ロボット誘導システム及びロボット制御装置
【課題】簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システムの提供。
【解決手段】センサユニット３により、ロボット２からの無線信号やユーザ６からの音声が検知されてサーバ４へ無線送信される。サーバ４では、センサユニット３から送信されてきた検知情報と、予め記憶された見取り図とに基づいてロボット位置及びユーザ位置を特定するとともに、センサユニット３からの検知情報と、予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ６がロボット２を呼び寄せているかを判定し、ロボット呼び寄せであると判定した場合、特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路を算出し、この移動経路に沿って無線によりロボット２の移動制御を行う。ロボット２はサーバ４から無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。
【解決手段】センサユニット３により、ロボット２からの無線信号やユーザ６からの音声が検知されてサーバ４へ無線送信される。サーバ４では、センサユニット３から送信されてきた検知情報と、予め記憶された見取り図とに基づいてロボット位置及びユーザ位置を特定するとともに、センサユニット３からの検知情報と、予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ６がロボット２を呼び寄せているかを判定し、ロボット呼び寄せであると判定した場合、特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路を算出し、この移動経路に沿って無線によりロボット２の移動制御を行う。ロボット２はサーバ４から無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動可能なロボットをユーザの居るところへ誘導するロボット誘導システムに関し、特に、家屋等の部屋間においてロボットを誘導するロボット誘導システム及びロボット制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律的に移動することが可能なロボットが登場するなど、ロボットがより身近な存在として広まってきている（例えば特許文献１参照）。一般的に、ロボットが物（障害物）や外部環境を認識できる範囲は、ロボットから数メートル程度の見通せる範囲である。今後、住居内等において、ロボットを呼んでユーザの近くに来させたり、ロボットを所定場所に行かせるためには、ロボットが見通しの利かない場所にも移動できるような技術が要請される。そのためには、ロボットが、（１）自己位置を認識できる、（２）見通しの利かない場所からのユーザの呼び出し指令を認知できる、すなわちロボットから見て、見通しの利かない場合に居るユーザの位置を特定できる、ということが必要となる。
【特許文献１】特開２００３−３３０５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記（１）の自己位置の認識については、現状、例えば以下の対応策と問題点がある。
（ａ）対応策：壁などの環境側に、予め位置情報を与えたマーカ（例えばバーコードのシール）を設置し、ロボットがマーカに近づいたとき、このロボットがマーカの位置情報を照会することで自己位置を認識する。
問題点：マーカ位置近傍でないと、自己位置の認識ができない。また、マーカの位置に依存するため、柔軟な自己位置の認識ができない。
（ｂ）対応策：車輪型ロボットを用いて、初期位置を認識していることを前提に、車輪の累計回転数を基にして初期位置からの移動距離や方向を計算する。
問題点：ロボットの移動に伴い、車輪の回転誤差が累積するため、位置精度が悪い。なお、歩行型ロボットでは、誤差がさらに大きいため、現実的に位置認識できない。
（ｃ）対応策：予め各場所の画像をロボットに蓄積させておき、ロボットが視認した画像と蓄積画像とを比較（例えばパターンマッチング）することで自己位置を認識する。
問題点：膨大な蓄積画像が必要となる。また、例えば可搬物（段ボール箱等）が載置されたり、取り除かれたりするなど、元の蓄積画像から状況が変化した場合、この画像を参照できない。また、照明の変化などに弱い。また、オフィス等の画一的（均一）な床や壁、すなわち位置を特定するための特徴点が少ない場所では位置特定が困難である。
【０００４】
また、上記（２）の見通しの利かない場合に居るユーザの位置の認知については、現状、例えば以下の対応策と問題点がある。
（ｄ）対応策：壁などの環境側に、位置情報を与えたスイッチを設置し、ユーザがスイッチを押下すると、そのスイッチの位置情報が無線通信などによりロボットに送信されるようにする。
問題点：スイッチ数が膨大になる。また、ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存する。すなわちユーザによるロボットの呼び寄せ位置がスイッチの設置位置に固定或いは限定されてしまう（このスイッチが設置されている位置にだけしかロボットを呼び寄せることができない）。
（ｅ）対応策：壁などの環境側に、位置情報を与えたカメラを設置する。ユーザによる例えば手招きするようなポーズを、ロボットへの呼び寄せ（呼び出し）ポーズとして予め決めておき、カメラ側でこの呼び寄せポーズ情報を記憶しておく。そして、カメラが撮影したユーザのポーズを、所定の画像処理により、当該予め決めておいた呼び寄せポーズ情報と比較し、合致した場合には、そのポーズを撮影したカメラの位置情報を無線通信などによりロボットに送信する。
問題点：カメラを設置することは、ユーザに心理的な負担をかけることになる（ユーザがリラックスできなくなる）。
（ｆ）対応策：ユーザがＩＣタグ等の無線信号を発する機器を携帯するとともに、当該ユーザにより発せられた無線信号を受信する無線受信装置（例えばタグリーダ）を環境側に設置し、３点測位などの測位方法を用いてユーザ位置を特定する。
問題点：ユーザが常に機器を携帯する必要が生じてしまう。例えば家の中においてユーザが機器を携帯し続けることは不便（現実的に不可能）であり、実用的でない。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、上記（ａ）〜（ｆ）における問題点を解決することが可能な、すなわち、マーカに依存せず柔軟に自己位置認識を行うことができ、また、移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置によりユーザに心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システム及びロボット制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るロボット誘導システムは、ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムであって、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、前記ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段とを備える検知装置と、前記ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、前記ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段とを備える情報処理装置と、前記所定の無線信号を発信する信号発信手段と、前記移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段とを備える前記ロボットとを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムにおいて、検知装置が、ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段とを備えるものとされ、情報処理装置が、ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報とロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいてロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報とユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいてユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であると呼び寄せ判定手段により判定された場合に、ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボットを移動させるべくロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段とを備えるものとされ、ロボットが、所定の無線信号を発信する信号発信手段と、移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段とを備えるものとされる。
【０００８】
また、上記構成において、前記経路算出手段は、前記ロボットから前記ユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、前記障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であれば前記ロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理を繰り返すことで前記移動経路を算出するようにしてもよい。（請求項２）
【０００９】
これによれば、経路算出手段によって、ロボットからユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であればロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出される。
【００１０】
また、上記構成において、前記信号発信手段は、前記所定の無線信号として超音波信号を発信するようにしてもよい。（請求項３）
【００１１】
これによれば、信号発信手段によって所定の無線信号として超音波信号が発信される。
【００１２】
また、上記構成において、前記検知装置は、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及び前記ユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンをそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされていてもよい。（請求項４）
【００１３】
これによれば、検知装置が、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされる。
【００１４】
また、上記構成において、前記信号発信手段は、前記所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えており、前記経路算出手段は、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じて前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を再計算して更新し、前記移動制御手段は、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、前記ロボットの移動を制御するようにしてもよい。（請求項５）
【００１５】
これによれば、信号発信手段が所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路算出手段によって、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じてロボットからユーザの居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、移動制御手段によって、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボットの移動が制御される。
【００１６】
また、本発明に係るロボット制御装置は、自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、外部から与えられる前記ユーザの音声に関する検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられる前記ロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザの音声に関する検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、前記ユーザの音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段とを備えることを特徴とする。（請求項６）
【００１７】
上記構成によれば、ロボット制御装置が、自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報と、命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられるロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいてロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報とに基づいてユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、ユーザの音声がロボットの呼び寄せを示す音声であると呼び寄せ判定手段により判定された場合に、ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボットを移動させるべくロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段とを備えるものとされる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係るロボット誘導システムによれば、検知装置によって、ロボットから発信された無線信号やユーザから発せられた音声が検知されてサーバへ無線送信される。そして、サーバにおいて、当該検知装置から送信されてきた検知情報と、該サーバに予め記憶された地図情報とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記検知装置から送信されてきたユーザの音声に関する検知情報と、サーバに予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザがロボットを呼び寄せているかが判定され、ロボットを呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿って無線によりロボットの移動が制御される。ロボットはサーバから無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。このような構成により、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボットの自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボットが移動するので、ロボットの移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、例えば各部屋に少なくとも１つの検知装置（ユーザの音声を検知するもの）が設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザへの心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザは音声によりロボットを呼び寄せるので、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システムを提供することができる。
【００１９】
請求項２に係るロボット誘導システムによれば、経路算出手段によって、ロボットからユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であればロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出されるので、簡易な計算方法によって迅速に移動経路を算出することができる。
