JP6947336B2 - 移動体の移動制御システム、移動体、および移動体システム - Google Patents

Description

本発明は、移動体の移動制御システム、移動体、および移動体システムに関する。

特許文献１は、移動体の移動制御システムの例を開示する。移動制御システムは、カメラに撮影された画像に基づいて移動体の位置を特定する。移動制御システムは、移動指示を移動体に送信する。

日本特許第６４０２２６６号公報

しかしながら、特許文献１の移動制御システムにおいて、移動体がカメラに撮影される画像の範囲の外にあるときに、過去に送信した移動指示に基づいて現在の移動体の位置を推定する。ここで、タイヤの滑りなどによって移動体が指示の通りに移動していない場合に、移動体の位置の推定に誤差が生じる。この場合に、移動制御システムは、移動体の移動を外部から精度よく制御できない。

本発明は、このような課題を解決するためになされた。本発明の目的は、移動体の移動を外部から精度よく制御できる移動体の移動制御システム、当該移動制御システムが制御する移動体、および当該移動制御システムならびに当該移動体を備える移動体システムを提供することである。

本発明に係る移動体の移動制御システムは、移動体が移動する移動エリアの地図データを記憶する地図データ記憶部と、移動体の位置から目標位置までの経路を探索する経路探索部と、経路探索部が探索した経路に基づいて移動する指令を移動体に出力する指令部と、移動エリアの一部を認識範囲として、移動体が認識範囲の内にあるときに移動体の位置を特定する位置特定部と、移動体が認識範囲の外にあるときに、位置特定部が特定した認識範囲の内の位置および移動体が検出する移動体の移動量に基づいて移動体の認識範囲の外の経路上の推定位置を推定する位置推定部と、経路上の推定位置にある場合の移動体に検出される周辺物の距離情報を地図データに基づいて推定する距離推定部と、距離推定部が推定した距離情報と移動体が検出した距離情報との差異に基づいて、推定位置を補正する位置補正部と、を備える。

本発明に係る移動体は、移動制御システムの認識範囲を一部に含む移動エリアを移動する駆動力を発生させる駆動部と、移動エリアにおける移動量を検出し、移動制御システムの位置特定部に特定される認識範囲の内の位置からの相対位置として認識範囲の外の移動制御システムの経路探索部が探索した目標位置までの経路上の推定位置を推定する移動制御システムの位置推定部に移動量を出力する移動量検出部と、移動エリアにおいて周辺物の距離情報を検出し、検出された距離情報、および経路上の推定位置にある場合に検出される距離情報として移動エリアの地図データに基づいて移動制御システムの推定部に推定された距離情報の差異に基づいて推定位置を補正する移動制御システムの位置補正部に、検出された距離情報を出力する距離検出部と、位置特定部に特定された位置または位置補正部に補正された位置から目標位置まで移動する指令の入力に基づいて駆動部の動作を制御する動作制御部と、を備える。

本発明に係る移動体システムは、移動エリアを移動する移動体と、移動体に移動する指令を出力する移動制御システムと、を備え、移動体は、移動エリアを移動する駆動力を発生させる駆動部と、移動エリアにおける移動量を検出する移動量検出部と、移動エリアにおいて現在位置の周辺物の距離情報を検出する距離検出部と、入力される指令に基づいて駆動部を動作させる動作制御部と、を備え、移動制御システムは、移動エリアの地図データを記憶する地図データ記憶部と、移動体の位置から目標位置までの経路を探索する経路探索部と、経路探索部が探索した経路に基づいて移動する指令を移動体の動作制御部に出力する指令部と、移動エリアの一部を認識範囲として、移動体が認識範囲の内にあるときに移動体の位置を特定する位置特定部と、移動体が認識範囲の外にあるときに、位置特定部が特定した認識範囲の内の位置および移動量検出部が検出する移動量に基づいて移動体の認識範囲の外の経路上の推定位置を推定する位置推定部と、経路上の推定位置にある場合の移動体に検出される距離情報を地図データに基づいて推定する距離推定部と、距離推定部が推定した距離情報と移動体が検出した距離情報との差異に基づいて、推定位置を補正する位置補正部と、を備える。

本発明によれば、移動制御システムは、移動エリアの一部を認識範囲として、移動体が認識範囲の内にあるときに移動体の位置を特定する。移動制御システムは、移動体が認識範囲の外にあるときに、特定した認識範囲の内の位置および移動体の移動量に基づいて移動体の認識範囲の外の推定位置を推定する。移動体の移動量は、移動体が検出する。移動制御システムは、地図データおよび周辺物の距離情報に基づいて、推定位置を補正する。周辺物の距離情報は、移動体が検出する。移動制御システムは、移動体の位置から目標位置までの経路に基づいて移動する指令を移動体に出力する。移動体は、移動制御システムから入力される指令に基づいて移動エリアを移動する。これにより、移動体の移動が外部から精度よく制御される。

実施の形態１に係る移動体システムの構成図である。 実施の形態１に係る移動体システムにおける移動体の位置の特定および推定の例を示す図である。 実施の形態１に係る移動体システムにおける移動体の位置の補正の例を示す図である。 実施の形態１に係る移動体システムの動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る移動体システムの動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る移動体システムの主要部のハードウェア構成を示す図である。 実施の形態２に係る移動体システムの構成図である。 実施の形態３に係る移動体システムによる移動体の位置の補正の例を示す図である。 実施の形態４に係る移動体システムの構成図である。 実施の形態５に係る移動体システムの構成図である。 実施の形態５に係る移動体システムにおける移動体データの例を示す図である。 実施の形態５に係る移動体システムの動作の例を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る移動体システムの構成図である。

移動体システム１は、例えば建築物、または屋内もしくは屋外の区域などに適用される。移動体システム１は、移動体２と、移動制御システム３と、を備える。

移動体２は、移動エリアを移動する装置である。移動エリアは、例えば建築物の内部もしくは外部の領域、または屋内もしくは屋外の区域の領域などである。ここで、建築物の外部の領域は、例えば建築物の外周を含む。移動体２は、例えば自走式のロボットである。移動体２は、ケーシング４を備える。移動体２は、ケーシング４に設けられるマーカー５を備えてもよい。移動体２は、駆動部６と、移動量検出部７と、距離検出部８と、第１通信部９と、移動体側報知部１０と、動作制御部１１と、を備える。

ケーシング４は、移動体２の外郭をなす部分である。

マーカー５は、移動体２の情報を表す表示である。移動体２の情報は、例えば移動体２を識別する識別情報である。マーカー５は、例えば記号、形状、文字列、一次元バーコード、二次元コード、またはカラーコードなどによって情報を表す。この例において、マーカー５は、方向性を持つ。マーカー５は、ケーシング４の外面において固定されている。マーカー５は、例えばケーシング４の上面に設けられる。

駆動部６は、駆動力を発生させる部分である。駆動部６は、例えばモーターと、モーターによって回転するタイヤを含む。

移動量検出部７は、移動体２の移動量を検出する部分である。移動体２の移動量は、例えば移動体２の位置の変化量である。あるいは、移動体２の移動量は、移動体２の位置の変化量を算出できる情報であってもよい。この例において、移動体２の位置は、移動体２の移動エリアにおける座標と、移動体２の姿勢と、を含む。移動体２の姿勢は、例えば移動体２の向きである。移動体２の移動量は、例えば移動体２の座標の変化量である。あるいは、例えば駆動部６がモーターおよびタイヤによって駆動力を発生させる場合に、移動体２の移動量は、タイヤの回転角であってもよい。このとき、移動量検出部７は、例えばタイヤの回転角を検出するエンコーダーを備える。

距離検出部８は、移動エリアにおける移動体２の周辺物の距離情報を検出する部分である。周辺物の距離情報は、移動体２と移動体２の周辺物との間の距離の情報である。移動体２の周辺物は、移動体２の周囲の物体である。移動体２の周辺物は、例えば移動エリアを含む建築物の壁、扉、もしくは柱などの構造物、または移動エリアにおいて移動する通行人もしくは他の移動体２などである。距離検出部８は、例えば光学式または超音波式などの非接触式の距離センサーを備える。距離検出部８は、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）装置を備えてもよい。

