作権限をもたない第2の利用者などが必要に応じて移動制御機能に対する遠隔操作を行うことが可能となる。
請求項10に係る本発明によれば、遠隔操作型ロボットの環境情報を取得する機能の遠隔操作を行う通常操作権限を有していない利用者であっても、当該機能を必要に応じて一時的に遠隔操作することが可能になる。
本発明の一実施形態におけるロボット制御システム10の一例を示す概略図である。 本発明の一実施形態におけるテレプレゼンスロボット20のハードウェア構成図である。 本発明の一実施形態におけるテレプレゼンスロボット20の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態における操作権限一覧データベース229の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における遠隔操作端末装置40のハードウェア構成図である。 本発明の一実施形態における遠隔操作端末装置40の機能構成図である。 本発明の一実施形態における、テレプレゼンスロボット20の特定機能の一時的な遠隔操作権限付与処理の流れを示すフローチャートである。 図7のフローチャートの続きを示す図である。 図9(A)は、第1の遠隔操作端末装置41のユーザインタフェース404を構成する表示装置に表示される表示画面900の一例を示す図である。図9(B)は、一時的な遠隔操作の許可を求める情報入力画面950の一例を示す図である。 図10(A)は、第2の遠隔操作端末装置の表示装置に表示される一時的操作権限許可確認画面1000の一例を示す図である。図10(B)は、第2の遠隔操作端末装置の表示装置に表示される許可期間設定画面1060の一例を示す図である。 図11(A)は、第1の遠隔操作端末装置41の表示装置に表示される、テレプレゼンスロボット20の移動装置205および移動制御部221の一時的な遠隔操作を行うための一時的遠隔操作画面1100の一例を示す図である。図11(B)は、移動制御部の一時的な遠隔操作が無効化されたことを示す一時的遠隔操作終了画面1150の一例を示す図である。
本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態のロボット制御システム10の一例を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態のロボット制御システム10は、複数の機能を有する一台のテレプレゼンスロボット(遠隔操作型ロボット)20と少なくとも2台の遠隔操作端末置(第1の遠隔操作端末装置41、第2の遠隔操作端末装置42:2台をまとめて呼称する場合は遠隔操作端末装置40という)によって構成される。テレプレゼンスロボット20は、このテレプレゼンスロボット20が遠隔操作されることによって所望の作業を行う工場、病院、試験会場、他の施設といった現場に設置されたアクセスポイント30を介してネットワーク50に無線接続される。さらに、ネットワーク50には、遠隔操作端末装置40が接続される。
これにより、テレプレゼンスロボット20が有する複数の機能(例えば、移動制御機能やカメラなどの機能)は、2台の遠隔操作端末装置40によって遠隔操作される。なお、第1の遠隔操作端末装置41は、第1の遠隔操作者45によって操作され、第2の遠隔操作端末装置42は、第2の遠隔操作者46によって操作される。なお、通常時においては、テレプレゼンスロボット20の複数の機能のそれぞれを、複数の遠隔操作者が同時に遠隔操作することが可能である。例えば、第1の遠隔操作者45がテレプレゼンスロボットの移動制御機能を遠隔操作している際に、第2の遠隔操作者46が移動制御機能以外の機能、例えばカメラなどを遠隔操作する、といった具合に、それぞれの遠隔操作者が同時に、かつそれぞれの機能を排他的に遠隔操作するように設定されている。もちろん、ある一つの機能が2者以上の遠隔操作者からの遠隔操作を受け入れるような設定になっている場合には、それら複数の遠隔操作者からの遠隔操作を同時に受け入れることも可能である。
なお、図1においては、一台のテレプレゼンスロボット20に対して2台の遠隔端末装置40が接続されている例を説明しているが、本発明は、遠隔端末装置40が3台以上の場合にも適用可能である。なお、本実施形態において、「遠隔操作」するとは、テレプレゼンスロボット20が有する機能を、このテレプレゼンスロボット20に接続された遠隔操作端末40を操作することによって制御することをいう。また、ここで、同時に遠隔操作するとは、複数の機能のそれぞれを複数の利用者が遠隔操作する時間が重複することを意味する。
次に、本実施形態におけるテレプレゼンスロボット20について、図2、3を参照して説明する。図2は、本実施形態におけるテレプレゼンスロボット20のハードウェア構成図である。テレプレゼンスロボット20は、図2に示すように、制御用マイクロプロセッサ201、メモリ202、記憶装置203、通信インタフェース204、移動装置205、カメラ206、センサ207を備えて構成され、それぞれ制御バス208に接続される。
制御用マイクロプロセッサ201は、記憶装置203に記憶された制御プログラムに基づいてテレプレゼンスロボット20の各部の動作を制御統括する。メモリ202には、カメラ206によって撮影された画像データ、センサ207によって検出された環境情報および音声情報が記憶される。また、メモリ202には、複数の遠隔操作端末装置40のログイン状態がリアルタイムに記憶される。
