自律移動ロボットのエレベータ乗降方法
【課題】周囲の環境などに影響されずに、エレベータ籠内の状態を感知し、人との共用を排他的に制限し、人のエレベータ利用時の安全性向上を図ることを目的とする。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、エレベータ籠に乗降して複数の階にわたる領域を自律的に移動する自律移動ロボットとエレベータ装置によるエレベータ乗降システムであり、前記自律移動ロボットは自身の周囲の環境を検出する環境センシング手段と、後述の乗降システム制御部と所定の信号の送受信を行なう無線通信手段を備え、前記エレベータ装置はエレベータ籠とエレベータへの搭乗するためにエレベータ籠を呼び出すエレベータ籠呼出部とエレベータ搭乗の出入口となるエレベータ扉とエレベータ籠の重量を検出するエレベータ籠重量検出部と、エレベータ籠を上下移動させるためのエレベータ籠巻上げ部とを備えることを特徴とする。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、エレベータ籠に乗降して複数の階にわたる領域を自律的に移動する自律移動ロボットとエレベータ装置によるエレベータ乗降システムであり、前記自律移動ロボットは自身の周囲の環境を検出する環境センシング手段と、後述の乗降システム制御部と所定の信号の送受信を行なう無線通信手段を備え、前記エレベータ装置はエレベータ籠とエレベータへの搭乗するためにエレベータ籠を呼び出すエレベータ籠呼出部とエレベータ搭乗の出入口となるエレベータ扉とエレベータ籠の重量を検出するエレベータ籠重量検出部と、エレベータ籠を上下移動させるためのエレベータ籠巻上げ部とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送物を目的地まで搬送するロボットがエレベータを利用するためのシステムであって、特にマンションなどの住居スペースやショッピングセンターや空港などの公共スペースにおいて、そこの住人や利用者とロボットとがエレベータを共用する際の安全に配慮した技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンションなどの居住スペースや空港などの公共スペースにおいて、自律的に行動を判断して移動するロボット（以下、自律移動ロボットと称す）を稼働させる場合、そこの住人や利用者と自律移動ロボットとがエレベータを共用することがある。しかしながら、エレベータ籠内にロボットと人間が同乗することは安全上の問題がある。そのため、ロボットと人間がエレベータ籠に同時に乗れないようにするエレベータ乗降システムが考案されている。
【０００３】
従来のエレベータ乗降システムとして、例えば、エレベータ籠内の人の有無を検出する人検出手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図９は、特許文献１に開示のエレベータ乗降システムの概略図である。
【０００５】
図９において、エレベータ籠１内の人検出手段２は、エレベータ籠１の床面に照射した光ビームの反射光を計測することでエレベータ籠１内の人検出を行なう。その人検出手段２は、エレベータ籠１内の２箇所に設けられ、互いに異なる高さの面内で人検出を行なうものである。
【０００６】
そして、自律移動ロボット３が、エレベータ籠１内に人が存在しないことを人検出手段２のデータに基づいて確認した上で、エレベータ籠１内に乗り込む。この動作により、自律移動ロボット３が、エレベータ籠１を一時的に独占使用可能とするエレベータ乗降システムである。
【０００７】
また、従来の別のエレベータ乗降システムとして、例えば、エレベータ籠内への人の侵入を妨げるものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
図１０は、特許文献２に開示のエレベータ乗降システムの概略図である。
【０００９】
図１０の状態において、エレベータ籠４のエレベータ扉５を全開にすると、エレベータ扉５と自律移動ロボット６の隙間から人がエレベータ籠４に乗り込んでしまう可能性がある。そこで、予め自律移動ロボット６の全幅（最大幅）Ｌ１を記憶しておき、エレベータ扉５を開く際に、自律移動ロボット６の全幅Ｌ１より若干広い程度のエレベータ開き幅Ｌ２（自律移動ロボット６が通行可能な最小幅）だけ、開くようにする。
【００１０】
これにより、自律移動ロボット６がエレベータ籠４に対して乗降する際、開いたエレベータ扉５と自律移動ロボット６との隙間が小さくなり、利用者が自律移動ロボット６とエレベータ扉５の間に割り込む余裕がほぼ無くなる。その後、自律移動ロボット６がエレベータ扉５の前で停止することで、人が自律移動ロボット６と同じエレベータ籠４に乗り込むことを不可能とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０８９２６２号公報
【特許文献２】特開２００５−０５３６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前述の特許文献１に開示の構成では、人検出手段として光ビームを用いているため、時間経過とともに光ビームの強度が低下していき、人検出に支障のない範囲で光ビーム照射源を適宜交換する必要がある（これは、超音波などの他の検出手段でも同様である）。また、光ビーム照射源をエレベータ籠内に設置する場合、特許文献１に開示の構成では、人検出手段の設置高さを少なくとも人の平均身長より低い位置に設置する必要があるため、そのような高さに設置することで、光ビームによって人が所持する携帯物が劣化する可能性がある。更には、子供など身長が低い人に対しては、光ビームが直接目に照射され、悪影響を及ぼす恐れすらある。
【００１３】
また、前述の特許文献２に開示の構成では、自律移動ロボットの全幅に基づいてエレベータ扉の開口幅を制御する必要がある。新規にエレベータシステムを構築する場合は良いが、既存のエレベータシステムを利用する場合は、その機能を別途エレベータシステムに追加する必要がある。また、全幅の異なる自律移動ロボットを複数同時に使用する場合は、使用の度にその全幅をエレベータシステムに通知するか、事前にそれぞれのロボットの全幅を記憶しておいてエレベータシステムが判断する必要がある。
【００１４】
本発明は、これら従来の課題を解決するものであって、ロボットと人とがエレベータを共有する場合に、人の安全を保った状態でエレベータを排他共用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の自律移動ロボットのエレベータ乗降方法は、自律移動ロボットがエレベータに搭乗した後に、前記エレベータの出入口で前記自律移動ロボットを第１方向に９０度回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、ロボットと人とがエレベータを共有する場合に、人の安全を保った状態でエレベータを排他共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１のエレベータ乗降システムの構成を示す概略図
【図２】実施の形態１のエレベータ乗降システムの機能ブロック図
【図３】実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの搭乗フローを示す図
【図４】実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの移動フローを示す図
【図５】（ａ）実施の形態１の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図、（ｂ）実施の形態１の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図、（ｃ）実施の形態１の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図
【図６】（ａ）実施の形態２の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図、（ｂ）実施の形態２の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図、（ｃ）実施の形態２の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図
【図７】（ａ）実施の形態３の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図、（ｂ）実施の形態３の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図、（ｃ）実施の形態３の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図
【図８】（ａ）実施の形態４の自律移動ロボットの第１の搬送物受取りの図、（ｂ）実施の形態４の自律移動ロボットの第２の搬送物受取りの図
【図９】特許文献１に開示のエレベータ乗降システムの概略図
【図１０】特許文献２に開示のエレベータ乗降システムの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、同一構成には同じ符号を付して、説明を省略する。
【００１９】