第１通信部９は、例えば無線によって移動体２の外部の装置と情報を通信する部分である。この例において、第１通信部９は、ネットワーク１２に接続される。ネットワーク１２は、例えばインターネット、イントラネット、またはＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などである。

移動体側報知部１０は、移動体２についての状況を報知する部分である。移動体側報知部１０による報知は、例えば情報センター１３のサーバーコンピューターにネットワーク１２を通じて情報を送信することによって行われる。情報センター１３は、例えば移動体システム１などの情報などを収集する拠点である。情報センター１３のサーバーコンピューターは、例えば移動体側報知部１０から情報を受信するときに、当該情報を情報センター１３のオペレーターに報知する。

動作制御部１１は、駆動部６の動作を制御する部分である。動作制御部１１は、駆動部６の動作の制御によって移動体２の移動エリアにおける移動を制御する。

移動制御システム３は、カメラシステム１４と、移動制御装置１５と、を備える。

カメラシステム１４は、複数のカメラ１６と、画像処理部１７と、第２通信部１８と、を備える。

複数のカメラ１６の各々は、移動エリアを含む建築物に設けられる。複数のカメラ１６の各々は、例えば移動エリアの上方の天井または壁などに設けられる。複数のカメラ１６の各々は、移動エリアの一部を撮影する装置である。複数のカメラ１６の各々は、例えば監視カメラである。

画像処理部１７は、複数のカメラ１６の各々が撮影する画像を処理することで情報を抽出する部分である。画像処理部１７は、マーカー認識部１９と、位置特定部２０と、を備える。

マーカー認識部１９は、撮影された画像においてマーカー５を認識する部分である。マーカー認識部１９は、例えば認識したマーカー５から移動体２の識別情報を読み取る機能を搭載する。マーカー認識部１９は、例えば認識したマーカー５の位置を認識する機能を搭載する。ここで、マーカー５の位置は、移動エリアにおけるマーカー５の座標と、マーカー５の向きと、を含む。マーカー認識部１９は、マーカー５の位置の認識において、画像を撮影したカメラ１６の位置の情報を用いてもよい。

位置特定部２０は、移動体２が認識範囲にあるときに当該移動体２の位置を特定する部分である。この例において、位置特定部２０の認識範囲は、複数のカメラ１６の各々の撮影範囲である。位置特定部２０は、例えばマーカー認識部１９が認識したマーカー５の位置に基づいて移動体２の位置を特定する。ここで、位置特定部２０による移動体２の位置の特定の精度は、移動体２の移動制御において充分な精度であるように調整される。

第２通信部１８は、画像処理部１７が抽出した情報を例えば有線または無線によって外部の装置と通信する部分である。この例において、第２通信部１８は、ネットワーク１２に接続される。

移動制御装置１５は、例えば建築物に設けられる。移動制御装置１５は、例えばサーバーコンピューターである。移動制御装置１５は、地図データ記憶部２１と、位置推定部２２と、距離推定部２３と、位置補正部２４と、経路探索部２５と、指令部２６と、第３通信部２７と、を備える。

地図データ記憶部２１は、地図データを記憶する部分である。地図データは、移動エリアの地図情報を含むデータである。地図情報は、例えば移動エリアにおける通路の壁の座標などの情報である。

位置推定部２２は、移動体２の推定位置を推定する部分である。ここで、推定位置は、位置特定部２０に特定された認識範囲の内の位置から、移動量検出部７に検出された移動量だけ移動した認識範囲の外の位置として推定される。なお、認識範囲の内の位置は、認識範囲の内の座標を含む位置である。また、認識範囲の外の位置は、認識範囲の外の座標を含む位置である。

距離推定部２３は、移動体２が推定位置にある場合に、当該移動体２の距離検出部８に検出される距離情報を地図データに基づいて推定する部分である。ここで、距離推定部２３が推定する距離情報は、移動体２の推定位置と地図データに基づくので、地図上にない例えば通行人などとの距離の情報を含まない。

位置補正部２４は、地図データおよび移動体２の距離検出部８が検出する周辺物の距離情報に基づいて、位置推定部２２が推定した推定位置を補正する部分である。ここで、移動量検出部７が検出する移動量は、例えばタイヤのスリップ、空回り、ドリフト、または計測誤差などによって誤差が生じうる。推定位置は、位置特定部２０が特定した位置を基準に移動量を積算して得られる。このため、移動量の誤差が、推定位置に蓄積しうる。位置補正部２４による補正は、例えばこのように誤差が蓄積した推定位置に対する補正である。

経路探索部２５は、移動体２の位置から目標位置までの経路を地図データに基づいて探索する部分である。移動体２の位置は、移動体２が認識範囲の内にある場合に、例えば位置特定部２０に特定される位置である。移動体２の位置は、移動体２が認識範囲の外にある場合に、例えば位置推定部２２に特定される推定位置を位置補正部２４が補正した位置である。目標位置は、移動体２について設定される移動エリアの内の位置である。目標位置は、例えば移動体２について設定される移動エリアの内の待機場所の位置、移動エリア内の移動体２の目的地の位置、または複数のカメラ１６のいずれかの撮影範囲の内の位置、などである。

指令部２６は、移動制御装置１５の外部の装置に対する指令を出力する部分である。指令部２６は、例えば経路探索部２５が探索した経路に従って移動する指令を、移動体２に出力する。

第３通信部２７は、移動制御装置１５が例えば有線または無線によって外部の装置と情報を通信する部分である。ここで、通信される情報は、例えば移動体２に対する指令を含む。この例において、第３通信部２７は、ネットワーク１２に接続される。

続いて、図２を用いて移動体システム１における移動体２の位置の特定および推定の例を説明する。
図２は、実施の形態１に係る移動体システムにおける移動体の位置の特定および推定の例を示す図である。
図２において、側方から見た移動体２が示される。移動体２は、移動エリアを移動している。

図２において、複数のカメラ１６の各々は、移動エリアの上方の天井Ｃに設けられる。

移動体２が複数のカメラ１６のいずれかの撮影範囲Ｒの内にあるときに、カメラシステム１４のマーカー認識部１９は、撮影された画像において移動体２のマーカー５を認識する。マーカー認識部１９は、移動体２の識別情報をマーカー５から読み取る。マーカー認識部１９は、マーカー５の位置を認識する。位置特定部２０は、認識されたマーカー５の位置に基づいて、移動体２の位置を特定する。第２通信部１８は、特定された移動体２の位置Ｓと、移動体２の識別情報と、画像の撮影時刻と、を移動制御装置１５に送信する。

移動制御装置１５の第３通信部２７は、特定された移動体２の位置Ｓと識別情報とを受信する。この例において、位置推定部２２は、移動体２の位置Ｓを移動体２の識別情報に対応付けて更新しながら記憶する。経路探索部２５は、移動体２の位置Ｓから目標位置までの経路を探索する。この例において、目標位置は、移動体２の目的地の位置である。移動体２の目的地は、移動体２が移動を開始する前に予め設定される。移動体２の目的地は、移動体２の識別情報に対応付けられる。指令部２６は、探索された経路に従って移動する指令を、第３通信部２７を通じて移動体２に出力する。

移動体２の第１通信部９は、指令部２６から入力される指令を受信する。駆動制御部は、入力される指令に従って駆動部６を動作させる。移動体２は、駆動部６が発生させる駆動力によって床面Ｆの上を移動する。移動量検出部７は、移動体２の移動量を検出する。距離検出部８は、移動体２の周辺物の距離情報を検出する。第１通信部９は、検出された移動量および距離情報と、移動量および距離情報の検出時刻と、を含む情報を移動制御装置１５に送信する。この例において、移動体２は、予め設定された時間ごとに移動制御装置１５に情報を送信する。

