KR102425288B1 - 자율 이동체, 자율 이동체의 제어 프로그램, 자율 이동체의 제어 방법 및 자율 이동체를 원격지로부터 제어하는 시스템 서버 - Google Patents

자율 이동체, 자율 이동체의 제어 프로그램, 자율 이동체의 제어 방법 및 자율 이동체를 원격지로부터 제어하는 시스템 서버 Download PDF

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Abstract

자율 이동체는, 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 자기가 도달한 것을 판정하는 판정부와, 판정부가 대기 에어리어에 자기가 도달하였다고 판정한 경우에, 행선지의 플로어에서의 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 자기의 배향을 조정하는 배향 조정부와, 케이지가 도착하면, 배향 조정부에 의해 조정된 배향을 유지하여 케이지로 진입하는 이동 제어부를 구비한다.

Description

자율 이동체, 자율 이동체의 제어 프로그램, 자율 이동체의 제어 방법 및 자율 이동체를 원격지로부터 제어하는 시스템 서버{AUTONOMOUS MOVING BODY, CONTROL PROGRAM OF AUTONOMOUS MOVING BODY, METHOD OF CONTROLLING AUTONOMOUS MOVING BODY, AND SYSTEM SERVER FOR CONTROLLING AUTONOMOUS MOVING BODY FROM REMOTE PLACE}
본 발명은, 자율 이동체, 자율 이동체의 제어 프로그램, 자율 이동체의 제어 방법 및 자율 이동체를 원격지로부터 제어하는 시스템 서버에 관한 것이다.
시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여, 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 반송 로봇이 알려지게 되어 왔다(예를 들어, 미국 특허 제9026301호 명세서 참조).
자율 이동체가 사람도 타고 내리는 엘리베이터를 이용하여 목적으로 하는 플로어까지 이동하는 경우에 있어서, 케이지가 이동처의 플로어에 도착하였을 때의 대기 자세에 따라서는, 짧은 시간에 원활하게 케이지로부터 빠져나가기가 어려운 경우가 있다. 한편, 케이지가 상하 이동하는 동안에 자율 이동체가 좁은 케이지 내에서 동작하는 것도 바람직하지 않다.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 단시간에 원활하게 엘리베이터의 케이지로부터 빠져나갈 수 있는 자율 이동체 등을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 있어서의 자율 이동체는, 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체이며, 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 자기(自機)가 도달한 것을 판정하는 판정부와, 판정부가 대기 에어리어에 자기가 도달하였다고 판정한 경우에, 행선지의 플로어에서의 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 자기의 배향을 조정하는 배향 조정부와, 케이지가 도착하면, 배향 조정부에 의해 조정된 배향을 유지하여 케이지로 진입하는 이동 제어부를 구비한다. 이와 같이 구성된 자율 이동체는, 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 행선지의 플로어에서의 퇴출 방향에 적합한 배향으로 조정하므로, 케이지가 행선지 플로어에 도착하면, 단시간에 원활하게 빠져나갈 수 있다.
상기한 자율 이동체에 있어서 배향 조정부는, 퇴출 방향이 자기의 전방이 되도록, 혹은 자기에 마련된 환경 센서의 배치에 기초하거나, 혹은 자기에 마련된 표시 패널의 배치에 기초하거나, 혹은 자기의 하우징 형상에 기초하는 것 중 적어도 하나를 기준으로 하여 선회함으로써 자기의 배향을 조정할 수 있다. 이러한 기준에 따라서 배향을 조정하면, 자율 이동체는, 더 원활하게 케이지로부터 빠져나갈 수 있다.
또한, 상기한 자율 이동체에 있어서 이동 제어부는, 케이지로 진입한 후에는, 자기의 후방이 케이지의 벽면과 대향하는 위치를 목적지로 정하여 이동하면 된다. 자율 이동체가 벽면을 등지고 대기하면, 타고 내리는 사람의 방해가 되는 일이 적다.
또한, 케이지가 도어에 대해 비대칭 공간인 경우에는, 이동 제어부는, 케이지로 진입한 후에는, 도어에 대해 스페이스가 넓은 측으로 목적지를 정하여 이동해도 된다. 자율 이동체가 이와 같이 넓은 스페이스측에서 대기하면, 같이 타는 사람에게 주는 압박감을 경감시킬 수 있다.
또한, 이동 제어부는, 케이지로 진입한 후에는, 환경 정보를 취득하기 위해 자기에 마련된 카메라가 미리 설정된 기준 범위보다 넓은 범위를 촬상할 수 있는 위치를 목적지로 정하여 이동해도 된다. 더 넓은 범위를 촬상할 수 있으면, 케이지 내의 상태를 더 적확하게 파악할 수 있으므로, 적절한 퇴출 행동을 실행할 수 있다.
또한, 배향 조정부는, 자기의 주위에 대해 미리 정해진 범위의 내측에 장애물이 검지된 경우에는, 자기의 배향을 조정하지 않도록 해도 된다. 이와 같이 구성하면, 자율 이동체와 함께 케이지의 도착을 기다리는 사람과 충돌할 우려가 없다.
본 발명의 제2 양태에 있어서의 자율 이동체의 제어 프로그램은, 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체의 제어 프로그램이며, 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 자율 이동체가 도달한 것을 판정하는 판정 스텝과, 판정 스텝에서 대기 에어리어에 자율 이동체가 도달하였다고 판정된 경우에, 행선지의 플로어에서의 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 자율 이동체의 배향을 조정하는 배향 조정 스텝과, 케이지가 도착하면, 배향 조정 스텝에서 조정된 배향을 유지하여 케이지로 진입하는 진입 스텝을 컴퓨터에 실행시킨다.
