JP4608472B2 - 移動ロボット及び移動ロボットの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、管理用コンピュータと無線通信を行いながら移動タスクを実行する移動ロボット及び移動ロボットの制御装置に関する。

近年、移動可能なロボットに対して、無線によりタスク指令を発行してタスクを実行させる技術が提案されている。このような移動ロボットにおいては、電波の届かない場所に移動ロボットが移動してしまった場合には、無線による遠隔制御ができなくなり、人手により電波が届く場所まで移動ロボットを戻す必要があった。
このような問題に対して、特許文献１には、ロボットが電波の届かないところまで移動すると、移動中に取得した電波強度に基づいて作成した電波強度マップに従い、無線接続が可能な地点まで自律的に移動するようにした移動ロボットが提案されている。
また、特許文献２には、複数の移動ロボットが稼動している場合に、電波の弱い領域に移動した移動ロボットに対して、他の移動ロボットが基地局との通信を中継する移動ロボットが提案されている。
特開２００４−２６０７６９号公報（段落０００８〜段落００１２、図４〜図６） 特開２００５−０２５５１６号公報（段落００１６、図９）

しかしながら、特許文献１に記載の移動ロボットは、電波強度マップに基づいて移動経路を選定するため、電波強度以外のノイズ等の他の要因によって通信が切断されたときには、通信可能な領域への復帰ができない場合も起こり得るものであった。
また、特許文献２に記載の移動ロボットは、稼動する移動ロボットが１台の場合は、基地局との通信を中継することができず、電波の届かない領域に移動した移動ロボットが、再び通信可能な領域への復帰ができない場合が起こり得るものであった。

本発明は、かかる問題を解決するために創案されたものであり、移動中に無線基地局との通信が切断される状態を回避する移動ロボットを提供することを目的とする。

そこで、請求項１に記載の移動ロボットは、管理用コンピュータに接続された１以上の無線基地局を介して、前記管理用コンピュータとの間で無線通信する無線通信手段を有すると共に、所定の移動領域を示すと共に所定間隔のグリッドが設定された地図データと、前記移動領域における前記無線通信手段と前記無線基地局との間の無線環境の良好度を示す無線環境データを前記地図データにおける前記グリッドの格子点毎に対応付けて記録した無線環境マップと、を予め有し、前記無線環境マップを利用して、前記管理用コンピュータによって指示される目的位置まで移動制御手段が移動機構を駆動制御することで、自律的に移動する移動ロボットであって、前記移動制御手段に移動速度を指示する移動速度指示手段と、前記移動領域における自己の位置を認識する位置認識手段と、前記無線環境データと、当該無線環境データに予め対応付けた最大移動速度とに基づいて、前記位置認識手段によって移動を開始する前に認識された自己位置と前記目的位置 とによって定められる移動経路上における隣接する前記格子点間毎の最大移動速度を決定する最大移動速度決定手段と、を備え、前記移動速度指示手段は、前記移動制御手段に、前記最大移動速度決定手段によって決定された最大移動速度以下の移動速度を指示し、前記最大移動速度決定手段は、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が上昇するか変化しない方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限せず、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が低下する方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限するように構成した。

かかる構成によれば、移動ロボットは、予め作成された無線環境マップを利用して、位置認識手段によって移動を開始する前に認識された自己位置、すなわち、スタート位置と、管理用コンピュータから指示される目的位置とによって定められる移動経路上における無線環境マップ中の無線環境データ（例えば、無線強度）と、無線環境データに予め対応付けた最大移動速度とに基づいて、最大移動速度決定手段によって、移動経路を移動するときの最大移動速度を決定する。移動ロボットは、移動速度指示手段によって、最大移動速度決定手段で決定した最大移動速度を上限とする移動速度で移動するように移動制御手段に指示し、移動制御手段によって、移動機構を駆動して、移動速度指示手段で指示した移動速度で移動する。
これによって、移動ロボットは、移動経路上の無線環境の状態に応じて上限が制限された移動速度で移動することができる。

請求項２に記載の移動ロボットは、請求項１に記載の移動ロボットにおいて、前記無線環境データは、前記無線通信手段と前記無線基地局との無線通信において、前記無線通信手段が受信する受信信号の無線強度を含む無線環境の良好度を示す複数種類の無線環境指標で構成した。

かかる構成によれば、移動ロボットは、最大移動速度決定によって、無線強度に、無線強度以外の、例えば、通信速度、エラー回数、データ再送回数等の無線環境指標を加味した無線環境データに応じて、最大移動速度を決定する。
これによって、移動ロボットは、無線強度のみから判断するよりも適切に無線環境の状態を判断することができ、無線環境に適した最大移動速度を決定することができる。

請求項３に記載の移動ロボットは、請求項１又は請求項２に記載の移動ロボットにおいて、前記管理用コンピュータは複数の無線基地局と接続されており、前記複数の無線基地局毎の無線環境マップに基づいて、前記無線通信手段が接続する前記無線基地局を選択する無線基地局選択手段と、前記無線通信手段の接続先を、前記無線基地局選択手段によって選択された無線基地局に切替える無線制御切替手段と、をさらに備え、前記最大移動速度決定手段は、前記無線基地局選択手段によって選択された無線基地局に関する無線環境マップに記録された無線環境データに基づいて、最大移動速度を決定するように構成した。

かかる構成によれば、管理用コンピュータが複数の無線基地局と接続されている場合、すなわち、移動領域内に複数の無線基地局が配置されている場合に、移動ロボットは、無線基地局選択手段によって、各無線基地局毎に予め作成された無線環境マップに基づいて、無線通信手段と接続する無線基地局を選択する。そして、無線制御切替手段によって、無線基地局選択手段で選択した無線基地局に接続切替すると共に、最大移動速度決定手段によって、無線基地局選択手段で選択した無線基地局に関する無線環境マップに記録された無線環境データに応じて、最大移動速度を決定する。
これによって、移動ロボットは、複数の無線基地局が配置された移動領域において、無線環境の状態を判断する無線基地局を特定して、最大移動速度を決定し、決定した最大移動速度に上限を制限された移動速度で移動することができる。

請求項４に記載の移動ロボットは、請求項３に記載の移動ロボットにおいて、前記無線基地局選択手段は、前記複数の無線基地局毎の無線環境マップに基づいて判定した最良の無線環境を示す無線基地局を位置に対応付けて記録した最適無線基地局マップに基づいて、前記無線通信手段が接続する前記無線基地局を選択するように構成した。

かかる構成によれば、移動ロボットは、無線基地局選択手段によって、最適無線基地局マップに基づいて、最適無線基地局を、接続する無線基地局として選択する。
これによって、移動ロボットは、最良の無線環境状態で管理用コンピュータと通信を行うことができる。

請求項５に記載の移動ロボットは、請求項３又は請求項４に記載の移動ロボットにおいて、前記無線制御切替手段によって前記無線通信手段と前記無線基地局との接続を切替えるときには、前記移動速度指示手段によって移動を停止するように構成した。

かかる構成によれば、移動ロボットは、移動速度指示手段によって、移動制御手段に移動速度としてゼロを指示して移動を停止し、移動を停止した状態で、無線制御切替手段によって、無線基地局との接続切替を行う。
これによって、接続切替の際に、通信が切断された状態で移動ロボットが移動して、例えば、通信不能な領域まで移動してしまう等の不具合の発生を防止することができる。

請求項６に記載の移動ロボットは、請求項３に記載の移動ロボットにおいて、前記無線基地局選択手段は、移動を開始する前の位置において、無線通信を確立でき、かつ前記目的位置において、前記無線環境データの値が所定値以上である無線基地局の中で、前記目的位置に最も近い位置に配置された無線基地局を選択するように構成した。

かかる構成によれば、複数の無線基地局が配置され移動領域において、移動ロボットは、無線基地局選択手段によって、スタート位置において、無線通信を確立でき、かつ移動経路において十分な無線環境の状態を維持できる無線基地局を選択し、選択した無線基地局に接続して通信を行う。
これによって、接続する無線基地局は、移動経路の全域において、相対的に通信切断が発生するリスクが低いため、移動ロボットは、途中で他の無線基地局と接続切替を行うことなく移動することができる。

請求項７に記載の移動ロボットの制御装置は、管理用コンピュータに接続された１以上の無線基地局を介して、前記管理用コンピュータとの間で無線通信する無線通信手段を有すると共に、所定の移動領域を示すと共に所定間隔のグリッドが設定された地図データと、前記移動領域における前記無線通信手段と前記無線基地局との間の無線環境の良好度を示す無線環境データを前記地図データにおける前記グリッドの格子点毎に対応付けて記録した無線環境マップと、を予め有し、前記無線環境マップを利用して、前記管理用コンピュータによって指示される目的位置まで移動制御手段が移動機構を駆動制御することで、自律的に移動する移動ロボットを制御する制御装置であって、前記移動制御手段に移動速度を指示する移動速度指示手段と、前記移動領域における前記移動ロボットの位置を認識する位置認識手段と、前記無線環境データと、当該無線環境データに予め対応付けた最大移動速度とに基づいて、前記位置認識手段によって移動を開始する前に認識された自己位置と前記目的位置とによって定められる移動経路上における隣接する前記格子点間毎の最大移動速度を決定する最大移動速度決定手段と、を備え、前記移動速度指示手段は、前記移動制御手段に、前記最大移動速度決定手段によって決定された最大移動速度以下の移動速度を指示し、前記最大移動速度決定手段は、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が上昇するか変化しない方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限せず、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が低下する方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限するように構成した。

