(57)【要約】【課題】高さの変化に対応できる自律移動装置、自律移動方法およびプログラムを提供する。【解決手段】自律移動装置が、制御部１０と、画像取得部２０と、慣性測定部３０と、距離測定部４０と、記憶部８０とを備える。制御部１０は、記憶部８０に格納された環境地図情報を更新する。画像取得部２０が取得した画像に基づいて、制御部１０は、基準面からの高さを推定する。慣性測定部３０は、高さの変動量を検出する。距離測定部４０は、底部が物体に接触しているか否かを検出する。制御部１０は、画像取得部２０、慣性測定部３０または距離測定部４０から取得した情報から、基準以上の高さの変化を検出した場合には、環境地図情報の更新を停止するか、又は環境地図情報を消去する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境地図情報を参照して自律移動する自律移動装置であって、
前記環境地図情報を更新する環境地図情報更新手段と、
高さの変化を検出する検出手段と、を備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記検出手段が基準以上の高さの変化を検出した場合には、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
前記検出手段は、基準面からの高さを検出し、
前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した前記基準面からの高さが基準値以上の場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した基準面からの高さが基準値以下の場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段を備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を再開するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項３】
前記検出手段は、高さの変動量を検出し、
前記制御手段は、前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に上昇したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に下降したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える、
ことを特徴とする請求項２に記載の自律移動装置。
【請求項４】
前記検出手段は、底部が物体に接触しているか否かを検出し、
前記制御手段は、さらに、前記動作モードが前記第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が、底部が物体に接触していないことを検出した場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が、底部が物体に接触していないことを検出した場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の自律移動装置。
【請求項５】
前記動作モードを切り替えるか否かをユーザに確認する確認手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記動作モードを切り替える前に前記確認手段から前記動作モードを切り替えるか否かの確認結果を取得し、取得した前記確認結果に応じて前記動作モードを切り替える、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項６】
自律移動を行う移動手段と、
高さの変動量を検出する検出手段と、を備え、
前記移動手段は、前記検出手段が基準以上の高さの変動量を検出した場合には、自律移動を停止する、
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項７】
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
前記動作モードが第１の動作モードであって、前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に上昇したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に下降したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段を備え、
前記移動手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記自律移動を停止し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記自律移動を再開する、
ことを特徴とする請求項６に記載の自律移動装置。
【請求項８】
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
自律移動を行う移動手段と、
基準面からの高さを検出する検出手段と、
前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した前記基準面からの高さが基準値以上の場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した基準面からの高さが基準値以下の場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段と、を備え、
前記移動手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記自律移動を停止し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記自律移動を再開する、
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項９】
前記動作モードを切り替えるか否かをユーザに確認する確認手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記動作モードを切り替える前に前記確認手段から前記動作モードを切り替えるか否かの確認結果を取得し、取得した前記確認結果に応じて前記動作モードを切り替える、
ことを特徴とする請求項７または８に記載の自律移動装置。
【請求項１０】
環境地図情報を参照して自律移動する自律移動方法であって、
前記環境地図情報を更新する環境地図情報更新ステップと、
高さの変化を検出する検出ステップと、を含み、
前記環境地図情報更新ステップでは、前記検出ステップで基準以上の高さの変化を検出した場合には、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする自律移動方法。
【請求項１１】
自律移動を行う移動ステップと、
高さの変化を検出する検出ステップと、を含み、
前記移動ステップでは、前記検出ステップで基準以上の高さの変化を検出した場合には、自律移動を停止する、
ことを特徴とする自律移動方法。
【請求項１２】
コンピュータを請求項１から９のいずれか１項に記載の自律移動装置として機能させるための、あるいはコンピュータに請求項１０または１１に記載の方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自律移動装置、自律移動方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット、無人搬送車等の自律移動装置が開発されている。例えば、特許文献１には、マップ情報を作成しながら移動し、床面より低い凹状領域を検出することができる自律移動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９４７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
床面上を移動する自律移動装置であっても、人によって持ち上げられるなどの外部からの影響によって、高さが変化することがある。しかしながら、特許文献１記載の技術では、段差以外の高さ変化が考慮されていない。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高さの変化に対応できる自律移動装置、自律移動方法およびプログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の自律移動装置は、
環境地図情報を参照して自律移動する自律移動装置であって、
前記環境地図情報を更新する環境地図情報更新手段と、
