JP2021165875A - 制御プラットフォーム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の移動体の移動経路における混雑度合を適切に推定することができ、商品性を向上させることができる制御プラットフォームなどを提供する。【解決手段】制御プラットフォーム５は、各ロボット２の移動速度及び位置を取得して記憶し（ＳＴＥＰ１，２）、所定低速域にある各ロボット２の位置データを低速位置データとして選択し（ＳＴＥＰ４）、低速位置データを２次元座標上にプロットした場合において、最も離間した２つの低速位置データに対応するエリア円を作成し、エリア円内に外形の少なくとも一部が位置する低速位置データの数に応じて、混雑度ＣＤを算出する（ＳＴＥＰ５〜７）。【選択図】図９

Description

本発明は、複数の移動体の移動状態を制御する場合において、複数の移動体の移動経路における混雑度合を推定する制御プラットフォームなどに関する。

従来、制御プラットフォームとして、特許文献１に記載されたものが知られている。この制御プラットフォームは、ショッピング施設において買い物客のショッピングを支援するためのものであり、移動体としての複数の電動輸送ユニットを備えている。この電動輸送ユニットは、ショッピングカートに装着されることにより、ショッピングカートを自動的に移動させる。

この制御プラットフォームでは、買い物客のスマートフォンによって目的地が入力された場合、複数の移動体のうちの対応する電動輸送ユニットの位置を検出し、電動輸送ユニットが、目的地に移動するように制御される。その際、障害物が電動輸送ユニットの移動経路内に存在する場合には、その障害物がクリアになるまで電動輸送ユニットが停止されるか、又は、障害物を回避するために、電動輸送ユニットが移動するように制御される（段落［００８０］）。

米国特許出願公開第２０１６／０２５９３２９号明細書

上記従来の制御プラットフォームによれば、複数の電動輸送ユニットの目的地への移動を制御する際、移動経路の混雑度合が考慮されていない関係上、目的地に到達するまでに時間を要してしまう。その結果、買い物客の不満が高まるなどの商品性の低下を招いてしまう。この問題は、電動輸送ユニットに限らず、他の移動体においても発生する可能性がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の移動体の移動経路における混雑度合を適切に推定することができ、商品性を向上させることができる制御プラットフォームなどを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、自律移動可能であるとともに障害物が移動方向に存在する際には移動速度が低下する複数の移動体（ロボット２）の各々との間で無線通信網を介して無線通信を実行し、各移動体を制御する制御プラットフォーム５であって、各移動体の所定領域内での移動速度の離散データと、各移動体の外形を摸擬的に図形化して２次元座標上に投影したときの各移動体の基準部位の位置の離散データとをそれぞれ移動速度データ及び位置データとして所定周期で取得するデータ取得部（ＣＩブレインモジュール５１、ＳＴＥＰ１）と、各移動体の移動速度データ及び位置データを記憶する記憶部（データ蓄積モジュール５３、ＳＴＥＰ２）と、記憶部に記憶された各移動体の移動速度データを所定低速域を含む複数の速度域に区分した際の、所定低速域にある各移動体の位置データを低速位置データとして選択する低速位置データ選択部（混雑度マップ作成モジュール５４、ＳＴＥＰ４）と、低速位置データ選択部によって選択された各移動体の低速位置データのうちの所定期間内における低速位置データを２次元座標上にプロットした場合において、最も離間した２つの低速位置データに対応する２つの各移動体の外形の外端を含む閉曲線で定義された閉曲線領域内に外形の少なくとも一部が位置する複数の移動体のいずれかの低速位置データの数に応じて、各移動体の移動経路における混雑度合を表す混雑度合パラメータ（混雑度ＣＤ）を算出する混雑度合パラメータ算出部（混雑度マップ作成モジュール５４、ＳＴＥＰ５〜７）と、を備えることを特徴とする。

この制御プラットフォームによれば、データ取得部によって、各移動体の所定領域内での移動速度の離散データと、各移動体の外形を摸擬的に図形化して２次元座標上に投影したときの各移動体の基準部位の位置の離散データとがそれぞれ移動速度データ及び位置データとして所定周期で取得され、各移動体の移動速度データ及び位置データが記憶部に記憶される。さらに、低速位置データ選択部によって、記憶部に記憶された各移動体の移動速度データを所定低速域を含む複数の速度域に区分した際の、所定低速域にある各移動体の位置データが低速位置データとして選択される。

そして、閉曲線領域内に外形の少なくとも一部が位置する複数の移動体のいずれかの低速位置データの数に応じて、各移動体の移動経路における混雑度合を表す混雑度合パラメータが算出される。この閉曲線領域は、低速位置データ選択部によって選択された各移動体の低速位置データのうちの所定期間内における低速位置データを２次元座標上にプロットした場合において、最も離間した２つの低速位置データに対応する２つの各移動体の外形の外端を含む閉曲線で定義された領域である。また、各移動体は、自律移動可能である関係上、低速度域で移動している場合、混雑状態にあると推定できる。