본 발명의 제3 양태에 있어서의 자율 이동체의 제어 방법은, 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체의 제어 방법이며, 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 자율 이동체가 도달한 것을 판정하는 판정 스텝과, 판정 스텝에서 대기 에어리어에 자율 이동체가 도달하였다고 판정된 경우에, 행선지의 플로어에서의 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 자율 이동체의 배향을 조정하는 배향 조정 스텝과, 케이지가 도착하면, 배향 조정 스텝에서 조정된 배향을 유지하여 케이지로 진입하는 진입 스텝을 갖는다.
본 발명의 제4 양태에 있어서의 시스템 서버는, 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체를 원격지로부터 제어하는 시스템 서버이며, 자율 이동체로부터 수신하는 자율 이동체의 환경 센서 정보에 기초하여, 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 자율 이동체가 도달한 것을 판정하는 판정부와, 판정부가 대기 에어리어에 자율 이동체가 도달하였다고 판정한 경우에, 행선지의 플로어에서의 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 자율 이동체의 배향을 조정시키는 조정 지시를 자율 이동체로 송신하는 조정 지시부와, 케이지가 도착하면, 조정 지시부로부터의 지시에 의해 조정된 배향을 유지하여 케이지로 진입시키는 이동 지시를 자율 이동체로 송신하는 이동 지시부를 구비한다. 이러한, 제2, 제3, 제4 양태에 있어서도, 제어 대상인 자율 이동체를, 단시간에 원활하게 엘리베이터의 케이지로부터 빠져나가게 할 수 있다.
본 발명에 의해, 단시간에 원활하게 엘리베이터의 케이지로부터 빠져나가게 할 수 있는 자율 이동체 등을 제공할 수 있다.
본 개시의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 단지 예시의 방식으로 아래에 주어진 상세한 설명 및 주어진 첨부 도면으로부터 더 충분히 이해되는 것이며, 따라서 본 개시를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 이동 로봇의 외관 사시도다.
도 2는 이동 로봇의 제어 블록도다.
도 3은 이동 로봇이 엘리베이터의 대기 에어리어를 향하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 이동 로봇이 엘리베이터의 대기 에어리어에 도달한 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 이동 로봇이 선회하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 이동 로봇이 배향을 조정한 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 이동 로봇이 엘리베이터의 케이지로 진입하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 케이지 내에서의 제1 대기 위치를 설명하는 도면이다.
도 9는 케이지 내에서의 제2 대기 위치를 설명하는 도면이다.
도 10은 케이지 내에서의 제3 대기 위치를 설명하는 도면이다.
도 11은 이동 로봇의 이동에 관한 처리 흐름을 나타내는 흐름도다.
도 12는 다른 실시 형태를 설명하는 도면이다.
이하, 발명의 실시 형태를 통해 본 발명을 설명하지만, 청구범위에 관한 발명을 이하의 실시 형태에 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시 형태에서 설명하는 구성 전부가 과제의 해결 수단으로서 필수적인 것만은 아니다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 이동 로봇(100)의 외관 사시도다. 이동 로봇(100)은, 자율적으로 이동할 수 있는 자율 이동체의 일례이다. 이동 로봇(100)은, 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래할 수 있다. 이동 로봇(100)은, 크게 나누어 대차부(110)와 본체부(120)에 의해 구성된다.
대차부(110)는, 직사각 형상의 커버 내에, 각각이 주행면에 접지하는 2개의 구동륜(111)과 2개의 캐스터(112)를 지지하고 있다. 2개의 구동륜(111)은, 서로 회전 축심이 일치하도록 배치되어 있다. 각각의 구동륜(111)은, 도시하지 않은 모터에 의해 독립적으로 회전 구동된다. 캐스터(112)는, 종동륜이며, 대차부(110)로부터 연직 방향으로 연장되는 선회축이 차륜의 회전축으로부터 이격되어 차륜을 축 지지하도록 마련되어 있고, 대차부(110)의 이동 방향을 따르도록 추종한다.
이동 로봇(100)은, 예를 들어 2개의 구동륜(111)이 동일한 방향으로 동일한 회전 속도로 회전되면 직진하고, 역방향으로 동일한 회전 속도로 회전되면 대차부(110)의 2개의 구동륜(111)의 거의 중앙을 통과하는 연직축 주위로 선회한다. 즉, 이동 로봇(100)은, 2개의 구동륜(111)의 회전 방향, 회전 속도가 각각 제어됨으로써, 임의의 방향으로 병진, 선회할 수 있다.
본체부(120)는, 주로, 대차부(110)의 상부에 탑재된 하우징부(121)와, 하우징부(121)의 상면부에 설치된 표시 패널(122)을 구비한다. 하우징부(121)는, 직육면체 형상을 이루고, 그 내부에는, 반송물을 수용하기 위한 선반이나, 후술하는 제어부 등을 수용한 제어 유닛이 수용되어 있다. 표시 패널(122)은, 예를 들어 액정 패널이며, 캐릭터의 얼굴을 일러스트로 표시하거나, 이동 로봇(100)에 관한 정보를 텍스트나 아이콘으로 제시하거나 한다. 표시 패널(122)에 캐릭터의 얼굴을 표시하면, 표시 패널(122)이 의사적인 얼굴부인지의 인상을 주위의 관찰자에게 줄 수 있다. 또한, 표시 패널(122)은, 표시면에 터치 패널을 갖고, 유저로부터의 지시 입력을 접수할 수 있다.