高さの変化を検出する検出手段と、を備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記検出手段が基準以上の高さの変化を検出した場合には、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高さの変化に対応できる自律移動装置、自律移動方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るペットロボットの外観図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るペットロボットの構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る自律移動停止モード切替処理のフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る自律移動モード切替処理のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係るペットロボットの構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係る自律移動停止モード切替処理のフローチャートの抜粋である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る環境地図作成処理のフローチャートである。
【図８】（ａ）は本発明の第２実施形態に係る環境地図作成処理の作成過程における障害物領域グリッドを表す図、（ｂ）は本発明の第２実施形態に係る環境地図作成処理の作成過程における自由領域グリッドを表す図、（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る環境地図作成処理の作成過程における環境地図を表す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る環境地図情報更新停止モード切替処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る環境地図情報更新モード切替処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の自律移動装置を、ペットロボットに適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係るペットロボット１は、床面２の上を歩行する移動装置である。ペットロボット１は、床面２と接触する脚部７０を備え、脚部７０を自律的に動作させることによって、自律移動を実現する。
【００１１】
また、ペットロボット１は、さらに音声出力部５０と音声入力部６０を備える。ペットロボット１は、音声出力部５０を介して音声を出力し、ユーザにある程度の情報を伝えることができる。ただし、ペットロボット１はペットを模しているため、言語的な音声を発するのではなく、例えば、犬を模したペットの場合は、「ワン」という犬の鳴き声を模した音声を発する。これは一例であって、ペットが人間の言葉を話しても良い。
【００１２】
また、ペットロボット１は、音声入力部６０を介して音声を取得し、ユーザが発した言語を認識して、ある程度の命令を把握する。例えば、ペットロボット１は、ユーザが発した「まて」という音声を認識し、自律的な移動を停止する命令であることを把握することができる。
【００１３】
次に、ペットロボット１の内部構造について、図２を参照して説明する。ペットロボット１は、制御部１０と、画像取得部２０と、慣性測定部３０と、距離測定部４０と、音声出力部５０と、音声入力部６０と、脚部７０とを備える。
【００１４】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３とを備える。
【００１５】
ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に格納されている制御用のプログラムを実行することにより、各種の処理を実行する。
【００１６】
ＲＡＭ１２は、揮発性メモリから構成され、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられる。
【００１７】
ＲＯＭ１３は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成され、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムや各種固定データを格納する。固定データには、制御部１０が自己位置の推定処理を行うためのＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）地図情報、自律移動のために参照する環境地図情報等が含まれる。
【００１８】
また、制御部１０は、ペットロボット１の動作モードを切り替える処理を実行する。ペットロボット１は、自律移動モードと自律移動停止モードを含む動作モードを切り替えて動作する。ペットロボット１は、自律移動モードでは自律的に移動し、自律移動停止モードでは自律的な移動を行わない。
【００１９】
画像取得部２０は、カメラを備え、周囲を撮影して取得した画像情報を制御部１０に出力する。制御部１０は、ペットロボット１が移動中に画像取得部２０を介して取得した複数の画像情報と、ＳＬＡＭ地図に基づいて、ＶＳＬＡＭ（Visual Simultaneous Localization and Mapping）により、床面２からの高さを含む自己位置を推定する。すなわち、画像取得部２０は、制御部１０と協同して、基準面となる床面２からの高さを検出することによって、高さの変化を検出する検出手段として機能する。
【００２０】
慣性測定部３０は、３軸加速度センサ等を備え、３軸加速度センサが測定した３軸方向の加速度情報を制御部１０に出力する。また、慣性測定部３０は、ジャイロセンサ等も備え、角速度情報を制御部１０に出力する。制御部１０は、床面２に設置した状態から、これらの加速度情報と角速度情報を周期的に取得しておく。そして、制御部１０は、床面２に設置した状態から蓄積した角速度情報をもとに、ペットロボット１の姿勢を把握し、取得した３軸の加速度情報から鉛直方向の成分を抽出する。このようにして、制御部１０は、慣性測定部３０から取得した角速度情報と加速度情報をもとに、鉛直方向の加速度を算出する。
【００２１】
また、制御部１０は、鉛直方向の加速度情報を、例えば、１０ミリ秒ごとに算出して、ＲＡＭ１２に時刻とともに記録しておく。そして、制御部１０は、鉛直方向の加速度を積分することによって、鉛直方向の速度を計算し、ＲＡＭ１２に時刻とともに記録しておく。さらに、制御部１０は、計算した鉛直方向の速度を積分することによって、鉛直方向の変動量、すなわち高さの変動量を計算して、ＲＡＭ１２に時刻とともに記録しておく。このようにして、慣性測定部３０は、制御部１０と協同して、高さの変動量を検出することによって、高さの変化を検出する検出手段として機能する。
【００２２】
距離測定部４０は、接触センサ、距離センサ等を備え、ペットロボット１の底面（または脚部７０の先端）と床面との間の距離を測定し、測定した距離情報を制御部１０に出力する。制御部１０は、取得した距離情報に基づいて、ペットロボット１の底部が物体に接触しているか否かを判定する。このように、距離測定部４０は、制御部１０と協同して、ペットロボット１の底部が物体に接触しているか否かを検出することによって、高さの変化を検出する検出手段として機能する。
【００２３】
音声出力部５０は、Ｄ／Ａ（デジタル・アナログ）変換回路、アンプ、スピーカなどを備え、制御部１０から出力された音声信号を音声に変換して出力する。
【００２４】
音声入力部６０は、Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換回路、マイクロフォンなどを備え、ユーザが発した声を集音して音声信号に変換し、制御部１０に出力する。制御部１０は、音声入力部６０から入力される音声信号に、音声認識処理を施し、命令を判定する。ＲＯＭ１３には、あらかじめ命令リストが格納されている。命令リストには、例えば、「まて」は移動を停止する命令であることなどが含まれる。例えば、ユーザが「まて」という声を発した場合、制御部１０は、音声入力部６０から入力された音声信号に音声認識処理を施し、命令リストを参照して、移動を停止する命令であることを把握する。
【００２５】
脚部７０は、４つの可動機器とそれぞれの駆動部とを備え、床面２にそれぞれ接触してペットロボット１を支える。制御部１０は、自律移動モードでは、駆動部を介して、４つの可動機器を駆動する。また、制御部１０は、自律移動停止モードでは、駆動部を介して、４つの可動機器の動作を停止する。このように、脚部７０は、制御部１０と協同して、自律移動を行う移動手段として機能する。脚部７０の機構は発明の本質ではないので説明を省略する。
【００２６】
