WO2019202778A1 - ロボット案内システム - Google Patents

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WO2019202778A1
WO2019202778A1 PCT/JP2018/047536 JP2018047536W WO2019202778A1 WO 2019202778 A1 WO2019202778 A1 WO 2019202778A1 JP 2018047536 W JP2018047536 W JP 2018047536W WO 2019202778 A1 WO2019202778 A1 WO 2019202778A1
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autonomous mobile
guidance system
user
robots
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PCT/JP2018/047536
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Inventor
杉山　謙一郎
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本田技研工業株式会社
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Publication date
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    • G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
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    • G05D1/0291—Fleet control
    • G05D1/0297—Fleet control by controlling means in a control room
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network

Definitions

  • the present invention relates to a robot guidance system for guiding a user to a destination by moving an autonomous mobile robot together with the user.
  • a robot guidance system using an autonomous mobile robot that guides a user to a destination is known.
  • Autonomous mobile robots used in this type of robot guidance system are known to be equipped with various sensors (for example, cameras, etc.) in order to control their own movement and to grasp the current location. (For example, refer to Patent Document 1).
  • the conventional robot guidance system has a complicated structure of the autonomous mobile robot, which increases various costs (specifically, introduction cost, management / maintenance cost, etc.). There was a risk of it. In particular, when a plurality of autonomous mobile robots are operated, there is a high risk that the cost will increase.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a robot guidance system that can simplify the configuration of an autonomous mobile robot that guides a user.
  • the robot guidance system of the present invention is Multiple autonomous mobile robots that guide users to their destinations, A reception device that is provided separately from the plurality of autonomous mobile robots, and that recognizes the destination; Recognizing the state of each of the plurality of autonomous mobile robots, and managing a availability of each of the plurality of autonomous mobile robots based on the recognized destination and the recognized state; It is characterized by having.
  • the autonomous mobile robot that actually guides the user and the reception device that recognizes the user's destination (that is, includes an interface for receiving the user's input). Is an independent configuration.
  • the robot management unit in the present invention may be provided in the reception device, may be installed in each or any of a plurality of autonomous mobile robots, and is provided separately from both the reception device and the robot. It may be provided in a server or the like.
  • a movement characteristic storage unit that stores movement characteristics that are characteristics related to the movement ability of each of the plurality of autonomous mobile robots; Autonomy that guides the user to at least one of the plurality of autonomous mobile robots based on the destination recognized by the receiving device and the movement characteristics stored in the movement characteristic storage unit It is preferable to include a robot selection unit that selects as a mobile robot.
  • the robot can be efficiently operated in the robot guidance system.
  • Each of the plurality of autonomous mobile robots is driven by a built-in battery
  • the movement characteristic is a characteristic including a remaining battery level of each of the plurality of autonomous mobile robots
  • the robot selection unit is configured to select at least one of the plurality of autonomous mobile robots based on the distance to the destination recognized by the reception device and the movement characteristics of each of the plurality of autonomous mobile robots. May be selected as an autonomous mobile robot that guides the user.
  • the remaining battery level is set as the movement characteristic
  • a plurality of robots can be efficiently operated by selecting a robot to be guided according to the remaining battery level and the destination.
  • the waiting time of a user can be reduced by suppressing the number of times the robot is charged.
  • the number of robots required for configuring the robot guidance system can be reduced.
  • the plurality of autonomous mobile robots include a boarding robot on which the user can board and a non-boarding robot on which the user cannot board,
  • the movement characteristic is a characteristic including the possibility of boarding the user of each of the plurality of autonomous mobile robots
  • the robot selection unit is configured to select at least one of the plurality of autonomous mobile robots based on the distance to the destination recognized by the reception device and the movement characteristics of each of the plurality of autonomous mobile robots. May be selected as an autonomous mobile robot that guides the user.
  • the travel characteristic is whether or not the vehicle can be boarded
  • the destination is close, the non-boarding robot that leads the user (the user cannot board) is selected and the destination is selected.
  • the user can select a boarding robot that can be boarded.
  • a robot that omits some functions for example, a function that allows a user to board
  • a plurality of the accepting devices Recognizing the past usage count of the accepting device, or a usage count recognizing / estimating section for estimating the predicted usage count, Based on the number of times of use, a standby area for waiting each of the plurality of autonomous mobile robots from a plurality of standby areas, and a standby for determining the number of the autonomous mobile robots to wait in each of the plurality of standby areas And an area determining unit.
  • An operation route determining unit for determining an operation route for each of the plurality of autonomous mobile robots;
  • the plurality of autonomous mobile robots include a first autonomous mobile robot and a second autonomous mobile robot,
  • the first autonomous mobile robot has a sensor for recognizing an environment around the first autonomous mobile robot,
  • the operation route determination unit is configured to determine the operation route of the second autonomous mobile robot based on the destination recognized by the reception device and the environment recognized by the sensor of the first autonomous mobile robot. Is preferably determined.
  • the operation route of the second autonomous mobile robot is determined so as to bypass the environment. If comprised, it will become difficult to obstruct the movement of the user guided to the 2nd autonomous mobile robot and the 2nd autonomous mobile robot by the environment.
  • An operation route determination unit that determines an operation route of each of the plurality of autonomous mobile robots, and a sensor that recognizes an environment around the operation route
  • the plurality of autonomous mobile robots include a third autonomous mobile robot and a fourth autonomous mobile robot that takes over the third autonomous mobile robot and guides the user.
  • the operation route determination unit has an environment that does not inhibit the movement of the user and inhibits the movement of the third autonomous mobile robot around the operation route of the third autonomous mobile robot. It is preferable that the operation route of the fourth autonomous mobile robot is determined so that the fourth autonomous mobile robot moves to a position that has passed through the environment when recognized.
  • This configuration makes it easy to recognize destinations that should be emphasized (for example, frequently used) when system settings are corrected. As a result, it is possible to easily grasp the function to be added / corrected for the robot to be operated in accordance with the characteristics of the destination to be emphasized (for example, the distance from the receiving device). As a result, the function of the robot can be omitted as appropriate, and the configuration of the robot can be further simplified.
  • Explanatory drawing which shows typically the structure of the guidance system which concerns on embodiment.
  • the side view which shows an example of the robot of the guidance system of FIG.
  • the block diagram which shows the structure which concerns on the operation control of the robot of FIG.
  • the block diagram which shows the structure of the guidance system of FIG.
  • the schematic diagram which shows the operation route in case the guidance system of FIG. 1 makes a robot wait.
  • the flowchart which shows the process performed when the guidance system of FIG. 1 makes a robot stand by in a standby area.
  • the schematic diagram which shows the service route in case the guidance system of FIG. 1 guides a user.
  • the flowchart which shows the process performed when the guidance system of FIG. 1 guides a user.
  • guidance system S a robot guidance system (hereinafter referred to as “guidance system S”) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the guidance system S is employed as a system for guiding the user's purpose store (any one of the stores 5a to 5e) in the shopping mall M ( (See FIG. 5).
  • the robot guidance system of the present invention is not limited to such a system, and any robot guidance system may be used as long as it guides a user using an autonomous mobile robot.
  • the guidance system S is provided separately from a plurality of robots 1 (autonomous mobile robots) that autonomously move within a predetermined area and a plurality of robots 1.
  • a receiving device 2 that recognizes and a server 3 that can communicate with the robot 1 and the receiving device 2 are provided.
  • the robot 1 which is a so-called inverted pendulum type vehicle, includes a base body 10 and a moving operation unit 11 provided at a lower portion of the base body 10.
  • Each roller 11b can rotate integrally with the core 11a around the axis of the core 11a.
  • Each roller 11b is rotatable around the central axis of the cross section of the core body 11a at the position where each roller 11b is disposed (the axis in the tangential direction of the circumference around the axis of the core body 11a).
  • the moving operation unit 11 configured as described above is configured such that the core 11a is moved around its axis while the lower roller 11b is in contact with the road surface (floor surface, ground, etc.) of the movement environment of the robot 1. It is possible to move in all directions on the road surface by performing one or both of rotational driving and rotational driving of each roller 11b around its axis.
  • An actuator device 12 that generates a driving force for moving the moving operation unit 11 is mounted inside the base body 10.
  • the actuator device 12 includes a first actuator 12a that rotationally drives the core 11a and a second actuator 12b that rotationally drives each roller 11b. What is necessary is just to comprise the 1st actuator 12a and the 2nd actuator 12b using an electric motor, a hydraulic actuator, etc., for example.
  • the first actuator 12a and the second actuator 12b respectively apply a rotational driving force to the core body 11a and each roller 11b via a power transmission mechanism (not shown).