かかる構成によれば、移動ロボットの制御装置は、予め作成された無線環境マップを利用して、位置認識手段によって移動を開始する前に認識された移動ロボットの位置、すなわち、移動ロボットのスタート位置と、管理用コンピュータから指示される目的位置とによって定められる移動経路上における無線環境マップ中の無線環境データ（例えば、無線強度）と、無線環境データに予め対応付けた最大移動速度とに基づいて、最大移動速度決定手段によって、移動経路を移動するときの最大移動速度を決定する。移動ロボットの制御装置は、移動速度指示手段によって、最大移動速度決定手段で決定した最大移動速度を上限とする移動速度で移動するように移動制御手段に指示し、移動ロボットの移動制御手段によって、移動機構を駆動して、移動速度指示手段で指示した移動速度で移動する。
これによって、移動ロボットの制御装置は、移動ロボットを、移動経路上の無線環境の状態に応じて上限が制限された移動速度で移動させることができる。

本発明によれば、移動ロボットは、無線基地局と通信する無線環境の状態に応じて移動速度を制限されるため、移動中に通信が切断される状態を回避することができる。

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［移動ロボット制御システム］
はじめに、本発明の実施形態に係る移動ロボット制御システムＡについて説明する。 図１は、本発明の実施形態に係る移動ロボット制御システムを示すシステム構成図である。
図１に示すように、移動ロボット制御システムＡは、タスクを実行する移動領域に配置された移動ロボットＲ（以下、「ロボット」と適宜略称する）と、これらロボットＲと無線通信によって接続された無線親機（無線基地局）１と、無線親機１にネットワーク４を介して接続された管理用コンピュータ３と、管理用コンピュータ３にネットワーク４を介して接続された記憶部５及び端末７とを備えている。なお、タスクを実行する移動領域に配置された移動ロボットＲ及び無線親機１の数は本実施形態に限定されるものではない。

ロボット（移動ロボット）Ｒは、タスクを実行する移動領域（移動範囲）内に配置されており、この移動領域内において自律移動を行い、管理用コンピュータ３から無線親機１を介して無線通信によって送信されるタスク指令に基づいて、例えば、物品運搬や訪問者の道案内などのタスクを実行するものである。なお、この移動領域内には、移動領域の全域をカバーできるように、適宜な場所に無線親機１が配置されている。
ロボットＲは、移動領域内を移動する移動タスクを実行するときは、事前に無線親機１との後記する接続切替パターンと、移動経路上の無線環境の状態に応じた最大移動速度とを決定してからタスクの実行を開始する。

無線親機（無線基地局）１（１Ａ，１Ｂ）は、管理用コンピュータ３が、無線通信によってロボットＲと通信するための通信手段であり、例えば、IEEE802.11b、IEEE802.11g又はIEEE802.11aなどに準拠する規格の無線ＬＡＮの基地局を用いることができる。また、ブルートゥース（登録商標）などの他の規格の無線通信装置を用いることもできる。
移動領域内に複数の無線親機１が配置されている場合は、ロボットＲは、適宜に無線環境が良好な状態の無線親機１に接続を切り替えて、管理用コンピュータ３と通信を行うようになっている。

管理用コンピュータ３は、後記する端末７から入力されるタスクデータに基づき、ロボットＲにタスクを実行させるため、このタスクの内容を含むタスク指令信号を生成し、ロボットＲに出力する。このタスクデータは、ロボットＲに実行させるタスクに関するデータであり、例えば、運搬する物品の依頼元や配達先などに関する情報、道案内する訪問者の訪問先や訪問者に関する情報などを含んでいる。
また、管理用コンピュータ３は、記憶部５に対する入出力を管理する。管理用コンピュータ３としては、例えば、汎用のＰＣ（Personal Computer）を用いることができる。

記憶部５は、ロボットＲが移動する移動領域の地図データ（例えば、建物の各階毎のフロアマップ等）と、移動領域における無線環境に関連する複数の無線環境データとを含んだ無線環境マップを記憶するため記憶装置である。この無線環境マップは、予め記憶部５に記憶されており、管理用コンピュータ３によって読み出されて、ロボットＲに送信される。この無線環境マップについては、後記する。
なお、記憶部５としては、例えば、ハードディスク装置、光ディスク装置、半導体メモリ装置などを用いることができる。

端末７は、管理用コンピュータ３にタスクデータを入力するための入力装置であり、ノート型コンピュータ、ＰＨＳなどを用いることができる。また、端末７は、ロボットＲから送信された後記する無線環境マップを視認しやすい形式に変換して表示するための表示装置でもある。

なお、管理用コンピュータ３と、記憶部５と、端末７と、無線親機１とは、ネットワーク４を介して接続されるのではなく、そのすべて又は一部が一体化された構成でもよい。

［ロボットの外観］
次に、図２を参照して、本発明の実施形態に係るロボットＲの外観について説明する。以下の説明において、ロボットＲの前後方向にＸ軸、左右方向にＹ軸、上下方向にＺ軸をとる。
本発明の実施形態に係るロボットＲは、自律移動型の２足移動ロボットである。このロボットＲは、管理用コンピュータ３から送信されたタスク指令に基づき、タスクを実行するものである。

図２は、ロボットの外観を模式的に示す側面図である。図２に示すように、ロボットＲは、人間と同じように２本の脚部（移動機構）Ｒ１（１本のみ図示）により起立、移動（歩行、走行など）し、胴部Ｒ２、２本の腕部Ｒ３（１本のみ図示）および頭部Ｒ４を備え、自律して移動する。また、ロボットＲは、これら脚部Ｒ１、胴部Ｒ２、腕部Ｒ３および頭部Ｒ４の動作を制御する制御装置搭載部Ｒ５を背負う形で背中（胴部Ｒ２の後部）に備えている。

［ロボットの駆動構造］
続いて、ロボットＲの駆動構造について説明する。図３は、図２のロボットの駆動構造を模式的に示す斜視図である。なお、図３における関節部は、当該関節部を駆動する電動モータにより示されている。

（脚部Ｒ１）
図３に示すように、左右それぞれの脚部Ｒ１は、６個の関節部１１Ｒ（Ｌ）〜１６Ｒ（Ｌ）を備えている。左右１２個の関節は、股部（脚部Ｒ１と胴部Ｒ２との連結部分）の脚部回旋用（Ｚ軸まわり）の股関節部１１Ｒ，１１Ｌ（右側をＲ、左側をＬとする。また、Ｒ，Ｌを付さない場合もある。以下同じ。）、股部のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの股関節部１２Ｒ，１２Ｌ、股部のロール軸（Ｘ軸）まわりの股関節部１３Ｒ，１３Ｌ、膝部のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの膝関節部１４Ｒ，１４Ｌ、足首のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの足首関節部１５Ｒ，１５Ｌ、および、足首のロール軸（Ｘ軸）まわりの足首関節部１６Ｒ，１６Ｌから構成されている。そして、脚部Ｒ１の下には足部１７Ｒ，１７Ｌが取り付けられている。

すなわち、脚部Ｒ１は、股関節部１１Ｒ（Ｌ），１２Ｒ（Ｌ），１３Ｒ（Ｌ）、膝関節部１４Ｒ（Ｌ）および足首関節部１５Ｒ（Ｌ），１６Ｒ（Ｌ）を備えている。股関節部１１Ｒ（Ｌ）〜１３Ｒ（Ｌ）と膝関節部１４Ｒ（Ｌ）とは大腿リンク５１Ｒ，５１Ｌで、膝関節部１４Ｒ（Ｌ）と足首関節部１５Ｒ（Ｌ），１６Ｒ（Ｌ）とは下腿リンク５２Ｒ，５２Ｌで連結されている。

（胴部Ｒ２）
図３に示すように、胴部Ｒ２は、ロボットＲの基体部分であり、脚部Ｒ１、腕部Ｒ３および頭部Ｒ４と連結されている。すなわち、胴部Ｒ２（上体リンク５３）は、股関節部１１Ｒ（Ｌ）〜１３Ｒ（Ｌ）を介して脚部Ｒ１と連結されている。また、胴部Ｒ２は、後記する肩関節部３１Ｒ（Ｌ）〜３３Ｒ（Ｌ）を介して腕部Ｒ３と連結されている。また、胴部Ｒ２は、後記する首関節部４１，４２を介して頭部Ｒ４と連結されている。
また、胴部Ｒ２は、上体回旋用（Ｚ軸まわり）の関節部２１を備えている。

（腕部Ｒ３）
図３に示すように、左右それぞれの腕部Ｒ３は、７個の関節部３１Ｒ（Ｌ）〜３７Ｒ（Ｌ）を備えている。左右１４個の関節部は、肩部（腕部Ｒ３と胴部Ｒ２との連結部分）のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの肩関節部３１Ｒ，３１Ｌ、肩部のロール軸（Ｘ軸）まわりの肩関節部３２Ｒ，３２Ｌ、腕部回旋用（Ｚ軸まわり）の肩関節部３３Ｒ，３３Ｌ、肘部のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの肘関節部３４Ｒ，３４Ｌ、手首回旋用（Ｚ軸まわり）の腕関節部３５Ｒ，３５Ｌ、手首のピッチ軸（Ｙ軸）まわりの手首関節部３６Ｒ，３６Ｌ、および手首のロール軸（Ｘ軸）まわりの手首関節部３７Ｒ，３７Ｌから構成されている。そして、腕部Ｒ３の先端には把持部（ハンド）７１Ｒ，７１Ｌが取り付けられている。

すなわち、腕部Ｒ３は、肩関節部３１Ｒ（Ｌ），３２Ｒ（Ｌ），３３Ｒ（Ｌ）、肘関節部３４Ｒ（Ｌ）、腕関節部３５Ｒ（Ｌ）および手首関節部３６Ｒ（Ｌ），３７Ｒ（Ｌ）を備えている。肩関節部３１Ｒ（Ｌ）〜３３Ｒ（Ｌ）と肘関節部３４Ｒ（Ｌ）とは上腕リンク５４Ｒ（Ｌ）で、肘関節部３４Ｒ（Ｌ）と手首関節部３６Ｒ（Ｌ），３７Ｒ（Ｌ）とは前腕リンク５５Ｒ（Ｌ）で連結されている。

（頭部Ｒ４）
図３に示すように、頭部Ｒ４は、首部（頭部Ｒ４と胴部Ｒ２との連結部分）のＹ軸まわりの首関節部４１と、首部のＺ軸まわりの首関節部４２と、を備えている。首関節部４１は頭部Ｒ４のチルト角を設定するためのものであり、首関節部４２は頭部Ｒ４のパン角を設定するためのものである。

