JP4950150B2

JP4950150B2 - 移動体の位置情報取得システム及び取得方法

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Publication number: JP4950150B2
Application number: JP2008217819A
Authority: JP
Inventors: 貴裕中山; 整山田; 志朗小田; 敦檜山; 通孝廣瀬
Original assignee: University of Tokyo NUC; Toyota Motor Corp
Current assignee: University of Tokyo NUC; Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2028-08-27
Also published as: JP2010055250A

Description

本発明は移動体の位置情報取得システム及び取得方法に関し、具体的には、人等の移動体と移動ロボットとの接触を防ぐための移動体の位置情報取得システム及び取得方法に関する。

特許文献１〜６には、無線ＩＤ（identifier）タグやＩＣ（Integrated Circuit）チップなどを用いて、移動体の位置情報を取得する技術が開示されている。

特に特許文献１の案内システムは、床に規則的に複数の無線ＩＤタグが埋め込まれている。訪問者が履く履物に訪問者ＩＤリーダが内蔵されている。案内ロボットに案内ロボットＩＤリーダが搭載されている。床の無線ＩＤタグ上を、当該履物を履いた訪問者及び案内ロボットが移動する。訪問者ＩＤリーダ及び案内ロボットＩＤリーダは無線ＩＤタグが有する位置座標情報をそれぞれ読み取る。各々の位置座標情報に基づいて、位置特定部が訪問者と案内ロボットとの相対距離を求める。案内ロボットは、相対距離が基準距離より離れると、訪問者が所定の案内経路へ復帰するように、訪問者誘導動作を行う。
特開２００５−６６７４５号公報特開２００６−１９４６９３号公報特開平２−４７７９８号公報特開２００４−２７１３７２号公報特開２００８−３０７７号公報特開２００２−３０６８３１号公報

ところで、移動空間内を移動する移動ロボットが屋内外等の実環境で動作する場合、人等の移動体が存在する。そのため、移動ロボットは当該移動体の行動の障害とならいないように移動する必要がある。しかし、移動ロボットに搭載できるセンサの数や当該センサの能力には限界があるため、現状では搭載したセンサの情報のみで移動体の位置情報を正確に取得し、移動体との接触を回避することは困難である。

そのため、上記の特許文献１〜６のように、移動体の位置情報を無線ＩＤタグやＩＣチップを用いて取得する技術は、移動体の位置情報を正確に取得することができ、有効である。しかし、上記の特許文献１〜６の技術は、無線ＩＤタグやＩＣチップを読み取れない場所に、移動体が移動すると、移動体の位置情報を取得することができない。

本発明は、移動体の位置情報を正確に取得することができる移動体の位置情報取得システム及び取得方法を提供することを目的とする。

本発明に係る移動体の位置情報取得システムは、人等の移動体と移動ロボットとの接触を防ぐための前記移動体の位置情報取得システムであって、移動体の装着体に設けられたイナーシャセンサと、床の裏面又は表面に規則的に敷設され、位置情報を有する無線ＩＤタグと、移動体の装着体に設けられ、前記無線ＩＤタグの位置情報を読み取る無線ＩＤタグリーダと、前記無線ＩＤタグリーダで読み取った、前記無線ＩＤタグの位置情報を取得して、当該位置情報に基づいて移動体の現在の位置情報を取得すると共に、前記イナーシャセンサの検出情報を取得して、当該検出情報に基づいて移動体の移動軌跡の近似式を作成し、前記無線ＩＤタグの位置情報に基づいて、前記近似式を補正し、当該補正した近似式を用いて移動体の将来の予想位置情報を取得する処理手段と、前記イナーシャセンサの検出信号、前記移動体の位置情報及び前記移動ロボットの移動経路情報を格納する記憶手段と、を備える。これにより、良好に人間の位置情報を正確に取得することができる。