【００２０】
請求項３に係るロボット誘導システムによれば、信号発信手段によって所定の無線信号として超音波信号が発信されるので、すなわちロボットから、高い指向性と強度を有する超音波信号が発信されるので、この超音波信号の情報を用いて正確且つ確実にロボットの位置を特定することができる。
【００２１】
請求項４に係るロボット誘導システムによれば、検知装置が、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされるので、上記角錐状又は半球状の筐体の底面側を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、検知装置による、ロボットからの無線信号やユーザからの音声の、全方向からの受信が容易となる、すなわち当該無線信号及び音声を確実に検知することができ、ひいてはより正確且つ確実にロボットの位置及びユーザの位置を特定することができる。
【００２２】
請求項５に係るロボット誘導システムによれば、信号発信手段が所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路算出手段によって、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じてロボットからユーザの居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、移動制御手段によって、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボットの移動が制御されるので、仮にロボットが何らかのアクシデントで当初の移動経路から逸脱したとしても、ロボット（信号発信手段）が定期的に発信する無線信号に応じて逐次算出されるロボットの最新位置に基づいて算出された移動経路に沿ってユーザが居るところまで確実にロボットを移動させることが可能となる。
【００２３】
請求項６に係るロボット制御装置によれば、外部から与えられるロボットの発信信号に関する検知情報及び外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報と、ロボット制御装置に予め記憶された地図情報とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記ユーザの音声に関する検知情報と、サーバに予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザがロボットを呼び寄せているかが判定され、ロボットを呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿ってロボットを移動させるための移動制御信号が生成される。ロボット制御装置がこのような構成を備えたものされるので、ロボットを誘導するシステムにおいてこのロボット制御装置を用いることで、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボットの自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボットが移動するので、ロボットの移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、ロボット制御装置の外部において例えば各部屋にユーザの音声を検知するもの（検知装置）が少なくとも１つ設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザへの心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザは音声によりロボットを呼び寄せるので、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るロボット誘導システム１の概略構成図である。ロボット誘導システム１は、ユーザによる呼び寄せ（呼び出し）に応じて、ロボットを、該ロボットから離れた場所に居るユーザ、すなわち例えば家屋等においてロボットが居る部屋とは別の部屋に居るユーザのところへ移動させるべく誘導する（ロボット誘導を行う）ためのシステムである。ロボット誘導システム１は、ロボット２、センサユニット３及びサーバ４を備えている。
【００２５】
ロボット２は、歩行型ロボット（例えば二足歩行型ロボット）や車輪型ロボットなどの自律的に移動可能（自走可能）なロボットである。ロボット２は、図２のブロック図に示すように、ロボット信号発信部２１、サーバ通信部２２、移動用駆動部２３及び駆動制御部２４を備えている。ロボット信号発信部２１は、ロボット位置の計測（ロボットの測位）に用いる無線信号（ロボット信号という）を発信するものである。ここでは、ロボット信号発信部２１はロボット信号として超音波信号を発信する。超音波信号は高い指向性と強度とを有する信号であることから、後述するようにロボットの測位が容易となる。この超音波の代わりに或る波長を有した光、例えば赤外線光や可視光を用いてもよい。ロボット信号はここでの超音波のように高い指向性と強度とを有する信号であることが好ましいが、要は、ロボットの測位が可能となるものであれば何れの信号でもよい。
【００２６】
サーバ通信部２２は、サーバ４との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）であり、ここではサーバ４から発信された信号（後述のロボット移動制御信号）を受信する。移動用駆動部２３は、ロボット２を移動させるための駆動部であり、例えば歩行型ロボットの場合は脚部を歩行駆動させるための駆動モータやシリンダ駆動部等であり、車輪型ロボットの場合は車輪を回転駆動させる駆動モータ等である。駆動制御部２４は、ロボット２各部の駆動を制御するものである。駆動制御部２４は、サーバ通信部２２により受信された上記ロボット移動制御信号に基づいて、ロボット２を所定の目的位置に移動させるべく移動用駆動部２３の駆動を制御する。
【００２７】
センサユニット３は、ロボット２から発信される超音波信号や、ユーザから発せられる音声を受信して、これら信号情報をサーバ４へ転送（送信）するものである。センサユニット３は、図３のブロック図に示すように、ロボット信号受信部３１、音声受信部３２及びサーバ通信部３３を備えている。ロボット信号受信部３１は、ロボット２から発信された超音波信号（ロボット信号）を受信するものである。ロボット信号受信部３１は、超音波を受信するための超音波受信機、例えば複数の超音波センサからなる。音声受信部３２は、ユーザにより発せられた音声（言葉）を受信するものであり、例えば当該音声を収集するマイク（マイクロホン）である。サーバ通信部３３は、サーバ４との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）である。ここでは、サーバ通信部３３は、ロボット信号受信部３１により受信した超音波信号を所定の通信用信号に変換して（この変換した信号も超音波信号と表現する）サーバ４へ送信する。また、音声受信部３２により受信した音声を所定の通信用信号つまり音声信号に変換してサーバ４へ送信する。なお、センサユニット３は、後述のように例えば家屋の部屋数などに応じて複数個備えられている。
【００２８】
ところで、センサユニット３は、例えば図５（ａ）の斜視図及び図５（ｂ）の上面図に示すような、所謂ピラミッド型の形状すなわち四角錐体に構成されている。この四角錐体の四方の側面部における例えば符号３０１で示す中央部近傍には、上記超音波センサ及びマイクが設けられている。すなわち、センサユニット３の外周面に超音波センサ及びマイクが周方向に沿って所定間隔で配置されている。このような構成により、センサユニット３の符号３０２で示す底面側を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、センサユニット３による、全方向からの超音波信号や音声の受信が容易となる、すなわち当該超音波信号及び音声を確実に検知することができる。また、当該複数の超音波センサやマイクすなわちセンサユニット３の四方に配置された各超音波センサやマイクによる、信号発信源（ロボット２、ユーザ）から発信された信号の受信強度の違いや、各超音波センサやマイクに対する信号発信源（ロボット２、ユーザ）からの信号到達時間の違いが生じるような信号受信を行うことができ、この受信情報に基づいて後述のサーバ４によるロボット２やユーザの測位計算が可能となる。なお、センサユニット３の形状は上記四角錐体（四角錐状）に限らず、三角或いは五角以上の角錐体でもよいし、角錐体状でなく例えば半球状や円盤状など、任意の形状が採用可能である。超音波センサやマイクの配置や個数等も任意でよい。ただし、これら半球状や円盤状の場合も、外周面（外面部）に複数の超音波センサ及びマイクが周方向に沿って所定間隔で配置されるような構成が好ましい。
【００２９】
サーバ４は、各種プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び上記各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するマイクロコンピュータ等からなり、ロボット誘導システム１における各種計算処理を行うもの（計算処理サーバ）、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）〜である。ここではサーバ４は、ロボット２及びユーザの測位計算やロボット２の移動における経路計算、或いはロボット２の移動制御を行う。サーバ４は、図４のブロック図に示すように、センサ通信部４１、マップ情報記憶部４２、ロボット位置特定部４３、音声情報記憶部４４、呼寄せ判定部４５、ユーザ位置特定部４６、経路計算部４７、ロボット移動制御部４８及びロボット通信部４９を備えている。
【００３０】
センサ通信部４１は、センサユニット３との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）である。センサ通信部４１は、センサユニット３（サーバ通信部３３）から発信された信号すなわちセンサユニット３によって転送されてきたロボット２の超音波信号やユーザの音声信号を受信する。マップ情報記憶部４２は、ロボット２の移動環境における障害物の配置に関する地図情報、例えば家屋内の見取り図（前記障害物としての部屋間の仕切り部つまり壁などが記載された間取り図）の情報を予め記憶（蓄積、登録）するものである。
【００３１】
ロボット位置特定部４３は、センサ通信部４１により受信されたロボット２の超音波信号の情報に基づいて、上記見取り図中におけるロボット２の位置を特定するものである。ロボット位置特定部４３は、ロボット２の測位計算を行う、すなわち例えば、複数のセンサユニット３のうちの何れのセンサユニット３から信号が届いているかによって、ロボット２が何れのセンサユニット３が設置されている場所（部屋）に居るのかを算出するとともに、このセンサユニット３に対するロボット２の位置を算出する。このセンサユニット３に対するロボット２の位置の算出方法は、例えば図５に示すセンサユニット３（１つのセンサユニット３）内の複数の超音波センサそれぞれからサーバ通信部３３を介して送信されてくる超音波信号の、サーバ４（センサ通信部４１）への到達時間差や強度差の情報に基づいて、当該超音波信号を受信したセンサユニット３からどの方向に且つどれ位の距離離れたところにロボット２が位置しているのかを計算する方法であってもよい。ロボット位置特定部４３は、上記測位計算により求めたロボット位置を見取り図に反映することで、見取り図中の何れの場所にロボット２が位置しているかを特定する。このロボット位置の見取り図への反映とは、例えばマップ情報記憶部４２における見取り図の情報と、当該測位計算により求めたロボット位置の情報とを関連付けする処理（例えば合成処理）を行う。なお、センサユニット３の設置位置の情報は、予め見取り図の情報に関連付けられているものとする。
【００３２】
音声情報記憶部４４は、ユーザによるロボット２の呼び寄せに関する音声情報を、予め「ユーザ呼寄せ（呼出し）命令語」として記憶（蓄積、登録）するものである。呼寄せ判定部４５は、ユーザがロボット２を呼び寄せているか（“ロボット呼び寄せ”であるか）否かを判定するものである。呼寄せ判定部４５は、センサ通信部４１により受信されたユーザの音声（言葉）と、音声情報記憶部４４に記憶されているユーザ呼寄せ命令語との比較処理を行い、これらが合致する場合はユーザがロボット２を呼び寄せていると判定し、合致しない場合には当該呼び寄せではないと判定する。なお、この比較処理は、音声波形（声紋）を比較するなど任意の方法が採用可能である。
【００３３】
ユーザ位置特定部４６は、センサ通信部４１により受信されたユーザの音声の情報に基づいて、上記見取り図中におけるユーザの位置を特定するものである。ユーザ位置特定部４６は、ユーザの測位計算を行う、すなわち例えば、複数のセンサユニット３のうちの何れのセンサユニット３から信号が届いているかによって、ユーザが何れのセンサユニット３が設置されている場所（部屋）に居るのかを算出するとともに、このセンサユニット３に対するユーザの位置を算出する。このセンサユニット３に対するユーザの位置の算出方法は、例えば図５に示すセンサユニット３（１つのセンサユニット３）内の複数のマイクそれぞれからサーバ通信部３３を介して送信されてくる音声信号の、サーバ４（センサ通信部４１）への到達時間差や強度差の情報に基づいて、当該音声信号を受信したセンサユニット３からどの方向に且つどれ位の距離離れたところにユーザが位置しているのかを計算する方法であってもよい。また、ユーザ位置特定部４６は、上記“ロボット呼び寄せ”であると判定された場合、この特定したユーザ位置を見取り図に反映する。すなわち上記と同様、マップ情報記憶部４２における見取り図の情報と、当該当該測位計算により求めたユーザ位置の情報とを関連付けする処理を行う。
【００３４】
経路計算部４７は、見取り図と、ロボット２とユーザの位置との位置の情報、すなわち上記ロボット位置とユーザ位置とが関連付けられた見取り図の情報に基づいて、ロボット２が居る位置からユーザが居る位置までのロボット２の移動経路の計算（経路計算という）を行うものである。この経路計算の具体的な方法については後述する。
【００３５】
ロボット移動制御部４８は、経路計算部４７による経路計算により決定された移動経路に沿って、ユーザのところまでロボット２を移動させるよう該ロボット２の移動動作を制御するものである。ロボット移動制御部４８は、当該ロボット２の移動動作を制御する信号（ロボット移動制御信号という）をロボット２に対して出力する。ロボット通信部４９は、ロボット２との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）である。ここでは、ロボット通信部４９は、上記ロボット移動制御信号をロボット２（サーバ通信部２２）へ送信する。なお、サーバ４は、図１に示すように、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などの通信規格を用いて他の機器やインターネットに接続可能な機能を備えていてもよい。
【００３６】
ここで、上記構成を備えたロボット誘導システム１における、ロボット２がユーザにより呼び寄せられてユーザの居る場所まで誘導される手順について、実際の例を挙げて順に図６〜１０を用いて説明する。先ず図６に示すように、ロボット誘導システム１が、複数の部屋例えば部屋５１〜５５を有する家屋５内（住居内、屋内）に配置されているとする。ただし、図６に示す部屋５１〜５５は同一フロアに有るものとする。各部屋にはセンサユニット３が設置されている。センサユニット３は各部屋に少なくとも１つ備えられていればよく、例えば部屋の天井に取り付けられている。また、部屋５４には１つのサーバ４が設置されている。ただし、サーバ４は部屋５１〜５５における何れの部屋に設置されてもよいし、図６に示すフロアの部屋とは別のフロアの部屋に設置されていてもよい。要は、ロボット２及びセンサユニット３と無線通信が可能な場所であれば任意の場所に設置してよい。また、ロボット２が、現在、部屋５１に居るものとする。なお、サーバ４には、家屋５の各部屋５１〜５５が示された符号５０で示す見取り図（見取り図５０）の情報が事前に登録されている。また、各部屋には図６の符号５６で示す箇所のように所定数の出入り口（開放部という）が有る。ただし、通常、部屋の出入り口には所定のドアが設けられているが、このドアの開閉については、ロボット２側の技術問題（ロボット２自身のドア開閉機能により解決されるもの）であるため、ここではドアが無いものとする。
【００３７】
