JP7180613B2 - 情報処理装置および情報処理方法 - Google Patents
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Description
1.実施形態
1.1.概要
1.2.システム構成例
1.3.自律動作体10の機能構成例
1.4.情報処理サーバ20の機能構成例
1.5.提示制御の具体例
1.6.制御の流れ
2.ハードウェア構成例
3.まとめ
<<1.1.概要>>
上述したように、近年においては、自律動作を行う種々の装置が開発され、また実用化されてきている。上記のような装置は、例えば、認識した状況に対し最適であると判断した行動を自律的に行うことで、操作者による操作を伴わず、種々のタスクを実行することが可能である。
まず、本開示の一実施形態に係る情報処理システムの構成例について説明する。図2は、本実施形態に係る情報処理システムの構成例を示すブロック図である。図2を参照すると、本実施形態に係る情報処理システムは、自律動作体10および情報処理サーバ20を備える。また、自律動作体10および情報処理サーバ20は、互いに通信が行えるようにネットワーク30を介して接続される。
本実施形態に係る自律動作体10は、情報処理サーバ20による制御に基づいて自律動作を行う情報処理装置である。上述したように、本実施形態に係る自律動作体10は、周囲に存在する人間に、自律動作に係る内部情報や行動計画情報を提示する機能を有する。
本実施形態に係る情報処理サーバ20は、自律動作体10の動作を制御する情報処理装置である。また、本実施形態に係る情報処理サーバ20は、自律動作体10の行動に影響する内部情報、および当該内部情報に基づく行動計画情報を、自律動作体10に動的に提示させること、を特徴の一つとする。本実施形態に係る情報処理サーバ20が有する機能の詳細については、別途後述する。
ネットワーク30は、自律動作体10と情報処理サーバ20、自律動作体10同士を接続する機能を有する。ネットワーク30は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ethernet(登録商標)を含む各種のLAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などを含んでもよい。また、ネットワーク30は、IP-VPN(Internet Protocol-Virtual Private Network)などの専用回線網を含んでもよい。また、ネットワーク30は、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)など無線通信網を含んでもよい。
次に、本開示の一実施形態に係る自律動作体10の機能構成例について説明する。図3は、本実施形態に係る自律動作体10の機能構成例を示すブロック図である。図3を参照すると、本実施形態に係る自律動作体10は、センサ部110、撮像部120、音声入力部130、表示部140、音声出力部150、駆動部160、制御部170、およびサーバ通信部180を備える。
本実施形態に係るセンサ部110は、周囲環境や自律動作体10に係る種々のセンサ情報を収集する。センサ部110が収集したセンサ情報は、情報処理サーバ20による各種の認識処理に用いられる。このために、センサ部110は、例えば、慣性センサ、地磁気センサ、レーダ、LIDAR、光センサ、熱センサ、振動センサ、GNSS(Global Navigation Satellite System)信号受信装置などの種々のセンサ装置を備える。
本実施形態に係る撮像部120は、周囲に存在する歩行者などの動体を含む周囲環境の画像を撮像する。撮像部120が撮像した画像は、情報処理サーバ20による物体認識処理などに用いられる。このために、撮像部120は、画像を撮像することが可能な撮像装置を備える。なお、上記の画像には、静止画像のほか動画像が含まれる。
本実施形態に係る音声入力部130は、周囲に存在する監視者や歩行者などによる発話や、周囲で発生する環境音などの音情報を収集する機能を有する。音声入力部130が収集した音情報は、情報処理サーバ20による音声認識や、周囲環境の認識などに用いられる。このために、本実施形態に係る音声入力部130は、音情報を収集するためのマイクロフォンを備える。
本実施形態に係る表示部140は、視覚情報を表示する機能を有する。本実施形態に係る表示部140は、例えば、情報処理サーバ20による制御に基づいて、自律動作体10の自律動作に係る内部情報や行動計画情報を表示する。本実施形態に係る表示部140は、上記の内部情報および行動計画情報のディスプレイ表示、投影表示、AR表示、VR表示などを行ってよい。このために、本実施形態に係る表示部140は、採用する表示手段に対応する種々の表示装置を備える。
本実施形態に係る音声出力部150は、音声を含む種々の音を出力する機能を有する。本実施形態に係る音声出力部150は、例えば、情報処理サーバ20による制御に基づいて、内部情報や行動計画情報に対応する音声出力を行ってもよい。このために、本実施形態に係る音声出力部150は、スピーカやアンプなどの音声出力装置を備える。
本実施形態に係る駆動部160は、情報処理サーバ20による制御に基づいて、自律動作体10の種々の動作を実現する。このために、本実施形態に係る駆動部160は、自律動作体10の動作を実現するための種々の構成を備える。駆動部160は、例えば、自律動作体10の移動を実現するための車輪やモータ、エンジン、アクチュエータなどを備える。
本実施形態に係る制御部170は、自律動作体10が備える各構成を制御する機能を有する。制御部170は、例えば、各構成の起動や停止を制御する。また、制御部170は、情報処理サーバ20により生成される制御信号を表示部140や音声出力部150、駆動部160に入力する。また、本実施形態に係る制御部170は、後述する情報処理サーバ20の出力制御部240と同等の機能を有してもよい。
本実施形態に係るサーバ通信部180は、ネットワーク30を介して情報処理サーバ20との情報通信を行う。具体的には、サーバ通信部180は、センサ情報、画像、音情報を情報処理サーバ20に送信し、自律動作体10の自律動作に係る種々の制御信号を情報処理サーバ20から受信する。