次に、ペットロボット１の動作について説明する。ペットロボット１は、ユーザ操作等によって動作を開始すると、最初に初期化処理を行う。初期化処理では、制御部１０は、画像取得部２０から画像を取得し、ＶＳＬＡＭによってその時点の自己位置を推定し、推定した自己位置に含まれる高さを床面２の高さとしてＲＡＭ１２に格納する。すなわち、床面２は高さを判断する際の基準面として機能する。
【００２７】
次に、ペットロボット１は、自律移動モードで動作を開始する。自律移動モードでは、制御部１０は、ＶＳＬＡＭによって推定した自己位置とＲＯＭ１３に格納された環境地図情報とに基づいて、脚部７０に動作を指示する。言い換えると、制御部１０は、自律移動を行う移動ステップを実行する。移動ステップにおける具体的な指示内容は、本発明の主題ではなく、既知の方法により脚部７０への指示を行うものであり、ここでは詳細を割愛する。
【００２８】
環境地図情報とは、床面２を格子状のセルに分割して、距離測定部４０等から、各セルにペットロボット１が移動可能であったかどうかのラベルを随時更新しながらＲＡＭ１２上に保存する地図情報である。距離測定部４０等から障害物を検知したセルには移動不可、距離測定部４０等から障害物がないことがわかるセルには移動可のラベルをつける。ペットロボット１は移動経路の計画において、環境地図情報を参照して、移動可能な経路から最適経路を決定する。
【００２９】
また、制御部１０は、自律移動モードに切り替えると、自律移動停止モードへの切り替えを行うかどうかの判定を含む自律移動停止モード切替処理を、他のモードに切り替えるまで周期的に繰り返し実行する。
【００３０】
制御部１０は、図３に示すように、自律移動停止モード切替処理を開始すると、ＲＡＭ１２に格納された床面２の高さを基準に、ＶＳＬＡＭによる床面２からの高さの推定結果を取得する（ステップＳ１０１）。すなわち、ステップＳ１０１は、基準面である床面２からの高さを検出することによって、高さの変化を検出する検出ステップとして機能する。そして、高さの推定結果を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。制御部１０は、画像取得部２０から取得した画像に基づいてＶＳＬＡＭの自己位置推定を行うため、画像取得部２０のカメラがユーザの衣服で覆われる等の原因で画像取得部２０から画像が取得できない場合、ＶＳＬＡＭによる自己位置の推定が行えないことが考えられる。そこで、制御部１０は、ＶＳＬＡＭによる高さの推定結果を取得したか否かを判定する。
【００３１】
制御部１０は、床面２からの高さの推定結果を取得したと判定した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、床面２からの高さが閾値ｈａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。床面２からの高さが閾値ｈａ以上であると判定した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、制御部１０は、自律移動停止モードに切り替えて（ステップＳ１０４）、自律移動停止モード切替処理を終了する。一方、床面２からの高さが閾値ｈａ以上ではないと判定した場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、制御部１０は、そのまま自律移動停止モード切替処理を終了する。
【００３２】
ここで、閾値ｈａは、あらかじめ規定してＲＯＭ１３に格納しておく基準値である。閾値ｈａが大きすぎると、ペットロボット１が高い位置にあるにもかかわらず、自律移動停止モードに切り替えず、ペットロボット１が他の物体に衝突する可能性と落下する可能性を低くするという発明の目的を達することができない。逆に、閾値ｈａが小さすぎると、床面２の凹凸や傾きによっては、床面２の上から離れていないにもかかわらず、自律移動停止モードに切り替えてしまい、ペットロボット１の自律移動が妨げられる。したがって、閾値ｈａは、これらのトレードオフを考慮して、例えば、「ｈａ＝３０ｃｍ」と定義して、ＲＯＭ１３に格納しておく。制御部１０は、ステップＳ１０３の判定処理において、ＲＯＭ１３から閾値ｈａを取得して利用する。
【００３３】
一方、制御部１０は、高さの推定結果を取得しなかったと判定した場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部１０は、継続してＲＡＭ１２に記録している高さの変動量のうち、直近の時刻と基準時間Ｔａだけ遡った時刻の間の変動量を合計することで、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得する。換言すれば、ステップＳ１０５は、高さの変動量を検出することによって、高さの変化を検出する検出ステップとして機能する。
【００３４】
次に、制御部１０は、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ペットロボット１が、慣性測定部３０の測定可能な範囲を超えるような激しい鉛直方向の動きをしたり、鉛直方向の動きを追跡できないような激しい回転動作をしたりした場合、慣性測定部３０から３軸加速度を表す情報や鉛直方向を表す情報を取得できない可能性がある。そこで、制御部１０は、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得できたか否かを判定する。
【００３５】
制御部１０は、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得できたと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、求めた基準時間Ｔａ内の高さの変動量が、閾値ｈｂ以上プラスであるか否か、すなわち、ペットロボット１が閾値ｈｂ以上基準時間Ｔａ内に上昇したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００３６】
制御部１０は、ペットロボット１が閾値ｈｂ以上基準時間Ｔａ内に上昇したと判定した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、自律移動停止モードに切り替えて（ステップＳ１０４）、自律移動停止モード切替処理を終了する。一方、ペットロボット１が閾値ｈｂ以上基準時間Ｔａ内に上昇しなかったと判定した場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、制御部１０は、そのまま自律移動停止モード切替処理を終了する。
【００３７】
ここで、基準時間Ｔａおよび閾値ｈｂは、あらかじめ規定してＲＯＭ１３に格納しておく基準値である。基準時間Ｔａが短すぎると、ペットロボット１が徐々に上昇した場合に高さの変動量が小さい値になるため、自律移動停止モードに切り替えず、ペットロボット１が他の物体に衝突する可能性と落下する可能性を低くするという発明の目的を達することができない。逆に、基準時間Ｔａが長すぎると、高さの変動量の判定のタイミングが遅すぎてしまったり、累積誤差によって判定精度が悪くなってしまったりする可能性がある。したがって、基準時間Ｔａは、これらのトレードオフを考慮して、例えば、「Ｔａ＝３秒」と定義して、ＲＯＭ１３に格納しておく。
【００３８】
また、閾値ｈｂが大きすぎると、ペットロボット１が高い位置に移動したにもかかわらず、自律移動停止モードに切り替えず、ペットロボット１が他の物体に衝突する可能性と落下する可能性を低くするという発明の目的を達することができない。逆に、閾値ｈｂが小さすぎると、床面２の凹凸や傾きによっては、床面２の上から離れていないにもかかわらず、自律移動停止モードに切り替えてしまい、ペットロボット１の自律移動が妨げられる。したがって、閾値ｈｂは、これらのトレードオフを考慮して、例えば、「ｈｂ＝２０ｃｍ」と定義して、ＲＯＭ１３に格納しておく。制御部１０は、ステップＳ１０７の判定処理において、ＲＯＭ１３から基準時間Ｔａおよび閾値ｈｂを取得して利用する。
【００３９】
さらに、制御部１０は、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得できなかったと判定した場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、距離測定部４０から底面接触有無の情報を取得する（ステップＳ１０８）。そして、制御部１０は、底面接触有無の情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。底面接触有無の情報を取得できたと判定した場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、制御部１０は、底面接触が無い時間が基準時間Ｔｂ以上あったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００４０】