次に図７において、ロボット２から超音波信号が発信される。ロボット２はこの超音波信号を定期的に発信する。部屋５１に設置されているセンサユニット３が、複数の超音波センサによってこのロボット２からの超音波信号を受信し、その信号をサーバ４へ転送する。サーバ４は、この部屋５１のセンサユニット３から送信されてくる超音波信号に基づいて、ロボット２がこのセンサユニット３が設置されている部屋５１に居ることを算出するともに、この部屋５１のセンサユニット３（同一のセンサユニット３内）における各超音波センサから送信されてくる超音波信号に基づいて、上記到達時間差や強度差からこのセンサユニット３に対するロボット２の位置を算出することでロボット２の測位計算を行い、符号２０で示すように、この測位結果（ロボット２の位置）を上記見取り図５０に反映する。なお、サーバ４は、ロボット２から定期的に発信される超音波信号に基づいて、例えばこの超音波信号をセンサユニット３を介して受信する都度、上記と同様に測位計算を行い、ロボット２の最新の位置を見取り図５０に反映する。これにより、ロボット２が図７で示す位置から移動したとしても、見取り図５０上のロボット２の位置が更新される。
【００３８】
次に図８において、ユーザ６が部屋５５に居るとする。ユーザ６が例えば「ちょっと来て」といったロボット２を呼び寄せるための予め決められている音声（言葉）を発する（発声する）と、この部屋５５に設置されているセンサユニット３の複数のマイクがこの音声を受信し、サーバ４へ転送する。サーバ４は、この転送されてきた音声信号と事前に登録されている上記ユーザ呼寄せ命令語とを比較し、これらが合致した場合、“ロボット呼び寄せ”と判定する（サーバ４は謂わば音声認識により当該ロボット呼び寄せと判定する）。そして、当該ロボット呼び寄せであると判定された場合、上記図７におけるロボット２の測位計算と同様に、当該センサユニット３から送信されてくる音声信号に基づいてユーザ６の測位計算を行い、符号６０で示すように、この測位結果（ユーザ６の位置）を上記見取り図５０に反映する。
【００３９】
そして、図９において、サーバ４は、上記ロボット２の位置及びユーザ６の位置が反映された見取り図５０の情報に基づいてロボット２からユーザ６への経路計算を行い、図１０において、当該経路計算により求められた経路に沿ってロボット２を移動制御する。ここでは、図１０の符号Ｒで示す経路（経路Ｒ）に沿ってロボット２を部屋５１から部屋５５のユーザ６が居る場所まで移動制御する。この移動制御は、サーバ４からロボット２に例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）信号で指令する。サーバ４は、当該経路計算により移動経路を求めるとともに、ロボット２の現在の移動位置を常時把握することで、謂わばリアルタイムにロボット２を移動制御する。すなわち、仮に、ロボット２に何らかのアクシデントが生じてロボット２がこの移動経路（予定経路）から逸脱したとしても、ロボット２が定期的に発信する超音波信号に応じて逐次算出されるロボット２の最新位置（このようにサーバ４はロボット２の現在位置を常時把握している）に基づいて、新しい経路を算出し（謂わば軌道修正し）、当該新経路に沿ってユーザ６が居るところまでロボット２を移動制御する。
【００４０】
なお、上記図６〜１０で説明した構成のように、ロボット誘導システム１は、システムの各種計算処理を担うサーバ４と無線接続されたセンサユニット３及びロボット２とからなる構成である、すなわちサーバ４と連動する謂わばネットワーク活用型のシムテムであると言える。また、ロボット誘導システム１では、ロボット２において当該各種計算処理（例えば測位計算や経路計算）を行うのではなく、ロボット２とは別のサーバ４において行う、すなわちロボット２の外側に消費電力が大きな計算処理部を設ける構成であるので（ロボット２にこの計算処理部を設ける場合、これに応じてロボット２に大きなバッテリー等を備える必要がある）、ロボット２の構成の簡易化或いは重量低減を図ることが可能となる。また、このようにロボット２の複雑化或いは高重量化を気にすることなく本実施形態における測位計算や経路計算といった計算処理以外にも様々な処理をサーバ４側で実行できるという汎用性（ロボット誘導システム１を用いたサービス展開に関する応用性）も高くなる。
【００４１】
ここで、サーバ４（経路計算部４７）による経路計算手法の一例について図１１〜１３を用いて説明する。先ず図１１に示すように、ロボット２からユーザ６まで（計算上の仮想的な）直線を引く（経路ａ）。この直線上に壁等の遮蔽物（障害物）があれば、この直線（経路ａ）から右回り（左回りでもよい）に部屋５１の開放部を探索する。開放部（開放部５６１）が見つかれば、その開放部５６１までの経路を固定する（経路ｂ）。次にこの開放部５６１の位置を基点として、再度、ユーザ６まで直線を引く（経路ｃ）。そして同様に、この直線上に遮蔽物があれば、この直線（経路ｃ）から右回りで次の開放部を探索する。ただし、図１２に示すように、この開放部の探索によって開放部５６２が見つかったとすると、この開放部５６２を通る経路（経路ｄ’、経路ｅ’）では、ユーザ６まで行き着かない（到達しない）ことになるので、その場合はこの開放部５６２（経路ｄ’、経路ｅ’）の選択を破棄し、同じ開放部５６１を基点としてさらに右回りに次の開放部（開放部５６３）を探索する。上述の部屋５１の場合には、この部屋５１に有る１つの開放部５６１がそのままユーザ６に行き着くことが可能な開放部（これを有効な開放部という）であったので、上記開放部（経路）の破棄や次の開放部を探索する計算は不要であったが、この計算方法は最初の部屋５１から同様に適用される。
【００４２】
開放部５６３が有効な開放部であれば、先の基点である開放部５６１からこの開放部５６３までの経路（経路ｄ）を、上記経路ｂの次に進む経路として固定する。このように、新しい開放部（有効な開放部）が見つかる毎に、この開放部までの経路を固定していくことで、図１３に示すように、ロボット２からユーザ６までの経路ｂ、ｄ、ｅ、ｆ（図１０に示す経路Ｒに相当する）が決定される。なお、探索した開放部が有効な開放部であるか否かを判定する方法として、例えばロボット２及びユーザ６の位置の情報と見取り図５０の情報とから、ユーザ６に行き着くことが不可能な部屋（ここでは部屋５２）を求めておき、この部屋の中に入る経路となる開放部が選択されようとしたときにこれを破棄するようにしてもよい。
【００４３】
図１４は、ロボット誘導システム１におけるロボット誘導動作の一例を示すフローチャートである。先ずロボット２から超音波信号が発信される（ステップＳ１）。このロボット２からの超音波信号がセンサユニット３によって受信され（ステップＳ２）、サーバ４へ転送される（ステップＳ３）。このセンサユニット３から転送されてきた超音波信号情報に基づいて、サーバ４によってロボット２の測位計算が行われる（ステップＳ４）とともに、この測位結果（ロボット２の位置）が見取り図５０に反映される（ステップＳ５）。このステップＳ１〜ステップＳ５の動作は、ロボット２による超音波信号の定期的な発信に応じて繰り返される。当該ステップＳ１〜ステップＳ５の動作が繰り返される都度、ロボット位置（見取り図５０にロボット位置が反映された情報）が得られるが、後述のステップＳ９においてロボット呼び寄せでない場合には、このロボット位置の情報は後述のステップＳ１２における経路計算に用いられない（ステップＳ６のＮＯ）。
【００４４】
一方、センサユニット３によってユーザ６から発せられる音声が受信されると（ステップＳ７）、この音声信号がサーバ４へ転送される（ステップＳ８）。次にサーバ４によって、このセンサユニット３から転送されてきた音声信号情報とサーバ４内に予め記憶されている呼び寄せ命令語とが比較（照合）されて“ロボット呼び寄せ”であるか否かが判定される。ロボット呼び寄せであると判定された場合には（ステップＳ９のＹＥＳ）、サーバ４によって、この音声信号情報に基づいてユーザ６の測位計算が行われる（ステップＳ１０）とともに、この測位結果（ユーザ６の位置）が見取り図５０に反映される（ステップＳ１１）。ロボット呼び寄せでないと判定された場合には（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ７に戻り、ユーザ６から発せられる次の音声の受信を待つことになる。そして、上記ステップＳ９においてロボット呼び寄せであると判定された場合、上記Ｓ１１において見取り図５０にユーザ６の位置が反映された情報を用いるとともに、上記ステップＳ５において見取り図５０にロボット２の位置が反映された情報を用いて（ステップＳ６のＹＥＳ）、サーバ４によって経路計算が行われる（ステップＳ１２）。そして、サーバ４によって、この経路計算により決定された移動経路に沿って、ユーザ６のところまでロボット２を移動させるよう該ロボット２の移動制御が行われる（ステップＳ１３）。なお、上記ロボット２からの定期的な超音波信号発信に応じて繰り返される上記ステップＳ１〜ステップＳ６のループ動作によってロボット２の現在位置が更新され、このロボット位置の更新に応じて上記ステップＳ１２における経路計算が行われ、当該再計算された経路に応じてステップＳ１３におけるロボット移動制御が行われる。
【００４５】
図１５は、図１４に示すステップＳ１２における経路計算処理動作（アルゴリズム）の一例を示すフローチャートである。先ずロボット２の位置からユーザ６の位置までの直線経路（例えば図１１に示す経路ａ）を引く（ステップＳ２１）。この直線上に遮蔽物が有る場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、この直線から右回り（左回りでもよい）に開放部を探索する（ステップＳ２３）。開放部が見つかるまで当該右回りに探索していき（ステップＳ２４のＮＯ）、開放部が見つかると（ステップＳ２４のＹＥＳ）、この開放部がユーザ６に行き着くことが可能な開放部（有効な開放部）であるか判定し、有効な開放部（例えば図１１に示す開放部５６１）である場合には（ステップＳ２５のＹＥＳ）、この開放部までの直線経路（例えば図１１に示す経路ｃに相当）を固定する（ステップＳ２７）。有効な開放部でないと判定された場合には（ステップＳ２５のＮＯ）、この開放部（例えば図１１に示す開放部５６２）を通る経路案を破棄し（ステップＳ２６）、上記ステップＳ２３に戻り、さらに右回りに開放部を探索する。上記探索によって見つけた有効な開放部を基点として再度、ユーザ６の位置までの直線経路（例えば図１１に示す経路ｃ）を引く（ステップＳ２８）。この直線上に遮蔽物が有る場合には（ステップＳ２９のＹＥＳ）、上記ステップＳ２３に戻り、この直線から右回りに開放部を探索する。この直線上に遮蔽物が無い場合には（ステップＳ２９のＮＯ）、経路（例えば図１１に示す経路ｆ）がユーザ６まで行き着いたとして当該経路計算が終了される。上記ステップＳ２２において直線上に遮蔽物が無い場合も同様、この最初に引いた経路がそのままユーザ６に行き着く経路であるとして当該経路計算が終了される。
【００４６】
以上のように本発明の実施形態に係るロボット誘導システム１によれば、ユーザ６による呼び寄せに応じて、ロボット２を、サーバ４（情報処理装置）による移動制御によりユーザ６の居る場所まで移動させるロボット誘導システム１において、センサユニット３（検知装置）が、ロボット２から発信される所定の無線信号を検知して該検知情報をサーバ４へ無線送信するロボット信号受信部３１（ロボット用信号検知手段）と、ユーザ６から発せられる音声を検知して該検知情報をサーバ４へ無線送信する音声受信部３２（ユーザ用信号検知手段）とを備えるものとされ、サーバ４が、ロボット２の移動環境における障害物の配置に関する見取り図５０（地図情報）を予め記憶するマップ情報記憶部４２（地図記憶手段）と、ユーザ６の音声によるロボット２の呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する音声情報記憶部４４（命令語記憶手段）と、ロボット信号受信部３１から無線送信されてきた検知情報と、音声情報記憶部４４に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザ６から発せられた音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼寄せ判定部４５（呼び寄せ判定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０とロボット信号受信部３１から無線送信されてきた検知情報とに基づいてロボット２の位置を特定するロボット位置特定部４３（ロボット位置特定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０と音声受信部３２から無線送信されてきた検知情報とに基づいてユーザ６の位置を特定するユーザ位置特定部４６（ユーザ位置特定手段）と、ユーザ６から発せられた音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であると呼寄せ判定部４５により判定された場合に、ロボット位置特定部４３により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定部４６により特定されたユーザ位置の情報と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０とに基づいて、ロボット２からユーザ６の居る場所までの移動経路を算出する経路計算部４７（経路算出手段）と、経路計算部４７により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボット２を移動させるべくロボット２の移動を無線信号を用いて制御するロボット移動制御部４８（移動制御手段；この移動制御手段にロボット通信部４９を含んでもよい）とを備えるものとされ、ロボット２が、所定の無線信号を発信するロボット信号発信部２１（信号発信手段）と、ロボット移動制御部４８から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動部２３（移動用駆動手段）とを備えるものとされる。
【００４７】
このように、センサユニット３によって、ロボット２から発信された無線信号やユーザ６から発せられた音声が検知されてサーバ４へ無線送信される。そして、サーバ４において、当該センサユニット３から送信されてきた検知情報と、該サーバ４に予め記憶されている見取り図５０とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記センサユニット３から送信されてきたユーザ６の音声に関する検知情報（音声情報）、サーバ４に予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ６がロボット２を呼び寄せているかが判定され、ロボット２を呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿って無線によりロボット２の移動が制御される。ロボット２はサーバ４から無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。
【００４８】
これにより、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボット２の自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と見取り図とを基に算出された移動経路に沿ってロボット２が移動するので、ロボット２の移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報（見取り図）を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、例えば各部屋に少なくとも１つのセンサユニット３（ユーザ６の音声を検知するもの）が設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザ６への心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザ６は音声によりロボット２を呼び寄せるので、ユーザ６が常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボット２をユーザ６の居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システム１を提供することができる。
【００４９】
