JP7451190B2 - 案内システム及び案内ロボット - Google Patents

Description

本発明は、利用者に対して目的地への経路案内等を行う案内システム及び案内ロボットに関する。

例えば、案内システムとして、複数の案内部が統括制御部と通信をすることで経路案内を行うものが知られている（特許文献１参照）。また、案内を行うロボット間でのタスクの引継ぎをサーバで確認するもの（特許文献２参照）が知られている。

しかしながら、上記特許文献１や特許文献２に例示するような案内システムでは、統括制御部やサーバで、案内部（ロボット）間での連携を一括管理ができる反面、例えば各案内部について設置位置の変更等がある場合に、簡易迅速な対応ができるとは限らない。

特開２０１９－２１５８４０号公報 特開２００５－１０３７２２号公報

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、経路案内の連携を簡易かつ確実に維持できる案内システム及び案内ロボットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための案内システムは、自己の位置を把握し、かつ、利用者を認識して、認識した利用者に対して自己の位置からの経路案内を行う案内部を複数備え、各案内部は、通信可能圏内に自身以外の案内部を１つ以上含み、複数の案内部のうち、一の案内部は、案内すべき経路上にある他の案内部の位置情報を有するとともに、経路案内及び認識した利用者の情報を当該他の案内部に送信する。

上記案内システムでは、各案内部が、通信可能圏内に自身以外の案内部を１つ以上含んでおり、自己の位置情報とともに案内すべき経路上にある他の案内部の位置情報をもった上で、利用者に対して経路案内を行う。また、各案内部は、利用者を認識し、経路上にある他の案内部に対して、経路案内の情報とともに認識した利用者の情報を送信することで、案内部間での経路案内の連携が維持できる。また、この場合、例えば各案内部について設置位置の変更等があっても、統括制御部やサーバ等の連携した案内に関する全体管理を行うものを介さずに、各案内部間で通信を適宜行うことで、迅速に対応して案内部間での連携を維持できる。

本発明の具体的な側面では、一の案内部は、案内すべき経路上にある他の案内部の位置情報を利用者に提供する。この場合、利用者に対して、案内の連携先（引継ぎ先）を明示できる。

本発明の別の側面では、各案内部は、利用者との対話から目的対象を特定し、特定した目的対象に関する経路を選択するとともに、選択された経路上にある他の案内部と通信する。この場合、目的の経路ごとに対応した案内が可能になる。

本発明のさらに別の側面では、各案内部は、利用者に固有の特徴から利用者を個別認証可能に認識する利用者個別認証部を備え、一の案内部は、認識した利用者の情報として、個別認証した利用者の情報を、他の案内部に送信する。この場合、案内を行う対象となっている利用者をより確実に特定でき、案内の連携を円滑に行える。

本発明のさらに別の側面では、利用者個別認証部は、利用者の顔を認識する顔認識部を含む。この場合、例えば撮像部等を備えること等で案内を引き継いだ案内部側で案内を受ける利用者を特定できる。

本発明のさらに別の側面では、各案内部は、新たな案内部が追加された場合に、当該新たな案内部の位置を把握して、通信可能な案内部の位置情報を更新する。この場合、新たな案内部の追加への対応を迅速に行える。

上記目的を達成するための案内ロボットは、自己の位置を把握する自己位置把握部と、利用者を認識する利用者認識部と、認識した利用者に対して自己の位置からの経路案内を行う経路案内部と、通信可能圏内にあり、かつ、案内すべき経路上にある他の案内ロボットの位置情報を格納するロボット位置情報格納部と、他の案内ロボットに対して経路案内及び認識した利用者の情報を送信する通信部とを備える。

上記案内ロボットは、自己の位置情報を有するとともに、通信可能圏内にあり、かつ、案内すべき経路上にある他の案内ロボットの位置情報をもった上で、認識した利用者に対して経路案内を行う。また、経路上にある他の案内ロボットに対して、経路案内の情報とともに認識した利用者の情報を送信することで、当該他の案内ロボットとの間での経路案内の連携が維持できる。また、この場合、例えば設置位置の変更等があっても、統括制御部やサーバ等の連携した案内に関する全体管理を行うものを介さずに、他の案内ロボットとの間で通信を適宜行うことで、迅速に対応して案内ロボット間での連携を維持できる。

第１実施形態に係る案内システムによる案内の様子について一例を示す概念図である。 案内システムによる案内の様子について他の一例を示す概念図である。 案内部としての案内ロボットの一構成例について説明するための正面図である。 案内ロボットの一構成例について説明するためのブロック図である。 一の案内ロボットから他の案内ロボットへの送信の様子を示す概念図である。 案内ロボット間で送信されるデータの一例を示すデータ表である。 案内システムの利用に関する一連の動作を説明するためのシーケンス図である。 案内システムを構成する案内ロボットにおける案内動作についての一例を説明するためのフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、案内システムにおける案内ロボットの配置変更について一例を示す概念図である。 案内ロボットの配置変更に伴う連携の再構成について一連の動作を説明するためのシーケンス図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第２実施形態に係る案内システムによる案内の様子について一例を示す概念図である。 新たな案内ロボットの追加に伴う連携の再構成について一連の動作を説明するためのシーケンス図である。 （Ａ）は、案内ロボットの配置変更について他の一例を示す概念図であり、（Ｂ）は、案内ロボットの配置変更に伴う連携の再構成について一連の動作を説明するためのシーケンス図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照して、第１実施形態に係る案内システムの一例について概要を説明する。

