JP7477426B2 - Navigation device, navigation method, and computer program - Google Patents

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JP7477426B2 JP2020179342A JP2020179342A JP7477426B2 JP 7477426 B2 JP7477426 B2 JP 7477426B2 JP 2020179342 A JP2020179342 A JP 2020179342A JP 2020179342 A JP2020179342 A JP 2020179342A JP 7477426 B2 JP7477426 B2 JP 7477426B2
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Description

本発明は、ナビゲーション装置、ナビゲーション方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a navigation device, a navigation method, and a computer program.

近年、自律的に移動するロボットを無線通信により遠隔で操作するための技術が検討されている。例えば特許文献1には、移動経路内の障害物が検出されたときに、自律走行を継続するか、又は遠隔操作に切り替えるかを決定し、自律走行から遠隔操作に切り替える場合、遠隔操作を促す信号を外部端末に送信するとともに、遠隔操作を指示する信号を外部端末から受信する、自律走行ロボットが記載されている。 In recent years, technology has been developed to remotely control autonomously moving robots via wireless communication. For example, Patent Document 1 describes an autonomously moving robot that, when it detects an obstacle in its path of movement, determines whether to continue autonomous movement or switch to remote control, and when switching from autonomous movement to remote control, transmits a signal to an external terminal prompting remote control and receives a signal from the external terminal instructing remote control.

特開2013-206237号公報JP 2013-206237 A

しかし、上述した従来の技術では、自律走行から遠隔操作に切り替える時に、自律走行ロボットと外部端末との間の無線通信が切断されていたり途切れたりしていると、自律走行ロボットに対して円滑に遠隔操作を実施することができない。また、ロボットを遠隔操作する場合には、ロボットを問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されることが望ましい。 However, with the conventional technology described above, if the wireless communication between the autonomous robot and the external terminal is cut off or interrupted when switching from autonomous driving to remote control, the autonomous robot cannot be smoothly remotely controlled. Furthermore, when remotely controlling a robot, it is desirable to ensure communication quality that allows the robot to be remotely controlled without any problems.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、無線通信により移動体を遠隔操作する際の安定的な遠隔操作の実現を図ることにある。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to achieve stable remote control of a moving object via wireless communication.

(1)本発明の一態様は、遠隔操作が無線通信回線を介して行われる移動体に対して出発地から目的地に到達する経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置であり、位置と当該位置における通信品質とが関連付けて記録された位置通信品質情報を格納する位置通信品質格納部と、遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質である許容品質を判定する許容品質判定部と、前記経路の候補に対して通信品質が考慮されない場合の移動体の移動に関するコストを算出し、前記許容品質と前記位置通信品質格納部に格納されている位置通信品質情報とに基づいて、通信品質が前記許容品質を満たさない場合に、通信品質と前記許容品質との差が大きいほど、前記算出したコストに大きな値を加算し、加算の結果である総合リンクコストを算出するコスト算出部と、前記算出された総合リンクコストに基づいて前記経路の候補の中から前記経路を探索する経路探索部と、を備えるナビゲーション装置である。
(2)本発明の一態様は、前記許容品質判定部は、前記経路の候補に対して、道路情報、屋外人口密度、前記移動体の種類及び前記移動体に対する遠隔操作の内容のうち少なくとも一つに基づいて、前記許容品質を判定する、上記(1)のナビゲーション装置である。
(3)本発明の一態様は、前記許容品質判定部は、道路幅が狭いほど、又は道路上に人が密集しているほど前記許容品質を高い通信品質にする、上記(2)のナビゲーション装置である。
(4)本発明の一態様は、前記許容品質判定部は、遠隔操作者の操作スキルレベルに基づいて、前記許容品質を判定する、上記(1)から(3)のいずれかのナビゲーション装置である。
(5)本発明の一態様は、前記許容品質の判定結果に基づいて、前記移動体に割り当てられている遠隔操作者の操作スキルレベルとは異なる操作スキルレベルを有する遠隔操作者を前記移動体に割り当てる操作者割当部、をさらに備える上記(4)のナビゲーション装置である。
(6)本発明の一態様は、前記通信品質は、前記移動体がデータを送信する方向及び受信する方向のそれぞれにおけるスループット、遅延、ジッタ及びパケットロスのうち少なくとも一つである、上記(1)から(5)のいずれかのナビゲーション装置である。
(7)本発明の一態様は、前記移動体は、無線通信回線を介して受信する命令に従って、自律的に移動する自律モードと遠隔操作に従って移動する遠隔操作モードとを切り替えるロボットである、上記(1)から(6)のいずれかのナビゲーション装置である。
(1) One aspect of the present invention is a navigation device that provides route information indicating a route from a departure point to a destination for a mobile body that is remotely controlled via a wireless communication line, and includes a position communication quality storage unit that stores position communication quality information in which a position and communication quality at the position are associated and recorded, an acceptable quality determination unit that determines an acceptable quality, which is a communication quality that is acceptable for communication related to remote control, a cost calculation unit that calculates a cost related to movement of the mobile body when communication quality is not taken into consideration for the candidate route based on the acceptable quality and the position communication quality information stored in the position communication quality storage unit, and if the communication quality does not satisfy the acceptable quality, adds a larger value to the calculated cost based on the acceptable quality and the position communication quality information stored in the position communication quality storage unit, and calculates an overall link cost that is the result of the addition , and a route search unit that searches for the route from among the candidate routes based on the calculated overall link cost .
(2) One aspect of the present invention is the navigation device of (1) above, in which the acceptable quality determination unit determines the acceptable quality for the candidate routes based on at least one of road information, outdoor population density, the type of the moving body, and the contents of remote control of the moving body.
(3) One aspect of the present invention is the navigation device of (2) above, wherein the acceptable quality determination unit sets the acceptable quality to a higher communication quality the narrower the road is or the more people are concentrated on the road .
(4) One aspect of the present invention is the navigation device according to any one of (1) to (3) above, wherein the acceptable quality determination unit determines the acceptable quality based on an operation skill level of a remote operator.
(5) One aspect of the present invention is the navigation device described above in (4), further comprising an operator assignment unit that assigns to the mobile body a remote operator having an operation skill level different from the operation skill level of the remote operator assigned to the mobile body based on the result of the judgment of the acceptable quality.
(6) One aspect of the present invention is a navigation device of any of (1) to (5) above, wherein the communication quality is at least one of throughput, delay, jitter, and packet loss in each of the directions in which the mobile device transmits and receives data.
(7) One aspect of the present invention is the navigation device of any of (1) to (6) above, wherein the moving body is a robot that switches between an autonomous mode in which the moving body moves autonomously and a remote control mode in which the moving body moves according to remote control in accordance with instructions received via a wireless communication line.

(8)本発明の一態様は、遠隔操作が無線通信回線を介して行われる移動体に対して出発地から目的地に到達する経路を示す経路情報を提供するナビゲーション方法であり、位置と当該位置における通信品質とが関連付けて記録された位置通信品質情報を位置通信品質格納部に格納する位置通信品質格納ステップと、遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質である許容品質を判定する許容品質判定ステップと、前記経路の候補に対して通信品質が考慮されない場合の移動体の移動に関するコストを算出し、前記許容品質と前記位置通信品質格納部に格納されている位置通信品質情報とに基づいて、通信品質が前記許容品質を満たさない場合に、通信品質と前記許容品質との差が大きいほど、前記算出したコストに大きな値を加算し、加算の結果である総合リンクコストを算出するコスト算出ステップと、前記算出された総合リンクコストに基づいて前記経路の候補の中から前記経路を探索する経路探索ステップと、を含むナビゲーション方法である。 (8) One aspect of the present invention is a navigation method for providing route information indicating a route from a departure point to a destination to a mobile body that is remotely controlled via a wireless communication line, the navigation method including: a position communication quality storage step of storing position communication quality information, in which a position and communication quality at the position are associated and recorded, in a position communication quality storage unit; an acceptable quality determination step of determining an acceptable quality, which is communication quality that is acceptable for communication related to remote control; a cost calculation step of calculating a cost related to movement of the mobile body when communication quality is not taken into consideration for the candidate route, and, based on the acceptable quality and the position communication quality information stored in the position communication quality storage unit , if the communication quality does not satisfy the acceptable quality, adding a larger value to the calculated cost based on the acceptable quality and the position communication quality information stored in the position communication quality storage unit, and calculating an overall link cost that is the result of the addition; and a route search step of searching for the route from among the candidate route based on the calculated overall link cost .

(9)本発明の一態様は、遠隔操作が無線通信回線を介して行われる移動体に対して出発地から目的地に到達する経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置のコンピュータに、位置と当該位置における通信品質とが関連付けて記録された位置通信品質情報を位置通信品質格納部に格納する位置通信品質格納ステップと、遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質である許容品質を判定する許容品質判定ステップと、前記経路の候補に対して通信品質が考慮されない場合の移動体の移動に関するコストを算出し、前記許容品質と前記位置通信品質格納部に格納されている位置通信品質情報とに基づいて、通信品質が前記許容品質を満たさない場合に、通信品質と前記許容品質との差が大きいほど、前記算出したコストに大きな値を加算し、加算の結果である総合リンクコストを算出するコスト算出ステップと、前記算出された総合リンクコストに基づいて前記経路の候補の中から前記経路を探索する経路探索ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムである。
(9) One aspect of the present invention is a computer program for causing a computer of a navigation device that provides route information indicating a route from a starting point to a destination to a mobile body that is remotely controlled via a wireless communication line to execute the following steps: a position communication quality storage step of storing position communication quality information in a position communication quality storage unit, the position and the communication quality at the position being associated and recorded; an acceptable quality determination step of determining an acceptable quality , which is a communication quality that is acceptable for communication related to remote control; a cost calculation step of calculating a cost related to movement of the mobile body when communication quality is not taken into consideration for the candidate route based on the acceptable quality and the position communication quality information stored in the position communication quality storage unit , and, if the communication quality does not satisfy the acceptable quality, adding a larger value to the calculated cost based on the acceptable quality and the position communication quality information stored in the position communication quality storage unit, and calculating an overall link cost that is the result of the addition; and a route search step of searching for the route from among the candidate route based on the calculated overall link cost .

本発明によれば、無線通信により移動体を遠隔操作する際の安定的な遠隔操作の実現を図ることができるという効果が得られる。 The present invention has the effect of realizing stable remote control of a moving object via wireless communication.

一実施形態に係るナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of the configuration of a navigation system according to an embodiment; 一実施形態に係る位置・通信品質格納部の構成例を示す図である。11 is a diagram illustrating an example of the configuration of a position and communication quality storage unit according to an embodiment; 一実施形態に係るナビゲーション方法の手順の例を示すフローチャートである。1 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a navigation method according to an embodiment. 経路探索方法の一例を説明するための説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining an example of a route search method. 一実施形態に係る経路探索方法を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a route search method according to an embodiment;

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、自律的に移動するロボット(以下、移動ロボットと称する)を使用して配送を行う配送サービスシステムにおけるナビゲーションシステムを例に挙げて説明する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In this embodiment, a navigation system in a delivery service system that uses autonomously moving robots (hereinafter referred to as mobile robots) to make deliveries is used as an example.

