(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-18
(45)【発行日】2022-03-01
(54)【発明の名称】環境測定システム、ロボット、コンピュータプログラム及び環境測定方法
(51)【国際特許分類】
G01K 1/022 20210101AFI20220221BHJP
G05D 1/02 20200101ALI20220221BHJP
G01W 1/02 20060101ALN20220221BHJP
【FI】
G01K1/022
G05D1/02 H
G01W1/02 A
(21)【出願番号】P 2018210805
(22)【出願日】2018-11-08
【審査請求日】2020-11-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000208891
【氏名又は名称】KDDI株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【氏名又は名称】小林 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】蕨野 貴之
(72)【発明者】
【氏名】大岸 智彦
(72)【発明者】
【氏名】宮澤 雅典
【審査官】平野 真樹
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-160210(JP,A)
【文献】国際公開第2018/131153(WO,A1)
【文献】特開2018-052341(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01K 1/00-19/00
G01W 1/02
G05D 1/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部と、
前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定するロボットと、
を備え
、
前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、
環境測定システム。
【請求項2】
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部と、
前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定するロボットと、
を備え、
前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、
環境測定システム。
【請求項3】
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部と、
前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定するロボットと、
を備え、
前記測定場所選択部は、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所の個数を算出する、
環境測定システム。
【請求項4】
前記測定優先度は、過去の測定時刻から経過した経過時間に基づいて算出される、
請求項1
から3のいずれか1項に記載の環境測定システム。
【請求項5】
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部を備え、
前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する、
ロボット
であって、
前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、
ロボット。
【請求項6】
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部を備え、
前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する、
ロボットであって、
前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、
ロボット。
【請求項7】
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部を備え、
前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する、
ロボットであって、
前記測定場所選択部は、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所を選択する個数を算出する、
ロボット。
【請求項8】
前記測定優先度は、過去の測定時刻から経過した経過時間に基づいて算出される、
請求項
5から7のいずれか1項に記載のロボット。
【請求項9】
コンピュータに、
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップ、
を実行させるためのコンピュータプログラム
であって、
前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、
コンピュータプログラム。
【請求項10】
コンピュータに、
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップ、
を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、
コンピュータプログラム。
【請求項11】
コンピュータに、
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップ、
を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記測定場所選択ステップは、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で環境データを測定するロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所の個数を算出する、
コンピュータプログラム。
【請求項12】
ロボットのコンピュータに、
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、
前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を前記ロボットに走行させる走行制御ステップと、
前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で前記ロボットに環境データを測定させる測定制御ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム
であって、
前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、
コンピュータプログラム。
【請求項13】
ロボットのコンピュータに、
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、
前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を前記ロボットに走行させる走行制御ステップと、
前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で前記ロボットに環境データを測定させる測定制御ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、
コンピュータプログラム。
【請求項14】
ロボットのコンピュータに、
複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、
前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を前記ロボットに走行させる走行制御ステップと、
前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で前記ロボットに環境データを測定させる測定制御ステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記測定場所選択ステップは、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所を選択する個数を算出する、
コンピュータプログラム。
【請求項15】
測定場所選択部が、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、
ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行する走行ステップと、
前記ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する測定ステップと、
を含む環境測定方法
であって、
前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、
環境測定方法。
【請求項16】
測定場所選択部が、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、
ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行する走行ステップと、
前記ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する測定ステップと、
を含む環境測定方法であって、
前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、
環境測定方法。
【請求項17】
測定場所選択部が、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、
ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行する走行ステップと、
前記ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する測定ステップと、
を含む環境測定方法であって、
前記測定場所選択ステップは、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所を選択する個数を算出する、
環境測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、環境測定システム、ロボット、コンピュータプログラム及び環境測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自走するロボットを使用して室内の各所の温度を自動測定する技術が知られている(例えば、非特許文献1,2,3参照)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【文献】J. Lenchner et. al., “Towards Data Center Self-Diagnosis Using a Mobile Robot”, Proceedings of the 8th ACM international conference on Autonomic computing, pp. 81-90, June 2011.