本実施形態に係る案内システム１００は、利用者ＨＵとの対話から目的対象を特定し、特定した目的対象に関する経路案内を行う案内部としてそれぞれ機能する複数の案内ロボット１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，…）を備え、各案内ロボット１０が、互いに通信可能となっていることで、経路案内を引き継ぐことすなわち案内の連携が可能になっている。例えば図１に示す場合では、案内システム１００は、複数の案内ロボット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ等（以下、単に案内ロボットＡ，Ｂ，Ｃ等とすることもある。）で構成されている。図示の例では、案内ロボットＡが、利用者ＨＵとの最初の対話を行い、目的地までの経路案内を行っている。より具体的には、図示のように、案内ロボットＡが、利用者ＨＵから最初の質問を受ける案内ロボット１０である場合、案内ロボットＡは、対話内容から利用者ＨＵの目的地がＸＸであることを認識すると、ルートαへ進んでその先にある案内ロボットＢに説明を受ける旨を利用者ＨＵに伝える。すなわち、一の案内部としての案内ロボットＡは、案内すべき経路上にある他の案内部としての案内ロボットＢの位置情報を利用者ＨＵに提供することで、利用者ＨＵに対して、案内の連携先（引継ぎ先）を明示する。また、並行して、案内ロボットＡは、案内ロボットＢに対して目的地ＸＸに向かおうとする利用者ＨＵに関する情報を送信する。この際、案内ロボットＡは、利用者ＨＵに関する特徴（例えば顔等の外観的特徴）の情報も案内ロボットＢに対して送信する。以上により、案内ロボットＡからの連絡を受けた案内ロボットＢは、予め認識した利用者ＨＵに対して、目的地ＸＸへの経路案内を行うことができる。

また、図１の場合とは別の一例として、図２に示すように、利用者ＨＵとの最初の対話を行った案内ロボットＡが、対話内容から利用者ＨＵの目的地がＹＹ（ＸＸとは異なる場所）であることを認識した場合、ルートαとは異なるルートβへ進んでその先にある案内ロボットＣに説明を受ける旨を利用者ＨＵに伝える。この場合、案内ロボットＡは、利用者ＨＵに関する各種情報を案内ロボットＣに対して送信する。案内ロボットＡからの連絡を受けた案内ロボットＣは、予め認識した利用者ＨＵに対して、目的地ＹＹへの経路案内を行うことができる。つまり、案内ロボットＡは、利用者ＨＵとの対話から目的対象を特定し、特定した目的対象に関する経路を選択するとともに、選択された経路上にある他の案内ロボットＢ，Ｃ等と通信する。

なお、上記図１及び図２での例示では、いずれも、案内ロボットＡが、利用者との最初の対話を行うものとしているが、他の案内ロボットＢ，Ｃ等が最初の対話を受け付け、通信可能となっているさらに他の案内ロボット１０へ引継ぎを行うことも可能である。

以上のように、本実施形態に係る案内システム１００では、複数の案内ロボット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ等が、互いに情報を伝送しあうことで、連携した経路案内を可能にしている。

案内システム１００の利用態様については、例えば駅構内及びその周辺の各箇所に案内ロボット１０を設置し、これらが連携することで、駅内や駅周辺の各施設等に関する経路案内を行うようにすることが考えられる。すなわち、案内システム１００は、駅やその周辺の施設についての利用者ＨＵに対して、利用者ＨＵにとっての目的対象たる目的地（行き先）への経路情報を提供するためのシステムとして機能させることができる。このほか、案内システム１００は、例えば各種イベント会場や大型ショッピングセンター、あるいはホームセンター等種々の場所に設けることも可能である。また、経路情報の提供に加え、さらに利用者の種々の要求に応じた情報を併せて提供するものとしてもよい。

以下、図３及び図４を参照して、案内ロボット１０の一構成例についてより具体的に説明する。図３は、案内部としての案内ロボット１０の一構成例について説明するための正面図であり、外部構成について主に示している。また、図４は、案内ロボット１０の一構成例について説明するためのブロック図であり、案内ロボット１０を構成する各部の諸動作を司る制御装置５０の内部構成について主に示している。

まず、図３を参照して、案内ロボット１０の一構成例について、外観構造を含めてより詳しく説明する。なお、ここでは、一例として、重力方向（垂直方向）を－Ｚ方向とし、Ｚ方向を上下方向とする。また、Ｚ方向に対して垂直な面（水平面）内において互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とする。すなわち、Ｚ方向に垂直な面をＸＹ面とする。Ｘ方向は、案内ロボット１０にとっての前後方向すなわち正面方向となっており、Ｙ方向は、案内ロボット１０にとっての左右方向となっている。

図３に示す案内ロボット１０は、利用者とのコミュニケーションを可能とするコミュニケーションロボットであり、人型の立体構造物で構成されるロボットとなるように、Ｚ方向について最上部に設けられ球形に近い形状を有する頭状部ＨＤと、頭状部ＨＤの下側に設けられて頭状部ＨＤを支持する胴体状部ＴＲと、全体を支持する支持部ＢＴとを有して、人の上半身を模した形状になっている。これらのうち、頭状部ＨＤは、例えばＹ方向及びＺ方向について軸回転し、これらの動きを組み合わせることで、頷いたり、首を横に振ったり等の各種アクションをする。また、胴体状部ＴＲは、上段側に位置する胸部ＴＲ１と、下段に位置する腰部ＴＲ２とで構成されており、これらが、支持部ＢＴに対して回転駆動することで、姿勢を変えることができる。なお、案内ロボット１０を自走型とする場合、例えば、固定部である支持部ＢＴのさらに下部に台車やタイヤ等で構成される走行装置を取り付ける態様とすることが考えられる。