図1は、一実施形態に係るナビゲーションシステム10の構成例を示すブロック図である。図1において、移動ロボット2は、ナビゲーション装置4との間で無線通信回線を介して通信を行う。移動ロボット2は、移動体の一例である。ナビゲーション装置4は、移動ロボット2に対して出発地から目的地に到達する経路を示す経路情報を提供する。 Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a navigation system 10 according to an embodiment. In Fig. 1, a mobile robot 2 communicates with a navigation device 4 via a wireless communication line. The mobile robot 2 is an example of a moving body. The navigation device 4 provides the mobile robot 2 with route information indicating a route from a starting point to a destination.

本実施形態に係るナビゲーション装置4は、ナビゲーション機能に加えてさらに遠隔監視操作機能を備える。なお、遠隔監視操作機能については、移動ロボット2の外部のナビゲーション装置4以外の他の装置が備えてもよい。 The navigation device 4 according to this embodiment has a remote monitoring and operation function in addition to the navigation function. Note that the remote monitoring and operation function may be provided by a device other than the navigation device 4 that is external to the mobile robot 2.

ナビゲーション装置4は、遠隔監視操作機能により、移動ロボット2を無線通信により遠隔で監視したり操作したりする。例えば、ナビゲーション装置4は、移動ロボット2が撮像する画像や収音する音を移動ロボット2から無線通信回線を介して受信し、受信した画像や音を表示や再生する。監視者が当該画像や当該音を視聴することにより、リアルタイムで移動ロボット2の移動の状況の監視が行われる。また、移動ロボット2を遠隔で操作する遠隔操作者は、当該画像や当該音を視聴することにより、リアルタイムで移動ロボット2の移動の状況を認識して移動ロボット2の遠隔操作を行う。 The navigation device 4 uses a remote monitoring and operation function to remotely monitor and operate the mobile robot 2 via wireless communication. For example, the navigation device 4 receives images captured by the mobile robot 2 and sounds picked up by the mobile robot 2 via a wireless communication line, and displays and plays the received images and sounds. By viewing the images and sounds, a monitor can monitor the movement status of the mobile robot 2 in real time. In addition, a remote operator who remotely operates the mobile robot 2 can recognize the movement status of the mobile robot 2 in real time by viewing the images and sounds, and remotely operate the mobile robot 2.

また、ナビゲーション装置4は、移動ロボット2に対して、自律モードから遠隔操作モードに切り替える遠隔操作切替命令及び遠隔操作モードを解除する遠隔操作解除命令を無線通信により送信する。自律モードは、移動ロボット2が自律的に移動する動作モードである。遠隔操作モードは、移動ロボット2が遠隔操作に従って移動する動作モードである。 The navigation device 4 also transmits, via wireless communication, to the mobile robot 2 a remote control switch command to switch from the autonomous mode to the remote control mode and a remote control cancel command to cancel the remote control mode. The autonomous mode is an operation mode in which the mobile robot 2 moves autonomously. The remote control mode is an operation mode in which the mobile robot 2 moves according to remote control.

移動ロボット2は、ナビゲーション装置4から無線通信により遠隔操作切替命令を受信すると、動作モードを自律モードから遠隔操作モードに切り替え、以後は遠隔操作に従って移動する。移動ロボット2は、ナビゲーション装置4から無線通信により遠隔操作解除命令を受信すると、動作モードを遠隔操作モードから自律モードに切り替え、以後は自律的に移動する。 When the mobile robot 2 receives a remote control switching command from the navigation device 4 via wireless communication, it switches its operation mode from the autonomous mode to the remote control mode, and thereafter moves according to remote control. When the mobile robot 2 receives a remote control release command from the navigation device 4 via wireless communication, it switches its operation mode from the remote control mode to the autonomous mode, and thereafter moves autonomously.

上述したように、本実施形態に係る配送サービスシステムでは、移動ロボット2に対する監視や操作を無線通信により遠隔で行う。このため、移動ロボット2における安定的な無線通信の実現が要求される。そして、移動ロボット2における安定的な無線通信が実現されることにより、無線通信により移動ロボット2を遠隔操作する際の安定的な遠隔操作の実現を図ることができる。そこで、本実施形態では、ナビゲーション装置4が、移動ロボット2における安定的な無線通信の実現を図るための経路情報を提供する。さらには、ナビゲーション装置4が、移動ロボット2に対する安定的な遠隔操作の実現に寄与する経路情報を提供する。 As described above, in the delivery service system according to this embodiment, the mobile robot 2 is monitored and operated remotely via wireless communication. For this reason, it is required to achieve stable wireless communication in the mobile robot 2. By achieving stable wireless communication in the mobile robot 2, it is possible to achieve stable remote operation of the mobile robot 2 via wireless communication. Therefore, in this embodiment, the navigation device 4 provides route information for achieving stable wireless communication in the mobile robot 2. Furthermore, the navigation device 4 provides route information that contributes to achieving stable remote operation of the mobile robot 2.

以下、図1を参照して本実施形態に係るナビゲーションシステム10の構成を説明する。 The configuration of the navigation system 10 according to this embodiment will be described below with reference to FIG. 1.

[利用者端末]
利用者端末1は、本実施形態に係る配送サービスシステムの利用者(以下、配送サービス利用者と称する)が利用する端末である。配送サービス利用者は、荷物を配送する宛先である目的地を指定して配送を依頼する。利用者端末1は、スマートフォンやタブレット型のコンピュータ(タブレットPC)等の携帯通信端末装置であってもよく、又は据置き型の通信端末装置(例えば据置き型のパーソナルコンピュータ等)であってもよい。
[User terminal]
The user terminal 1 is a terminal used by a user of the delivery service system according to this embodiment (hereinafter referred to as a delivery service user). The delivery service user requests delivery by specifying a destination to which a package is to be delivered. The user terminal 1 may be a mobile communication terminal device such as a smartphone or a tablet computer (tablet PC), or may be a stationary communication terminal device (e.g., a stationary personal computer).

利用者端末1は、商品発注部101と、目的地情報入力部102とを備える。商品発注部101は、配送サービス利用者による操作に応じて、商品の選択及び選択した商品の発注を行う。 The user terminal 1 includes a product ordering unit 101 and a destination information input unit 102. The product ordering unit 101 selects a product and places an order for the selected product in response to operations performed by the delivery service user.

なお、商品発注部101は、配送サービス利用者が所有する物品の残量をリアルタイムに管理し、物品の残量が予め設定された閾値以下になったときに、補充用の商品を自動的に発注してもよい。 The product ordering unit 101 may manage the remaining quantity of goods owned by the delivery service user in real time, and automatically order replenishment goods when the remaining quantity of goods falls below a preset threshold.

目的地情報入力部102は、商品発注部101が商品を発注する際に、住所等の目的地を示す目的地情報を入力する。目的地情報は、配送サービス利用者が毎回指定してもよく、又は目的地情報入力部102が過去に配送サービス利用者から指定された目的地情報を記録しておき当該記録の目的地情報を自動的に再利用してもよい。 The destination information input unit 102 inputs destination information indicating the destination, such as an address, when the product ordering unit 101 orders a product. The destination information may be specified by the delivery service user each time, or the destination information input unit 102 may record destination information previously specified by the delivery service user and automatically reuse the recorded destination information.

また、目的地情報入力部102は、利用者端末1が備えるGPS(Global Positioning System)による測位機能を用いて、GPSで取得した現在位置を目的地としてもよい。また、目的地情報入力部102は、利用者端末1のカメラで撮影した利用者端末1の周囲の景色の画像を目的地の参考情報として目的地情報に付加してもよい。 The destination information input unit 102 may use a positioning function of the GPS (Global Positioning System) provided in the user terminal 1 to set the current location acquired by the GPS as the destination. The destination information input unit 102 may also add an image of the scenery around the user terminal 1 captured by a camera of the user terminal 1 to the destination information as reference information for the destination.

[移動ロボット]
移動ロボット2は、自律走行可能なロボットである。移動ロボット2は、例えば、街中を走行し、配送サービス利用者が指定した目的地まで荷物を配送する。
[Mobile robot]
The mobile robot 2 is a robot capable of autonomous travel. The mobile robot 2 travels, for example, within a city and delivers packages to destinations designated by delivery service users.

移動ロボット2は、現在位置取得部201と、状態取得部202と、無線通信部203と、経路情報格納部204と、撮像部205と、動作判断部206と、動作制御部207と、遠隔操作切替部208と、遠隔操作部209と、を備える。 The mobile robot 2 includes a current position acquisition unit 201, a status acquisition unit 202, a wireless communication unit 203, a route information storage unit 204, an imaging unit 205, an operation determination unit 206, an operation control unit 207, a remote operation switching unit 208, and a remote operation unit 209.

現在位置取得部201は、GPS等の測位システムによって、現在位置(位置情報)を取得する。状態取得部202は、移動ロボット2に備わっている各種センサから、バッテリー残量や温度や移動速度等の状態データ(状態情報)を取得する。 The current position acquisition unit 201 acquires the current position (position information) using a positioning system such as GPS. The status acquisition unit 202 acquires status data (status information) such as the remaining battery level, temperature, and movement speed from various sensors equipped in the mobile robot 2.

無線通信部203は、ナビゲーション装置4との間で無線通信を行う。無線通信部203は、例えばLTE(Long Term Evolution)や5G(第5世代移動通信システム)等の無線通信方式に対応し、自己が対応する無線通信方式の基地局を介して無線通信を行う。また、無線通信部203は、Wi-Fi(登録商標)等のアンライセンス系の無線通信方式に対応し、当該アンライセンス系の無線通信方式により無線通信を行ってもよい。 The wireless communication unit 203 performs wireless communication with the navigation device 4. The wireless communication unit 203 supports wireless communication methods such as LTE (Long Term Evolution) and 5G (fifth generation mobile communication system), and performs wireless communication via a base station of the wireless communication method that it supports. The wireless communication unit 203 may also support an unlicensed wireless communication method such as Wi-Fi (registered trademark), and perform wireless communication using the unlicensed wireless communication method.

無線通信部203は、現在位置取得部201や状態取得部202や撮像部205により得られた情報をナビゲーション装置4の運用監視部401へ送信する。また、無線通信部203は、ナビゲーション装置4の経路配信部417から送信された経路情報を受信して経路情報格納部204に格納する。経路情報格納部204に格納された経路情報は、移動ロボット2の動作の判断に活用される。 The wireless communication unit 203 transmits information obtained by the current position acquisition unit 201, the status acquisition unit 202, and the imaging unit 205 to the operation monitoring unit 401 of the navigation device 4. The wireless communication unit 203 also receives route information transmitted from the route distribution unit 417 of the navigation device 4 and stores it in the route information storage unit 204. The route information stored in the route information storage unit 204 is used to determine the operation of the mobile robot 2.

無線通信部203は、ナビゲーション装置4の遠隔操作命令発出部419から受信した遠隔操作切替命令を遠隔操作切替部208に送信する。遠隔操作切替部208は、遠隔操作切替命令に従って、移動ロボット2の動作モードを自律モードから遠隔操作モードに切り替える。無線通信部203は、ナビゲーション装置4の遠隔操作命令発出部419から受信した遠隔操作コマンドを遠隔操作部209に送信する。遠隔操作コマンドは、遠隔操作者の操作に応じてナビゲーション装置4の遠隔操作命令発出部419から送信される。遠隔操作コマンドとして、例えば前進や後退や右折や左折等がある。遠隔操作部209は、遠隔操作モードにおいて、遠隔操作コマンドに応じて動作制御部207を制御する。 The wireless communication unit 203 transmits the remote operation switching command received from the remote operation command issuing unit 419 of the navigation device 4 to the remote operation switching unit 208. The remote operation switching unit 208 switches the operation mode of the mobile robot 2 from the autonomous mode to the remote operation mode in accordance with the remote operation switching command. The wireless communication unit 203 transmits the remote operation command received from the remote operation command issuing unit 419 of the navigation device 4 to the remote operation unit 209. The remote operation command is transmitted from the remote operation command issuing unit 419 of the navigation device 4 in response to the operation of the remote operator. Examples of remote operation commands include forward, backward, right turn, left turn, etc. In the remote operation mode, the remote operation unit 209 controls the operation control unit 207 in response to the remote operation command.

