特許 7497329 ナビゲーション装置、移動体システム、ナビゲーション方法及びコンピュータプログラム

(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】2024-05-31

(45)【発行日】2024-06-10

(54)【発明の名称】ナビゲーション装置、移動体システム、ナビゲーション方法及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/34 20060101AFI20240603BHJP

   G05D 1/226 20240101ALI20240603BHJP

   H04W 48/16 20090101ALI20240603BHJP

   H04W 92/08 20090101ALI20240603BHJP

【ＦＩ】

G01C21/34

G05D1/226

H04W48/16 134

H04W92/08 110

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021146285

(22)【出願日】2021-09-08

(65)【公開番号】P2023039228

(43)【公開日】2023-03-20

【審査請求日】2023-07-18

(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

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100175824

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100114937

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 裕幸

(72)【発明者】

【氏名】神谷 尚保

【審査官】田中 将一

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０１９５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９７３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５４２９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３９５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２３５３３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ ２１／００ － ２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００ － ２５／００

Ｇ０５Ｄ １／００ － １／８７

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体に対して出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置であり、
前記移動体の無線通信が切断されないように前記経路の探索を行う経路探索部を備え、
前記経路探索部は、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになるビームフォーミング利用経路と、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになるビームフォーミング非利用経路と、の両方を算出する、
ナビゲーション装置。

【請求項2】

前記コストは、移動に要する時間が長いほど大きい値になる、
請求項１に記載のナビゲーション装置。

【請求項3】

前記コストは、前記移動体が移動する際の安全性が低いほど大きい値になる、
請求項１又は２のいずれか１項に記載のナビゲーション装置。

【請求項4】

前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用することの効果量を算出し、前記効果量に基づいて、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用するか否かを判断するビームフォーミング制御実施判断部をさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載のナビゲーション装置。

【請求項5】

前記ビームフォーミング利用経路と前記ビームフォーミング非利用経路との間のコストの比較を行うコスト比較部をさらに備え、
前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記コストの比較の結果に基づいて前記効果量を決定する、
請求項４に記載のナビゲーション装置。

【請求項6】

前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記ビームフォーミング利用経路のコストが前記ビームフォーミング非利用経路のコストよりも小さいほど前記効果量を大きくする、
請求項５に記載のナビゲーション装置。

【請求項7】

前記無線通信ネットワークの基地局において、同一経路情報の提供先である一又は複数の前記移動体と無線通信する時間帯における当該一又は複数の前記移動体との間の無線通信に要する通信リソースの第１合計と、当該時間帯における当該一又は複数の前記移動体以外の他の一又は複数の端末との間の無線通信に要する通信リソースの第２合計と、の割合を推定する通信リソース割合推定部をさらに備え、
前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記割合の推定の結果に基づいて前記効果量を決定する、
請求項４から６のいずれか１項に記載のナビゲーション装置。

【請求項8】

前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記第２合計に対する前記第１合計の割合が大きいほど前記効果量を大きくする、
請求項７に記載のナビゲーション装置。

【請求項9】

前記移動体に対するコスト許容量を判断するコスト許容量判断部をさらに備え、
前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合においてのみ前記コスト許容量が満たされないときには、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用すると判断する、
請求項４から８のいずれか１項に記載のナビゲーション装置。

【請求項10】

前記ビームフォーミング利用経路に関する情報と前記ビームフォーミング非利用経路に関する情報とを利用者に提示し、前記ビームフォーミング利用経路と前記ビームフォーミング非利用経路とのうちから前記利用者が選択した結果に基づいて、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用するか否かを判断するビームフォーミング制御実施判断部をさらに備え、
前記利用者に提示される情報において、前記ビームフォーミング非利用経路よりも前記ビームフォーミング利用経路の方が利用料金が高く設定される、
請求項１から３のいずれか１項に記載のナビゲーション装置。

【請求項11】

前記無線通信ネットワークの基地局のビームチルト情報を位置情報と無線品質情報とに関連付けて格納する位置無線品質ビームチルト情報格納部をさらに備え、
前記経路探索部は、前記位置無線品質ビームチルト情報格納部内の情報に基づいて、前記無線通信ネットワークの基地局の現在のビームチルト状態における前記移動体の経路候補上の無線品質を判断し、当該無線品質を判断した結果に基づいて、無線通信の切断の可能性が高い前記移動体の経路候補を認識する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のナビゲーション装置。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載のナビゲーション装置と、
無線通信ネットワークを介して前記ナビゲーション装置及び前記ナビゲーション装置以外の他の外部装置との間の通信を行う移動体と、を備え、
前記ナビゲーション装置は、前記移動体の出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供する、
移動体システム。

【請求項13】

前記移動体は、配送を行う移動体であり、
前記ナビゲーション装置は、前記移動体の配送経路を示す経路情報を提供する、
請求項１２に記載の移動体システム。

【請求項14】

無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体に対して出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置が、前記移動体の無線通信が切断されないように前記経路の探索を行う経路探索ステップを含み、
前記経路探索ステップでは、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになるビームフォーミング利用経路と、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになるビームフォーミング非利用経路と、の両方を算出する、
ナビゲーション方法。

【請求項15】

無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体に対して出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置のコンピュータに、
前記移動体の無線通信が切断されないように前記経路の探索を行う経路探索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り、
前記経路探索ステップでは、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになるビームフォーミング利用経路と、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになるビームフォーミング非利用経路と、の両方を算出する、
コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ナビゲーション装置、移動体システム、ナビゲーション方法及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自律的に移動するロボットや自動運転を行う車両（自動運転車両）などが屋外を走行することを想定したナビゲーション技術が検討されている。例えば特許文献１には、対象物を自動搬送する際に、ナビゲーション経路及び中間ノードにおいて車両によって実行されるべき動作を示すノードタイプに基づいてナビゲーションデータを取得する、ナビゲーションデータ生成システムが記載されている。