以上の理由により、外形の少なくとも一部が２次元図形内に位置する複数の移動体のいずれかの低速位置データの数は、所定期間内の２次元図形周辺における各移動体の移動経路の混雑度合を精度よく表すものと推定できる。したがって、そのような値に応じて、混雑度合パラメータを算出することにより、混雑度合パラメータを、各移動体の移動経路における混雑度合を精度よく表す値として算出することができる（なお、本明細書における「障害物」は、不動の物体に限らず、移動可能な機器、人間及び動物なども含む）。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の制御プラットフォーム５において、閉曲線領域は、最も離間した２つの低速位置データを通って２つの低速位置データから外方に延びる直線が２つの低速位置データに対応する各移動体の外形とそれぞれ交差する２点間の長さを最大長さとする２次元図形で定義される領域であることを特徴とする。

この制御プラットフォームによれば、閉曲線領域は、最も離間した２つの低速位置データを通って２つの低速位置データから外方に延びる直線が２つの低速位置データに対応する各移動体の外形とそれぞれ交差する２点間の長さを最大長さとする２次元図形で定義される領域であるので、この閉曲線領域を容易に作成することができる。それにより、混雑度合パラメータの算出を容易に実行することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の制御プラットフォーム５において、移動体の外形は、円として摸擬的に図形化され、基準部位は、円の中心点に設定され、２次元図形は、最大長さを直径とする円として作成されることを特徴とする。

この制御プラットフォームによれば、移動体の外形が円として摸擬的に図形化され、基準部位が円の中心点に設定されるとともに、２次元図形は、最大長さを直径とする円として作成されるので、２次元図形をより容易に作成でき、それにより、最大長さをより容易に算出することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の制御プラットフォーム５において、混雑度合パラメータ算出部は、複数の移動体のうちの、閉曲線領域が互いに重なり合う２つ以上の移動体の所定期間内における低速位置データを１つのデータ集合と見なして、１つのデータ集合における閉曲線領域を作成することを特徴とする。

この制御プラットフォームによれば、複数の移動体のうちの、閉曲線領域が互いに重なり合う２つ以上の移動体の所定期間内における低速位置データを１つのデータ集合と見なして、１つのデータ集合における閉曲線領域が作成されるので、混雑度合パラメータを２つ以上の移動体の混雑度合を適切に表す値として算出することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の制御プラットフォーム５において、閉曲線領域を所定領域の２次元地図データに重ねて表示した表示データを作成する表示データ作成部（混雑度マップ作成モジュール５４、ＳＴＥＰ８）と、表示データを含む表示データ信号を外部機器（ユーザ端末８）に送信する送信部（通信モジュール５０、ＳＴＥＰ２３）と、をさらに備えることを特徴とする。

この制御プラットフォームによれば、表示データ作成部によって、閉曲線領域を所定領域の２次元地図データに重ねて表示した表示データが作成され、送信部によって、表示データを含む表示データ信号が外部機器に送信される。したがって、外部機器が表示装置を備えている場合には、制御プラットフォームの利用者は、表示データ信号に含まれる表示データをその表示装置で視認することができる。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の制御プラットフォーム５において、複数の移動体は、互いに協働してサービスを提供する複数の作動体（ロボット２）で構成されていることを特徴とする。

この制御プラットフォームによれば、複数の移動体が、互いに協働してサービスを提供する複数の作動体で構成されているので、複数の作動体の移動経路を混雑を回避しながら決定することができることによって、複数の作動体によるサービスの提供を遅滞なく、円滑に実行することができる。

前述した目的を達成するために、請求項７に係る発明は、自律移動可能であるとともに障害物が移動方向に存在する際には移動速度が低下する複数の移動体（ロボット２）の各々との間で無線通信網を介して無線通信を実行し、各移動体を制御する制御方法であって、各移動体の所定領域内での移動速度の離散データと、各移動体の外形を摸擬的に図形化して２次元座標上に投影したときの各移動体の基準部位の位置の離散データとをそれぞれ移動速度データ及び位置データとして所定周期で取得するデータ取得ステップ（ＳＴＥＰ１）と、各移動体の移動速度データ及び位置データを記憶する記憶ステップ（ＳＴＥＰ２）と、記憶ステップで記憶された各移動体の移動速度データを所定低速域を含む複数の速度域に区分した際の、所定低速域にある各移動体の位置データを低速位置データとして選択する低速位置データ選択ステップ（ＳＴＥＰ４）と、低速位置データ選択ステップで選択された各移動体の低速位置データのうちの所定期間内における低速位置データを２次元座標上にプロットした場合において、最も離間した２つの低速位置データに対応する２つの各移動体の外形の外端を含む閉曲線で定義された閉曲線領域内に外形の少なくとも一部が位置する複数の移動体のいずれかの低速位置データの数に応じて、各移動体の移動経路における混雑度合を表す混雑度合パラメータを算出する混雑度合パラメータ算出ステップ（ＳＴＥＰ５〜７）と、を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る制御プラットフォーム及びサービス提供システムの構成を模式的に示す図である。 ロボットの電気的な構成を示すブロック図である。 制御プラットフォームの電気的な構成を示すブロック図である。 サービス提供システムにおけるロボット、制御プラットフォーム及びユーザ端末の機能的な構成を示すブロック図である。 ロボットサービスを提供する所定領域を示す平面図である。 ２基のロボットの移動状態の取得結果の一例を示す図である。 ２基のロボットの移動の推移をプロットした平面図である。 図７上にエリア円を描いた図である。 図７の２基のロボットの移動データを１つの集合と見なしてエリア円を描いた図である。 所定領域全体での混雑度データの算出結果例を示す図である。 混雑度マップを示す図である。 混雑度算出処理を示すフローチャートである。 混雑度送信処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る制御プラットフォームについて説明する。本実施形態の制御プラットフォームは、図１に示すサービス提供システム１に適用されたものであり、このサービス提供システム１は、ロボットによるロボットサービスをその利用者（以下「ユーザ」という）などに提供するものである。

