JP6961804B2 - ロボット案内システム - Google Patents

Description

本発明は、自律移動型ロボットを利用者とともに移動させることによって、利用者を目的地まで案内するロボット案内システムに関する。

従来、利用者を目的地まで案内する自律移動型ロボットを利用したロボット案内システムが知られている。この種のロボット案内システムに利用される自律移動型ロボットには、それ自身の移動の制御、現在地の把握等のために、種々のセンサ類（例えば、カメラ等）を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２６０８２２号公報

ところで、特許文献１に記載のような従来のロボット案内システムでは、自律移動型ロボット自体が、利用者の目的地を認識するように構成されている。そのため、その自律移動型ロボットは、種々のセンサ類の他に、利用者の目的地を把握するための入力用のインターフェースを備える必要があった。

その結果、従来のロボット案内システムは、自律移動型ロボットの構造が複雑なものとなってしまい、種々のコスト（具体的には、導入コスト、管理・保守のためのコスト等）が増大してしまうおそれがあった。特に、複数の自律移動型ロボットを運用する場合には、コストが増大してしまうおそれが高かった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、利用者を案内する自律移動型ロボットの構成を簡略化することができるロボット案内システムを提供することを目的とする。

本発明のロボット案内システムは、
内蔵されているバッテリによって駆動し、非案内時には複数の待機領域のいずれか１カ所に待機し、利用者の目的地を認識した際に待機している前記待機領域から移動して、該利用者を前記目的地まで案内する複数の自律移動型ロボットと、
前記複数の自律移動型ロボットとは別体として設けられ、前記目的地を認識する受付装置と、
前記複数の自律移動型ロボットの各々の状態を認識するとともに、認識した前記目的地及び認識した前記状態に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットの各々の利用可否を管理するロボット管理部と、
前記複数の自律移動型ロボットの各々のバッテリ残量を含む特性である移動特性を格納する移動特性格納部と、
前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するロボット選択部と、
前記複数の待機領域の中から、前記複数の自律移動型ロボットの各々の待機する待機領域を決定する待機領域決定部とを備え、
前記ロボット選択部は、前記受付装置が認識した前記目的地までの距離、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記バッテリ残量、及び、前記複数の待機領域のうちの前記目的地の最寄りの待機領域と該目的地との距離に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択し、
前記待機領域決定部は、前記目的地の最寄りの待機領域を、該目的地まで前記利用者を案内した自律移動型ロボットが該案内の後に待機する待機領域として決定することを特徴とすることを特徴とする。

ここで、自律移動型ロボット（以下、単に「ロボット」ともいう。）の「状態」とは、ロボットの位置、ロボットの移動能力に関する特性である移動特性（例えば、バッテリ残量等）等、利用者を案内する際に、その案内のための動作に影響を与え得る状態を指す。

このように、本発明のロボット案内システムでは、利用者を実際に案内する自律移動型ロボットと、利用者の目的地を認識する（すなわち、利用者の入力を受け付けるためのインターフェースを備える）受付装置とが、独立した構成となっている。

これにより、利用者からの入力を受け付けるためのインターフェースをロボットから省略することができる。したがって、本発明のロボット案内システムによれば、利用者を案内する自律移動型ロボットの構成を簡略化することができる。

なお、本発明におけるロボット管理部は、受付装置に設けてもよいし、複数の自律移動型ロボットの各々又はいずれかに搭載してもよいし、受付装置及びロボットのいずれとも別体として設けられたサーバ等に設けてもよい。

また、本発明のロボット案内システムにおいては、
前記複数の自律移動型ロボットの各々の移動能力に関する特性である移動特性を格納する移動特性格納部と、
前記受付装置が認識した前記目的地、及び、前記移動特性格納部に格納されている移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するロボット選択部とを備えている。

このように構成すると、ロボット案内システムにおいてロボットを効率的に運用することができる。

移動特性を参照してロボットを選択する構成としては、具体的には、
前記複数の自律移動型ロボットの各々は、内蔵されているバッテリによって駆動し、
前記移動特性は、前記複数の自律移動型ロボットの各々のバッテリ残量を含む特性であり、
前記ロボット選択部は、前記受付装置が認識した前記目的地までの距離、及び、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するようにする。

このように、バッテリ残量を移動特性とした場合には、そのバッテリ残量と目的地とに応じて案内するロボットを選択することで、複数のロボットを効率的に運用することができる。これにより、ロボットの充電回数を抑制して、利用者の待ち時間を低減することができる。また、ロボット案内システムを構成するために必要となるロボットの数を抑制することができる。

また、本発明のロボット案内システムにおいては、
複数の前記受付装置と、
前記受付装置の過去の利用回数を認識する、又は、予測される利用回数を推定する利用回数認識・推定部と、
前記利用回数に基づいて、複数の待機領域から前記複数の自律移動型ロボットの各々を待機させる待機領域、及び、前記複数の待機領域の各々に待機させる前記自律移動型ロボットの数を決定する待機領域決定部とを備えていることを特徴とする。