ここでは、エレベータを有する建物（マンションなどの居住スペースや空港などの公共スペースを構成する建物）としてマンションを例に挙げ、エレベータ及びそれを乗降するロボットを含めてエレベータ乗降システムとして説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のエレベータ乗降システムの構成を示す概略図であり、図２は、実施の形態１のエレベータ乗降システムの機能ブロック図である。
【００２１】
図１において、マンション内のエレベータシステム７は、エレベータ籠８、エレベータ籠制御部９、乗降システム制御部１０、エレベータ籠巻上げ部１１（エレベータ乗降機構）、エレベータ籠重量検出部１２、エレベータ籠呼出部１３から構成されている。さらに、エレベータ籠８は、エレベータ扉１４、エレベータ籠操作部１５、エレベータ籠スピーカ部１６と、を備えている。
【００２２】
また、マンションの構造として、エレベータ扉１４の前にはエレベータホール１７が存在し、そのエレベータホール１７とつながってエントランスホール１８が存在している。また、エントランスホール１８には、集合ポスト１９が設置されている。この集合ポスト１９は、各戸（部屋）の住民への宅配物を入れておくための住民用ポスト部２０と、自律移動ロボット２１と受け渡しをする物を入れておくためのロボット用ポスト部２２とから構成されている。なお、本実施の形態では、エレベータホール１７とエントランスホール１８とが別になっているものについて説明したが、これらが一つのフロアで構成されているものも含まれることは言うまでもない。
【００２３】
自律移動ロボット２１は保持する搬送物の重量を計測可能な搬送物保持部（図示せず）を備え、その搬送物保持部に搬送物を保持して住民用ポスト部２０の荷物（搬送物）を各戸へ搬送する機能を有する。ここで、搬送物保持部には、保持された搬送物の重量を検出するための機構（図示せず）や、保持された搬送物の状態を検出するためのセンサ（図示せず）を設けている。
【００２４】
これら構成間の通信、制御について、図２のブロック図を用いて説明する。
【００２５】
図２において、自律移動ロボット２１は、その内部に環境センシング部２３と無線通信部２４を備える。エレベータ籠制御部９は、その内部にシステム通信部２５を備える。乗降システム制御部１０は、その内部に全体制御部２６とロボット通信部２７と籠通信部２８を備える。ここで、周囲の環境をセンシングするための環境センシング部２３としては、カメラにより撮像した画像情報から位置を特定する手段や、超音波センサにより計測した距離に基づいて位置を特定する手段を用いる。
【００２６】
ここで、それぞれの通信（情報の送受信）について説明する。
【００２７】
自律移動ロボット２１内において、環境センシング部２３で得たロボット周囲の環境情報を無線通信部２４に送信する。自律移動ロボット２１の無線通信部２４は、乗降システム制御部１０のロボット通信部２７との間で送受信を行う。乗降システム制御部１０内において、ロボット通信部２７は全体制御部２６との間で送受信を行い、同様に、籠通信部２８も全体制御部２６との間で送受信を行う。乗降システム制御部１０の籠通信部２８は、エレベータ籠制御部９のシステム制御部２５との間で送受信を行う。エレベータ籠制御部９は、エレベータ籠重量検出部１２とエレベータ籠呼出部１３とエレベータ籠操作部１５からの情報を受信し、エレベータ籠巻上げ部１１とエレベータ扉１４とエレベータ籠スピーカ部１６に情報を送信する。それぞれの構成間で前述のように通信を行うことで、情報の送受信を行う。
【００２８】
以下、本実施の形態では、エレベータ籠８に乗っているマンションの住人を搭乗者とし、その搭乗者が所持している荷物などを搭乗物とし、マンションの住人と自律移動ロボット２１がエレベータシステム７を共用するという運用を想定して説明する。また、自律移動ロボット２１は、住民用ポスト部２０の荷物を各戸へ搬送する搬送機能の他に、マンション内のセキュリティ監視のために自律移動ロボット２１がマンション内を巡回する巡回機能を有するものとして説明する。
【００２９】
自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗し、移動する動作フローについて、図３〜図４を用いて説明する。
【００３０】
図３は、実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの搭乗フローを示す図であり、図４は、実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの移動フローを示す図である。
【００３１】
まず、図３におけるステップＳ１〜Ｓ９について説明する。
【００３２】
（ステップＳ１）自律移動ロボット２１は、一つの階の巡回（見回り）が完了した後、別の階へ移動するために、予め設定された経路もしくは乗降システム制御部１０の指示に従う経路を用いて、階の移動を開始する。そのために、まず、自律移動ロボット２１がエレベータの前に移動する。
【００３３】
（ステップＳ２）自律移動ロボット２１の環境センシング部２３を使用して、自律移動ロボット２１がエレベータホール１７の所定の位置に到着したことを確認する。そして、自律移動ロボット２１は、無線通信部２４から乗降システム制御部１０のロボット通信部２７に、自律移動ロボット２１がエレベータ前の所定の位置に到着したという情報を送信する。その情報を受信した乗降システム制御部１０は、籠通信部２８からエレベータ籠制御部９のシステム通信部２５に、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を利用するという情報を送信する。
【００３４】
（ステップＳ３）ステップＳ２で情報を受信したエレベータ籠制御部９は、エレベータ籠重量検出部１２から、そこに搭乗している搭乗者や搭乗物の重量を含むエレベータ籠８の重量を検出する。
【００３５】
（ステップＳ４）そして、エレベータ籠８のみの重量とステップＳ３で検出した重量を比較して、エレベータ籠８内の搭乗者と搭乗物の有無を判定する。
【００３６】
（ステップＳ５）ステップＳ４で搭乗者がいない（搭乗者無）と判定された場合は、エレベータ籠巻上げ部１１を用いて、自律移動ロボット２１が存在する階までエレベータ籠８を移動させる。
【００３７】
ここで、エレベータ籠８を自律移動ロボット２１が存在する階まで移動させる途中で、エレベータ籠呼出部１３がマンションの住人に操作され、エレベータ籠８が呼び出された場合について説明する。この場合、呼び出されたという情報を受けたエレベータ籠制御部９は、エレベータ籠８の移動を中止し、住人に呼出された階へエレベータ籠８を移動させる。その後、住人によるエレベータ籠８の使用が終了し、エレベータ籠８に搭乗者が存在しないと確認できるまで、乗降システム制御部１０は自律移動ロボット２１のエレベータ籠８の使用を一時中止させることが望ましい。これは、エレベータ籠８の到着を待つストレスをマンションの住人に感じさせないためのユーザビリティを優先する場合に効果的な制御である。その後、乗降システム制御部１０によってエレベータ籠８内に搭乗者がいないことが確認されると、全体制御部２６は、自律移動ロボット２１のエレベータ籠８への搭乗が可能となったと判断し、その旨を籠通信部２８よりシステム通信部２５に送信し、エレベータ籠制御部９によってエレベータ籠８を自律移動ロボット２１の存在する階へ移動させる。
【００３８】
（ステップＳ６）続いて、自律移動ロボット２１の存在する階へのエレベータ籠８が到着すると、エレベータ籠制御部９は、エレベータ扉１４を開く。
【００３９】
（ステップＳ７）その後、エレベータ扉１４を開いてから一定時間経過後のエレベータ重量を確認することで、自律移動ロボット２１が存在する階からの搭乗者の有無を判定する。ここで、エレベータ扉１４が開いてから一定時間経過するまで搭乗者の有無を判断しないのは、自律移動ロボット２１が搭乗する階から新たに人が登場するまで待機することで、より安全性を高めるためである。
【００４０】
（ステップＳ８）ステップＳ７で搭乗者がいる（搭乗者有）と判定した場合は、自律移動ロボット２１は、搭乗者がエレベータ籠８を退出するまで、現在の階で待機する。ここで、搭乗者が退出したかどうかを確認するために、ステップＳ３に戻り、エレベータ籠８の重量を検出する。
【００４１】
ここで、ステップＳ４で搭乗者がいる（搭乗者有）と判定した場合もステップＳ８に進み、搭乗者がエレベータ籠８を退出するまで待機する。すなわち、搭乗者のエレベータ籠８の利用を継続する。
【００４２】
（ステップＳ９）ステップＳ７で搭乗者がいない（搭乗者無）と判定した場合は、ロボット通信部２７から自律移動ロボット２１にエレベータ籠８への搭乗の指示の情報を送信する。そして、それを無線通信部２４で受信した自律移動ロボット２１は、エレベータ籠８への搭乗を開始する。
【００４３】
続いて、図４におけるステップＳ９〜Ｓ２０について説明する。なお、図３におけるステップＳ９と図４におけるステップＳ９は同じものであり、図３のステップＳ９に続いて図４のステップＳ１０を行うフローになっている。
【００４４】
（ステップＳ９）ステップＳ７で搭乗者無と判定した場合、自律移動ロボット２１は、エレベータ扉１４が開いていることを確認した後、エレベータ籠８への搭乗を開始する。エレベータ籠８への搭乗においては、環境センシング部２３で検知したロボット周囲環境の状況に基づいてエレベータ扉１４などを避けながら、エレベータ籠８内へ進む。エレベータ扉１４などの具体的な回避方法については、従来から使用されている障害物回避方法を用いるため、ここでは説明を省略する。