また、経路計算部４７によって、ロボット２からユーザ６までの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に障害物（例えば部屋の壁）が存在する場合に、該直線経路から所定方向回り（例えば右回り）に、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザ６に行き着くことが可能な有効開放部であればロボット２から該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出されるので、簡易な計算方法によって迅速に移動経路を算出することができる。
【００５０】
また、ロボット信号発信部２１によって無線信号として超音波信号が発信されるので、すなわちロボット２から、高い指向性と強度を有する超音波信号が発信されるので、この超音波信号の情報を用いて正確且つ確実にロボット２の位置を特定することができる。
【００５１】
また、センサユニット３が、角錐状（図５参照）又は半球状の筐体における外周面に、ロボット２から発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ（超音波センサ）及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされるので、上記角錐状又は半球状の筐体の底面側（図５の符号３０２で示す面）を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、センサユニット３による、ロボット２からの無線信号やユーザ６からの音声の、全方向からの受信が容易となる、すなわち当該無線信号及び音声を確実に検知することができ、ひいてはより正確且つ確実にロボット２の位置及びユーザ６の位置を特定することができる。
【００５２】
また、ロボット信号発信部２１が無線信号（超音波信号）を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路計算部４７によって、当該ロボット信号発信部２１による無線信号の定期的な発信に応じてロボット２からユーザ６の居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、ロボット移動制御部４８によって、当該経路計算部４７により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボット２の移動が制御されるので、仮にロボット２が何らかのアクシデントで当初の移動経路から逸脱したとしても、ロボット２（ロボット信号発信部２１）が定期的に発信する無線信号に応じて逐次算出されるロボット２の最新位置に基づいて算出された移動経路に沿ってユーザ６が居るところまで確実にロボット２を移動させることが可能となる。
【００５３】
また、本発明の実施形態に係るロボット制御装置（サーバ４；情報処理装置）によれば、ロボット制御装置が、自走可能なロボット２の移動環境における障害物の配置に関する見取り図５０（地図情報）を予め記憶するマップ情報記憶部４２（地図記憶手段）と、ユーザ６の音声によるロボット２の呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する音声情報記憶部４４（命令語記憶手段）と、外部から与えられるユーザ６の音声に関する検知情報と、音声情報記憶部４４に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザ６から発せられた音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼寄せ判定部４５（呼び寄せ判定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０と外部から与えられるロボット２の発信信号（例えば超音波信号）に関する検知情報とに基づいてロボット２の位置を特定するロボット位置特定部４３（ロボット位置特定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０と外部から与えられるユーザ６の音声に関する検知情報とに基づいてユーザ６の位置を特定するユーザ位置特定部４６（ユーザ位置特定手段）と、ユーザ６の音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であると呼寄せ判定部４５により判定された場合に、ロボット位置特定部４３により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定部４６により特定されたユーザ位置の情報と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０とに基づいて、ロボット２からユーザ６の居る場所までの移動経路を算出する経路計算部４７（経路算出手段）と、経路計算部４７により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボット２を移動させるべくロボット２の移動制御信号を生成するロボット移動制御部４８（移動制御手段；この移動制御手段にロボット通信部４９を含んでもよい）とを備えるものとされる。
【００５４】
このように、ロボット制御装置（サーバ４）によって、外部から与えられるロボット２の発信信号に関する検知情報及び外部から与えられるユーザ６の音声に関する検知情報と、該ロボット制御装置に予め記憶されている見取り図５０とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記ユーザ６の音声に関する検知情報（音声情報）と、該ロボット制御装置に予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ６がロボット２を呼び寄せているかが判定され、ロボット２を呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿ってロボット２を移動させるための移動制御信号が生成される。
【００５５】
ロボット制御装置がこのような構成を備えたものされるので、ロボットを誘導するシステム、例えばロボット誘導システム１においてこのロボット制御装置を用いることで、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボット２の自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボット２が移動するので、ロボット２の移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報（見取り図）を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、ロボット制御装置の外部において例えば各部屋にユーザ６の音声を検知するもの（センサユニット３；検知装置）が少なくとも１つ設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザ６への心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザ６は音声によりロボット２を呼び寄せるので、ユーザ６が常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボット２をユーザ６の居る場所まで誘導することが可能となる。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種構成の追加、変更を伴うことが可能であり、例えば以下の変形態様をとることができる。
【００５６】
（Ａ）上記実施形態では、センサユニット３に対するロボット２或いはユーザ６の位置の計算を、サーバ４（ロボット位置特定部４３、ユーザ位置特定部４６）において行う構成としているが、この計算をセンサユニット３において行う構成としてもよい。すなわち、センサユニット３内において、該センサユニット３が備える複数の超音波センサ及びマイクにより検知されたロボット２の超音波信号やユーザ音声の到達時間差や強度差の情報に基づいて、このセンサユニット３から見たロボット２或いはユーザ６の位置を算出し、この算出結果による位置情報をサーバ４へ送信する構成でもよい。なお、サーバ４ではこの送信されてきた位置情報と、何れのセンサユニット３からこの位置情報が送信されてくるかの情報とに基づいて、見取り図の情報を用いてロボット２或いはユーザ６の位置を特定する。
【００５７】
（Ｂ）上記センサユニット３によるロボット２からの定期的な信号受信に応じてロボット２の位置が更新される場合と同様に、センサユニット３がユーザ６の音声を検知する都度、ユーザ６の位置が再計算されて更新され、この更新に応じて経路も再計算されて更新される構成であってもよい。これにより、ユーザ６が当初の呼び寄せ位置から移動したとしてもその移動した位置にロボット２を呼び寄せることができる。なお、当該ユーザ６の位置が変わったものの、ユーザ６が居る部屋（図１３に示す部屋５５参照）自体は同じ部屋であって変わらないような場合、最終的にユーザ６に至る経路（図１３に示す経路ｆ参照）だけ再計算して更新するようにしてもよい。
【００５８】
（Ｃ）上記実施形態では、センサユニット３の設置位置は予め見取り図に反映されているが、ロボット２或いはユーザ６の位置を算出する際、都度、センサユニット３自身の位置を計算する構成としてもよい。この場合、例えば、サーバ４はセンサユニット３から送信されてくる該センサユニット３の位置計算用の所定の信号に基づいて、サーバ４に対してこのセンサユニット３がどの方向に且つどれ位の距離離れたところに存在しているかといった計算を行い、見取り図の情報と併せてセンサユニット３の位置を特定（関連付け）してもよい。これにより、センサユニット３の設置位置が変更される場合にも対応可能となる。
【００５９】
（Ｄ）上記実施形態では、経路計算部４７による経路計算方法として、右回り（又は左回り）に開放部の探索を続ける方法を採用しているが、これに限らず、例えばロボット２に一番近い壁に沿って右回り（又は左回り）に探索する所謂「右手の方策」による経路計算方法を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボット誘導システムの概略構成図である。
【図２】上記ロボット誘導システムにおけるロボットのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。
【図３】上記ロボット誘導システムにおけるセンサユニットのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。
【図４】上記ロボット誘導システムにおけるサーバのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。
【図５】上記センサユニットの一構成例を示す概略図であり、（ａ）はセンサユニットの斜視図を、（ｂ）はセンサユニットの上面図である。
【図６】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図７】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図８】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図９】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図１０】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図１１】上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。
【図１２】上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。
【図１３】上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。
【図１４】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に示すステップＳ１２における経路計算処理動作（アルゴリズム）の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１ ロボット誘導システム
２ ロボット
２１ ロボット信号発信部（信号発信手段）
２２ サーバ通信部
２３ 移動用駆動部（移動用駆動手段）
２４ 駆動制御部
３ センサユニット（検知装置）
３１ ロボット信号受信部（ロボット用信号検知手段）
３２ 音声受信部（ユーザ用信号検知手段）
３３ サーバ通信部
４ サーバ（情報処理装置、ロボット制御装置）
４１ センサ通信部
４２ マップ情報記憶部（地図記憶手段）
４３ ロボット位置特定部（ロボット位置特定手段）
４４ 音声情報記憶部（命令語記憶手段）
４５ 呼寄せ判定部（呼び寄せ判定手段）
４６ ユーザ位置特定部（ユーザ位置特定手段）
４７ 経路計算部（経路算出手段）
４８ ロボット移動制御部（移動制御手段）
４９ ロボット通信部
５ 家屋（ロボットの移動環境）
５１〜５５ 部屋
６ ユーザ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動可能なロボットをユーザの居るところへ誘導するロボット誘導システムに関し、特に、家屋等の部屋間においてロボットを誘導するロボット誘導システム及びロボット制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律的に移動することが可能なロボットが登場するなど、ロボットがより身近な存在として広まってきている（例えば特許文献１参照）。一般的に、ロボットが物（障害物）や外部環境を認識できる範囲は、ロボットから数メートル程度の見通せる範囲である。今後、住居内等において、ロボットを呼んでユーザの近くに来させたり、ロボットを所定場所に行かせるためには、ロボットが見通しの利かない場所にも移動できるような技術が要請される。そのためには、ロボットが、（１）自己位置を認識できる、（２）見通しの利かない場所からのユーザの呼び出し指令を認知できる、すなわちロボットから見て、見通しの利かない場合に居るユーザの位置を特定できる、ということが必要となる。
【特許文献１】特開２００３−３３０５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記（１）の自己位置の認識については、現状、例えば以下の対応策と問題点がある。
（ａ）対応策：壁などの環境側に、予め位置情報を与えたマーカ（例えばバーコードのシール）を設置し、ロボットがマーカに近づいたとき、このロボットがマーカの位置情報を照会することで自己位置を認識する。
問題点：マーカ位置近傍でないと、自己位置の認識ができない。また、マーカの位置に依存するため、柔軟な自己位置の認識ができない。
（ｂ）対応策：車輪型ロボットを用いて、初期位置を認識していることを前提に、車輪の累計回転数を基にして初期位置からの移動距離や方向を計算する。
問題点：ロボットの移動に伴い、車輪の回転誤差が累積するため、位置精度が悪い。なお、歩行型ロボットでは、誤差がさらに大きいため、現実的に位置認識できない。
（ｃ）対応策：予め各場所の画像をロボットに蓄積させておき、ロボットが視認した画像と蓄積画像とを比較（例えばパターンマッチング）することで自己位置を認識する。
問題点：膨大な蓄積画像が必要となる。また、例えば可搬物（段ボール箱等）が載置されたり、取り除かれたりするなど、元の蓄積画像から状況が変化した場合、この画像を参照できない。また、照明の変化などに弱い。また、オフィス等の画一的（均一）な床や壁、すなわち位置を特定するための特徴点が少ない場所では位置特定が困難である。
【０００４】
また、上記（２）の見通しの利かない場合に居るユーザの位置の認知については、現状、例えば以下の対応策と問題点がある。
（ｄ）対応策：壁などの環境側に、位置情報を与えたスイッチを設置し、ユーザがスイッチを押下すると、そのスイッチの位置情報が無線通信などによりロボットに送信されるようにする。
問題点：スイッチ数が膨大になる。また、ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存する。すなわちユーザによるロボットの呼び寄せ位置がスイッチの設置位置に固定或いは限定されてしまう（このスイッチが設置されている位置にだけしかロボットを呼び寄せることができない）。
（ｅ）対応策：壁などの環境側に、位置情報を与えたカメラを設置する。ユーザによる例えば手招きするようなポーズを、ロボットへの呼び寄せ（呼び出し）ポーズとして予め決めておき、カメラ側でこの呼び寄せポーズ情報を記憶しておく。そして、カメラが撮影したユーザのポーズを、所定の画像処理により、当該予め決めておいた呼び寄せポーズ情報と比較し、合致した場合には、そのポーズを撮影したカメラの位置情報を無線通信などによりロボットに送信する。
