JP2020077324A - 情報収集システム、情報収集方法、自走式ロボット、情報処理装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自走式ロボットの走行に関する内部状態と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析できる情報収集システムを提供する。【解決手段】情報収集システム１は、自走式ロボット２００がロボット内部情報および第１タイミング情報を情報処理装置１００に送信する情報送信部２２３を備え、計測機器５００が計測データを情報処理装置１００に送信する計測データ送信部３１２を備え、情報処理装置が自走式ロボットからロボット内部情報および第１タイミング情報を受信する第１情報受信部１１９と、計測機器５００から計測データを受信する第２情報受信部１１５と、第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶されたロボット内部情報と計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する処理を行う蓄積処理部１１４とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は情報収集システムに関し、より詳しくは、自走式ロボットを用いて情報を収集する情報収集システムに関する。また、この発明は、そのような情報収集システムのための情報収集方法、自走式ロボット、情報処理装置およびプログラムに関する。

例えば非特許文献１（“モバイルロボットＬＤシリーズ”、［online］、２０１７年３月１４日、オムロン株式会社、［平成３０年８月３１日検索］、インターネット＜ URL https://www.fa.omron.co.jp/products/family/3664/ ＞）に開示されているように、ユーザ（使用者）によって目標地点が設定されると、出発地点から走行を開始し障害物を避けながら自ら経路を選んで目標地点まで走行する自走式ロボットが知られている。

"モバイルロボットＬＤシリーズ"、［online］、２０１７年３月１４日、オムロン株式会社、［平成３０年８月３１日検索］、インターネット＜ URL https://www.fa.omron.co.jp/products/family/3664/ ＞

ここで、そのような自走式ロボットに種々の計測機器（レーザスキャナ、撮像装置など）を搭載して、上記自走式ロボットが選んだ経路上で上記計測機器が計測したデータを収集したいとのニーズがある。

しかしながら、従来例の自走式ロボットでは、この自走式ロボットの走行に関する内部状態（例えば、走行用モータのエンコーダ値など）と、搭載された計測機器による計測データとが、関連付けられる仕様になっていないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、自走式ロボットの走行に関する内部状態と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析できる情報収集システムを提供することにある。また、この発明の課題は、そのような情報収集システムのための情報収集方法、自走式ロボット、情報処理装置およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するため、この開示の情報収集システムは、
自走式ロボットと、上記自走式ロボットに搭載された計測機器と、上記計測機器によって計測された計測データを処理する情報処理装置とを含む情報収集システムであって、
上記自走式ロボットは、この自走式ロボットの走行に関する内部状態を表すロボット内部情報およびこの自走式ロボットの走行に関するタイミングを表す第１タイミング情報を上記情報処理装置に送信する情報送信部を備え、
上記計測機器は、上記計測データを上記情報処理装置に送信する計測データ送信部を備え、
上記情報処理装置は、
上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信する第１情報受信部と、
上記計測機器から上記計測データを受信する第２情報受信部と、
上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する処理を行う蓄積処理部と、
を備えることを特徴とする。

本明細書で、「自走式ロボット」とは、ユーザによって目標地点が設定されると、出発地点から走行を開始し障害物を避けながら自ら経路を選んで目標地点まで走行するロボットを指す。

また、「ロボット内部情報」とは、自走式ロボットの走行に関するイベントである移動開始、停止、経路変更、動作条件などの自走式ロボットの状態、または、自走式ロボット内部のセンサ値、エンコーダ値などに関する情報を指す。

また、「第１タイミング情報」とは、自走式ロボットの走行に関する各イベント（移動開始、停止、経路変更、動作条件取得、センサ値取得、エンコーダ値取得など）の発生タイミングを表す情報を指す。

また、「計測機器」とは、例えば、３Ｄレーザスキャナ、環境センサ、撮像装置など計測動作を実行可能な機器を指す。その場合、「計測データ」とは、上記計測機器によって計測されたデータ（物理量（３Ｄ座標データ、温度など）、画像など）を指す。

また、「情報処理装置」は、典型的には、上記自走式ロボットの外部に設けられたデータロガー、無線または有線通信機能を備えた汎用コンピュータ装置などによって構成されるが、上記自走式ロボットに内蔵されてもよい。