無線通信部203は、ナビゲーション装置4の遠隔操作命令発出部419から受信した遠隔操作解除命令を遠隔操作切替部208に送信する。遠隔操作切替部208は、遠隔操作解除命令に従って、移動ロボット2の動作モードを遠隔操作モードから自律モードに切り替える。 The wireless communication unit 203 transmits the remote control release command received from the remote control command issuing unit 419 of the navigation device 4 to the remote control switching unit 208. The remote control switching unit 208 switches the operation mode of the mobile robot 2 from the remote control mode to the autonomous mode in accordance with the remote control release command.

撮像部205は、移動ロボット2の進行方向を撮像する。撮像部205は、遠隔操作モードにおいて、撮像した映像をリアルタイムで無線通信部203を介してナビゲーション装置4へ送信する。これは、遠隔操作モードにおいて、遠隔操作者が、撮像部205により撮像された映像を見ながら移動ロボット2を操作するためである。 The imaging unit 205 captures an image of the traveling direction of the mobile robot 2. In the remote operation mode, the imaging unit 205 transmits the captured image in real time to the navigation device 4 via the wireless communication unit 203. This is because, in the remote operation mode, the remote operator operates the mobile robot 2 while viewing the image captured by the imaging unit 205.

動作判断部206は、移動ロボット2の次の動作を判断する。動作判断部206は、経路情報格納部204に格納されている経路情報に示される経路を移動する際に、現在位置取得部201で取得した現在位置や撮像部205で撮像した撮像画像等を用いて、移動ロボット2の周囲の環境に合わせた動作を判断する。 The operation determination unit 206 determines the next operation of the mobile robot 2. When moving along a route indicated by the route information stored in the route information storage unit 204, the operation determination unit 206 determines an operation suited to the surrounding environment of the mobile robot 2 using the current position acquired by the current position acquisition unit 201, the captured image captured by the imaging unit 205, etc.

動作制御部207は、動作判断部206で判断した動作を移動ロボット2に実行させる。但し、遠隔操作モードでは、遠隔操作部209による制御に応じた動作を移動ロボット2に実行させる。動作制御部207は、移動ロボット2の前進や後退や右左折等の走行種別及び走行速度、並びに撮像部205の撮像方向の変更等の走行以外の動作種別を制御する。 The operation control unit 207 causes the mobile robot 2 to execute the operation determined by the operation determination unit 206. However, in the remote control mode, the mobile robot 2 executes an operation according to the control by the remote control unit 209. The operation control unit 207 controls the traveling type and traveling speed of the mobile robot 2, such as moving forward, backward, turning right or left, and the type of operation other than traveling, such as changing the imaging direction of the imaging unit 205.

[携帯端末]
携帯端末3は、スマートフォンやタブレットPC等の携帯通信端末装置である。携帯端末3は、利用者端末1として利用されるものであってもよく、又は利用者端末1とは別個のものであってもよい。携帯端末3として、例えば、特定の無線通信キャリアに加入した加入者により当該無線通信キャリアとの間で位置情報取得の合意が取れている全ての加入者の携帯端末を対象としてもよい。
[Mobile devices]
The mobile terminal 3 is a mobile communication terminal device such as a smartphone or a tablet PC. The mobile terminal 3 may be used as the user terminal 1, or may be separate from the user terminal 1. For example, the mobile terminal 3 may be the mobile terminals of all subscribers who have subscribed to a specific wireless communication carrier and have agreed to obtain location information with the wireless communication carrier.

携帯端末3は、自己が対応する無線通信方式及び無線周波数帯ごとに、現在位置(位置情報)と当該現在位置における通信品質(通信品質情報)とを定期的にナビゲーション装置4へ報告する。 The mobile terminal 3 periodically reports its current location (location information) and the communication quality (communication quality information) at the current location to the navigation device 4 for each wireless communication method and wireless frequency band that it supports.

[ナビゲーション装置]
ナビゲーション装置4は、一又は複数の移動ロボット2に対して出発地から目的地までのナビゲーションを行う。また、ナビゲーション装置4は、一又は複数の移動ロボット2に対して遠隔で運用監視及び操作を行う。
[Navigation device]
The navigation device 4 navigates one or more mobile robots 2 from a starting point to a destination. The navigation device 4 also remotely monitors and operates one or more mobile robots 2.

ナビゲーション装置4は、運用監視部401と、運用情報格納部402と、通信品質取得部403と、位置・通信品質格納部404と、地図情報格納部405と、携帯端末位置情報格納部406と、屋外人口密度推計部407と、移動コスト算出部408と、オーダー情報格納部409と、目的地取得部410と、ロボット情報格納部411と、操作内容格納部412と、操作者スキル情報格納部413と、操作者割当部414と、許容品質判定部415と、経路探索部416と、経路配信部417と、遠隔操作実施判定部418と、遠隔操作命令発出部419と、を備える。 The navigation device 4 includes an operation monitoring unit 401, an operation information storage unit 402, a communication quality acquisition unit 403, a position/communication quality storage unit 404, a map information storage unit 405, a mobile terminal position information storage unit 406, an outdoor population density estimation unit 407, a travel cost calculation unit 408, an order information storage unit 409, a destination acquisition unit 410, a robot information storage unit 411, an operation content storage unit 412, an operator skill information storage unit 413, an operator allocation unit 414, an acceptable quality determination unit 415, a route search unit 416, a route distribution unit 417, a remote operation implementation determination unit 418, and a remote operation command issuing unit 419.

ナビゲーション装置4の各機能は、ナビゲーション装置4がCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、CPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、ナビゲーション装置4として、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。例えば、ナビゲーション装置4は、インターネット等の通信ネットワークに接続されるサーバコンピュータを使用して構成されてもよい。また、ナビゲーション装置4の各機能はクラウドコンピューティングにより実現されてもよい。また、ナビゲーション装置4は、単独のコンピュータにより実現するものであってもよく、又はナビゲーション装置4の機能を複数のコンピュータに分散させて実現するものであってもよい。また、ナビゲーション装置4として、例えばWWWシステム等を利用してウェブサイトを開設するように構成してもよい。 The functions of the navigation device 4 are realized by the navigation device 4 being equipped with computer hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and memory, and the CPU executing a computer program stored in the memory. The navigation device 4 may be configured using a general-purpose computer device, or may be configured as a dedicated hardware device. For example, the navigation device 4 may be configured using a server computer connected to a communication network such as the Internet. The functions of the navigation device 4 may be realized by cloud computing. The navigation device 4 may be realized by a single computer, or may be realized by distributing the functions of the navigation device 4 among multiple computers. The navigation device 4 may also be configured to set up a website using, for example, a WWW system.

運用監視部401は、一又は複数の移動ロボット2に対して運用監視を行う。運用監視部401は、移動ロボット2からリアルタイムに受信した位置情報や状態情報を当該移動ロボット2の個体を識別する情報(移動ロボットID)と関連付けて、運用監視を行う。運用監視部401は、定期的に、例えば1秒間隔で更新される情報(位置情報や状態情報)に基づいて運用監視する。運用監視部401は、移動ロボット2から受信した位置情報や状態情報を解析し、移動ロボット2の障害を検出した場合には、例えば、監視者に対して警報を発出する。運用情報格納部402は、障害発生時の原因究明や将来の対策検討のために、運用監視部401が移動ロボット2から受信した情報(位置情報や状態情報)を格納する。 The operation monitoring unit 401 performs operation monitoring of one or more mobile robots 2. The operation monitoring unit 401 performs operation monitoring by associating position information and status information received in real time from the mobile robot 2 with information identifying the individual mobile robot 2 (mobile robot ID). The operation monitoring unit 401 performs operation monitoring based on information (position information and status information) that is updated periodically, for example, at one-second intervals. The operation monitoring unit 401 analyzes the position information and status information received from the mobile robot 2, and if a fault is detected in the mobile robot 2, it issues an alarm, for example, to a supervisor. The operation information storage unit 402 stores the information (position information and status information) that the operation monitoring unit 401 receives from the mobile robot 2 in order to investigate the cause of the fault and to consider future countermeasures.

通信品質取得部403は、ナビゲーション装置4と移動ロボット2との間で無線通信回線を介して行われる通信についての通信品質を示す通信品質情報を取得する。通信品質取得部403は、移動ロボット2(無線通信部203)が対応する無線通信方式及び無線周波数帯ごとに、移動ロボット2(無線通信部203)がナビゲーション装置4との間で無線通信を行う際の通信品質(通信品質情報)を取得する。 The communication quality acquisition unit 403 acquires communication quality information indicating the communication quality of the communication performed between the navigation device 4 and the mobile robot 2 via a wireless communication line. The communication quality acquisition unit 403 acquires the communication quality (communication quality information) when the mobile robot 2 (wireless communication unit 203) performs wireless communication with the navigation device 4 for each wireless communication method and wireless frequency band supported by the mobile robot 2 (wireless communication unit 203).

通信品質情報は、例えば、移動ロボット2がデータを送信する方向(上り方向)及び受信する方向(下り方向)のそれぞれにおけるスループットや遅延やジッタやパケットロス等を示す情報である。通信品質情報は、上り方向及び下り方向のそれぞれにおけるスループット、遅延、ジッタ及びパケットロスのうち少なくとも一つを示す情報であってもよい。 The communication quality information is, for example, information indicating the throughput, delay, jitter, packet loss, etc. in each of the directions in which the mobile robot 2 transmits data (upstream direction) and receives data (downstream direction). The communication quality information may be information indicating at least one of the throughput, delay, jitter, and packet loss in each of the upstream direction and downstream direction.

遠隔操作者が移動ロボット2を遠隔操作しているときには移動ロボット2から高速大容量の映像が送信されるので、通信品質取得部403は、通信品質情報としてスループット、遅延、ジッタ及びパケットロスを取得することができる。一方、移動ロボット2が自律モードで自律的に移動しているときには移動ロボット2から低速小容量の位置情報や状態情報のみが送信されるので、通信品質取得部403は、通信品質情報として遅延及びジッタのみを取得することができる。 When the remote operator is remotely operating the mobile robot 2, high-speed, large-volume video is transmitted from the mobile robot 2, so the communication quality acquisition unit 403 can acquire the throughput, delay, jitter, and packet loss as communication quality information. On the other hand, when the mobile robot 2 is moving autonomously in the autonomous mode, only low-speed, small-volume position information and status information is transmitted from the mobile robot 2, so the communication quality acquisition unit 403 can acquire only the delay and jitter as communication quality information.

