JP7777794B2 - 移動ロボット - Google Patents

Description

本開示は、自律的に移動する移動ロボットに関する。

従来、自律走行装置が走行した走行情報に基づいて避難動作を行うかを避難判定部が判定し、避難動作が必要と判断された場合、自律走行装置が避難動作をするための経路に経路情報を更新する技術が存在している。（例えば特許文献１）。

特開２０１６－１１０２７２号公報

ところが従来、火災、地震の発生などの緊急事態において、人の避難の邪魔にならないように自律的に移動するロボットはなく、緊急事態発生時にロボットの近くにいた作業員などがロボットを人の避難経路から移動させる必要があった。

本開示は、上記課題に鑑みなされたものであり、避難指示などを示す緊急情報を受けて人の避難の邪魔にならない位置にまで自律的に移動する移動ロボットの提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本開示の１つである移動ロボットは、自律的に移動する移動ロボットであって、移動手段と、前記移動手段を制御する移動制御装置とを備え、前記移動制御装置は、センサからの情報に基づき自己位置を自己位置認識部と、緊急情報を取得する緊急情報取得部と、緊急情報に基づき移動可能な領域を特定する領域特定部と、特定された領域内において区分ごとに割り当てられた退避すべき優先度を示すコストマップを取得するコストマップ取得部と、前記自己位置認識部が認識した自己位置を含む区分に対応する優先度よりも高い優先度の区分に移動するように前記移動手段を制御する退避部と、を備える。

本開示によれば、緊急情報に基づき、退避領域に移動ロボットが自律的に移動することができ、緊急事態において移動ロボットが人の避難の邪魔になることを回避できる。

図１は、実施の形態１に係る移動ロボットの外観を示す側面図である。 図２は、実施の形態１に係る移動ロボットの外観を示す底面図である。 図３は、実施の形態１に係る移動制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図４は、避難候補地点を備えたフロアマップを示す図である。 図５は、実施の形態２に係る移動制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図６は、フロアマップを優先度毎に区分したコストマップを示す図である。 図７は、実施の形態３に係る移動制御装置の機能構成を示すブロック図である。

以下、本開示に係る移動ロボットの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本開示を説明するために一例を挙示するものであり、本開示を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。

また、図面は、本開示を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。

また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本開示に関する任意の構成要素として説明している。

また、図面は、本開示を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る移動ロボットの外観を示す側面図である。図２は、実施の形態１に係る移動ロボットの外観を示す底面図である。本実施の形態１で説明する移動ロボット１３０は、自律的に移動しながら掃除を実行するロボット型の掃除機であり、移動手段１３２と、移動制御装置１７０と、を備えている。本実施の形態１の場合、移動ロボット１３０は、本体１３１と、掃除手段１３４と、位置情報を取得するためのセンサ１３６と、を備えている。

本体１３１は、移動ロボット１３０の構造的基礎となる構造部材である。また本体１３１は、移動手段１３２、掃除手段１３４、位置情報を取得するためのセンサ１３６、移動制御装置１７０などを収容、または保持する筐体として機能する。本体１３１の外周部には本体１３１に対して径方向に変位可能なバンパ１３９が取り付けられている。また、図２に示されるとおり、本体１３１の底面部には、ごみを本体１３１の内部に吸引するための吸込口１３８が設けられている。

移動手段１３２は、移動制御装置１７０からの指示に基づき移動ロボット１３０を走行させ、方向転換などをさせる装置である。移動手段１３２は、特に限定されるものではないが、本実施の形態１の場合、本体１３１に回転可能に取り付けられる一対のホイール１４０、ホイール１４０にトルクを与える走行用モータ（不図示）、および、走行用モータを収容するハウジング１４１を備えている。本体１３１の底面には補助輪として機能するキャスター１４２を移動手段１３２は備えている。移動ロボット１３０の本体１３１は、移動手段１３２の２つのホイール１４０の回転を独立して回転させることで、直進、後退、左回転、右回転など自在に移動することができる。