この開示の情報収集システムでは、上記自走式ロボットの情報送信部は、この自走式ロボットの走行に関する内部状態を表すロボット内部情報およびこの自走式ロボットの走行に関するタイミングを表す第１タイミング情報を上記情報処理装置に送信する。上記計測機器の計測データ送信部は、上記計測データを上記情報処理装置に送信する。上記情報処理装置の第１情報受信部は、上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信する。上記情報処理装置の第２情報受信部は、上記計測機器から上記計測データを受信する。上記情報処理部装置の蓄積処理部は、上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する処理を行う。したがって、ユーザは、自走式ロボットの走行に関する内部状態と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析できる。

一実施形態の情報収集システムは、
上記情報処理装置は、
上記計測機器が計測を実行すべきタイミングを表す第２タイミング情報を上記計測機器に送信するタイミング情報送信部と、
上記第２タイミング情報を送信した時刻を記憶する第２タイミング記憶部とを備え、
上記計測機器は、上記第２タイミング情報を受信する第３情報受信部を備え、
上記第２タイミング情報が表すタイミングに応じて計測を行って、上記計測データを取得することを特徴とする。

この一実施形態の情報収集システムでは、上記情報処理装置のタイミング情報送信部は、上記計測機器が計測を実行すべきタイミングを表す第２タイミング情報を上記計測機器に送信する。上記情報処理装置の第２タイミング記憶部は、上記第２タイミング情報を送信した時刻を記憶する。上記計測機器の第３情報受信部は、上記第２タイミング情報を受信する。上記第２タイミング情報が表すタイミングに応じて計測を行って、上記計測データを取得する。したがって、上記情報処理装置から上記計測機器に計測を実行すべきタイミングを表す第２タイミング情報を送信した時刻が特定できる。その結果、第２タイミング情報と計測データとの関連付けを行うことができる。

別の局面では、この開示の情報収集方法は、
自走式ロボットと、上記自走式ロボットに搭載された計測機器と、上記計測機器によって計測された計測データを処理する情報処理装置とを用いる情報収集方法であって、
上記自走式ロボットの情報送信部が、この自走式ロボットの走行に関する内部状態を表すロボット内部情報およびこの自走式ロボットの走行に関するタイミングを表す第１タイミング情報を上記情報処理装置に送信するとともに、上記計測機器の計測データ送信部が、上記計測データを上記情報処理装置に送信し、
上記情報処理装置の第１情報受信部が、上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信するとともに、上記情報処理装置の第２情報受信部が、上記計測機器から上記計測データを受信し、
上記情報処理部装置の蓄積処理部が、上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する
ことを特徴とする。

この開示の情報収集方法では、ユーザは、自走式ロボットの走行に関する内部状態と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析できる。

さらに、別の局面では、この開示の自走式ロボットは、
上記情報収集システムに用いられる自走式ロボットであって、
この自走式ロボットの走行に関する内部状態を表すロボット内部情報およびこの自走式ロボットの走行に関するタイミングを表す第１タイミング情報を上記情報処理装置に送信する情報送信部を備えたことを特徴とする。

この開示の自走式ロボットでは、自走式ロボットの走行に関する内部状態を情報処理装置に送信することができる。その結果、ユーザは、情報処理装置において、自走式ロボットの走行に関する内部状態と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析できる。

さらに、別の局面では、この開示の情報処理装置は、
上記情報収集システムにおける情報処理装置であって、
上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信する第１情報受信部と、
上記計測機器から上記計測データを受信する第２情報受信部と、
上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する処理を行う蓄積処理部とを備えることを特徴とする。

この開示の情報処理装置では、上記情報処理装置の第１情報受信部は、上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信する。上記情報処理装置の第２情報受信部は、上記計測機器から上記計測データを受信する。上記情報処理部装置の蓄積処理部は、上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する処理を行う。したがって、ユーザは、自走式ロボットの走行に関する内部状態と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析できる。

さらに、別の局面では、この開示のプログラムは、
上記情報処理装置に情報収集方法を実行させるプログラムであって、
上記情報収集方法は、
上記第１情報受信部によって、上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信するとともに、上記第２情報受信部によって、上記計測機器から上記計測データを受信し、
上記蓄積処理部によって、上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する
ことを特徴とする。

この開示のプログラムを上記情報処理装置に実行させることによって、上記情報収集方法を実施することができる。

以上より明らかなように、この開示の情報収集システム、自走式ロボット、情報処理装置および情報収集方法では、ユーザは、自走式ロボットの走行に関する内部情報と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析できる。また、この開示のプログラムをコンピュータに実行させることによって、情報処理装置における上記情報収集方法を実施することができる。