하우징부(121)의 상부이며 표시 패널(122)의 표시면의 하부 부근에는, 스테레오 카메라(131)가 설치되어 있다. 스테레오 카메라(131)는, 동일한 화각을 갖는 2개의 카메라 유닛이 서로 수평 방향으로 이격되어 배치된 구성을 갖고, 각각의 카메라 유닛에 의해 촬상된 화상을 화상 데이터로서 출력한다. 하우징부(121)의 하부에는, 각각의 하우징면에, 수평 방향을 향한 초음파 센서(132)가 설치되어 있다. 이동 로봇(100)은, 스테레오 카메라(131)가 출력하는 화상 데이터나, 초음파 센서(132)가 출력하는 검출 신호를 해석함으로써, 주위의 장애물을 인식하거나, 자기의 위치를 동정하거나 한다.
이동 로봇(100)은, 도시하는 바와 같이, 스테레오 카메라(131)가 설치되어 있는 측을 자기의 전방으로 한다. 즉, 통상의 이동 시에 있어서는 화살표로 나타내는 바와 같이, 자기의 전방이 진행 방향이 된다.
또한, 자기의 전방을 어떻게 규정할지에 대해서는, 다양한 고안을 채용할 수 있다. 예를 들어, 주변 환경을 인식하기 위한 환경 센서가 어떻게 배치되어 있는지에 기초하여 전방을 규정할 수 있다. 구체적으로는, 인식 능력이 높은 센서가 배치되어 있거나, 많은 센서가 배치되어 있거나 한 하우징면 측을 전방으로 할 수 있다. 이와 같이 전방을 규정하면, 이동 로봇은, 주변 환경을 더 적확하게 인식하면서 이동할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서의 이동 로봇(100)도, 스테레오 카메라(131)가 설치되어 있는 하우징면 측을 전방으로 하고 있다.
혹은, 표시 패널이 어떻게 배치되어 있는지에 기초하여 전방을 규정할 수 있다. 표시 패널이 캐릭터의 얼굴 등을 표시하면, 주위의 사람은, 표시 패널면이 이동 로봇의 전방인 것을 자연스럽게 인식한다. 그래서 표시 패널의 표시면 측을 전방으로 하면, 주위의 사람에게 있어서 위화감이 적다. 본 실시 형태에 있어서의 이동 로봇(100)도, 표시 패널(122)의 표시면 측을 전방으로 하고 있다.
또한, 자기의 하우징 형상에 기초하여 전방을 규정해도 된다. 예를 들어 하우징의 주행면에 대한 투영 형상이 직사각형인 경우에, 긴 측을 전방으로 하는 것보다 짧은 측을 전방으로 하는 편이, 이동 시에 있어서 스쳐 지나가는 사람의 방해가 되지 않는다. 즉, 하우징 형상에 따라서는, 통상의 이동 시에 전방으로 하는 것이 바람직한 하우징면이 존재한다. 본 실시 형태에 있어서의 이동 로봇(100)도, 직사각형의 짧은 측을 전방으로 하고 있다. 이동 로봇(100)은, 이상과 같이 몇 가지의 생각에 합치하도록 전방을 규정하고 있지만, 어느 생각에 기초하여 전방을 규정할지는, 그 이동 로봇의 형상이나 역할 등을 고려하여 결정하면 된다.
도 2는, 이동 로봇(100)의 제어 블록도다. 제어부(200)는, 예를 들어 CPU이며, 메모리(240)로부터 읽어들인 제어 프로그램을 실행함으로써, 장치 전체의 제어를 실행한다. 대차 구동 유닛(210)은, 구동륜(111)을 구동하기 위한 구동 회로나 모터를 포함한다. 표시 제어부(220)는, 제어부(200)로부터의 제어 신호에 따라서 표시 영상을 생성하고, 표시 패널(122)에 표시한다. 또한, 표시 패널(122)에 중첩된 터치 패널의 조작을 접수하여 조작 신호를 생성하고, 제어부(200)로 송신한다.
센서 유닛(230)은, 주위에 존재하는 사람이나 물건을 검출하거나, 반송물을 감시하거나 하는 각종 센서를 포함한다. 스테레오 카메라(131) 및 초음파 센서(132)는, 센서 유닛(230)을 구성하는 요소이다. 제어부(200)는, 센서 유닛(230)에 제어 신호를 보냄으로써, 각종 센서를 구동하여 그 출력 신호나 출력 데이터를 취득한다.
메모리(240)는, 불휘발성 기억 매체이며, 예를 들어 솔리드 스테이트 드라이브가 사용된다. 메모리(240)는, 이동 로봇(100)을 제어하기 위한 제어 프로그램 외에도, 제어에 사용되는 다양한 파라미터값, 함수, 룩업 테이블 등을 기억하고 있다. 특히, 메모리(240)는, 이동 로봇(100)이 자율 이동하는 시설 내의 지도 정보가 기술된 환경 지도(241)를 기억하고 있다.
통신 유닛(250)은, 예를 들어 무선 LAN 유닛이며, 제어부(200)는 통신 유닛(250) 및 네트워크를 통해 외부의 시스템 서버와의 사이에서 각종 정보를 수수한다. 예를 들어, 제어부(200)는, 엘리베이터의 케이지를 현재의 플로어로 부르고 싶은 경우에 호출 신호를 시스템 서버에 송신한다. 시스템 서버는, 엘리베이터의 제어부로 당해 호출 신호를 전송한다. 또한, 제어부(200)는, 시스템 서버로부터 보내져 오는 최신의 환경 지도(241)를 취득하여 메모리(240)에 저장한다.
제어부(200)는, 제어나 처리에 관련된 다양한 연산을 실행하는 기능 연산부로서의 역할도 담당한다. 위치 판정부(201), 배향 조정부(202) 및 이동 제어부(203)는 기능 연산부의 예이다. 위치 판정부(201)는, 센서 유닛(230)으로부터의 정보를 환경 지도(241)와 대조하여 자기의 현재 위치를 판정한다. 배향 조정부(202)는, 자기의 배향이 설정된 배향이 되도록, 대차 구동 유닛(210)에 구동 신호를 보내 구동륜(111)의 회전을 제어한다. 이동 제어부(203)는, 자기가 설정된 목적지로 이동하도록, 대차 구동 유닛(210)으로 구동 신호를 보내 구동륜(111)의 회전을 제어한다. 이들 기능 연산부의 구체적인 기능에 대해서는, 후술한다.
