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特表2024-539146ロボットフレンドリービル、ビルを走行するロボット制御方法及びシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-28
(54)【発明の名称】ロボットフレンドリービル、ビルを走行するロボット制御方法及びシステム
(51)【国際特許分類】
G05D 1/617 20240101AFI20241018BHJP
G05D 1/648 20240101ALI20241018BHJP
G05D 1/69 20240101ALI20241018BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20241018BHJP
G08G 1/00 20060101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
G05D1/617
G05D1/648
G05D1/69
G08G1/16 A
G08G1/00 X
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024523642
(86)(22)【出願日】2022-09-07
(85)【翻訳文提出日】2024-04-19
(86)【国際出願番号】 KR2022013432
(87)【国際公開番号】W WO2023068551
(87)【国際公開日】2023-04-27
(31)【優先権主張番号】10-2021-0140116
(32)【優先日】2021-10-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505205812
【氏名又は名称】ネイバー コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＮＡＶＥＲ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
(74)【代理人】
【識別番号】110004381
【氏名又は名称】弁理士法人ＩＴＯＨ
(72)【発明者】
【氏名】チョン，スンファン
(72)【発明者】
【氏名】ファン，スンビン
(72)【発明者】
【氏名】チェ，ジンヨン
(72)【発明者】
【氏名】キム，コンウ
(72)【発明者】
【氏名】ビョン，ジェジョン
【テーマコード（参考）】
5H181
5H301
【Ｆターム（参考）】
5H181AA27
5H181BB04
5H181BB13
5H181CC02
5H181CC04
5H181FF13
5H181FF27
5H181LL01
5H181LL09
5H301AA02
5H301AA10
5H301BB14
5H301CC10
5H301DD01
5H301DD07
5H301DD15
5H301GG07
5H301GG08
5H301GG09
5H301KK08
5H301KK18
5H301KK19
5H301LL01
5H301LL02
5H301LL06
5H301LL07
5H301LL08
5H301LL11
5H301LL12
5H301QQ02
5H301QQ06
(57)【要約】
本発明は、ロボットフレンドリービル、ビルを走行するロボットの制御方法及びシステムに関する。より具体的には、本発明は、同一空間の中でロボットが人間と共存して人間に有用なサービスを提供できるようにするロボット制御方法及びシステムに関する。上述した目的を達成するために、ビルの地図に基づいて、前記ビルを走行するロボットを制御する方法を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビルの地図に基づいて、前記ビルを走行するロボットを制御する方法において、サーバから前記ロボットの走行経路を受信するステップと、
前記ロボットに備えられたセンサを用いて、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングするステップと、
前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出するステップと、
前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定するステップと、
前記ロボットに備えられた前記センサから受信したセンシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行うステップとを含むことを特徴とするロボット制御方法。
【請求項2】
前記異なるデータ処理を行うステップにおいては、前記ロボットに備えられた前記センサから収集された前記センシングデータのうち、前記関心領域に関連するデータに基づいて、前記関心領域に関連する障害物の回避に関する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のロボット制御方法。
【請求項3】
前記関心領域に関連する障害物は、前記関心領域内に位置する関心対象障害物であることを特徴とする請求項２に記載のロボット制御方法。
【請求項4】
前記異なるデータ処理を行うステップにおいては、前記ロボットに備えられた前記センサから、前記関心領域から外れた領域に位置する非関心対象障害物に関するセンシングデータを受信しても、前記非関心対象障害物に関するセンシングデータを前記障害物の回避に関する制御に用いないことを特徴とする請求項３に記載のロボット制御方法。
【請求項5】
前記関心領域に関連するデータは、前記関心領域に位置する前記関心対象障害物をセンシングしたセンシングデータであることを特徴とする請求項３に記載のロボット制御方法。
【請求項6】
前記関心領域に関連するデータは、前記ロボットに備えられた前記センサのセンシング領域のうち、前記関心領域と重なる特定の領域に関するセンシングデータであることを特徴とする請求項３に記載のロボット制御方法。
【請求項7】
前記関心領域は、前記走行経路及び前記危険度に基づいて設定される第１領域と、
前記ロボットの大きさ、前記ロボットの走行方向、及び前記ロボットの走行速度の少なくとも１つと前記危険度に基づいて設定される第２領域とを含むことを特徴とする請求項３に記載のロボット制御方法。
【請求項8】
前記関心領域に位置する障害物の回避に関する制御は、前記ロボットに備えられた前記センサから前記第１領域及び前記第２領域の少なくとも１つに位置する障害物が検知された場合に行われることを特徴とする請求項７に記載のロボット制御方法。
【請求項9】
前記第１領域は、前記走行経路に応じた走行方向を基準として所定の幅及び所定の長さで規定される面積を有するように形成され、前記第２領域は、前記ロボットの走行方向を基準として所定の幅及び所定の長さで規定される面積を有するように形成されることを特徴とする請求項８に記載のロボット制御方法。
【請求項10】
前記関心領域に対応する前記第１領域及び前記第２領域は、前記危険度が高いほど、大きくなることを特徴とする請求項９に記載のロボット制御方法。
【請求項11】
前記第１領域及び前記第２領域が大きくなるほど、前記障害物の回避に関する制御のために処理されるデータ処理の量が異なってくることを特徴とする請求項１０に記載のロボット制御方法。
【請求項12】
前記走行経路、前記ロボットの大きさ、前記ロボットの走行方向、及び前記ロボットの走行速度の少なくとも１つに基づいて、基本関心領域を設定するステップをさらに含み、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングするステップにおいては、
前記基本関心領域に関連する障害物をセンシングすることを特徴とする請求項１に記載のロボット制御方法。
【請求項13】
前記危険度は、前記基本関心領域に位置する障害物と前記ロボットとの相対距離に基づいて算出され、前記危険度に基づいて、前記関心領域を設定するステップにおいては、
前記危険度に基づいて、前記基本関心領域が拡大又は縮小されるように、前記基本関心領域がアップデートされることを特徴とする請求項１２に記載のロボット制御方法。
【請求項14】
前記危険度は、予め設定された周期毎に再算出され、前記危険度が再算出された場合、前記関心領域は、前記再算出された危険度に基づいてアップデートされることを特徴とする請求項１３に記載のロボット制御方法。
【請求項15】
前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングするステップにおいては、前記基本関心領域で複数の障害物がセンシングされた場合、前記複数の障害物のそれぞれと前記ロボットとの相対距離を算出し、
前記複数の障害物のそれぞれと前記ロボットとの相対距離に基づいて、前記複数の障害物のうちいずれか１つを選択し、
前記危険度は、前記選択された障害物と前記ロボットとの相対距離に基づいて算出されることを特徴とする請求項１３に記載のロボット制御方法。
【請求項16】
前記サーバから前記走行経路の周辺に位置する障害物の数に基づいて算出された混雑度情報を受信するステップをさらに含み、前記関心領域は、前記危険度及び前記混雑度情報の少なくとも１つを考慮して設定されることを特徴とする請求項１に記載のロボット制御方法。
【請求項17】
クラウドサーバにより制御されるロボットが走行するビルにおいて、前記ビルは、
前記クラウドサーバから前記ロボットの走行に関する制御命令を受信し、前記ロボットに送信する通信部を含み、
前記クラウドサーバは、
前記ロボットに走行経路を送信し、
前記ロボットに備えられたセンサにより生成されたセンシングデータを受信し、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングし、
前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出し、
前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定し、
前記センシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行うことを特徴とするビル。
【請求項18】
前記クラウドサーバは、前記ロボットに備えられた前記センサから収集された前記センシングデータのうち、前記関心領域に関連するデータに基づいて、前記関心領域に関連する障害物の回避に関する制御を行うことを特徴とする請求項１７に記載のビル。
【請求項19】
ビルの地図に基づいて、前記ビルを走行するロボットを制御するシステムにおいて、サーバから前記ロボットの走行経路を受信する通信部と、
前記ロボットに備えられたセンサを用いて、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングし、
前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出し、
前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定し、
前記ロボットに備えられた前記センサから受信したセンシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行う制御部とを含むことを特徴とするロボット制御システム。
【請求項20】
電子機器で１つ以上のプロセスにより実行され、コンピュータ可読媒体に格納可能なプログラムであって、前記プログラムは、
サーバからロボットの走行経路を受信するステップと、
前記ロボットに備えられたセンサを用いて、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングするステップと、
前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出するステップと、
前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定するステップと、
