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JP7797989B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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JP7797989B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents

Information processing device, information processing method, and program

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JP7797989B2 JP2022139244A JP2022139244A JP7797989B2 JP 7797989 B2 JP7797989 B2 JP 7797989B2 JP 2022139244 A JP2022139244 A JP 2022139244A JP 2022139244 A JP2022139244 A JP 2022139244A JP 7797989 B2 JP7797989 B2 JP 7797989B2
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Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and a program.

近年、通信ネットワークの発達によって、遠隔地に存在するロボット又はマニピュレータなどの装置を遠隔制御することが一般的になっている。 In recent years, with the development of communication networks, it has become common to remotely control devices such as robots or manipulators located in remote locations.

ただし、通信ネットワークでは通信時に遅延が発生してしまうため、リアルタイム性が重視される遠隔制御では、通信遅延を考慮することが重要となる。そこで、遠隔制御では、通信遅延による操縦性の低下を抑制する技術が種々検討されている。 However, communication networks cause communication delays, so it is important to take communication delays into consideration when remote control, which places importance on real-time performance. Therefore, various technologies are being considered for remote control to reduce the loss of controllability caused by communication delays.

例えば、下記の特許文献1には、遠隔地に存在するマニピュレータの制御端に作用する触覚及び力覚情報を操作者に提示するバイラテラル制御において、推定された通信外乱に基づいて通信遅延を補償する技術が開示されている。また、下記の特許文献2には、同様のバイラテラル制御において、通信ネットワークの状態に応じてマニピュレータ側又は操作者側の制御パラメータを動的に変更することが開示されている。 For example, Patent Document 1 below discloses a technology for compensating for communication delays based on estimated communication disturbances in bilateral control that presents tactile and force information acting on the control end of a manipulator located in a remote location to an operator. Furthermore, Patent Document 2 below discloses a similar bilateral control technology that dynamically changes control parameters on the manipulator side or the operator side depending on the state of the communication network.

国際公開第2006/046500号WO 2006/046500 特開2008-119757号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-119757

しかし、上記の特許文献1及び2に開示された技術は、マニピュレータと物体との接触反力を操作者に提示する際の通信遅延に対応する技術である。そのため、上記の特許文献1及び2に開示された技術では、移動体などの速度を有する対象を遠隔で操縦する場合において、通信遅延による操縦性の低下を改善することは困難であった。 However, the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2 address communication delays when presenting the contact reaction force between the manipulator and an object to the operator. Therefore, with the technologies disclosed in Patent Documents 1 and 2, it is difficult to improve the degradation of controllability caused by communication delays when remotely controlling a moving object or other object with speed.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、遠隔制御される移動体の操縦性の低下を抑制することが可能な、新規かつ改良された情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムを提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and its object is to provide a new and improved information processing device, information processing method, and program that can suppress a decrease in the maneuverability of a remotely controlled moving object.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、オペレータによる操縦部への操作入力に基づいて、遠隔地に存在する移動体の移動に対する速度指令を制御する指令値制御部と、前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差に基づいて、前記操縦部に加えられる前記操作入力に対する反力を制御する反力制御部と、を備える、情報処理装置が提供される。 In order to solve the above problem, one aspect of the present invention provides an information processing device comprising: a command value control unit that controls a speed command for the movement of a mobile object located in a remote location based on an operation input to a control unit by an operator; and a reaction force control unit that controls a reaction force applied to the control unit in response to the operation input based on the difference between the speed indicated by the speed command and the actual speed of the mobile object.

前記操縦部は、回動可能な3以上の回動軸と、前記オペレータによって把持され、前記3以上の回動軸によって3以上の自由度で動作可能なハンドルとを有し、前記操作入力に対する反力は、前記ハンドルに対して与えられてもよい。 The control unit may have three or more rotatable shafts and a handle that is grasped by the operator and can be moved with three or more degrees of freedom by the three or more rotation shafts, and a reaction force to the operation input may be applied to the handle.

前記操縦部は、前記移動体の操縦を開始する入力が行われた時点での前記ハンドルの姿勢を操縦起点とし、前記反力は、前記操縦起点に前記ハンドルを戻すように作用してもよい。 The steering unit may use the attitude of the handle at the time an input is made to start steering the moving object as the steering starting point, and the reaction force may act to return the handle to the steering starting point.

前記反力制御部は、前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差が大きいほど、前記操作入力に対する反力が大きくなるように前記反力を制御してもよい。 The reaction force control unit may control the reaction force so that the greater the difference between the speed indicated by the speed command and the actual speed of the moving object, the greater the reaction force to the operation input.

前記反力には絶対値に上限が設けられてもよい。 An upper limit may be set on the absolute value of the reaction force.

前記速度指令は、ネットワークを介して前記移動体に送信されてもよい。 The speed command may be transmitted to the mobile unit via a network.

前記オペレータには、前記移動体に搭載された撮像装置で撮像され、前記ネットワークを介して送信された画像が提示されてもよい。 The operator may be presented with an image captured by an imaging device mounted on the moving object and transmitted via the network.

前記ネットワークを介した送受信には、通信遅延が生じてもよい。 Communication delays may occur when sending and receiving data via the network.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、演算処理装置によって、オペレータによる操縦部への操作入力に基づいて、遠隔地に存在する移動体の移動に対する速度指令を制御するステップと、前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差に基づいて、前記操縦部に加えられる前記操作入力に対する反力を制御するステップと、を含む、情報処理方法が提供される。 In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, there is provided an information processing method including the steps of: controlling, by a computing device, a speed command for the movement of a mobile object located in a remote location based on an operation input to a control unit by an operator; and controlling a reaction force applied to the control unit in response to the operation input based on the difference between the speed indicated by the speed command and the actual speed of the mobile object.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、オペレータによる操縦部への操作入力に基づいて、遠隔地に存在する移動体の移動に対する速度指令を制御する指令値制御部と、前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差に基づいて、前記操縦部に加えられる前記操作入力に対する反力を制御する反力制御部と、として機能させる、プログラムが提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, according to another aspect of the present invention, a program is provided that causes a computer to function as a command value control unit that controls a speed command for the movement of a mobile object located in a remote location based on an operation input to a control unit by an operator, and a reaction force control unit that controls a reaction force applied to the control unit in response to the operation input based on the difference between the speed indicated by the speed command and the actual speed of the mobile object.

以上説明したように本発明によれば、遠隔制御される移動体の操縦性の低下を抑制することが可能である。 As described above, the present invention makes it possible to suppress a decrease in the maneuverability of a remotely controlled mobile object.