  • a power transmission mechanism having a known structure may be used.
  • the robot 1 is driven by a built-in battery 13, and the remaining amount of the battery is periodically or at a predetermined timing (for example, when guidance is started or completed) via a communication device 15 described later. Is transmitted to the server 3.
  • the robot 1 includes an electronic circuit unit including a CPU, a RAM, a ROM, an interface circuit, and the like as components for controlling the operation of the robot 1.
  • a communication device for performing wireless communication between the server 3 and the control device 14, various sensors for observing the operation state of the robot 1 or the external world state (neighboring environment), etc. 15 is mounted.
  • a sensor mounted on the robot for example, a camera 16 (external field recognition sensor) for recognizing an object (a person, a moving object, an installed object, etc.) existing in the environment around the robot 1, an acceleration of the robot 1 An acceleration sensor 17 for detecting the position of the robot 1, a position sensor 18 for detecting the self-position of the robot 1, and the like. Outputs (detection data) of these sensors are input to the control device 14.
  • the external recognition sensor may be any sensor that can recognize the environment around the robot 1. Therefore, for example, a distance measuring sensor such as a laser range finder, a radar device, or the like may be used instead of the camera 16 or in addition to the camera 16 as an external environment recognition sensor.
  • a distance measuring sensor such as a laser range finder, a radar device, or the like may be used instead of the camera 16 or in addition to the camera 16 as an external environment recognition sensor.
  • the accepting device 2 is a desktop personal computer or a portable information terminal (tablet, smartphone, etc.), and includes an input unit 20, an output unit 21, and a communication unit (not shown).
  • the information input by the user through the input unit 20 is transmitted to the server 3 through the communication unit.
  • the result of the processing performed by the server 3 based on the transmitted information (for example, which robot 1 among the plurality of robots 1 guides the user) is sent to the reception device 2 via the communication unit. Is transmitted and presented to the user via the output unit 21.
  • the reception device 2 configured in this way is installed at a plurality of points in a facility where the guidance system S is introduced (for example, a shopping mall M described later). At the installation point, a standby area is provided for a robot that is not guiding the user to wait (see FIG. 5).
  • the receiving device of the present invention is not limited to such a configuration.
  • only one facility may be provided.
  • the guidance system S includes a robot management unit 4 as a function realized by a hardware configuration or program implemented in at least one of the robot 1, the reception device 2, and the server 3. Yes.
  • the robot management unit 4 includes a destination recognition unit 40 for recognizing the user's destination, a use frequency recognition / estimation unit 41 for recognizing the use frequency of the reception device 2, and a destination candidate for a destination.
  • Set number accumulation unit 42 for accumulating the set number of times, a current position recognition unit 43 for recognizing the current position of the robot 1, a movement characteristic storage unit 44 for storing movement characteristics of the robot 1, and the robot 1 is on standby.
  • a standby area determination unit 45 that determines a standby area, an operation route determination unit 46 that determines an operation route of the robot 1, and a robot selection unit 47 that selects the robot 1 that guides the user are included.
  • the destination recognition unit 40 recognizes the destination input by the user via the input unit 20 of the reception device 2.
  • the destination may be, for example, a specific destination such as one of the stores 5a to 5e of the shopping mall M, or coordinates on the map displayed on the output unit 21.
  • the number-of-uses recognition / estimation unit 41 uses the reception device 2 as a past number of times of use for each of the plurality of reception devices 2 from the past predetermined time (for example, one hour before the current time) to the current time.
  • the number of past uses of each reception device 2 (that is, the number of times the destination is input to the reception device 2 by the user and guidance is requested) is recognized.
  • the usage count recognition / estimation unit 41 accumulates the usage count for each of the plurality of receiving devices 2 separately for each time zone (for example, every hour). Based on the accumulated data, the usage count recognition / estimation unit 41 estimates the predicted usage count for each reception device 2 for each time zone.
  • the set number accumulating unit 42 accumulates the number of times set as the destination via the accepting device 2 for each of a plurality of points as destination candidates.
  • the setting number accumulation unit 42 is provided so that destinations that should be emphasized (for example, frequently used) can be easily recognized when the setting is corrected. It has become. Thereby, in the guidance system S, it is possible to easily grasp the function to be added / corrected for the operating robot 1 according to the characteristics of the destination to be emphasized (for example, the distance from the receiving device 2). It is like that.
  • the robot guidance system of the present invention is not limited to such a configuration.
  • the set number accumulation unit 42 may be omitted.
  • the current position recognition unit 43 recognizes the current position of each of the plurality of robots 1 based on a signal from the control device 14 of the robot 1. Note that the current position recognition unit 43 uses each signal from a camera or the like provided in the installed facility in place of the signal from the control device 14 of the robot 1 or in combination with the signal. The current position of 1 may be estimated.
  • the movement characteristic storage unit 44 stores movement characteristics of each of the plurality of robots 1.
  • the “movement characteristic” is a characteristic relating to the movement ability of the robot 1, and is a characteristic that can affect the operation for guidance when the user is guided.
  • the movement characteristics for example, in addition to characteristics at the present time (that is, characteristics that change with time) such as a movable distance based on the remaining battery level, the size of the robot 1 (that is, the size of the movable passage), the robot 1 And the like based on the configuration of the robot 1 such as whether or not the vehicle can be boarded (that is, a characteristic that does not change with time).
  • the standby area determination unit 45 is configured to wait for each of the plurality of robots 1 from among the plurality of standby areas based on the usage counts of the plurality of reception devices 2 recognized by the usage count recognition / estimation unit 41, And the number of the robots 1 waiting in each of the plurality of waiting areas is determined.
  • the “standby area” is an area for a robot that is not guiding the user to wait.
  • the guidance system S of the present embodiment by determining the standby area of the robot 1 in this way, the occurrence of a situation where the robot 1 is not in a position close to the user when the user desires guidance is suppressed. ing. Thereby, in guidance system S, reduction of a user's waiting time is aimed at.
  • the robot guidance system of the present invention is not limited to such a configuration.
  • the position where the standby area is provided is not limited to the periphery of the reception device, and may be set as appropriate according to the shape of the facility where the robot guidance system is introduced. Further, for example, when there is only one standby area, or when the robot 1 is constantly patroling and there is no standby area, the number-of-uses recognition / estimation unit and the standby area determination unit may be omitted. .
  • the operation route determination unit 46 determines each of the plurality of robots 1 based on the destination recognized by the receiving device 2 and the surrounding environment of the robot 1 recognized by the camera 16 mounted on any robot 1. Determine the operating route.
  • the robot guidance system of the present invention is not limited to such a configuration.
  • the operation route is determined with reference to the surrounding environment of the robot 1 acquired by the camera 16 mounted on all of the robots 1.
  • the operation route may be determined based on only the recognized destination without referring to the surrounding environment.
  • the environment around the robot 1 recognized by the camera 16 mounted on the robot 1 may be the environment around the operation route of the other robot 1. Therefore, the operation route is determined based on the environment recognized by the camera 16. However, when a sufficient number of sensors such as cameras are installed in the facility, the operation route may be determined based on the environment recognized by these sensors.
  • the robot selection unit 47 is configured to select at least one of the plurality of robots 1 based on the destination recognized by the receiving device 2 and the movement characteristics of each of the plurality of robots 1 stored in the movement characteristic storage unit 44. Is selected as the robot 1 for guiding the user.
  • the distance to the destination recognized by the reception device 2 the operation route to the destination, the current positions of the plurality of robots 1, and the remaining battery level of each of the plurality of robots 1 are determined.
  • the robot 1 for guiding the user is selected from the plurality of robots 1 waiting in the waiting area provided around the receiving device 2. select.
  • the guidance system S suppresses the number of times the robot 1 is charged, thereby reducing the waiting time of the user.
  • the robot guidance system of the present invention is not limited to such a configuration.
  • the guidance system S of the present embodiment in the case of a robot guidance system of a type that operates a plurality of types of autonomous mobile robots having different movement characteristics that do not change with time, the content of the route to be guided (whether there is a staircase) Etc.), an autonomous mobile robot that guides the user may be selected.
  • the guidance system S includes the robot management unit 4 configured as described above, thereby managing the availability of each of the plurality of robots 1 based on the recognized destination and the recognized state of the robot 1. Yes.
  • the “state” of the robot 1 is used to guide the user when guiding the user, such as the position of the robot 1 and the movement characteristics (for example, the remaining battery capacity) that are characteristics related to the movement ability of the robot 1.
