(57)【要約】【課題】移動の目印として適切なランドマークを利用することにより、精度よくかつ効率的に自己位置を特定することのできる移動ロボットを提供する。【解決手段】ランドマークに基づいて移動する移動ロボット１であって、移動した先のロボット位置において、ランドマーク候補を検出するランドマーク候補検出手段１１２と、ランドマーク候補に対する至ランドマーク距離を特定する至ランドマーク距離特定手段１１４と、至ランドマーク距離に基づいて、ランドマーク候補に対する適切性評価値を算出する適切性評価値算出手段１１４と、ランドマーク候補の適切性評価値と、ランドマーク格納手段１０３において登録ランドマーク対応付けて格納されている適切性評価値とに基づいてロボット位置を特定するロボット位置特定手段１１８とを備えた。【選択図】        図５
2006172016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と当該移動ロボットが当該登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置との間の距離である至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、
前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、
前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段と
を備えたことを特徴とする移動ロボット。
【請求項２】
前記ロボット位置特定手段は、予め定められた閾値以上の前記適切性評価値に対応付けられている前記登録ランドマークに対応するランドマークとして前記ランドマーク検出手段が検出した前記ランドマークに対し、前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けられている前記適切性評価値とに基づいて、前記ロボット位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の移動ロボット。
【請求項３】
前記ロボット位置において前記ランドマーク格納手段に格納すべき前記登録ランドマークの候補となるランドマーク候補を検出するランドマーク候補検出手段と、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補が存在するランドマーク位置と当該ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置との間の距離である至ランドマーク距離を特定する至ランドマーク距離特定手段と、
前記至ランドマーク距離特定手段によって特定された前記至ランドマーク距離に基づいて、前記ランドマーク候補に対する前記適切性評価値を算出する適切性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記ランドマーク格納手段は、前記ランドマーク候補を前記登録ランドマークとして格納し、かつ当該ランドマーク候補に対して前記適切性評価値算出手段が算出した前記適切性評価値を前記登録ランドマークとして格納した前記ランドマーク候補に対応付けて格納することを特徴とする請求項１または２に記載の移動ロボット。
【請求項４】
前記ランドマーク格納手段は、前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補に対して前記適切性評価値算出手段が算出した前記適切性評価値が予め定めた閾値以上である場合に、当該ランドマーク候補を前記登録ランドマークとして格納し、かつ当該ランドマーク候補に対して算出された前記適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項５】
前記至ランドマーク距離特定手段は、前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補から所定の範囲にある点であって互いに隔たった位置に配置された複数の点それぞれと当該移動ロボットとの間の至ランドマーク距離を特定し、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記至ランドマーク距離特定手段によって特定された複数の前記至ランドマーク距離同士の差分値に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３または４に記載の移動ロボット。
【請求項６】
前記ランドマーク格納手段は、当該登録ランドマークの前記ランドマーク位置を前記登録ランドマークに対応付けてさらに格納し、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補のランドマーク位置を特定するランドマーク位置特定手段と、
前記ランドマーク位置特定手段が特定した前記ランドマーク候補の前記ランドマーク位置と、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けて格納されている前記登録ランドマークの前記ランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離を特定するランドマーク間距離特定手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記ランドマーク間距離特定手段によって特定された前記ランドマーク間距離に基づいて前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項７】
前記ロボット位置特定手段は、前記ランドマーク候補検出手段が前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置を特定し、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記ロボット位置特定手段が、前記ランドマーク候補に対して特定した前記ロボット位置に基づいて前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項８】
前記ロボット位置特定手段は、前記ランドマーク候補検出手段が前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置を特定し、
前記ランドマーク格納手段は、前記登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を前記登録ランドマークに対応付けてさらに格納し、
前記ランドマーク候補検出手段が前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置と、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けて格納されている前記ロボット位置との間のロボット位置差分距離を特定するロボット位置差分距離特定手段をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記ロボット位置差分距離特定手段によって特定された前記ロボット位置差分距離に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項９】
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補の画像パターンと、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークの画像パターンとの画像類似度を算出する画像類似度算出手段をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記画像類似度算出手段によって算出された画像類似度に基づいて前記ランドマーク候補に対する前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項１０】
前記ロボット位置特定手段は、前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置を特定し、
前記ランドマーク格納手段は、前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補に対して特定した前記ロボット位置を、前記ランドマーク候補に対応付けて格納し、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補が前記ランドマーク格納手段に既に格納されている前記登録ランドマークと同一のランドマークである場合に、前記ロボット位置特定手段が特定した前記ランドマーク候補の前記ロボット位置と、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けて格納されている前記ロボット位置との間のロボット位置差分距離を算出するロボット位置差分距離算出手段をさらに備え、
前記適切性評価手段は、さらに前記ロボット位置差分距離算出手段によって算出された前記ロボット位置差分距離に基づいて前記適切性評価値を算出し、既に前記ランドマーク格納手段に格納されている前記適切性評価値を、前記ロボット位置差分距離に基づいて算出した前記適切性評価値に更新することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項１１】
前記ロボット位置特定手段は、前記ランドマーク候補検出手段が前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置を特定し、
前記ランドマーク格納手段は、前記登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を前記登録ランドマークに対応付けてさらに格納し、
前記ランドマーク候補検出手段が前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置と、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けて格納されている前記ロボット位置との間のロボット位置差分距離を特定するロボット位置差分距離特定手段と、
自己位置を一意に特定することができるか否かを評価する値であって、かつ前記ロボット位置差分距離特定手段によって特定された前記ロボット位置差分距離に基づいて定まる値を自己位置一意性評価値として算出する自己位置一意性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記自己位置一意性評価値算出手段によって算出された前記自己位置一意性評価値に基づいて、前記ランドマーク候補に対応付けるべき前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項１２】
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補の画像と、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークの画像との画像類似度を算出する画像類似度算出手段と、
前記自己位置を一意に特定することができるか否かを評価する値であって、かつ前記画像類似度算出手段によって算出された前記画像類似度に基づいて定まる値を自己位置一意性評価値として算出する自己位置一意性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記自己位置一意性評価値算出手段によって算出された前記自己位置一意性評価値に基づいて、前記ランドマーク候補に対応付けるべき前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項１３】
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補と当該移動ロボットと間の至ランドマーク距離を特定する至ランドマーク距離特定手段と、
前記自己位置を一意に特定することができるか否かを評価する値であって、かつ前記至ランドマーク距離特定手段によって特定された前記至ランドマーク距離に基づいて定まる値を自己位置一意性評価値として算出する自己位置一意性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記自己位置一意性評価値算出手段によって算出された前記自己位置一意性評価値に基づいて前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項１４】
前記至ランドマーク距離特定手段は、さらに前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補から所定の範囲にある点であって互いに隔たった位置に配置された複数の点それぞれと当該移動ロボットとの間の至ランドマーク距離を特定し、
前記自己位置一意性評価値算出手段は、さらに前記自己位置を一意に特定することができるか否かを評価する値であって、かつ前記至ランドマーク距離特定手段によって特定された複数の前記至ランドマーク距離同士の差分値に基づいて定まる値を自己位置一意性評価値として算出することを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボット。
【請求項１５】
前記自己位置一意性評価値算出手段は、さらに前記至ランドマーク距離同士の差分値が大きいほど大きくなる値を前記自己位置一意性評価値として算出することを特徴とする請求項１３に記載の移動ロボット。
【請求項１６】
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補のランドマーク位置を特定するランドマーク位置特定手段をさらに備え、
前記ランドマーク格納手段は、前記登録ランドマークに対して前記ランドマーク位置特定手段が特定した前記ランドマーク位置を、前記登録ランドマークに対応付けてさらに格納し、
前記ランドマーク候補に対して特定した前記ランドマーク位置を基準として定まるランドマーク領域内の位置をランドマーク位置として前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークの画像パターンと、前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマークの画像パターンとの類似度を算出する画像類似度算出手段と、
当該ランドマーク候補に対応する前記登録ランドマークを一意に特定することができる程度を評価する値であって、かつ前記類似度算出手段によって算出される前記類似度に基づいて定まるランドマーク一意性評価値を算出するランドマーク一意性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記ランドマーク一意性評価値算出手段によって算出された前記ランドマーク一意性評価値に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項１７】
前記ロボット位置特定手段は、さらに前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置を特定し、
前記ランドマーク格納手段は、さらに前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補に対して特定した前記ロボット位置を、前記ランドマーク候補に対応付けて格納し、
前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補に基づいて特定した前記ロボット位置と、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応付けられている前記ロボット位置との間のロボット位置差分距離を特定するロボット位置差分距離特定手段と、
前記ランドマークをより多くの前記ロボット位置において検出できるか否かを評価する値であって、かつ前記ロボット位置差分距離特定手段によって特定された前記ロボット位置差分距離に基づいて定まる値を検出範囲評価値として算出する検出範囲評価値算出手段と
を備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記検出範囲評価値算出手段によって算出された前記検出範囲評価値に基づいて前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項１８】
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補の画像と、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークの画像との画像類似度を算出する画像類似度算出手段をさらに備え、
前記検出範囲評価値算出手段は、さらに前記画像類似度算出手段が算出した前記画像類似度が予め定められた閾値以上となる前記登録ランドマークに対応付けられている前記ロボット位置と、前記ランドマーク候補に基づいて特定した前記ロボット位置との間の検出位置差分値を特定することを特徴とする請求項１７に記載の移動ロボット。
【請求項１９】
前記検出範囲評価値算出手段は、さらに前記類似度が前記閾値以上となる前記登録ランドマークが前記ランドマーク格納手段に格納されていない場合、前記ランドマーク候補に対し、予め定められた一定値を検出範囲評価値として定めることを特徴とする請求項１７に記載の移動ロボット。
【請求項２０】