【0003】

また、ミリ波帯等の高周波数帯を利用する無線通信システムにおいて、ビームフォーミングによって電波を特定のビーム方向へ集中的に発射し、端末の移動に応じてビーム方向を効率的に制御することが検討されている。例えば特許文献２には、現在のサービングセルのネットワーク機器とそれに隣接するネットワーク機器とがビームフォーミング情報を交換し、端末が移動した場合に、現在サービング中のネットワーク機器が隣接するネットワーク機器のビーム測定関連情報に基づいて端末を設定する、ビームフォーミング情報の交換方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１９－５３７７３０号公報

【文献】特表２０２０－５００４４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上述した従来の技術では、自律的に移動するロボットや自動運転車両が無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う場合に、様々な経路候補の中から安定的な無線通信を実現する適切な経路を案内することまでは考慮されていない。

【0006】

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、自律的に移動するロボット等の移動体に対して安定的な無線通信を実現する適切な経路を案内することを図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明の一態様は、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体に対して出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置であり、前記移動体の無線通信が切断されないように前記経路の探索を行う経路探索部を備え、前記経路探索部は、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになるビームフォーミング利用経路と、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになるビームフォーミング非利用経路と、の両方を算出する、ナビゲーション装置である。
（２）本発明の一態様は、前記コストは、移動に要する時間が長いほど大きい値になる、上記（１）のナビゲーション装置である。
（３）本発明の一態様は、前記コストは、前記移動体が移動する際の安全性が低いほど大きい値になる、上記（１）又は（２）のいずれかのナビゲーション装置である。
（４）本発明の一態様は、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用することの効果量を算出し、前記効果量に基づいて、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用するか否かを判断するビームフォーミング制御実施判断部をさらに備える、上記（１）から（３）のいずれかのナビゲーション装置である。
（５）本発明の一態様は、前記ビームフォーミング利用経路と前記ビームフォーミング非利用経路との間のコストの比較を行うコスト比較部をさらに備え、前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記コストの比較の結果に基づいて前記効果量を決定する、上記（４）のナビゲーション装置である。
（６）本発明の一態様は、前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記ビームフォーミング利用経路のコストが前記ビームフォーミング非利用経路のコストよりも小さいほど前記効果量を大きくする、上記（５）のナビゲーション装置である。
（７）本発明の一態様は、前記無線通信ネットワークの基地局において、同一経路情報の提供先である一又は複数の前記移動体と無線通信する時間帯における当該一又は複数の前記移動体との間の無線通信に要する通信リソースの第１合計と、当該時間帯における当該一又は複数の前記移動体以外の他の一又は複数の端末との間の無線通信に要する通信リソースの第２合計と、の割合を推定する通信リソース割合推定部をさらに備え、前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記割合の推定の結果に基づいて前記効果量を決定する、上記（４）から（６）のいずれかのナビゲーション装置である。
（８）本発明の一態様は、前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記第２合計に対する前記第１合計の割合が大きいほど前記効果量を大きくする、上記（７）のナビゲーション装置である。
（９）本発明の一態様は、前記移動体に対するコスト許容量を判断するコスト許容量判断部をさらに備え、前記ビームフォーミング制御実施判断部は、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合においてのみ前記コスト許容量が満たされないときには、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用すると判断する、上記（４）から（８）のいずれかのナビゲーション装置である。
（１０）本発明の一態様は、前記ビームフォーミング利用経路に関する情報と前記ビームフォーミング非利用経路に関する情報とを利用者に提示し、前記ビームフォーミング利用経路と前記ビームフォーミング非利用経路とのうちから前記利用者が選択した結果に基づいて、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用するか否かを判断するビームフォーミング制御実施判断部をさらに備え、前記利用者に提示される情報において、前記ビームフォーミング非利用経路よりも前記ビームフォーミング利用経路の方が利用料金が高く設定される、上記（１）から（３）のいずれかのナビゲーション装置である。
（１１）本発明の一態様は、前記無線通信ネットワークの基地局のビームチルト情報を位置情報と無線品質情報とに関連付けて格納する位置無線品質ビームチルト情報格納部をさらに備え、前記経路探索部は、前記位置無線品質ビームチルト情報格納部内の情報に基づいて、前記無線通信ネットワークの基地局の現在のビームチルト状態における前記移動体の経路候補上の無線品質を判断し、当該無線品質を判断した結果に基づいて、無線通信の切断の可能性が高い前記移動体の経路候補を認識する、上記（１）から（１０）のいずれかのナビゲーション装置である。

【0008】

（１２）本発明の一態様は、上記（１）から（１１）のいずれかのナビゲーション装置と、無線通信ネットワークを介して前記ナビゲーション装置及び前記ナビゲーション装置以外の他の外部装置との間の通信を行う移動体と、を備え、前記ナビゲーション装置は、前記移動体の出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供する、移動体システムである。
（１３）本発明の一態様は、前記移動体は、配送を行う移動体であり、前記ナビゲーション装置は、前記移動体の配送経路を示す経路情報を提供する、上記（１２）の移動体システムである。

【0009】

（１４）本発明の一態様は、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体に対して出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置が、前記移動体の無線通信が切断されないように前記経路の探索を行う経路探索ステップを含み、前記経路探索ステップでは、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになるビームフォーミング利用経路と、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになるビームフォーミング非利用経路と、の両方を算出する、ナビゲーション方法である。

【0010】

（１５）本発明の一態様は、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体に対して出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供するナビゲーション装置のコンピュータに、前記移動体の無線通信が切断されないように前記経路の探索を行う経路探索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り、前記経路探索ステップでは、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになるビームフォーミング利用経路と、前記無線通信ネットワークの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになるビームフォーミング非利用経路と、の両方を算出する、コンピュータプログラムである。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、自律的に移動するロボット等の移動体に対して安定的な無線通信を実現する適切な経路を案内す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】