この発明の一実施形態の情報収集システムのブロック構成を示す図である。 上記情報収集システムに含まれた自走式ロボットのハードウェア構成を示す図である。 図３（Ａ）は、上記情報収集システムに含まれたレーザスキャナのハードウェア構成を示す図である。図３（Ｂ）は、上記情報収集システムに含まれた撮像装置のハードウェア構成を示す図である。 上記情報収集システムに含まれた情報処理装置のハードウェア構成を示す図である。 上記情報処理装置の演算部が実行する情報収集処理（情報収集方法）のフローを示す図である。 上記情報収集システムが実行する例示的な時間経過に伴う情報収集処理動作を示す図である。 図７（Ａ）は、上記情報処理装置が時刻ｔ０，ｔ２で自走式ロボットから受信するロボット内部情報を示すタイムチャートである。図７（Ｂ）は、上記情報収集装置が、時刻Ｔ０，Ｔ２で自走式ロボットから受信する第１タイミング情報である同期トリガ信号を示すタイムチャートである。図７（Ｃ）は、上記情報処理装置が時刻ｔ１で撮像装置から受信する計測データである画像データ、時刻ｔ３で撮像装置から受信する計測データである画像データを示すタイムチャートである。図７（Ｄ）は、上記情報処理装置が、時刻Ｔ１，Ｔ３で送信する第２タイミング情報を示すタイムチャートである。

以下、この開示の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（情報収集システムの構成）
図１は、この発明の一実施形態の情報収集システムのブロック構成を模式的に示している。この情報収集システムは、大別して、自走式ロボット２００と、この自走式ロボット２００に搭載された計測機器５００と、情報処理装置１００とを備えている。

自走式ロボット２００は、図２に示すように、ハードウェアとして、この例では、演算部２０１と、モータ制御演算部２０２と、モータ駆動部２０３と、車輪を駆動するモータＭ１，Ｍ２，…，Ｍｍと、各モータに付設されたエンコーダＥＮ１，ＥＮ２，…，ＥＮｍと、センサＳＥ１，ＳＥ２，…，ＳＥｍと、同期トリガ信号送信部２０５と、送信部２０４とを備えている。図１中に示すように、この例では、プログラムされた演算部２０１によって、ロボット状態データ生成部２２０と、同期トリガ信号生成部２２１と、送信処理部２２３とが構成されている。この例では、自走式ロボット２００は、オムロン株式会社製モバイルロボットＬＤシリーズが用いられる。

ロボット状態データ生成部２２０は、ロボット内部情報ＲＩを生成する。この例では、ロボット状態データ生成部２２０は、図２中に示すように、モータ制御演算部２０２およびモータ駆動部２０３を用いて、ロボット内部情報ＲＩとして自走式ロボット２００の走行に関するイベントである移動開始、停止、経路変更、動作条件などの自走式ロボット２００の状態データを生成する。また、ロボット状態データ生成部２２０は、センサＳＥ１〜ＳＥｍ、エンコーダＥＮ１〜ＥＮｍを用いて、ロボット内部情報ＲＩとして自走式ロボット２００内部のセンサ値、エンコーダ値などに関する自走式ロボット２００の状態データを生成する。これら生成されたロボット内部情報ＲＩは、この例では、ロボット内部情報ＲＩとして、送信処理部２２３によって、送信部２０４を介して、後述する情報処理装置１００の受信部１０６へ送信される。

同期トリガ信号生成部２２１は、第１タイミング情報である自走式ロボット２００の走行に関する各イベントの発生タイミングを表す情報を生成する。この例では、同期トリガ信号生成部２２１は、図２中に示すように、モータ制御演算部２０２、モータ駆動部２０３、センサＳＥ１〜ＳＥｍ、エンコーダＥＮ１〜ＥＮｍを用いて、自走式ロボット２００の走行に関する各イベント（移動開始、停止、経路変更、動作条件取得、センサ値取得、エンコーダ値取得など）の発生タイミングを表す情報を生成する。第１タイミング情報は、この例では、同期トリガ信号ＳＴとして、送信処理部２２３によって、同期トリガ信号送信部２０５を介して、後述する情報処理装置１００の受信部１０６へ送信される。

図１中に示すように、計測機器５００は、この例では、レーザスキャナ３００と、撮像装置４００とを備えている。計測機器５００は、レーザスキャナ３００、撮像装置４００に限られない。計測動作を実行可能な機器であれば如何なるものでもよい。