이동 로봇이 사람도 타고 내리는 엘리베이터를 이용하여 목적으로 하는 플로어까지 이동하는 경우에 있어서, 엘리베이터의 케이지에 그대로 전방을 향해 탑승하면, 이동처의 플로어에 도착하였을 때에는, 케이지로부터 후방을 향해 빠져나가야 한다. 이 경우, 다양한 요인으로부터 단시간의 퇴출이 곤란해지는 경우가 있다. 예를 들어, 이동 로봇에 있어서는, 이동처의 플로어의 상황은 케이지의 도어가 개방될 때까지 알 수 없는데, 자기의 후방에 환경 센서가 충분히 배치되어 있지 않으면, 이동을 개시할 수 있을 정도의 환경 정보를 취득할 때까지 시간이 걸린다. 또한, 표시 패널이 케이지의 도어 방향을 향해 있지 않으면, 이동처의 플로어로부터 케이지에 탑승하려고 하는 사람들에게 메시지를 제시할 수 없어, 이동에 필요한 커뮤니케이션을 취할 수 없는 경우도 있다. 한편, 이동 로봇이 케이지에 탑승하고 나서 이동처의 플로어에서 빠져나갈 때까지 케이지 내에서 자기의 배향을 조정하면, 동승하는 사람들과 접촉할 수도 있어, 바람직하지 않다. 그래서 본 실시 형태에 있어서의 이동 로봇(100)은, 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 행선지의 플로어에서의 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 자기의 배향을 조정한다. 그 처리 수순과 이동 로봇(100)의 상태를, 도면을 사용하여 차례로 설명한다.
도 3은, 이동 로봇(100)이 엘리베이터의 대기 에어리어(911)를 향하는 상태를 도시하는 도면이다. 이동 로봇의 이동이 상정되는 시설의 각 플로어는, 이동 로봇(100)이 이동 가능한 통로(910)를 갖고, 통로(910)의 배치는 환경 지도(241)에 기술되어 있다. 이동 로봇(100)은, 이동 개시 시에 계획한 이동 경로를 따라 이동한다. 이동 경로는, 통로(910)의 선택과 엘리베이터의 이용의 유무에 의해 계획된다. 엘리베이터는, 출발 지점의 플로어와 목적 지점의 플로어가 다른 경우 등에 이용된다.
각 플로어에는 엘리베이터의 외부 도어(922)가 마련되어 있고, 케이지(920)가 그 플로어에 없는 경우에는 폐쇄되어 있다. 통로(910) 중 외부 도어(922)의 앞의 영역에는, 대기 에어리어(911)가 설정되어 있다. 대기 에어리어(911)도, 환경 지도(241)에 기술되어 있다. 이동 로봇(100)이 계획하는 이동 경로는, 엘리베이터를 이용하는 경우에는, 플로어마다 경로가 결정되고, 각 플로어의 목적 지점 또는 출발 지점이 각각의 플로어에 있어서의 대기 에어리어(911)로 설정됨으로써, 플로어 사이의 경로가 접속된다.
예를 들어 도시하는 바와 같이 통로(910) 상을 실선의 화살표로 나타내는 바와 같이 진행해 온 이동 로봇(100)은, 엘리베이터를 이용하려고, 점선의 화살표로 나타내는 바와 같이 대기 에어리어(911)를 향하고 있다. 위치 판정부(201)는, 자기가 대기 에어리어(911)에 도달하였는지 여부를 단속적으로 판정한다. 도달하지 않았다고 판정되는 동안은, 이동 제어부(203)는, 자기를 대기 에어리어(911)를 향해 전진시킨다. 또한, 대기 에어리어(911)는, 환경 지도(241)에 있어서 미리 설정되는 것 외에, 이동 로봇(100)이, 그 시점의 플로어의 상황에 따라서 결정해도 된다. 예를 들어, 외부 도어(922)를 검출하면, 그 근방의 영역이며, 주위의 구조물이나 사람이 존재하지 않는 영역을 대기 에어리어(911)로 설정할 수 있다.
도 4는, 이동 로봇(100)이 대기 에어리어(911)에 도달한 상태를 도시하는 도면이다. 자기가 대기 에어리어(911)에 도달하였다고 위치 판정부(201)가 판정하면, 이동 제어부(203)는 대차 구동 유닛(210)으로의 구동 신호의 송신을 종료하고, 자기를 정지시킨다. 그리고 배향 조정부(202)는, 행선지 플로어에 있어서의 케이지(920)로부터의 퇴출 방향을, 환경 지도(241)를 참조하여 확인한다.
일반적인 엘리베이터라면, 케이지에 마련된 내부 도어는 1개소이므로, 진입 방향과 퇴출 방향은 항상 역방향이 된다. 이러한 엘리베이터라면, 특히 환경 지도(241)에 각 플로어에 있어서의 퇴출 방향이 기술되어 있지 않아도 되고, 배향 조정부(202)는, 퇴출 방향이 진입 방향과는 역방향인 것을 전제로 하여 배향 조정을 실행할 수 있다. 한편, 예를 들어 케이지에 내부 도어가 대향하는 2개소에 마련되어 있고, 플로어에 따라 개방되는 도어가 다른 경우에는, 환경 지도(241)에는, 각 플로어의 퇴출 방향이 기술되어 있다. 이러한 경우에는, 배향 조정부(202)는, 환경 지도(241)를 참조하여 퇴출 방향을 확인하고, 그 결과에 따라서 자기의 배향을 조정한다.