【0012】

【図1】一実施形態に係るロボットシステムの構成例を示すブロック図である。

【図2】一実施形態に係る経路探索方法を説明するための説明図である。

【図3】一実施形態に係る経路探索方法を説明するための説明図である。

【図4】一実施形態に係るビームフォーミング制御方法を説明するための説明図である。

【図5】一実施形態に係るナビゲーション方法の手順の一例を示すフローチャートである。

【図6】一実施形態に係るロボットシステムの一実施例を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、自律的に移動するロボット（以下、移動ロボットと称する）を使用して配送を行う配送サービスシステムにおけるロボットシステムを例に挙げて説明する。配送サービスシステムにおいて、移動ロボットは、配送サービス利用者が指定した目的地まで街中を移動し、商品等の荷物を配送する。

【0014】

図１は、一実施形態に係るロボット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、移動ロボット２は、無線通信ネットワークＭＮＷを介してナビゲーション装置４と通信を行う。移動ロボット２は、移動体の一例である。ナビゲーション装置４は、移動ロボット２の出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供する。また、ナビゲーション装置４は、ナビゲーション機能に加えてさらに遠隔監視機能を備える。

【0015】

ナビゲーション装置４は、ビームフォーミング制御装置５と通信を行う。ビームフォーミング制御装置５は、移動ロボット２と通信を行う無線通信ネットワークＭＮＷの基地局（図示せず）のビームを特定の方向へ集中的に発射するように制御する。

【0016】

以下、図１を参照して本実施形態に係るロボットシステムの構成を詳細に説明する。

【0017】

［利用者端末］
利用者端末１は、本実施形態に係る配送サービスシステムの利用者（配送サービス利用者）が利用する端末である。配送サービス利用者は、荷物を配送する宛先である目的地を指定して配送を依頼する。利用者端末１は、スマートフォンやタブレット型のコンピュータ（タブレットＰＣ）等の携帯通信端末装置であってもよく、又は据置き型の通信端末装置（例えば据置き型のパーソナルコンピュータ等）であってもよい。

【0018】

利用者端末１は、商品発注部１０１と、目的地情報入力部１０２とを備える。商品発注部１０１は、配送サービス利用者による操作に応じて、商品の選択及び選択した商品の発注を行う。

【0019】

なお、商品発注部１０１は、配送サービス利用者が所有する物品の残量をリアルタイムに管理し、物品の残量が予め設定された閾値以下になったときに、補充用の商品を自動的に発注してもよい。

【0020】

目的地情報入力部１０２は、商品発注部１０１が商品を発注する際に、住所等の目的地を示す目的地情報を入力する。目的地情報は、配送サービス利用者が毎回指定してもよく、又は目的地情報入力部１０２が過去に配送サービス利用者から指定された目的地情報を記録しておき当該記録の目的地情報を自動的に再利用してもよい。

【0021】

また、目的地情報入力部１０２は、利用者端末１が備えるＧＰＳ（Global Positioning System）による測位機能を用いて、ＧＰＳで取得した現在位置を目的地としてもよい。また、目的地情報入力部１０２は、利用者端末１のカメラで撮影した利用者端末１の周囲の景色の画像を目的地の参考情報として目的地情報に付加してもよい。

【0022】

［移動ロボット］
移動ロボット２は、自律走行可能なロボットである。移動ロボット２は、現在位置取得部２０１と、無線品質取得部２０２と、状態取得部２０３と、無線通信部２０４と、経路情報格納部２０５と、撮像部２０６と、動作計画部２０７と、動作制御部２０８と、を備える。

【0023】

現在位置取得部２０１は、ＧＰＳ等の測位システムによって、現在位置を示す位置情報を取得する。
無線品質取得部２０２は、無線通信部２０４がナビゲーション装置４との間で無線通信を行う際の無線通信品質（無線品質情報）を取得する。
状態取得部２０３は、移動ロボット２に備わる各種センサから、バッテリー残量や温度や移動速度等のデータ（状態情報）を取得する。

【0024】

無線通信部２０４は、無線通信ネットワークＭＮＷを介してナビゲーション装置４との間で無線通信を行う。無線通信部２０４は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局に無線接続して当該基地局との間の通信を確立する。無線通信部２０４は、例えば４Ｇ（第４世代移動通信システム）や５Ｇ（第５世代移動通信システム）等の無線通信方式に対応し、自己が対応する無線通信方式の基地局を介して無線通信を行う。なお、無線通信方式として、将来の実用化が見込まれる６Ｇ（第６世代移動通信システム）等が利用されてもよい。

【0025】

無線通信部２０４は、ナビゲーション装置４の経路配信部４１３から送信された経路情報を受信して経路情報格納部２０５に格納する。経路情報格納部２０５に格納された経路情報は、移動ロボット２の出発地から目的地までの経路を示す経路情報であって、移動ロボット２の動作の判断に活用される。

【0026】

撮像部２０６は、移動ロボット２の周辺を撮像する。撮像部２０６は、例えば移動ロボット２の進行方向を撮像する。

【0027】

動作計画部２０７は、移動ロボット２の動作を計画する。動作計画部２０７は、経路情報格納部２０５内の経路情報に示される経路を移動する際に、現在位置取得部２０１により取得した位置情報、状態取得部２０３により取得した状態情報及び撮像部２０６により撮像された撮像画像に基づいて、移動ロボット２の周囲の環境に応じた動作を計画する。例えば、動作計画部２０７は、経路情報に示される経路上において、位置情報に示される位置から進行方向の前方に、撮像画像の画像認識結果の障害物が存在する場合、障害物回避時の所定の速度で当該障害物を避ける経路を移動するように動作を計画する。

