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JP7683482B2 - データ処理装置、データ処理方法、移動体 - Google Patents
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JP7683482B2 - データ処理装置、データ処理方法、移動体 - Google Patents

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Description

本技術は、特に、適切なアルゴリズムを用いて、人のセンシングを行うことができるようにしたデータ処理装置、データ処理方法、移動体に関する。
従来、機能の追加や他のデバイスとの互換性の確保といった観点から、デバイスのソフトウェアを更新する技術が各種提案されている。
例えば、特許文献1には、カメラと通信装置の組み合わせによって実現可能なサービスを判定し、そのサービスを提供するソフトウェアをインストールする技術が開示されている。
また、特許文献2には、撮像デバイス上のファームウェアがホスト・システムと互換性がないことを検出した場合に、撮像デバイスとホスト・システムとの間でファームウェアを更新する技術が開示されている。
特開2007-286850号公報 特表2002-504724号公報
カメラなどの撮像デバイスのソフトウェアを変更する技術については各種開示されているものの、センシングを行うデバイスのソフトウェアを、センシング対象の状況などに応じて適応的に変更することについては開示されていない。
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、適切なアルゴリズムを用いて、人のセンシングを行うことができるようにするものである。
本技術の第1の側面のデータ処理装置は、移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムを、人センシング条件に応じて決定し、決定した前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択して実行し、前記移動体の移動および前記動作部の動作を制御する。
本技術の第2の側面のデータ処理装置は、移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムを、人センシング条件に応じて決定し、決定した前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択して、前記移動体に対して送信する。
本技術の第3の側面の移動体は、センシング結果を表すセンサデータを出力するセンサと、前記センサから出力された前記センサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、人センシング条件に応じて適応的に選択して実行するセンシング制御部と、前記センシング制御部による前記人センシングプログラムの実行結果に基づいて、動作計画を設定する動作計画設定部と、前記動作計画設定部により設定された前記動作計画に従って動作を行う動作部とを備え、前記動作部は、移動体本体に対して可動である
本技術の第1の側面においては、移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムが、人センシング条件に応じて決定され、決定された前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムが、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択されて実行され、前記移動体の移動および前記動作部の動作が制御される。
本技術の第2の側面においては、移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムが、人センシング条件に応じて決定され、決定された前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムが、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択されて、前記移動体に対して送信される。
本技術の第3の側面においては、センシング結果を表すセンサデータを出力するセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムが、人センシング条件に応じて適応的に選択して実行され、人センシングプログラムの実行結果に基づいて、動作計画が設定され、設定された動作計画に従って、移動体本体に対して可動である動作部の動作が行われる。
本技術の一実施形態に係るプログラム提供システムの構成例を示す図である。 センサデバイスの構成例を示す図である。 センサデバイスの外観の例を示す図である。 センシングプログラムの例を示す図である。 センシングプログラムの他の例を示す図である。 センシングプログラムのさらに他の例を示す図である。 センシングプログラムの更新の例を示す図である。 センシングプログラムの更新の例を示す図である。 センシングプログラムの更新の他の例を示す図である。 センシングプログラムセットの例を示す図である。 センシングプログラムセットの例を示す図である。 センシングプログラムセットの例を示す図である。 センシングプログラムの更新の例を示す図である。 センシングプログラムの提供元の例を示す図である。 センシングプログラムセットの生成の例を示す図である。 運搬ロボットによる運搬の様子を示す図である。 運搬ロボットの外観を拡大して示す図である。 料理を載せるときの運搬ロボットの姿勢の例を示す図である。 運搬ロボットが移動する空間のレイアウトを示す平面図である。 センシングアルゴリズムの例を示す図である。 運搬ロボットのハードウェアの構成例を示すブロック図である。 運搬ロボットの機能構成例を示すブロック図である。 運搬ロボットの処理について説明するフローチャートである。 図23のステップS1において行われる精度選択処理について説明するフローチャートである。 図24のステップS14において行われる屋内処理について説明するフローチャートである。 図24のステップS16において行われる屋外処理について説明するフローチャートである。 図23のステップS2において行われる人センシング処理について説明するフローチャートである。 図23のステップS2において行われる人センシング処理について説明するフローチャートである。 人センシングの適用例を示す図である。 センシングアルゴリズムの制御の例を示す図である。 プログラム管理サーバを実現するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
<本技術の概要>
本技術は、ロボット、移動体、スマートフォンなどの各種の装置に搭載されるセンサデバイスにおいて、最適なアルゴリズムを用いてセンシングを行うことが以下のような要因によって困難である点に着目し、その解決方法を実現するものである。
要因
・要素技術の種類が多い
・要素技術の成熟度が様々
・コストのバリエーションが多い
・用途のバリエーションが多い
・システムの設計と実装の難易度が高い
・ユーザの要求の種類が多い
・プロセッサのパワー、消費電力、回路規模等の、実装上の制約が多い
・センシング対象の種類が多い
本技術は、特に、人のセンシングを行うセンサデバイスにおいて、センシングに関するアルゴリズムであるセンシングアルゴリズムとして、最適なアルゴリズムを用いてセンシングを行うことができるようにするものである。
以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
1.プログラム提供システム
2.センシングプログラムのユースケース
3.運搬ロボットの構成と動作
4.他のユースケース
5.変形例
<プログラム提供システム>
図1は、本技術の一実施形態に係るプログラム提供システムの構成例を示す図である。
図1のプログラム提供システムは、プログラム管理サーバ1に対して、携帯端末2-1、アームロボット2-2、移動体2-3、調理ロボット2-4、運搬ロボット2-5などの各種の装置が、インターネットなどよりなるネットワーク11を介して接続されることによって構成される。
携帯端末2-1はスマートフォンである。
アームロボット2-2は、双腕型のロボットである。アームロボット2-2の筐体には台車が設けられている。アームロボット2-2は移動可能なロボットである。
移動体2-3は自動車である。移動体2-3には、自動運転の機能などが搭載される。
調理ロボット2-4は、キッチン型のロボットである。調理ロボット2-4は、複数の調理アームを駆動させることによって調理を行う機能を有する。調理アームにより、人が行う調理動作と同様の動作が再現される。
運搬ロボット2-5は、載置台として用意された天板の上に運搬対象物を載せ、その状態のまま、目的とする位置まで移動可能なロボットである。運搬ロボット2-5のベース部には車輪が設けられる。
図1に示す各装置には、環境のセンシング、物体のセンシング、人のセンシングなどに用いられるセンサデバイスが搭載される。
図2は、センサデバイスの構成例を示す図である。
図2に示すように、センサデバイス21には、コントローラ31とセンサ群32が設けられる。
コントローラ31は、センサ群32を構成する各センサを制御して、環境のセンシング、物体のセンシング、人のセンシングなどの、各種の対象のセンシングを行う。コントローラ31によるセンシングは、センサ群32を構成する各センサが出力するセンサデータに基づいて行われる。
