JP7476727B2 - 自律移動ロボット制御システム、その制御方法、その制御プログラム及び自律移動ロボット制御装置 - Google Patents

自律移動ロボット制御システム、その制御方法、その制御プログラム及び自律移動ロボット制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、自律移動ロボット制御システム、その制御方法、その制御プログラム及び自律移動ロボット制御装置に関する。
所定の建物や施設内で自律移動する自律移動装置の開発が進んでいる。このような自律移動装置は、荷台を有していたり、台車を牽引したりすることにより、自動で荷物を配達する自動配達装置になり得る。自動配達装置は、出発地から目的地まで自律移動することにより、例えば出発地で搭載した荷物を目的地に届けることができる。
例えば特許文献１に記載の自動配達装置は、自律移動可能な牽引部および荷台部を有しており、これらに含まれるコンピュータは、建物の間取り図の電子地図および、ある場所から次の場所へ移動するときに辿るべき経路を格納している。この自動配達装置は、目的に応じて異なるタイプの荷台部を使用することにより様々な物品を搬送する。
米国特許第９０２６３０１号明細書
しかしながら、自律移動ロボットが運用される施設は、人と自律移動ロボットが共存する環境であり、人や物の移動により環境が常に変化する。そのため、特許文献１に記載された自動配達装置のように、予め決定した経路にもとづき自律移動ロボットを運用しただけでは、自律移動ロボットが人の動きを制限する問題が生じる。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、自律移動ロボットが人の動きの妨げになる状態を減少させることを目的とするものである。
本発明にかかる自律移動ロボット制御システムの一態様は、自律移動ロボットと、前記自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有し、前記上位管理装置は、前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき、前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリアについて前記管理エリア毎にエリア内の現時点より先の混雑度の遷移を推定し、前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する。
本発明にかかる自律移動ロボット制御方法の一態様は、自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動ロボット制御システムにおける自律移動ロボット制御方法であって、前記上位管理装置が、前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき、前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリアについて前記管理エリア毎にエリア内の現時点より先の混雑度の遷移を推定し、前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する。
本発明にかかる自律移動ロボット制御プログラムの一態様は、自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動制御システムの前記上位管理装置で実行される自律移動ロボット制御プログラムであって、前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき、前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリアについて前記管理エリア毎にエリア内の現時点より先の混雑度の遷移を推定し、前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する。
本発明にかかる自律移動ロボット制御装置の一態様は、自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットを管理する上位管理装置と、
前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有し、前記上位管理装置は、前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき、前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリアについて前記管理エリア毎にエリア内の現時点より先の混雑度の遷移を推定し、前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する。
本発明にかかる自律移動ロボット制御システム、その制御方法、その制御プログラム及び自律移動ロボット制御装置では、環境カメラにより検出された環境変化に応じてルート計画を更新する。