このような構成により、左右の脚部Ｒ１は合計１２の自由度を与えられ、移動中に１２個の関節部１１Ｒ（Ｌ）〜１６Ｒ（Ｌ）を適宜な角度で駆動することで、脚部Ｒ１に所望の動きを与えることができ、ロボットＲが任意に３次元空間を移動することができる。また、左右の腕部Ｒ３は合計１４の自由度を与えられ、１４個の関節部３１Ｒ（Ｌ）〜３７Ｒ（Ｌ）を適宜な角度で駆動することで、ロボットＲが所望の作業を行うことができる。

また、足首関節部１５Ｒ（Ｌ），１６Ｒ（Ｌ）と足部１７Ｒ（Ｌ）との間には、公知の６軸力センサ６１Ｒ（Ｌ）が設けられている。６軸力センサ６１Ｒ（Ｌ）は、床面からロボットＲに作用する床反力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、モーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚと、を検出する。

また、手首関節部３６Ｒ（Ｌ），３７Ｒ（Ｌ）と把持部７１Ｒ（Ｌ）との間には、公知の６軸力センサ６２Ｒ（Ｌ）が設けられている。６軸力センサ６２Ｒ（Ｌ）は、ロボットＲの把持部７１Ｒ（Ｌ）に作用する反力の３方向成分Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、モーメントの３方向成分Ｍｘ，Ｍｙ，Ｍｚと、を検出する。

また、胴部Ｒ２には、傾斜センサ６３が設けられている。傾斜センサ６３は、胴部Ｒ２の重力軸（Ｚ軸）に対する傾きと、その角速度と、を検出する。
また、各関節部の電動モータは、その出力を減速・増力する減速機（図示せず）を介して前記した大腿リンク５１Ｒ（Ｌ）、下腿リンク５２Ｒ（Ｌ）などを相対変位させる。これら各関節部の角度は、関節角度検出手段（例えば、ロータリエンコーダ）によって検出される。

制御装置搭載部Ｒ５は、後記する移動制御部１３０、無線通信部１５０、主制御部２００、バッテリ（図示せず）などを収納している。各センサ６１〜６３などの検出データは、制御装置搭載部Ｒ５内の各制御部に送られる。また、各電動モータは、各制御部からの駆動指示信号により駆動される。

なお、この２足移動制御についての詳細は、例えば、特許第３６７２１０２号公報に開示されている。また、本実施形態では、ロボットＲはヒト型をした２足移動ロボットとしたが、本発明は、４足移動、車輪による移動、無限軌道による移動など、他の形態の移動手段を備えた移動ロボットであってもよく、ヒト型に限定されるものでもない。

［ロボットの構成］
図４は、本実施形態に係るロボットの構成を示したブロック図である。
図４に示すように、ロボットＲは、前記した脚部Ｒ１、胴部Ｒ２、腕部Ｒ３、頭部Ｒ４に加えて、カメラＣ，Ｃ、スピーカＳ、マイクＭＣ、画像処理部１１０、音声処理部１２０、移動制御部１３０、記憶部１４０、無線通信部１５０、及び主制御部２００を有する。
さらに、ロボットＲは、自己位置を検出するため位置検出手段として、ジャイロセンサＳＲ１及びＧＰＳ（Global Positioning System）受信器ＳＲ２を有している。

（カメラ）
カメラＣ，Ｃは、映像をデジタルデータとして取り込むことができるものであり、例えばカラーＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラが使用される。カメラＣ，Ｃは、左右に平行に並んで配置され、撮影した画像は画像処理部１１０に出力される。このカメラＣ，Ｃと、頭部Ｒ４の内部に配設される。

（画像処理部）
画像処理部１１０は、カメラＣ，Ｃが撮影した画像を処理して、撮影された画像からロボットＲの周囲の状況を把握するため、周囲の障害物や人物の認識を行う部分である。この画像処理部１１０は、ステレオ処理部１１１、移動体抽出部１１２、及び顔認識部１１３を含んで構成される。

ステレオ処理部１１１は、左右のカメラＣ，Ｃが撮影した２枚の画像の一方を基準としてパターンマッチングを行い、左右の画像中の対応する各画素の視差を計算して視差画像を生成し、生成した視差画像及び元の画像を移動体抽出部１１２に出力する。なお、この視差は、ロボットＲから撮影された物体までの距離を表すものである。

移動体抽出部１１２は、ステレオ処理部１１１から出力されたデータに基づき、撮影した画像中の移動体を抽出するものである。移動する物体（移動体）を抽出するのは、移動する物体は人物であると推定して、人物の認識をするためである。
移動体の抽出をするために、移動体抽出部１１２は、過去の数フレーム（コマ）の画像を記憶しており、最も新しいフレーム（画像）と、過去のフレーム（画像）を比較して、パターンマッチングを行い、各画素の移動量を計算し、移動量画像を生成する。そして、視差画像と、移動量画像とから、カメラＣ，Ｃから所定の距離範囲内で、移動量の多い画素がある場合に、人物があると推定し、その所定距離範囲のみの視差画像として、移動体を抽出し、顔認識部１１３へ移動体の画像を出力する。

顔認識部１１３は、抽出した移動体から肌色の部分を抽出して、その大きさ、形状などから顔の位置を認識する。なお、同様にして、肌色の領域と、大きさ、形状などから手の位置も認識される。
認識された顔の位置は、ロボットＲが移動するときの情報として、また、その人とのコミュニケーションを取るため、主制御部２００に出力されると共に、無線通信部１５０に出力されて、無線親機１を介して、管理用コンピュータ３に送信される。

（スピーカ）
スピーカＳは、後記する音声合成部１２１により生成された音声を出力するためのものである。このスピーカＳは、頭部Ｒ４の内部に配設される。

（マイク）
マイクＭＣは、ロボットＲの周囲の音を集音するものである。この集音された音は、後記する音声認識部１２２に音声信号として出力される。

（音声処理部）
音声処理部１２０は、音声合成部１２１と、音声認識部１２２とを有する。
音声合成部１２１は、主制御部２００が決定し、出力してきた発話行動の指令に基づき、文字情報から音声データを生成し、スピーカＳに音声を出力する部分である。音声データの生成には、予め記憶している文字情報と音声データとの対応関係を利用する。
音声認識部１２２は、マイクＭＣから音声データが入力され、予め記憶している音声データと文字情報との対応関係に基づき、音声データから文字情報を生成し、主制御部２００に出力するものである。

（移動制御部）
移動制御部（移動制御手段）１３０は、脚部Ｒ１、胴部Ｒ２、腕部Ｒ３及び頭部Ｒ４を駆動制御するものであって、脚部制御部１３１、胴部制御部１３２、腕部制御部１３３、頭部制御部１３４を備えている。
脚部制御部１３１は、主制御部２００の指示に従い脚部Ｒ１を駆動し、胴部制御部１３２は、主制御部２００の指示に従い胴部Ｒ２を駆動し、腕部制御部１３３は、主制御部２００の指示に従い腕部Ｒ３を駆動し、頭部制御部１３４は、主制御部２００の指示に従い頭部Ｒ４を駆動する。

（ジャイロセンサ、ＧＰＳ受信器）
ジャイロセンサＳＲ１は方向を検出し、ＧＰＳ受信器ＳＲ２は座標を検出する。ジャイロセンサＳＲ１、及びＧＰＳ受信器ＳＲ２が検出したデータは、主制御部２００に出力され、ロボットＲの行動を決定するのに利用される。

（記憶部）
記憶部（記憶手段）１４０は、ハードディスクや半導体メモリ等の記憶装置であって、ロボットＲが移動する移動領域の地図データと、この移動領域における無線環境に関連する無線環境データとを含んだ無線環境マップ、及びこの移動領域の地図データと、この移動領域における無線環境が最良の無線親機１を示すデータとを含んだ最適無線親機マップを記憶するものである。また、記憶部１４０は、無線環境の状態に応じてロボットＲの最大移動速度を決定するために用いる、無線環境値と最大移動速度との関係を定めた最大移動速度制御テーブルを記憶するものでもある。

地図データは、ロボットＲの移動領域の地図を特定する情報であって、例えば、移動領域であるフロア内に存在する受付、出入口、会議室等の位置を座標により特定した情報である。

無線環境マップは、地図データと、無線環境に関連する複数種類の無線環境データで構成された総合無線環境データとを対応付けたものである。この総合無線環境データは、無線通信における接続環境の良好度を示す情報である。
なお、無線親機１が複数存在する場合は、その無線親機１毎に無線環境マップが用意され、記憶部１４０に記憶される。

ここで、図５を参照して、総合無線環境データについて説明する。図５は、総合無線環境データを説明するための図である。
図５に示したように、本実施形態では、総合的に無線環境の良好度を評価するために、無線強度と、ノイズフロアと、エラー回数（通信エラー回数）と、再送回数（データ再送回数）と、通信速度とを指標である無線環境データとして用い、それぞれの無線環境データに重み付けして、総合無線環境データとしている。
なお、本実施形態では、総合無線環境データが、特許請求の範囲の記載における「無線環境データ」に相当する。

まず、無線環境を最もよく示すデータとして、無線強度に８０％の重み付けをする。本実施形態では、無線強度データをそのまま用いるのではなく、ノイズフロアとの比を用いることとした。すなわち、無線親機１（図４参照）から送信された無線波をロボットＲが受信した無線強度と、ノイズフロアとを、それぞれの強度に応じて、１〜１００％に数値化する。但し、１００％が最も強い強度を示す。そして、（無線強度／ノイズフロア）＞１のときは、（無線強度／ノイズフロア）×０．８ を総合無線環境データへの寄与とする。例えば、無線強度が１００％で、ノイズフロアが１％の場合が、最も無線環境が良好なときであり、１００／１×０．８＝８０（％）である。
また、（無線強度／ノイズフロア）＜１のときは、ノイズレベルが無線強度（信号レベル）よりも大きく、無線環境が極めて悪い状況であるとして、総合無線環境データへの寄与は“０”（％）とする。

エラー回数は、重み付けを５％とし、１秒当たりのエラー回数を最大１０２８回として、（１−（エラー回数／１０２８））×５（％）を総合無線環境データへの寄与とする。すなわち、エラー回数が０回に近いほど、寄与は５％に近くなり（無線環境が良好）、エラー回数が１０２８回に近いほど、寄与は０％に近くなる（無線環境が悪い）。

再送回数は、エラー回数と同様に、１秒当たりの再送回数を最大１０２８回として、（１−（再送回数／１０２８））×５（％）を総合無線環境データへの寄与とする。すなわち、再送回数が０回に近いほど、寄与は５％に近くなり（無線環境が良好）、再送回数が１０２８回に近いほど、寄与は０％に近くなる（無線環境が悪い）。

通信速度は、重み付けを１０％とし、用いる無線ＬＡＮアダプタで選択された通信速度によって、予め決めた換算表を用いて、総合無線環境データへの寄与を算出する。
図５の項目が「通信速度」の欄には、数値範囲が｛１，２，５．５，１１｝[Mbps]の場合と、数値範囲が｛６,９,１２，１８，２４，３６，４８，５４｝[Mbps]の換算表が定められている。前者は、IEEE802.11bに準拠する規格の無線ＬＡＮアダプタを用いた場合の換算表であり、後者は、IEEE802.11g又はIEEE802.11aに準拠する規格の無線ＬＡＮアダプタを用いた場合の換算表である。
速い通信速度で通信を確立することができるほど、良好な無線環境であり、高い換算値が割り当てられている。
なお、他の規格や方式の通信手段を用いる場合は、適宜に通信速度に対応した換算式を決めるようにすればよい。

以上のようにして換算した４つの無線環境データを加算することで、１００％から０％の値に正規化された総合無線環境データが算出される。
このように、無線強度以外の無線環境に関連するデータを含めた無線環境データに、重み付けして算出した総合無線環境データを用いることにより、より適切に無線環境を評価することができる。

無線強度のみで無線環境の状態を評価した場合には、特に強度が低い領域においては通信が確立できるかどうかを適確に判断することは難しく、確実に通信可能な領域であると判断するためには、十分な余裕を持った無線強度レベルを閾値とする必要がある。このため、移動領域内の全域を通信可能な領域と判断できるようにするためには、無線親機１（図４参照）の無線波の出力を高くするか、数多くの無線親機１（図４参照）を移動領域内に配置する必要が生じる。

そこで、本実施形態のように、他の無線環境データを加味することにより、無線環境の状態の評価をより高精度に行うことができ、前記したように無線親機１（図４参照）の無線波の出力を高くしたり、配置台数を増加したりする必要がなくなる。
特に、エラー回数や再送回数は、通信が確立した状態で、そのときの無線環境の状態を評価することができるので、通信が確立できなくなる状態を適確に判断することができる。

なお、本実施形態では、ロボットＲは、無線強度以外の無線環境データを加味した総合無線環境データを用いた無線環境マップを利用して移動領域の無線環境の状態を判断するようにしたが、無線強度、通信速度、エラー回数又は再送回数の何れかの無線環境データを単独で用いた無線環境マップを利用するようにしてもよいし、無線環境の良好度を示す他の種類の無線環境データを用いた無線環境マップを利用するようにしてもよい。

次に、図６を参照して、総合無線環境データ（以下、適宜「無線環境データ」と略する）を地図データに対応付けた無線環境マップについて説明する。図６は、無線環境マップの内容を説明するための説明図であって、（ａ）は地図データの一例を視覚的に示したフロアマップ、（ｂ）は地図データと無線環境データとを対応付けた無線環境マップの例を示す図である。

図６（ａ）に示した例では、ロボットＲの移動領域内の地図データとして、受付、出入口、会議室Ａ〜Ｃ、無線基地局である無線親機１等の位置を、予め定めた座標系にマッピングしている。
また、図６（ｂ）に示した無線環境マップの例では、図６（ａ）で示した地図データ（フロアマップ）に、所定間隔のグリッドを設定し、グリッドの格子点毎に、図５で説明した無線環境データ（総合無線環境データ）を対応付けしている。
このように地図データに無線環境データを対応付けることで、ロボットＲは、どの場所が、無線環境が良好であるのかを認識することが可能になる。

最適無線親機マップ（最適無線基地局マップ）は、無線親機１が複数存在する場合において、その無線親機１毎の無線環境マップで、無線環境データの値が大きいものを選択し、選択した無線親機１を位置に対応付けたマップである。
例えば、図７に示すように、無線親機１が２台配置されている場合、図７（ａ）に示した無線親機１Ａの無線環境マップと、図７（ｂ）に示した無線親機１Ｂの無線環境マップとで、グリッドの各格子点において、無線環境データの値が大きい無線親機１を対応付けて、図７（ｃ）に示す最適無線親機マップを作成することができる。
なお、図７（ｃ）に示した最適無線親機マップにおいて、「Ａ」、「Ｂ」は、最適な無線親機が、それぞれ、無線親機１Ａ、無線親機１Ｂであることを示し、「ＡＢ」は、２台の無線親機１Ａ，１Ｂに関する無線環境データの値が同じであるため、両方の無線親機１Ａ，１Ｂが最適な無線親機１であることを示す。
また、この最適無線親機マップは、記憶部１４０に記憶しておく。
このように、複数の無線親機１が存在する場合、ロボットＲは、最適無線親機マップを用いることによって通信状態が良好な無線親機１を選択することが可能になる。

最大移動速度制御テーブルは、無線環境と、ロボットＲの最大移動速度の関係を示す数値テーブルである。無線環境と最大移動速度の関係は、例えば、図８に示すように予め定めることができる。図８に示した例では、横軸を無線環境、縦軸を最大移動速度として、両者の関連をグラフ化したものである。本実施形態では、無線環境値は無線環境データ（総合無線環境データ）の値であり、この例では図５で説明したように、０〜１００（％）に正規化されている。また、最大移動速度は０〜１０に正規化されており、例えば、ロボットＲの機械的な移動速度の最大値が６ｋｍ／ｈである場合は、最大移動速度“１０”が、６ｋｍ／ｈに相当する。

図８に示した例では、無線環境値が６０％超では、最大移動速度は“１０”であり、ロボットＲは、無線環境の状態による移動速度の制限を受けずに移動することができる。また、無線環境値が６０％のときは、最大移動速度は“２．５”に制限され、６０％よりも無線環境値が低下するほど、最大移動速度は低速度に制限される。

ここで、このグラフを数値テーブル化したものが、最大移動速度制御テーブルである。数値テーブル化とは、例えば、無線環境値が１０％毎の最大移動速度の対応を示す対応表を作成することであり、例えば、ＬＵＴ（Look Up Table）とすることができる。この最大移動速度制御テーブルは、記憶部１４０に予め記憶されている。
これによって、ロボットＲは、例えば、無線環境マップを参照して、ある地点における無線環境データの値を取得することにより、その地点における最大移動速度を即時に求めることができる。

接続切替テーブルは、複数の無線親機１が存在する領域で移動タスクを実行するときに、移動経路上の位置に対応付けて、ロボットＲが接続すべき無線親機１を示した情報である。この接続切替テーブルにおいて、無線親機１が変更される位置で接続切替を行う。接続切替テーブルは、後記する無線親機選択部２０３（図１０参照）によって生成され、記憶部１４０に記憶される。
図４に戻って、ロボットＲの構成について説明を続ける。

（無線通信部）
無線通信部（無線通信手段）１５０は、管理用コンピュータ３とデータの送受信を行う通信装置であり、後記する主制御部２００の無線制御切替部２０２（図１０参照）の指示にしたがって、無線親機１の接続切替（ハンドオーバ）を行う。
ここで、図９を参照して、無線通信部１５０の詳細な構成について説明する。なお、図９は、無線通信部の構成を示すブロック図である。
図９に示したように、無線通信部１５０は、無線インタフェース部１５１と、プロトコル制御部１５２と、無線環境検出部１５３と、通信アンテナ１５０ａとを備え、さらに、無線環境検出部１５３は、無線強度検出部１５３ａと、通信速度検出部１５３ｂと、エラー回数検出部１５３ｃと、再送回数検出部１５３ｄとを備えている。

無線インタフェース部１５１は、通信アンテナ１５０ａによって管理用コンピュータ３から無線親機１（図４参照）を介して送受信される無線波とデータとの物理変換を行う。無線インタフェース部１５１は、受信時には、通信アンテナ１５０ａが受信した無線波からデータに変換し、プロトコル制御部１５２へ出力する。また、受信した無線波を無線環境検出部１５３の無線強度検出部１５３ａに出力する。
また、送信時には、無線インタフェース部１５１は、プロトコル制御部１５２からデータを入力し、無線波に変換して通信アンテナ１５０ａを介して、無線親機１（図４参照）に送信する。

プロトコル制御部１５２は、例えば、IEEE802.3 等のＬＡＮ規定に基づき、管理用コンピュータ３とロボットＲの主制御部２００との間のデータ通信を行うためのデータフレーミングや折衝を行う。プロトコル制御部１５２は、受信時には、無線インタフェース部１５１によって変換された管理用コンピュータ３からの送信データから、ロボットＲに割り当てられたアドレス宛のデータを選別し、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）プロトコル等の所定の通信プロトコル方式に基づき、ＴＣＰ／ＩＰパケット等のフレームからデータを抽出して主制御部２００に出力する。

また、送信時には、プロトコル制御部１５２は、主制御部２００から入力されたデータを、前記した所定の通信プロトコル方式に基づき、ＴＣＰ／ＩＰパケット等のフレームを生成して無線インタフェース部１５１に出力する。
また、プロトコル制御部１５２における送受信時の通信速度、受信時のエラー回数及び送信時の再送回数が、それぞれ無線環境検出部１５３の通信速度検出部１５３ｂ、エラー回数検出部１５３ｃ及び再送回数検出部１５３ｄによって検出される。