本発明の一実施形態に係る遠隔操作システムの全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a remote control system according to an embodiment of the present invention; 移動体の具体的な構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of a moving body. 移動体の具体的な構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of a moving body. 操縦装置の具体的な構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of a control device. 移動体及び情報処理装置の機能構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of a mobile object and an information processing device. 情報処理装置の指令値制御部及び反力制御部が実行する処理を示すブロック図である。3 is a block diagram showing processing executed by a command value control unit and a reaction force control unit of the information processing device. FIG. 通信遅延に起因する反力を考慮した場合の移動体の前進移動量を示すグラフ図である。FIG. 10 is a graph showing the forward movement amount of a moving object when a reaction force caused by a communication delay is taken into consideration. 通信遅延に起因する反力を考慮しない場合の移動体の前進移動量を示すグラフ図である。FIG. 10 is a graph showing the forward movement amount of a moving object when a reaction force caused by a communication delay is not taken into consideration. 変形例に係る情報処理装置の指令値制御部及び反力制御部が実行する処理を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing processes executed by a command value control unit and a reaction force control unit of an information processing device according to a modified example.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that in this specification and drawings, components having substantially the same functional configuration will be designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

<1.遠隔操作システム>
まず、図1~図4を参照して、本発明の一実施形態に係る遠隔操作システムの全体構成について説明する。図1は、本実施形態に係る遠隔操作システムの全体構成を示す模式図である。図2及び図3は、移動体1の具体的な構成を示す模式図である。図4は、操縦装置30の具体的な構成を示す模式図である。
<1. Remote Control System>
First, the overall configuration of a remote control system according to one embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 4. Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a remote control system according to this embodiment. Figures 2 and 3 are schematic diagrams showing the specific configuration of a moving body 1. Figure 4 is a schematic diagram showing the specific configuration of a control device 30.

図1に示すように、遠隔操作システムは、移動体1と、情報処理装置20と、表示装置21と、操縦装置30とを備える。移動体1と、情報処理装置20とは遠隔地に存在しており、ネットワーク40を介して互いに通信可能に接続される。これによれば、図示しないオペレータは、表示装置21に表示される画像及び情報を視認しながら操縦装置30を操作することで、遠隔地に存在する移動体1を遠隔制御することができる。 As shown in FIG. 1, the remote control system comprises a mobile object 1, an information processing device 20, a display device 21, and a control device 30. The mobile object 1 and the information processing device 20 are located in remote locations and are communicatively connected to each other via a network 40. This allows an operator (not shown) to remotely control the mobile object 1 located in a remote location by operating the control device 30 while visually viewing the images and information displayed on the display device 21.

移動体1は、移動機構を備え、操縦装置30に入力された操作入力に基づいて移動するロボット装置である。移動体1は、例えば、無線通信などを介してネットワーク40に接続されてもよい。例えば、図2及び図3に示すように、移動体1は、移動機構11と、撮像装置12a,12b,12c,12dとを備えたロボット装置であってもよい。 The mobile body 1 is a robotic device equipped with a movement mechanism and moves based on operation inputs input to the control device 30. The mobile body 1 may be connected to a network 40 via, for example, wireless communication. For example, as shown in Figures 2 and 3, the mobile body 1 may be a robotic device equipped with a movement mechanism 11 and imaging devices 12a, 12b, 12c, and 12d.

移動機構11は、動力によって駆動されることで、移動体1を任意の場所に移動させることが可能な機構である。移動機構11は、2以上の車輪であってもよく、2以上の脚、2以上の脚車輪、無限軌道、又は空気浮揚などであってもよい。さらには、移動機構11は、固定翼又は回転翼などの空中を飛行可能な機構であってもよい。 The moving mechanism 11 is a mechanism that is driven by power and can move the moving body 1 to any location. The moving mechanism 11 may be two or more wheels, two or more legs, two or more leg-wheels, caterpillar tracks, or air levitation. Furthermore, the moving mechanism 11 may be a mechanism capable of flying in the air, such as a fixed-wing or rotary-wing mechanism.

撮像装置12a,12b,12c,12dは、移動体1の前後左右に搭載され、移動体1の周囲の環境を撮像するカメラなどである。撮像装置12a,12b,12c,12dは、180°近い視野角を有する広角な魚眼カメラであってもよい。撮像装置12a,12b,12c,12dにて撮像された画像は、ネットワーク40を介して情報処理装置20に送信され、表示装置21に表示される。これによれば、オペレータは、表示装置21に表示された画像を視認することで、移動体1の周囲の環境の状態を把握すると共に移動体1の状態を監視することができる。 Imaging devices 12a, 12b, 12c, and 12d are mounted on the front, rear, left, and right sides of mobile unit 1 and are cameras that capture images of the environment around mobile unit 1. Imaging devices 12a, 12b, 12c, and 12d may be wide-angle fisheye cameras with a viewing angle of nearly 180°. Images captured by imaging devices 12a, 12b, 12c, and 12d are transmitted to information processing device 20 via network 40 and displayed on display device 21. This allows an operator to visually view the images displayed on display device 21 to grasp the state of the environment around mobile unit 1 and monitor the state of mobile unit 1.

情報処理装置20は、表示装置21及び操縦装置30の入出力を制御することで、移動体1とオペレータとの間の情報の入出力を制御する。具体的には、情報処理装置20は、ネットワーク40を介して移動体1から受信した画像及び情報に基づいて表示装置21に表示させる画像を生成することで、移動体1から受信した画像及び情報をオペレータに提示することができる。また、情報処理装置20は、オペレータから操縦装置30に入力された操作入力に基づいて移動体1への移動指令を生成することで、オペレータからの遠隔制御を移動体1に伝達することができる。 The information processing device 20 controls the input and output of information between the mobile body 1 and the operator by controlling the input and output of the display device 21 and the control device 30. Specifically, the information processing device 20 can present the images and information received from the mobile body 1 to the operator by generating images to be displayed on the display device 21 based on images and information received from the mobile body 1 via the network 40. In addition, the information processing device 20 can transmit remote control from the operator to the mobile body 1 by generating movement commands for the mobile body 1 based on operation input entered by the operator into the control device 30.

表示装置21は、情報処理装置20で生成された画像が表示される画像表示装置である。表示装置21は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display: LCD)装置、又はOLED(Organic Light Emitting Diode)装置などであってもよい。表示装置21には、移動体1から受信した画像及び情報に基づいて生成された画像が表示される。 The display device 21 is an image display device that displays images generated by the information processing device 20. The display device 21 may be, for example, a CRT (Cathode Ray Tube) display device, a Liquid Crystal Display (LCD) device, or an OLED (Organic Light Emitting Diode) device. The display device 21 displays images generated based on images and information received from the mobile object 1.

操縦装置30は、オペレータによって移動体1への移動指示が操作入力される入力装置である。操縦装置30は、例えば、ボタン、スイッチ、レバー、又はハンドルなどの入力手段と、入力手段への入力に基づいて信号を生成する入力制御回路とから構成されてもよい。 The control device 30 is an input device through which an operator operates and inputs movement instructions to the moving body 1. The control device 30 may be composed of an input means such as a button, switch, lever, or handle, and an input control circuit that generates a signal based on the input to the input means.

図4に示すように、操縦装置30は、図示しない駆動装置にて駆動可能な回動軸32a,32b,32cと、回動軸32a,32b,32cにて3自由度で操作可能なハンドル31とを備える。ハンドル31は、オペレータによって把持されると共にx,y,z方向に動かされる。 As shown in Figure 4, the control device 30 includes rotational axes 32a, 32b, and 32c that can be driven by a drive unit (not shown), and a handle 31 that can be operated with three degrees of freedom by the rotational axes 32a, 32b, and 32c. The handle 31 is grasped by an operator and moved in the x, y, and z directions.