記憶装置203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)によって構成され、テレプレゼンスロボット20の各部を制御するための制御プログラム、および後述するカメラ206によって撮影された画像や記録映像が記憶される。さらに、記憶装置203には、テレプレゼンスロボット20の規定の走行速度、ユーザインタフェースがある場合には表示設定、スピーカがある場合にはスピーカの音量設定、マイクロフォンの音声検知強度、自動給電設定といったロボット基本設定情報が記憶される。さらに、記憶装置203には、遠隔操作端末装置40を使用してテレプレゼンスロボット20にログインし、遠隔操作をすることができる第1遠隔操作者45、第2遠隔操作者46のログイン情報が記憶される。
通信インタフェース204は、テレプレゼンスロボット20がアクセスポイント30を介して複数の遠隔操作端末装置40と通信を行うための通信制御を行う。
移動装置205は、タイヤ、モータ、変速機構、ブレーキ、方向制御装置、現在位置検出装置を含み、後述する移動制御部により移動制御され、テレプレゼンスロボット20を前進、後退、停止、方向転換させる。
カメラ206は、メインカメラ、サイドカメラ、障害物検出用カメラ、赤外線カメラ(サーモグラフィ)等の各種撮像装置を含む。メインカメラはテレプレゼンスロボットの走行時に主に使用されるものであり、テレプレゼンスロボットの周囲状況をモニタリングし、撮影された画像はメモリ202に一時的に記憶される。サイドカメラはテレプレゼンスロボットの周囲の状況や特定の領域の対象物を撮影し、撮影された画像或いは映像はメモリ202或いは記憶装置203に記憶される。障害物検出用カメラはテレプレゼンスロボットの下部に取り付けられ、テレプレゼンスロボット20周囲の障害物を検出する。この障害物検出用カメラによって撮影された画像はメモリ202に一時的に記憶され、テレプレゼンスロボットの自律停止や障害物回避用の情報として利用される。赤外線カメラは、テレプレゼンスロボット20周囲の構造物の温度状態を撮影し、画像または映像としてメモリ202或いは記憶装置203に記憶される。
センサ207は、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、振動センサ、騒音計で構成される環境センサモジュール、およびマイクロフォンを含む。それぞれのセンサおよびマイクロフォンで検出された温度、湿度、照度、振動、騒音レベルといった環境情報および音声情報はメモリ202に一時的に記憶されるか、或いは記憶装置203に蓄積される。
図3は、本実施形態のテレプレゼンスロボット20の機能ブロック図である。図3に示すように、テレプレゼンスロボット20は、記憶装置203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201において実行することにより、移動制御部221、カメラ制御部222、環境情報取得部223、状態取得部224、ロボット基本設定変更部225、ログイン許可部226、一時的操作権限検討部227、一時的操作権限許可部228、操作権限一覧データベース229として機能する。
移動制御部221は、遠隔操作端末装置40から受信した遠隔移動制御情報に基づいて移動装置205を制御し、テレプレゼンスロボット20を前進、後退、停止、方向転換させる。
カメラ制御部222は、遠隔操作端末装置40から受信した遠隔カメラ制御情報に基づいてカメラ206の角度調整、焦点調整の制御を行う。また、カメラ制御部222は、遠隔操作端末装置40から受信した遠隔カメラ制御情報に基づいて赤外線カメラの起動および撮影画像の取得を行う。
環境情報取得部223は、センサ207によって検出される温度、湿度、照度、振動、騒音レベルといったテレプレゼンスロボット20の周囲の環境情報および音声情報の一時的記録をメモリ202から取得するか、或いは所定期間内の環境情報および音声情報の記録を記憶装置203から取得する。
状態取得部224は、テレプレゼンスロボット20のバッテリ残量、機内温度、搭載機能情報、故障機能情報、予約状況といったロボットの内部状態を取得し、その情報を、情報取得要求を行った、情報取得権限のある遠隔操作端末装置40に対して送信する。
ロボット基本設定変更部225は、記憶装置203に記憶されたロボット基本設定情報の設定値を変更し、記憶装置203に記憶する。例えば、テレプレゼンスロボット20の規定の走行速度、テレプレゼンスロボット202にユーザインタフェースがある場合にはその表示設定、スピーカの音量、マイクロフォンの音声検出感度、自動給電設定の設定値を変更する。
ログイン許可部226は、遠隔操作端末装置40からのログイン情報を受け付け、記憶装置203に記憶されているログイン情報と照合し、受信したログイン情報が正当なものである場合に、操作権限一覧データベース229を参照して、当該ログインを行ってきた遠隔操作者が有する通常操作権限に該当する特定機能の遠隔操作を、当該ログインを行ってきた遠隔操作者、つまり当該特定機能の操作権限を有する遠隔操作者に対して許可する。したがって、テレプレゼンスロボット20が複数の機能を有している場合に、ログイン許可部226は、複数の機能の遠隔操作を、操作権限を有するそれぞれ異なる遠隔操作者に対して同時に許可することになる。
なお、ここで、遠隔操作を同時に許可するとは、複数のそれぞれの機能の遠隔操作を許可する時間が重複することを意味する。例えば、第1の遠隔操作者が移動制御手段を遠隔制御しているときに、時を同じくして第2の遠隔操作者がカメラを遠隔制御する、といった具合である。