位置・通信品質格納部404は、無線通信方式及び無線周波数帯ごとに、位置情報と通信品質情報とが関連付けて記録された位置通信品質情報を格納する。位置通信品質情報は、日付や曜日や時間帯やイベントごとに、それぞれ設けられてもよい。例えば、平日(月曜から金曜まで)の位置通信品質情報と、休日(土曜、日曜及び祝日)の位置通信品質情報とがそれぞれ設けられてもよい。例えば、昼間の時間帯の位置通信品質情報と、夜間の時間帯の位置通信品質情報とがそれぞれ設けられてもよい。例えば、お正月やゴールデンウィークやお盆の期間の位置通信品質情報が設けられてもよい。 The location and communication quality storage unit 404 stores location and communication quality information in which location information and communication quality information are associated and recorded for each wireless communication method and wireless frequency band. Location and communication quality information may be provided for each date, day of the week, time period, and event. For example, location and communication quality information for weekdays (Monday to Friday) and location and communication quality information for holidays (Saturday, Sunday, and public holidays) may be provided. For example, location and communication quality information for daytime hours and location and communication quality information for nighttime hours may be provided. For example, location and communication quality information for New Year's Day, Golden Week, and Obon may be provided.

図2は、本実施形態に係る位置・通信品質格納部404の構成例を示す図である。図2の例では、位置・通信品質格納部404は、無線通信方式「LTE」について、無線周波数帯_LTE_aの位置通信品質情報4041や無線周波数帯_LTE_bの位置通信品質情報4042等を格納している。また、位置・通信品質格納部404は、無線通信方式「5G」について、無線周波数帯_5G_aの位置通信品質情報4043や無線周波数帯_5G_bの位置通信品質情報4044等を格納している。 Fig. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the position/communication quality storage unit 404 according to this embodiment. In the example of Fig. 2, the position/communication quality storage unit 404 stores, for the wireless communication method "LTE", position/communication quality information 4041 of wireless frequency band LTE_a and position/communication quality information 4042 of wireless frequency band LTE_b. In addition, for the wireless communication method "5G", the position/communication quality storage unit 404 stores, for example, position/communication quality information 4043 of wireless frequency band 5G_a and position/communication quality information 4044 of wireless frequency band 5G_b.

なお、LTEの無線周波数帯として、例えばBand1(2.1GHz)やBand18(800MHz)等が利用される。また、5Gの無線周波数帯として、例えば28GHz帯等が利用される。 LTE uses radio frequency bands such as Band 1 (2.1 GHz) and Band 18 (800 MHz). 5G uses radio frequency bands such as the 28 GHz band.

例えば、位置通信品質情報4041は、無線通信方式「LTE」の無線周波数帯_LTE_aの各位置_a,位置_b,・・・における各通信品質_LTE_a_a,通信品質_LTE_a_b,・・・が関連付けて記録された情報である。例えば、位置通信品質情報4043は、無線通信方式「5G」の無線周波数帯_5G_aの各位置_a,位置_b,・・・における各通信品質_5G_a_a,通信品質_5G_a_b,・・・が関連付けて記録された情報である。 For example, the position communication quality information 4041 is information in which communication quality LTE_a_a, communication quality LTE_a_b, ... at each position _a, position _b, ... of the radio frequency band LTE_a of the wireless communication method "LTE" are associated and recorded. For example, the position communication quality information 4043 is information in which communication quality 5G_a_a, communication quality 5G_a_b, ... at each position _a, position _b, ... of the radio frequency band 5G_a of the wireless communication method "5G" are associated and recorded.

位置通信品質情報に記録される位置情報及び通信品質情報は、通信品質取得部403が取得した通信品質情報及び当該取得時の移動ロボット2の現在位置(位置情報)である。なお、通信品質取得部403以外の例えば携帯端末3等の他の装置によって測定された位置情報及び通信品質情報が位置通信品質情報に記録されてもよい。 The position information and communication quality information recorded in the position communication quality information are the communication quality information acquired by the communication quality acquisition unit 403 and the current position (position information) of the mobile robot 2 at the time of acquisition. Note that position information and communication quality information measured by other devices, such as the mobile terminal 3, other than the communication quality acquisition unit 403 may also be recorded in the position communication quality information.

また、位置情報は、例えばGPS座標である。GPS座標を取得することができない屋内施設等に対しては、IMES(Indoor MEssaging System)等の屋内測位技術により取得された絶対位置情報を位置情報に利用してもよい。また、通信品質情報は、上り方向及び下り方向のそれぞれにおけるスループット、遅延、ジッタ及びパケットロスのうち少なくとも一つを示す情報である。 The location information is, for example, GPS coordinates. For indoor facilities where GPS coordinates cannot be obtained, absolute location information obtained by indoor positioning technology such as IMES (Indoor MEssaging System) may be used as the location information. The communication quality information is information indicating at least one of the throughput, delay, jitter, and packet loss in each of the uplink and downlink directions.

地図情報格納部405は、全国の道路地図データや、それに付随する各種施設や店舗等の施設データ等を格納する。道路地図データは、例えば、地図上の道路を、交差点等をノードとして複数の部分に分割し、各ノード間の部分をリンクとして規定したリンクデータとして与えられる。このリンクデータは、リンク固有の識別子(リンクID)、リンク長、リンクの始点・終点(ノード)の位置情報(経度、緯度)、角度(方向)データ、道路幅、道路種別などのデータを含んで構成される。道路地図データは、移動ロボット2が通行可能なレーンを示すレーン情報を含んでもよい。また、地図情報格納部405は、さらに屋内地図データを格納してもよい。 The map information storage unit 405 stores nationwide road map data and associated facility data such as various facilities and shops. The road map data is provided as link data in which roads on a map are divided into multiple parts with intersections and the like as nodes, and the parts between each node are defined as links. This link data includes data such as a link-specific identifier (link ID), link length, position information (longitude, latitude) of the start and end points (nodes) of the link, angle (direction) data, road width, and road type. The road map data may also include lane information indicating lanes that the mobile robot 2 can travel. The map information storage unit 405 may also store indoor map data.

携帯端末位置情報格納部406は、各携帯端末3の位置情報の履歴を格納する。例えば、各携帯端末3のGPS座標を時刻に関連付けて格納する。 The mobile terminal location information storage unit 406 stores the history of location information for each mobile terminal 3. For example, it stores the GPS coordinates of each mobile terminal 3 in association with the time.

屋外人口密度推計部407は、携帯端末位置情報格納部406に格納されている位置情報の履歴に基づいて各々の携帯端末3が屋内にいたか又は屋外にいたかを判定し、この判定結果に基づいて、予め設定されたエリアごとに屋外人口密度を推計する。屋外人口密度は、屋外に存在する人の単位面積あたりの人数である。屋外人口密度推計部407によって求められた屋外人口密度は、地図情報格納部405の道路地図データ内の該当するリンクデータに関連付けて地図情報格納部405に格納される。 The outdoor population density estimation unit 407 determines whether each mobile terminal 3 was indoors or outdoors based on the history of location information stored in the mobile terminal location information storage unit 406, and estimates the outdoor population density for each pre-set area based on this determination result. The outdoor population density is the number of people per unit area outdoors. The outdoor population density calculated by the outdoor population density estimation unit 407 is stored in the map information storage unit 405 in association with the corresponding link data in the road map data of the map information storage unit 405.

屋外人口密度推計部407は、例えば、ある携帯端末3について、位置情報の変化が一定未満であってほとんど変化がないと判断される場合には屋内にいたと判定し、当該位置情報の変化が一定以上であってある程度変化していると判断される場合には屋外にいたと判定する。 For example, the outdoor population density estimation unit 407 determines that a mobile terminal 3 was indoors if the change in location information is less than a certain amount and is judged to have changed very little, and determines that the mobile terminal 3 was outdoors if the change in the location information is greater than a certain amount and is judged to have changed to some extent.

また、屋外人口密度推計部407は、各々の携帯端末3の位置情報と、地図情報格納部405に格納されている道路地図データとを比較してマップマッチングを行い、携帯端末3が道路を利用していたと推定してもよい。マップマッチングは、GPSによって得られた、誤差を含んでいる可能性のある位置情報を、地図情報を用いて道路上になるように補正する処理である。マップマッチングは、例えばカーナビゲーションシステムなどで利用されている。 The outdoor population density estimation unit 407 may also perform map matching by comparing the location information of each mobile terminal 3 with road map data stored in the map information storage unit 405, and estimate that the mobile terminal 3 was using a road. Map matching is a process in which location information obtained by GPS, which may contain errors, is corrected using map information to place the location on a road. Map matching is used, for example, in car navigation systems.

また、屋外人口密度推計部407は、携帯端末3の移動速度に基づいて、当該携帯端末3の移動手段が歩行であるか又は車両であるかを判定してもよい。 The outdoor population density estimation unit 407 may also determine whether the means of transportation of the mobile terminal 3 is walking or a vehicle based on the movement speed of the mobile terminal 3.

なお、屋外人口密度推計部407は、月や曜日や時間帯ごとに、それぞれの屋外人口密度を推計してもよい。これは、同じエリアであっても、月や曜日や時間帯等によって屋外人口密度が大きく変化する場合があるからである。 The outdoor population density estimation unit 407 may estimate the outdoor population density for each month, day of the week, and time period. This is because the outdoor population density may vary significantly depending on the month, day of the week, time period, etc., even in the same area.

また、屋外人口密度推計部407は、携帯端末3の位置情報を用いる方法とは異なる他の方法によって、屋外人口密度を推計してもよい。屋外人口密度推計部407は、例えば、移動ロボット2が撮影した映像を利用し、撮影された映像に対する人の画像認識結果に基づいて屋外人口密度を推計してもよい。 The outdoor population density estimation unit 407 may also estimate the outdoor population density using a method other than the method using the location information of the mobile terminal 3. For example, the outdoor population density estimation unit 407 may use video captured by the mobile robot 2 and estimate the outdoor population density based on the results of image recognition of people in the captured video.

移動コスト算出部408は、地図情報格納部405に格納されている情報や位置・通信品質格納部404に格納されている位置通信品質情報や後述する許容品質判定部415による許容品質の判定結果等に基づいて、各道路の各リンクに対して、無線通信方式及び無線周波数帯ごとに総合リンクコストを算出する。移動コスト算出部408は、少なくとも位置・通信品質格納部404に格納されている位置通信品質情報と許容品質判定部415による許容品質の判定結果とに基づいて、総合リンクコストを算出する。移動コスト算出部408によって求められた総合リンクコストは、地図情報格納部405の道路地図データ内の該当するリンクデータに関連付けて地図情報格納部405に格納される。 The travel cost calculation unit 408 calculates an overall link cost for each link of each road for each wireless communication method and wireless frequency band based on the information stored in the map information storage unit 405, the position and communication quality information stored in the position and communication quality storage unit 404, and the result of the acceptable quality judgment by the acceptable quality judgment unit 415 described later. The travel cost calculation unit 408 calculates an overall link cost based on at least the position and communication quality information stored in the position and communication quality storage unit 404 and the result of the acceptable quality judgment by the acceptable quality judgment unit 415. The overall link cost calculated by the travel cost calculation unit 408 is stored in the map information storage unit 405 in association with the corresponding link data in the road map data of the map information storage unit 405.

許容品質とは、遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質のことを言う。本実施形態では、許容品質は、移動ロボット2に対する遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質である。 The acceptable quality refers to the communication quality that is acceptable for communication related to remote control. In this embodiment, the acceptable quality is the communication quality that is acceptable for communication related to remote control of the mobile robot 2.