【文献】矢崎俊志 他, “S3R:小型コンピュータと自動走行ロボットによる中小規模サーバ室の自動温度測定”, 学術情報処理研究 No.19, pp.114-121, 2015.
【文献】貞末尚慶 他, “移動ロボットを用いたサーバルーム温度監視システムの設計と実装”, 電子情報通信学会, 知的環境とセンサネットワーク研究会, 2018年1月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上述した従来の技術では、温度測定を行う部屋の広さに合わせて測定場所の個数を増やすと、測定に要する時間が増大したり、ロボットの電力消費量が増大して容量が大きいバッテリを使用する必要が生じたりする。この対策として測定場所を間引くと、室内の温度分布の測定精度が低下する可能性があった。
【0005】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、自走するロボットを使用して温度等の環境データを測定する際に、測定場所の削減と測定対象区域の温度等の分布の測定精度の低下の抑制とを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
(1)本発明の一態様は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部と、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定するロボットと、を備え、前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、環境測定システムである。
(2)本発明の一態様は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部と、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定するロボットと、を備え、前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、環境測定システムである。
(3)本発明の一態様は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部と、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定するロボットと、を備え、前記測定場所選択部は、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所の個数を算出する、環境測定システムである。
(4)本発明の一態様は、前記測定優先度は、過去の測定時刻から経過した経過時間に基づいて算出される、上記(1)から(3)のいずれかの環境測定システムである。
【0007】
(5)本発明の一態様は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部を備え、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する、ロボットであって、前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、ロボットである。
(6)本発明の一態様は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部を備え、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する、ロボットであって、前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、ロボットである。
(7)本発明の一態様は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択部を備え、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する、ロボットであって、前記測定場所選択部は、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所を選択する個数を算出する、ロボットである。
(8)本発明の一態様は、前記測定優先度は、過去の測定時刻から経過した経過時間に基づいて算出される、上記(5)から(7)のいずれかのロボットである。
【0008】
(9)本発明の一態様は、コンピュータに、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップ、を実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、コンピュータプログラムである。
(10)本発明の一態様は、コンピュータに、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップ、を実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、コンピュータプログラムである。