情報処理装置20は、図示しないエンコーダにて回動軸32a,32b,32cの各々の角度を検出し、検出した角度からハンドル31のx,y,z方向の移動量を算出することができる。これにより、情報処理装置20は、操縦装置30に操作入力されたオペレータからの移動指令をハンドル31の移動方向及び移動量として取得することができる。また、情報処理装置20は、算出したx,y,z方向の移動量に応じて、ハンドル31に操作入力に対する数N程度の反力を生じさせてもよい。これにより、操縦装置30は、オペレータからの操作入力が終了した際に、ばね要素によってハンドル31の位置を操作入力がされていない操縦起点に押し戻すことができる。 The information processing device 20 detects the angles of each of the rotation axes 32a, 32b, and 32c using an encoder (not shown), and can calculate the amount of movement of the handle 31 in the x, y, and z directions from the detected angles. This allows the information processing device 20 to obtain the movement command from the operator input to the control device 30 as the movement direction and amount of movement of the handle 31. The information processing device 20 may also generate a reaction force of approximately several N in the handle 31 against the operation input, depending on the calculated amount of movement in the x, y, and z directions. This allows the control device 30 to use a spring element to push the position of the handle 31 back to the starting point of operation where no operation input was made, when the operation input from the operator ends.

ネットワーク40は、有線又は無線によって接続された通信網である。例えば、ネットワーク40は、インターネット通信網、家庭内LAN(Local Area Network)、社内LAN、赤外線通信網、ラジオ波通信網、又は衛星通信網などであってもよい。 Network 40 is a communication network connected by wire or wirelessly. For example, network 40 may be an Internet communication network, a home LAN (Local Area Network), an in-house LAN, an infrared communication network, a radio wave communication network, or a satellite communication network.

移動体1及び情報処理装置20は、ネットワーク40を介して相互にデータを送受信する。具体的には、移動体1は、ネットワーク40を介して、移動体1に搭載された撮像装置12a,12b,12c,12dで撮像した画像、移動体1の移動に関する情報、及び移動体1の電源に関する情報などを情報処理装置20に送信することができる。また、情報処理装置20は、ネットワーク40を介して、操縦装置30へのオペレータの操作入力に基づいて生成された移動指令を移動体1に送信することができる。 The mobile body 1 and the information processing device 20 transmit and receive data to each other via the network 40. Specifically, the mobile body 1 can transmit, via the network 40, images captured by the imaging devices 12a, 12b, 12c, and 12d mounted on the mobile body 1, information related to the movement of the mobile body 1, information related to the power source of the mobile body 1, and the like to the information processing device 20. In addition, the information processing device 20 can transmit, via the network 40, movement commands generated based on operation input by the operator to the control device 30 to the mobile body 1.

ただし、ネットワーク40を介したデータの送受信には、送受信するデータ量、及びネットワーク40の回線速度によって通信遅延が発生する。そのため、移動体1の実際の移動と、表示装置21を視認したオペレータによる操縦装置30への操作入力との間にはタイムラグが発生してしまう。本実施形態に係る遠隔制御システムでは、操縦装置30への操作入力に対する反力を制御することで、上記タイムラグから生じるオペレータの移動体1への過操作を抑制することができる。本実施形態に係る遠隔制御システムによれば、通信遅延による移動体1の過操作を抑制することで、通信遅延による移動体1の操縦性の低下を抑制することができる。 However, when sending and receiving data via the network 40, communication delays occur depending on the amount of data being sent and received and the line speed of the network 40. As a result, a time lag occurs between the actual movement of the mobile object 1 and the operation input to the control device 30 by the operator visually checking the display device 21. In the remote control system of this embodiment, by controlling the reaction force to the operation input to the control device 30, it is possible to suppress excessive operation of the mobile object 1 by the operator, which occurs due to the time lag. With the remote control system of this embodiment, it is possible to suppress a decrease in the maneuverability of the mobile object 1 due to communication delays by suppressing excessive operation of the mobile object 1 due to communication delays.

<2.情報処理装置の構成>
続いて、図5を参照して、上述した移動体1及び情報処理装置20の具体的な機能構成について説明する。図5は、移動体1及び情報処理装置20の機能構成を示すブロック図である。
2. Configuration of information processing device
Next, a specific functional configuration of the above-mentioned mobile object 1 and information processing device 20 will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a block diagram showing the functional configuration of the mobile object 1 and information processing device 20.

(移動体1)
図5に示すように、移動体1は、演算部110と、入出力部120と、通信部130と、記憶部140と、電源部150とを備える。
(Mobile object 1)
As shown in FIG. 5, the mobile object 1 includes a calculation unit 110 , an input/output unit 120 , a communication unit 130 , a storage unit 140 , and a power supply unit 150 .

入出力部120は、撮像装置12(すなわち撮像装置12a,12b,12c,12d)、移動機構11、及びエンコーダ部13と、演算部110との間での各種データの入出力を行う接続インタフェースである。入出力部120は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ポート、IEEE1394ポート、又はSCSI(Small Computer System Interface)ポートなどであってもよく、RS-232Cポート、光オーディオ端子、又はHDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)ポートなどであってもよい。 The input/output unit 120 is a connection interface that inputs and outputs various data between the imaging device 12 (i.e., imaging devices 12a, 12b, 12c, and 12d), movement mechanism 11, and encoder unit 13 and the calculation unit 110. The input/output unit 120 may be, for example, a USB (Universal Serial Bus) port, an IEEE 1394 port, or a SCSI (Small Computer System Interface) port, or may also be an RS-232C port, an optical audio terminal, or an HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface) port.

通信部130は、ネットワーク40に接続するための通信デバイスなどで構成された通信インタフェースである。通信部130は、例えば、無線LAN(Local Area Network)、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB(Wireless USB)用の通信カードなどであってもよい。 The communication unit 130 is a communication interface composed of a communication device for connecting to the network 40. The communication unit 130 may be, for example, a communication card for a wireless LAN (Local Area Network), Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), or WUSB (Wireless USB).

記憶部140は、移動体1のデータ格納用の機器である。記憶部140は、例えば、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出装置、及び記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置等を含んでもよい。記憶部140は、情報処理装置20から取得した特定の拠点のマップデータを記憶してもよく、移動体1の移動に関するパラメータを記憶してもよい。 The storage unit 140 is a device for storing data of the mobile object 1. The storage unit 140 may include, for example, a storage medium, a recording device for recording data on the storage medium, a reading device for reading data from the storage medium, and a deletion device for deleting data recorded on the storage medium. The storage unit 140 may store map data of specific bases obtained from the information processing device 20, or may store parameters related to the movement of the mobile object 1.

電源部150は、移動体1の動力源であり、移動体1の各部に電力を供給する。電源部150は、電力を蓄積したバッテリーを含んでもよい。電源部150は、例えば、リチウムイオン二次電池を含んでもよい。 The power supply unit 150 is the power source for the mobile object 1 and supplies power to each part of the mobile object 1. The power supply unit 150 may include a battery that stores power. The power supply unit 150 may include, for example, a lithium-ion secondary battery.