前記ロボットに備えられた前記センサから受信したセンシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行うステップとを行わせるコマンドを含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体に格納可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットフレンドリービル、ビルを走行するロボットの制御方法及びシステムに関する。より具体的には、本発明は、同一空間の中でロボットが人間と共存して人間に有用なサービスを提供できるようにするロボット制御方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
技術が発展するにつれて、様々なサービスデバイスが出現しており、特に最近は、様々な作業又はサービスを行うロボットに関する技術開発が盛んに行われている。
【0003】
また、最近は、人工知能技術、クラウド技術などが発展するにつれて、ロボットをより精密かつ安全に制御できるようになってきており、それによりロボットの活用度が次第に高くなってきている。特に、技術の発展により、ロボットは、室内空間で人間と安全に共存できる程度のレベルに至った。
【0004】
よって、最近は、ロボットが人間の業務又は作業を代替しており、特に室内空間で人間を対象としてロボットが直接サービスを提供する様々な方法が盛んに研究されている。
【0005】
例えば、空港、駅舎、デパートなどの公共の場所では、ロボットが道案内サービスを提供しており、飲食店では、ロボットがサービングサービスを提供している。また、オフィス空間、共同住居空間などでは、ロボットが郵便物、宅配物などを配送する配送サービスを提供している。その他にも、ロボットは、掃除サービス、防犯サービス、物流処理サービスなど、様々なサービスを提供しており、ロボットが提供するサービスの種類及び範囲は、これからも幾何級数的に増えるはずであり、サービス提供レベルも発展し続けることが期待される。
【0006】
このようなロボットは、室外空間だけでなく、オフィス、マンション、デパート、学校、病院、遊戯施設などのビル（又は建物）の室内空間内で様々なサービスを提供しており、その場合、ロボットは、ビルの室内空間を移動しながら様々なサービスを提供するように制御されている。
【0007】
一方、自律走行ロボットの発達により、ロボット周辺の障害物を検知し、障害物を回避して自由に移動するロボットが多数出現している。ロボットの移動のためにロボット周辺の全ての物体を考慮して経路計画を生成する場合、不要な経路計画が発生し得る。よって、ロボットがより効率的に障害物を考慮する方法に関するニーズが存在する。
【0008】
よって、ビル内でロボットを用いたよりレベルの高いサービスを提供するためには、サービス単位（例えば、道案内サービス、配送サービス、サービングサービスなど）のロボット制御技術に関する研究だけでなく、ロボットがサービスを提供するビル自体でロボットに必要な様々なインフラをサポートできるようにする本質的な研究が必要である。
【0009】
一方、ロボットが室内空間で様々なサービスを提供するか、生活するために、ロボットは、ビルの室内空間を自由に移動するか、通過しなければならず、場合によっては、ビルに備えられた様々な設備インフラ（例えば、エレベータ、エスカレータ、出入り統制ゲートなど）を利用しなければならないニーズが存在する。
【0010】
よって、ビル内でロボットを用いたよりレベルの高いサービスを提供するためには、サービス単位（例えば、道案内サービス、配送サービス、サービングサービスなど）のロボット制御技術に関する研究だけでなく、ロボットがサービスを提供するビル自体でロボットに必要な様々なインフラをサポートできるようにする本質的な研究が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、ビル内で走行するロボットの制御方法及びシステムを提供するものである。
【0012】
より具体的には、本発明は、ロボットが属する環境でロボットに影響を及ぼし得る要素についてのみ選択的に考慮することのできるロボット制御方法及びシステムを提供するためのものである。
【0013】
また、本発明によるロボットフレンドリービルは、複数のロボットと連動するクラウドシステムを利用して、複数のロボット及び設備インフラを有機的に制御することによって、より体系的にサービスを提供するロボットの走行を管理することができる。よって、本発明によるロボットフレンドリービルは、より安全に、迅速に、かつ正確に人間に様々なサービスを提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上述した目的を達成するために、ビルの地図に基づいて、前記ビルを走行するロボットを制御する方法を提供することができる。本発明は、サーバから前記ロボットの走行経路を受信するステップと、前記ロボットに備えられたセンサを用いて、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングするステップと、前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出するステップと、前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定するステップと、前記ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行うステップとを含むことを特徴とするロボット制御方法を提供することができる。
【0015】
また、本発明は、クラウドサーバにより制御されるロボットが走行するビルを提供することができる。前記ビルは、前記クラウドサーバから前記ロボットの走行に関する制御命令を受信し、前記ロボットに送信する通信部を含み、前記クラウドサーバは、前記ロボットに走行経路を送信し、前記ロボットに備えられたセンサにより生成されたセンシングデータを受信し、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングし、前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出し、前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定し、前記センシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行うことを特徴とするものであってもよい。
【0016】
さらに、本発明は、ビルの地図に基づいて、前記ビルを走行するロボットを制御するシステムを提供することができる。本発明は、サーバから前記ロボットの走行経路を受信する通信部と、前記ロボットに備えられたセンサを用いて、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングし、前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出し、前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定し、前記ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行う制御部とを含むことを特徴とするロボット制御システムを提供することができる。
【0017】
さらに、本発明は、電子機器で１つ以上のプロセスにより実行され、コンピュータ可読媒体に格納可能なプログラムを提供することができる。本発明は、サーバからロボットの走行経路を受信するステップと、前記ロボットに備えられたセンサを用いて、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングするステップと、前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出するステップと、前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定するステップと、前記ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行うステップとを行わせるコマンドを含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体に格納可能なプログラムを提供することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によるビル、ビルを走行するロボット制御方法及びシステムは、危険度に基づいて設定された関心領域に関連するセンシングデータのみを選択的に活用し、関心領域に関連しないセンシングデータは活用しないことにより、ロボットの走行時に不要な演算を最小限に抑えることができる。
【0019】
また、本発明は、関心領域の設定の基盤となる危険度をロボットと障害物との距離に基づいて設定することにより、ロボットと障害物との距離が相対的に近い場合、障害物の周辺領域に関するセンシングデータまで障害物の回避のための制御に活用し、ロボットと障害物との距離が相対的に遠い場合、障害物が位置する領域に関するセンシングデータのみを考慮してロボットの走行制御を行うことにより、ロボットの現在の状況に応じて処理しなければならないセンシングデータの量を変化させることができる。それにより、本発明は、ロボットの状況に応じて最適な演算量で障害物の回避のための制御を行えるようにする。
【0020】
さらに、本発明によるロボットフレンドリービルは、ロボット、自律走行、ＡＩ、クラウド技術が融合して連結される技術的収束（Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）を利用し、このような技術と、ロボット及びビル内に備えられた設備インフラが有機的に結合する新たな空間を提供することができる。
【0021】
さらに、本発明によるロボットフレンドリービルは、複数のロボットと連動するクラウドサーバを利用して、複数のロボット及び設備インフラを有機的に制御することによって、より体系的にサービスを提供するロボットの走行を管理することができる。よって、本発明によるロボットフレンドリービルは、より安全に、迅速に、かつ正確に人間に様々なサービスを提供することができる。
【0022】
さらに、本発明によるビルにおいては、ビルに配置された複数のロボットに割り当てられた任務と移動状況を考慮することはもとより、人間を配慮するように走行が制御されることにより、同一空間の中で自然にロボットと人間が共存することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明によるロボットフレンドリービルを説明するための概念図である。
【図2】本発明によるロボットフレンドリービルを説明するための概念図である。
【図3】本発明によるロボットフレンドリービルを説明するための概念図である。
【図4】本発明によるロボットフレンドリービルを走行するロボット及びロボットフレンドリービルに備えられた様々な設備を制御するシステムを説明するための概念図である。
【図5】本発明によるロボットフレンドリービルを走行するロボット及びロボットフレンドリービルに備えられた様々な設備を制御するシステムを説明するための概念図である。
【図6】本発明によるロボットフレンドリービルを走行するロボット及びロボットフレンドリービルに備えられた様々な設備を制御するシステムを説明するための概念図である。
【図7】本発明によるロボットフレンドリービルに備えられた設備インフラを説明するための概念図である。
【図8】本発明によるロボットフレンドリービルに備えられた設備インフラを説明するための概念図である。