コントローラ31は、センシング結果をホスト側のデバイスに出力する。コントローラ31によるセンシング結果に基づいて、ホスト側のデバイスにおいて各種の処理が行われる。センサデバイス21が携帯端末2-1に搭載される場合、携帯端末2-1のCPU(Central Processing Unit)がホスト側のデバイスとなる。コントローラ31には、ホスト側のデバイスとの間で通信を行う機能も設けられる。
センサ群32は、各種の対象のセンシングを行う複数のセンサにより構成される。図2の例においては、センサ群32は、RGBカメラ32A、ステレオカメラ32B、ToFセンサ32C、structured-lightセンサ32D、および、LiDAR32Eにより構成される。
RGBカメラ32Aは、RGB画像用のイメージセンサを有する。RGBカメラ32Aは、イメージセンサを駆動させることによって周囲の様子を撮影し、撮影によって得られたRGB画像をセンサデータとして出力する。
ステレオカメラ32Bは、ステレオカメラ方式の距離センサであり、距離画像用の2つのイメージセンサを有する。ステレオカメラ32Bは、対象物までの距離を表す距離画像をセンサデータとして出力する。
ToFセンサ32Cは、ToF(Time Of Flight)方式の距離センサである。ToFセンサ32Cは、対象物までの距離をToF方式で計測し、距離情報をセンサデータとして出力する。
structured-lightセンサ32Dは、structured-light方式の距離センサである。structured-lightセンサ32Dは、対象物までの距離をstructured-light方式で計測し、距離情報をセンサデータとして出力する。
LiDAR(Light Detection and Ranging)32Eは、対象物の各点の3次元位置を計測し、計測結果を表す情報をセンサデータとして出力する。
測位センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、温度センサ、照度センサなどの、図2に示すセンサとは異なるセンサがセンサ群32に含まれるようにしてもよい。
センサデバイス21が搭載される装置によって、センサ群32を構成するセンサの種類は適宜変更される。1つのセンサによってセンサ群32が構成されるようにしてもよい。
センサデバイス21は、コントローラ31とセンサ群32を配置した基板によって構成されるようにしてもよいし、図3に示すような、各センサを配置した基板を筐体21A内に収納した装置として構成されるようにしてもよい。
このような構成を有するセンサデバイス21において、コントローラ31は、センシング用のプログラムであるセンシングプログラムを実行し、環境、物体、人などの各種の対象のセンシング機能を実現する。コントローラ31のセンシング機能は、センサ群32を構成する1つのセンサの出力に基づいて、または、複数のセンサの出力の組み合わせに基づいて実現される。
環境センシング(環境のセンシング)には、例えば以下のものが含まれる。
・RGBカメラ32Aを利用したRGB画像の撮影
・ステレオカメラ32B、ToFセンサ32C、structured-lightセンサ32Dの出力を利用した、対象物までの距離の計測
・LiDAR32Eの出力を利用した3次元マップの生成
・3次元マップを用いた自己位置の推定
センサデバイス21がセンシングの対象とする環境には、センサデバイス21の外部またはセンサデバイス21が搭載された装置の外部の状態であって、センシングを行うことによって定量的なデータとして表現可能な様々な物理状態が含まれる。
物体センシング(物体のセンシング)には、例えば以下のものが含まれる。
・RGBカメラ32Aにより撮影されたRGB画像を用いた対象物の認識、識別
・形状、大きさ、色、温度などの、対象物の特性の計測
センサデバイス21がセンシングの対象とする物体には、センサデバイス21の周囲またはセンサデバイス21が搭載された装置の周囲にある各種の静止物体と動作物体が含まれる。
人センシング(人のセンシング)には、例えば以下のものが含まれる。
・RGBカメラ32Aにより撮影されたRGB画像を用いた人の認識、人の顔の認識、人の識別
・頭部、腕、手、目、鼻などの、人物の特定の部位の認識
・ボーン推定を含む、特定の部位の位置の推定
・身長、体重などの人の身体的な特徴の推定
・年齢、性別などの人の属性の推定
センサデバイス21がセンシングの対象とする人には、センサデバイス21の周囲またはセンサデバイス21が搭載された装置の周囲にいる人が含まれる。
コントローラ31は、それぞれのセンシング機能を実現するためのセンシングプログラムとして、アルゴリズムが異なる複数のプログラムを有している。
図4は、センサデバイス21に用意されるセンシングプログラムの例を示す図である。
図4の例においては、測距プログラムA、測距プログラムB、測距プログラムCがOS(Operating System)上で動作するファームウェアとして用意されている。測距プログラムA、測距プログラムB、測距プログラムCは、人センシング機能としての測距機能を実現するセンシングプログラムである。
測距プログラムA、測距プログラムB、測距プログラムCは、同じ測距機能を、それぞれ異なるセンシングアルゴリズムによって実現するセンシングプログラムである。測距プログラムA、測距プログラムB、測距プログラムCは、それぞれ異なるセンシングアルゴリズムを規定する。
測距プログラムAは、測距アルゴリズムAによって測距を行うセンシングプログラムである。測距プログラムBは、測距アルゴリズムBによって測距を行うセンシングプログラムである。測距プログラムCは、測距アルゴリズムCによって測距を行うセンシングプログラムである。
例えば、測距アルゴリズムA乃至Cは、同じセンサに異なるパラメータを設定し、センサの出力に基づいて同じ計算を行うことによって距離を算出するといったように、それぞれ異なるパラメータを用いて測距を行うセンシングアルゴリズムである。
また、測距アルゴリズムA乃至Cは、同じセンサに対して同じパラメータを設定し、センサの出力に基づいて異なる計算を行うことによって距離を算出するといったように、異なる計算方法を用いて測距を行うセンシングアルゴリズムである。
ステレオカメラ32B、ToFセンサ32C、structured-lightセンサ32Dなどの複数の距離センサが用意されている場合、測距アルゴリズムA乃至Cが、それぞれ異なる距離センサを用いて測距を行うセンシングアルゴリズムであってもよい。
この場合、例えば、測距アルゴリズムAはステレオカメラ32Bの出力に基づいて測距を行い、測距アルゴリズムBはToFセンサ32Cの出力に基づいて測距を行う。また、測距アルゴリズムCは、structured-lightセンサ32Dの出力に基づいて測距を行う。
このように、センサデバイス21には、同じ測距機能を実現するためのセンシングプログラムとして、センシングアルゴリズムが異なる複数のプログラムが用意される。それぞれのセンシングアルゴリズムと、それぞれのセンシングアルゴリズムを規定するセンシングプログラムとのうちの少なくともいずれかに対しては、測距に用いるセンサが紐付けられている。センシングプログラムが実行された場合、そのことに連動して、紐付けられているセンサの動作が制御される。
例えば運搬ロボット2-5に搭載されたセンサデバイス21においては、センシング条件に応じたセンシングアルゴリズムを選択して測距が行われる。センシング条件は、運搬ロボット2-5の状況に応じて決定される、センシングアルゴリズムの選択の条件である。
例えば、測距アルゴリズムAに適した状況になった場合、測距プログラムAが実行され、測距アルゴリズムAを用いて測距が行われる。また、測距アルゴリズムBに適した状況になった場合、測距プログラムBが実行され、測距アルゴリズムBを用いて測距が行われる。測距アルゴリズムCに適した状況になった場合、測距プログラムCが実行され、測距アルゴリズムCを用いて測距が行われる。
センシング条件に応じたセンシングアルゴリズム(センシングプログラム)を適応的に選択して測距が行われるため、最適なセンシングアルゴリズムでの測距が可能となる。センシング対象が距離以外の場合も同様である。
1つのセンシングプログラムは、1つのセンシングアルゴリズムを規定する。センシングプログラムを選択することは、センシングアルゴリズムを選択することに相当する。
なお、センシングアルゴリズムを適応的に選択することは、センシング条件に対して紐付けられているセンシングアルゴリズムを、その条件になったことが検出されたときに選択することを意味する。想定されるそれぞれの状況に応じたセンシング条件に対しては、適していると考えられるセンシングアルゴリズムが紐付けられている。センシング条件とセンシングアルゴリズムの紐付けが動的に変更されるようにしてもよい。
図5は、センシングプログラムの他の例を示す図である。
図5の例においては、食材認識プログラムA、食材認識プログラムB、食材認識プログラムCがOS上で動作するファームウェアとして用意されている。食材認識プログラムA乃至Cは、物体センシング機能としての食材認識機能を実現するセンシングプログラムである。
食材認識プログラムAは、食材認識アルゴリズムAによって食材認識を行うセンシングプログラムである。食材認識プログラムBは、食材認識アルゴリズムBによって食材認識を行うセンシングプログラムである。食材認識プログラムCは、食材認識アルゴリズムCによって食材認識を行うセンシングプログラムである。例えば調理ロボット2-4に搭載されたセンサデバイス21においては、調理工程などにより決定されるセンシング条件に応じたセンシングアルゴリズムを選択して食材の認識が行われる。
図6は、センシングプログラムのさらに他の例を示す図である。
図6の例においては、顔認識プログラムA、顔認識プログラムB、顔認識プログラムCがOS上で動作するファームウェアとして用意されている。顔認識プログラムA乃至Cは、人センシング機能としての顔認識機能を実現するセンシングプログラムである。