レーザスキャナ３００は、図３（Ａ）に示すように、ハードウェアとして、送受光学系３０２と、制御部３０１と、送信部３０３と、受信部３０４とを備えている。レーザスキャナ３００は、図１中に示すように、この例では、プログラムされた制御部３０１によって、３Ｄ座標データ生成部３１０と、同期信号入力部３１１と、送信処理部３１２と、受信処理部３１３とが構成されている。

レーザスキャナ３００が備える受信部３０４は、受信処理部３１３によって、パルス数(Pulse Per Second)信号ＰＰＳを後述する情報処理装置１００の送信部１０７から受信する。信号入力部３１１は、パルス数信号ＰＰＳによってレーザスキャナ３００内部のタイムスタンプの累積誤差を校正する。３Ｄ座標データ生成部３１０は３Ｄ座標データの取得を指令する。３Ｄ座標データ生成部３１０は、送受光学系３０２を制御する。送受光学系３０２は、レーザの投光部を回転させて一定範囲をスキャンする。これにより、３Ｄ座標データ生成部３１０は、照射されたレーザによって、対象物の３Ｄ座標データ（位置情報）を取得する。送信部３０３は、送信処理部３１２によって、取得された計測データである３Ｄ座標データＤ３Ｄを後述する情報処理装置１００の受信部１０６へ送信する。

撮像装置４００は、図３（Ｂ）に示すように、ハードウェアとして、撮像部４０２と、制御部４０１と、送信部４０３と、受信部４０４とを備えている。撮像装置４００は、図１中に示すように、この例では、プログラムされた制御部４０１によって、画像データ生成部４１０と、同期信号生成部４１１と、送信処理部４１３と、同期信号入力部４１２と、受信処理部４１４とが構成されている。

撮像装置４００が備える受信部４０４は、受信処理部４１４によって、シャッタ信号ＳＳを後述する情報処理装置１００の送信部１０７から受信する。同期信号入力部４１２は、シャッタ信号ＳＳに同期して画像データ生成部４１０に画像データＤＩの取得を指令する。画像データ生成部４１０は、撮像部４０２を制御する。撮像部４０２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなり、対象物の画像を撮像する。これにより、画像データ生成部４１０は、対象物の画像データＤＩを取得する。送信部４０３は、送信処理部４１３によって、取得された計測データである画像データＤＩを後述する情報処理装置１００の受信部１０６へ送信する。また、撮像装置４００の同期信号生成部４１１は、撮像部４０２が撮像したタイミングを表す信号を生成する。この例では、同期信号生成部４１１は、露光信号ＥＳを生成する。送信部４０３は、送信処理部４１３によって、生成された露光信号ＥＳを後述する情報処理装置１００の受信部１０６へ送信する。

情報処理装置１００は、図４に示すように、ハードウェアとして、演算部１０１と、表示部１０２と、入力部１０３と、メモリ１０４と、データ記憶装置１０５と、受信部１０６と、送信部１０７とを備えている。情報処理装置１００は、図１中に示すように、この例では、プログラムされた演算部１０１によって、データ蓄積処理部１１４と、タイムスタンプ押印処理部１１１と、タイムスタンプ蓄積処理部１１２と、データ整合処理部１１３と、実行タイミング生成部１１０と、受信処理部１１５，１１７，１１９と、送信処理部１１６，１１８とが構成されている。データ蓄積処理部１１４と、データ整合処理部１１３と、タイムスタンプ押印処理部１１１と、タイムスタンプ蓄積処理部１１２とは、蓄積処理部を構成している。受信処理部１１９は第１情報受信部を構成している。これらの各部の動作については、後述する図５の情報収集制御のフローの中で説明する。

演算部１０１は、ソフトウェア（コンピュータプログラム）によって動作するＣＰＵ（中央演算処理ユニット）を含み、後述の情報収集方法に従う処理や、その他の各種処理を実行する。

入力部１０３は、この例では、キー入力スイッチ及び設定スイッチからなり、ユーザ（操作者）からの指示及びデータなどを入力または設定するために用いられる。

表示部１０２は、この例では、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなり、演算部１０１からの制御信号に従って、数値等の表示を行う。

メモリ１０４は、この例では、非一時的にデータを記憶し得るＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ）、及び、一時的にデータを記憶し得るＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を含んでいる。このメモリ１０４には、演算部１０１を制御するためのソフトウェア（コンピュータプログラム）が格納されている。