前記ランドマークをより多くの前記ロボット位置において検出できるか否かを評価する値であって、かつ前記至ランドマーク距離特定手段によって特定された前記至ランドマーク距離に基づいて定まる値を検出範囲評価値として算出する検出範囲評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記検出範囲評価値算出手段によって算出された前記検出範囲評価値に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項２１】
前記至ランドマーク距離特定手段は、さらに前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補から所定の範囲にある点であって互いに隔たった位置に配置された複数の点それぞれと当該移動ロボットとの間の至ランドマーク距離を特定することを特徴とする請求項２０に記載の移動ロボット。
【請求項２２】
前記検出範囲評価値算出手段は、さらに前記至ランドマーク距離同士の差分値が小さいほど大きくなる値を前記検出評価値として算出することを特徴とする請求項２１に記載の移動ロボット。
【請求項２３】
前記ランドマーク格納手段は、当該登録ランドマークの前記ランドマーク位置を前記登録ランドマークに対応付けてさらに格納し、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補が存在する位置であるランドマーク位置を特定するランドマーク位置特定手段と、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補が前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークと同一である可能性を評価する値であって、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けられている前記ランドマーク位置と前記ランドマーク候補に対して前記ランドマーク位置特定手段が特定した前記ランドマーク位置とが同一である可能性を評価する位置同一性評価値に基づいて定まる値をランドマーク同一性評価値として算出する同一性評価値算出手段と、
前記同一性評価値算出手段が前記登録ランドマークに対して算出した前記同一性評価値に基づいて、前記登録ランドマークの時間的変動量を算出する時間的変動量算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記時間的変動量算出手段によって算出された前記時間的変動量に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項２４】
前記ランドマーク格納手段は、当該登録ランドマークの画像パターンを前記登録ランドマークに対応付けてさらに格納し、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補の画像パターンと、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークの画像パターンとの画像類似度を算出する画像類似度算出手段と、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補が前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークと同一である可能性を評価する値であって、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けられている前記画像パターンと前記ランドマーク候補に対して前記画像類似度算出手段が算出した前記画像パターンとが同一である可能性を評価するパターン同一性評価値に基づいて定まる値をランドマーク同一性評価値として算出する同一性評価値算出手段と、
前記同一性評価値算出手段が前記登録ランドマークに対して算出した前記同一性評価値に基づいて、前記登録ランドマークの時間的変動量を算出する時間的変動量算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記時間的変動量算出手段によって算出された前記時間的変動量に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項２５】
前記時間的変動量算出手段は、さらに前記登録ランドマークの画像パターンおよび前記登録ランドマーク位置の分散共分散行列の固有値に基づいて、前記時間的変動量を算出することを特徴とする請求項２３または２４に記載の移動ロボット。
【請求項２６】
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補の前記ランドマーク位置を特定するランドマーク位置特定手段をさらに備え、
前記ランドマーク格納手段は、さらに前記登録ランドマークに対して前記ランドマーク位置特定手段が特定した前記ランドマーク位置を、前記登録ランドマークに対応付けてさらに格納し、
前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークのうち、前記登録ランドマークに対応付けられている前記ランドマーク位置が前記ランドマーク候補検出手段によって検出された前記ランドマーク候補の前記ランドマーク位置を基準として定まるランドマーク周囲領域内の位置である前記登録ランドマークの数を特定するランドマーク基準存在密度算出手段と、
前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補を利用して前記ロボット位置を特定した場合に、既に前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに基づいて前記ロボット位置を特定する場合に比べてより正確に前記ロボット位置を特定することができる程度を示す値であって、前記ランドマーク基準存在密度算出手段によって算出された前記登録ランドマークの数に基づいて定まる登録ランドマーク補完性評価値を算出する登録ランドマーク補完性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記登録ランドマーク補完性評価値算出手段によって算出された前記登録ランドマーク補間性評価値に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項２７】
前記ロボット位置特定手段は、さらに前記ランドマーク候補検出手段が前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置を特定し、
前記ランドマーク格納手段は、さらに前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補に基づいて特定した前記ロボット位置を、前記登録ランドマークに対応付けて格納し、
前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークのうち、前記登録ランドマークに対応付けられている前記ロボット位置が前記ランドマーク候補検出手段によって検出された前記ランドマーク候補の前記ロボット位置を基準として定まるロボット周囲領域内の位置である前記登録ランドマークの数を特定するロボット基準存在密度算出手段と、
前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補を利用して前記ロボット位置を特定した場合に、既に前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに基づいて前記ロボット位置を特定する場合に比べてより正確に前記ロボット位置を特定することができる程度を示す値であって、前記ロボット基準存在密度算出手段によって算出された前記登録ランドマークの数に基づいて定まる登録ランドマーク補完性評価値を算出する登録ランドマーク補完性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記登録ランドマーク補完性評価値算出手段によって算出された前記登録ランドマーク補間性評価値に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項２８】
前記ランドマーク格納手段は、さらに前記登録ランドマークのランドマーク位置を、前記登録ランドマークに対応付けて格納し、
前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補のランドマーク位置を特定するランドマーク位置特定手段と、
前記ランドマーク位置特定手段が特定した前記ランドマーク候補の前記ランドマーク位置と、前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けて格納されている前記登録ランドマークの前記ランドマーク位置との間の距離を特定するランドマーク間距離特定手段と、
前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補を利用して前記ロボット位置を特定した場合に、既に前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに基づいて前記ロボット位置を特定する場合に比べてより正確に前記ロボット位置を特定することができる程度を示す値であって、前記ランドマーク間距離特定手段によって特定された前記ランドマーク間距離に基づいて定まる登録ランドマーク補完性評価値を算出する登録ランドマーク補完性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記登録ランドマーク補完性評価値算出手段によって算出された前記登録ランドマーク補間性評価値に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項２９】
前記ロボット位置特定手段は、さらに前記ランドマーク候補検出手段が検出した前記ランドマーク候補を検出したときの前記ロボット位置を特定し、
前記ロボット位置特定手段が前記ランドマーク候補を利用して前記ロボット位置を特定した場合に、既に前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに基づいて前記ロボット位置を特定する場合に比べてより正確に前記ロボット位置を特定することができる程度を示す値であって、前記至ランドマーク距離特定手段によって特定された前記至ランドマーク距離に基づいて定まる登録ランドマーク補完性評価値を算出する登録ランドマーク補完性評価値算出手段と
をさらに備え、
前記適切性評価値算出手段は、さらに前記登録ランドマーク補完性評価値算出手段によって算出された前記登録ランドマーク補間性評価値に基づいて、前記適切性評価値を算出することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項３０】
前記ランドマーク格納手段は、さらに前記登録ランドマークの前記ロボット位置を、前記登録ランドマークに対応付けて格納し、
前記ロボット位置特定手段が特定した前記ロボット位置と前記ランドマーク格納手段において前記登録ランドマークに対応付けて格納されている前記登録ランドマークの前記ロボット位置との間のロボット位置間差分値に基づいて前記ロボット位置特定手段が特定した前記ロボット位置の確からしさを示す確信度を算出する確信度算出手段をさらに備え、
前記ロボット位置特定手段は、さらに前記確信度算出手段によって算出された前記確信度に基づいて前記ロボット位置を特定することを特徴とする請求項３に記載の移動ロボット。
【請求項３１】
当該移動ロボットの移動であって、外的作用による非自律的移動を検出する非自律的移動検出手段をさらに備え、
前記確信度算出手段は、さらに前記非自律的移動検出手段が前記非自律的移動を検出したか否かに基づいて前記確信度を算出することを特徴とする請求項３０に記載の移動ロボット。
【請求項３２】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と、前記ロボット位置において当該移動ロボットが検出したランドマークの存在する位置であるランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、
前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、
前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段と
を備えたことを特徴とする移動ロボット。
【請求項３３】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ当該移動ロボットが前記登録ランドマークを検出したときの当該移動ロボットの位置であるロボット位置と、前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出したときの当該ロボット位置との間のロボット位置差分距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、
前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、
前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段と
を備えたことを特徴とする移動ロボット。
【請求項３４】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークの画像パターンと、前記登録ランドマークに対応するランドマークとして当該移動ロボットが検出したランドマークの画像パターンとの画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、
前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、
前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、
前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段と
を備えたことを特徴とする移動ロボット。
【請求項３５】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させる移動ロボット制御方法であって、
前記登録ランドマークを利用して前記移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と当該移動ロボットが当該登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置との間の距離である至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップにおいて検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする移動ロボット制御方法。
【請求項３６】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させる移動ロボット制御方法であって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と、前記ロボット位置において当該移動ロボットが検出したランドマークの存在する位置であるランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする移動ロボット制御方法。
【請求項３７】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させる移動ロボット制御方法であって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ当該移動ロボットが前記登録ランドマークを検出したときの当該移動ロボットの位置であるロボット位置と、前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出したときの当該ロボット位置との間のロボット位置差分距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする移動ロボット制御方法。
【請求項３８】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させる移動ロボット制御方法であって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークの画像パターンと、前記登録ランドマークに対応するランドマークとして当該移動ロボットが検出したランドマークの画像パターンとの画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする移動ロボット制御方法。
【請求項３９】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させる移動ロボット制御プログラムであって、
前記登録ランドマークを利用して前記移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と当該移動ロボットが当該登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置との間の距離である至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップにおいて検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップ
と、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする移動ロボット制御プログラム。