このように構成すると、利用者が案内を希望したときにロボットが利用者に近い位置にいないという状況の発生を抑制することができるので、利用者の待ち時間を低減することができる。

また、本発明のロボット案内システムにおいては、
前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部を備え、
前記複数の自律移動型ロボットは、第１の自律移動型ロボット及び第２の自律移動型ロボットを含み、
前記第１の自律移動型ロボットは、該第１の自律移動型ロボットの周辺の環境を認識するセンサを有し、
前記運行ルート決定部は、前記受付装置が認識した前記目的地、及び、前記第１の自律移動型ロボットの前記センサが認識した前記環境に基づいて、前記第２の自律移動型ロボットの運行ルートを決定することが好ましい。

一般的に、ロボットの移動を阻害するような環境は、そのロボットに対応する又は同一の性能（例えば、サイズ、走行性能等）を有する他のロボットの移動も、その他のロボットに案内される利用者の移動も、阻害する可能性が高い。

そこで、このように、ロボット（第１の自律移動型ロボット）の認識した環境（すなわち、他のロボットも通過する蓋然性の高いルートの周辺の環境）に基づいて他のロボット（第２の自律移動型ロボット）の運行ルートを決定するように構成すると、その第２の自律移動型ロボットが利用者をスムーズに案内できる。

具体的には、例えば、第１の自律移動型ロボットが移動を阻害するような環境を認識した際に、その環境を迂回するように第２の自律移動型ロボットの運行ルートを決定するように構成すると、その環境によって第２の自律移動型ロボット及び第２の自律移動型ロボットに案内される利用者の移動が阻害されにくくなる。

また、本発明のロボット案内システムにおいては、
前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部と、前記運行ルートの周辺の環境を認識するセンサとを備え、
前記複数の自律移動型ロボットは、第３の自律移動型ロボット、及び、前記第３の自律移動型ロボットの後を引き継いで前記利用者を案内する第４の自律移動型ロボットを含み、
前記運行ルート決定部は、前記第３の自律移動型ロボットの前記運行ルートの周辺に、前記利用者の移動を阻害せず、且つ、前記第３の自律移動型ロボットの移動を阻害する環境が認識された場合に、前記第４の自律移動型ロボットが該環境を通過した位置に移動するように、前記第４の自律移動型ロボットの前記運行ルートを決定することが好ましい。

例えば、エスカレータ等、ロボット（第３の自律移動型ロボット）の移動は困難であるが利用者の移動はさほど困難ではない地形といった環境がある。そこで、そのような環境が認識された場合に、その環境を通過した位置（例えば、エスカレータの移動先）に、利用者の案内を引き継ぐ他のロボット（第４の自律移動型ロボット）が移動するように、その他のロボットの運行ルートを設定すると、環境による影響を抑制して、大きなタイムラグなく、利用者の案内を継続することができる。

すなわち、ロボットの走行性能に基づく問題を複数のロボットが協働してカバーするように構成すると、環境に対応するための機能を適宜省略することができるようになるので、さらに、ロボットの構成を簡略化することができる。

また、本発明のロボット案内システムにおいては、
複数の地点の各々について、前記利用者の前記目的地として設定された回数を蓄積する設定回数蓄積部を備えていることが好ましい。

このように構成すると、システムの設定の修正等を行う際に、重視すべき目的地（例えば、利用頻度の高い）を容易に認識できるようになる。これにより、重視すべき目的地の特性（例えば、受付装置からの距離等）に応じて、運用するロボットについて追加・修正を行うべき機能も容易に把握することができるようになる。その結果、ロボットの機能を適宜省略することができるようになるので、さらに、ロボットの構成を簡略化することができる。

実施形態に係る案内システムの構成を模式的に示す説明図。 図１の案内システムのロボットの一例を示す側面図。 図２のロボットの動作制御に係る構成を示すブロック図。 図１の案内システムの構成を示すブロック図。 図１の案内システムがロボットを待機させる場合の運行ルートを示す模式図。 図１の案内システムがロボットを待機領域に待機させる場合に行う処理を示すフローチャート。 図１の案内システムが利用者を案内する場合の運行ルートを示す模式図。 図１の案内システムが利用者を案内する場合に行う処理を示すフローチャート。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るロボット案内システム（以下、「案内システムＳ」という。）について説明する。

なお、本実施形態においては、ショッピングモールＭにおいて、利用者の目的となる店舗（店舗５ａ〜５ｅのいずれかの店舗）に案内するためのシステムとして、案内システムＳを採用した場合について説明する（図５参照）。しかし、本発明のロボット案内システムは、そのようなものに限定されるものではなく、自律移動型ロボットを用いて利用者を案内するためのものであればよい。

例えば、ショッピングモールの他、空港等の他の施設に採用してもよい。また、施設だけではなく、所定の領域（例えば、一定範囲の観光地、商店街全体等）において、利用者を案内するためのシステムとして採用してもよい。