本発明により、自律移動ロボットが人の動きを妨げる頻度を減少させることができる自律移動ロボット制御システム、その制御方法、その制御プログラム及び自律移動ロボット制御装置を提供できる。
実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システムのブロック図である。 実施の形態１にかかる自律移動ロボットの概略図である。 実施の形態１にかかる自律移動ロボットの運用に当たって発生する人と自律移動ロボットの導線が交錯する状態を説明する図である。 実施の形態１にかかる自律移動ロボットの運用に当たって発生する一定時間通路に物が置かれる状態を説明する図である。 実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システムの動作を説明するフローチャートである。 実施の形態２にかかる自律移動ロボット制御システムのブロック図である。
説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
また、以下では、自律移動ロボット制御システムを適用する施設の例として病院を想定するが、自律移動ロボット制御システムは、病院に限らず様々な施設で利用可能である。
実施の形態１
まず、図１に実施の形態１にかかる実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１のブロック図を示す。図１に示すように、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１は、上位管理装置１０、自律移動ロボット（例えば、自律移動ロボット２０）、環境カメラ３０１～３０ｎを有する。図１では、自律移動ロボット２０を１つずつ示したが、自律移動ロボット２０は複数設けられるものとする。この自律移動ロボット制御システム１は、所定の施設内において自律移動ロボット２０を自律的に移動させながら、複数の自律移動ロボット２０を効率的に制御する。そのため、自律移動ロボット制御システム１では、複数個の環境カメラ３０１～３０ｎを施設内に設置して、自律移動ロボット２０が移動する範囲の画像を取得する。なお、自律移動ロボット制御システム１では、複数の環境カメラ３０１～３０ｎで取得された画像は、上位管理装置１０が収集するものとする。
実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１では、上位管理装置１０が自律移動ロボット２０の行き先までの経路をルート計画情報に基づき作成し、当該ルート計画に従って自律移動ロボット２０に行き先を指示する。そして。自律移動ロボット２０は、上位管理装置１０から指定された行き先に向かって自律移動する。このとき、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１では、自律移動ロボット２０は、自機に設けられたセンサ、フロアマップ、位置情報等を用いて目的地に向かって自律移動する。また、上位管理装置１０は、環境カメラ３０１～３０ｎを用いて、自律移動ロボット２０の運行が施設の利用者の行動の妨げになることを防止するようにルート計画を更新する。
また、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１では、管理対象の施設を複数の管理エリアに分割し、管理エリア毎に移動物体の検出を行う。そして、自律移動ロボット制御システム１では、管理エリア毎に状況変化を評価して、当該評価に基づき自律移動ロボット２０の移動経路を指定するルート情報を更新する。
上位管理装置１０は、演算処理部１１、記憶部１２、バッファメモリ１３、通信部１４を有する。演算処理部１１は、自律移動ロボット２０を制御及び管理するための演算を行う演算処理部１１は、例えば、コンピュータの中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等のプログラムを実行かのうな装置として実装可能である。そして、各種機能はプログラムにより実現することもできる。図１では、演算処理部１１において特徴的なロボット制御部１１１、環境変化推定部１１２、ルート計画更新処理部１１３のみを示したが、その他の処理ブロックも備えられる。
ロボット制御部１１１は、自律移動ロボット２０を遠隔で操作するための演算を行い、自律移動ロボット２０に具体的な動作指示を生成する。環境変化推定部１１２は、環境カメラ３０１～３０ｎにより取得された管理エリアの画像から、現時点より先の時点での各管理エリアの混雑度を推定する。このとき、環境変化推定部１１２は、記憶部１２に格納される検出物データベース１２４を参照して、管理エリアの環境に変化をもたらした移動物体を特定する。そして、環境変化推定部１１２は、推定した混雑度の評価結果をエリア評価現在値１２７に記録する。ルート計画更新処理部１１３は、環境変化推定部１１２により推定された混雑度に基づき記憶部１２に格納されたエリア評価現在値１２７を参照して、ルート計画情報１２５を更新する。この演算処理部１１での処理の詳細は後述する。