【請求項４０】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させる移動ロボット制御プログラムであって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と、前記ロボット位置において当該移動ロボットが検出したランドマークの存在する位置であるランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする移動ロボット制御プログラム。
【請求項４１】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させる移動ロボット制御プログラムであって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ当該移動ロボットが前記登録ランドマークを検出したときの当該移動ロボットの位置であるロボット位置と、前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出したときの当該ロボット位置との間のロボット位置差分距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする移動ロボット制御プログラム。
【請求項４２】
予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させる移動ロボット制御プログラムであって、
前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークの画像パターンと、前記登録ランドマークに対応するランドマークとして当該移動ロボットが検出したランドマークの画像パターンとの画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、
前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、
前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする移動ロボット制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボット、移動ロボット制御方法および移動ロボット制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動ロボットが自己位置を特定するための目印とすべきランドマークを選択する手法として、人工的なランドマークを設置しておく方法が知られている。この場合、移動ロボットは、予め位置が特定されたランドマークの位置を記憶しておく。そして、実際に観測されたランドマークと、記憶されているランドマークとを比較することにより自己位置を特定する。
【０００３】
また、人工的なランドマークを設置するのではなく環境から自動的にランドマークを選択する手法として、エッジ密度が高い領域をランドマークとするものが知られている（例えば、「非特許文献１」参照）。この手法においては、エッジの多さによってランドマークを特定する。また、数フレームの間のエッジ領域をトラッキングし、トラッキング可能な領域をランドマークとしている。また、トラッキングにおける類似度が一定以上低下した場合には新たなランドマークとして追加している。
【０００４】
【非特許文献１】Robert Sim and Gregory Dudek. "Learning Visual Landmarks for Pose Estimation". Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 1972.1978, May 1999.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように、予め人工的なランドマークを用いる方法は、ランドマークを設置できない環境では適用することができないという問題がある。
【０００６】
また、エッジの多さによってマークを選択する方法においては、エッジの多い複雑な環境ではランドマークの候補が多すぎる場合に問題が生じる。すなわち、ランドマーク候補が多すぎるため、その中から正確にランドマークを特定するのが困難である。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、移動の目印として適切なランドマークを利用することにより、精度よくかつ効率的に自己位置を特定することのできる移動ロボットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と当該移動ロボットが当該登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置との間の距離である至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と、前記ロボット位置において当該移動ロボットが検出したランドマークの存在する位置であるランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ当該移動ロボットが前記登録ランドマークを検出したときの当該移動ロボットの位置であるロボット位置と、前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出したときの当該ロボット位置との間のロボット位置差分距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出し、検出した前記登録ランドマークに基づいて移動する移動ロボットであって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークの画像パターンと、前記登録ランドマークに対応するランドマークとして当該移動ロボットが検出したランドマークの画像パターンとの画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段と、前記ランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出手段と、前記ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出手段と、前記類似度算出手段が算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出手段が前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動方法であって、前記登録ランドマークを利用して前記移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と当該移動ロボットが当該登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置との間の距離である至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップにおいて検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動方法であって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と、前記ロボット位置において当該移動ロボットが検出したランドマークの存在する位置であるランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動方法であって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ当該移動ロボットが前記登録ランドマークを検出したときの当該移動ロボットの位置であるロボット位置と、前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出したときの当該ロボット位置との間のロボット位置差分距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
また本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動方法であって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークの画像パターンと、前記登録ランドマークに対応するランドマークとして当該移動ロボットが検出したランドマークの画像パターンとの画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップと
を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させるロボット移動プログラムであって、前記登録ランドマークを利用して前記移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と当該移動ロボットが当該登録ランドマークを検出したときの前記ロボット位置との間の距離である至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップにおいて検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させるロボット移動プログラムであって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と、前記ロボット位置において当該移動ロボットが検出したランドマークの存在する位置であるランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させるロボット移動プログラムであって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ当該移動ロボットが前記登録ランドマークを検出したときの当該移動ロボットの位置であるロボット位置と、前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出したときの当該ロボット位置との間のロボット位置差分距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の他の形態は、予め登録され、かつ移動の目印となる登録ランドマークを検出させ、検出させた前記登録ランドマークに基づいて移動ロボットを移動させるロボット移動処理をコンピュータに実行させるロボット移動プログラムであって、前記登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ前記登録ランドマークの画像パターンと、前記登録ランドマークに対応するランドマークとして当該移動ロボットが検出したランドマークの画像パターンとの画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納しているランドマーク格納手段に格納されている前記登録ランドマークに対応するランドマークを検出するランドマーク検出ステップと、前記ランドマーク検出ステップが検出した検出ランドマークと前記ランドマーク格納手段が格納している前記登録ランドマークとの類似度を算出する類似度算出ステップと、前記類似度算出ステップが算出した前記類似度と、前記検出ランドマークに対応する前記登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、前記ランドマーク検出ステップが前記ランドマークを検出したときの前記ロボット位置を特定するロボット位置特定ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる移動ロボットは、ランドマーク格納手段が至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納し、ランドマーク検出手段がランドマーク格納手段に格納されている登録ランドマークに対応するランドマークを検出し、類似度算出手段がランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークとランドマーク格納手段が格納している登録ランドマークとの類似度を算出し、ロボット位置特定手段が類似度算出手段が算出した類似度と、検出ランドマークに対応する登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、ランドマーク検出手段がランドマークを検出したときのロボット位置を特定することができる。このように、本発明にかかる移動ロボットは、ランドマークの有用性を示す値であって、かつ至ランドマーク距離に基づいて定まる値である適切性評価値を利用することにより、有用なランドマークに基づいて、精度よくかつ効率的に移動ロボットの存在する位置を特定することができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明の他の形態にかかる移動ロボットは、ランドマーク格納手段が、登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ登録ランドマークが存在する位置であるランドマーク位置と、ロボット位置において当該移動ロボットが検出したランドマークの存在する位置であるランドマーク位置との間の距離であるランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を登録ランドマークに対応付けて格納し、ランドマーク検出手段が、ランドマーク格納手段に格納されている登録ランドマークに対応するランドマークを検出し、類似度算出手段が、ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークとランドマーク格納手段が格納している登録ランドマークとの類似度を算出し、ロボット位置特定手段が、類似度算出手段が算出した類似度と、検出ランドマークに対応する登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、ランドマーク検出手段がランドマークを検出したときのロボット位置を特定することができる。このように、本発明にかかる移動ロボットは、ランドマークの有用性を示す値であって、かつランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を利用することにより、有用なランドマークに基づいて、精度よくかつ効率的に移動ロボットの存在する位置を特定することができるという効果を奏する。
【００２２】
また、本発明の他の形態にかかる移動ロボットは、ランドマーク格納手段が、登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ当該移動ロボットが前記登録ランドマークを検出したときの当該移動ロボットの位置であるロボット位置と、登録ランドマークに対応するランドマークを検出したときの当該ロボット位置との間のロボット位置差分距離に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納し、ランドマーク検出手段が、ランドマーク格納手段に格納されている登録ランドマークに対応するランドマークを検出し、類似度算出手段が、ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークとランドマーク格納手段が格納している登録ランドマークとの類似度を算出し、ロボット位置特定手段が、類似度算出手段が算出した類似度と、検出ランドマークに対応する登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、ランドマーク検出手段がランドマークを検出したときのロボット位置を特定することができる。このように、本発明にかかる移動ロボットは、ランドマークの有用性を示す値であって、かつランドマーク間距離に基づいて定まる値である適切性評価値を利用することにより、有用なランドマークに基づいて、精度よくかつ効率的に移動ロボットの存在する位置を特定することができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明の他の形態にかかる移動ロボットは、ランドマーク格納手段が、登録ランドマークを利用して当該移動ロボットの位置であるロボット位置を正確に特定できる可能性を示す値であって、かつ登録ランドマークの画像パターンと、登録ランドマークに対応するランドマークとして当該移動ロボットが検出したランドマークの画像パターンとの画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を前記登録ランドマークに対応付けて格納し、ランドマーク検出手段は、ランドマーク格納手段に格納されている登録ランドマークに対応するランドマークを検出し、類似度算出手段が、ランドマーク検出手段が検出した検出ランドマークとランドマーク格納手段が格納している登録ランドマークとの類似度を算出し、ロボット位置特定手段が、類似度算出手段が算出した類似度と、検出ランドマークに対応する登録ランドマークの適切性評価値とに基づいて、ランドマーク検出手段がランドマークを検出したときのロボット位置を特定することができる。このように、本発明にかかる移動ロボットは、ランドマークの有用性を示す値であって、かつ画像類似度に基づいて定まる値である適切性評価値を利用することにより、有用なランドマークに基づいて、精度よくかつ効率的に移動ロボットの存在する位置を特定することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明にかかる移動ロボットおよび移動ロボット制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２５】
図１は、実施の形態にかかる移動ロボット１の全体構成を示すブロック図である。移動ロボット１は、距離センサ１０１と、ビデオカメラ１０２と、重量センサ１０３と、移動制御部１０４と、ランドマーク処理部１１０と、ランドマークＤＢ１０５とを備えている。