また、案内ロボット１０は、利用者とのコミュニケーションを成立させるべく、利用者の声を認識し、認識した音声情報に基づいて対話（発生）や動作等を行うために、パネル部ＰＬと、マイクＭＣと、撮像部ＣＡと、スピーカーＳＫと、測位情報受信機ＲＥと、通信部ＣＵと、センサー部ＳＥとを備える。このほか、案内ロボット１０は、これらの各部の動作制御を、頭状部ＨＤ及び胴体状部ＴＲの動作とともに制御する制御装置５０を備える。

パネル部ＰＬは、例えば液晶パネルや有機ＥＬパネル等で構成される表示部であり、頭状部ＨＤのうち、顔に相当する箇所である正面側に設けられ、例えば、図示のように、パネル部ＰＬに目の画像を表示させ、頭状部ＨＤがロボットの頭部であることを利用者に認識させる。なお、パネル部ＰＬにおいて、各種案内を行うために必要な画像表示を行うことも可能である。

マイクＭＣは、頭状部ＨＤに設けられており、利用者の声を集音する。ここでは、一例として、案内システム１００は、マイクＭＣで取得された情報に基づき利用者の認識をする。より具体的には、マイクＭＣにおいて取得された音声データに基づき、利用者の声の特徴を捉えることで利用者を個別に特定可能に認識する声紋認識がなされる。

撮像部ＣＡは、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子で構成される撮像カメラであり、パネル部ＰＬの上方側に設置され、頭状部ＨＤや胴体状部ＴＲの姿勢の変化によって種々の方向について撮像する。特に、本実施形態では、案内システム１００は、撮像部ＣＡで取得された情報に基づき利用者の認識をする。より具体的には、撮像部ＣＡにおいて取得された画像データに基づき、利用者の顔の特徴を捉えることで利用者を個別に特定可能に認識する顔認識や、利用者の服装の特徴を捉えることで利用者を個別に特定可能に認識する服装認識がなされる。

スピーカーＳＫは、例えば図示のように、頭状部ＨＤに内蔵され、利用者に対して音声による発信を行う。図示の例では、胴体状部ＴＲの胸部ＴＲ１に内蔵され、利用者に対して音声による発信を行う音声出力部として機能する。

測位情報受信機ＲＥは、例えば、ＧＰＳや、Ｗｉ-Ｆｉ（Wireless Fidelity、登録商標）等の無線ＬＡＮ、ビーコン、あるいはこれらの組合せ等で構成される。また、測位情報受信機ＲＥは、例えば支持部ＢＴに設けられ、案内ロボット１０の自己位置を把握するために利用される。すなわち、測位情報受信機ＲＥは、自己の位置を把握する自己位置把握部として機能する。

通信部ＣＵは、例えばBluetooth（登録商標）やZigBee（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity、登録商標）等種々の近距離無線通信で構成され、通信可能圏内に自身以外の案内ロボット１０との通信を行う。すなわち、一の案内ロボット１０は、通信部ＣＵを介して、他の案内ロボット１０に対して経路案内及び認識した利用者の情報を送信することができる。

センサー部ＳＥは、例えば赤外線センサーや、レーザー照射を利用するライダー装置等で構成され、案内ロボット１０の周囲に人がいるか否かを検知する人検知センサー部である。例えばセンサー部ＳＥでの人検知をトリガーとして、検知方向に撮像部ＣＡを向け、経路案内を行う対象たる利用者の有無を確認する、といった態様にすることが考えられる。

制御装置５０は、例えばＰＣ等で構成され、各部の動作制御や、各種演算処理を行い、また、各種データを格納する。このため、制御装置５０は、ＣＰＵ等で構成される主制御部ＭＰと、各種ストレージデバイス等で構成されるデータ記憶部ＤＢと、各部と接続するためのインターフェース部ＩＦとを備える。

以下、図４を参照して、案内ロボット１０のうち、主に制御装置５０の構成と、制御装置５０における動作制御等について説明する。

図示のように、また、既述のように、制御装置５０は、主制御部ＭＰと、データ記憶部ＤＢと、インターフェース部ＩＦとを備え、動作制御等のために各部への指令信号送信等の信号処理や、各種演算処理を行うとともに、各種データを管理する。

以下、制御装置５０のうち、まず、データ記憶部ＤＢについて説明する。各種ストレージデバイス等で構成されるデータ記憶部ＤＢには、各種データが格納されている。ここでは、例えば、自己位置データＳＰと、ロボット位置データＲＰと、構内地図データＰＭと、引継用データＯＤと、言語データＬＤとについて、格納領域がそれぞれ設けられている。

まず、自己位置データＳＰとして、案内ロボット１０自身の位置情報が、格納されている。当該情報は、測位情報受信機ＲＥを利用して取得され、例えば案内ロボット１０の設置位置が変更になる、あるいは、案内ロボット１０が自走型である場合には、測位情報受信機ＲＥでの受信情報の更新に伴って、自己位置データＳＰも更新可能となっている。

一方、ロボット位置データＲＰは、自身以外の案内ロボット１０についての位置情報である。見方を変えると、データ記憶部ＤＢのうち、ロボット位置データＲＰの格納領域は、案内ロボット１０の通信可能圏内にあり、かつ、案内ロボット１０が案内すべき経路上にある他の案内ロボット１０の位置情報を格納するロボット位置情報格納部として機能している。

また、構内地図データＰＭは、案内を行う範囲に関する地図情報であり、経路案内を行う際に適宜参照される。なお、構内地図データＰＭの内容は、各案内ロボット１０で共通であってもよく、また、各案内ロボット１０で異なっていてもよいが、異なる場合、連携（引継ぎ）に必要な範囲については、連携をする案内ロボット１０の間で重複している。

また、引継用データＯＤとして、案内ロボット１０の撮像部ＣＡ等で取得した利用者に関する情報（利用者情報）ＵＤや、案内ロボット１０と利用者との間での対話から抽出した案内経路に関する情報（案内経路情報）ＲＤが、格納されている。