まず、図１〜図４を参照して、運行管理システムＳの概略構成について説明する。

図１に示すように、案内システムＳは、所定の領域内を自律移動する複数のロボット１（自律移動型ロボット）と、複数のロボット１とは別体として設けられ、利用者の目的地を認識する受付装置２と、ロボット１及び受付装置２と相互に通信可能なサーバ３とを備えている。

図２に示すように、いわゆる倒立振子型車両であるロボット１は、基体１０と、基体１０の下部に設けられた移動動作部１１とを備えている。

ロボット１は、移動動作部１１により、路面上を全方向（任意の方向）に移動し得るように構成されている。移動動作部１１は、円環状の芯体１１ａと、この芯体１１ａの円周方向（軸心周り方向）に等角度間隔で並ぶようにして、芯体１１ａに外挿された複数の円環状のローラ１１ｂとを有している。なお、図２では、一部のローラ１１ｂだけが代表的に図示されている。

各ローラ１１ｂは、芯体１１ａの軸心周りに、芯体１１ａと一体に回転可能となっている。また、各ローラ１１ｂは、各ローラ１１ｂの配置位置における芯体１１ａの横断面の中心軸（芯体１１ａの軸心を中心とする円周の接線方向の軸）周りに回転可能となっている。

このように構成されている移動動作部１１は、その下部のローラ１１ｂを、ロボット１の移動環境の路面（床面、地面等）に接地させた状態で、芯体１１ａをその軸心周りに回転駆動すること、及び、各ローラ１１ｂをその軸心周りに回転駆動することの一方又は両方を行うことで、路面上を全方向に移動することが可能となっている。

基体１０の内部には、移動動作部１１を移動させる駆動力を発生するアクチュエータ装置１２が搭載されている。このアクチュエータ装置１２は、芯体１１ａを回転駆動する第１アクチュエータ１２ａと、各ローラ１１ｂを回転駆動する第２アクチュエータ１２ｂとから構成される。第１アクチュエータ１２ａ及び第２アクチュエータ１２ｂは、例えば、電動モータ、油圧アクチュエータ等を用いて構成すればよい。

第１アクチュエータ１２ａ及び第２アクチュエータ１２ｂは、それぞれ、図示を省略する動力伝達機構を介して芯体１１ａ、各ローラ１１ｂに回転駆動力を付与する。動力伝達機構は、既知の構造のものを用いればよい。

ロボット１は、内蔵されているバッテリ１３によって駆動し、そのバッテリ残量は、後述する通信装置１５を介して、定期的に又は所定のタイミング（例えば、案内を開始する時点又は完了した時点等）で、サーバ３に送信される。

また、図２での図示は省略したが、図３に示すように、ロボット１には、ロボット１の動作制御のための構成要素として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成された制御装置１４と、ロボット１の動作状態又は外界状態（周辺の環境）等を観測するための各種センサと、サーバ３と制御装置１４との間の無線通信を行うための通信装置１５とが搭載されている。

ロボット１に搭載されているセンサとしては、例えば、ロボット１の周辺の環境に存在する物体（人、移動物体、設置物等）を認識するためのカメラ１６（外界認識センサ）、ロボット１の加速度を検出するための加速度センサ１７、ロボット１の自己位置を検出するための位置センサ１８等が含まれる。これらのセンサの出力（検出データ）が制御装置１４に入力される。

なお、外界認識センサは、ロボット１の周辺の環境を認識し得るものであればよい。そのため、外界認識センサとしては、カメラ１６の代わりに、又は、カメラ１６に加えて、例えば、レーザ・レンジ・ファインダー等の測距センサ、又は、レーダ装置等を用いてもよい。

制御装置１４は、実装されるハードウェア構成又はプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能として、第１アクチュエータ１２ａ及び第２アクチュエータ１２ｂの動作制御（ひいては、移動動作部１１の移動制御）を行う機能を有するように構成されている。

図１に戻り、受付装置２は、デスクトップパソコン、携帯情報端末（タブレット、スマートフォン等）であり、入力部２０と、出力部２１と、通信部（不図示）とを備えている。

入力部２０は、キーボード、マウス、タッチパネル、マイク等の入力機器によって構成されている。出力部２１は、ユーザに対して五感を通じて情報を伝達する出力機器（例えば、液晶ディスプレイ、スピーカ等）によって構成されている。受付装置２では、これらの入力部２０及び出力部２１によって、利用者が目的地を入力するための入力用のインターフェースが構成されている。

これにより、利用者が入力部２０を介して入力した情報は、通信部を介して、サーバ３に送信される。また、送信された情報に基づいてサーバ３が行った処理の結果（例えば、複数のロボット１のうちどのロボット１が利用者を案内するか等）は、通信部を介して、受付装置２に送信され、出力部２１を介してユーザに対して提示される。

案内システムＳでは、このように構成された受付装置２が、案内システムＳが導入されている施設（例えば、後述するショッピングモールＭ）の複数の地点に設置される。その設置地点には、利用者を案内していない状態にあるロボットが待機するための待機領域が設けられている（図５参照）。

なお、本発明の受付装置は、このような構成に限定されるものではない。例えば、施設に１つだけ設けてもよい。また、受付装置として、利用者個人の所有する携帯情報端末を用いてもよい。