【００２６】
距離センサ１０１は、例えば可視光、超音波、赤外線を含むセンシング手段である。距離センサ１０１は、赤外線等によって距離画像を撮影する。ビデオカメラ１０２は、濃淡画像またはカラー画像を撮像する。
【００２７】
重量センサ１０３は、例えば移動ロボット１が有する車輪にかかる重量を検知する。これにより、例えば人間によって運搬された場合など、自立的な移動以外の移動を検知する。なお、重量センサ１０３は、移動ロボット１の自立的な移動以外の移動を検知すべく設けられたセンサである。すなわち、自立的な移動以外の移動を検知するセンサであればよく、重量センサに限定されるものではない。
【００２８】
ランドマークＤＢ１０５は、移動ロボット１が移動するときの目印となるランドマークを格納している。以下、ランドマークＤＢ１０５が格納しているランドマークを登録ランドマークと称する。ランドマークＤＢ１０５は、登録ランドマークに対応付けて、当該登録ランドマークを検出したときに移動ロボット１が位置していたロボット位置などを格納している。ランドマークＤＢ１０５については後に詳述する。
【００２９】
ランドマーク処理部１１０は、距離センサ１０１およびビデオカメラ１０２による検出結果に基づいてランドマークを検出する。以下、ランドマーク処理部１１０によって検出されたランドマークをランドマーク候補と称する。
【００３０】
ランドマーク処理部１１０は、ランドマーク候補が、移動ロボット１の移動におけるランドマークとして適切であるか否かを評価する。そして、適切であれば登録ランドマークとしてランドマークＤＢ１０５に登録する。さらに、検出されたランドマーク候補およびランドマークＤＢ１０５に登録されている登録ランドマークに基づいて、移動方向等を決定する。
【００３１】
すなわち、ランドマーク候補は、ランドマークＤＢ１０５に登録する候補となるランドマークである。また、実際にロボット位置を特定するために、登録ランドマークと比較すべきランドマークである。
【００３２】
移動制御部１０４は、ランドマーク処理部１１０によって決定された移動方向に移動ロボット１を移動させる。
【００３３】
図２は、ランドマークＤＢ１０５のデータ構成を模式的に示している。ランドマークＤＢ１０５は、登録ランドマークを識別するランドマーク識別情報に対応付けて、ロボット位置と、検出時刻と、ランドマーク位置と、画像パターンと、至ランドマーク距離と、適切性評価値と、センサ種別とを格納している。
【００３４】
ここで、ロボット位置とは、当該登録ランドマークを検出したときの移動ロボット１の位置および向きである。また、検出時刻とは登録ランドマークを検出したときの時刻である。ランドマーク位置とは、登録ランドマークが配置されている位置である。画像パターンとは登録ランドマークの画像パターンである。なお、登録ランドマークの画像パターンは、ビデオカメラ１０２によって撮像されたものである。至ランドマーク距離とは、移動ロボット１から登録ランドマークまでの距離である。
【００３５】
適切性評価値とは、登録ランドマークを利用してロボット位置を特定した場合に正確な位置を特定できる可能性を示す値である。登録ランドマークの特徴などに基づいて定まる値である。
【００３６】
例えば、登録ランドマークの形状が変化する場合には、形状を特定するのが困難である。このため、当該登録ランドマークと同一のランドマークを画像マッチングにより正確に特定するのが困難である。また例えば、他の部分と誤認されやすいものを登録ランドマークとして選択した場合には、ランドマーク以外のものをランドマークとして検出してしまう場合がある。これらの場合には、ロボット位置を正確に特定することができない。そして、適切性評価値は低い値となる。
【００３７】
このように、ロボット位置を正確に特定することができる可能性は登録ランドマークの特徴などに依存する。これを数値化したものを適切性評価値として定義する。
【００３８】
なお、適切性評価値としては、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）、ランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）、時間的変動量（Ｅｄｉ）、他ランドマーク補完性評価値（Ｅｅｉ）、他センサランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）がある。各値については後述する。
【００３９】
センサ種別とは、いずれのセンサによるセンシングの結果検出されたランドマークであるかを示す情報である。例えば、画像パターンにより特定された登録ランドマークのセンサ種別はビデオカメラである。また例えば、距離センサのセンシングの結果特定されたランドマークのセンサ種別は距離センサである。
【００４０】
また、ランドマークＤＢ１０５は、各登録ランドマークに対してロボット位置等の情報を複数個格納している。登録ランドマークを複数回検出した場合には、各回ごとに得られた各種情報が格納されている。すなわち、登録ランドマークの検出履歴が格納されている。
【００４１】
ここで、図３を参照しつつ、ロボット位置について説明する。図３に示すように、移動ロボット１が配置されている位置を（Ｘｉ，Ｙｉ）とする。さらに、ビデオカメラ１０２等のセンサの方向をθｉとする。これらをあわせた（Ｘｉ，Ｙｉ，θｉ）をロボット位置とする。
【００４２】
また、ロボット位置から所定の距離までの領域をロボット周辺領域とする。本実施の形態においては、（式１）で示される領域をロボット周辺領域とする。すなわち、（式１）を満たす（Ｘ，Ｙ，θ）の範囲である。
【数１】
2006172016.tif 000003
【００４３】
図４は、ランドマーク位置を説明するための図である。図４に示すように、ランドマークＬｉの位置を（ｘi，ｙi）とする。また、ランドマーク位置から所定の距離までの領域をランドマーク周辺領域とする。本実施の形態においては、（式２）で示される領域をランドマーク周辺領域とする。すなわち、（式２）を満たす（ｘｉ，ｙｉ）の範囲である。
【数２】
2006172016.tif 000004
【００４４】
図５は、ランドマーク処理部１１０の詳細な機能構成を示すブロック図である。ランドマーク処理部１１０は、ランドマーク抽出部１１２と、適切性評価値算出部１１４と、重要度算出部１１６と、ロボット位置特定部１１８と、移動方向決定部１２０と、確信度算出部１２２と、重み値算出部１２４とを有している。適切性評価値算出部１１４は、パラメータ算出部１１４０と、各種適切性評価値算出部１１５０とを有している。
【００４５】
ランドマーク抽出部１１２は、距離センサ１０１によって検出された距離およびビデオカメラ１０２によって撮像された画像パターンに基づいてランドマーク候補を抽出する。具体的には、距離センサ１０１またはビデオカメラ１０２のセンシング対象となるロボット周辺の環境の輝度分布、対象物の距離などを反映したパターンを取得する。パターンは、例えばビデオカメラ１０２により撮影された濃淡・カラー画像であってもよい。または赤外線や距離センサ１０１により撮影された距離画像であってもよい。また、濃淡・カラー画像および距離画像の両方を取得してもよい。以下ではこれらを総称して単に画像と呼ぶ。
【００４６】
ランドマーク抽出部１１２は、画像パターン等に基づいてランドマークＤＢ１０５に登録すべきランドマーク候補を抽出する。例えばエッジ密度を算出し、エッジ密度が高い領域を抽出することによりランドマーク候補を抽出する。詳細は、Robert Sim and Gregory Dudek. "Learning Visual Landmarks for Pose Estimation". Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), pp. 1972.1978, May 1999.に記載されている。
【００４７】
適切性評価値算出部１１４は、ランドマーク抽出部１１２によって抽出されたランドマーク候補の適切性評価値を算出する。
【００４８】
適切性評価値算出部１１４のパラメータ算出部１１４０は、適切性評価値を算出するために利用する各種パラメータを算出する。例えば、ランドマーク候補までの距離をパラメータとして算出する。また、ランドマーク候補の画像パターンと、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークの画像パターンとの類似度をパラメータとして算出する。パラメータ算出部１１４０については後に詳述する。
【００４９】
適切性評価値算出部１１４の各種適切性評価値算出部１１５０は、パラメータ算出部１１４０によって算出されたパラメータに基づいて各種適切性評価値（Ｅａｉ，Ｅｂｉ，Ｅｃｉ，Ｅｄｉ，Ｅｅｉ，Ｅｆｉ）を算出する。各種適切性評価値算出部１１５０については後に詳述する。
【００５０】
重要度算出部１１６は、適切性評価値算出部１１４によって算出された適切性評価値に基づいて、ランドマーク抽出部１１２によって抽出されたランドマーク候補の重要度を算出する。重要度とは、ランドマーク候補がロボット位置を特定するときの目印としての重要度である。すなわち、当該ランドマーク候補がランドマークとして適している場合に、当該ランドマーク候補の重要度は高い値となる。具体的には、例えば検出が困難なランドマークは、重要度は低い。また、検出が容易であって、また他のランドマークとの区別が容易なランドマークは、重要度が高い。
【００５１】
なお、適切性評価値は、各登録ランドマーク自体の適切性の指標であるのに対して、重要度は、ロボット位置を特定する際の所定のランドマークから得られる情報の重要性の指標である。
【００５２】
ロボット位置特定部１１８は、ランドマーク抽出部１１２が抽出したランドマーク候補、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークに関する情報、および重要度算出部１１６が算出した重要度に基づいてロボット位置を特定する。なお、実施の形態にかかるロボット位置特定部１１８は、特許請求の範囲のロボット位置特定手段および一致度算出手段に相当する。
【００５３】
移動方向決定部１２０は、ロボット位置特定部１１８によって特定されたロボット位置に基づいて移動方向を決定する。
【００５４】
確信度算出部１２２は、ロボット位置特定部１１８によって決定されたロボット位置の確からしさを示す確信度（Ｓ）を算出する。確信度（Ｓ）とは、特定されたロボット位置と実際のロボット位置とが一致する程度を示す値である。確信度（Ｓ）は、登録ランドマークの画像パターンと今回検出されたランドマーク候補との画像パターンとの類似度に基づいて定まる値である。
【００５５】
重み値算出部１２４は、確信度算出部１２２によって算出された確信度（Ｓ）に基づいて、重み値を算出する。重み値とは、重要度算出部１１６が重要度を算出するときに利用する値である。具体的には、適切性評価値算出部１１４が算出した各種適切性評価値のうちいずれの適切性評価値をどの程度重視するかを示す値である。正確にロボット位置を特定する観点で、より有用な適切性評価値がある場合、この適切性評価値の寄与を大きくしてロボット位置を特定することにより正確にロボット位置を特定することができる。重み値は、このような寄与の程度を定める値である。
【００５６】
図６は、図５に示すパラメータ算出部１１４０の詳細な機能構成を示すブロック図である。パラメータ算出部１１４０は、ランドマーク位置特定部１１４１と、至ランドマーク距離特定部１１４２と、ランドマーク間距離特定部１１４３と、ロボット位置差分距離特定部１１４４ロボット位置差分距離特定部１１４４と、画像類似度算出部１１４５とを有している。
【００５７】
ランドマーク位置特定部１１４１は、ランドマーク位置を特定する。具体的には、ビデオカメラ１０２が撮像した画像上におけるランドマーク候補Ｌｉの位置（ｘｉ，ｙｉ）を特定する。
【００５８】
至ランドマーク距離特定部１１４２は、移動ロボット１からランドマーク候補までの距離である至ランドマーク距離を特定する。なお、至ランドマーク距離は、距離センサ１０１の検出結果に基づいて特定される。具体的には、例えばステレオ視による距離計測や、レンジセンサなどの距離測定センサによる検出結果を利用する。
【００５９】
ランドマーク間距離特定部１１４３は、ランドマーク間距離を特定する。ここで、ランドマーク間距離とは、登録ランドマークと実際に検出されたランドマーク候補との間の距離である。すなわち、ランドマーク間距離とは、登録ランドマークから定まるランドマークの位置、すなわち検出されるべきランドマークの位置と、実際に検出されたランドマークの位置とのずれの大きさを示す値である。
【００６０】
ロボット位置差分距離特定部１１４４は、ロボット位置差分距離を特定する。ここで、ロボット位置差分距離とは、ランドマーク候補を検出したときのロボット位置と、登録ランドマークに対して対応付けられているロボット位置との間の距離である。
【００６１】
画像類似度算出部１１４５は、ビデオカメラ１０２によって撮像されたランドマーク候補の画像パターンと、登録ランドマークの画像パターンとの類似度を算出する。類似度は画像マッチングの結果に基づいて算出される。
【００６２】
図７は、図５に示す各種適切性評価値算出部１１５０の詳細な機能構成を示すブロック図である。各種適切性評価値算出部１１５０は、自己位置一意性評価値算出部１１５１と、ランドマーク一意性評価値算出部１１５２と、検出範囲評価値算出部１１５３と、時間的変動量算出部１１５４と、他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５と、他センサランドマーク補完性評価値算出部１１５６とを有している。
【００６３】
自己位置一意性評価値算出部１１５１は、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）を算出する。ここで、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）とは、自己位置、すなわちロボット位置を一意に特定することができる程度を評価する値である。自己位置を一意に特定できるほど、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）は高い値となる。
【００６４】
自己位置一意性評価値算出部１１５１は、至ランドマーク距離特定部１１４２によって特定された至ランドマーク距離、ロボット位置差分距離特定部１１４４によって特定されたロボット位置差分距離および画像類似度算出部１１４５によって算出された画像類似度に基づいて自己位置一意性評価値を算出する。
【００６５】
ランドマーク一意性評価値算出部１１５２は、ランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）を算出する。ここで、ランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）とは、ランドマークの周辺に対象となっているランドマーク候補に類似するランドマークなど、ランドマーク候補と誤認するランドマークが存在しない可能性を評価する値である。周辺にランドマークが存在しないほど、ランドマークを一意に特定することができるので、ランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）は高い値となる。
【００６６】
ランドマーク一意性評価値算出部１１５２は、ロボット位置差分距離特定部１１４４によって特定されたロボット位置差分距離、および画像類似度算出部１１４５によって算出された画像類似度に基づいて自己位置一意性評価値を算出する。
【００６７】
検出範囲評価値算出部１１５３は、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）を算出する。ここで、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）とは、移動ロボット１のビデオカメラ１０２等がより多くのロボット位置において、ランドマーク候補を検出することのできる可能性を示す値である。すなわち、様々な位置から検出できるランドマーク候補に対する検出範囲評価値（Ｅｃｉ）は高い値となる。
【００６８】
検出範囲評価値算出部１１５３は、ランドマーク位置特定部１１４１によって特定されたランドマーク位置、至ランドマーク距離特定部１１４２によって特定された至ランドマーク距離およびロボット位置差分距離特定部１１４４によって特定されたロボット位置差分距離に基づいて検出範囲評価値を算出する。
【００６９】
時間的変動量算出部１１５４は、ランドマーク候補Ｌｉが登録ランドマークに対応する場合に、当該登録ランドマークの時間的変動量（Ｅｄｉ）を算出する。ここで、時間的変動量（Ｅｄｉ）とは、同一のランドマークが時間が経過した場合であっても、以前検出した場合と同一の条件で検出される可能性を示す値である。時間が経過した場合であっても、同一の条件で検出される場合には、時間的安定性が高く、時間的変動量（Ｅｄｉ）は低い値となる。
【００７０】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）を算出する。ここで、ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）とは、既にランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークとの関係で当該ランドマーク候補を登録する重要性を示す値である。例えば、ランドマーク候補が検出されたランドマーク位置の周辺をランドマーク位置とする適切な登録ランドマークが格納されている場合には、当該登録ランドマークを利用することによりロボット位置を特定することができる。この場合、ランドマーク候補を新たにランドマークＤＢ１０５に格納する必要性は低い。この場合、ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）は小さい値となる。
