自主移动装置、自主移动方法以及记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术的自主移动装置、自主移动方法的课题在于进行在自身设备位置或地图中是否包含有误差的判断。为此，自主移动装置(100)的位置计测部(11)计测自身设备位置。地图存储部(22)存储所制作的地图。位置估算部(13)估算自身设备位置。判定部(14)判定位置计测部(11)计测出的位置与位置估算部(13)估算出的位置之差是否在规定误差内。地图编辑部(15)在判定部(14)判定为不在规定误差内的情况下，对存储在地图存储部(22)中的地图进行编辑。

Autonomous mobile device, autonomous mobile method

The subject of an autonomous mobile device and an autonomous mobile method of the present invention is to determine whether an error is included in a device location or a map. To this end, the position measuring unit (11) of the autonomous mobile device (100) monitors its own device position. The map storage section (22) stores the produced map. The position estimation unit (13) estimates the position of the device itself. The decision unit (14) determines whether the difference between the position measured by the position measuring section (11) and the position estimation unit (13) is within the prescribed error. The map editing section (15) edits the map stored in the map storage section (22) when the determination unit (14) determines that the error is not within the prescribed error.

【技术实现步骤摘要】
自主移动装置、自主移动方法
本专利技术涉及自主移动装置、自主移动方法。
技术介绍
根据用途而自主地移动的自主移动装置正在逐渐普及。例如，已知为了进行屋内的清洁而自主地移动的自主移动装置。一般来说，这样的自主移动装置需要进行实际空间的地图的制作、和实际空间内的自身设备位置的估算。作为用于制作实际空间的地图的方法，例如已知SLAM(SimultaneousLocalizationAndMapping，即时定位与地图构建)法。使用了单眼摄像机的SLAM技术的基本原理在非专利文献1中有记载，进行如下处理，即，通过从摄像机拍摄的运动图像的多个帧，追踪同一特征点，来交替地估算自身设备的三维位置(摄像机位置)和特征点的三维位置(该特征点的三维位置集合而构成地图的信息)。此外，存在一种在实际空间内制作环境地图并进行自主移动的自主移动装置(例如，参照专利文献1)。在先技术文献非专利文献非专利文献1：AndrewJ.Davison，“Real-TimeSimultaneousLocalizationandMappingwithaSingleCamera”，Proceedingsofthe9thIEEEInternationalConferenceonComputerVisionVolume2，2003，pp.1403-1410非专利文献2：RichardHartley，AndrewZisserman，“MultipleViewGeometryinComputerVision”，SecondEdition，Cambridge.UniversityPress，March2004，chapter9专利文献专利文献1：JP特开2009-169845号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述的方法中，会产生累积误差。而且，一旦由于噪声等致使估算精度下降，则之后的累积误差会大至实际使用上不能无视的程度。但是，存在如下问题：即使存在误差，在通过SLAM法没有矛盾地实现了位置的估算的期间，不能判断在自身设备位置、地图中是否包含误差。此外，在专利文献1所记载的技术中是让操作者来判断是否包含有误差，自主移动装置自已不能进行判断。因此，本专利技术为了解决上述问题而作，其目的在于提供一种能够进行在自身设备位置、地图中是否包含有误差的判断的自主移动装置等。用于解决课题的手段为了达成上述目的，本专利技术的自主移动装置的特征在于，具备：位置计测部，其基于移动单元的移动量，来计测自身设备位置；地图存储部，其对使用摄像部所拍摄的多个图像的信息而制作的地图进行存储；位置估算部，其基于所述摄像部所拍摄的多个图像的信息和存储在所述地图存储部中的地图的信息，来估算自身设备位置；判定部，其判定所述位置计测部计测出的自身设备位置和所述位置估算部估算出的自身设备位置之差是否在规定误差内；和地图编辑部，其在所述判定部判定为不在所述规定误差内的情况下，对存储在所述地图存储部中的地图进行编辑。专利技术效果根据本专利技术，能够进行在自身设备位置、地图中是否包含有误差的判断。附图说明图1是表示实施方式所涉及的自主移动装置的外观的图。图2是表示实施方式所涉及的自主移动装置的构成的图。图3是表示实施方式所涉及的自主移动控制处理整体的流程图的图。图4是表示实施方式所涉及的自主移动控制处理当中的自身设备位置估算线程的处理的流程图的图。图5是表示实施方式所涉及的自主移动控制处理当中的地图制作线程的处理的流程图的图。图6是表示实施方式所涉及的自主移动控制处理当中的闭环(loopclosing)线程的处理的流程图的图。图7是表示实施方式所涉及的自主移动控制处理当中的误差判定线程的处理的流程图的图。图8是表示将控制部等的一部分设置于外部的服务器的结构的一例的图。符号说明100…自主移动装置，10、50…控制部，11…位置计测部，12…地图制作部，13…位置估算部，14…判定部，15…地图编辑部，20、60…存储部，21…图像存储部，22…地图存储部，30…传感器部，31…加速度传感器，32…角速度传感器，33…障碍物传感器，41…摄像部，42…驱动部，43…输入部，44、71…通信部，45…电源，200…服务器具体实施方式以下，参照图1，对本专利技术的实施方式所涉及的自主移动装置进行说明。自主移动装置100根据用途而自主地移动。该用途，例如是警备监视用、屋内清洁用、宠物用、玩具用等。自主移动装置100在外观上具备摄像部41、驱动部42。摄像部41具备单眼的摄像装置(摄像机)。摄像部41例如以30fps取得图像(帧)。自主移动装置100基于由摄像部41依次取得的图像，实时地识别自身设备位置和周围环境，同时进行自主移动。驱动部42是独立2轮驱动型，是具备车轮和电动机的移动单元。自主移动装置100能够通过2个车轮的同一方向驱动来进行前后的平行移动(平移移动)，能够通过2个车轮的反向驱动来进行原地的旋转(朝向变更)，并能够通过改变2个车轮各自的速度的驱动来进行旋转移动(平移+旋转(朝向变更)移动)。此外，各个车轮具备旋转编码器，通过旋转编码器来计测车轮的转速，并通过利用车轮的直径、车轮间的距离等几何学关系而能够计算平移移动量以及旋转量。例如，若将车轮的直径设为D，并将转速设为R(由旋转编码器测量)，则该车轮的接地部分的平移移动量成为π·D·R。此外，若将车轮的直径设为D，将车轮间的距离设为I，将右车轮的转速设为RR，并将左车轮的转速设为RL，则朝向变更的旋转量(若以右旋转为正)成为360°×D×(RL-RR)/(2×I)。通过将该平移移动量、旋转量依次进行相加，从而驱动部42作为所谓的里程计(Odometry)而发挥作用，能够计测自身设备位置(以移动开始时的位置以及朝向为基准的位置以及朝向)。从里程计得到的自身设备的位置以及朝向的精度由于车轮的摩耗、打滑等而成为低精度的情况较多。特别是由于误差逐渐累积的关系，精度随着时间经过而恶化。不过，关于里程计的旋转分量(朝向的信息)，通过使用后述的角速度传感器信息，能够提高精度。此外，通过使用检测地磁来确定方位的方位传感器(未图示)，也能够与来自里程计的取得值无关地取得利用了地磁的绝对朝向的信息。另外，也可以取代车轮而具备履带，还可以通过具备多条(例如两条)腿并用腿行走来进行移动。在这些情况下，也能够基于两个履带的活动、腿的活动，与车轮的情况同样地计测自身设备的位置、朝向。如图2所示，自主移动装置100除了具备摄像部41、驱动部42以外，还具备控制部10、存储部20、传感器部30、输入部43、通信部44、电源45。控制部10由CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)等构成，通过执行存储在存储部20中的程序，从而实现后述的各部(位置计测部11、地图制作部12、位置估算部13、判定部14、地图编辑部15)的功能。存储部20由ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)等构成，包含图像存储部21、地图存储部22。在ROM中，存储有控制部10的CPU执行的程序(例如，后述的SLAM法的运算、自主移动控制处理所涉及的程序)、执行程序上预先需要的数据。在RAM中，存储在程序执行过程中被生成或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主移动装置，具备：位置计测部，其基于移动单元的移动量，来计测自身设备位置；地图存储部，其对使用摄像部所拍摄的多个图像的信息而制作出的地图进行存储；位置估算部，其基于所述摄像部所拍摄的多个图像的信息和存储在所述地图存储部中的地图的信息，来估算自身设备位置；判定部，其判定所述位置计测部计测出的自身设备位置和所述位置估算部估算出的自身设备位置之差是否在规定误差内；和地图编辑部，其在所述判定部判定为不在所述规定误差内的情况下，对存储在所述地图存储部中的地图进行编辑。

