本発明のリモコンの実施形態について図� ��を用いて説明する。

 図1に示されているロボット1はリモコン2� ��よる操作対象としての脚式移動ロボットで� ��り、人間と同様に基体10と、基体10の上部に 設けられた頭部11と、基体10の上部左右両側� �ら延設された左右の腕部12と、腕部12の先端� ��に設けられた手部14と、基体10の下部から下 方に延設された左右の脚部13と、脚部13の先� �部に取り付けられている足部15とを備えてい る。ロボット1は、再表03/090978号公報や、再� �03/090979号公報に開示されているように、ア� �チュエータ1000(図2参照)から伝達される力に� ��って、人間の肩関節、肘関節、手根関節、� ��関節、膝関節、足関節等の複数の関節に相� ��する複数の関節部分において腕部12や脚部13 を屈伸運動させることができる。ロボット1� �、左右の脚部13(または足部15)のそれぞれの� �床および着床の繰り返しを伴う動きによっ� �自律的に移動することができる。基体10の鉛 直方向に対する傾斜角度が調節されることに よって、頭部11の高さが調節されうる。なお� ��ロボットは複数の脚部13の動作によって自� �的に移動するロボット1のほか、車輪式移動� ��ボット(自動車)等、移動機能を有するあら� �るロボットであってもよい。

 ロボット1はハードウェアとしてのECUまた はコンピュータ(CPU,ROM,RAM,I/O等により構成さ� �ている。)により構成されている制御装置100� ��、通信機器102とを備えている。コンピュー� ��のメモリには制御プログラム(ソフトウェア )が格納されている。制御プログラムはCDやDVD 等のソフトウェア記録媒体を通じてコンピュ ータにインストールされてもよいが、ロボッ ト1からサーバに要求信号が送信されたこと� �応じて当該サーバによってネットワークや� �工衛星を介して当該コンピュータにダウン� �ードされてもよい。

 図2に示されている制御装置100は、リモコン 2から送信され、かつ、通信機器102により受� �された指令信号に応じてロボット1の行動を� ��御する。制御装置100は内部状態センサ群111� ��よび外部状態センサ群112からの出力信号等� ��基づき、アクチュエータ1000の動作を制御す ることにより、腕部12や脚部13の動作を制御� �る。「内部状態」には固定座標系における� �ボット1の重心等の基準点の位置、ロボット1 の移動方向の方位、各関節の角度等により定 まる姿勢、および、ロボット1が手部14を介し て外部から受ける力等が含まれている。「内 部状態センサ群」には、ロボット1の位置を� �義する緯度および経度を表わす信号を人工� �星から受信するGPS受信機、ロボット1のZ軸ま わりの角速度に応じた信号を出力するヨーレ ートセンサ、ロボット1のX方向等の加速度に� ��じた信号を出力する加速度センサ、各関節� ��角度に応じた信号を出力するロータリーエ� ��コーダ、および、手部14に外部から作用す� �力に応じた信号を出力する6軸力センサ等が� ��まれている。ロボット1の「外部状態」には 固定座標系またはロボット座標系における物 体Wの代表点の位置、物体Wの姿勢、通路の壁� ��により画定されている通行領域等が含まれ� ��いる。「外部状態センサ群」には、頭部11� �搭載され、ロボット1の前方を撮像範囲とす� ��CCDカメラ、赤外線カメラ等、種々の周波数� ��域における光を感知しうる左右一対の頭カ� ��ラC ₁ および基体10の下部に搭載され、ロボット1の 前方下方に向けて発せられた近赤外レーザー 光の物体による反射光を検知することにより この物体の位置や方位等を測定するための腰 カメラC ₂ 等が含まれている(図1参照)。