【0028】

動作制御部２０８は、動作計画部２０７が計画した計画動作に従って移動ロボット２の動作を制御する。動作制御部２０８は、移動ロボット２の前進や後退や右左折等の走行種別及び走行速度、並びに撮像部２０６の撮像方向の変更等の走行以外の動作種別を制御する。

【0029】

無線通信部２０４は、現在位置取得部２０１が取得した位置情報、状態取得部２０３が取得した状態情報、撮像部２０６が撮像した撮像画像、無線品質取得部２０２が無線品質情報、動作計画部２０７が計画した計画動作等の各種の情報をナビゲーション装置４へ送信する。

【0030】

［携帯端末］
携帯端末３は、スマートフォンやタブレットＰＣ等の携帯通信端末装置である。携帯端末３は、利用者端末１として利用されるものであってもよく、又は利用者端末１とは別個のものであってもよい。携帯端末３として、例えば、特定の無線通信キャリアに加入している全ての加入者の携帯端末を対象としてもよい。

【0031】

携帯端末３は、無線通信ネットワークＭＮＷにおける無線通信の実績（無線通信実績情報）を定期的にナビゲーション装置４へ報告する。無線通信実績情報は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局と、当該基地局との間の無線通信における通信実績（通信時間帯、通信リソースの使用実績など）とを示す情報である。

【0032】

［ナビゲーション装置］
ナビゲーション装置４は、一又は複数の移動ロボット２に対して出発地から目的地までのナビゲーションを行う。また、ナビゲーション装置４は、一又は複数の移動ロボット２に対して運用監視や遠隔操作を行う。

【0033】

ナビゲーション装置４は、運用監視部４０１と、オーダー情報格納部４０２と、目的地取得部４０３と、ロボット稼働状況格納部４０４と、地図情報格納部４０５と、ロボット割当部４０６と、位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７と、経路探索部４０８と、コスト比較部４０９と、コスト許容量判断部４１０と、通信リソース割合推定部４１１と、ビームフォーミング制御実施判断部４１２と、経路配信部４１３と、を備える。

【0034】

ナビゲーション装置４の各機能は、ナビゲーション装置４がＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、ＣＰＵがメモリに格納された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。なお、ナビゲーション装置４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。

【0035】

運用監視部４０１は、一又は複数の移動ロボット２に対して運用監視を行う。運用監視部４０１は、移動ロボット２からリアルタイムに受信した位置情報や状態情報や無線品質情報等を当該移動ロボット２の個体を識別する情報（移動ロボットＩＤ）と関連付けて、運用監視を行う。運用監視部４０１は、定期的に、例えば１秒間隔で更新される情報（位置情報や状態情報や無線品質情報等）に基づいて運用監視する。運用監視部４０１は、移動ロボット２から受信した位置情報や状態情報や無線品質情報等を解析し、移動ロボット２の障害を検出した場合には、例えば、監視者に対して警報を発出する。

【0036】

オーダー情報格納部４０２は、利用者端末１から商品発注のオーダー情報を受信し、受信したオーダー情報を格納する。オーダー情報格納部４０２は、購買システム（図示せず）と連携して購買処理を行い、商品配送計画を策定する。オーダー情報格納部４０２は、策定した商品配送計画により、移動ロボット２が商品を配送する出発地や目的地や時間帯等の予定配送情報を格納する。

【0037】

目的地取得部４０３は、オーダー情報格納部４０２に格納されたオーダー情報又は予定配送情報から目的地情報を取得する。

【0038】

ロボット稼働状況格納部４０４は、各移動ロボット２の稼働状況（稼働状況情報）を格納する。稼働状況情報は、稼働中の移動ロボット２の配送地域や待機中の移動ロボット２の待機場所等の情報を有する。ロボット稼働状況格納部４０４は、稼働状況情報以外の移動ロボット２の情報として、移動ロボット２の種類や最大積載量や充電状態の情報等をさらに格納してもよい。移動ロボット２の種類は、移動ロボット２のサイズや構造等によって分類される。

【0039】

地図情報格納部４０５は、全国の道路地図データや、それに付随する各種施設や店舗等の施設データ等を格納する。道路地図データは、例えば、地図上の道路を、交差点等をノードとして複数の部分に分割し、各ノード間の部分をリンクとして規定したリンクデータとして与えられる。このリンクデータは、リンク固有の識別子（リンクＩＤ）、リンク長、リンクの始点・終点（ノード）の位置情報（経度、緯度）、角度（方向）データ、道路幅、道路種別などのデータを含んで構成される。道路地図データは、移動ロボット２が通行可能なレーンを示すレーン情報を含んでもよい。また、地図情報格納部４０５は、さらに屋内地図データを格納してもよい。

【0040】

ロボット割当部４０６は、商品配送計画に対して、ロボット稼働状況格納部４０４内の情報に基づいて、商品の配送拠点（例えば、商品が保管されている物流倉庫や目的地の最寄りの配送取り扱い店舗等）に待機中の移動ロボット２の中から、移動ロボット２の種類や最大積載量や充電状態などを考慮して、配送を行う一又は複数の移動ロボット２を決定する。

【0041】

位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームチルト情報を、当該基地局の通信エリア内の位置情報と当該位置情報の位置における無線品質情報とに関連付けて格納する。位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７に格納される位置情報及び無線品質情報は、例えば移動ロボット２や携帯端末３からナビゲーション装置４へ送信された情報である。なお、移動ロボット２や携帯端末３以外の装置によって測定された位置情報及び無線品質情報が位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７に格納されてもよい。