データ記憶装置１０５は、この例では、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の補助記憶装置を含んでいる。また、この例では、データ記憶装置１０５には、ロボット内部情報ＲＩとして、自走式ロボット２００の走行に関するイベントである移動開始、停止、経路変更、動作条件などの自走式ロボット２００の状態、または、自走式ロボット２００内部のセンサ値、エンコーダ値などに関する情報などが時系列に記憶される。また、計測データとして、計測機器５００によって計測されたデータ（物理量（３Ｄ座標データ、温度など）、画像データなど）が時系列に記憶される。また、自走式ロボット２００の走行に関する各イベント（移動開始、停止、経路変更、動作条件取得、センサ値取得、エンコーダ値取得など）の発生タイミングを表す情報に関するタイムスタンプ、情報処理装置１００が生成する実行タイミング情報に関するタイムスタンプがこれら情報共に記憶される。また、時系列に記憶されたロボット内部情報ＲＩと計測データとは、関連付けて記憶される。これらの記憶内容については、後に詳述する。

受信部１０６は、演算部１０１によって制御されて外部の装置からの情報を受信して演算部１０１に受け渡す。この例では、受信部１０６は、自走式ロボット２００と、レーザスキャナ３００と、撮像装置４００から情報（同期トリガ信号ＳＴ、ロボット内部情報ＲＩ、３Ｄ座標データＤ３Ｄ、画像データＤＩ、露光信号ＥＳ）を受信する。

送信部１０７は、演算部１０１によって制御されて所定の情報を外部の装置に送信する。この例では、送信部１０７は、計測機器５００であるレーザスキャナ３００と、撮像装置４００へ情報（パルス数信号ＰＰＳ、シャッタタイミングを表すシャッタ信号ＳＳ）を送信する。

（情報収集システムの動作）
図５は、ロボット内部情報または計測データをタイミング情報に整合させるために、情報収集システムが実行する情報収集方法の処理フローを示している。

まず、図５のステップＳ１に示すように、ユーザの入力部１０３を通した指示に応じて、情報処理装置１００は演算部１０１を受信処理部１１９として働かせて、自走式ロボット２００が生成するタイミング情報を受信する。この例では、図４中に示すように、情報処理装置１００は、同期トリガ信号ＳＴを受信部１０６を介して演算部１０１に取り込む。

次に、図５のステップＳ２に示すように、情報処理装置１００は、演算部１０１をタイムスタンプ押印処理部１１１として働かせて、演算部１０１に取り込んだ同期トリガ信号ＳＴにタイムスタンプを押印する。その際、タイムスタンプが押印された同期トリガ信号ＳＴはタイムスタンプと共にタイムスタンプ蓄積処理部１１２によってデータ記憶装置１０５に記憶される。

次に、図５のステップＳ３に示すように、情報処理装置１００は、受信部１０６を介して自走式ロボット２００が生成するロボット内部情報ＲＩを受信する。また、計測機器であるレーザスキャナ３００から計測データである３Ｄ座標データＤ３Ｄを受信する場合には、情報処理装置１００は、受信部１０６を介してレーザスキャナ３００から３Ｄ座標データＤ３Ｄを受信する。また、撮像装置４００から計測データである画像データＤＩを受信する場合には、情報処理装置１００は、受信部１０６を介して計測機器である撮像装置４００から画像データＤＩを受信する。

次に、図５のステップＳ４に示すように、情報処理装置１００は、演算部１０１をデータ蓄積処理部１１４として働かせて、ロボット内部情報ＲＩをデータ記憶装置１０５に時系列に記憶する。また、レーザスキャナ３００から３Ｄ座標データＤ３Ｄを受信する場合には、同様に、情報処理装置１００は、３Ｄ座標データＤ３Ｄをデータ記憶装置１０５に時系列に記憶する。撮像装置４００から画像データＤＩを受信する場合には、同様に、情報処理装置１００は、画像データＤＩをデータ記憶装置１０５に時系列に記憶する。

次に、図５のステップＳ５に示すように、情報処理装置１００は、演算部１０１をデータ整合処理部１１３として働かせて、ロボット内部情報ＲＩを記憶した時刻が同期トリガ信号ＳＴのタイムスタンプの時刻直後であるか否か判断する。この例では、予め定められた期間内に、ロボット内部情報ＲＩを記憶した時刻と、同期トリガ信号ＳＴのタイムスタンプの時刻とが存在するか否かによって判断する。ロボット内部情報ＲＩを記憶した時刻がタイムスタンプの時刻直後でないとき（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ５を繰り返す。ロボット内部情報ＲＩを記憶した時刻が同期トリガ信号ＳＴのタイムスタンプの時刻直後であるとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。また、情報処理装置１００は、３Ｄ座標データＤ３Ｄを記憶した時刻がタイムスタンプの時刻直後であるか否か判断する。計測データＤがタイムスタンプの時刻直後でないとき（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ５を繰り返す。計測データＤがタイムスタンプの時刻直後であるとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。また、情報処理装置１００は、撮像装置４００から受信した画像データＤＩについても、同様に、画像データＤＩを記憶した時刻が実行タイミングのタイムスタンプの時刻直後であるか否か判断する。