前記処理手段は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況と、前記イナーシャセンサの検出情報の取得状況とに基づいて、前記無線ＩＤタグが敷設された床領域内に前記移動体が存在するか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記記憶手段に格納されている直前の前記移動体の位置情報と、前記補正した近似式とを用いて、前記移動体の現在の位置情報、及び前記移動体の将来の予想位置情報を取得すること、が好ましい。これにより、無線ＩＤタグの位置情報の取得が途絶える直前の人間の位置情報を用いて、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を取得するので、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を正確に取得することができる。

前記処理手段は、前記移動体の現在の位置、又は前記移動体の将来の予想位置で、前記移動体と前記移動ロボットとが接触するか否かを判定すること、が好ましい。
前記処理手段は、当該判定結果が前記移動体と接触するとの判定の場合に、前記移動体との接触を回避するべく、前記移動ロボットの移動経路情報を修正し、前記移動ロボットは、前記修正した移動経路情報を取得すること、が好ましい。これにより、人間と移動ロボットとの接触を回避することができる。

前記装着体は、前記移動体である人間が履く履物であって、前記履物は、前記移動ロボットとの接触の可能性を知らせる通知手段を備え、前記処理手段は、当該判定結果に基づいて、前記移動ロボットとの接触の可能性を知らせる通知手段を制御すること、が好ましい。これにより、移動ロボットの回避動作だけでなく、人間も積極的に移動ロボットとの接触を回避することができ、より安全性を向上させることができる。

前記移動ロボットは、カメラ用制御手段によって制御されるカメラを備え、前記カメラ用制御手段は、前記記憶手段から前記移動体の現在の位置情報を取得し、当該取得した移動体の現在の位置情報に基づいて、前記カメラを制御すること、が好ましい。これにより、人間の将来の予想位置情報をより正確に取得することができる。しかも、カメラで人間の顔高さ位置を撮像する際に、人間の現在の位置情報に基づいて、迅速に撮像することができる。

前記処理手段及び前記記憶手段は、サーバに備えられており、前記サーバと前記移動ロボット及び前記装着体とは、無線通信手段で無線通信可能な構成とされていること、が好ましい。
前記処理手段及び前記記憶手段は、移動ロボットに備えられており、前記移動ロボットと前記装着体とは、無線通信手段で無線通信可能な構成とされていること、が好ましい。

前記処理手段は、前記イナーシャセンサの検出情報の取得状況に基づいて、前記無線ＩＤタグリーダを制御すること、が好ましい。これにより、人間が使用していない履物に対してタスクを実行しないようにすることができる。

前記装着体は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況を知らせる通知手段を備え、前記処理手段は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況に基づいて、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況を知らせる通知手段を制御すること、が好ましい。これにより、人間は外部から位置情報取得システムが正常に作動しているか否かを知ることができる。しかも、人間は無線ＩＤタグが敷設されている床領域から外れたことを知ることができ、意識的に移動ロボットとの接触に注意することができる。

本発明に係る移動体の位置情報取得方法は、人等の移動体と移動ロボットとの接触を防ぐための前記移動体の位置情報取得方法であって、前記移動体の装着体に設けられた無線ＩＤタグリーダで、床の裏面又は表面に規則的に敷設された無線ＩＤタグの位置情報を取得する工程と、前記無線ＩＤタグの位置情報に基づいて、処理手段が前記移動体の現在の位置情報を取得する工程と、前記移動体の装着体に設けられたイナーシャセンサの検出情報に基づいて、処理手段が前記移動体の移動軌跡の近似式を作成し、前記無線ＩＤタグの位置情報に基づいて、前記近似式を補正し、当該補正した近似式を用いて移動体の将来の予想位置情報を取得する工程と、を備える。これにより、良好に人間の位置情報を正確に取得することができる。

前記処理手段は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況と、前記イナーシャセンサの検出情報の取得状況とに基づいて、前記無線ＩＤタグが敷設された床領域内に前記移動体が存在するか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、直前の前記移動体の位置情報と、前記補正した近似式とを用いて、前記移動体の現在の位置情報、及び前記移動体の将来の予想位置情報を取得すること、が好ましい。これにより、無線ＩＤタグの位置情報の取得が途絶える直前の人間の位置情報を用いて、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を取得するので、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を正確に取得することができる。