  • the movement characteristics for example, the remaining battery capacity
  • FIG. 5 and FIG. 6 the robot 1a in a state where the user is not guided or in a state where the user has been guided is moved to a standby area A1 provided around the reception device 2a. And the process which the guidance system S performs when making it wait in either of waiting
  • FIG. 6 is a flowchart which shows the process which the guidance system S performs in that case.
  • the current position recognition unit 43 of the robot management unit 4 recognizes the current position of each robot 1 based on a signal from each control device 14 of the plurality of robots 1 (FIG. 6 / STEP 10). ).
  • the use count recognition / estimation unit 41 of the robot management unit 4 recognizes the past use count for the receiving device 2a and the receiving device 2b based on the information stored in the set count storage unit 42, Estimated number of uses is estimated (FIG. 6 / STEP 11).
  • the standby region determination unit 45 of the robot management unit 4 recognizes and estimates the number of uses, and the number of robots 1b already waiting in the standby region A1, and the standby region. Based on the number of robots 1b already waiting at A1, it is determined which of the waiting areas A1 and A2 the robot 1a is waiting on (FIG. 6 / STEP 12).
  • the number of uses of the reception device 2a corresponding to the standby area A1 is substantially the same as the number of uses of the reception device 2b corresponding to the standby area A1, and the robot 1b that has been waiting in the standby area A1. Since the number is smaller than the number of robots 1b waiting in the waiting area A2, it is assumed that the waiting area A1 is determined as a waiting area for waiting the robot 1a.
  • the operation route determination unit 46 determines the operation route for the robot 1a to move to the standby area A1 based on the current position of the robot 1a, the determined position of the standby area A1, and the environment recognized by the other robot 1c. Is determined (FIG. 6 / STEP 13).
  • the traveling robot 1c is placed on the first route R1 that can serve as an operation route, and is an environment that hinders the movement of the robot 1a (in the present embodiment, the robot 1c is used for carrying in between the store 5a and the store 5b).
  • the operation route determination unit 46 recognizes the second route R2 that bypasses the environment as the operation route of the robot 1a, instead of the first route R1 that passes through the environment. decide.
  • control device 14 of the robot 1a moves the robot 1a to the standby area A1 according to the operation route determined by the operation route determination unit 46 (FIG. 6 / STEP 14), and ends the current process.
  • the robot 1a in a state where the user is not guided or in a state where the user has been guided is made to wait in the standby area A1 provided around the reception device a1.
  • FIG. 8 is a flowchart which shows the process which the guidance system S performs in that case.
  • the destination recognition unit 40 of the robot management unit 4 recognizes the destination input by the user via the input unit 20 of the reception device 2a (FIG. 8 / STEP 20).
  • the user U in the vicinity (point P1) of the reception device 2a on the first floor F1 moves to the entrance (point P2) of the store 5e on the second floor F2 that is the upper floor moved via the escalator E. ) Is requested.
  • the use frequency recognition / estimation unit 41 of the robot management unit 4 recognizes the input information including the destination input by the user U and accumulates the input information in the set number accumulation unit 42 (FIG. 8 / (Step 21).
  • information for specifying the accepting device 2a for example, the installation position
  • the input destination for example, the input destination
  • the time when the input was performed for example, a predetermined time in addition to the input time
  • the operation route determination unit 46 of the robot management unit 4 receives the input, the position of the receiving device 2a, the destination recognized by the receiving device 2a, and the robot recognized by the camera 16 mounted on the robot 1d. Based on the surrounding environment of 1d, the route for guidance (that is, the operation route of the robot 1d) is determined (FIG. 8 / STEP22).
  • the operation route determination unit 46 from the position (point P1) of the receiving device 2a that has received the input, the luggage L around the store 5b, the construction site between the store 5c and the store 5d, and The third route R3 that can bypass the crowd around the reception device 2b is determined as the operation route.
  • the operation route is determined with reference to the environment around the robot 1d recognized by the camera 16 (external recognition sensor) mounted on the robot 1d.
  • the performance (for example, size, running performance, etc.) of the robots 1d, 1e existing on the first floor F1 is substantially the same. Therefore, an environment that inhibits the movement of the robot 1d (first autonomous mobile robot) that is actually used to guide the user U can also inhibit the movement of the robot 1e (second autonomous mobile robot). High nature. As a result, there is a high possibility that the movement of the user U guided by the robot 1d or the robot 1e is also inhibited.
  • the guidance system S is configured to determine the operation route of the robot 1e based on the environment recognized by the robot 1d, so that the robot 1e and the user U guided by the robot 1e can move smoothly. To be able to.
  • first autonomous mobile robot and the second autonomous mobile robot in the robot guidance system of the present invention are not limited to such a configuration, and the performance is not necessarily the same. Absent.
  • the operation route determination unit includes the environment recognized by the sensor of the first autonomous mobile robot, and the first It is preferable to determine the operation route based on the difference in performance between the autonomous mobile robot and the second autonomous mobile robot.
  • the robot selection unit 47 of the robot management unit 4 determines the determined operation route (that is, the destination recognized by the receiving device 2a) and the movement of the robots 1d to 1f stored in the movement characteristic storage unit 44. Based on the characteristics, the robot that guides the user U is selected from the robots 1d to 1f (FIG. 8 / STEP23).
  • the robot selection unit 47 includes that the elevator E is included in the determined operation route (that is, the operation route does not hinder the movement of the user U and does not move the robots 1d to 1f).
  • the environment for inhibition is included), the current position of each of the robots 1d to 1f, the characteristic that the elevator E cannot be moved, and the remaining battery level are used as criteria for selection.
  • the robot selection unit 47 first selects the user U in the first section which is a section from the vicinity (point P1) of the receiving device 2a on the first floor F1 to the front of the elevator E (point P3). Recognize that a robot that guides the user U in the second section, which is a section from the point where the elevator E is exited (point P4) to the entrance of the store 5b (point P2), is required in addition to the robot that guides the user. .
  • the robot selection unit 47 recognizes that a plurality of robots need to be configured to cover the problem based on the running performance of the robots 1d to 1f that cannot pass through the elevator E. .
  • the robot selection unit 47 selects a robot (third autonomous mobile robot) for guiding the user U in the first section.
  • the robot selection unit 47 sets a plurality of robots 1e waiting in the waiting area A1 provided around the reception device 2a as candidates for guiding the user in the first section.
  • the remaining battery capacity moves in the first section, and then the nearest standby area (in this embodiment, the standby area A2 provided around the reception device 2b).
  • the robot that exceeds the amount necessary for moving to the minimum and that is the smallest robot is selected as the robot for guiding the user in the first section.
  • the robot selection unit 47 is not limited to the robot 1e waiting in the waiting area A1.
  • a robot for example, robot 1d
  • existing at a position other than the waiting area A1 is also a candidate for guiding the user U in the first section.
  • the robot selection unit 47 selects the robot (fourth autonomous mobile robot) that guides the user U by taking over the robot 1e that guided the user U in the first section.
  • the robot selection unit 47 among the plurality of robots 1f present at the position (second floor F2) that has passed through the elevator E, the point where the remaining battery level reaches the user U from the current position (that is, After passing through the point P4) and moving in the second section, it exceeds the amount necessary to move to the nearest standby area (in this embodiment, the standby area A3 provided around the reception device 2c), and The smallest robot is selected as a robot for guiding the user in the second section.
  • control device 14 of the selected robot 1e moves the selected robot 1e from the point P1 to the point P3 according to the operation route determined by the operation route determination unit 46, so that the user U in the first section To guide you.
  • the control device 14 of the selected robot 1f moves the selected robot 1f to the point P4 until the robot 1e moves to the point P3 according to the operation route determined by the operation route determination unit 46.
  • the user U passes the elevator E, the user U is guided from the point P4 to the point P2 to guide the user U in the second section (FIG. 8 / STEP 24), and the current process is terminated.
  • the robots 1e and 1f for which guidance has been completed move to the nearest standby areas (standby area A2 and standby area A3), respectively.
  • the robot 1 that actually guides the user and the reception that recognizes the user's destination (that is, includes an interface for receiving the user's input).
  • the apparatus 2 has an independent configuration.
  • the interface for accepting the input from the user can be omitted from the robot 1. Therefore, according to the guidance system S of the present embodiment, the configuration of the robot 1 that guides the user can be simplified.
  • the robot management unit 4 when the robot management unit 4 is configured by a hardware configuration or a program installed in the receiving devices 2a to 2c and the server 3, a plurality of robots 1 are The receiving devices 2a to 2c can be managed in a distributed manner or can be centrally managed by the server 3.
  • the robot 1, the reception device 2, and the server 3 are provided, and the robot management unit 4 is provided as a function realized by a hardware configuration or a program installed therein.