【００４５】
（ステップＳ１０）その後、エレベータ籠８に搭乗した自律移動ロボット２１は、エレベータ籠８の所定の位置まで到達したことを確認すると、その旨を乗降システム制御部１０に送信し、エレベータ籠８の出入口付近で右回り（または左回り）に９０度回転させる。ここで、所定の位置とは、自律移動ロボット２１が回転した場合に、自律移動ロボット２１の側面が、搭乗者が入れない程度にエレベータ籠８のエレベータ扉１４の出入口を塞ぐことのできる位置である。ここで、９０度回転させた理由は、本実施の形態での自律移動ロボット２１が正面よりも側面の方が、水平方向に長い構造となっているためである。
【００４６】
（ステップＳ１１）ステップＳ１０での自律移動ロボット２１の回転により、自律移動ロボット２１がエレベータ扉１４の出入口を塞ぐ状態になったことを確認すると、自律移動ロボット２１を停止させる。
【００４７】
（ステップＳ１２）自律移動ロボット２１の回転の停止を確認した後、その情報を無線通信部２４から乗降システム制御部１０に送信する。この情報を受信した後、乗降システム制御部１０は、エレベータ籠重量検出部１２によってエレベータ籠８内の重量を再度検出する。
【００４８】
（ステップＳ１３）ステップＳ１２で検出した重量を、自律移動ロボット２１のみが搭乗している状態の重量（エレベータ籠８と自律移動ロボット２１の重量を合わせた重量）と比較することで、搭乗者の有無を判定する。
【００４９】
（ステップＳ１４）ステップＳ１３で搭乗者有と判定した場合は、自律移動ロボット２１の他にエレベータ籠８内に搭乗者が存在する状態（あるいはエレベータ籠８内に異常がある状態）と判断し、エレベータ籠スピーカ部１６よりエレベータ籠８からの搭乗者の退出を促すアナウンスを行う。その際、自律移動ロボット２１は、搭乗者がエレベータ扉１４から退出できるように、エレベータ出入口（エレベータ扉１４の開口部）とのすき間が充分に確保できる位置に移動した後に待機する。その移動に際しては、環境センシング部２３により検知した情報に基づいて周囲の安全に配慮しながら移動することが望ましい。
【００５０】
（ステップＳ１５）ステップＳ１４にてエレベータ籠スピーカ部１６からのアナウンスを行った後、一定時間経過後に、再度、エレベータ籠８内の搭乗者の有無を判定する。この判定は、ステップＳ１３の判定方法と同様の方法で行うため、説明を省略する。
【００５１】
（ステップＳ１６）一定時間が経過しても、ステップＳ１４にて搭乗者の存在が確認される場合は、自律移動ロボット２１によるエレベータ籠８の使用を中止し、自律移動ロボット２１は、エレベータ籠８から退出する。
【００５２】
（ステップＳ１７）ステップＳ１３やステップＳ１５で搭乗者無と判定した場合は、エレベータ扉１４を閉め、自律移動ロボット２１が目的とする階へのエレベータ籠８の移動を開始させる。ここで、自律移動ロボット２１が目的とする階の情報は、無線通信部２４を用いてエレベータ籠制御部９に伝える。
【００５３】
（ステップＳ１８）エレベータ籠制御部９にて、エレベータ籠８が目的とする階に到着したことを確認する。
【００５４】
（ステップＳ１９）ステップＳ１８にて到着を確認した後、エレベータ籠制御部９からエレベータ扉１４を開く指示を送信する。
【００５５】
（ステップＳ２０）ステップＳ１９でのエレベータ扉１４が開いたのを確認した後、自律移動ロボット２１は、ステップＳ１０と同一方向に更に９０度回転した後に、エレベータ籠８から退出し、目的とする部屋の前に移動する。
【００５６】
この一連のステップにより、住民用ポスト部２０から各戸（部屋）まで、搬送物を搬送する。
【００５７】
本実施の形態のロボットの回転の状況について、図５（ａ）〜図５（ｃ）を用いて説明する。
【００５８】
図５（ａ）は、実施の形態１の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図であり、図５（ｂ）は、実施の形態１の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図であり、図５（ｃ）は、実施の形態１の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図である。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、エレベータ籠８内の所定の位置まで自律移動ロボット２１が移動した後、図５（ｂ）に示すように自律移動ロボット２１が回転を開始し、図５（ｃ）に示すような状態で回転を停止させる。このようにして、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８の出入口２９を塞ぐような状態で停止することで、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８内に搭乗した後に、住人がエレベータ籠８内に入るのを防ぐことができる。
【００６０】
ここで、エレベータ籠重量検出部１２は、エレベータ籠８内に存在するものの重量のみを検出するものでも良い。具体的には、エレベータ籠８内にシート状のエレベータ籠重量検出部１２を設置することで実現できる。
【００６１】
これらに加え、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を退出する際に、自律移動ロボット２１をエレベータ籠８内で更に同一方向に回転させることにより、自律移動ロボット２１の移動方向前方から退出させることが可能である。これにより、後ろ向きで退出する従来の動作と比較して、より安全に自律移動ロボット２１を退出させることが可能となるという、更なる効果を奏することができる。
【００６２】
以上が本実施の形態のエレベータ乗降システムであるが、以下の二点を併用すれば、運用に際しての安全性を向上させることができる。
【００６３】
一点目は、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を利用するという情報をシステム通信部２５で受信した際に、エレベータ籠制御部９において各階のエレベータ籠呼出部１３とエレベータ籠操作部１５の状態を調べる方法である。各階のエレベータ籠呼出部１３とエレベータ籠操作部１５が共に操作されていなければ、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を利用できると判断することで、安全性を向上させることができる。
【００６４】
二点目は、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗中もしくは搭乗するための動作に入っている場合は、住人の利用を制限する方法である。たとえば、住人がエレベータ籠呼出部１３でエレベータ籠８を呼出した場合でも、住人が呼び出した階をエレベータ籠８が通過させる方法である。しかしながら、この方法では、安全性は向上するが、マンションの住人が利用する際の利便性が低下する可能性があるので、運用には注意が必要である。
【００６５】
また、本実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることで、種々の発明を形成することができるが、これらは全て本発明に包含されていることは言うまでもない。
【００６６】
（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１において自律移動ロボット２１が回転してエレベータ出入口２９を塞ぐ制御を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１１）代わりに、自律移動ロボット２１の移動方向後部に設けられた拡張カバー３０を用いてエレベータ出入口２９を塞ぐ制御を行う点で、実施の形態１と異なる。以下、本実施の形態の内容について説明する。
【００６７】
図６（ａ）は、実施の形態２の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図であり、図６（ｂ）は、実施の形態２の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図であり、図６（ｃ）は、実施の形態２の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図である。
【００６８】
図６（ａ）において、Ｗｒ０は自律移動ロボット２１の横方向の全幅であり、Ｗｅ０はエレベータ出入口２９において通行可能な幅を示している。自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗する際は、図６（ａ）に示すように、Ｗｅ０はＷｒ０に比べて充分に広く、搭乗走行に支障のない幅とする。
【００６９】
自律移動ロボット２１は、図６（ｂ）に示すように、その後部が完全にエレベータ出入口２９の中に入ったところで停止する。そして、自律移動ロボット２１の全幅がエレベータ出入口２９の幅Ｗｅ０と同じになるように拡張カバー３０を広げる。最終的に、図６（ｃ）に示すように、自律移動ロボット２１の全幅がＷｒ１となるように拡張カバー３０を広げる。
【００７０】
ここで、必ずしも正確にＷｒ１＝Ｗｅ０とする必要な無い。Ｗｒ１とＷｅ０の差、つまりエレベータ出入口２９と自律移動ロボット２１との隙間が、搭乗者が乗り込んで来ることのできない程度の幅であれば良い。もちろんＷｒ１＞Ｗｅ０であっても良い。
