JP7243592B2 - 制御システム、制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は制御システム、制御方法およびプログラムに関する。

所定の建物や施設内で自律移動する自律移動装置の開発が進んでいる。このような自律移動装置は、荷台を有していたり、台車を牽引したりすることにより、自動で荷物を配達する自動配達装置になり得る。自動配達装置は、出発地から目的地まで自律移動することにより、例えば出発地で搭載した荷物を目的地に届けることができる。

例えば特許文献１に記載の自動配達装置は、自律移動可能な牽引部および荷台部を有しており、これらに含まれるコンピュータは、建物の間取り図の電子地図および、ある場所から次の場所へ移動するときに辿るべき経路を格納している。この自動配達装置は、目的に応じて異なるタイプの荷台部を使用することにより様々な物品を搬送する。

米国特許第９０２６３０１号明細書

上述のような自律移動ロボットが非搬送物を搬送するシステム（搬送システム）は、例えばホテル、病院、レストランなど所定の施設において運用される。このような施設において用いられる移動ロボットは、施設の運用者（スタッフ）と施設の利用者（非スタッフ）とが混在する環境を通行する場合がある。施設のスタッフは、移動ロボットが採り得る動作を予め知ることができる。一方、非スタッフは、移動ロボットが採り得る動作を知らない。そのため、上述の環境下における移動ロボットの動作は、非スタッフの存在を前提として抑制する必要があった。しかしながら、移動ロボットをより効率よく運用することが望まれている。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、周辺環境に応じて移動ロボットの動作を好適に設定する制御システム等を提供するものである。

本発明の一態様における制御システムは、予め設定された領域を自律移動する移動ロボットの動作モードを制御するものであって、特徴検出部、分類部およびシステム制御部を有している。特徴検出部は、移動ロボットの周辺に存在する人物の特徴を検出する。分類部は、特徴に基づいて人物を予め設定された第１グループまたは第２グループに分類する。制御部は、移動ロボットの周辺に第１グループに属する人物が存在する場合には第１動作モードを選択し、移動ロボットの周辺に第１グループに属する人物が存在しない場合には第１動作モードと異なる第２動作モードを選択して移動ロボットを制御する。

このような構成により、制御システムは、移動ロボットの周辺に存在する人物に応じて、移動ロボットの動作モードを制御する。これにより移動ロボットは、周辺環境に応じて異なる動作を行う。

上記制御システムは、前記周辺環境を撮像して画像データを生成するカメラをさらに備え、前記特徴検出部は、前記カメラが生成した前記画像データから前記人物の前記特徴を検出するものであってもよい。これにより制御システムは、移動ロボットの周辺に存在する人物を画像データから検出できる。

上記制御システムにおいて、前記カメラは、前記周辺環境を撮像するように前記移動ロボットから離間した位置に設けられているものであってもよい。これにより制御システムは、移動ロボットの周辺を客観的に撮像できるため、死角を低減できる。

上記制御システムにおいて、前記分類部は、前記人物の着衣の特徴に応じて前記人物を分類するものであってもよい。これにより制御システムは、容易に人物を分類できる。

上記制御システムにおいて、前記特徴検出部は、前記人物の着衣の予め設定された部分における色調を検出し、前記分類部は、前記色調に応じて前記人物を分類するものであってもよい。これにより制御システムは、容易に人物を分類できる。

上記制御システムにおいて、前記システム制御部が選択する前記第１動作モードにおける前記移動ロボットの第１移動速度は、前記第２動作モードにおける第２移動速度よりも遅いものであってもよい。これにより制御システムは、移動ロボットの周辺に存在する人物の種類に応じて安全に移動できる。

上記制御システムにおいて、前記システム制御部が選択する前記第１動作モードにおける前記移動ロボットの第１移動範囲は、前記第２動作モードにおける第２移動範囲よりも狭いものであってもよい。これにより移動ロボットの周辺に存在する人物の種類に応じて好適にセキュリティレベルを設定できる。

上記制御システムにおいて、前記システム制御部は、前記移動ロボットの周辺において前記第１グループに属する前記人物が存在しない場合であって、前記移動ロボットの周辺に前記第２グループに属する前記人物が予め設定された密度より高く存在する場合には、第２動作モードと異なる第３動作モードを選択するものであってもよい。これにより制御システムは、移動ロボットの周辺に存在する人物の状況に応じて好適に安全な移動方法を選択できる。

上記制御システムにおいて、前記特徴検出部が検出する前記移動ロボットの周辺は、前記移動ロボットが存在する位置に応じて範囲が予め設定されているものであってもよい。これにより制御システムは、移動ロボットが存在している場所に応じて動作モードの設定条件を好適に設定できる。

本発明の一態様における制御方法は、予め設定された領域を自律移動する移動ロボットの動作モードを制御する制御方法であって、移動ロボットの周辺に存在する人物の特徴を検出する特徴検出ステップと、前記特徴に基づいて前記人物を予め設定された第１グループまたは第２グループに分類する判定ステップと、前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在する場合には第１動作モードを選択し、前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在しない場合には前記第１動作モードと異なる第２動作モードを選択して前記移動ロボットを制御する制御ステップと、を有する。

このような構成により、制御方法は、移動ロボットの周辺に存在する人物に応じて、移動ロボットの動作モードを制御する。これにより移動ロボットは、周辺環境に応じて異なる動作を行う。