このほか、利用者が外国人である場合等を想定して、利用者が使用する言語に対応すべく、言語データＬＤが格納されている。

次に、制御装置５０のうち、主制御部ＭＰの一構成例について説明する。ＣＰＵ等で構成される主制御部ＭＰは、必要に応じて、データ記憶部ＤＢ等に格納された各種データやプログラム等を読み出して、種々の動作制御を行う。ここでの一例では、主制御部ＭＰは、経路案内の動作に加え、他の案内ロボットとの連携を可能とするため、利用者認識部３０と、経路案内部４０と、対話処理部ＤＬとを有している。

利用者認識部３０は、利用者を認識するための処理回路である。ここでの一例では、利用者認識部３０は、利用者の顔の特徴を抽出する顔特徴抽出部３１と、利用者の服装の特徴を抽出する衣服特徴抽出部３２と、利用者の声の特徴を抽出する声特徴抽出部３３と、抽出された利用者の特徴からデータ記憶部ＤＢに記録されている利用者のデータとの照合を行う利用者照合部３４とを備える。

利用者認識部３０のうち、顔特徴抽出部３１は、各案内ロボット１０の撮像部ＣＡにおいて取得された利用者の画像データから利用者の顔を切り出すとともに、利用者の顔の画像から、他の人と当該利用者とを区別可能にする特徴的なデータを抽出することで、顔による利用者の認識（あるいは特定）を可能とする顔認識部である。

利用者認識部３０のうち、衣服特徴抽出部３２は、各案内ロボット１０の撮像部ＣＡにおいて取得された利用者の画像データから利用者の服装について切り出すとともに、利用者の衣服の画像から、他の人と当該利用者とを区別可能にする特徴的なデータを抽出することで、服装による利用者の認識（あるいは特定）を可能とする服装認識部である。

なお、顔特徴抽出部３１や衣服特徴抽出部３２において、抽出するデータについては、顔の輪郭や目、鼻、耳等の形状や配置、髪型や肌の色等、あるいは服の大きさや色・柄、スタイル等、種々のものが想定され、顔識別や服装識別のための種々の既存の手法が採用できる。

利用者認識部３０のうち、声特徴抽出部３３は、各案内ロボット１０のマイクＭＣにおいて取得された音声データから利用者の声を抽出し、抽出した声（声紋）の特徴から他の人と当該利用者とを区別可能にする。すなわち、声特徴抽出部３３は、利用者の声に基づき認識をする声紋認識部である。

以上のように、利用者認識部３０のうち、顔特徴抽出部３１、衣服特徴抽出部３２及び声特徴抽出部３３は、利用者に固有の特徴から利用者を個別認証可能に認識する利用者個別認証部の１つとしてそれぞれ機能する。

なお、主制御部ＭＰは、利用者認識部３０を構成する顔特徴抽出部３１、衣服特徴抽出部３２及び声特徴抽出部３３により抽出された利用者認識のための情報、すなわち利用者に固有の特徴から利用者を個別認証可能に認識するための情報を、データ記憶部ＤＢの引継用データＯＤに格納する。また、これらの情報すなわち個別認証した利用者の情報は、通信部ＣＵを介して、一の案内ロボット１０において認識した利用者の情報として、引継ぎ先である他の案内ロボット１０に送信される。

利用者認識部３０のうち、利用者照合部３４は、個別認証した利用者に関するデータの照合を行う。典型例としては、引継ぎ先である他の案内ロボット１０において、利用者照合部３４は、引継ぎ元である一の案内ロボット１０から通信部ＣＵを介して受け取って引継用データＯＤに格納した情報と、顔特徴抽出部３１等で抽出された情報とを照合して、引き継いだ案内を行う対象の利用者であるか否かを確認する。すなわち、主制御部ＭＰは、利用者認識部３０の利用者照合部３４により、案内の引継ぎに関して、引継ぎを受け付けた案内ロボット１０から送信された利用者であるか否かの判断を行う。

経路案内部４０は、利用者認識部３０で認識した利用者に対して自己の位置からの経路案内を行う。すなわち、経路案内部４０は、利用者との対話から抽出した目的地について、適宜構内地図データＰＭを読み出して、自己の位置から当該目的地までの経路を選択するとともに、必要に応じて他の案内ロボット１０への引継ぎを設定して案内経路を決定し、決定した案内経路を利用者に提示する。この場合、経路案内部４０は、案内経路情報ＲＤを作成する案内経路情報作成部としても機能する。なお、利用者への提示の方法については、スピーカーＳＫによる音声出力のほか、例えばパネル部ＰＬによる表示等、種々の態様が考えられる。

対話処理部ＤＬは、例えば言語選択ボタン（図示略）による受付選択、あるいは音声分析等による自動選択に基づいて、利用者の使用言語を特定可能にする言語選択部ＬＳを有するとともに、特定された使用言語に応じた言語データＬＤをデータ記憶部ＤＢから適宜読み出して、利用者との対話を成立させる。

以下、図５を参照して、一の案内ロボットＡから他の案内ロボットＢへの案内引継ぎのための送信について詳細に説明する。例えば、最初に案内ロボットＡにおいて、利用者ＨＵとの対話がなされる場合、案内ロボットＡの経路案内部４０は、構内地図データＰＭのほか、測位情報受信機ＲＥにより取得された自己位置データＳＰと、近隣にいる仲間の位置データであるロボット位置データＲＰとから、利用者ＨＵへの提示や引継ぎ先への情報としての案内経路情報ＲＤを作成する。また、案内ロボットＡの利用者認識部３０は、マイクＭＣ及び撮像部ＣＡにより取得した利用者個別認証情報としての利用者情報ＵＤを作成する。作成された案内経路情報ＲＤ及び利用者情報ＵＤすなわち引継用データＯＤは、案内ロボットＡの通信部ＣＵから他の案内ロボットＢへ送信される。