本発明によれば、移動体の位置情報を正確に取得することができる移動体の位置情報取得システム及び取得方法を提供することができる。

以下、本発明に係る移動体の位置情報取得システム及び取得方法の実施形態を、図面に基づいて説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

本実施形態の移動体の位置情報取得システム及び取得方法は、サーバが移動ロボットの移動経路情報（マップ）を作成して、当該移動経路情報に基づいて移動ロボットを制御する構成とされている。また、本実施形態の移動体の位置情報取得システム及び取得方法は、移動体として人間の位置情報を取得する。

この移動体の位置情報取得システム（以下、単に位置情報取得システムという場合がある。）１は、図１及び図２に示すように、無線ＩＤタグ２、イナーシャセンサ３、無線ＩＤタグリーダ４、処理手段５、記憶手段６を備えている。無線ＩＤタグ２は、例えば人間の移動空間である建物の床７に規則的に敷設されている。イナーシャセンサ３及び無線ＩＤタグリーダ４は、人間の装着体である履物８に内蔵されている。処理手段５及び記憶手段６は、サーバ９に備えられている。サーバ９と、履物８及び移動ロボット１０とは、無線通信手段１１を介して無線通信可能な構成とされている。

ちなみに、移動ロボット１０としては、車輪型ロボットや歩行型ロボットなどを用いることができるが、本実施形態では車輪型ロボットを用いた。すなわち、移動ロボット１０は、移動手段として３個の車輪を底部に備えており、当該３個の車輪のうち２個の車輪を駆動手段１２によって回転駆動する構成とされている。そして、移動ロボット１０は、サーバ９から無線通信手段１１を介して送信される移動経路情報に基づいて、制御手段１３によって駆動手段１２を制御して、前後進、旋回を実現する。

無線ＩＤタグ２は、所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）であって、アンテナと、ＩＣチップとを備えている。当該ＩＣチップに位置情報が記憶されている。無線ＩＤタグ２に無線ＩＤタグリーダ４を近付けると、無線ＩＤタグリーダ４に当該位置情報が読み込まれる構成とされている。この位置情報は、移動ロボット１０の移動経路と関連付けられる。すなわち、当該移動ロボット１０の移動経路を作成する際には、図３に例示するように、床７が格子状に区画され、交点部分に座標が与えられている。そこで、交点部分に与えられた座標と等しい座標情報が記憶された無線ＩＤタグ２を、各々の交点部分に配置した。その結果、無線ＩＤタグ２は、床７に規則的に配置されている。なお、無線ＩＤタグ２は、床７の表面又は裏面のどちらに配置しても良い。

イナーシャセンサ３は、加速度センサ、角速度センサ、荷重センサを備えた、所謂慣性センサである。このイナーシャセンサ３は、移動体である人間が履く履物８に内蔵されている。

無線ＩＤタグリーダ４は、アンテナと、制御部とを備えており、当該アンテナで受信した無線ＩＤタグ２の位置情報を制御部でデコード処理する。この無線ＩＤタグリーダ４は、履物８の底部に内蔵されている。そのため、人間が当該履物８を履いて、無線ＩＤタグ２が規則的に敷設された床７上を歩くと、無線ＩＤタグリーダ４によって人間の現在の位置情報を正確に取得することができる。

処理手段５は、サーバ９に備えられており、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などで構成されている。処理手段５は、イナーシャセンサ３の検出情報を、無線通信手段１１を介して取得し、逐次に記憶手段６に格納する。処理手段５は、蓄積された検出信号を記憶手段６から取得し、当該蓄積された検出信号に基づいて、人間の移動軌跡を示す近似式を作成する。つまり、イナーシャセンサ３が検出した加速度、角速度などから人間の移動距離、移動方向を示す近似式（例えば、Ｘ方向：５次式、Ｙ方向：５次式の１０パラメータ）を作成する。しかし、当該近似式のみでは、人間の絶対位置が分からず、しかも履物８がスリップ等すると、大きな誤差が生じることになる。