掃除手段１３４は、本体１３１の下側、または本体１３１の周辺の塵埃や汚れを掃除するものであれば、吸引により集塵するもの、モップや不織布などにより拭き掃除するものなどを例示することができる。本実施の形態１の場合、掃除手段１３４は、塵埃を掃き集めて吸込口１３８からごみを吸い込ませるためのユニットであり、吸込口１３８の近傍に配置される回転ブラシ１４６、回転ブラシ１４６を回転させるブラシ駆動モータ１４７、吸引ユニット１３３などを備えている。

吸引ユニット１３３は、吸込口１３８から塵埃を吸い込み、本体１３１の内部に吸い込んだ塵埃を保持するユニットであり、電動ファン（不図示）、および塵埃保持部１４３を備えている。電動ファンは、塵埃保持部１４３の内部の空気を吸引し、本体１３１の外方に空気を吐出させることにより、吸込口１３８からごみを吸い込み、塵埃保持部１４３内にごみを収容する。

図３は、実施の形態１に係る移動制御装置の機能構成を示すブロック図である。移動制御装置１７０は、移動手段１３２を制御して移動ロボット１３０を移動させる装置である。移動制御装置１７０は、プロセッサを備え、当該プロセッサにおいてプログラムを実行する事により実現する処理部として、自己位置認識部１７１と、緊急情報取得部１７２と、領域特定部１７３と、退避地点選出部１７４と、退避部１７５と、を備えている。なお、移動制御装置１７０は、緊急情報を取得していない状態においては、通常の情報、例えば掃除情報に含まれる経路情報に基づきフロアを掃除するように移動ロボット１３０を移動させる。

自己位置認識部１７１は、センサからの情報である位置関連情報に基づき移動ロボット１３０の位置を認識する処理部である。本実施の形態１の場合、自己位置認識部１７１は、本体１３１に対する対象物の相対的な位置関係を示す位置関連情報を取得し、フロアマップなどのマップ情報と照合することによりフロア内における移動ロボット１３０の相対的な位置を自己位置として認識している。具体的に自己位置認識部１７１は、本体１３１の周囲に存在する壁、家具などの対象物の方向、距離などを検出し、２．５次元的な位置情報を取得する。また、自己位置認識部１７１が検出した対象物の方向と距離との情報と別途保持している経路マップ、フロアマップなどのマップ情報から移動ロボット１３０の自己位置を把握する。

自己位置認識部１７１の情報の取得対象であるセンサの種類は、特に限定されるものではないが、例えば光を放射し対象物により反射して帰ってきた光に基づいて位置と距離とを検出するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ等を例示できる。その他、自己位置認識部１７１としては、対象物が反射した照明光や自然光を像として取得し視差に基づき位置と距離とを取得する複眼カメラ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサ、ホイール１４０の回転量を検出するセンサなどを例示することができる。なお、自己位置認識部１７１は、複数のセンサからの情報に基づき自己位置を認識してもかまわない。

本実施の形態１の場合、自己位置認識部１７１は、移動手段１３２により移動ロボット１３０が移動した実績に基づき所定の位置に対する相対的な自己位置を検出する。具体的に例えば、走行用モータによって回転する一対のホイール１４０のそれぞれの回転角を検出するエンコーダなどのオドメトリセンサ、走行する際の加速度を検出する加速度センサ、旋回する際の角加速度を検出するジャイロセンサなどの慣性センサ、などを自己位置検出装置として移動ロボット１３０は、備えてもよい。また、自己位置検出装置は、ＬＰＳ（Ｌｏｃａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を備えてもよい。

自己位置認識部１７１は、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）を使い自己位置を取得している。具体的には、自己位置検出装置であるオドメトリとＬｉＤＡＲのスキャンデータを連続取得しながらマップの作成を進め、作成されたマップに基づき自己位置を計算により取得している。