制御部１０は、底面接触が無い時間が基準時間Ｔｂ以上あったと判定した場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、制御部１０は、音声出力部５０に、確認用音声を発する指示信号を送る（ステップＳ１１１）。音声出力部５０は、指示信号にしたがって、例えば、「ワンワンワン」という確認用音声を発する。ユーザは、取扱説明書の記載等によって、移動しても良いかどうかを確認するための確認用音声が「ワンワンワン」という音声であることを知っている。そして、この確認用音声を聞いたユーザは、ペットロボット１が移動しない方が良いと判断した場合、「まて」のような、ペットロボット１が認識できる命令を意味する発声をする。制御部１０は、音声入力部６０を介して、移動を停止する趣旨の回答を取得したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。制御部１０は、たとえば、「まて」のような移動を停止する趣旨の回答を取得したと判定した場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、自律移動停止モードに切り替えて（ステップＳ１０４）、自律移動停止モード切替処理を終了する。一方、移動を停止する趣旨の回答を取得しなかったと判定した場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、そのまま自律移動停止モード切替処理を終了する。このように、ステップＳ１１１およびステップＳ１１２において、音声入力部６０は、音声出力部５０および制御部１０と協同して、動作モードを切り替えるか否かをユーザに確認する確認手段として機能する。
【００４１】
また、底面接触が無い時間が基準時間Ｔｂ以上なかったと判定した場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、そのまま自律移動停止モード切替処理を終了する。
【００４２】
ここで、基準時間Ｔｂは、あらかじめ規定してＲＯＭ１３に格納しておく基準値である。基準時間Ｔｂが短すぎると、瞬間的に床面２から離れただけで、すぐに確認用音声を発してしまい、実用的でない。逆に、基準時間Ｔｂが長すぎると、判定のタイミングが遅すぎて自律移動停止モードに切り替えず、ペットロボット１が他の物体に衝突する可能性と落下する可能性を低くするという発明の目的を達することができない。したがって、基準時間Ｔｂは、これらのトレードオフを考慮して、例えば、「Ｔｂ＝３秒」と定義して、ＲＯＭ１３に格納しておく。制御部１０は、ステップＳ１１０の判定処理において、ＲＯＭ１３から基準時間Ｔｂを取得して利用する。
【００４３】
また、制御部１０は、底面接触有無の情報を取得できなかったと判定した場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、そのまま自律移動停止モード切替処理を終了する。
【００４４】
このようにして、制御部１０は、動作モードを自律移動停止モードに切り替える制御手段として機能する。制御部１０は、自律移動停止モードに切り替えると、自律移動を停止する指示を脚部７０に出力する。したがって、脚部７０は動作を停止する。ただし、音声出力部５０、音声入力部６０その他の部分は動作を停止しない。
【００４５】
次に、制御部１０は、自律移動停止モードに切り替えると、自律移動モードへの切り替えを行うかどうかの判定を含む自律移動モード切替処理を、他のモードに切り替えるまで周期的に繰り返し実行する。
【００４６】
制御部１０は、図４に示すように、自律移動モード切替処理を開始すると、ＲＡＭ１２に格納された床面２の高さを基準に、ＶＳＬＡＭによる床面２からの高さの推定結果を取得する（ステップＳ２０１）。そして、床面２からの高さの推定結果を取得したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００４７】
制御部１０は、床面２からの高さの推定結果を取得したと判定した場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、床面２からの高さが閾値ｈａ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。床面２からの高さが閾値ｈａ以下であると判定した場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、制御部１０は、自律移動モードに切り替えて（ステップＳ２０４）、自律移動モード切替処理を終了する。一方、床面２からの高さが閾値ｈａ以下ではないと判定した場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、制御部１０は、そのまま自律移動モード切替処理を終了する。
【００４８】
一方、制御部１０は、高さの推定結果を取得しなかったと判定した場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得する（ステップＳ２０５）。
【００４９】
次に、制御部１０は、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得できたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。制御部１０は、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得できたと判定した場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、求めた基準時間Ｔａ内の高さの変動量が、閾値ｈｂ以上マイナスであるか否か、すなわち、ペットロボット１が閾値ｈｂ以上基準時間Ｔａ内に下降したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。
【００５０】
次に、制御部１０は、ペットロボット１が閾値ｈｂ以上基準時間Ｔａ内に下降したと判定した場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、制御部１０は、音声出力部５０に、確認用音声を発する指示信号を送る（ステップＳ２０８）。音声出力部５０は、指示信号にしたがって、例えば、「ワンワンワン」という確認用音声を発する。この確認用音声を聞いたユーザは、ペットロボット１が移動しない方が良いと判断した場合、「まて」のようにペットロボット１が認識できる命令を意味する発声をする。制御部１０は、音声入力部６０を介して、移動を停止する趣旨の回答を取得したか否かを判定する（ステップＳ２０９）。制御部１０は、たとえば、「まて」のような移動を停止する趣旨の回答を取得しなかったと判定した場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、自律移動モードに切り替えて（ステップＳ２０４）、自律移動モード切替処理を終了する。一方、移動を停止する趣旨の回答を取得したと判定した場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、制御部１０は、そのまま自律移動モード切替処理を終了する。
【００５１】
一方、ペットロボット１が閾値ｈｂ以上基準時間Ｔａ内に下降しなかったと判定した場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、制御部１０は、そのまま自律移動モード切替処理を終了する。
【００５２】
さらに、制御部１０は、基準時間Ｔａ内の高さの変動量を取得できなかったと判定した場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、距離測定部４０から底面接触有無の情報を取得する（ステップＳ２１０）。そして、制御部１０は、底面接触有無の情報を取得できたか否かを判定する（ステップＳ２１１）。底面接触有無の情報を取得できたと判定した場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、制御部１０は、底面接触が無い時間が基準時間Ｔｂ以上あったか否かを判定する（ステップＳ２１２）。
【００５３】
制御部１０は、底面接触が無い時間が基準時間Ｔｂ以上あったと判定した場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、制御部１０は、音声出力部５０に、確認用音声を発する指示信号を送る（ステップＳ２１３）。音声出力部５０は、指示信号にしたがって、例えば、「ワンワンワン」という確認用音声を発する。この確認用音声を聞いたユーザは、ペットロボット１が移動しない方が良いと判断した場合、「まて」のようにペットロボット１が認識できる命令を意味する発声をする。制御部１０は、音声入力部６０を介して、移動を停止する趣旨の回答を取得したか否かを判定する（ステップＳ２１４）。制御部１０は、たとえば、「まて」のような移動を停止する趣旨の回答を取得しなかったと判定した場合（ステップＳ２１４：Ｎｏ）、自律移動モードに切り替えて（ステップＳ２０４）、自律移動モード切替処理を終了する。一方、移動を停止する趣旨の回答を取得したと判定した場合（ステップＳ２１４：Ｙｅｓ）、制御部１０は、そのまま自律移動モード切替処理を終了する。