퇴출 방향이 진입 방향과 역방향인 경우에는, 배향 조정부(202)는, 자기의 배향을 역전시키기 위해 선회를 개시한다. 도 5는, 이동 로봇(100)이 선회하는 상태를 도시하는 도면이다. 단, 자기의 주위에 대해 미리 정해진 범위(예를 들어 2m)의 내측에 장애물이 검지된 경우에는, 배향 조정부(202)는, 배향 조정을 실행하지 않는다. 이와 같이 구성하면, 배향 조정부(202)는, 케이지(920)의 도착을 기다리는 사람과 자기가 접촉하는 것을 피할 수 있다.
도 6은, 이동 로봇(100)이 배향을 조정한 상태를 도시하는 도면이다. 즉, 행선지 플로어에 있어서의 케이지로부터의 퇴출 방향으로 자기의 전방을 향하게 한 상태를 나타낸다. 바꾸어 말하면, 자기의 후방을 외부 도어(922)를 향하게 한 상태이다. 이동 로봇(100)은, 이 상태에서 정지하여, 케이지(920)의 도착을 기다린다.
도 7은, 이동 로봇(100)이 엘리베이터의 케이지(920)로 진입하는 상태를 도시하는 도면이다. 케이지(920)가 현 플로어에 도착하고, 내부 도어(921) 및 외부 도어(922)가 개방된 것을 확인하면, 이동 제어부(203)는, 선회에 의해 조정된 배향을 유지하여 케이지(920)로 진입하도록, 대차 구동 유닛(210)으로 구동 신호를 송신한다. 이와 같이, 퇴출 방향에 맞추어 자기의 배향을 조정하고 나서 케이지(920)에 탑승하면, 후방으로 빠져나가는 경우에 발생하는 문제가 방지되고, 이동 로봇(100)은 단시간에 원활하게 케이지(920)로부터 빠져나갈 수 있다.
다음으로, 케이지(920)가 상하로 이동하는 동안의 이동 로봇(100)의 대기 위치의 예를 몇 가지 설명한다. 이동 로봇(100)은, 상술한 바와 같이 케이지(920)로 진입하면, 이하에 설명하는 어느 대기 위치까지 이동하고, 케이지(920)가 행선지 플로어에 도착할 때까지 그 위치에서 대기한다.
도 8은, 케이지(920) 내에서의 제1 대기 위치를 설명하는 도면이다. 제1 대기 위치는, 자기의 후방이 케이지(920)의 벽면과 대향하는 위치이다. 이동 제어부(203)는, 케이지(920)로 진입한 후에는, 제1 대기 위치의 기준 위치 TG를 목적지로 정하여 자기를 이동시킨다. 이와 같이, 이동 로봇(100)이 벽면을 등지고 대기하면, 벽면과 이동 로봇(100) 사이에 사람이 서는 일이 없으므로, 타고 내리는 사람의 방해가 되는 일이 적다. 또한, 제1 대기 위치에 있어서의 자기의 배향은, 케이지(920)로의 진입 시의 배향과 동일한 것이 바람직하다. 동일한 배향으로 하면, 도시하는 바와 같이, 진입 위치로부터 대기 위치까지의 생성 경로가 매끄러워져, 이동 중에 필요해지는 선회량이 적어지므로, 이동 로봇(100)은, 이미 사람이 케이지(920)에 타고 있는 경우라도 비교적 안전하게 이동할 수 있다.
또한, 제1 대기 위치는, 사람이 행선지 플로어를 지정하는 조작 패널(923)이 설치된 측의 공간보다, 설치되어 있지 않은 측의 공간으로 설정되는 것이 바람직하다. 사람이 탑승하는 경우에는 조작 패널(923)이 사람에 의해 조작되므로, 조작 패널(923)이 설치되어 있지 않은 측의 공간으로 제1 대기 위치가 설정되어 있으면, 이동 로봇(100)이 탑승하는 사람의 방해되는 일이 적다.
도 9는, 케이지(920) 내에서의 제2 대기 위치를 설명하는 도면이다. 제2 대기 위치는, 케이지(920)가 내부 도어(921)에 대해 비대칭 공간인 경우에 있어서, 내부 도어(921)에 대해 스페이스가 넓은 측으로 설정된다. 이동 제어부(203)는, 케이지(920)로 진입한 후에는 제2 대기 위치의 기준 위치 TG를 목적지로 정하여 자기를 이동시킨다. 이동 로봇(100)이 이와 같이 넓은 스페이스 측에서 대기하면, 같이 타는 사람에게 주는 압박감을 경감시킬 수 있다. 또한, 이 경우라도, 자기의 후방이 케이지(920)의 벽면과 대향하는 위치를 대기 위치로 하는 것이 바람직하고, 또한 제2 대기 위치에 있어서의 자기의 배향은, 케이지(920)로의 진입 시의 배향과 동일한 것이 바람직하다.
도 10은, 케이지(920) 내에서의 제3 대기 위치를 설명하는 도면이다. 제3 대기 위치는, 스테레오 카메라(131)가 미리 설정된 기준 범위보다 넓은 범위를 촬상할 수 있는 위치이다. 도시하는 바와 같이, 케이지(920)가 내부 도어(921)에 대해 비대칭 공간이며, 스페이스가 넓은 측의 안쪽에 탑승자가 앉기 위한 의자(924)가 설치되어 있는 경우에, 그 근처를 대기 위치로 해 버리면, 스테레오 카메라(131)를 촬상할 수 있는 범위가 한정되어 버린다. 구체적으로는, 그러한 기준 위치 TG2로 이동 로봇(100)을 이동시켜 대기시킨 경우의 촬상 범위는, 가로선으로 나타내는 CA2의 범위이다.