移動体２が複数のカメラ１６のいずれの撮影範囲Ｒの内にもいないときに、画像処理部１７は、移動体２が撮影範囲Ｒの外にいると判定する。例えば、移動体２のマーカー５が複数のカメラ１６のいずれが撮影した画像においても認識されないときに、マーカー認識部１９は、移動体２が撮影範囲Ｒの外にいると判定する。第２通信部１８は、移動体２が撮影範囲Ｒの外にいるとした判定結果と、当該移動体２の識別情報とを移動制御装置１５に送信する。

移動制御装置１５の第３通信部２７は、判定結果と移動体２の識別情報とを受信する。位置推定部２２は、受信した識別情報に対応付けて記憶している位置Ｓを基準位置とする。位置推定部２２は、基準位置を特定した画像の撮影時刻と、移動体２から入力された移動量と、当該移動量の検出時刻とに基づいて、移動体２の基準位置に対する相対的な位置によって推定位置Ｇを推定する。

続いて、図３を用いて移動体システム１における移動体２の位置の補正の例を説明する。
図３は、実施の形態１に係る移動体システムにおける移動体の位置の補正の例を示す図である。
図３において、上方から見た移動体２が示される。移動体２は、移動エリアにおいて通路を移動している。

移動制御装置１５の距離推定部２３は、推定位置Ｇにいる移動体２の距離検出部８によって検出される距離情報を推定する。この例において、移動体２の推定位置Ｇは、経路Ｐ上の位置である。移動体２は、経路Ｐに沿う方向を向いている。このため、距離推定部２３は、距離検出部８が移動体２の左右方向に等しい距離にある周辺物として通路の壁Ｗとの距離情報を検出する、と推定する。

一方、移動体２は、例えば移動量の誤差の蓄積などによって、推定位置Ｇから外れた位置を移動している。このとき、距離検出部８は、検出範囲Ｄのうちにある物体を周辺物として、周辺物の距離情報を検出する。この例において、移動体２は、通路において対向する一対の壁Ｗの一方に寄った位置を移動している。このため、距離検出部８は、移動体２の左右方向に異なる距離にある周辺物として通路の壁Ｗとの距離情報を検出する。

位置補正部２４は、距離推定部２３が推定した距離情報と、距離検出部８が検出した距離情報とを取得する。位置補正部２４は、推定された距離情報と検出された距離情報との差異に基づいて、推定位置Ｇを補正する。

位置補正部２４は、当該差異が推定位置Ｇと実際の位置とのずれによる差異であると判定するときに、推定位置Ｇの補正を行う。位置補正部２４は、例えば、推定された距離情報と検出された距離情報との差異が回転および並進によって解消するときに、当該差異が推定位置Ｇと実際の位置とのずれによる差異であると判定する。このとき、位置補正部２４は、当該回転および並進に基づいて、推定位置Ｇの補正を行う。

経路探索部２５は、補正された移動体２の位置から目標位置までの経路を探索する。経路探索部２５は、移動体２が目標位置に到着している場合に、例えば移動体２に目標位置への到着を通知する。一方、指令部２６は、移動体２が目標位置に到着してない場合に、探索された経路に従って移動する指令を、第３通信部２７を通じて移動体２に出力する。

移動体２は、移動制御装置１５の指令部２６から入力される指令に従って移動する。このとき、移動体２の動作制御部１１は、例えば距離検出部８が検出する距離情報に基づいて、移動体２の進路上に障害物があるかを判定する。動作制御部１１は、進路上に障害物があると判定する場合に、移動制御装置１５から入力される指令に優先して、障害物を回避する移動体２の回避動作を行う。動作制御部１１は、回避動作を行っているときに、移動制御装置１５に回避動作中であることを通知してもよい。

ここで、障害物の形状または位置などによって、移動体２が当該障害物を回避することが困難なことがある。移動体側報知部１０は、移動体２の進路上に障害物があると判定する場合に、当該判定が予め設定された時間より長く継続するときに、障害物を回避できなかったことを、例えば情報センター１３のサーバーコンピューターに報知する。

続いて、図４および図５を用いて、移動体システム１の動作の例を説明する。
図４および図５は、実施の形態１に係る移動体システムの動作の例を示すフローチャートである。

図４において、移動制御システム３の動作の例が示される。

ステップＳ１０１において、マーカー認識部１９は、複数のカメラ１６の各々が撮影した画像において移動体２のマーカー５を探索する。移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、マーカー認識部１９は、複数のカメラ１６のいずれかが撮影した画像において移動体２のマーカー５が検出されたかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０３に進む。判定結果がＮｏの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３において、位置特定部２０は、マーカー認識部１９が認識したマーカー５の位置に基づいて、移動体２の位置を特定する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０４において、位置推定部２２は、位置特定部２０に特定された移動体２の位置、および移動体２の移動量検出部７が検出した移動量に基づいて、移動体２の推定位置を推定する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、距離推定部２３は、推定位置にいる移動体２の距離検出部８が検出する周辺物の距離情報を推定する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、位置補正部２４は、距離推定部２３が推定した距離情報と、移動体２の距離検出部８が検出した距離情報とが整合するかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０７に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７において、位置補正部２４は、距離推定部２３が推定した距離情報と、距離検出部８が検出した距離情報との差異に基づいて、移動体２の推定位置を補正する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０８において、経路探索部２５は、地図データに基づいて、移動体２の位置から移動体２の目標位置までの経路を探索する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、経路探索部２５は、移動体２が目標位置に到着しているかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１１０に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、移動制御システム３の動作は、終了する。

ステップＳ１１０において、指令部２６は、経路探索部２５が探索した経路を移動する指令を移動体２に出力する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ１０１に進む。

図５において、移動体２の動作の例が示される。

ステップＳ２０１において、移動量検出部７は、移動体２の移動量を検出する。その後、移動量検出部７は、検出した移動量を移動制御システム３の位置推定部２２に出力する。その後、移動体２の動作は、ステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、距離検出部８は、移動体２の周辺物の距離情報を検出する。その後、距離検出部８は、検出した距離情報を移動制御システム３の位置補正部２４に出力する。その後、移動体２の動作は、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、動作制御部１１は、距離情報に基づいて、移動体２の進路上に障害物があるかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、移動体２の動作は、ステップＳ２０４に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、移動体２の動作は、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０４において、動作制御部１１は、移動制御システム３から入力された指令に基づいて駆動部６を動作させる。移動体２は、駆動部６の動作によって移動する。その後、移動体２の動作は、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０５において、移動体側報知部１０は、障害物の回避に失敗したかを判定する。障害物の回避に失敗したかの判定は、例えば移動体２の進路上に障害物があると判定する場合において当該判定が予め設定された時間より長く継続するかの判定によって行われる。判定結果がＮｏの場合に、移動体２の動作は、ステップＳ２０６に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、移動体２の動作は、ステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０６において、動作制御部１１は、移動制御システム３から入力される指令に優先して移動体２の回避動作を行う。その後、移動体２の動作は、ステップＳ２０１に進む。

ステップＳ２０７において、移動体側報知部１０は、障害物を回避できなかったことを報知する。動作制御部１１は、移動体２を停止させるように駆動部６を制御する。その後、移動体２の動作は、終了する。

以上に説明したように、実施の形態１に係る移動制御システム３は、地図データ記憶部２１と、経路探索部２５と、指令部２６と、位置特定部２０と、位置推定部２２と、位置補正部２４と、を備える。地図データ記憶部２１は、移動体２が移動する移動エリアの地図データを記憶する。経路探索部２５は、移動体２の位置から目標位置までの経路を探索する。指令部２６は、経路探索部２５が探索した経路に基づいて移動する指令を移動体２に出力する。位置特定部２０は、移動エリアの一部を認識範囲とする。位置特定部２０は、移動体２が認識範囲の内にあるときに移動体２の位置を特定する。位置推定部２２は、移動体２が認識範囲の外にあるときに、位置特定部２０が特定した認識範囲の内の位置および移動体２が検出する移動体２の移動量に基づいて移動体２の認識範囲の外の推定位置を推定する。位置補正部２４は、地図データおよび移動体２が検出する周辺物の距離情報に基づいて、推定位置を補正する。