  • the robot guidance system of the present invention is not limited to such a configuration, and may be any configuration that includes an autonomous mobile robot, a reception device, and a robot management unit.
  • the robot management unit may be provided in the reception device, or may be mounted on each or any of a plurality of autonomous mobile robots.
  • the robot 1 in the guidance system S of the above embodiment is a robot that moves with the user and leads the user, and the plurality of robots 1 have the same functions.
  • the robot guidance system of the present invention is not limited to such a configuration, and various types of robots may be adopted depending on the characteristics of the size, structure, etc. of the facility to which the robot guidance system is applied. .
  • a robot boarding robot
  • a robot non-boarding robot
  • the robot selection unit causes the destination and robot movement characteristics (for example, characteristics that can only be led and can be boarded (boarding possibility)). ) To select a robot for guidance.
  • the reception apparatus of this invention is not limited to such a structure, A user's Any device that can recognize the destination and that is provided separately from the autonomous mobile robot may be used.
  • a robot imitating the form of a person who has a conversation with the user may be used.
  • a humanoid robot may be provided with a microphone as an input interface, a speaker as an output interface, and a manipulator simulating a human head and hand. .
  • Setting number accumulation unit 43 ... Current position recognition unit, 44 ... Movement characteristic storage unit, 45 ... Standby region determination unit, 46 ... Operation route determination unit, 47 ... Robot selection unit, A1, A2, A3 ... Standby region E ... Elevator, F1 ... First floor, F2 ... Second floor, L ... Luggage, M ... Shopping mall, P1, P2, P3, P4 ... Point, R1 ... First route, R2 ... Second route, S ... Guidance system (robot guidance system), U ... user.
  • Robot guidance system robot guidance system

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Abstract

案内システムＳは、利用者を目的地まで案内する自律移動型の複数のロボット１と、ロボット１とは別体として設けられ、目的地を認識するための受付装置２とを備える。複数のロボット１の各々の利用可否は、ロボットの状態、及び、目的地に基づいて、管理される。

Description

ロボット案内システム
　本発明は、自律移動型ロボットを利用者とともに移動させることによって、利用者を目的地まで案内するロボット案内システムに関する。
　従来、利用者を目的地まで案内する自律移動型ロボットを利用したロボット案内システムが知られている。この種のロボット案内システムに利用される自律移動型ロボットには、それ自身の移動の制御、現在地の把握等のために、種々のセンサ類（例えば、カメラ等）を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７－２６０８２２号公報
　ところで、特許文献１に記載のような従来のロボット案内システムでは、自律移動型ロボット自体が、利用者の目的地を認識するように構成されている。そのため、その自律移動型ロボットは、種々のセンサ類の他に、利用者の目的地を把握するための入力用のインターフェースを備える必要があった。
　その結果、従来のロボット案内システムは、自律移動型ロボットの構造が複雑なものとなってしまい、種々のコスト（具体的には、導入コスト、管理・保守のためのコスト等）が増大してしまうおそれがあった。特に、複数の自律移動型ロボットを運用する場合には、コストが増大してしまうおそれが高かった。
　本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、利用者を案内する自律移動型ロボットの構成を簡略化することができるロボット案内システムを提供することを目的とする。
　本発明のロボット案内システムは、
　利用者を目的地まで案内する複数の自律移動型ロボットと、
　前記複数の自律移動型ロボットとは別体として設けられ、前記目的地を認識する受付装置と、
　前記複数の自律移動型ロボットの各々の状態を認識するとともに、認識した前記目的地及び認識した前記状態に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットの各々の利用可否を管理するロボット管理部とを備えていることを特徴とする。
　ここで、自律移動型ロボット（以下、単に「ロボット」ともいう。）の「状態」とは、ロボットの位置、ロボットの移動能力に関する特性である移動特性（例えば、バッテリ残量等）等、利用者を案内する際に、その案内のための動作に影響を与え得る状態を指す。
　このように、本発明のロボット案内システムでは、利用者を実際に案内する自律移動型ロボットと、利用者の目的地を認識する（すなわち、利用者の入力を受け付けるためのインターフェースを備える）受付装置とが、独立した構成となっている。
　これにより、利用者からの入力を受け付けるためのインターフェースをロボットから省略することができる。したがって、本発明のロボット案内システムによれば、利用者を案内する自律移動型ロボットの構成を簡略化することができる。
　なお、本発明におけるロボット管理部は、受付装置に設けてもよいし、複数の自律移動型ロボットの各々又はいずれかに搭載してもよいし、受付装置及びロボットのいずれとも別体として設けられたサーバ等に設けてもよい。
　また、本発明のロボット案内システムにおいては、
　前記複数の自律移動型ロボットの各々の移動能力に関する特性である移動特性を格納する移動特性格納部と、
　前記受付装置が認識した前記目的地、及び、前記移動特性格納部に格納されている移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するロボット選択部とを備えていることが好ましい。
　このように構成すると、ロボット案内システムにおいてロボットを効率的に運用することができる。
　移動特性を参照してロボットを選択する構成としては、具体的には、例えば、
　前記複数の自律移動型ロボットの各々は、内蔵されているバッテリによって駆動し、
　前記移動特性は、前記複数の自律移動型ロボットの各々のバッテリ残量を含む特性であり、
　前記ロボット選択部は、前記受付装置が認識した前記目的地までの距離、及び、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するようにしてもよい。
　このように、バッテリ残量を移動特性とした場合には、そのバッテリ残量と目的地とに応じて案内するロボットを選択することで、複数のロボットを効率的に運用することができる。これにより、ロボットの充電回数を抑制して、利用者の待ち時間を低減することができる。また、ロボット案内システムを構成するために必要となるロボットの数を抑制することができる。
　また、例えば、
　前記複数の自律移動型ロボットは、前記利用者が搭乗可能な搭乗ロボットと、前記利用者が搭乗可能でない非搭乗ロボットを含み、