記憶部１２は、ロボットの管理及び制御に必要な情報を格納する記憶部である。図１の例では、フロアマップ１２１、ロボット情報１２２、ロボット制御パラメータ１２３、検出物データベース１２４、ルート計画情報１２５、エリア評価基準値１２６、エリア評価現在値１２７を示したが、記憶部１２に格納される情報はこれ以外にあっても構わない。演算処理部１１では、各種処理を行う際に記憶部１２に格納されている情報を用いた演算を行う。
フロアマップ１２１は、自律移動ロボット２０を移動させる施設の地図情報である。このフロアマップ１２１は、予め作成されるものでもよいし、自律移動ロボット２０から得た情報から生成されるものでもよく、また、予め作成された基本地図に自律移動ロボット２０から得た情報から生成された地図修正情報を加えたものであってもよい。
ロボット情報１２２は、上位管理装置１０が管理する自律移動ロボット２０の型番、仕様等が記述される。ロボット制御パラメータ１２３は、上位管理装置１０が管理する自律移動ロボット２０のそれぞれについての障害物との距離閾値情報等の制御パラメータが記述される。
ロボット制御部１１１は、ロボット情報１２２、ロボット制御パラメータ１２３及びルート計画情報１２５を用いて、自律移動ロボット２０に具体的な動作指示を与える。また、環境変化推定部１１２は、検出物データベース１２４及びエリア評価基準値１２６を用いて管理エリア毎の環境変化の推定と評価値の生成を行う。
バッファメモリ１３は、演算処理部１１における処理において生成される中間情報を蓄積するメモリである。通信部１４は、自律移動ロボット制御システム１が用いられる施設に設けられる複数の環境カメラ３０１～３０ｎ及び少なくとも１台の自律移動ロボット２０と通信するための通信インタフェースである。通信部１４は、有線通信と無線通信の両方の通信を行うことができる。
自律移動ロボット２０は、演算処理部２１、記憶部２２、通信部２３、近接センサ（例えば、距離センサ群２４）、カメラ２５、駆動部２６、表示部２７、操作受付部２８を有する。なお、図１では、自律移動ロボット２０に備えられている代表的な処理ブロックのみを示したが、自律移動ロボット２０には図示していない他の処理ブロックも多く含まれる。
通信部２３は、上位管理装置１０の通信部１４と通信を行うための通信インタフェースである。通信部２３は、例えば、無線信号を用いて通信部１４と通信を行う。距離センサ群２４は、例えば、近接センサであり、自律移動ロボット２０の周囲に存在する物又は人との距離を示す近接物距離情報を出力する。カメラ２５は、例えば、自律移動ロボット２０の周囲の状況を把握するための画像を撮影する。また、カメラ２５は、例えば、施設の天井等に設けられる位置マーカーを撮影することもできる。実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１では、この位置マーカーを用いて自律移動ロボット２０に自機の位置を把握させる。駆動部２６は、自律移動ロボット２０に備え付けられている駆動輪を駆動する。表示部２７は、操作受付部２８となるユーザーインタフェース画面を表示する。また、表示部２７には、自律移動ロボット２０の行き先や自律移動ロボット２０の状態を示す情報を表示させても構わない。操作受付部２８は、表示部２７に表示されるユーザーインタフェース画面に加えて、自律移動ロボット２０に設けられる各種スイッチを含む。この各種スイッチには、例えば、非常停止ボタンが含まれる。
演算処理部２１は、自律移動ロボット２０の制御に用いる演算を行う。より具体的には、演算処理部２１は、移動命令抽出部２１１、駆動制御部２１２、周囲異常検出部２１３を有する。なお、図１では、演算処理部２１が有する代表的な処理ブロックのみをしめしたが、図示しない処理ブロックも含まれる。
移動命令抽出部２１１は、上位管理装置１０から与えられた制御信号から移動命令を抽出して駆動制御部２１２に与える。駆動制御部２１２は、移動命令抽出部２１１から与えられた移動命令により示される速度及び方向で自律移動ロボット２０を移動させるように、駆動部２６を制御する。また、駆動制御部２１２は、操作受付部２８に含まれる非常停止ボタンから非常停止信号を受信した場合には、自律移動ロボット２０の動作を停止するとともに、駆動部２６に駆動力を発生しないように指示を与える。周囲異常検出部２１３は、距離センサ群２４等から得られる情報に基づき自律移動ロボット２０の周囲に発生した異常を検出して、駆動制御部２１２に自律移動ロボット２０を停止させる停止信号を与える。停止信号が与えられた駆動制御部２１２は、駆動部２６に駆動力を発生しないように指示を与える。