無線環境検出部１５３は、無線強度検出部１５３ａによって、無線インタフェース部１５１で変換する無線波の無線強度（電波強度）及びノイズフロアを検出すると共に、通信速度検出部１５３ｂによって、無線親機１（図４参照）との間の通信速度を検出する。また、エラー回数検出部１５３ｃによって、受信時のプロトコル制御部１５２におけるエラー回数を検出し、再送回数検出部１５３ｄによって、送信時のプロトコル制御部１５２におけるデータの再送回数を検出する。検出（測定）された無線強度、ノイズフロア、通信速度、エラー回数及び再送回数からなる無線環境データは、主制御部２００に出力される。
このように無線通信部１５０を構成することで、記憶部１４０に記憶されている無線環境マップを作成・更新することが可能になる。なお、ロボットＲにおいて、無線環境マップを作成・更新しない場合は、無線環境検出部１５３を構成から省略することも可能である。
図４に戻って、ロボットの構成について説明を続ける。

（主制御部）
主制御部（移動ロボットの制御装置）２００は、画像処理部１１０、音声処理部１２０、移動制御部１３０、記憶部１４０、無線通信部１５０、ジャイロセンサＳＲ１、ＧＰＳ受信器ＳＲ２などのロボットＲを構成する各部を統括的に制御する制御手段であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなるコンピュータである。
この主制御部２００は、管理用コンピュータ３から送信されるタスク指令を解析し、そのタスク指令に基づいた動作を、移動制御部１３０に指示することで、一連のタスクを自律的に実行させる。

ここで、図１０を参照して、主制御部２００の構成について説明する。図１０は、主制御部の機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、主に移動タスクを指令された場合に、最大移動速度を制限する機能、及び無線親機１との接続切替の機能を実現するための構成について説明する。
図１０に示すように、主制御部２００は、自己位置認識部２０１と、無線制御切替部２０２と、無線親機選択部２０３と、最大移動速度決定部２０４と、移動速度指示部２０５とを備えている。

自己位置認識部（位置認識手段）２０１は、移動領域内における自己位置を認識するものである。ここでは、自己位置認識部２０１は、ジャイロセンサＳＲ１やＧＰＳ受信器ＳＲ２から出力される方向や座標を取得し、地図データと対応させることで、現在の位置や向きを認識する。この自己位置認識部２０１で認識された自己位置を示す位置情報は、無線制御切替部２０２及び無線親機選択部２０３に出力される。
なお、ロボットＲの方向や座標を検出する手段は、ジャイロセンサＳＲ１やＧＰＳ受信器ＳＲ１に限定されない。また、ロボットＲに登載せずに、例えば、移動領域内の各所に適宜カメラを設置し、画像認識等の手法を用いてロボットＲの方向や座標を検出するようにしてもよい。

無線親機選択部（無線基地局選択手段）２０３は、管理用コンピュータ３から移動タスク指令を受信したときに、自己位置認識部２０１から出力される自己位置、すなわち移動タスクのスタート位置と、移動タスク指令に含まれる移動先の位置（目的位置）とによって定められる移動経路上において、接続する無線親機１を選択した接続切替パターンを探索し、接続切替テーブルを作成する。作成した接続切替テーブルは、無線制御切替部２０２及び最大移動速度決定部２０４に出力される。

ここで、適宜図面を参照して、接続切替パターンの探索について説明する。
まず、図１１を参照（適宜図７参照）して、接続切替パターンの探索について説明する。図１１の、（ａ）は移動経路における無線環境を優先した接続切替パターンの例であり、（ｂ）は接続切替の回避を優先した接続切替パターンの例である。

図１１に示した接続切替パターンは、図７に示した無線環境マップ及び最適無線親機マップに基づいて作成した例であり、図１１中の上下方向において、中央付近に矢印で示した移動ルートに沿って移動するものとする。

（無線環境を優先）
まず、図１１（ａ）に示した接続切替パターンは、図７（ｃ）に示した最適無線親機マップに基づいて探索した場合である。すなわち、移動経路上において、無線環境が最も良好な無線親機を適宜選択した接続切替パターンである。この場合は、左端のスタート位置を含めて、最初の３ポイントは無線親機１Ｂを選択し、「ＢＡ」と記した４ポイント目において、接続切替を行う。なお、接続切替パターンにおいて、例えば、「ＢＡ」は、無線親機１Ｂから無線親機１Ａに接続切替することを示すものとする。そして、中央よりも右側の４ポイントは無線親機１Ａを選択する。
このように、図１１（ａ）に示した例では、接続切替を１回行うことにより、移動経路上では、良好な無線環境の状態を維持することができる。
また、このようにして探索した接続切替パターンを接続切替テーブルとして作成する。

（接続切替（ハンドオーバ）の回避を優先）
次に、図１１（ｂ）に示した例では、移動経路上で接続切替を行わないようにして探索した接続切替パターンである。この場合は、スタート位置（左端のポイント）において、移動経路の終点（右端のポイント）における最適な無線親機１Ａを選択し、そのまま、接続切替を行わずに終点まで移動する。

ここで、接続切替をする場合について説明する。接続切替する場合は、先に接続していた無線親機１との通信を切断し、新しい接続先の無線親機１との通信を確立する必要がある。すなわち、移動中に接続切替を行うと、通信が切断された状態、すなわち、管理用コンピュータ３がロボットＲの制御を行えない状態で、ロボットＲが移動を続けることになる。
このため、通信切断中に、例えば、ロボットＲが通信切断中に無線通信不能領域に移動した場合は、無線通可能な領域までロボットＲが復帰できなくなる恐れがある。

そこで、本実施形態では、接続切替を行う場合は、一旦移動を停止し、接続切替が完了してから移動を再開する。このため、常に最良の無線環境を維持するのではなく、所定値以上の無線環境を維持できる無線親機１を選択して接続切替を回避することにより、接続切替の際の移動停止が不要となり、移動時間を短縮することが可能になる。

図１１（ｂ）に示した例では、許容する無線環境の状態の下限を決める所定値として、５０％とした場合の例である。図７（ａ）に示した無線親機１Ａに関する無線環境マップでは、移動タスクのスタート位置における無線環境データの値は５０％であるから所定値以上であり、終点における無線環境データの値は９０％であるから、移動経路の途中においては、常に所定値である５０％以上である。したがって、スタート位置において、終点における最適無線親機である無線親機１Ａとの通信を確立することができれば、移動途中で通信が切断される可能性は非常に低いため、接続切替を行わずに移動タスクを実行することができる。
このようにして探索した接続切替パターン（すなわち、移動経路の全域で無線親機１Ａを選択するパターン）を接続切替テーブルとして作成する。

次に、図１２及び図１３を参照して、移動経路の全域において所定値以上の無線環境を保持できる無線親機１が存在しない場合の接続切替パターンの探索方法について説明する。ここで、図１２の、（ａ）は位置座標、（ｂ）は無線親機１Ａに関する無線環境マップ、（ｃ）は無線親機１Ｂに関する無線環境マップ、（ｄ）は無線親機１Ｃに関する無線環境マップ、（ｅ）は最適無線親機マップである。
また、図１３は、図１２に示した無線環境マップ及び無線親機マップを用いて、接続切替パターンを探索する様子を説明するための図である。

図１３（ａ）に示すように、ここで説明する移動タスクの移動経路は、図において左右方向に直線的に移動する。そこで、適宜、図１２（ａ）に示した位置座標を用いて説明する。
図１２の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、移動領域内には３台の無線親機１Ａ、１Ｂ、１Ｃが、それぞれ、右端、中央及び左端に配置されている。また、この移動タスクにおける移動経路は、図１３（ａ）に示すように、位置“１”をスタート位置として、左方向に移動し、左端の位置“８”まで移動すると、折り返して、右方向に移動し、右端の位置“１”を終点とする巡回ルートである。

図１１（ｂ）で説明したように、接続切替を行わないための無線環境の所定値を５０％とすると、図１２（ｂ）〜（ｄ）に示したように、移動経路の全域（位置“１”〜位置“８”）において、５０％以上の無線親機１は存在しない。そこで、接続切替の回数ができる限り少なくなる接続切替パターンを探索する。
なお、ここでは、移動経路をスタート位置である位置“１”、“２”、・・・、“８”までの往路と、位置“８”、“７”、・・・、“１”までの復路に分けて、接続切替パターンを探索する対象とする。本例のように、移動経路が巡回ルートの場合は、適宜移動経路を区分して接続切替パターンの探索を行うことにより、探索アルゴリズムを単純化することができる。

そこで、まず、往路である位置“１”から位置“８”までの移動経路における接続切替パターンの探索を行う。
最初に、図１３（ｂ）に示すように、最適無線親機マップ（図１２（ｅ））を参照して、スタート位置である位置“１”における最適無線親機である無線親機１Ａを、位置“１”において選択する。

次に、図１３（ｃ）に示すように、無線親機１Ａに関する無線環境マップ（図１２（ｂ））を参照して、スタート位置で接続した無線親機１Ａとの接続を、無線環境が所定値である５０％以上である限り保持する。無線親機１Ａに関する無線環境マップより、位置“５”まで無線親機１Ａとの接続を選択することができる。

次に、最適無線親機マップ（図１２（ｅ））を参照して、往路（区分した移動経路）における終点である位置“８”における最適無線親機である無線親機１Ｃを仮選択する。そして、無線親機１Ｃに関する無線環境マップ（図１２（ｄ））を参照して、接続切替ポイントとなる位置“５”における無線環境データを確認する。位置“５”における無線親機１Ｃの無線環境データは５０％であり、所定値（５０％）以上であるから、図１３（ｄ）に「ＡＣ」で示したように、位置“５”において、無線親機１Ａから無線親機１Ｃに接続切替を行うようにする。