そこで、処理手段５は、無線ＩＤタグリーダ４で読み取った無線ＩＤタグ２の位置情報を、無線通信手段１１を介して取得し、当該無線ＩＤタグ２の位置情報に基づいて、人間の現在の位置情報を取得する。そして、処理手段５は、取得した人間の位置情報に基づいて当該近似式を補正し、当該補正した近似式を用いて人間の将来の予想位置情報を取得（算出）する。このように、常に無線ＩＤタグリーダ４から取得した無線ＩＤタグ２の位置情報に基づいて、人間の現在の位置情報を取得することができる。しかも、当該無線ＩＤタグ２の位置情報に基づいて近似式を補正するので、人間の将来の予想位置情報も正確に取得することができる。処理手段５は、補正した近似式及び取得した人間の位置情報を記憶手段６に格納する。処理手段５は、逐次、補正した近似式を記憶手段６から取得して、人間の将来の予想位置情報を取得する。ここで、人間の現在の位置情報とは、現時点で人間が居る絶対位置を示す情報をいう。また、人間の将来の予想位置情報とは、近似式によって算出される人間が所定の時間経過後に到達している絶対位置及び当該絶対位置が連続する軌跡を示す情報の両方をいう。

さらに処理手段５は、取得した人間の現在の位置又は将来の予想位置で、人間と移動ロボット１０とが接触するか否かを判定する。すなわち、処理手段５は、取得した人間の現在の位置情報又は将来の予想位置情報に基づいて、移動ロボット１０の移動経路上に、当該人間が現時点で存在する又は所定の時間経過後に存在するか否かを判定する。

人間が移動ロボット１０の移動経路上に現時点で存在すると判定した場合、処理手段５は、繰り返して取得した人間の現在の位置情報から当該人間が移動ロボット１０の移動経路上から離れるか否かを判定する。処理手段５は、繰り返して取得した人間の現在の位置情報に変化がなく、当該人間が移動ロボット１０の移動経路上から離れないと判定すると、人間の現在の位置を回避するように、移動ロボット１０の移動経路情報を修正して、無線通信手段１１を介して移動ロボット１０に送信する。

人間が移動ロボット１０の移動経路上に所定の時間経過後に存在すると判定した場合、処理手段５は、移動ロボット１０の移動経路上に人間が到達する時間と、移動ロボット１０の移動経路上に人間が存在することが予想される位置に当該移動ロボット１０が到達する時間とを、算出して比較する。処理手段５は、当該比較結果がほぼ等しいと判定すると、当該人間が移動ロボット１０の移動経路上に存在することが予想される位置を回避するように、移動ロボット１０の移動経路情報を修正して、無線通信手段１１を介して移動ロボット１０に送信する。
修正した移動経路情報を取得した移動ロボット１０は、当該移動経路情報に基づいて、制御手段１３によって駆動手段１２を制御し、人間との接触を回避して移動する。

ちなみに、処理手段５は、イナーシャセンサ３の検出情報の取得状況に基づいて、無線ＩＤタグリーダ４を制御することが好ましい。すなわち、処理手段５がイナーシャセンサ３の検出情報を取得しているということは、人間が履物８を履いているといえる。そこで、人間が履物８を履いている時のみに、無線ＩＤタグリーダ４が無線ＩＤタグ２の位置情報を読み取るように、処理手段５は、イナーシャセンサ３の検出情報の取得が途絶えると、当該途絶えた旨を示す情報を無線通信手段１１を介して無線ＩＤタグリーダ４に出力する。無線ＩＤタグリーダ４は、当該途絶えた旨を示す情報が入力されると、無線ＩＤタグ２の位置情報の読み取りを中止する。これにより、人間が使用していない履物に対してタスクを実行しないようにすることができる。