緊急情報取得部１７２は、緊急情報を取得する処理部である。緊急情報とは、火災、地震などの災害の発生を知らせる情報である。緊急情報の報知方法は、特に限定されるものではなく、例えば、移動ロボット１３０が移動する領域を管轄する管理システムからの電波による通信でもかまわない。また、管理システムにより報知されるサイレンなどの警報音を移動ロボット１３０が備えるマイクで取得し、緊急情報取得部１７２がマイクからの音の情報に基づき緊急情報を取得してもかまわない。また、管理システムにより報知される光の点滅などによる警報発光を移動ロボット１３０が備えるカメラ、照度センサなどにより取得し、緊急情報取得部１７２がカメラ、照度センサなどからの光の情報に基づき緊急情報を取得してもかまわない。

また、移動ロボット１３０が備えるジャイロセンサなどを含む慣性センサからの情報に基づき緊急情報取得部１７２が地震の発生を検出することにより緊急情報を生成してもかまわない。なお、緊急情報の生成は、緊急情報の取得に含まれる。また、移動ロボット１３０が備える温度センサ、煙センサなどからの情報に基づき、緊急情報取得部１７２が火災の発生を検出することにより緊急情報を生成してもかまわない。

領域特定部１７３は、緊急情報取得部１７２が取得した緊急情報に基づき移動ロボット１３０が移動可能な領域を特定する。移動可能な領域は、例えば図４に示すように、緊急事態の発生において閉ざされる防火扉、防火シャッターなどの緊急閉鎖部材２０１の位置を考慮し、緊急情報取得部１７２が緊急情報を取得した際における自己位置認識部１７１が認識した自己位置に基づき領域特定部１７３が特定する。緊急閉鎖部材２０１の位置は、領域特定部１７３が予め取得し、記憶装置に記憶される。

退避地点選出部１７４は、領域特定部１７３が特定した領域内において、緊急情報取得部１７２が緊急情報を取得した際における自己位置認識部１７１が認識した自己位置から自己位置認識部１７１が情報を取得するセンサにより検知できる範囲内において特定された領域内の複数の退避候補地点２０２から少なくとも一つの退避地点（図４中の二重丸）を選出する。退避候補地点２０２とは、緊急事態において移動ロボット１３０が人の避難の妨げにならない領域である退避領域２０３内に単数、または複数箇所に予め設定される地点である。退避候補地点２０２の位置は、退避地点選出部１７４が予め取得し、記憶装置に記憶される。

退避地点選出部１７４が退避地点を選出する方法は、限定されるものではないが、例えば、退避地点選出部１７４は、自己位置認識部１７１が位置関連情報を取得するセンサが自己位置から対象物を検出可能なエリア、例えばセンサがＬｉＤＡＲの場合、自己位置を中心とし、ＬｉＤＡＲの検出限界距離（例えば２０ｍ）を半径とする円内に含まれる退避候補地点２０２を選出する。

退避地点選出部１７４は、選出した退避候補地点２０２であって、自己の進行方向（図４中の矢印）における前方に存在する退避候補地点に対し近いほど高い優先度を設定し、後方に存在する退避候補地点２０２を前方に存在する退避候補地点よりも低い優先度で近いほど高い優先度を設定する。これにより、移動ロボット１３０の方向の転換量を抑制し、迅速に到着できる地点ほど優先度の高い退避候補地点２０２に設定することができる。最も優先度の高い退避候補地点２０２を退避地点（図４中の二重丸）として選出してもよい。

退避地点選出部１７４は、さらに自己位置認識部１７１が位置関連情報を取得するセンサ（例えばＬｉＤＡＲ）からの情報に基づき、優先度を設定した退避候補地点２０２までの間に走行の障害となる対象物の無い退避候補地点２０２の優先度を上げ、最も優先度の高い退避候補地点２０２を退避地点として選出してもよい。これによれば、方向転換の量を抑制しつつ、ほぼ直線に近い状態で速やかに移動ロボット１３０を退避地点に到達させることができる。