【0042】

位置情報は、例えばＧＰＳ座標である。ＧＰＳ座標を取得することができない屋内施設等に対しては、ＩＭＥＳ（Indoor MEssaging System）等の屋内測位技術により取得された絶対位置情報を位置情報に利用してもよい。無線品質情報は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）の受信電力を示すＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）である。無線品質情報は、無線通信方式や無線周波数帯毎に区分して格納してもよい。無線通信方式として、例えばＬＴＥや５Ｇ等が挙げられる。無線周波数帯として、例えばＢａｎｄ１（２．１ＧＨz）やＢａｎｄ１８（８００ＭＨz）等が挙げられる。ビームチルト情報は、基地局毎に、ビームチルトの状態を示す情報と基地局の識別情報（基地局ＩＤ）とを有する。

【0043】

位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７において各基地局のビームチルト情報が位置情報と無線品質情報とに関連付けられて格納されることにより、移動ロボット２がある基地局との間で無線通信を行う場合に、当該基地局の現在のビームチルトの状態が分かれば各位置においてどの程度の無線通信品質が得られるのかを推測することができる。無線通信ネットワークＭＮＷの各基地局の現在のビームチルトの状態を示すビームチルト情報は、ビームフォーミング制御装置５から取得される。

【0044】

なお、位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７は、日付や曜日や時間帯やイベントごとに、それぞれ設けられてもよい。例えば、平日（月曜から金曜まで）の位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７と、休日（土曜、日曜及び祝日）の位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７とがそれぞれ設けられてもよい。例えば、昼間の時間帯の位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７と、夜間の時間帯の位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７とがそれぞれ設けられてもよい。例えば、お正月やゴールデンウィークやお盆の期間の位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７が設けられてもよい。

【0045】

経路探索部４０８は、地図情報格納部４０５内の地図情報を使用して、移動ロボット２の出発地から目的地までの経路を探索する。

【0046】

経路探索部４０８は、位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７内の情報に基づいて、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局の現在のビームチルト状態における移動ロボット２の経路候補のリンク上の無線品質を判断する。無線通信ネットワークＭＮＷの基地局の現在のビームチルト状態は、ビームフォーミング制御装置５から通知される。経路探索部４０８は、移動ロボット２の経路候補上の無線品質を判断することによって、無線通信の切断の可能性が高いリンクを認識する。

【0047】

移動ロボット２の目的地は、目的地取得部４０３が取得した目的地情報が示す場所である。移動ロボット２の出発地は、予め設定される。例えば、商品の配送拠点（例えば、商品が貯蔵されている物流倉庫や目的地の最寄りの配送取り扱い店舗等）が、移動ロボット２の出発地として予め設定される。また、移動ロボット２が車両により目的地付近まで運送される場合には、当該移動ロボット２の運送先の場所が当該移動ロボット２の出発地として予め設定される。

【0048】

経路探索部４０８が利用する経路探索方法として、例えば、ダイクストラ法やＡ＊アルゴリズムや遺伝的アルゴリズム等が利用可能である。ここでは、経路探索方法の一例としてダイクストラ法を用いて経路探索を行う方法を説明する。

【0049】

経路探索部４０８は、出発地から目的地へ向けて、次に到達できる交差点（ノード）までの道路（リンク）のコストの計算（積算）を順次行なっていき、出発地から目的地までが最小コストとなる経路を選択する。

【0050】

各リンクのコストは、移動に要する時間が長いほど大きい値になる。例えば、各リンクのコストは、リンクの距離が短いほど、小さな値である。

【0051】

また、各リンクのコストに対して、安全性の観点から重み付けを行ってもよい。具体的には、各リンクのコストは、移動ロボット２が移動する際の安全性が低いほど大きい値になるように、重み付けされてもよい。

【0052】

例えば、所定の閾値未満の道幅の道路のリンクは、移動ロボット２が安全に移動することが難しくなるので、当該リンクに対してコストを大きくする。

【0053】

例えば、移動ロボット２がサイズや構造等により種類分けされる場合、移動ロボット２の種類によっては道路の段差を乗り越えることが難しくなることが考えられる。このため、当該種類の移動ロボット２の経路を探索する場合には、所定の閾値以上の段差が存在する道路のリンクに対してコストを大きくする。

【0054】

例えば、移動ロボット２が配送する荷物の種類が割れ物である場合には、凸凹が少ない道路を走行することが好ましいので、凸凹が少ない道路のリンクのコストを小さくする一方、凸凹が多い道路のリンクのコストを大きくする。

【0055】

例えば、屋外人口密度が閾値以上である道路では移動ロボット２が人を避けて走行することが難しくなるので、屋外人口密度が閾値以上である道路のリンクコストを大きくする。これにより、移動ロボット２が人が少ない道路を走行することを図る。

【0056】

経路探索部４０８は、移動ロボット２の無線通信が切断されないように、移動ロボット２の出発地から目的地までの経路を探索する。このとき、経路探索部４０８は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになる経路（ビームフォーミング利用経路）と、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになる経路（ビームフォーミング非利用経路）と、の両方を算出する。

【0057】

図２及び図３は、本実施形態に係る経路探索方法を説明するための説明図である。図２及び図３において、丸印がノードを示し、ノード間を結ぶ線がリンクを示す。また、出発地のノードがＳであり、目的地のノードがＧである。また、リンク上に記された数字がリンクコストを示す。ここでは、図２及び図３において、リンクＬ２は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しないと、無線通信が切断される可能性が高いとする。言い換えると、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することによって、リンクＬ２における無線通信の切断が防止される。

【0058】

図２には、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用する場合のリンクコストが示される。無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することによって、移動ロボット２の無線通信が切断されることを防止することができる。したがって、図２では、リンクコストに無線通信の切断の要素が含まれない。

【0059】

図２のリンクコストの場合、経路探索の結果、出発地「ノードＳ」から目的地「ノードＧ」までの経路として、リンクコストの合計が最小になる経路である「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３」が選択される。図２のリンクコストでは、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することによって移動ロボット２の無線通信が切断されることが防止されるので、無線通信の切断の可能性を考慮することなく、経路探索が行われる。その選択された経路「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３」によれば、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することによってリンクＬ２における無線通信の切断が防止されるので、移動ロボット２は無線通信ネットワークＭＮＷを介して外部装置との間で安定的な無線通信を行うことができる。