 リモコン2は入力装置201と、出力装置202と 、第1操作処理要素210と、第2操作処理要素220� ��を備えている。入力装置201はタッチパネル� ��もしくはタッチペン式の入力装置または音� ��認識装置等により構成され、ユーザに操作� ��たは発声等を通じて指定経路を入力させる� ��とができる。出力装置202はディスプレイ装� ��または音響機器により構成され、指定経路� ��形状等の情報をユーザに視覚的または聴覚� ��に認識させることができる。第1操作処理要 素210はユーザにより入力装置201を通じて入力 された指定経路を認識し、指定領域QSの境界� ��、指定領域に存在する物体の位置および外� ��とをさらに認識する(図4(a)参照)。第2操作処 理要素220は第1操作処理要素210による認識結� �に基づき、指定経路が安定移動要件を満た� �ているか否かを判定する。「安定移動要件� �とは、ロボット1が指定領域QSからはみ出さ� �、かつ、物体に接触する可能性が低い状態� �移動可能であるという要件である。第2操作� ��理要素220は当該判定結果が肯定的であるこ� ��、すなわち、指定経路が安定移動要件を満� ��していると判定したことを要件として第1指 令信号をロボット1に対して送信する。第2操� ��処理要素220は当該判定結果が否定的である� ��と、すなわち、指定経路が安定移動要件を� ��たしていないと判定したことを要件として� ��ボット1に第2指令信号を送信する。

 なお、本発明の構成要素が情報を「認識� ��る」とは、当該構成要素が情報をデータベ� ��スから検索すること、メモリ等の記憶装置� ��ら情報を読み取ること、センサ等の出力信� ��に基づき情報を測定、算定、推定、判定す� ��こと、測定等された情報をメモリに格納す� ��こと等、当該情報をさらなる情報処理のた� ��に準備または用意するために必要なあらゆ� ��情報処理を実行することを意味する。

 前記構成のリモコン2の機能について説明 する。

 第1操作処理要素210はユーザにより入力装置 201を通じて入力された指定経路を認識する(� �3/S202)。ユーザはロボット1に目的位置まで案 内させる、または、ロボット1をユーザに追� �させる等の目的に鑑みて指定経路の形状等� �選択することができる。これにより、図4(a)� ��示されているような始点SPおよび終点TPを結 ぶ第1経路(一点鎖線)R ₁ または第2経路(二点鎖線)R ₂ が指定経路として認識される。「指定経路」 は緯度および経度、または、緯度、経度およ び高度により定義される固定座標系における 準連続の座標群として認識される。なお、指 定経路を構成する座標群のうち、始点SPおよ� ��終点TP等、一部の座標群が指定されること� �よりこの指定経路が指定されてもよい。第1� ��作処理要素210は指定領域QSの境界と、指定� �域QSに存在する物体の位置および外形とを記 憶装置からの読み取り、または、サーバ(図� �略)との通信に基づくデータベースの検索等� ��より認識する(図3/S204)。これにより、たと� �ば図4(a)に示されている形状の指定領域QSが� �識され、物体が指定領域QSにおける物体領域 Q ₂ として認識される。指定領域QSの境界も指定� ��路と同様に固定座標系における準連続名座� ��群により定義されている。さらに、第1操作 処理要素210は、ロボット1をたとえば図4(b)に� ��されている、ロボット1の縦幅、横幅等のサ イズに応じた空間的広がりを有するロボット 領域Q ₁ として認識する。

 第2操作処理要素220は第1操作処理要素210に� �る認識結果に基づき、指定経路が安定移動� �件を満たしているか否かを判定する(図3/S206) 。「安定移動要件」とは、前記のようにロボ ット1が指定領域QSからはみ出さず、かつ、物 体に接触する可能性が低い状態で移動可能で あるという要件である。たとえば、図4(a)に� �されているように指定領域QSから外れている 第1経路R ₁ が指定経路である場合、指定経路は安定移動 要件を満たしていないと判定される。また、 図4(a)に示されているように物体領域Q ₂ に交差している第2経路R ₂ が指定経路である場合、指定経路は安定移動 要件を満たしていないと判定される。さらに 、図4(b)に示されているように指定領域QSから 外れていないものの、第3経路(一点鎖線)R ₃ に沿ってロボット領域Q ₁ が拡張されて形成される拡張ロボット領域EQ ₁ の一部が指定領域QSから外れている場合、指� ��経路としての第3経路R ₃ は安定移動要件を満たしていないと判定され る。また、図4(b)に示されているように物体� �域Q ₂ に交差していないものの、第4経路(二点鎖線) R ₄ に沿ってロボット領域Q ₁ が拡張されて形成される拡張ロボット領域EQ ₁ の一部が物体領域Q ₂ に交差している場合、指定経路としての第4� �路R ₄ は安定移動要件を満たしていないと判定され る。