【図9】本発明によるロボットフレンドリービルを走行するロボットの位置を推定する方法を説明するための概念図である。
【図10】本発明によるロボットフレンドリービルを走行するロボットの位置を推定する方法を説明するための概念図である。
【図11】本発明によるロボットフレンドリービルを走行するロボットの位置を推定する方法を説明するための概念図である。
【図12】本発明によるロボットシステムにより制御されるロボットを説明するための概念図である。
【図13】ロボットの移動経路の設定に活用されるノードマップを説明するための概念図である。
【図14】本発明によるロボット制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図15】本発明によるロボット制御方法を示す概念図である。
【図16】本発明の一実施形態による危険度の算出及び関心領域の設定を示す概念図である。
【図17】本発明の一実施形態による危険度の算出及び関心領域の設定を示す概念図である。
【図18】動く障害物を考慮して関心領域を設定する一実施形態を示す概念図である。
【図19】ビル内の混雑度を考慮して関心領域を設定する一実施形態を示す概念図である。
【図20】ロボットの任務を考慮して関心領域を設定する一実施形態を示す概念図である。
【図21】ロボットに備えられたセンサの検知範囲内でロボットの関心領域に対応するセンシングデータのみを選択的に活用する実施形態を示す概念図である。
【図22】ロボットに備えられたセンサの検知範囲内でロボットの関心領域に対応するセンシングデータのみを選択的に活用する実施形態を示す概念図である。
【図23】ロボットに備えられたセンサの検知範囲内でロボットの関心領域に対応するセンシングデータのみを選択的に活用する実施形態を示す概念図である。
【図24】ロボットの走行速度に応じて関心領域を変更する一実施形態を示す概念図である。
【図25】ロボットが走行経路に沿って走行しながら関心領域を変更する一実施形態を示す概念図である。
【図26A】関心領域が変更されることによって危険度の算出に活用される障害物が変更される一実施形態を示す概念図である。
【図26B】関心領域が変更されることによって危険度の算出に活用される障害物が変更される一実施形態を示す概念図である。
【図26C】関心領域が変更されることによって危険度の算出に活用される障害物が変更される一実施形態を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、添付図面を参照して本明細書に開示される実施形態について詳細に説明するが、図面番号に関係なく同一又は類似の構成要素には同一又は類似の符号を付し、その説明は省略する。以下の説明で用いる構成要素の接尾辞である「モジュール」及び「部」は、明細書の作成を容易にするために付与又は混用されるものであり、それ自体が有意性や有用性を有するものではない。また、本明細書に開示される実施形態について説明するにあたって、関連する公知技術についての具体的な説明が本明細書に開示される実施形態の要旨を不明にする恐れがあると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。なお、添付図面は本明細書に開示される実施形態を容易に理解できるようにするためのものにすぎず、添付図面により本明細書に開示される技術的思想が限定されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物又は代替物が本発明に含まれるものと解されるべきである。
【0025】
第１、第２などのように序数を含む用語は様々な構成要素を説明するために用いられるが、上記構成要素は上記用語により限定されるものではない。上記用語は１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的でのみ用いられる。
【0026】
ある構成要素が他の構成要素に「連結」又は「接続」されていると言及された場合は、他の構成要素に直接連結又は接続されていてもよく、中間にさらに他の構成要素が存在してもよいものと解すべきである。それに対して、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」又は「直接接続」されていると言及された場合は、中間にさらに他の構成要素が存在しないものと解されるべきである。
【0027】
単数の表現には、特に断らない限り複数の表現が含まれる。
【0028】
本明細書において、「含む」や「有する」などの用語は、明細書に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はそれらの組み合わせが存在することを指定しようとするもので、１つ又はそれ以上の他の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はそれらの組み合わせの存在や付加可能性を予め排除するものではないと解されるべきである。
【0029】
本発明は、ロボットフレンドリービルに関し、人間とロボットが安全に共存し、ひいてはビル内でロボットが有益なサービスを提供することができるロボットフレンドリービルを提案する。
【0030】
より具体的には、本発明は、ロボット、ロボットにやさしいインフラ、及びそれを制御する様々なシステムを用いて、人間に有用なサービスを提供する方法を提供する。本発明によるビルにおいては、人間と複数のロボットが共存することができ、複数のロボットがビル内で自由に移動することができる様々なインフラ（又は設備インフラ）を提供することができる。
【0031】
本発明において、ビルは、持続的な居住、生活、業務などのために建てられた構造物であって、商業用ビル、産業用ビル、機関用ビル、居住用ビルなどのように様々な形態がある。また、前記ビルは、複数の層を有する多層ビルであってもよく、その反対である単層ビルであってもよい。ただし、本発明においては、説明の便宜上、多層ビルに適用されるインフラ又は設備インフラを例示として説明する。
【0032】
本発明において、インフラ又は設備インフラは、サービスの提供、ロボットの移動、機能維持、清潔維持などのためにビルに備えられる施設であって、その種類及び形態は非常に様々である。例えば、ビルに備えられるインフラは、移動設備（例えば、ロボットの移動通路、エレベータ、エスカレータなど）、充電設備、通信設備、洗浄設備、構造物（例えば、階段など）などのように様々である。本明細書においては、このような設備を施設、インフラ、施設インフラ又は設備インフラといい、場合によっては用語を混用する。
【0033】
さらに、本発明によるビルにおいては、ビル、ビルに備えられた様々な設備インフラ、及びロボットの少なくとも１つが互いに連動して制御されることにより、ロボットが安全かつ正確にビル内で様々なサービスを提供することができる。
【0034】
本発明は、複数のロボットがビル内で走行し、任務（又は業務）によるサービスを提供し、必要に応じて待機又は充電機能、さらにはロボットの修理及び洗浄機能をサポートできる様々な設備インフラが備えられたビルを提案する。このようなビルは、ロボットへの統合ソリューション（又はシステム）を提供し、本発明によるビルは、様々な修飾語で呼ばれる。例えば、本発明によるビルは、ｉ）ロボットが利用するインフラを備えるビル、ｉｉ）ロボットにやさしいインフラを備えるビル、ｉｉｉ）ロボットフレンドリービル、ｉｖ）ロボットと人間が共に生活するビル、ｖ）ロボットを用いた様々なサービスを提供するビルなどのように、様々に表現される。
【0035】
一方、本発明における「ロボットフレンドリー」とは、ロボットが共存するビルに関するものであって、より具体的には、ロボットの走行を許容するか、ロボットがサービスを提供するか、ロボットが利用できる設備インフラが構築されているか、ロボットに必要な機能（例えば、充電、修理、洗浄など）を提供する設備インフラが構築されていることを意味する。その場合、本発明における「ロボットフレンドリー」は、ロボットと人間の共存のための統合ソリューションを有するという意味で用いられる。
【0036】
以下、添付図面を参照して、本発明についてより具体的に説明する。
【0037】
図１、図２及び図３は本発明によるロボットフレンドリービルを説明するための概念図であり、図４、図５及び図６は本発明によるロボットフレンドリービルを走行するロボット及びロボットフレンドリービルに備えられた様々な設備を制御するシステムを説明するための概念図である。また、図７及び図８は本発明によるロボットフレンドリービルに備えられた設備インフラを説明するための概念図である。
【0038】
まず、説明の便宜上、代表的な符号を定義する。
【0039】
本発明において、ビルには符号「１０００」を付し、ビル１０００の空間（室内空間又は室内領域）には符号「１０」を付す（図８参照）。また、ビル１０００の室内空間を構成する複数の層（ｆｌｏｏｒｓ）にそれぞれ該当する室内空間には符号１０ａ、１０ｂ、１０ｃなどを付す（図８参照）。本発明において、室内空間又は室内領域は、ビルの外部と反対の概念として、外壁により保護されるビルの内部を意味するものであり、空間を意味するものに限定されるものではない。
【0040】
また、本発明において、ロボットには符号「Ｒ」を付し、図面又は明細書ではロボットに符号が記入されていなくても全てロボットＲと理解できる。
【0041】
さらに、本発明において、人間又は人には符号「Ｕ」を付し、人間又は人は動的オブジェクトともいえる。ここで、動的オブジェクトは、必ずしも人のみを意味するわけではなく、犬や猫などの動物又は他の少なくとも１つのロボット（例えば、ユーザの個人ロボット、他のサービスを提供するロボットなど）、ドローン、掃除機（例えば、ロボット掃除機）のように動く物事を含む意味で受け入れられる。
【0042】
一方、本発明で説明されるビル（建物、ｂｕｉｌｄｉｎｇ、ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ、ｅｄｉｆｉｃｅ）１０００とは、人が入って暮らすか、仕事をするか、動物を飼育するか、又は物品を保管するために建てられた構造物を意味し、その種類が特に限定されるものではない。
【0043】
例えば、ビル１０００は、事務所、オフィス、オフィステル、マンション、住商複合マンション、住宅、学校、病院、飲食店、官公署などであり、本発明は、このような各種ビルに適用することができる。
【0044】
図１に示すように、本発明によるビル１０００においては、ロボットが走行しながら様々なサービスを提供することができる。
【0045】
ビル１０００内には、１つ又はそれ以上の異なる種類の複数のロボットが位置することができ、このようなロボットは、サーバ２０の制御の下で、ビル１０００内を走行し、サービスを提供し、ビル１０００に備えられた様々な設備インフラを利用することができる。
【0046】
本発明において、サーバ２０は、様々な位置に存在することができる。例えば、サーバ２０は、ビル１０００の内部及びビル１０００の外部の少なくとも一方に位置することができる。すなわち、サーバ２０は、少なくとも一部がビル１０００の内部に位置し、他の一部がビル１０００の外部に位置してもよい。あるいは、サーバ２０は、ビル１０００の内部に全て位置してもよく、ビル１０００の外部にのみ位置してもよい。よって、本発明においては、サーバ２０の具体的な位置については特に限定しない。
【0047】
さらに、本発明において、サーバ２０は、クラウドコンピューティング（Ｃｌｏｕｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）方式（クラウドサーバ２１）及びエッジコンピューティング（Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）方式（エッジサーバ２２）の少なくとも１つの方式を用いるように構成されてもよい。また、サーバ２０は、クラウドコンピューティング又はエッジコンピューティング方式以外にも、ロボットを制御できる方式であれば、本発明に適用することができる。