次に、図５のステップＳ６に示すように、情報処理装置１００は、演算部１０１をデータ整合処理部１１３として働かせて、ロボット内部情報ＲＩを同期トリガ信号ＳＴに整合させ、ロボット内部情報ＲＩを同期トリガ信号ＳＴに関連付けてデータ記憶装置１０５に記憶する。また、情報処理装置１００は、レーザスキャナ３００または撮像装置４００から受信した３Ｄ座標データＤ３Ｄまたは画像データＤＩについても、同様に、３Ｄ座標データＤ３Ｄまたは画像データＤＩを実行タイミングに整合させ、３Ｄ座標データＤ３Ｄまたは画像データＤＩを実行タイミングに関連付けてデータ記憶装置１０５に記憶する。

情報処理装置１００は、ユーザの入力部１０３を通した終了指示を受けるまで、ステップＳ１からステップＳ６の処理を繰り返す。

この例では、情報処理装置は、リアルタイムに、ロボット内部情報ＲＩを同期トリガ信号ＳＴに整合させ、ロボット内部情報ＲＩを同期トリガ信号ＳＴに関連付けてデータ記憶装置に記憶したが、これに限られるものではない。ロボット内部情報ＲＩを同期トリガＳＴに整合させ、ロボット内部情報ＲＩを同期トリガ信号ＳＴに関連付けてデータ記憶装置に記憶する処理は、すべての同期トリガ信号ＳＴおよびロボット内部情報ＲＩを受信して記憶した後に行ってもよい。また、３Ｄ座標データＤ３Ｄ、または画像データＤＩについても、同様に、すべての３Ｄ座標データＤ３Ｄ、または画像データＤＩを受信して記憶した後に、整合処理を行ってもよい。

（情報収集システムの動作例）
図６は、自走式ロボットを用いた走行開始からの時間経過に伴う情報収集処理動作を例示的に示している。時刻Ｔ０では、自走ロボットは、走行を開始し、時刻Ｔ１では、計測機器は計測データＤＩ１を取得する。時刻Ｔ２では、自走ロボットは、軌道を修正し、時刻Ｔ３では、計測機器は計測データＤＩ３を取得する。各時刻での情報収集処理動作については、図７のタイムチャートの中で説明する。

図７（Ａ）は、情報処理装置が時刻ｔ０，ｔ２で自走式ロボットから受信するロボット内部情報ＲＩ０，ＲＩ２を示す。図７（Ｂ）は、情報収集装置が、時刻Ｔ０，Ｔ２で自走式ロボット２００から受信する同期トリガ信号ＳＴ０，ＳＴ２を示す。図７（Ｃ）は、情報処理装置が時刻ｔ１，ｔ３で撮像装置から受信する画像データＤＩ１，ＤＩ３を示す。図７（Ｄ）は、情報処理装置が、時刻Ｔ１，Ｔ３で送信する第２タイミング情報であるシャッタ信号ＳＳ１，ＳＳ３を示す。

図７（Ｂ）に示すように、情報処理装置は、時刻Ｔ０において、自走式ロボットが走行を開始した時、同期トリガ信号ＳＴ０として、「走行開始」を自走式ロボットから受信する。また、図７（Ａ）に示すように、情報処理装置は、ロボット内部情報ＲＩ０を自走式ロボットから受信する。情報処理装置は、自走式ロボットから送られた同期トリガ信号ＳＴ０にタイムスタンプとして時刻Ｔ０を押印する。また、情報処理装置は、自走式ロボットから受信したロボット内部情報ＲＩ０をデータ記憶装置に取り込み、その時刻をｔ０として記憶する。情報処理装置は、ロボット内部情報ＲＩ０を記憶した時刻ｔ０が同期トリガ信号ＳＴ０のタイムスタンプの時刻Ｔ０直後であるか否か判断する。この例では、ロボット内部情報ＲＩ０を記憶した時刻ｔ０は、同期トリガ信号ＳＴ０のタイムスタンプの時刻Ｔ０の直後であると判断する。これにより、情報処理装置は、ロボット内部情報ＲＩ０を同期トリガ信号ＳＴ０に整合させ、ロボット内部情報ＲＩ０を同期トリガ信号ＳＴ０に関連付けてデータ記憶装置に記憶する。したがって、ロボット内部情報ＲＩ０は、同期トリガ信号ＳＴ０に関連付けられる。