図１に示すように、サービス提供システム１は、多数のロボット２（２つのみ図示）、制御プラットフォーム５、クライアントサーバ７及び複数のユーザ端末８（１つのみ図示）などを備えている。

まず、多数のロボット２の各々について説明する。各ロボット２は、自律移動可能に構成されており、図２に示すように、コントローラ２ａ、通信装置２ｂ、動作装置２ｃ及びセンサ装置２ｄなどを備えている。なお、本実施形態では、ロボット２が移動体及び作動体に相当する。

コントローラ２ａは、通信装置２ｂ及び動作装置２ｃを制御するためのものであり、プロセッサ、ストレージ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などを備えたコンピュータで構成されている。コントローラ２ａは、ＡＩ学習機能を備えており、各ロボット２の動作中、このＡＩ学習機能により、各ロボット２の動作特性が形成される。

通信装置２ｂは、無線通信網である通信網３ａを介して、クラウドコンピューティング（以下「クラウド」という）４内の制御プラットフォーム５に接続されており、それにより、制御プラットフォーム５との間で無線通信可能に構成されている。

この通信装置２ｂには、通信業者と契約済みの１つのＳＩＭカード（図示せず）が内蔵されており、このＳＩＭカードは、１つの識別番号で通信業者と契約されている。それにより、通信装置２ｂは、この識別番号を識別情報として、制御プラットフォーム５との間で無線通信を実行する。

また、動作装置２ｃは、各種動作を実行するための装置であり、具体的には、６自由度アーム、３本指ハンド及びスピーカなどのうちの少なくとも１つの装置と、ロボット２が自律移動するための移動装置などで構成されている。

さらに、センサ装置２ｄは、ロボット２の周辺環境情報と、移動速度及び現在位置などの動作環境情報とを取得するためのものであり、具体的には、カメラ、ジャイロセンサ及びＧＰＳ（いずれも図示せず）など構成されている。

なお、図１には、多数のロボット２として人型ロボットタイプのものが示されているが、本実施形態の多数のロボット２は、人型ロボットよりも単純な構造（図示せず）を有しており、単一の所定動作を実行するタイプのものと、複数の所定動作を実行するタイプのものとで構成されている。

また、本実施形態の場合、多数のロボット２のうちの、複数のロボット２で構成されるロボット群を１つとして、複数のロボット群が設けられている。複数のロボット群の各々は、複数のロボット２が互いに異なる所定動作を実行することによって、所定のサービスを実行するように構成されている。

一方、制御プラットフォーム５は、上記のロボット群の制御などを実行するものであり、具体的には、サーバで構成されている。図３に示すように、制御プラットフォーム５は、プロセッサ５ａ、メモリ５ｂ、ストレージ５ｃ、Ｉ／Ｏインターフェース５ｄ及び通信装置５ｅなどを備えている。このメモリ５ｂは、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ及びＲＯＭなどで構成されており、その内部には、各ロボット２の仕様が記載されたデータベースなどが記憶されている。

また、通信装置５ｅは、前述したように、通信網３ａを介して前述したロボット２に接続されているとともに、通信網３ｂ，３ｃを介してクラウド６内のクライアントサーバ７及びユーザ端末８にそれぞれ接続されている。これらの通信網３ｂ，３ｃはいずれもインターネットで構成されている。

以上の構成により、制御プラットフォーム５は、通信装置５ｅを介して、ロボット２、クライアントサーバ７及びユーザ端末８との間で相互に通信可能に構成されている。このクライアントサーバ７には、制御プラットフォーム５内の各種データが保存される。

さらに、複数のユーザ端末８の各々は、パーソナルコンピュータで構成されており、入力装置８ａ、ディスプレイ８ｂ及び通信装置（図示せず）などを備えている。入力装置８ａは、キーボード及びマウスなどで構成されている。なお、本実施形態では、ユーザ端末８が外部機器に相当する。

このユーザ端末８では、ユーザによる入力装置８ａの操作により、通信装置を介して、制御プラットフォーム５との間でのデータ送受信が実行される。このユーザ端末８の場合、ユーザがロボットサービスの利用を希望するときには、ユーザ端末８の操作により制御プラットフォーム５との間でデータの送受信動作を実行することによって、希望するサービスを実行可能な複数のロボット群の中から、１つのロボット群を選択できるように構成されている。

また、ユーザは、後述する混雑度マップ及び混雑度データの参照を希望する場合には、ユーザ端末８の操作により、混雑度マップ及び混雑度データがディスプレイ８ｂ上に表示されるように構成されている。

次に、図４を参照しながら、本実施形態のサービス提供システム１におけるロボット２、制御プラットフォーム５及びユーザ端末８の機能的な構成について説明する。まず、ユーザ端末８の機能的な構成について説明する。ユーザ端末８は、通信モジュール８０を備えており、この通信モジュール８０は、具体的には、前述した通信装置によって構成されている。