ここで、もし、位置“５”における無線親機１Ｃの無線環境データが５０％未満であった場合は、無線親機１Ｃを選択することはできないので、他の無線親機１を探索する。次の候補としては、例えば、他の無線親機に関する無線環境マップを比較して、無線環境マップ終点（位置“８”）における最適無線親機の次に無線環境が良好な無線親機を順次、仮選択し、仮選択した無線親機１に関する無線環境マップを参照して、選択可能かどうかを判断するようしてもよい。

また、終点における無線環境データの比較に代わりに、地図データを参照して、終点に近い位置に配置された無線親機１から順次、仮選択して、仮選択した無線親機１に関する無線環境マップを参照して、選択可能かどうかを判断するようにしてもよい。
一般的に、移動先の位置（終点）から近くに配置された無線親機１ほど、その終点に近づく場合は、無線環境が上昇すると考えられるため、接続切替ポイントにおいて、その無線親機１の無線環境データが所定値以上であれば、終点までは更なる接続切替の必要はないと判断できる。

さて、位置“５”において、往路の終点である位置“８”における最適無線親機である無線親機１Ｃを選択したため、図１３（ｅ）に示すように、位置“８”までは、無線親機１Ｃを選択する。
次に、復路について探索する。復路においては、位置“８”がスタート位置であるが、区分した移動経路のスタート位置においては、前の区分経路の終点において選択された無線親機１の接続を保持する。そして、図１３（ｅ）に示したように、位置“８”において選択されている無線親機１Ｃに関する無線環境マップを参照して、無線親機１Ｃの無線環境データが５０％以上である位置“４”まで、無線親機１Ｃを選択して、接続を保持する。

次に、最適無線親機マップを参照して、復路の終点である位置“１”における最適無線親機である無線親機１Ａを仮選択し、仮選択した無線親機１Ａに関する無線環境マップを参照して、接続切替ポイントとなる位置“４”における無線環境データを確認する。そして、位置“４”における無線環境データは５０％であるから、図１３（ｆ）に「ＣＡ」で示したように、位置“４”において、無線親機１Ｃから無線親機１Ａに接続切替を行うようにする。

次に、無線親機１Ａに関する無線環境マップを参照して、無線環境データが５０％以上ある限り、無線親機１Ａを選択する。その結果、図１３（ｆ）に示したように、終点である位置“１”まで無線親機１Ａが選択される。
そして、このようにして探索した接続切替パターンを接続切替テーブルとして作成する。
図１３（ｆ）に示したように、この接続切替パターンにおいては、位置“５”及び位置“４”において、２回の接続切替が行われる。

ここで、この移動経路について、図１２（ｅ）に示した最適無線親機マップに基づいて接続切替パターンを探索すると、位置“１”から位置“８”で折り返して位置“１”に戻るまでの各位置において選択される無線親機１は、Ａ，Ａ，ＡＢ，Ｂ，Ｂ，ＢＣ，Ｃ，Ｃ、Ｃ，Ｃ，ＣＢ，Ｂ，Ｂ，ＢＡ，Ａ，Ａとなり、４回の接続切替を行うことになる。
したがって、最適無線親機マップだけでなく、無線環境マップを併用して、一度接続した無線親機１は所定値以上の無線環境を維持できる限りは接続を継続するようにすることにより、接続切替の回数を低減した接続切替パターンを得ることができる。

なお、スタート位置において選択する無線親機１は、スタート位置における最適無線親機を選択するのではなく、スタート位置において無線環境値が所定値以上であり、かつ移動経路上又はその近傍配置される目的位置に最も近い位置に配置された無線親機１を選択するようにしてもよい。
図１０に戻って、主制御部２００の説明を続ける。

最大移動速度決定部（最大移動速度決定手段）２０４は、無線親機選択部２０３から出力される接続切替テーブルと、記憶部１４０に記憶される無線環境マップとに基づいて、移動タスク指令によって指示された移動経路上での無線環境データの値（無線環境値）を抽出し、記憶部１４０に記憶される最大移動速度制御テーブルを参照して、この無線環境データの値に対応する最大移動速度を決定する。決定した最大移動速度は、移動速度指示部２０５に出力される。

ここで、図１４を参照して、最大移動速度の決定方法について説明する。図１４は、無線環境マップにおいて、移動タスクと無線環境の状態の変化について説明する図であり、（ａ）は無線環境マップの例を示す図、（ｂ）は無線環境の状態が上昇する方向への移動タスクを示す図、（ｃ）は無線環境の状態が低下する方向への移動タスクを示す図である。

本実施形態では、最大移動速度決定部２０４は、移動タスク指令によって指示される移動経路において、無線環境データの値と無線環境データの値の変化とに応じて、最大移動速度を決定する。但し、この移動タスクの移動経路中においては、無線親機１の接続切替は行わないものとする。

図１４（ａ）に示した無線親機１に関する無線環境マップを利用して、太線で囲んだ３×３のポイントを含む領域の中心位置からその周辺への移動を考える。まず、図１４（ｂ）は、無線環境データの値が６０％である中央位置から、図において右下方向の無線環境データの値が７０％である位置への移動タスクを示している。この場合は、無線環境の状態が上昇する方向への移動であるため、現在位置（移動タスクのスタート位置）において無線通信が確立している場合は、移動の途中で通信が切断されるリスクは非常に低いため、最大移動速度の制限は行わない。
また、無線環境の状態が変化しない（同じレベルの場合）も、最大移動速度の制限は行わない。

次に、図１４（ｃ）は、無線環境データの値が６０％である中央位置から、図において下方向の無線環境データの値が３０％である位置への移動タスクを示している。この場合は、無線環境の状態が低下する方向への移動であるため、スタート位置において無線通信が確立していても、移動中に通信が切断される可能性があるため、最大移動速度を制限して移動する。最大移動速度は、例えば、図８に示したグラフに基づいて作成した最大移動速度制御テーブルを用いて、移動先（目的位置）の無線環境データの値である３０％に対する最大移動速度を設定する。

また、本実施形態では、移動タスクが無線環境の状態が低下する方向への移動であっても、移動先の無線環境値が所定値（例えば、６０％）以上の場合は、通信切断のリスクが十分に小さいため、最大移動速度の制限は行わない。

このように、移動タスクにおけるスタート位置と目的位置における無線環境データの値と、その値の変化とに基づいて最大移動速度の制限を行うため、通信切断のリスクの高い移動タスクの場合にのみ、選択的に最大移動速度の制限を行うことができる。そのため、必要以上に移動時間が長くなることを防止することができる。

なお、移動タスクが、長距離の移動である場合は、スタート位置と目的位置との無線環境データだけでなく、移動経路上の無線環境の変化パターンを考慮して、例えば、移動経路中の無線環境データの最低値に対応する最大移動速度を設定するようにしてもよい。
図１０に戻って、主制御部２００の説明を続ける。

移動速度指示部（移動速度指示手段）２０５は、移動タスクの実行に際して、ロボットＲの移動速度を決定し、決定した移動速度での移動を移動制御部１３０に指示する。移動速度指示部２０５は、移動制御部１３０に指示する移動速度を、最大移動速度決定部２０４から出力される最大移動速度以下に制限する。
なお、移動速度“０”を指示した場合は、移動制御部１３０は、移動を停止する。
また、後記する無線制御切替部２０２から出力される、無線親機１の接続切替通知にしたがって、移動制御部１３０に移動停止（移動速度“０”）を指示する。

無線制御切替部（無線制御切替手段）２０２は、移動タスク実行中において、自己位置認識部２０１から出力される自己位置と、無線親機選択部２０３から出力される接続切替テーブルとに基づいて、接続切替先の無線親機１を無線通信部１５０に通知する。
また、本実施形態では、無線親機１の接続切替は、移動を停止して行うため、接続切替を行うときには、移動速度指示部２０５に接続切替通知を出力する。

［ロボットの動作］
次に、ロボットＲの動作について説明する。なお、ここでは、主に移動タスクを指令された場合において、最大移動速度を制限し、無線親機１との接続切替をする動作について説明する。

（最大移動速度の制限）
最初に、図１５を参照（適宜図４及び図１０参照）して、ロボットＲが、管理用コンピュータ３から移動タスク指令を受信し、最大移動速度を設定して移動タスクを開始する動作について説明する。図１５は、本発明に係るロボットが、最大移動速度を設定して移動タスクを実行する動作の処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ロボットＲは、無線通信部１５０によって、管理用コンピュータ３から無線親機１を介して送信される移動タスク指令を受信する。これによって、ロボットＲに移動タスクが発生する（ステップＳ１１）。

主制御部２００は、移動タスク指令を受信すると、最大移動速度決定部２０４によって、自己位置認識部２０１によって認識される自己位置と、移動タスク指令に含まれる目的位置によって定められる移動経路上における無線環境の状態とに基づいて、最大移動速度を決定する。そして、移動速度指示部２０５が移動制御部１３０に指示する移動速度の上限を、最大移動速度決定部で決定された最大移動速度に設定する（ステップＳ１２）。

主制御部２００は、移動速度指示部２０５によって、移動速度を移動制御部１３０に指示する。なお、ここで指示する移動速度は、最大移動速度決定部２０４で決定された最大移動速度以下に制限されている。移動制御部１３０は、指示された移動速度で移動するように脚部Ｒ１等を駆動し、ロボットＲは移動を開始する（ステップＳ１３）。

（最大移動速度の設定）
ここで、図１６を参照（適宜図４及び図１０参照）して、図１５に示したフローチャートにおける最大移動速度の設定ステップ（ステップＳ１２）の詳細について説明する。図１６は、最大移動速度を設定する処理の流れを示すフローチャートである。

まず、主制御部２００は、自己位置認識部２０１によって、ロボットＲの自己位置を認識し、認識した自己位置を現在位置として取得する。この現在位置は移動タスクにおけるスタート位置となる。そして、最大移動速度決定部２０４によって、無線親機選択部２０３によって選択された無線親機１に関する無線環境マップを記憶部１４０から読み出し、現在位置及び移動タスク指令に含まれる目的位置における無線環境データを取得する（ステップＳ２１）。