　前記移動特性は、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記利用者の搭乗可能性を含む特性であり、
　前記ロボット選択部は、前記受付装置が認識した前記目的地までの距離、及び、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するようにしてもよい。
　このように、搭乗可能であるか否かを移動特性とした場合には、目的地が近い場合には、利用者を先導する（利用者が搭乗可能でない）非搭乗ロボットを選択し、目的地が遠い場合には、利用者が搭乗可能な搭乗ロボットを選択するといった運用が可能になる。これにより、ロボット案内システムで運用するロボットとして、一部の機能（例えば、利用者を搭乗させることができる機能等）を省略したロボットも採用することができる。
　また、本発明のロボット案内システムにおいては、
　複数の前記受付装置と、
　前記受付装置の過去の利用回数を認識する、又は、予測される利用回数を推定する利用回数認識・推定部と、
　前記利用回数に基づいて、複数の待機領域から前記複数の自律移動型ロボットの各々を待機させる待機領域、及び、前記複数の待機領域の各々に待機させる前記自律移動型ロボットの数を決定する待機領域決定部とを備えていることを特徴とする。
　このように構成すると、利用者が案内を希望したときにロボットが利用者に近い位置にいないという状況の発生を抑制することができるので、利用者の待ち時間を低減することができる。
　また、本発明のロボット案内システムにおいては、
　前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部を備え、
　前記複数の自律移動型ロボットは、第１の自律移動型ロボット及び第２の自律移動型ロボットを含み、
　前記第１の自律移動型ロボットは、該第１の自律移動型ロボットの周辺の環境を認識するセンサを有し、
　前記運行ルート決定部は、前記受付装置が認識した前記目的地、及び、前記第１の自律移動型ロボットの前記センサが認識した前記環境に基づいて、前記第２の自律移動型ロボットの運行ルートを決定することが好ましい。
　一般的に、ロボットの移動を阻害するような環境は、そのロボットに対応する又は同一の性能（例えば、サイズ、走行性能等）を有する他のロボットの移動も、その他のロボットに案内される利用者の移動も、阻害する可能性が高い。
　そこで、このように、ロボット（第１の自律移動型ロボット）の認識した環境（すなわち、他のロボットも通過する蓋然性の高いルートの周辺の環境）に基づいて他のロボット（第２の自律移動型ロボット）の運行ルートを決定するように構成すると、その第２の自律移動型ロボットが利用者をスムーズに案内できる。
　具体的には、例えば、第１の自律移動型ロボットが移動を阻害するような環境を認識した際に、その環境を迂回するように第２の自律移動型ロボットの運行ルートを決定するように構成すると、その環境によって第２の自律移動型ロボット及び第２の自律移動型ロボットに案内される利用者の移動が阻害されにくくなる。
　また、本発明のロボット案内システムにおいては、
　前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部と、前記運行ルートの周辺の環境を認識するセンサとを備え、
　前記複数の自律移動型ロボットは、第３の自律移動型ロボット、及び、前記第３の自律移動型ロボットの後を引き継いで前記利用者を案内する第４の自律移動型ロボットを含み、
　前記運行ルート決定部は、前記第３の自律移動型ロボットの前記運行ルートの周辺に、前記利用者の移動を阻害せず、且つ、前記第３の自律移動型ロボットの移動を阻害する環境が認識された場合に、前記第４の自律移動型ロボットが該環境を通過した位置に移動するように、前記第４の自律移動型ロボットの前記運行ルートを決定することが好ましい。
　例えば、エスカレータ等、ロボット（第３の自律移動型ロボット）の移動は困難であるが利用者の移動はさほど困難ではない地形といった環境がある。そこで、そのような環境が認識された場合に、その環境を通過した位置（例えば、エスカレータの移動先）に、利用者の案内を引き継ぐ他のロボット（第４の自律移動型ロボット）が移動するように、その他のロボットの運行ルートを設定すると、環境による影響を抑制して、大きなタイムラグなく、利用者の案内を継続することができる。
　すなわち、ロボットの走行性能に基づく問題を複数のロボットが協働してカバーするように構成すると、環境に対応するための機能を適宜省略することができるようになるので、さらに、ロボットの構成を簡略化することができる。
　また、本発明のロボット案内システムにおいては、
　複数の地点の各々について、前記利用者の前記目的地として設定された回数を蓄積する設定回数蓄積部を備えていることが好ましい。
　このように構成すると、システムの設定の修正等を行う際に、重視すべき目的地（例えば、利用頻度の高い）を容易に認識できるようになる。これにより、重視すべき目的地の特性（例えば、受付装置からの距離等）に応じて、運用するロボットについて追加・修正を行うべき機能も容易に把握することができるようになる。その結果、ロボットの機能を適宜省略することができるようになるので、さらに、ロボットの構成を簡略化することができる。
実施形態に係る案内システムの構成を模式的に示す説明図。 図１の案内システムのロボットの一例を示す側面図。 図２のロボットの動作制御に係る構成を示すブロック図。 図１の案内システムの構成を示すブロック図。 図１の案内システムがロボットを待機させる場合の運行ルートを示す模式図。 図１の案内システムがロボットを待機領域に待機させる場合に行う処理を示すフローチャート。 図１の案内システムが利用者を案内する場合の運行ルートを示す模式図。 図１の案内システムが利用者を案内する場合に行う処理を示すフローチャート。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るロボット案内システム（以下、「案内システムＳ」という。）について説明する。
　なお、本実施形態においては、ショッピングモールＭにおいて、利用者の目的となる店舗（店舗５ａ～５ｅのいずれかの店舗）に案内するためのシステムとして、案内システムＳを採用した場合について説明する（図５参照）。しかし、本発明のロボット案内システムは、そのようなものに限定されるものではなく、自律移動型ロボットを用いて利用者を案内するためのものであればよい。
　例えば、ショッピングモールの他、空港等の他の施設に採用してもよい。また、施設だけではなく、所定の領域（例えば、一定範囲の観光地、商店街全体等）において、利用者を案内するためのシステムとして採用してもよい。
　まず、図１～図４を参照して、運行管理システムＳの概略構成について説明する。
　図１に示すように、案内システムＳは、所定の領域内を自律移動する複数のロボット１（自律移動型ロボット）と、複数のロボット１とは別体として設けられ、利用者の目的地を認識する受付装置２と、ロボット１及び受付装置２と相互に通信可能なサーバ３とを備えている。
　図２に示すように、いわゆる倒立振子型車両であるロボット１は、基体１０と、基体１０の下部に設けられた移動動作部１１とを備えている。
　ロボット１は、移動動作部１１により、路面上を全方向（任意の方向）に移動し得るように構成されている。移動動作部１１は、円環状の芯体１１ａと、この芯体１１ａの円周方向（軸心周り方向）に等角度間隔で並ぶようにして、芯体１１ａに外挿された複数の円環状のローラ１１ｂとを有している。なお、図２では、一部のローラ１１ｂだけが代表的に図示されている。
　各ローラ１１ｂは、芯体１１ａの軸心周りに、芯体１１ａと一体に回転可能となっている。また、各ローラ１１ｂは、各ローラ１１ｂの配置位置における芯体１１ａの横断面の中心軸（芯体１１ａの軸心を中心とする円周の接線方向の軸）周りに回転可能となっている。
　このように構成されている移動動作部１１は、その下部のローラ１１ｂを、ロボット１の移動環境の路面（床面、地面等）に接地させた状態で、芯体１１ａをその軸心周りに回転駆動すること、及び、各ローラ１１ｂをその軸心周りに回転駆動することの一方又は両方を行うことで、路面上を全方向に移動することが可能となっている。
　基体１０の内部には、移動動作部１１を移動させる駆動力を発生するアクチュエータ装置１２が搭載されている。このアクチュエータ装置１２は、芯体１１ａを回転駆動する第１アクチュエータ１２ａと、各ローラ１１ｂを回転駆動する第２アクチュエータ１２ｂとから構成される。第１アクチュエータ１２ａ及び第２アクチュエータ１２ｂは、例えば、電動モータ、油圧アクチュエータ等を用いて構成すればよい。
　第１アクチュエータ１２ａ及び第２アクチュエータ１２ｂは、それぞれ、図示を省略する動力伝達機構を介して芯体１１ａ、各ローラ１１ｂに回転駆動力を付与する。動力伝達機構は、既知の構造のものを用いればよい。
　ロボット１は、内蔵されているバッテリ１３によって駆動し、そのバッテリ残量は、後述する通信装置１５を介して、定期的に又は所定のタイミング（例えば、案内を開始する時点又は完了した時点等）で、サーバ３に送信される。
　また、図２での図示は省略したが、図３に示すように、ロボット１には、ロボット１の動作制御のための構成要素として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成された制御装置１４と、ロボット１の動作状態又は外界状態（周辺の環境）等を観測するための各種センサと、サーバ３と制御装置１４との間の無線通信を行うための通信装置１５とが搭載されている。