顔認識プログラムAは、顔認識アルゴリズムAによって顔認識を行うセンシングプログラムである。顔認識プログラムBは、顔認識アルゴリズムBによって顔認識を行うセンシングプログラムである。顔認識プログラムCは、顔認識アルゴリズムCによって顔認識を行うセンシングプログラムである。例えば調理ロボット2-4に搭載されたセンサデバイス21においては、調理工程などにより決定されるセンシング条件に応じたセンシングアルゴリズムを選択して顔の認識が行われる。
・センシングプログラムの更新
図1のプログラム提供システムにおいては、各装置のセンサデバイス21にファームウェアとして用意されるセンシングプログラムの更新が可能とされる。
図7は、センシングプログラムの更新の例を示す図である。
図7の矢印で示すように、プログラム管理サーバ1は、各装置に対してセンシングプログラムを提供する。プログラム管理サーバ1は、各装置に提供するセンシングプログラムのDB(Data Base)を有している。
図7の例においては、測距アルゴリズムDによって測距を行う測距プログラムDが携帯端末2-1に対して提供され、顔認識アルゴリズムHによって顔認識を行う顔認識プログラムHがアームロボット2-2に対して提供されている。
また、自己位置推定アルゴリズムJによって自己位置推定を行う自己位置推定プログラムJが移動体2-3に対して提供され、物体認識アルゴリズムKによって物体認識を行う物体認識プログラムKが調理ロボット2-4に対して提供されている。人物認識アルゴリズムMによって人物認識を行う人物認識プログラムMが運搬ロボット2-5に対して提供されている。
図8は、センシングプログラムの更新の例を示す図である。
各装置のセンサデバイス21においては、図8のAに示すようにセンシングプログラムを追加することが可能とされる。図8のAの例においては、測距アルゴリズムA乃至Cによって測距を行う測距プログラムA乃至Cに対して、測距アルゴリズムDによって測距を行う測距プログラムDが追加されている。
各装置のセンサデバイス21には、デフォルトの状態では、一般的な状況に応じたセンシングアルゴリズムを規定するセンシングプログラムが用意されている。各装置のセンサデバイス21は、あらかじめ用意されているセンシングプログラムでは対応できない状況になった場合でも、そのような特殊な状況に応じたセンシングアルゴリズムを規定するセンシングプログラムを追加することにより、特殊な状況に対応することが可能となる。
また、図8のBに示すように、不要になったプログラムを削除(アンインストール)することも可能とされる。図8のBの例においては、破線の枠で示すように、測距プログラムA乃至Cのうちの測距プログラムCが削除されている。
図9は、センシングプログラムの更新の他の例を示す図である。
図9に示すように、複数のセンシングプログラムから構成されるセンシングプログラムセット単位での更新も可能とされる。図9の例においては、測距アルゴリズムDによって測距を行う測距プログラムD、測距アルゴリズムEによって測距を行う測距プログラムE、測距アルゴリズムFによって測距を行う測距プログラムFから構成されるセンシングプログラムセットがプログラム管理サーバ1から提供され、追加されている。
プログラム管理サーバ1のDBには、図10に示すように、複数のセンシングプログラムを場所、状況、目的などの使用条件毎にまとめたセンシングプログラムセットが複数用意されている。
図10の例においては、屋内測距用のセンシングプログラムセットと屋外測距用のセンシングプログラムセットが用意されている。これらのセンシングプログラムセットは、場所に応じたセンシングプログラムセットである。
場所に応じたセンシングプログラムセットは、例えば、移動機能を有する装置に搭載されたセンサデバイス21において用いられるセットとなる。同じ屋内でも、キッチン用のセンシングプログラムセット、ダイニングルーム用のセンシングプログラムセットといったように、さらに細かい場所の単位でセンシングプログラムセットが用意されるようにしてもよい。
海用のセンシングプログラムセット、山用のセンシングプログラムセット、電車内用のセンシングプログラムセットといったように、様々な場所毎のセンシングプログラムセットを用意することも可能である。
また、図10の例においては、晴天時測距用のセンシングプログラムセットと雨天時測距用のセンシングプログラムセットが用意されている。これらのセンシングプログラムセットは、天気に応じたセンシングプログラムセットである。
天気に応じたセンシングプログラムセットは、例えば、移動機能を有しており、屋外に移動する可能性がある装置に搭載されたセンサデバイス21において用いられるセットとなる。朝昼夜などの時間帯毎のセンシングプログラムセット、明るさ毎のセンシングプログラムセット、気温毎のセンシングプログラムセットといったように、変化する様々な状況毎のセンシングプログラムセットを用意することも可能である。
ランニング時用のセンシングプログラムセット、野球時用のセンシングプログラムセット、カレーの調理時用のセンシングプログラムセット、サラダの調理時用のセンシングプログラムセットといったように、様々な目的毎のセンシングプログラムセットを用意することも可能である。
各装置のセンサデバイス21は、使用条件に応じたセンシングプログラムセットのIDを指定することによって、センシングプログラムをまとめて追加することが可能となる。それぞれのセンシングプログラムセットには、識別データとしてのIDが設定されている。センシングプログラムセットを構成するそれぞれのセンシングプログラムにも、識別データとしてのIDが設定されている。
同じ測距機能を異なるセンシングアルゴリズムによって実現するセンシングプログラムのセットではなく、図11に示すように、異なる機能を実現するセンシングプログラムのセットが追加されるようにしてもよい。
図11の例においては、測距プログラムD、顔認識プログラムH、物体認識プログラムKによってセンシングプログラムセットが構成されている。測距プログラムDは、測距アルゴリズムDによって測距を行うセンシングプログラムであり、顔認識プログラムHは、顔認識アルゴリズムHによって顔認識を行うセンシングプログラムである。物体認識プログラムKは、物体認識アルゴリズムKによって物体認識を行うセンシングプログラムである。
図12は、センシングプログラムセットの例を示す図である。
図12に示すセンシングプログラムセットには、アルゴリズムの適応的な選択を制御するプログラムであるアルゴリズムマネージャが含まれている。
センサデバイス21は、アルゴリズムマネージャを実行し、センシング条件に応じたセンシングアルゴリズムを選択することになる。アルゴリズムマネージャには、実行を制御するセンシングプログラムの種類を表す情報と、センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせが設定されている。このように、センシングプログラムセット毎にアルゴリズムマネージャが用意されるようにしてもよい。
図13は、センシングプログラムの更新の例を示す図である。
センサデバイス21とホスト側のデバイスであるコントローラ51とのそれぞれにおいてセンシングプログラムが実行され、測距機能などの所定の機能が実現されるようにしてもよい。この場合、コントローラ51のセンシングプログラムについても、センサデバイス21のセンシングプログラムと同様にして更新することが可能とされる。コントローラ51は、例えば、携帯端末2-1のCPU、アームロボット2-2に搭載されたPCのCPUなどの、ホスト側のデータ処理装置である。
センサデバイス21のファームウェアを更新するセンシングプログラムと、コントローラ51のファームウェアを更新するセンシングプログラムが1つのセンシングプログラムセットに含められ、提供されるようにしてもよい。
センシングプログラムとセンシングプログラムセットの提供が、有料で行われるようにしてもよいし、無料で行われるようにしてもよい。1つのセンシングプログラムセットの中に、有料のセンシングプログラムと無料のセンシングプログラムが混在して含まれるようにしてもよい。
以上のようにして行われるセンシングプログラムの更新時、認証用の鍵情報に基づいてセンサデバイス21の認証がプログラム管理サーバ1により行われ、正当なデバイスであることが確認された場合に更新が行われるようにしてもよい。それぞれのセンサデバイス21には、認証用の鍵情報が固有の情報として用意される。
認証用の鍵情報を用いたセンサデバイス21の認証が、センシングプログラムの更新時に行われるのではなく、センシングプログラムの実行時に行われるようにしてもよい。
・センシングプログラムの提供元
図14は、センシングプログラムの提供元の例を示す図である。
プログラム管理サーバ1から各装置に対して提供されるセンシングプログラムは、図14に示すように、例えば、プログラム提供システムにおけるサービスのユーザ登録を行った開発者により開発される。各開発者には、センサデバイス21の仕様に関する情報、SDK(Software Development Kit)などの開発ツールが、プログラム提供システムを利用したサービスを運営するサービス事業者により提供される。
各開発者は、SDKを利用するなどしてセンシングプログラムやセンシングプログラムセットを開発し、自身のコンピュータからプログラム管理サーバ1にアップロードする。アップロードされたセンシングプログラムとセンシングプログラムセットはセンシングプログラムDBに記憶され、管理される。
プログラム管理サーバ1は、インストール回数、各装置における実行回数などの、それぞれのセンシングプログラムとセンシングプログラムセットの使用状況を管理する。サービス事業者から開発者に対して、使用状況に応じた金額の支払い、ポイントの発行などの、所定のインセンティブが提供されるようにしてもよい。
図15は、センシングプログラムセットの生成の例を示す図である。
各開発者により開発され、アップロードされたセンシングプログラムを任意のユーザがまとめることによってセンシングプログラムセットが生成されるようにしてもよい。