演算部110は、移動体1におけるデータ処理全般を行うと共に、移動体1の動作全般を制御する。演算部110は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、及びRAM(Random Access Memory)の協働により、移動体1のデータ処理及び動作制御を行ってもよい。CPUは、各種プログラムに従って演算及び制御を行う演算処理装置である。ROMは、CPUが使用するプログラム及び演算パラメータ等を記憶する。RAMは、CPUの実行において使用するプログラム、及びプログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。 The calculation unit 110 performs all data processing in the mobile object 1 and controls all operations of the mobile object 1. The calculation unit 110 may perform data processing and operation control of the mobile object 1 through cooperation of a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory). The CPU is an arithmetic processing device that performs calculations and control according to various programs. The ROM stores programs used by the CPU, calculation parameters, etc. The RAM temporarily stores programs used in CPU execution, and parameters that change as appropriate during program execution.

具体的には、演算部110は、駆動制御部111、通信処理部113、映像エンコード部114、及びバッテリー監視部115を含む。 Specifically, the calculation unit 110 includes a drive control unit 111, a communication processing unit 113, a video encoding unit 114, and a battery monitoring unit 115.

駆動制御部111は、情報処理装置20から受信した移動指令を実行するように移動機構11を駆動させる。具体的には、駆動制御部111は、エンコーダ部13にて計測された移動機構11の駆動状況に関する情報に基づいて、移動指令が指示する移動方向及び移動速度となるように移動機構11を駆動させてもよい。 The drive control unit 111 drives the moving mechanism 11 to execute the movement command received from the information processing device 20. Specifically, the drive control unit 111 may drive the moving mechanism 11 to move in the direction and at the speed specified by the movement command, based on information about the driving status of the moving mechanism 11 measured by the encoder unit 13.

映像エンコード部114は、撮像装置12から取得した移動体1の周囲環境の撮像画像を圧縮処理する。圧縮処理された撮像画像は、ネットワーク40を介して、情報処理装置20に送信される。映像エンコード部114は、圧縮処理によって撮像画像のデータ量を削減することができるため、撮像画像の送信時の通信遅延を低減することができる。 The video encoding unit 114 compresses the captured images of the surrounding environment of the mobile object 1 obtained from the imaging device 12. The compressed captured images are transmitted to the information processing device 20 via the network 40. The video encoding unit 114 can reduce the data volume of the captured images through compression, thereby reducing communication delays when transmitting the captured images.

バッテリー監視部115は、電源部150の状態を監視する。具体的には、バッテリー監視部115は、電源部150から電源部150に含まれるバッテリーに関する情報を取得することで、電源部150の状態を監視する。例えば、バッテリー監視部115は、電源部150に含まれるバッテリーの残量、又はエラー通知に関する情報などを電源部150から取得してもよい。 The battery monitoring unit 115 monitors the status of the power supply unit 150. Specifically, the battery monitoring unit 115 monitors the status of the power supply unit 150 by acquiring information about the battery included in the power supply unit 150 from the power supply unit 150. For example, the battery monitoring unit 115 may acquire information about the remaining charge of the battery included in the power supply unit 150 or information about error notifications from the power supply unit 150.

通信処理部113は、移動体1と情報処理装置20との間の通信を制御する。具体的には、通信処理部113は、移動体1の周囲環境の圧縮画像、移動体1の移動状態を示す情報、及び電源部150に含まれるバッテリーの残量に関する情報などを情報処理装置20に送信してもよい。また、通信処理部113は、移動体1の移動を指示する移動指令を情報処理装置20から受信してもよい。 The communication processing unit 113 controls communication between the mobile object 1 and the information processing device 20. Specifically, the communication processing unit 113 may transmit to the information processing device 20 a compressed image of the environment surrounding the mobile object 1, information indicating the movement status of the mobile object 1, information regarding the remaining charge of the battery included in the power supply unit 150, and the like. The communication processing unit 113 may also receive a movement command from the information processing device 20 instructing the mobile object 1 to move.

(情報処理装置20)
情報処理装置20は、演算部210と、入出力部220と、通信部230と、記憶部240とを備える。
(Information processing device 20)
The information processing device 20 includes a calculation unit 210 , an input/output unit 220 , a communication unit 230 , and a storage unit 240 .

入出力部220は、表示装置21及び操縦装置30と、演算部210との間での各種データの入出力を行う接続インタフェースである。入出力部120は、例えば、USBポート、IEEE1394ポート、又はSCSIポートなどであってもよく、RS-232Cポート、光オーディオ端子、又はHDMI(登録商標)ポートなどであってもよい。 The input/output unit 220 is a connection interface that inputs and outputs various data between the display device 21 and the control device 30 and the calculation unit 210. The input/output unit 120 may be, for example, a USB port, an IEEE 1394 port, or a SCSI port, or may also be an RS-232C port, an optical audio terminal, or an HDMI (registered trademark) port.

通信部230は、ネットワーク40に接続するための通信デバイスなどで構成された通信インタフェースである。通信部230は、例えば、無線LAN、Wi-Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、又はWUSB用の通信カードなどであってもよい。 The communication unit 230 is a communication interface composed of a communication device for connecting to the network 40. The communication unit 230 may be, for example, a communication card for wireless LAN, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), or WUSB.

記憶部240は、情報処理装置20のデータ格納用の機器である。記憶部240は、例えば、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出装置、及び記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置等を含んでもよい。記憶部240は、複数の拠点のマップデータを記憶してもよく、移動体1に実行させた移動指令のログを記憶してもよい。なお、記憶部240に記憶された特定の拠点のマップデータは、移動体1が存在する拠点に応じて移動体1に送信されてもよい。 The memory unit 240 is a device for storing data for the information processing device 20. The memory unit 240 may include, for example, a storage medium, a recording device for recording data on the storage medium, a reading device for reading data from the storage medium, and a deletion device for deleting data recorded on the storage medium. The memory unit 240 may store map data for multiple bases, and may also store a log of movement commands executed by the mobile unit 1. Note that map data for a specific base stored in the memory unit 240 may be transmitted to the mobile unit 1 depending on the base at which the mobile unit 1 is located.

演算部210は、情報処理装置20におけるデータ処理全般を行うと共に、情報処理装置20の動作全般を制御する。演算部210は、CPU、ROM、及びRAMの協働により、情報処理装置20のデータ処理及び動作制御を行ってもよい。CPUは、各種プログラムに従って演算及び制御を行う演算処理装置である。ROMは、CPUが使用するプログラム及び演算パラメータ等を記憶する。RAMは、CPUの実行において使用するプログラム、及びプログラムの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。 The calculation unit 210 performs all data processing in the information processing device 20 and controls all operations of the information processing device 20. The calculation unit 210 may perform data processing and operation control of the information processing device 20 through cooperation between the CPU, ROM, and RAM. The CPU is an arithmetic processing device that performs calculations and control in accordance with various programs. The ROM stores programs used by the CPU, calculation parameters, etc. The RAM temporarily stores programs used in CPU execution, and parameters that change as appropriate during program execution, etc.

具体的には、演算部210は、指令値制御部211、反力制御部212、通信処理部213、及び映像デコード部214を含む。 Specifically, the calculation unit 210 includes a command value control unit 211, a reaction force control unit 212, a communication processing unit 213, and a video decoding unit 214.