【００７１】
なお、本実施の形態での拡張カバー３０は、耐久性を考慮して樹脂などで形成し、床面から６０ｃｍ程度の高さに設けることが望ましい。これは、子供（１００ｃｍ以上の搭乗者）を対象にした場合に、その子供の顔にぶつからないように拡張カバー３０を設け、かつ、搭乗者の搭乗を制限する必要があるためである。
【００７２】
このような構成にすることで、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗した後は搭乗者が乗り込むことができなくなるため、自律移動ロボット２１と搭乗者がエレベータ籠８に同時に搭乗する可能性が減少する。そして、実施の形態１と同様に、エレベータ籠８内に搭乗者が存在しないことを確認し、エレベータ扉１４を閉じ、目的の階層に移動する。目的の階層に到着した際は、エレベータ扉１４が充分に開いた後、自律移動ロボット２１は、拡張カバー３０を元のＷｒ０の幅に戻してエレベータ出入口２９から退出する。
【００７３】
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１において自律移動ロボット２１が回転してエレベータ出入口２９を塞ぐ制御を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１１）代わりに、自律移動ロボット２１に設けられた柔軟性のある素材（例えば、強化ゴム）による膨張部３１を膨らませて、エレベータ籠８内に充満させる制御を行う点で、実施の形態１と異なる。以下、本実施の形態の内容について説明する。
【００７４】
図７（ａ）は、実施の形態３の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図であり、図７（ｂ）は、実施の形態３の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図であり、図７（ｃ）は、実施の形態３の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図である。
【００７５】
自律移動ロボット２１は、図７（ｂ）に示すように、エレベータ籠８の中心部に到着したところで停止する。そして、自律移動ロボット２１に設けられた膨張部３１がエレベータ籠８内に充満するまで、膨張部３１を膨らませる。
【００７６】
ここで、膨張部３１は、エレベータ籠８内に搭乗者がいた場合でも危害を加えないように、ゆっくりと膨らませることが望ましい。
【００７７】
また、膨張部３１の表面に圧力センサを設けることで、エレベータ籠８内に搭乗者が存在した場合に、その搭乗者を検知することも可能となる。
【００７８】
本実施の形態を用いることで、搭乗者が怪我をする可能性を減らした状態で、自律移動ロボット２１と搭乗者とが同乗することを防止することができる。
【００７９】
（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１において自律移動ロボット２１が回転してエレベータ出入口２９を塞いで搭乗者の有無を確認する制御を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１３）代わりに、自律移動ロボット２１自体の重さをエレベータ籠８の積載制限重量にしておくことで、自律移動ロボット２１と搭乗者が同時に搭乗できないようにするものである。
【００８０】
例えば、マンション等にある一般的なエレベータの場合として、７人乗りで４５０ｋｇ程度の制限重量のものを考える。この場合、自律移動ロボット２１の重量を４３０ｋｇ程度とすることで、自律移動ロボット２１と搭乗者が同時に乗った場合に重量オーバーとなり、エレベータ籠８が移動できないようにする。ここで、自律移動ロボット２１の重量をエレベータの制限重量と等しくしなかったのは、それらの値が等しい場合に誤検出で重量オーバーとなる可能性が高くなるためである。また、制限重量より約２０ｋｇ少ない重量としたのは、通常の搬送物を搭載した場合に制限重量を超えず、かつ、人（マンションの住人や利用者）が同乗した場合に確実にそれを検出できるための重量が、その程度であると考えられるためである。
【００８１】
自律移動ロボット２１の重量を決定するための方法について説明する。
【００８２】
エレベータの制限重量については、自律移動ロボット２１に人間が予め入力しておく方法や、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８内の制限重量が記載された部分をカメラで読み取る方法を用いて、自律移動ロボット２１に入力しておく。そして、入力された重量になるまで、自律移動ロボット２１の内部に設けられた重り搭載部（図示せず）に重りを搭載する。このようにすることで、どのような種類のエレベータにも対応することが可能となる。
【００８３】
また、自律移動ロボット２１が、住民用ポスト２０などからの搬送物を搬送する場合は、搬送物搭載後の自律移動ロボット２１の重量が変化してしまい、エレベータ籠８の制限重量を超えることがある。そこで、本実施の形態では、図８（ａ）、図８（ｂ）に示す方法を用いて自律移動ロボット２１の重量を制御する。
【００８４】
図８（ａ）は、実施の形態４の自律移動ロボットの第１の搬送物受取りの図であり、図８（ｂ）は、実施の形態４の自律移動ロボットの第２の搬送物受取りの図である。
【００８５】
図８（ａ）において、集合ポスト１９近傍まで到着した自律移動ロボット２１は、集合ポスト１９に設けられた住民用ポスト部２０から荷物（搬送物）を受取る。その後、自身の重量に受け取った搬送物を加えた重量が所定値（閾値）を超えている場合は、自律移動ロボット２１内に内蔵された重り３２を、マニピュレータ３３を用いてロボット用ポスト部２２に置く事で、自律移動ロボット２１自体の重量を減少させる制御を行う。また、荷物（搬送物）を搬送した帰りなど、逆に自律移動ロボット２１の重量が不足している場合は、図８（ｂ）に示すように、ロボット用ポスト部２２に置かれた重り３２を自律移動ロボット２１のマニピュレータ３３を用いて、自律移動ロボット２１内に収納することで、自身の重量を増加させる制御を行う。この重り３２は、様々な重量の増減に対応するために、複数かつ多種類のものが準備されておくことが望ましい。
【００８６】
ここで、各部屋（各戸）の扉の横にロボット用ポスト部２２に類するものを設け、それぞれに重り３２を設置しておく事で、エントランスホール１８以外においても自律移動ロボット２１の重量を制御することが可能となる。
【００８７】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態４においてエレベータ籠８の積載制限重量となるように自律移動ロボット２１の重量を変更する代わりに、内部の搬送物を含む自律移動ロボット２１の重量に基づいて、エレベータ籠８の積載制限重量を変更させるものである。
【００８８】
この場合は、内部の搬送物を含めた自律移動ロボット２１の重量を測定し、その重量に関する重量情報を、無線通信部２４（送信部）からエレベータシステム７のロボット通信部２７に送信する。そして、その重量情報に基づいて、エレベータ籠８の積載制限重量を変更する。これにより、自律移動ロボット２１と搭乗者が同時に搭乗できないようにすることができる。
【００８９】
ここで、内部の搬送物を含めた自律移動ロボット２１の重量の測定方法としては、搬送物保持部にて内部の搬送物の重量を測定した後に予め入力された自律移動ロボット２１自身の重量を加算して算出する方法がある。また、自律移動ロボット２１の周囲に人がいないことを確認可能な場合は、エレベータ籠８の積載制限重量を、エレベータ籠８内に設けられた重量センサで測定した重量に変更することで、自律移動ロボット２１において複雑な構成を必要とせずに同様の効果を奏することができる。
【００９０】
なお、エレベータシステム７の安全上、エレベータ籠８の積載制限重量は、通常状態の積載制限重量から減少させることのみ可能な制御を行うことが望ましい。これは、通常状態の積載制限重量を超えるように変更可能にすると、エレベータのワイヤが切れるなど、エレベータ籠８の安全性が保証できないためである。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、自律移動ロボットとエレベータを利用する搭乗者が同時に搭乗することなく、ロボットと人間がエレベータを排他的に利用することが可能である。そのため、人間に対する安全性の向上が期待でき、マンションなどの住居での利用の他に、ショッピングセンターや駅、空港などの公共スペースにおいても適用可能である。また、工場内での物品搬送などいわゆる、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）としての利用も可能である。
【符号の説明】
【００９２】
７ エレベータシステム
８ エレベータ籠
９ エレベータ籠制御部
１０ 乗降システム制御部
１１ エレベータ籠巻上げ部
１２ エレベータ籠重量検出部
１３ エレベータ籠呼出部
１４ エレベータ扉
１５ エレベータ籠操作部
１６ エレベータ籠スピーカ部
１７ エレベータホール
１８ エントランスホール
１９ 集合ポスト
２０ 住民用ポスト部
２１ 自律移動ロボット