本発明の一態様におけるプログラムは、予め設定された領域を自律移動する移動ロボットの動作モードを制御する制御方法をコンピュータに実行させるものであって、上記制御方法は、移動ロボットの周辺環境に存在する人物の特徴を検出する特徴検出ステップと、前記特徴に基づいて前記人物を予め設定された第１グループまたは第２グループに分類する判定ステップと、前記周辺環境に前記第１グループに属する前記人物が存在する場合には第１動作モードを選択し、前記周辺環境に前記第１グループに属する前記人物が存在しない場合には前記第１動作モードと異なる第２動作モードを選択して前記移動ロボットを制御する制御ステップと、を有する。

このような構成により、プログラムは、周辺環境に存在する人物に応じて、移動ロボットの動作モードを制御する。これにより移動ロボットは、周辺環境に応じて異なる動作を行う。

本発明により、周辺環境に応じて移動ロボットの動作を好適に設定する制御システム等を提供することができる。

実施の形態１にかかる制御システムの概観図である。 移動ロボットの概観図である。 実施の形態１にかかる制御システムのブロック図である。 移動ロボットの経路の例を示す図である。 スタッフ情報の例を示す表である。 動作モードの例を示す表である。 実施の形態１にかかる制御システムの処理を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる動作モード選択処理の例を示す図である。 実施の形態２にかかる動作モードの例を示す表である。 実施の形態２にかかる動作モード選択処理の例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。実施の形態１にかかる制御システムは、所定の領域内を自律移動する搬送ロボットが被搬送物を収容して自律移動する。図１は、実施の形態１にかかる搬送システムの概観図である。図１に示す制御システム１０は、制御システムの一実施態様である。制御システム１０は、主な構成として、移動ロボット１００、サーバ５００およびカメラ６００を有している。

移動ロボット１００は、所定の施設内を自律移動する移動ロボットの一実施態様である。移動ロボット１００は、病院などの施設内で、薬剤、医療機器または検体等を搬送する。すなわち移動ロボット１００は、所定の物品を搬送する搬送ロボットということもできる。

サーバ５００は任意の場所に設置されたコンピュータである。サーバ５００は、移動ロボット１００およびカメラ６００と無線通信可能に接続し、移動ロボット１００を制御する制御装置である。

カメラ６００は、施設内における移動ロボット１００が通行する場所の天井面に固定され、固定された位置からカメラ６００の下方の風景を撮像する。これにより、カメラ６００は、移動ロボット１００および移動ロボット１００の周辺の物体や人物等を、移動ロボット１００から離間した位置から撮像できる。

図１において、移動ロボット１００は、病院の廊下を矢印方向に向かって移動中である。移動ロボット１００の周辺には、人物Ｈ１０、人物Ｈ２０および人物Ｈ３０が存在している。人物Ｈ１０は、病院のスタッフであって、看護師である。人物Ｈ２０は、病院を訪れた一般の人であり、非スタッフである。人物Ｈ３０は、病院のスタッフであって、薬剤師である。

移動ロボット１００は、このように、病院のスタッフと非スタッフとが混在する環境を、これらの人物と接触しないように移動する。具体的には、移動ロボット１００は、周辺の人物と接触しない程度の速度で移動したり、予め設定された距離よりも近くに物体が存在する場合には速度をさらに落としたり、停止したりする。また移動ロボット１００は、自律移動により物体を回避する行動をとったり、周辺に移動ロボット１００の存在を通知するための音声や光を発したりすることもできる。

図２を参照して移動ロボット１００について説明する。図２は、移動ロボット１００の概観図である。なお、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものとして、図１は、右手系の直交座標系が付されている。

移動ロボット１００は、直方体状の本体が移動面である床面を移動する移動体である。移動ロボット１００は移動手段として駆動部１３０を有している。駆動部１３０は、床面に接しており直進方向（前後方向または図のｘ軸方向）に対して直角の方向（左右方向または図のｙ軸方向）に伸びる１本の回転軸を中心にそれぞれ独立して回転可能に設定されている２つの駆動輪１３１および床面に接するキャスター１３２を有している。移動ロボット１００は、左右に配置された駆動輪１３１を同じ回転数で駆動させることにより、前進または後進を行い、左右の駆動輪１３１の回転速度または回転方向に差を生じさせることにより、旋回を行う。

移動ロボット１００は駆動部１３０の上方に筐体部１５０を有している。筐体部１５０は、収納室扉１５１を有している。収納室扉１５１を開けると、筐体部１５０の内部には、所定の搬送物を収納するための収納室が設けられている。

筐体部１５０における収納室扉１５１の上方および収納室扉１５１が設けられている面の反対側の面（すなわち移動ロボット１００の前後方向におけるそれぞれの面）には、前後距離センサ１５２がそれぞれ設けられている。前後距離センサ１５２は、移動ロボット１００の周囲の物体を検出することにより、移動ロボット１００と当該物体との距離を検出できる。前後距離センサ１５２は、例えばステレオカメラおよび赤外線スキャナを用いて撮像した画像の画像データに含まれる物体の距離を測定する。筐体部１５０の左右方向におけるそれぞれの面の下部には、左右距離センサ１５３が設けられている。左右距離センサ１５３は、レーザ光、ミリ波、または近赤外線等を用いた測距センサであって、移動ロボット１００の周囲の物体との距離を検出できる。筐体部１５０の前後方向におけるそれぞれの面に前後距離センサ１５２が設けられ、筐体部１５０の左右方向におけるそれぞれの面に左右距離センサ１５３が設けられていることにより、移動ロボット１００は、全方位の物体との距離を検出できる。