　ロボット１に搭載されているセンサとしては、例えば、ロボット１の周辺の環境に存在する物体（人、移動物体、設置物等）を認識するためのカメラ１６（外界認識センサ）、ロボット１の加速度を検出するための加速度センサ１７、ロボット１の自己位置を検出するための位置センサ１８等が含まれる。これらのセンサの出力（検出データ）が制御装置１４に入力される。
　なお、外界認識センサは、ロボット１の周辺の環境を認識し得るものであればよい。そのため、外界認識センサとしては、カメラ１６の代わりに、又は、カメラ１６に加えて、例えば、レーザ・レンジ・ファインダー等の測距センサ、又は、レーダ装置等を用いてもよい。
　制御装置１４は、実装されるハードウェア構成又はプログラム（ソフトウェア構成）により実現される機能として、第１アクチュエータ１２ａ及び第２アクチュエータ１２ｂの動作制御（ひいては、移動動作部１１の移動制御）を行う機能を有するように構成されている。
　図１に戻り、受付装置２は、デスクトップパソコン、携帯情報端末（タブレット、スマートフォン等）であり、入力部２０と、出力部２１と、通信部（不図示）とを備えている。
　入力部２０は、キーボード、マウス、タッチパネル、マイク等の入力機器によって構成されている。出力部２１は、ユーザに対して五感を通じて情報を伝達する出力機器（例えば、液晶ディスプレイ、スピーカ等）によって構成されている。受付装置２では、これらの入力部２０及び出力部２１によって、利用者が目的地を入力するための入力用のインターフェースが構成されている。
　これにより、利用者が入力部２０を介して入力した情報は、通信部を介して、サーバ３に送信される。また、送信された情報に基づいてサーバ３が行った処理の結果（例えば、複数のロボット１のうちどのロボット１が利用者を案内するか等）は、通信部を介して、受付装置２に送信され、出力部２１を介してユーザに対して提示される。
　案内システムＳでは、このように構成された受付装置２が、案内システムＳが導入されている施設（例えば、後述するショッピングモールＭ）の複数の地点に設置される。その設置地点には、利用者を案内していない状態にあるロボットが待機するための待機領域が設けられている（図５参照）。
　なお、本発明の受付装置は、このような構成に限定されるものではない。例えば、施設に１つだけ設けてもよい。また、受付装置として、利用者個人の所有する携帯情報端末を用いてもよい。
　図４に示すように、案内システムＳでは、ロボット１、受付装置２、及び、サーバ３の少なくとも１つに実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能として、ロボット管理部４を備えている。
　ロボット管理部４は、利用者の目的地を認識する目的地認識部４０と、受付装置２の利用回数を認識する利用回数認識・推定部４１と、目的地の候補となる地点について、目的地として設定された回数を蓄積する設定回数蓄積部４２と、ロボット１の現在位置を認識する現在位置認識部４３と、ロボット１の移動特性を格納する移動特性格納部４４と、ロボット１の待機する待機領域を決定する待機領域決定部４５と、ロボット１の運行ルートを決定する運行ルート決定部４６と、利用者を案内するロボット１を選択するロボット選択部４７とを有している。
　目的地認識部４０は、受付装置２の入力部２０を介して、利用者が入力した目的地を認識する。目的地としては、例えば、ショッピングモールＭの各店舗５ａ～５ｅのいずれか等の具体的な目的地の他、出力部２１に表示された地図上の座標であってもよい。
　利用回数認識・推定部４１は、過去の利用回数として、複数の受付装置２の各々について、過去の所定の時点（例えば、現時点から１時間前）から現時点までにおいて、その受付装置２を介して、各受付装置２の過去の利用回数（すなわち、その受付装置２に、利用者によって目的地が入力され、案内が要請された回数）を認識する。
　また、利用回数認識・推定部４１は、複数の受付装置２の各々について、時間帯ごとに（例えば、１時間ごとに）分けて利用回数を蓄積する。その蓄積されたデータに基づいて、利用回数認識・推定部４１は、各受付装置２について、予測される利用回数を時間帯ごとに推定する。
　設定回数蓄積部４２は、目的地の候補となる複数の地点の各々について、受付装置２を介して目的地として設定された回数を蓄積する。
　本実施形態の案内システムＳでは、この設定回数蓄積部４２を備えることによって、その設定の修正等を行う際に、重視すべき（例えば、利用頻度の高い）目的地を容易に認識できるようになっている。これにより、案内システムＳでは、重視すべき目的地の特性（例えば、受付装置２からの距離等）に応じて、運用するロボット１について追加・修正を行うべき機能を容易に把握することができるようになっている。
　なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、導入時にのみシステムの設定を行うような構成である場合には、設定回数蓄積部４２を省略してもよい。
　現在位置認識部４３は、ロボット１の制御装置１４からの信号に基づいて、複数のロボット１の各々の現在位置を認識する。なお、ロボット１の制御装置１４からの信号に代わり、又は、その信号と併用して、導入された施設に設けられているカメラ等からの信号を用いて、現在位置認識部４３が、各ロボット１の現在位置を推定するようにしてもよい。
　移動特性格納部４４は、複数のロボット１の各々の移動特性を格納する。ここで、「移動特性」とは、ロボット１の移動能力に関する特性であり、利用者を案内する際に、その案内のための動作に影響を与え得る特性である。
　移動特性としては、例えば、バッテリ残量に基づく移動可能距離等の現時点における特性（すなわち、経時変化のある特性）の他、ロボット１のサイズ（すなわち、移動可能な通路の大きさ）、ロボット１が搭乗可能なものであるか否か等のロボット１の構成に基づく特性（すなわち、経時変化のない特性）等が挙げられる。
　待機領域決定部４５は、利用回数認識・推定部４１が認識した複数の受付装置２の各々の利用回数に基づいて、複数の待機領域のうちから複数のロボット１の各々を待機させる待機領域、及び、複数の待機領域の各々に待機させるロボット１の数を決定する。
　ここで、「待機領域」とは、利用者を案内していない状態にあるロボットが待機するための領域である。本実施形態の案内システムＳでは、このようにしてロボット１の待機領域を決定することによって、利用者が案内を希望したときにロボット１が利用者に近い位置にいないという状況の発生を抑制している。これにより、案内システムＳでは、利用者の待ち時間の低減を図っている。
　なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、待機領域を設ける位置は、受付装置の周辺に限定されるものではなく、ロボット案内システムを導入する施設の形状等に応じて、適宜設定して良い。また、例えば、待機領域が１カ所しかない場合、又は、ロボット１が常に巡回しており待機領域が存在しない場合等には、利用回数認識・推定部及び待機領域決定部を省略してもよい。
　運行ルート決定部４６は、受付装置２が認識した目的地、及び、いずれかのロボット１に搭載されているカメラ１６が認識したそのロボット１の周辺の環境に基づいて、複数のロボット１の各々の運行ルートを決定する。
　なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態の案内システムＳでは、ロボット１の全てに搭載されているカメラ１６によって取得されたそのロボット１の周辺の環境を参照して、運行ルートを決定している。しかし、そのような周辺の環境を参照せず、認識した目的地のみに基づいて運行ルートを決定してもよい。
　また、例えば、本実施形態の案内システムＳでは、ロボット１に搭載されているカメラ１６によって認識されたそのロボット１の周辺の環境は、他のロボット１の運行ルートの周辺の環境となる可能性が高いので、カメラ１６によって認識された環境に基づいて運行ルートを決定している。しかし、施設内に十分な数のカメラ等のセンサが設置されている場合には、それらのセンサによって認識された環境に基づいて、運行ルートを決定してもよい。
　ロボット選択部４７は、受付装置２が認識した目的地、及び、移動特性格納部４４に格納されている複数のロボット１の各々の移動特性に基づいて、複数のロボット１のうちの少なくとも１つを、利用者を案内するためのロボット１として選択する。
　具体的には、案内システムＳでは、受付装置２が認識した目的地までの距離、目的地までの運行ルート、複数のロボット１の現在位置、及び、複数のロボット１の各々のバッテリ残量に基づいて、原則として、利用者を案内するロボット１を、その受付装置２の周辺に設けられた待機領域に待機している複数のロボット１のうちから、利用者を案内するためのロボット１を選択する。
　このように構成することによって、案内システムＳでは、ロボット１の充電回数を抑制して、利用者の待ち時間の低減を図っている。
　なお、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではない。例えば、本実施形態の案内システムＳとは異なり、経時変化のない移動特性の異なる複数種類の自律移動型ロボットを運用するタイプのロボット案内システムの場合には、案内するルートの内容（階段の有無等）等に応じて、利用者を案内する自律移動型ロボットを選択するように構成してもよい。
　このように構成すると、ロボット案内システムで運用するロボットとして、一部の機能（例えば、階段を昇降できる機能等）を省略したロボットも採用することができる。
　案内システムＳでは、このように構成されたロボット管理部４を備えることによって、認識した目的地、及び、認識したロボット１の状態に基づいて、複数のロボット１の各々の利用可否を管理している。
　ここで、ロボット１の「状態」とは、ロボット１の位置、ロボット１の移動能力に関する特性である移動特性（例えば、バッテリ残量等）等、利用者を案内する際に、その案内のための動作に影響を与え得る状態を指す。