この通信モジュール８０は、制御プラットフォーム５の後述する通信モジュール５０との間で通信を実行する機能を備えている。ユーザ端末８では、サービス構築者又はユーザは、前述した入力装置８ａを操作することにより、２つの通信モジュール８０，５０を介して、制御プラットフォーム５にアクセスすることができる。

次に、制御プラットフォーム５の機能的な構成について説明する。制御プラットフォーム５は、図４に示すように、通信モジュール５０、ＣＩブレインモジュール５１、サービス生成モジュール５２、データ蓄積モジュール５３及び混雑度マップ作成モジュール５４を備えている。

なお、本実施形態では、通信モジュール５０が送信部に相当し、ＣＩブレインモジュール５１がデータ取得部に相当し、データ蓄積モジュール５３が記憶部に相当し、混雑度マップ作成モジュール５４が、低速位置データ選択部、混雑度合パラメータ算出部及び表示データ作成部に相当する。

この通信モジュール５０は、具体的には、前述した通信装置５ｅによって構成されている。この通信モジュール５０は、ロボット群を制御する際、上述したユーザ端末８の通信モジュール８０及びロボット２の後述する通信モジュール２０との間で通信を実行する機能を備えている。

通信モジュール５０では、後述する混雑度送信処理の実行中、混雑度マップ及び混雑度データを含むマップ信号がユーザ端末８の通信モジュール８０に送信される。それにより、ユーザ端末８の利用者は、この混雑度マップ及び混雑度データをディスプレイ８ｂ上で視認することができる。さらに、通信モジュール５０は、後述する情報データ信号を通信モジュール２０から受信した場合、これをＣＩブレインモジュール５１に出力する。

また、３つのモジュール５１〜５４は、具体的には、前述したプロセッサ５ａ、メモリ５ｂ及びストレージ５ｃで構成されており、ＣＩブレインモジュール５１は、以下に述べるような複数の機能を備えている。

まず、ＣＩブレインモジュール５１は、ユーザ端末８との通信により、ユーザが希望するサービスを認識し、サービス生成モジュール５２にアクセスしてデータベースを参照することにより、そのサービスを実行可能なロボット群を検索するとともに、その検索結果をユーザ端末８に送信する機能を備えている。

さらに、ＣＩブレインモジュール５１は、サービスを実行するロボット群がユーザによって選択された場合、サービスを複数のジョブに分解して、それら複数のジョブの各々を、ロボット群における複数のロボット２の各々に割り当てる機能を備えている。

また、ＣＩブレインモジュール５１は、そのように割り当てたジョブを各ロボット２が適切に実行できるように、ジョブを含む指令信号を各ロボット２に送信するスケジュールを決定する機能を備えている。

さらに、ＣＩブレインモジュール５１は、情報データ信号が通信モジュール５０から入力された場合、情報データ信号に含まれる各ロボット２の稼働情報、各サービスの実行情報（時間及び回数など）、及び各ロボット２の動作環境情報（移動速度及び現在位置など）などの情報データをデータ蓄積モジュール５３に出力する。

一方、サービス生成モジュール５２は、サービス提供システム１に設けられている複数のロボット群のデータと、これらの複数のロボット群が実行可能なサービスと複数のロボット群とをリンク付けたリンクデータなどを記憶する機能を備えている。

また、このサービス生成モジュール５２は、ユーザがユーザ端末８を介してサービス生成モジュール５２にアクセスすることにより、上述したリンクデータ及び複数のロボット群のデータなどを編集できる機能を備えている。さらに、サービス生成モジュール５２は、複数のロボット群をモニタリングする機能を備えている。

さらに、データ蓄積モジュール５３は、ＣＩブレインモジュール５１から上述した情報データが入力された場合、この情報データを記憶して蓄積する機能と、混雑度マップ作成モジュール５４で作成された混雑度マップ（図１１参照）及び混雑度データ（図１０参照）を記憶して蓄積する機能と、を備えている。

一方、混雑度マップ作成モジュール５４は、データ蓄積モジュール５３に記憶された各ロボット２の情報データに基づき、各ロボット２の移動経路における混雑度マップを作成する機能を備えている。この混雑度マップの具体的な作成方法については後述する。

次に、ロボット２の機能的な構成について説明する。図４に示すように、ロボット２は、通信モジュール２０、ローカルブレインモジュール２１、ジョブ分解モジュール２２、タスク実行モジュール２３及びセンサモジュール２４を備えている。

この通信モジュール２０は、具体的には、前述した通信装置２ｂによって構成されている。この通信モジュール２０は、後述するように、ロボット２が制御プラットフォーム５によって制御される際、制御プラットフォーム５の前述した通信モジュール５０との間で通信を実行する機能を備えている。

また、３つのモジュール２１〜２３は、具体的には、前述したコントローラ２ａで構成されている。ローカルブレインモジュール２１は、制御プラットフォーム５からジョブデータ信号を受信したときに、このジョブデータ信号におけるジョブをジョブ分解モジュール２２に出力する機能を備えている。

一方、ジョブ分解モジュール２２は、ジョブとタスクの関係を定義したリンクデータを記憶しており、ローカルブレインモジュール２１からのジョブを、複数のタスクに分解して認識したり、単一のタスクに変換して認識したりするとともに、これらの複数／単一のタスクをローカルブレインモジュール２１に出力する機能を備えている。