移動ロボット１００は、上述の距離センサが検出した障害物との距離に対して、安全距離を設定する。移動ロボット１００は、障害物が安全距離よりも離れるように移動ロボット１００の自律移動を制御する。また移動ロボット１００は、障害物が安全距離よりも近づいた場合には、移動ロボット１００の移動を一旦停止させたり、障害物に対する警告を発信したりする。

筐体部１５０の上面には矩形の突出部が設けられており、かかる突出部には表示部１６０が配置されている。表示部１６０は、例えば液晶パネルを含む表示部であり、移動ロボット１００の種々の情報を表示する。表示部１６０には、ユーザからの操作を受け付けるタッチパネルが重畳されている。

表示部１６０の傍らにはＩＤセンサ１７０が設けられている。ＩＤセンサ１７０は移動ロボット１００を操作するユーザのＩＤ（Identification）を識別するものであって、ユーザがそれぞれ所有するＩＤカードに含まれる固有の識別子を検出する。ＩＤセンサ１７０は、例えば無線タグの情報読取りをするためのアンテナを含む。ユーザは、ＩＤカードをＩＤセンサ１７０に近付けることにより、移動ロボット１００に操作者であるユーザのＩＤを認識させる。

筐体部１５０の上面にはロボットカメラ１８０も設置されている。ロボットカメラ１８０は撮像対象となる領域に対向する対物レンズおよび撮像対象の画像の画像データを生成するためのイメージセンサ等が含まれる。ロボットカメラ１８０は、移動ロボット１００の上方を撮像するように設置されている。これにより移動ロボット１００は、例えば移動している建物の天井を撮像できる。天井に場所を特定するための表示がされている場合、移動ロボットは天井の表示を撮影して表示に含まれる情報を認識できる。

次に、図３を参照しながら制御システム１０のシステム構成について説明する。図３は、制御システム１０のブロック図である。制御システム１０は、主な構成として、移動ロボット１００、サーバ５００およびカメラ６００を有している。

以下に、移動ロボット１００のシステム構成について説明する。移動ロボット１００は主な構成として、ロボット制御部１１０、距離センサ群１２０、駆動部１３０、操作受付部１４０、表示部１６０、ＩＤセンサ１７０、ロボットカメラ１８０および記憶部１９０を有している。

ロボット制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置を有する情報処理装置である。ロボット制御部１１０は、ロボット制御部１１０が有するハードウェアと、当該ハードウェアに格納されたプログラムとを含む。すなわち、ロボット制御部１１０が実行する処理は、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれかにより実現される。

ロボット制御部１１０は、移動ロボット１００の各構成に接続し、種々の動作を制御する。例えばロボット制御部１１０は、移動ロボット１００が所定のタスクを実行することについての命令を受け付ける。また、ロボット制御部１１０は、各構成から種々の情報を取得して、取得した情報に応じて各構成に指示をする。例えばロボット制御部１１０は、ロボットカメラ１８０から取得した位置の情報および距離センサ群１２０から取得した移動ロボット１００の周辺における物体の情報等から、移動ロボット１００の位置を検出する。そしてロボット制御部１１０は、検出した位置から目的地への経路を算出し、算出した経路に応じて駆動部１３０に対して経路に沿った移動をするための指示をする。このような処理を実行する場合、制御部１１３は、記憶部１９０が記憶するフロアマップに関する情報を参照する。

またロボット制御部１１０は、通信部１１１を介して受け取ったサーバ５００からの指示に従う。例えば、ロボット制御部１１０は、サーバ５００から指示された動作モードにより動作を行う。ロボット制御部１１０は、サーバ５００から動作モードに関する指示を受けた場合、記憶部１９０に記憶する動作モードデータベースを参照する。

距離センサ群１２０は、移動ロボット１００の周囲の物体との距離データを取得する複数のセンサである。距離センサ群１２０は、図２に示した前後距離センサ１５２および左右距離センサ１５３を含む。距離センサ群１２０に含まれる各センサは、それぞれが検出した距離データをロボット制御部１１０に供給する。駆動部１３０は、ロボット制御部１１０に接続し、ロボット制御部１１０からの指示を受けて駆動輪１３１を駆動させる。

操作受付部１４０は、ユーザからの入力操作を受け付けて、操作信号をロボット制御部１１０へ送信する。ユーザからの入力操作を受け付ける手段として、操作受付部１４０は例えば操作ボタンや、表示部１６０に重畳されたタッチパネルなどを有する。ユーザは、これらの入力操作手段を操作して、電源のオンまたはオフ、タスクの入力または収納室扉１５１の開閉操作等を行う。

表示部１６０は、ロボット制御部１１０に接続し、ロボット制御部１１０から受け取った画像データを表示させる。表示部１６０は、操作受付部１４０が表示部１６０に重畳されたタッチパネルによる操作を受け付ける場合には、操作受付部１４０と連動した表示をする。

ＩＤセンサ１７０は、ロボット制御部１１０に接続し、検出した信号をロボット制御部１１０に供給する。ロボットカメラ１８０は、ロボット制御部１１０に接続し、撮像した画像データをロボット制御部１１０に供給する。

記憶部１９０は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性メモリを含み、例えば動作モードに関する動作モードデータベースおよびフロアマップを記憶している。記憶部１９０はロボット制御部１１０に接続し、ロボット制御部１１０からの要求に応じて、記憶している情報をロボット制御部１１０に供給する。

次に、サーバ５００のシステム構成について説明する。サーバ５００は、主な構成として、演算処理部５１０、通信部５２０および記憶部５３０を有している。演算処理部５１０は、ＣＰＵ等の演算装置を有する情報処理装置である。演算処理部５１０は、演算処理部５１０が有するハードウェアと、当該ハードウェアに格納されたプログラムとを含む。すなわち、演算処理部５１０が実行する処理は、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれかにより実現される。演算処理部５１０は、特徴検出部５１１、分類部５１２およびシステム制御部５１３を有している。

特徴検出部５１１は、カメラ６００から画像データを受け取り、受け取った画像データを処理することにより、移動ロボットの周辺に存在する人物の特徴を検出する。特徴検出部５１１は、検出した人物の特徴に関する情報を分類部５１２に供給する。

分類部５１２は、特徴検出部５１１が検出した人物の特徴に関する情報を受け取り、人物を予め設定された複数のグループに分類する。分類部５１２は、複数のグループに関する情報を記憶部５３０に記憶するスタッフ情報から取得する。すなわち分類部５１２は、記憶部５３０からスタッフ情報を読み取ると、読み取ったスタッフ情報と、特徴検出部５１１から受け取った人物の特徴に関する情報とを照合し、画像データに含まれる人物を予め設定された複数のグループに分類する。分類部５１２は、画像データに含まれる人物を分類すると、分類の結果に関する情報をシステム制御部５１３に供給する。

本実施の形態にかかる分類部５１２は、画像データに含まれる人物を第１グループおよび第２グループのいずれかに分類する。第１グループは、病院のスタッフではない人物のグループである。第２グループは、病院のスタッフと認められる人物のグループである。

システム制御部５１３は、分類部５１２から分類の結果に関する情報を受け取り、受け取った情報から移動ロボット１００の動作を制御する。例えば、システム制御部５１３は、移動ロボット１００の周辺に第１グループに属する人物が存在する場合には第１動作モードを選択する。また、例えば、システム制御部５１３は、移動ロボット１００の周辺に第１グループに属する人物が存在しない場合には第１動作モードと異なる第２動作モードを選択する。そしてシステム制御部５１３は、上述のように選択した第１動作モードまたは第２動作モードにより移動ロボット１００を制御する。なお、第１動作モードおよび第２動作モードの具体例については後述する。

通信部５２０は、移動ロボット１００およびカメラ６００とそれぞれ通信可能に接続するインタフェースであり、例えばアンテナおよびアンテナを介して送信する信号の変調または復調を行う回路等により構成される。

記憶部５３０は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性メモリを含み、例えばスタッフ情報、動作モードデータベースおよびフロアマップを記憶している。記憶部５３０は演算処理部５１０に接続し、演算処理部５１０からの要求に応じて、記憶している情報を演算処理部５１０に供給する。

スタッフ情報は、画像データに含まれる人物を第１グループまたは第２グループに分類するための情報を含む。動作モードデータベースは、分類部５１２が処理した分類の結果から移動ロボット１００を制御するための情報を含む。なお、スタッフ情報および動作モードデータベースの詳細は後述する。

フロアマップは、移動ロボット１００が自律移動をするために使用する施設のフロアマップである。フロアマップには、移動ロボット１００が自律移動するルートの候補となる領域の情報、移動ロボット１００が通過するチェックポイントに関する情報等が含まれる。

次に、カメラ６００のシステム概要について説明する。カメラ６００は第１カメラ６００Ａおよび第２カメラ６００Ｂを有している。以降、カメラ６００は、第１カメラ６００Ａおよび第２カメラ６００Ｂを総称しているものとする。カメラ６００は、サーバ５００と無線通信可能となっており、撮像することにより生成した画像データを、サーバ５００に送信する。カメラ６００は、例えば、毎秒３０フレーム（３０ｆｐｓ）の画像データをサーバに送信する。カメラ６００は、第１カメラ６００Ａおよび第２カメラ６００Ｂに加えてさらにカメラを有していてもよい。

次に、図４を参照して、移動ロボット１００の移動経路およびカメラ６００の配置の例を説明する。図４は、移動ロボットの経路の例を示す図である。図４は病院の施設である建物９００における１フロアの平面図である。建物９００は、部屋９０１、通路９０２、エレベータホール９０３を含む。建物９００にはエレベータＥＶ１が設置されている。部屋９０１は通路９０２およびエレベータホール９０３を介してエレベータＥＶ１に接続している。

部屋９０１内の所定の場所にはチェックポイントＣＰ１が設けられている。部屋９０１の出入り口付近の通路９０２にはチェックポイントＣＰ２が設けられている。またエレベータホール９０３の中央部にはチェックポイントＣＰ３が設けられている。チェックポイントＣＰ１～ＣＰ３は、移動ロボット１００が検出することにより、移動ロボット１００が通過または到着したことをサーバ５００に通知するための手段である。チェックポイントＣＰ１～ＣＰ３は、例えばそれぞれの位置を示す固有の文字情報であり、ロボットカメラ１８０が文字情報を撮像できるようにそれぞれの位置で天井に固定されている。移動ロボット１００は、図３に示すように建物９００の部屋９０１に配置されたチェックポイントＣＰ１の下に位置している。なお、サーバ５００は部屋９０１に設置されている。