指令値制御部211は、オペレータによる操縦装置30への操作入力に基づいて、移動体1への移動指令を生成する。具体的には、指令値制御部211は、操縦装置30のハンドル31が操縦起点から移動した方向及び量に基づいて、移動体1への移動指令を生成してもよい。 The command value control unit 211 generates a movement command for the mobile object 1 based on operation input to the control device 30 by the operator. Specifically, the command value control unit 211 may generate a movement command for the mobile object 1 based on the direction and amount by which the handle 31 of the control device 30 has moved from the control starting point.

指令値制御部211が生成する移動指令には、移動体1の移動方向を指示する方向指令、及び移動体1の移動速度を指示する速度指令が含まれる。したがって、指令値制御部211は、ハンドル31が操縦起点から移動した量に比例した速さの移動速度になるように移動体1に指示する速度指令を生成してもよい。また、指令値制御部211は、移動体1の正面を前方として、ハンドル31が操縦起点から移動した方向と同じ方向に進むように移動体1に指示する方向指令を生成してもよい。 The movement command generated by the command value control unit 211 includes a direction command that indicates the movement direction of the mobile unit 1, and a speed command that indicates the movement speed of the mobile unit 1. Therefore, the command value control unit 211 may generate a speed command that instructs the mobile unit 1 to move at a speed proportional to the amount the handle 31 has moved from the steering starting point. The command value control unit 211 may also generate a direction command that instructs the mobile unit 1 to move in the same direction as the handle 31 has moved from the steering starting point, with the front of the mobile unit 1 being the forward direction.

なお、操縦装置30のハンドル31の操縦起点は、操縦装置30の図示しないボタン又はレバーの押下によって決定されてもよい。オペレータは、移動体1の遠隔制御を行う前に、前述のボタン又はレバーを押し下げることでハンドル31の操縦起点を決定することができる。 The starting point of operation of the handle 31 of the control device 30 may be determined by pressing a button or lever (not shown) on the control device 30. Before remotely controlling the vehicle 1, the operator can determine the starting point of operation of the handle 31 by pressing down the button or lever.

反力制御部212は、操縦装置30のハンドル31に生じる反力を制御する。具体的には、操縦装置30のハンドル31が操縦起点から移動された場合、反力制御部212は、ハンドル31の操縦起点からの移動量に応じた反力(例えば、最大で数N程度)を操作入力に対して生じさせてもよい。これにより、反力制御部212は、オペレータからの操作入力が終了した際に、ばね要素によってハンドル31の位置を操縦起点に押し戻すことができる。また、反力制御部212は、オペレータがハンドル31を操縦起点から急激に大きく移動させてしまうことを防止することができる。 The reaction force control unit 212 controls the reaction force acting on the handle 31 of the control device 30. Specifically, when the handle 31 of the control device 30 is moved from the control starting point, the reaction force control unit 212 may generate a reaction force (for example, up to several N) in response to the operation input that corresponds to the amount of movement of the handle 31 from the control starting point. This allows the reaction force control unit 212 to use a spring element to push the position of the handle 31 back to the control starting point when the operation input from the operator is completed. The reaction force control unit 212 can also prevent the operator from suddenly moving the handle 31 too far from the control starting point.

本実施形態に係る情報処理装置20では、反力制御部212は、さらに、速度指令が指示する移動速度と、移動体1の実際の移動速度との差に基づいて、操作入力に対してハンドル31に生じる反力を制御する。具体的には、反力制御部212は、速度指令が指示する移動速度と、移動体1の実際の移動速度との差が大きいほど、操作入力に対してハンドル31により大きな反力を生じさせてもよい。 In the information processing device 20 according to this embodiment, the reaction force control unit 212 further controls the reaction force acting on the handle 31 in response to the operation input, based on the difference between the movement speed indicated by the speed command and the actual movement speed of the mobile object 1. Specifically, the reaction force control unit 212 may cause the handle 31 to generate a greater reaction force in response to the operation input, the greater the difference between the movement speed indicated by the speed command and the actual movement speed of the mobile object 1.

速度指令が指示する移動速度と、移動体1の実際の移動速度との差が大きいということは、ネットワーク40の通信遅延によるタイムラグに起因して、オペレータが指示する移動速度と、移動体1の実際の移動速度とが乖離していることを意味する。このような場合、反力制御部212は、オペレータによる操縦装置30への操作入力を抑制するために、操作入力に対してハンドル31により大きな反力を生じさせる。これによれば、オペレータによる操縦装置30への操作入力が自然と小さくなるため、反力制御部212は、オペレータが意図せず移動体1を過操作してしまうことを抑制することができる。したがって、本実施形態に係る情報処理装置20は、通信遅延による移動体1の過操作を抑制することで、移動体1の操縦性の低下を抑制することができる。 A large difference between the travel speed commanded by the speed command and the actual travel speed of the mobile unit 1 means that the travel speed commanded by the operator and the actual travel speed of the mobile unit 1 are deviating due to a time lag caused by communication delays in the network 40. In such a case, the reaction force control unit 212 generates a larger reaction force in the handle 31 in response to the operation input in order to suppress the operation input by the operator to the control device 30. This naturally reduces the operation input by the operator to the control device 30, allowing the reaction force control unit 212 to prevent the operator from unintentionally over-operating the mobile unit 1. Therefore, the information processing device 20 according to this embodiment can suppress a decrease in the maneuverability of the mobile unit 1 by suppressing over-operation of the mobile unit 1 due to communication delays.

映像デコード部214は、移動体1から受信した移動体1の周囲環境の圧縮画像を解凍すると共に、解凍された移動体1の周囲環境の撮像画像を画像処理することで、表示装置21に表示される画像を生成する。具体的には、映像デコード部214は、移動体1の周囲環境の撮像画像を画像処理することで、移動体1を上空から俯瞰する俯瞰画像を生成してもよい。また、映像デコード部214は、オペレータからの入力に基づいて、生成した俯瞰画像の視線方向を任意の方向に変更してもよい。 The video decoding unit 214 decompresses the compressed image of the environment surrounding the moving body 1 received from the moving body 1, and performs image processing on the decompressed captured image of the environment surrounding the moving body 1 to generate an image to be displayed on the display device 21. Specifically, the video decoding unit 214 may generate a bird's-eye view image of the environment surrounding the moving body 1 from above by performing image processing on the captured image of the environment surrounding the moving body 1. The video decoding unit 214 may also change the viewing direction of the generated bird's-eye view image to any direction based on input from the operator.

通信処理部213は、情報処理装置20と移動体1との間の通信を制御する。具体的には、通信処理部213は、移動体1の移動を指示する移動指令を移動体1に送信してもよい。また、通信処理部213は、撮像装置12の撮像画像、移動体1の移動状態を示す情報、及び電源部150に含まれるバッテリーの残量に関する情報などを移動体1から受信してもよい。 The communication processing unit 213 controls communication between the information processing device 20 and the mobile object 1. Specifically, the communication processing unit 213 may transmit to the mobile object 1 a movement command instructing the mobile object 1 to move. The communication processing unit 213 may also receive from the mobile object 1 images captured by the imaging device 12, information indicating the movement status of the mobile object 1, information regarding the remaining charge of the battery included in the power supply unit 150, and the like.