図15の例においては、測距プログラムA乃至Gのうち、測距プログラムD、測距プログラムE、測距プログラムFの3つのセンシングプログラムをまとめることによって、屋内測距用プログラムセットが生成されている。
このようにして生成された屋内測距用プログラムセットは、インストール可能なセンシングプログラムセットとしてプログラム管理サーバ1において公開され、所定の装置にインストールされる。
複数のセンシングプログラムをまとめることによってセンシングプログラムセットを生成したユーザに対しても、インセンティブが提供されるようにしてもよい。
<センシングプログラムのユースケース>
・運搬ロボットのユースケース
ここで、人センシングのユースケースについて説明する。
例えば、運搬ロボット2-5がレストランなどの店内において料理を運搬対象物として運搬する、すなわち、料理を配膳する場合、運搬ロボット2-5に搭載されたセンサデバイス21においては、センシングプログラムに従って人センシングが行われる。注文した人に料理を配膳するためには、周りにいる人を認識して、料理を注文した人を特定する必要がある。
図16は、運搬ロボット2-5による運搬の様子を示す図である。
図16には、建物の中のキッチンを移動する運搬ロボット2-5の様子が示されている。運搬対象物の載置台として用意された天板の上には調理済みの料理が置かれている。この例においては、料理を配膳する用途に運搬ロボット2-5が用いられている。
運搬ロボット2-5は、センサデバイス21による人センシングの結果に基づいて、移動経路の計画、障害物の回避などを行い、目的地まで移動して配膳を行う。また、運搬ロボット2-5は、センサデバイス21による人センシングの結果に基づいて、接客の仕方を制御する。
図17は、運搬ロボット2-5の外観を拡大して示す図である。
図17に示すように、運搬ロボット2-5は、環状のベース部101と、円形薄板状の天板102を、細い棒状の支持アーム103で連結することによって構成される。ベース部101の底面側には複数のタイヤが設けられる。ベース部101は、運搬ロボット2-5の移動を実現する移動部として機能する。
ベース部101の径方向の長さと天板102の径方向の長さは略同一の長さである。ベース部101の略真上に天板102がある場合、図17に示すように支持アーム103は斜めの状態になる。
支持アーム103は、アーム部材103-1とアーム部材103-2から構成される。天板102側のアーム部材103-1の径は、ベース部101側のアーム部材103-2の径より一回り小さい。アーム部材103-1がアーム部材103-2の内側に伸縮部103Aにおいて収納されることによって、双方向の矢印で示すように、支持アーム103の長さが調整される。
支持アーム103は、ベース部101と支持アーム103の連結部分、および、天板102と支持アーム103の連結部分のそれぞれの部分において角度を調整することが可能とされる。
図18は、料理を載せるときの運搬ロボット2-5の姿勢の例を示す図である。
図18の例においては、支持アーム103を略垂直とし、長さを最大の長さとすることによって、天板102の高さが、調理ロボット2-4の天板の高さと略同じ高さに調整されている。
運搬ロボット2-5の状態がこのような状態にあるときに、調理ロボット2-4の調理アームによって、料理が天板102に載せられる。図18の例においては、調理ロボット2-4の調理動作によって出来上がった料理が、調理アームにより載せられている。
図18に示すように、調理ロボット2-4には、食材を切る、食材を焼く、調理済みの食材を盛り付ける、などの各種の調理動作を行う調理アームが複数設けられる。調理アームによる調理動作は、調理動作の内容や順番を規定した調理データに従って行われる。調理データには、料理の完成に至るまでのそれぞれの調理工程に関する情報が含まれる。
このように、運搬ロボット2-5が配膳する料理は、調理ロボット2-4により作られた料理である。人により作られた料理が人によって天板102に載せられ、配膳されるようにしてもよい。
図19は、運搬ロボット2-5が移動する空間のレイアウトを示す平面図である。
図19に示すように、運搬ロボット2-5が移動するレストランには、キッチン#1とホール#2が用意される。キッチン#1とホール#2の間には廊下#11がある。
破線で範囲を示す図19の建物の外には、ホール#2に面する形で庭#21が設けられる。ホール#2だけでなく庭#21にも、客が食事を行うテーブルなどが用意される。
このような空間を運搬ロボット2-5が移動し、接客を行う場合について説明する。運搬ロボット2-5が行う接客には、注文の受け付け、料理の配膳、飲み物の提供などが含まれる。
運搬ロボット2-5に搭載されたセンサデバイス21による人センシングは、運搬ロボット2-5がいる場所などの運搬ロボット2-5の状況により設定される人センシング条件に応じたアルゴリズムを用いて行われる。人センシングを行うセンシングプログラムが、人センシング条件に応じて適応的に選択され、センサデバイス21において実行される。
・センシングアルゴリズムの具体例
図20は、運搬ロボット2-5に用意されるセンシングプログラムにより規定されるセンシングアルゴリズムの例を示す図である。
図20に示すように、運搬ロボット2-5には、人センシングに用いるセンシングアルゴリズムとして、個人識別アルゴリズムA1と属性認識アルゴリズムA2が用意される。
個人識別アルゴリズムA1は、センシング対象となっている対象者がだれであるのかを識別することと、対象者の属性を認識することに用いられるセンシングアルゴリズムである。対象者の属性には、性別と年齢が含まれる。また、対象者の属性には、利き手、髪の毛の長さなどの外観に現れる特徴も含まれる。
一方、属性認識アルゴリズムA2は、対象者の属性を認識することに用いられるセンシングアルゴリズムである。属性認識アルゴリズムA2によっては、対象者の識別は行われずに、対象者の属性の認識だけが行われる。
また、個人識別アルゴリズムA1と属性認識アルゴリズムA2のそれぞれについて、屋内用のセンシングアルゴリズム、屋外用のセンシングアルゴリズム、暗所用のセンシングアルゴリズム、・・といったような、状況毎のセンシングアルゴリズムが用意される。
図20において、例えば、個人識別アルゴリズムA1-1は屋内用のセンシングアルゴリズムであり、個人識別アルゴリズムA1-2は屋外用のセンシングアルゴリズムである。また、個人識別アルゴリズムA1-3は暗所用のセンシングアルゴリズムである。
同様に、属性認識アルゴリズムA2-1は屋内用のセンシングアルゴリズムであり、属性認識アルゴリズムA2-2は屋外用のセンシングアルゴリズムである。また、属性認識アルゴリズムA2-3は暗所用のセンシングアルゴリズムである。
このように、運搬ロボット2-5には、状況に応じて設定される人センシング条件に応じたそれぞれの個人識別アルゴリズムA1を規定するセンシングプログラムと、それぞれの属性認識アルゴリズムA2を規定するセンシングプログラムが用意される。運搬ロボット2-5においては、人センシング条件に応じた個人識別アルゴリズムA1、または属性認識アルゴリズムA2が選択され、人センシングが行われる。
個人識別アルゴリズムA1と属性認識アルゴリズムA2が用意されるのは、属性とともに対象者が誰であるのかを特定する必要があるのか、属性だけを特定する必要があるのかといった目的によって、必要となるセンシングアルゴリズムが異なるためである。
また、個人識別アルゴリズムA1と属性認識アルゴリズムA2のそれぞれについて状況毎のセンシングアルゴリズムが用意されるのは、対象者のいる場所などの状況によって、精度を確保するために処理を変える必要があるためである。
例えば、人センシングを行う場所が暗い場所である場合には、暗所(ノイズ)に強いセンシングアルゴリズムが必要となる。
また、人センシングを行う場所が屋外である場合には、直射日光に強いセンシングアルゴリズムが必要となる。雨や曇りといった天気によってもノイズが異なることから、それぞれの天気に応じたセンシングアルゴリズムが必要となる。
さらに、時間の経過、天気の急変により照度が変化することから、それぞれの照度に応じたセンシングアルゴリズムが必要となる。
ここで、個人識別アルゴリズムA1と属性認識アルゴリズムA2のユースケース毎の切り替えについて説明する。
・ユースケース1
ユースケース1は、図19のレストランにおいて、客の入店を運搬ロボット2-5が確認するユースケースである。
ユースケース1においては、属性認識アルゴリズムA2を用いて客の属性が認識される。属性の認識結果に基づいて、例えば、案内する席を決定する処理が運搬ロボット2-5により行われる。
・ユースケース2
ユースケース2は、注文を受けるときに、量や調理の好みを確認するユースケースである。ユースケース2においては、個人識別アルゴリズムA1を用いるケースと属性認識アルゴリズムA2を用いるケースとがある。
属性認識アルゴリズムA2を用いるケースにおいては、属性認識アルゴリズムA2を用いて客の属性が認識される。
属性の認識結果に基づいて、例えば、注文を受け付けた人と、受け付けていない人が識別される。
また、属性の認識結果に基づいて、客の属性の情報が保存される。保存された情報は、次の来店時などの接客に用いられる。
さらに、属性の認識結果に基づいて、注文の受け付け方が決定される。例えば相手が女性の場合、注文を受け付けるときに、量を減らすかどうかの確認が行われる。また、相手が子どもの場合、おすすめの飲み物を提案するときに、アルコール系の飲み物以外の飲み物の提案が行われる。
個人識別アルゴリズムA1を用いるケースにおいては、個人識別アルゴリズムA1を用いて、対象者が誰であるのかが属性とともに認識される。
個人の識別結果に基づいて、その人の注文履歴に応じて、注文の受け付け方が決定される。例えば、前回来店時の注文内容を提示したり、注文履歴からその人の好みを分析し、おすすめの料理を提案したりする処理が行われる。また、その人の好みやアレルギーに関する情報に基づいて料理を提案したり、その人の知識のバックグラウンドに合わせてメニューを説明したりする処理が行われる。