また、退避地点選出部１７４は、センサからの情報に基づくことなく、緊急情報取得部１７２が緊急情報を取得するまでに移動ロボット１３０が移動した移動実績に基づき退避候補地点までの間に走行の障害となる障害物の無い退避候補地点２０２の優先度を上げ、最も優先度の高い退避候補地点２０２を退避地点として選出してもよい。具体的には、移動ロボット１３０の自己位置と退避候補地点２０２とを結んだ直線領域の全てについて掃除を実行するために通過した移動実績が存在していた場合、当該退避候補地点２０２を昇降の障害となる障害物のない地点として優先度を上げる。

移動実績の取得先は、特に限定されるものではないが、例えば移動ロボット１３０が備える掃除制御部などを取得先として例示できる。掃除制御部は、移動ロボット１３０の移動対象となるフロアマップを事前に取得し、掃除計画を事前に決定するような処理部である。フロアマップには壁、柱、パーティション、家具などの移動の障害となる障害物の配置が予め登録されている。掃除制御部は、取得したフロアマップを用いながら決定した掃除計画に従って移動手段１３２、および掃除手段１３４を制御し、掃除を実行する。また、移動し、掃除した実績を移動実績として生成する。

なお、退避地点選出部１７４は、緊急情報取得部１７２が出火位置などを示す被災位置情報を緊急情報として取得した場合、被災位置から遠いほど退避候補地点２０２の優先度を上げても構わない。

退避部１７５は、選出された退避地点にできる限り短時間で移動するように移動手段１３２を制御する。また、退避部１７５は、移動ロボット１３０が優先度の高い退避候補地点２０２である退避地点に到達した後、当該退避地点から最も近い壁面まで移動ロボット１３０を移動させてもよい。自己位置認識部１７１が情報を取得するセンサに基づき退避部１７５は、最も近い壁面を検出しても構わない。これにより、移動ロボット１３０が人の避難の障害になることを更に回避することができる。

また、退避部１７５は、最も近い壁面に到達する際に壁面からの移動ロボット１３０の突出量が最も小さくなる姿勢となって壁面に当接するように移動手段１３２を制御してもよい。これにより、移動ロボット１３０の形状を床面に投影した際のアスペクト比（縦と横の長さの比）が大きな場合、より移動ロボット１３０を壁面に沿わせて停止させることで人の避難の邪魔になることを回避できる。壁面には建屋の壁ばかりでなく、家具などにより壁状に形成される面なども含まれる。

実施の形態１に係る移動ロボット１３０によれば、緊急情報が報知される状況下において移動ロボット１３０が到達可能な退避候補地点２０２を探索し、優先度の高い退避候補地点２０２である退避地点に移動する。これにより、緊急情報を取得した移動ロボット１３０は、迅速に退避地点に移動することができ、移動ロボット１３０が人の避難の妨げになる事態を回避することができる。

（実施の形態２）
続いて、移動ロボット１３０の他の実施の形態について説明する。なお、前記実施の形態１と同様の作用や機能、同様の形状や機構や構造を有するもの（部分）には同じ符号を付して説明を省略する場合がある。また、以下では実施の形態１と異なる点を中心に説明し、同じ内容については説明を省略する場合がある。

本実施の形態２で説明する移動ロボット１３０は、自律的に移動しながら掃除を実行するロボット型の掃除機であり、移動手段１３２と、移動制御装置１７０と、を備えている。本実施の形態２の場合、移動ロボット１３０は、図１、図２に示す本体１３１と、掃除手段１３４と、位置情報を取得するためのセンサ１３６と、を備えている。