　次に、図５～図７を参照して、案内システムＳの行う処理について説明する。ここでは、一例として、ショッピングモールＭにおいて、利用者を目的の店舗に案内するシステムとして、案内システムＳを採用している場合について説明する。
　まず、図５及び図６を参照して、利用者を案内していない状態、又は、利用者を案内し終わった状態にあるロボット１ａを、受付装置２ａの周辺に設けられた待機領域Ａ１、及び、受付装置２ｂの周辺に設けられた待機領域Ａ２のいずれかに待機させる際に、案内システムＳが行う処理について説明する。なお、図６は、その場合に案内システムＳが行う処理を示すフローチャートである。
　この処理においては、まず、ロボット管理部４の現在位置認識部４３が、複数のロボット１の各々の制御装置１４からの信号に基づいて、各ロボット１の現在位置を認識する（図６／ＳＴＥＰ１０）。
　次に、ロボット管理部４の利用回数認識・推定部４１が、受付装置２ａ及び受付装置２ｂについて、設定回数蓄積部４２に格納されている情報に基づいて、過去の利用回数を認識するとともに、予測される利用回数を推定する（図６／ＳＴＥＰ１１）。
　次に、ロボット管理部４の待機領域決定部４５が、利用回数認識・推定部４１が認識・推定した利用回数、並びに、待機領域Ａ１に既に待機しているロボット１ｂの数、及び、待機領域Ａ１に既に待機しているロボット１ｂの数に基づいて、ロボット１ａを待機領域Ａ１及び待機領域Ａ２のいずれに待機させるかを決定する（図６／ＳＴＥＰ１２）。
　本実施形態では、待機領域Ａ１に対応する受付装置２ａの利用回数と待機領域Ａ１に対応する受付装置２ｂの利用回数とが、ほぼ同じであり、且つ、待機領域Ａ１に待機済みのロボット１ｂの数が、待機領域Ａ２に待機済みのロボット１ｂの数よりも少ないので、ロボット１ａを待機させる待機領域として、待機領域Ａ１が決定されたとする。
　次に、運行ルート決定部４６は、ロボット１ａの現在位置、決定された待機領域Ａ１の位置、他のロボット１ｃの認識した環境に基づいて、ロボット１ａが待機領域Ａ１へ移動するための運行ルートを決定する（図６／ＳＴＥＰ１３）。
　具体的には、巡回中のロボット１ｃが、運行ルートとなり得る第１ルートＲ１上に、ロボット１ａの移動の障害となる環境（本実施形態では、店舗５ａと店舗５ｂとの間に搬入用の荷物Ｌが存在していること）を認識したので、運行ルート決定部４６は、その環境を通過する第１ルートＲ１ではなく、その環境を迂回する第２ルートＲ２を、ロボット１ａの運行ルートとして決定する。
　最後に、ロボット１ａの制御装置１４が、運行ルート決定部４６が決定した運行ルートに従って、ロボット１ａを待機領域Ａ１まで移動させて（図６／ＳＴＥＰ１４）、今回の処理を終了する。
　以上の処理によって、利用者を案内していない状態、又は、利用者を案内し終わった状態にあるロボット１ａは、受付装置ａ１の周辺に設けられた待機領域Ａ１に待機させられる。
　次に、図７及び図８を参照して、案内システムＳが、利用者Ｕを地点Ｐ１（受付装置２ａの近傍）から地点Ｐ２（店舗５ｂの入り口）に向かって案内するために、ロボット１ｄ及びロボット１ｅの運行ルートを設定する場合に行う処理について説明する。なお、図８は、その場合に案内システムＳが行う処理を示すフローチャートである。
　この処理においては、まず、ロボット管理部４の目的地認識部４０が、受付装置２ａの入力部２０を介して利用者によって入力された目的地を認識する（図８／ＳＴＥＰ２０）。
　本実施形態では、第１フロアＦ１の受付装置２ａの近傍（地点Ｐ１）にいる利用者Ｕが、エスカレータＥを介して移動した上階である第２フロアＦ２にある店舗５ｅの入り口（地点Ｐ２）への案内を要請したとする。
　このとき、ロボット管理部４の利用回数認識・推定部４１が、利用者Ｕが入力した目的地を含む入力情報を認識するとともに、その入力情報を設定回数蓄積部４２に蓄積する（図８／ＳＴＥＰ２１）。
　入力情報としては、具体的には、受付装置２ａを特定するための情報（例えば、設置位置等）、入力された目的地、及び、入力が行われた時間（例えば、入力時刻の他、所定の時間ごとに区切られて設定された時間帯、午後であるか午前であるか等）等が挙げられる。
　次に、ロボット管理部４の運行ルート決定部４６が、入力を受け付けた受付装置２ａの位置、受付装置２ａが認識した目的地、及び、ロボット１ｄに搭載されているカメラ１６が認識したそのロボット１ｄの周辺の環境に基づいて、案内するためのルート（すなわち、ロボット１ｄの運行ルート）を決定する（図８／ＳＴＥＰ２２）。
　本実施形態では、運行ルート決定部４６は、入力を受け付けた受付装置２ａの位置（地点Ｐ１）から、店舗５ｂの周辺にある荷物Ｌ、店舗５ｃと店舗５ｄとの間にある工事現場、及び、受付装置２ｂの周辺の人混み等を迂回することができる第３ルートＲ３を、運行ルートとして決定する。
　このように、案内システムＳでは、ロボット１ｄに搭載されているカメラ１６（外界認識センサ）が認識したそのロボット１ｄの周辺の環境も参照して、運行ルートを決定している。
　この案内システムＳでは、第１フロアＦ１に存在するロボット１ｄ，１ｅの性能（例えば、サイズ、走行性能等）は、ほぼ同一のものとなっている。そのため、実際に利用者Ｕの案内に用いられるロボット１ｄ（第１の自律移動型ロボット）の移動を阻害するような環境は、ロボット１ｅ（第２の自律移動型ロボット）の移動も阻害する可能性が高い。ひいては、ロボット１ｄ又はロボット１ｅに案内される利用者Ｕの移動も阻害する可能性が高い。
　そこで、案内システムＳでは、ロボット１ｄの認識した環境に基づいてロボット１ｅの運行ルートを決定するように構成して、ロボット１ｅ及びロボット１ｅに案内される利用者Ｕの移動をスムーズに行わせることができるようにしている。
　なお、本発明のロボット案内システムにおける第１の自律移動型ロボットと第２の自律移動型ロボットとは、このような構成に限定されるものではなく、必ずしもその性能が同一のものである必要はない。
　そして、第１の自律移動型ロボットと第２の自律移動型ロボットの性能が異なる場合には、運行ルート決定部は、第１の自律移動型ロボットのセンサが認識した環境、及び、第１の自律移動型ロボットと第２の自律移動型ロボットの性能の差異に基づいて、運行ルートを決定するようにすると好ましい。
　次に、ロボット管理部４のロボット選択部４７は、決定された運行ルート（すなわち、受付装置２ａが認識した目的地）、及び、移動特性格納部４４に格納されているロボット１ｄ～１ｆの移動特性に基づいて、ロボット１ｄ～１ｆのうちから、利用者Ｕを案内するロボットを選択する（図８／ＳＴＥＰ２３）。
　本実施形態では、ロボット選択部４７は、決定された運行ルートにエレベータＥが含まれていること（すなわち、運行ルートに利用者Ｕの移動を阻害せず、且つ、ロボット１ｄ～１ｆの移動を阻害する環境が含まれていること）、及び、ロボット１ｄ～１ｆの各々の現在位置と、エレベータＥを移動できないという特性と、バッテリ残量とを、選択の際の基準としている。
　その基準に基づいて、まず、ロボット選択部４７は、第１フロアＦ１の受付装置２ａの近傍（地点Ｐ１）からエレベータＥの手前（地点Ｐ３）までの区間である第１区間で利用者Ｕを案内するロボットだけでなく、エレベータＥを降りた地点（地点Ｐ４）から店舗５ｂの入り口（地点Ｐ２）までの区間である第２区間で利用者Ｕを案内するロボットが必要となることを認識する。
　すなわち、ロボット選択部４７は、エレベータＥを通過することができないというロボット１ｄ～１ｆの走行性能に基づく問題を、複数のロボットが協働してカバーするように構成する必要があることを認識する。
　その後、ロボット選択部４７は、第１区間で利用者Ｕを案内するためのロボット（第３の自律移動型ロボット）を選択する。
　具体的には、ロボット選択部４７は、受付装置２ａの周辺に設けられた待機領域Ａ１に待機している複数のロボット１ｅを、第１区間で利用者を案内するための候補とする。
　そして、その候補となった複数のロボット１ｅのうち、バッテリ残量が、第１区間を移動した後、最寄りの待機領域（本実施形態では、受付装置２ｂの周辺に設けられた待機領域Ａ２）まで移動するために必要な量を超え、且つ、最も少ないロボットを、第１区間で利用者を案内するためのロボットとして選択する。
　なお、待機領域Ａ１にロボットが待機していない場合、待機しているロボット１ｅのバッテリ残量が少ない場合等には、ロボット選択部４７は、待機領域Ａ１に待機しているロボット１ｅだけでなく、待機領域Ａ１以外の位置に存在しているロボット（例えば、ロボット１ｄ）も、第１区間で利用者Ｕを案内するためのロボットの候補とする。
　さらにその後、ロボット選択部４７は、第１区間で利用者Ｕを案内したロボット１ｅの後を引き継いで利用者Ｕを案内するロボット（第４の自律移動型ロボット）を選択する。
　具体的には、ロボット選択部４７は、エレベータＥを通過した位置（第２フロアＦ２）に存在する複数のロボット１ｆのうち、バッテリ残量が、現在位置から利用者Ｕを迎える地点（すなわち、地点Ｐ４）を通過し、第２区間を移動した後、最寄りの待機領域（本実施形態では、受付装置２ｃの周辺に設けられた待機領域Ａ３）まで移動するために必要な量を超え、且つ、最も少ないロボットを、第２区間で利用者を案内するためのロボットとして選択する。
　最後に、選択されたロボット１ｅの制御装置１４が、運行ルート決定部４６が決定した運行ルートに従って、選択されたロボット１ｅを地点Ｐ１から地点Ｐ３まで移動させることによって、第１区間において利用者Ｕを案内する。また、選択されたロボット１ｆの制御装置１４が、運行ルート決定部４６が決定した運行ルートに従って、ロボット１ｅが地点Ｐ３に移動するまでに、選択されたロボット１ｆを地点Ｐ４まで移動させておき、利用者ＵがエレベータＥを通過した後に、地点Ｐ４から地点Ｐ２まで移動させることによって、第２区間において利用者Ｕを案内して（図８／ＳＴＥＰ２４）、今回の処理を終了する。