２２ ロボット用ポスト部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送物を目的地まで搬送するロボットがエレベータを利用するためのシステムであって、特にマンションなどの住居スペースやショッピングセンターや空港などの公共スペースにおいて、そこの住人や利用者とロボットとがエレベータを共用する際の安全に配慮した技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンションなどの居住スペースや空港などの公共スペースにおいて、自律的に行動を判断して移動するロボット（以下、自律移動ロボットと称す）を稼働させる場合、そこの住人や利用者と自律移動ロボットとがエレベータを共用することがある。しかしながら、エレベータ籠内にロボットと人間が同乗することは安全上の問題がある。そのため、ロボットと人間がエレベータ籠に同時に乗れないようにするエレベータ乗降システムが考案されている。
【０００３】
従来のエレベータ乗降システムとして、例えば、エレベータ籠内の人の有無を検出する人検出手段を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図９は、特許文献１に開示のエレベータ乗降システムの概略図である。
【０００５】
図９において、エレベータ籠１内の人検出手段２は、エレベータ籠１の床面に照射した光ビームの反射光を計測することでエレベータ籠１内の人検出を行なう。その人検出手段２は、エレベータ籠１内の２箇所に設けられ、互いに異なる高さの面内で人検出を行なうものである。
【０００６】
そして、自律移動ロボット３が、エレベータ籠１内に人が存在しないことを人検出手段２のデータに基づいて確認した上で、エレベータ籠１内に乗り込む。この動作により、自律移動ロボット３が、エレベータ籠１を一時的に独占使用可能とするエレベータ乗降システムである。
【０００７】
また、従来の別のエレベータ乗降システムとして、例えば、エレベータ籠内への人の侵入を妨げるものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
図１０は、特許文献２に開示のエレベータ乗降システムの概略図である。
【０００９】
図１０の状態において、エレベータ籠４のエレベータ扉５を全開にすると、エレベータ扉５と自律移動ロボット６の隙間から人がエレベータ籠４に乗り込んでしまう可能性がある。そこで、予め自律移動ロボット６の全幅（最大幅）Ｌ１を記憶しておき、エレベータ扉５を開く際に、自律移動ロボット６の全幅Ｌ１より若干広い程度のエレベータ開き幅Ｌ２（自律移動ロボット６が通行可能な最小幅）だけ、開くようにする。
【００１０】
これにより、自律移動ロボット６がエレベータ籠４に対して乗降する際、開いたエレベータ扉５と自律移動ロボット６との隙間が小さくなり、利用者が自律移動ロボット６とエレベータ扉５の間に割り込む余裕がほぼ無くなる。その後、自律移動ロボット６がエレベータ扉５の前で停止することで、人が自律移動ロボット６と同じエレベータ籠４に乗り込むことを不可能とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−０８９２６２号公報
【特許文献２】特開２００５−０５３６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前述の特許文献１に開示の構成では、人検出手段として光ビームを用いているため、時間経過とともに光ビームの強度が低下していき、人検出に支障のない範囲で光ビーム照射源を適宜交換する必要がある（これは、超音波などの他の検出手段でも同様である）。また、光ビーム照射源をエレベータ籠内に設置する場合、特許文献１に開示の構成では、人検出手段の設置高さを少なくとも人の平均身長より低い位置に設置する必要があるため、そのような高さに設置することで、光ビームによって人が所持する携帯物が劣化する可能性がある。更には、子供など身長が低い人に対しては、光ビームが直接目に照射され、悪影響を及ぼす恐れすらある。
【００１３】
また、前述の特許文献２に開示の構成では、自律移動ロボットの全幅に基づいてエレベータ扉の開口幅を制御する必要がある。新規にエレベータシステムを構築する場合は良いが、既存のエレベータシステムを利用する場合は、その機能を別途エレベータシステムに追加する必要がある。また、全幅の異なる自律移動ロボットを複数同時に使用する場合は、使用の度にその全幅をエレベータシステムに通知するか、事前にそれぞれのロボットの全幅を記憶しておいてエレベータシステムが判断する必要がある。
【００１４】
本発明は、これら従来の課題を解決するものであって、ロボットと人とがエレベータを共有する場合に、人の安全を保った状態でエレベータを排他共用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の自律移動ロボットのエレベータ乗降方法は、自律移動ロボットがエレベータに搭乗した後に、前記エレベータの出入口で前記自律移動ロボットを第１方向に９０度回転させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、ロボットと人とがエレベータを共有する場合に、人の安全を保った状態でエレベータを排他共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１のエレベータ乗降システムの構成を示す概略図
【図２】実施の形態１のエレベータ乗降システムの機能ブロック図
【図３】実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの搭乗フローを示す図
【図４】実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの移動フローを示す図
【図５】（ａ）実施の形態１の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図、（ｂ）実施の形態１の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図、（ｃ）実施の形態１の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図
【図６】（ａ）実施の形態２の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図、（ｂ）実施の形態２の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図、（ｃ）実施の形態２の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図
【図７】（ａ）実施の形態３の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図、（ｂ）実施の形態３の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図、（ｃ）実施の形態３の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図
【図８】（ａ）実施の形態４の自律移動ロボットの第１の搬送物受取りの図、（ｂ）実施の形態４の自律移動ロボットの第２の搬送物受取りの図
【図９】特許文献１に開示のエレベータ乗降システムの概略図
【図１０】特許文献２に開示のエレベータ乗降システムの概略図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、同一構成には同じ符号を付して、説明を省略する。
【００１９】
ここでは、エレベータを有する建物（マンションなどの居住スペースや空港などの公共スペースを構成する建物）としてマンションを例に挙げ、エレベータ及びそれを乗降するロボットを含めてエレベータ乗降システムとして説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のエレベータ乗降システムの構成を示す概略図であり、図２は、実施の形態１のエレベータ乗降システムの機能ブロック図である。
【００２１】
図１において、マンション内のエレベータシステム７は、エレベータ籠８、エレベータ籠制御部９、乗降システム制御部１０、エレベータ籠巻上げ部１１（エレベータ乗降機構）、エレベータ籠重量検出部１２、エレベータ籠呼出部１３から構成されている。さらに、エレベータ籠８は、エレベータ扉１４、エレベータ籠操作部１５、エレベータ籠スピーカ部１６と、を備えている。
【００２２】
また、マンションの構造として、エレベータ扉１４の前にはエレベータホール１７が存在し、そのエレベータホール１７とつながってエントランスホール１８が存在している。また、エントランスホール１８には、集合ポスト１９が設置されている。この集合ポスト１９は、各戸（部屋）の住民への宅配物を入れておくための住民用ポスト部２０と、自律移動ロボット２１と受け渡しをする物を入れておくためのロボット用ポスト部２２とから構成されている。なお、本実施の形態では、エレベータホール１７とエントランスホール１８とが別になっているものについて説明したが、これらが一つのフロアで構成されているものも含まれることは言うまでもない。
【００２３】
自律移動ロボット２１は保持する搬送物の重量を計測可能な搬送物保持部（図示せず）を備え、その搬送物保持部に搬送物を保持して住民用ポスト部２０の荷物（搬送物）を各戸へ搬送する機能を有する。ここで、搬送物保持部には、保持された搬送物の重量を検出するための機構（図示せず）や、保持された搬送物の状態を検出するためのセンサ（図示せず）を設けている。