次に、主制御部２００は、最大移動速度決定部２０４によって、目的位置における無線環境データの値（無線環境値）が、予め定めた所定値（６０％）を超えるかどうかを確認する（ステップＳ２２）。そして、６０％超の場合は（ステップＳ２２でＹｅｓ）、最大移動速度を設定せず、処理を終了する。すなわち、この場合は最大移動速度の制限を行わない。あるいは、ロボットＲが移動可能な最大移動速度（例えば、図８における速度“１０”）を設定するようにしてもよい。これにより、実質的に最大移動速度は制限されることがない。

一方、ステップＳ２２において、目的位置の無線環境値が６０％以下の場合は（ステップＳ２２でＮｏ）、最大移動速度決定部２０４によって、目的位置における無線環境値が現在位置における無線環境値以上かどうかを確認する（ステップＳ２３）。目的位置の無線環境値の方が現在位置の無線環境値よりも大きいか、又は同じ場合は（ステップＳ２３でＹｅｓ）、目的位置に向かう移動に伴って、無線環境の状態は上昇するか、少なくとも変化しないため、最大移動速度の設定を行わず、処理を終了する。すなわち、この場合も、最大移動速度の制限を行わない。

ステップＳ２３において、目的位置の無線環境値の方が現在位置の無線環境値よりも小さい場合（ステップＳ２３でＮｏ）、目的位置に向かう移動に伴って、無線環境の状態は低下するため、最大移動速度決定部２０４によって、記憶部１４０に予め記憶しておいた最大移動速度制御テーブルを参照し、目的位置における無線環境データの値に応じた最大移動速度を決定する（ステップＳ２４）。

決定した最大移動速度は、移動速度指示部２０５に伝達され、移動速度指示部２０５によって指示される移動速度を当該最大移動速度以下にするように設定し（ステップＳ２５）、処理を終了する。これによって、ロボットＲは、最大移動速度を超えない移動速度で移動制御される。

なお、ここでは、移動タスクの途中において、無線親機１の接続切替は行わないことを前提として説明したが、無線親機１の接続を切替える場合は、接続切替を行う位置を目的位置に置き換えて、同一の無線親機１と連続して接続して移動する区間毎に最大移動速度を設定するようにすればよい。

次に、複数の無線親機１が配置されている移動領域において移動タスクを実行する場合に、無線親機１との接続切替パターンを探索して移動する方法について、適宜図面を参照して説明する。

（無線環境の良好度を優先した場合）
まず、図１７を参照（適宜図４及び図１０参照）して、無線環境の良好度を優先した場合について説明する。ここで、図１７は、無線環境の良好度を優先して接続切替パターンを探索して移動する処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ロボットＲは、無線通信部１５０によって、管理用コンピュータ３から、無線親機１を介して送信される移動タスク指令を受信する。これによって、ロボットＲに移動タスクが発生する（ステップＳ３１）。

主制御部２００は、移動タスク指令を受信すると、無線親機選択部２０３によって、記憶部１４０記憶されている最適無線親機マップを参照して、自己位置認識部２０１によって認識される自己位置と、移動タスク指令に含まれる目的位置とによって定められる移動経路上の各所において、最適無線親機マップに記録されている最適無線親機を選択する接続切替パターンを探索する。そして、その探索結果を接続切替テーブルとして作成する（ステップＳ３２）。

次に、無線制御切替部２０２によって、作成した接続切替テーブルにおいて最初の区間で選択された無線親機１との接続切替を行うことを無線通信部１５０に通知し、無線通信部１５０によって、通知された無線親機１に接続切替を行う（ステップＳ３３）。

次に、主制御部２００は、最大移動速度決定部２０４によって、無線親機選択部２０３によって作成された接続切替テーブルに基づき、現在位置をスタート位置とし、次の接続切替を行う位置を目的位置とする区間において選択される無線親機１に関する無線環境マップを参照して、当該区間における最大移動速度を設定する（ステップＳ３４）。最大移動速度の設定方法は、図１６で説明したのと同様の手順を用いることができるので、詳細な説明は省略する。なお、ステップＳ３３とステップＳ３４とは、処理の順序を入れ替えてもよいし、並行して処理を行ってもよい。

次に、移動速度指示部２０５によって、設定された最大移動速度を上限とした移動速度を移動制御部１３０に指示することにより、ロボットＲは移動を開始する（ステップＳ３５）。

次に、主制御部２００は、無線制御切替部２０２によって、無線親機１の接続切替位置に到着したかどうかを確認する（ステップＳ３６）。なお、接続切替位置に到着したかどうかは、接続切替テーブルから取得する次の接続切替位置と、自己位置認識部２０１によって認識される自己位置とが一致するかどうかを検出して確認することができる。

接続切替位置に到着しない場合は（ステップＳ３６でＮｏ）、主制御部２００は、自己位置認識部２０１によって認識される自己位置が、移動タスクの目的位置と一致するかどうかを確認し（ステップＳ４１）、一致する場合は（ステップＳ４１でＹｅｓ）、目的位置に到着したため、移動速度指示部２０５によって、移動制御部１３０に対して移動速度“０”を指示することにより、ロボットＲの移動を停止する（ステップＳ４２）。これによって、移動タスクは終了する。

一方、ステップＳ４１において、目的位置に到着しない場合は（ステップＳ４１でＮｏ）、ステップＳ３６に戻り、接続切替位置に到着したかどうかを確認する。

ステップＳ３６において、接続切替位置に到着したことを確認すると（ステップＳ３６でＹｅｓ）、主制御部２００は、移動速度指示部２０５によって、移動制御部１３０に対して移動速度“０”を指示することにより、ロボットＲの移動を停止する（ステップＳ３７）。

移動が停止すると、無線制御切替部２０２によって、無線切替テーブルに基づいて、無線通信部１５０に無線親機１の接続切替を指示することにより、接続切替を行う（ステップＳ３８）。

接続切替が完了すると、最大移動速度決定部２０４によって、接続切替テーブルに基づき、接続切替を行った現在位置をスタート位置とし、次の接続切替を行う位置を目的位置とする区間において選択された無線親機１の無線環境マップを参照して、当該区間における最大移動速度を設定する（ステップＳ３９）。最大移動速度の設定方法は、ステップ３４と同様に、図１６で説明したのと同様の手順を用いることができるので、詳細な説明は省略する。なお、ステップＳ３８とステップＳ３９とは、処理の順序を入れ替えてもよいし、並行して処理を行ってもよい。

そして、移動速度指示部２０５によって、設定された最大移動速度を上限とした移動速度を移動制御部１３０に指示することにより、ロボットＲは移動を再開する（ステップＳ４０）。

移動を再開すると、主制御部２００は、自己位置認識部２０１によって認識される自己位置が、移動タスクの目的位置と一致するかどうかを確認し（ステップＳ４１）、一致する場合は（ステップＳ４１でＹｅｓ）、目的位置に到着したため、移動速度指示部２０５によって、移動制御部１３０に対して移動速度“０”を指示することにより、ロボットＲの移動を停止する（ステップＳ４２）。これによって、移動タスクは終了する。

一方、ステップ４１において、目的位置に到着しない場合は（ステップＳ４１でＮｏ）、ステップＳ３６に戻り、接続切替位置に到着したかどうかを確認する。

このようにして、ロボットＲは、適宜無線親機１との接続を切替ながら最適な無線環境を維持して目的位置まで移動することができる。
また、十分な無線環境の状態が維持できる無線親機１を選択できない場合は、無線環境の状態に応じて最大移動速度を制限するため、例えば、無線環境の急激な低下等の異常状態を検知した場合に、速やかに移動停止などの対応を行うことができる。さらに、同じ無線親機１との接続を保持して移動する区間毎に、その区間の無線環境の状態に応じて最大移動速度を制限するようにしたため、移動タスクの実行時間を、必要以上に長くすることを防止できる。
さらに、接続切替を行う場合は移動を停止するため、接続切替によって一時的に通信切断された際に、通信不具合によるロボットＲの歩行等に作動不良が発生することを防止できる。

（接続切替回避を優先した場合）
次に、図１８を参照（適宜図４及び図１０参照）して、接続切替の回避を優先した場合について説明する。ここで、図１８は、接続切替の回避を優先して接続切替パターンを探索して移動する処理の流れを示すフローチャートである。

この例においては、主制御部２００は、移動タスク指令を受信すると、無線親機選択部２０３によって、この移動タスクにおいて接続する１台の無線親機１を選択し、移動前に選択した無線親機１に接続切替を行って、移動開始後は、接続切替することなく目的位置まで移動する。

まず、ロボットＲは、無線通信部１５０によって、管理用コンピュータ３から、無線親機１を介して送信される移動タスク指令を受信する。これによって、ロボットＲに移動タスクが発生する（ステップＳ５１）。

次に、無線親機選択部２０３によって、記憶部１４０に記憶されている最適無線親機マップを参照して、自己位置認識部２０１によって認識される自己位置（現在位置）と、移動タスク指令に含まれる目的位置とによって定められる移動経路上の無線親機１を探索し（ステップＳ５２）、目的位置における最適無線親機を、接続切替先の無線親機（Ｈ）に設定する（ステップＳ５３）。（以下、接続切替先（ハンドオーバ先）に設定された無線親機１を「無線親機（Ｈ）」とする。）

次に、無線親機選択部２０３によって、記憶部１４０に記憶されている無線親機（Ｈ）に関する無線環境マップを参照して、現在位置における無線環境データを取得する（ステップＳ５４）。