一方、案内ロボットＢは、通信部ＣＵを介して案内ロボットＡから受け取った各種情報ＵＤ，ＲＤ、すなわち案内ロボットＡで決定された経路案内の情報と案内ロボットＡが認識した利用者の情報とを、案内ロボットＢの引継用データＯＤに格納する。案内ロボットＢは、当該情報を利用して、利用者ＨＵに対する経路案内を行う。

図６は、上記の場合において、案内ロボットＡから案内ロボットＢへ送信される送信情報について一例を示すデータ表であり、図１に例示した経路案内に対応している。この場合、案内経路情報ＲＤとして、利用者ＨＵの目的地が目的地ＸＸであることと、目的地ＸＸに到達するまでの案内経路の情報とが含まれている。また、利用者情報ＵＤとして、利用者個別認証情報、すなわち利用者ＨＵについての顔識別データ、服装識別データ及び声紋識別データが含まれている。このほかに、例えば対話情報ＤＤとして、利用者ＨＵの使用言語や、対話時刻に関する情報を併せて送信するようにしてもよい。例えば使用言語が予め分かっていることで、コミュニケーションの円滑化・迅速化を図ることができる。また、例えば対話時刻に関して分かっていることで、案内ロボットＢが利用者ＨＵとのコミュニケーションに要する時間や、案内ロボットＡから案内ロボットＢまでの距離を加味して利用者ＨＵが案内ロボットＢのところに到達する時刻の予測等が可能になる。

以下、図７のシーケンス図を参照して、上記のような態様における案内システム１００による連携した経路案内に関する一連の動作について一例を説明する。

まず、利用者ＨＵが、案内ロボットＡとの対話を開始すると、案内ロボットＡは、対話の内容から利用者ＨＵの目的地情報の取得とともに、利用者を認識するための情報（利用者認識情報）すなわち顔画像等の取得を行う。案内ロボットＡは、取得した情報について処理を行う。すなわち、案内ロボットＡは、選択すべき経路の解析（経路解析）を行うととともに、利用者認識のための顔の特徴に関する解析等の各種処理（利用者認識処理）を行う。ここで、経路解析の結果、経路上にある案内ロボットＢに引継ぎ（連携）を行うものと判断した場合、案内ロボットＡは、案内ロボットＢに対してアクセスし、引継ぎ依頼を行う。見方を変えると、案内ロボットＢは、案内ロボットＡからの引継ぎを受け付ける処理（引継ぎ受付処理）を行い、案内ロボットＡに対して引き継ぐ旨の応答をする。案内ロボットＡは、案内ロボットＢからの応答を受けて依頼受理を確認すると（応答確認）、利用者ＨＵに関する情報である経路案内情報や利用者情報を案内ロボットＢに対して送信（提供）するとともに、利用者ＨＵに対して、経路案内先すなわち案内ロボットＢへの経路案内を行って、一連の処理を終える。

一方、案内ロボットＡから利用者ＨＵに関する情報を受け付けて、案内を引き継いだ案内ロボットＢは、受け付けた情報に基づいて（情報受付処理）、引継利用者である利用者ＨＵを認識し（引継利用者認識）、認識した利用者ＨＵに対して目的地への経路案内すなわち情報提供（目的地情報提供）を行う。

以下、図８のフローチャートを参照して、一の案内ロボット１０における一連の動作について一例を説明する。

一の案内ロボット１０（ここでの動作説明では、以下、案内ロボットＡとする。）は、動作を開始すると、まず、センサー部ＳＥによる人検知機能等を使って、利用者ＨＵの検出を行い、検出されるまで、この動作を繰り返す（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１において、利用者ＨＵが検出されると（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、案内ロボットＡは、利用者ＨＵの発話を認識し、目的地を特定設定する（ステップＳ１０２）。さらに、案内ロボットＡは、ステップＳ１０２で特定した目的地について、目的地までの案内経路を設定し、当該案内経路上に他の案内ロボット１０（ここでの動作説明では、以下、案内ロボットＢとする。）が存在するか否かを、ロボット位置データＲＰから判定する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３での判定の結果、案内ロボットＢが存在する場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、案内ロボットＢを目印とした経路説明を利用者ＨＵに対して行うとともに（ステップＳ１０５）、案内ロボットＢに対して、例えば利用者ＨＵの顔画像等の情報すなわち利用者個別認証情報を送信する（ステップＳ１０６）。

一方、ステップＳ１０３の判定において、案内ロボットＢに相当する他の案内ロボット１０が存在しない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、案内ロボットＡは、目的地への直接の経路案内を行う（ステップＳ１０７）。典型的には、案内システム１００を構成する案内ロボット１０のうち、案内ロボットＡが、利用者ＨＵにとっての目的地に対して最も近い場所にある場合に、かかる状態となる。

ステップＳ１０６での情報送信又はステップＳ１０７での経路案内の後、利用者ＨＵから別途質問がある場合には（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、案内ロボットＡは、利用者ＨＵとの対話を続け、ステップＳ１０２からの動作を繰り返し、利用者ＨＵからの質問が無い場合には（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、一連の動作を終了する。

なお、上記において、案内ロボットＡが、他の案内ロボット１０から経路案内を引き継いいだものである場合、ステップＳ１０１において、引継ぎ元からの利用者ＨＵに関する各種情報を利用して、利用者ＨＵの検出を行う。また、この場合、案内ロボットＡは、検出した利用者ＨＵに対して、利用者ＨＵの発話を待つことなく、自ら自己紹介をした上で、引き継いだ経路案内を行うという態様にできる。