 第2操作処理要素220は当該判定結果が肯定 的である場合、すなわち、指定経路が安定移 動要件を満たしていると判定した場合(図3/S20 6‥YES)、出力装置202を通じて肯定的な判定結� ��を出力し(図3/S208)、かつ、第1指令信号をロ� ��ット1に対して送信する(図3/S210)。「第1指令 信号」はロボット1を指定経路にしたがって� �動させるための指令信号である。第2操作処� ��要素220は当該判定結果が否定的である場合� ��すなわち、指定経路が安定移動要件を満た� ��ていないと判定した場合(図3/S202‥NO)、出力 装置202を通じて否定的な判定結果を出力し(� �3/S212)、かつ、ユーザにより入力装置201を通� ��て指定経路が再入力されたか否かを判定す� ��(図3/S214)。指定経路が再入力された場合(図3 /S214‥YES)、前記一連の処理が繰り返される(� �3/S202等参照)。指定経路が再入力されなかっ� ��場合(図3/S214‥NO)、第2操作処理要素220は出� �装置202を通じて第2指令信号の内容を出力し( 図3/S216)、かつ、ロボット1に第2指令信号を送 信する(図3/S218)。「第2指令信号」はロボット 1が移動中の場合にはロボット1を減速または� ��止させ、その上でロボット1に指定経路と終 点または始点および終点が共通であり、安定 移動要件を満たす経路を目標経路として探索 させ、目標経路が探索された場合には目標経 路にしたがって移動させる一方、目標経路が 探索されなかった場合にはロボット1を停止� �たは停止状態を維持させるための指令信号� �ある。

 第1指令信号がロボット1の通信機器102によ� �受信されると、制御装置100が指定経路を目� �経路に設定し(図3/S102)、この目標経路にした がって移動するようにロボット1の動作を制� �する(図3/S104)。第2指令信号がロボット1の通� ��機器102により受信されると、制御装置100は� ��ボット1が移動中であるか否かを判定する(� �3/S106)。たとえば、内部状態センサ群111を構� ��するGPS受信機により測定されるロボット1の 基準位置の変化態様に基づいてロボット1が� �動中であるか否かが判定される。制御装置10 0はロボットが移動中であると判定した場合(� ��3/S106‥YES)、ロボット1を減速または停止さ� �(図3/S108)、内部状態および外部状態に基づい て安定移動要件を満たす経路を目標経路とし て探索する(図3/S110)。「内部状態」には、固� ��座標系におけるロボットRの位置、方位等が 含まれている。「外部状態」には、サーバと の通信に基づいてデータベースから検索され る指定領域QSの境界ならびに物体の位置およ� ��外形、通信機器102によりリモコン2から受信 された指定経路の終点または始点および終点 等が含まれている。頭カメラC ₁ により測定されるユーザの位置が指定経路の 終点として認識されてもよい。制御装置100は ロボット1が停止中であると判定した場合(図3 /S106‥NO)、安定移動要件を満たす経路を目標� ��路として探索する(図3/S110)。制御装置100は� �標経路が探索されたか否かを判定する(図3/S1 12)。そして、目標経路が探索された場合(図3/ S112‥YES)、この目標経路にしたがって移動す� ��ようにロボット1の動作が制御される(図3/S10 4)。一方、目標経路が探索されなかった場合( 図3/S112‥NO)、ロボット1が停止するまたは停� �状態を維持するようにロボット1の動作が制� ��される(図3/S110)。