移動コスト算出部408は、許容品質判定部415による許容品質の判定結果と位置・通信品質格納部404に格納されている位置通信品質情報とに基づいて、通信品質が許容品質の判定結果を満たさないと低評価になるように、各道路の各リンクに対して重み付けを行う。例えば、移動コスト算出部408は、位置通信品質情報に記録されている通信品質が許容品質の判定結果を満たさないと判断される道路のリンクに対して、総合リンクコストが最も大きくなるように重み付けを行ってもよい。 The travel cost calculation unit 408 weights each link of each road based on the result of the judgment of the acceptable quality by the acceptable quality judgment unit 415 and the position and communication quality information stored in the position and communication quality storage unit 404 so that if the communication quality does not satisfy the judgment result of the acceptable quality, it will be evaluated low. For example, the travel cost calculation unit 408 may weight the links of a road whose communication quality recorded in the position and communication quality information is determined not to satisfy the judgment result of the acceptable quality so that the total link cost is the largest.

ここで、後述する経路探索部416では、出発地から目的地へ向けて、次に到達できる交差点(ノード)までの道路(リンク)のコストの計算(積算)を順次行なっていき、出発地から目的地までが最小コストとなる経路を選択する。したがって、道路に小さな総合リンクコストの値を設定すると、その道路は経路として選択され易くなる。一方、道路に大きな総合リンクコストの値を設定すると、その道路は経路として選択されにくくなる、更にはその道路は経路として選択されなくなる。このことから、通信品質が許容品質の判定結果を満たさないと低評価になるように、各道路の各リンクに対して重み付けを行うことによって、通信品質が許容品質の判定結果を満たさないリンクが経路に選択されにくくなる、更には通信品質が許容品質の判定結果を満たさないリンクが経路に選択されなくなるので、移動ロボット2に対する安定的な遠隔操作の実現に寄与する経路情報を提供することができる。 The route search unit 416, which will be described later, sequentially calculates (accumulates) the cost of the roads (links) from the starting point to the destination to the next reachable intersection (node), and selects the route from the starting point to the destination with the smallest cost. Therefore, if a small total link cost value is set for a road, that road is more likely to be selected as a route. On the other hand, if a large total link cost value is set for a road, that road is less likely to be selected as a route, and even more so, that road is not selected as a route. For this reason, by weighting each link of each road so that a link whose communication quality does not satisfy the judgment result of the acceptable quality is evaluated low, a link whose communication quality does not satisfy the judgment result of the acceptable quality is less likely to be selected as a route, and even more so, a link whose communication quality does not satisfy the judgment result of the acceptable quality is not selected as a route, so that route information that contributes to realizing stable remote operation of the mobile robot 2 can be provided.

また、移動コスト算出部408は、屋外人口密度に基づいて総合リンクコストを算出してもよい。移動コスト算出部408は、屋外人口密度が閾値以上である道路のリンクに対して、総合リンクコストが大きくなるように重み付けを行ってもよい。これにより、移動ロボット2が人が少ない道路を走行することを図る。 The movement cost calculation unit 408 may also calculate the overall link cost based on the outdoor population density. The movement cost calculation unit 408 may weight the links of roads where the outdoor population density is equal to or greater than a threshold value so that the overall link cost is large. This allows the mobile robot 2 to travel on roads with fewer people.

また、移動コスト算出部408は、移動ロボット2の種類と移動ロボット2による配送の内容とのうち少なくとも一方と、各道路の各リンクの道路状態とに基づいて、総合リンクコストを算出してもよい。移動ロボット2の種類は、移動ロボット2のサイズや構造等によって分類される。また、移動ロボット2の種類は、移動ロボット2が利用可能な無線通信方式及び無線周波数帯によって分類される。移動ロボット2による配送の内容は、例えば、移動ロボット2が配送する荷物の種類や積載見込み量等である。 The movement cost calculation unit 408 may also calculate the total link cost based on at least one of the type of the mobile robot 2 and the contents of the delivery by the mobile robot 2, and the road conditions of each link of each road. The type of the mobile robot 2 is classified according to the size, structure, etc. of the mobile robot 2. The type of the mobile robot 2 is also classified according to the wireless communication method and wireless frequency band that the mobile robot 2 can use. The contents of the delivery by the mobile robot 2 are, for example, the type of cargo delivered by the mobile robot 2 and the expected load amount.

例えば、移動コスト算出部408は、閾値未満の道幅の道路のリンクに対して、小型の移動ロボット2の場合には安全に走行することができるので総合リンクコストを大きくしないが、大型の移動ロボット2の場合には総合リンクコストを大きくする。また、移動コスト算出部408は、移動ロボット2の構造によっては道路の段差を乗り越えることが困難である場合が想定されるので、該当する種類の移動ロボット2には、段差が存在する道路のリンクに対して、総合リンクコストを大きくする。また、移動コスト算出部408は、移動ロボット2が配送する荷物の種類が割れ物である場合には、凸凹が少ない道路を走行することが好ましいので、凸凹が少ない道路のリンクの総合リンクコストを小さくする一方、凸凹が多い道路のリンクの総合リンクコストを大きくする。 For example, the movement cost calculation unit 408 does not increase the total link cost for links of roads with a width less than the threshold value because a small mobile robot 2 can travel safely, but increases the total link cost for a large mobile robot 2. Also, since it is assumed that depending on the structure of the mobile robot 2, it may be difficult for the robot 2 to overcome steps in the road, the movement cost calculation unit 408 increases the total link cost for links of roads with steps for the relevant type of mobile robot 2. Also, when the type of cargo delivered by the mobile robot 2 is fragile, it is preferable for the robot 2 to travel on roads with few bumps, so the movement cost calculation unit 408 decreases the total link cost of links of roads with few bumps, but increases the total link cost of links of roads with many bumps.

また、移動コスト算出部408は、総合リンクコストの算出に使用する情報として、公知のナビゲーションシステムで使用されている評価要素を使用してもよい。公知のナビゲーションシステムで使用されている評価要素は、例えば、リンクの所要距離、移動にかかる所要時間、道路状況や道幅による重み付け、信号頻度による重み付け、渋滞傾向による重み付け等である。 The travel cost calculation unit 408 may also use evaluation factors used in known navigation systems as information used to calculate the overall link cost. Evaluation factors used in known navigation systems include, for example, the required distance of the link, the required time for travel, weighting based on road conditions and road width, weighting based on the frequency of traffic lights, weighting based on congestion tendency, etc.

オーダー情報格納部409は、利用者端末1から商品発注のオーダー情報を受信し、受信したオーダー情報を格納する。オーダー情報格納部409は、購買システム(図示せず)と連携して購買処理を行い、商品配送計画を策定する。オーダー情報格納部409は、策定した商品配送計画により、移動ロボット2が商品を配送する出発地や目的地や時間帯等の予定配送情報を格納する。目的地取得部410は、オーダー情報格納部409に格納されたオーダー情報から目的地情報を取得する。 The order information storage unit 409 receives order information for ordering products from the user terminal 1 and stores the received order information. The order information storage unit 409 works in conjunction with a purchasing system (not shown) to process purchases and formulate a product delivery plan. The order information storage unit 409 stores planned delivery information such as the departure point, destination, and time period for the mobile robot 2 to deliver the products according to the formulated product delivery plan. The destination acquisition unit 410 acquires destination information from the order information stored in the order information storage unit 409.

ロボット情報格納部411は、各移動ロボット2の種類を示す情報を格納する。操作内容格納部412は、各移動ロボット2の遠隔操作の内容を示す情報を格納する。移動ロボット2の遠隔操作の内容は、例えば前進や右左折等の走行や、ロボットアームの操作などである。操作者スキル情報格納部413は、移動ロボット2の遠隔操作を行う遠隔操作者の候補として登録された各遠隔操作候補者が有する移動ロボット2の遠隔操作スキルのレベル(操作スキルレベル)を示す情報(操作スキル情報)を格納する。 The robot information storage unit 411 stores information indicating the type of each mobile robot 2. The operation content storage unit 412 stores information indicating the content of remote operation of each mobile robot 2. The content of remote operation of the mobile robot 2 includes, for example, running such as moving forward and turning right and left, and operating the robot arm. The operator skill information storage unit 413 stores information (operation skill information) indicating the level of remote operation skill (operation skill level) of the mobile robot 2 possessed by each remote operation candidate registered as a candidate for a remote operator who will remotely operate the mobile robot 2.

操作者割当部414は、操作者スキル情報格納部413に格納されている操作スキル情報と、後述する許容品質判定部415による許容品質の判定結果に対する満足度とに基づいて、移動ロボット2に割り当てられている遠隔操作者の操作スキルレベルとは異なる操作スキルレベルを有する遠隔操作者を当該移動ロボット2に割り当てる。許容品質の判定結果に対する満足度は、各道路の各リンクの通信品質が許容品質の判定結果を満たす度合いである。例えば、許容品質の判定結果に対する満足度が低いために許容品質を満足する経路を確保することが難しいと判断される場合には、より高い操作スキルレベルを有する遠隔操作者に変更することによって許容品質を緩和することにより、許容品質を満たす経路を確保するように試みる。一方、許容品質の判定結果に対する満足度が高いために許容品質を満足する経路を確保することが容易であると判断される場合には、許容品質の判定結果が満たされることを条件により低い操作スキルレベルを有する遠隔操作者に変更してもよい。 The operator allocation unit 414 assigns a remote operator having an operation skill level different from that of the remote operator assigned to the mobile robot 2 to the mobile robot 2 based on the operation skill information stored in the operator skill information storage unit 413 and the degree of satisfaction with the result of the judgment of the acceptable quality by the acceptable quality judgment unit 415 described later. The degree of satisfaction with the judgment result of the acceptable quality is the degree to which the communication quality of each link of each road satisfies the judgment result of the acceptable quality. For example, if it is determined that it is difficult to secure a route that satisfies the acceptable quality because the satisfaction with the judgment result of the acceptable quality is low, an attempt is made to secure a route that satisfies the acceptable quality by changing to a remote operator with a higher operation skill level and relaxing the acceptable quality. On the other hand, if it is determined that it is easy to secure a route that satisfies the acceptable quality because the satisfaction with the judgment result of the acceptable quality is high, the remote operator may be changed to a remote operator with a lower operation skill level on the condition that the judgment result of the acceptable quality is satisfied.

許容品質判定部415は、オーダー情報格納部409が策定した商品配送計画に対して、許容品質を判定する。許容品質判定部415は、商品配送計画における出発地から目的地に到達する経路の候補に対して、道路情報、屋外人口密度、移動ロボット2の種類及び移動ロボット2に対する遠隔操作の内容のうち少なくとも一つに基づいて許容品質を判定する。さらには、許容品質判定部415は、遠隔操作者の操作スキルレベルに基づいて許容品質を判定する。 The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality for the product delivery plan formulated by the order information storage unit 409. The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality for the candidate routes from the starting point to the destination in the product delivery plan based on at least one of road information, outdoor population density, the type of mobile robot 2, and the content of remote control of the mobile robot 2. Furthermore, the acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality based on the operating skill level of the remote operator.