【0048】
一方、本発明によるサーバ２０は、場合によっては、クラウドコンピューティング（Ｃｌｏｕｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）方式及びエッジコンピューティング（Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）方式を混合し、ロボット及びビル１０００内に備えられた設備インフラの少なくとも１つに対する制御を行うことができる。
【0049】
一方、ロボットＲは、制御命令に従って駆動される。例えば、ロボットＲは、動きを変更することにより位置を移動するか又は姿勢を変更することができ、ソフトウェアアップデートを行うことができる。
【0050】
本発明においては、説明の便宜上、サーバ２０を「クラウドサーバ」に統一して命名し、符号「２０」を付す。一方、このようなクラウドサーバ２０は、エッジコンピューティングのエッジサーバ２２という用語で代替できることは言うまでもない。
【0051】
また、「クラウドサーバ」という用語は、クラウドロボットシステム、クラウドシステム、クラウドロボット制御システム、クラウド制御システムなどの様々な用語に変更することができる。
【0052】
一方、本発明によるクラウドサーバ２０は、ビル１０００を走行する複数のロボットに対する統合制御を行うことができる。すなわち、クラウドサーバ２０は、ビル１０００内に位置するｉ）複数のロボットＲのモニタを行い、ｉｉ）複数のロボットに任務（又は業務）を割り当て、ｉｉｉ）複数のロボットＲが任務に成功するようにビル１０００内に備えられた設備インフラを直接制御するか、又はｉｖ）設備インフラを制御する制御システムとの通信により設備インフラが制御されるようにすることができる。
【0053】
また、クラウドサーバ２０は、ビルに位置するロボットの状態情報を確認し、ロボットに必要な様々な機能を提供（又はサポート）することができる。ここで、様々な機能には、ロボットに対する充電機能、汚染したロボットに対する洗浄機能、任務が完了したロボットに対する待機機能などがある。
【0054】
クラウドサーバ２０は、ロボットに対して様々な機能を提供するために、ロボットがビル１０００に備えられた様々な設備インフラを利用するように、ロボットを制御することができる。また、クラウドサーバは、ロボットに対して様々な機能を提供するために、ビル１０００内に備えられた設備インフラを直接制御するか、又は設備インフラを制御する制御システムとの通信により設備インフラが制御されるようにすることができる。
【0055】
このように、クラウドサーバ２０により制御されるロボットは、ビル１０００を走行しながら、様々なサービスを提供することができる。
【0056】
一方、クラウドサーバ２０は、データベースに保存された情報に基づいて、様々な制御を行うことができ、本発明においては、データベースの種類及び位置については特に限定しない。このようなデータベースという用語は、メモリ、保存部、ストレージ、クラウドストレージ、外部ストレージ、外部サーバなど、情報が保存される手段を意味する用語であれば、自由に変形して使用することができる。以下、「データベース」という用語に統一して説明する。
【0057】
一方、本発明によるクラウドサーバ２０は、ロボットが提供するサービスの種類、ロボットに対する制御の種類など、様々な基準に基づいて、ロボットに対する分散制御を行うことができ、その場合、クラウドサーバ２０には下位概念の従属的なサブサーバが存在してもよい。
【0058】
また、本発明によるクラウドサーバ２０は、様々な人工知能アルゴリズムに基づいて、ビル１０００を走行するロボットを制御することができる。
【0059】
さらに、クラウドサーバ２０は、ロボットを制御する過程で収集されるデータを学習データとして活用する人工知能ベースの学習を行い、それをロボットの制御に活用することにより、ロボットに対する制御が行われるほど、ロボットをより正確かつ効率的に運用することができる。すなわち、クラウドサーバ２０は、ディープラーニング又はマシンラーニングを行うように構成されてもよい。また、クラウドサーバ２０は、シミュレーションなどによりディープラーニング又はマシンラーニングを行い、その結果として構築された人工知能モデルを用いてロボットに対する制御を行うことができる。
【0060】
一方、ビル１０００には、ロボットの走行、ロボットの機能提供、ロボットの機能維持、ロボットの任務実行、又はロボットと人間の共存のために、様々な設備インフラが備えられる。
【0061】
例えば、図１の（ａ）に示すように、ビル１０００内には、ロボットＲの走行（又は移動）をサポートする様々な設備インフラ１、２が備えられる。このような設備インフラ１、２は、ビル１０００の層内でロボットＲの水平方向の移動をサポートするか、又はビル１０００の異なる層間をロボットＲが移動するように垂直方向の移動をサポートすることができる。このように、設備インフラ１、２は、ロボットの移動をサポートする運送体系を備えることができる。クラウドサーバ２０は、このような様々な設備インフラ１、２を利用するようにロボットＲを制御することにより、図１の（ｂ）に示すように、ロボットＲがサービスを提供するためにビル１０００内を移動するようにすることができる。
【0062】
一方、本発明によるロボットは、クラウドサーバ２０及びロボット自体に備えられた制御部の少なくとも１つに基づいて制御され、ビル１０００内を走行するか、与えられた任務に該当するサービスを提供するように構成されてもよい。
【0063】
また、図１の（ｃ）に示すように、本発明によるビルは、ロボットと人間が共存する建物であり、ロボットは、人間Ｕ、人間が使用する物（例えば、ベビーカー、カートなど）、動物などの障害物を避けて走行するように構成され、場合によっては、ロボットの走行に関する通知情報３を出力するように構成されてもよい。このようなロボットの走行は、クラウドサーバ２０及びロボットに備えられた制御部の少なくとも１つに基づいて障害物を避けるように行われてもよい。クラウドサーバ２０は、ロボットに備えられた様々なセンサ（例えば、カメラ（イメージセンサ）、近接センサ、赤外線センサなど）により受信する情報に基づいて、ロボットが障害物を避けてビル１０００内を移動するようにロボットに対する制御を行うことができる。
【0064】
【0065】
ロボットが提供するサービスの種類は、ロボット毎に異なる。すなわち、ロボットは用途に応じて様々な種類が存在し、ロボットは用途毎に異なる構造を有し、ロボットには用途に適したプログラムが搭載される。
【0066】
例えば、ビル１０００には、配送、物流作業、案内、通訳、駐車支援、セキュリティ、防犯、警備、治安、掃除、防疫、消毒、洗濯、飲料製造、飲食製造、サービング、消火、医療支援及びエンターテイメントサービスの少なくとも１つのサービスを提供するロボットが配置される。ロボットが提供するサービスは、上記に挙げられた例以外にも様々である。
【0067】
一方、クラウドサーバ２０は、ロボットのそれぞれの用途を考慮して、ロボットに適切な任務を割り当て、割り当てられた任務が行われるようにロボットに対する制御を行うことができる。
【0068】
本発明で説明されるロボットの少なくとも一部は、クラウドサーバ２０の制御の下で、走行又は任務を行うことができ、その場合、ロボット自体で走行又は任務を行うために処理されるデータの量は最小限に抑えられる。本発明においては、このようなロボットをブレインレス（ｂｒａｉｎｌｅｓｓ）ロボットともいう。このようなブレインレスロボットは、ビル１０００内で走行、任務実行、充電実行、待機、洗浄などの行為を行う上で、少なくとも一部の制御をクラウドサーバ２０の制御に依存する。
【0069】
ただし、本明細書においては、ブレインレスロボットを区分して命名せず、全て「ロボット」に統一して命名する。
【0070】
【0071】
前述したように、本発明によるビルにおいては、ビルに備えられた様々なインフラを利用して、ロボットの位置を抽出し、モニタすることができる。また、クラウドサーバ２０は、このようなロボットの位置をモニタすることにより、ビル内でロボットを効率的かつ正確に制御することができる。
【0072】
本発明によるロボット制御方法について説明する前に、本発明によるロボット制御システムにより制御されるロボットについて説明する。
【0073】
図１２は本発明によるロボットシステムにより制御されるロボットを説明するための概念図である。
【0074】
図１２を参照すると、ロボットは、通信部１２０１、保存部１２０２、走行部１２０３、制御部１２０４及びセンサ部を含んでもよい。通信部１２０１及び保存部１２０２については前述したので、具体的な説明は省略する。
【0075】
走行部１２０３は、ロボットを空間内で移動させるように構成される。走行部１２０３は、ロボットの移動方向及び移動速度の少なくとも１つを制御できるように構成され、制御部１２０４は、走行部１２０３を制御してロボットが設定された移動経路通りに走行できるようにする。
【0076】
走行部１２０３は、ロボットに含まれる制御部１２０４及びクラウドサーバ２０により制御されるようにすることができる。本明細書で別に限定しない限り、ロボットに含まれる制御部１２０４及びクラウドサーバ２０のいずれか１つによるロボットの制御は、他の１つによっても可能である。ここで、クラウドサーバ２０は、前述したように、メインサーバ及びサブサーバの少なくとも１つを含んでもよい。
【0077】
次に、制御部１２０４は、本発明に関するロボットの全般的な動作を制御するように構成されてもよい。制御部１２０４は、前述した構成要素により入力又は出力される信号、データ、情報などを処理することもでき、ユーザに適切な情報又は機能を提供又は処理することもできる。本明細書で別に限定しない限り、制御部１２０４とは、ロボットに備えられた制御部を意味する。
【0078】
一方、前述したように、本発明は、サーバ２０に予め保存された地図情報を用いて、空間内でロボットの走行経路を設定することができる。以下、サーバ２０がロボットの走行経路を設定する上で、ノードマップを活用する実施形態についてより具体的に説明する。
【0079】
図１３はロボットの移動経路の設定に活用されるノードマップを説明するための概念図である。
【0080】
サーバ２０は、ロボットが現在位置から特定の目的地まで移動するように制御することができる。具体的には、本発明は、ロボットの現在位置情報及び目的地位置情報を特定し、目的地に到達する経路を設定し、ロボットが設定された経路を移動して目的地に到達するように制御する。
【0081】
よって、本発明は、ロボットの走行経路を効率的に設定するための地図情報（ノードマップ）を提案する。ただし、後述する地図情報は、ロボットの走行経路を設定するために活用される地図情報の一例を説明するものにすぎず、本発明によるロボット走行制御方法が後述する地図情報によってのみ行われるわけではない。
【0082】
前述したように、サーバ２０には、ビルの地図（ｍａｐ）（又は地図情報）が保存されてもよい。図１３を参照すると、サーバ２０に保存されるビルの地図は、２次元平面図の形態からなってもよいが、それに限定されるものではない。
【0083】
一方、図１３のように、地図情報は、複数のノード（ｎｏｄｅ）を含んでもよい。本明細書において、「ノード」とは、ロボットの移動の単位目標となる地点又は領域を意味する。ノードは、２つの情報を含んでもよい。
【0084】
第一に、ノードは、座標情報を含む。単一のノードは、地図上の特定の座標又は座標範囲を指定する。例えば、ノードは、地図上で所定の面積を有する円形の領域を指定するようにしてもよい。そのために、ノードに含まれる座標情報は、特定の座標又は座標範囲からなってもよい。すなわち、それぞれのノードは、ビルの異なる位置に対応する。
【0085】
第二に、ノードは、接続情報を含む。単一のノードは、ロボットが当該ノードから移動可能な他のノードを定義する情報を含む。接続情報は、ロボットが当該ノードから移動可能な他のノードの固有番号又は前記他のノードが指定する座標情報を含んでもよい。