　なお、案内が終了したロボット１ｅ，１ｆは、それぞれ、最寄りの待機領域（待機領域Ａ２，待機領域Ａ３）まで、移動する。
　以上説明したように、本実施形態の案内システムＳでは、利用者を実際に案内するロボット１と、利用者の目的地を認識する（すなわち、利用者の入力を受け付けるためのインターフェースを備える）受付装置２とが、独立した構成となっている。
　これにより、利用者からの入力を受け付けるためのインターフェースをロボット１から省略することができる。したがって、本実施形態の案内システムＳによれば、利用者を案内するロボット１の構成を簡略化することができる。
　また、このように構成されている案内システムＳでは、ロボット管理部４を、受付装置２ａ～２ｃ並びにサーバ３に実装されたハードウェア構成又はプログラムにより構成した場合には、複数のロボット１を、受付装置２ａ～２ｃによって分散管理したり、サーバ３によって集中管理したりすることができる。
　これにより、管理の一元化及び多元化を導入する施設に応じて適宜設定できるようになるので、導入後におけるロボット１の管理・運用を迅速・容易に行うことができるようになる。
　以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。
　例えば、上記実施形態では、ロボット１と、受付装置２と、サーバ３とを備えるとともに、それらに実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能として、ロボット管理部４を備える構成となっている。しかし、本発明のロボット案内システムは、このような構成に限定されるものではなく、自律移動型ロボットと、受付装置と、ロボット管理部を備える構成であればよい。例えば、ロボット管理部は、受付装置に設けてもよいし、複数の自律移動型ロボットの各々又はいずれかに搭載してもよい。
　また、上記実施形態の案内システムＳにおけるロボット１は、利用者とともに移動して利用者を先導するロボットであり、複数のロボット１は、いずれも同様の機能を備えている。しかし、本発明のロボット案内システムは、そのような構成に限定されるものではなく、ロボット案内システムを適用する施設の大きさ、構造等の特性に応じて、種々様々なロボットを採用してよい。
　例えば、利用者とともに移動して利用者を先導するのみであり、利用者が搭乗可能でないロボット（非搭乗ロボット）とともに、利用者が搭乗可能なロボット（搭乗ロボット）を採用してもよい。そして、そのように複数種類のロボットを採用した場合には、ロボット選択部によって、目的地とロボットの移動特性（例えば、先導のみ可能なものである、搭乗可能であるといった特性（搭乗可能性））とによって案内を行うロボットを選択するように構成するとよい。
　また、上記実施形態の案内システムＳにおける受付装置２の一例として、デスクトップパソコン、携帯情報端末を挙げたが、本発明の受付装置は、そのような構成に限定されるものではなく、利用者の目的地を認識可能なものであり、自律移動型ロボットと別体設けられたものであればよい。
　例えば、利用者と会話する人等の形態を模したロボットであってもよい。具体的には、人型のロボットに、入力用のインターフェースとしてのマイクと、出力用のインターフェースとしてのスピーカ並びに人の頭部及び手の形態を模したマニピュレータとを備えたものであってもよい。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…ロボット（自律移動型ロボット）、２，２ａ，２ｂ，２ｃ…受付装置、３…サーバ、４…ロボット管理部、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ…店舗、１０…基体、１１…移動動作部、１１ａ…芯体、１１ｂ…ローラ、１２…アクチュエータ装置、１２ａ…第１アクチュエータ、１２ｂ…第２アクチュエータ、１３…バッテリ、１４…制御装置、１５…通信装置、１６…カメラ（外界認識センサ）、１７…加速度センサ、１８…位置センサ、２０…入力部、２１…出力部、４０…目的地認識部、４１…利用回数認識・推定部、４２…設定回数蓄積部、４３…現在位置認識部、４４…移動特性格納部、４５…待機領域決定部、４６…運行ルート決定部、４７…ロボット選択部、Ａ１，Ａ２，Ａ３…待機領域、Ｅ…エレベータ、Ｆ１…第１フロア、Ｆ２…第２フロア、Ｌ…荷物、Ｍ…ショッピングモール、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…地点、Ｒ１…第１ルート、Ｒ２…第２ルート、Ｓ…案内システム（ロボット案内システム）、Ｕ…利用者。

Claims (8)

  1. 　利用者を目的地まで案内する複数の自律移動型ロボットと、
    　前記複数の自律移動型ロボットとは別体として設けられ、前記目的地を認識する受付装置と、
    　前記複数の自律移動型ロボットの各々の状態を認識するとともに、認識した前記目的地及び認識した前記状態に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットの各々の利用可否を管理するロボット管理部とを備えていることを特徴とするロボット案内システム。
  2. 　請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
    　前記複数の自律移動型ロボットの各々の移動能力に関する特性である移動特性を格納する移動特性格納部と、
    　前記受付装置が認識した前記目的地、及び、前記移動特性格納部に格納されている移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択するロボット選択部とを備えていることを特徴とするロボット案内システム。
  3. 　請求項２に記載のロボット案内システムにおいて、
    　前記複数の自律移動型ロボットの各々は、内蔵されているバッテリによって駆動し、
    　前記移動特性は、前記複数の自律移動型ロボットの各々のバッテリ残量を含む特性であり、
    　前記ロボット選択部は、前記受付装置が認識した前記目的地までの距離、及び、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択することを特徴とすることを特徴とするロボット案内システム。
  4. 　請求項２に記載のロボット案内システムにおいて、
    　前記複数の自律移動型ロボットは、前記利用者が搭乗可能な搭乗ロボットと、前記利用者が搭乗可能でない非搭乗ロボットを含み、
    　前記移動特性は、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記利用者の搭乗可能性を含む特性であり、
    　前記ロボット選択部は、前記受付装置が認識した前記目的地までの距離、及び、前記複数の自律移動型ロボットの各々の前記移動特性に基づいて、前記複数の自律移動型ロボットのうちの少なくとも１つを、前記利用者を案内する自律移動型ロボットとして選択することを特徴とすることを特徴とするロボット案内システム。
  5. 　請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
    　複数の前記受付装置と、
    　前記受付装置の過去の利用回数を認識する、又は、予測される利用回数を推定する利用回数認識・推定部と、
    　前記利用回数に基づいて、複数の待機領域から前記複数の自律移動型ロボットの各々を待機させる待機領域、及び、前記複数の待機領域の各々に待機させる前記自律移動型ロボットの数を決定する待機領域決定部とを備えていることを特徴とするロボット案内システム。
  6. 　請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
    　前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部を備え、
    　前記複数の自律移動型ロボットは、第１の自律移動型ロボット及び第２の自律移動型ロボットを含み、
    　前記第１の自律移動型ロボットは、該第１の自律移動型ロボットの周辺の環境を認識するセンサを有し、
    　前記運行ルート決定部は、前記受付装置が認識した前記目的地、及び、前記第１の自律移動型ロボットの前記センサが認識した前記環境に基づいて、前記第２の自律移動型ロボットの運行ルートを決定することを特徴とするロボット案内システム。
  7. 　請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
    　前記複数の自律移動型ロボットの各々の運行ルートを決定する運行ルート決定部と、前記運行ルートの周辺の環境を認識するセンサとを備え、
    　前記複数の自律移動型ロボットは、第３の自律移動型ロボット、及び、前記第３の自律移動型ロボットの後を引き継いで前記利用者を案内する第４の自律移動型ロボットを含み、
    　前記運行ルート決定部は、前記第３の自律移動型ロボットの前記運行ルートの周辺に、前記利用者の移動を阻害せず、且つ、前記第３の自律移動型ロボットの移動を阻害する環境が認識された場合に、前記第４の自律移動型ロボットが該環境を通過した位置に移動するように、前記第４の自律移動型ロボットの前記運行ルートを決定することを特徴とするロボット案内システム。
  8. 　請求項１に記載のロボット案内システムにおいて、
    　複数の地点の各々について、前記利用者の前記目的地として設定された回数を蓄積する設定回数蓄積部を備えていることを特徴とするロボット案内システム。
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