・ユースケース3
ユースケース3は、ホールにいる客に料理を届ける(配膳する)ユースケースである。ユースケース3においては、属性認識アルゴリズムA2を用いて客の属性が認識される。
属性の認識結果に基づいて、例えば、注文した対象者に対して料理が届けられる。また、優先的に配膳する人の属性が設定されている場合、設定されている属性の人に対して優先的に料理が届けられる。対象者の利き手に合わせて、配膳する方向を変える処理が行われる。
以上のようなユースケースに応じた一連の処理についてはフローチャートを参照して後述する。
<運搬ロボットの構成と動作>
・運搬ロボットの構成
図21は、運搬ロボット2-5のハードウェアの構成例を示すブロック図である。
運搬ロボット2-5は、コントローラ121に対して、天板昇降駆動部122、タイヤ駆動部123、センサ群124、および通信部125が接続されることによって構成される。コントローラ121には、センサデバイス21も接続される。
コントローラ121は、CPU,ROM,RAM、フラッシュメモリなどを有する。コントローラ121は、所定のプログラムを実行し、センサデバイス21を含む、運搬ロボット2-5の全体の動作を制御する。コントローラ121が、ホスト側のコントローラ51(図13)に相当する。
天板昇降駆動部122は、ベース部101と支持アーム103の連結部、天板102と支持アーム103の連結部などに設けられたモータなどにより構成される。天板昇降駆動部122は、それぞれの連結部を駆動させる。
また、天板昇降駆動部122は、支持アーム103の内部に設けられたレールやモータにより構成される。天板昇降駆動部122は、支持アーム103を伸縮させる。
タイヤ駆動部123は、ベース部101の底面に設けられたタイヤを駆動させるモータにより構成される。
センサ群124は、測位センサ、ジャイロセンサ、加速度センサ、温度センサ、照度センサなどの各種のセンサにより構成される。センサ群124による検出結果を表すセンサデータはコントローラ121に出力される。
通信部125は、無線LANモジュール、携帯通信モジュールなどの無線通信モジュールである。通信部125は、プログラム管理サーバ1などの外部の装置との間で通信を行う。
図22は、運搬ロボット2-5の機能構成例を示すブロック図である。
図22に示す機能部のうちの少なくとも一部は、コントローラ121を構成するCPUと、センサデバイス21のコントローラ31を構成するCPUにより所定のプログラムが実行されることによって実現される。
コントローラ121においては、経路情報取得部151、測位制御部152、移動制御部153、姿勢制御部155、環境データ取得部156、および周囲状態認識部157が実現される。
一方、センサデバイス21のコントローラ31においては、状況検出部201とセンシング制御部202が実現される。センサデバイス21は、センシングアルゴリズムを制御するデータ処理装置である。
コントローラ121の経路情報取得部151は、通信部125を制御し、図示せぬ制御装置から送信されてきた目的地と移動経路の情報を受信する。経路情報取得部151により受信された情報は移動制御部153に出力される。
運搬対象物が用意されたタイミングなどにおいて、目的地と運搬ロボット2-5の現在の位置に基づいて、移動経路が経路情報取得部151により計画されるようにしてもよい。
この場合、経路情報取得部151は、運搬ロボット2-5の動作を計画し、動作計画を設定する動作計画設定部として機能する。
測位制御部152は、運搬ロボット2-5の現在位置を検出する。例えば、測位制御部152は、センサデバイス21を構成する距離センサによる検出結果に基づいて、調理ロボット2-4が設置されている空間の地図を生成する。センサデバイス21の出力となるセンサデータは、環境データ取得部156により取得され、測位制御部152に供給されてくる。
測位制御部152は、生成した地図における自身の位置を特定することによって、現在位置を検出する。測位制御部152により検出された現在位置の情報は移動制御部153に出力される。測位制御部152による現在位置の検出が、センサ群124を構成する測位センサの出力に基づいて行われるようにしてもよい。運搬ロボット2-5の現在位置の検出が、センサデバイス21により行われるようにしてもよい。
移動制御部153は、タイヤ駆動部123を制御することによって、経路情報取得部151から供給された情報と、測位制御部152により検出された現在位置に基づいて運搬ロボット2-5の移動を制御する。
また、移動制御部153は、周囲にある障害物に関する情報が周囲状態認識部157から供給された場合、障害物を回避するように移動を制御する。障害物には、人、家具、家電製品などの各種の動作物体と静止物体とが含まれる。このように、移動制御部153は、センサデバイス21による人センシングの結果に基づいて、運搬対象物の運搬に伴う運搬ロボット2-5の移動を制御する。
姿勢制御部155は、天板昇降駆動部122を制御し、運搬ロボット2-5の姿勢を制御する。また、姿勢制御部155は、移動制御部153による制御と連動して、天板102の水平を保つように運搬ロボット2-5の移動中の姿勢を制御する。
姿勢制御部155は、周囲状態認識部157により認識された周囲の状態に応じて、運搬ロボット2-5の姿勢を制御する。例えば、姿勢制御部155は、周囲状態認識部157により認識された、調理ロボット2-4の天板やダイニングテーブルの天板の高さに天板102の高さを近づけるように、運搬ロボット2-5の姿勢を制御する。
環境データ取得部156は、センサデバイス21を制御して人センシングを行わせるとともに、人センシングの結果を表すセンサデータを取得する。環境データ取得部156により取得されたセンサデータは測位制御部152と周囲状態認識部157に供給される。
周囲状態認識部157は、環境データ取得部156から供給された、人センシングの結果を表すセンサデータに基づいて周囲の状態を認識する。周囲状態認識部157による認識結果を表す情報は移動制御部153と姿勢制御部155に供給される。
障害物の検知、障害物までの距離の計測、障害物の方向の推定、自己位置の推定などがセンサデバイス21により行われている場合、周囲状態認識部157は、障害物に関する情報を、周囲の状態の認識結果を表す情報として出力する。
障害物の検知、障害物までの距離の計測、障害物の方向の推定、自己位置の推定などが、センサデバイス21によるセンシング結果に基づいて周囲状態認識部157により行われるようにしてもよい。この場合、周囲状態認識部157が行う各処理に用いられるセンサデータが、センサデバイス21によって検出されることになる。
このように、センサデバイス21において行われる処理の内容は任意である。すなわち、センサデバイス21に設けられたセンサにより検出されたrawデータがそのままセンサデータとしてコントローラ121に供給されるようにしてもよいし、rawデータの加工や解析がセンサデバイス21側で行われ、加工や解析の結果がセンサデータしてコントローラ121に供給されるようにしてもよい。
センサデバイス21側の状況検出部201は、運搬ロボット2-5の状況を検出する。運搬ロボット2-5の状況は、例えば、センサ群124を構成するセンサが出力するセンサデータ、または、センサデバイス21に設けられたセンサが出力するセンサデータに基づいて検出される。
運搬ロボット2-5の状況には、例えば、どのような動作を行っているかといった運搬ロボット2-5の動作、運搬ロボット2-5がいる場所、運搬ロボット2-5がいる場所の天気、温度、湿度、明るさが含まれる。また、運搬ロボット2-5の状況には、運搬ロボット2-5がコミュニケーションをとっている人物の状況、運搬ロボット2-5の周囲にある障害物の状況などの外部の状況も含まれる。
状況検出部201は、このような運搬ロボット2-5の状況を表す情報をセンシング制御部202に出力する。
センシング制御部202は、状況検出部201により検出された状況において人センシングを行うという人センシング条件に応じてセンシングアルゴリズムを選択し、選択したセンシングアルゴリズムを規定するセンシングプログラムを実行する。
例えば、それぞれの人センシング条件に対しては、センシングアルゴリズム、または、センシングプログラムが紐付けられている。センシング制御部202は、識別データとしてのIDを用いて、人センシング条件に応じたセンシングアルゴリズム、または、センシングプログラムを選択する。人センシング条件に応じて、センシングプログラムセットが選択されるようにしてもよい。
センシング制御部202は、センシングプログラムを実行することによって、センサデバイス21に設けられた各センサを駆動させ、各センサの出力に基づいて人センシングを行う。センシング制御部202は、人センシングの結果を表すセンサデータをコントローラ121に出力する。センシング制御部202は、適宜、人センシングの結果以外の各種のセンサデータを出力する。
・運搬ロボットの動作
図23のフローチャートを参照して、運搬ロボット2-5の処理について説明する。
ステップS1において、センシング制御部202は精度選択処理を行う。精度選択処理により、人センシングの精度を確保するためのセンシングアルゴリズムの選択が行われる。精度選択処理の詳細については、図24のフローチャートを参照して後述する。
ステップS2において、センシング制御部202は人センシング処理を行う。人センシング処理は、上述したようなユースケースに応じた処理となる。人センシング処理の詳細については、図27のフローチャートを参照して後述する。
次に、図24のフローチャートを参照して、図23のステップS1において行われる精度選択処理について説明する。