(11)本発明の一態様は、コンピュータに、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップ、を実行させるためのコンピュータプログラム
であって、前記測定場所選択ステップは、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で環境データを測定するロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所の個数を算出する、コンピュータプログラムである。
(12)本発明の一態様は、ロボットのコンピュータに、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を前記ロボットに走行させる走行制御ステップと、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で前記ロボットに環境データを測定させる測定制御ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、コンピュータプログラムである。
(13)本発明の一態様は、ロボットのコンピュータに、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を前記ロボットに走行させる走行制御ステップと、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で前記ロボットに環境データを測定させる測定制御ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、コンピュータプログラムである。
(14)本発明の一態様は、ロボットのコンピュータに、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所を経由する走行経路を前記ロボットに走行させる走行制御ステップと、前記測定場所選択ステップが選択した測定場所で前記ロボットに環境データを測定させる測定制御ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記測定場所選択ステップは、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所を選択する個数を算出する、コンピュータプログラムである。
【0009】
(15)本発明の一態様は、測定場所選択部が、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行する走行ステップと、前記ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する測定ステップと、を含む環境測定方法であって、前記測定優先度は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいて算出される、環境測定方法である。
(16)本発明の一態様は、測定場所選択部が、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行する走行ステップと、前記ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する測定ステップと、を含む環境測定方法であって、前記測定優先度は、前記測定場所選択部が先に選択した測定場所との間の距離に基づいて算出される、環境測定方法である。
(17)本発明の一態様は、測定場所選択部が、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果の環境データに基づいて各前記測定候補場所の測定優先度を算出し、前記測定優先度に基づいて前記複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する測定場所選択ステップと、ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行する走行ステップと、前記ロボットが、前記測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する測定ステップと、を含む環境測定方法であって、前記測定場所選択ステップは、前記ロボットのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて、測定場所を選択する個数を算出する、環境測定方法である。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、自走するロボットを使用して温度等の環境データを測定する際に、測定場所の削減と測定対象区域の温度等の分布の測定精度の低下の抑制とを図ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】一実施形態に係る環境測定システムの構成例を示すブロック図である。