記憶部２２には、フロアマップ２２１とロボット制御パラメータ２２２とが格納される。図１に示したのは、記憶部２２に格納される情報の一部で有り、図１に示したフロアマップ２２１とロボット制御パラメータ２２２以外の情報も含まれる。フロアマップ２２１は、自律移動ロボット２０を移動させる施設の地図情報である。このフロアマップ２２１は、例えば、上位管理装置１０のフロアマップ１２１をダウンロードしたモノである。なお、フロアマップ２２１は、予め作成されたものであってもよい。ロボット制御パラメータ２２２は、自律移動ロボット２０を動作させるためのパラメータであって、例えば、障害物或いは人との距離のうち自律移動ロボット２０の動作を停止、或いは、制限するための動作制限閾値が含まれる。
駆動制御部２１２は、ロボット制御パラメータ２２２を参照して、距離センサ群２４から得られた距離情報が示す距離が動作制限閾値を下回ったことに応じて動作を停止或いは動作速度の制限をする。
ここで、自律移動ロボット２０の外観について説明する。そこで、図２に実施の形態１にかかる自律移動ロボット２０の概略図を示す。図２に示す自律移動ロボット２０は、自律移動ロボット２０の態様の１つであり、他の形態であってもよい。
図２に示す例は、収納庫２９１と、収納庫２９１を密封する扉２９２と、を有する自律移動ロボット２０である。自律移動ロボット２０は、収納庫２９１に収納された収納物を上位管理装置１０から指示された目的地まで自律移動により搬送する。なお、図２では、図２で示したｘ方向が自律移動ロボット２０の前進方向及び後進方向、ｙ方向が自律移動ロボット２０の左右方向であり、ｚ方向が自律移動ロボット２０の高さ方向である。
図２に示すように、実施の形態１にかかる自律移動ロボット２０の外装には、距離センサ群２４として前後距離センサ２４１及び左右距離センサ２４２が設けられる。実施の形態１にかかる自律移動ロボット２０は、前後距離センサ２４１により自律移動ロボット２０の前後方向の物又は人との距離を計測する。また、実施の形態１にかかる自律移動ロボット２０は、左右距離センサ２４２により自律移動ロボット２０の左右方向の物又は人との距離を計測する。
実施の形態１にかかる自律移動ロボット２０では、収納庫２９１の下部に駆動部２６が設けられる。駆動部２６には、駆動輪２６１及びキャスター２６２が設けられる。駆動輪２６１は自律移動ロボット２０を前後左右に移動させるための車輪である。キャスター２６２は、駆動力は与えられず、駆動輪２６１に追従して転がる従動輪である。
また、自律移動ロボット２０では、収納庫２９１の上面に表示部２７、操作インタフェース２８１、カメラ２５が設けられる。また、表示部２７には、操作受付部２８とし操作インタフェース２８１表示される。また、非常停止ボタン２８２が表示部２７の上面に設けられる。
続いて、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１の動作について説明する。実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１では、自律移動ロボット２０を運行する管理エリア内で人又は物の移動があった際に人の動きが活発化することがあり、このときの各管理エリアのうち人の混雑度が大きくなる場所を避けるようにルート計画を更新する。そこで、図３及び図４を参照して、混雑度が大きくなる状態例を説明する。
図３は、実施の形態１にかかる自律移動ロボット２０の運用に当たって発生する人と自律移動ロボットの導線が交錯する状態を説明する図である。図３では、自律移動ロボット２０が運用される施設において設定される管理エリア４０を示すもので有り、部屋４０１と、部屋４０１が繋がる廊下４０２と、廊下４０２の端部に設けられるエレベータＥＶ１と、エレベータＥＶ１の前に設けられるエレベータホール４０３と、を示した。
また、図３に示す例は、自律移動ロボット２０が、部屋４０１内の出発点ＣＰ１を出発して、廊下４０２、エレベータホール４０３を通ってエレベータＥＶ１に至る経路Ｐ１に沿って移動するものである。そして、図３に示す例では、自律移動ロボット２０に与えられた経路上の一部と同じ通路を通ってエレベータＥＶ１で運ばれてくるストレッチャ４１が他の管理エリアとなるフロアＦＬ１に移動する。
図３に示すような例では、ストレッチャ４１の移動と自律移動ロボット２０の移動とが同一時間帯になるとストレッチャ４１の移動経路と自律移動ロボット２０の移動経路とが交錯するため問題となる。また、ストレッチャ４１の移動に伴い医療スタッフの往来が頻繁になることが考えられる。このような場合、自律移動ロボット制御システム１は、自律移動ロボット２０の移動開始時間をストレッチャ４１の移動に起因する人の往来が減少するまで待機するようにルート計画情報１２５を更新する。
図４は、実施の形態１にかかる自律移動ロボットの運用に当たって発生する一定時間通路に物が置かれる状態を説明する図である。図４に示す例は、自律移動ロボット２０が運用される施設において設定される管理エリア５０を示すもので有り、エレベータホール５０１と、エレベータホール５０１に繋がる廊下５０２と、廊下５０２の両側に配置されるナースステーション５０３、部屋５０４～５０７を示した。