一時的操作権限検討部227は、遠隔操作端末装置40を操作することによってテレプレゼンスロボット20を遠隔操作する遠隔操作者のうち、特定機能に対する操作権限を有していない遠隔操作者から当該特定機能を遠隔操作する操作権限を一時的に付与する許可要請(以下、「一時的操作権限許可要請」という)を受け付ける。遠隔操作端末装置40から一時的操作権限許可要請を受信した場合、一時的操作権限検討部227は、操作権限一覧データベース229を参照し、当該一時的操作権限許可要請を行った遠隔操作者が、当該特定機能について予め定められた条件を満たしているかどうかを判定する。予め定められた条件を満たしている場合には、一時的操作権限検討部227は、操作権限一覧データベース229を参照し、当該操作権限の変更権限を有している遠隔操作者が操作する遠隔操作端末装置40に対して一時的な遠隔操作を許可するか否かの確認依頼(以下、「一時的操作権限許可確認要請」)を送信する。さらに、一時的操作権限検討部227は、当該操作権限の変更権限を有している遠隔操作者が操作する遠隔操作端末装置40から一時的操作権限許可確認要請に対して拒否する旨の回答を得た場合に、当該一時的操作権限許可要請を行った遠隔操作端末装置40に対して、当該特定機能についての一時的な操作権限の付与は認められない旨の情報を送信する。
一時的操作権限許可部228は、上述の一時的操作許可確認要請に対して、変更権限を有する遠隔操作者の操作する遠隔操作端末装置40から一時的操作権限の付与を許可する旨の情報を受信した場合、当該一時的操作権限許可要請を行った遠隔操作端末装置40による特定機能の一時的な遠隔操作を許可することによって、当該遠隔操作端末装置40を操作する遠隔操作者に対して当該特定機能対する操作権限を付与し、この遠隔操作者による遠隔操作を受け入れる。なお、この際に、一時的操作権限許可部228は、一時的操作権限許可要請を行った遠隔操作端末装置40を操作する遠隔操作者による当該特定機能の操作権限を予め定められた期間のみ許可し、この操作権限を予め定められた期間経過後に無効にすることにより、当該特定機能の遠隔操作ができないようにする。なお、上記所定時間は、一時的操作許可確認要請に応じて、特定機能の変更権限をもつ遠隔操作者によって指定されるようにしてもよいし、テレプレゼンスロボット20の操作権限一覧データベース229に予め登録されているようにしてもよい。
なお、一時的操作権限許可部228は、テレプレゼンスロボット20の特定機能の操作権限を、それぞれ異なる利用者に同時に付与することも可能である。ここで、同時に操作権限を付与するとは、同一の特定機能に対する操作権限を複数の遠隔操作者に対して付与する場合に、2者以上の遠隔操作者に与えた操作権限の付与期間が重複することを意味する。また、一時的操作権限許可部228がテレプレゼンスロボット20の特定機能の操作権限を、本来操作権限を有していない遠隔操作者に対して付与することにより、結果として、テレプレゼンスロボット20の特定機能を、複数の利用者により同時に遠隔操作することも可能となる。ここで、同時に遠隔操作することが可能とは、同一の特定機能を、本来操作権限を有している遠隔操作者と、この遠隔操作者から一時的に操作権限が付与された他の遠隔操作者(1者又は複数者)によってこの特定機能を操作可能な時間が重複することを意味する。
さらに、一時的操作権限許可部228は、このテレプレゼンスロボット20が予め定められた領域内に存在する場合に、一時的操作許可確認要請を送信した遠隔操作端末装置40を操作する遠隔操作者が当該特定機能を遠隔操作することを許可し、予め定められた領域内を出た場合に、当該特的能の遠隔操作ができないようにしてもよい。或いは、一時的操作権限許可部228は、このテレプレゼンスロボット20が予め定められた領域外に存在する場合に、一時的操作許可確認要請を送信してきた遠隔操作端末装置40を操作する遠隔操作者が当該特的能の遠隔操作を許可し、予め定められた領域内に入った場合に、当該特定機能の遠隔操作を禁止するようにしてもよい。さらに、一時的操作権限許可部228は、一時的な遠隔操作が行われている場合には、テレプレゼンスロボット20が所定領域を出ようとする場合には、移動制御部221の遠隔操作ができないようにしてもよい。なお、この所定領域は後述する操作権限一覧データベース229に機能毎、或いは遠隔操作者毎に定められ、登録されるようにしてもよい。
操作権限一覧データベース229は、このテレプレゼンスロボット20が有する各機能に対して、変更権限を有する遠隔操作者、通常操作権限を有する遠隔操作者、一時的操作権限の付与を許可する条件や資格、どんな用途の場合に一時的操作権限の付与を許可するか、といった操作権限の一覧を登録したものである。また、上述したように、一時的な操作権限の付与を許可する所定領域が機能毎、遠隔操作者毎に登録されるようにしてもよい。
図4に操作権限一覧データベース229の一例を示す。操作権限一覧データベース229には、テレプレゼンスロボットが有する複数の機能と、それに対する変更権限を有する者、通常操作権限を有する者、一時的な遠隔操作を許可する際の条件(例えば、必要とされる資格、操作を許可される用途)が登録されている。例えば、「移動装置」の「変更権限」、「通常操作権限」は「第2遠隔操作者」が有しているのに対して、「サイドカメラ」および「赤外線カメラ」の「変更権限」、「通常操作権限」は「第1遠隔操作者」が有している。また、「赤外線カメラ」には必要とされる資格として「建築物環境衛生管理技術者」が登録され、操作が許可される「用途」として「施設状態の診断」が登録されている。
次に、図5、6を参照して、本実施形態の遠隔操作端末装置40について説明する。なお、第1の遠隔操作端末装置41と第2の遠隔操作端末装置42は同一の構成であるので、ここでは、遠隔操作端末装置40として説明を行い、各構成要素に対してそれぞれ同一の参照符号を付して説明を行うこととする。図5は、本実施形態における遠隔操作端末装置40のハードウェア構成を示す。
遠隔操作端末装置40は、図5に示すように、CPU401、メモリ402、記憶装置403、ユーザインタフェース404、通信インタフェース405を備え、それぞれ制御バス406に接続される。
CPU401は、記憶装置403に記憶された制御プログラムに基づいて遠隔操作端末装置40の各部の動作を制御統括する。
メモリ402には、遠隔操作端末装置40からテレプレゼンスロボット20にログインを行う際のログイン情報、一時的な遠隔操作権限の付与を要請する際の一時的操作権限許可要請の情報、またテレプレゼンスロボット20を遠隔操作する際の遠隔移動制御情報や遠隔カメラ制御情報が一時的に記憶される。
記憶装置403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)によって構成され、遠隔操作端末装置40の各部を制御するための制御プログラム、テレプレゼンスロボット20を遠隔操作する遠隔移動制御情報や遠隔カメラ制御情報といった遠隔制御情報を生成し送信するためのアプリケーションプログラムが記憶される。
ユーザインタフェース404は、液晶モニタ等の表示装置やキーボード、マウス、ジョイスティック、タッチパッド等の入力装置を含む。表示装置には、テレプレゼンスロボット20にログインする際のログイン画面、テレプレゼンスロボット20のカメラによって撮影された周囲の画像等が表示される。入力装置は、この遠隔操作端末装置40が遠隔操作するテレプレゼンスロボット20にログインする際のログイン情報を入力したり、テレプレゼンスロボット20の移動やカメラの制御をしたりするための遠隔操作を行うためのものである。
通信インタフェース405は、この遠隔操作端末装置40とテレプレゼンスロボット20とをネットワーク50を介して接続し、通信を行うための通信制御を行う。
図6は、遠隔操作端末装置40の機能ブロック図である。図6に示すように、遠隔操作端末装置40は、記憶装置403に記憶された制御プログラムおよびアプリケーションプログラムを実行することによりログイン部421、遠隔操作部422、一時的操作権限要求部423、操作権限変更部424、登録情報確認部425として機能する。
ログイン部421は、遠隔操作端末装置40のユーザインタフェース404を構成する表示装置にログイン情報の入力を求める入力画面を表示し、遠隔操作者45、46がユーザインタフェース404を介してログイン情報を入力した場合には、入力されたログイン情報をテレプレゼンスロボット20に送信する。テレプレゼンスロボット20のログイン許可部226によってログインが認められた場合には、遠隔操作端末装置40のログイン部421は、ログインが成功した旨を、ユーザインタフェース404を構成する表示装置に表示し、この遠隔操作端末装置40を操作する遠隔操作者45、46による、テレプレゼンスロボット20の特定機能の遠隔操作を受け付け可能な状態とする。
遠隔操作部422は、遠隔操作端末装置40のユーザインタフェース404の入力装置を遠隔操作者が操作した場合に、テレプレゼンスロボット20の各種機能を遠隔操作するための遠隔制御情報を生成するものであり、テレプレゼンスロボット20の走行制御、カメラ制御、センサ制御、ロボット状態取得、ロボット基本設定変更といった機能の遠隔操作を実行する。
より具体的には、遠隔操作部422は、遠隔操作者がユーザインタフェース404を操作することにより、テレプレゼンスロボット20の前進、後退、停止、方向転換させるための遠隔移動制御情報を生成し、テレプレゼンスロボット20に送信する。また、遠隔操作部422は、遠隔操作者がユーザインタフェース404を操作することにより、テレプレゼンスロボット20のカメラ206の角度調整、焦点調整の制御を行うための遠隔カメラ制御情報を生成し、テレプレゼンスロボット20に送信する。この遠隔カメラ制御情報には、赤外線カメラの起動および撮影画像の取得を指示する情報も含まれている。
さらに、遠隔操作部422は、ユーザインタフェース404の操作に応じて、テレプレゼンスロボット20の温度、湿度、照度、振動、騒音レベルといった環境情報および音声情報の一時的記録、或いは音声情報の所定期間内の記録の取得を指示するセンサ情報取得要請を生成し、テレプレゼンスロボット20に送信する。さらに、遠隔操作部422は、ユーザインタフェース404の操作に応じて、テレプレゼンスロボット20のバッテリ残量、機内温度、搭載機能情報、故障機能情報、予約状況といったロボットの状態を取得するロボット状態取得要請を生成し、テレプレゼンスロボット20に対して送信する。
また、遠隔操作部422は、ユーザインタフェース404の操作に応じて、テレプレゼンスロボット20の規定の走行速度、テレプレゼンスロボット20にユーザインタフェースがある場合にはその表示設定、スピーカの音量、マイクロフォンの音声検出感度、自動給電設定の設定値といった基本設定を変更する基本設定変更指示情報を生成し、テレプレゼンスロボット20に対して送信する。
一時的操作権限要求部423は、遠隔操作端末装置40を操作する遠隔操作者が、通常操作権限の範囲を超えてテレプレゼンスロボット20の他の機能の遠隔操作を行いたい場合に、遠隔操作者によるユーザインタフェース404の入力装置の操作に応じて表示装置に一時的な遠隔操作の許可を求める情報入力画面を表示させ、必要とされるユーザ情報、業務内容、目的、理由の入力を求め、入力された情報とともに一時的操作権限許可要請としてテレプレゼンスロボット20に送信する。