【
図2】一実施形態に係る測定結果記録部の記録データの構成例を示す図である。
【
図3】一実施形態に係る環境測定方法の手順を示すフローチャートである。
【
図4】一実施形態に係る測定場所の選択方法の例1の手順を示すフローチャートである。
【
図5】一実施形態に係る測定場所の選択方法の例2の手順を示すフローチャートである。
【
図6】一実施形態に係る環境測定システムの他の構成例を示すブロック図である。
【
図7】一実施形態に係るロボットの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【0013】
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る環境測定システムの構成例を示すブロック図である。
図1において、環境測定システム1aは、サーバ装置10aとロボット30aとを備える。ロボット30aは、自走するロボットである。サーバ装置10aとロボット30aとは、それぞれ通信部11,31を備え、通信を行う。サーバ装置10aとロボット30aとの間の通信は、有線通信でも無線通信でもよいが、ロボット30aの移動性の観点からは無線通信が好ましい。
【0014】
サーバ装置10aは、ロボット30aの走行経路と環境データの測定場所とをロボット30aへ通知する。ロボット30aの走行経路は環境データの測定場所を経由するものである。ロボット30aは、サーバ装置10aから通知された走行経路を走行し、サーバ装置10aから通知された測定場所で環境データを測定する。ロボット30aは、測定結果の環境データをサーバ装置10aへ送信する。
【0015】
環境データは、測定対象区域の環境のデータである。測定対象区域は、室内であってもよく、又は、室外であってもよい。環境データとして、例えば、温度、湿度、風、音、地磁気、放射線等のデータが挙げられる。
【0016】
[サーバ装置]
図1に示されるサーバ装置10aの構成を説明する。サーバ装置10aは、サーバ通信部11と、測定場所選択部12と、走行経路算出部13と、測定結果記録部14と、を備える。サーバ通信部11は、ロボット30aの通信部(ロボット通信部)31と通信を行う。
【0017】
測定場所選択部12は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各測定候補場所の測定優先度を算出し、当該測定優先度に基づいて当該複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する。走行経路算出部13は、測定場所選択部12が選択した測定場所を経由してロボット30aが走行する走行経路を算出する。
【0018】
測定結果記録部14は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果を記録する。
図2は、測定結果記録部14の記録データの構成例を示す図である。
図2において、記録データは、測定候補場所毎に、過去の測定結果を格納する。過去の測定結果は、測定時刻と環境データとを含む。
図2の例では、N個の測定候補場所P_1-Nの夫々について、過去の測定結果として測定時刻と当該測定時刻の環境データとが記録されている。
【0019】
図1に示されるサーバ装置10aの各機能は、サーバ装置10aが備えるCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)がコンピュータプログラムを実行することにより実現される。サーバ装置10aとして、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。
【0020】
なお、測定結果記録部14は、サーバ装置10aとは別に設けられた装置であって、通信によりサーバ装置10aからアクセスされるものであってもよい。
【0021】
[ロボット]
図1に示されるロボット30aの構成を説明する。ロボット30aは、ロボット通信部31と、走行部32と、測定部33とを備える。ロボット通信部31は、サーバ通信部11と通信を行う。
【0022】
走行部32は、駆動部及び駆動制御部を備える。駆動部は、ロボット30aを走行させるための機構であって、駆動制御部の制御に従ってロボット30aを走行させる。駆動制御部は、サーバ装置10aから通知された走行経路をロボット30aが走行するように、駆動部を制御する。
【0023】
測定部33は、測定制御部と環境データの測定項目に対応するセンサを備える。センサとして、例えば、測定項目「温度」に対応する温度センサ、測定項目「湿度」に対応する湿度センサ、測定項目「風」に対応する風センサ、測定項目「音」に対応する音センサ、測定項目「地磁気」に対応する地磁気センサ、測定項目「放射線」に対応する放射線センサなどが挙げられる。測定制御部は、サーバ装置10aから通知された測定場所で環境データを測定する制御を行う。測定部33は、測定した測定場所、測定時刻及び環境データを含む測定結果データを、ロボット通信部31によりサーバ装置10aへ送信する。測定結果データは、サーバ装置10aの測定結果記録部14に記録される。