また、ローカルブレインモジュール２１は、ジョブ分解モジュール２２からの複数／単一のタスクをタスク実行モジュール２３に出力する機能をさらに備えている。

一方、タスク実行モジュール２３は、ローカルブレインモジュール２１からの複数／単一のタスクに応じて、ロボット２の動作装置２ｃを制御する機能を備えている。

さらに、センサモジュール２４は、具体的には、センサ装置２ｄで構成されており、動作装置２ｃによるタスクの実行状態を表すタスク情報と、ロボット２の周辺環境情報と、移動速度及び現在位置などの動作環境情報とを取得して、それらの情報をローカルブレインモジュール２１に出力する機能を備えている。

また、ローカルブレインモジュール２１は、センサモジュール２４からのタスク情報、周辺環境情報及び動作環境情報を含む情報データ信号を、通信モジュール２０を介して、制御プラットフォーム５に送信する機能を備えている。

次に、制御プラットフォーム５の混雑度マップ作成モジュール５４における、前述した混雑度マップの具体的な作成方法及びその原理について説明する。以上のように構成されたサービス提供システム１では、ユーザが希望するロボットサービスを実行可能な１つのロボット群が選択された場合、１つのロボット群における各ロボット２は、ロボットサービスを提供するために、サービスを提供する所定領域内で個別に移動することになる。

以下の説明では、各ロボット２が移動する所定領域を図５に示すような平面視矩形の領域であると想定する。この所定領域の平面図５において、ハッチングで示す矩形の要素４０は、建物を表しており、それ以外の領域は、ロボット２が移動可能な通路を表している。

この所定領域内におけるロボット２の位置を、ロボット２の外形を円形に摸擬化して図５の所定領域に投影したときの円の中心点（基準部位）に設定するとともに、直交座標系のｘ座標値及びｙ座標値で表すものとする。

さらに、ロボット２は、その移動速度Ｖが値０と最大速度Ｖｍａｘの間で変更可能であると想定し、移動速度Ｖの領域すなわち速度域を、低速域、中速域及び高速域の３つの領域に区分する。この場合、Ｖ１，Ｖ２を０＜Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖａｍｘが成立する移動速度Ｖの所定値としたときに、低速域は０≦Ｖ＜Ｖ１の領域として、中速域はＶ１≦Ｖ＜Ｖ２の領域として、高速域はＶ２≦Ｖ≦Ｖｍａｘの領域としてそれぞれ設定される。

そして、ロボット２の移動速度Ｖ、位置及びタイムスタンプを所定周期（本実施形態では１ｓｅｃ）で取得した際、例えば、２基のロボット２Ａ及び２Ｂにおいて図６に示すデータが得られたと想定する。

これらの２基のロボット２Ａ，２Ｂの外形を上述したように円形に摸擬化するとともに、ロボット２Ａ，２Ｂの位置及び速度域の推移を平面図上にプロットすると、図７に示す結果が得られる。図７に示すロボット２Ａ，２Ｂの円形でプロットされたデータにおいて、データの円内の「低」及び「中」の文字は、低速域及び中速域の位置データであることをそれぞれ表している。以下、低速域の位置データを「低速位置データ」といい、低速位置データの外形の円を「データ円」という。

この図７におけるロボット２Ａの低速位置データにおいて、最も離間した２つのデータ円に外接する円を描くと、図８に示すような円４１が得られる。この円４１は、エリアを示すものであるので、以下、「エリア円４１」という。この点は、以下のエリア円４２においても同様である。さらに、この図７におけるロボット２Ｂの低速位置データにおいて、最も離間した２つのデータ円に外接する円を描くと、図８に示すようなエリア円４２が得られる。

そして、ロボット２Ａ，２Ｂの低速位置データにおいて、データ円の少なくとも一部がこのエリア円４１内に存在するデータ数を計数した場合、このデータ数がエリア円４１内のエリアにおける混雑度ＣＤとして算出される。すなわち、図８の例では、エリア円４１内のエリアにおける混雑度ＣＤは、ＣＤ＝４となる。

さらに、ロボット２Ａ，２Ｂの低速位置データにおいて、データ円の少なくとも一部が上記のエリア円４２内に存在するデータ数を計数した場合、このデータ数がエリア円４２内のエリアにおける混雑度ＣＤとして算出される。すなわち、図８の例では、エリア円４２内のエリアにおける混雑度ＣＤは、ＣＤ＝３となる。なお、本実施形態では、混雑度ＣＤが混雑度合パラメータに相当する。

また、図８に示すように、エリア円４１とエリア円４２は両者の一部が互いに重なっているので、このように重なっている２つのエリアを１つのエリアとして見なすとともに、２つのロボット２Ａ，２Ｂの低速位置データを１つのデータの集合として見なす。そして、２つのロボット２Ａ，２Ｂの低速位置データにおいて、最も離間した２つのデータ円に外接する円を描くと、図９に示すエリア円４３が得られる。

図９に示すように、このエリア円４３内には、ロボット２Ａの低速位置データが３個存在し、ロボット２Ｂの低速位置データが２個存在するので、エリア円４３内の混雑度ＣＤは、ＣＤ＝５となる。本実施形態では、以上の算出手法によって、混雑度ＣＤが算出される。