以下、図９及び図１０を参照して、案内システム１００における案内ロボット１０の配置変更について一例を説明する。図９（Ａ）は、配置変更前の状態を示す概念図であり、図９（Ｂ）は、配置変更後の状態を示す概念図である。図１０は、図９に示す案内ロボットの配置変更に伴う連携の再構成について一連の動作を説明するためのシーケンス図である。

図９（Ａ）に示す一例では、配置変更前において、案内システム１００は、４つの案内ロボット１０Ａ～１０Ｄ（以下、単に案内ロボットＡ～Ｄ等とする。）を配置して構成されており、案内ロボットＤは、案内ロボットＢ及び案内ロボットＣと直接的に通信可能になっているが、案内ロボットＡとは直接には通信せず、その他については、互いに通信可能になっている。

これに対して、図９（Ｂ）に示す一例では、破線で示すように、図９（Ａ）に示す状態から案内ロボットＤを配置変更し、実線で示すように、配置変更後において、案内ロボットＤは、案内ロボットＡ及び案内ロボットＣと直接的に通信可能になっているが、案内ロボットＢとは直接には通信せず、その他については、互いに通信可能な態様に変更されるものとする。

以上のような配置変更に際しての４つの案内ロボットＡ～Ｄの間での通信態様すなわち連携の再構成について、図１０のシーケンス図を参照して説明する。

まず、配置変更された案内ロボットＤは、測位情報受信機ＲＥ（図３等参照）を起動して（測位情報受信機起動）、自己の位置を更新し、これを記憶する（自己位置更新記憶）。次に、案内ロボットＤは、自己の配置変更に関する情報、すなわち更新した自己の位置の情報（配置変更情報）を、通信可能な範囲内にある近隣の案内ロボット１０に対して送信する。この場合、案内ロボットＡ及び案内ロボットＣが、案内ロボットＤからの送信を受け付け可能な範囲にある。したがって、案内ロボットＡ及び案内ロボットＣは、案内ロボットＤからの配置変更情報を受け付けこれに応答することで、これらの間で新たな仲間位置確認がなされる。すなわち、案内ロボットＡ及び案内ロボットＣさらには案内ロボットＤ自身が、ロボット位置データの更新を行う。

また、ロボット位置データの更新を行った案内ロボットＡ及び案内ロボットＣは、案内ロボットＤについての配置変更情報を近隣の案内ロボット１０に対して送信する。この場合、案内ロボットＢは、案内ロボットＡ及び案内ロボットＣの近隣に位置する案内ロボット１０として、これらからの配置変更情報を受け取ることで、案内ロボットＤについての情報更新を行う。

以上により、案内システム１００では、例えば統括制御部やサーバといった連携した案内に関する全体管理を行うものを介さずに、各案内ロボット１０間で通信を適宜行うことで、迅速に対応して案内ロボット１０間での新たな連携を維持できる。

以上のように、本実施形態に係る案内システム１００では、自己の位置を把握し、かつ、利用者ＨＵを認識して、認識した利用者ＨＵに対して自己の位置からの経路案内を行う案内部としての案内ロボット１０を複数備え、各案内ロボット１０は、通信可能圏内に自身以外の案内ロボット１０を１つ以上含み、複数の案内ロボット１０のうち、一の案内ロボット１０Ａが、案内すべき経路上にある他の案内ロボット１０Ｂ等の位置情報を有するとともに、経路案内の情報や、認識した利用者ＨＵの情報を、案内ロボット１０Ｂ等に送信する。

この場合、各案内ロボット１０が、通信可能圏内に自身以外の案内ロボット１０を１つ以上含んでおり、自己の位置情報とともに案内すべき経路上にある他の案内ロボット１０の位置情報をもった上で、利用者ＨＵに対して経路案内を行う。また、各案内ロボット１０は、利用者ＨＵを認識し、経路上にある他の案内ロボット１０に対して、経路案内の情報とともに認識した利用者ＨＵの情報を送信することで、案内ロボット１０間での経路案内の連携が維持できる。また、この場合、例えば各案内ロボット１０について設置位置の変更等があっても、統括制御部やサーバ等の連携した案内に関する全体管理を行うものを介さずに、各案内ロボット１０間で通信を適宜行うことで、迅速に対応して案内部間での連携を維持できる。

〔第２実施形態〕
以下、図１１及び図１２を参照して、第２実施形態の案内システムの一例について概要を説明する。なお、本実施形態に係る案内システム２００は、第１実施形態の案内システム１００の変形例であり、案内ロボット１０の新規追加を可能としている点を除いて同様であるので、共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、本実施形態に係る案内システム２００による案内の様子について一例を示す概念図であり、図１に対応する図である。また、図１２は、新たな案内ロボット１０の追加に伴う連携の再構成について一連の動作を説明するためのシーケンス図である。

ここでの一例では、図１１（Ａ）に示すように、３つの案内部としての案内ロボット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを配置して構成された状態に、新たな案内部としての案内ロボット１０Ｘを追加して、図１１（Ｂ）に示すように、連携を再構成し、案内システム２００を構成する場合を示している。なお、４つの案内ロボット１０Ａ～１０Ｃ，１０Ｘについて、以下では、単に案内ロボットＡ～Ｃ，Ｘとする。