【００２４】
これら構成間の通信、制御について、図２のブロック図を用いて説明する。
【００２５】
図２において、自律移動ロボット２１は、その内部に環境センシング部２３と無線通信部２４を備える。エレベータ籠制御部９は、その内部にシステム通信部２５を備える。乗降システム制御部１０は、その内部に全体制御部２６とロボット通信部２７と籠通信部２８を備える。ここで、周囲の環境をセンシングするための環境センシング部２３としては、カメラにより撮像した画像情報から位置を特定する手段や、超音波センサにより計測した距離に基づいて位置を特定する手段を用いる。
【００２６】
ここで、それぞれの通信（情報の送受信）について説明する。
【００２７】
自律移動ロボット２１内において、環境センシング部２３で得たロボット周囲の環境情報を無線通信部２４に送信する。自律移動ロボット２１の無線通信部２４は、乗降システム制御部１０のロボット通信部２７との間で送受信を行う。乗降システム制御部１０内において、ロボット通信部２７は全体制御部２６との間で送受信を行い、同様に、籠通信部２８も全体制御部２６との間で送受信を行う。乗降システム制御部１０の籠通信部２８は、エレベータ籠制御部９のシステム制御部２５との間で送受信を行う。エレベータ籠制御部９は、エレベータ籠重量検出部１２とエレベータ籠呼出部１３とエレベータ籠操作部１５からの情報を受信し、エレベータ籠巻上げ部１１とエレベータ扉１４とエレベータ籠スピーカ部１６に情報を送信する。それぞれの構成間で前述のように通信を行うことで、情報の送受信を行う。
【００２８】
以下、本実施の形態では、エレベータ籠８に乗っているマンションの住人を搭乗者とし、その搭乗者が所持している荷物などを搭乗物とし、マンションの住人と自律移動ロボット２１がエレベータシステム７を共用するという運用を想定して説明する。また、自律移動ロボット２１は、住民用ポスト部２０の荷物を各戸へ搬送する搬送機能の他に、マンション内のセキュリティ監視のために自律移動ロボット２１がマンション内を巡回する巡回機能を有するものとして説明する。
【００２９】
自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗し、移動する動作フローについて、図３〜図４を用いて説明する。
【００３０】
図３は、実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの搭乗フローを示す図であり、図４は、実施の形態１の自律移動ロボットのエレベータでの移動フローを示す図である。
【００３１】
まず、図３におけるステップＳ１〜Ｓ９について説明する。
【００３２】
（ステップＳ１）自律移動ロボット２１は、一つの階の巡回（見回り）が完了した後、別の階へ移動するために、予め設定された経路もしくは乗降システム制御部１０の指示に従う経路を用いて、階の移動を開始する。そのために、まず、自律移動ロボット２１がエレベータの前に移動する。
【００３３】
（ステップＳ２）自律移動ロボット２１の環境センシング部２３を使用して、自律移動ロボット２１がエレベータホール１７の所定の位置に到着したことを確認する。そして、自律移動ロボット２１は、無線通信部２４から乗降システム制御部１０のロボット通信部２７に、自律移動ロボット２１がエレベータ前の所定の位置に到着したという情報を送信する。その情報を受信した乗降システム制御部１０は、籠通信部２８からエレベータ籠制御部９のシステム通信部２５に、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を利用するという情報を送信する。
【００３４】
（ステップＳ３）ステップＳ２で情報を受信したエレベータ籠制御部９は、エレベータ籠重量検出部１２から、そこに搭乗している搭乗者や搭乗物の重量を含むエレベータ籠８の重量を検出する。
【００３５】
（ステップＳ４）そして、エレベータ籠８のみの重量とステップＳ３で検出した重量を比較して、エレベータ籠８内の搭乗者と搭乗物の有無を判定する。
【００３６】
（ステップＳ５）ステップＳ４で搭乗者がいない（搭乗者無）と判定された場合は、エレベータ籠巻上げ部１１を用いて、自律移動ロボット２１が存在する階までエレベータ籠８を移動させる。
【００３７】
ここで、エレベータ籠８を自律移動ロボット２１が存在する階まで移動させる途中で、エレベータ籠呼出部１３がマンションの住人に操作され、エレベータ籠８が呼び出された場合について説明する。この場合、呼び出されたという情報を受けたエレベータ籠制御部９は、エレベータ籠８の移動を中止し、住人に呼出された階へエレベータ籠８を移動させる。その後、住人によるエレベータ籠８の使用が終了し、エレベータ籠８に搭乗者が存在しないと確認できるまで、乗降システム制御部１０は自律移動ロボット２１のエレベータ籠８の使用を一時中止させることが望ましい。これは、エレベータ籠８の到着を待つストレスをマンションの住人に感じさせないためのユーザビリティを優先する場合に効果的な制御である。その後、乗降システム制御部１０によってエレベータ籠８内に搭乗者がいないことが確認されると、全体制御部２６は、自律移動ロボット２１のエレベータ籠８への搭乗が可能となったと判断し、その旨を籠通信部２８よりシステム通信部２５に送信し、エレベータ籠制御部９によってエレベータ籠８を自律移動ロボット２１の存在する階へ移動させる。
【００３８】
（ステップＳ６）続いて、自律移動ロボット２１の存在する階へのエレベータ籠８が到着すると、エレベータ籠制御部９は、エレベータ扉１４を開く。
【００３９】
（ステップＳ７）その後、エレベータ扉１４を開いてから一定時間経過後のエレベータ重量を確認することで、自律移動ロボット２１が存在する階からの搭乗者の有無を判定する。ここで、エレベータ扉１４が開いてから一定時間経過するまで搭乗者の有無を判断しないのは、自律移動ロボット２１が搭乗する階から新たに人が登場するまで待機することで、より安全性を高めるためである。
【００４０】
（ステップＳ８）ステップＳ７で搭乗者がいる（搭乗者有）と判定した場合は、自律移動ロボット２１は、搭乗者がエレベータ籠８を退出するまで、現在の階で待機する。ここで、搭乗者が退出したかどうかを確認するために、ステップＳ３に戻り、エレベータ籠８の重量を検出する。
【００４１】
ここで、ステップＳ４で搭乗者がいる（搭乗者有）と判定した場合もステップＳ８に進み、搭乗者がエレベータ籠８を退出するまで待機する。すなわち、搭乗者のエレベータ籠８の利用を継続する。
【００４２】
（ステップＳ９）ステップＳ７で搭乗者がいない（搭乗者無）と判定した場合は、ロボット通信部２７から自律移動ロボット２１にエレベータ籠８への搭乗の指示の情報を送信する。そして、それを無線通信部２４で受信した自律移動ロボット２１は、エレベータ籠８への搭乗を開始する。
【００４３】
続いて、図４におけるステップＳ９〜Ｓ２０について説明する。なお、図３におけるステップＳ９と図４におけるステップＳ９は同じものであり、図３のステップＳ９に続いて図４のステップＳ１０を行うフローになっている。
【００４４】
（ステップＳ９）ステップＳ７で搭乗者無と判定した場合、自律移動ロボット２１は、エレベータ扉１４が開いていることを確認した後、エレベータ籠８への搭乗を開始する。エレベータ籠８への搭乗においては、環境センシング部２３で検知したロボット周囲環境の状況に基づいてエレベータ扉１４などを避けながら、エレベータ籠８内へ進む。エレベータ扉１４などの具体的な回避方法については、従来から使用されている障害物回避方法を用いるため、ここでは説明を省略する。
【００４５】
（ステップＳ１０）その後、エレベータ籠８に搭乗した自律移動ロボット２１は、エレベータ籠８の所定の位置まで到達したことを確認すると、その旨を乗降システム制御部１０に送信し、エレベータ籠８の出入口付近で右回り（または左回り）に９０度回転させる。ここで、所定の位置とは、自律移動ロボット２１が回転した場合に、自律移動ロボット２１の側面が、搭乗者が入れない程度にエレベータ籠８のエレベータ扉１４の出入口を塞ぐことのできる位置である。ここで、９０度回転させた理由は、本実施の形態での自律移動ロボット２１が正面よりも側面の方が、水平方向に長い構造となっているためである。
【００４６】
（ステップＳ１１）ステップＳ１０での自律移動ロボット２１の回転により、自律移動ロボット２１がエレベータ扉１４の出入口を塞ぐ状態になったことを確認すると、自律移動ロボット２１を停止させる。
【００４７】
（ステップＳ１２）自律移動ロボット２１の回転の停止を確認した後、その情報を無線通信部２４から乗降システム制御部１０に送信する。この情報を受信した後、乗降システム制御部１０は、エレベータ籠重量検出部１２によってエレベータ籠８内の重量を再度検出する。
【００４８】
（ステップＳ１３）ステップＳ１２で検出した重量を、自律移動ロボット２１のみが搭乗している状態の重量（エレベータ籠８と自律移動ロボット２１の重量を合わせた重量）と比較することで、搭乗者の有無を判定する。
【００４９】
（ステップＳ１４）ステップＳ１３で搭乗者有と判定した場合は、自律移動ロボット２１の他にエレベータ籠８内に搭乗者が存在する状態（あるいはエレベータ籠８内に異常がある状態）と判断し、エレベータ籠スピーカ部１６よりエレベータ籠８からの搭乗者の退出を促すアナウンスを行う。その際、自律移動ロボット２１は、搭乗者がエレベータ扉１４から退出できるように、エレベータ出入口（エレベータ扉１４の開口部）とのすき間が充分に確保できる位置に移動した後に待機する。その移動に際しては、環境センシング部２３により検知した情報に基づいて周囲の安全に配慮しながら移動することが望ましい。