また、実施の形態１に係る移動体２は、駆動部６と、移動量検出部７と、距離検出部８と、動作制御部１１と、を備える。駆動部６は、移動制御システム３の認識範囲を一部に含む移動エリアを移動する駆動力を発生させる。移動量検出部７は、移動エリアにおける移動量を検出する。移動量検出部７は、移動制御システム３の位置推定部２２に移動量を出力する。移動制御システム３の位置推定部２２は、移動制御システム３の位置特定部２０に特定される認識範囲の内の位置からの相対位置として認識範囲の外の推定位置を推定する。距離検出部８は、移動エリアにおいて周辺物の距離情報を検出する。距離検出部８は、移動制御システム３の位置補正部２４に距離情報を出力する。移動制御システム３の位置補正部２４は、移動エリアの地図データおよび距離情報に基づいて推定位置を補正する。動作制御部１１は、位置特定部２０に特定された位置または位置補正部２４に補正された位置から目標位置まで移動する指令の入力に基づいて駆動部６の動作を制御する。

また、実施の形態１に係る移動体システム１は、移動体２と、移動制御システム３と、を備える。移動体２は、移動エリアを移動する。移動制御システム３は、移動体２に移動する指令を出力する。移動体２は、駆動部６と、移動量検出部７と、距離検出部８と、動作制御部１１と、を備える。駆動部６は、移動エリアを移動する駆動力を発生させる。移動量検出部７は、移動エリアにおける移動量を検出する。距離検出部８は、移動エリアにおいて現在位置の周辺物の距離情報を検出する。動作制御部１１は、入力される指令に基づいて駆動部６を動作させる。移動制御システム３は、地図データ記憶部２１と、経路探索部２５と、指令部２６と、位置特定部２０と、位置推定部２２と、位置補正部２４と、を備える。地図データ記憶部２１は、移動エリアの地図データを記憶する。経路探索部２５は、移動体２の位置から目標位置までの経路を探索する。指令部２６は、経路探索部２５が探索した経路に基づいて移動する指令を移動体２の動作制御部１１に出力する。位置特定部２０は、移動エリアの一部を認識範囲とする。位置特定部２０は、移動体２が認識範囲の内にあるときに移動体２の位置を特定する。位置推定部２２は、移動体２が認識範囲の外にあるときに、位置特定部２０が特定した認識範囲の内の位置および移動量検出部７が検出する移動量に基づいて移動体２の認識範囲の外の推定位置を推定する。位置補正部２４は、地図データおよび距離検出部８が検出する距離情報に基づいて、推定位置を補正する。

移動体２が認識範囲の内にあるときに、移動体２の位置は位置特定部２０に特定される。移動体２が認識範囲の外にあるときに、移動体２の推定位置は、過去に特定された認識範囲内の位置およびそこからの移動量に基づいて位置推定部２２に推定される。ここで、推定位置は、位置特定部２０が特定した位置を基準に移動量を積算して得られる。このため、移動量の誤差が、推定位置に蓄積しうる。位置補正部２４は、誤差が蓄積した推定位置に対して、地図データおよび距離情報に基づいて補正を行う。距離情報は、実際の移動体２の位置において検出されるので、積算による誤差の蓄積を含まない。これにより、移動制御システム３は、認識範囲の外にある移動体２の位置を精度良く把握できる。移動制御システム３は、このように把握した位置に基づいて、移動体２に移動の指令を出力する。これにより、移動体２の移動は、外部から精度よく制御される。

移動体２は、移動制御システム３の指令に基づいて移動する。このため、移動体２は、移動エリアの地図データを持つ必要がない。あるいは、移動体２は、移動エリアの地図データを移動のために生成する必要がない。地図データによる移動を行わない単機能な移動体２に対しても、移動制御システム３は、目標位置までの移動体２の移動制御を遠隔で行うことができる。

移動制御システム３は、認識範囲の外においても、移動量の積算によって推定される推定位置の誤差を補正できる。このため、移動エリアに対する認識範囲の割合を小さくできる。このため、例えば認識範囲がカメラ１６の撮影範囲である場合に、移動制御システム３は、少ないカメラ１６の台数で精度よく移動体２の移動制御ができる。

また、移動制御システム３は、距離推定部２３を備える。距離推定部２３は、推定位置にある場合の移動体２に検出される距離情報を地図データに基づいて推定する。

移動制御システム３は、距離推定部２３が推定した距離情報と、距離検出部８が検出した距離情報と、の両方を比較できる。これにより、移動制御システム３は、推定位置と実際の位置との差異をより正確に把握できる。

また、位置補正部２４は、距離推定部２３が推定した距離情報と移動体２が検出した距離情報との差異に基づいて推定位置を補正する。

距離情報は、移動体２の位置と周辺物との関係によって定まる。このため、距離情報は、移動体２の移動の履歴によらない。これにより、積算による誤差の蓄積の影響を受けずに、移動体２の推定位置を補正できる。

また、位置特定部２０は、移動エリアの一部を撮影するカメラ１６の撮影範囲を認識範囲とする。位置特定部２０は、カメラ１６が撮影する画像に基づいて移動体２の位置を特定する。

位置特定部２０は、画像によって移動体２の位置を取得できる。また、位置特定部２０は、監視カメラなどの既設のカメラ１６によって撮影された画像を移動体２の位置の特定に利用できる。なお、位置特定部２０は、位置制御システムのための新設のカメラ１６によって撮影された画像を利用して移動体２の位置を特定してもよい。

また、移動制御システム３は、マーカー認識部１９を備える。マーカー認識部１９は、カメラ１６が撮影する画像において移動体２の外面に設けられるマーカー５を認識する。マーカー認識部１９は、認識したマーカー５に基づいて移動体２を識別する識別情報を読み取る。
また、移動体２は、マーカー５を備える。マーカー５は、識別情報を含む。マーカー５は、認識範囲の内において移動制御システム３に認識される。

これにより、移動体２の検出が容易になる。また、移動体２に外見上の特徴がない場合においても、移動制御システム３は、移動体２を検出できる。また、識別情報によって、移動体２の識別が容易になる。これにより、移動体２の追跡が容易になる。

また、移動制御システム３のマーカー認識部１９は、カメラ１６が撮影する画像においてマーカー５の位置を認識する。位置特定部２０は、マーカー認識部１９が認識したマーカー５の位置に基づいて移動体２の位置を特定する。
また、移動体２のマーカー５は、方向性を持つ。

これにより、移動体２の位置の特定が容易になる。移動制御システム３は、移動体２の検出において、マーカー５を認識するアルゴリズムが実装されていればよい。このため、移動体２の形態が多様である場合においても、移動制御システム３の画像処理に係る構成が簡単になる。

また、移動体２の動作制御部１１は、距離検出部８が検出した距離情報によって進路上に障害物があると判定する場合に、障害物を回避する回避動作を移動制御システム３から入力される指令に優先させる。

移動体２は、移動制御システム３が地図データに存在しない障害物を認識しているか否かに関わらず、距離検出部８によって検出した障害物を回避できる。移動体２は、距離検出部８によって回避動作を行うため、障害物の種類によらず回避動作を行うことができる。移動体２が回避する障害物は移動体２の周辺の障害物であるので、移動体２は、移動エリアの地図データを必要としない。移動制御システム３は、移動体２の回避動作のために移動体２の他の障害物の位置を管理する必要がない。

また、移動体２は、移動体側報知部１０を備える。移動体側報知部１０は、距離検出部８が検出した距離情報によって進路上に障害物があると判定する場合に、当該判定が予め設定された時間より長く継続するときに、障害物を回避できなかったことを報知する。