【００７１】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、ランドマーク間距離特定部１１４３によって特定されたランドマーク間距離、ロボット位置差分距離特定部１１４４によって特定されたロボット位置差分距離および画像類似度算出部１１４５によって算出された画像類似度に基づいて他ランドマーク補完性評価値を算出する。
【００７２】
他センサランドマーク補完性評価値算出部１１５６は、センサ基準ランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）を算出する。ここで、センサ基準ランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）とは、他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５が算出したランドマーク補完性評価値と類似した値である。ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）は、ランドマークＤＢ１０５のうち、同一のセンサによって検出された登録ランドマークを対象として算出される値である。これに対して、センサ基準ランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）は、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークのうち、今回ランドマーク候補を検出したセンサとは異なったセンサによって検出された登録ランドマークのみを対象として算出される値である。
【００７３】
他センサランドマーク補完性評価値算出部１１５６は、ランドマーク間距離特定部１１４３によって特定されたランドマーク間距離、ロボット位置差分距離特定部１１４４によって特定されたロボット位置差分距離および画像類似度算出部１１４５によって算出された画像類似度に基づいて他ランドマーク補完性評価値を算出する。
【００７４】
図８は、移動ロボット１のよる移動方向決定にかかる処理を示すフローチャートである。まず、距離センサ１０１およびビデオカメラ１０２のうち少なくともいずれか一方のセンシングにより、ランドマーク候補が検出される（ステップＳ１００）。次に、適切性評価値算出部１１４は、各種適切性評価値を算出する（ステップＳ１０２）。具体的には、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）、ランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）、時間的変動量（Ｅｄｉ）、ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）およびセンサ基準ランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）を算出する。各種適切性評価値の算出については後に詳述する。
【００７５】
次に、重要度算出部１１６は、重要度を算出する（ステップＳ１０４）。具体的には、ランドマーク候補Ｌｉに対して算出された適切性評価値（Ｅａｉ，Ｅｂｉ，Ｅｃｉ，Ｅｄｉ，Ｅｅｉ，Ｅｆｉ）に基づいて、（式３）によりランドマーク候補Ｌｉの重要度（Ｅｉ）を算出する。
【数３】
2006172016.tif 000005
【００７６】
ここで、ｗａ，ｗｂ，ｗｃ，ｗｄ，ｗｅ，ｗｆは、重み値である。重み値（ｗａ，ｗｂ，ｗｃ，ｗｄ，ｗｅ，ｗｇ）は、予め設定された値である。また、重み値は、重み値算出部１２４によって適宜再計算される。
【００７７】
さらに、重要度算出部１１６は、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークＬｊの重要度（Ｅｊ）を算出する。登録ランドマークＬｊの重要度（Ｅｊ）は、自己位置近接度評価値（Ｅｇｊ）が加味された値である。
【００７８】
ここで、自己位置近接度評価値（Ｅｇｊ）は、登録ランドマークＬｊを検出したときのロボット位置（Ｘｊ，Ｙｊ，θｊ）と、車輪の回転数等に基づいて大まかに推定した現在の推定ロボット位置（Ｘ，Ｙ，θ）との距離に関する値である。
【００７９】
すなわち、重要度算出部１１６は、登録ランドマークの各適切性評価値（Ｅａｊ，Ｅｂｊ，Ｅｃｊ，Ｅｄｊ，Ｅｅｊ，Ｅｆｊ）および自己位置近接度評価値（Ｅｇｊ）に基づいて、（式４）により登録ランドマークＬｊの重要度（Ｅｊ）を算出する。
【数４】
2006172016.tif 000006
【００８０】
ここで、重み値（ｗａ，ｗｂ，ｗｃ，ｗｄ，ｗｅ，ｗｆ，ｗｇ）は、予め設定された値である。また、自己位置近接度評価値（Ｅｇｊ）は、（式５）により示される。
【数５】
2006172016.tif 000007
【００８１】
登録ランドマークＬｊが、現在の推定ロボット位置に近い位置で検出された場合には、当該登録ランドマークは、当該ロボット位置において移動ロボット１により検出される可能性が高い。自己位置近接度評価値（Ｅｇｊ）は、このような場合に大きな値となる。したがって、自己位置近接度評価値（Ｅｇｊ）が大きい場合には、登録ランドマークは有用なランドマークである。
【００８２】
次に、ロボット位置特定部１１８は、重要度算出部１１６によって算出された重要度およびランドマークの情報等に基づいて、ロボット位置を特定する（ステップＳ１０６）。さらに、登録モードに設定されている場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、確信度算出部１２２は、確信度（Ｓ）を算出する（ステップＳ１１０）。
【００８３】
具体的には、以下の処理を行う。まず、車輪の回転数の情報に基づいて、大まかに推定されるロボット位置を（Ｘｉ，Ｙｉ，θｉ）とする。また、このとき検出されたランドマーク候補をＬｉ（ｉ＝１，２，・・・Ｉ）とする。ロボット位置特定部１１８は、まず登録ランドマークのうち、ロボット位置（Ｘｉ，Ｙｉ，θｉ）を基準とするロボット周辺領域のロボット位置に対応付けられている登録ランドマークＬｊをランドマークＤＢ１０５から抽出する。具体的には、（式６）を満たすような登録ランドマークＬｊ（ｊ＝１，２，・・・Ｊ）を抽出する。
【数６】
2006172016.tif 000008
【００８４】
抽出した登録ランドマークＬｊのうち重要度（Ｅｊ）が予め定めた閾値以上となる登録ランドマークＬｊをさらに抽出する。
【００８５】
そして、ランドマーク候補Ｌｉと登録ランドマークＬｊとの組み合わせに対する類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）は、（式７）により算出される。
【数７】
2006172016.tif 000009
ここで、αａ１は、適当な重み付け係数を示している。Ｐｉは、ランドマーク候補Ｌｉの画像パターンを示している。Ｐｊは、登録ランドマークＬｊの画像パターンを示している。Ｒ（Ｐｉ，Ｐｊ）は、画像パターンＰｉと画像パターンＰｊとの間の相関値を示している。また、（式７）の右辺第２項は、ランドマーク候補のランドマーク位置と登録ランドマークのランドマーク位置との位置ずれの大きさの程度を示している。
【００８６】
そして、ランドマーク候補Ｌｉと登録ランドマークＬｊとの組み合わせのうち平均類似度が最大となる組み合わせを選択する。
【００８７】
具体的には、類似度が予め定めた閾値以上となるペアを抽出する。そして、抽出されたペア（Ｌｉ’，Ｌｊ’）それぞれの類似度の平均値を算出する。このとき、ステップＳ１０４において算出した重要度による重み付けを行う。これにより、ロボット位置認識により有用なランドマークを重視して、ロボット位置を特定することができる。
【００８８】
以上平均値および重要度に基づいて（式８）によりロボット位置特定部１１８が特定したロボット位置の確信度（Ｓ）を算出する。
【数８】
2006172016.tif 000010
【００８９】
様々なロボット位置において確信度（Ｓ）を算出する。そして、算出した確信度（Ｓ）の中から最大値を選択する。最大値に対応するロボット位置（Ｘｕ，Ｙｕ，θｕ）を現在のロボット位置として特定する。また、確信度（Ｓ）は、このときの類似度を評価する値である。すなわち、類似度が高い場合には、ロボット位置が正確である可能性も高い。従って、確信度（Ｓ）は高い値となる。
【００９０】
なお、本実施の形態においては、類似度の平均値を算出したが、他の例としては、これにかえて、すべての類似度を加算してもよい。
【００９１】
ステップＳ１１０において算出した確信度（Ｓ）が予め定められた閾値以上である場合には（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、ランドマークＤＢ１０５は、ランドマークの適切性評価値および確信度（Ｓ）に基づいて、ランドマークに関する情報を更新する（ステップＳ１１４）。または新たな登録ランドマークを格納する。
【００９２】
具体的には、ランドマークの適切性評価値（Ｅａｉ，Ｅｂｉ，Ｅｃｉ，Ｅｄｉ，Ｅｅｉ，Ｅｆｉ）と、確信度（Ｓ）のそれぞれに対して閾値を設定する。そして、適切性評価値が閾値以上であって、かつ確信度（Ｓ）が閾値以上である場合には、ランドマークＤＢ１０５の内容を更新する。
【００９３】
検出されたランドマーク候補が、既にランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークＬｊと同一のランドマークである場合には、登録ランドマークＬｊに対応付けられている情報を更新する。具体的には、ランドマーク候補を検出したときのロボット位置、ランドマーク位置、画像パターン、至ランドマーク距離および適切性評価値（Ｅａｉ，Ｅｂｉ，Ｅｃｉ，Ｅｄｉ，Ｅｅｉ，Ｅｆｉ）をさらに格納する。
【００９４】
このように、既にランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークＬｊを再度検出した場合には、ロボット位置等をさらに格納していく。したがって、検出の履歴を残すことができる。例えば、過去Ｈ回登録ランドマークを検出した場合には、当該登録ランドマークに対してランドマーク位置（ｘｉｈ，ｙｉｈ）（ｈ＝１，２，・・・Ｈ）を格納する。また、ランドマークの画像パターンについては、画像パターン履歴Ｐｉｈとして格納する。
【００９５】
さらに、長期的な履歴を格納する観点から、前回の登録ランドマークの検出時刻Ｔ２と、今回の検出時刻Ｔ１との間隔が短い場合には、更新をスキップするのが好ましい。この場合、今回の検出時刻Ｔ１と前回の検出時刻Ｔ２との差分値（Ｔ２−Ｔ１）と予め定めた閾値とを比較し、差分値（Ｔ２−Ｔ１）が閾値以上となる場合にのみ更新を行うこととする。
【００９６】
一方、ランドマーク候補Ｌｉが未登録である場合には、ランドマーク候補を検出したときのロボット位置、ランドマーク候補を検出した検出時刻、ランドマーク位置、ランドマークの画像パターン、至ランドマーク距離および適切性評価値を新たに登録する。
【００９７】
なお、ランドマーク候補を検出したときのロボット位置を基準とするロボット周辺領域内の位置をロボット位置としてランドマークＤＢ１０５に登録されている登録ランドマークが今回のランドマーク候補検出の際に検出されなかった場合には、当該登録ランドマークの検出位置履歴として未検出を示す情報を格納する。
【００９８】
このように、検出位置履歴として未検出を示す情報が格納されている場合には、適切性評価値のうち時間的変化量に対して任意の定数をペナルティとして加算する。これにより、検出されるべき位置に検出されない場合には、長期的変化量の値をより大きい値に見積もることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態においては、適切性評価値が閾値以上であって、かつ確信度（Ｓ）が閾値以上である場合にランドマークＤＢ１０５を更新することとした。これに対し、他の例としては、これにかえて、適切性評価値が閾値以上である場合には、確信度（Ｓ）にかかわらずランドマークＤＢ１０５を更新することとしてもよい。また他の例としては、確信度（Ｓ）が閾値以上である場合には、適切性評価値にかかわらずランドマークＤＢ１０５を更新することとしてもよい。
【０１００】
次に重み値算出部１２４は、ロボット位置特定部１１８によって特定されたロボット位置の確信度（Ｓ）に基づいて、重要度を算出するときに利用する重み値を算出する。すなわち、重み値を更新する（ステップＳ１１６）。
【０１０１】
ロボット位置の確信度（Ｓ）が高い場合には、特定されたロボット位置と実際のロボット位置との間のずれが小さいと予測される。したがって、次回のロボット位置特定においては自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）の高いランドマーク候補を重視することにより、より正確にロボット位置を特定することができる。
【０１０２】
そこで、（式９）により重み値ｗａを更新する。
【数９】
2006172016.tif 000011
ここで、ｗａ０，ｗａ１は任意の定数である。
【０１０３】
同様に、確信度（Ｓ）が高い場合には、探索候補を推定ロボット位置に近いランドマークのみに限定することができる。これにより、処理の高速化を図れる。次回のロボット位置特定においては、自己位置近接度評価値（Ｅｇｊ）の高いランドマーク候補を重視することによりロボット位置に近いランドマーク候補のみを対象とすることができる。具体的には、（式１０）により重み値ｗｇを更新する。
【数１０】
2006172016.tif 000012
ここで、ｗｇ０,ｗｇ１は、任意の定数である。
【０１０４】
一方、確信度（Ｓ）が低い場合には、特定されたロボット位置と実際のロボット位置との間のずれが大きい可能性が高い。したがって、次回のロボット位置の特定においては、ランドマーク検出範囲評価値（Ｅｃｉ）の高いランドマーク候補を重視する。すなわち、広範囲から安定して検出されるランドマークを重視する。これにより、より安定したロボット位置の特定を行うことができる。具体的には、（式１１）により重み値ｗｃを更新する。
【数１１】
2006172016.tif 000013
ここで、ｗｃ０，ｗｃ１は、任意の定数である。
【０１０５】
また、長期の安定性を重視すべく、時間的変化量を重視してもよい。この場合、重み値ｗｄは、（式１２）により更新される。
【数１２】
2006172016.tif 000014
ここで、ｗｄ０，ｗｄ１は、任意の定数である。
【０１０６】
他の重み値に対しても、同様に更新を行う。
【０１０７】
さらに、以上の更新処理の後、（式１３）のように正規化を施してもよい。この場合、正規化後の各重み値を新たな重み値とする。
【数１３】
2006172016.tif 000015
【０１０８】
さらに、重量センサ１０３によって検出された非自律的移動の有無に基づいて確信度（Ｓ）を制御する。具体的には、非自律的移動が検出された場合には、確信度（Ｓ）の値を小さくする。例えば、非自律的に別の場所に移動された場合には、より広い検出範囲を持つランドマークやより長期安定性の高いランドマークが検出されるように重み値を更新する。さらに、より多くのランドマークが検出されるように重み値を更新する。
【０１０９】
これにより、非自律的に移動した場合であっても、精度よくロボット位置を特定することができる。
【０１１０】
ランドマークＤＢ１０５の更新が完了すると、移動方向決定部１２０は、ロボット位置特定部１１８によって特定されたロボット位置に基づいて、移動方向を決定する。そして、実際に移動する（ステップＳ１１８）。以上で、移動ロボット１の処理が完了する。
【０１１１】
以下、ステップＳ１０２において各適切性評価値を算出する処理について詳述する。自己位置一意性評価値算出部１１５１は、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）を算出する。
【０１１２】
自己位置一意性評価値算出部１１５１は、まずランドマーク候補Ｌｉを検出したときのロボット位置（Ｘｉ，Ｙｉ，θｉ）を基準とするロボット周辺領域のロボット位置に対応付けられている登録ランドマークＬｊをランドマークＤＢ１０５から抽出する。すなわち、前述の（式６）を満たす登録ランドマークＬｊを抽出する。
【０１１３】
そして、ランドマーク候補Ｌｉと登録ランドマークＬｊの類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）は、前述の（式７）により算出される。
【０１１４】
自己位置一意性評価値算出部１１５１は、ランドマークＤＢ１０５に登録されている登録ランドマークのうち、（式６）を満たす登録ランドマークＬｉすべてについて類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。そして、算出した複数の類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）のうち最大値の逆数をランドマーク候補Ｌｉの自己位置一意性評価第１値（Ｅａ１ｉ）とする。すなわち、自己位置一意性評価第１値（Ｅａ１ｉ）は、（式１４）により算出される。
【数１４】
2006172016.tif 000016
【０１１５】
なお、他の例としては、算出するＳｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）の数の上限を予め定めておいてもよい。この場合、例えば、上記条件の下、無作為に所定の数の登録ランドマークを抽出してもよい。または、ランドマーク候補のランドマーク位置により近い位置に配置されている登録ランドマークから順に抽出してもよい。