図５は、実施の形態２に係る移動制御装置の機能構成を示すブロック図である。移動制御装置１７０は、移動手段１３２を制御して移動ロボット１３０を移動させる装置である。移動制御装置１７０は、プロセッサを備え、当該プロセッサにおいてプログラムを実行する事により実現する処理部として、自己位置認識部１７１と、緊急情報取得部１７２と、領域特定部１７３と、コストマップ取得部１７６と、制御更新部１７７と、コストマップ更新部１７８と、退避部１７５と、を備えている。

コストマップ取得部１７６は、特定された領域内において区分ごとに割り当てられた退避すべき優先度を示すコストマップを取得する。コストマップは、フロアマップなどに対応して生成されるマップである。具体的に例えば、コストマップは、図６に示すように、最も優先度の高い退避領域２０３、次に優先度の高い中領域２０４、人の避難経路に対応する領域であって優先度の低い低領域２０５、非常扉２１０の開閉領域であって優先度の最も低い最低領域２０６にフロアマップを区分する情報である。

実施の形態２の場合、退避部１７５は、コストマップ取得部１７６が取得したコストマップに基づき、自己位置認識部１７１が認識した自己位置を含む区分に対応する優先度よりも高い優先度の区分に移動するように移動手段１３２を制御する。具体的には、退避部１７５は、図６に示すように、自己位置に基づき移動ロボット１３０の一部が低領域２０５の上にあると判断した場合は、最も近い中領域２０４に移動するよう移動手段１３２を制御する。退避部１７５は、さらに優先度の高い退避領域２０３に移動するように移動手段１３２を制御する。なお、退避部１７５は、優先度が低くなる区分を通過する経路は選択せず、優先度が高くなる区分を通過する経路に基づいて移動手段１３２を制御してもよい。

また、退避部１７５は、Ａ＊（Ａ－ｓｔａｒ）アルゴリズムのような経路探索のアルゴリズムを用いて、優先度が高くなる方向にのみ移動するような経路を見つけて移動してもかまわない。すなわち、中領域２０４に移動した後、低領域２０５に戻る経路を退避部１７５は、探索しない。これにより、後述の経過時間が制限時間を超える場合などを含む退避のタイムアウト発生時において、移動ロボット１３０を確実に退避前の位置よりも優先度の高い退避位置に移動させることができる。

制御更新部１７７は、緊急情報取得部１７２が緊急情報を取得した時点からの経過時間を計測し、経過時間が制限時間を超えた際、移動ロボット１３０が移動可能な領域内において最も優先度の高い区分に到達していない場合、移動ロボット１３０の現在位置から最も近い壁面に移動ロボットを移動させるように退避部１７５の制御を更新する。

なお、制御更新部１７７は、緊急情報取得部１７２が第二の緊急情報である避難指示を取得した際、移動ロボット１３０が移動可能な領域内において最も優先度の高い区分に到達していない場合、移動ロボット１３０の現在位置から最も近い壁面に移動ロボット１３０を移動させるように退避部１７５の制御を更新してもよい。

また、制御更新部１７７は、移動ロボット１３０が優先度の高い区分に向かって移動を開始してから移動可能な時間を示す移動制限時間に達すると、移動ロボット１３０がその場で停止するように退避部１７５の制御を更新してもよい。また、移動制限時間は、状況に応じて動的に変化させても構わない。例えば移動制限時間は、次の式１により動的に変化しても構わない。

移動制限時間＝コストマップ×（移動制限時間－経過時間）/移動制限時間・・・式１
コストマップとは、移動ロボット１３０の自己位置を含む区分の優先度である。

また、移動制限時間の所定時間前の時点で、移動ロボット１３０が存在する地点の優先度が、移動開始位置の優先度よりも低い場合は移動開始位置に戻るように退避部１７５の制御を更新してもよい。