ステップS11において、状況検出部201は、センサ群124からのセンサデータ、または、センサデバイス21を構成する各センサが出力するセンサデータに基づいて、運搬ロボット2-5の場所を検出する。センサ群124からのセンサデータと、センサデバイス21を構成する各センサが出力するセンサデータとの双方のセンサデータを用いて、運搬ロボット2-5の状況が検出されるようにしてもよい。
ステップS12において、センシング制御部202は、状況検出部201による検出結果に基づいて、運搬ロボット2-5のいる場所が屋内であるか否かを判定する。
運搬ロボット2-5のいる場所が屋内であるとステップS12において判定した場合、ステップS13において、センシング制御部202は、屋内用基本アルゴリズムを選択し、人センシングを行う。
屋内用基本アルゴリズムは、シャッタースピード、感度などの、RGBカメラ32Aの撮影パラメータを環境光の強さに応じて調整し、人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。シャッタースピードは、標準から遅めのスピードに設定され、感度は、標準から高めの感度に設定される。
ステップS14において、センシング制御部202は屋内処理を行う。屋内処理においては、屋内の状況に応じてセンシングアルゴリズムが選択され、人センシングが行われる。人センシングに用いるセンシングアルゴリズムが、屋内用基本アルゴリズムから、他のセンシングアルゴリズムに適宜切り替えられる。屋内処理の詳細については図25のフローチャートを参照して後述する。
一方、運搬ロボット2-5の場所が屋内ではない、すなわち屋外であるとステップS12において判定した場合、ステップS15において、センシング制御部202は、屋外用基本アルゴリズムを選択し、人センシングを行う。
屋外用基本アルゴリズムは、シャッタースピード、感度などの、RGBカメラ32Aの撮影パラメータを環境光の強さに応じて調整し、人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。シャッタースピードは、標準から速めのスピードに設定され、感度は、標準から低めの感度に設定される。
ステップS16において、センシング制御部202は屋外処理を行う。屋外処理においては、屋外の状況に応じてセンシングアルゴリズムが選択され、人センシングが行われる。人センシングに用いるセンシングアルゴリズムが、屋外用基本アルゴリズムから、他のセンシングアルゴリズムに適宜切り替えられる。屋外処理の詳細については図26のフローチャートを参照して後述する。
ステップS14において屋内処理が行われた後、または、ステップS16において屋外処理が行われた後、図23のステップS1に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
次に、図25のフローチャートを参照して、図24のステップS14において行われる屋内処理について説明する。
ステップS21において、センシング制御部202は、状況検出部201による検出結果に基づいて、運搬ロボット2-5の場所が暗い場所であるか否かを判定する。
運搬ロボット2-5の場所が暗い場所であるとステップS21において判定した場合、ステップS22において、センシング制御部202は、暗い場所で人センシングを行うという人センシング条件に応じて、暗所用アルゴリズムを選択し、人センシングを行う。暗所用アルゴリズムは、例えば、RGBカメラ32Aの感度を標準の感度より高く設定してRGB画像の撮影を行い、撮影によって得られたRGB画像に基づいて人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。
運搬ロボット2-5の場所が暗い場所ではないとステップS21において判定した場合、ステップS23において、センシング制御部202は、明るい場所で人センシングを行うという人センシング条件に応じて、明所用アルゴリズムを選択し、人センシングを行う。明所用アルゴリズムは、例えば、RGBカメラ32Aの感度を標準の感度より低く設定してRGB画像の撮影を行い、撮影によって得られたRGB画像に基づいて人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。
運搬ロボット2-5の場所に応じて選択されたセンシングアルゴリズムを用いて人センシングが行われた後、処理は図24のステップS14に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図26のフローチャートを参照して、図24のステップS16において行われる屋外処理について説明する。
ステップS31において、センシング制御部202は、運搬ロボット2-5がいる場所の天気が快晴であるか否かを判定する。天気が快晴であるか否かの判定が、状況検出部201による状況の検出結果に基づいて行われる。
運搬ロボット2-5の場所の天気が快晴であるとステップS31において判定した場合、ステップS32において、センシング制御部202は、影が発生しやすい場所であるか否かを判定する。
影が発生しやすい場所であるとステップS32において判定した場合、ステップS33において、センシング制御部202は、影が発生しやすい場所で人センシングを行うという人センシング条件に応じて、影ノイズに強いアルゴリズムを選択する。ここで選択されるセンシングアルゴリズムは、輝度のダイナミックレンジを拡張するようにRGBカメラ32Aの撮影パラメータを調整して撮影を行い、撮影によって得られたRGB画像に基づいて人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。
センシングアルゴリズムが選択された後、選択されたセンシングアルゴリズムを規定するセンシングプログラムが実行され、人センシングが行われる。他のセンシングアルゴリズムが選択された場合も同様である。
影が発生しやすい場所ではないとステップS32において判定した場合、ステップS34において、センシング制御部202は、直射日光下で人センシングを行うという人センシング条件に応じて、直射日光に強いアルゴリズムを選択する。ここで選択されるセンシングアルゴリズムは、シャッタースピードを速くするとともに感度を落とすようにRGBカメラ32Aの撮影パラメータを調整して撮影を行い、撮影によって得られたRGB画像に基づいて人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。
一方、天気が快晴ではないとステップS31において判定した場合、処理はステップS35に進む。
ステップS35において、センシング制御部202は、雨が降っているか否かを判定する。雨が降っているか否かの判定が、状況検出部201による状況の検出結果に基づいて行われる。
雨が降っているとステップS35において判定した場合、ステップS36において、センシング制御部202は、雨が降っている場所で人センシングを行うという人センシング条件に応じて、雨ノイズに強いアルゴリズムを選択する。ここで選択されるセンシングアルゴリズムは、RGBカメラ32Aにより撮影されたRGB画像に対するノイズ除去の画像処理を行った後に、ノイズ除去後のRGB画像に基づいて人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。
ノイズ除去には公知の技術が用いられる。ノイズ除去の技術については、例えば、「https://digibibo.com/blog-entry-3422.html」、「http://www.robot.t.u-tokyo.ac.jp/~yamashita/paper/A/A025Final.pdf」に開示されている。
雨が降っていないとステップS35において判定した場合、ステップS37において、センシング制御部202は、薄暗い場所で人センシングを行うという人センシング条件に応じて、薄暗い場所に適応可能なアルゴリズムを選択する。ここで選択されるセンシングアルゴリズムは、シャッタースピードを遅くするとともに感度を上げるようにRGBカメラ32Aの撮影パラメータを調整して撮影を行い、撮影によって得られたRGB画像に基づいて人センシングを行うセンシングアルゴリズムである。
運搬ロボット2-5の場所に応じて選択されたセンシングアルゴリズムを用いて人センシングが行われた後、図24のステップS16に戻り、それ以降の処理が行われる。
次に、図27のフローチャートを参照して、図23のステップS2において行われる人センシング処理について説明する。
ここでは、ユースケース2として説明したように、注文を受ける運搬ロボット2-5の処理について説明する。図27の処理は、例えば、注文を受ける対象者の近傍まで運搬ロボット2-5が移動した後に行われる。
ステップS51において、センシング制御部202は、注文を受けるときに個人識別を行うか否かを判定する。
個人識別を行うとステップS51において判定した場合、ステップS52において、センシング制御部202は、個人識別を行うという人センシング条件に応じて、個人識別アルゴリズムを用いて人センシングを行う。
個人識別を行わないとステップS51において判定した場合、ステップS53において、センシング制御部202は、属性認識を行うという人センシング条件に応じて、属性認識アルゴリズムを用いて人センシングを行う。
個人識別を行うか否かに応じて選択されたアルゴリズムを用いて人センシングが行われた後、処理はステップS54に進む。
ステップS54において、コントローラ121(例えば周囲状態認識部157)は、人センシングにより特定した人が、初めて来店した客であるか否かを人センシングの結果に基づいて判定する。
初めて来店した客であるとステップS54において判定した場合、ステップS55において、コントローラ121は、初来店客用の対応を行う。
ステップS56において、コントローラ121は、個人識別の結果、または属性の認識結果に基づいて、注文を受け付ける。例えば、人センシングにより特定した人が女性の場合、量を減らすかどうかの確認が行われる。