取得した無線環境データの値（無線環境値）が５０％以上である場合は（ステップＳ５５でＹｅｓ）、無線制御切替部２０２を介して無線通信部１５０と無線親機（Ｈ）との接続切替を行い（ステップＳ５６）、さらに無線親機（Ｈ）との通信が確認（通信が確立）された場合は（ステップＳ５７でＹｅｓ）、この無線親機１を移動タスクで選択する無線親機（Ｈ）に決定する。そして、通信が確認できたことで、この無線親機（Ｈ）への接続切替が完了してしるため、このまま接続を保持し、主制御部２００は、移動速度指示部２０５によって、移動タスクに基づいて決定した移動速度での移動を移動制御部１３０に指示する。これによって、ロボットＲは移動を開始する（ステップＳ５８）。

また、ステップＳ５７において、無線親機（Ｈ）との通信確認ができなかった場合は（ステップＳ５７でＮｏ）、この無線親機（Ｈ）に接続切替する前に接続していた、元の無線親機１に再度接続を切替え（ステップＳ５９）、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ５５において、無線親機（Ｈ）の無線環境データの値が５０％未満の場合は（ステップＳ５５でＮｏ）、無線親機（Ｈ）として、他の無線親機１を探索するために、ステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０においては、現在接続中の無線親機１が、無線親機（Ｈ）の１個手前、すなわち、無線親機（Ｈ）の次に、ロボットＲの現在位置から離れた位置に配置された無線親機１である場合は（ステップＳ６０でＹｅｓ）、現在接続中の無線親機１よりも適切な他の無線親機１は存在しないため、現在接続中の無線親機１を、この移動タスクにおいて接続する無線親機（Ｈ）に決定する。この場合は、移動経路上において、必ずしも十分な無線環境の状態が維持されないため、移動経路上の無線環境データに基づいて、最大移動速度を設定して（ステップＳ６２）、最大移動速度を制限して移動を開始する（ステップＳ５８）。
なお、最大移動速度の設定は、図１６で説明した手順と同様であるので、詳細な説明は省略する。

一方、ステップＳ６０において、現在接続中の無線親機１が、無線親機（Ｈ）の１個手前に配置された無線親機１ではない場合は（ステップＳ６０でＮｏ）、現在設定されている無線親機（Ｈ）の１個手前の無線親機１を、新しい無線親機（Ｈ）に設定し（ステップＳ６１）、再びステップＳ５４に戻って、この移動タスクにおいて接続する無線親機１として、新しく設定した無線親機（Ｈ）を選択可能かを確認する。

このようにして、移動タスクの途中で接続切替を行わない場合において、移動経路上又はその近傍に配置された複数の無線親機１の中から、移動を開始する前の現在位置、すなわち、スタート位置において通信を確立することができ、かつ目的位置に最も近い位置に配置された無線親機１を選択することができる。これによって、適切な（移動中に通信切断のリスクの最も少ない）無線親機１に接続して移動タスクを実行することができる。そして、移動経路上の全域で、十分な無線環境の状態を得られない場合は、その無線環境の状態に応じて最大移動速度を制限するため、移動中、例えば、無線環境の急激な低下等の異常状態を検知した場合に、速やかに移動停止などの対応を行うことができる。

なお、以上説明した実施形態においては、移動ロボットの制御装置は、ロボットＲが内蔵する主制御部２００に構成し、記憶部１４０に記憶する無線環境マップ等を用いて、最大移動速度の決定や、接続切替パターンの探索を行うようにしたが、制御装置の全部又は一部を、ロボットＲの本体以外の、例えば、管理用コンピュータ３に設け、移動制御部１３０に対する移動速度の指示や、無線親機１の接続切替のタイミングの指示を、管理用コンピュータ３に設けた制御装置から無線通信によってロボットＲに指示するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る移動ロボット制御システムを示すシステム構成図である。 図１のロボットの外観を模式的に示す側面図である。 図２のロボットの駆動構造を模式的に示す斜視図である。 本実施形態に係るロボットの構成を示したブロック図である。 総合無線環境データを説明するための図である。 （ａ）は地図データの一例を視覚的に示したフロアマップ、（ｂ）は無線環境マップの例を示す図である。 無線環境マップから最適無線親機マップを作成する様子を説明する図である。 無線環境と最大移動速度の関係の例を示すグラフ図である。 無線通信部の構成を示すブロック図である。 主制御部の構成を示すブロック図である。 （ａ）は移動経路における無線環境を優先した接続切替パターンの例であり、（ｂ）は接続切替の回避を優先した接続切替パターンの例である。 無線環境マップと最適無線親機マップの例を示す図である。 図１２に示した無線環境マップと最適無線親機マップを利用して、移動経路における無線親機との接続切替パターンを探索する様子を説明するための図である。 無線環境マップにおいて、ロボットの移動方向と無線環境の変化について説明する図であり、（ａ）は無線環境マップ、（ｂ）は無線環境が向上する方向、（ｃ）は無線環境が低下する方向を示す図である。 最大移動速度を設定して移動タスクを実行する動作の処理の流れを示すフローチャートである。 最大移動速度を設定する処理の流れを示すフローチャートである。 無線環境の良好度を優先して接続切替パターンを探索して移動する処理の流れを示すフローチャートである。 接続切替の回避を優先して接続切替パターンを探索して移動する処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 無線親機（無線基地局）
３ 管理用コンピュータ
５ 記憶部
１３０ 移動制御部（移動制御手段）
１４０ 記憶部
１５０ 無線通信部（無線通信手段）
２００ 主制御部（移動ロボットの制御装置）
２０１ 自己位置認識部（位置認識手段）
２０２ 無線制御切替部（無線制御切替手段）
２０３ 無線親機選択部（無線親機選択手段）
２０４ 最大移動速度決定部（最大移動速度決定手段）
２０５ 移動速度指示部（移動速度指示手段）
Ａ 移動ロボット制御システム
Ｒ ロボット（移動ロボット）
Ｒ１ 脚部（移動機構）
ＳＲ１ ジャイロセンサ
ＳＲ２ ＧＰＳ受信器

Claims (7)

1. 管理用コンピュータに接続された１以上の無線基地局を介して、前記管理用コンピュータとの間で無線通信する無線通信手段を有すると共に、所定の移動領域を示すと共に所定間隔のグリッドが設定された地図データと、前記移動領域における前記無線通信手段と前記無線基地局との間の無線環境の良好度を示す無線環境データを前記地図データにおける前記グリッドの格子点毎に対応付けて記録した無線環境マップと、を予め有し、前記無線環境マップを利用して、前記管理用コンピュータによって指示される目的位置まで移動制御手段が移動機構を駆動制御することで、自律的に移動する移動ロボットであって、
   前記移動制御手段に移動速度を指示する移動速度指示手段と、
   前記移動領域における自己の位置を認識する位置認識手段と、
   前記無線環境データと、当該無線環境データに予め対応付けた最大移動速度とに基づいて、前記位置認識手段によって移動を開始する前に認識された自己位置と前記目的位置 とによって定められる移動経路上における隣接する前記格子点間毎の最大移動速度を決定する最大移動速度決定手段と、を備え、
   前記移動速度指示手段は、前記移動制御手段に、前記最大移動速度決定手段によって決定された最大移動速度以下の移動速度を指示し、
   前記最大移動速度決定手段は、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が上昇するか変化しない方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限せず、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が低下する方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限することを特徴とする移動ロボット。
2. 前記無線環境データは、前記無線通信手段と前記無線基地局との無線通信において、前記無線通信手段が受信する受信信号の無線強度を含む無線環境の良好度を示す複数種類の無線環境指標で構成されることを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
3. 前記管理用コンピュータは複数の無線基地局と接続されており、
   前記複数の無線基地局毎の無線環境マップに基づいて、前記無線通信手段が接続する前記無線基地局を選択する無線基地局選択手段と、
   前記無線通信手段の接続先を、前記無線基地局選択手段によって選択された無線基地局に切替える無線制御切替手段と、をさらに備え、
   前記最大移動速度決定手段は、前記無線基地局選択手段によって選択された無線基地局に関する無線環境マップに記録された無線環境データに基づいて、最大移動速度を決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動ロボット。
4. 前記無線基地局選択手段は、前記複数の無線基地局毎の無線環境マップに基づいて判定した最良の無線環境を示す無線基地局を位置に対応付けて記録した最適無線基地局マップに基づいて、前記無線通信手段が接続する前記無線基地局を選択することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
5. 前記無線制御切替手段によって前記無線通信手段と前記無線基地局との接続を切替えるときには、前記移動速度指示手段によって移動を停止することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の移動ロボット。
6. 前記無線基地局選択手段は、移動を開始する前の位置において、無線通信を確立でき、かつ前記目的位置において、前記無線環境データの値が所定値以上である無線基地局の中で、前記目的位置に最も近い位置に配置された無線基地局を選択することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
7. 管理用コンピュータに接続された１以上の無線基地局を介して、前記管理用コンピュータとの間で無線通信する無線通信手段を有すると共に、所定の移動領域を示すと共に所定間隔のグリッドが設定された地図データと、前記移動領域における前記無線通信手段と前記無線基地局との間の無線環境の良好度を示す無線環境データを前記地図データにおける前記グリッドの格子点毎に対応付けて記録した無線環境マップと、を予め有し、前記無線環境マップを利用して、前記管理用コンピュータによって指示される目的位置まで移動制御手段が移動機構を駆動制御することで、自律的に移動する移動ロボットを制御する制御装置であって、
   前記移動制御手段に移動速度を指示する移動速度指示手段と、
   前記移動領域における前記移動ロボットの位置を認識する位置認識手段と、
   前記無線環境データと、当該無線環境データに予め対応付けた最大移動速度とに基づいて、前記位置認識手段によって移動を開始する前に認識された自己位置と前記目的位置とによって定められる移動経路上における隣接する前記格子点間毎の最大移動速度を決定する最大移動速度決定手段と、を備え、
   前記移動速度指示手段は、前記移動制御手段に、前記最大移動速度決定手段によって決定された最大移動速度以下の移動速度を指示し、
   前記最大移動速度決定手段は、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が上昇するか変化しない方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限せず、前記移動ロボットが前記無線環境の状態が低下する方向の前記格子点に移動する場合は最大移動速度を制限することを特徴とする移動ロボットの制御装置。

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