問題点：カメラを設置することは、ユーザに心理的な負担をかけることになる（ユーザがリラックスできなくなる）。
（ｆ）対応策：ユーザがＩＣタグ等の無線信号を発する機器を携帯するとともに、当該ユーザにより発せられた無線信号を受信する無線受信装置（例えばタグリーダ）を環境側に設置し、３点測位などの測位方法を用いてユーザ位置を特定する。
問題点：ユーザが常に機器を携帯する必要が生じてしまう。例えば家の中においてユーザが機器を携帯し続けることは不便（現実的に不可能）であり、実用的でない。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、上記（ａ）〜（ｆ）における問題点を解決することが可能な、すなわち、マーカに依存せず柔軟に自己位置認識を行うことができ、また、移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置によりユーザに心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システム及びロボット制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るロボット誘導システムは、ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムであって、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、前記ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段とを備える検知装置と、前記ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、前記ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段とを備える情報処理装置と、前記所定の無線信号を発信する信号発信手段と、前記移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段とを備える前記ロボットとを備えることを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムにおいて、検知装置が、ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段とを備えるものとされ、情報処理装置が、ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報とロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいてロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報とユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいてユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であると呼び寄せ判定手段により判定された場合に、ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボットを移動させるべくロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段とを備えるものとされ、ロボットが、所定の無線信号を発信する信号発信手段と、移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段とを備えるものとされる。
【０００８】
また、上記構成において、前記経路算出手段は、前記ロボットから前記ユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、前記障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であれば前記ロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理を繰り返すことで前記移動経路を算出するようにしてもよい。（請求項２）
【０００９】
これによれば、経路算出手段によって、ロボットからユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であればロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出される。
【００１０】
また、上記構成において、前記信号発信手段は、前記所定の無線信号として超音波信号を発信するようにしてもよい。（請求項３）
【００１１】
これによれば、信号発信手段によって所定の無線信号として超音波信号が発信される。
【００１２】
また、上記構成において、前記検知装置は、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及び前記ユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンをそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされていてもよい。（請求項４）
【００１３】
これによれば、検知装置が、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされる。
【００１４】
また、上記構成において、前記信号発信手段は、前記所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えており、前記経路算出手段は、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じて前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を再計算して更新し、前記移動制御手段は、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、前記ロボットの移動を制御するようにしてもよい。（請求項５）
【００１５】
これによれば、信号発信手段が所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路算出手段によって、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じてロボットからユーザの居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、移動制御手段によって、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボットの移動が制御される。
【００１６】
また、本発明に係るロボット制御装置は、自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、外部から与えられる前記ユーザの音声に関する検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられる前記ロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザの音声に関する検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、前記ユーザの音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段とを備えることを特徴とする。（請求項６）
【００１７】
上記構成によれば、ロボット制御装置が、自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報と、命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザから発せられた音声がロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられるロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいてロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報とに基づいてユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、ユーザの音声がロボットの呼び寄せを示す音声であると呼び寄せ判定手段により判定された場合に、ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボットを移動させるべくロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段とを備えるものとされる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係るロボット誘導システムによれば、検知装置によって、ロボットから発信された無線信号やユーザから発せられた音声が検知されてサーバへ無線送信される。そして、サーバにおいて、当該検知装置から送信されてきた検知情報と、該サーバに予め記憶された地図情報とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記検知装置から送信されてきたユーザの音声に関する検知情報と、サーバに予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザがロボットを呼び寄せているかが判定され、ロボットを呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿って無線によりロボットの移動が制御される。ロボットはサーバから無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。このような構成により、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボットの自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボットが移動するので、ロボットの移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、例えば各部屋に少なくとも１つの検知装置（ユーザの音声を検知するもの）が設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザへの心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザは音声によりロボットを呼び寄せるので、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システムを提供することができる。
【００１９】
請求項２に係るロボット誘導システムによれば、経路算出手段によって、ロボットからユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であればロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出されるので、簡易な計算方法によって迅速に移動経路を算出することができる。
【００２０】
請求項３に係るロボット誘導システムによれば、信号発信手段によって所定の無線信号として超音波信号が発信されるので、すなわちロボットから、高い指向性と強度を有する超音波信号が発信されるので、この超音波信号の情報を用いて正確且つ確実にロボットの位置を特定することができる。
【００２１】
請求項４に係るロボット誘導システムによれば、検知装置が、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされるので、上記角錐状又は半球状の筐体の底面側を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、検知装置による、ロボットからの無線信号やユーザからの音声の、全方向からの受信が容易となる、すなわち当該無線信号及び音声を確実に検知することができ、ひいてはより正確且つ確実にロボットの位置及びユーザの位置を特定することができる。
【００２２】
請求項５に係るロボット誘導システムによれば、信号発信手段が所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路算出手段によって、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じてロボットからユーザの居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、移動制御手段によって、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボットの移動が制御されるので、仮にロボットが何らかのアクシデントで当初の移動経路から逸脱したとしても、ロボット（信号発信手段）が定期的に発信する無線信号に応じて逐次算出されるロボットの最新位置に基づいて算出された移動経路に沿ってユーザが居るところまで確実にロボットを移動させることが可能となる。
【００２３】
請求項６に係るロボット制御装置によれば、外部から与えられるロボットの発信信号に関する検知情報及び外部から与えられるユーザの音声に関する検知情報と、ロボット制御装置に予め記憶された地図情報とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記ユーザの音声に関する検知情報と、サーバに予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザがロボットを呼び寄せているかが判定され、ロボットを呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿ってロボットを移動させるための移動制御信号が生成される。ロボット制御装置がこのような構成を備えたものされるので、ロボットを誘導するシステムにおいてこのロボット制御装置を用いることで、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボットの自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボットが移動するので、ロボットの移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、ロボット制御装置の外部において例えば各部屋にユーザの音声を検知するもの（検知装置）が少なくとも１つ設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザへの心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザは音声によりロボットを呼び寄せるので、ユーザが常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボットをユーザの居る場所まで誘導することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るロボット誘導システム１の概略構成図である。ロボット誘導システム１は、ユーザによる呼び寄せ（呼び出し）に応じて、ロボットを、該ロボットから離れた場所に居るユーザ、すなわち例えば家屋等においてロボットが居る部屋とは別の部屋に居るユーザのところへ移動させるべく誘導する（ロボット誘導を行う）ためのシステムである。ロボット誘導システム１は、ロボット２、センサユニット３及びサーバ４を備えている。
【００２５】
ロボット２は、歩行型ロボット（例えば二足歩行型ロボット）や車輪型ロボットなどの自律的に移動可能（自走可能）なロボットである。ロボット２は、図２のブロック図に示すように、ロボット信号発信部２１、サーバ通信部２２、移動用駆動部２３及び駆動制御部２４を備えている。ロボット信号発信部２１は、ロボット位置の計測（ロボットの測位）に用いる無線信号（ロボット信号という）を発信するものである。ここでは、ロボット信号発信部２１はロボット信号として超音波信号を発信する。超音波信号は高い指向性と強度とを有する信号であることから、後述するようにロボットの測位が容易となる。この超音波の代わりに或る波長を有した光、例えば赤外線光や可視光を用いてもよい。ロボット信号はここでの超音波のように高い指向性と強度とを有する信号であることが好ましいが、要は、ロボットの測位が可能となるものであれば何れの信号でもよい。
【００２６】