【0086】
サーバ２０は、ロボットがいずれか１つのノードから他の１つのノードに移動するように制御し、このような過程を繰り返してロボットが目標地点に到達するように制御する。本明細書において、ロボットが特定のノードに移動するとは、特定のノードが指定する座標情報又は座標範囲内にロボットが移動することを意味する。
【0087】
本発明は、上述した位置情報推定方法、地図情報を用いてロボットを現在位置Ｓから目的地Ａまで移動させるための移動経路を設定し、その後ロボットに送信する。ただし、ノードマップを活用する方法は、ロボットの走行を制御する一実施形態にすぎず、本発明は、上述したノードマップ以外の他の方法によりロボットの移動経路を設定することができる。すなわち、ロボットの移動経路を設定するためのマップ（地図）の実現方式は非常に様々である。
【0088】
本明細書においては、説明の便宜上、上述したノードマップを活用して仮想の障害物の位置、形態などを特定することを説明するが、仮想の障害物に関する設定が必ずしもノードマップにより行われる必要はない。
【0089】
本発明においては、ロボットの危険度によってロボットに備えられたセンサの関心領域を調節することにより、ロボットの走行中に不要な演算が発生することを最小限に抑えるロボット制御方法を提供することができる。以下、添付図面を参照して、それについてより具体的に説明する。図１４は本発明によるロボット制御方法を説明するためのフローチャートであり、図１５は本発明によるロボット制御方法を示す概念図であり、図１６及び図１７は本発明の一実施形態による危険度の算出及び関心領域の設定を示す概念図である。
【0090】
まず、サーバ２０から前記ロボットの走行経路を受信するステップが行われる（Ｓ１１０）。
【0091】
サーバ２０は、ビルを走行するロボットに対する任務を割り当て、ロボットに対する経路計画を生成することができる。経路計画とは、ロボットが任務を行うためにビルを走行するための全域（ｇｌｏｂａｌ）経路に関する計画を意味する。このような経路計画は、ロボットが通過又は走行するビル内に備えられた複数の領域に関する情報を含んでもよい。本明細書においては、上述した経路計画をロボットの「走行経路」という。
【0092】
一実施形態として、サーバ２０は、上述したノードマップを活用して走行経路を生成することができる。具体的には、サーバ２０は、ノードマップに含まれる複数のノードからノードを選択し、選択されたノードの順序を設定することにより、ロボットの走行経路を生成することができる。走行経路を受信したロボットは、順序通りに配列されたノードのそれぞれに対応するビル内の領域を順次経由する。
【0093】
一方、ビル内の環境は時間の経過に応じて変化するため、ロボットが上述した走行経路に沿って走行することは難しい。例えば、サーバ２０が走行経路を生成する時点で存在していない障害物がロボットの走行経路上に現れることがあり、その場合、ロボットは、新たに現れた障害物の回避のための制御を行わなければならない。
【0094】
このように、ビル内の環境がリアルタイムに変化するため、サーバ２０は、ロボットの全域経路計画を立てた後、ビル内の環境をモニタし、前記全域経路計画を実行するためのロボットの制御をリアルタイムに行うことができる。具体的には、サーバ２０は、ロボットの走行方向、走行速度、回転方向、回転速度、走行距離及び回転角度の少なくとも１つをリアルタイムに制御し、ロボットが全域経路計画を達成するようにすることができる。ただし、それに限定されるものではなく、前記全域経路計画を達成するためのロボットの詳細制御は、ロボットに含まれる制御部により行われるようにすることもできる。
【0095】
本明細書においては、ロボットの全域経路計画を達成するために走行方向、走行速度、回転方向、回転速度、走行距離及び回転角度の少なくとも１つをリアルタイムに制御することを、ロボットに対する「詳細走行制御」と表現する。ロボットに対する詳細走行制御は、サーバ２０又はロボットに含まれる制御部により行うことができる。以下、ロボットに対する詳細走行制御をロボットに含まれる制御部により行うことを説明するが、ロボットに含まれる制御部により行うロボットの制御はサーバ２０により行うこともできる。
【0096】
図１５を参照すると、ロボットは、サーバから走行経路１５１０を受信することができる。走行経路１５１０は、ノードマップに基づいて生成されてもよく、その場合、走行経路１５１０は、ロボットが走行しなければならないノードＮ１、Ｎ５、Ｎ９、Ｎ１０、Ｎ１１、Ｎ１５、Ｎ１６に関する情報と、前記ノードに対する走行順序に関する情報とを含んでもよい。一方、ロボットＲは、走行経路１５１０に沿って走行するための詳細制御を行う。ここで、ロボットは、走行経路上に位置する障害物を回避するための回避制御（１５３１及び１５３２）を行うことができる。
【0097】
一方、ロボットの詳細走行制御のために、制御部は、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータを活用することができる。そのために、前記ロボットに備えられたセンサを用いて、前記ロボットの周辺に位置する障害物をセンシングするステップが行われる（Ｓ１２０）。
【0098】
前記ロボットの周辺に位置する障害物は、大きく２つで定義される。
【0099】
第一に、ロボットの周辺に位置する障害物は、ロボットの位置、ロボットの走行方向を中心に定義される。具体的には、ロボットの周辺に位置する障害物は、ロボットの位置を基準として所定距離内に位置するか、又はロボットの走行方向を基準として所定範囲内に位置する障害物であってもよい。また、ロボットの周辺に位置する障害物は、ロボットの位置を基準として所定距離内に位置し、ロボットの走行方向を基準として所定範囲内に位置する障害物であってもよい。
【0100】
第二に、ロボットの周辺に位置する障害物は、ロボットの走行経路を中心に定義される。具体的には、ロボットの周辺に位置する障害物は、ロボットの走行経路を基準として所定距離内に位置する障害物であってもよい。また、ロボットの周辺に位置する障害物は、ロボットの走行経路を基準として所定距離内に位置し、ロボットの位置を基準として所定距離内に位置する障害物であってもよい。
【0101】
一方、制御部は、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータに基づいて、障害物をセンシングすることができる。ここで、障害物をセンシングすることは、障害物が存在するか否かを判断すること、障害物の大きさを算出すること、障害物の位置を判断すること、障害物とロボットとの相対距離を算出すること、障害物の移動方向を算出すること、及び障害物の移動速度を算出することの少なくとも１つを含んでもよい。ただし、それに限定されるものではなく、制御部は、センシングデータに基づいて、障害物に関する様々な情報を生成することができる。
【0102】
例えば、図１５を参照すると、ロボットＲがＮ１の周辺に位置する場合、Ｎ５に位置する障害物１５２１をセンシングするが、ロボットＲから所定距離以上離れた他の障害物１５２２、１５２３、１５２４はセンシングしない。一方、ロボットＲがＮ１０の周辺に移動した場合、Ｎ１０の周辺に位置する障害物１５２２、１５２３をセンシングするが、ロボットＲから所定距離以上離れた他の障害物１５２１はセンシングしない。ここで、Ｎ１０の周辺に位置する特定の障害物１５２４はセンシングしないようにすることができる。それについては後述する。
【0103】
障害物をセンシングした後、前記ロボットと前記障害物との相対距離に基づいて、前記ロボットの走行に関連する危険度を算出するステップが行われる（Ｓ１３０）。
【0104】
ロボットに含まれる制御部は、センシングデータを用いて、障害物とロボットとの距離を算出することができる。センシングデータから複数の障害物がセンシングされた場合、制御部は、複数の障害物のそれぞれとロボットとの相対距離を算出することができる。
【0105】
一方、前記危険度は、ロボットと障害物との相対距離に基づいて算出されてもよい。
【0106】
一実施形態において、前記危険度は、ロボットの大きさをロボットと障害物との相対距離で割った値であってもよい。ここで、ロボットの大きさは、ロボットの長さ又はロボットの幅であってもよい。
【0107】
一方、センシングデータから複数の障害物がセンシングされた場合、前記危険度は、複数の障害物のうち、予め設定された距離条件を満たすいずれか１つの障害物を基準として算出されてもよい。
【0108】
一実施形態において、センシングデータから複数の障害物がセンシングされた場合、前記危険度は、複数の障害物のうち、ロボットに最も近い障害物を基準として算出されてもよい。
【0109】
一方、前記危険度は、予め設定された条件を満たすと、アップデートされてもよい。ここで、予め設定された条件は、最後に危険度がアップデートされた時点から予め設定された時間が経過したこと、ロボットの走行速度、走行方向、回転速度及び回転方向の少なくとも１つが変化すること、並びにロボットが予め設定された距離だけ走行したことの少なくとも１つであってもよい。すなわち、危険度は、所定の周期でアップデートされるか、ロボットもしくはサーバの制御によりリアルタイムにアップデートされるか、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータが予め設定された条件を満たすか、ロボットの走行環境が変化するか、又はロボットが所定距離以上走行した場合にアップデートされてもよい。
【0110】
例えば、図１５を参照すると、ロボットＲがＮ１の周辺に位置する場合、Ｎ５に位置する障害物１５２１とロボットＲとの相対距離ｄ１に基づいて危険度を算出し、ロボットＲがＮ１０の周辺に移動した場合、Ｎ１０の周辺に位置する障害物１５２２、１５２３とロボットＲとの相対距離ｄ２、ｄ３のいずれか１つを用いて危険度を算出することができる。具体的には、ロボットＲに最も近い障害物１５２２とロボットＲとの相対距離ｄ２を危険度の算出に活用することができる。ここで、Ｎ１０の周辺に位置する特定の障害物１５２４とロボットＲとの相対距離は、算出されないか、算出されるとしても危険度の算出に活用されないようにすることができる。それについては後述する。
【0111】
次に、前記危険度に基づいて、前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定するステップが行われる（Ｓ１４０）。
【0112】
前記ロボットの走行に関連する関心領域は、所定の面積を有する仮想の領域であってもよい。関心領域は、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータのうち、一部のデータを処理しないか、又は一部のデータのみを選択的に処理するために活用することができる。
【0113】
関心領域は、大きく２つの領域を含んでもよい。
【0114】
第一に、関心領域は、前記走行経路及び前記危険度に基づいて設定される第１領域を含んでもよい。関心領域の少なくとも一部は、走行経路を基準として設定されてもよい。走行経路に関連する第１領域は、走行経路に沿って設定されてもよい。
【0115】
例えば、走行経路がノードマップに基づいて生成された場合、第１領域は、ロボットが走行しなければならない複数のノードを順次結んだ線に沿って延びるように生成されてもよい。図１５を参照すると、第１領域１５４１ａは、ロボットの走行経路１５１０が延びる方向に生成されてもよい。ここで、第１領域は、ロボットの走行経路１５１０全体と重なる必要はない。
【0116】
本明細書においては、第１領域が延びる方向（走行経路方向）を第１領域の長さ方向と定義し、第１領域が長さ方向に延びた距離を第１領域の長さと定義する。一方、本明細書においては、前記長さ方向に垂直な方向を第１領域の幅方向と定義し、前記幅方向に延びた長さを第１領域の幅と定義する。