【００５４】
また、底面接触が無い時間が基準時間Ｔｂ以上なかったと判定した場合（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、制御部１０は、そのまま自律移動モード切替処理を終了する。
【００５５】
また、制御部１０は、底面接触有無の情報を取得できなかったと判定した場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、そのまま自律移動モード切替処理を終了する。
【００５６】
このようにして、制御部１０は、動作モードを自律移動モードに切り替える制御手段として機能する。制御部１０は、自律移動モードに切り替えると、脚部７０に自律移動をする指示を出力する。そして、脚部７０は動作を行う。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るペットロボット１は、自律移動モード（第１の動作モード）と自律移動停止モード（第２の動作モード）の２つの動作モードを備え、床面２上では自律移動モードで、高所では自律移動停止モードで動作する。これにより、床面２上では自律移動を行い、床面２よりも高い、例えば、テーブルの上などでは自律移動を行わない。したがって、ペットロボット１は、テーブルの上などの高所において他の物体と衝突する可能性および落下する可能性が低いと言える。
【００５８】
本実施形態に係るペットロボット１は、自律移動モード切替処理を実行することによって、床面２上に戻った際に、自動的に自律移動を再開できる。これにより、ペットロボット１はより実用的なロボットとなる。
【００５９】
本実施形態に係るペットロボット１は、ＶＳＬＡＭによって精度良く高さを測定できる場合は、ユーザ確認のプロセスを経ること無く、自動的に自律移動の停止と解除を行うことができる。これにより、ペットロボット１は、ユーザによる操作を必要とせずに、自律移動を停止することができる。
【００６０】
さらに、本実施形態に係るペットロボット１は、慣性測定部３０の測定結果から高さの変動量を取得して判定に利用する。これにより、例えば、特徴点が少ないためにＶＳＬＡＭが使えない場合、またはユーザによって抱きかかえられているために画像取得部２０が周囲を撮影できない場合でも、ペットロボット１が自律移動の停止または解除を自動的に行うことができる。
【００６１】
ただし、例えばペットロボット１がテーブルの上から床面２上に戻った場合、テーブルの上の高さを保持していないため、高さの変動量だけでは床面２上に戻ったかどうかがわからない。そこで、本実施形態に係るペットロボット１は、図４のステップＳ２０８においてユーザ確認のプロセスを経ることによって、自律移動モードへの不適切な切り替えを防ぐことができる。
【００６２】
また、本実施形態に係るペットロボット１は、距離測定部４０の測定結果から床面２上にあるか否かを検知して判定に利用する。これにより、例えば、ペットロボット１が激しく動いて慣性測定部３０の測定結果が利用できない場合でも、自律移動の停止または解除を行うことができる。
【００６３】
ただし、距離測定部４０の測定結果だけでは、床面２上にあるかどうかが厳密にはわからない。そこで、本実施形態に係るペットロボット１は、図３のステップＳ１１１および図４のステップＳ２１３においてユーザ確認のプロセスを経ることによって、自律移動モードまたは自律移動停止モードへの不適切な切り替えを防ぐことができる。
【００６４】
本実施形態に係るペットロボット１は、図３のステップＳ１１１および図４のステップＳ２０８とステップＳ２１３においてユーザ確認を行っているが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、自律移動停止モードおよび自律移動モードへの切り替えの前に必ずユーザ確認を行っても良い。その場合、ユーザ確認なしに自動的に自律移動モードまたは自律移動停止モードに切り替えることがなく、より誤動作を防ぎやすい。また、例えば、自律移動停止モードへの切り替えの前には全くユーザ確認を行わず、自律移動モードへの切り替えの前には必ずユーザ確認を行うようにしても良い。その場合、自律移動停止モードへの切り替えは自動であり、自律移動モードへの切り替えはすべてユーザ確認を経るため、より安全性が高い。
【００６５】
本実施形態に係るペットロボット１は、自律移動停止モードでは一切の自律移動を行わないが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、自律移動停止モードでも少しの移動を行うようにしても良い。例えば、足踏み程度の移動を行うようにしても良い。また、姿勢を変化させる駆動部がある場合、その駆動部の動作は許可しても良い。また、例えば、ペットロボット１の中心から周囲３０ｃｍ以内であれば移動を許可し、その範囲を超える場合には、脚部７０による移動も姿勢を変化させる動作も許可しないものとしても良い。本明細書における「自律移動を停止する」とは、自律移動を一切行わないことだけではなく、本発明の目的を果たす限り、少しの移動や姿勢変化をすることも含むものである。このように、自律移動停止モードでの少しの動作を許可することによって、ペットロボット１の使用感を損なうこと無く、安全性を確保することができる。
【００６６】
本実施形態に係るペットロボット１の脚部７０は、４つの可動機器を備えるが、本発明の範囲はこれに限られない。ペットロボット１の移動手段として機能するならば、脚部７０は特に形状や駆動方法は限定されない。例えば、脚部７０は、４つの可動機器の代わりに、車輪、無限軌道等を備えても良い。
【００６７】
本実施形態に係るペットロボット１は、ユーザ確認のプロセスで、「まて」のようなユーザによる移動を停止する趣旨の回答があったか否かを判断しているが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、「よし」のような移動を停止しない趣旨の回答があったか否かで判断しても良い。それによって、無回答の場合やペットロボット１が理解できない場合などでも移動を停止することになるため、より安全性を確保することができる。また、ユーザ確認の方法は、ペットロボット１にボタン、タッチセンサ等を設けて、ユーザがこれらを操作することで、移動を停止する命令、または停止しない命令とするようにしても良い。ボタン、タッチセンサ等の操作は、口頭での回答に比べて曖昧さを排除することができる。
【００６８】
本実施形態に係るペットロボット１は、高さを測定する手段として、画像取得部２０から取得した画像に基づくＶＳＬＡＭを利用しているが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、外部のカメラからの観測、座標既知の外部マーカーの観測などで高さを測定しても良い。これらの方法により、ペットロボット１の高さをより正確に計測することができる。なお、外部のカメラからの観測を利用する場合、ペットロボット１が受信部を備え、外部のカメラから高さを表す情報を受信するようにしても良い。
【００６９】
本実施形態に係るペットロボット１は、高さの変動量を検出する手段として、慣性測定部３０を利用しているが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、気圧計を利用して高さの変動量を検出しても良い。同じ室内であっても、気圧は、天候等の環境によって変わるため、制御部１０が複数回計測した気圧の差を計算して、その結果によって、高さの変動量を推定する。したがって、慣性測定部３０の鉛直方向の加速度に代えて、例えば、１０ミリ秒ごとに気圧計が計測した気圧を利用することができる。気圧計を利用すれば、高精度のものは２０ｃｍ程度の精度で高さの変動量を検出することができる。
【００７０】
本実施形態に係るペットロボット１は、床面２上にあるか否かを検知する手段として、距離測定部４０を利用しているが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、制御部１０が画像取得部２０から取得した画像を解析し、ユーザの顔を認識することによって、仮にユーザの顔が水平方向に検知したことを、高所にいる可能性が高いものと判断するようにしても良い。また、慣性測定部３０から取得した鉛直方向の加速度をそのまま制御部１０が判定に用いることで、高さが変わった可能性が高いものと判断するようにしても良い。さらに、これらの測定方法を合わせて適用しても良い。このように、床面２上にあるか無いかを推定するための測定方法を複数採用することで、より安全性の高いペットロボットを提供することができる。