図４に示すように、案内システムＳでは、ロボット１、受付装置２、及び、サーバ３の少なくとも１つに実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能として、ロボット管理部４を備えている。

ロボット管理部４は、利用者の目的地を認識する目的地認識部４０と、受付装置２の利用回数を認識する利用回数認識・推定部４１と、目的地の候補となる地点について、目的地として設定された回数を蓄積する設定回数蓄積部４２と、ロボット１の現在位置を認識する現在位置認識部４３と、ロボット１の移動特性を格納する移動特性格納部４４と、ロボット１の待機する待機領域を決定する待機領域決定部４５と、ロボット１の運行ルートを決定する運行ルート決定部４６と、利用者を案内するロボット１を選択するロボット選択部４７とを有している。

目的地認識部４０は、受付装置２の入力部２０を介して、利用者が入力した目的地を認識する。目的地としては、例えば、ショッピングモールＭの各店舗５ａ〜５ｅのいずれか等の具体的な目的地の他、出力部２１に表示された地図上の座標であってもよい。

利用回数認識・推定部４１は、過去の利用回数として、複数の受付装置２の各々について、過去の所定の時点（例えば、現時点から１時間前）から現時点までにおいて、その受付装置２を介して、各受付装置２の過去の利用回数（すなわち、その受付装置２に、利用者によって目的地が入力され、案内が要請された回数）を認識する。

また、利用回数認識・推定部４１は、複数の受付装置２の各々について、時間帯ごとに（例えば、１時間ごとに）分けて利用回数を蓄積する。その蓄積されたデータに基づいて、利用回数認識・推定部４１は、各受付装置２について、予測される利用回数を時間帯ごとに推定する。

設定回数蓄積部４２は、目的地の候補となる複数の地点の各々について、受付装置２を介して目的地として設定された回数を蓄積する。

本実施形態の案内システムＳでは、この設定回数蓄積部４２を備えることによって、その設定の修正等を行う際に、重視すべき（例えば、利用頻度の高い）目的地を容易に認識できるようになっている。これにより、案内システムＳでは、重視すべき目的地の特性（例えば、受付装置２からの距離等）に応じて、運用するロボット１について追加・修正を行うべき機能を容易に把握することができるようになっている。

なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、導入時にのみシステムの設定を行うような構成である場合には、設定回数蓄積部４２を省略してもよい。

現在位置認識部４３は、ロボット１の制御装置１４からの信号に基づいて、複数のロボット１の各々の現在位置を認識する。なお、ロボット１の制御装置１４からの信号に代わり、又は、その信号と併用して、導入された施設に設けられているカメラ等からの信号を用いて、現在位置認識部４３が、各ロボット１の現在位置を推定するようにしてもよい。

移動特性格納部４４は、複数のロボット１の各々の移動特性を格納する。ここで、「移動特性」とは、ロボット１の移動能力に関する特性であり、利用者を案内する際に、その案内のための動作に影響を与え得る特性である。

移動特性としては、例えば、バッテリ残量に基づく移動可能距離等の現時点における特性（すなわち、経時変化のある特性）の他、ロボット１のサイズ（すなわち、移動可能な通路の大きさ）、ロボット１が搭乗可能なものであるか否か等のロボット１の構成に基づく特性（すなわち、経時変化のない特性）等が挙げられる。

待機領域決定部４５は、利用回数認識・推定部４１が認識した複数の受付装置２の各々の利用回数に基づいて、複数の待機領域のうちから複数のロボット１の各々を待機させる待機領域、及び、複数の待機領域の各々に待機させるロボット１の数を決定する。

ここで、「待機領域」とは、利用者を案内していない状態にあるロボットが待機するための領域である。本実施形態の案内システムＳでは、このようにしてロボット１の待機領域を決定することによって、利用者が案内を希望したときにロボット１が利用者に近い位置にいないという状況の発生を抑制している。これにより、案内システムＳでは、利用者の待ち時間の低減を図っている。

なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、待機領域を設ける位置は、受付装置の周辺に限定されるものではなく、ロボット案内システムを導入する施設の形状等に応じて、適宜設定して良い。また、例えば、待機領域が１カ所しかない場合、又は、ロボット１が常に巡回しており待機領域が存在しない場合等には、利用回数認識・推定部及び待機領域決定部を省略してもよい。

運行ルート決定部４６は、受付装置２が認識した目的地、及び、いずれかのロボット１に搭載されているカメラ１６が認識したそのロボット１の周辺の環境に基づいて、複数のロボット１の各々の運行ルートを決定する。

なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態の案内システムＳでは、ロボット１の全てに搭載されているカメラ１６によって取得されたそのロボット１の周辺の環境を参照して、運行ルートを決定している。しかし、そのような周辺の環境を参照せず、認識した目的地のみに基づいて運行ルートを決定してもよい。