【０１１６】
ランドマーク候補ＬｉのＥａ１，ｉが大きいとは、ランドマーク周辺領域において、当該ランドマーク候補に類似したランドマークが観測される可能性が低いことを意味する。このため、ランドマーク候補を登録ランドマークとし、当該登録ランドマークに基づいてロボット位置を特定した場合、他の登録ランドマークと誤認する可能性が低い。すなわち、正確にロボット位置を特定することのできる可能性が高い。このため、自己位置一意性評価値は高くなる。
【０１１７】
このように、ロボット位置を基準とするロボット周辺領域内の位置をロボット位置とする登録ランドマークとの画像類似度は、当該ロボット位置において、他のランドマークとの誤認が生じ得る可能性を反映した値である。そこで、画像類似度に基づいて、自己位置一意性評価第１値を算出することにより、自己位置一意性を適切に評価することができる。
【０１１８】
なお、ランドマーク周辺領域をランドマーク位置とする登録ランドマークがランドマークＤＢ１０５に格納されていない場合には、自己位置一意性評価第１値（Ｅａ１ｉ）は、（式１５）により決定される。
【数１５】
2006172016.tif 000017
ここで、αａ２は、任意の値である。このように、ランドマーク周辺領域をランドマーク位置とする登録ランドマークがランドマークＤＢ１０５に格納されていない場合には、予め定めた値をＥａ１とする。
【０１１９】
また、自己位置一意性評価値算出部１１５１は、移動ロボット１からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）に基づいて（式１６）により自己位置一意性評価第２値（Ｅａ２ｉ）を算出する。
【数１６】
2006172016.tif 000018
【０１２０】
ランドマーク候補Ｌｉの自己位置一意性評価第２値（Ｅａ２ｉ）が大きい場合、ランドマーク候補は、移動ロボット１から近い位置にある。このため、移動ロボット１のわずかな状態の変化に対してセンサ画面上でのランドマーク位置が大きく変化する可能性が高い。したがって、移動ロボット１からより近い位置に配置されたランドマーク候補ほどより大きい値となる自己位置一意性評価第２値（Ｅａ２ｉ）を算出する。
【０１２１】
さらに、自己位置一意性評価値算出部１１５１は、ランドマーク候補近傍部分の距離の非一様性、すなわち立体性を示す自己位置一意性評価第３値（Ｅａ３ｉ）を算出する。
【数１７】
2006172016.tif 000019
ここで、Ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）は、移動ロボット１からランドマーク候補Ｌｉの近傍領域内の点（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）までの距離を示している。また、Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿ａｖｅ（Ｌｉ）は、移動ロボット１からランドマーク候補Ｌｉのランドマークの縁部分の各点（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）までの距離の平均値を示している。
【０１２２】
（式１７）の右辺はランドマーク近傍部分までの距離、すなわち至ランドマーク距離の分散を示している。
【０１２３】
図９−１および図９−２は、ランドマーク近傍部分を示す図である。図９−１に示すランドマーク候補２１０の形状は、立体的である。また、図９−２に示すランドマーク候補２２０の形状は、平面的である。
【０１２４】
図９−１に示すようにランドマーク候補２１０は、立体的である。したがって、移動ロボット１とランドマーク候補２１０およびその近傍数箇所との距離は異なる。したがって、移動ロボット１とランドマーク候補２１０およびその近傍数箇所との距離を測定した場合、測定された距離は様々な値をとる。
【０１２５】
これに対して、図９−２に示すようにランドマーク候補２２０は、平面的である。したがって、移動ロボット１とランドマーク候補２２０およびその近傍数箇所との距離はほぼ等しい。したがって、移動ロボット１とランドマーク候補２２０およびその近傍数箇所との距離を測定した場合、測定された距離はほぼ等しい値をとる。
【０１２６】
このように、ランドマーク候補の形状が立体的であるか平面的であるかにより、至ランドマーク距離の値が異なるため、分散値が異なる。そこで、至ランドマーク距離の分散値に基づいて、ランドマーク候補が立体的か否かを評価する値を算出することができる。
【０１２７】
自己位置一意性評価第３値（Ｅａ３ｉ）が大きいということは、ランドマーク近傍部分が立体的な構造を有しているということを意味する。このような立体的な構造を有する場合には、移動ロボット１のわずかな状態の変化に対してセンサ画像上でのパターンが大きく変化する可能性が高い。
【０１２８】
したがって、ランドマーク候補Ｌｉの自己位置一意性評価第３値（Ｅａ３ｉ）が大きい場合、ランドマーク候補Ｌｉを登録ランドマークとして利用することにより、精度よくロボット位置を特定することができる。すなわち、ロボット位置の特定に有用である。
【０１２９】
自己位置一意性評価値算出部１１５１は、以上算出した自己位置一意性評価第１値（Ｅａ１ｉ）、自己位置一意性評価第２値（Ｅａ２ｉ）、自己位置一意性評価第３値（Ｅａ３ｉ）に基づいて、（式１８）により自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）を算出する。
【数１８】
2006172016.tif 000020
なお、ここで、ｗａ１、ｗａ２，ｗａ３は、重み値である。なお、重み値は、予め定められた値である。
【０１３０】
重み値は、適宜変更可能である。例えば、自己位置がほぼわかっている場合には、大まかな位置の特定は不要である。したがって、大まかな位置特定に有効な自己位置一意性評価第２値（Ｅａ２ｉ）に対する重み値を小さくしてもよい。さらに、より詳細な位置特定に有効な自己位置一意性評価第３値（Ｅａ３ｉ）に対する重みを大きくしてもよい。
【０１３１】
なお、他の例としては、本実施の形態においては、自己位置一意性評価値第１値から第３値（Ｅａ１ｉ、Ｅａ２ｉ、Ｅａ３ｉ）の全てを利用して、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）を算出したが、これにかえて、自己位置一意性評価値第１値から第３値（Ｅａ１ｉ、Ｅａ２ｉ、Ｅａ３ｉ）のうちいずれか１つまたは２つを利用してもよい。また、重み値を乗算しなくてもよい。
【０１３２】
また、本実施の形態においては、自己位置一意性評価第１値（Ｅａ１ｉ）は、画像パターンの相関値と、ランドマーク候補と登録ランドマークとの間のランドマーク距離に基づいて算出されたが、これにかえて、画像パターンの相関値のみに基づいて算出されてもよい。また、ランドマーク距離のみに基づいて算出されてもよい。
【０１３３】
このように、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）は自己位置一意性を示す値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。また、自己位置一意性評価値（Ｅａｉ）を算出するにあたり利用するパラメータについても、自己位置一意性を評価しうる値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。
【０１３４】
ランドマーク一意性評価値算出部１１５２は、ランドマーク候補Ｌｉのセンサ画像上の位置、すなわちランドマーク位置を基準とし、ランドマーク周辺領域に存在する登録ランドマークとの類似度に基づいて定まるランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）を算出する。
【０１３５】
具体的には、まず、ランドマーク位置（ｘｉ，ｙｉ）を基準とするランドマーク周辺領域のランドマーク位置に対応付けられている登録ランドマークＬｊをランドマークＤＢ１０５から抽出する。具体的には、（式１９）を満たすような登録ランドマークＬｉを抽出する。
【数１９】
2006172016.tif 000021
【０１３６】
そして、ランドマーク候補Ｌｉと登録ランドマークＬｊの類似度Ｓｉｍ＿Ｌ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。類似度Ｓｉｍ＿Ｌは、（式７）と同様にして算出される。こうして算出した類似度Ｓｉｍ＿Ｌを利用して、（式２０）によりランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）が算出される。
【数２０】
2006172016.tif 000022
【０１３７】
ランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）は、ランドマーク候補と登録ランドマークとの類似度の最大値が小さいほど大きい値である。
【０１３８】
ランドマーク候補Ｌｉのランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）が大きい場合、ランドマーク周辺領域にランドマーク候補に類似する登録ランドマークが存在しない。このため、登録ランドマークを誤認する可能性が低くなる。すなわち、検出したランドマークに対応する登録ランドマークを正確に特定することができる。
【０１３９】
例えば、格子や壁紙など、規則的なパターンの一部を登録ランドマークとしてランドマークＤＢ１０５に登録したとする。この場合には、登録ランドマークに対するランドマーク周辺領域に同様のパターンのランドマークが多数検出され得る。したがって、ランドマークを誤認する可能性が高くなる。したがって、ロボット位置検出精度が低下してしまう。ランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）は、このような場合に小さくなる値である。したがって、ランドマーク一意性評価値を類似度により定めることにより、ランドマークの一意性を適切に評価することができる。
【０１４０】
このように、ランドマーク位置を基準とするランドマーク周辺領域内の位置をランドマーク位置とする登録ランドマークとの画像類似度は、所定のランドマークの周辺に当該ランドマークと誤認が生じ得るランドマークが存在する可能性を反映した値である。そこで、画像類似度に基づいて、ランドマーク一意性評価値を算出することにより、ランドマーク一意性を適切に評価することができる。
【０１４１】
なお、ランドマーク候補Ｌｉのランドマーク周辺領域をランドマーク位置とする登録ランドマークがランドマークＤＢ１０５に格納されていない場合には、次式によりランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）を算出する。
【数２１】
2006172016.tif 000023
ここで、αｂ１は任意の定数である。
【０１４２】
このように、ランドマーク周辺領域をランドマーク位置とする登録ランドマークがランドマークＤＢ１０５に格納されていない場合には、予め定めた値をランドマーク一意性評価値（Ｅｂｉ）とする。
【０１４３】
検出範囲評価値算出部１１５３は、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）を算出する。ここで、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）とは、移動ロボット１のビデオカメラ１０２等がより多くのロボット位置において、ランドマーク候補検出できるか否かを評価する値である。すなわち、様々な位置において検出可能か否かを評価する値である。検出範囲評価値（Ｅｃ１ｉ）は、登録ランドマークに対応するランドマークが検出されたときのロボット位置どうしの差分距離であるロボット位置差分距離に基づいて定まる値である。
【０１４４】
検出範囲評価値算出部１１５３はまず、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークのうち、現在のロボット位置（Ｘｉ，Ｙｉ，θｉ）を基準とするロボット周辺領域をロボット位置とする登録ランドマークを抽出する。そして、（式１６）に基づいて、ランドマーク候補Ｌｉの類似度Ｓｉｍ＿Ｒを算出する。
【０１４５】
類似度Ｓｉｍ＿Ｒが、予め定めた閾値以上となる登録ランドマークを、ランドマーク候補Ｌｉと同一のランドマークであると判断する。そして、同一のランドマークであると判断した場合には、現在のロボット位置を、既にランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークに対応付けて格納する。
【０１４６】
以上の処理により、登録ランドマークが存在する領域、すなわち検出範囲を定める。（式２２）により定まるランドマークの検出範囲に対し（式２３）により検出範囲評価第１値（Ｅｃ１ｉ）を算出する。
【数２２】
2006172016.tif 000024
【数２３】
2006172016.tif 000025
【０１４７】
登録ランドマークの検出範囲評価第１値（Ｅｃ１ｉ）が大きい場合、当該ランドマークは、より広範囲で検出され得るということである。したがって、安定して検出可能であり、ランドマークとして有用である。
【０１４８】
なお、ロボット周辺領域をロボット位置とする登録ランドマークがランドマークＤＢ１０５に格納されていない場合には、検出範囲評価第１値（Ｅｃ１ｉ）は、（式２４）により決定される。
【数２４】
2006172016.tif 000026
【０１４９】
また、検出範囲評価値算出部１１５３は、至ランドマーク距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）に基づいて、（式２５）により検出範囲評価第２値（Ｅｃ２ｉ）を算出する。
【数２５】
2006172016.tif 000027
【０１５０】
ランドマーク候補Ｌｉの検出範囲評価第２値（Ｅｃ２ｉ）が大きい場合、すなわちロボット位置からランドマーク候補までの距離が長い場合、ロボット位置が変化しても、ランドマーク候補のパターンの変化は僅かである。従って、広範囲なロボット位置から正確に検出することができる。したがって、ランドマークとして有用である。
【０１５１】
また、検出範囲評価値算出部１１５３は、ランドマーク候補近傍部分の距離の非一様性、すなわち立体性を示す値に基づいて、（式２６）により検出範囲評価第３値（Ｅｃ３ｉ）を算出する。
【数２６】
2006172016.tif 000028
ここで、Ｄｉｓｔａｎｃｅ（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）は、移動ロボット１からランドマーク候補Ｌｉの近傍領域内の点（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）までの距離を示している。また、Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿ａｖｅ（Ｌｉ）は、移動ロボット１からランドマーク候補Ｌｉの近傍領域内の各点（ｘ’ｉ，ｙ’ｉ）までの距離の平均値を示している。
【０１５２】
（式２６）の右辺は、ランドマークの縁部分までの距離についての分散の小ささを示している。ここで、分散が小さいとは、ランドマークがより平面的であることを意味する。ランドマーク候補が平面的な形状である場合には、ロボット位置が変化してもランドマーク候補のパターンの変化は僅かである。従って、広範囲なロボット位置から正確に検出することができる。
【０１５３】
検出範囲評価値算出部１１５３は、以上算出した検出範囲評価第１値から第３値（Ｅｃ１ｉ、Ｅｃ２ｉ、Ｅｃ３ｉ）に基づいて、（式２７）により検出範囲評価値（Ｅｃｉ）を算出する。
【数２７】
2006172016.tif 000029
なお、ここで、ｗｃ１，ｗｃ２およびｗｃ３は、重み値である。なお、重み値は、予め定められた値である。
【０１５４】
重み値は、適宜変更可能である。例えば、全ての登録ランドマークまでの距離が遠いため、至ランドマーク距離の変化に対するランドマークのパターンの変化が少ない場合には、検出範囲評価第２値（Ｅｃ２ｉ）に対する重みを小さくするのが好ましい。また例えば、ランドマーク候補までの距離が近い場合、ランドマーク候補が立体的な形状である場合には、ロボット位置に依存してランドマーク候補のパターンが大きく変化する。したがって、検出範囲評価第３値（Ｅｃ３ｉ）に対する重みを大きくするのが好ましい。
【０１５５】
なお、他の例としては、本実施の形態においては、検出範囲評価第１値から第３値（Ｅｃ１ｉ、Ｅｃ２ｉ、Ｅｃ３ｉ）の全てを利用して、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）を算出したが、これにかえて、検出範囲評価第１値から第３値（Ｅｃ１ｉ、Ｅｃ２ｉ、Ｅｃ３ｉ）のうちいずれか１つまたは２つを利用してもよい。また、重み値を乗算しなくてもよい。
【０１５６】
このように、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）は、自己位置一意性を示す値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。また、検出範囲評価値（Ｅｃｉ）を算出するにあたり利用するパラメータについても、自己位置一意性を評価しうる値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。
【０１５７】