【００５０】
（ステップＳ１５）ステップＳ１４にてエレベータ籠スピーカ部１６からのアナウンスを行った後、一定時間経過後に、再度、エレベータ籠８内の搭乗者の有無を判定する。この判定は、ステップＳ１３の判定方法と同様の方法で行うため、説明を省略する。
【００５１】
（ステップＳ１６）一定時間が経過しても、ステップＳ１４にて搭乗者の存在が確認される場合は、自律移動ロボット２１によるエレベータ籠８の使用を中止し、自律移動ロボット２１は、エレベータ籠８から退出する。
【００５２】
（ステップＳ１７）ステップＳ１３やステップＳ１５で搭乗者無と判定した場合は、エレベータ扉１４を閉め、自律移動ロボット２１が目的とする階へのエレベータ籠８の移動を開始させる。ここで、自律移動ロボット２１が目的とする階の情報は、無線通信部２４を用いてエレベータ籠制御部９に伝える。
【００５３】
（ステップＳ１８）エレベータ籠制御部９にて、エレベータ籠８が目的とする階に到着したことを確認する。
【００５４】
（ステップＳ１９）ステップＳ１８にて到着を確認した後、エレベータ籠制御部９からエレベータ扉１４を開く指示を送信する。
【００５５】
（ステップＳ２０）ステップＳ１９でのエレベータ扉１４が開いたのを確認した後、自律移動ロボット２１は、ステップＳ１０と同一方向に更に９０度回転した後に、エレベータ籠８から退出し、目的とする部屋の前に移動する。
【００５６】
この一連のステップにより、住民用ポスト部２０から各戸（部屋）まで、搬送物を搬送する。
【００５７】
本実施の形態のロボットの回転の状況について、図５（ａ）〜図５（ｃ）を用いて説明する。
【００５８】
図５（ａ）は、実施の形態１の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図であり、図５（ｂ）は、実施の形態１の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図であり、図５（ｃ）は、実施の形態１の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図である。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、エレベータ籠８内の所定の位置まで自律移動ロボット２１が移動した後、図５（ｂ）に示すように自律移動ロボット２１が回転を開始し、図５（ｃ）に示すような状態で回転を停止させる。このようにして、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８の出入口２９を塞ぐような状態で停止することで、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８内に搭乗した後に、住人がエレベータ籠８内に入るのを防ぐことができる。
【００６０】
ここで、エレベータ籠重量検出部１２は、エレベータ籠８内に存在するものの重量のみを検出するものでも良い。具体的には、エレベータ籠８内にシート状のエレベータ籠重量検出部１２を設置することで実現できる。
【００６１】
これらに加え、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を退出する際に、自律移動ロボット２１をエレベータ籠８内で更に同一方向に回転させることにより、自律移動ロボット２１の移動方向前方から退出させることが可能である。これにより、後ろ向きで退出する従来の動作と比較して、より安全に自律移動ロボット２１を退出させることが可能となるという、更なる効果を奏することができる。
【００６２】
以上が本実施の形態のエレベータ乗降システムであるが、以下の二点を併用すれば、運用に際しての安全性を向上させることができる。
【００６３】
一点目は、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を利用するという情報をシステム通信部２５で受信した際に、エレベータ籠制御部９において各階のエレベータ籠呼出部１３とエレベータ籠操作部１５の状態を調べる方法である。各階のエレベータ籠呼出部１３とエレベータ籠操作部１５が共に操作されていなければ、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８を利用できると判断することで、安全性を向上させることができる。
【００６４】
二点目は、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗中もしくは搭乗するための動作に入っている場合は、住人の利用を制限する方法である。たとえば、住人がエレベータ籠呼出部１３でエレベータ籠８を呼出した場合でも、住人が呼び出した階をエレベータ籠８が通過させる方法である。しかしながら、この方法では、安全性は向上するが、マンションの住人が利用する際の利便性が低下する可能性があるので、運用には注意が必要である。
【００６５】
また、本実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることで、種々の発明を形成することができるが、これらは全て本発明に包含されていることは言うまでもない。
【００６６】
（実施の形態２）
本実施の形態は、実施の形態１において自律移動ロボット２１が回転してエレベータ出入口２９を塞ぐ制御を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１１）代わりに、自律移動ロボット２１の移動方向後部に設けられた拡張カバー３０を用いてエレベータ出入口２９を塞ぐ制御を行う点で、実施の形態１と異なる。以下、本実施の形態の内容について説明する。
【００６７】
図６（ａ）は、実施の形態２の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図であり、図６（ｂ）は、実施の形態２の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図であり、図６（ｃ）は、実施の形態２の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図である。
【００６８】
図６（ａ）において、Ｗｒ０は自律移動ロボット２１の横方向の全幅であり、Ｗｅ０はエレベータ出入口２９において通行可能な幅を示している。自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗する際は、図６（ａ）に示すように、Ｗｅ０はＷｒ０に比べて充分に広く、搭乗走行に支障のない幅とする。
【００６９】
自律移動ロボット２１は、図６（ｂ）に示すように、その後部が完全にエレベータ出入口２９の中に入ったところで停止する。そして、自律移動ロボット２１の全幅がエレベータ出入口２９の幅Ｗｅ０と同じになるように拡張カバー３０を広げる。最終的に、図６（ｃ）に示すように、自律移動ロボット２１の全幅がＷｒ１となるように拡張カバー３０を広げる。
【００７０】
ここで、必ずしも正確にＷｒ１＝Ｗｅ０とする必要な無い。Ｗｒ１とＷｅ０の差、つまりエレベータ出入口２９と自律移動ロボット２１との隙間が、搭乗者が乗り込んで来ることのできない程度の幅であれば良い。もちろんＷｒ１＞Ｗｅ０であっても良い。
【００７１】
なお、本実施の形態での拡張カバー３０は、耐久性を考慮して樹脂などで形成し、床面から６０ｃｍ程度の高さに設けることが望ましい。これは、子供（１００ｃｍ以上の搭乗者）を対象にした場合に、その子供の顔にぶつからないように拡張カバー３０を設け、かつ、搭乗者の搭乗を制限する必要があるためである。
【００７２】
このような構成にすることで、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８に搭乗した後は搭乗者が乗り込むことができなくなるため、自律移動ロボット２１と搭乗者がエレベータ籠８に同時に搭乗する可能性が減少する。そして、実施の形態１と同様に、エレベータ籠８内に搭乗者が存在しないことを確認し、エレベータ扉１４を閉じ、目的の階層に移動する。目的の階層に到着した際は、エレベータ扉１４が充分に開いた後、自律移動ロボット２１は、拡張カバー３０を元のＷｒ０の幅に戻してエレベータ出入口２９から退出する。
【００７３】
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１において自律移動ロボット２１が回転してエレベータ出入口２９を塞ぐ制御を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１１）代わりに、自律移動ロボット２１に設けられた柔軟性のある素材（例えば、強化ゴム）による膨張部３１を膨らませて、エレベータ籠８内に充満させる制御を行う点で、実施の形態１と異なる。以下、本実施の形態の内容について説明する。
【００７４】
図７（ａ）は、実施の形態３の自律移動ロボットの第１の搭乗状態を示す図であり、図７（ｂ）は、実施の形態３の自律移動ロボットの第２の搭乗状態を示す図であり、図７（ｃ）は、実施の形態３の自律移動ロボットの第３の搭乗状態を示す図である。
【００７５】