図１０は、以上の算出手法によって、所定領域内での全ての箇所での混雑度ＣＤを算出した場合の混雑度データの一例を示している。この混雑度データでは、混雑が９時３０分３０秒〜３３秒の間において発生したことを表しており、この混雑度データを、図５の平面図上にプロットした場合、図１１に示すような混雑度マップが作成される。

この図１１に示す混雑度マップでは、混雑度ＣＤがエリア円内に表示されていないが、実際の混雑度マップでは、混雑度ＣＤがエリア円内に表示される。したがって、この混雑度マップを参照した場合、ロボット２の混雑がどのエリアで発生しているかと、そのエリアでの混雑度合を容易に目視できることになる。本実施形態の混雑度マップ作成モジュール５４では、以上のように混雑度マップ及び混雑度データが作成される。

次に、図１２を参照しながら、混雑度算出処理について説明する。この混雑度算出処理は、前述した手法によって混雑度データを算出し、混雑度マップを作成するとともに、これら混雑度データ及び混雑度マップを制御プラットフォーム５のメモリ５ｂ内に記憶するものであり、制御プラットフォーム５によって前述した所定周期で実行される。

同図に示すように、まず、稼働中の全ロボット２から受信した情報データ信号に含まれる情報データを読み込む（図１２／ＳＴＥＰ１）。この情報データは、前述したように、ロボット２の移動速度及び現在位置などを含むデータである。

次いで、情報データをメモリ５ｂ内に記憶する（図１２／ＳＴＥＰ２）。

次に、混雑度マップの作成タイミングであるか否かを判定する（図１２／ＳＴＥＰ３）。この場合、前回の混雑度マップを作成した制御タイミングから所定時間が経過しているときには、混雑度マップの作成タイミングであると判定され、それ以外のときには、混雑度マップの作成タイミングでないと判定される。

この判定が否定（図１２／ＳＴＥＰ３…ＮＯ）で、混雑度マップの作成タイミングでないときには、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図１２／ＳＴＥＰ３…ＹＥＳ）で、混雑度マップの作成タイミングであるときには、メモリ５ｂ内の情報データに基づき、各ロボット２の速度域及び位置などを算出する（図１２／ＳＴＥＰ４）。すなわち、前述した図６のようなデータ（タイムスタンプ、位置及び速度域）をロボット２毎に算出する。

次いで、各ロボット２の速度域及び位置の算出結果を、前述した図７のように２次元座標系にプロットする（図１２／ＳＴＥＰ５）。

次に、前述した手法により、エリア円を作成する（図１２／ＳＴＥＰ６）。この場合、前述したように、各ロボット２のエリア円を作成した際に複数のロボット２のエリア円が互いに重なっているとき（例えば、図８に示す状態のとき）には、複数のロボット２の低速位置データを１つのデータの集合と見なして、１つのエリア円が作成される。

以上のように、エリア円を作成した後、混雑度データを算出する（図１２／ＳＴＥＰ７）。この場合、混雑度データとしては、具体的には、前述した図１０に示す各種のデータが算出される。

次いで、混雑度マップを作成する（図１２／ＳＴＥＰ８）。この場合、混雑度マップは、例えば、前述した図１１のように作成されるとともに、図１１の各エリア円の中に混雑度ＣＤを表示するように作成される。

次に、以上のように作成した混雑度マップ及び混雑度データをメモリ５ｂ内に記憶する（図１２／ＳＴＥＰ９）。その後、本処理を終了する。

次に、図１３を参照しながら、混雑度送信処理について説明する。この混雑度送信処理は、制御プラットフォーム５のメモリ５ｂ内の混雑度マップ及び混雑度データを読み出して、ユーザ端末８に送信するものであり、制御プラットフォーム５によって所定の制御周期で実行される。

同図に示すように、まず、マップ要求信号をユーザ端末８から受信したか否かを判定する（図１３／ＳＴＥＰ２１）。このマップ要求信号は、混雑度マップを要求する信号であり、ユーザによってユーザ端末８が操作されたときに、ユーザ端末８から制御プラットフォーム５に対して送信されるものである。

この判定が否定（図１３／ＳＴＥＰ２１…ＮＯ）のときには、そのまま本処理を終了する。一方、この判定が肯定（図１３／ＳＴＥＰ２１…ＹＥＳ）で、マップ要求信号をユーザ端末８から受信したときには、混雑度マップ及び混雑度データを、メモリ５ｂ内から読み出す（図１３／ＳＴＥＰ２２）。

次いで、混雑度マップ及び混雑度データを含むマップ信号をユーザ端末８に送信する（図１３／ＳＴＥＰ２３）。その後、本処理を終了する。

このように制御プラットフォーム５から送信されたマップ信号がユーザ端末８で受信された場合、ユーザ端末８では、マップ信号に含まれる混雑度マップがディスプレイ８ｂ上に表示されることになる。それにより、ユーザは、所定領域におけるロボット２の混雑度をディスプレイ８ｂ上で参照することができる。

以上のように、本実施形態の制御プラットフォーム５によれば、各ロボット２の所定領域内での移動速度及び位置が情報データとして所定周期で取得され、メモリ５ｂ内に記憶される。そして、混雑度マップを作成する際には、まず、各ロボット２の所定期間内における情報データがメモリ５ｂから読み出され、速度域及び位置が２次元座標上にプロットされる。その際、各ロボット２の位置は、各ロボット２の外形を円として摸擬的に図形化して２次元座標上に投影したときの各ロボット２の中心位置に設定される。