次に、本開示の一実施形態に係る情報処理サーバ20の機能構成例について説明する。図4は、本実施形態に係る情報処理サーバ20の機能構成例を示すブロック図である。図4を参照すると、本実施形態に係る情報処理サーバ20は、認識部210、学習部220、行動計画部230、出力制御部240、および通信部250を備える。
本実施形態に係る認識部210は、自律動作体10が収集したセンサ情報、画像、音情報に基づく種々の認識処理を実行する。認識部210は、例えば、物体認識、地形認識、距離認識、行動認識、音声認識などを行い、自律動作体10が置かれる状況を総合的に推定する。
本実施形態に係る学習部220は、認識部210が認識した状況と、当該状況において自律動作体10に実行させる動作を関連付けて学習を行う。本実施形態に係る学習部220は、例えば、ディープラーニングなどの機械学習アルゴリズムを用いて上記の学習を行ってよい。
本実施形態に係る行動計画部230は、認識部210が認識した状況と、学習部220による学習知識とに基づいて、自律動作体10の動作に係る行動計画を行う。行動計画部230は、例えば、子供などの、動的な障害物で動きの予測誤差が大きい物体を避けるような動作を計画することができる。
本実施形態に係る出力制御部240は、行動計画部230が決定した行動計画に基づいて、自律動作体10の表示部140、音声出力部150、および駆動部160を制御する。また、本実施形態に係る出力制御部240は、自律動作体10の行動に影響する内部情報の提示を制御することを特徴の一つとする。より具体的には、本実施形態に係る出力制御部240は、上記の内部情報、および当該内部情報に基づく自律動作体10の行動計画情報を、自律動作体10に動的に提示させることができる。上述したように、上記の行動計画情報は、時系列における自律動作体10の行動の流れを示す情報を含んでよい。
本実施形態に係る通信部250は、ネットワーク30を介して自律動作体10との情報通信を行う。具体的には、通信部250は、自律動作体10からセンサ情報、画像、音情報を受信し、出力制御部240が生成した各種の制御信号を自律動作体10に送信する。
次に、本実施形態に係る出力制御部240による内部情報および行動計画情報の提示制御について具体例を挙げながら詳細に説明する。上述したように、本実施形態に係る出力制御部240は、自律動作体10の行動に影響する内部情報、および当該内部情報に基づく行動計画情報を、自律動作体10に動的に提示させる機能を有する。
次に、本実施形態に係る情報処理サーバ20による制御の流れについて説明する。図19は、本実施形態に係る情報処理サーバ20による制御の流れを示すフローチャートである。
次に、本開示の一実施形態に係る自律動作体10および情報処理サーバ20に共通するハードウェア構成例について説明する。図20は、本開示の一実施形態に係る自律動作体10および情報処理サーバ20のハードウェア構成例を示すブロック図である。図20を参照すると、自律動作体10および情報処理サーバ20は、例えば、プロセッサ871と、ROM872と、RAM873と、ホストバス874と、ブリッジ875と、外部バス876と、インターフェース877と、入力装置878と、出力装置879と、ストレージ880と、ドライブ881と、接続ポート882と、通信装置883と、を有する。なお、ここで示すハードウェア構成は一例であり、構成要素の一部が省略されてもよい。また、ここで示される構成要素以外の構成要素をさらに含んでもよい。
プロセッサ871は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ROM872、RAM873、ストレージ880、又はリムーバブル記録媒体901に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。
ROM872は、プロセッサ871に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。RAM873には、例えば、プロセッサ871に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。
プロセッサ871、ROM872、RAM873は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス874を介して相互に接続される。一方、ホストバス874は、例えば、ブリッジ875を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス876に接続される。また、外部バス876は、インターフェース877を介して種々の構成要素と接続される。
入力装置878には、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、及びレバー等が用いられる。さらに、入力装置878としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ(以下、リモコン)が用いられることもある。また、入力装置878には、マイクロフォンなどの音声入力装置が含まれる。
出力装置879は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD、又は有機EL等のディスプレイ装置、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。また、本開示に係る出力装置879は、触覚刺激を出力することが可能な種々の振動デバイスを含む。
ストレージ880は、各種のデータを格納するための装置である。ストレージ880としては、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。
ドライブ881は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体901に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体901に情報を書き込む装置である。