また、例えば、本実施形態の案内システムＳでは、ロボット１に搭載されているカメラ１６によって認識されたそのロボット１の周辺の環境は、他のロボット１の運行ルートの周辺の環境となる可能性が高いので、カメラ１６によって認識された環境に基づいて運行ルートを決定している。しかし、施設内に十分な数のカメラ等のセンサが設置されている場合には、それらのセンサによって認識された環境に基づいて、運行ルートを決定してもよい。

ロボット選択部４７は、受付装置２が認識した目的地、及び、移動特性格納部４４に格納されている複数のロボット１の各々の移動特性に基づいて、複数のロボット１のうちの少なくとも１つを、利用者を案内するためのロボット１として選択する。

具体的には、案内システムＳでは、受付装置２が認識した目的地までの距離、目的地までの運行ルート、複数のロボット１の現在位置、及び、複数のロボット１の各々のバッテリ残量に基づいて、原則として、利用者を案内するロボット１を、その受付装置２の周辺に設けられた待機領域に待機している複数のロボット１のうちから、利用者を案内するためのロボット１を選択する。

このように構成することによって、案内システムＳでは、ロボット１の充電回数を抑制して、利用者の待ち時間の低減を図っている。

なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態の案内システムＳとは異なり、経時変化のない移動特性の異なる複数種類の自律移動型ロボットを運用するタイプのロボット案内システムの場合には、案内するルートの内容（階段の有無等）等に応じて、利用者を案内する自律移動型ロボットを選択するように構成してもよい。

このように構成すると、ロボット案内システムで運用するロボットとして、一部の機能（例えば、階段を昇降できる機能等）を省略したロボットも採用することができる。

案内システムＳでは、このように構成されたロボット管理部４を備えることによって、認識した目的地、及び、認識したロボット１の状態に基づいて、複数のロボット１の各々の利用可否を管理している。

ここで、ロボット１の「状態」とは、ロボット１の位置、ロボット１の移動能力に関する特性である移動特性（例えば、バッテリ残量等）等、利用者を案内する際に、その案内のための動作に影響を与え得る状態を指す。

次に、図５〜図７を参照して、案内システムＳの行う処理について説明する。ここでは、一例として、ショッピングモールＭにおいて、利用者を目的の店舗に案内するシステムとして、案内システムＳを採用している場合について説明する。

まず、図５及び図６を参照して、利用者を案内していない状態、又は、利用者を案内し終わった状態にあるロボット１ａを、受付装置２ａの周辺に設けられた待機領域Ａ１、及び、受付装置２ｂの周辺に設けられた待機領域Ａ２のいずれかに待機させる際に、案内システムＳが行う処理について説明する。なお、図６は、その場合に案内システムＳが行う処理を示すフローチャートである。

この処理においては、まず、ロボット管理部４の現在位置認識部４３が、複数のロボット１の各々の制御装置１４からの信号に基づいて、各ロボット１の現在位置を認識する（図６／ＳＴＥＰ１０）。

次に、ロボット管理部４の利用回数認識・推定部４１が、受付装置２ａ及び受付装置２ｂについて、設定回数蓄積部４２に格納されている情報に基づいて、過去の利用回数を認識するとともに、予測される利用回数を推定する（図６／ＳＴＥＰ１１）。

次に、ロボット管理部４の待機領域決定部４５が、利用回数認識・推定部４１が認識・推定した利用回数、並びに、待機領域Ａ１に既に待機しているロボット１ｂの数、及び、待機領域Ａ１に既に待機しているロボット１ｂの数に基づいて、ロボット１ａを待機領域Ａ１及び待機領域Ａ２のいずれに待機させるかを決定する（図６／ＳＴＥＰ１２）。

本実施形態では、待機領域Ａ１に対応する受付装置２ａの利用回数と待機領域Ａ１に対応する受付装置２ｂの利用回数とが、ほぼ同じであり、且つ、待機領域Ａ１に待機済みのロボット１ｂの数が、待機領域Ａ２に待機済みのロボット１ｂの数よりも少ないので、ロボット１ａを待機させる待機領域として、待機領域Ａ１が決定されたとする。

次に、運行ルート決定部４６は、ロボット１ａの現在位置、決定された待機領域Ａ１の位置、他のロボット１ｃの認識した環境に基づいて、ロボット１ａが待機領域Ａ１へ移動するための運行ルートを決定する（図６／ＳＴＥＰ１３）。

具体的には、巡回中のロボット１ｃが、運行ルートとなり得る第１ルートＲ１上に、ロボット１ａの移動の障害となる環境（本実施形態では、店舗５ａと店舗５ｂとの間に搬入用の荷物Ｌが存在していること）を認識したので、運行ルート決定部４６は、その環境を通過する第１ルートＲ１ではなく、その環境を迂回する第２ルートＲ２を、ロボット１ａの運行ルートとして決定する。

最後に、ロボット１ａの制御装置１４が、運行ルート決定部４６が決定した運行ルートに従って、ロボット１ａを待機領域Ａ１まで移動させて（図６／ＳＴＥＰ１４）、今回の処理を終了する。