通路９０２およびエレベータホール９０３の天井面には第１カメラ６００Ａおよび第２カメラ６００Ｂがそれぞれ設置されている。第１カメラ６００Ａは二点鎖線により示された撮像範囲８００Ａを有している。第２カメラ６００Ｂは二点鎖線により示された撮像範囲８００Ｂを有している。また通路９０２およびエレベータホール９０３には複数の人物Ｈがそれぞれ歩行している。

上述の状況において、移動ロボット１００は、例えばチェックポイントＣＰ１を出発して、エレベータＥＶ１に搭乗してフロアを移動するように、サーバ５００から指示を受ける。この場合、移動ロボット１００は、記憶部１９０に格納しているフロアマップを参照し、上述の指示から以下の移動命令を抽出して移動経路Ｐ１を生成する。まず、移動ロボット１００は、チェックポイントＣＰ１からチェックポイントＣＰ２に移動する。次に、移動ロボット１００は、チェックポイントＣＰ２から通路９０２を通ってエレベータホール９０３へ向かい、チェックポイントＣＰ３でエレベータを待つために待機する。そして、移動ロボット１００は、エレベータＥＶ１が到着すると、チェックポイントＣＰ３からエレベータＥＶ１に搭乗する。制御システム１０は、移動ロボット１００が移動経路Ｐ１を移動する場合に、移動ロボット１００の周辺を撮像して生成された画像データから人物を検出し、検出した人物の態様に応じて動作モードを設定する。

次に、図５を参照して、記憶部５３０が記憶するスタッフ情報について説明する。スタッフ情報は、スタッフおよび非スタッフをその種別ごとに対応するグループに分類するための情報である。図５は、スタッフ情報の例を示す表である。図５に示す表Ｔ１０は、記憶部５３０が記憶するスタッフ情報である。表Ｔ１０の左の列は、「スタッフカテゴリ」が示されている。スタッフカテゴリの項目は上から「非スタッフ」、「薬剤師」および「看護師」が示されている。スタッフカテゴリの右側の列は、順に「着衣の色」、「グループ分類」および「動作モード」が示されている。

以下にスタッフカテゴリの項目ごとに対応する着衣の色（色調）、グループ分類および動作モードを説明する。「非スタッフ」に対応する着衣の色は「特定できず」である。すなわち、特徴検出部５１１が画像データから人物を検出した場合に、検出した人物の着衣の色が予め設定されたものに含まれない場合には、特徴検出部５１１は検出した人物を「非スタッフ」と判定する。また表Ｔ１０によれば、「非スタッフ」に対応するグループ分類は「第１グループ（Ｎ１）」であり、動作モードは「第１動作モード」である。なお、第１動作モードは、「非スタッフモード」とも称される。

制御システム１０は、特徴検出部５１１が検出した人物を非スタッフであると判定した場合は、これを第１グループに属するものと定義する。また、制御システム１０は、第１グループには第１動作モード（非スタッフモード）を関連づけている。

次に、「薬剤師」に対応する着衣の色は「黄色」である。すなわち、特徴検出部５１１は、検出した人物の着衣が黄色であると判定した場合に、検出した人物を「薬剤師」と判定する。また表Ｔ１０によれば、「薬剤師」に対応するグループ分類は「第２グループ（Ｎ２）」であり、動作モードは「第２動作モード」である。なお、第２動作モードは、「スタッフモード」とも称される。

制御システム１０は、特徴検出部５１１が検出した人物を薬剤師であると判定した場合は、これを第２グループに属するものと定義する。また制御システム１０は、第２グループには第２動作モード（スタッフモード）を関連づけている。

次に、「看護師」に対応する着衣の色は「紫色」である。すなわち、特徴検出部５１１は、検出した人物の着衣が紫色であると判定した場合に、検出した人物を「看護師」と判定する。また表Ｔ１０によれば、「看護師」に対応するグループ分類は「第２グループ（Ｎ２）」であり、動作モードは「第２動作モード」である。すなわち、制御システム１０は、特徴検出部５１１が検出した人物を看護師であると判定した場合は、これを第２グループに属するものと定義する。また制御システム１０は、第２グループには第２動作モードを関連づけている。

次に、図６を参照して、記憶部５３０が記憶する動作モードデータベースについて説明する。動作モードデータベースは、定義された動作モードの具体的な態様が関連づけられた情報である。図６は、動作モードの例を示す表である。

図６に示す表Ｔ２０は記憶部５３０が記憶する動作モードデータベースの内容を示すものである。表Ｔ２０は、左の列に「動作カテゴリ」が示されている。動作カテゴリの項目は、「移動速度」および「エレベータ」である。動作カテゴリの右側の列は、動作カテゴリ項目にそれぞれ対応する第１動作モードの仕様が示されている。また第１動作モードの右側の列は、動作カテゴリ項目にそれぞれ対応する第２動作モードの仕様が示されている。

表Ｔ２０によれば、第１動作モードの移動速度は第１移動速度Ｖ１であり、第２動作モードの移動速度は第２移動速度Ｖ２である。なお、第１移動速度Ｖ１は第２移動速度Ｖ２より遅い速度である。すなわち、第１動作モードにおける移動ロボット１００は第２移動速度Ｖ２より遅い第１移動速度Ｖ１で移動する。また、第２動作モードにおける移動ロボット１００は第１移動速度Ｖ１よりも早い第２移動速度Ｖ２で移動する。第１動作モードにおける第１移動速度Ｖ１が第２動作モードにおける第２移動速度Ｖ２より遅い速度に設定されているのは、第１動作モードにおいては移動ロボット１００の周辺に非スタッフが存在するためである。