リムーバブル記録媒体901は、例えば、DVDメディア、Blu-ray(登録商標)メディア、HD DVDメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体901は、例えば、非接触型ICチップを搭載したICカード、又は電子機器等であってもよい。
接続ポート882は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、SCSI(Small Computer System Interface)、RS-232Cポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器902を接続するためのポートである。
外部接続機器902は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はICレコーダ等である。
通信装置883は、ネットワークに接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線LAN、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB(Wireless USB)用の通信カード、光通信用のルータ、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。
以上説明したように、本開示の一実施形態に係る情報処理方法を実現する情報処理サーバ20は、自律動作体10の行動に影響する内部情報の提示を制御する出力制御部240を備える。また、本開示の一実施形態に係る出力制御部240は、内部情報、および当該内部情報に基づく自律動作体10の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御することを特徴の一つとする。また、上記の行動計画情報は、時系列における自律動作体10の行動の流れを示す情報を含む。係る構成によれば、自律動作体の内部状態や行動計画を周囲に認知させることが可能となる。
(1)
自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御する出力制御部、
を備え、
前記出力制御部は、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御し、
前記行動計画情報は、時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報を含む、
情報処理装置。
(2)
前記出力制御部は、前記内部情報に基づいて変化する前記自律動作体の行動の流れを動的に提示させる、
前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記内部情報は、計画される行動の意図を含む、
前記(1)または(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記行動計画情報は、前記自律動作体と他の動体との協調行動における行動の流れを示す情報を含む、
前記(1)~(3)のいずれかに記載の情報処理装置。
(5)
前記内部情報は、周囲環境に係る認識情報を含む、
前記(1)~(4)のいずれかに記載の情報処理装置。
(6)
前記認識情報は、前記自律動作体の周囲に存在する動体の検出情報を含む、
前記(5)に記載の情報処理装置。
(7)
前記認識情報は、前記動体の行動予測に係る情報を含む、
前記(6)に記載の情報処理装置。
(8)
前記動体は、前記自律動作体の周囲に存在する歩行者であり、
前記出力制御部は、予測された前記歩行者の歩行ルートを動的に提示させる、
前記(6)または(7)に記載の情報処理装置。
(9)
前記認識情報は、前記自律動作体の周囲地形に係る情報を含む、
前記(5)~(8)のいずれかに記載の情報処理装置。
(10)
前記周囲地形に係る情報は、前記自律動作体または周囲物体の安全性の低下を招く要因となる地形の検出情報を含む、
前記(9)に記載の情報処理装置。
(11)
前記周囲地形に係る情報は、死角に係る情報を含む、
前記(9)または(10)に記載の情報処理装置。
(12)
前記内部情報は、前記自律動作体の自己位置推定に係る情報を含む、
前記(1)~(11)のいずれかに記載の情報処理装置。
(13)
前記内部情報は、前記自律動作体の行動に係る信頼度を含む、
前記(1)~(12)のいずれかに記載の情報処理装置。
(14)
前記自律動作体は、自律移動を行う装置であり、
前記行動計画情報は、時系列における前記自律動作体の位置情報の遷移に係る情報を含む、
前記(1)~(13)のいずれかに記載の情報処理装置。
(15)
前記行動計画情報は、前記自律動作体の移動開始、停止、または移動速度に係る情報のうち少なくともいずれかを含む、
前記(14)に記載の情報処理装置。
(16)
前記出力制御部は、前記自律動作体の周囲を歩行する歩行者に対し、予測された前記歩行者の歩行ルートと、当該歩行ルートに基づいて変更された前記自律動作体の移動ルートとを提示させる、
前記(1)~(15)のいずれかに記載の情報処理装置。
(17)
前記行動計画情報は、前記自律動作体と他の動体との時系列における行動順序を示す情報を含む、
前記(1)~(16)のいずれかに記載の情報処理装置。
(18)
前記内部情報は、前記自律動作体が実行するタスクに係る情報を含む、
前記(1)~(17)のいずれかに記載の情報処理装置。
(19)
前記出力制御部は、前記内部情報および前記行動計画情報の投影、AR表示、またはVR表示を制御する、
前記(1)~(18)のいずれかに記載の情報処理装置。
(20)
プロセッサが、自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御すること、
を含み、
前記提示を制御することは、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御すること、
をさらに含み、
前記行動計画情報は、時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報を含む、
情報処理方法。
110 センサ部
120 撮像部
130 音声入力部
140 表示部
150 音声出力部