コストマップ更新部１７８は、緊急情報取得部１７２が取得した緊急情報に基づき取得したコストマップを更新する。例えば、コストマップ更新部１７８は、緊急情報取得部１７２が出火位置などを示す被災位置情報を緊急情報として取得した場合、被災位置に近い区分の優先度を下げても構わない。また、コストマップ更新部１７８は、緊急情報に詳細な人の避難経路などが含まれている場合、取得した人の避難経路に基づいてコストマップを更新しても構わない。

実施の形態２に係る移動ロボット１３０によれば、移動ロボット１３０が非常扉の前を移動中に緊急事態が発生した場合に、コストマップによって移動ロボット１３０が移動すべきエリアに存在するか、などを即座に判定することができる。したがって、緊急事態の発生時に非常扉２１０の開閉領域内を移動している移動ロボット１３０が非常扉２１０の開閉や人の避難の邪魔になる事態を即座に回避することができる。

（実施の形態３）
続いて、移動ロボット１３０の他の実施の形態について説明する。なお、前記実施の形態１、２と同様の作用や機能、同様の形状や機構や構造を有するもの（部分）には同じ符号を付して説明を省略する場合がある。また、以下では実施の形態１、２と異なる点を中心に説明し、同じ内容については説明を省略する場合がある。

本実施の形態３で説明する移動ロボット１３０は、自律的に移動しながら掃除を実行するロボット型の掃除機であり、移動手段１３２と、移動制御装置１７０と、を備えている。本実施の形態２の場合、移動ロボット１３０は、図１、図２に示す本体１３１と、掃除手段１３４と、位置情報を取得するためのセンサ１３６と、を備えている。

センサ１３６の種類は、特に限定されるものではなく、位置情報を取得するセンサ以外のセンサを含んでも良い。また、移動ロボット１３０は、センサを複数備えても構わない。具体的に位置情報を取得するセンサ１３６は、ＬｉＤＡＲ、ＴｏＦカメラ、複眼カメラ、ＧＰＳセンサ、オドメトリセンサ、ジャイロセンサを含む慣性センサなどを例示することができる。また、位置情報を取得するセンサ以外のセンサ１３６としては、デジタルカメラ、超音波による測距センサ、赤外線の反射の有無により障害物を検出する測距センサなどを例示することができる。

図７は、実施の形態３に係る移動制御装置の機能構成を示すブロック図である。移動制御装置１７０は、移動手段１３２を制御して移動ロボット１３０を移動させる装置である。移動制御装置１７０は、プロセッサを備え、当該プロセッサにおいてプログラムを実行する事により実現する処理部として、自己位置認識部１７１と、緊急情報取得部１７２と、領域特定部１７３と、フロアマップ取得部１７９と、禁止領域認識部１８０と、退避マップ生成部１８１と、現状報知部１８２と、消音部１８３と、退避部１７５と、を備えている。

緊急情報取得部１７２は、センサ１３６からの情報に基づき緊急事態の発生を検出して緊急情報を生成する。例えば、移動ロボット１３０が停止しているとき、または移動中の移動ロボット１３０を停止させてセンサ１３６の一つであるジャイロセンサからの信号を所定の期間保存しておき、保存しているジャイロセンサからの信号と、現在ジャイロセンサから取得する信号とを比較して地震の発生を検出する。これにより、トラック、電車の通過による揺れや、風による揺れなど通常発生する揺れと地震による揺れを分離し、地震による揺れを緊急事態の発生として検出する事ができる。また、後述のフロアマップ取得部１７９が取得するフロアマップには、フロアの高さ（階数）に関する情報が含まれており、ジャイロセンサの信号はフロアの高さ毎に保存されてもよい。この場合、移動ロボット１３０が存在するフロアの高さと同じ高さのフロアについて保存されているジャイロセンサの信号に基づき地震の発生を検出しても構わない。これによりフロアごとに異なる揺れを正確に把握し、地震の発生を高精度で検出する事ができる。