 前記機能を発揮するリモコン2によれば、 ユーザによる指定経路が安定移動要件を満た している場合、リモコン2からロボット1に「� ��1指令信号」が送信される(図3/S206,S210参照)� �これにより、ユーザはリモコン2を用いて、� ��ボット1が指定経路にしたがって移動するよ うにロボット1の行動を操作することができ� �(図3/S102,S104参照)。

 その一方、ユーザによる指定経路が安定� ��動要件を満たしていない場合、リモコン2か らロボット1に第1指令信号ではなく「第2指令 信号」が送信される(図3/S206,S218参照)。たと� �ば、図5(a)に白矢印で示されているように、� ��ボット1の位置を始点とし、指定領域の境界 または物体に該当する段差部分を経て、ユー ザの位置を終点とする指定経路がユーザによ りリモコン2に入力された場合、指定経路が� �定移動要件を満たしていないと判定される� �とにより、リモコン2からロボット1に対して 第2指令信号が送信される(図3/S206‥NO,S218参照 )。これにより、ユーザはリモコン2を用いて� ��ボット1が移動している場合には目標経路の 探索に先立ってロボット1が減速または停止� �るようにロボット1の行動を操作することが� ��きる(図3/S106,S108参照)。

 また、ロボット1に安定移動要件を満たす経 路を目標経路として探索させ、目標経路が探 索された場合にはこの目標経路にしたがって ロボット1を移動させる一方、目標経路が探� �されなかった場合にはロボット1を停止させ� ��または停止状態を維持させることができる( 図3/S110~S114,S104参照)。たとえば、図5(b)に白矢 印で示されているようにロボット1が段差部� �を越えるのではなく、指定領域に該当する� �ロープを経て、頭カメラC ₁ により測定されたユーザの位置に至る目標経 路を探索する。なお、ユーザが移動している 場合もあるので、ロボット1により測定され� �ユーザの位置は、リモコン2に入力された指� ��経路の終点としての過去のユーザの位置と� ��なっていてもよい。したがって、ユーザは� ��モコン2を用いて安定移動要件を満たさない 指定経路を入力した場合でも、ロボット1が� �定領域からはみ出さず、かつ、物体との接� �を回避しながら指定経路の終点に向かって� �動するようにロボット1の行動を操作するこ� ��ができる。たとえば、図5(c)に示されている ように指定経路とは異なる目標経路にしたが ってロボット1を移動させることにより、ロ� �ット1に段差部分と接触することを回避させ� ��ことができる。

 また、リモコン2によりユーザによる指定 経路が安定移動要件を満たしているか否かと いう判定結果が出力され、また、第2指令信� �の内容が出力される(図3/S208,S212,S216参照)。� �れにより、ユーザによる指定経路にしたが� �てロボット1が移動すること、または、ロボ� ��ト1が指定経路とは異なる経路にしたがって 移動するまたは停止すること等をこのユーザ に認識させることができる。したがって、ユ ーザはリモコン2を用いて、ロボット1の行動� ��様を予測しながら、ロボット1が指定領域か らはみ出さず、かつ、物体との接触を回避す るようにロボット1の行動を操作することが� �きる。

 なお、リモコン2からロボット1に対して送� �される第1指令信号および第2指令信号のうち 一方または両方に応じて、このロボット1に� �声出力装置(図示略)から音声を出力させる、 または、リモコン2を操作しているユーザに� �部11の正面を向けて手部13を振る
 ように腕部12を動かす等、その後の行動を� �ーザに予告するように動作させてもよい。� �とえば、第1指令信号に応じてロボット1に追 従対象であるユーザに対して「そちらに向か います」等の音声を出力させ、案内対象であ るユーザに対して「私についてきてください 」等の音声を出力させてもよい。また、第2� �令信号に応じてロボット1に「別の道を通っ� ��いきます」等の音声を出力させ、目標経路� ��伸びる方向に頭部11の正面を向かせるよう� �動作させてもよい。