한편, 케이지(920)의 더 안쪽에 설정되는 기준 위치 TG1로 이동 로봇(100)을 이동시켜 대기시킨 경우의 촬상 범위는, 세로선으로 나타내는 CA1의 범위이다. 도면으로부터도 명백한 바와 같이, CA2보다 CA1의 범위 쪽이 넓다. 이동 제어부(203)는, 예를 들어 케이지(920) 내의 3할의 범위 등으로 설정된 기준 범위보다 넓은 범위를 스테레오 카메라(131)가 촬상할 수 있는 위치를, 환경 지도(241)를 참조하여 찾아내어, 그 위치를 제3 대기 위치로 정한다. 이동 제어부(203)는, 케이지(920)로 진입한 후에는, 제3 대기 위치의 기준 위치 TG1을 목적지로 정하여 자기를 이동시킨다. 이와 같이 스테레오 카메라(131)가 보다 넓은 범위를 촬상할 수 있으면, 제어부(200)는 케이지(920) 내의 모습을 더 적확하게 파악할 수 있으므로, 이동 로봇(100)은 탑승하는 사람을 적절하게 회피하거나 하여 케이지(920)로부터 원활하게 빠져나갈 수 있다.
또한, 어느 위치를 대기 위치로 할지는, 상술한 어느 것을 미리 설정해 두어도 되고, 더 많은 조건을 충족하는 위치를 대기 위치로 정해도 된다. 또한, 어느 조건을 충족하고 다른 조건을 충족하지 않는 경우에는, 각 조건에 미리 우선 순위를 설정해 두고, 우선 순위가 높은 조건에 대응하는 위치를 대기 위치로 정하면 된다.
다음으로, 이동 로봇(100)의 이동에 관한 처리에 대해, 엘리베이터의 이용에 관한 처리를 중심으로 설명한다. 도 11은, 이동 로봇(100)의 이동에 관한 처리 흐름을 나타내는 흐름도다. 도시하는 흐름은, 현재의 플로어와는 다른 플로어로 설정된 목적지까지의 이동 경로가 결정되고, 이동 로봇(100)이 당해 이동 경로를 따라 이동을 개시한 시점으로부터 시작된다.
위치 판정부(201)는, 센서 유닛(230)으로부터의 정보를 환경 지도(241)와 대조하여 주기적으로 자기의 현재 위치를 동정한다. 위치 판정부(201)는, 스텝 S101에서, 현재 이동 중인 플로어로 설정된 대기 에어리어(911)에 자기가 도달하였는지 여부를 판정한다. 이동 제어부(203)는, 위치 판정부(201)가 대기 에어리어(911)에 도달하지 않았다고 판정하면, 이동 경로에 따른 이동을 계속한다. 도달하였다고 판정하면, 이동을 정지시키고, 스텝 S102로 진행한다.
배향 조정부(202)는, 스텝 S102에서, 배향 조정이 필요한지 여부를 판단한다. 예를 들어, 케이지에 내부 도어가 대향하는 2개소에 마련되어 있고, 진입할 때의 내부 도어와 빠져나갈 때의 내부 도어가 다르다면, 배향 조정은 불필요하다고 판단하여, 스텝 S105로 진행한다. 진입할 때의 내부 도어와 빠져나갈 때의 내부 도어가 동일하면, 배향 조정이 필요하다고 판단하여, 스텝 S103으로 진행한다. 또한, 상술한 바와 같이, 내부 도어가 1개소인 경우에는, 이 판단을 행하는 일 없이, 스텝 S103으로 진행한다.
배향 조정부(202)는, 스텝 S103에서, 자기의 주위에 대해 미리 정해진 범위의 내측에 장애물이 검지되어 있는지 여부를 확인한다. 장애물이 검지되어 있는 경우에는, 배향 조정을 회피하여 스텝 S105로 진행한다. 장애물이 검지되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S104로 진행하고, 배향 조정부(202)는, 상술한 바와 같이 행선지 플로어에 있어서의 케이지로부터의 퇴출 방향과 자기의 전방의 배향이 일치하도록 자기를 선회시킨다. 배향 조정이 완료되면, 스텝 S105로 진행한다.
이동 로봇(100)은, 스텝 S105에서, 케이지(920)의 도착을 기다린다. 또한, 케이지(920)의 호출은, 이 이전의 적절한 타이밍에, 통신 유닛(250)을 통해 실행된다. 제어부(200)는, 호출한 케이지(920)가 도착하였는지 여부를, 내부 도어(921) 및 외부 도어(922)가 개방되었는지 여부에 의해 판단한다. 내부 도어(921) 및 외부 도어(922)가 개방되었다고 판단하면, 스텝 S105로 진행한다.
이동 제어부(203)는, 스텝 S106에서, 자기를 케이지(920)로 진입시킨다. 스텝 S104에서 배향 조정이 실행되어 있는 경우에는, 그 배향을 유지하여 케이지(920)로 진입시킨다. 또한 스텝 S107로 진행하여, 상술한 바와 같이 정한 대기 위치에 대응하는 케이지(920) 내의 기준 위치로 자기를 이동시킨다. 그 후, 케이지(920)가 행선지 플로어로 도착할 때까지 대기한다. 제어부(200)는, 스텝 S108에서, 통신 유닛(250)을 통해 시스템 서버와 통신하고, 케이지(920)가 행선지 플로어에 도착하였는지 여부를 확인한다. 도착하면, 스텝 S109로 진행한다.