時間的変動量算出部１１５４は、ランドマーク候補Ｌｉが登録ランドマークに対応する場合に、当該登録ランドマークの時間的変動量（Ｅｄｉ）を算出する。ここで、時間的変動量（Ｅｄｉ）とは、同一のランドマークが時間が経過した場合であっても、以前検出した場合と同一の条件で検出される可能性を示す値であり、時間的変動量（Ｅｄｉ）が低い値になるほど同一の条件で検出される可能性が高くなる登録ランドマークを過去に検出した際に得られたランドマークの特徴分布の広がりの程度に基づいて時間的変動量（Ｅｄｉ）を定める。
【０１５８】
具体的には、以下の処理を行う。すなわち、時間的変動量算出部１１５４は、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークのうち、ランドマーク候補Ｌｉを検出したときのロボット位置（Ｘｉ，Ｙｉ,θｉ）の近傍で観測された登録ランドマークＬｊを抽出する。そして、（式７）により類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）が予め定めた閾値以上である場合に、登録ランドマークＬｊとランドマーク候補Ｌｉとが同一のランドマークであると判断する。
【０１５９】
ランドマークＤＢ１０５は、登録ランドマークＬｊに対応付けて、登録ランドマークＬｊを過去に検出したときのロボット位置および画像パターンを格納している。そこで、時間的変動量算出部１１５４は、ランドマークＤＢ１０５において同一の登録ランドマークＬｊに対応付けて格納されている複数のロボット位置および画像パターンに基づいて時間的変動量（Ｅｄｉ）を算出する。
【０１６０】
Ｈ個のロボット位置（Ｘ’ｊｈ，Ｙ’ｊｈ）（ｈ＝１，・・・Ｈ）の分散共分散行列をΣａ、Ｈ個の画像パターンＰ’ｊｈ（ｈ＝１，・・・Ｈ）の分散共分散行列をΣｂとすると、これらに対応する固有値方程式は次式により示される。
【数２８】
2006172016.tif 000030
【０１６１】
（式２８）に示す固有値方程式を解いて得られる固有値λａ，λｂを大きい順にｍ個選択する。これらをλａ１，λａ２，・・・λａｍおよびλｂ１，λｂ２，・・・λｂｍとする。これらの固有値は、分散共分散行列Σａ,Σｂの各直交軸の分散に相当する。したがって、これらの積に基づいて、分布の広がりＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ’ｊを評価することができる。
【数２９】
2006172016.tif 000031
なお、（式２９）における積（Π）の演算にかえて、和（Σ）の演算を行ってもよい。
【０１６２】
ランドマークＤＢ１０５に登録されておる様々な登録ランドマークに対する分布の広がりＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ’ｊのうち最小のものを選択する。そして、最小となるＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ’ｊの逆数を登録ランドマークＬｉの時間的変動量（Ｅｄｉ）とする。すなわち、時間的変動量（Ｅｄｉ）は、（式３０）により示される。
【数３０】
2006172016.tif 000032
ここで、ｍｉｎｊＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ’ｊは、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ’ｊの最小値を示している。
【０１６３】
登録ランドマークに対する分布の広がりＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ’ｊが小さい場合、以前登録ランドマークと同一のランドマーク候補検出したときから比較的長い時間が経過した後であっても、以前と同一の条件で登録ランドマークと同一のランドマーク候補を検出することができる。すなわち、時間経過に依存せず安定して登録ランドマークを検出することができる。このように時間経過に依存せず安定して検出可能なランドマークは、ロボット位置の特定において有用である。
【０１６４】
なお、ロボット周辺領域中の位置をロボット位置とする登録ランドマークＬｉがランドマークＤＢ１０５に格納されていない場合には、時間的変動量（Ｅｄｉ）は次式により算出する。
【数３１】
2006172016.tif 000033
ここで、αｄ１は、任意の定数である。
【０１６５】
対応する登録ランドマークＬｉが存在しないということは、これまで、登録ランドマークＬｊが安定して検出されていない可能性が高い。従って、αｄ１は、比較的小さい値であることが好ましい。
【０１６６】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、他ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）を算出する。ここで、他ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）とは、対象としているランドマーク候補を登録ランドマークとしてランドマークＤＢ１０５に格納した場合に、ロボット位置特定部１１８が当該登録ランドマークを利用してより正確にロボット位置を特定することができる可能性を示す値である。
【０１６７】
例えば、対象としているランドマーク候補の周囲に有用なランドマークが存在し、これらが既に登録ランドマークとして登録されている場合には、当該ランドマーク候補を登録ランドマークとして新たに登録する必要性は低い。これに対して、ランドマーク候補の周囲に有用なランドマークが存在しない場合には、登録ランドマークとして登録する意義は大きい。他ランドマーク補完評価値（Ｅｅｉ）は、このような判断の指標となる値である。
【０１６８】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、具体的にはまず、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークのうちランドマーク候補Ｌｉのランドマーク位置を基準とするランドマーク周辺領域内の位置をランドマーク位置とする登録ランドマークを抽出する。以下、ここで抽出した登録ランドマーク、すなわちランドマーク周辺領域内の位置をランドマークとする登録ランドマークをランドマーク位置周辺登録ランドマークと称する。
【０１６９】
そして、抽出したランドマーク位置周辺登録ランドマークに対し（式７）により類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）が予め定めた閾値以下であるランドマーク位置周辺登録ランドマークをさらに抽出する。すなわち、ランドマーク候補と同一でない登録ランドマークを抽出する。
【０１７０】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５はさらに、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークのうちランドマーク候補Ｌｉのロボット位置を基準とするロボット周辺領域内の位置をロボット位置とする登録ランドマークを抽出する。以下、ここで抽出した登録ランドマークをロボット位置近傍登録ランドマークと称する。
【０１７１】
そして、抽出したロボット位置近傍登録ランドマークに対し（式４）により類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）が予め定めた閾値以下である登録ランドマークをさらに抽出する。
【０１７２】
以上により算出したランドマーク位置を基準として抽出されたランドマーク位置近傍登録ランドマークの数（Ｎｕｍ＿Ｌ（Ｌｉ））と、ロボット位置を基準として抽出されたロボット位置近傍登録ランドマークの数（Ｎｕｍ＿Ｒ（Ｌｉ））とに基づいて、他ランドマーク補完性評価第１値（Ｅｅ１ｉ）を算出する。他ランドマーク補完性評価第１値（Ｅｅ１ｉ）は、（式３２）により示される。
【数３２】
2006172016.tif 000034
【０１７３】
ランドマーク候補Ｌｉに対する他ランドマーク補完性評価第１値（Ｅｅ１ｉ）が大きい場合には、当該ランドマーク候補のランドマーク位置および当該ランドマーク候補に対するロボット位置の周辺に登録ランドマークがほとんど存在しない。従って、ランドマーク候補Ｌｉは、既にランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークが有していない情報を持っている可能性が高い。すなわち、既にランドマークＤＢ１０５に登録されている登録ランドマークを補完する能力が高く有用である。
【０１７４】
また、他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、ランドマーク候補Ｌｉを検出したときのロボット位置を基準とし、当該ロボット位置から各ロボット位置近傍登録ランドマークＬｊまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）をそれぞれ算出する。
【０１７５】
そして、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差を算出する。算出した差分値が最小になる距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）を距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｌ（Ｌｊ）として求める。
【０１７６】
さらに、他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、ランドマーク候補Ｌｉを検出したときのロボット位置を基準とし、当該ロボット位置から各ランドマーク位置近傍登録ランドマークＬｊまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）をそれぞれ算出する。
【０１７７】
そして、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差を算出する。算出した差分値が最小になる距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）を距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｒ（Ｌｊ）として求める。
【０１７８】
そして、他ランドマーク補完性評価算出部１１５５は、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｌ（Ｌｊ）と、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｒ（Ｌｊ）とに基づいて、他ランドマーク補完性評価第２値（Ｅｅ２ｉ）を（式３３）を用いて求める。
【数３３】
2006172016.tif 000035
【０１７９】
このように、他ランドマーク補完性評価第２値（Ｅｅ２ｉ）は、ランドマーク候補Ｌｉからロボット位置までの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）と、ロボット位置から各ランドマーク位置近傍登録ランドマークＬｊまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差分値が最小になるような距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）である距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｌ（Ｌｊ）と、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差分値が最小になるような距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）である距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｒ（Ｌｊ）とに基づいて定まる値である。
【０１８０】
ランドマーク候補Ｌｉの他ランドマーク補完性評価第２値（Ｅｅ２ｉ）が大きい場合、当該ランドマーク候補を検出したときのロボット位置および当該ランドマーク候補のランドマーク位置において、ロボット位置からランドマーク位置までの距離が近い値である登録ランドマークがあまり存在しない。したがって、ランドマーク候補Ｌｉは、登録ランドマークが有していない情報を有する可能性が高い。すなわち、他の登録ランドマークを補完する能力が高く、ランドマークとして有用である。
【０１８１】
なお、ランドマーク候補のランドマーク位置を基準とするランドマーク周辺領域内の位置をランドマーク位置とする登録ランドマークが存在しない場合には、（式３４）を（式３３）に代入する。
【数３４】
2006172016.tif 000036
ここで、αｅ１は、任意の定数である。
【０１８２】
また、ランドマーク候補を検出したときのロボット位置を基準とするロボット周辺領域内の位置をロボット位置とする登録ランドマークが存在しない場合には、（式３４）を（式３５）に代入する。
【数３５】
2006172016.tif 000037
ここで、αｅ２は、任意の定数である。
【０１８３】
なお、αｅ１とαｅ２は、同じ値であるのが好ましい。また、他の例としては、αｅ１およびαｅ２は、異なる値であってもよい。
【０１８４】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、以上算出した他ランドマーク補完性評価第１値（Ｅｅ１ｉ）および他ランドマーク補完性評価第２値（Ｅｅ２ｉ）に基づいて、（式３６）により他ランドマーク補完性評価値（Ｅｅｉ）を算出する。
【数３６】
2006172016.tif 000038
なお、ここでｗｅ１およびｗｅ２は、重み値である。なお、重み値は、予め定められた値である。
【０１８５】
重み値は、適宜変更可能である。例えば、既にランドマークＤＢ１０５に多くの登録ランドマークが格納されている場合には、周囲に存在する登録ランドマークの数よりも登録ランドマークまでの距離の方が重要な指標となる。したがって、この場合には、Ｅｅ２ｉに対する重みを大きくするのが好ましい。
【０１８６】
なお、他の例としては、本実施の形態においては、他ランドマーク補完性評価第１値（Ｅｅ１ｉ）および他ランドマーク補完性評価第２値（Ｅｅ２ｉ）の両方を利用して、他ランドマーク補完性評価値（Ｅｅｉ）を算出したが、これにかえて、他ランドマーク補完性評価第１値（Ｅｅ１ｉ）および他ランドマーク補完性評価第２値（Ｅｅ２ｉ）のうちいずれか１つを利用してもよい。また、重み値を乗算しなくてもよい。
【０１８７】
このように、他ランドマーク補完性評価値（Ｅｅｉ）は、所定の位置を基準としたランドマークの存在密度に関する値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。また、他ランドマーク補完性評価値（Ｅｅｉ）を算出するにあたり利用するパラメータについても、所定の位置を基準としたランドマークの存在密度に関する値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。
【０１８８】
他センサランドマーク補完性評価値算出部１１５６は、他センサランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）を算出する。ここで、他センサランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）とは、対象としているランドマーク候補を登録ランドマークとしてランドマークＤＢ１０５に格納した場合に、ロボット位置特定部１１８が当該登録ランドマークを利用してより正確にロボット位置を特定することができる可能性を示す値である。
【０１８９】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５が算出した他ランドマーク補完性評価値（Ｅｅｉ）は、同一のセンサによって検出された登録ランドマークを対象としているのに対し、他センサランドマーク補完性評価値算出部１１５６が算出する他センサランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）は、所定の種類のセンサによって検出されうる登録ランドマークのみを対象としている。
【０１９０】
他センサランドマーク補完性評価値算出部１１５６は、具体的にはまず、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークのうちランドマーク候補Ｌｉのランドマーク位置を基準とするランドマーク周辺領域内の位置をランドマーク位置とする登録ランドマークを抽出する。さらに、抽出した登録ランドマークのうち、ランドマーク候補を検出したセンサ以外のセンサに対応付けられている登録ランドマークを抽出する。具体的には、例えばランドマーク候補をビデオカメラ１０２によって検出した場合には、登録ランドマークのうち距離センサ１０１によって検出された登録ランドマークを抽出する。
【０１９１】
以下、ここで抽出した登録ランドマーク、すなわちランドマーク周辺領域内の位置をランドマークとする登録ランドマークであって、ランドマーク候補を検出したセンサ以外のセンサに対応付けられている登録ランドマークをランドマーク位置近傍他センサ登録ランドマークと称する。
【０１９２】
そして、抽出したランドマーク位置近傍他センサ登録ランドマークに対し（式７）により類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）が予め定めた閾値以下であるランドマーク位置近傍他センサ登録ランドマークをさらに抽出する。すなわち、ランドマーク候補と同一でない登録ランドマークを抽出する。なお、ここで閾値は、十分に小さい値であることが好ましい。