そして、図４に示す例では、廊下５０２に配膳ラック５１と下膳ラック５２が一定期間定置された場合を示す。配膳ラック５１及び下膳ラック５２は、予め決められた配膳時間の間固定されておかれる。そして、配膳ラック５１及び下膳ラック５２が置かれた場合、部屋５０４～５０７の入室者が配膳ラック５１或いは下膳ラック５２の周辺に多く集まることが考えられる。このような場合、自律移動ロボット制御システム１では、管理エリア５０における自律移動ロボット２０の運行を停止する、或いは、管理エリア５０を通行する自律移動ロボット２０の移動速度を低速にする等のルート情報の更新を行う。
なお、自律移動ロボット制御システム１では、環境カメラ３０１～３０ｎを用いて、配膳ラック５１に乗せられた配膳トレイのピックアップ状況、下膳ラック５２への配膳トレイの下膳状況をモニタし、当該モニタ状況に応じてルート情報を更新してもよい。
続いて、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１の動作について詳細に説明する。そこで、図５に実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１の動作を説明するフローチャートを示す。なお、図５では、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１の動作のうちルート情報の更新に要する処理のみを記載したものであり、自律移動ロボット制御システム１は自律移動ロボット２０の制御に要する他の処理も行う。
図５に示すように、自律移動ロボット制御システム１は、自律移動ロボット２０の運用を開始すると、まず、ルート計画情報１２５に従って、自律移動ロボット２０の運用を開始する（ステップＳ１）。そして、自律移動ロボット制御システム１は、環境カメラ３０１～３０ｎにより環境の変化をモニタする複数の管理エリアの少なくとも一部に環境変化が生じるまでルート計画情報１２５に基づく自律移動ロボット２０の運行を継続する（ステップＳ２のＮＯの枝）。一方、自律移動ロボット制御システム１は、複数の管理エリアの少なくとも一部に環境の変化があった場合（ステップＳ２のＹＥＳの枝）、管理エリアに変化を生じさせた検出物体が移動物体であるか否かを判断する（ステップＳ３）。
このステップＳ３において、管理エリアに変化を生じさせた検出物体が移動物体である場合（ステップＳ３のＹＥＳの枝）、環境変化推定部１１２を用いて移動物体の移動方向、移動速度及び定置時間を推定する（ステップＳ４）。ステップＳ４の推定処理では、環境変化推定部１１２は、環境カメラ３０１～３０ｎにより取得された過去の画像、検出物データベース１２４を参照することにより特定される移動物体の特性、及び、エリア評価基準値１２６により与えられる基準評価値に基づき、現時点から先の移動物体の移動先、移動時間、及び定置時間を推定する。そして、環境変化推定部１１２は、当該推定に基づき影響が及ぶと推定される管理エリアを選定し（ステップＳ５）、選定した管理エリアに対応する評価値を更新し、更新後の評価値をエリア評価現在値１２７に記録する（ステップＳ６）。
続いて、自律移動ロボット制御システム１は、ルート計画更新処理部１１３を用いて検出物体により影響が及ぶと考えられる管理エリアをルートに含むルート情報を更新する（ステップＳ７）。このステップＳ７では、ルート計画更新処理部１１３がエリア評価現在値１２７を参照することで行う。また、ルート計画更新処理部１１３は、エリア評価現在値１２７に基づき混雑度が高いと推定される管理エリアを自律移動ロボット２０が通行することを回避する、或いは、混雑度が高いと推定される管理エリアを自律移動ロボット２０が通行する際の制限速度を引き下げるようにエリア評価現在値１２７を更新する。
一方、ステップＳ３において、管理エリアに変化を生じさせた検出物体が恒常的にそこに置かれる固定物体であると環境変化推定部１１２が判断した場合（ステップＳ３のＮＯの枝）、環境変化推定部１１２は、固定物体が置かれた管理エリアを選定する（ステップＳ８）。そして、環境変化推定部１１２は、選定した管理エリアに対応するエリア評価基準値１２６の評価値を固定物体を含む評価値に更新する（ステップＳ９）。また、ルート計画更新処理部１１３は、ステップＳ９でエリア評価基準値１２６が更新されたことに伴いルート計画情報１２５を更新する（ステップＳ７）。
上記説明より、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１では、自律移動ロボット２０を運用する施設内で人の動きに変化があると考えられる物の移動が生じたことを環境カメラ３０１～３０ｎにより検出する。そして、当該検出結果に基づき人の混雑度が高くなると推定される管理エリアを避ける、或いは、当該管理エリアにおける自律移動ロボット２０の移動速度を落すようにルート計画情報１２５を更新する。これにより、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１では、自律移動ロボット２０の運行が人の往来を妨げる頻度を低下させることができる。