【技术特征摘要】
2015.12.10 JP 2015-2410641.一种自主移动装置，具备：位置计测部，其基于移动单元的移动量，来计测自身设备位置；地图存储部，其对使用摄像部所拍摄的多个图像的信息而制作出的地图进行存储；位置估算部，其基于所述摄像部所拍摄的多个图像的信息和存储在所述地图存储部中的地图的信息，来估算自身设备位置；判定部，其判定所述位置计测部计测出的自身设备位置和所述位置估算部估算出的自身设备位置之差是否在规定误差内；和地图编辑部，其在所述判定部判定为不在所述规定误差内的情况下，对存储在所述地图存储部中的地图进行编辑。2.根据权利要求1所述的自主移动装置，其中，所述自主移动装置还具备朝向变化量取得部，所述朝向变化量取得部取得自身设备的朝向的变化量，所述判定部在所述朝向变化量取得部所取得的朝向的变化量小于基准朝向变化量时进行判定。3.根据权利要求2所述的自主移动装置，其中，所述自主移动装置还具备位置变化量取得部，所述位置变化量取得部取得自身设备的位置的变化量，所述判定部在所述位置变化量取得部所取得的位置的变化量大于基准位置变化量并且所述朝向变化量取得部所取得的朝向的变化量小于基准朝向变化量时进行判定。4.根据权利要求1所述的自主移动装置，其中，所述地图编辑部在所述判定部判定为不在所述规定误差内的情况下，消除存储在所述地图存储部中的地图。5.根据权利要求1所述的自主移动装置，其中，所述自主移动装置还具备地图保存部，所述地图保存部在所述判定部判定为在所述规定误差内的情况下对存储在所述地图存储部中的地图进行保存，所述地图编辑部在所述判定部判定为不在所述规定误差内的情况下，使所述地图存储部存储保存在所述地图保存部中的地图。6.根据权利要求1所述的自主移动装置，其中，所述自主移动装置还具备时刻存储部，所述时刻存储部存储所述判定部判定为在所述规定误差内的时刻的信息，所述地图存储部将地图的信息与制作出地图的时刻的信息一起进行存储，所述地图编辑部在所述判定部判定为不在所述规定误差内的情况下，消除存储在所述地图存储部中的地图的信息当中的、在存储于所述时刻存储部中的时刻以后制作出的地图的信息。7.根据权利要求6所述的自主移动装置，其中，所述自主移动装置还具备图像存储部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：中岛光康，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP