JP2020176997A - 案内装置および案内方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より安全で確実な目的地までの案内を可能にする案内装置および案内方法を提供する。【解決手段】案内装置１は、車輪２によって任意の方向に移動可能な車体４と、車体４に取り付けられ、歩行者が車体４を移動するために把持する把持部（ハンドル）６と、歩行者が移動可能な領域の地図情報が格納された地図情報格納部と、車体４の現在位置を推定する自己位置推定部と、地図情報格納部に格納された地図情報に基づいて、自己位置推定部により推定された現在位置から所定の目的地までの移動経路を生成する経路生成部と、経路生成部により生成された移動経路に基づいて、移動経路を移動する際の車体４の目標軌道を生成する軌道生成部と、軌道生成部により生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影する投影部（プロジェクタ）７と、を備える。【選択図】 図５

Description

本発明は、歩行者を案内する案内装置および案内方法に関する。

従来、被案内者を目的地まで案内する案内用のロボットが知られている。このような案内用のロボットは、例えば被案内者の進行方向を指示するモニタを備え、被案内者は、モニタ上で指示された方向に従って進むことで、目的地に到達することができる。しかしながら、ロボットの周囲にいる人物は、ロボットがどちらの方向へ移動するのか分からないため、不安感がある。
周囲の人物に配慮して被案内者を自動搬送する電動車両として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、電動車両の移動方向を床面に投写表示する技術である。

特開２０１１−１５６０５７号公報

上記特許文献１に記載の技術では、電動車両の移動方向を示す矢印を投写床面に表示するようにしている。そのため、周囲の人物は、電動車両がどの方向に移動するかを把握することができる。しかしながら、電動車両が実際にどのような軌道を描いて走行しようとするかは分からない。そのため、周囲の人物が電動車両に接触するおそれがあり、周囲の人物の不安感を完全に払拭することはできない。
そこで、本発明は、周囲の人物に配慮した、より安全で確実な目的地までの案内を可能にする案内装置および案内方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一つの態様の案内装置は、車輪によって任意の方向に移動可能な車体と、前記車体に取り付けられ、歩行者が前記車体を移動するために把持する把持部と、前記歩行者が移動可能な領域の地図情報が格納された地図情報格納部と、前記車体の現在位置を推定する自己位置推定部と、前記地図情報格納部に格納された地図情報に基づいて、前記自己位置推定部により推定された現在位置から所定の目的地までの移動経路を生成する経路生成部と、前記経路生成部により生成された移動経路に基づいて、前記移動経路を移動する際の前記車体の目標軌道を生成する軌道生成部と、前記軌道生成部により生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影する投影部と、を備える。
このように、現在位置から目的地までの移動経路に基づいて生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影する。そのため、歩行者（ユーザ）は、投影された情報をもとに確実に目的地まで移動することができる。また、案内装置の周囲の人に対して、案内装置が実際にどのような軌道を描いて移動しようとしているかを適切に提示することができるので、周囲の人に与える不安感を低減することができる。

また、上記の案内装置において、前記投影部は、前記目標軌道に沿った進行方向を示す矢印を、前記進行方向を示す情報として前記車体の前方の床面に投影してもよい。これにより、歩行者（ユーザ）は、進行すべき方向および進行すべき軌道を容易に把握することができ、適切に目的地へ向けて移動することができる。
さらに、上記の案内装置は、前記車体の速度情報を取得する速度情報取得部をさらに備え、前記軌道生成部は、前記経路生成部により生成された移動経路と、前記速度情報取得部により取得された前記車体の速度情報とに基づいて、前記目標軌道を生成してもよい。これにより、例えば旋回移動が必要な場合、車体の移動速度を考慮した旋回半径を有する目標軌道を生成することができ、自然な旋回移動が可能となる。

また、上記の案内装置は、前記自己位置推定部により推定された現在位置と、前記軌道生成部により生成された目標軌道とに基づいて、前記車体が前記目標軌道から逸脱しているか否かを判定する逸脱判定部と、前記逸脱判定部により前記車体が前記目標軌道から逸脱していると判定された場合、当該逸脱を報知する逸脱報知部と、をさらに備えてもよい。これにより、歩行者（ユーザ）による軌道修正を適切に促すことができる。
さらに、上記の案内装置において、前記逸脱報知部は、前記目標軌道からの前記車体の逸脱量が第１の閾値以上である場合、前記車体のブレーキを作動してもよい。これにより、歩行者（ユーザ）が目標軌道から逸脱しすぎることを適切に防止することができる。

また、上記の案内装置において、前記逸脱報知部は、前記目標軌道からの前記車体の逸脱量が前記第１の閾値未満の第２の閾値以上である場合、前記逸脱を知らせる音声を出力してもよい。
これにより、歩行者（ユーザ）が逸脱を開始した場合、まずは音声により注意喚起を行い、注意喚起によって逸脱が回避されない場合にブレーキをかけるようにすることができる。このように、段階的に逸脱を報知するため、不必要に案内装置が停止されることを抑制し、歩行者（ユーザ）が感じる煩わしさを低減することができる。

さらにまた、上記の案内装置において、前記投影部は、前記車体の移動に関する注意喚起情報を前記床面に投影してもよい。
ここで、注意喚起情報は、歩行者（ユーザ）に対して注意喚起するような情報と、周囲の人に対して注意喚起するような情報との少なくとも一方を含む。例えば、注意喚起情報は、案内装置が低速走行することを示す情報、案内装置が停止することを示す情報、進行方向前方に階段があることを示す情報などを含むことができる。このように、注意喚起を行うことで、周囲の人が避けやすくなり、より安全で確実な目的地までの移動を可能とする。

また、本発明の一つの態様の案内方法は、歩行者によって移動可能な車体の現在位置を推定するステップと、前記歩行者が移動可能な領域の地図情報に基づいて、推定された前記現在位置から所定の目的地までの移動経路を生成するステップと、生成された前記移動経路に基づいて、前記移動経路を前記車体が移動する際の目標軌道を生成するステップと、生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影するステップと、を含む。
このように、現在位置から目的地までの移動経路に基づいて生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影する。そのため、歩行者（ユーザ）は、投影された情報をもとに確実に目的地まで移動することができる。また、案内装置の周囲の人に対して、案内装置が実際にどのような軌道を描いて移動しようとしているかを適切に提示することができるので、周囲の人に与える不安感を低減することができる。

本発明の一つの態様によれば、周囲の人物に配慮した、より安全で確実な目的地までの案内を可能にすることができる。

図１は、案内装置の概略構成を示す側面図である。 図２は、案内装置の概略構成を示す背面図である。 図３は、案内装置の概略構成を示す上面図である。 図４は、案内処理装置の機能ブロック図である。 図５は、右折時の軌道の投影例を示す図である。 図６は、直進時の軌道の投影例を示す図である。 図７は、案内処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

図１は、本実施形態における案内用のロボット（案内装置）１の概略構成を示す側面図、図２は、ロボット１の概略構成を示す背面図である。
本実施形態におけるロボット１は、例えば老人ホームや病院など、高齢者等が迷いやすい施設内において、ユーザ（被案内者）が手で押すなどして移動させて使用される案内装置である。本実施形態では、ユーザ（被案内者）は、自律移動が可能な歩行者である。
ロボット１は、図１に示すように、車輪２と、補助輪３と、車体４と、を備える。車輪２および補助輪３は、車体４に回転自在に支持されており、ロボット１（車体４）は、車輪２によって任意の方向に移動可能である。車体４には、支持腕５を介してハンドル６が取り付けられており、ユーザは、ハンドル６を把持してロボット１を移動させることができる。

また、ロボット１は、支持腕５の前面側に、投影部としてプロジェクタ７を備える。プロジェクタ７は、車体４の前方の床面へ画像を投影する。
さらに、ロボット１は、ハンドル６の近傍に、操作入力部８を備える。操作入力部８は、ユーザが目的地を入力するための入力インタフェース（入力Ｉ／Ｆ）であり、例えばタッチパネルにより構成することができる。この操作入力部８には、ユーザの現在位置を示す地図や、現在位置から目的地までの移動経路を示す地図などを表示させることもできる。

また、ロボット１は、車体４の前面側に取り付けられたレーザレンジセンサ９を備える。レーザレンジセンサ９は、レーザを照射し、物体に反射して戻ってくるまでの時間から距離を測定するセンサである。レーザレンジセンサ９は、ロボット１の前方に扇状のレーザを照射し、壁までの距離を測定することで壁の形状を示す情報を取得することができる。本実施形態では、レーザレンジセンサ９により取得される情報を、ロボット１の現在位置（自己位置）を推定する処理に用いる。なお、レーザレンジセンサ９の数は１つに限定されない。例えば、ロボット１の側方や後方にレーザを照射するレーザレンジセンサを備えていてもよい。
さらに、ロボット１は、車輪２の回転を停止または低下させるためのブレーキや、音声を出力するためのスピーカを備えていてもよい。

本実施形態では、ロボット１は、現在位置からユーザが入力した目的地までの移動経路に基づいて、当該移動経路を移動する際にロボット１（車体４）が実際に移動する目標軌道を生成し、生成された目標軌道を示す情報を、プロジェクタ７により床面に投影することでユーザを目的地まで案内する。例えば、ロボット１が右折する場合、プロジェクタ７は、例えば図３に示すように、投影可能領域７ａ内に右に曲がる矢印７ｂを投影する。このように、ロボット１は、進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影する。
ロボット１は、図２に示すように、ユーザを目的地まで案内する案内処理を行う案内処理装置１０をさらに備える。案内処理装置１０は、バッテリ１１によって駆動される。この案内処理装置１０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成することができる。

図４は、案内処理装置１０の機能ブロック図である。
この図４に示すように、案内処理装置１０は、目的地決定部１０１と、自己位置推定部１０２と、経路生成部１０３と、マップ格納部（地図情報格納部）１０４と、軌道生成部１０５と、投影制御部１０６と、走行制御部１０７と、音声出力部１０８と、を備える。
目的地決定部１０１は、目的地を決定する。具体的には、目的地決定部１０１は、操作入力部８を介してユーザが入力した情報（入力情報）を取得し、取得した入力情報をもとに目的地を決定する。例えばユーザは、操作入力部８に表示された地図（フロアマップ）上で目的地をタッチすることで、目的地に関する情報を入力することができる。

自己位置推定部１０２は、レーザレンジセンサ９から出力されるセンサ情報を取得し、取得したセンサ情報に基づいて自己位置を推定する。
経路生成部１０３は、目的地決定部１０１により決定された目的地情報と、自己位置推定部１０２により推定された自己位置情報とに基づいて、現在位置から目的地までの移動経路を生成する。このとき、経路生成部１０３は、マップ格納部１０４に格納された地図情報（フロアマップ情報）を参照し、ロボット１の移動経路を生成する。ここで、マップ格納部１０４が格納する地図情報は、ユーザが移動可能な領域を示すフロア形状図とすることができる。

軌道生成部１０５は、経路生成部１０３により生成された移動経路に基づいて、ロボット１の目標軌道を生成する。ここで、移動経路とは、例えば図５において、符号３１を付した経路のことであり、通路３０の中央に設定されたノードＮ０〜Ｎ３を直線的に結ぶ経路のことである。目標軌道とは、ロボット１が移動経路に従って移動する際に、実際にロボット１が動く軌道であり、ロボット１の旋回半径などを考慮して生成される軌道のことである。
図５に示すように、施設内の通路３０に対して移動経路３１が生成されている場合、ロボット１は、移動経路３１に基づいて目標軌道３２を生成する。具体的には、ロボット１が直進する区間においては、目標軌道３２は移動経路３１に一致する直進軌道となり、第一の直進軌道から第二の直進軌道へ移行する区間においては、目標軌道３２は移動経路３１に一致しない旋回軌道となる。旋回軌道の旋回半径ｒは、ロボット１の右左折路に差し掛かる手前の移動速度（前進速度）をもとに算出することができる。
ここで、ロボット１の移動速度は、車輪２の回転速度をもとに算出することができる。この場合、速度情報取得部として、例えば車輪２の回転角を検出するエンコーダを設け、ロボット１の速度情報として、エンコーダからの信号をもとに車輪２の回転速度を検出する。なお、ロボット１の移動速度は、ユーザ（例えば、高齢者）の平均的な歩行速度に設定してもよい。

投影制御部１０６は、軌道生成部１０５により生成された目標軌道を示す情報をプロジェクタ７に投影させる投影制御を行う。
図５に示すように、施設内の通路３０に対して目標軌道３２が生成されており、ロボット１が右折位置の手前に位置している場合、ロボット１は、進行方向及び目標軌道を示す情報として目標軌道３２に沿った右折を示す矢印７ｂを床面に投影する。また、図６に示すように、施設内の通路３０に対して目標軌道３２が生成されており、ロボット１が右折位置から離れた直進路上に位置している場合、ロボット１は、進行方向及び目標軌道を示す情報として目標軌道３２に沿った直進を示す矢印７ｂを床面に投影する。
つまり、投影制御部１０６は、目標軌道３２に沿った進行方向を示す矢印を、進行方向を示す情報としてロボット１の前方の床面に投影する。
なお、投影する情報は矢印に限定されるものではなく、進行方向に延びる目標軌道３２に沿った線を投影させてもよい。

走行制御部１０７は、自己位置推定部１０２により推定された自己位置情報と、軌道生成部１０５により生成された目標軌道とに基づいて、ロボット１が目標軌道から逸脱しているか否かを判定する。走行制御部１０７は、目標軌道から車体４の逸脱量が第１の閾値以上である場合、ロボット１が目標軌道から逸脱していると判定する。そして、走行制御部１０７は、ロボット１が目標軌道から逸脱していると判定した場合、目標軌道から逸脱していることをユーザに報知するためにブレーキ２１を作動し、車輪２を停止させる。

音声出力部１０８は、自己位置推定部１０２により推定された自己位置情報と、軌道生成部１０５により生成された目標軌道とに基づいて、ロボット１が目標軌道から逸脱しているか否かを判定する。音声出力部１０８は、目標軌道から車体４の逸脱量が第２の閾値以上である場合、ロボット１が目標軌道から逸脱していると判定する。ここで、第２の閾値は、第１の閾値未満の値とすることができる。そして、音声出力部１０８は、ロボット１が目標軌道から逸脱していると判定した場合、目標軌道から逸脱していることをユーザに報知するための音声をスピーカ２２から出力させる。
なお、走行制御部１０７および音声出力部１０８が逸脱判定部に対応し、ブレーキ２１およびスピーカ２２が逸脱報知部に対応している。

次に、図７に基づき、案内処理装置１０において実行される案内処理手順について説明する。この図７に示す処理は、ユーザがロボット１の始動スイッチ（不図示）をオン状態としたタイミングで開始される。ただし、図７の処理の開始タイミングは、上記に限定されない。例えば、図７の処理は、ユーザが操作入力部８を操作して案内処理を開始する指示を入力したタイミングで開始されるようにしてもよい。
まずステップＳ１において、目的地決定部１０１は、ユーザにより目的地が入力され、目的地が決定したか否かを判定する。そして、目的地決定部１０１は、目的地が決定していないと判定した場合には、目的地が決定するまでステップＳ１の判定を繰り返し、目的地が決定したと判定するとステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、経路生成部１０３は、目的地決定部１０１からの目的地情報と、自己位置推定部１０２からの自己位置情報と、マップ格納部１０４に格納されたフロアマップ情報とに基づいて、現在位置から目的地までの移動経路を生成し、ステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、案内処理装置１０は、自己位置情報と移動経路情報とに基づいて、ロボット１０が目的地に到達したか否かを判定する。そして、ロボット１が目的地に到達したと判定した場合には、ステップＳ４に移行して、案内終了処理を実行してから案内処理を終了する。ここで、案内終了処理は、案内を終了することを音声で知らせる処理を含む。一方、ロボット１が目的地に到達していないと判定した場合は、ステップＳ５に移行する。

ステップＳ５では、軌道生成部１０５は、経路生成部１０３からの移動経路情報に基づいて、ロボット１の目標軌道を生成する。
次にステップＳ６では、投影制御部１０６は、床面に投影する投影情報を生成し、プロジェクタ７に投影させる。ここで、投影制御部１０６は、自己位置情報と移動経路情報とに基づいて、投影情報を生成する。具体的には、投影制御部１０６は、自己位置情報と移動経路情報とに基づいて、ロボット１が、図５に示すように右折位置の手前に位置すると判断した場合には、図５に示すような右折を示す矢印７ｂを投影情報として生成する。一方、投影制御部１０６は、自己位置情報と移動経路情報とに基づいて、ロボット１が、図６に示すように右折位置から離れた直進路上に位置すると判断した場合には、図６に示すような直進を示す矢印７ｂを投影情報として生成する。

ステップＳ７では、案内処理装置１０は、ロボット１が目標軌道から逸脱しているか否かを判定する。例えば、案内処理装置１０は、ロボット１の現在位置から目標軌道までの距離を逸脱量として算出し、当該逸脱量が所定距離（第２の閾値）以上である場合に、目標軌道から逸脱したと判定する。そして、案内処理装置１０は、ロボット１が目標軌道から逸脱していないと判定した場合にはステップＳ３に戻り、ロボット１が目標軌道から逸脱していると判定した場合にはステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、案内処理装置１０は、ユーザに目標軌道から逸脱していることを報知する。具体的には、音声出力部１０８が、スピーカ２２から逸脱を知らせる音声を出力させることでユーザへの注意喚起を行う。このとき、音声出力部１０８は、ユーザを目標軌道に戻すために、進行方向を知らせる音声を出力させてもよい。また、例えば車輪２を回転駆動する電動モータを設け、当該電動モータを駆動制御して、ロボット１の移動操作を重くすることで注意喚起するようにしてもよい。

ステップＳ９では、案内処理装置１０は、ロボット１が目標軌道から大きく逸脱しているか否かを判定する。例えば、案内処理装置１０は、ステップＳ７と同様にロボット１の現在位置から目標軌道までの距離を逸脱量として算出し、当該逸脱量が所定距離（第１の閾値）以上である場合に、目標軌道から大きく逸脱したと判定する。そして、案内処理装置１０は、ロボット１が目標軌道から大きく逸脱していないと判定した場合にはステップＳ７に戻り、ロボット１が目標軌道から大きく逸脱していると判定した場合にはステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では、案内処理装置１０は、ユーザに目標軌道から大きく逸脱していることを報知する。具体的には、走行制御部１０７が、ブレーキ２１を作動してロボット１を停止させる。このとき、音声出力部１０８は、ロボット１を停止させることを知らせる音声を出力させてもよい。
ステップＳ１１では、案内処理装置１０は、ロボット１の現在位置をもとに、ステップＳ２において生成された移動経路を修正する。具体的には、案内処理装置１０は、逸脱した現在位置からステップＳ２において生成された移動経路へ戻るように、移動経路を生成し直し、ステップＳ３に戻る。

以下、本実施形態の動作および効果について説明する。
ユーザがロボット１の始動スイッチ（不図示）をオン状態とすると、車体４に内蔵されたバッテリ１１の電力が案内処理装置１０に供給される。すると、案内処理装置１０は、フロアマップ情報を参照し、レーザレンジセンサ９からのセンサ情報を用いて現在位置を推定する。また、案内処理装置１０は、例えば、操作入力部８に目的地を設定するための設定画面を表示し、ユーザに目的地を設定させる。なお、目的地は、音声により入力可能であってもよい。また、目的地は予め設定されていてもよい。さらに、ロボット１が案内する被案内者と、目的地を設定する設定者とは、同一人物であってもよいし、異なる人物であっていてもよい。

目的地が決定すると、案内処理装置１０は、被案内者を目的地まで案内する案内処理を開始する。まず、案内処理装置１０は、現在位置から目的地までの移動経路を生成し、生成した移動経路をもとに目標軌道を生成する。そして、案内処理装置１０は、進行方向及び目標軌道を示す情報として、目標軌道に沿った矢印を、ロボット１の前方の床面に投影する。このようにして、ロボット１による案内が開始される。
このとき、案内を開始することを音声で知らせてもよい。また、移動経路が生成された際に、移動経路を重畳させたフロアマップを操作入力部８のモニタに表示し、ユーザに確認させるようにしてもよい。さらに、このとき、移動経路だけでなく、目的地までの所要時間を表示させてもよい。なお、表示させたフロアマップは、一定時間経過後に自動的に非表示とし、ユーザが手元のモニタを見ながら歩かないようにする。
ユーザは、ロボット１のハンドル６を把持し、ロボット１を押しながら前方の床面に投影された矢印に沿って移動する。このように、ユーザは、前方の床面に投影された矢印を見ながら目的地まで移動する。そして、ロボット１は、目的地に到達すると、目的地に到達したことを音声で知らせて案内を終了する。

このように、ロボット１は、床面にロボット１が実際に移動する軌道を投影するため、ロボット１の周囲にいる人は、今後、ロボット１がどちらの方向に行こうとしているかを容易に把握することができ、安心感を持つことができる。また、ロボット１の周囲にいる人は、ロボット１と接触しないように避けやすくなる。
また、ロボット１は、前方の床面に目標軌道に沿った矢印を投影するため、ユーザは、進行すべき方向および進行すべき軌道を容易に把握することができ、適切に目的地へ向けて移動することができる。さらに、ユーザは、前方の床面に投影された矢印を見ながら歩くことができるので、例えばロボット１に搭載されたモニタに表示された情報を確認しながら歩く場合と比較して、安全かつ確実に目的地に到達することができる。
さらに、ロボット１は、ロボット１（車体４）の速度情報に基づいて目標軌道を生成することができる。これにより、例えば旋回移動が必要な場合、車体４の移動速度を考慮した旋回半径を有する目標軌道を生成することができ、自然な旋回移動が可能となる。

なお、ユーザが、目的地に到達するまでの間に操作入力部８のモニタをタッチした場合、ロボット１は、当該モニタに現在位置を示す地図などを表示させて、ユーザがどのくらい目的地に近づいたかを提示するようにしてもよい。
また、ロボット１は、目標軌道を示す情報の他に、車体４の移動に関する注意喚起情報を床面に投影するようにしてもよい。ここで、注意喚起情報は、ユーザに対して注意喚起するような情報と、周囲の人に対して注意喚起するような情報との少なくとも一方を含む。例えば、注意喚起情報は、ロボット１が低速走行することを示す情報、ロボット１が停止することを示す情報、ロボット１の進行方向前方に階段等があることを示す情報などを含むことができる。このように、注意喚起を行うことで、周囲の人がロボット１を避けやすくなったり、ユーザが注意して移動したりすることができ、より安全で確実な目的地までの移動が可能となる。

さらに、ロボット１は、目的地に到達するまでの間、ロボット１の現在位置と目標軌道とに基づいて、ロボット１が目標軌道から逸脱しているか否かを判定し、逸脱していると判定した場合、ブレーキや音声によって、当該逸脱をユーザに報知することができる。
具体的には、ロボット１が目標軌道から逸脱を始め、目標軌道からの逸脱量が予め定められた閾値（第２の閾値）以上となった場合、逸脱を知らせる音声を出力する。なお、このとき、逸脱を知らせる内容を床面に投影させてもよい。その後、上記の注意喚起を無視してユーザが誤った方向へ移動し続け、目標軌道からの逸脱量が上記閾値よりも大きい閾値（第１の閾値）以上となった場合、ブレーキを作動してロボット１を停止させる。

このように、ユーザが目標軌道から離れる方向に移動している場合、目標軌道から逸脱していることを報知するので、ユーザによる軌道修正を適切に促すことができる。また、逸脱を報知する場合、逸脱量が小さい間は音声や表示などによる警告にとどめ、逸脱量が所定の閾値（第１の閾値）以上となった場合にはブレーキをかけて停止させる。つまり、まずは音声により注意喚起を行い、注意喚起によって逸脱が回避されない場合にブレーキをかけるようにする。このように、段階的に逸脱を報知することで、不必要に案内装置が停止されることを抑制し、ユーザが感じる煩わしさを低減することができる。また、目標軌道から大きく逸脱している場合にはブレーキをかけて停止させるので、ロボット１が目標軌道から逸脱しすぎることを確実に防止することができる。

ロボット１が停止した後は、停止された現在位置から正しい移動経路に戻るための移動経路が生成され、生成された移動経路をもとに進行方向及び目標軌道が投影される。したがって、ユーザは、正しい移動経路に適切に戻ることができる。また、すでに生成されている移動経路を活かし、その移動経路に戻るように移動経路を修正するので、停止したときのロボット１の向きによって異なる移動経路が新たに生成されてしまうことを防止することができる。
なお、ロボット１が停止された場合、ユーザが例えばリスタートボタン等を押下したことをもって移動経路を修正し、案内を再開するようにしてもよい。また、ユーザが、ロボット１に最初に設定した目的地とは異なる地点に向かうために目標軌道から逸脱した場合も考えられるため、ロボット１が停止された場合、目的地を変更するか、目的地を変更せずに案内を再開するかを選択できるようにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態におけるロボット１は、現在位置から目的地までの移動経路に基づいて、当該移動経路を移動する際の目標軌道を生成し、生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影する。したがって、老人ホームや病院といった、特に高齢者が迷いやすい施設内において、適切にユーザを目的地まで案内することができる。
近年、老人ホームなどでは、高級感のある居住スペースを提供するために、施設内のレイアウトが複雑化しており、居住者や訪問者が道に迷いやすいといった問題がある。そのため、このような施設には、居住者や訪問者を目的地（目的の部屋など）まで案内する案内業務を行うスタッフが必要である。また、老人ホームのように頻繁に居住者が入れ替わる施設では、居住者の入れ替えに伴って訪問者も入れ替わるため、案内業務を行うスタッフの負荷が軽減されることはないというのが実情である。
本実施形態では、ロボット１が、自律移動が可能な歩行者を目的地まで案内することができるので、上記のような案内業務の負荷を大幅に軽減することができる。

また、本実施形態におけるロボット１は、ユーザが手で押すことで移動する案内装置である。つまり、本実施形態におけるロボット１は、自動で被案内者を誘導する自律走行型のロボットではない。そのため、本実施形態におけるロボット１は、回転自在な車輪２、ユーザが把持可能な把持部（ハンドル６）、自己位置推定用のセンサ（レーザレンジセンサ９）、進行方向及び目標軌道を投影するための投影部（プロジェクタ７）およびバッテリ１１といった、簡易な構成で実現することができる。
自律走行型のロボットの場合、車輪を回転駆動するための電動モータや、当該電動モータを制御するためのモータ制御装置が必要となる。また、自律走行型のロボットの場合、あらゆる方向に存在する障害物を検知し、検知された障害物を回避するための走行制御が必要となる。また、自己位置を高精度に推定するために、例えば施設内に設置したビーコン等が発する信号を用いたり、ＧＰＳ信号を用いたりする場合もある。このように、自律走行型のロボットの場合、安全に走行するためにロボット本体に様々なセンサを取り付けたり、施設側に様々な設備を用意したり必要があり、コストが嵩む。

これに対して、本実施形態では、上述したように簡易な構成で実現することができるので、コストを低減することが可能である。また、装置を軽量化することができるので、移動の負荷が少なく、人や物に誤って接触させてしまった場合であっても衝撃が少ない。
このように、本実施形態では、低コストで、周囲の人物に配慮した、より安全で確実な目的地までの案内を可能とすることができる。

（変形例）
上記実施形態においては、現在位置から目的地までの移動経路と、ロボット１の移動速度（速度情報）とに基づいて目標軌道を生成する場合について説明した。しかしながら、目標軌道は、移動経路から一意に生成されてもよい。この場合、図７のステップＳ５のように、目標軌道を投影する前に、その都度、目標軌道を生成する必要はなく、移動経路が生成された後に一度だけ目標軌道を生成すればよい。

さらに、上記実施形態においては、レーザレンジセンサ９の信号を用いて自己位置推定を行う場合について説明したが、レーザレンジセンサ９に替えて、カメラを用いてもよい。また、左右の車輪２の回転速度情報を用いてもよい。
また、レーザレンジセンサ９は、障害物センサとして使用してもよい。この場合、レーザレンジセンサ９によって障害物を検知したら、障害物が接近していることをユーザに知らせる音声を出力するようにしてもよい。また、検知された障害物は人物である可能性が高いため、レーザレンジセンサ９によって障害物を検知した場合、ロボット１の周囲にいる人物に対してロボット１が接近していることを知らせる音声を出力するようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、操作入力部８がタッチパネルである場合について説明したが、タッチパネルに限定されない。操作入力部８は、少なくとも目的地の入力が可能な構成であればよく、例えば目的地を入力するためのボタンであってもよい。
また、上記実施形態においては、ロボット１は、右左折といった進路変更を周囲の人に知らせるための方向指示器（ウインカー）を備えていてもよい。また、ロボット１は、進路変更を周囲の人に知らせる音声を出力するようにしてもよい。

さらにまた、上記実施形態においては、支持腕５は、伸縮可能な構成であってもよい。この場合、支持腕５は、プロジェクタ７よりも上方の部分が伸縮可能な構成であることが好ましい。これにより、床面からのプロジェクタ７の高さを変えずに、ユーザの身長に応じてハンドル６の高さを調整することができ、操作性を向上させることができる。
また、上記実施形態においては、車輪２は、２輪に限定されるものではなく、例えば１輪であってもよい。その場合、ロボット１が旋回していることは、レーザレンジセンサ９により検出することができる。また、補助輪３は省略することもできる。その場合、ロボット１を自立させるためのスタンドを備えていてもよい。

１…案内装置（ロボット）、２…車輪、３…補助輪、４…車体、５…支持腕、６…ハンドル（把持部）、７…プロジェクタ（投影部）、７ａ…投影可能領域、７ｂ…矢印（投影情報）、８…操作入力部、９…レーザレンジセンサ、１０…案内処理装置、１１…バッテリ、２１…ブレーキ、２２…スピーカ、３１…移動経路、３２…目標軌道

Claims (8)

1. 車輪によって任意の方向に移動可能な車体と、
   前記車体に取り付けられ、歩行者が前記車体を移動するために把持する把持部と、
   前記歩行者が移動可能な領域の地図情報が格納された地図情報格納部と、
   前記車体の現在位置を推定する自己位置推定部と、
   前記地図情報格納部に格納された地図情報に基づいて、前記自己位置推定部により推定された現在位置から所定の目的地までの移動経路を生成する経路生成部と、
   前記経路生成部により生成された移動経路に基づいて、前記移動経路を移動する際の前記車体の目標軌道を生成する軌道生成部と、
   前記軌道生成部により生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影する投影部と、を備えることを特徴とする案内装置。
2. 前記投影部は、
   前記目標軌道に沿った進行方向を示す矢印を、前記進行方向を示す情報として前記車体の前方の床面に投影することを特徴とする請求項１に記載の案内装置。
3. 前記車体の速度情報を取得する速度情報取得部をさらに備え、
   前記軌道生成部は、
   前記経路生成部により生成された移動経路と、前記速度情報取得部により取得された前記車体の速度情報とに基づいて、前記目標軌道を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の案内装置。
4. 前記自己位置推定部により推定された現在位置と、前記軌道生成部により生成された目標軌道とに基づいて、前記車体が前記目標軌道から逸脱しているか否かを判定する逸脱判定部と、
   前記逸脱判定部により前記車体が前記目標軌道から逸脱していると判定された場合、当該逸脱を報知する逸脱報知部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の案内装置。
5. 前記逸脱報知部は、
   前記目標軌道からの前記車体の逸脱量が第１の閾値以上である場合、前記車体を停止させることを特徴とする請求項４に記載の案内装置。
6. 前記逸脱報知部は、
   前記目標軌道からの前記車体の逸脱量が前記第１の閾値未満の第２の閾値以上である場合、前記逸脱を知らせる音声を出力することを特徴とする請求項５に記載の案内装置。
7. 前記投影部は、前記車体の移動に関する注意喚起情報を前記床面に投影することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の案内装置。
8. 歩行者によって移動可能な車体の現在位置を推定するステップと、
   前記歩行者が移動可能な領域の地図情報に基づいて、推定された前記現在位置から所定の目的地までの移動経路を生成するステップと、
   生成された前記移動経路に基づいて、前記移動経路を移動する際の前記車体の目標軌道を生成するステップと、
   生成された進行方向及び目標軌道を示す情報を床面に投影するステップと、を含むことを特徴とする案内方法。

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