【0060】

図３には、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しない場合のリンクコストが示される。図３の例では、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しないために、リンクＬ２は無線通信が切断される可能性が高いので、リンクＬ２が経路として選択されないように、リンクＬ２のコストが「∞」に設定されている。これにより、図３のリンクコストによれば、無線通信が切断される可能性が高いリンクＬ２が経路として選択されない。

【0061】

図３のリンクコストの場合、経路探索の結果、出発地「ノードＳ」から目的地「ノードＧ」までの経路として、リンクコストの合計が最小になる経路である「Ｌ４→Ｌ５」が選択される。この選択された経路「Ｌ４→Ｌ５」によれば、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しなくても、移動ロボット２は無線通信ネットワークＭＮＷを介して外部装置との間で安定的な無線通信を行うことができる。

【0062】

説明を図１に戻す。
コスト比較部４０９は、ビームフォーミング利用経路とビームフォーミング非利用経路との間のコストの比較を行う。例えば図２及び図３の場合、図２のビームフォーミング利用経路「Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３」のコストは「１２」であり、図３のビームフォーミング非利用経路のコストは「１４」である。これらコストの比較の結果、コスト差は「２」となる。このコスト差「（ビームフォーミング非利用経路のコスト）－（ビームフォーミング利用経路のコスト）」が大きいほど、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することの効果が大きくなる。

【0063】

コスト許容量判断部４１０は、移動ロボット２に対するコスト許容量を判断する。コスト許容量は、移動ロボット２が走行する経路に対して許容されるコストの上限である。コスト許容量判断部４１０は、例えば、移動ロボット２が配送時間が指定される配送を行う場合に、その配送指定時間を超過しないようにコスト許容量を決定する。コスト許容量判断部４１０は、例えば、鮮度が重要な食べ物を配送する場合に、指定される配送時間を超過しないようにコスト許容量を決定する。コスト許容量判断部４１０は、例えば、ある配送に用いられた移動ロボット２を次の配送に用いるまでの準備時間（例えば充電時間や荷物の積み込み時間等）を加味して、指定される帰還時刻を超過しないようにコスト許容量を決定する。

【0064】

通信リソース割合推定部４１１は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局において、同一経路情報の提供先である一又は複数の移動ロボット２と無線通信する時間帯における当該一又は複数の移動ロボット２との間の無線通信に要する通信リソースの合計（第１合計）と、当該時間帯における一又は複数の携帯端末３との間の無線通信に要する通信リソースの合計（第２合計）と、の割合を推定する。当該基地局は、無線通信の切断の可能性がある基地局に限定してもよい。携帯端末３は、移動ロボット２以外の他の端末の一例である。通信リソース割合推定部４１１は、例えば過去の通信リソースの使用実績の統計値を用いて、第１合計と第２合計との割合を推定する。

【0065】

移動ロボット２の台数が多く、必要な通信リソースが多いほど、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することによって無線通信の切断を防止することの効果が大きくなる。また、基地局の通信リソースに占める割合が携帯端末３よりも移動ロボット２の方が大きいほど、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することによって無線通信の切断を防止することの効果が大きくなる。

【0066】

ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することの効果量を算出し、当該効果量に基づいて、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用するか否かを判断する。

【0067】

例えば、ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、コスト比較部４０９によるコストの比較の結果に基づいて、効果量を決定する。このとき、ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、コスト差「（ビームフォーミング非利用経路のコスト）－（ビームフォーミング利用経路のコスト）」が大きいほど、効果量を大きくする。言い換えれば、ビームフォーミング利用経路のコストがビームフォーミング非利用経路のコストよりも小さいほど効果量を大きくする。

【0068】

例えば、ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、通信リソース割合推定部４１１による割合の推定の結果に基づいて効果量を決定する。このとき、ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、「移動ロボット２以外の他の端末に関する通信リソースの合計（第２合計）」に対する「移動ロボット２に関する通信リソースの合計（第１合計）」の割合が大きいほど、効果量を大きくする。

【0069】

ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、算出結果の効果量が所定の閾値を超過するか否かを判断する。ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、算出結果の効果量が所定の閾値を超過する場合に、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用すると判断する。一方、ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、算出結果の効果量が所定の閾値を超過しない場合に、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しないと判断する。

【0070】

なお、ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、コスト許容量判断部４１０が決定したコスト許容量に基づいて、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しない場合（ビームフォーミング非利用経路）においてのみコスト許容量が満たされないときには、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用すると判断してもよい。

【0071】

また、ビームフォーミング制御実施判断部４１２は、ビームフォーミング利用経路に関する情報とビームフォーミング非利用経路に関する情報とを利用者（例えば、配送サービスの提供事業者や配送サービス利用者など）に提示し、ビームフォーミング利用経路とビームフォーミング非利用経路とのうちから利用者が選択した結果に基づいて、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用するか否かを判断してもよい。当該利用者に提示される情報は、利用料金や配送に要する時間（例えば到着予定時刻など）等を有する。当該利用料金は、ビームフォーミング非利用経路よりもビームフォーミング利用経路の方が利用料金が高く設定される。

【0072】

経路配信部４１３は、経路探索部４０８が探索した結果の経路を示す経路情報を移動ロボット２へ送信する。移動ロボット２へ送信される経路情報は、ビームフォーミング制御実施判断部４１２が無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用すると判断した場合には、ビームフォーミング利用経路である。一方、ビームフォーミング制御実施判断部４１２が無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しないと判断した場合には、移動ロボット２へ送信される経路情報はビームフォーミング非利用経路である。