第１動作モード（非スタッフモード）の移動速度を、第２動作モード（スタッフモード）の移動速度より遅く設定することにより、制御システム１０は、移動ロボット１００と非スタッフとの衝突を抑制し、より安全に移動ロボット１００を運用できる。一方、制御システム１０は、第２動作モード（スタッフモード）においては、比較的に移動速度を早く設定して、移動ロボット１００の運用効率を上げることができる。

また、表Ｔ２０によれば、第１動作モードにおいて、移動ロボット１００はエレベータに「搭乗不可」であり、第２動作モードにおいて、移動ロボット１００はエレベータに「搭乗可」に設定されている。すなわち、制御システム１０は、移動ロボット１００の周辺に非スタッフが存在する場合には、移動ロボット１００をエレベータに搭乗させない。換言すると、第１動作モードにおいて、移動ロボット１００は第１移動範囲で移動が可能であり、第２動作モードにおいて、移動ロボット１００は第２移動範囲で移動が可能である。この場合、「第１移動範囲」は、エレベータが含まれておらず、「第２移動範囲」は、エレベータが含まれる。したがって、第１移動範囲は第２移動範囲より狭い。

なお、制御システム１０は、移動ロボット１００の周辺から非スタッフが存在しなくなった後に、動作モードを変更して移動ロボット１００をエレベータに搭乗させることができる。このように構成することで、制御システム１０は、非スタッフが混在し得る環境下であっても、セキュリティレベルを低下させずに移動ロボット１００を運用できる。

次に、図７を参照して、制御システム１０が行う処理について説明する。図７は、実施の形態１にかかる制御システムの処理を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、制御システム１０の演算処理部５１０が行う処理を示している。図７に示すフローチャートは、例えば図４に示した移動ロボット１００がチェックポイントＣＰ１からエレベータＥＶ１まで移動するタスクの実行を開始することにより開始される。

まず、演算処理部５１０は、カメラ６００から画像データを取得する（ステップＳ１０）。演算処理部５１０は、画像データを取得すると、特徴検出部５１１に取得した画像データを供給する。

次に、特徴検出部５１１は、受け取った画像データから、画像データに含まれる人物の特徴を検出する（ステップＳ１１）。より具体的には、特徴検出部５１１は、移動ロボット１００の周辺に人物が存在するか否かを検出する。なお、画像データに人物が含まれることを検出する手段は、例えばＨＯＧ（Histograms of Oriented Gradients）特徴量や畳み込み処理を含む機械学習など種々の技術が当業者に知られている。そのためここでは詳述を省略する。

次に特徴検出部５１１は、検出した人物の着衣の色を検出する。さらに詳細には、例えば特徴検出部５１１は、検出した人物における着衣から、特定の色の面積が占める割合を算出する。あるいは、特徴検出部５１１は、検出した人物における着衣から、特定の部分における着衣の色を検出する。このようにして、特徴検出部５１１は、スタッフの着衣に特徴的な部分を抽出する。そして、特徴検出部５１１は、抽出した情報を分類部５１２に供給する。

次に、分類部５１２は、特徴検出部５１１から受け取った情報と、記憶部５３０が記憶するスタッフ情報とから、検出した人物を分類する（ステップＳ１２）。分類部５１２は、分類の結果を、システム制御部５１３に供給する。

次に、システム制御部５１３は、分類部５１２から受け取った分類の結果と、記憶部５３０に記憶する動作モードデータベースとから、動作モードを選択する（ステップＳ１３）。

次に、システム制御部５１３は、選択した動作モードを用いて移動ロボット１００に指示を出す（ステップＳ１４）。例えばシステム制御部５１３は、移動ロボット１００に移動速度を指示する。あるいはシステム制御部５１３は、移動ロボット１００にエレベータに搭乗可か否かを指示する。

次に、演算処理部５１０は、一連の処理が終了か否かを判定する（ステップＳ１５）。一連の処理が終了と判定しない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、演算処理部５１０は、ステップＳ１０に戻り、処理を繰り返す。一方、一連の処理が終了と判定した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、演算処理部５１０は、処理を終了させる。

次に上述のステップＳ１３における処理の詳細を図８に示す。図８は、実施の形態１にかかる動作モード選択処理の例を示す図である。図８に示すフローチャートは、システム制御部５１３が行う処理を示している。

まず、システム制御部５１３は、移動ロボット１００の周辺に存在する第１グループの人物の数（Ｎ１）が１以上か否かを判定する（ステップＳ１３０）。Ｎ１≧１と判定しない場合（ステップＳ１３０：Ｎｏ）、システム制御部５１３は、動作モードとして第２動作モード（スタッフモード）を選択する（ステップＳ１３２）。一方、Ｎ１≧１と判定した場合（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、システム制御部５１３は、動作モードとして第１動作モード（非スタッフモード）を選択する（ステップＳ１３１）。

以上、制御システム１０が行う処理について説明した。制御システム１０は、上述の処理により、移動ロボットの周辺に存在する人物に応じて、移動ロボットの動作モードを制御する。