以下、本実施形態に係る案内システム２００の態様について、より具体的に説明する。まず、図１１（Ａ）に示す新たな連携の再構成を行う前の状態では、例えば案内ロボットＡが、目的地ωへの経路案内を行う場合、利用者ＨＵに対して、ルートαから案内ロボットＢを経由して、ルートγを使って目的地ωに到達する順路を紹介していたとする。これに対して、図１１（Ｂ）に示すように、新たなルートδができ、今後は、案内ロボットＡの位置からは、ルートα及びルートγを経由することなく、ルートδを使って目的地ωに到達することが最適となり、これに伴って新たにルートδ上に新規の案内ロボットＸを追加配置し、当該追加に伴う連携の再構成を行う。

以下、図１２のシーケンス図を参照して、４つの案内ロボットＡ～Ｃ，Ｘの間での通信態様すなわち連携の再構成について説明する。

まず、新規追加された案内ロボットＸは、測位情報受信機ＲＥ（図３等参照）を起動して（測位情報受信機起動）、自己の位置を把握し、これを記憶する（自己位置新規記憶）。次に、案内ロボットＸは、自己の配置に関する情報、すなわち自己の位置の情報（新規配置情報）を、通信可能な範囲内にある近隣の案内ロボット１０に対して送信する。この場合、案内ロボットＡ及び案内ロボットＢが、案内ロボットＸからの送信を受け付け可能な範囲にある。したがって、案内ロボットＡ及び案内ロボットＢは、案内ロボットＸからの新規配置情報を受け付けこれに応答することで、これらの間で新たな仲間位置確認がなされる。

仲間位置確認がなされると、案内ロボットＸは、さらに、新規案内情報を案内ロボットＡ及び案内ロボットＢに提供する。新規案内情報については、案内ロボットＸが追加されることに伴う案内経路の変更等の種々の情報を含む。例えば上記一例の場合、新たなルートδに関する情報が、新規案内情報に含まれる。案内ロボットＡ及び案内ロボットＢは、案内ロボットＸからの新規案内情報を受け付け、構内地図データを更新することで、新たなルート案内が可能となる。

また、構内地図データの更新を行った案内ロボットＡ及び案内ロボットＢは、案内ロボットＸについての情報を近隣の案内ロボット１０に対して送信する。この場合、案内ロボットＣは、案内ロボットＡ及び案内ロボットＢの近隣に位置する案内ロボット１０として、これらからの新規配置情報や新規案内情報を受け取ることで、案内ロボットＸの追加やこれに伴う経路案内の変更についての情報更新を行う。以上のようにして、各案内ロボットＡ～Ｃは、新たな案内ロボットＸが追加された場合に、当該新たな案内ロボットＸの位置を把握して、通信可能な案内ロボット１０の位置情報を更新する。

以上により、案内システム２００では、例えば統括制御部やサーバといった連携した案内に関する全体管理を行うものを介さずに、各案内ロボット１０間で通信を適宜行うことで、新規に案内ロボット１０を追加した場合にも、これに迅速に対応して案内ロボット１０間での新たな連携を維持できる。

〔その他〕
この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

まず、例えば案内ロボットの配置変更に関して、第１実施形態において図９等を参照して説明した配置場所の変更や、第２実施形態において図１１等を参照して説明した新規追加の他に、図１３に例示するように、案内ロボットを撤去する際においても、連携を維持する態様にできる。なお、図１３（Ａ）は、案内ロボットの配置変更について他の一例として、図９（Ａ）の状態から、案内ロボット１０Ｄ（案内ロボットＤ）を撤去した様子を概念的に示している。また、図１３（Ｂ）は、上記案内ロボットＤの撤去に伴う連携の再構成について一連の動作を説明するためのシーケンス図である。

以下、図１３（Ｂ）のシーケンス図を参照して、上記案内ロボットＤの撤去に伴う一連の処理動作について説明する。まず、図９（Ａ）に示した撤去前の状態から、図１３（Ａ）に示す案内ロボットＤの撤去を行うに際して、案内ロボットＤは、自己の配置変更に関する情報、すなわち自己が撤去され存在しなくなる旨の情報（撤去情報）を、通信可能な範囲内にある近隣の案内ロボット１０に対して送信する。図９（Ａ）あるいは図１３（Ａ）に示す配置の場合、案内ロボットＢ及び案内ロボットＣが、案内ロボットＤからの送信を受け付け可能な範囲にある。したがって、図１３（Ｂ）に示すように、この場合、案内ロボットＢ及び案内ロボットＣは、案内ロボットＤからの撤去情報を受け付けこれに応答し、案内ロボットＢ及び案内ロボットＣが、ロボット位置データの更新すなわち案内ロボットＤに関する情報の抹消について処理を行う。

また、ロボット位置データの更新（案内ロボットＤに関する情報の抹消）を行った案内ロボットＢ及び案内ロボットＣは、案内ロボットＤについての撤去情報を近隣の案内ロボット１０に対して送信する。この場合、案内ロボットＡは、案内ロボットＢ及び案内ロボットＣの近隣に位置する案内ロボット１０として、これらからの当該撤去情報を受け取ることで、案内ロボットＤについての情報更新すなわち案内ロボットＤに関する情報の抹消を行う。以上により、案内ロボット１０間での新たな連携を維持できる。

また、上記実施形態において、案内システム１００を構成する案内部として、人型の立体構造物で構成される案内ロボット１０を採用しているが、これに限らず、種々の態様とすることが考えられる。例えば、駅の券売機や案内表示板等を、案内システム１００を構成する複数の案内部の一部として利用する態様も考えられる。また、上記の例では、人型の案内ロボット１０は、頭部と胴体部のみを有する構成としているが、例えばさらに手に相当する構造を設け、各種ジェスチャ－が行えるものとしてもよい。例えば手話が可能であったり、行き先を、手を使って示したりしてもよい。さらに、自走型とする、すなわち移動しながら案内を行うものとし、自身の移動経過の情報を含めて他の案内部（案内ロボット１０）に引継ぎを行うものとしてもよい。さらに、混雑状況等に応じて、案内ロボット１０が移動して、配置を変更するようにしてもよい。

