(57)【要約】【課題】設定した位置に自動的に移動することが出来る、ＳＬＡＭ演算を行う移動装置の提供を目的とする。【解決手段】制御信号に応じて領域内に移動させて第１の時間点では領域内の特定の位置にある移動装置を第２の時間点で特定の位置の周辺に戻るよう駆動するドライバユニットと、第１及び第２の時間点では第１の視野の反射光を検出して第１及び第２のプレデータを生成し第２の視野の反射光を検出して第１の補償データを生成する距離計と、第１及び第２のプレデータに対してＳＬＡＭ演算を行い第１及び第２のプレ環境地図の作成と第１及び第２のプレ自己位置の作成をし第１と第２のプレ環境地図を比較して比較結果を生成するプロセッサユニットとを含み、プロセッサユニットは、比較結果が所定の条件を満たしたときに、特定データと第１の補償データに対してＳＬＡＭ演算を行い、生成した現在の環境地図に基づいて制御信号を生成する移動装置を採用する。【選択図】図１
2017091501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に応じて領域内に移動させて、第１の時間点では領域内の特定の位置にある移動装置を、第２の時間点で当該特定の位置の周辺に戻るよう駆動するドライバユニットと、
当該第１の時間点では第１の視野の反射光を検出して第１のプレ（ｐｒｅｖｉｏｕｓ）データを生成し、当該第２の時間点では当該第１の視野の反射光を検出して第２のプレデータを生成し、当該第１の視野の境界とは境界が重ならない第２の視野の反射光を検出して第１の補償データを生成する距離計と、
当該第１のプレデータに対してＳＬＡＭ（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ）演算を行い、第１のプレ環境地図の作成と第１のプレ自己位置の作成をし、当該第２のプレデータに対して当該ＳＬＡＭ演算を行い、第２のプレ環境地図の作成と第２のプレ自己位置の作成をし、当該第１のプレ環境地図と当該第２のプレ環境地図とを比較し、比較結果を生成するプロセッサユニットとを含み、
当該プロセッサユニットは、当該比較結果が所定の条件を満たしたときに、特定データと当該第１の補償データに対して当該ＳＬＡＭ演算を行い、現在の環境地図を作成し、当該現在の環境地図に基づいて制御信号を生成することを特徴とする移動装置。
【請求項２】
前記第２のプレ環境地図が前記第１のプレ環境地図と一致しない確率が所定のしきい値より大きいとき、前記比較結果は、前記所定の条件を満たし、
当該第２のプレ環境地図が当該第１のプレ環境地図と一致しない確率が所定のしきい値より大きくないとき、前記プロセッサユニットは前記第１の補償データを採用しない請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記特定データは、前記第２のプレデータである請求項１に記載の移動装置。
【請求項４】
前記距離計は、第３の時間点で前記第１の視野の反射光を検出し、特定データを生成する請求項１に記載の移動装置。
【請求項５】
前記距離計は、前記第１の時間点、前記第２の時間点、及び前記第３の時間点のいずれかで前記第２の視野の反射光を検出し、前記第１の補償データを生成する請求項４に記載の移動装置。
【請求項６】
前記距離計は、
不連続光又は線状光を生成し、物体が当該不連続光又は当該線状光で照射されたときに、反射光を生成させる発光器と、
前記第１の視野の反射光を検出して前記第１のプレデータ、前記第２のプレデータ、及び前記特定データを生成し、前記第２の視野の反射光を検出して前記第１の補償データを生成するイメージセンサとを含む請求項１に記載の移動装置。
【請求項７】
前記距離計は、
回転軸の周りを回転可能な回転機構プラットフォームと、
当該回転機構プラットフォーム上に配置され、当該回転軸に垂直な反射光を検出するイメージセンサとを含む請求項１に記載の移動装置。
【請求項８】
前記距離計は、第１の視野角において前記第１の視野の反射光を検出し、第２の視野角において前記第２の視野の反射光を検出し、当該第１の視野角と当該第２の視野角の和が１２０度以上である請求項１に記載の移動装置。
【請求項９】
前記距離計は、
前記第１の視野に向けて第１の不可視光を射出し、前記第１の視野の反射光を検出して前記第１のプレデータ、前記第２のプレデータ、及び前記特定データを生成する第１のレーザー距離計と、
前記第２の視野に向けて第２の不可視光を射出し、前記第２の視野の反射光を検出して前記補償データを生成する第２のレーザー距離計とを含む請求項８に記載の移動装置。
【請求項１０】
前記領域は、少なくとも１つの物体を含み、
前記第１の視野の反射光は、当該物体に前記第１の不可視光が照射されたときに当該物体から生成され、前記第２の視野の反射光は、当該物体に前記第２の不可視光が照射されたときに当該物体から生成され、