記憶手段６は、サーバ９に備えられており、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成されている。この記憶手段６には、蓄積されたイナーシャセンサ３の検出情報や人間の位置情報、及び移動ロボット１０の移動経路情報、補正した近似式などが格納されている。記憶手段６に格納されている移動ロボット１０の移動経路情報は、サーバ９から無線通信手段１１を介して移動ロボット１０に出力される。

このような構成の移動体の位置情報取得システムは、無線ＩＤタグ２が敷設された床７上において、上述のように良好に、人間の位置情報を正確に取得して、人間と移動ロボット１０との接触を回避することができる。しかし、図３に示すように、移動ロボット１０が例えば部屋Ｒ１とＲ２とを跨いで移動する場合に、部屋Ｒ１とＲ２との連絡通路Ｒ３に無線ＩＤタグ２を敷設できない場合がある。このような場合に、人間も同じく部屋Ｒ１とＲ２とを跨いで移動すると、無線ＩＤタグ２の敷設が途絶えた連絡通路３において、人間の位置情報を取得することができず、人間と移動ロボット１０とが接触する可能性がある。そこで、処理手段５は、無線ＩＤタグ２の位置情報及びイナーシャセンサ３の検出情報の取得状況に基づいて、無線ＩＤタグ２が敷設された床領域内に人間が存在するか否かを判定する。すなわち、処理手段５は、無線ＩＤタグ２の位置情報の取得が途絶え、且つイナーシャセンサ３の検出情報の取得が継続していると、人間は無線ＩＤタグ２が敷設された床領域から外れたと判定する。そして、処理手段５は、記憶手段６に格納されている直前（取得した最後）の人間の位置情報と、当該補正した近似式とに基づいて、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を取得する。具体的に云うと、処理手段５は、無線ＩＤタグ２の位置情報の取得が途絶えてからの時間を算出し、無線ＩＤタグ２の位置情報の取得が途絶える直前の人間の位置情報から、どの方向に、どれぐらいの距離を当該時間で移動したかを、当該補正した近似式を用いて算出し、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を取得する。この取得した人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を用いて、処理手段５は人間と移動ロボット１０とが接触するか否かを判定する。無線ＩＤタグ２の位置情報の取得が途絶える直前の人間の位置情報を用いて、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を取得するので、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を正確に取得することができる。そのため、無線ＩＤタグ２の敷設が途絶えた連絡通路Ｒ３などでも、人間と移動ロボット１０とが接触することを防ぐことができる。

なお、履物８は、処理手段５における人間と移動ロボット１０とが接触するか否かの判定結果を、無線通信手段１１を介して取得し、移動ロボット１０と接触するとの判定結果の場合に、移動ロボット１０との接触の可能性を知らせる通知手段１４を備えていることが好ましい。通知手段１４は、振動モータ、ソレノイド、スピーカ等の人間に感覚的に知らせる装置を備えている。処理手段５は、人間と移動ロボット１０とが接触すると判定すると、当該判定結果情報を無線通信手段１１を介して通知手段１４に出力する。通知手段１４は、当該判定結果情報が入力されると、人間に感覚的に知らせる装置を作動させ、人間に移動ロボット１０と接触する可能性があることを知らせる。これにより、移動ロボット１０の回避動作だけでなく、人間も積極的に移動ロボット１０との接触を回避することができ、より安全性を向上させることができる。