サーバ通信部２２は、サーバ４との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）であり、ここではサーバ４から発信された信号（後述のロボット移動制御信号）を受信する。移動用駆動部２３は、ロボット２を移動させるための駆動部であり、例えば歩行型ロボットの場合は脚部を歩行駆動させるための駆動モータやシリンダ駆動部等であり、車輪型ロボットの場合は車輪を回転駆動させる駆動モータ等である。駆動制御部２４は、ロボット２各部の駆動を制御するものである。駆動制御部２４は、サーバ通信部２２により受信された上記ロボット移動制御信号に基づいて、ロボット２を所定の目的位置に移動させるべく移動用駆動部２３の駆動を制御する。
【００２７】
センサユニット３は、ロボット２から発信される超音波信号や、ユーザから発せられる音声を受信して、これら信号情報をサーバ４へ転送（送信）するものである。センサユニット３は、図３のブロック図に示すように、ロボット信号受信部３１、音声受信部３２及びサーバ通信部３３を備えている。ロボット信号受信部３１は、ロボット２から発信された超音波信号（ロボット信号）を受信するものである。ロボット信号受信部３１は、超音波を受信するための超音波受信機、例えば複数の超音波センサからなる。音声受信部３２は、ユーザにより発せられた音声（言葉）を受信するものであり、例えば当該音声を収集するマイク（マイクロホン）である。サーバ通信部３３は、サーバ４との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）である。ここでは、サーバ通信部３３は、ロボット信号受信部３１により受信した超音波信号を所定の通信用信号に変換して（この変換した信号も超音波信号と表現する）サーバ４へ送信する。また、音声受信部３２により受信した音声を所定の通信用信号つまり音声信号に変換してサーバ４へ送信する。なお、センサユニット３は、後述のように例えば家屋の部屋数などに応じて複数個備えられている。
【００２８】
ところで、センサユニット３は、例えば図５（ａ）の斜視図及び図５（ｂ）の上面図に示すような、所謂ピラミッド型の形状すなわち四角錐体に構成されている。この四角錐体の四方の側面部における例えば符号３０１で示す中央部近傍には、上記超音波センサ及びマイクが設けられている。すなわち、センサユニット３の外周面に超音波センサ及びマイクが周方向に沿って所定間隔で配置されている。このような構成により、センサユニット３の符号３０２で示す底面側を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、センサユニット３による、全方向からの超音波信号や音声の受信が容易となる、すなわち当該超音波信号及び音声を確実に検知することができる。また、当該複数の超音波センサやマイクすなわちセンサユニット３の四方に配置された各超音波センサやマイクによる、信号発信源（ロボット２、ユーザ）から発信された信号の受信強度の違いや、各超音波センサやマイクに対する信号発信源（ロボット２、ユーザ）からの信号到達時間の違いが生じるような信号受信を行うことができ、この受信情報に基づいて後述のサーバ４によるロボット２やユーザの測位計算が可能となる。なお、センサユニット３の形状は上記四角錐体（四角錐状）に限らず、三角或いは五角以上の角錐体でもよいし、角錐体状でなく例えば半球状や円盤状など、任意の形状が採用可能である。超音波センサやマイクの配置や個数等も任意でよい。ただし、これら半球状や円盤状の場合も、外周面（外面部）に複数の超音波センサ及びマイクが周方向に沿って所定間隔で配置されるような構成が好ましい。
【００２９】
サーバ４は、各種プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び上記各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するマイクロコンピュータ等からなり、ロボット誘導システム１における各種計算処理を行うもの（計算処理サーバ）、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）〜である。ここではサーバ４は、ロボット２及びユーザの測位計算やロボット２の移動における経路計算、或いはロボット２の移動制御を行う。サーバ４は、図４のブロック図に示すように、センサ通信部４１、マップ情報記憶部４２、ロボット位置特定部４３、音声情報記憶部４４、呼寄せ判定部４５、ユーザ位置特定部４６、経路計算部４７、ロボット移動制御部４８及びロボット通信部４９を備えている。
【００３０】
センサ通信部４１は、センサユニット３との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）である。センサ通信部４１は、センサユニット３（サーバ通信部３３）から発信された信号すなわちセンサユニット３によって転送されてきたロボット２の超音波信号やユーザの音声信号を受信する。マップ情報記憶部４２は、ロボット２の移動環境における障害物の配置に関する地図情報、例えば家屋内の見取り図（前記障害物としての部屋間の仕切り部つまり壁などが記載された間取り図）の情報を予め記憶（蓄積、登録）するものである。
【００３１】
ロボット位置特定部４３は、センサ通信部４１により受信されたロボット２の超音波信号の情報に基づいて、上記見取り図中におけるロボット２の位置を特定するものである。ロボット位置特定部４３は、ロボット２の測位計算を行う、すなわち例えば、複数のセンサユニット３のうちの何れのセンサユニット３から信号が届いているかによって、ロボット２が何れのセンサユニット３が設置されている場所（部屋）に居るのかを算出するとともに、このセンサユニット３に対するロボット２の位置を算出する。このセンサユニット３に対するロボット２の位置の算出方法は、例えば図５に示すセンサユニット３（１つのセンサユニット３）内の複数の超音波センサそれぞれからサーバ通信部３３を介して送信されてくる超音波信号の、サーバ４（センサ通信部４１）への到達時間差や強度差の情報に基づいて、当該超音波信号を受信したセンサユニット３からどの方向に且つどれ位の距離離れたところにロボット２が位置しているのかを計算する方法であってもよい。ロボット位置特定部４３は、上記測位計算により求めたロボット位置を見取り図に反映することで、見取り図中の何れの場所にロボット２が位置しているかを特定する。このロボット位置の見取り図への反映とは、例えばマップ情報記憶部４２における見取り図の情報と、当該測位計算により求めたロボット位置の情報とを関連付けする処理（例えば合成処理）を行う。なお、センサユニット３の設置位置の情報は、予め見取り図の情報に関連付けられているものとする。
【００３２】
音声情報記憶部４４は、ユーザによるロボット２の呼び寄せに関する音声情報を、予め「ユーザ呼寄せ（呼出し）命令語」として記憶（蓄積、登録）するものである。呼寄せ判定部４５は、ユーザがロボット２を呼び寄せているか（“ロボット呼び寄せ”であるか）否かを判定するものである。呼寄せ判定部４５は、センサ通信部４１により受信されたユーザの音声（言葉）と、音声情報記憶部４４に記憶されているユーザ呼寄せ命令語との比較処理を行い、これらが合致する場合はユーザがロボット２を呼び寄せていると判定し、合致しない場合には当該呼び寄せではないと判定する。なお、この比較処理は、音声波形（声紋）を比較するなど任意の方法が採用可能である。
【００３３】
ユーザ位置特定部４６は、センサ通信部４１により受信されたユーザの音声の情報に基づいて、上記見取り図中におけるユーザの位置を特定するものである。ユーザ位置特定部４６は、ユーザの測位計算を行う、すなわち例えば、複数のセンサユニット３のうちの何れのセンサユニット３から信号が届いているかによって、ユーザが何れのセンサユニット３が設置されている場所（部屋）に居るのかを算出するとともに、このセンサユニット３に対するユーザの位置を算出する。このセンサユニット３に対するユーザの位置の算出方法は、例えば図５に示すセンサユニット３（１つのセンサユニット３）内の複数のマイクそれぞれからサーバ通信部３３を介して送信されてくる音声信号の、サーバ４（センサ通信部４１）への到達時間差や強度差の情報に基づいて、当該音声信号を受信したセンサユニット３からどの方向に且つどれ位の距離離れたところにユーザが位置しているのかを計算する方法であってもよい。また、ユーザ位置特定部４６は、上記“ロボット呼び寄せ”であると判定された場合、この特定したユーザ位置を見取り図に反映する。すなわち上記と同様、マップ情報記憶部４２における見取り図の情報と、当該当該測位計算により求めたユーザ位置の情報とを関連付けする処理を行う。
【００３４】
経路計算部４７は、見取り図と、ロボット２とユーザの位置との位置の情報、すなわち上記ロボット位置とユーザ位置とが関連付けられた見取り図の情報に基づいて、ロボット２が居る位置からユーザが居る位置までのロボット２の移動経路の計算（経路計算という）を行うものである。この経路計算の具体的な方法については後述する。
【００３５】
ロボット移動制御部４８は、経路計算部４７による経路計算により決定された移動経路に沿って、ユーザのところまでロボット２を移動させるよう該ロボット２の移動動作を制御するものである。ロボット移動制御部４８は、当該ロボット２の移動動作を制御する信号（ロボット移動制御信号という）をロボット２に対して出力する。ロボット通信部４９は、ロボット２との無線通信を行うもの（Ｉ／Ｆ；インターフェイス）である。ここでは、ロボット通信部４９は、上記ロボット移動制御信号をロボット２（サーバ通信部２２）へ送信する。なお、サーバ４は、図１に示すように、ＦＴＴＨ（Fiber To The Home）などの通信規格を用いて他の機器やインターネットに接続可能な機能を備えていてもよい。
【００３６】
ここで、上記構成を備えたロボット誘導システム１における、ロボット２がユーザにより呼び寄せられてユーザの居る場所まで誘導される手順について、実際の例を挙げて順に図６〜１０を用いて説明する。先ず図６に示すように、ロボット誘導システム１が、複数の部屋例えば部屋５１〜５５を有する家屋５内（住居内、屋内）に配置されているとする。ただし、図６に示す部屋５１〜５５は同一フロアに有るものとする。各部屋にはセンサユニット３が設置されている。センサユニット３は各部屋に少なくとも１つ備えられていればよく、例えば部屋の天井に取り付けられている。また、部屋５４には１つのサーバ４が設置されている。ただし、サーバ４は部屋５１〜５５における何れの部屋に設置されてもよいし、図６に示すフロアの部屋とは別のフロアの部屋に設置されていてもよい。要は、ロボット２及びセンサユニット３と無線通信が可能な場所であれば任意の場所に設置してよい。また、ロボット２が、現在、部屋５１に居るものとする。なお、サーバ４には、家屋５の各部屋５１〜５５が示された符号５０で示す見取り図（見取り図５０）の情報が事前に登録されている。また、各部屋には図６の符号５６で示す箇所のように所定数の出入り口（開放部という）が有る。ただし、通常、部屋の出入り口には所定のドアが設けられているが、このドアの開閉については、ロボット２側の技術問題（ロボット２自身のドア開閉機能により解決されるもの）であるため、ここではドアが無いものとする。
【００３７】
次に図７において、ロボット２から超音波信号が発信される。ロボット２はこの超音波信号を定期的に発信する。部屋５１に設置されているセンサユニット３が、複数の超音波センサによってこのロボット２からの超音波信号を受信し、その信号をサーバ４へ転送する。サーバ４は、この部屋５１のセンサユニット３から送信されてくる超音波信号に基づいて、ロボット２がこのセンサユニット３が設置されている部屋５１に居ることを算出するともに、この部屋５１のセンサユニット３（同一のセンサユニット３内）における各超音波センサから送信されてくる超音波信号に基づいて、上記到達時間差や強度差からこのセンサユニット３に対するロボット２の位置を算出することでロボット２の測位計算を行い、符号２０で示すように、この測位結果（ロボット２の位置）を上記見取り図５０に反映する。なお、サーバ４は、ロボット２から定期的に発信される超音波信号に基づいて、例えばこの超音波信号をセンサユニット３を介して受信する都度、上記と同様に測位計算を行い、ロボット２の最新の位置を見取り図５０に反映する。これにより、ロボット２が図７で示す位置から移動したとしても、見取り図５０上のロボット２の位置が更新される。
【００３８】
次に図８において、ユーザ６が部屋５５に居るとする。ユーザ６が例えば「ちょっと来て」といったロボット２を呼び寄せるための予め決められている音声（言葉）を発する（発声する）と、この部屋５５に設置されているセンサユニット３の複数のマイクがこの音声を受信し、サーバ４へ転送する。サーバ４は、この転送されてきた音声信号と事前に登録されている上記ユーザ呼寄せ命令語とを比較し、これらが合致した場合、“ロボット呼び寄せ”と判定する（サーバ４は謂わば音声認識により当該ロボット呼び寄せと判定する）。そして、当該ロボット呼び寄せであると判定された場合、上記図７におけるロボット２の測位計算と同様に、当該センサユニット３から送信されてくる音声信号に基づいてユーザ６の測位計算を行い、符号６０で示すように、この測位結果（ユーザ６の位置）を上記見取り図５０に反映する。
【００３９】
そして、図９において、サーバ４は、上記ロボット２の位置及びユーザ６の位置が反映された見取り図５０の情報に基づいてロボット２からユーザ６への経路計算を行い、図１０において、当該経路計算により求められた経路に沿ってロボット２を移動制御する。ここでは、図１０の符号Ｒで示す経路（経路Ｒ）に沿ってロボット２を部屋５１から部屋５５のユーザ６が居る場所まで移動制御する。この移動制御は、サーバ４からロボット２に例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）信号で指令する。サーバ４は、当該経路計算により移動経路を求めるとともに、ロボット２の現在の移動位置を常時把握することで、謂わばリアルタイムにロボット２を移動制御する。すなわち、仮に、ロボット２に何らかのアクシデントが生じてロボット２がこの移動経路（予定経路）から逸脱したとしても、ロボット２が定期的に発信する超音波信号に応じて逐次算出されるロボット２の最新位置（このようにサーバ４はロボット２の現在位置を常時把握している）に基づいて、新しい経路を算出し（謂わば軌道修正し）、当該新経路に沿ってユーザ６が居るところまでロボット２を移動制御する。
【００４０】
なお、上記図６〜１０で説明した構成のように、ロボット誘導システム１は、システムの各種計算処理を担うサーバ４と無線接続されたセンサユニット３及びロボット２とからなる構成である、すなわちサーバ４と連動する謂わばネットワーク活用型のシムテムであると言える。また、ロボット誘導システム１では、ロボット２において当該各種計算処理（例えば測位計算や経路計算）を行うのではなく、ロボット２とは別のサーバ４において行う、すなわちロボット２の外側に消費電力が大きな計算処理部を設ける構成であるので（ロボット２にこの計算処理部を設ける場合、これに応じてロボット２に大きなバッテリー等を備える必要がある）、ロボット２の構成の簡易化或いは重量低減を図ることが可能となる。また、このようにロボット２の複雑化或いは高重量化を気にすることなく本実施形態における測位計算や経路計算といった計算処理以外にも様々な処理をサーバ４側で実行できるという汎用性（ロボット誘導システム１を用いたサービス展開に関する応用性）も高くなる。
【００４１】
ここで、サーバ４（経路計算部４７）による経路計算手法の一例について図１１〜１３を用いて説明する。先ず図１１に示すように、ロボット２からユーザ６まで（計算上の仮想的な）直線を引く（経路ａ）。この直線上に壁等の遮蔽物（障害物）があれば、この直線（経路ａ）から右回り（左回りでもよい）に部屋５１の開放部を探索する。開放部（開放部５６１）が見つかれば、その開放部５６１までの経路を固定する（経路ｂ）。次にこの開放部５６１の位置を基点として、再度、ユーザ６まで直線を引く（経路ｃ）。そして同様に、この直線上に遮蔽物があれば、この直線（経路ｃ）から右回りで次の開放部を探索する。ただし、図１２に示すように、この開放部の探索によって開放部５６２が見つかったとすると、この開放部５６２を通る経路（経路ｄ’、経路ｅ’）では、ユーザ６まで行き着かない（到達しない）ことになるので、その場合はこの開放部５６２（経路ｄ’、経路ｅ’）の選択を破棄し、同じ開放部５６１を基点としてさらに右回りに次の開放部（開放部５６３）を探索する。上述の部屋５１の場合には、この部屋５１に有る１つの開放部５６１がそのままユーザ６に行き着くことが可能な開放部（これを有効な開放部という）であったので、上記開放部（経路）の破棄や次の開放部を探索する計算は不要であったが、この計算方法は最初の部屋５１から同様に適用される。
