【手続補正書】
【提出日】平成21年8月4日(2009.8.4)
【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】
自装置の位置および方向を推定する同定処理（Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）を実行する情報処理装置であり、
自装置の周囲の情報としてのセンサ情報を取得するセンサと、
自装置の動き情報と、前記センサによって取得されるセンサ情報を集積することで、ある時間・空間内で得られるセンサ情報を統合したセンサパッチを生成するセンサパッチ生成部と、
前記センサパッチと、該センサパッチ生成期間における自装置の動き情報を入力し、該入力情報に基づいて、自装置の位置および方向を推定する同定処理を実行する同定処理部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記センサパッチ生成部は、
前記センサによって取得される新たなセンサ情報に基づくセンサパッチの更新処理と、新たに入力される動き情報に基づくデバイス姿勢を推定する処理を実行するとともに、生成中のセンサパッチについての予め設定された判定基準に従って生成終了判定処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記センサパッチ生成部は、
前記センサによって取得される新たなセンサ情報に基づくセンサパッチの更新処理を実行する構成であり、該センサパッチ更新処理として、センサ情報の集積処理、ランドマークの抽出処理、およびグリッドマップの生成処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記センサパッチ生成部は、
新たに入力される動き情報に基づくデバイス姿勢を推定するデバイス姿勢推定処理を実行する構成であり、
該デバイス姿勢推定処理を、
（ａ）平均値伝播法（ｍｅａｎ  ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）
（ｂ）ガウシアンモデル（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｍｏｄｅｌ）
上記（ａ）または（ｂ）いずれかの処理を適用して実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記センサパッチ生成部は、
前記センサによって取得されるセンサ情報を集積することで、ある時間・空間内で得られるセンサ情報を統合したセンサパッチと、該センサパッチ生成期間における自装置の動き情報とに基づいて、環境地図の生成情報として適用可能なグリッドマップの座標更新および自装置の姿勢更新処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記センサパッチ生成部は、
生成中のセンサパッチについての予め設定された判定基準に従って生成終了判定処理を実行する構成であり、前記判定基準として、
（ａ）予め設定された時間の経過によるタイムアウト、
（ｂ）予め設定された閾値距離に自装置の移動距離が到達、
（ｃ）自装置の先行姿勢［Ｕ］に対応する共分散行列共分散行列Σｕのいずれかの要素（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔ）の値が予め定めた閾値を超えた、
（ｄ）自装置の先行姿勢［Ｕ］に対応する共分散行列Σｕのいずれかの対角要素（ｄｉａｇｏｎａｌ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）の値が予め定めた閾値を超えた、
（ｅ）生成地図におけるセル中、占有［オキュパイド（Ｏｃｃｕｐｉｅｄ）］設定のなされたセル数が予め定めた閾値を越えた、
（ｆ）前記同定処理部からのセンサパッチ出力要求の受領、
上記（ａ）〜（ｆ）のいずれかの１つの基準、またはいずれかの基準の組み合わせを適用したセンサパッチの生成終了判定処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記同定処理部は、
前記同定処理の成功判定処理を実行する構成であり、同定処理の成功の判定に基づいて、前記センサパッチ生成部に対するセンサパッチのリセット処理要求を出力する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記センサパッチ生成部は、
前記同定処理部からのリセット要求の入力に基づいて、新規センサパッチの生成処理を開始する構成であることを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記同定処理部は、
前記同定処理の成功判定処理として、
予め保持する地図データあるいは生成済みのセンサパッチ情報と、新たに生成したセンサパッチ情報との一致度を検証する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記同定処理部は、
前記センサパッチ生成部に対するセンサパッチのリセット処理要求を出力することなく、前記センサパッチ生成部から、各センサパッチに重複するセンサ情報を含むセンサパッチを入力して、自装置の位置および方向を推定する同定処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記同定処理部は、
各センサパッチに重複するセンサ情報を含むセンサパッチを適用した同定処理の実行に際して、重複情報の過大評価を避けるための平滑化処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記同定処理部は、
拡張カルマン・フィルタ（ＥＫＦ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｋａｌｍａｎ  Ｆｉｌｔｅｒ）に従った処理を基本とした同定処理を実行する構成であり、
拡張カルマン・フィルタ（ＥＫＦ）処理において、センサパッチに対応して設定される共分散行列Σｓを、
Σｓ←ｇ（Σｓ）
ただし、ｇ（）は、共分散行列Σｓを増加させる関数、
とする処理を実行して同定処理を行なう構成であることを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
前記同定処理部は、
モンテカルロ同定処理（ＭＣＬ：Ｍｏｎｔｅ  Ｃａｒｌｏ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）に従った処理を基本とした同定処理を実行する構成であり、
モンテカルロ同定処理（ＭＣＬ）において、センサパッチに基づく確率密度の算出式ｐ（ｚｔ｜ｘｔ）、
ただし、ｚｔは、時間ｔにおけるセンサ情報、ｘｔは時間ｔにおける装置姿勢、
上記式を、
ｐ（ｚｔ｜ｘｔ）←ｇ（ｐ（ｚｔ｜ｘｔ））
ただし、ｇ（ｐ）は、ｐを増加させる関数、
とする処理を実行して同定処理を行なう構成であることを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記同定処理部は、
前記センサパッチ生成部から入力するセンサパッチに対応して実行された同定処理が成功した場合、処理済みのセンサパッチを、処理済みセンサパッチとして記憶部に格納し、
新たにセンサパッチ生成部から入力する新規入力センサパッチと、前記処理済みセンサパッチとの比較に基づいて、変化情報を抽出し、抽出した変化情報に基づく同定処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記同定処理部は、
前記新規入力センサパッチと、前記処理済みセンサパッチとの変化情報に基づく同定処理として、
（Ａ）２つのセンサパッチの差分情報による処理、
（Ｂ）２つのセンサパッチの更新率情報による処理、
上記（Ａ）または（Ｂ）のいずれかの処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１４に記載の情報処理装置。
【請求項１６】
前記同定処理部は、
前記新規入力センサパッチと、前記処理済みセンサパッチとの変化情報に基づく同定処理として、
モンテカルロ同定処理（ＭＣＬ）処理を適用して、更新率情報に基づく同定処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１４に記載の情報処理装置。
【請求項１７】
情報処理装置において、自装置の位置および方向を推定する同定処理（Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）を実行する同定処理方法であり、
センサにおいて、自装置の周囲の情報としてのセンサ情報を取得するセンサ情報取得ステップと、
センサパッチ生成部において、自装置の動き情報と、前記センサによって取得されるセンサ情報を集積することで、ある時間・空間内で得られるセンサ情報を統合したセンサパッチを生成するセンサパッチ生成ステップと、
同定処理部において、前記センサパッチと、該センサパッチ生成期間における自装置の動き情報を入力し、該入力情報に基づいて、自装置の位置および方向を推定する同定処理を実行する同定処理ステップと、
を有することを特徴とする同定処理方法。
【請求項１８】
情報処理装置において、自装置の位置および方向を推定する同定処理（Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
センサにおいて、自装置の周囲の情報としてのセンサ情報を取得させるセンサ情報取得ステップと、
センサパッチ生成部において、自装置の動き情報と、前記センサによって取得されるセンサ情報を集積することで、ある時間・空間内で得られるセンサ情報を統合したセンサパッチを生成するセンサパッチ生成ステップと、
同定処理部において、前記センサパッチと、該センサパッチ生成期間における自装置の動き情報を入力し、該入力情報に基づいて、自装置の位置および方向を推定する同定処理を実行させる同定処理ステップと、
を実行させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】削除
【補正の内容】