以上の構成によれば、本実施形態に係る情報処理装置20は、操縦装置30への操作入力に対する反力を制御することで、通信遅延による移動体1の過操作を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る情報処理装置20は、通信遅延による移動体1の操縦性の低下を抑制することができる。 With the above configuration, the information processing device 20 according to this embodiment can suppress over-operation of the mobile object 1 due to communication delays by controlling the reaction force in response to operational input to the control device 30. Therefore, the information processing device 20 according to this embodiment can suppress a decrease in the maneuverability of the mobile object 1 due to communication delays.

<3.情報処理装置の動作>
次に、図6を参照して、情報処理装置20の具体的な動作の流れについて説明する。図6は、情報処理装置20の指令値制御部211及び反力制御部212が実行する処理を示すブロック図である。
3. Operation of Information Processing Device
Next, a specific flow of operations of the information processing device 20 will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a block diagram showing the processes executed by the command value control unit 211 and the reaction force control unit 212 of the information processing device 20.

本実施形態に係る遠隔制御システムでは、オペレータは、まず、操縦装置30の図示しないボタン又はレバーを押し下げることで、ハンドル31の操縦起点を決定する。これにより、オペレータは、把持した操縦装置30のハンドル31を操縦起点から前後方向に移動させることで、移動体1を前後に移動させることができる。また、オペレータは、ハンドル31を操縦起点から左右方向に移動させることで、移動体1を左右に旋回運動又は並進移動させることができる。 In the remote control system according to this embodiment, the operator first determines the steering starting point for the handle 31 by pressing down a button or lever (not shown) on the control device 30. The operator can then move the handle 31 of the control device 30 in their hands in the forward and backward directions from the steering starting point, thereby moving the mobile unit 1 forward and backward. The operator can also move the handle 31 left and right from the steering starting point to cause the mobile unit 1 to pivot left and right or move translationally.

具体的には、図6に示すように、指令値制御部211は、オペレータからの操作入力fに対して、ハンドル31の順運動学モデルHを用いて、ハンドル31の移動量及び移動方向を導出する。次に、指令値制御部211は、ハンドル31の移動量及び移動方向から移動体1の移動方向及び移動速度の指令値への変換係数Cを用いて、ハンドル31の移動量及び移動方向をオペレータが指示する移動体1の移動方向及び移動速度の指令値Vrefに変換する。このとき、反力制御部212は、ハンドル31の操縦起点からの移動量θと、ハンドル31のばね反力係数Sとを用いて、ハンドル31に加えられた操作入力fにフィードバックする反力fを制御する。操作入力fに対するフィードバックである反力fは、ハンドル31に対して操作入力fに対するばね要素として作用する。 Specifically, as shown in Fig. 6, the command value control unit 211 derives the movement amount and movement direction of the handle 31 in response to an operation input fh from the operator, using a forward kinematics model H1 of the handle 31. Next, the command value control unit 211 converts the movement amount and movement direction of the handle 31 into a command value Vref for the movement direction and movement speed of the mobile object 1 instructed by the operator, using a conversion coefficient C1 from the movement amount and movement direction of the handle 31 to a command value for the movement direction and movement speed of the mobile object 1. At this time, the reaction force control unit 212 controls a reaction force ff that is fed back to the operation input fh applied to the handle 31, using the movement amount θ1 of the handle 31 from the steering starting point and a spring reaction force coefficient Sp of the handle 31. The reaction force ff that is feedback to the operation input fh acts on the handle 31 as a spring element for the operation input fh .

続いて、オペレータが指示する移動体1の移動方向及び移動速度の指令値Vrefは、T秒の通信遅延を生じさせるネットワーク40を介して移動体1に送信される。移動体1は、受信した移動方向及び移動速度の指令値Vrefに基づいて、移動機構11の駆動を制御する。ここで、移動体1は、移動機構11の位置及び姿勢に関するオドメトリ情報Odommsg、移動体1の実際の移動速度Vmsg、及び撮像装置12の撮像画像などを情報処理装置20に送信してもよい。 Next, the command values Vref for the moving direction and moving speed of the moving body 1 instructed by the operator are transmitted to the moving body 1 via the network 40, which causes a communication delay of T 1 seconds. The moving body 1 controls the driving of the moving mechanism 11 based on the received command values Vref for the moving direction and moving speed. Here, the moving body 1 may transmit to the information processing device 20 odometry information Odom msg related to the position and attitude of the moving mechanism 11, the actual moving speed V msg of the moving body 1, and images captured by the imaging device 12.

また、移動体1の実際の移動速度Vmsgは、T秒の通信遅延を生じさせるネットワーク40を介して情報処理装置20の反力制御部212にフィードバックされる。反力制御部212は、オペレータが指示する移動体1の移動速度の指令値Vrefと、移動体1の実際の移動速度Vmsgとの差分(Vref-exp(-T1-T2)s*Vmsg)を導出する。なお、exp(-T1-T2)sは、ラプラス演算子sを用いて表したT+T秒の通信遅延による無駄時間要素である。続いて、反力制御部212は、導出した差分に対して、フィードバック係数Cを作用させることで、通信遅延に起因する反力fを決定する。通信遅延に起因する反力fは、ハンドル31のアクチュエータモデルAhapに基づいてハンドル31に加えられる。 Furthermore, the actual moving speed Vmsg of the moving object 1 is fed back to the reaction force control unit 212 of the information processing device 20 via the network 40, which causes a communication delay of T2 seconds. The reaction force control unit 212 derives the difference ( Vref -exp( -T1 -T2 )s* Vmsg ) between the command value Vref for the moving speed of the moving object 1 instructed by the operator and the actual moving speed Vmsg of the moving object 1. Note that exp( -T1 -T2 )s is a dead time element due to the communication delay of T1 + T2 seconds expressed using the Laplace operator s. Next, the reaction force control unit 212 determines the reaction force fm due to the communication delay by applying a feedback coefficient C2 to the derived difference. The reaction force fm due to the communication delay is applied to the steering wheel 31 based on the actuator model Ahap of the steering wheel 31.

これにより、操縦装置30のハンドル31には、オペレータによる操作入力fと、操作入力fに対するフィードバックである反力fと、通信遅延に起因する反力fとが作用することになる。したがって、情報処理装置20は、オペレータによる操作入力fに対して、通信遅延に起因する実際の移動速度と、指示される移動速度との差に応じた反力fを作用させることができる。 As a result, the operation input fh by the operator, the reaction force ff which is feedback to the operation input fh , and the reaction force fm caused by communication delay act on the handle 31 of the control device 30. Therefore, the information processing device 20 can apply a reaction force fm corresponding to the difference between the actual movement speed caused by communication delay and the instructed movement speed to the operation input fh by the operator.

なお、上記の通信遅延に起因する実速度と指示速度との差に応じた反力をハンドル31に作用させる機能は、オペレータによってオンオフが制御されてもよい。また、フィードバック係数Cは、オペレータによって任意に値が制御されてもよい。 The function of applying a reaction force to the handle 31 in accordance with the difference between the actual speed and the command speed due to the communication delay may be turned on or off by the operator. Also, the value of the feedback coefficient C2 may be arbitrarily controlled by the operator.