【０１９３】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５はさらに、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークのうちランドマーク候補Ｌｉのロボット位置を基準とするロボット周辺領域内の位置をロボット位置とする登録ランドマークを抽出する。さらに、抽出した登録ランドマークのうち、ランドマーク候補を検出したセンサ以外のセンサに対応付けられている登録ランドマークを抽出する。
【０１９４】
以下、ここで抽出した登録ランドマーク、すなわちロボット周辺領域内の位置をロボット位置とする登録ランドマークであって、ランドマーク候補を検出したセンサ以外のセンサに対応付けられている登録ランドマークをロボット位置近傍他センサ登録ランドマークと称する。
【０１９５】
そして、抽出したロボット位置近傍他センサ登録ランドマークに対し（式４）により類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）を算出する。類似度Ｓｉｍ＿Ｒ（Ｌｉ，Ｌｊ）が予め定めた閾値以下であるロボット位置近傍他センサ登録ランドマークをさらに抽出する。
【０１９６】
以上により算出したランドマーク位置を基準として抽出されたランドマーク位置近傍他センサ登録ランドマークの数（Ｎｕｍ＿Ｌ’（Ｌｉ））と、ロボット位置を基準として抽出されたロボット位置近傍他センサ登録ランドマークの数（Ｎｕｍ＿Ｒ’（Ｌｉ））とに基づいて、他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）を算出する。他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）は、（式３７）により示される。
【数３７】
2006172016.tif 000039
【０１９７】
ランドマーク候補Ｌｉに対する他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）が大きい場合には、当該ランドマーク候補のランドマーク位置および当該ランドマーク候補に対するロボット位置の周辺に、他のセンサで検出される登録ランドマークが存在しない。従って、ランドマーク候補Ｌｉは、既にランドマークＤＢ１０５に格納されている他のセンサで検出される登録ランドマークが有していない情報を持っている可能性が高い。すなわち、既にランドマークＤＢ１０５に登録されている他のセンサで検出される登録ランドマークを補完する能力が高く有用である。
【０１９８】
また、他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、ランドマーク候補Ｌｉを検出したときのロボット位置を基準とし、当該ロボット位置から各ランドマーク位置近傍他センサ登録ランドマークＬｊまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）をそれぞれ算出する。
【０１９９】
そして、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差を算出する。算出した差分値が最小になる距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）を距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｌ’（Ｌｊ）として求める。
【０２００】
さらに、他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、ランドマーク候補Ｌｉを検出したときのロボット位置を基準とし、当該ロボット位置から各ロボット位置登録ランドマークＬｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）を算出する。
【０２０１】
そして、距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差を算出する。算出した差分値が最小になる距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）を距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｒ’（Ｌｊ）として求める。
【０２０２】
そして、他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、ロボット位置から各ランドマーク位置近傍他センサ登録ランドマークＬｊまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差分値が最小になるような距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）である距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｌ’（Ｌｊ）と、ロボット位置から各ロボット位置登録ランドマークＬｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差分値が最小になるような距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）である距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｒ’（Ｌｊ）とに基づいて、他センサランドマーク補完性評価第２値（Ｅｆ２ｉ）は、（式３８）により示される。
【数３８】
2006172016.tif 000040
【０２０３】
このように、他センサランドマーク補完性評価第２値（Ｅｆ２ｉ）は、ランドマーク候補Ｌｉからロボット位置までの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）と、ロボット位置から各ランドマーク位置近傍他センサ登録ランドマークＬｊまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差分値が最小になるような距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）である距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｌ’（Ｌｊ）と、ロボット位置から各ロボット位置登録ランドマークＬｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）とロボット位置からランドマーク候補Ｌｉまでの距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｉ）との差分値が最小になるような距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ（Ｌｊ）である距離Ｄｉｓｔａｎｃｅ＿Ｒ’（Ｌｊ）とに基づいて定まる値である。
【０２０４】
ランドマーク候補Ｌｉの他センサランドマーク補完性評価第２値（Ｅｆ２ｉ）が大きい場合、当該ランドマーク候補を検出したときのロボット位置および当該ランドマーク候補のランドマーク位置において、他のセンサによって検出されロボット位置からの距離が似通ったランドマークがあまり存在しない。したがって、ランドマーク候補Ｌｉは、登録ランドマークが有していない情報を有する可能性が高い。すなわち、他の登録ランドマークを補完する能力が高く、ランドマークとして有用である。
【０２０５】
なお、ランドマーク候補のランドマーク位置を基準とするランドマーク周辺領域内の位置をランドマーク位置とする登録ランドマークが存在しない場合には、（式３９）を（式３８）に代入する。
【数３９】
2006172016.tif 000041
ここで、αｆ１は、任意の定数である。
【０２０６】
また、ランドマーク候補を検出したときのロボット位置を基準とするロボット周辺領域内の位置をロボット位置とする登録ランドマークが存在しない場合には、（式４０）を（式３８）に代入する。
【数４０】
2006172016.tif 000042
ここで、αｆ２は、任意の定数である。
【０２０７】
なお、αｆ１とαｆ２は、同じ値であるのが好ましい。また、他の例としては、αｆ１およびαｆ２は、異なる値であってもよい。
【０２０８】
他ランドマーク補完性評価値算出部１１５５は、以上算出した他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）および他センサランドマーク補完性評価第２値（Ｅｆ２ｉ）に基づいて、（式４１）により他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆｉ）を算出する。
【数４１】
2006172016.tif 000043
なお、ここでｗｆ１およびｗｆ２は、重み値である。なお、重み値は、予め定められた値である。
【０２０９】
重み値は、適宜変更可能である。例えば、既にランドマークＤＢ１０５に多くの登録ランドマークが格納されている場合には、周囲に存在する登録ランドマークの数よりも登録ランドマークまでの距離の方が重要な指標となる。したがって、この場合には、Ｅｆ２，ｉに対する重みを大きくするのが好ましい。
【０２１０】
なお、他の例としては、本実施の形態においては、他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）および他センサランドマーク補完性評価第２値（Ｅｆ２ｉ）の両方を利用して、他センサランドマーク補完性評価値（Ｅｆｉ）を算出したが、これにかえて、他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）および他センサランドマーク補完性評価第２値（Ｅｆ２ｉ）のうちいずれか１つを利用してもよい。また、重み値を乗算しなくてもよい。
【０２１１】
このように、他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）は、所定の位置を基準としたランドマークの存在密度に関する値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。また、他センサランドマーク補完性評価第１値（Ｅｆ１ｉ）を算出するにあたり利用するパラメータについても、所定の位置を基準としたランドマークの存在密度に関する値であればよく、その内容は実施の形態に限定されるものではない。
【０２１２】
図１０は、実施の形態に係る移動ロボット１のハードウェア構成を示す図である。移動ロボット１は、ハードウェア構成として、移動ロボット１における移動制御処理を実行する移動制御処理プログラムなどが格納されているＲＯＭ５２と、ＲＯＭ５２内のプログラムに従って移動ロボット１の各部を制御するＣＰＵ５１と、移動ロボット１の制御に必要な種々のデータを記憶するＲＡＭ５３と、ネットワークに接続して通信を行う通信I／Ｆ５７と、各部を接続するバス６２とを備えている。
【０２１３】
先に述べた移動ロボット１における移動制御処理プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（Ｒ）ディスク（ＦＤ）、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
【０２１４】
この場合には、移動制御処理プログラムは、移動ロボット１において上記記録媒体から読み出して実行することにより主記憶装置上にロードされ、上記ソフトウェア構成で説明した各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【０２１５】
また、本実施の形態の移動制御処理プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。
【０２１６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。
【０２１７】
そうした変更例としては、本実施の形態においては、適切性評価値算出部１１４は、距離センサ１０１等が検出したランドマーク候補に基づいて、適切性評価値を算出したが、適切性評価値算出部１１４はさらにランドマークＤＢ１０５に既に格納されている登録ランドマークに基づいて適切性評価値を更新してもよい。
【０２１８】
例えば、距離センサ１０１等によるセンシングと移動を行わず、ランドマークＤＢ１０５に格納された登録ランドマークに関する情報を利用してオフライン処理的にランドマークＤＢ１０５に既に登録されている登録ランドマークに対する適切性評価値を更新する。
【０２１９】
図１１は、更新処理を示すフローチャートである。まず、適切性評価値算出部１１４は、ランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークの中から処理対象となる登録ランドマークを選択する（ステップＳ２０１）。
【０２２０】
次に、移動制御部１０４は、ランドマークＤＢ１０５から選択した登録ランドマークに対する適切性評価値を算出する（ステップＳ２０２）。なお、このときの移動制御部１０４の処理は、実施の形態において説明した適切性評価値算出処理（ステップＳ１０２）における移動制御部１０４の処理と同様である。
【０２２１】
次に、移動制御部１０４によって算出された適切性評価値が予め定めた閾値以上であるか否かを判断する。閾値以上である場合には（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、当該登録ランドマークに対応付けてランドマークＤＢ１０５に格納されている適切性評価値を今回算出した適切性評価値の値に変更する（ステップＳ２０４）。
【０２２２】
一方、閾値よりも小さい場合には（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ランドマークＤＢ１０５から登録ランドマークに関する情報を削除する（ステップＳ２０５）。
【０２２３】
さらに、今回の処理でランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークの削除が行われた否かを確認する。さらに、更新処理がすべて完了したかを確認する。更新処理がすべて完了したことを確認するまで処理を繰り返す（ステップＳ２０６）。以上で更新処理が完了する。
【０２２４】
このように、更新処理を行うことにより、センシングと移動を行うことなく。オフライン処理によりランドマークＤＢ１０５に格納されている登録ランドマークに関する情報を更新することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】実施の形態にかかる移動ロボット１の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ランドマークＤＢ１０５のデータ構成を模式的に示す図である。
【図３】ロボット位置について説明するための図である。
【図４】ランドマーク位置を説明するための図である。
【図５】ランドマーク処理部１１０の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示すパラメータ算出部１１４０の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【図７】図５に示す各種適切性評価値算出部１１５０の詳細な機能構成を示すブロック図である。
【図８】移動ロボット１のよる移動方向決定にかかる処理を示すフローチャートである。
【図９−１】立体的なランドマーク候補の近傍部分を示す図である。
【図９−２】平面的なランドマーク候補の近傍部分を示す図である。
【図１０】実施の形態に係る移動ロボット１のハードウェア構成を示す図である。
【図１１】更新処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２２６】
１  移動ロボット
５１  ＣＰＵ
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ
５７  通信I／Ｆ
６２  バス
１０１  距離センサ
１０２  ビデオカメラ
１０３  重量センサ
１０４  移動制御部
１０５  ランドマークＤＢ
１１０  ランドマーク処理部
１１２  ランドマーク抽出部
１１４  適切性評価値算出部
１１６  重要度算出部
１１８  ロボット位置特定部
１２０  移動方向決定部
１２２  確信度算出部
１２４  重み値算出部
２００  ランドマーク候補
２０１  縁部分
１１４０  パラメータ算出部
１１４１  ランドマーク位置特定部
１１４２  至ランドマーク距離特定部
１１４３  ランドマーク間距離特定部
１１４４  ロボット位置差分距離特定部
１１４５  画像類似度算出部
１１５０  各種適切性評価値算出部
１１５１  自己位置一意性評価値算出部
１１５２  ンドマーク一意性評価値算出部
１１５３  検出範囲評価値算出部
１１５４  時間的変動量算出部
１１５５  他ランドマーク補完性評価値算出部
１１５６  他センサランドマーク補完性評価値算出部
【図１】
2006172016.tif 000044
【図２】
2006172016.tif 000045
【図３】
2006172016.tif 000046
【図４】
2006172016.tif 000047
【図５】
2006172016.tif 000048
【図６】
2006172016.tif 000049
【図７】
2006172016.tif 000050
【図８】
2006172016.tif 000051
【図９−１】
2006172016.tif 000052
【図９−２】
2006172016.tif 000053
【図１０】
2006172016.tif 000054
【図１１】
2006172016.tif 000055