操作権限変更部424は、テレプレゼンスロボット20から一時的操作権限許可確認要請を受信した場合に、一時的操作権限許可確認要請に含まれるユーザ情報、業務内容、目的・理由等をユーザインタフェース404の表示装置に表示するとともに、その一時的操作権限許可確認要請を行った遠隔操作者に対して一時的な遠隔操作を許可するか否かを問い合わせる一時的操作権限許可確認画面をユーザインタフェース404の表示装置に表示する。変更権限を有する遠隔操作者がユーザインタフェース404を操作して、一時的操作権限の付与を許可した場合には、操作権限変更部424は、さらに一時的な遠隔操作の有効期間の入力を求める許可期間設定画面を表示装置に表示させ、変更権限を有する遠隔操作者の入力に応じて一時的な遠隔操作の許可および有効期間情報をテレプレゼンスロボット20に送信する。変更権限を有する遠隔操作者が一時的な遠隔操作を許可しないことをユーザインタフェース404によって入力した場合には、操作権限変更部424は、一時的な操作権限の取得が拒否された旨をテレプレゼンスロボット20に送信する。
登録情報確認部425は、登録情報の一覧取得要請をテレプレゼンスロボット20に送信し、それに応じてテレプレゼンスロボット20から登録情報の一覧を受信した場合に、その登録情報の一覧をユーザインタフェース404の表示装置に表示する。この登録情報の一覧は、操作権限一覧データベース229に登録されている情報から必要なものを選択したものであってもよい。また登録情報の一覧は、現時点においてテレプレゼンスロボット20にログインしている遠隔操作者の一覧とそれぞれの遠隔操作者に許可されている通常操作権限をリストアップしたものであってもよい。また、登録情報の一覧には、それぞれの遠隔操作者に対する操作権限変更アイコンを表示し、遠隔操作者がその操作権限変更アイコンを選択すると、操作権限変更部424によって該当する遠隔操作者の操作権限を一時的に変更することができるようにしてもよい。
次に図7〜11を参照し、本実施形態における、特定機能に対する一時的な遠隔操作権限の付与についての処理の流れを説明する。図7、8は、テレプレゼンスロボット20における、特定機能の一時的な遠隔操作権限付与処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の例においては、第1の遠隔操作端末装置41を操作する第1の遠隔操作者45は、テレプレゼンスロボット20のカメラ206を通常時に遠隔操作する通常操作権限を有しており、必要が生じた際にテレプレゼンスロボット20の移動装置205を制御する移動制御部221を一時的に遠隔操作するための一時的操作権限を求めるものとする。また、移動制御部221の一時的な遠隔操作を許可するか否かを決定する変更権限は、第2の遠隔操作端末装置42を遠隔操作する第2の遠隔操作者46が有しているものとする。
ステップS701において、テレプレゼンスロボット20のログイン許可部226は、第1の遠隔操作端末装置41、第2の遠隔操作端末装置42からそれぞれログイン情報を受信する。
ステップS702において、ログイン許可部226は、第1の遠隔操作端末装置41、第2の遠隔操作端末装置42から受信したログイン情報を記憶装置203に記憶されているログイン情報と照合し、当該ログインが正当なものかを判断し、ログイン情報が正しくない場合にはステップS703に進み、ログイン情報が正しい場合にはステップS704に進む。
ステップS703において、ログイン許可部226は、ログイン情報を送信してきた第1の遠隔操作端末装置41または第2の遠隔操作端末装置42からに対してログインに失敗した旨を送信し、ステップS701に戻る。
ステップS704において、ログイン許可部226は、操作権限一覧データベース229を参照して、当該ログイン情報を送信してきた第1の遠隔操作端末装置41、第2の遠隔操作端末装置42を遠隔操作する第1遠隔操作者41または第2遠隔操作者42がそれぞれ有する通常操作権限に該当する機能の遠隔操作を受け入れる。なお、本実施形態においては、第1遠隔操作者45が操作する第1の遠隔操作端末装置41に対しては、カメラ制御部222の遠隔操作をすることによりサイドカメラおよび赤外線カメラの遠隔操作を受け入れ、第2遠隔操作者が操作する第2の遠隔操作端末装置42に対しては、移動装置205を制御する移動制御部221の遠隔操作およびメインカメラの遠隔操作を受け入れる。
ここで、図9(A)に、第1の遠隔操作端末装置41のユーザインタフェース404を構成する表示装置に表示される表示画面900の一例を示す。表示画面900には、例えばテレプレゼンスロボット20のサイドカメラによって撮影された画像910が表示される。更に、表示画面900には、サイドカメラを遠隔操作するための操作アイコン、例えば「右」「左」が表示され、第1遠隔操作者45がこれらの操作アイコンを操作すると、第1の遠隔操作端末装置41の遠隔操作部422は、これら第1遠隔操作者45によるユーザインタフェース404に応じた遠隔カメラ制御情報を生成してテレプレゼンスロボット20に送信する。テレプレゼンスロボット20のカメラ制御部222は、この遠隔カメラ制御情報を受信し、それに応じてサイドカメラの角度調整や焦点調整の制御を行う。さらに、表示画面900には、テレプレゼンスロボット20の移動装置205を一時的に遠隔操作する許可を要請するための一時的遠隔操作許可要請ボタン930が表示される。