【0024】
ロボット30aのロボット通信部31、駆動制御部及び測定制御部の各機能は、ロボット30aが備えるCPUがコンピュータプログラムを実行することにより実現される。
【0025】
[環境測定方法]
図3を参照して本実施形態に係る環境測定方法の全体の手順を説明する。
図3は、本実施形態に係る環境測定方法の手順を示すフローチャートである。
【0026】
(ステップS1) サーバ装置10aの測定場所選択部12は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各測定候補場所の測定優先度を算出し、当該測定優先度に基づいて当該複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する。複数の測定候補場所は、予め、測定対象区域内の指定された場所がサーバ装置10aに設定される。例えば、測定対象区域が一定間隔(例えば、0.5メートル間隔)でメッシュ状に区切られ、当該区切られた一つ一つの区画が測定候補場所に指定されてもよい。又は、測定対象区域である室内の一つ一つのフロアタイルが測定候補場所に指定されてもよい。又は、環境測定システム1aのシステム管理者が手動で任意に測定対象区域内の測定候補場所を指定してもよい。なお、測定候補場所の測定優先度の算出方法及び測定場所の選択方法は後述する。
【0027】
(ステップS2) サーバ装置10aの走行経路算出部13は、測定場所選択部12が選択した測定場所を経由してロボット30aが走行する走行経路を算出する。当該走行経路は、測定場所選択部12が選択した測定場所を少なくとも1回は経由するように算出される。
【0028】
走行経路の算出方法として、例えば、Nearest Neighbor法、Greedy法、遺伝的アルゴリズムなどを利用して、巡回セールスマン問題として近似的に最短となる経路を求めてもよい。Nearest Neighbor法によれば、未測定の測定場所の中からロボット30aの位置に一番近い測定場所を選択するように、走行経路を算出することができる。Greedy法によれば、測定場所間の距離が短い順に経路の断片を組み立てていくように、走行経路を算出することができる。
【0029】
走行経路算出部13は、算出結果の走行経路を、サーバ通信部11によりロボット30aへ通知する。走行経路は、測定場所の指定を含む情報である。走行経路の通知方法として、例えば、走行経路算出部13は、測定場所選択部12が選択した全ての測定場所を経由する走行経路を一度にロボット30aへ通知してもよい。又は、走行経路算出部13は、一つ測定場所までの走行経路を通知し、当該測定場所への移動後に次の測定場所までの走行経路を通知してもよい。
【0030】
(ステップS3) ロボット30aの走行部32は、サーバ装置10aから通知された走行経路でロボット30aを走行させる。走行部32は、走行経路に含まれる測定場所でロボット30aを停止させる。ロボット30aの測定部33は、走行経路に含まれる測定場所で環境データを測定する。なお、測定部33は、一つ測定場所で複数回の測定を行ってもよい。例えば、測定部33は、一つ測定場所で、測定位置の高さなどを変えながら複数回の測定を行ってもよい。
【0031】
ロボット30aの測定部33は、各測定場所の測定結果の測定時刻及び環境データを、ロボット通信部31によりサーバ装置10aへ送信する。測定結果の送信方法として、例えば、測定部33は、全ての測定場所の測定結果の測定時刻及び環境データを、1度にサーバ装置10aへ送信してもよい。又は、測定部33は、測定場所毎に、測定終了の都度、測定結果の測定時刻及び環境データをサーバ装置10aへ送信してもよい。
【0032】
(ステップS4) サーバ装置10aの測定結果記録部14は、ロボット30aから受信した各測定場所の測定結果の測定時刻及び環境データを記録する。これにより、
図2に例示されるように、各測定候補場所に対して測定結果の測定時刻及び環境データが記録される。
【0033】
なお、測定結果記録部14は、測定場所に選択されなかった測定候補場所の環境データを、当該測定候補場所の周囲の測定場所で実際に測定された環境データ(実測値)に基づいて推測し、当該推測値を記録してもよい。ここでは、環境データの一例として温度データを挙げて、推測値の算出方法を説明する。
測定候補場所xでの時刻tにおける温度データ推測値Temp(x,t)として「Temp(x,t) = Linear(x,t,n)」とする。
「Linear(x,t,n)」は、測定候補場所xとの間の距離が一定の範囲内であるn個の測定場所の測定結果の温度データ(実測値)を基にして線形近似により算出した温度である。
【0034】