また、上記では、データ記憶部ＤＢが制御装置５０に内蔵され、制御装置５０によって各案内ロボット１０における情報管理を一元化しているが、データ記憶部ＤＢあるいはその一部を制御装置５０と通信可能な状態で離間させ、制御装置５０が、必要に応じてデータ記憶部ＤＢにアクセスする態様としてもよい。

また、各案内ロボット１０は、案内システム１００を構成する全ての案内ロボット１０に関する情報を持っていることは必須ではなく、例えば、各案内ロボット１０は、利用者ＨＵの目的地へ向かう途中にある近隣の案内ロボット１０との連携（引継ぎ）のための情報を有していれば、少なくとも引継ぎ先の案内ロボット１０の位置を利用者ＨＵに提示可能となる。したがって、各案内ロボット１０が、案内システム１００を構成する案内ロボット１０のうち自己の近隣にある一部のものについての位置情報を有する構成としてもよい。

また、上記では、案内ロボット１０に設けた撮像部ＣＡによって利用者を認識するための画像データを取得しているが、案内ロボット１０を配置する駅等の構内において別途用意しておいたカメラ等からの情報を、通信回線等により利用可能としてもよい。具体的には、例えば施設内（例えば駅等の天井部分）において監視用に設けた定点カメラのデータを受け付け、これを利用して利用者を認識するための画像データを取得するような構成となっていてもよい。

また、利用者を個別認証可能に認識するための方法について、上記例では、利用者の顔や、服装、声の特徴を利用することを例示したが、これに限らず種々の方法を利用することが考えられる。例えば、空港やアトラクション施設等において、本発明の案内システムを利用する場合、チケットやパスポート等を利用者の個別認証として使用することが考えられる。例えば、利用者が自ら自己のチケットやパスポート等を案内部に対して提示することで、情報提供を受けられるようにする、といったことも考えらえる。すなわち、利用者が個別認証できるものを所持している場合には、これらを利用することも考えられる。

１０，１０Ａ～１０Ｄ，１０Ｘ…案内ロボット、Ａ～Ｄ，Ｘ…案内ロボット、３０…利用者認識部、３１…顔特徴抽出部、３２…衣服特徴抽出部、３３…声特徴抽出部、３４…利用者照合部、４０…経路案内部、５０…制御装置、１００，２００…案内システム、ＢＴ…支持部、ＣＡ…撮像部、ＣＵ…通信部、ＤＢ…データ記憶部、ＤＤ…対話情報、ＤＬ…対話処理部、ＨＤ…頭状部、ＨＵ…利用者、ＩＦ…インターフェース部、ＬＤ…言語データ、ＬＳ…言語選択部、ＭＣ…マイク、ＭＰ…主制御部、ＯＤ…引継用データ、ＰＬ…パネル部、ＰＭ…構内地図データ、ＰＭ…適宜構内地図データ、ＲＤ…案内経路情報、ＲＥ…測位情報受信機、ＲＰ…ロボット位置データ、ＳＥ…センサー部、ＳＫ…スピーカー、ＳＰ…自己位置データ、ＴＲ…胴体状部、ＴＲ１…胸部、ＴＲ２…腰部、ＵＤ…利用者情報、ＸＸ，ＹＹ，ω…目的地、α～δ…ルート

Claims (6)

1. 経路案内を行う案内部を複数備え、
   前記各案内部は、通信可能圏内に自身以外の案内部を１つ以上含み、
   一の案内部は、案内すべき経路上にある他の案内部の位置情報を、経路案内とともに利用者に提供し、
   前記複数の案内部は、新たな案内部が追加された場合に、互いに通信することにより、当該新たな案内部の位置を把握して、通信可能な案内部の位置情報を更新しつつ、案内すべき経路を再構成する、案内システム。
2. 前記一の案内部は、自己の位置を把握し、かつ、利用者を認識して、認識した利用者に対して自己の位置からの経路案内を行うとともに、経路案内及び認識した利用者の情報を、案内すべき経路上にある前記他の案内部に送信する、請求項１に記載の案内システム。
3. 前記各案内部は、利用者との対話から目的対象を特定し、特定した目的対象に関する経路を選択するとともに、選択された経路上にある前記他の案内部と通信する、請求項１及び２のいずれか一項に記載の案内システム。
4. 前記各案内部は、利用者に固有の特徴から利用者を個別認証可能に認識する利用者個別認証部を備え、
   前記一の案内部は、前記認識した利用者の情報として、個別認証した利用者の情報を、前記他の案内部に送信する、請求項１～３のいずれか一項に記載の案内システム。
5. 前記利用者個別認証部は、利用者の顔を認識する顔認識部を含む、請求項４に記載の案内システム。
6. 自己の位置を把握する自己位置把握部と、
   利用者を認識する利用者認識部と、
   認識した利用者に対して自己の位置からの経路案内を行う経路案内部と、
   通信可能圏内にあり、かつ、案内すべき経路上にある他の案内ロボットの位置情報を格納するロボット位置情報格納部と、
   前記他の案内ロボットに対して経路案内及び認識した利用者の情報を送信する通信部と
   を備え、
   案内すべき経路上にある前記他の案内ロボットの位置情報を、経路案内とともに利用者に提供し、
   前記経路案内部及び前記ロボット位置情報格納部は、新たな案内ロボットが追加された場合に、自身以外の案内ロボットと通信することにより、当該新たな案内ロボットの位置を把握して、通信可能な案内ロボットの位置情報を更新しつつ、案内すべき経路を再構成する案内ロボット。

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