実施の形態２
実施の形態２では、自律移動ロボット制御システム１の変形例となる自律移動ロボット制御システム２について説明する。なお、実施の形態２の説明において実施の形態１で説明した構成要素と同じ構成要素については、実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略する。
図６に実施の形態２にかかる自律移動ロボット制御システム２のブロック図を示す。図６に示すように、実施の形態２にかかる自律移動ロボット制御システム２は、自律移動ロボット制御システム１の上位管理装置１０を上位管理装置１０ａに置き換えたものである。また上位管理装置１０ａは、演算処理部１１を演算処理部１１ａに、記憶部１２を記憶部１２ａに置き換えたものである。
演算処理部１１ａは、上位管理装置１０の環境変化推定部１１２を環境変化検出部１１４及び非固定物移動予測部１１５に置き換えたものである。記憶部１２ａは、記憶部１２から検出物データベース１２４を削除したものである。
環境変化検出部１１４は、環境カメラ３０１～３０ｎを用いて取得された画像から移動物体を検出し、当該移動物体が検出されたことを非固定物移動予測部１１５に通知する。非固定物移動予測部１１５は、環境カメラ３０１～３０ｎから得られた画像から移動物体を特定し、特定した移動物体の移動パターンを予測する。非固定物移動予測部１１５は、例えば、人工知能を用いた予測器である。
このように、人工知能を用いた予測器を設けることで、実施の形態２にかかる自律移動ロボット制御システム２では、データベースに格納された固定的な情報よりも柔軟性の高い移動物体の移動パターンの予測が可能になる。また、非固定物移動予測部１１５を用いる事で実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１よりも高い精度で移動物体の移動パターンの予測を行うことができる。これにより、実施の形態２にかかる自律移動ロボット制御システム２では、実施の形態１にかかる自律移動ロボット制御システム１よりも人の往来を自律移動ロボット２０が妨げる頻度を低下させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。例えば、上位管理装置１０に備えられた演算処理部１１、記憶部１２は、ネットワークを介して管理エリアが設定される施設とは離れた遠隔地に配置することも可能である。
１、２ 自律移動ロボット制御システム
１０ 上位管理装置
１１ 演算処理部
１１１ ロボット制御部
１１２ 環境変化推定部
１１３ ルート計画更新処理部
１１４ 環境変化検出部
１１５ 非固定物移動予測部
１２ 記憶部
１２１ フロアマップ
１２２ ロボット情報
１２３ ロボット制御パラメータ
１２４ 検出物データベース
１２５ ルート計画情報
１２６ エリア評価基準値
１２７ エリア評価現在値
１３ バッファメモリ
１４ 通信部
２０ 自律移動ロボット
２１ 演算処理部
２１１ 移動命令抽出部
２１２ 駆動制御部
２１３ 周囲異常検出部
２２ 記憶部
２２１ フロアマップ
２２２ ロボット制御パラメータ
２３ 通信部
２４ 距離センサ群
２４１ 前後距離センサ
２４２ 左右距離センサ
２５ カメラ
２６ 駆動部
２６１ 駆動輪
２６２ キャスター
２７ 表示部
２８ 操作受付部
２８１ 操作インタフェース
２８２ 非常停止ボタン
２９１ 収納庫
２９２ 扉
３０１ 環境カメラ
４０ 管理エリア
４１ ストレッチャ
４０１ 部屋
４０２ 廊下
４０３ エレベータホール
５０ 管理エリア
５１ 配膳ラック
５２ 下膳ラック
５０１ エレベータホール
５０２ 廊下
５０３ ナースステーション
５０４～５０７ 部屋

Claims (8)

  1. 自律移動ロボットと、
    前記自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットの移動速度及び移動経路の指示を少なくとも含む動作指示を前記自律移動ロボットに与える上位管理装置と、
    前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有し、
    前記上位管理装置は、
    前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリア内に変化を生じさせた検出物体の特徴を推定し、
    推定した前記検出物体の特徴に基づき前記検出物体の移動速度、移動経路、或いは、定置された場所での滞留時間を推定し、
    推定した前記検出物体の前記移動速度、前記移動経路、或いは、前記定置された場所での滞留時間に起因して前記管理エリアに生じる人流への影響に基づき、前記複数の管理エリアの混雑度を推定し、
    前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する自律移動ロボット制御システム。