また、ロボット30aが走行経路上の障害物を検知する障害物検知センサを備え、障害物検知センサが障害物を検知した場合、当該障害物を避けて走行するように適応的にロボット30aの走行経路を変更してもよい。当該走行経路の変更は、走行部32が行ってもよく、又は、サーバ装置10aの走行経路算出部13が走行経路を再計算することで行ってもよい。
【0035】
[測定候補場所の測定優先度の算出方法]
本実施形態に係る測定候補場所の測定優先度の算出方法を説明する。本実施形態に係る測定候補場所の測定優先度の算出式の一例を(1)式に示す。
Eval(x,t) = α×A(x,t)+β×B(x,t)+γ×C(x,t)+δ×D(x,t) ・・・(1)
上記の(1)式において、Eval(x,t)は、測定候補場所xでの時刻tにおける測定優先度である。A(x,t)、B(x,t)、C(x,t)及びD(x,t)は、測定候補場所xでの時刻tにおける各種の評価値である。α、β、γ及びδは、各評価値に対する重み付け係数である。各重み付け係数α、β、γ、δは、予め設定される。なお、上記の(1)式では、4種類の評価値A(x,t)、B(x,t)、C(x,t)、D(x,t)を使用するが、評価値は1種類でもよく、又は、複数種類でもよい。
【0036】
以下、測定候補場所の測定優先度の算出に適用可能な評価値の例を説明する。なお、以下の評価値の例において使用される過去の測定結果の環境データは、実測値のみであってもよく、又は、実測値と推測値の両方であってもよい。
【0037】
(評価値の例1)
評価値の例1は、過去の測定結果の環境データに基づく評価値である。ここでは、環境データの一例として温度データを挙げて、評価値の算出方法を説明する。
(評価値の例1の算出方法の例)
測定候補場所xでの時刻tにおける評価値A(x,t)として、測定候補場所xでの前回の測定結果の温度データdtが、閾値Th1以上である又は閾値Th2以下である場合に「A(x,t)=1」とし、それ以外である場合に「A(x,t)=0」とする。「Th1>Th2」である。これにより、温度データdtが閾値Th1以上である又は閾値Th2以下である場合に、評価値A(x,t)は高優先に算出される。
【0038】
(評価値の例2)
評価値の例2は、過去の測定結果の環境データの統計値に基づく評価値である。ここでは、環境データの一例として温度データを挙げて、評価値の算出方法を説明する。
(評価値の例2の算出方法の例)
測定候補場所xでの時刻tにおける評価値A(x,t)として、「A(x,t) = Probability(x,t,m)」とする。
「Probability(x,t,m)」は、測定候補場所xでの時刻tにおける過去m回の測定結果において、温度データdtが閾値Thp1以上又は閾値Thp2以下である確率である。「Thp1>Thp2」である。これにより、温度データdtが閾値Thp1以上又は閾値Thp2以下である確率が高いほど、評価値A(x,t)は高優先に算出される。
【0039】
(評価値の例3)
評価値の例3は、過去の測定結果の環境データに基づく環境データの予測値に基づいた評価値である。ここでは、環境データの一例として温度データを挙げて、評価値の算出方法を説明する。
(評価値の例3の算出方法の例)
測定候補場所xでの時刻tにおける過去m回の測定結果の温度データを線形近似し、線形近似に基づいて時刻tでの温度データ予測値dtaを求める。測定候補場所xでの時刻tにおける評価値B(x,t)として、時刻tでの温度データ予測値dtaが、閾値Tha1以上である又は閾値Tha2以下である場合に「B(x,t)=1」とし、それ以外である場合に「B(x,t)=0」とする。「Tha1>Tha2」である。これにより、温度データ予測値dtaが閾値Tha1以上である又は閾値Tha2以下である場合に、評価値B(x,t)は高優先に算出される。
【0040】
(評価値の例4)
評価値の例4は、過去の測定時刻から経過した経過時間に基づく評価値である。
【0041】
(評価値の例4の算出方法の例1)
測定候補場所xでの時刻tにおける評価値C(x,t)として、測定候補場所xでの前回の測定時刻から経過した経過時間t1が閾値Tht以上である場合に「C(x,t)=1」とし、それ以外である場合に「C(x,t)=0」とする。これにより、経過時間t1が閾値Tht以上である場合に、評価値C(x,t)は高優先に算出される。
【0042】
(評価値の例4の算出方法の例2)
測定候補場所xでの時刻tにおける評価値C(x,t)として、「C(x,t) = Time(x,t)」とする。
「Time(x,t)」は、測定候補場所xでの時刻tにおける前回の測定時刻から経過した経過時間t1を、全ての測定候補場所での各経過時間を基に正規化した値である。これにより、経過時間t1を正規化した値が大きいほど、評価値C(x,t)は高優先に算出される。
【0043】
(評価値の例5)
評価値の例5は、測定場所選択部12が先に選択した測定場所との間の距離に基づく評価値である。
【0044】
(評価値の例5の算出方法の例1)