이동 제어부(203)는, 스텝 S109에서, 케이지(920)로부터 빠져나가, 행선지 플로어의 통로(910)에서의 이동을 개시한다. 위치 판정부(201)는, 스텝 S110에서, 설정된 목적지에 도달하였는지 여부를 판단한다. 도달하지 않았으면 이동 경로에 따른 이동을 계속하고, 도달하였으면 자기의 이동을 정지시켜, 일련의 처리를 종료한다. 또한, 엘리베이터를 이용하여 또 다른 플로어로 이동하는 이동 경로가 설정되어 있는 경우에는, 스텝 S101로 돌아가 처리를 계속한다.
이상 설명한 이동 로봇(100)은, 자율 이동에 관한 다양한 처리를 이동 로봇(100)에 있어서 실행하였다. 그러나 이동 로봇 측의 처리를 경감시키기 위해, 원격지에 설치된 시스템 서버로부터의 지령에 따름으로써, 이동 로봇이 단순한 이동 처리에 한하여 실행하는 실시 형태도 채용할 수 있다. 도 12는, 이러한 실시 형태에 관한 이동 로봇 시스템을 설명하는 도면이다. 이동 로봇 시스템은, 시스템 서버(500)와, 시스템 서버(500)에 네트워크(600) 및 통신 유닛(610)을 통해 접속되는 이동 로봇(100')을 갖는다.
시스템 서버(500)는, 연산부(510), 메모리(540) 및 통신 유닛(550)을 구비한다. 연산부(510)는, 예를 들어 CPU이며, 메모리(540)로부터 읽어들인 제어 프로그램을 실행함으로써, 시스템 전체의 제어를 실행한다.
메모리(540)는, 불휘발성 기억 매체이며, 예를 들어 하드 디스크 드라이브가 사용된다. 메모리(540)는, 이동 로봇 시스템을 제어하기 위한 제어 프로그램 외에도, 제어에 사용되는 다양한 파라미터값, 함수, 룩업 테이블 등을 기억하고 있다. 특히, 메모리(540)는, 이동 로봇(100')이 자율 이동하는 시설 내의 지도 정보가 기술된 환경 지도(541)를 기억하고 있다. 통신 유닛(250)은, 네트워크(600)와 접속하기 위한 통신 기기이다. 연산부(510)는, 통신 유닛(550), 네트워크(600), 및 시설 측에 설치된 예를 들어 무선 LAN 유닛인 통신 유닛(610)을 통해, 이동 로봇(100')과의 사이에서 다양한 지시 신호나 정보를 수수한다.
연산부(510)는, 기능 연산부로서, 위치 판정부(511), 조정 지시부(512) 및 이동 지시부(513)로서도 기능한다. 위치 판정부(511)는, 이동 로봇(100')의 센서 유닛(230)으로부터의 정보를 취득하고, 메모리(540)에 기억된 환경 지도(541)와 대조하여, 이동 로봇(100')의 현재 위치를 판정한다. 위치 판정부(511)는, 특히 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어에 정해진 대기 에어리어에 이동 로봇(100')이 도달한 것을 판정한다. 위치 판정부(511)는, 실질적으로는, 이동 로봇(100)의 위치 판정부(201)가 담당하고 있던 기능을 담당한다. 또한, 이동 로봇(100')이 플로어의 상황에 따라서 자율적으로 대기 에어리어(911)를 결정하는 경우는, 위치 판정부(511)는 대기 에어리어(911)로 정한 지점의 정보와 당해 지점에 도달하였다는 취지의 정보를 이동 로봇(100')으로부터 취득한다. 위치 판정부(511)는, 이 정보들을 취득한 경우에, 이동 로봇(100')이 현재의 플로어의 대기 에어리어에 도달하였다고 판정한다.
조정 지시부(512)는, 위치 판정부(511)가 대기 에어리어에 이동 로봇(100')이 도달하였다고 판정한 경우에, 행선지 플로어에서의 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 이동 로봇(100')의 배향을 조정시키는 조정 지시를 이동 로봇(100')으로 송신한다. 조정 지시부(512)는, 실질적으로는, 이동 로봇(100)의 배향 조정부(202)가 담당하고 있던 기능을 담당한다. 이동 로봇(100')은, 조정 지시부(512)로부터의 조정 지시를 수신하여, 자기의 배향을 조정한다.
이동 지시부(513)는, 이동 로봇(100')이 결정된 이동 경로를 따라 이동하도록, 이동 지시를 이동 로봇(100')으로 송신한다. 특히, 케이지가 도착하면, 조정 지시부(512)로부터의 지시에 의해 조정된 배향을 유지하여 케이지로 진입시키는 이동 지시를 이동 로봇(100')으로 송신한다.
이와 같이 구축된 이동 로봇 시스템에 있어서도, 이동 로봇(100')은, 상술한 이동 로봇(100)과 마찬가지로 동작할 수 있다. 이 경우, 이동 로봇(100')은, 비교적 가벼운 연산 처리를 실행하면 되므로, 이동 로봇(100')을 간편하게 구축할 수 있다.
상기에 언급된 제어 프로그램은, 임의의 타입의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 사용하는 컴퓨터에 저장 및 제공될 수 있다.　 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는 임의의 타입의 유형 저장 매체들을 포함한다. 　비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체들의 예는 자기 저장 매체(예를 들어, 플로피 디스크, 자기 테이프, 하드 디스크 드라이브 등), 광자기 저장 매체(예컨대, 광자기 디스크), CD-ROM(컴팩트 디스크 판독 전용 메모리), CD-R(기록 가능 컴팩트 디스크), CD-R/W(재기록 가능 컴팩트 디스크), 반도체 메모리(예컨대, 마스크 ROM, PROM(프로그래밍 가능 ROM), EPROM(소거 가능 PROM), 플래시 ROM 및 RAM(랜덤 액세스 메모리) 등)를 포함한다.　 상기 프로그램은 임의의 타입의 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 사용하는 컴퓨터에 제공될 수 있다.　 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체들의 예는 전기 신호, 광 신호 및 전자기파를 포함한다.　 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체는, 유선 통신 라인(예컨대, 전선 및 광 파이버) 또는 무선 통신 라인을 통해 프로그램을 컴퓨터에 제공할 수 있다.