<4.作用効果>
続いて、図7及び図8を参照して、本実施形態に係る情報処理装置20の作用効果について説明する。図7は、通信遅延に起因する反力を考慮した場合の移動体1の前進移動量を示すグラフ図である。図8は、通信遅延に起因する反力を考慮しない場合の移動体1の前進移動量を示すグラフ図である。
<4. Effects>
Next, the effects of the information processing device 20 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 7 and Fig. 8. Fig. 7 is a graph showing the forward movement amount of the moving object 1 when the reaction force caused by the communication delay is taken into consideration. Fig. 8 is a graph showing the forward movement amount of the moving object 1 when the reaction force caused by the communication delay is not taken into consideration.

本実施形態に係る情報処理装置20は、オペレータによる操作入力によって指示された移動速度と、移動体1の実際の移動速度との差分を短い周期(例えば、1m秒)で演算することができる。したがって、情報処理装置20は、オペレータによる操作入力が加えられた操縦装置30のハンドル31に対して、ハンドル31を操縦起点に押し戻す反力を短い周期で制御して加えることにより、操作入力を通信遅延の大小に応じて抑制することができる。 The information processing device 20 according to this embodiment can calculate the difference between the movement speed commanded by the operator's operation input and the actual movement speed of the moving object 1 in a short cycle (for example, every 1 ms). Therefore, the information processing device 20 can suppress the operation input in accordance with the magnitude of communication delay by controlling and applying, in a short cycle, a reaction force that pushes the handle 31 of the control device 30, to which the operator has applied operation input, back to the operation starting point.

オペレータの操作入力fは、例えば、開始時点から0.5秒後に0.5秒間で0.2m/sまで加速し、1秒間速度を維持した後、0.5秒間で減速して停止する台形波形のパターンとする。したがって、操作入力どおりに移動体1が移動した場合、移動体1は、台形波形の面積相当の0.3m移動することとなる。 The operator's operation input fh is, for example, a trapezoidal waveform pattern that accelerates to 0.2 m/s in 0.5 seconds 0.5 seconds after the start, maintains the speed for 1 second, and then decelerates and stops in 0.5 seconds. Therefore, if the moving body 1 moves according to the operation input, the moving body 1 will move 0.3 m, which is equivalent to the area of the trapezoidal waveform.

例えば、図7に示すように、通信遅延に起因する反力を生じさせる場合、前進方向へのオペレータの操作入力f(最大値2N)の台形波形に対して、通信遅延による遅れ時間が大きいほど、移動体1の前進移動量及び移動速度が抑制される。一方で、図8に示すように、通信遅延に起因する反力を生じさせない場合、前進方向へのオペレータの操作入力f(最大値2N)の台形波形に対して、通信遅延による遅れ時間の大小に関わらず、移動体1の前進移動量は同じとなる。 For example, as shown in Fig. 7, when a reaction force due to communication delay is generated, the longer the delay time due to communication delay is with respect to the trapezoidal waveform of the operator's operation input fh (maximum value 2N) in the forward direction, the more the forward movement amount and movement speed of the moving body 1 are suppressed. On the other hand, as shown in Fig. 8, when a reaction force due to communication delay is not generated, the forward movement amount of the moving body 1 is the same with respect to the trapezoidal waveform of the operator's operation input fh (maximum value 2N) in the forward direction, regardless of the length of the delay time due to communication delay.

したがって、オペレータが表示装置21にて移動体1の移動位置を確認しながら移動体1を遠隔制御した場合、移動体1は、遅れ時間が大きいほど目標の移動位置に対して移動し過ぎることになる。本実施形態に係る情報処理装置20は、通信遅延に起因する反力によって移動体1の前進移動量及び移動速度を抑制することができるため、目標の移動位置からの移動体1の移動し過ぎを抑制することができる。 Therefore, when an operator remotely controls the moving body 1 while checking the moving position of the moving body 1 on the display device 21, the longer the delay time, the more the moving body 1 will move too far from the target moving position. The information processing device 20 according to this embodiment can suppress the forward movement amount and movement speed of the moving body 1 by using a reaction force caused by communication delays, thereby preventing the moving body 1 from moving too far from the target moving position.

また、情報処理装置20は、通信遅延が大きく、移動体1の実際の移動速度と、オペレータが操作入力によって指示される移動速度との差が大きいほど、移動体1の前進移動量及び移動速度を抑制することができる。これによれば、情報処理装置20は、オペレータが操作入力によって指示される移動速度と、移動体1の実際の移動速度とのギャップを解消させるように操縦装置30のハンドル31に加えられる反力を制御することができる。よって、情報処理装置20は、通信遅延による移動体1の操縦性の低下を抑制することができる。 Furthermore, the information processing device 20 can suppress the forward movement amount and movement speed of the mobile unit 1 the greater the communication delay and the greater the difference between the actual movement speed of the mobile unit 1 and the movement speed commanded by the operator through operational input. This allows the information processing device 20 to control the reaction force applied to the handle 31 of the control device 30 so as to eliminate the gap between the movement speed commanded by the operator through operational input and the actual movement speed of the mobile unit 1. Therefore, the information processing device 20 can suppress a decrease in the maneuverability of the mobile unit 1 due to communication delays.

<5.変形例>
さらに、図9を参照して、本実施形態に係る情報処理装置20の変形例について説明する。図9は、変形例に係る情報処理装置20の指令値制御部211及び反力制御部212が実行する処理を示すブロック図である。
5. Modified Examples
Furthermore, a modified example of the information processing device 20 according to the present embodiment will be described with reference to Fig. 9. Fig. 9 is a block diagram showing the processing executed by the command value control unit 211 and the reaction force control unit 212 of the information processing device 20 according to the modified example.

図9に示すように、情報処理装置20の変形例では、反力制御部212は、オペレータが指示する移動体1の移動速度の指令値Vrefと、移動体1の実際の移動速度Vmsgとの差分(Vref-exp(-T1-T2)s*Vmsg)にフィードバック係数Cを作用させた後、さらに飽和要素Lmを作用させる。 As shown in FIG. 9 , in the modified example of the information processing device 20, the reaction force control unit 212 applies a feedback coefficient C2 to the difference (V ref -exp(-T 1 -T 2 )s*V msg ) between the command value V ref for the moving speed of the moving object 1 instructed by the operator and the actual moving speed V msg of the moving object 1 , and then applies a saturation element Lm to the difference.

飽和要素Lmは、操縦装置30のハンドル31に加えられる反力fの大きさに上限を設定するために設けられる。具体的には、飽和要素Lmは、反力fの絶対値が所定値よりも大きい場合、反力fの絶対値を所定値に制限する。 The saturation element Lm is provided to set an upper limit on the magnitude of the reaction force f m applied to the handle 31 of the control device 30. Specifically, when the absolute value of the reaction force f m is greater than a predetermined value, the saturation element Lm limits the absolute value of the reaction force f m to the predetermined value.