【００４２】
開放部５６３が有効な開放部であれば、先の基点である開放部５６１からこの開放部５６３までの経路（経路ｄ）を、上記経路ｂの次に進む経路として固定する。このように、新しい開放部（有効な開放部）が見つかる毎に、この開放部までの経路を固定していくことで、図１３に示すように、ロボット２からユーザ６までの経路ｂ、ｄ、ｅ、ｆ（図１０に示す経路Ｒに相当する）が決定される。なお、探索した開放部が有効な開放部であるか否かを判定する方法として、例えばロボット２及びユーザ６の位置の情報と見取り図５０の情報とから、ユーザ６に行き着くことが不可能な部屋（ここでは部屋５２）を求めておき、この部屋の中に入る経路となる開放部が選択されようとしたときにこれを破棄するようにしてもよい。
【００４３】
図１４は、ロボット誘導システム１におけるロボット誘導動作の一例を示すフローチャートである。先ずロボット２から超音波信号が発信される（ステップＳ１）。このロボット２からの超音波信号がセンサユニット３によって受信され（ステップＳ２）、サーバ４へ転送される（ステップＳ３）。このセンサユニット３から転送されてきた超音波信号情報に基づいて、サーバ４によってロボット２の測位計算が行われる（ステップＳ４）とともに、この測位結果（ロボット２の位置）が見取り図５０に反映される（ステップＳ５）。このステップＳ１〜ステップＳ５の動作は、ロボット２による超音波信号の定期的な発信に応じて繰り返される。当該ステップＳ１〜ステップＳ５の動作が繰り返される都度、ロボット位置（見取り図５０にロボット位置が反映された情報）が得られるが、後述のステップＳ９においてロボット呼び寄せでない場合には、このロボット位置の情報は後述のステップＳ１２における経路計算に用いられない（ステップＳ６のＮＯ）。
【００４４】
一方、センサユニット３によってユーザ６から発せられる音声が受信されると（ステップＳ７）、この音声信号がサーバ４へ転送される（ステップＳ８）。次にサーバ４によって、このセンサユニット３から転送されてきた音声信号情報とサーバ４内に予め記憶されている呼び寄せ命令語とが比較（照合）されて“ロボット呼び寄せ”であるか否かが判定される。ロボット呼び寄せであると判定された場合には（ステップＳ９のＹＥＳ）、サーバ４によって、この音声信号情報に基づいてユーザ６の測位計算が行われる（ステップＳ１０）とともに、この測位結果（ユーザ６の位置）が見取り図５０に反映される（ステップＳ１１）。ロボット呼び寄せでないと判定された場合には（ステップＳ９のＮＯ）、ステップＳ７に戻り、ユーザ６から発せられる次の音声の受信を待つことになる。そして、上記ステップＳ９においてロボット呼び寄せであると判定された場合、上記Ｓ１１において見取り図５０にユーザ６の位置が反映された情報を用いるとともに、上記ステップＳ５において見取り図５０にロボット２の位置が反映された情報を用いて（ステップＳ６のＹＥＳ）、サーバ４によって経路計算が行われる（ステップＳ１２）。そして、サーバ４によって、この経路計算により決定された移動経路に沿って、ユーザ６のところまでロボット２を移動させるよう該ロボット２の移動制御が行われる（ステップＳ１３）。なお、上記ロボット２からの定期的な超音波信号発信に応じて繰り返される上記ステップＳ１〜ステップＳ６のループ動作によってロボット２の現在位置が更新され、このロボット位置の更新に応じて上記ステップＳ１２における経路計算が行われ、当該再計算された経路に応じてステップＳ１３におけるロボット移動制御が行われる。
【００４５】
図１５は、図１４に示すステップＳ１２における経路計算処理動作（アルゴリズム）の一例を示すフローチャートである。先ずロボット２の位置からユーザ６の位置までの直線経路（例えば図１１に示す経路ａ）を引く（ステップＳ２１）。この直線上に遮蔽物が有る場合には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、この直線から右回り（左回りでもよい）に開放部を探索する（ステップＳ２３）。開放部が見つかるまで当該右回りに探索していき（ステップＳ２４のＮＯ）、開放部が見つかると（ステップＳ２４のＹＥＳ）、この開放部がユーザ６に行き着くことが可能な開放部（有効な開放部）であるか判定し、有効な開放部（例えば図１１に示す開放部５６１）である場合には（ステップＳ２５のＹＥＳ）、この開放部までの直線経路（例えば図１１に示す経路ｃに相当）を固定する（ステップＳ２７）。有効な開放部でないと判定された場合には（ステップＳ２５のＮＯ）、この開放部（例えば図１１に示す開放部５６２）を通る経路案を破棄し（ステップＳ２６）、上記ステップＳ２３に戻り、さらに右回りに開放部を探索する。上記探索によって見つけた有効な開放部を基点として再度、ユーザ６の位置までの直線経路（例えば図１１に示す経路ｃ）を引く（ステップＳ２８）。この直線上に遮蔽物が有る場合には（ステップＳ２９のＹＥＳ）、上記ステップＳ２３に戻り、この直線から右回りに開放部を探索する。この直線上に遮蔽物が無い場合には（ステップＳ２９のＮＯ）、経路（例えば図１１に示す経路ｆ）がユーザ６まで行き着いたとして当該経路計算が終了される。上記ステップＳ２２において直線上に遮蔽物が無い場合も同様、この最初に引いた経路がそのままユーザ６に行き着く経路であるとして当該経路計算が終了される。
【００４６】
以上のように本発明の実施形態に係るロボット誘導システム１によれば、ユーザ６による呼び寄せに応じて、ロボット２を、サーバ４（情報処理装置）による移動制御によりユーザ６の居る場所まで移動させるロボット誘導システム１において、センサユニット３（検知装置）が、ロボット２から発信される所定の無線信号を検知して該検知情報をサーバ４へ無線送信するロボット信号受信部３１（ロボット用信号検知手段）と、ユーザ６から発せられる音声を検知して該検知情報をサーバ４へ無線送信する音声受信部３２（ユーザ用信号検知手段）とを備えるものとされ、サーバ４が、ロボット２の移動環境における障害物の配置に関する見取り図５０（地図情報）を予め記憶するマップ情報記憶部４２（地図記憶手段）と、ユーザ６の音声によるロボット２の呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する音声情報記憶部４４（命令語記憶手段）と、ロボット信号受信部３１から無線送信されてきた検知情報と、音声情報記憶部４４に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザ６から発せられた音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼寄せ判定部４５（呼び寄せ判定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０とロボット信号受信部３１から無線送信されてきた検知情報とに基づいてロボット２の位置を特定するロボット位置特定部４３（ロボット位置特定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０と音声受信部３２から無線送信されてきた検知情報とに基づいてユーザ６の位置を特定するユーザ位置特定部４６（ユーザ位置特定手段）と、ユーザ６から発せられた音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であると呼寄せ判定部４５により判定された場合に、ロボット位置特定部４３により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定部４６により特定されたユーザ位置の情報と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０とに基づいて、ロボット２からユーザ６の居る場所までの移動経路を算出する経路計算部４７（経路算出手段）と、経路計算部４７により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボット２を移動させるべくロボット２の移動を無線信号を用いて制御するロボット移動制御部４８（移動制御手段；この移動制御手段にロボット通信部４９を含んでもよい）とを備えるものとされ、ロボット２が、所定の無線信号を発信するロボット信号発信部２１（信号発信手段）と、ロボット移動制御部４８から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動部２３（移動用駆動手段）とを備えるものとされる。
【００４７】
このように、センサユニット３によって、ロボット２から発信された無線信号やユーザ６から発せられた音声が検知されてサーバ４へ無線送信される。そして、サーバ４において、当該センサユニット３から送信されてきた検知情報と、該サーバ４に予め記憶されている見取り図５０とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記センサユニット３から送信されてきたユーザ６の音声に関する検知情報（音声情報）、サーバ４に予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ６がロボット２を呼び寄せているかが判定され、ロボット２を呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿って無線によりロボット２の移動が制御される。ロボット２はサーバ４から無線送信されてきた移動制御信号に基づいてユーザ位置まで移動する。
【００４８】
これにより、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボット２の自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と見取り図とを基に算出された移動経路に沿ってロボット２が移動するので、ロボット２の移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報（見取り図）を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、例えば各部屋に少なくとも１つのセンサユニット３（ユーザ６の音声を検知するもの）が設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザ６への心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザ６は音声によりロボット２を呼び寄せるので、ユーザ６が常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボット２をユーザ６の居る場所まで誘導することが可能なロボット誘導システム１を提供することができる。
【００４９】
また、経路計算部４７によって、ロボット２からユーザ６までの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に障害物（例えば部屋の壁）が存在する場合に、該直線経路から所定方向回り（例えば右回り）に、障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザ６に行き着くことが可能な有効開放部であればロボット２から該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理が繰り返されることで移動経路が算出されるので、簡易な計算方法によって迅速に移動経路を算出することができる。
【００５０】
また、ロボット信号発信部２１によって無線信号として超音波信号が発信されるので、すなわちロボット２から、高い指向性と強度を有する超音波信号が発信されるので、この超音波信号の情報を用いて正確且つ確実にロボット２の位置を特定することができる。
【００５１】
また、センサユニット３が、角錐状（図５参照）又は半球状の筐体における外周面に、ロボット２から発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ（超音波センサ）及びユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされるので、上記角錐状又は半球状の筐体の底面側（図５の符号３０２で示す面）を例えば部屋の天井面や壁面に向けて取り付けるなどして、センサユニット３による、ロボット２からの無線信号やユーザ６からの音声の、全方向からの受信が容易となる、すなわち当該無線信号及び音声を確実に検知することができ、ひいてはより正確且つ確実にロボット２の位置及びユーザ６の位置を特定することができる。
【００５２】
また、ロボット信号発信部２１が無線信号（超音波信号）を定期的に発信する機能を備えたものとされ、経路計算部４７によって、当該ロボット信号発信部２１による無線信号の定期的な発信に応じてロボット２からユーザ６の居る場所までの移動経路が再計算されて更新され、ロボット移動制御部４８によって、当該経路計算部４７により更新された移動経路の情報に基づいて、ロボット２の移動が制御されるので、仮にロボット２が何らかのアクシデントで当初の移動経路から逸脱したとしても、ロボット２（ロボット信号発信部２１）が定期的に発信する無線信号に応じて逐次算出されるロボット２の最新位置に基づいて算出された移動経路に沿ってユーザ６が居るところまで確実にロボット２を移動させることが可能となる。
【００５３】
また、本発明の実施形態に係るロボット制御装置（サーバ４；情報処理装置）によれば、ロボット制御装置が、自走可能なロボット２の移動環境における障害物の配置に関する見取り図５０（地図情報）を予め記憶するマップ情報記憶部４２（地図記憶手段）と、ユーザ６の音声によるロボット２の呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する音声情報記憶部４４（命令語記憶手段）と、外部から与えられるユーザ６の音声に関する検知情報と、音声情報記憶部４４に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、ユーザ６から発せられた音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼寄せ判定部４５（呼び寄せ判定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０と外部から与えられるロボット２の発信信号（例えば超音波信号）に関する検知情報とに基づいてロボット２の位置を特定するロボット位置特定部４３（ロボット位置特定手段）と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０と外部から与えられるユーザ６の音声に関する検知情報とに基づいてユーザ６の位置を特定するユーザ位置特定部４６（ユーザ位置特定手段）と、ユーザ６の音声がロボット２の呼び寄せを示す音声であると呼寄せ判定部４５により判定された場合に、ロボット位置特定部４３により特定されたロボット位置及びユーザ位置特定部４６により特定されたユーザ位置の情報と、マップ情報記憶部４２に記憶された見取り図５０とに基づいて、ロボット２からユーザ６の居る場所までの移動経路を算出する経路計算部４７（経路算出手段）と、経路計算部４７により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿ってロボット２を移動させるべくロボット２の移動制御信号を生成するロボット移動制御部４８（移動制御手段；この移動制御手段にロボット通信部４９を含んでもよい）とを備えるものとされる。
【００５４】
このように、ロボット制御装置（サーバ４）によって、外部から与えられるロボット２の発信信号に関する検知情報及び外部から与えられるユーザ６の音声に関する検知情報と、該ロボット制御装置に予め記憶されている見取り図５０とに基づいてロボット位置及びユーザ位置が特定されるとともに、上記ユーザ６の音声に関する検知情報（音声情報）と、該ロボット制御装置に予め記憶されている呼び寄せ命令語情報との比較によりユーザ６がロボット２を呼び寄せているかが判定され、ロボット２を呼び寄せていると判定された場合、上記特定されたロボット位置からユーザ位置までの移動経路が算出され、この移動経路に沿ってロボット２を移動させるための移動制御信号が生成される。
【００５５】