さらに、履物８は、無線ＩＤタグ２の位置情報の取得状況を知らせる通知手段１５を備えていることが好ましい。通知手段１５は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）やスピーカ等の人間に感覚的に知らせる装置を備えている。処理手段５は、無線ＩＤタグ２の位置情報の取得状況、すなわち無線ＩＤタグ２の位置情報を取得すると、当該取得した旨を示す情報を無線通信手段１１を介して通知手段１５に出力する。通知手段１５は、当該取得した旨を示す情報が入力されると、人間に感覚的に知らせる装置を作動させ、処理手段５が正常に無線ＩＤタグ２の位置情報を取得していることを知らせる。また、人間に無線ＩＤタグ２が敷設されている床領域内に居ることを知らせる。これにより、人間は外部から位置情報取得システムが正常に作動しているか否かを知ることができる。しかも、人間は無線ＩＤタグ２が敷設されている床領域から外れたことを知ることができ、意識的に移動ロボット１０との接触に注意することができる。

移動ロボット１０は、カメラ用制御手段１６によって制御されるカメラ１７を備えていることが好ましい。このとき、サーバ９と移動ロボット１０とは、無線通信手段１１を介して無線通信可能な構成とされている。処理手段５は、人間の現在の位置情報を取得すると、当該人間の現在の位置情報を、無線通信手段１１を介してカメラ用制御手段１６に出力する。カメラ用制御手段１６は、当該人間の現在の位置情報が入力されると、当該人間の現在の位置にカメラ１７の向きを制御し、さらに人間の顔高さ位置を撮像することができるようにカメラ１７の向きを制御する。そして、カメラ１７は、人間の顔高さ位置を撮像し、その画像情報を無線通信手段１１を介してサーバ９の処理手段５に出力する。処理手段５は、入力された画像情報に処理を施して人間の顔高さ位置の凹凸情報を取得し、当該凹凸情報に基づいて、人間の顔がどの方向に向いているかを推定する。処理手段５は、人間の位置情報の履歴やイナーシャセンサ３の検出情報と共に、当該人間の顔の向きの推定結果に基づいて、人間の前後方向を推定する。これにより、人間の将来の予想位置情報をより正確に取得することができる。しかも、カメラ１７で人間の顔高さ位置を撮像する際に、人間の現在の位置情報に基づいて、迅速に撮像することができる。ちなみに、カメラ１７としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いることができる。

上記構成の位置情報取得システム１を用いて、本発明の位置情報取得方法は、図４に示すように実施される。
先ず、人間の履物８に設けられたイナーシャセンサ３は、当該イナーシャセンサ３の検出情報を、無線通信手段１１を介してサーバ９の処理手段５に出力する。処理手段５は、イナーシャセンサ３の検出情報を取得することによって、人間が履物８を履いていることを認識し、その後の処理を続行する（Ｓ１）。

一方、人間の履物８に設けられた無線ＩＤタグリーダ４は、床の裏面又は表面に規則的に敷設された無線ＩＤタグ２の位置情報を取得し、当該位置情報を、無線通信手段１１を介してサーバ９の処理手段５に出力する（Ｓ２）。

処理手段５は、入力された無線ＩＤタグ２の位置情報に基づいて、人間の現在の位置情報を取得し、当該人間の位置情報を逐次に記憶手段６に格納する（Ｓ３）。それと共に、処理手段５は、イナーシャセンサ３の検出情報を取得して、当該検出情報に基づいて、人間の移動軌跡の近似式を作成し、当該近似式を記憶手段６に格納する。そして、処理手段５は、当該無線ＩＤタグ２の位置情報に基づいて、記憶手段６から取得した近似式を補正し、当該補正した近似式を用いて人間の将来の予想位置情報を取得する（Ｓ４）。

次に、処理手段５は、取得した人間の現在の位置又は将来の予想位置で、人間と移動ロボット１０とが接触するか否かを判定する（Ｓ５）。
人間が移動ロボット１０の移動経路上に現時点で存在すると判定した場合、処理手段５は、上記Ｓ１〜Ｓ５の工程を繰り返して、当該人間が移動ロボット１０の移動経路上から離れるか否かを判定する（Ｓ６）。処理手段５は、繰り返して取得した人間の現在の位置情報に変化がなく、当該人間が移動ロボット１０の移動経路上から離れないと判定すると、人間の現在の位置を回避するように、移動ロボット１０の移動経路情報を修正して、無線通信手段１１を介して移動ロボット１０に送信する（Ｓ７、Ｓ８）。