許容品質判定部415は、商品配送計画における配送オーダーで想定されている配送経路の候補における地図情報格納部405に格納されている道路情報に基づいて、許容品質を判定する。例えば、許容品質判定部415は、道路幅が狭いほど許容品質の判定条件を厳しくし、より高い通信品質を課す。これは、道路幅が狭いほど、移動ロボット2が人や障害物を避けるために許容される通信の遅延が短く厳しくなるからである。 The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality based on the road information stored in the map information storage unit 405 for candidate delivery routes assumed in the delivery order in the product delivery plan. For example, the acceptable quality determination unit 415 sets stricter conditions for determining the acceptable quality and imposes higher communication quality the narrower the road width. This is because the narrower the road width, the shorter and stricter the communication delay that is allowed for the mobile robot 2 to avoid people and obstacles.

許容品質判定部415は、商品配送計画における配送オーダーで想定されている配送経路の候補における地図情報格納部405に格納されている屋外人口密度情報に基づいて、許容品質を判定する。例えば、許容品質判定部415は、道路上に人が密集しているほど許容品質の判定条件を厳しくし、より高い通信品質を課す。これは、道路上に人が密集しているほど、移動ロボット2が人や障害物を避けるために許容される通信の遅延が短く厳しくなるからである。 The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality based on the outdoor population density information stored in the map information storage unit 405 for candidate delivery routes assumed in the delivery order in the product delivery plan. For example, the acceptable quality determination unit 415 sets stricter judgment conditions for the acceptable quality and imposes higher communication quality the more densely people are on the road. This is because the more densely people are on the road, the shorter and stricter the communication delay that is allowed for the mobile robot 2 to avoid people and obstacles becomes.

許容品質判定部415は、商品配送計画における配送オーダーで選定されたロボット情報格納部411に格納されている移動ロボット2の種類の情報に基づいて、許容品質を判定する。例えば、許容品質判定部415は、移動ロボット2の移動速度が速いほど許容品質の判定条件を厳しくし、より高い通信品質を課す。これは、移動ロボット2の移動速度が速いほど、移動ロボット2が人や障害物を避けるために許容される通信の遅延が短く厳しくなるからである。例えば、許容品質判定部415は、移動ロボット2のサイズが大きいほど許容品質の判定条件を厳しくし、より高い通信品質を課す。これは、移動ロボット2のサイズが大きいほど、移動ロボット2が人や障害物を避けるために許容される通信の遅延が短く厳しくなるからである。 The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality based on information on the type of mobile robot 2 stored in the robot information storage unit 411 selected in the delivery order in the product delivery plan. For example, the acceptable quality determination unit 415 sets stricter judgment conditions for the acceptable quality and imposes higher communication quality the faster the moving speed of the mobile robot 2. This is because the faster the moving speed of the mobile robot 2, the shorter and stricter the communication delay that is allowed for the mobile robot 2 to avoid people and obstacles. For example, the acceptable quality determination unit 415 sets stricter judgment conditions for the acceptable quality and imposes higher communication quality the larger the size of the mobile robot 2. This is because the larger the size of the mobile robot 2, the shorter and stricter the communication delay that is allowed for the mobile robot 2 to avoid people and obstacles.

許容品質判定部415は、商品配送計画における配送オーダーで想定されている操作内容格納部412に格納されている移動ロボット2に対する遠隔操作の内容の情報に基づいて、許容品質を判定する。例えば、許容品質判定部415は、移動ロボット2に対する遠隔操作の内容に例えばロボットアームの操作等の複雑な操作が含まれる場合、許容品質の判定条件を厳しくし、より高い通信品質を課す。これは、ロボットアームの操作等の複雑な操作が遠隔で行われる場合には、許容される通信の遅延が短く厳しくなるからである。 The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality based on information on the content of remote operation of the mobile robot 2 stored in the operation content storage unit 412 that is assumed in the delivery order in the product delivery plan. For example, when the content of remote operation of the mobile robot 2 includes complex operations such as operating a robot arm, the acceptable quality determination unit 415 tightens the judgment conditions for the acceptable quality and imposes higher communication quality. This is because when complex operations such as operating a robot arm are performed remotely, the acceptable communication delay becomes shorter and stricter.

許容品質判定部415は、商品配送計画における配送オーダーで選定された遠隔操作者の操作者スキル情報格納部413に格納されている操作スキル情報に基づいて、許容品質を判定する。例えば、許容品質判定部415は、遠隔操作者の操作スキルレベルが低いほど許容品質の判定条件を厳しくし、より高い通信品質を課す。これは、遠隔操作者の操作スキルレベルが低いほど、移動ロボット2の遠隔操作のために許容される通信の遅延が短く厳しくなるからである。 The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality based on the operation skill information stored in the operator skill information storage unit 413 of the remote operator selected in the delivery order in the product delivery plan. For example, the acceptable quality determination unit 415 sets stricter judgment conditions for the acceptable quality and imposes higher communication quality the lower the operation skill level of the remote operator. This is because the lower the operation skill level of the remote operator, the shorter and stricter the communication delay permitted for remote operation of the mobile robot 2 becomes.

本実施形態では、許容品質は、スループット「〇〇Mbps以上」、遅延「××ms以下」、ジッタ「△△ms以下」、パケットロス「□□%以下」のように算出される。スループット及びパケットロスは、移動ロボット2から送信される映像を遠隔操作者が視聴する際の再生品質に影響する。遅延は、遠隔操作における瞬時性に影響する。ジッタは、遠隔操作者が移動ロボット2の動きを予測して遠隔操作を行うときの予測精度に影響する。これらの各項目(スループット、遅延、ジッタ、パケットロス)の特性に基づいて各項目の許容品質が算出される。例えば、各項目(スループット、遅延、ジッタ、パケットロス)の許容範囲と上記した各パラメータ(道路情報、屋外人口密度、移動ロボット2の種類、移動ロボット2に対する遠隔操作の内容、遠隔操作者の操作スキルレベル)とが関連付けられた許容品質選択テーブルを予め作成しておき、許容品質判定部415が当該許容品質選択テーブルを使用して各項目の許容範囲を算出してもよい。当該許容品質選択テーブルは、実際の遠隔操作時の通信品質において、その時の周囲の環境や状況をパラメータ化し、円滑な遠隔操作ができたか否かの主観評価の結果を用いて作成されてもよい。 In this embodiment, the acceptable quality is calculated as follows: throughput "xx Mbps or more", delay "xx ms or less", jitter "△△ ms or less", and packet loss "□□% or less". Throughput and packet loss affect the playback quality when the remote operator watches the video transmitted from the mobile robot 2. Delay affects the instantaneity of remote operation. Jitter affects the prediction accuracy when the remote operator predicts the movement of the mobile robot 2 and performs remote operation. The acceptable quality of each item is calculated based on the characteristics of each of these items (throughput, delay, jitter, packet loss). For example, an acceptable quality selection table in which the acceptable range of each item (throughput, delay, jitter, packet loss) is associated with each of the above-mentioned parameters (road information, outdoor population density, type of mobile robot 2, content of remote operation of the mobile robot 2, operation skill level of the remote operator) may be created in advance, and the acceptable quality determination unit 415 may calculate the acceptable range of each item using the acceptable quality selection table. The acceptable quality selection table may be created by parameterizing the surrounding environment and circumstances at the time of actual remote operation communication quality, and using the results of a subjective evaluation of whether or not remote operation was smooth.

また、他の許容品質の算出方法として、機械学習を用いて、ある環境や状況で円滑な遠隔操作を行うことができるという主観評価結果が出ている場合に円滑な遠隔操作を行うことができる環境や状況を導出するように機械学習モデルを生成し、当該機械学習モデルを使用して許容品質の算出が行われてもよい。 As another method of calculating the acceptable quality, a machine learning model may be generated using machine learning to derive environments and situations in which smooth remote operation can be performed when a subjective evaluation result indicates that smooth remote operation can be performed in a certain environment or situation, and the acceptable quality may be calculated using the machine learning model.

経路探索部416は、移動コスト算出部408が算出した総合リンクコストに基づいて、移動ロボット2が走行する予定の経路として、移動ロボット2の出発地から目的地に到達する経路を探索する。移動ロボット2の目的地は、目的地取得部410がオーダー情報から取得した目的地情報が示す場所である。移動ロボット2の出発地は、予め設定される。例えば、商品の配送拠点(例えば、商品が貯蔵されている物流倉庫や目的地の最寄りの配送取り扱い店舗等)が、移動ロボット2の出発地として予め設定される。また、移動ロボット2が車両により目的地付近まで運送される場合には、当該移動ロボット2の運送先の場所が当該移動ロボット2の出発地として予め設定される。 The route search unit 416 searches for a route from the starting point of the mobile robot 2 to the destination as the planned route along which the mobile robot 2 will travel, based on the total link cost calculated by the movement cost calculation unit 408. The destination of the mobile robot 2 is the location indicated by the destination information acquired from the order information by the destination acquisition unit 410. The starting point of the mobile robot 2 is set in advance. For example, a product delivery base (e.g., a logistics warehouse where the product is stored or a delivery store nearest to the destination) is set in advance as the starting point of the mobile robot 2. In addition, when the mobile robot 2 is transported to the vicinity of the destination by a vehicle, the location of the delivery destination of the mobile robot 2 is set in advance as the starting point of the mobile robot 2.

経路探索部416が利用する経路探索方法として、例えば、ダイクストラ法やA*アルゴリズムや遺伝的アルゴリズム等が利用可能である。 The route search unit 416 can use, for example, the Dijkstra algorithm, the A* algorithm, or a genetic algorithm as a route search method.

経路配信部417は、経路探索部416が探索した結果の経路を示す経路情報を移動ロボット2へ送信する。 The route distribution unit 417 transmits route information indicating the route searched by the route search unit 416 to the mobile robot 2.

遠隔操作実施判定部418は、運用監視部401で取得した情報を用いて、遠隔操作を実施するか否かを判定する。例えば、遠隔操作実施判定部418は、移動ロボット2が人が密集している場所に在って移動ロボット2が自律的に移動することができずに立ち往生している場合、遠隔操作に切り替えると判定する。また、遠隔操作実施判定部418は、移動ロボット2が遠隔操作により自律的に移動することができる状況になった場合に、遠隔操作を解除すると判定する。 The remote operation execution determination unit 418 uses the information acquired by the operation monitoring unit 401 to determine whether or not to execute remote operation. For example, when the mobile robot 2 is in a crowded place and is stuck and unable to move autonomously, the remote operation execution determination unit 418 determines to switch to remote operation. In addition, when the mobile robot 2 is in a situation where it can move autonomously by remote control, the remote operation execution determination unit 418 determines to cancel remote operation.

遠隔操作命令発出部419は、遠隔操作実施判定部418により遠隔操作に切替える判定が行われた場合に、移動ロボット2に対して遠隔操作切替命令を送信する。また、遠隔操作命令発出部419は、遠隔操作実施判定部418により遠隔操作を解除する判定が行われた場合に、移動ロボット2に対して遠隔操作解除命令を送信する。 The remote operation command issuing unit 419 transmits a remote operation switching command to the mobile robot 2 when the remote operation execution determining unit 418 determines to switch to remote operation. In addition, the remote operation command issuing unit 419 transmits a remote operation release command to the mobile robot 2 when the remote operation execution determining unit 418 determines to release the remote operation.

次に図3を参照して本実施形態に係るナビゲーション方法を説明する。図3は、本実施形態に係るナビゲーション方法の手順の例を示すフローチャートである。 Next, the navigation method according to this embodiment will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the navigation method according to this embodiment.