【0073】

また、経路配信部４１３は、移動ロボット２へ送信する経路情報をビームフォーミング制御装置５へも送信する。

【0074】

［ビームフォーミング制御装置］
ビームフォーミング制御装置５は、ビームチルト情報格納部５０１と、将来ロボット位置推定部５０２と、ビームフォーミング制御部５０３と、を備える。

【0075】

ビームフォーミング制御装置５の各機能は、ビームフォーミング制御装置５がＣＰＵ及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、ＣＰＵがメモリに格納された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。なお、ビームフォーミング制御装置５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。

【0076】

ビームフォーミング制御装置５は、ナビゲーション装置４と連携し、一又は複数の移動ロボット２と無線通信を行う基地局のビームを特定の方向へ集中的に発射するように制御する。

【0077】

ここで、図４を参照して本実施形態に係るビームフォーミング制御方法を説明する。図４は、本実施形態に係るビームフォーミング制御方法を説明するための説明図である。図４において、移動ロボット２は、出発地ＳＰから目的地ＥＰまでの経路７０を移動している。経路７０は、ナビゲーション装置４の経路配信部４１３によって配信された経路情報で示される経路である。移動ロボット２は、経路配信部４１３から送信された経路情報に基づいて、経路７０上を、出発地ＳＰから目的地ＥＰまで移動する。

【0078】

移動ロボット２が移動する経路７０を含むエリアには、４台の基地局６－１，６－２，６－３，６－４が配置されている。各基地局６－１，６－２，６－３，６－４は、自己の通信範囲を形成するための電波を送受するアンテナを備える。移動ロボット２の無線通信部２０４は、経路７０上において、各基地局６－１，６－２，６－３，６－４と電波を送受することによって無線通信を行う。

【0079】

図４には、一例として基地局６－２が行うビームフォーミングが示される。ビームフォーミング制御装置５は、移動ロボット２の現在位置と経路情報とに基づいて移動ロボット２の将来位置を推定し、推定された将来位置に基づいて、移動ロボット２が将来移動する範囲（移動候補範囲）で移動ロボット２と基地局６－２との間の通信を確立することができるように、基地局６－２のビームフォーミングを制御する。

【0080】

図４において、移動ロボット２は、経路７０上の現在位置において、基地局６－２の現在のビーム６０－１によって基地局６－２との間の通信を確立している。ビームフォーミング制御装置５は、移動ロボット２の現在位置と経路７０とから推定した移動ロボット２の将来位置に基づいた移動候補範囲をカバーするように、基地局６－２のビームフォーミングを制御する。このビームフォーミング制御によって、基地局６－２のビーム６０－２が形成される。移動ロボット２は、経路７０上を移動し、移動候補範囲の経路７０上において、基地局６－２のビーム６０－２によって基地局６－２との間の通信を確立する。このように本実施形態によれば、移動ロボット２の現在位置から将来位置までの経路７０上の移動に追随するように、基地局６－２のビーム方向をビーム６０－１からビーム６０－２へと変えることができる。これにより、移動ロボット２に対して、無線通信の切断を防止し、安定的な無線通信を実現することができる。

【0081】

説明を図１に戻す。
ビームチルト情報格納部５０１は、無線通信ネットワークＭＮＷの各基地局における現在のビームチルトの状態を示すビームチルト情報を格納する。ビームチルト情報格納部５０１は、ナビゲーション装置４の位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７に対して、現在のビームチルトの状態を示すビームチルト情報を送信する。位置・無線品質・ビームチルト情報格納部４０７は、ビームチルト情報格納部５０１から受信したビームチルト情報を格納する。

【0082】

将来ロボット位置推定部５０２は、ナビゲーション装置４の経路配信部４１３から送信された経路情報と、運用監視部４０１から送信された移動ロボット２の現在位置を示す位置情報とに基づいて、移動ロボット２の将来位置を推定する。

【0083】

ビームフォーミング制御部５０３には、ナビゲーション装置４のビームフォーミング制御実施判断部４１２から、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用するか否かの判断結果が通知される。ビームフォーミング制御部５０３は、ビームフォーミング制御実施判断部４１２の判断結果が「無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用する」である場合に、将来ロボット位置推定部５０２によって推定された移動ロボット２の将来位置に基づいて、当該移動ロボット２が将来移動する範囲で当該移動ロボット２と無線通信ネットワークＭＮＷの基地局との間の通信を確立することができるように、基地局のビームフォーミングを制御する。一方、ビームフォーミング制御部５０３は、ビームフォーミング制御実施判断部４１２の判断結果が「無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しない」である場合には、基地局のビームフォーミングの制御を行わない。

【0084】

基地局のビームフォーミングの制御方法の一例を説明する。将来ロボット位置推定部５０２によって推定された移動ロボット２の将来位置は候補座標範囲で表される。ビームフォーミング制御部５０３は、基地局の各ビームで通信可能な範囲をビームカバー座標範囲で表す。ビームフォーミング制御装置５には、ビームカバー座標範囲が予め設定される。ビームフォーミング制御部５０３は、基地局の各ビームのビームカバー座標範囲によって移動ロボット２の候補座標範囲をカバーするように、基地局のビームフォーミングを制御する。より具体的には、ビームフォーミング制御部５０３は、候補座標範囲に対応する時刻において、基地局のビームがカバーするビームカバー座標範囲が当該候補座標範囲を全てカバーするように、基地局のビームフォーミングを制御する。

【0085】

次に図５を参照して、本実施形態に係るナビゲーション方法を説明する。図５は、本実施形態に係るナビゲーション方法の手順の一例を示すフローチャートである。

【0086】

（ステップＳ１） ナビゲーション装置４は、出発地及び目的地を取得する。

【0087】

（ステップＳ２） ナビゲーション装置４は、移動ロボット２の無線通信が切断されないように、ステップＳ１で取得された出発地から目的地までの経路を探索する。このとき、ナビゲーション装置４は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用する場合に最小のコストになる経路（ビームフォーミング利用経路）と、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しない場合に最小のコストになる経路（ビームフォーミング非利用経路）と、の両方を算出する。