ロボット制御装置がこのような構成を備えたものされるので、ロボットを誘導するシステム、例えばロボット誘導システム１においてこのロボット制御装置を用いることで、マーカが不要となりすなわちマーカに依存せず柔軟にロボット２の自己位置認識を行うことができ、また、特定されたロボット位置及びユーザ位置と地図情報とを基に算出された移動経路に沿ってロボット２が移動するので、ロボット２の移動に伴い自己位置認識の誤差が蓄積しない（自己位置認識精度が良い）、また、少なくとも１つの地図情報（見取り図）を記憶しておくだけで済み、膨大な蓄積画像を必要としない（状況の変化によりこの蓄積画像が参照できなくなったり、画一的或いは照明が変化するような場所で当該画像による位置特定が困難となることのない）、また、ロボット制御装置の外部において例えば各部屋にユーザ６の音声を検知するもの（センサユニット３；検知装置）が少なくとも１つ設置されていればよいので、膨大な数のスイッチを必要としない（ユーザ位置の特定がスイッチ設置場所に依存しない）、また、カメラの設置が不要となり、該カメラによるユーザ６への心理的な負担をかけることのない、さらに、ユーザ６は音声によりロボット２を呼び寄せるので、ユーザ６が常に機器を携帯する必要のない、ひいては簡易な構成で使用し易く且つ確実にロボット２をユーザ６の居る場所まで誘導することが可能となる。なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種構成の追加、変更を伴うことが可能であり、例えば以下の変形態様をとることができる。
【００５６】
（Ａ）上記実施形態では、センサユニット３に対するロボット２或いはユーザ６の位置の計算を、サーバ４（ロボット位置特定部４３、ユーザ位置特定部４６）において行う構成としているが、この計算をセンサユニット３において行う構成としてもよい。すなわち、センサユニット３内において、該センサユニット３が備える複数の超音波センサ及びマイクにより検知されたロボット２の超音波信号やユーザ音声の到達時間差や強度差の情報に基づいて、このセンサユニット３から見たロボット２或いはユーザ６の位置を算出し、この算出結果による位置情報をサーバ４へ送信する構成でもよい。なお、サーバ４ではこの送信されてきた位置情報と、何れのセンサユニット３からこの位置情報が送信されてくるかの情報とに基づいて、見取り図の情報を用いてロボット２或いはユーザ６の位置を特定する。
【００５７】
（Ｂ）上記センサユニット３によるロボット２からの定期的な信号受信に応じてロボット２の位置が更新される場合と同様に、センサユニット３がユーザ６の音声を検知する都度、ユーザ６の位置が再計算されて更新され、この更新に応じて経路も再計算されて更新される構成であってもよい。これにより、ユーザ６が当初の呼び寄せ位置から移動したとしてもその移動した位置にロボット２を呼び寄せることができる。なお、当該ユーザ６の位置が変わったものの、ユーザ６が居る部屋（図１３に示す部屋５５参照）自体は同じ部屋であって変わらないような場合、最終的にユーザ６に至る経路（図１３に示す経路ｆ参照）だけ再計算して更新するようにしてもよい。
【００５８】
（Ｃ）上記実施形態では、センサユニット３の設置位置は予め見取り図に反映されているが、ロボット２或いはユーザ６の位置を算出する際、都度、センサユニット３自身の位置を計算する構成としてもよい。この場合、例えば、サーバ４はセンサユニット３から送信されてくる該センサユニット３の位置計算用の所定の信号に基づいて、サーバ４に対してこのセンサユニット３がどの方向に且つどれ位の距離離れたところに存在しているかといった計算を行い、見取り図の情報と併せてセンサユニット３の位置を特定（関連付け）してもよい。これにより、センサユニット３の設置位置が変更される場合にも対応可能となる。
【００５９】
（Ｄ）上記実施形態では、経路計算部４７による経路計算方法として、右回り（又は左回り）に開放部の探索を続ける方法を採用しているが、これに限らず、例えばロボット２に一番近い壁に沿って右回り（又は左回り）に探索する所謂「右手の方策」による経路計算方法を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボット誘導システムの概略構成図である。
【図２】上記ロボット誘導システムにおけるロボットのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。
【図３】上記ロボット誘導システムにおけるセンサユニットのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。
【図４】上記ロボット誘導システムにおけるサーバのロボット誘導に関する一構成例を示すブロック図である。
【図５】上記センサユニットの一構成例を示す概略図であり、（ａ）はセンサユニットの斜視図を、（ｂ）はセンサユニットの上面図である。
【図６】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図７】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図８】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図９】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図１０】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作について説明するための模式図である。
【図１１】上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。
【図１２】上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。
【図１３】上記サーバによる経路計算方法について説明するための模式図である。
【図１４】上記ロボット誘導システムにおけるロボット誘導動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１４に示すステップＳ１２における経路計算処理動作（アルゴリズム）の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１ ロボット誘導システム
２ ロボット
２１ ロボット信号発信部（信号発信手段）
２２ サーバ通信部
２３ 移動用駆動部（移動用駆動手段）
２４ 駆動制御部
３ センサユニット（検知装置）
３１ ロボット信号受信部（ロボット用信号検知手段）
３２ 音声受信部（ユーザ用信号検知手段）
３３ サーバ通信部
４ サーバ（情報処理装置、ロボット制御装置）
４１ センサ通信部
４２ マップ情報記憶部（地図記憶手段）
４３ ロボット位置特定部（ロボット位置特定手段）
４４ 音声情報記憶部（命令語記憶手段）
４５ 呼寄せ判定部（呼び寄せ判定手段）
４６ ユーザ位置特定部（ユーザ位置特定手段）
４７ 経路計算部（経路算出手段）
４８ ロボット移動制御部（移動制御手段）
４９ ロボット通信部
５ 家屋（ロボットの移動環境）
５１〜５５ 部屋
６ ユーザ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムであって、
前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、
前記ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段と
を備える検知装置と、
前記ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、
前記ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、
前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、
前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段と
を備える情報処理装置と、
前記所定の無線信号を発信する信号発信手段と、
前記移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段と
を備える前記ロボットと
を備えることを特徴とするロボット誘導システム。
【請求項２】
前記経路算出手段は、
前記ロボットから前記ユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、前記障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であれば前記ロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理を繰り返すことで前記移動経路を算出することを特徴とする請求項１に記載のロボット誘導システム。
【請求項３】
前記信号発信手段は、前記所定の無線信号として超音波信号を発信するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット誘導システム。
【請求項４】
前記検知装置は、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及び前記ユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロボット誘導システム。
【請求項５】
前記信号発信手段は、前記所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えており、
前記経路算出手段は、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じて前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を再計算して更新し、
前記移動制御手段は、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、前記ロボットの移動を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロボット誘導システム。
【請求項６】
自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、
ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、
外部から与えられる前記ユーザの音声に関する検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられる前記ロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザの音声に関する検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、
前記ユーザの音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段と
を備えることを特徴とするロボット制御装置。
【請求項１】
ユーザによる呼び寄せに応じて、所定のロボットを、所定の情報処理装置による移動制御により該ユーザの居る場所まで移動させるロボット誘導システムであって、
前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するロボット用信号検知手段と、
前記ユーザから発せられる音声を検知して該検知情報を前記情報処理装置へ無線送信するユーザ用信号検知手段と
を備える検知装置と、
前記ロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、
前記ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、
前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ロボット用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザ用信号検知手段から無線送信されてきた検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、
前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動を無線信号を用いて制御する移動制御手段と
を備える情報処理装置と、
前記所定の無線信号を発信する信号発信手段と、
前記移動制御手段から無線送信されてきた移動制御信号に応じて移動用の駆動を行う移動用駆動手段と
を備える前記ロボットと
を備えることを特徴とするロボット誘導システム。
【請求項２】
前記経路算出手段は、
前記ロボットから前記ユーザまでの直線経路を仮定し、該仮定した直線経路上に前記障害物が存在する場合に、該直線経路から所定方向回りに、前記障害物が存在しない箇所である開放部を探索し、該探索により発見した開放部がユーザに行き着くことが可能な有効開放部であれば前記ロボットから該有効開放部までの直線経路を固定する計算処理を繰り返すことで前記移動経路を算出することを特徴とする請求項１に記載のロボット誘導システム。
【請求項３】
前記信号発信手段は、前記所定の無線信号として超音波信号を発信するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット誘導システム。
【請求項４】
前記検知装置は、角錐状又は半球状の筐体における外周面に、前記ロボットから発信される所定の無線信号を検知する複数のセンサ及び前記ユーザから発せられる音声を検知する複数のマイクロホンがそれぞれ周方向に沿って所定間隔で配置された構成とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロボット誘導システム。
【請求項５】
前記信号発信手段は、前記所定の無線信号を定期的に発信する機能を備えており、
前記経路算出手段は、当該信号発信手段による所定の無線信号の定期的な発信に応じて前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を再計算して更新し、
前記移動制御手段は、当該経路算出手段により更新された移動経路の情報に基づいて、前記ロボットの移動を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロボット誘導システム。
【請求項６】
自走可能なロボットの移動環境における障害物の配置に関する地図情報を予め記憶する地図記憶手段と、
ユーザの音声によるロボットの呼び寄せに関する呼び寄せ命令語の情報を予め記憶する命令語記憶手段と、
外部から与えられる前記ユーザの音声に関する検知情報と、前記命令語記憶手段に記憶された呼び寄せ命令語の情報とを比較し、前記ユーザから発せられた音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であるか否かを判定する呼び寄せ判定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と外部から与えられる前記ロボットの発信信号に関する検知情報とに基づいて前記ロボットの位置を特定するロボット位置特定手段と、
前記地図記憶手段に記憶された地図情報と前記ユーザの音声に関する検知情報とに基づいて前記ユーザの位置を特定するユーザ位置特定手段と、
前記ユーザの音声が前記ロボットの呼び寄せを示す音声であると前記呼び寄せ判定手段により判定された場合に、前記ロボット位置特定手段により特定されたロボット位置及び前記ユーザ位置特定手段により特定されたユーザ位置の情報と、前記地図記憶手段に記憶された地図情報とに基づいて、前記ロボットからユーザの居る場所までの移動経路を算出する経路算出手段と、
前記経路算出手段により算出した移動経路の情報に基づいて、該移動経路に沿って前記ロボットを移動させるべく前記ロボットの移動制御信号を生成する移動制御手段と
を備えることを特徴とするロボット制御装置。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１４】
【図１５】
【図１】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１４】
【図１５】
【図１】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−４６９５６（Ｐ２００８−４６９５６Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２３１５３（Ｐ２００６−２２３１５３）
【出願日】平成１８年８月１８日（２００６．８．１８）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月１８日（２００６．８．１８）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
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