次に、図７（Ｄ）に示すように、時刻Ｔ１において、情報処理装置は、実行タイミング情報として、シャッタ信号ＳＳ１を計測機器の撮像装置に送信する。その際、情報処理装置は、シャッタ信号ＳＳ１を送信した時刻Ｔ１にタイムスタンプとして時刻Ｔ１を押印する。また、図７（Ｃ）に示すように、情報処理装置は、画像データＤＩ１を撮像装置から受信する。情報処理装置は、撮像装置から受信した画像データＤＩ１をデータ記憶装置に取り込み、その時刻をｔ１として記憶する。情報処理装置は、画像データＤＩ１を記憶した時刻ｔ１がシャッタ信号ＳＳ１のタイムスタンプの時刻Ｔ１直後であるか否か判断する。この例では、画像データＤＩ１を記憶した時刻ｔ１は、シャッタ信号ＳＳ１のタイムスタンプの時刻Ｔ１の直後であると判断する。これにより、情報処理装置は、画像データＤＩ１をシャッタ信号ＳＳ１に整合させ、画像データＤＩ１をシャッタ信号ＳＳ１に関連付けてデータ記憶装置に記憶する。したがって、画像データＤＩ１は、シャッタ信号ＳＳ１に関連付けられる。

次に、図７（Ｂ）に示すように、情報処理装置は、時刻Ｔ２において、自走式ロボットは軌道変更した時、同期トリガ信号ＳＴ２として、「軌道変更」を自走式ロボットから受信する。また、図７（Ａ）に示すように、情報処理装置は、ロボット内部情報ＲＩ２を自走式ロボットから受信する。情報処理装置は、自走式ロボットから送られた同期トリガ信号ＳＴ２にタイムスタンプとして時刻Ｔ２を押印する。また、情報処理装置は、自走式ロボットから送信されたロボット内部情報ＲＩ２をデータ記憶装置に取り込み、その時刻をｔ２として記憶する。情報処理装置は、ロボット内部情報ＲＩ２を記憶した時刻ｔ２が同期トリガ信号ＳＴ２のタイムスタンプの時刻Ｔ２直後であるか否か判断する。この例では、ロボット内部情報ＲＩ２を記憶した時刻ｔ２は、同期トリガ信号ＳＴ２のタイムスタンプの時刻Ｔ２の直後であると判断する。これにより、情報処理装置は、ロボット内部情報ＲＩ２を同期トリガ信号ＳＴ２に整合させ、ロボット内部情報ＲＩ２を同期トリガ信号ＳＴ２に関連付けてデータ記憶装置に記憶する。したがって、ロボット内部情報ＲＩ２は、同期トリガ信号ＳＴ２に関連付けられる。

次に、図７（Ｄ）に示すように、時刻Ｔ３において、情報処理装置は、実行タイミング情報として、シャッタ信号ＳＳ３を計測機器の撮像装置に送信する。その際、情報処理装置は、シャッタ信号ＳＳ３を送信した時刻Ｔ３にタイムスタンプとして時刻Ｔ３を押印する。また、図７（Ｃ）に示すように、情報処理装置は、画像データＤＩ３を撮像装置から受信する。情報処理装置は、撮像装置から受信した画像データＤＩ３をデータ記憶装置に取り込み、その時刻をｔ３として記憶する。情報処理装置は、画像データＤＩ３を記憶した時刻ｔ３がシャッタ信号ＳＳ３のタイムスタンプの時刻Ｔ３直後であるか否か判断する。この例では、画像データＤＩ３を記憶した時刻ｔ３は、シャッタ信号ＳＳ３のタイムスタンプの時刻Ｔ３の直後であると判断する。これにより、情報処理装置は、画像データＤＩ３をシャッタ信号ＳＳ３に整合させ、画像データＤＩ３をシャッタ信号ＳＳ３に関連付けてデータ記憶装置に記憶する。したがって、画像データＤＩ３は、シャッタ信号ＳＳ３に関連付けられる。

以上のように、情報処理装置によって、ロボット内部情報ＲＩ０，ＲＩ２は、同期トリガ信号ＳＴ０，ＳＴ２に関連付けられる。また、画像データＤＩ１，ＤＩ３は、シャッタ信号ＳＳ１，ＳＳ３に関連付けられる。その結果、ユーザは、自走式ロボットの走行に関するロボット内部情報ＲＩ０，ＲＩ２と、搭載された計測機器による計測データである画像データＤＩ１，ＤＩ３を、関連付けて解析できる。