以上、実施の形態１について説明したが、実施の形態１にかかる制御システム１０は、上述の構成に限られない。例えば、制御システム１０が有するカメラ６００は、移動ロボット１００の周辺を撮像する撮像範囲が互いに重なり合っていてもよい。この場合、演算処理部５１０は、複数のカメラ６００から移動ロボット１００の周辺を撮像した画像データを処理することにより、動作モードを選択してもよい。このような構成により、制御システム１０は、移動ロボット１００の周辺を死角なく撮像し、好適に動作モードを選択できる。

また、制御システム１０は、カメラ６００と、移動ロボット１００が有するカメラとから画像データを取得することにより、移動ロボット１００の周辺に存在する人物を検出してもよい。また、制御システム１０は、カメラ６００に代えて、移動ロボット１００が有するカメラを用いて、移動ロボット１００の周辺に存在する人物を検出してもよい。

また、制御システム１０は、動作モードとして、エレベータに加えて、またはエレベータに代えて、自動ドアの開閉が可能かどうかを設定するものであってもよい。これにより、制御システム１０は、非スタッフとスタッフとが混在する環境下において、セキュリティレベルの低下を抑制できる。

また、制御システム１０は、動作モードとして、例えば、移動中の安全距離を設定するものであってもよい。あるいは、制御システム１０は、動作モードとして、周辺の人物にたいする警告音の内容や音量を設定するものであってもよい。これにより、制御システム１０は、移動ロボット１００の周辺に存在する人物の態様に応じて、自律移動における安全基準を設定できる。

制御システム１０は、スタッフと非スタッフとを分類するための特徴検出の方法として、検出した人物の着衣に加えて、または検出した人物の着衣に代えて、検出した人物が装着している帽子、ヘルメット、ゴーグル、眼鏡、スカーフ、腕章、鞄、靴などを利用してもよい。

以上、実施の形態１によれば、周辺環境に応じて移動ロボットの動作を好適に設定する制御システム等を提供することができる。

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２にかかる制御システム１０は、システム制御部の処理が実施の形態１と異なる。システム制御部５１３は、移動ロボット１００の周辺において第１グループに属する人物が存在しない場合（Ｎ１＝０）であって、移動ロボットの周辺に第２グループに属する人物が予め設定された密度より高く存在する場合には、第２動作モードと異なる第３動作モードを選択する。

図９を参照して、実施の形態２にかかる動作モードデータベースについて説明する。図９は、実施の形態２にかかる動作モードの例を示す表である。

図９に示す表Ｔ３０は記憶部５３０が記憶する動作モードデータベースの内容を示すものである。表Ｔ３０は、図６において説明した内容に加えて、右の列に、「第３動作モード（第２スタッフモード）」が示されている。第３動作モードは、移動速度が第２移動速度Ｖ２より遅い第１移動速度Ｖ１に設定されている。一方、第３動作モードは、エレベータは搭乗可である。すなわち、第３動作モードは、スタッフモードでありながら、移動速度が比較的に遅い。これにより、制御システム１０は、移動ロボット１００の周辺にスタッフが多い場合に、移動ロボット１００とスタッフとの接触を抑制する。

次に、図１０を参照して、実施の形態２における動作モード選択処理について説明する。図１０は、実施の形態２にかかる動作モード選択処理の例を示す図である。図１０に示すフローチャートは、システム制御部５１３が行う処理を示している。また図１０に示すフローチャートは、図８において説明した実施の形態１にかかる処理に代えて、実行されるものである。

まず、システム制御部５１３は、移動ロボット１００の周辺に存在する第１グループの人物の数（Ｎ１）が１以上か否かを判定する（ステップＳ２３０）。Ｎ１≧１と判定しない場合（ステップＳ２３０：Ｎｏ）、システム制御部５１３は、ステップＳ２３２に進む。一方、Ｎ１≧１と判定した場合（ステップＳ２３０：Ｙｅｓ）、システム制御部５１３は、第１動作モードを選択して（ステップＳ２３１）、選択処理を終了する。

ステップＳ２３２において、システム制御部５１３は、移動ロボット１００の周辺に存在する第２グループの人数（Ｎ２）が予め設定された閾値（Ｎｔｈ）より多いか否かを判定する（ステップＳ２３２）。Ｎ２＞Ｎｔｈと判定した場合（ステップＳ２３２：Ｙｅｓ）、システム制御部５１３は、第２動作モードを選択して（ステップＳ２３３）、選択処理を終了する。一方、Ｎ２＞Ｎｔｈと判定しない場合（ステップＳ２３２：Ｎｏ）、システム制御部５１３は、第３動作モードを選択して（ステップＳ２３４）、処理を終了する。

以上、実施の形態２について説明した。実施の形態２にかかる制御システム１０は、スタッフモードをさらに分類できる。よって、実施の形態２によれば、周辺環境に応じて移動ロボットの動作をより細かく設定する制御システム等を提供することができる。

なお、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明は、レストラン、ホテル、イベントスペース、オフィスまたは特定のサービス提供スペース等において、スタッフと非スタッフとが混在する環境において利用できる。

１０ 制御システム
１００ 移動ロボット
１１０ ロボット制御部
１１１ 通信部
１２０ 距離センサ群
１３０ 駆動部
１３１ 駆動輪
１３２ キャスター
１４０ 操作受付部
１５０ 筐体部
１５１ 収納室扉
１５２ 前後距離センサ
１５３ 左右距離センサ
１６０ 表示部
１７０ ＩＤセンサ
１８０ ロボットカメラ
１９０ 記憶部
５００ サーバ
５１０ 演算処理部
５１１ 特徴検出部
５１２ 分類部
５１３ システム制御部
５２０ 通信部
５３０ 記憶部
６００ カメラ
６００Ａ 第１カメラ
６００Ｂ 第２カメラ
８００Ａ、８００Ｂ 撮像範囲
９００ 建物
９０１ 部屋
９０２ 通路
９０３ エレベータホール