【００７１】
本実施形態に係るペットロボット１は、自律移動モードと自律移動停止モードの間の切り替えをするか否かを、高さの変動量を利用して判定する処理において、１つの閾値を基準としているが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、２つの閾値を設定して、小さい方の閾値を第１の閾値、大きい方の閾値を第２の閾値とする。高さの変動量が第１の閾値を超えた場合には、自律移動モードと自律移動停止モードの間の切り替えをするか否かをユーザに確認する。そして、高さの変動量が第２の閾値を超えた場合には、自動的に自律移動モードと自律移動停止モードの間の切り替えをするという構成にしても良い。
【００７２】
図６を参照して、具体的に説明する。制御部１０は、自律移動停止モード切替処理のステップＳ１０７において、ペットロボット１が閾値ｈｂ以上基準時間Ｔａ内に上昇しなかったと判定した場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、閾値ｈｃ以上基準時間Ｔａ内に上昇したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ここで、閾値ｈｃは、閾値ｈｂよりも小さい値で、あらかじめ規定してＲＯＭ１３に格納しておく基準値である。すなわち、第１の閾値が閾値ｈｃであり、第２の閾値が閾値ｈｂである。制御部１０は、閾値ｈｃ以上基準時間Ｔａ内に上昇したと判定した場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、制御部１０は、音声出力部５０に、確認用音声を発する指示信号を送る（ステップＳ３０２）。音声出力部５０は、指示信号にしたがって、例えば、「ワンワンワン」という確認用音声を発する。この確認用音声を聞いたユーザは、ペットロボット１が移動しない方が良いと判断した場合、「まて」のようにペットロボット１が認識できる命令を意味する発声をする。制御部１０は、音声入力部６０を介して、移動を停止する趣旨の回答を取得したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。制御部１０は、たとえば、「まて」のような移動を停止する趣旨の回答を取得したと判定した場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、自律移動停止モードに切り替えて（ステップＳ１０４）、自律移動停止モード切替処理を終了する。一方、移動を停止する趣旨の回答を取得しなかったと判定した場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、制御部１０は、そのまま自律移動停止モード切替処理を終了する。
【００７３】
高さの変動量を利用すると、累積誤差の影響などによって高さを正しく認識できない場合があるため、このように、ユーザに確認するプロセスを経ることによって、ペットロボット１の誤動作を防ぐことができる。また、必要に応じて、自律移動モードと自律移動停止モードの間の切り替えをするか否かを、高さを利用して判定する処理においても、１つの閾値ではなく、同様に２つの閾値を利用する構成にしても良い。
【００７４】
本実施形態に係るペットロボット１は、自律移動停止モード切替処理に使用する閾値と自律移動モード切替処理に使用する閾値とを、同じ閾値にしているが、これらは別の閾値を使用しても良い。例えば、ステップＳ２０３における閾値を、ステップＳ１０３における閾値ｈａよりも少し小さい閾値ｈｄにする。これによって、ペットロボット１の高さがｈａ付近である場合に、自律移動モードと自律移動停止モードとの間を行ったり来たりして、不安定な動作になることを防ぐことができる。同様に、ステップＳ２０７における閾値を、ステップＳ１０７における閾値ｈｂよりも少し小さい閾値ｈｅにする。これによって、制御部１０が高さの変動量を基準に判定する際に、計測誤差によって自律移動モードに復帰しないといった状態を防ぐことができる。
【００７５】
（第２実施形態）
第１実施形態においては、本発明の自律移動装置を環境地図情報の更新を行わないペットロボット１に適用した例を例示した。環境地図情報の更新を行う自律移動装置の場合、高所で環境地図情報を更新すると、誤った内容で更新してしまい、床面２に戻った時に正しい動作をしないことがある。そこで、以下では、環境地図情報の更新を行うペットロボット３に、高所での環境地図情報の更新を停止するか、または環境地図情報を消去する自律移動装置を適用した実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７６】
本実施形態に係るペットロボット３は、図５に示すように、記憶部８０をさらに備える。記憶部８０は、フラッシュメモリ、磁気記憶装置、光ディスクドライブ等からなる不揮発性メモリを備える。記憶部８０は、ペットロボット３が自律移動を行う際に参照する環境地図情報を保持する。
【００７７】
ペットロボット３が動作を開始すると、制御部１０は、画像取得部２０から取得した画像情報に基づいて、定期的に、記憶部８０に格納されている環境地図情報を更新する処理を行う。図７に示すように、制御部１０は、環境地図作成処理を開始すると、距離測定部４０から測定結果を取得する（ステップＳ１１）。
【００７８】
そして、制御部１０は、ＶＳＬＡＭによって推定した自己位置に相当する領域および自己位置と障害物位置の間に相当する領域の自由領域カウンタをインクリメントする（ステップＳ１２）。ここで、自由領域カウンタについて図８を参照して説明する。
【００７９】
制御部１０は、環境地図作成処理において、図８（ａ）に示すような障害物領域グリッドと、図８（ｂ）に示すような自由領域グリッドを生成し、ＲＡＭ１２に保持する。これらは、実空間を縮小して表す環境地図を一定の領域ごとにグリッド状に分割して、各グリッドの１つ１つには、それぞれカウンタ値を格納する。そして、障害物領域グリッドのカウンタ値を障害物領域カウンタ、自由領域グリッドのカウンタ値を自由領域カウンタと呼ぶ。これらのカウンタ値は、当初はすべて０がセットされる。障害物領域カウンタの値が大きいほど、そのグリッドの位置には障害物がある可能性が高いことを意味する。また、自由領域カウンタの値が大きいほど、そのグリッドの位置は自由領域であり、障害物が無い可能性が高いことを意味する。なお、障害物領域グリッドと自由領域グリッドは同一の大きさとグリッド数から構成されており、それぞれの同一の位置のグリッドは同一の実空間の領域に対応するものである。
【００８０】
図７に戻り、ステップＳ１２に続いて、制御部１０は、障害物位置の領域の障害物領域カウンタをインクリメントする（ステップＳ１３）。
【００８１】
続いて、制御部１０は、ＲＡＭ１２に格納された障害物領域グリッドと自由領域グリッドを読み出して、同一の位置の各グリッドのカウンタ値を比較し、自由領域カウンタ＜障害物領域カウンタの領域を障害物とする環境地図情報を作成する（ステップＳ１４）。例えば、図８（ａ）の障害物グリッドと図８（ｂ）の自由領域グリッドからは、図８（ｃ）の環境地図が作成される。環境地図の各グリッドは、０と１の値が格納され、０が自由に移動できる（障害物が無い）領域、１が自由に移動できない（障害物がある）領域であることを表している。以上で、制御部１０は、環境地図作成処理を終了する。
【００８２】
制御部１０は、定期的に、例えば１０秒おきに、ＲＡＭ１２から環境地図作成処理で作成した更新用の環境地図情報を読み込んで、記憶部８０に格納されている環境地図情報に反映して更新する。このように、制御部１０は、環境地図情報を更新する環境地図情報更新手段として機能する。このように、ステップＳ１１からステップＳ１４の緩急地図作成処理と、記憶部８０に格納されている環境地図情報への反映処理とは、環境地図情報を更新する環境地図情報更新ステップとして機能する。
【００８３】
本実施形態に係るペットロボット３の制御部１０も、第１実施形態のペットロボット１と同様に、自律移動モードと自律移動停止モードとを切り替えて動作する。さらに、制御部１０は、自律移動停止モードでの環境地図情報の更新を停止する。制御部１０は、自律移動停止モードに切り替わると、最初の環境地図情報への反映処理において、ＲＡＭ１２に保持している更新用の環境地図情報を消去する。そして、自律移動停止モードでは、制御部１０は、環境地図情報作成処理と、定期的な環境地図情報の反映処理とをスキップすることによって、環境地図情報の更新を停止する。
【００８４】
一方、制御部１０は、自律移動モードに切り替わると、環境地図情報の更新を再開する。制御部１０は、自律移動モードでは、制御部１０は、環境地図情報作成処理と、定期的な環境地図情報の反映処理とを実行することによって、環境地図情報の更新を再開する。
【００８５】