第1遠隔操作者45がこの一時的遠隔操作許可要請ボタン930を選択すると、第1の遠隔操作端末装置41の一時的操作権限要求部423は、図9(B)に示す情報入力画面950を、ユーザインタフェース404の表示装置に表示する。情報入力画面950には、移動装置205の一時的な遠隔操作の許可を求める目的入力欄960、第1遠隔操作者45が保有する資格情報を入力する資格情報入力欄970が表示される。第1の遠隔操作者45が情報入力画面950に必要事項を入力し、入力完了ボタン980を選択すると、一時的操作権限要求部423は、入力された情報に基づき、必要とされるユーザ情報、業務内容、目的、理由、資格等の情報を含む一時的操作権限許可要請をテレプレゼンスロボット20に対して送信する。
図7のステップS705において、一時的操作権限検討部227は、遠隔操作端末装置40から特定機能についての一時的操作権限許可要請を受信したか否かを判定する。一時的操作権限許可要請を受信していなければステップS704に戻り、各機能の通常操作権限を有する遠隔操作端末装置40による遠隔操作を継続して実行する。一時的操作権限許可要請を受信した場合には、ステップS706に進む。例えば、本実施形態の場合、第1の遠隔操作端末装置41からテレプレゼンスロボット20の移動装置205の制御を行う移動制御部221を一時的に遠隔操作する許可を求める一時的操作権限許可要請を受信した場合、ステップS706に進む。
ステップS706において、一時的操作権限検討部227は、操作権限一覧データベース229を参照し、当該一時的操作権限許可要請に含まれる情報と、操作権限一覧データベース229に定められている、一時的操作権限を付与するため条件、つまり遠隔操作者の資格、当該機能の使用用途、理由とを比較する。
ステップS707において、一時的操作権限検討部227は、当該一時的操作権限許可要請を行った遠隔操作者が、一時的な操作権限を与えられる条件を満たしているかどうかを判定する。条件を満たしていないと判断された場合には、ステップS708に進み、条件を満たしていると判断された場合には、ステップS709に進む。
ステップS708において、一時的操作権限検討部227は当該機能の一時的な遠隔操作は認められない旨を、当該一時的操作権限許可要請を行った遠隔装置40に対して送信する。なお、具体的には、本実施形態において、第1遠隔操作者45が移動装置205を一時的に遠隔操作する条件を満たしていない場合、一時的操作権限検討部227は、移動装置205を制御する移動制御部221の一時的な遠隔操作は認められない旨の情報を第1の遠隔装置41に対して送信し、ステップS704に戻る。
ステップS707において、一時的操作権限許可要請を行ってきた遠隔操作端末装置40および遠隔操作者が当該機能の一時的操作を行う条件を満たしていると判断された場合、ステップS709において、一時的操作権限検討部227は、操作権限一覧データベース229を参照し、当該操作権限についての変更権限を有している遠隔操作者が操作する遠隔操作端末装置40に対して一時的操作を許可するか否かの確認依頼(以下、「一時的操作権限許可確認要請」)を送信する。例えば、本実施形態の場合、第2の遠隔操作端末装置42を操作する第2遠隔操作者46がテレプレゼンスロボット20の移動制御部221の一時的操作を許可する変更権限を有しているので、この第2遠隔操作者46が操作する第2の遠隔操作端末装置42に対して一時的操作権限許可確認要請を送信し、図8のステップS710に進む。
第2の遠隔操作端末装置42において、テレプレゼンスロボット20から送信されてきた一時的操作権限許可確認要請を受信すると、第2の遠隔操作端末装置42の操作権限変更部424は、ユーザインタフェース404を構成する表示装置に、一時的操作権限許可確認画面を表示する。図10(A)は、第2の遠隔操作端末装置42のユーザインタフェース404の表示装置に表示された一時的操作権限許可確認画面1000の一例を示す。一時的操作権限許可確認画面1000には、例えばテレプレゼンスロボット20のメインカメラによって撮影された画像1010が表示される。さらに、一時的操作権限許可確認画面1000には、テレプレゼンスロボット20の移動装置205を遠隔操作するための操作アイコン1020、例えば「前進」、「後退」、「左折」、「右折」等が表示される。第2遠隔操作者46がこれらの操作アイコン1020を操作するとテレプレゼンスロボット20の移動制御部221により移動装置205が遠隔操作される。
さらに、一時的操作権限許可確認画面1000には、第1遠隔操作者45から移動装置205の一時的な遠隔操作の許可を求められている旨を示すメッセージ1030、およびその許可要請を許可する許可アイコン1040、許可要請を拒否する拒否アイコン1050が表示される。第2遠隔操作者46が許可アイコン1040を選択すると、第2の遠隔操作端末装置42の操作権限変更部424は、図10(B)に示すような許可期間設定画面1060を第2の遠隔端末装置42のユーザインタフェース404の表示装置に表示する。許可期間設定画面1060には、第1の遠隔操作端末装置41が要求している一時的な遠隔操作を許可する期間を選択する「5分」、「10分」、「15分」、「20分」といった期間選択アイコン1070が表示される。
第2遠隔操作者46がいずれかの期間を示すアイコンを選択すると、第2の遠隔操作端末装置42の操作権限変更部424は、第1の遠隔操作端末装置41からの一時的操作権限許可要請に対して許可する旨の回答および設定された有効期間情報をテレプレゼンスロボット20に送信する。一方、図10(A)において、第2遠隔操作者46が拒否アイコン1050を選択すると、第2の遠隔操作端末装置42の操作権限変更部424は、第1の遠隔操作端末装置41からの一時的操作権限許可要請に対して拒否する旨の回答をテレプレゼンスロボット20に送信する。