一方、初めて来店した客ではないとステップS54において判定した場合、ステップS57において、コントローラ121は、来店回数に応じた対応を行う。ステップS56またはステップS57において客の対応が行われた後、処理はステップS58に進む。
ステップS58において、センシング制御部202は、個人識別アルゴリズムを用いている場合には、人センシングに用いるセンシングアルゴリズムを、属性認識アルゴリズムに切り替える。その後、図23のステップS2に戻り、上述した処理が繰り返される。
次に、図28のフローチャートを参照して、図23のステップS2において行われる他の人センシング処理について説明する。
ここでは、ユースケース3として説明したように、料理を配膳する運搬ロボット2-5の処理について説明する。図28の処理は、例えば、配膳相手となる対象者(注文者)の近傍まで運搬ロボット2-5が移動した後に行われる。
ステップS71において、センサデバイス21のセンシング制御部202は、属性認識を行うという人センシング条件に応じて、属性認識アルゴリズムを用いて人センシングを行う。
ステップS72において、コントローラ121は、センサデバイス21による人センシングの結果に基づいて、優先的に配膳すべき注文者がいるか否かを判定する。
優先的に配膳すべき注文者がいるとステップS72において判定された場合、ステップS73において、センシング制御部202は、優先的に配膳すべき注文者の探索を行う。
一方、優先的に配膳すべき注文者がいないとステップS72において判定した場合、ステップS74において、センシング制御部202は、最も近い注文者の探索を行う。
ステップS73またはステップS74において注文者の探索が行われた後、処理はステップS75に進む。
ステップS75において、コントローラ121(例えば移動制御部153)は、センサデバイス21による人センシングの結果に基づいて移動する。例えば、探索により見つかった注文者に近づくように運搬ロボット2-5の移動が行われる。
ステップS76において、コントローラ121は、センサデバイス21による人センシングの結果に基づいて、配膳方向を変更するか否かを判定する。例えば、運搬ロボット2-5の位置が注文者の利き手と反対の手側の位置である場合、配膳方向を変更するものとして判定される。反対に、運搬ロボット2-5の位置が注文者の利き手側の位置である場合、配膳方向を変更しないものとして判定される。
配膳方向を変更するとステップS76において判定した場合、ステップS77において、コントローラ121は、運搬ロボット2-5を移動させ、配膳方向を変更する。配膳方向を変更しないとステップS76において判定された場合、ステップS77の処理はスキップされる。
ステップS78において、コントローラ121の例えば姿勢制御部155は、運搬ロボット2-5の姿勢を制御し、天板102の高さを客が使っているテーブルの高さに合わせ、注文者に対して料理を配膳する。
ステップS79において、センシング制御部202は、全ての料理を配膳したか否かを判定する。
配膳していない料理があるとステップS79において判定した場合、ステップS72に戻り、上述した処理が繰り返される。
一方、全ての料理を配膳したとステップS79において判定した場合、ステップS80において、センシング制御部202は、属性認識アルゴリズムを用いて人センシングを行う。その後、図23のステップS2に戻り、上述した処理が繰り返される。
以上の処理により、運搬ロボット2-5は、自分のいる場所などの状況に応じてセンシングアルゴリズムを選択し、人センシングを行うことができる。また、運搬ロボット2-5は、状況に応じて選択したセンシングアルゴリズムを用いて行われた人センシングの結果に基づいて、配膳などの各種の動作を制御することができる。
<他のユースケース>
運搬ロボット2-5による人センシングの他のユースケースについて説明する。
・ユースケース4
ユースケース4は、ドリンクを配膳するユースケースである。
ユースケース4においては、属性認識アルゴリズムA2を用いて客の属性が認識される。属性の認識結果に基づいて、例えば、配膳するドリンクの種類を決定する処理が運搬ロボット2-5により行われる。例えば、配膳対象とする人の属性が子どもである場合、アルコール系のドリンク以外のドリンクが配膳される。
・ユースケース5
ユースケース5は、注文した料理に合わせて、ガムやアメなどのお菓子を渡すユースケースである。
ユースケース5においては、属性認識アルゴリズムA2を用いて客の属性が認識される。属性の認識結果に基づいて、例えば、注文者の属性と、その人が注文した料理とを紐付けて管理する処理が運搬ロボット2-5により行われる。食事を終えて店舗を出る人がいる場合、注文した料理に応じてお菓子が渡される。
以上においては、運搬ロボット2-5による人センシングのユースケースについて説明したが、他の装置による人センシングについても、同様にして各種のユースケースが想定される。
ここでは、調理ロボット2-4による人センシングのユースケースについて説明する。
・ユースケース6
ユースケース6は、食材の盛り付けを行うときのユースケースである。ユースケース6においては、個人識別アルゴリズムA1を用いるケースと属性認識アルゴリズムA2を用いるケースとがある。
なお、調理ロボット2-4による食材の盛り付けは、調理アームを駆動させ、調理済みの食材を食器の所定の位置に配置することによって行われる。センサデバイス21などによる物体センシングの結果に基づいて、調理済みの食材の位置、食器の位置などが認識され、盛り付けが行われる。
属性認識アルゴリズムA2を用いるケースにおいては、属性認識アルゴリズムA2を用いて、盛り付けを行っている料理を注文した人の属性が認識される。
属性の認識結果に基づいて、例えば、注文した対象者が女性である場合には女性らしい食器を使う、対象者が子どもである場合には子ども向けの盛り付けを行うといったように盛り付け方が変更される。
個人識別アルゴリズムA1を用いるケースにおいては、個人識別アルゴリズムA1を用いて、対象者が誰であるのかが属性とともに認識される。
個人の識別結果に基づいて、例えば、その人の好みに応じて盛り付け方を変えたり、使用する食材を変えたりする処理が調理ロボット2-4により行われる。
・ユースケース7
ユースケース7は、メニューを決めるときのユースケースである。調理ロボット2-4による調理は、メニューに応じた調理データに従って行われる。調理データには、料理の完成に至るまでのそれぞれの調理工程における、調理アームの調理動作の内容や順番を規定した情報が含まれる。
ユースケース7においては、個人識別アルゴリズムA1を用いて、対象者が誰であるのかが属性とともに認識される。
個人の識別結果に基づいて、例えば、対象者の食事内容の履歴が特定され、栄養バランスを考慮したメニューが決定される。
・ユースケース8
ユースケース8は、家庭において調理を行うときのユースケースである。ユースケース8においては、個人識別アルゴリズムA1を用いて、対象者が誰であるのかが属性とともに認識される。
個人の識別結果に基づいて、例えば、家族しかいないことが特定された場合には、古い食材から順に用いて調理が行われる。また、家族の健康状況にあわせて、調理内容(味の濃さ・焼き加減・湯で加減など)を変える処理が行われる。
・ユースケース9
ユースケース9は、手を洗うときのユースケースである。調理ロボット2-4の天板の所定の位置には、手を洗う溝が用意されている。溝には、水や洗浄液を手に向けて噴射する構成が設けられる。
ユースケース9においては、個人識別アルゴリズムA1を用いるケースと属性認識アルゴリズムA2を用いるケースとがある。
属性認識アルゴリズムA2を用いるケースにおいては、属性認識アルゴリズムA2を用いて、手を洗っている人の属性が認識される。
属性の認識結果に基づいて、例えば、手を洗っている人が女性や子どもである場合には水の勢いを抑えて手の洗浄が行われる。
個人識別アルゴリズムA1を用いるケースにおいては、個人識別アルゴリズムA1を用いて、対象者が誰であるのかが属性とともに認識される。
個人の識別結果に基づいて、例えば、その人の好みに応じて洗浄の強さや洗浄液の種類が変更される。
・ユースケース10
ユースケース10は、調理ロボット2-4を使用するときのユースケースである。ユースケース10においては、属性認識アルゴリズムA2を用いて対象者の属性が認識される。
属性の認識結果に基づいて、例えば、子どもが使用することができないような制御が調理ロボット2-4により行われる。
<変形例>
・他のシステムに対する適用例
図29は、人センシングの適用例を示す図である。
1つの店舗に設けられる複数のシステムにおいてそれぞれ人センシングが行われる場合、図29に示すように、ユースケースに応じた人センシングがシステム毎に規定される。
図29に示す配膳系システムは、運搬ロボット2-5により構成されるシステムである。配膳系システムにおいては、図23を参照して説明した処理によって、ユースケースに応じた人センシングが行われる。
図29に示す店内監視系システムは、センサデバイス21を監視カメラとして用いるシステムである。店内の各位置にセンサデバイス21が取り付けられる。店内監視系システムにおいても、図23を参照して説明した処理と同様の処理によって、ユースケースに応じた人センシングが行われる。
・センシングアルゴリズムの選択が外部から行われる場合の例
人センシング条件に応じたセンシングアルゴリズムの選択が、センサデバイス21内で行われるものとしたが、センサデバイス21が搭載された装置の外部の装置により行われるようにしてもよい。
図30は、センシングアルゴリズムの制御の例を示す図である。
図30の例においては、センシング条件に応じたセンシングアルゴリズムの選択が外部の装置であるプログラム管理サーバ1により行われる。この場合、図22のコントローラ31の構成は、プログラム管理サーバ1において実現される。プログラム管理サーバ1は、運搬ロボット2-5に搭載されたセンサデバイス21が実行するセンシングプログラムを制御するデータ処理装置である。