また、制御部１０は、自律移動停止モードに切り替えると、環境地図情報の更新を停止するかわりに、または、自律移動停止モードでの環境地図情報の更新を停止するとともに、記憶部８０に格納されている環境地図情報を消去しても良い。さらに、制御部１０は、自律移動モードに切り替えると、環境地図情報の更新を再開するかわりに、または、環境地図情報の更新を再開するとともに、記憶部８０に格納されている環境地図情報を消去しても良い。
【００８６】
このように、本実施形態に係るペットロボット３は、高所において、自律移動を停止するとともに、環境地図情報の更新を停止する。これにより、高所における環境が床面２上と異なる場合でも、環境地図情報を床面２上における環境と異なる内容で更新することを回避することができる。または、本実施形態に係るペットロボット３は、高所に移動するとき、または高所から戻ったとき、自律移動を停止するとともに、環境地図情報を消去する。これにより、高所における環境が床面２上と異なる場合でも、誤った内容が含まれる可能性のある環境地図情報が消去され、適切な環境地図情報を一から作成することができる。
【００８７】
本実施形態に係るペットロボット３は、自律移動停止モードにおいて環境地図情報の更新を停止しているが、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、ペットロボット３は、環境地図情報更新モード（第１の動作モード）と環境地図情報更新停止モード（第２の動作モード）の２つの動作モードをさらに含んでも良い。この場合、ペットロボット３は、環境地図情報更新モードでは環境地図情報の更新を行い、環境地図情報更新停止モードでは環境地図情報の更新を停止する。もしくは、ペットロボット３は、環境地図情報更新モードに切り替わる際と、環境地図情報更新停止モードに切り替わる際に、環境地図情報を消去する。そして、自律移動停止モードに切り替えるか否かの判定に使用する閾値とは異なる閾値で、環境地図情報更新モードと環境地図情報更新停止モードとの間の切り替えをするか否かの判定をしても良い。
【００８８】
具体的には、制御部１０は、図９に示すような環境地図情報更新停止モード切替処理と、図１０に示すような環境地図情報更新モード切替処理を実行する。それぞれの処理内容は、自律移動停止モード切替処理と自律移動モード切替処理とほとんど同じであるため、ここでは説明を省略する。異なるのは、ステップＳ４０３の閾値ｈｆ、ステップＳ４０７の閾値ｈｇ、ステップＳ５０３の閾値ｈｈ、ステップＳ５０７の閾値ｈｉが、それぞれステップＳ１０３の閾値ｈａ、ステップＳ１０７の閾値ｈｂ、ステップＳ２０３の閾値ｈａ（もしくは閾値ｈｄ）およびステップＳ２０７の閾値ｈｂ（もしくは閾値ｈｅ）と異なる閾値となっている点だけである。このように、自律移動を停止するか否かと環境地図情報を更新するか否かを異なる閾値で判定することによって、それぞれの処理に合わせた適切な閾値を設定することができる。
【００８９】
また、本実施形態に係るペットロボット３は、環境地図情報を内部に格納しているが、サーバ等の外部機器に保持するようにしても良い。その場合、ペットロボット３は外部機器と情報を送受信する機能を持ち、環境地図情報を保持する外部機器と通信することによって、環境地図情報の更新と参照を行う。このように、環境地図情報を外部機器に保持することによって、ペットロボット３に記憶部８０を備える必要が無く、ペットロボット３の軽量化を図ることができる。
【００９０】
また、本実施形態に係るペットロボット３は、環境地図情報作成に距離測定部４０の測定結果を利用しているが、これは例示であり、本発明の範囲はこれに限られない。例えば、画像取得部２０から取得した画像を制御部１０が解析して、障害物の位置を判定し、環境地図情報を作成しても良い。また、ペットロボット３は、脚部７０が車輪を備える場合、ＶＳＬＡＭによる自己位置推定にかえて、図示しないオドメトリ等を備え、その計測結果を制御部１０が解析することによって、自己位置を推定しても良い。
【００９１】
以上の実施形態では、本発明の自律移動装置をペットロボットに適用したが、ペット用に限らず、工業用、清掃用等の他の用途のロボットに適用しても良い。また、本発明の自律移動装置をロボットではなく、自動車、玩具等に適用してもよい。
【００９２】
上述した、ハードウェア構成、ソフトウェア構成等は、発明の実施形態の理解を容易にするための例示であり、発明を限定するものではない。
【００９３】
なお、ペットロボットは、専用のシステムによらず、通常のコンピュータを用いて実現可能である。例えば、コンピュータに上述のいずれかを実行するためのプログラムを格納した記録媒体等から該プログラムをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行するペットロボットを構成することができる。 
【００９４】
また、コンピュータにプログラムを供給するための手法は、任意である。例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システム等を介して供給してもよい。 
【００９５】
また、上述の機能の一部をＯＳ（Operation System）が提供する場合には、ＯＳが提供する機能以外の部分をプログラムで提供すればよい。
【００９６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
【００９７】
（付記）
（付記１）
環境地図情報を参照して自律移動する自律移動装置であって、
前記環境地図情報を更新する環境地図情報更新手段と、
高さの変化を検出する検出手段と、を備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記検出手段が基準以上の高さの変化を検出した場合には、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする自律移動装置。
【００９８】
（付記２）
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
前記検出手段は、基準面からの高さを検出し、
前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した前記基準面からの高さが基準値以上の場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した基準面からの高さが基準値以下の場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段を備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を再開するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする付記１に記載の自律移動装置。
【００９９】
（付記３）
前記検出手段は、高さの変動量を検出し、
前記制御手段は、前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に上昇したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に下降したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える、
ことを特徴とする付記２に記載の自律移動装置。
【０１００】
（付記４）
前記検出手段は、底部が物体に接触しているか否かを検出し、
前記制御手段は、さらに、前記動作モードが前記第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が、底部が物体に接触していないことを検出した場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が、底部が物体に接触していないことを検出した場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える、
ことを特徴とする付記２または３に記載の自律移動装置。
【０１０１】
（付記５）
前記動作モードを切り替えるか否かをユーザに確認する確認手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記動作モードを切り替える前に前記確認手段から前記動作モードを切り替えるか否かの確認結果を取得し、取得した前記確認結果に応じて前記動作モードを切り替える、
ことを特徴とする付記２から４のいずれか１つに記載の自律移動装置。
【０１０２】
（付記６）
自律移動を行う移動手段と、
高さの変動量を検出する検出手段と、を備え、
前記移動手段は、前記検出手段が基準以上の高さの変動量を検出した場合には、自律移動を停止する、
ことを特徴とする自律移動装置。
【０１０３】
（付記７）
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