以上の処理によって、利用者を案内していない状態、又は、利用者を案内し終わった状態にあるロボット１ａは、受付装置ａ１の周辺に設けられた待機領域Ａ１に待機させられる。

次に、図７及び図８を参照して、案内システムＳが、利用者Ｕを地点Ｐ１（受付装置２ａの近傍）から地点Ｐ２（店舗５ｂの入り口）に向かって案内するために、ロボット１ｄ及びロボット１ｅの運行ルートを設定する場合に行う処理について説明する。なお、図８は、その場合に案内システムＳが行う処理を示すフローチャートである。

この処理においては、まず、ロボット管理部４の目的地認識部４０が、受付装置２ａの入力部２０を介して利用者によって入力された目的地を認識する（図８／ＳＴＥＰ２０）。

本実施形態では、第１フロアＦ１の受付装置２ａの近傍（地点Ｐ１）にいる利用者Ｕが、エスカレータＥを介して移動した上階である第２フロアＦ２にある店舗５ｅの入り口（地点Ｐ２）への案内を要請したとする。

このとき、ロボット管理部４の利用回数認識・推定部４１が、利用者Ｕが入力した目的地を含む入力情報を認識するとともに、その入力情報を設定回数蓄積部４２に蓄積する（図８／ＳＴＥＰ２１）。

入力情報としては、具体的には、受付装置２ａを特定するための情報（例えば、設置位置等）、入力された目的地、及び、入力が行われた時間（例えば、入力時刻の他、所定の時間ごとに区切られて設定された時間帯、午後であるか午前であるか等）等が挙げられる。

次に、ロボット管理部４の運行ルート決定部４６が、入力を受け付けた受付装置２ａの位置、受付装置２ａが認識した目的地、及び、ロボット１ｄに搭載されているカメラ１６が認識したそのロボット１ｄの周辺の環境に基づいて、案内するためのルート（すなわち、ロボット１ｄの運行ルート）を決定する（図８／ＳＴＥＰ２２）。

本実施形態では、運行ルート決定部４６は、入力を受け付けた受付装置２ａの位置（地点Ｐ１）から、店舗５ｂの周辺にある荷物Ｌ、店舗５ｃと店舗５ｄとの間にある工事現場、及び、受付装置２ｂの周辺の人混み等を迂回することができる第３ルートＲ３を、運行ルートとして決定する。

このように、案内システムＳでは、ロボット１ｄに搭載されているカメラ１６（外界認識センサ）が認識したそのロボット１ｄの周辺の環境も参照して、運行ルートを決定している。

この案内システムＳでは、第１フロアＦ１に存在するロボット１ｄ，１ｅの性能（例えば、サイズ、走行性能等）は、ほぼ同一のものとなっている。そのため、実際に利用者Ｕの案内に用いられるロボット１ｄ（第１の自律移動型ロボット）の移動を阻害するような環境は、ロボット１ｅ（第２の自律移動型ロボット）の移動も阻害する可能性が高い。ひいては、ロボット１ｄ又はロボット１ｅに案内される利用者Ｕの移動も阻害する可能性が高い。

そこで、案内システムＳでは、ロボット１ｄの認識した環境に基づいてロボット１ｅの運行ルートを決定するように構成して、ロボット１ｅ及びロボット１ｅに案内される利用者Ｕの移動をスムーズに行わせることができるようにしている。

なお、本発明のロボット案内システムにおける第１の自律移動型ロボットと第２の自律移動型ロボットとは、このような構成に限定されるものではなく、必ずしもその性能が同一のものである必要はない。

そして、第１の自律移動型ロボットと第２の自律移動型ロボットの性能が異なる場合には、運行ルート決定部は、第１の自律移動型ロボットのセンサが認識した環境、及び、第１の自律移動型ロボットと第２の自律移動型ロボットの性能の差異に基づいて、運行ルートを決定するようにすると好ましい。

次に、ロボット管理部４のロボット選択部４７は、決定された運行ルート（すなわち、受付装置２ａが認識した目的地）、及び、移動特性格納部４４に格納されているロボット１ｄ〜１ｆの移動特性に基づいて、ロボット１ｄ〜１ｆのうちから、利用者Ｕを案内するロボットを選択する（図８／ＳＴＥＰ２３）。

本実施形態では、ロボット選択部４７は、決定された運行ルートにエレベータＥが含まれていること（すなわち、運行ルートに利用者Ｕの移動を阻害せず、且つ、ロボット１ｄ〜１ｆの移動を阻害する環境が含まれていること）、及び、ロボット１ｄ〜１ｆの各々の現在位置と、エレベータＥを移動できないという特性と、バッテリ残量とを、選択の際の基準としている。

その基準に基づいて、まず、ロボット選択部４７は、第１フロアＦ１の受付装置２ａの近傍（地点Ｐ１）からエレベータＥの手前（地点Ｐ３）までの区間である第１区間で利用者Ｕを案内するロボットだけでなく、エレベータＥを降りた地点（地点Ｐ４）から店舗５ｂの入り口（地点Ｐ２）までの区間である第２区間で利用者Ｕを案内するロボットが必要となることを認識する。