次いで、低速位置データのうち、最も離間した２つの低速位置データを通って２つの低速位置データから外方に延びる直線が２つの低速位置データに対応する各ロボット２の外形とそれぞれ交差する２点間の長さを最大長さとするエリア円が作成される。

その際、複数のロボット２のエリア円が重なっている場合には、複数のロボット２の低速位置データを１つのデータ集合と見なして、１つのデータ集合におけるエリア円が作成される。そして、低速位置データのうち、少なくとも一部がエリア円内に位置するデータの数が混雑度ＣＤとして取得される。

この場合、各ロボット２は、自律移動するので、低速度で移動している場合には、移動経路が混雑していると推定できる。さらに、エリア円は、最も離間した２つの低速位置データを通って２つの低速位置データから外方に延びる直線が２つの低速位置データに対応する各ロボット２の外形とそれぞれ交差する２点間の長さを最大長さとするものである。

したがって、少なくとも一部がエリア円内に位置する低速位置データの数は、所定期間内のエリア円周辺における各ロボット２の移動経路の混雑度合を精度よく表すものと推定できる。すなわち、混雑度ＣＤを、各ロボット２の移動経路における混雑度合を精度よく表す値として算出することができる。

また、各ロボット２の外形が円として摸擬的に図形化されるので、最大長さをより容易に算出することができるとともに、エリア円も容易に作成することができる。それにより、混雑度ＣＤを容易に算出することができる。

さらに、各ロボット２のエリア円を作成した際に複数のロボット２のエリア円が互いに重なっているときには、複数のロボット２の低速位置データを１つのデータの集合と見なして、１つのエリア円が作成されるので、混雑度ＣＤを２つ以上のロボット２の混雑度合を適切に表す値として算出することができる。

また、ユーザ端末８を介して、ユーザから混雑度マップ及び混雑度データの参照要求があった場合、混雑度マップ及び混雑度データを含むマップ信号がユーザ端末８に送信され、ユーザ端末８のディスプレイ８ｂに表示されるので、ユーザは、所定領域におけるロボット２の混雑度を容易に視認することができる。

なお、実施形態は、制御プラットフォームとして、サーバを用いた例であるが、本発明の制御プラットフォームは、これに限らず、複数の移動体の各々との間で無線通信網を介して無線通信を実行し、各移動体を制御するものであればよい。例えば、制御プラットフォームとして、パーソナルコンピュータを用いてもよい。

また、実施形態は、２次元座標系として直交座標系を用いた例であるが、これに代えて、２次元座標系として極座標系を用いてもよい。

さらに、実施形態は、移動体として、ロボット２を用いた例であるが、本発明の移動体は、これに限らず、自律移動可能であるとともに障害物が移動方向に存在する際には移動速度が低下するものであればよい。例えば、移動体として、人型ロボット、又は自動運転車両タイプのロボットを用いてもよい。

一方、実施形態は、複数の作動体として、複数のロボット２を用いた例であるが、本発明の複数の作動体は、これらに限らず、互いに協働してサービスを提供するものであればよい。例えば、複数の作動体として、複数の人型ロボット、又は複数の自動運転車両タイプのロボットを用いてもよい。

また、実施形態は、移動体としてのロボット２の外形を円形に摸擬化して２次元座標上に投影した例であるが、これに代えて、移動体の外形を楕円形又は正多角形に摸擬化して２次元座標上に投影するように構成してもよい。

さらに、実施形態は、移動体の基準部位を２次元座標上に投影した円の中心点とした例であるが、これに代えて、移動体の基準部位を円の中心点以外の部位、例えば円の端部に設定してもよい。

一方、実施形態は、閉曲線として、円を用いた例であるが、本発明の閉曲線は、これに限らず、最も離間した２つの低速位置データに対応する２つの各移動体の外形の外端を含むものであればよい。例えば、閉曲線として、楕円形、多角形又は正多角形を用いてもよい。

また、実施形態は、２次元図形として、円を用いた例であるが、本発明の２次元図形は、これに限らず、低速位置データ間の距離を最大長さとするものであればよい。例えば、２次元図形として、楕円形、多角形又は正多角形を用いてもよい。

さらに、実施形態は、混雑度合パラメータとして、混雑度ＣＤを用いた例であるが、本発明の混雑度合パラメータは、これに限らず、各移動体の移動経路における混雑度合を表すものであればよい。例えば、実施形態では、ロボット２Ａ，２Ｂの低速位置データにおいて、データ円の少なくとも一部が外接円４１又は４２内に存在するデータを値１として計数したが、外接円４１又は４２内に存在するデータ円の面積が半分以下のものを値０．５として計数するように構成してもよい。

一方、実施形態は、混雑度ＣＤ及びエリア半径などを混雑度データに記載した例であるが、これに加えて、ロボット２の個体情報（サイズ、形状など）を混雑度データに加えてもよい。このように構成した場合、ロボット２のサイズ又は形状に起因する混雑の発生要因を推定することが可能になる。

例えば、ロボット２の裾が広い形状である場合、それに起因して、他のロボットが脇を通り抜けられないことで、混雑が発生していると推定することができる。また。ロボットの腕が長い場合、他のロボットが横をすり抜けられることが可能であるものの、他のロボットが移動速度を低下させる必要があることで、混雑が発生していると推定することができる。