自律移動ロボット２１は、図７（ｂ）に示すように、エレベータ籠８の中心部に到着したところで停止する。そして、自律移動ロボット２１に設けられた膨張部３１がエレベータ籠８内に充満するまで、膨張部３１を膨らませる。
【００７６】
ここで、膨張部３１は、エレベータ籠８内に搭乗者がいた場合でも危害を加えないように、ゆっくりと膨らませることが望ましい。
【００７７】
また、膨張部３１の表面に圧力センサを設けることで、エレベータ籠８内に搭乗者が存在した場合に、その搭乗者を検知することも可能となる。
【００７８】
本実施の形態を用いることで、搭乗者が怪我をする可能性を減らした状態で、自律移動ロボット２１と搭乗者とが同乗することを防止することができる。
【００７９】
（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１において自律移動ロボット２１が回転してエレベータ出入口２９を塞いで搭乗者の有無を確認する制御を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１３）代わりに、自律移動ロボット２１自体の重さをエレベータ籠８の積載制限重量にしておくことで、自律移動ロボット２１と搭乗者が同時に搭乗できないようにするものである。
【００８０】
例えば、マンション等にある一般的なエレベータの場合として、７人乗りで４５０ｋｇ程度の制限重量のものを考える。この場合、自律移動ロボット２１の重量を４３０ｋｇ程度とすることで、自律移動ロボット２１と搭乗者が同時に乗った場合に重量オーバーとなり、エレベータ籠８が移動できないようにする。ここで、自律移動ロボット２１の重量をエレベータの制限重量と等しくしなかったのは、それらの値が等しい場合に誤検出で重量オーバーとなる可能性が高くなるためである。また、制限重量より約２０ｋｇ少ない重量としたのは、通常の搬送物を搭載した場合に制限重量を超えず、かつ、人（マンションの住人や利用者）が同乗した場合に確実にそれを検出できるための重量が、その程度であると考えられるためである。
【００８１】
自律移動ロボット２１の重量を決定するための方法について説明する。
【００８２】
エレベータの制限重量については、自律移動ロボット２１に人間が予め入力しておく方法や、自律移動ロボット２１がエレベータ籠８内の制限重量が記載された部分をカメラで読み取る方法を用いて、自律移動ロボット２１に入力しておく。そして、入力された重量になるまで、自律移動ロボット２１の内部に設けられた重り搭載部（図示せず）に重りを搭載する。このようにすることで、どのような種類のエレベータにも対応することが可能となる。
【００８３】
また、自律移動ロボット２１が、住民用ポスト２０などからの搬送物を搬送する場合は、搬送物搭載後の自律移動ロボット２１の重量が変化してしまい、エレベータ籠８の制限重量を超えることがある。そこで、本実施の形態では、図８（ａ）、図８（ｂ）に示す方法を用いて自律移動ロボット２１の重量を制御する。
【００８４】
図８（ａ）は、実施の形態４の自律移動ロボットの第１の搬送物受取りの図であり、図８（ｂ）は、実施の形態４の自律移動ロボットの第２の搬送物受取りの図である。
【００８５】
図８（ａ）において、集合ポスト１９近傍まで到着した自律移動ロボット２１は、集合ポスト１９に設けられた住民用ポスト部２０から荷物（搬送物）を受取る。その後、自身の重量に受け取った搬送物を加えた重量が所定値（閾値）を超えている場合は、自律移動ロボット２１内に内蔵された重り３２を、マニピュレータ３３を用いてロボット用ポスト部２２に置く事で、自律移動ロボット２１自体の重量を減少させる制御を行う。また、荷物（搬送物）を搬送した帰りなど、逆に自律移動ロボット２１の重量が不足している場合は、図８（ｂ）に示すように、ロボット用ポスト部２２に置かれた重り３２を自律移動ロボット２１のマニピュレータ３３を用いて、自律移動ロボット２１内に収納することで、自身の重量を増加させる制御を行う。この重り３２は、様々な重量の増減に対応するために、複数かつ多種類のものが準備されておくことが望ましい。
【００８６】
ここで、各部屋（各戸）の扉の横にロボット用ポスト部２２に類するものを設け、それぞれに重り３２を設置しておく事で、エントランスホール１８以外においても自律移動ロボット２１の重量を制御することが可能となる。
【００８７】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態４においてエレベータ籠８の積載制限重量となるように自律移動ロボット２１の重量を変更する代わりに、内部の搬送物を含む自律移動ロボット２１の重量に基づいて、エレベータ籠８の積載制限重量を変更させるものである。
【００８８】
この場合は、内部の搬送物を含めた自律移動ロボット２１の重量を測定し、その重量に関する重量情報を、無線通信部２４（送信部）からエレベータシステム７のロボット通信部２７に送信する。そして、その重量情報に基づいて、エレベータ籠８の積載制限重量を変更する。これにより、自律移動ロボット２１と搭乗者が同時に搭乗できないようにすることができる。
【００８９】
ここで、内部の搬送物を含めた自律移動ロボット２１の重量の測定方法としては、搬送物保持部にて内部の搬送物の重量を測定した後に予め入力された自律移動ロボット２１自身の重量を加算して算出する方法がある。また、自律移動ロボット２１の周囲に人がいないことを確認可能な場合は、エレベータ籠８の積載制限重量を、エレベータ籠８内に設けられた重量センサで測定した重量に変更することで、自律移動ロボット２１において複雑な構成を必要とせずに同様の効果を奏することができる。
【００９０】
なお、エレベータシステム７の安全上、エレベータ籠８の積載制限重量は、通常状態の積載制限重量から減少させることのみ可能な制御を行うことが望ましい。これは、通常状態の積載制限重量を超えるように変更可能にすると、エレベータのワイヤが切れるなど、エレベータ籠８の安全性が保証できないためである。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、自律移動ロボットとエレベータを利用する搭乗者が同時に搭乗することなく、ロボットと人間がエレベータを排他的に利用することが可能である。そのため、人間に対する安全性の向上が期待でき、マンションなどの住居での利用の他に、ショッピングセンターや駅、空港などの公共スペースにおいても適用可能である。また、工場内での物品搬送などいわゆる、ファクトリーオートメーション（ＦＡ）としての利用も可能である。
【符号の説明】
【００９２】
７ エレベータシステム
８ エレベータ籠
９ エレベータ籠制御部
１０ 乗降システム制御部
１１ エレベータ籠巻上げ部
１２ エレベータ籠重量検出部
１３ エレベータ籠呼出部
１４ エレベータ扉
１５ エレベータ籠操作部
１６ エレベータ籠スピーカ部
１７ エレベータホール
１８ エントランスホール
１９ 集合ポスト
２０ 住民用ポスト部
２１ 自律移動ロボット
２２ ロボット用ポスト部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律移動ロボットがエレベータに搭乗した後に、前記エレベータの出入口で前記自律移動ロボットを第１方向に９０度回転させること
を特徴とする自律移動ロボットのエレベータ乗降方法。
【請求項２】
前記自律移動ロボットが前記エレベータを降りる前に、前記エレベータ籠の出入口で前記自律移動ロボットを前記第１方向に９０度回転させること
を特徴とする請求項１記載の自律移動ロボットのエレベータ乗降方法。
【請求項３】
前記自律移動ロボットが前記エレベータに搭乗した後に前記エレベータ内の重量を計測し、前記自律移動ロボットのみの重量と異なる場合に異常状態と判断すること
を特徴とする請求項１または２記載の自律移動ロボットのエレベータ乗降方法。
【請求項１】
自律移動ロボットがエレベータに搭乗した後に、前記エレベータの出入口で前記自律移動ロボットを第１方向に９０度回転させること
を特徴とする自律移動ロボットのエレベータ乗降方法。
【請求項２】
前記自律移動ロボットが前記エレベータを降りる前に、前記エレベータ籠の出入口で前記自律移動ロボットを前記第１方向に９０度回転させること
を特徴とする請求項１記載の自律移動ロボットのエレベータ乗降方法。
【請求項３】
前記自律移動ロボットが前記エレベータに搭乗した後に前記エレベータ内の重量を計測し、前記自律移動ロボットのみの重量と異なる場合に異常状態と判断すること
を特徴とする請求項１または２記載の自律移動ロボットのエレベータ乗降方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１０６８６６（Ｐ２０１２−１０６８６６Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３７０９６（Ｐ２０１２−３７０９６）
【出願日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【分割の表示】特願２００８−１０４４１８（Ｐ２００８−１０４４１８）の分割
【原出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【分割の表示】特願２００８−１０４４１８（Ｐ２００８−１０４４１８）の分割
【原出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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