【0117】
前記第１領域の長さは、ロボットが障害物を回避するために必要な距離を基準として設定されてもよい。具体的には、ロボットが障害物を回避するために必要な距離は、ロボットの走行速度、ロボットの走行方向、前記ロボットと前記障害物との相対距離、障害物の移動速度、障害物の移動方向、及びロボットが位置するビル内の領域の構造の少なくとも１つを考慮して算出されてもよい。
【0118】
前記第１領域の幅は、前記ロボットの大きさ、前記ロボットに備えられたセンサのノイズ、及び前記危険度の少なくとも１つに基づいて設定されてもよい。具体的には、第１領域の幅は、前記ロボットが大きいほど、前記センサのノイズが大きいほど、前記危険度が高いほど、広く設定されてもよい。
【0119】
前記第１領域は、前記走行経路に応じた走行方向を基準として所定の幅及び所定の長さで規定される面積を有するように形成されてもよい。
【0120】
第二に、関心領域は、前記ロボットの大きさ、前記ロボットの走行方向、及び前記ロボットの走行速度の少なくとも１つと前記危険度に基づいて設定される第２領域を含んでもよい。関心領域の少なくとも一部は、ロボットが向かう方向を基準として設定されてもよい。具体的には、第２領域は、ロボットが向かう方向に延び、所定の幅を有してもよい。また、第２領域の位置は、ロボットの位置を基準として設定されてもよい。
【0121】
例えば、制御部は、走行経路に沿って走行するために、リアルタイムにロボットの走行方向、走行速度、回転速度及び回転方向の少なくとも１つを設定する。それにより、ロボットが走行する方向、すなわちロボットが向かう方向は、毎時間変化する。第２領域は、毎時間変化する、ロボットが向かう方向を基準として設定されてもよい。図１５を参照すると、第２領域１５４２ａは、ロボットの位置を基準として、ロボットが現在走行中の方向に延びるように設定されてもよい。
【0122】
本明細書においては、第２領域が延びる方向（ロボットが向かう方向）を第２領域の長さ方向と定義し、第２領域が長さ方向に延びた距離を第２領域の長さと定義する。一方、本明細書においては、前記長さ方向に垂直な方向を第２領域の幅方向と定義し、前記幅方向に延びた長さを第２領域の幅と定義する。
【0123】
前記第２領域の長さは、ロボットが障害物を回避するために必要な距離を基準として設定されてもよい。具体的には、ロボットが障害物を回避するために必要な距離は、ロボットの走行速度、ロボットの走行方向、前記ロボットと前記障害物との相対距離、障害物の移動速度、障害物の移動方向、及びロボットが位置するビル内の領域の構造の少なくとも１つを考慮して算出されてもよい。
【0124】
前記第２領域の幅は、前記ロボットの大きさ、前記ロボットに備えられたセンサのノイズ、及び前記危険度の少なくとも１つに基づいて設定されてもよい。具体的には、第２領域の幅は、前記ロボットが大きいほど、前記センサのノイズが大きいほど、前記危険度が高いほど、広く設定されてもよい。
【0125】
前記第２領域は、前記ロボットの走行方向を基準として所定の幅及び所定の長さで規定される面積を有するように形成されてもよい。
【0126】
上述した第１及び第２領域の少なくとも一部は重なり得る。
【0127】
最後に、前記ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータが前記関心領域に関連するものであるか否かによって、前記センシングデータに対する異なるデータ処理を行うステップが行われる（Ｓ１５０）。
【0128】
ロボットは、走行中に、ロボットに備えられたセンサからリアルタイムにセンシングデータを受信する。前記センサから受信したセンシングデータのうち、一部はロボットの走行に活用され、他は制御部により処理されないようにすることができる。
【0129】
前記センシングデータのうち、ロボットの走行に活用されるデータと活用されないデータとは、前記関心領域を基準として分けられてもよい。具体的には、前記センサから受信したセンシングデータが前記関心領域をセンシングしたデータである場合、前記データはロボットの走行に活用される。それとは異なり、前記センサから受信したセンシングデータが前記関心領域以外の領域をセンシングしたデータである場合、前記データはロボットの走行に活用されない。
【0130】
ここで、関心領域に関連する一部のデータは、前記ロボットに備えられたセンサから収集された、前記ロボットに備えられたセンサが検知できる領域のうち前記関心領域と重なる領域に関するセンシングデータであってもよい。
【0131】
ロボットに備えられたセンサは、所定の検知範囲を有する。それにより、ロボットの位置を基準としてロボットに備えられたセンサが検知できる領域が形成される。制御部は、センサが検知できる領域と関心領域とが重なる領域に関するセンシングデータを、関心領域に関連するデータとして判断することができる。
【0132】
制御部は、ロボットに備えられたセンサの種類、センサの位置、センサの測定範囲、センサがセンシング情報を収集する際のロボットの位置、センサがセンシング情報を収集する際のロボットが向かう方向、及びセンサから受信したセンシングデータの詳細内容の少なくとも１つを考慮して、センサから受信したセンシングデータのうち、関心領域に関連するデータに関連しないデータを区分することができる。
【0133】
一方、制御部は、前記ロボットに備えられたセンサから収集されたセンシングデータのうち、前記関心領域に関連する一部のデータに基づいて、前記ロボットの周辺に位置する障害物の回避に関する制御を行うことができる。制御部は、前記ロボットに備えられたセンサから収集されたセンシングデータのうち、前記関心領域に関連する一部のデータを用いて、関心領域に位置する障害物をセンシングする。具体的には、制御部は、前記関心領域に関連する一部のデータを用いて、関心領域内に障害物が存在するか否か、障害物の位置、大きさ、種類及び移動方向の少なくとも１つを判断することができる。
【0134】
一方、制御部は、関心領域に関連するセンシングデータのみを選択的に処理するため、関心領域の広さによって制御部が処理しなければならないセンシングデータのデータ量が異なる。具体的には、前記関心領域の広さが第１値である場合、前記関心領域に関連するセンシングデータを用いてロボットの走行に関する制御を行うステップで用いられるセンシングデータの量は第１データ量であり、前記関心領域の広さが前記第１値より大きい第２値である場合、前記関心領域に関連するセンシングデータを用いてロボットの走行に関する制御を行うステップで用いられるセンシングデータの量は前記第１データ量より大きい第２データ量である。すなわち、本発明は、関心領域の面積が大きいほどさらに多い量のセンシングデータをロボットの走行に関する制御に活用することができる。
【0135】
その後、制御部は、関心領域内に障害物が存在するか否か、障害物の位置、大きさ、種類及び移動方向の少なくとも１つに基づいて、関心領域内に位置する障害物を回避するための制御を行うことができる。
【0136】
一実施形態において、制御部は、関心領域内に障害物が存在するか否か、障害物の位置、大きさ、種類及び移動方向の少なくとも１つに基づいて、ロボットの走行速度、走行方向、回転速度、回転方向及び走行距離の少なくとも１つを設定して、ロボットが関心領域内に位置する障害物を回避して走行できるようにすることができる。
【0137】
他の一実施形態において、制御部は、関心領域内に障害物が存在するか否か、障害物の位置、大きさ、種類及び移動方向の少なくとも１つに基づいて、ロボットの走行速度、走行方向、回転速度、回転方向及び走行距離の少なくとも１つを設定して、障害物を回避するための短期走行経路を設定することができる。ここで、前記短期走行経路は、ロボットが関心領域内の障害物を回避した後に既存の走行経路に復帰するようにする経路であってもよい。
【0138】
一方、制御部は、関心領域に関連するセンシングデータ以外のセンシングデータに対しては別の処理を行わないようにすることができる。それにより、ロボットの周辺に障害物が位置しても、関心領域外に位置する場合、ロボットは当該障害物に対する対応をしない。
【0139】
一方、前記ロボットの周辺に位置する障害物の回避に関する制御は、前記ロボットに備えられたセンサから収集されたセンシングデータのうち、前記第１領域に関連するデータ及び前記第２領域に関連するデータのそれぞれに基づいて行われてもよい。制御部は、前記ロボットに備えられたセンサから前記第１領域及び前記第２領域の少なくとも１つに位置する障害物が検知された場合、前記関心領域に位置する障害物の回避に関する制御を行うことができる。
【0140】
一方、前記関心領域に関連するデータは、前記関心領域に位置する関心対象障害物をセンシングしたセンシングデータであってもよい。制御部は、関心領域に関連する障害物に関するセンシングデータのみを活用して、前記関心領域に関連する障害物の回避に関する制御を行うことができる。ここで、関心領域に関連する障害物とは、前記関心領域内に位置する障害物を意味する。
【0141】
本明細書において、前記関心領域内に位置する障害物を「関心対象障害物」という。関心対象障害物は、ロボットの走行時に関心を持たなければならない障害物であって、前記関心領域内に位置するか、又は前記関心領域に関する距離条件を満たす障害物であってもよい。
【0142】
一実施形態において、関心対象障害物は、障害物の全ての部位が関心領域内に位置する障害物であるか、又は障害物の少なくとも一部が関心領域内に位置する障害物であってもよい。
【0143】
他の一実施形態において、関心対象障害物は、関心領域から予め設定された距離内に位置する障害物であってもよい。
【0144】
制御部は、前記ロボットに備えられたセンサから、前記関心領域から外れた領域に位置する非関心対象障害物に関するセンシングデータを受信しても、前記非関心対象障害物に関するセンシングデータを前記障害物の回避に関する制御に用いないようにすることができる。
【0145】
上述したように、本発明は、関心領域に関連する関心対象障害物のみを選択的に考慮してロボットの走行を制御することにより、ロボットの走行時演算を最小限に抑えることができる。
【0146】
例えば、図１５を参照すると、ロボットＲがＮ１の周辺に位置する場合、制御部は、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータのうち、関心領域１５４１ａ、１５４２ａに関連するセンシングデータを用いて、前記関心領域１５４１ａ、１５４２ａ内に位置する障害物１５２１をセンシングする。制御部は、関心領域１５４１ａ、１５４２ａ内に位置する障害物１５２１を回避するための制御を行う。それにより、ロボットＲは、関心領域１５４１ａ、１５４２ａ内に位置する障害物１５２１を回避する経路１５３１を走行する。
【0147】
一方、ロボットＲがＮ１０の周辺に位置する場合、制御部は、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータのうち、関心領域１５４１ｂ、１５４２ｂに関連するセンシングデータを用いて、前記関心領域１５４１ｂ、１５４２ｂ内に位置する複数の障害物１５２２、１５２３をセンシングする。制御部は、関心領域１５４１ｂ、１５４２ｂ内に位置する複数の障害物１５２２、１５２３を回避するための制御を行う。ここで、制御部は、関心領域外に位置する障害物１５２４に関連するセンシングデータを受信しても、別の処理を行わないようにすることができる。制御部は、関心領域外に位置する障害物１５２４を考慮せず、障害物の回避のための制御を行う。それにより、ロボットＲは、関心領域１５４１ｂ、１５４２ｂ内に位置する複数の障害物１５２２、１５２３を回避する経路１５３２を走行する。
【0148】
上述したように、本発明は、危険度に基づいて設定された関心領域に関連するセンシングデータのみを選択的に活用し、関心領域に関連しないセンシングデータは活用しないことにより、ロボットの走行時に不要な演算を最小限に抑えることができる。