図8のステップS710において、一時的操作権限検討部227は、当該操作権限の変更権限を有している遠隔操作者が操作する遠隔端末装置40から、上述の一時的操作権限許可確認要請に対して許可或いは拒否のいずれの回答を受信したかを判断する。一時的操作権限許可確認要請に対して拒否する旨の回答を受信した場合には、ステップS711に進み、許可する旨の回答を受信した場合にはステップS712に進む。
ステップS711において、一時的操作権限検討部227は、一時的操作権限許可要請を行った遠隔端末装置40に対して、一時的な操作権限の付与は変更権限を有する者により許可されなかった旨の情報を送信し、図7のステップS704に戻る。なお、本実施形態においては、第1の遠隔操作端末装置41に対して、テレプレゼンスロボット20の移動装置205を制御する移動制御部221の一時的な遠隔操作は、移動制御部221の操作の変更権限を有する遠隔操作者42により許可されなかった旨が送信される。
ステップS712において、一時的操作権限許可部228は、当該一時的操作権限許可要請を行った遠隔操作端末装置40による特定機能の一時的な遠隔操作を許可する。本実施形態においては、第1の遠隔操作端末装置41による移動制御部221の一時的な遠隔操作を受け入れる。
図11(A)は、第1の遠隔操作端末装置41のユーザインタフェース404の表示装置に表示される、テレプレゼンスロボット20の移動装置205および移動制御部221の一時的な遠隔操作を行うための一時的遠隔操作画面1100の一例を示す図である。一時的遠隔操作画面1100には、図9(A)と同様に、テレプレゼンスロボット20のサイドカメラによって撮影された画像1110が表示される。なお、この画像1110は、通常操作権限を有する第1遠隔操作者45によって遠隔操作されるカメラ制御部222によりカメラ206(サイドカメラ)から取得された画像である。
さらに、一時的遠隔操作画面1100には、テレプレゼンスロボット20の移動装置を一時的に遠隔操作するための操作アイコン1120、例えば、「前進」、「後退」、「左折」、「右折」等が表示される。第1遠隔操作者45がこれらの操作アイコン1120を操作すると、第1の遠隔操作端末装置41の遠隔操作部422は、テレプレゼンスロボット20の移動制御部221を制御するための遠隔移動制御情報を生成し、テレプレゼンスロボット20に対して送信する。テレプレゼンスロボット20の移動制御部221は、この遠隔移動制御情報を受信し、これに応じて移動装置205が遠隔操作される。さらに、一時的遠隔操作画面1100には、第1の遠隔操作端末装置41に許可されている一時的な遠隔操作の残り時間1130が表示される。
図7のステップS713において、一時的操作権限許可部228は、所定時間が経過したか否かを判断する。この所定時間は、例えば、ステップS709、S710において変更権限を有する遠隔操作者が、一時的操作許可確認要請に応じて指定されるものであってもよいし、テレプレゼンスロボット20の操作権限一覧データベース229に予め定められた値であってもよい。所定時間が経過していない場合は、ステップS712に戻り、所定時間が経過するまでの間、特定機能の一時的な遠隔操作が実行されるようにする。なお、本実施形態の場合、所定時間が経過するまでの間、第1の遠隔操作端末装置41によって移動制御部221の一時的な遠隔操作が実行される。所定時間が経過したと判断された場合は、ステップS714に進む。
ステップS714において、一時的操作権限許可部228は、遠隔操作端末装置40に対してそれまで一時的に許可していた特定機能の一時的な遠隔操作を無効化、つまり遠隔操作ができないようにし、ステップS715に進む。本実施形態においては、第1の遠隔操作端末装置41による移動制御部221の遠隔操作を無効化、つまり、第1の遠隔操作端末装置41から遠隔移動制御情報が送信されてきても、それに応じた移動制御部221の制御を行わないようにする。
ステップS715において、一時的操作権限許可部228は、特定機能の一時的な遠隔操作が無効化された旨を、該当する遠隔操作端末装置40に送信し、図7のステップS704に戻り、遠隔操作端末装置40による通常操作権限に基づく遠隔操作に戻る。なお、本実施形態においては、一時的操作権限許可部228は、移動装置205の一時的な遠隔操作が無効化されたことを第1の遠隔操作端末装置41に対して送信する。図11(B)には、移動制御部221の一時的な遠隔操作が無効化されたことを示す情報を第1の遠隔操作端末装置41が受信した際に、第1の遠隔操作端末装置41のユーザインタフェース404の表示装置に表示される一時的遠隔操作終了画面1150の一例を示す。一時的遠隔操作終了画面1150には、一時的な遠隔操作が無効になったことを示すメッセージ1160が表示される。
なお、上記の例においては、第1の遠隔操作端末装置41からテレプレゼンスロボット20の移動装置205を制御する移動制御部221を一時的に遠隔操作する場合について説明したが、本発明は、上記の例に限定されるものではない。例えば、第2の遠隔操作端末装置42からカメラ206のサイドカメラや赤外線カメラの一時的な遠隔操作の許可を求めるようにしてもよい。また、上記の例においては、遠隔操作端末装置40は2台だけの場合を説明したが、本発明は、上記の例に限定されず、例えば、遠隔操作端末装置40が3台以上の場合にも適用可能である。さらに、テレプレゼンスロボット20にネットワーク50を介して管理サーバ(図示せず)が接続され、特定機能の一時的な遠隔操作の許可を、遠隔操作端末装置40から管理サーバを操作する管理者に対して送信するようにしてもよい。