また、実施形態は、エリア円が重なっている場合には、２つのロボットの低速位置データを１つの集合データと見なした例であるが、低速位置データのクラスタリングの手法はこれに限らず、混雑度ＣＤが適切に算出できるような手法であればよい。例えば、エリア円が重なっている場合でも、図８に示すように、各々のエリア円に対応する混雑度ＣＤを算出し、これらを表示するように構成してもよい。

２ ロボット（移動体、作動体）
５ 制御プラットフォーム
５０ 通信モジュール（送信部）
５１ ＣＩブレインモジュール（データ取得部）
５３ データ蓄積モジュール（記憶部）
５４ 混雑度マップ作成モジュール（低速位置データ選択部、混雑度合パラメータ算出 部、表示データ作成部）
８ ユーザ端末（外部機器）
ＣＤ 混雑度（混雑度合パラメータ）

Claims (7)

1. 自律移動可能であるとともに障害物が移動方向に存在する際には移動速度が低下する複数の移動体の各々との間で無線通信網を介して無線通信を実行し、当該各移動体を制御する制御プラットフォームであって、
   前記各移動体の所定領域内での移動速度の離散データと、前記各移動体の外形を摸擬的に図形化して２次元座標上に投影したときの当該各移動体の基準部位の位置の離散データとをそれぞれ移動速度データ及び位置データとして所定周期で取得するデータ取得部と、
   前記各移動体の前記移動速度データ及び前記位置データを記憶する記憶部と、
   当該記憶部に記憶された前記各移動体の前記移動速度データを所定低速域を含む複数の速度域に区分した際の、当該所定低速域にある前記各移動体の前記位置データを低速位置データとして選択する低速位置データ選択部と、
   当該低速位置データ選択部によって選択された前記各移動体の前記低速位置データのうちの所定期間内における前記低速位置データを前記２次元座標上にプロットした場合において、最も離間した２つの前記低速位置データに対応する２つの各移動体の前記外形の外端を含む閉曲線で定義された閉曲線領域内に前記外形の少なくとも一部が位置する前記複数の移動体のいずれかの前記低速位置データの数に応じて、前記各移動体の移動経路における混雑度合を表す混雑度合パラメータを算出する混雑度合パラメータ算出部と、
   を備えることを特徴とする制御プラットフォーム。
2. 請求項１に記載の制御プラットフォームにおいて、
   前記閉曲線領域は、前記最も離間した２つの前記低速位置データを通って当該２つの前記低速位置データから外方に延びる直線が当該２つの前記低速位置データに対応する前記各移動体の前記外形とそれぞれ交差する２点間の長さを最大長さとする２次元図形で定義される領域であることを特徴とする制御プラットフォーム。
3. 請求項２に記載の制御プラットフォームにおいて、
   前記移動体の前記外形は、円として摸擬的に図形化され、
   前記基準部位は、前記円の中心点に設定され、
   前記２次元図形は、前記最大長さを直径とする円として作成されることを特徴とする制御プラットフォーム。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の制御プラットフォームにおいて、
   前記混雑度合パラメータ算出部は、前記複数の前記移動体のうちの、前記閉曲線領域が互いに重なり合う２つ以上の前記移動体の前記所定期間内における前記低速位置データを１つのデータ集合と見なして、当該１つのデータ集合における前記閉曲線領域を作成することを特徴とする制御プラットフォーム。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の制御プラットフォームにおいて、
   前記閉曲線領域を前記所定領域の２次元地図データに重ねて表示した表示データを作成する表示データ作成部と、
   当該表示データを含む表示データ信号を外部機器に送信する送信部と、
   をさらに備えることを特徴とする制御プラットフォーム。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の制御プラットフォームにおいて、
   前記複数の移動体は、互いに協働してサービスを提供する複数の作動体で構成されていることを特徴とする制御プラットフォーム。
7. 自律移動可能であるとともに障害物が移動方向に存在する際には移動速度が低下する複数の移動体の各々との間で無線通信網を介して無線通信を実行し、当該各移動体を制御する制御方法であって、
   前記各移動体の所定領域内での移動速度の離散データと、前記各移動体の外形を摸擬的に図形化して２次元座標上に投影したときの当該各移動体の基準部位の位置の離散データとをそれぞれ移動速度データ及び位置データとして所定周期で取得するデータ取得ステップと、
   前記各移動体の前記移動速度データ及び前記位置データを記憶する記憶ステップと、
   当該記憶ステップで記憶された前記各移動体の前記移動速度データを所定低速域を含む複数の速度域に区分した際の、当該所定低速域にある前記各移動体の前記位置データを低速位置データとして選択する低速位置データ選択ステップと、
   当該低速位置データ選択ステップで選択された前記各移動体の前記低速位置データのうちの所定期間内における前記低速位置データを前記２次元座標上にプロットした場合において、最も離間した２つの前記低速位置データに対応する２つの各移動体の前記外形の外端を含む閉曲線で定義された閉曲線領域内に前記外形の少なくとも一部が位置する前記複数の移動体のいずれかの前記低速位置データの数に応じて、前記各移動体の移動経路における混雑度合を表す混雑度合パラメータを算出する混雑度合パラメータ算出ステップと、
   を備えることを特徴とする制御方法。

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