障害物の形状または位置などによって、移動体２が当該障害物を回避することが困難な場合においても、移動体２の状況が報知される。これにより、移動体２が障害物を回避できない場合においても、例えば管理者による障害物の除去などの対応ができるようになる。

なお、指令部２６は、距離推定部２３が推定した距離情報と移動体２が検出した距離情報との差異が小さくなるように移動する指令を移動体２に出力してもよい。

指令部２６は、例えば、推定された距離情報と検出された距離情報との差異が回転および並進によって解消するときに、当該回転および並進に基づいて移動する指令を移動体２に出力する。これにより、移動体２は、移動制御システム３の指令に基づく経路により早く復帰できるようになる。指令部２６は、推定された距離情報と検出された距離情報との差異が解消するまで移動体２に繰り返し指令を出力してもよい。

また、移動体２は、マーカー５を備えなくてもよい。このとき、位置特定部２０は、移動体２の形状などの外観に基づいて移動体２の位置を特定してもよい。移動体２が外観により識別できるとき、画像処理部１７は、外観によって移動体２を識別してもよい。

また、移動体２は、カメラ１６の撮影範囲の内にいるか否かに関わらず、移動量および距離情報を移動制御装置１５に送信してもよい。このとき、移動体２がカメラ１６の撮影範囲の内にいる場合に、移動制御装置１５は移動体２から送信される移動量および距離情報を無視してもよい。あるいは、移動体２は、移動制御装置１５の要求に基づいて移動量および距離情報を移動制御装置１５に送信してもよい。移動制御装置１５は、例えば移動体２がカメラ１６の撮影範囲の内から出たときに、当該移動体２に移動量および距離情報の送信を要求してもよい。また、移動体２は、回避動作中に距離情報を移動制御装置１５に出力しなくてもよい。

また、例えば指令部２６は、移動体２の進路上に障害物があるかを判定してもよい。指令部２６は、例えば推定された距離情報と検出された距離情報との差異が障害物による差異であるか否かに基づいて、移動体２の進路上に障害物があるかを判定する。指令部２６は、例えば推定された距離情報と検出された距離情報との差異が回転および並進によって解消しないときに、当該差異が障害物による差異であると判定する。指令部２６は、移動体２の進路上に障害物があると判定するときに、移動体２への指令の出力を休止してもよい。

また、移動制御システム３の一部または全部の機能は、一体のハードウェアによって実現されてもよい。移動制御システム３の一部または全部の機能は、複数のハードウェアによって実現されてもよい。

続いて、図６を用いて移動制御システム３のハードウェア構成の例について説明する。
図６は、実施の形態１に係る移動制御システムの主要部のハードウェア構成を示す図である。

移動制御システム３の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ３ｂと少なくとも１つのメモリ３ｃとを備える。処理回路は、プロセッサ３ｂおよびメモリ３ｃと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも１つの専用のハードウェア３ａを備えてもよい。

処理回路がプロセッサ３ｂとメモリ３ｃとを備える場合、移動制御システム３の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ３ｃに格納される。プロセッサ３ｂは、メモリ３ｃに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、移動制御システム３の各機能を実現する。

プロセッサ３ｂは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。メモリ３ｃは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等により構成される。

処理回路が専用のハードウェア３ａを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。

移動制御システム３の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、移動制御システム３の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。移動制御システム３の各機能について、一部を専用のハードウェア３ａで実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、ハードウェア３ａ、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで移動制御システム３の各機能を実現する。

実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図７は、実施の形態２に係る移動体システムの構成図である。

移動制御装置１５は、制御システム側報知部２８を備える。

制御システム側報知部２８は、移動体システム１についての状況を移動制御システム３から報知する部分である。制御システム側報知部２８による報知は、例えば情報センター１３のサーバーコンピューターにネットワーク１２を通じて情報を送信することによって行われる。情報センター１３のサーバーコンピューターは、例えば制御システム側報知部２８から情報を受信するときに、当該情報を情報センター１３のオペレーターに報知する。制御システム側報知部２８は、移動体側報知部１０と異なる報知先に報知を行ってもよい。

指令部２６は、推定された距離情報と検出された距離情報との差異が障害物による差異であるかを判定する。指令部２６は、当該差異が障害物による差異であると判定する場合に、当該障害物を回避する指令を移動体２に出力する。

移動体２は、指令部２６から入力される指令に基づいて、障害物を回避する。

制御システム側報知部２８は、推定された距離情報と検出された距離情報との差異が障害物による差異であると判定される場合に、当該判定が予め設定された時間より長く継続するときに、移動体２が障害物を回避できなかったことを報知する。

以上に説明したように、実施の形態２に係る移動体システム１において、移動体２は、移動制御システム３からの指令に基づいて障害物を回避する。このように、移動制御システム３は、障害物を回避する機能を搭載しない単純な移動体２についても、目標位置まで移動制御することができる。

また、障害物の形状または位置などによって、移動体２が当該障害物を回避することが困難な場合においても、移動体２の状況が報知される。これにより、移動体２が障害物を回避できない場合においても、例えば管理者による障害物の除去などの対応ができるようになる。なお、移動体２が障害物を回避できない場合に、指令部２６は、移動体２の移動体側報知部１０から報知を行うように指令を出力してもよい。

実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１または実施の形態２で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態３で説明しない特徴については、実施の形態１または実施の形態２で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図８は、実施の形態３に係る移動体システムによる移動体の位置の補正の例を示す図である。

この例において、地図データは、移動エリアにおける特徴点Ｘの情報を含む。特徴点Ｘは、例えば移動エリアにおいて他の近隣の点と区別しうる特徴的な点である。特徴点Ｘは、例えば移動エリアの岐路における点である。ここで、移動エリアの岐路は、移動エリアの通路における例えば十字路、Ｙ字路、Ｔ字路、または曲がり角などの部分である。このとき、特徴点Ｘは、岐路における角の点である。あるいは、特徴点Ｘは、例えば建築物の柱の角などであってもよい。

距離推定部２３は、推定位置にある場合の移動体２および移動エリアにおける特徴点Ｘの間の距離を地図データに基づいて推定する。位置補正部２４は、移動体２および特徴点Ｘの間の距離について、距離推定部２３によって推定された距離と、距離検出部８によって検出された距離との差異に基づいて推定位置を補正する。

以上に説明したように、実施の形態３に係る移動制御システム３は、移動エリアにおける特徴点Ｘを用いて推定位置を補正する。特徴点Ｘは、地図データにおいて他の近隣の点と区別される。このため、位置補正部２４は、より高い精度で推定位置の補正ができる。また、岐路における点を特徴点Ｘとすることで、移動制御システム３は、岐路における移動体２の位置を精度よく把握できる。移動制御システム３は、岐路を曲がる経路を移動する移動体２についても、精度よく移動制御を行える。なお、移動制御システム３は、複数の特徴点を位置の補正に用いてもよい。

実施の形態４．
実施の形態４では、実施の形態１から実施の形態３で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態４で説明しない特徴については、実施の形態１から実施の形態３で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図９は、実施の形態４に係る移動体システムの構成図である。

移動体２は、発信機２９を備える。発信機２９は、無線信号を発信する装置である。発信機２９は、例えば移動体２の識別情報を発信する。発信機２９は、例えば小電力無線、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、または無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などによって無線信号を発信する。

移動制御システム３は、位置特定システム３０を備える。位置特定システム３０は、第２通信部１８と、位置特定部２０と、複数の受信機３１と、を備える。

複数の受信機３１の各々は、移動エリアに設けられる。複数の受信機３１の各々は、発信機２９が発信する無線信号を受信する装置である。

位置特定部２０は、複数の受信機３１の各々に接続される。この例において、位置特定部２０の認識範囲は、複数の受信機３１の各々の受信範囲Ｒである。位置特定部２０は、例えば発信機２９が発信した無線信号を受信する複数の受信機３１による３点測量などによって移動体２の位置を特定する。ここで、移動体２の位置は、例えば移動エリアにおける座標であってもよい。