人間が移動ロボット１０の移動経路上に所定の時間経過後に存在すると判定した場合、処理手段５は、移動ロボット１０の移動経路上に人間が到達する時間と、移動ロボット１０の移動経路上に人間が存在することが予想される位置に当該移動ロボット１０が到達する時間とを、算出して比較する（Ｓ９）。処理手段５は、当該比較結果がほぼ等しいと判定すると、人間の将来の予想位置を回避するように、移動ロボット１０の移動経路情報を修正して、無線通信手段１１を介して移動ロボット１０に送信する（Ｓ１０、Ｓ８）。

修正した移動経路情報を取得した移動ロボット１０は、当該移動経路情報に基づいて、制御手段１３によって駆動手段１２を制御し、人間との接触を回避して移動する。
以上の工程を、繰り返すことにより、移動中の人間の位置情報を正確に取得して、人間と移動ロボット１０との接触を防ぐことができる。

さらに処理手段５は、無線ＩＤタグ２の位置情報の取得状況と、イナーシャセンサ３の検出情報の取得状況とに基づいて、無線ＩＤタグ２が敷設された床領域内に人間が存在するか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、記憶手段６に格納されている直前の人間の位置情報と、補正した近似式とを用いて、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を取得することが好ましい。これにより、無線ＩＤタグ２の敷設が途絶えた場所でも、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報を正確に取得して、人間と移動ロボット１０との接触を防ぐことができる。

上記実施形態の位置情報取得システム及び取得方法は、サーバ９が処理手段５及び記憶手段６を備えた構成とされているが、図５に示すように、移動ロボット１０が処理手段５及び記憶手段６とを備えた構成であっても、略同様に実施することができる。また、処理手段５は、人間の現在の位置情報及び将来の予想位置情報の取得を行う第１の処理手段と、人間と移動ロボット１０とが接触するか否かを判定し、当該判定結果に基づいて移動ロボット１０の移動経路情報を修正する第２の処理手段とを分けた構成としても良い。このとき、第１の処理手段はサーバ９に備えられ、第２の処理手段は移動ロボット１０に備えられる。

以上、本発明に係る移動体の位置情報取得システム及び取得方法の実施形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。例えば、本実施形態では、移動体として人間の位置情報を取得したが、動物でも良い。この場合、首輪などにイナーシャセンサ３、無線ＩＤタグリーダ４が備えられる。また、本実施形態では、装着体として履物を用いたが、ベルトなどでも良く、要するに無線ＩＤタグ２の位置情報を読み取ることができる高さ位置に装着される物であれば良い。

本発明に係る移動体の位置情報取得システムを示す模式図である。本発明に係る移動体の位置情報取得システムを概略的に示すブロック図である。床に敷設される無線ＩＤタグの配置を概略的に示した平面図である。本発明に係る移動体の位置情報取得方法を概略的に示すフローチャート図である。本発明に係る異なる移動体の位置情報取得システムを概略的に示すブロック図である。

符号の説明

１位置情報取得システム
２無線ＩＤタグ
３イナーシャセンサ
４無線ＩＤタグリーダ
５処理手段
６記憶手段
７床
８履物
９サーバ
１０移動ロボット
１１無線通信手段
１４移動ロボットとの接触の可能性を知らせる通知手段
１５無線ＩＤタグの位置情報の取得状況を知らせる通知手段
１６カメラ用制御手段
１７カメラ