また、緊急情報取得部１７２は、他の移動ロボットが生成した緊急情報を取得しても構わない。これにより、高いフロアに存在する移動ロボット１３０が検出した地震の発生を低いフロアに存在する移動ロボット１３０に伝えることができ、地震の揺れを検出できなかった移動ロボット１３０も適切な退避行動をとることができる。

フロアマップ取得部１７９は、移動ロボット１３０の自己位置を含むフロアのフロアマップを取得する。フロアマップ取得部１７９は、自己位置認識部１７１がＳＬＡＭにより作成したマップをフロアマップとして取得してもよく、建屋の設計時などで作成されたフロアマップを取得しても良い。また、フロアマップには退避候補地点が記されていてもよく、区分ごとに退避の優先度が設定されていても良い。

禁止領域認識部１８０は、取得したフロアマップ内において、センサ１３６からの情報に基づき停止が禁止される領域を認識する。例えば、禁止領域認識部１８０は、センサ１３６の一つであるデジタルカメラから画像情報を取得し、人、通常の扉、非常扉、窓に貼られている消防の突入マークなどの禁止領域対象物を認識し、認識した対象物の前方、または周囲の領域であって対象物に対応した形状、大きさの領域を禁止領域として認識する。また、ＬｉＤＥＲから取得した点群データなどから形状認識により、禁止領域対象物を認識しても良い。これにより、現状に応じて禁止領域を認識することができ、例えば人がいる場合には、人のいない方向に移動ロボット１３０を移動させることも可能となる。

なお、禁止領域認識部１８０は、緊急情報取得部１７２が緊急情報を取得してから所定の避難期限の経過後に人を認識した場合、逃げ遅れた人であると認識しても構わない。これにより、移動ロボット１３０の位置と人が逃げ遅れていることを外部の管理システムなどに報知することにより、救出作業の支援を行うことができる。

退避マップ生成部１８１は、禁止領域認識部１８０が認識した禁止領域をフロアマップに重ね合わせ、退避マップを生成する。退避マップは、退避候補地点２０２を備えていてもよく、コストマップとして機能するものでも構わない。

退避部１７５は、生成された退避マップに基づき禁止領域から移動ロボット１３０を移動させ、禁止領域には近づかないように移動手段１３２を制御する。さらに、退避部１７５は、優先度の高い領域に移動ロボット１３０を移動させる。

現状報知部１８２は、緊急情報取得部１７２が取得した緊急情報に基づき人に現状を報知する。具体的には、現状報知部１８２は、ディスプレイ、ライト、スピーカなどの報知手段に現状情報を出力し、報知手段を介して人に現状を報知する。現状報知部１８２は、移動ロボット１３０が退避のための移動終了後に現状情報を出力しても構わない。現状情報とは、例えば、非常事態であることを明示する情報、スピーカからサイレン音を出し、ライトを明滅させる情報を出力して火災報知機として発報する情報などを例示することができる。

また、現状報知部１８２は、避難経路、避難方向、火災の発生場所などの避難情報を現状情報として出力しても構わない。

消音部１８３は、退避部１７５により移動ロボット１３０が移動している際は、移動ロボット１３０が通常発生させる電子音を停止させる。これにより、移動ロボット１３０が発生させる電子音が非常事態において人に対して放送される避難指示などの館内放送の妨げになることを回避できる。

実施の形態３に係る移動ロボット１３０によれば、予め定められた退避に関するマップ情報に加えて移動ロボット１３０が認識できる禁止領域に基づき移動ロボット１３０の退避位置を決定することができる。これにより更に安全に人の避難経路を確保することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、移動ロボット１３０として床面を走行しながら掃除する掃除ロボットを例示したが、移動ロボットは床面を二次元的に移動するロボットばかりでなく、三次元空間を移動する事ができる飛行型のロボットでもかまわない。