(ステップS1) 経路探索部416は、オーダー情報格納部409が策定した商品配送計画において、移動ロボット2が走行を開始する出発地と、当該移動ロボット2が走行する行先である目的地とを取得する。 (Step S1) The route search unit 416 acquires the starting point from which the mobile robot 2 starts traveling and the destination to which the mobile robot 2 travels in the product delivery plan formulated by the order information storage unit 409.

(ステップS2) 経路探索部416は、移動ロボット2の種類及び配送の内容を取得する。 (Step S2) The route search unit 416 acquires the type of mobile robot 2 and the delivery details.

(ステップS3) 経路探索部416は、ステップS2で取得した移動ロボット2の種類から、当該移動ロボット2が利用可能な無線通信方式及び無線周波数帯を認識する。移動ロボット2の種類と、利用可能な無線通信方式及び無線周波数帯との対応関係は、予め、ナビゲーション装置4に設定される。 (Step S3) The route search unit 416 recognizes the wireless communication method and wireless frequency band that can be used by the mobile robot 2 from the type of the mobile robot 2 acquired in step S2. The correspondence between the type of the mobile robot 2 and the available wireless communication method and wireless frequency band is set in advance in the navigation device 4.

(ステップS4) 許容品質判定部415は、経路探索部416が取得した出発地から目的地に到達する経路の候補に対して、該当の商品配送計画に基づいて許容品質を判定する。 (Step S4) The acceptable quality determination unit 415 determines the acceptable quality of the candidate routes from the departure point to the destination acquired by the route search unit 416 based on the corresponding product delivery plan.

(ステップS5) 経路探索部416は、移動コスト算出部408に対して、ステップS1で取得した移動ロボット2の出発地及び目的地を含む探索範囲と、リンクコスト算出条件とを指定し、当該探索範囲内の各道路の各リンクの総合リンクコストを算出するように指示する。リンクコスト算出条件は、移動ロボット2の種類や配送の内容や利用可能な無線通信方式及び無線周波数帯等である。 (Step S5) The route search unit 416 instructs the movement cost calculation unit 408 to specify a search range including the starting point and destination of the mobile robot 2 acquired in step S1 and link cost calculation conditions, and to calculate the total link cost of each link of each road within the search range. The link cost calculation conditions include the type of mobile robot 2, the content of the delivery, the available wireless communication method and wireless frequency band, etc.

移動コスト算出部408は、経路探索部416からの総合リンクコスト算出指示に応じて、探索範囲内の各道路の各リンクに対して、無線通信方式及び無線周波数帯ごとに総合リンクコストを算出する。この総合リンクコストの算出では、通信品質がステップS4の許容品質の判定結果を満たさないと低評価になるように、各道路の各リンクに対して重み付けが行われる。移動コスト算出部408は、算出結果の総合リンクコストを、地図情報格納部405の道路地図データ内の該当するリンクデータに関連付けて地図情報格納部405に格納する。なお、移動コスト算出部408は、移動ロボット2が利用可能な無線通信方式及び無線周波数帯が複数存在する場合には、各道路の各リンクに対して、最良の通信品質が得られる無線通信方式及び無線周波数帯についての総合リンクコストを該当するリンクデータに関連付けて地図情報格納部405に格納してもよい。 In response to an instruction to calculate the total link cost from the route search unit 416, the movement cost calculation unit 408 calculates the total link cost for each link of each road within the search range for each wireless communication method and wireless frequency band. In calculating the total link cost, weighting is applied to each link of each road so that if the communication quality does not satisfy the result of the judgment of the acceptable quality in step S4, the link is rated low. The movement cost calculation unit 408 stores the calculated total link cost in the map information storage unit 405 in association with the corresponding link data in the road map data in the map information storage unit 405. Note that, when there are multiple wireless communication methods and wireless frequency bands available to the mobile robot 2, the movement cost calculation unit 408 may store the total link cost for the wireless communication method and wireless frequency band that provide the best communication quality for each link of each road in association with the corresponding link data in the map information storage unit 405.

移動コスト算出部408は、総合リンクコストの算出完了を経路探索部416へ応答する。 The travel cost calculation unit 408 responds to the route search unit 416 to notify it that the total link cost has been calculated.

(ステップS6) 経路探索部416は、ステップS1で取得した移動ロボット2の出発地及び目的地に対して、ステップS5で移動コスト算出部408により算出した総合リンクコストに基づいて、出発地から目的地に到達する経路を探索する。この経路探索では、出発地から目的地に到達するまでに通る各リンクの総合リンクコストの合計が最小になる経路の探索が行われる。 (Step S6) The route search unit 416 searches for a route from the starting point to the destination of the mobile robot 2 acquired in step S1, based on the total link cost calculated by the movement cost calculation unit 408 in step S5. In this route search, a route is searched for that minimizes the sum of the total link costs of each link traversed from the starting point to the destination.

(ステップS7) 経路配信部417は、ステップS6の探索結果の経路を示す経路情報を移動ロボット2へ送信する。 (Step S7) The route distribution unit 417 transmits route information indicating the route searched for in step S6 to the mobile robot 2.

図4は、経路探索方法の一例を説明するための説明図である。図5は、本実施形態に係る経路探索方法を説明するための説明図である。図4及び図5において、丸印がノードを示し、ノード間を結ぶ線がリンクを示す。また、出発地のノードがSであり、目的地のノードがGである。また、リンク上に記された数字がリンクコストを示す。図4には、通信品質が考慮されない場合のリンクコストが示される。一方、図5には、通信品質が考慮される場合であって本実施形態に係る総合リンクコストが示される。図5において各リンクには、通信品質の一例である遅延について、許容品質の遅延(許容遅延)と、推定される遅延(推定遅延)とが示される。推定遅延は、位置・通信品質格納部404に格納される位置通信品質情報に基づいた値である。また、ここでは、リンクL2は、通信品質が許容品質を満たさず、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されない可能性が高いとする。 Figure 4 is an explanatory diagram for explaining an example of a route search method. Figure 5 is an explanatory diagram for explaining a route search method according to this embodiment. In Figures 4 and 5, circles indicate nodes, and lines connecting nodes indicate links. The starting node is S, and the destination node is G. Numbers written on links indicate link costs. Figure 4 shows link costs when communication quality is not taken into consideration. On the other hand, Figure 5 shows total link costs when communication quality is taken into consideration and according to this embodiment. In Figure 5, for each link, a delay of acceptable quality (acceptable delay) and an estimated delay (estimated delay) are shown for delay, which is an example of communication quality. The estimated delay is a value based on the position and communication quality information stored in the position and communication quality storage unit 404. Here, it is assumed that the communication quality of link L2 does not meet the acceptable quality, and there is a high possibility that communication quality that allows the mobile robot 2 to be remotely operated without problems will not be ensured.

図4のリンクコストの場合、経路探索の結果、出発地「ノードS」から目的地「ノードG」に到達する経路として、リンクコストの合計が最小になる経路である「L1→L2→L3」が選択される。図4のリンクコストでは、通信品質が考慮されていないので、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されない可能性が高いリンクL2が経路として選択されてしまう。この結果、当該選択された経路において、移動ロボット2とナビゲーション装置4との間の通信品質が移動ロボット2に対する遠隔操作には不十分な状態になると、移動ロボット2に対する遠隔操作を円滑に行うことができなくなる可能性がある。 In the case of the link costs in FIG. 4, as a result of the route search, "L1 → L2 → L3" is selected as the route from the starting point "node S" to the destination "node G", as this is the route with the smallest total link cost. Since the link costs in FIG. 4 do not take communication quality into consideration, link L2 is selected as the route, which is unlikely to ensure the communication quality required to remotely control the mobile robot 2 without any problems. As a result, if the communication quality between the mobile robot 2 and the navigation device 4 on the selected route becomes insufficient for remotely controlling the mobile robot 2, it may become impossible to smoothly remotely control the mobile robot 2.

一方、図5では、リンクL2において推定遅延が許容遅延を満たさないので、リンクL2に対して、追加リンクコスト「+10」が図4のリンクコスト「4」に加算された総合リンクコスト「4+10」が設定される。追加リンクコストは、推定される通信品質が許容品質を満たす場合には「0」が設定される。一方、追加リンクコストは、推定される通信品質が許容品質を満たさない度合いが大きいほど、大きな「正の値」が設定される。リンクL2以外の他のリンクは、推定遅延が許容遅延を満たすので追加リンクコストが「0」になっている。これにより、図5の総合リンクコストによれば、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されない可能性が高いリンクL2が経路として選択されない。そして、図5のリンクコストの場合、経路探索の結果、出発地「ノードS」から目的地「ノードG」に到達する経路として、リンクコストの合計が最小になる経路である「L4→L5」が選択される。この選択された経路「L4→L5」によれば、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質を確保することができる。これにより、無線通信により移動ロボット2を遠隔操作する際の安定的な遠隔操作の実現を図ることができる。 On the other hand, in FIG. 5, the estimated delay in link L2 does not satisfy the allowable delay, so a total link cost of "4+10" is set for link L2, which is the additional link cost of "+10" added to the link cost of "4" in FIG. 4. The additional link cost is set to "0" if the estimated communication quality satisfies the allowable quality. On the other hand, the larger the degree to which the estimated communication quality does not satisfy the allowable quality, the larger the "positive value" is set for the additional link cost. The estimated delay satisfies the allowable delay for the other links other than link L2, so the additional link cost is set to "0". As a result, according to the total link cost in FIG. 5, link L2, which is likely to not ensure communication quality that allows the mobile robot 2 to be remotely operated without problems, is not selected as a route. Then, in the case of the link cost in FIG. 5, as a result of the route search, "L4→L5", which is the route with the smallest total link cost, is selected as the route to reach the destination "node G" from the starting point "node S". According to this selected route "L4→L5", it is possible to ensure communication quality that allows the mobile robot 2 to be remotely operated without problems. This makes it possible to achieve stable remote control of the mobile robot 2 via wireless communication.

なお、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されない可能性が高いリンクを通過しなければ出発地から目的地に到達することができない場合、操作者割当部414が移動ロボット2に割り当てられている遠隔操作者の操作スキルレベルよりも高い異なる操作スキルレベルを有する遠隔操作者を当該移動ロボット2に割り当てる。これにより、許容品質を緩和することにより、許容品質を満たす経路を確保するように試みる。 When the destination cannot be reached from the departure point without passing through a link that is highly unlikely to ensure the communication quality required for remotely operating the mobile robot 2 without any problems, the operator allocation unit 414 assigns to the mobile robot 2 a remote operator having a different operation skill level that is higher than the operation skill level of the remote operator assigned to the mobile robot 2. This relaxes the allowable quality, thereby attempting to ensure a route that satisfies the allowable quality.

この試みによっても許容品質を満たす経路を確保することができない場合には、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されない可能性が高いリンクを、出発地から目的地に到達する経路として選択してもよい。経路探索部416は、探索結果の経路の中に、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されない可能性が高いリンクが存在する場合、当該リンクを示すアラート情報を出力する。遠隔操作者は、当該アラート情報によって、移動ロボット2を問題なく遠隔操作することができる通信品質が確保されない可能性が高い箇所を事前に認識することができる。 If this attempt fails to secure a route that satisfies the acceptable quality, a link that is unlikely to ensure the communication quality required to remotely operate the mobile robot 2 without problems may be selected as the route from the departure point to the destination. If the route search unit 416 finds a link in the route as a result of the search that is unlikely to ensure the communication quality required to remotely operate the mobile robot 2 without problems, it outputs alert information indicating that link. This alert information allows the remote operator to recognize in advance locations where it is unlikely to ensure the communication quality required to remotely operate the mobile robot 2 without problems.