160 駆動部
170 制御部
180 サーバ通信部
20 情報処理サーバ
210 認識部
220 学習部
230 行動計画部
240 出力制御部
250 通信部
Claims (17)
- 自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御する出力制御部、
を備え、
前記出力制御部は、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御し、
前記行動計画情報は、
時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報と、
前記自律動作体と他の動体との協調行動における行動の流れを示す情報と、
を含む、
情報処理装置。 - 自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御する出力制御部、
を備え、
前記出力制御部は、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御し、
前記行動計画情報は、時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報を含み、
前記内部情報は、周囲環境に係る認識情報を含み、
前記認識情報は、前記自律動作体の周囲に存在する動体の検出情報を含み、
前記動体は、前記自律動作体の周囲に存在する歩行者であり、
前記出力制御部は、予測された前記歩行者の歩行ルートを動的に提示させる、
情報処理装置。 - 前記認識情報は、前記動体の行動予測に係る情報を含む、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記認識情報は、前記自律動作体の周囲地形に係る情報を含む、
請求項2または3に記載の情報処理装置。 - 前記周囲地形に係る情報は、前記自律動作体または周囲物体の安全性の低下を招く要因となる地形の検出情報を含む、
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記周囲地形に係る情報は、死角に係る情報を含む、
請求項4または5に記載の情報処理装置。 - 自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御する出力制御部、
を備え、
前記出力制御部は、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御し、
前記行動計画情報は、時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報を含み、
前記内部情報は、前記自律動作体の行動に係る信頼度を含む、
情報処理装置。 - 自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御する出力制御部、
を備え、
前記出力制御部は、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御し、
前記行動計画情報は、時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報を含み、
前記出力制御部は、前記自律動作体の周囲を歩行する歩行者に対し、予測された前記歩行者の歩行ルートと、当該歩行ルートに基づいて変更された前記自律動作体の移動ルートとを提示させる、
情報処理装置。 - 自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御する出力制御部、
を備え、
前記出力制御部は、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御し、
前記行動計画情報は、
時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報と、
前記自律動作体と他の動体との時系列における行動順序を示す情報と、
を含む、
情報処理装置。 - 前記出力制御部は、前記内部情報に基づいて変化する前記自律動作体の行動の流れを動的に提示させる、
請求項1から9のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記内部情報は、計画される行動の意図を含む、
請求項1から10のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記内部情報は、前記自律動作体の自己位置推定に係る情報を含む、
請求項1から11のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記自律動作体は、自律移動を行う装置であり、
前記行動計画情報は、時系列における前記自律動作体の位置情報の遷移に係る情報を含む、
請求項1から12のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記行動計画情報は、前記自律動作体の移動開始、停止、または移動速度に係る情報のうち少なくともいずれかを含む、
請求項13に記載の情報処理装置。 - 前記内部情報は、前記自律動作体が実行するタスクに係る情報を含む、
請求項1から14のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記出力制御部は、前記内部情報および前記行動計画情報の投影、AR表示、またはVR表示を制御する、
請求項1から15のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - プロセッサが、自律動作体の行動に影響する内部情報の提示を制御すること、
を含み、
前記提示を制御することは、前記内部情報、および前記内部情報に基づく前記自律動作体の行動計画に係る行動計画情報の動的な提示を制御すること、
をさらに含み、
前記行動計画情報は、
時系列における前記自律動作体の行動の流れを示す情報と、
前記自律動作体と他の動体との協調行動における行動の流れを示す情報と、
を含む、
情報処理方法。
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