すなわち、ロボット選択部４７は、エレベータＥを通過することができないというロボット１ｄ〜１ｆの走行性能に基づく問題を、複数のロボットが協働してカバーするように構成する必要があることを認識する。

その後、ロボット選択部４７は、第１区間で利用者Ｕを案内するためのロボット（第３の自律移動型ロボット）を選択する。

具体的には、ロボット選択部４７は、受付装置２ａの周辺に設けられた待機領域Ａ１に待機している複数のロボット１ｅを、第１区間で利用者を案内するための候補とする。

そして、その候補となった複数のロボット１ｅのうち、バッテリ残量が、第１区間を移動した後、最寄りの待機領域（本実施形態では、受付装置２ｂの周辺に設けられた待機領域Ａ２）まで移動するために必要な量を超え、且つ、最も少ないロボットを、第１区間で利用者を案内するためのロボットとして選択する。

なお、待機領域Ａ１にロボットが待機していない場合、待機しているロボット１ｅのバッテリ残量が少ない場合等には、ロボット選択部４７は、待機領域Ａ１に待機しているロボット１ｅだけでなく、待機領域Ａ１以外の位置に存在しているロボット（例えば、ロボット１ｄ）も、第１区間で利用者Ｕを案内するためのロボットの候補とする。

さらにその後、ロボット選択部４７は、第１区間で利用者Ｕを案内したロボット１ｅの後を引き継いで利用者Ｕを案内するロボット（第４の自律移動型ロボット）を選択する。

具体的には、ロボット選択部４７は、エレベータＥを通過した位置（第２フロアＦ２）に存在する複数のロボット１ｆのうち、バッテリ残量が、現在位置から利用者Ｕを迎える地点（すなわち、地点Ｐ４）を通過し、第２区間を移動した後、最寄りの待機領域（本実施形態では、受付装置２ｃの周辺に設けられた待機領域Ａ３）まで移動するために必要な量を超え、且つ、最も少ないロボットを、第２区間で利用者を案内するためのロボットとして選択する。

最後に、選択されたロボット１ｅの制御装置１４が、運行ルート決定部４６が決定した運行ルートに従って、選択されたロボット１ｅを地点Ｐ１から地点Ｐ３まで移動させることによって、第１区間において利用者Ｕを案内する。また、選択されたロボット１ｆの制御装置１４が、運行ルート決定部４６が決定した運行ルートに従って、ロボット１ｅが地点Ｐ３に移動するまでに、選択されたロボット１ｆを地点Ｐ４まで移動させておき、利用者ＵがエレベータＥを通過した後に、地点Ｐ４から地点Ｐ２まで移動させることによって、第２区間において利用者Ｕを案内して（図８／ＳＴＥＰ２４）、今回の処理を終了する。

なお、案内が終了したロボット１ｅ，１ｆは、それぞれ、最寄りの待機領域（待機領域Ａ２，待機領域Ａ３）まで、移動する。

以上説明したように、本実施形態の案内システムＳでは、利用者を実際に案内するロボット１と、利用者の目的地を認識する（すなわち、利用者の入力を受け付けるためのインターフェースを備える）受付装置２とが、独立した構成となっている。

これにより、利用者からの入力を受け付けるためのインターフェースをロボット１から省略することができる。したがって、本実施形態の案内システムＳによれば、利用者を案内するロボット１の構成を簡略化することができる。

また、このように構成されている案内システムＳでは、ロボット管理部４を、受付装置２ａ〜２ｃ並びにサーバ３に実装されたハードウェア構成又はプログラムにより構成した場合には、複数のロボット１を、受付装置２ａ〜２ｃによって分散管理したり、サーバ３によって集中管理したりすることができる。

これにより、管理の一元化及び多元化を導入する施設に応じて適宜設定できるようになるので、導入後におけるロボット１の管理・運用を迅速・容易に行うことができるようになる。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態では、ロボット１と、受付装置２と、サーバ３とを備えるとともに、それらに実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能として、ロボット管理部４を備える構成となっている。しかし、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではなく、自律移動型ロボットと、受付装置と、ロボット管理部を備える構成であればよい。例えば、ロボット管理部は、受付装置に設けてもよいし、複数の自律移動型ロボットの各々又はいずれかに搭載してもよい。

また、上記実施形態の案内システムＳにおけるロボット１は、利用者とともに移動して利用者を先導するロボットであり、複数のロボット１は、いずれも同様の機能を備えている。しかし、本発明のロボット案内システムは、そのような構成に限定されるものではなく、ロボット案内システムを適用する施設の大きさ、構造等の特性に応じて、種々様々なロボットを採用してよい。

例えば、利用者とともに移動して利用者を先導するのみであり、利用者が搭乗可能でないロボット（非搭乗ロボット）とともに、利用者が搭乗可能なロボット（搭乗ロボット）を採用してもよい。そして、そのように複数種類のロボットを採用した場合には、ロボット選択部によって、目的地とロボットの移動特性（例えば、先導のみ可能なものである、搭乗可能であるといった特性（搭乗可能性））とによって案内を行うロボットを選択するように構成するとよい。