また、上記の例においては、一時的な遠隔操作が所定期間経過後に取り消される場合について説明したが、一時的な遠隔操作の操作権限が変更権限を有する遠隔操作者によって取り消されるまでは無効にならないようにしてもよい。また、テレプレゼンスロボット20が所定の領域内を移動している場合には、移動装置205の一時的な遠隔操作を許可するものの、所定の領域を出ようとすると、移動装置205の一時的な遠隔操作が取り消される、つまりそれ以上先へは進めなくなるような構成としてもよいし、所定の領域を出ようとすると、通常権限を有するサイドカメラ等の特定機能の通常操作ができなくなるような構成としてもよい。
また、上記のように、移動装置205を制御する移動制御部221の通常操作権限を第2の遠隔操作端末装置42を操作する第2遠隔操作者46が有しており、第2遠隔操作者46が、第1遠隔操作者45に対して移動制御部221の一時的な操作権限を許可した場合には、移動装置205を制御する移動制御部221の遠隔操作を第1遠隔操作者45と第2遠隔操作者26の2者が同時に行う場合が生じることになる。そこで、2つの遠隔操作端末装置から同時に遠隔移動制御情報を受信した場合には、通常操作権限、或いは変更権限を有する遠隔操作者の遠隔操作を優先して実行するようにしてもよい。
また、上記の例では、テレプレゼンスロボット20の移動装置205の移動制御を行う移動制御部221の一時的な操作権限を第1の遠隔操作端末装置41を操作する第1遠隔操作者45に一時的に付与する例について説明したが、本発明は上記の例に限定されず、テレプレゼンスロボット20のカメラ206の制御を行うカメラ制御部222の一時的な操作権限、或いはセンサ207の制御やセンサで検出される情報の取得制御を行う環境情報取得部223の一時的な操作権限、といったテレプレゼンスロボット20の周囲の環境情報を取得する機能に対する一時的な操作権限を、通常操作権限を有していない遠隔操作者に対して一時的に付与するようにしてもよい。
10 ロボット制御システム
20 テレプレゼンスロボット
30 アクセスポイント
40 遠隔操作端末装置
41 第1の遠隔操作端末装置
42 第2の遠隔操作端末装置
45 第1遠隔操作者
46 第2遠隔操作者
50 ネットワーク
201 制御用マイクロプロセッサ
202 メモリ
203 記憶装置
204 通信インタフェース
205 移動装置
206 カメラ
207 センサ
208 制御バス
221 移動制御部
222 カメラ制御部
223 環境情報取得部
224 状態取得部
225 ロボット基本設定変更部
226 ログイン許可部
227 一時的操作権限検討部
228 一時的操作権限許可部
229 操作権限一覧データベース
401 CPU
402 メモリ
403 記憶装置
404 ユーザインタフェース
405 通信インタフェース
406 制御バス
421 ログイン部
422 遠隔操作部
423 一時的操作権限要求部
424 操作権限変更部
425 登録情報確認部

Claims (10)

  1. 複数の機能を有する遠隔操作型ロボットと、
    当該遠隔操作型ロボットを遠隔操作する複数の利用者に対して、特定機能の遠隔操作を、当該特定機能の操作権限を有する利用者に対してのみ許可する許可手段と、
    前記遠隔操作型ロボットを遠隔操作する利用者のうち、前記特定機能に対する操作権限を有していない利用者から当該特定機能を遠隔操作する許可依頼を受け付ける受付手段と、
    許可依頼を受け付けた場合に、予め定められた条件を満たしていれば、当該許可依頼を行った利用者に対して前記特定機能に対する操作権限を付与する権限付与手段と、
    を備えるロボット制御システム。
  2. 前記許可手段は、前記遠隔操作型ロボットの複数の機能の遠隔操作を、それぞれ異なる利用者に対して同時に許可することが可能な請求項1記載のロボット制御システム。
  3. 前記遠隔操作型ロボットの複数の機能のそれぞれを、複数の利用者が同時に遠隔操作することが可能な請求項1記載のロボット制御システム。
  4. 前記権限付与手段は、前記許可依頼を行った利用者による前記特定機能に対する操作権限を予め定められた期間のみ付与する請求項1から3いずれかに記載のロボット制御システム。
  5. 前記権限付与手段は、前記許可依頼を行った利用者による前記特定機能に対する操作権限を予め定められた期間経過後に無効にする請求項1から3いずれかに記載のロボット制御システム。
  6. 前記許可手段は、前記遠隔操作型ロボットが予め定められた領域内に存在する場合に、前記許可依頼を行った利用者が前記特定機能を遠隔操作することを許可する請求項1から5いずれかに記載のロボット制御システム。
  7. 前記許可手段は、前記遠隔操作型ロボットが予め定められた領域内に存在する場合に、前記許可依頼を行った利用者が前記特定機能を遠隔操作することを禁止する請求項1から5いずれかに記載のロボット制御システム。
  8. 前記特定機能が遠隔操作型ロボットの移動制御を行う移動制御機能である請求項1から7のいずれかに記載のロボット制御システム。
  9. 前記複数の利用者のうち、第1の利用者が前記移動制御機能を遠隔操作しているときに、第2の利用者が前記移動制御機能以外の機能を遠隔操作する請求項8記載のロボット制御システム。
  10. 前記特定機能が遠隔操作型ロボットの周囲の環境情報を取得する機能である請求項1から7のいずれかに記載のロボット制御システム。
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