上述した実施形態によれば、移動ロボット2における安定的な無線通信の実現を図るための経路情報を提供すること、さらには、移動ロボット2に対する安定的な遠隔操作の実現に寄与する経路情報を提供することができる。これにより、無線通信により移動ロボット2を遠隔操作する際の安定的な遠隔操作の実現を図ることができるという効果が得られる。 According to the above-described embodiment, it is possible to provide route information for realizing stable wireless communication in the mobile robot 2, and further to provide route information that contributes to realizing stable remote control of the mobile robot 2. This provides the effect of realizing stable remote control when remotely controlling the mobile robot 2 via wireless communication.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design modifications and the like that do not deviate from the gist of the present invention.

上述した実施形態では、ナビゲーションシステムを、配送サービスシステムに適用したが、配送サービスシステム以外の他のシステムに適用してもよい。例えば、移動ロボットにより道路を検査する道路検査サービスシステムに、上述した実施形態に係るナビゲーションシステムを適用してもよい。 In the above-described embodiment, the navigation system is applied to a delivery service system, but it may also be applied to systems other than delivery service systems. For example, the navigation system according to the above-described embodiment may be applied to a road inspection service system that inspects roads using a mobile robot.

また、上述した実施形態では、移動体として移動ロボットを例に挙げたが、これに限定されない。移動体として、自動運転を行う車両(自動運転車両)や、自律的に飛行する飛行体等を適用してもよい。 In the above-described embodiment, a mobile robot is given as an example of a mobile body, but the present invention is not limited to this. A vehicle that performs automatic driving (automatic driving vehicle), an air vehicle that flies autonomously, etc. may also be used as a mobile body.

また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
In addition, a computer program for implementing the functions of each of the above-mentioned devices may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed. Note that the term "computer system" may include hardware such as an OS and peripheral devices.
In addition, the term "computer-readable recording medium" refers to a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable non-volatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), or a hard disk built into a computer system.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Furthermore, the term "computer-readable recording medium" includes devices that retain a program for a certain period of time, such as volatile memory (e.g., DRAM (Dynamic Random Access Memory)) within a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
The program may be transmitted from a computer system in which the program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium, or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" that transmits the program refers to a medium that has a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be a program for implementing some of the above-mentioned functions, or may be a so-called differential file (differential program) that can implement the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.

1…利用者端末、2…移動ロボット、3…携帯端末、4…ナビゲーション装置、10…ナビゲーションシステム、401…運用監視部、402…運用情報格納部、403…通信品質取得部、404…位置・通信品質格納部、405…地図情報格納部、406…携帯端末位置情報格納部、407…屋外人口密度推計部、408…移動コスト算出部、409…オーダー情報格納部、410…目的地取得部、411…ロボット情報格納部、412…操作内容格納部、413…操作者スキル情報格納部、414…操作者割当部、415…許容品質判定部、416…経路探索部、417…経路配信部、418…遠隔操作実施判定部、419…遠隔操作命令発出部 1...user terminal, 2...mobile robot, 3...mobile terminal, 4...navigation device, 10...navigation system, 401...operation monitoring unit, 402...operation information storage unit, 403...communication quality acquisition unit, 404...position/communication quality storage unit, 405...map information storage unit, 406...mobile terminal position information storage unit, 407...outdoor population density estimation unit, 408...travel cost calculation unit, 409...order information storage unit, 410...destination acquisition unit, 411...robot information storage unit, 412...operation content storage unit, 413...operator skill information storage unit, 414...operator allocation unit, 415...acceptable quality determination unit, 416...route search unit, 417...route distribution unit, 418...remote operation execution determination unit, 419...remote operation command issuing unit

Claims (9)

遠隔操作が無線通信回線を介して行われる移動体に対して出発地から目的地に到達する経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置であり、
位置と当該位置における通信品質とが関連付けて記録された位置通信品質情報を格納する位置通信品質格納部と、
遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質である許容品質を判定する許容品質判定部と、
前記経路の候補に対して通信品質が考慮されない場合の移動体の移動に関するコストを算出し、前記許容品質と前記位置通信品質格納部に格納されている位置通信品質情報とに基づいて、通信品質が前記許容品質を満たさない場合に、通信品質と前記許容品質との差が大きいほど、前記算出したコストに大きな値を加算し、加算の結果である総合リンクコストを算出するコスト算出部と、
前記算出された総合リンクコストに基づいて前記経路の候補の中から前記経路を探索する経路探索部と、
を備えるナビゲーション装置。
A navigation device that provides route information indicating a route from a departure point to a destination to a mobile object that is remotely controlled via a wireless communication line,
a position and communication quality storage unit for storing position and communication quality information in which a position and a communication quality at the position are associated with each other and recorded;
an acceptable quality determination unit that determines an acceptable quality, which is a communication quality that is acceptable in communication related to remote control;
a cost calculation unit that calculates a cost related to movement of the mobile body when communication quality is not taken into consideration for the candidate route, and adds a larger value to the calculated cost when the communication quality does not satisfy the acceptable quality based on the acceptable quality and the position and communication quality information stored in the position and communication quality storage unit, as the difference between the communication quality and the acceptable quality increases, and calculates an overall link cost that is the result of the addition;
a route search unit that searches for the route from among the route candidates based on the calculated total link cost ;
A navigation device comprising:
前記許容品質判定部は、前記経路の候補に対して、道路情報、屋外人口密度、前記移動体の種類及び前記移動体に対する遠隔操作の内容のうち少なくとも一つに基づいて、前記許容品質を判定する、
請求項1に記載のナビゲーション装置。
the acceptable quality determination unit determines the acceptable quality for the route candidate based on at least one of road information, outdoor population density, the type of the moving object, and the content of a remote operation for the moving object;
2. The navigation device of claim 1.
前記許容品質判定部は、道路幅が狭いほど、又は道路上に人が密集しているほど前記許容品質を高い通信品質にする
請求項2に記載のナビゲーション装置。
the acceptable quality determination unit sets the acceptable quality to a higher communication quality as the road width is narrower or the number of people on the road is higher ;
3. A navigation device according to claim 2.
前記許容品質判定部は、遠隔操作者の操作スキルレベルに基づいて、前記許容品質を判定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載のナビゲーション装置。
The acceptable quality determination unit determines the acceptable quality based on an operation skill level of a remote operator.
A navigation device according to any one of claims 1 to 3.
前記許容品質の判定結果に基づいて、前記移動体に割り当てられている遠隔操作者の操作スキルレベルとは異なる操作スキルレベルを有する遠隔操作者を前記移動体に割り当てる操作者割当部、
をさらに備える請求項4に記載のナビゲーション装置。
an operator allocation unit that allocates to the moving object a remote operator having an operation skill level different from the operation skill level of the remote operator allocated to the moving object based on a result of the determination of the acceptable quality;
The navigation device of claim 4 further comprising:
前記通信品質は、前記移動体がデータを送信する方向及び受信する方向のそれぞれにおけるスループット、遅延、ジッタ及びパケットロスのうち少なくとも一つである、
請求項1から5のいずれか1項に記載のナビゲーション装置。
The communication quality is at least one of throughput, delay, jitter, and packet loss in each of a direction in which the mobile unit transmits data and a direction in which the mobile unit receives data.
A navigation device according to any one of claims 1 to 5.
前記移動体は、無線通信回線を介して受信する命令に従って、自律的に移動する自律モードと遠隔操作に従って移動する遠隔操作モードとを切り替えるロボットである、
請求項1から6のいずれか1項に記載のナビゲーション装置。
The moving body is a robot that switches between an autonomous mode in which the moving body moves autonomously and a remote control mode in which the moving body moves according to a command received via a wireless communication line,
A navigation device according to any one of claims 1 to 6.
遠隔操作が無線通信回線を介して行われる移動体に対して出発地から目的地に到達する経路を示す経路情報を提供するナビゲーション方法であり、
位置と当該位置における通信品質とが関連付けて記録された位置通信品質情報を位置通信品質格納部に格納する位置通信品質格納ステップと、
遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質である許容品質を判定する許容品質判定ステップと、
前記経路の候補に対して通信品質が考慮されない場合の移動体の移動に関するコストを算出し、前記許容品質と前記位置通信品質格納部に格納されている位置通信品質情報とに基づいて、通信品質が前記許容品質を満たさない場合に、通信品質と前記許容品質との差が大きいほど、前記算出したコストに大きな値を加算し、加算の結果である総合リンクコストを算出するコスト算出ステップと、
前記算出された総合リンクコストに基づいて前記経路の候補の中から前記経路を探索する経路探索ステップと、
を含むナビゲーション方法。
A navigation method for providing route information indicating a route from a departure point to a destination to a mobile object remotely controlled via a wireless communication line,
a position and communication quality storage step of storing, in a position and communication quality storage unit, position and communication quality information in which a position and a communication quality at the position are associated with each other and recorded;
an acceptable quality determination step of determining an acceptable quality, which is a communication quality acceptable for communication related to remote control;
a cost calculation step of calculating a cost related to the movement of the mobile body when communication quality is not taken into consideration for the candidate route, and, when the communication quality does not satisfy the acceptable quality based on the acceptable quality and the position and communication quality information stored in the position and communication quality storage unit, adding a larger value to the calculated cost as the difference between the communication quality and the acceptable quality increases, and calculating an overall link cost that is the result of the addition;
a route search step of searching for the route from among the route candidates based on the calculated total link cost ;
Navigation methods including:
遠隔操作が無線通信回線を介して行われる移動体に対して出発地から目的地に到達する経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置のコンピュータに、
位置と当該位置における通信品質とが関連付けて記録された位置通信品質情報を位置通信品質格納部に格納する位置通信品質格納ステップと、
遠隔操作に関わる通信において許容される通信品質である許容品質を判定する許容品質判定ステップと、
前記経路の候補に対して通信品質が考慮されない場合の移動体の移動に関するコストを算出し、前記許容品質と前記位置通信品質格納部に格納されている位置通信品質情報とに基づいて、通信品質が前記許容品質を満たさない場合に、通信品質と前記許容品質との差が大きいほど、前記算出したコストに大きな値を加算し、加算の結果である総合リンクコストを算出するコスト算出ステップと、
前記算出された総合リンクコストに基づいて前記経路の候補の中から前記経路を探索する経路探索ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。
A computer of a navigation device that provides route information indicating a route from a departure point to a destination to a mobile object that is remotely controlled via a wireless communication line,
a position and communication quality storage step of storing, in a position and communication quality storage unit, position and communication quality information in which a position and a communication quality at the position are associated with each other and recorded;
an acceptable quality determination step of determining an acceptable quality, which is a communication quality acceptable for communication related to remote control;
a cost calculation step of calculating a cost related to the movement of the mobile body when communication quality is not taken into consideration for the candidate route, and, when the communication quality does not satisfy the acceptable quality based on the acceptable quality and the position and communication quality information stored in the position and communication quality storage unit, adding a larger value to the calculated cost as the difference between the communication quality and the acceptable quality increases, and calculating an overall link cost that is the result of the addition;
a route search step of searching for the route from among the route candidates based on the calculated total link cost ;
A computer program for executing the above.
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