なお、飽和要素Lmが設定する反力fの上限は、移動体1の移動方向によって変更されてもよい。例えば、飽和要素Lmが設定する反力fの上限は、移動体1の進行方向のほうが他の方向よりも低く設定されてもよい。また、飽和要素Lmが設定する反力fの上限は、移動体1の移動方向に関わらず同じであってもよい。 The upper limit of the reaction force f m set by the saturation element Lm may be changed depending on the moving direction of the moving body 1. For example, the upper limit of the reaction force f m set by the saturation element Lm may be set lower in the traveling direction of the moving body 1 than in other directions. Furthermore, the upper limit of the reaction force f m set by the saturation element Lm may be the same regardless of the moving direction of the moving body 1.

情報処理装置20の変形例では、操縦装置30のハンドル31に加えられる反力の大きさが制限されるため、遠隔制御される移動体1の移動速度の低減量が抑制される。したがって、情報処理装置20の変形例では、移動体1の移動速度が低速になり過ぎることを回避することができるため、移動体1による移動の効率を維持することが可能である。 In this modified example of the information processing device 20, the magnitude of the reaction force applied to the handle 31 of the control device 30 is limited, thereby suppressing the amount of reduction in the movement speed of the remotely controlled mobile object 1. Therefore, in this modified example of the information processing device 20, it is possible to prevent the movement speed of the mobile object 1 from becoming too slow, thereby maintaining the efficiency of movement by the mobile object 1.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can conceive of various modifications or alterations within the scope of the technical ideas set forth in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.

また、本明細書において説明した情報処理装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組み合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記憶媒体(非一時的な媒体:non-transitory media)に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、コンピュータによる実行時にRAMに読み込まれ、CPUなどのプロセッサにより実行される。上記記憶媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記憶媒体を用いずに、例えば、ネットワークを介して配信されてもよい。 Furthermore, the series of processes performed by the information processing device described in this specification may be implemented using software, hardware, or a combination of software and hardware. The programs that make up the software are stored in advance, for example, on a storage medium (non-transitory media) that is provided inside or outside each device. Then, for example, each program is loaded into RAM when executed by a computer and executed by a processor such as a CPU. Examples of the storage medium include a magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, and flash memory. Furthermore, the computer programs may be distributed, for example, via a network, without using a storage medium.

1 移動体
11 移動機構
12 撮像装置
13 エンコーダ部
20 情報処理装置
21 表示装置
30 操縦装置
31 ハンドル
40 ネットワーク
110 演算部
111 駆動制御部
113 通信処理部
114 映像エンコード部
115 バッテリー監視部
120 入出力部
130 通信部
140 記憶部
150 電源部
210 演算部
211 指令値制御部
212 反力制御部
213 通信処理部
214 映像デコード部
220 入出力部
230 通信部
240 記憶部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Mobile object 11 Moving mechanism 12 Imaging device 13 Encoder unit 20 Information processing device 21 Display device 30 Control device 31 Handle 40 Network 110 Calculation unit 111 Drive control unit 113 Communication processing unit 114 Video encoding unit 115 Battery monitoring unit 120 Input/output unit 130 Communication unit 140 Storage unit 150 Power supply unit 210 Calculation unit 211 Command value control unit 212 Reaction force control unit 213 Communication processing unit 214 Video decoding unit 220 Input/output unit 230 Communication unit 240 Storage unit

Claims (10)

オペレータによる操縦部への操作入力に基づいて、遠隔地に存在する移動体の移動に対する速度指令を制御する指令値制御部と、
前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差に基づいて、前記操縦部に加えられる前記操作入力に対する反力を制御する反力制御部と、
を備える、情報処理装置。
a command value control unit that controls a speed command for the movement of a moving object located at a remote location based on an operation input to the control unit by an operator;
a reaction force control unit that controls a reaction force applied to the control unit in response to the operation input based on a difference between a speed indicated by the speed command and an actual speed of the moving object;
An information processing device comprising:
前記操縦部は、回動可能な3以上の回動軸と、前記オペレータによって把持され、前記3以上の回動軸によって3以上の自由度で動作可能なハンドルとを有し、
前記操作入力に対する反力は、前記ハンドルに対して与えられる、請求項1に記載の情報処理装置。
the operating unit has three or more rotatable rotation shafts, and a handle that is held by the operator and can be moved with three or more degrees of freedom by the three or more rotation shafts;
The information processing apparatus according to claim 1 , wherein a reaction force against the operation input is applied to the handle.
前記操縦部は、前記移動体の操縦を開始する入力が行われた時点での前記ハンドルの姿勢を操縦起点とし、
前記反力は、前記操縦起点に前記ハンドルを戻すように作用する、請求項2に記載の情報処理装置。
the operation unit sets the attitude of the handle at the time when an input to start operating the moving body is made as an operation starting point,
The information processing device according to claim 2 , wherein the reaction force acts to return the steering wheel to the steering starting point.
前記反力制御部は、前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差が大きいほど、前記操作入力に対する反力が大きくなるように前記反力を制御する、請求項1~3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 The information processing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the reaction force control unit controls the reaction force so that the greater the difference between the speed indicated by the speed command and the actual speed of the moving object, the greater the reaction force to the operation input. 前記反力には絶対値に上限が設けられる、請求項4に記載の情報処理装置。 The information processing device of claim 4, wherein an upper limit is set on the absolute value of the reaction force. 前記速度指令は、ネットワークを介して前記移動体に送信される、請求項1~3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 The information processing device described in any one of claims 1 to 3, wherein the speed command is transmitted to the mobile object via a network. 前記オペレータには、前記移動体に搭載された撮像装置で撮像され、前記ネットワークを介して送信された画像が提示される、請求項6に記載の情報処理装置。 The information processing device described in claim 6, wherein the operator is presented with an image captured by an imaging device mounted on the moving object and transmitted via the network. 前記ネットワークを介した送受信には、通信遅延が生じる、請求項7に記載の情報処理装置。 The information processing device of claim 7, wherein communication delays occur when transmitting and receiving data via the network. 演算処理装置によって、
オペレータによる操縦部への操作入力に基づいて、遠隔地に存在する移動体の移動に対する速度指令を制御するステップと、
前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差に基づいて、前記操縦部に加えられる前記操作入力に対する反力を制御するステップと、
を含む、情報処理方法。
By the processing unit,
controlling a speed command for movement of a moving object located at a remote location based on an operation input to a control unit by an operator;
controlling a reaction force applied to the control unit in response to the operation input based on a difference between a speed indicated by the speed command and an actual speed of the moving object;
An information processing method, including:
コンピュータを、
オペレータによる操縦部への操作入力に基づいて、遠隔地に存在する移動体の移動に対する速度指令を制御する指令値制御部と、
前記速度指令が指示する速度と、前記移動体の実際の速度との差に基づいて、前記操縦部に加えられる前記操作入力に対する反力を制御する反力制御部と、
として機能させる、プログラム。
Computer,
a command value control unit that controls a speed command for the movement of a moving object located at a remote location based on an operation input to the control unit by an operator;
a reaction force control unit that controls a reaction force applied to the control unit in response to the operation input based on a difference between a speed indicated by the speed command and an actual speed of the moving object;
A program that functions as a
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