測定候補場所xでの時刻tにおける評価値D(x,t)として、測定候補場所xと測定場所選択部12が先に選択した測定候補場所xaとの間の距離dxaが閾値Thd以下である場合に「D(x,t)=0」とし、それ以外である場合に「D(x,t)=1」とする。これにより、距離dxaが閾値Thd以下である場合に、評価値D(x,t)は高優先に算出される。
【0045】
(評価値の例5の算出方法の例2)
測定候補場所xでの時刻tにおける評価値D(x,t)として、「D(x,t) = Sum(x,t)」とする。
「Sum(x,t)」は、測定候補場所xと測定場所選択部12が先に選択した各測定候補場所xaとの間の各距離dxaの総和Σxを、全ての測定候補場所での各々の当該総和を基に正規化した値である。これにより、総和Σxを正規化した値が大きいほど、評価値D(x,t)は高優先に算出される。
【0046】
測定候補場所の測定優先度は、上述した評価値の例1から例5のうち、いずれか一つを使用して算出されてもよく、又は、複数を使用して算出されてもよい。
【0047】
[測定場所の選択方法]
本実施形態に係る測定場所の選択方法を説明する。
【0048】
(測定場所の選択方法の例1)
図4を参照して本実施形態に係る測定場所の選択方法の例1を説明する。
図4は、本実施形態に係る測定場所の選択方法の例1の手順を示すフローチャートである。測定場所の選択方法の例1では、過去の測定結果に基づいて各測定候補場所の測定優先度を算出する。
【0049】
(ステップS11) 測定場所選択部12は、測定場所の個数Qを設定する。測定場所の個数Qは、予め一定の値がサーバ装置10aに設定されてもよく、又は、ロボット30aのバッテリ残容量又は運用可能残時間に基づいて算出されてもよい。測定場所の個数の算出方法は後述する。
【0050】
(ステップS12) 測定場所選択部12は、過去の測定結果に基づいて各測定候補場所の測定優先度を算出する。この測定優先度の算出方法として、例えば、上述した(1)式において、上述した評価値の例1から例4のうち、いずれか一つを使用して算出してもよく、又は、複数を使用して算出してもよい。
【0051】
(ステップS13) 測定場所選択部12は、測定優先度が高い順に測定候補場所を選択する。
【0052】
(ステップS14) 測定場所選択部12は、選択した測定候補場所の個数(選択数)がQに達したか否かを判断する。選択数がQに達した場合には
図4の処理を終了する。一方、選択数がQに未達である場合にはステップS13に戻り、さらに測定候補場所を選択する。これにより、測定優先度が高い順にQ個の測定候補場所が測定場所として選択される。
【0053】
(測定場所の選択方法の例2)
図5を参照して本実施形態に係る測定場所の選択方法の例2を説明する。
図5は、本実施形態に係る測定場所の選択方法の例2の手順を示すフローチャートである。
図5において
図4の各ステップに対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。測定場所の選択方法の例2では、過去の測定結果と、測定候補場所と測定場所選択部12が先に選択した測定場所との間の距離とに基づいて、各測定候補場所の測定優先度を算出する。
【0054】
ステップS11からステップS14までは上述した
図4の測定場所の選択方法の例1と同じである。但し、選択数がQに未達である場合(ステップS14、NO)にはステップS21に進む。
【0055】
(ステップS21) 測定場所選択部12は、過去の測定結果と、測定候補場所と測定場所選択部12が先に選択した測定場所との間の距離とに基づいて、未選択の各測定候補場所の測定優先度を再度算出する。この測定優先度の算出方法として、例えば、上述した(1)式において、上述した評価値の例1から例5のうち、評価値の例5と、評価値の例1から例4のいずれか一つ又は複数とを使用して算出する。
【0056】
ステップS21の後にステップS13に戻り、さらに測定候補場所を選択する。これにより、測定優先度が高い順にQ個の測定候補場所が測定場所として選択される。
【0057】
[測定場所の個数の算出方法]
本実施形態に係る測定場所の個数の算出方法を説明する。
【0058】
(測定場所の個数の算出方法の例1)
測定場所の個数の算出方法の例1では、ロボット30aのバッテリ残容量に基づいて測定場所の個数Qを算出する。測定場所の個数の算出方法の例1では、算出式「Q=(bat1-bat2)÷bat3」を使用する。
bat1は、ロボット30aのバッテリ残容量である。bat2は、測定終了後に走行開始場所までロボット30aが帰還する際に必要となるバッテリ容量である。bat3は、走行経路内の1回の走行及び測定で消費されるバッテリ容量である。走行経路内の1回の走行及び測定とは、走行開始場所又はある一の測定場所から次測定場所までの走行及び当該次測定場所での測定のことをいう。bat2及びbat3は、予めサーバ装置10aに設定される。
【0059】
測定場所の個数の算出方法の例1によれば、測定場所の個数Qは、測定終了後に走行開始場所までロボット30aが帰還できるように算出される。これにより、バッテリ切れのために、測定途中でロボット30aが停止したり、又は、測定終了後に走行開始場所までロボット30aが帰還できなかったりすることを防止できる。また、走行開始場所でロボット30aのバッテリを自動的に充電できるようにしておけば、無人での終日運用も可能になる。