第２通信部１８は、位置特定部２０が特定した移動体２の位置を、ネットワーク１２を通じて移動制御装置１５に送信する。

以上に説明したように、実施の形態４に係る移動体システム１において、移動体２の位置は、発信機２９および受信機３１の間の無線通信に基づいて特定される。移動体システム１は、移動体２を撮影するための照明などを必要としない。このため、移動体システム１の構成の自由度が高くなる。なお、移動体システム１は、無線通信による位置の特定と、カメラ１６が撮影する画像による位置の特定とを併用してもよい。

実施の形態５．
実施の形態５では、実施の形態１から実施の形態４で開示された例と相違する点について詳しく説明する。実施の形態５で説明しない特徴については、実施の形態１から実施の形態４で開示された例のいずれの特徴が採用されてもよい。

図１０は、実施の形態５に係る移動体システムの構成図である。

図１０において、建築物は、入退管理システム３２、およびエレベーターシステム３３を備える。入退管理システム３２は、建築物の一部または全部の領域において、利用者などの入域および退域を管理するシステムである。入退管理システム３２は、例えば領域の境界において電気錠を備える。エレベーターシステム３３は、建築物の複数の階の間で利用者などを輸送する装置である。

この例において、移動体２は、複数の種別に分類される。移動体２の種別は、例えば買物カートロボット、乗用カートロボット、配達ロボット、および清掃ロボットを含む。ここで、買物カートロボットは、例えば利用者が押して操作するロボットである。乗用カートロボットは、例えば利用者が乗車して操作するロボットである。ここで、買物カートロボットおよび乗用カートロボットは、利用者の利用後にその場に乗り捨てられる。乗り捨てられた買物カートロボットおよび乗用カートロボットは、その後、自走式ロボットとして動作する。清掃ロボットは、例えば予め設定されたエリアを自動的に清掃する自走式ロボットである。配達ロボットは、例えば指令されたエリアに物品を配達する自走式ロボットである。移動体２の種別の情報は、例えばマーカー５に含まれる。

この例において、移動体２は、複数の動作状態を有する。移動体２は、複数の動作状態のいずれかの動作状態にある。

動作制御部１１は、移動体２の動作状態に基づいて動作する。複数の動作状態は、例えば手動制御状態、自動制御状態、待機状態、および停止状態を含む。動作状態は、例えば移動体２の種別に応じて設定される。動作状態の種類および数は、移動体２の種別によって異なっていてもよい。

手動制御状態は、移動体２を利用する利用者の操作によって移動体２が動作する状態である。手動移動状態は、利用者の操作によって一時的に停止している状態を含んでもよい。手動移動状態は、例えば移動体２が買物カートロボットである場合に、利用者に押されて移動している状態である。あるいは、手動移動状態は、例えば移動体２が乗用カートロボットである場合に、乗車している利用者の運転によって移動している状態である。

自動制御状態は、移動制御システム３から入力される指令に基づいて動作する状態である。自動制御状態は、移動体２が移動する経路において、例えば入力される指令に基づいて一時的に停止している状態を含んでもよい。自動制御状態は、入力される指令に優先して障害物の回避動作を行っている状態を含んでもよい。

待機状態は、移動体２が待機場所において停止している状態である。待機場所は、移動体２に応じて予め設定される移動エリア内の場所である。待機場所は、移動体２が利用されていないときに待機する場所である。待機場所は、例えば認識範囲の内の場所である。

停止状態は、利用者の操作および移動制御システム３の指令のいずれにもよらずに、移動体２が待機場所の他の場所において停止している状態である。

移動体２は、状態通知部３４を備える。状態通知部３４は、動作制御部１１の動作状態を通知する部分である。状態通知部３４は、例えば利用者に動作状態を通知するＬＥＤランプ（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。

画像処理部１７のマーカー認識部１９は、認識したマーカー５から移動体２の種別の情報を読み取る機能を搭載する。

画像処理部１７は、状態判定部３５を備える。状態判定部３５は、移動体２が認識範囲にあるときに移動体２の状態を判定する部分である。状態判定部３５は、例えば状態通知部３４がＬＥＤランプである場合に、状態通知部３４の発光状態に基づいて移動体２の状態を判定する。このとき、状態通知部３４は、状態判定部３５に移動体２の状態を例えばＬＥＤランプの発光によって通知している。

あるいは、状態判定部３５は、カメラ１６の画像における移動体２の周囲の状況に基づいて移動体２の状態を判定する。状態判定部３５は、例えば移動体２が買物カートロボットである場合に、カメラ１６の画像において移動体２を操作する利用者と移動体２とが同時に映っているときに、当該移動体２の動作状態を手動移動状態であると判定する。状態判定部３５は、例えば移動体２が乗用カートロボットである場合に、カメラ１６の画像において移動体２に乗車している利用者と移動体２とが同時に映っているときに、当該移動体２の動作状態を手動移動状態であると判定する。状態判定部３５は、例えばカメラ１６の画像において停止している移動体２が映っている状況が予め設定された時間だけ継続している場合に、当該移動体２の動作状態を停止状態であると判定する。

指令部２６は、移動体２の位置に応じた指令を入退管理システム３２に出力する。指令部２６が入退管理システム３２に出力する指令は、例えば電気錠の解錠および施錠などを含む。指令部２６は、例えば認証可能な移動体２が電気錠に接近するときに、解錠の指令を電気錠に出力する。移動制御装置１５の指令部２６は、移動体２の位置に応じた指令をエレベーターシステム３３に出力する。指令部２６がエレベーターシステム３３に出力する指令は、例えば乗場呼びの登録、かごの戸の開閉、および行先階の指定などを含む。指令部２６は、例えば移動体２がエレベーターシステム３３の乗場に接近するときに、乗場呼びと行先階の指定との指令をエレベーターシステム３３に出力する。

移動制御装置１５は、移動体データ記憶部３６を備える。移動体データ記憶部３６は、移動体データを記憶する部分である。移動体データは、例えば、移動体２の属性などの静的データ、および移動体２の動作状態などの動的データを含むデータである。

図１１は、実施の形態５に係る移動体システムにおける移動体データの例を示す図である。

移動体データは、静的データとして、例えばＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、種別情報、セキュリティ連携ＩＤ、エレベーター連携ＩＤ、および待機場所情報を含む。ＩＤは、移動体２を識別する情報の例である。種別情報は、移動体２の種別を表す情報である。セキュリティ連携ＩＤは、例えば入退管理システム３２において入域または退域の際の認証に用いられる情報である。エレベーター連携ＩＤは、例えば移動体２に移動が許可される階床を表す情報である。待機場所情報は、移動体２の待機場所を表す情報である。待機場所情報は、例えば待機場所の名称と、待機場所の座標と、を含む。ここで、待機場所の座標は、待機中の移動体２の姿勢の情報を含んでもよい。待機場所の座標は、階床の情報を実数値、整数値、または列挙型として含んでもよい。移動体データは、動的データとして、移動体２の動作状態を含む。

移動制御システム３は、移動体２の種別に基づいて、例えば次のように移動体２の移動を制御する。例えば移動体２の種別が清掃ロボットである場合に、指令部２６は、移動エリアをくまなく移動するように指令を出力する。あるいは、経路探索部２５は、例えば、待機場所から再び待機場所に戻る循環経路を設定する。このとき、経路探索部２５は、例えば通路の進行方向に対して左端側および右端側を交互に移動する経路を設定する。指令部２６は、経路探索部２５が設定した経路に基づいて、移動体２に移動する指令を出力する。例えば移動体２の種別が配達ロボットである場合に、経路探索部２５は、移動エリアを短い経路で移動する経路を設定する。指令部２６は、経路探索部２５が設定した経路に基づいて、移動体２に移動する指令を出力する。