【0149】
また、本発明は、関心領域の設定の基盤となる危険度をロボットと障害物との距離に基づいて設定することにより、ロボットと障害物との距離が相対的に近い場合、障害物の周辺領域に関するセンシングデータまで障害物の回避のための制御に活用し、ロボットと障害物との距離が相対的に遠い場合、障害物が位置する領域に関するセンシングデータのみを考慮してロボットの走行制御を行うことにより、ロボットの現在の状況に応じて処理しなければならないセンシングデータの量を変化させることができる。それにより、本発明は、ロボットの状況に応じて最適な演算量で障害物の回避のための制御を行えるようにする。
【0150】
一方、本発明は、ロボットの走行に関連する危険度の算出時に関心領域を活用する。具体的には、制御部は、ロボットの大きさ、走行経路、走行方向及び走行速度の少なくとも１つに基づいて、基本関心領域を設定することができる。
【0151】
基本関心領域は、ロボットが駆動を開始するか、又はロボットの周辺で障害物が検知されないとき、基本値として設定される領域である。前記基本関心領域は、危険度に基づいて設定されるのではなく、ロボットの走行経路及びロボットが向かう方向に基づいて設定されてもよい。
【0152】
基本関心領域は、上述した関心領域と同様に、２つの領域を含んでもよい。
【0153】
第一に、基本関心領域は、前記走行経路に基づいて設定される第１領域を含んでもよい。基本関心領域の少なくとも一部は、走行経路を基準として設定されてもよい。走行経路に関連する第１領域は、走行経路に沿って設定されてもよい。
【0154】
本明細書においては、第１領域が延びる方向（走行経路方向）を第１領域の長さ方向と定義し、第１領域が長さ方向に延びた距離を第１領域の長さと定義する。一方、本明細書においては、前記長さ方向に垂直な方向を第１領域の幅方向と定義し、前記幅方向に延びた長さを第１領域の幅と定義する。
【0155】
前記第１領域の長さは、ロボットの走行状態のみを考慮してロボットが障害物を回避するために必要な距離を基準として設定されてもよい。具体的には、ロボットが障害物を回避するために必要な距離は、ロボットの走行速度、ロボットの走行方向、及びロボットが位置するビル内の領域の構造の少なくとも１つを考慮して算出されてもよい。
【0156】
前記第１領域の幅は、前記ロボットの大きさ、及び前記ロボットに備えられたセンサのノイズの少なくとも１つに基づいて設定されてもよい。具体的には、第１領域の幅は、前記ロボットが大きいほど、前記センサのノイズが大きいほど、広く設定されてもよい。
【0157】
第二に、基本関心領域は、前記ロボットの大きさ、前記ロボットの走行方向、及び前記ロボットの走行速度の少なくとも１つに基づいて設定される第２領域を含んでもよい。基本関心領域の少なくとも一部は、ロボットが向かう方向を基準として設定されてもよい。具体的には、第２領域は、ロボットが向かう方向に延び、所定の幅を有してもよい。また、第２領域の位置は、ロボットの位置を基準として設定されてもよい。
【0158】
本明細書においては、第２領域が延びる方向（ロボットが向かう方向）を第２領域の長さ方向と定義し、第２領域が長さ方向に延びた距離を第２領域の長さと定義する。一方、本明細書においては、前記長さ方向に垂直な方向を第２領域の幅方向と定義し、前記幅方向に延びた長さを第２領域の幅と定義する。
【0159】
前記第２領域の長さは、ロボットの走行状態のみを考慮してロボットが障害物を回避するために必要な距離を基準として設定されてもよい。具体的には、ロボットが障害物を回避するために必要な距離は、ロボットの走行速度、ロボットの走行方向、及びロボットが位置するビル内の領域の構造の少なくとも１つを考慮して算出されてもよい。
【0160】
前記第２領域の幅は、前記ロボットの大きさ、及び前記ロボットに備えられたセンサのノイズの少なくとも１つに基づいて設定されてもよい。具体的には、第２領域の幅は、前記ロボットが大きいほど、前記センサのノイズが大きいほど、広く設定されてもよい。
【0161】
基本関心領域に含まれる第１及び第２領域は互いに重なり得る。
【0162】
基本関心領域は、危険度の算出が行われていなくても、ロボットの制御に活用することができる。具体的には、基本関心領域は、上述した関心領域と同様に、ロボットに備えられたセンサから収集されたセンシングデータのうちの一部のみを選択的に活用するために活用するか、又は危険度の算出のための障害物を特定するために活用することができる。
【0163】
一方、前記危険度は、前記基本関心領域に位置する障害物と前記ロボットとの相対距離に基づいて算出されてもよい。すなわち、基本関心領域外に位置する障害物は、危険度の算出時に考慮されなくてもよい。
【0164】
一実施形態において、図１６の（ａ）を参照すると、制御部は、第１領域１６４１ａ及び第２領域１６４２ａからなる基本関心領域外に位置する障害物１６２１ａ、１６２２ａに関連するセンシングデータは危険度の算出に活用しない。制御部は、基本関心領域外に位置する障害物１６２１ａ、１６２２ａとロボットとの距離を算出しない。それにより、図１６の（ａ）の状況では、危険度が算出されない。
【0165】
一実施形態において、図１６の（ｂ）を参照すると、制御部は、第１領域１６４１ｂ及び第２領域１６４２ｂからなる基本関心領域外に位置する障害物１６２２ｂに関連するセンシングデータは危険度の算出に活用せず、第１領域１６４１ｂ内に位置する障害物１６２１ｂに関連するセンシングデータのみを危険度の算出に選択的に活用する。制御部は、基本関心領域外に位置する障害物１６２２ｂとロボットとの距離を算出せず、第１領域１６４１ｂ内に位置する障害物１６２１ｂとロボットとの距離ｄ４のみを算出する。それにより、図１６の（ｂ）の状況では、第１領域１６４１ｂ内に位置する障害物１６２１ｂとロボットとの距離ｄ４に基づいて危険度が算出される。
【0166】
一実施形態において、図１６の（ｃ）を参照すると、制御部は、第１領域１６４１ｃ及び第２領域１６４２ｃからなる基本関心領域外に位置する障害物１６２１ｃに関連するセンシングデータは危険度の算出に活用せず、第２領域１６４２ｃ内に位置する障害物１６２２ｃに関連するセンシングデータのみを危険度の算出に選択的に活用する。制御部は、基本関心領域外に位置する障害物１６２１ｃとロボットとの距離を算出せず、第２領域１６４２ｃ内に位置する障害物１６２２ｃとロボットとの距離ｄ５のみを算出する。それにより、図１６の（ｃ）の状況では、第２領域１６４２ｃ内に位置する障害物１６２２ｃとロボットとの距離ｄ５に基づいて危険度が算出される。
【0167】
一実施形態において、図１６の（ｄ）を参照すると、制御部は、第１領域１６４１ｄ及び第２領域１６４２ｄに位置する障害物１６２１ｄ、１６２２ｄに関連するセンシングデータを危険度の算出に活用する。制御部は、第１領域１６４１ｄ内に位置する障害物１６２１ｄとロボットとの距離ｄ６及び第２領域１６４２ｄ内に位置する障害物１６２２ｄとロボットとの距離ｄ７を算出する。その後、制御部は、距離ｄ６及び距離ｄ７のうち小さい値を有するｄ７に基づいて危険度が算出される。
【0168】
一方、制御部は、前記危険度に基づいて、前記基本関心領域が拡大又は縮小されるように、前記基本関心領域をアップデートすることができる。上述した前記ロボットの走行に関連する関心領域を設定するステップ（Ｓ１４０）は、基本関心領域をアップデートするステップであり得る。
【0169】
予め設定された条件を満たす場合、前記危険度は再算出され、前記危険度が再算出された場合、前記関心領域は前記再算出された危険度に基づいてアップデートされるようにしてもよい。
【0170】
前記予め設定された条件は、最後に危険度がアップデートされた時点から予め設定された時間が経過したこと、ロボットの走行速度、走行方向、回転速度及び回転方向の少なくとも１つが変化すること、並びにロボットが予め設定された距離だけ走行したことの少なくとも１つであってもよい。すなわち、危険度は、所定の周期でアップデートされるか、ロボットもしくはサーバの制御によりリアルタイムにアップデートされるか、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータが予め設定された条件を満たすか、ロボットの走行環境が変化するか、又はロボットが所定距離以上走行した場合にアップデートされてもよい。
【0171】
前記関心領域は、前記再算出された危険度に基づいてアップデートされてもよい。ここで、前記アップデートは、ロボットの関心領域が基本関心領域に設定された状態で危険度に基づく関心領域にアップデートされるか、又は危険度に基づいて設定された関心領域から再算出された危険度に基づく関心領域にアップデートされてもよい。
【0172】
例えば、図１７の（ａ）を参照すると、ロボットは、基本関心領域内で障害物を検知した場合、検知した障害物１７２１ａとロボットとの距離ｄ８に基づいて危険度を算出し、距離ｄ８に基づいて基本関心領域をアップデートすることができる。アップデートされた関心領域は、基本関心領域と同様に、第１領域１７４１ａ及び第２領域１７４２ａを含み、第１領域１７４１ａは、基本関心領域に含まれる第１領域を拡大又は縮小して設定され、第２領域１７４２ａは、基本関心領域に含まれる第２領域を拡大又は縮小して設定されてもよい。
【0173】
一方、関心領域をアップデートすることによって、第１領域の長さＬ３及び幅Ｗ３と第２領域の長さＬ３’及び幅Ｗ３’が設定され、前記設定された長さ及び幅は、既存の関心領域に含まれる第１及び第２領域の長さ及び幅とは異なり得る。
【0174】
一方、図１７の（ａ）と（ｂ）とを比較すると、図１７の（ｂ）に示す障害物とロボットとの距離ｄ９は図１７の（ａ）の場合より短い。その場合、関心領域に含まれる第１領域の長さＬ４及び幅Ｗ４と第２領域の長さＬ４’及び幅Ｗ４’がそれに対応する図１７の（ａ）の第１及び第２領域より大きくなる。
【0175】
一方、前記危険度の再算出時、前記関心領域に関連するセンシングデータが予め設定された障害物条件を満たすと、制御部は、ロボットの関心領域を前記基本関心領域に設定することができる。ここで、予め設定された障害物条件は、前記関心領域内で障害物が検知されないことであってもよい。すなわち、制御部は、関心領域内で障害物が検知されない場合、ロボットの関心領域を基本値に設定することができる。
【0176】
上述したように、本発明は、関心領域を周期的にアップデートすることにより、リアルタイムに変化するビル内の環境でロボットが最小限の演算だけで障害物を回避できるようにする。
【0177】
一方、前記関心領域及び前記基本関心領域は、ビル内の環境、ロボットの任務を考慮して設定することができる。以下、ビル内の環境、ロボットの任務を考慮して関心領域及び基本関心領域を設定する実施形態について説明する。
【0178】
図１８は動く障害物を考慮して関心領域を設定する一実施形態を示す概念図であり、図１９はビル内の混雑度を考慮して関心領域を設定する一実施形態を示す概念図であり、図２０はロボットの任務を考慮して関心領域を設定する一実施形態を示す概念図である。
【0179】
制御部は、ロボットに備えられたセンサから受信したセンシングデータから動く障害物が検知された場合、前記動く障害物が関心領域内に位置するか否かに関係なく、関心領域をアップデートすることができる。具体的には、制御部は、ロボットに備えられたセンサの検知範囲内で動く障害物が検知された場合、関心領域の大きさを拡大することができる。
【0180】
例えば、図１８を参照すると、ロボットが予め設定された走行経路１８１０に沿って走行中に、動く障害物１８２２を検知した場合、関心領域の大きさを拡大する。それにより、既存の関心領域に含まれる第１領域１８４１ａの長さＬ５及び幅Ｗ５が長さＬ６及び幅Ｗ６に増加し、第２領域１８４２ａの長さＬ５’及び幅Ｗ５’が長さＬ６’及び幅Ｗ６’に増加する。
【0181】
上述したように、本発明は、移動する障害物が検知された場合、関心領域を拡大することにより、ロボットが動く障害物に備えることができるようにする。