また、自己位置認識部１７１や、禁止領域認識部１８０などにより移動ロボット１３０がエレベータ内に存在すると認識される場合、退避部１７５は、退避行動を取らないように移動手段１３２を制御しても良い。また現状報知部１８２は、現状情報を出力しなくても構わない。

また、複数台の移動ロボット１３０と、移動ロボット１３０のそれぞれと通信可能なサーバとを備えたロボットシステムを構築し、複数台の移動ロボット１３０が備えるセンサ１３６からの信号を位置情報（高さの情報を含んでも良い）とともに取得して総合的に解析することにより、地震の震源地、津波の発生の有無、Ｓ波の到達予測などをサーバが実行しても構わない。さらに、サーバが地震の発生の予知を行っても構わない。

また、センサ１３６としては、熱源センサを備え、緊急情報取得部１７２が火災の発生、および火災の発生箇所を検出し緊急情報を生成しても構わない。

また、移動ロボット１３０は、本体１３１から床面にまで達する複数本の金属線、金属チェーンなどの電極部材を備え、二本の電極部材間に流れる電流に基づき床面が浸水しているかを検出して浸水に関する緊急情報を緊急情報取得部１７２が生成しても構わない。当該緊急情報により、退避部１７５は、浸水していない場所に移動するように移動手段１３２を制御しても構わない。

本開示は、掃除ロボット、警備ロボット、配膳ロボット、案内ロボット、広告ロボットなど自律的に移動するロボットに利用可能である。

１３０ 移動ロボット
１３１ 本体
１３２ 移動手段
１３３ 吸引ユニット
１３４ 掃除手段
１３６ センサ
１３８ 吸込口
１３９ バンパ
１４０ ホイール
１４１ ハウジング
１４２ キャスター
１４３ 塵埃保持部
１４６ 回転ブラシ
１４７ ブラシ駆動モータ
１７０ 移動制御装置
１７１ 自己位置認識部
１７２ 緊急情報取得部
１７３ 領域特定部
１７４ 退避地点選出部
１７５ 退避部
１７６ コストマップ取得部
１７７ 制御更新部
１７８ コストマップ更新部
１７９ フロアマップ取得部
１８０ 禁止領域認識部
１８１ 退避マップ生成部
１８２ 現状報知部
１８３ 消音部
２０１ 緊急閉鎖部材
２０２ 退避候補地点
２０３ 退避領域
２０４ 中領域
２０５ 低領域
２０６ 最低領域
２１０ 非常扉

Claims (3)

1. 自律的に移動する移動ロボットであって、
   移動手段と、
   前記移動手段を制御する移動制御装置と、を備え、
   前記移動制御装置は、
   センサからの情報に基づき自己位置を認識する自己位置認識部と、
   緊急情報を取得する緊急情報取得部と、
   緊急情報に基づき移動可能な領域を特定する領域特定部と、
   特定された領域内において区分ごとに割り当てられた退避すべき優先度を示すコストマップを取得するコストマップ取得部と、
   前記自己位置認識部が認識した自己位置を含む区分に対応する優先度よりも高い優先度の区分に移動するように前記移動手段を制御する退避部と、を備え、
   前記退避部は、
   前記緊急情報取得部が前記緊急情報を取得した時点からの経過時間を計測し、前記経過時間が制限時間を超えた際、前記移動ロボットが移動可能な領域内において最も優先度の高い区分に到達していない場合、前記移動ロボットの現在位置から最も近い壁面に前記移動ロボットを退避させる
   移動ロボット。
2. 前記緊急情報取得部が緊急情報を取得してからの時間を計測し、制限時間を超え最も優先度の高い区分に到達していない場合、最も近い壁面に移動ロボットを移動させるように前記退避部の制御を更新する制御更新部を備える
   請求項１に記載の移動ロボット。
3. 前記緊急情報取得部が取得した緊急情報に基づき取得したコストマップを更新するコストマップ更新部を備える
   請求項１または２に記載の移動ロボット。