また、上記実施形態の案内システムＳにおける受付装置２の一例として、デスクトップパソコン、携帯情報端末を挙げたが、本発明の受付装置は、そのような構成に限定されるものではなく、利用者の目的地を認識可能なものであり、自律移動型ロボットと別体設けられたものであればよい。

例えば、利用者と会話する人等の形態を模したロボットであってもよい。具体的には、人型のロボットに、入力用のインターフェースとしてのマイクと、出力用のインターフェースとしてのスピーカ並びに人の頭部及び手の形態を模したマニピュレータとを備えたものであってもよい。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…ロボット（自律移動型ロボット）、２，２ａ，２ｂ，２ｃ…受付装置、３…サーバ、４…ロボット管理部、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ…店舗、１０…基体、１１…移動動作部、１１ａ…芯体、１１ｂ…ローラ、１２…アクチュエータ装置、１２ａ…第１アクチュエータ、１２ｂ…第２アクチュエータ、１３…バッテリ、１４…制御装置、１５…通信装置、１６…カメラ（外界認識センサ）、１７…加速度センサ、１８…位置センサ、２０…入力部、２１…出力部、４０…目的地認識部、４１…利用回数認識・推定部、４２…設定回数蓄積部、４３…現在位置認識部、４４…移動特性格納部、４５…待機領域決定部、４６…運行ルート決定部、４７…ロボット選択部、Ａ１，Ａ２，Ａ３…待機領域、Ｅ…エレベータ、Ｆ１…第１フロア、Ｆ２…第２フロア、Ｌ…荷物、Ｍ…ショッピングモール、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…地点、Ｒ１…第１ルート、Ｒ２…第２ルート、Ｓ…案内システム（ロボット案内システム）、Ｕ…利用者。

Claims (5)

1. 内蔵されているバッテリによって駆動し、非案内時には複数の待機領域のいずれか１カ所に待機し、利用者の目的地を認識した際に待機している前記待機領域から移動して、該利用者を前記目的地まで案内する複数の自律移動型ロボットと、
   前記複数の自律移動型ロボットとは別体として設けられ、前記目的地を認識する受付装置と、
   前記複数の自律移動型ロボットの各々の状態を認識するとともに、認識した前記目的地及び認識した前記状態に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットの各々の利用可否を管理するロボット管理部と、
   前記複数の自律移動型ロボットの各々のバッテリ残量を含む特性である移動特性を格納する移動特性格納部と、
   前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するロボット選択部と、
   前記複数の待機領域の中から、前記複数の自律移動型ロボットの各々の待機する待機領域を決定する待機領域決定部とを備え、
   前記ロボット選択部は、前記受付装置が認識した前記目的地までの距離、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記バッテリ残量、及び、前記複数の待機領域のうちの前記目的地の最寄りの待機領域と該目的地との距離に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択し、
   前記待機領域決定部は、前記目的地の最寄りの待機領域を、該目的地まで前記利用者を案内した自律移動型ロボットが該案内の後に待機する待機領域として決定することを特徴とすることを特徴とするロボット案内システム。
2. 請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
   複数の前記受付装置と、
   前記受付装置の過去の利用回数を認識する、又は、予測される利用回数を推定する利用回数認識・推定部と、
   前記利用回数に基づいて、複数の待機領域から前記複数の自律移動型ロボットの各々を待機させる待機領域、及び、前記複数の待機領域の各々に待機させる前記自律移動型ロボットの数を決定する待機領域決定部とを備えていることを特徴とするロボット案内システム。
3. 請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
   前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部を備え、
   前記複数の自律移動型ロボットは、第１の自律移動型ロボット及び第２の自律移動型ロボットを含み、
   前記第１の自律移動型ロボットは、該第１の自律移動型ロボットの周辺の環境を認識するセンサを有し、
   前記運行ルート決定部は、前記受付装置が認識した前記目的地、及び、前記第１の自律移動型ロボットの前記センサが認識した前記環境に基づいて、前記第２の自律移動型ロボットの運行ルートを決定することを特徴とするロボット案内システム。
4. 請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
   前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部と、前記運行ルートの周辺の環境を認識するセンサとを備え、
   前記複数の自律移動型ロボットは、第３の自律移動型ロボット、及び、前記第３の自律移動型ロボットの後を引き継いで前記利用者を案内する第４の自律移動型ロボットを含み、
   前記運行ルート決定部は、前記第３の自律移動型ロボットの前記運行ルートの周辺に、前記利用者の移動を阻害せず、且つ、前記第３の自律移動型ロボットの移動を阻害する環境が認識された場合に、前記第４の自律移動型ロボットが該環境を通過した位置に移動するように、前記第４の自律移動型ロボットの前記運行ルートを決定することを特徴とするロボット案内システム。
5. 請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
   複数の地点の各々について、前記利用者の前記目的地として設定された回数を蓄積する設定回数蓄積部を備えていることを特徴とするロボット案内システム。

Images