矢印#1で示すように、運搬ロボット2-5からプログラム管理サーバ1に対しては、状況の検出に用いられるセンサデータが送信され、センシングプログラムの実行が要求される。
プログラム管理サーバ1の状況検出部201においては、運搬ロボット2-5から送信されてきたセンサデータに基づいて運搬ロボット2-5の状況が検出される。また、運搬ロボット2-5の状況に応じた人センシング条件がセンシング制御部202により決定され、センシングアルゴリズムが選択される。
プログラム管理サーバ1のセンシング制御部202は、運搬ロボット2-5に搭載されたセンサデバイス21に対して、人センシング条件に応じたセンシングアルゴリズムを規定するセンシングプログラムを送信し、実行させる。
このように、センシングアルゴリズムの制御が、センサデバイス21の外部の装置により行われるようにしてもよい。例えば、センサデバイス21が搭載された運搬ロボット2-5のコントローラ121を外部の装置として、コントローラ121によってセンシングアルゴリズムの制御が行われるようにすることも可能である。
外部の装置であるプログラム管理サーバ1やコントローラ121によって、人センシング条件に応じたセンシングアルゴリズムを規定するセンシングプログラムが実行され、実行結果を表す情報がセンサデバイス21に対して送信されるようにしてもよい。
図31は、プログラム管理サーバ1を実現するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
CPU(Central Processing Unit)1001、ROM(Read Only Memory)1002、RAM(Random Access Memory)1003は、バス1004により相互に接続されている。
バス1004には、さらに、入出力インタフェース1005が接続されている。入出力インタフェース1005には、キーボード、マウスなどよりなる入力部1006、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部1007が接続される。また、入出力インタフェース1005には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部1008、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部1009、リムーバブルメディア1011を駆動するドライブ1010が接続される。
上述したようなセンシングアルゴリズムの制御は、CPU1001により所定のプログラムが実行されることによって実現される。
・プログラムの例
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、汎用のパーソナルコンピュータなどにインストールされる。
インストールされるプログラムは、光ディスク(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disc)等)や半導体メモリなどよりなる図31に示されるリムーバブルメディア1011に記録して提供される。また、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供されるようにしてもよい。プログラムは、ROM1002や記憶部1008に、あらかじめインストールしておくことができる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
なお、本明細書において、システムとは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムである。
本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本技術は、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
さらに、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
1 プログラム管理サーバ, 2-1 携帯端末, 2-2 アームロボット, 2-3 移動体, 2-4 調理ロボット, 2-5 運搬ロボット, 21 センサデバイス, 31 コントローラ, 32 センサ群, 121 コントローラ, 124 センサ群, 201 状況検出部, 202 センシング制御部

Claims (16)

  1. 移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムを、人センシング条件に応じて決定し、
    決定した前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択して実行し、
    前記移動体の移動および前記動作部の動作を制御する
    データ処理装置。
  2. 前記人センシングアルゴリズムが規定された前記人センシングプログラムを、ネットワーク経由で取得する
    請求項1に記載のデータ処理装置。
  3. 前記人センシングプログラムセットをネットワーク経由で取得する
    請求項に記載のデータ処理装置。
  4. 前記人センシングプログラムセットを識別する識別データを用いて、前記人センシングプログラムセットを選択する
    請求項に記載のデータ処理装置。
  5. 複数の前記人センシングプログラムに規定された前記人センシングアルゴリズムは、同じセンサに対して異なるパラメータを設定して出力されたセンサデータに適用されるアルゴリズムである
    請求項に記載のデータ処理装置。
  6. 複数の前記人センシングプログラムに規定された前記人センシングアルゴリズムは、同じセンサに対して同じパラメータを設定して出力されたセンサデータに適用されるアルゴリズムである
    請求項に記載のデータ処理装置。
  7. 複数の前記人センシングプログラムに規定された前記人センシングアルゴリズムは、異なるセンサから出力されたセンサデータに適用されるアルゴリズムである
    請求項に記載のデータ処理装置。
  8. 前記人センシングプログラム、および、前記人センシングプログラムに規定された前記人センシングアルゴリズムのうちの少なくともいずれかは、センサと紐付けられており、
    前記人センシングプログラムを選択して実行することに連動して、複数のセンサの動作を制御する
    請求項に記載のデータ処理装置。
  9. 前記人センシングプログラムの実行結果に基づいて、運搬対象物の運搬に伴う移動部による移動の状態を制御する
    請求項に記載のデータ処理装置。
  10. 前記動作部は、前記運搬対象物を載置する天板と、前記天板を支持する伸縮可能な支持部とを含み、
    前記移動部は、前記支持部に接続され、
    前記人センシングプログラムの実行結果に基づいて、前記天板の状態および前記支持部の状態を含む姿勢状態と、前記移動部による移動の状態とを制御する
    請求項に記載のデータ処理装置。
  11. 前記天板は、調理工程に従って駆動する調理システムの調理アームまたは人により載せられた前記運搬対象物を載置する
    請求項10に記載のデータ処理装置。
  12. データ処理装置が、
    移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムを、人センシング条件に応じて決定し、
    決定した前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択して実行し、
    前記移動体の移動および前記動作部の動作を制御する
    データ処理方法。
  13. 移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムを、人センシング条件に応じて決定し、
    決定した前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択して、前記移動体に対して送信する
    データ処理装置。
  14. 前記移動体からの要求に応じて、前記人センシングアルゴリズムが規定された前記人センシングプログラムを送信する
    請求項13に記載のデータ処理装置。
  15. データ処理装置が、
    移動体本体に対して可動な動作部を有する移動体に実装されるセンサから出力されたセンサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムを、人センシング条件に応じて決定し、
    決定した前記人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、複数の前記人センシングプログラムの組み合わせであり、前記人センシングアルゴリズムの種類を表す情報と、前記人センシングプログラムの実行順を表す情報との組み合わせを含む人センシングプログラムセットから選択して、前記移動体に対して送信する
    データ処理方法。
  16. センシング結果を表すセンサデータを出力するセンサと、
    前記センサから出力された前記センサデータに基づいて人をセンシングする人センシングアルゴリズムが規定された人センシングプログラムを、人センシング条件に応じて適応的に選択して実行するセンシング制御部と、
    前記センシング制御部による前記人センシングプログラムの実行結果に基づいて、動作計画を設定する動作計画設定部と、
    前記動作計画設定部により設定された前記動作計画に従って動作を行う動作部と
    を備え、
    前記動作部は、移動体本体に対して可動である
    移動体。
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