이상 설명한 본 개시에 의하면, 본 개시의 실시 형태가 다수의 방식으로 변형될 수 있음은 자명하다. 이러한 변형은 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 통상의 기술자에게 자명한 이러한 모든 변형은 아래의 청구범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (12)

  1. 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체이며,
    상기 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 자기가 도달한 것을 판정하는 판정부와,
    상기 판정부가 상기 대기 에어리어에 자기가 도달하였다고 판정한 경우에, 행선지의 플로어에서의 상기 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 자기의 배향을 조정하는 배향 조정부와,
    상기 케이지가 도착하면, 상기 배향 조정부에 의해 조정된 배향을 유지하여 상기 케이지로 진입하는 이동 제어부를
    구비하고,
    상기 이동 제어부는, 상기 케이지로 진입한 후에는, 환경 정보를 취득하기 위해 자기에 마련된 카메라가 미리 설정된 기준 범위보다 넓은 범위를 촬상할 수 있는 위치를 목적지로 정하여 이동하는 자율 이동체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배향 조정부는, 상기 퇴출 방향이 자기의 전방이 되도록, 선회하여 자기의 배향을 조정하는 자율 이동체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배향 조정부는, 자기에 마련된 환경 센서의 배치에 기초하여, 선회하여 자기의 배향을 조정하는 자율 이동체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배향 조정부는, 자기에 마련된 표시 패널의 배치에 기초하여, 선회하여 자기의 배향을 조정하는 자율 이동체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배향 조정부는, 자기의 하우징 형상에 기초하여, 선회하여 자기의 배향을 조정하는 자율 이동체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이동 제어부는, 상기 케이지로 진입한 후에는, 자기의 후방이 상기 케이지의 벽면과 대향하는 위치를 목적지로 정하여 이동하는 자율 이동체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 케이지가 도어에 대해 비대칭 공간인 경우에는, 상기 이동 제어부는, 상기 케이지로 진입한 후에는 상기 도어에 대해 스페이스가 넓은 측으로 목적지를 정하여 이동하는 자율 이동체.
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배향 조정부는, 자기의 주위에 대해 미리 정해진 범위의 내측에 장애물이 검지된 경우에는, 자기의 배향을 조정하지 않는 자율 이동체.
  10. 기록 매체에 저장되고, 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체의 제어 프로그램이며, 상기 제어 프로그램은,
    상기 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 상기 자율 이동체가 도달한 것을 판정하는 판정 스텝과,
    상기 판정 스텝에서 상기 대기 에어리어에 상기 자율 이동체가 도달하였다고 판정된 경우에, 행선지의 플로어에서의 상기 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 상기 자율 이동체의 배향을 조정하는 배향 조정 스텝과,
    상기 케이지가 도착하면, 상기 배향 조정 스텝에서 조정된 배향을 유지하여 상기 케이지로 진입하는 진입 스텝과,
    상기 케이지로 진입한 후에는, 환경 정보를 취득하기 위해 상기 자율 이동체에 마련된 카메라가 미리 설정된 기준 범위보다 넓은 범위를 촬상할 수 있는 위치를 목적지로 정하여 이동하는 스텝을
    컴퓨터에 실행시키는 자율 이동체의 제어 프로그램.
  11. 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체의 제어 방법이며,
    상기 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 상기 자율 이동체가 도달한 것을 판정하는 판정 스텝과,
    상기 판정 스텝에서 상기 대기 에어리어에 상기 자율 이동체가 도달하였다고 판정된 경우에, 행선지의 플로어에서의 상기 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 상기 자율 이동체의 배향을 조정하는 배향 조정 스텝과,
    상기 케이지가 도착하면, 상기 배향 조정 스텝에서 조정된 배향을 유지하여 상기 케이지로 진입하는 진입 스텝과,
    상기 케이지로 진입한 후에는, 환경 정보를 취득하기 위해 상기 자율 이동체에 마련된 카메라가 미리 설정된 기준 범위보다 넓은 범위를 촬상할 수 있는 위치를 목적지로 정하여 이동하는 스텝을 갖는 자율 이동체의 제어 방법.
  12. 시설에 설치된 엘리베이터를 이용하여 플로어 사이를 자율적으로 왕래하는 자율 이동체를 원격지로부터 제어하는 시스템 서버이며,
    상기 자율 이동체로부터 수신하는 상기 자율 이동체의 환경 센서 정보에 기초하여, 상기 엘리베이터의 케이지에 탑승하기 전에, 현재의 플로어의 대기 에어리어에 상기 자율 이동체가 도달한 것을 판정하는 판정부와,
    상기 판정부가 상기 대기 에어리어에 상기 자율 이동체가 도달하였다고 판정한 경우에, 행선지의 플로어에서의 상기 케이지로부터의 퇴출 방향에 기초하여 상기 자율 이동체의 배향을 조정시키는 조정 지시를 상기 자율 이동체로 송신하는 조정 지시부와,
    상기 케이지가 도착하면, 상기 조정 지시부로부터의 지시에 의해 조정된 배향을 유지하여 상기 케이지로 진입시키는 이동 지시를 상기 자율 이동체로 송신하는 이동 지시부를
    구비하고,
    상기 이동 지시부는,
    상기 케이지로 진입한 후에는, 환경 정보를 취득하기 위해 상기 자율 이동체에 마련된 카메라가 미리 설정된 기준 범위보다 넓은 범위를 촬상할 수 있는 위치를 목적지로 정하여 이동시키는 이동 지시를 상기 자율 이동체로 송신하는 시스템 서버.
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