【0060】
(測定場所の個数の算出方法の例2)
測定場所の個数の算出方法の例2では、ロボット30aの運用可能残時間に基づいて測定場所の個数Qを算出する。測定場所の個数の算出方法の例2では、算出式「Q=(ti1-ti2)÷ti3」を使用する。
ti1は、ロボット30aの運用可能残時間である。ti2は、測定終了後に走行開始場所までロボット30aが帰還する際に要する時間である。ti3は、走行経路内の1回の走行及び測定に要する時間である。走行経路内の1回の走行及び測定とは、走行開始場所又はある一の測定場所から次測定場所までの走行及び当該次測定場所での測定のことをいう。ti2及びti3は、予めサーバ装置10aに設定される。
【0061】
測定場所の個数の算出方法の例2によれば、測定場所の個数Qは、測定終了後に走行開始場所までロボット30aが帰還できるように算出される。これにより、運用可能残時間切れのために、測定途中でロボット30aが停止したり、又は、測定終了後に走行開始場所までロボット30aが帰還できなかったりすることを防止できる。
【0062】
[環境測定システムの他の構成例]
図6は、本実施形態に係る環境測定システムの他の構成例を示すブロック図である。
図6において
図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図6に示される環境測定システム1bにおいては、走行経路算出部13がロボット30bに備わる。これ以外の構成は、
図1に示される環境測定システム1aと同様である。以下、環境測定システム1bにおいて環境測定システム1aと異なる点を説明する。
【0063】
環境測定システム1bにおいて、サーバ装置10bは、測定場所選択部12が選択した測定場所を、サーバ通信部11によりロボット30bへ通知する。ロボット30bのロボット通信部31は、サーバ装置10bから測定場所の通知を受信する。ロボット30bの走行経路算出部13は、サーバ装置10bから通知された測定場所を経由してロボット30bが走行する走行経路を算出する。走行経路算出部13は、算出結果の走行経路を走行部32へ通知する。走行部32は、走行経路算出部13から通知された走行経路でロボット30bを走行させる。
【0064】
上述したように本実施形態によれば、測定場所選択部は、複数の測定候補場所の夫々の過去の測定結果に基づいて各測定候補場所の測定優先度を算出し、当該測定優先度に基づいて複数の測定候補場所の中から測定場所を選択する。ロボットは、測定場所選択部が選択した測定場所を経由する走行経路を走行し、測定場所選択部が選択した測定場所で環境データを測定する。これにより、自走するロボットを使用して温度等の環境データを測定する際に、測定場所を削減すると共に測定対象区域の温度等の分布の測定精度の低下の抑制することができるという効果が得られる。
【0065】
また、本実施形態によれば、測定場所を削減することによって測定にかかる時間を短縮して一定時間内に全測定場所の測定を終了させることができるようになる。これにより、各測定場所での測定時刻のずれを抑制して測定結果の有用性を高める効果が得られる。
【0066】
[第2実施形態]
図7は、第2実施形態に係るロボットの構成例を示すブロック図である。
図7において
図1の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。第2実施形態は、ロボット単体で測定場所の選択、走行経路の算出、走行、測定及び測定結果の記録を行う。このため、
図7において、ロボット50は、測定場所選択部12と、走行経路算出部13と、走行部32と、測定部33と、測定結果記録部14とを備える。なお、ロボット50は、外部のサーバ装置等と通信を行うために、さらにロボット通信部31を備えてもよい。
【0067】
第2実施形態によれば、ロボット単体で環境データの測定を自動的に行うことができる。また、上述した第1実施形態と同様に、自走するロボットを使用して温度等の環境データを測定する際に、測定場所を削減すると共に測定対象区域の温度等の分布の測定精度の低下の抑制することができるという効果が得られる。
【0068】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【0069】
また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【0070】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
【符号の説明】
【0071】
1a,1b…環境測定システム、10a,10b…サーバ装置、11…サーバ通信部、12…測定場所選択部、13…走行経路算出部、14…測定結果記録部、30a,30b,50…ロボット、31…ロボット通信部、32…走行部、33…測定部