前記動作モードが第１の動作モードであって、前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に上昇したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に下降したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段を備え、
前記移動手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記自律移動を停止し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記自律移動を再開する、
ことを特徴とする付記６に記載の自律移動装置。
【０１０４】
（付記８）
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
自律移動を行う移動手段と、
基準面からの高さを検出する検出手段と、
前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した前記基準面からの高さが基準値以上の場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した基準面からの高さが基準値以下の場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段と、を備え、
前記移動手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記自律移動を停止し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記自律移動を再開する、
ことを特徴とする自律移動装置。
【０１０５】
（付記９）
前記動作モードを切り替えるか否かをユーザに確認する確認手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記動作モードを切り替える前に前記確認手段から前記動作モードを切り替えるか否かの確認結果を取得し、取得した前記確認結果に応じて前記動作モードを切り替える、
ことを特徴とする付記７または８に記載の自律移動装置。
【０１０６】
（付記１０）
環境地図情報を参照して自律移動する自律移動方法であって、
前記環境地図情報を更新する環境地図情報更新ステップと、
高さの変化を検出する検出ステップと、を含み、
前記環境地図情報更新ステップでは、前記検出ステップで基準以上の高さの変化を検出した場合には、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする自律移動方法。
【０１０７】
（付記１１）
自律移動を行う移動ステップと、
高さの変化を検出する検出ステップと、を含み、
前記移動ステップでは、前記検出ステップで基準以上の高さの変化を検出した場合には、自律移動を停止する、
ことを特徴とする自律移動方法。
【０１０８】
（付記１２）
コンピュータを付記１から９のいずれか１つに記載の自律移動装置として機能させるための、あるいはコンピュータに付記１０または１１に記載の方法を実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０１０９】
１，３…ペットロボット、２…床面、１０…制御部、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、２０…画像取得部、３０…慣性測定部、４０…距離測定部、５０…音声出力部、６０…音声入力部、７０…脚部、８０…記憶部、ｈａ，ｈｂ，ｈｃ，ｈｄ，ｈｅ，ｈｆ，ｈｇ，ｈｈ，ｈｉ…閾値、Ｔａ，Ｔｂ…基準時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年5月2日(2018.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境地図情報を参照して自律移動する自律移動装置であって、
前記環境地図情報を更新する環境地図情報更新手段と、
高さの変化を検出する検出手段と、を備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記検出手段が基準以上の高さの変化を検出した場合には、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする自律移動装置。
【請求項２】
自律移動を行う移動手段をさらに備え、
前記移動手段は、前記検出手段が基準以上の高さの変化を検出した場合には、自律移動を停止する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項３】
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
前記検出手段は、基準面からの高さを検出し、
前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した前記基準面からの高さが基準値以上の場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した基準面からの高さが基準値以下の場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段をさらに備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を再開するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項４】
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
前記検出手段は、高さの変動量を検出し、
前記動作モードが第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に上昇したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が検出した高さの変動量が基準値以上基準時間内に下降したことを示す量である場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段をさらに備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を再開するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項５】
第１の動作モードと、第２の動作モードと、を含む動作モードを備える自律移動装置であって、
前記検出手段は、前記自律移動装置の底部が物体に接触しているか否かを検出し、
前記動作モードが前記第１の動作モードであって、かつ前記検出手段が、底部が物体に接触していないことを検出した場合には、前記動作モードを前記第２の動作モードに切り替え、前記動作モードが前記第２の動作モードであって、かつ前記検出手段が、底部が物体に接触していないことを検出した場合には、前記動作モードを前記第１の動作モードに切り替える制御手段をさらに備え、
前記環境地図情報更新手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記環境地図情報の更新を再開するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動装置。
【請求項６】
自律移動を行う移動手段をさらに備え、
前記移動手段は、前記動作モードが前記第２の動作モードに切り替わると、前記自律移動を停止し、前記動作モードが前記第１の動作モードに切り替わると、前記自律移動を再開する、
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項７】
前記動作モードを切り替えるか否かをユーザに確認する確認手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記動作モードを切り替える前に前記確認手段から前記動作モードを切り替えるか否かの確認結果を取得し、取得した前記確認結果に応じて前記動作モードを切り替える、
ことを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の自律移動装置。
【請求項８】
環境地図情報を参照して自律移動する自律移動方法であって、
前記環境地図情報を更新する環境地図情報更新ステップと、
高さの変化を検出する検出ステップと、を含み、
前記環境地図情報更新ステップでは、前記検出ステップで基準以上の高さの変化を検出した場合には、前記環境地図情報の更新を停止するか、又は前記環境地図情報を消去する、
ことを特徴とする自律移動方法。
【請求項９】
コンピュータを請求項１から７のいずれか１項に記載の自律移動装置として機能させるための、あるいはコンピュータに請求項８に記載の方法を実行させるためのプログラム。