Claims

人等の移動体と移動ロボットとの接触を防ぐための前記移動体の位置情報取得システムであって、
移動体の装着体に設けられたイナーシャセンサと、
床の裏面又は表面に規則的に敷設され、位置情報を有する無線ＩＤタグと、
移動体の装着体に設けられ、前記無線ＩＤタグの位置情報を読み取る無線ＩＤタグリーダと、
前記無線ＩＤタグリーダで読み取った、前記無線ＩＤタグの位置情報を取得して、当該位置情報に基づいて移動体の現在の位置情報を取得すると共に、前記イナーシャセンサの検出情報を取得して、当該検出情報に基づいて移動体の移動軌跡の近似式を作成し、前記無線ＩＤタグの位置情報に基づいて、前記近似式を補正し、当該補正した近似式を用いて移動体の将来の予想位置情報を取得する処理手段と、
前記イナーシャセンサの検出信号、前記移動体の位置情報及び前記移動ロボットの移動経路情報を格納する記憶手段と、
を備える移動体の位置情報取得システム。
前記処理手段は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況と、前記イナーシャセンサの検出情報の取得状況とに基づいて、前記無線ＩＤタグが敷設された床領域内に前記移動体が存在するか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、前記記憶手段に格納されている直前の前記移動体の位置情報と、前記補正した近似式とを用いて、前記移動体の現在の位置情報、及び前記移動体の将来の予想位置情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記処理手段は、前記移動体の現在の位置、又は前記移動体の将来の予想位置で、前記移動体と前記移動ロボットとが接触するか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記処理手段は、当該判定結果が前記移動体と接触するとの判定の場合に、前記移動体との接触を回避するべく、前記移動ロボットの移動経路情報を修正し、
前記移動ロボットは、前記修正した移動経路情報を取得することを特徴とする請求項３に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記装着体は、前記移動体である人間が履く履物であって、
前記履物は、前記移動ロボットとの接触の可能性を知らせる通知手段を備え、
前記処理手段は、当該判定結果に基づいて、前記移動ロボットとの接触の可能性を知らせる通知手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記移動ロボットは、カメラ用制御手段によって制御されるカメラを備え、
前記カメラ用制御手段は、前記記憶手段から前記移動体の現在の位置情報を取得し、当該取得した移動体の現在の位置情報に基づいて、前記カメラを制御することを特徴とする請求項１に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記処理手段及び前記記憶手段は、サーバに備えられており、
前記サーバと前記移動ロボット及び前記装着体とは、無線通信手段で無線通信可能な構成とされていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記処理手段及び前記記憶手段は、移動ロボットに備えられており、
前記移動ロボットと前記装着体とは、無線通信手段で無線通信可能な構成とされていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記処理手段は、前記イナーシャセンサの検出情報の取得状況に基づいて、前記無線ＩＤタグリーダを制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の移動体の位置情報取得システム。
前記装着体は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況を知らせる通知手段を備え、
前記処理手段は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況に基づいて、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況を知らせる通知手段を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の移動体の位置情報取得システム。
人等の移動体と移動ロボットとの接触を防ぐための前記移動体の位置情報取得方法であって、
前記移動体の装着体に設けられた無線ＩＤタグリーダで、床の裏面又は表面に規則的に敷設された無線ＩＤタグの位置情報を取得する工程と、
前記無線ＩＤタグの位置情報に基づいて、処理手段が前記移動体の現在の位置情報を取得する工程と、
前記移動体の装着体に設けられたイナーシャセンサの検出情報に基づいて、処理手段が前記移動体の移動軌跡の近似式を作成し、前記無線ＩＤタグの位置情報に基づいて、前記近似式を補正し、当該補正した近似式を用いて移動体の将来の予想位置情報を取得する工程と、
を備える移動体の位置情報取得方法。
前記処理手段は、前記無線ＩＤタグの位置情報の取得状況と、前記イナーシャセンサの検出情報の取得状況とに基づいて、前記無線ＩＤタグが敷設された床領域内に前記移動体が存在するか否かを判定し、当該判定結果に基づいて、直前の前記移動体の位置情報と、前記補正した近似式とを用いて、前記移動体の現在の位置情報、及び前記移動体の将来の予想位置情報を取得することを特徴とする請求項１１に記載の移動体の位置情報取得方法。