【0182】
一方、制御部は、サーバからビル内の混雑度に関する情報を受信し、ビル内の混雑度に基づいて関心領域をアップデートすることができる。具体的には、制御部は、ビル内の混雑度が高いほど、関心領域の大きさを拡大することができる。制御部は、センシングデータに基づいて算出された危険度が同じであっても、ビル内の混雑度が高い場合、関心領域の面積を大きく設定することができる。
【0183】
例えば、図１９を参照すると、ロボットが予め設定された走行経路１９１０に沿って走行中に、ビル内の障害物１９２２～１９２４が増加することによって、ビル内の混雑度が広くなる。サーバは、ビル内に設置されたＣＣＴＶ１９５１～１９５３を介して受信した映像を用いてビル内の障害物の数を算出し、障害物の数に基づいてビル内の混雑度を算出することができる。前記算出された混雑度は、ビル内で走行するロボットに送信することができる。ロボットがサーバから混雑度情報を受信することによって、制御部は、受信した混雑度情報に基づいて関心領域を拡大又は縮小することができる。図１９の場合、ビル内の混雑度が増加することによって、制御部は、関心領域の大きさを拡大する。それにより、既存の関心領域に含まれる第１領域１９４１ａの幅Ｗ７が幅Ｗ８に増加し、第２領域１９４２ａの幅Ｗ７’が幅Ｗ８’に増加する。
【0184】
上述したように、本発明は、ビル内の混雑度に基づいて関心領域の大きさを調整することにより、ビル内の環境をリアルタイムに反映してロボットの演算量を調整するようにすることができる。
【0185】
一方、制御部は、サーバからロボットの任務情報を受信し、ロボット任務に基づいて関心領域をアップデートすることができる。具体的には、制御部は、ロボットの任務によって関心領域を拡大又は縮小することができる。
【0186】
例えば、図２０を参照すると、ロボットが予め設定された走行経路２０１０に沿って走行中に、サーバから新たな任務情報を受信し、任務実行のために体積の大きい物品を搭載することができる。制御部は、ロボットに与えられた任務が物品を移送する任務であることを考慮して、関心領域の大きさを拡大することができる。それにより、既存の関心領域に含まれる第１領域２０４１ａの幅Ｗ９が幅Ｗ１０に増加し、第２領域２０４２ａの幅Ｗ９’が幅Ｗ１０’に増加する。
【0187】
上述したように、本発明は、ロボットの任務に基づいて関心領域の大きさを調整することにより、ロボットの任務実行状態をリアルタイムに反映してロボットの演算量を調整するようにすることができる。
【0188】
以下、ロボットに備えられたセンサの検知範囲内でロボットの関心領域に対応するセンシングデータのみを選択的に活用する実施形態についてより具体的に説明する。
【0189】
【0190】
前述したように、制御部は、関心領域に位置する障害物に関するセンシングデータのみを選択的にロボットの走行に関する制御に活用する。図２１を参照すると、ロボットＲに備えられたセンサの検知範囲は、ロボットを囲む仮想の円２１６０で特定されてもよい。ロボットＲは、センサの検知範囲２１６０内の全ての障害物を検知し、検知された障害物を考慮して走行に関する制御を行うことができる。しかし、ロボットが予め設定された走行経路を走行する上で、一部の障害物２１２２、２１２３は考慮する必要がない。ロボットが走行経路に沿って走行するためには、関心領域２１４１、２１４２内に位置する障害物２１２１のみ回避すれば十分である。
【0191】
一方、図２２の（ａ）を参照すると、ロボットが関心領域内に位置する障害物２２２１に関連するセンシングデータのみを選択的に考慮し、関心領域外に位置する障害物２２２２、２２２３を考慮せず、走行に関する制御を行う場合、一部の障害物との衝突が発生し得る。
【0192】
具体的には、図２３の（ａ）を参照すると、関心領域内に位置する障害物２３２１に非常に隣接して配置された障害物２３２２を考慮せず、関心領域内に位置する障害物２３２１に対する回避経路２３３０ａを設定した場合、関心領域内に位置する障害物２３２１に非常に隣接して配置された障害物２３２２とロボットが衝突し得る。
【0193】
それを防止するために、本発明は、障害物とロボットとの距離が近くなると、障害物の周辺状況まで考慮して回避のための制御を行うことができる。
【0194】
例えば、図２２の（ｂ）を参照すると、ロボットの関心領域内に位置する障害物２２２１とロボットとの距離が近くなることによって、ロボットの危険度が増加し、それにより関心範囲の広さが拡大される。それにより、制御部は、関心領域内に位置する障害物２２２１、及び障害物２２２１に非常に隣接して配置された障害物２２２２のそれぞれに関するセンシングデータを考慮して回避制御を行う。
【0195】
具体的には、図２３の（ｂ）を参照すると、制御部は、アップデートされた関心領域内に位置する障害物２３２１、２３２２を考慮して回避経路２３３０ｂを設定することにより、ロボットが隣接する２つの障害物を全て回避するようにすることができる。
【0196】
一方、前記関心領域は、ロボットの走行状況に応じて変更することができる。以下、ロボットの走行状況に応じて関心領域を変更する一実施形態について具体的に説明する。
【0197】
図２４はロボットの走行速度に応じて関心領域を変更する一実施形態を示す概念図であり、図２５はロボットが走行経路に沿って走行しながら関心領域を変更する一実施形態を示す概念図であり、図２６Ａ～図２６Ｃは関心領域が変更されることによって危険度の算出に活用される障害物が変更される一実施形態を示す概念図である。
【0198】
関心領域に含まれる第１及び第２領域の長さは、ロボットの走行速度に応じて変更される。具体的には、ロボットの走行速度が速いほど、関心領域に含まれる第１及び第２領域の長さが長くなる。制御部は、ロボットが走行経路に沿って走行するように、所定の周期毎にロボットの走行速度を設定することができる。制御部は、ロボットの走行速度を再設定する度に危険度を再算出し、再算出された危険度に基づいて関心領域をアップデートすることができる。ここで、制御部は、再設定されたロボットの走行速度に基づいて関心領域に含まれる第１及び第２領域の長さを設定することができる。
【0199】
例えば、図２４を参照すると、ロボットが１ｍ／ｓで走行中に、制御部は、ロボットの走行速度を２ｍ／ｓに再設定し、危険度を再算出し、それに基づいて関心領域をアップデートすることができる。制御部は、ロボットの走行速度が増加することに基づいて、関心領域に含まれる第１及び第２領域の長さを増加させることができる。ロボットの走行速度が２ｍ／ｓに設定された場合の第１及び第２領域２４４１ｂ、２４４２ｂの長さＬ８、Ｌ８’は、ロボットの走行速度が１ｍ／ｓに設定された場合の第１及び第２領域２４４１ａ、２４４２ａの長さＬ７、Ｌ７’より長い。
【0200】
一方、制御部は、ロボットの関心領域内で障害物が検知されない場合、ロボットの関心領域を基本関心領域に設定することができる。具体的には、障害物とロボットとの相対距離に基づいて危険度を算出する場合、危険度の算出のためには、関心領域内に障害物が必ず存在しなければならない。制御部は、ロボットの関心領域内で障害物が検知されない場合、危険度を算出することができないので、ロボットの関心領域を基本関心領域に設定する。
【0201】
例えば、図２５を参照すると、ロボットが走行経路２５１０上に位置する障害物２５２２に対する回避経路２５３０を生成し、回避経路２５３０に沿って走行してＮ５に到達する場合、ロボットの関心領域内には障害物が位置しなくなる。それにより、制御部は、ロボットの関心領域を基本関心領域に変更する。それにより、変更された関心領域の第１及び第２領域２５４１ｂ、２５４２ｂの幅Ｗ１５、Ｗ１５’は、ロボットが障害物２５２２を回避する際の関心領域に含まれる第１及び第２領域２５４１ａ、２５４２ａの幅Ｗ１４、Ｗ１４’より狭くなる。
【0202】
一方、関心領域が変更されることによって危険度の算出に活用される障害物が変更される。具体的には、制御部は、関心領域内に位置する障害物とロボットとの相対距離に基づいて危険度を算出する。関心領域がアップデートされることによって、関心領域内に新たな障害物が位置するか、又は特定の障害物がそれ以上関心領域内に位置しなくなった場合、制御部は、アップデートされた関心領域内に位置する障害物を基準として危険度を再算出することができる。
【0203】
例えば、図２６Ａ及び図２６Ｂを参照すると、制御部は、第１関心領域２６４１ａ、２６４２ａ内に位置する特定の障害物２６２２とロボットとの距離ｄ１０に基づいて関心領域をアップデートする。第１関心領域をアップデートして生成された第２関心領域に含まれる第１及び第２領域２６４１ｂ、２６４２ｂの幅Ｗ１７、Ｗ１７’は、第１関心領域に含まれる第１及び第２領域２６４１ａ、２６４２ａの幅Ｗ１６、Ｗ１６’より広くなる。それにより、関心領域内に新たな障害物２６２１が位置する。新たな障害物２６２１とロボットとの距離ｄ１１は、前記危険度の算出に活用された、特定の障害物２６２２とロボットとの距離ｄ１０より短いので、制御部は、新たな障害物２６２１とロボットとの距離ｄ１１を基準として危険度を再算出し、関心領域をアップデートする。それにより、図２６Ｃを参照すると、関心領域に含まれる第１及び第２領域２６４１ｃ、２６４２ｃの幅Ｗ１８、Ｗ１８’が広くなる。
【0204】
上述したように、本発明は、ビル内の環境、ロボットの走行状況の変化に応じてロボットの関心領域をアップデートすることにより、ロボットが最小限の演算だけでビル内に位置する障害物を安全に回避するようにすることができる。
【0205】
一方、前述した本発明は、コンピュータで１つ以上のプロセスにより実行され、コンピュータ可読媒体に格納可能なプログラムとして実現することができる。
【0206】
また、前述した本発明は、プログラム記録媒体にコンピュータ可読コード又はコマンドとして実現することができる。すなわち、本発明による様々な制御方法は、まとめて又は個別にプログラムの形態で提供することができる。
【0207】
一方、コンピュータ可読媒体は、コンピュータシステムにより読み取り可能なデータが記録されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータ可読媒体の例としては、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ））、ＳＳＤ（ソリッドステートディスク（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉｓｋ））、ＳＤＤ（シリコンディスクドライブ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ））、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ記憶装置などが挙げられる。
【0208】
また、コンピュータ可読媒体は、ストレージを含み、電子機器が通信によりアクセスできるサーバ又はクラウドストレージであり得る。その場合、コンピュータは、有線又は無線通信により、サーバ又はクラウドストレージから本発明によるプログラムをダウンロードすることができる。
【0209】
さらに、本発明において、前述したコンピュータは、プロセッサ、すなわち中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ，ＣＰＵ）が搭載された電子機器であり、その種類は特に限定されない。
【0210】
一方、本発明の詳細な説明は例示的なものであり、あらゆる面で限定的に解釈されてはならない。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の合理的解釈により定められるべきであり、本発明の等価的範囲内でのあらゆる変更が本発明の範囲に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図26C】
【国際調査報告】