Claims (8)

1. 予め設定された施設を自律移動する移動ロボットの動作モードを制御する制御システムであって、
   移動ロボットの周辺に存在する人物の着衣の特徴を検出する特徴検出部と、
   前記着衣の特徴に基づいて前記人物を前記施設の非スタッフである第１グループまたは前記施設のスタッフである第２グループに分類する分類部と、
   前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在する場合には第１動作モードを選択し、前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在しない場合には前記第１動作モードと異なる第２動作モードを選択して前記移動ロボットを制御するシステム制御部と、を備え、
   前記システム制御部は、
   前記第２動作モードにおける前記移動ロボットの第２移動速度を前記第１動作モードにおける第１移動速度よりも速い速度に設定するとともに、前記第１動作モードにおいて前記移動ロボットをエレベータに搭乗不可と設定し、前記第２動作モードにおいて、前記移動ロボットを前記エレベータに搭乗可と設定し、
   前記移動ロボットの周辺において前記第１グループに属する前記非スタッフが存在しない場合であって、前記移動ロボットの周辺に前記第２グループに属する前記スタッフが予め設定された密度より高く存在する場合には、移動速度を前記第２移動速度より遅く設定するとともに前記エレベータを搭乗可と設定する前記第２動作モードと異なる第３動作モードを選択する、
   制御システム。
2. 前記移動ロボットの周辺を撮像して画像データを生成するカメラをさらに備え、
   前記特徴検出部は、前記カメラが生成した前記画像データから前記着衣の特徴を検出する
   請求項１に記載の制御システム。
3. 前記カメラは、前記移動ロボットの周辺を撮像するように前記移動ロボットから離間した位置に設けられている
   請求項２に記載の制御システム。
4. 前記特徴検出部は、前記人物の前記着衣の予め設定された部分における色調を検出し
   前記分類部は、前記色調に応じて前記人物を分類する
   請求項３に記載の制御システム。
5. 前記システム制御部が選択する前記第１動作モードにおける前記移動ロボットの第１移動範囲は、前記第２動作モードにおける第２移動範囲よりも狭い
   請求項１～４のいずれか一項に記載の制御システム。
6. 前記特徴検出部が検出する前記移動ロボットの周辺は、前記移動ロボットが存在する位置に応じて範囲が予め設定されている
   請求項１～５のいずれか一項に記載の制御システム。
7. 予め設定された施設を自律移動する移動ロボットの動作モードを制御する制御方法であって、
   移動ロボットの周辺に存在する人物の着衣の特徴を検出する特徴検出ステップと、
   前記着衣の特徴に基づいて前記人物を予め設定された前記施設の非スタッフである第１グループまたは前記施設のスタッフである第２グループに分類する分類ステップと、
   前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在する場合には第１動作モードを選択し、前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在しない場合には前記第１動作モードと異なる第２動作モードを選択して前記移動ロボットを制御する制御ステップと、を備え、
   前記制御ステップは、
   前記第２動作モードにおける前記移動ロボットの第２移動速度を前記第１動作モードにおける第１移動速度よりも速い速度に設定するとともに、前記第１動作モードにおいて前記移動ロボットをエレベータに搭乗不可と設定し、前記第２動作モードにおいて、前記移動ロボットを前記エレベータに搭乗可と設定し、
   前記移動ロボットの周辺において前記非スタッフが存在しない場合であって、前記移動ロボットの周辺に前記スタッフが予め設定された密度より高く存在する場合には、移動速度を前記第２移動速度より遅く設定するとともに前記エレベータを搭乗可と設定する前記第２動作モードと異なる第３動作モードを選択する、
   制御方法。
8. 予め設定された施設を自律移動する移動ロボットの動作モードを制御する制御方法であって、
   移動ロボットの周辺に存在する人物の着衣の特徴を検出する特徴検出ステップと、
   前記着衣の特徴に基づいて前記人物を予め設定された前記施設の非スタッフである第１グループまたは前記施設のスタッフである第２グループに分類する分類ステップと、
   前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在する場合には第１動作モードを選択し、前記移動ロボットの周辺に前記第１グループに属する前記人物が存在しない場合には前記第１動作モードと異なる第２動作モードを選択して前記移動ロボットを制御する制御ステップと、を備え、
   前記制御ステップは、
   前記第２動作モードにおける前記移動ロボットの第２移動速度を前記第１動作モードにおける第１移動速度よりも速い速度に設定するとともに、前記第１動作モードにおいて前記移動ロボットをエレベータに搭乗不可と設定し、前記第２動作モードにおいて、前記移動ロボットを前記エレベータに搭乗可と設定し、
   前記移動ロボットの周辺において前記非スタッフが存在しない場合であって、前記移動ロボットの周辺に前記スタッフが予め設定された密度より高く存在する場合には、移動速度を前記第２移動速度より遅く設定するとともに前記エレベータを搭乗可と設定する前記第２動作モードと異なる第３動作モードを選択する、
   制御方法を、コンピュータに実行させるプログラム。

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