指令部２６は、移動体２の動作状態に基づいて、例えば次のように移動体２に指令を出力する。

移動体２の動作状態が待機状態であるときに、指令部２６は、移動体２に移動する指令を出力しない。移動体２は、待機場所において待機している。ここで、移動体２は、例えば利用者の操作によって手動制御状態に切り替えられてもよい。あるいは、例えば利用者から移動体２を呼び出す要求が移動制御システム３に入力される場合に、指令部２６は、移動体２の動作状態を自動制御状態に切り替える指令を出力してもよい。

移動体２の動作状態が手動制御状態であるときに、指令部２６は、移動体２に移動する指令を出力しない。移動体２は、利用者の操作に基づいて動作する。ここで、例えば移動体２の動作状態の判定の遅れなどによって移動する指令が移動制御システム３から入力されるときに、移動体２は、当該指令より利用者の操作を優先させる。

移動体２の動作状態が自動制御状態であるときに、指令部２６は、目標位置まで移動する指令を移動体２に出力する。移動体２は、入力される指令に基づいて、目標位置まで移動する。この例において、指令部２６は、移動体２の動作状態が自動制御状態である間、目標位置の設定を変更しない。移動体２が目標位置に到着するときに、指令部２６は、移動体２の動作状態を待機状態に切り替える指令を出力する。移動体２が目標位置に到着したか否かは、例えば経路探索部２５が判定する。

移動体２の動作状態が停止状態であるときに、指令部２６は、移動体２の目標位置を設定する指令を移動体２に出力する。指令部２６は、移動体２の動作状態を自動制御状態に切り替える指令を出力する。

指令部２６による目標位置の設定は、例えば移動体データに基づいて行われる。移動体データにおいて待機場所情報が複数登録されている場合に、指令部２６は、例えば移動体２の現在の位置からの経路が最も短い待機場所の位置を目標位置として設定する。あるいは、指令部２６は、待機場所に待機している移動体２の数に基づいて目標位置を設定してもよい。指令部２６は、例えば画像処理部１７から待機場所の移動体２の数を取得する。指令部２６は、例えば、待機している移動体２の数が少ない待機場所の位置を目標位置として設定する。あるいは、指令部２６は、待機場所の空き状況に基づいて目標位置を設定してもよい。指令部２６は、例えば画像処理部１７から待機場所の空き状況の情報を取得する。指令部２６は、例えば、空いている待機場所の位置を目標位置として設定する。あるいは、指令部２６は、待機場所までの経路の距離、待機場所に待機している移動体２の数、および待機場所の空き状況などに重みを持たせた計算式によって目標位置を設定してもよい。

続いて、図１２を用いて移動体システム１の動作の例を説明する。
図１２は、実施の形態５に係る移動体システムの動作の例を示すフローチャートである。
図１２において、移動制御システム３の動作の例が示される。

ステップＳ３０１において、状態判定部３５は、移動体２の動作状態を判定する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２において、指令部２６は、移動体２の動作状態が待機状態であるかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０１に進む。判定結果がＮｏの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３において、指令部２６は、移動体２の動作状態が手動制御状態であるかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０１に進む。判定結果がＮｏの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４において、指令部２６は、移動体２の動作状態が自動制御状態であるかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０７に進む。判定結果がＮｏの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０５において、指令部２６は、目標位置を設定する指令を移動体２に出力する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６において、指令部２６は、動作状態を自動制御状態に切り替える指令を移動体２に出力する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０１に進む。

ステップＳ３０７において、経路探索部２５は、移動体２が目標位置に到着したかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０８において、指令部２６は、動作状態を待機状態に切り替える指令を移動体２に出力する。その後、移動制御システム３の動作は、ステップＳ３０１に進む。

以上に説明したように、実施の形態５に係る移動制御システム３のマーカー認識部１９は、認識したマーカー５に基づいて移動体２の種別を読み取る。

これにより、移動制御システム３は、移動体２の種別に応じた指令によって移動体２の移動を制御できる。

また、移動制御システム３は、状態判定部３５を備える。状態判定部３５は、移動体２が認識範囲にあるときに、移動体２の動作状態を判定する。指令部２６は、動作状態に応じた指令を移動体２に出力する。
また、移動体２の動作制御部１１は、複数の動作状態のいずれかに基づいて動作する。複数の動作状態は、移動制御システム３から入力される指令に基づいて動作する自動制御状態を含む。

これにより、移動制御システム３は、複数の動作状態によって動作する移動体２の移動を制御できる。また、移動体２は、移動制御システム３から入力される指令に基づいて動作する状態とその他の動作状態とを切り替えられる。これにより、移動体２の移動制御を柔軟に行うことができる。

また、移動制御システム３の指令部２６は、移動体２の動作状態が停止状態であるときに移動体２の状態を自動制御状態とする。このとき、指令部２６は、移動体２の目標位置を設定する。このとき、指令部２６は、設定された目標位置に移動する指令を移動体２に出力する。

これにより、移動制御システム３は、移動エリアにおいて移動制御システム３または利用者の制御下にない移動体２を目標位置まで誘導できる。

また、移動制御システム３の指令部２６は、移動体２の動作状態が利用者の操作によって動作する手動制御状態であるときに、移動する指令を移動体２に出力しない。
また、移動体２の動作制御部１１は、動作状態が利用者の操作によって動作する手動制御状態であるときに、利用者の操作を移動制御システム３から入力される指令に優先させる。

これにより、移動制御システム３から入力される指令によって利用者の操作による移動体２の動作が乱されにくくなる。

また、移動制御システム３の指令部２６は、移動体２の位置に応じた指令を入退管理装置に出力する。
また、指令部２６は、移動体２の位置に応じた指令をエレベーターシステム３３に出力する。

これにより、移動体２は、移動エリアをスムーズに移動しやすくなる。

また、移動体２は、状態通知部３４を備える。状態通知部３４は、動作制御部１１が複数の動作状態のうちのいずれに基づいて動作しているかを移動制御システム３に通知する。

これにより、移動制御システム３による移動体２の動作状態の把握が容易になる。移動体システム１において、移動制御システム３と移動体２との協同がより確実に行われるようになる。

ここで、移動体２の静的データは、移動体２のマーカー５に含まれていてもよい。このとき、移動体データ記憶部３６は、静的データとして移動体２のＩＤのみを記憶していてもよい。あるいは、マーカー５は、移動体２のＩＤのみを記憶していてもよい。このとき、移動体データ記憶部３６は、静的データとして移動体２のＩＤに関連付けられる移動体２の属性のデータを記憶していてもよい。

本発明に係る移動制御システムは、移動体の移動制御に適用できる。本発明に係る移動体は、移動体システムに適用できる。本発明に係る移動体システムは、移動体が移動可能な建築物に適用できる。

１ 移動体システム、 ２ 移動体、 ３ 移動制御システム、 ４ ケーシング、 ５ マーカー、 ６ 駆動部、 ７ 移動量検出部、 ８ 距離検出部、 ９ 第１通信部、 １０ 移動体側報知部、 １１ 動作制御部、 １２ ネットワーク、 １３ 情報センター、 １４ カメラシステム、 １５ 移動制御装置、 １６ カメラ、 １７ 画像処理部、 １８ 第２通信部、 １９ マーカー認識部、 ２０ 位置特定部、 ２１ 地図データ記憶部、 ２２ 位置推定部、 ２３ 距離推定部、 ２４ 位置補正部、 ２５ 経路探索部、 ２６ 指令部、 ２７ 第３通信部、 ２８ 制御システム側報知部、 ２９ 発信機、 ３０ 位置特定システム、 ３１ 受信機、 ３２ 入退管理システム、 ３３ エレベーターシステム、 ３４ 状態通知部、 ３５ 状態判定部、 ３６ 移動体データ記憶部、 ３ａ ハードウェア、 ３ｂ プロセッサ、 ３ｃ メモリ

Claims (24)