【0088】

（ステップＳ３） ナビゲーション装置４は、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することの効果量を算出する。また、ナビゲーション装置４は、移動ロボット２に対するコスト許容量を判断する。

【0089】

（ステップＳ４） ナビゲーション装置４は、ステップＳ３で算出された効果量に基づいて、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用するか否かを判断する。但し、ナビゲーション装置４は、ステップＳ３で決定されたコスト許容量に基づいて、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しない場合（ビームフォーミング非利用経路）においてのみコスト許容量が満たされないときには、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用すると判断する。

【0090】

ステップＳ４の判断の結果、ビームフォーミングを利用する場合はステップＳ５に進み、ビームフォーミングを利用しない場合はステップＳ６に進む。

【0091】

（ステップＳ５） ビームフォーミング制御装置５は、移動ロボット２の将来位置に基づいて、当該移動ロボット２が将来移動する範囲で当該移動ロボット２と無線通信ネットワークＭＮＷの基地局との間の通信を確立することができるように、基地局のビームフォーミングを制御する。

【0092】

（ステップＳ６） ナビゲーション装置４は、ステップＳ２の探索の結果の経路を示す経路情報を移動ロボット２へ送信する。移動ロボット２へ送信される経路情報は、ステップＳ４で無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用すると判断した場合には、ビームフォーミング利用経路である。一方、ステップＳ４で無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用しないと判断した場合には、移動ロボット２へ送信される経路情報はビームフォーミング非利用経路である。

【0093】

次に図６を参照して本実施形態に係るロボットシステムの実施例を説明する。図６は、本実施形態に係るロボットシステムの一実施例を示す概略構成図である。図６において、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局は、信号処理機能を有する収容局装置２２と、アンテナを有する張出局装置６とに、光ファイバ無線（Radio over Fiber：ＲｏＦ）技術を用いて分離される。一の収容局装置２２は、複数の張出局装置６－１，６－２，・・・，６－ｐを収容する。

【0094】

収容局装置２２は、バックホールネットワークＢＮＷを介して集約局装置２０と通信により接続される。集約局装置２０は、複数の収容局装置２２を収容する。ビームフォーミングに関して、集約局装置２０は、張出局装置６が形成するビームを遠隔で制御する遠隔ビームフォーミング機能を備えてもよい。

【0095】

図６の実施例では、ビームフォーミング制御装置５が収容局装置２２に設けられる。当該収容局装置２２に収容される複数の張出局装置６－１，６－２，・・・，６－ｐのうち少なくともいずれかの張出局装置６は、移動ロボット２が移動するエリアにおける無線接続を提供するためのアンテナを有する。これにより、移動ロボット２を対象にしたビームフォーミング制御の遅延をできる限り小さくすることができる。

【0096】

また図６の実施例では、ナビゲーション装置４が集約局装置２０に設けられる。これは、集約局装置２０が収容する複数の収容局装置２２にそれぞれ設けられた複数のビームフォーミング制御装置５に対して、共通のナビゲーション装置４を設けるためである。なお、ナビゲーション装置４が一のビームフォーミング制御装置５のみに対応する場合には、ナビゲーション装置４及びビームフォーミング制御装置５を同じ収容局装置２２に設けてもよい。

【0097】

上述した実施形態によれば、無線通信ネットワークＭＮＷの基地局のビームフォーミングを利用することによって移動ロボット２の無線通信が切断しないようにする経路（ビームフォーミング利用経路）と、無線通信品質が悪い場所を避けることによって移動ロボット２の無線通信が切断しないようにする経路（ビームフォーミング非利用経路）とのうちから、適切な経路を案内することができる。これにより、移動ロボット２に対して安定的な無線通信を実現する適切な経路を案内することができるという効果が得られる。

【0098】

なお、これにより、例えば配送サービスシステムにおける総合的なサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標（SDGs）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

【0099】

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。

【0100】

上述した実施形態では、ロボットシステムを、配送サービスシステムに適用したが、配送サービスシステム以外の他のシステムに適用してもよい。例えば、移動ロボットにより道路を検査する道路検査サービスシステムに、上述した実施形態に係るロボットシステムを適用してもよい。

【0101】

また、上述した実施形態では、移動体として移動ロボットを例に挙げたが、これに限定されない。移動体として、自動運転を行う車両（自動運転車両）や、ドローンと称される自律的に飛行する飛行体等を適用してもよい。

【0102】

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。

【0103】

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よい。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）であってもよい。

【符号の説明】

【0104】

１…利用者端末、２…移動ロボット、３…携帯端末、４…ナビゲーション装置、５…ビームフォーミング制御装置、２０…集約局装置、２２…収容局装置（基地局）、６－１，６－２，・・・，６－ｐ…張出局装置（基地局）、２０１…現在位置取得部、２０２…無線品質取得部、２０３…状態取得部、２０４…無線通信部、２０５…経路情報格納部、２０６…撮像部、２０７…動作計画部、２０８…動作制御部、４０１…運用監視部、４０２…オーダー情報格納部、４０３…目的地取得部、４０４…ロボット稼働状況格納部、４０５…地図情報格納部、４０６…ロボット割当部、４０７…位置・無線品質・ビームチルト情報格納部、４０８…経路探索部、４０９…コスト比較部、４１０…コスト許容量判断部、４１１…通信リソース割合推定部、４１２…ビームフォーミング制御実施判断部、４１３…経路配信部、５０１…ビームチルト情報格納部、５０２…将来ロボット位置推定部、５０３…ビームフォーミング制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】