  2. 前記上位管理装置は、前記混雑度が高い前記管理エリアを避けるように前記ルート計画を更新する請求項１に記載の自律移動ロボット制御システム。
  3. 前記上位管理装置は、前記管理エリア内に変化を生じさせた検出物体が恒常的に前記管理エリアに設置される物である場合、前記管理エリア毎に設けられ、前記管理エリアの環境変化を判断する基準とするエリア評価基準値に、恒常的に設置される検出物体を追加する更新を行う請求項１又は２に記載の自律移動ロボット制御システム。
  4. 前記上位管理装置は、前記管理エリア内に変化を生じさせた検出物体に基づき、現時点より先の人による前記複数の管理エリアの混雑度の遷移を推定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自律移動ロボット制御システム。
  5. 前記ルート計画には、前記自律移動ロボットに指示する移動速度に関する情報が含まれ、
    前記上位管理装置は、前記混雑度の遷移の推定に基づき前記混雑度が高くなると推定される前記管理エリア内での前記自律移動ロボットの移動速度が遅くなるように前記ルート計画を更新する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自律移動ロボット制御システム。
  6. 自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットの移動速度及び移動経路の指示を少なくとも含む動作指示を前記自律移動ロボットに与える上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動ロボット制御システムにおける自律移動ロボット制御方法であって、
    前記上位管理装置が、
    前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき、前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリア内の何れかに変化を生じさせた検出物体の特徴に基づき、前記検出物体の移動速度、移動経路、或いは、定置された場所での滞留時間を推定し、
    推定した前記検出物体に起因して前記管理エリアに生じる人流への影響に基づき、前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリアの混雑度を推定し、
    前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する自律移動ロボット制御方法。
  7. 自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットの移動速度及び移動経路の指示を少なくとも含む動作指示を前記自律移動ロボットに与える上位管理装置と、前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有する自律移動制御システムの前記上位管理装置で実行される自律移動ロボット制御プログラムであって、
    前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリア内に変化を生じさせた検出物体の特徴を推定し、
    推定した前記検出物体の特徴に基づき前記検出物体の移動速度、移動経路、或いは、定置された場所での滞留時間を推定し、
    推定した前記検出物体の前記移動速度、前記移動経路、或いは、前記定置された場所での滞留時間に起因して前記管理エリアに生じる人流への影響に基づき、前記複数の管理エリアの混雑度を推定し、
    前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する自律移動ロボット制御プログラム。
  8. 自律移動ロボットの移動ルートを規定するルート計画に基づき前記自律移動ロボットの移動速度及び移動経路の指示を少なくとも含む動作指示を前記自律移動ロボットに与える上位管理装置と、
    前記自律移動ロボットの移動範囲を撮影し、撮影画像を前記上位管理装置に送信する複数の環境カメラと、を有し、
    前記上位管理装置は、
    前記複数の環境カメラを用いて取得した環境情報に基づき前記自律移動ロボットの運用範囲を分割した複数の管理エリア内に変化を生じさせた検出物体の特徴を推定し、
    推定した前記検出物体の特徴に基づき、前記検出物体の移動速度、移動経路、或いは、定置された場所での滞留時間を推定し、
    推定した前記検出物体の前記移動速度、前記移動経路、或いは、前記定置された場所での滞留時間に起因して前記管理エリアに生じる人流への影響に基づき、前記複数の管理エリアの混雑度を推定し、
    前記混雑度の遷移の推定結果に基づき前記ルート計画を更新する自律移動ロボット制御装置。
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