1. 移動体が移動する移動エリアの地図データを記憶する地図データ記憶部と、
   前記移動体の位置から目標位置までの経路を探索する経路探索部と、
   前記経路探索部が探索した経路に基づいて移動する指令を前記移動体に出力する指令部と、
   前記移動エリアの一部を認識範囲として、前記移動体が前記認識範囲の内にあるときに前記移動体の位置を特定する位置特定部と、
   前記移動体が前記認識範囲の外にあるときに、前記位置特定部が特定した前記認識範囲の内の位置および前記移動体が検出する前記移動体の移動量に基づいて前記移動体の前記認識範囲の外の前記経路上の推定位置を推定する位置推定部と、
   前記経路上の推定位置にある場合の前記移動体に検出される周辺物の距離情報を前記地図データに基づいて推定する距離推定部と、
   前記距離推定部が推定した前記距離情報と前記移動体が検出した前記距離情報との差異に基づいて、前記推定位置を補正する位置補正部と、
   を備える移動体の移動制御システム。
2. 前記距離推定部は、前記推定位置にある場合の前記移動体および前記移動エリアにおける特徴点の間の距離を前記地図データに基づいて推定し、
   前記位置補正部は、前記移動体が検出した前記距離情報による前記移動体および前記特徴点の間の距離と前記距離推定部が推定した距離との差異に基づいて前記推定位置を補正する
   請求項１に記載の移動体の移動制御システム。
3. 前記距離推定部は、前記移動エリアの岐路における点を前記特徴点として距離を推定し、
   前記位置補正部は、前記岐路における点を前記特徴点として前記推定位置を補正する
   請求項２に記載の移動体の移動制御システム。
4. 前記指令部は、前記距離推定部が推定した前記距離情報と前記移動体が検出した前記距離情報との差異が小さくなるように移動する指令を前記移動体に出力する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
5. 前記指令部は、前記距離推定部が推定した前記距離情報と前記移動体が検出した前記距離情報との間に検出された差異が障害物による差異であると判定するときに、前記障害物を回避する指令を前記移動体に出力する
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
6. 前記距離推定部が推定した前記距離情報と前記移動体が検出した前記距離情報との間の差異が障害物による差異であると判定される場合に、当該判定が予め設定された時間より長く継続するときに、前記移動体が前記障害物を回避できなかったことを報知する制御システム側報知部
   を備える請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
7. 前記位置特定部は、前記移動エリアの一部を撮影するカメラの撮影範囲を前記認識範囲とし、前記カメラが撮影する画像に基づいて前記移動体の位置を特定する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
8. 前記カメラが撮影する画像において前記移動体の外面に設けられるマーカーを認識し、認識した前記マーカーに基づいて前記移動体を識別する識別情報を読み取るマーカー認識部
   を備える請求項７に記載の移動体の移動制御システム。
9. 前記マーカー認識部は、前記カメラが撮影する画像において前記マーカーの位置を認識し、
   前記位置特定部は、前記マーカー認識部が認識した前記マーカーの位置に基づいて前記移動体の位置を特定する
   請求項８に記載の移動体の移動制御システム。
10. 前記マーカー認識部は、認識した前記マーカーに基づいて前記移動体の種別を読み取る
    請求項８または請求項９に記載の移動体の移動制御システム。
11. 前記位置特定部は、前記移動体に設けられる発信機からの無線信号を受信する受信機を備え、前記受信機の受信範囲を前記認識範囲とし、前記発信機および前記受信機の間の無線通信に基づいて前記移動体の位置を特定する
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
12. 前記移動体が前記認識範囲にあるときに、前記移動体の動作状態を判定する状態判定部
    を備え、
    前記指令部は、前記移動体の動作状態が利用者の操作および前記指令部の指令のいずれにもよらずに前記移動体が停止している停止状態であるときに前記移動体の状態を自動制御状態とし、前記移動体の目標位置を設定し、設定された目標位置に移動する指令を前記移動体に出力する
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
13. 前記移動体が前記認識範囲にあるときに、前記移動体の動作状態を判定する状態判定部
    を備え、
    前記指令部は、前記移動体の動作状態が利用者の操作によって動作する手動制御状態であるときに、移動する指令を前記移動体に出力せずに前記利用者の操作を前記指令部から入力される指令に優先させる
    請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
14. 前記指令部は、前記移動体の位置に応じた指令を入退管理装置に出力する
    請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
15. 前記指令部は、前記移動体の位置に応じた指令をエレベーターシステムに出力する
    請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の移動体の移動制御システム。
16. 移動制御システムの認識範囲を一部に含む移動エリアを移動する駆動力を発生させる駆動部と、
    前記移動エリアにおける移動量を検出し、前記移動制御システムの位置特定部に特定される前記認識範囲の内の位置からの相対位置として前記認識範囲の外の前記移動制御システムの経路探索部が探索した目標位置までの経路上の推定位置を推定する前記移動制御システムの位置推定部に前記移動量を出力する移動量検出部と、
    前記移動エリアにおいて周辺物の距離情報を検出し、検出された前記距離情報、および前記経路上の推定位置にある場合に検出される前記距離情報として前記移動エリアの地図データに基づいて前記移動制御システムの距離推定部に推定された前記距離情報の差異に基づいて前記推定位置を補正する前記移動制御システムの位置補正部に、検出された前記距離情報を出力する距離検出部と、
    前記位置特定部に特定された位置または前記位置補正部に補正された位置から目標位置まで移動する指令の入力に基づいて前記駆動部の動作を制御する動作制御部と、
    を備える移動体。
17. 識別情報を含み、前記認識範囲の内において前記移動制御システムに認識されるマーカー
    を備える請求項１６に記載の移動体。
18. 前記マーカーは、方向性を持つ
    請求項１７に記載の移動体。
19. 前記動作制御部は、前記距離検出部が検出した前記距離情報によって進路上に障害物があると判定する場合に、前記障害物を回避する回避動作を前記移動制御システムから入力される指令に優先させる
    請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の移動体。
20. 前記距離検出部が検出した前記距離情報によって進路上に障害物があると判定する場合に、当該判定が予め設定された時間より長く継続するときに、前記障害物を回避できなかったことを報知する移動体側報知部
    を備える請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載の移動体。
21. 前記動作制御部は、前記移動制御システムから入力される指令に基づいて動作する自動制御状態を含む複数の動作状態のいずれかに基づいて動作する
    請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載の移動体。
22. 前記動作制御部は、前記動作状態が利用者の操作によって動作する手動制御状態であるときに、前記利用者の操作を前記移動制御システムから入力される指令に優先させる
    請求項２１に記載の移動体。
23. 前記動作制御部が前記複数の動作状態のうちのいずれに基づいて動作しているかを前記移動制御システムに通知する状態通知部
    を備える請求項２１または請求項２２に記載の移動体。
24. 移動エリアを移動する移動体と、
    前記移動体に移動する指令を出力する移動制御システムと、
    を備え、
    前記移動体は、
    移動エリアを移動する駆動力を発生させる駆動部と、
    前記移動エリアにおける移動量を検出する移動量検出部と、
    前記移動エリアにおいて現在位置の周辺物の距離情報を検出する距離検出部と、
    入力される指令に基づいて前記駆動部を動作させる動作制御部と、
    を備え、
    前記移動制御システムは、
    前記移動エリアの地図データを記憶する地図データ記憶部と、
    前記移動体の位置から目標位置までの経路を探索する経路探索部と、
    前記経路探索部が探索した経路に基づいて移動する指令を前記移動体の前記動作制御部に出力する指令部と、
    前記移動エリアの一部を認識範囲として、前記移動体が前記認識範囲の内にあるときに前記移動体の位置を特定する位置特定部と、
    前記移動体が前記認識範囲の外にあるときに、前記位置特定部が特定した前記認識範囲の内の位置および前記移動量検出部が検出する前記移動量に基づいて前記移動体の前記認識範囲の外の前記経路上の推定位置を推定する位置推定部と、
    前記経路上の推定位置にある場合の前記移動体に検出される前記距離情報を前記地図データに基づいて推定する距離推定部と、
    前記距離推定部が推定した前記距離情報と前記移動体が検出した前記距離情報との差異に基づいて、前記推定位置を補正する位置補正部と、
    を備える
    移動体システム。

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