なお、上述の情報収集方法を、ソフトウェア（コンピュータプログラム）として、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタル万能ディスク）、フラッシュメモリなどの非一時的（non-transitory）にデータを記憶可能な記録媒体に記録してもよい。このような記録媒体に記録されたソフトウェアを、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタンツ）、スマートフォン、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）などの実質的なコンピュータ装置にインストールすることによって、それらのコンピュータ装置に、上述の情報収集方法を実行させることができる。

また、上述の例では、自走式ロボットの外部に情報処理装置が配置されたが、これに限られるものではない。例えば、自走式ロボットの内部に設けられた演算部に、情報処理装置を並列に組み込んでもよい。この場合、ユーザは、自走式ロボットを用いた作業終了後にデータ記憶装置を回収して、自走式ロボットの走行に関する内部状態と、搭載された計測機器による計測データとを、関連付けて解析することが可能となる。

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

１ 情報収集システム
１００ 情報処理装置
２００ 自走式ロボット
３００ レーザスキャナ
４００ 撮像装置
５００ 計測機器

Claims (6)

1. 自走式ロボットと、上記自走式ロボットに搭載された計測機器と、上記計測機器によって計測された計測データを処理する情報処理装置とを含む情報収集システムであって、
   上記自走式ロボットは、この自走式ロボットの走行に関する内部状態を表すロボット内部情報およびこの自走式ロボットの走行に関するタイミングを表す第１タイミング情報を上記情報処理装置に送信する情報送信部を備え、
   上記計測機器は、上記計測データを上記情報処理装置に送信する計測データ送信部を備え、
   上記情報処理装置は、
   上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信する第１情報受信部と、
   上記計測機器から上記計測データを受信する第２情報受信部と、
   上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する処理を行う蓄積処理部と、
   を備えることを特徴とする情報収集システム。
2. 請求項１の情報収集集システムにおいて、
   上記情報処理装置は、
   上記計測機器が計測を実行すべきタイミングを表す第２タイミング情報を上記計測機器に送信するタイミング情報送信部と、
   上記第２タイミング情報を送信した時刻を記憶する第２タイミング記憶部とを備え、
   上記計測機器は、上記第２タイミング情報を受信する第３情報受信部を備え、
   上記第２タイミング情報が表すタイミングに応じて計測を行って、上記計測データを取得することを特徴とする情報収集システム。
3. 自走式ロボットと、上記自走式ロボットに搭載された計測機器と、上記計測機器によって計測された計測データを処理する情報処理装置とを用いる情報収集方法であって、
   上記自走式ロボットの情報送信部が、この自走式ロボットの走行に関する内部状態を表すロボット内部情報およびこの自走式ロボットの走行に関するタイミングを表す第１タイミング情報を上記情報処理装置に送信するとともに、上記計測機器の計測データ送信部が、上記計測データを上記情報処理装置に送信し、
   上記情報処理装置の第１情報受信部が、上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信するとともに、上記情報処理装置の第２情報受信部が、上記計測機器から上記計測データを受信し、
   上記情報処理部装置の蓄積処理部が、上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する
   ことを特徴とする情報収集方法。
4. 請求項１に記載の上記情報収集システムに用いられる自走式ロボットであって、
   この自走式ロボットの走行に関する内部状態を表すロボット内部情報およびこの自走式ロボットの走行に関するタイミングを表す第１タイミング情報を上記情報処理装置に送信する情報送信部を備えたことを特徴とする自走式ロボット。
5. 請求項１に記載の上記情報収集システムにおける情報処理装置であって、
   上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信する第１情報受信部と、
   上記計測機器から上記計測データを受信する第２情報受信部と、
   上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する処理を行う蓄積処理部とを備えることを特徴とする情報処理装置。
6. 請求項５に記載の上記情報処理装置に情報収集方法を実行させるプログラムであって、
   上記情報収集方法は、
   上記第１情報受信部によって、上記自走式ロボットから上記ロボット内部情報および上記第１タイミング情報を受信するとともに、上記第２情報受信部によって、上記計測機器から上記計測データを受信し、
   上記蓄積処理部によって、上記第１タイミング情報を受信した時刻に基づいて、時系列に記憶された上記ロボット内部情報と上記計測データとを関連付けて記憶部に蓄積する
   ことを特徴とするプログラム。

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