環境反射光は、当該物体が光源で照射されたときに当該物体から生成され、且つ、前記プロセッサユニットは、当該第１の視野の反射光及び当該第２の視野の反射光と当該環境反射光との違いに応じて、前記第１のレーザー距離計と前記第２のレーザー距離計の射出効率又は露光度を調整する請求項９に記載の移動装置。
【請求項１１】
第１の方向に移動したとき、前記第１のレーザー距離計が、前記第１の不可視光を前記第１の方向に向けて射出し、前記第２の不可視光を前記第１の方向と異なるか、又は逆となる第２の方向に向けて射出する請求項９に記載の移動装置。
【請求項１２】
前記距離計は、第１の期間で光を射出し、第２の期間で光の射出を停止し、第３の期間で光を射出する請求項１に記載の移動装置。
【請求項１３】
前記距離計は、特定の角度毎に前記第１の視野の反射光を複数検出して、少なくとも１つの奥行き情報の記録を前記プロセッサユニットに提供する請求項１に記載の移動装置。
【請求項１４】
前記距離計は、少なくとも３つの前記奥行き情報の記録を前記プロセッサユニットに提供する請求項１３に記載の移動装置。
【請求項１５】
前記第１の視野が１２０度のとき、前記特定の角度は１．０度であり、
当該第１の視野が１５０度のとき、当該特定の角度は１．３度であり、
当該第１の視野が３６０度のとき、当該特定の角度は２．４度である請求項１３に記載の移動装置。
【請求項１６】
前記第１の補償データを保存する記憶ユニットを更に含み、
前記プロセッサユニットは、前記第２のプレ自己位置が前記第１のプレ自己位置に適合しないときに、当該記憶ユニットに保存された当該第１の補償データと前記特定データに対して前記ＳＬＡＭ演算を行なう請求項１に記載の移動装置。
【請求項１７】
前記距離計は、前記第１の時間点では、前記第２の視野の反射光を検出して前記第２の補償データを生成し、前記第１のプレデータと当該第２の補償データに対して前記ＳＬＡＭ演算を行い、前記制御信号を生成する請求項１に記載の移動装置。
【請求項１８】
前記距離計は、前記第２の時間点では、前記第３の視野の反射光を検出して前記第３の補償データを生成し、前記第２のプレデータと当該第３の補償データに対して前記ＳＬＡＭ演算を行い、前記制御信号を生成する請求項１７に記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年１１月１３日に出願された中国特許出願番号第２０１５１０７７２７８４．４号に基づく優先権を主張し、この中国特許出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【０００２】
本発明は、移動装置に関し、特に、ＳＬＡＭ（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ）演算で自己位置推定と環境地図作成を同時に行う移動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
移動装置は、予め設定した位置に自動的に移動することが必要である。そのために、移動装置は、自己の位置を把握すべく周囲の環境の状態を検出しなければならない。移動装置は、自己の位置を把握した後にのみ、目標がある方向、及び目標と自己との距離を認知出来てから、目標に向かって移動出来る。ＳＬＡＭ演算は、通常、移動装置に用いられる。
【０００４】
移動装置は、出発地点から移動したときに、周囲の環境の状態を検出し、検出結果に対してＳＬＡＭを用いた演算を行う。当該移動装置は、出発地点付近に戻ったとき、理論的に閉曲線であるプロファイルマップを取得する。しかしながら、当該移動装置の検出動作にエラーが生じた場合、プロファイルマップは閉曲線でなく、当該移動装置は自己の正確な位置を認知することが出来なくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに鑑みて、本発明は、設定した位置に自動的に移動することが出来る、ＳＬＡＭ演算を行う移動装置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】
本発明に係る移動装置は、制御信号に応じて領域内に移動させて、第１の時間点では領域内の特定の位置にある移動装置を、第２の時間点で当該特定の位置の周辺に戻るよう駆動するドライバユニットと、当該第１の時間点では第１の視野の反射光を検出して第１のプレ（ｐｒｅｖｉｏｕｓ）データを生成し、当該第２の時間点では当該第１の視野の反射光を検出して第２のプレデータを生成し、当該第１の視野の境界とは境界が重ならない第２の視野の反射光を検出して第１の補償データを生成する距離計と、当該第１のプレデータに対してＳＬＡＭ（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｍａｐｐｉｎｇ）演算を行い、第１のプレ環境地図の作成と第１のプレ自己位置の作成をし、当該第２のプレデータに対して当該ＳＬＡＭ演算を行い、第２のプレ環境地図の作成と第２のプレ自己位置の作成をし、当該第１のプレ環境地図と当該第２のプレ環境地図とを比較し、比較結果を生成するプロセッサユニットとを含み、当該プロセッサユニットは、当該比較結果が所定の条件を満たしたときに、特定データと当該第１の補償データに対して当該ＳＬＡＭ演算を行い、現在の環境地図を作成し、当該現在の環境地図に基づいて制御信号を生成することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る移動装置は、前記第２のプレ環境地図が前記第１のプレ環境地図と一致しない確率が所定のしきい値より大きいとき、前記比較結果は、前記所定の条件を満たし、当該第２のプレ環境地図が当該第１のプレ環境地図と一致しない確率が所定のしきい値より大きくないとき、前記プロセッサユニットは前記第１の補償データを採用しないことが好ましい。
【０００８】
本発明に係る移動装置において、前記特定データは、前記第２のプレデータであることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、第３の時間点で前記第１の視野の反射光を検出し、特定データを生成することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、前記第１の時間点、前記第２の時間点、及び前記第３の時間点のいずれかで前記第２の視野の反射光を検出し、前記第１の補償データを生成することが好ましい。
【００１１】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、不連続光又は線状光を生成し、物体が当該不連続光又は当該線状光で照射されたときに、反射光を生成させる発光器と、前記第１の視野の反射光を検出して前記第１のプレデータ、前記第２のプレデータ、及び前記特定データを生成し、前記第２の視野の反射光を検出して前記第１の補償データを生成するイメージセンサとを含むことが好ましい。
【００１２】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、回転軸の周りを回転可能な回転機構プラットフォームと、当該回転機構プラットフォーム上に配置され、当該回転軸に垂直な反射光を検出するイメージセンサとを含むことが好ましい。
【００１３】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、第１の視野角において前記第１の視野の反射光を検出し、第２の視野角において前記第２の視野の反射光を検出し、当該第１の視野角と当該第２の視野角の和が１２０度以上であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、前記第１の視野に向けて第１の不可視光を射出し、前記第１の視野の反射光を検出して前記第１のプレデータ、前記第２のプレデータ、及び前記特定データを生成する第１のレーザー距離計と、前記第２の視野に向けて第２の不可視光を射出し、前記第２の視野の反射光を検出して前記補償データを生成する第２のレーザー距離計とを含むことが好ましい。
【００１５】
本発明に係る移動装置において、前記領域は、少なくとも１つの物体を含み、前記第１の視野の反射光は、当該物体に前記第１の不可視光が照射されたときに当該物体から生成され、前記第２の視野の反射光は、当該物体に前記第２の不可視光が照射されたときに当該物体から生成され、環境反射光は、当該物体が光源で照射されたときに当該物体から生成され、且つ、前記プロセッサユニットは、当該第１の視野の反射光及び当該第２の視野の反射光と当該環境反射光との違いに応じて、前記第１のレーザー距離計と前記第２のレーザー距離計の射出効率又は露光度を調整することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る移動装置は、第１の方向に移動したとき、前記第１のレーザー距離計が、前記第１の不可視光を前記第１の方向に向けて射出し、前記第２の不可視光を前記第１の方向と異なるか、又は逆となる第２の方向に向けて射出することが好ましい。
【００１７】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、第１の期間で光を射出し、第２の期間で光の射出を停止し、第３の期間で光を射出することが好ましい。
【００１８】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、特定の角度毎に前記第１の視野の反射光を複数検出して、少なくとも１つの奥行き情報の記録を前記プロセッサユニットに提供することが好ましい。
【００１９】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、少なくとも３つの前記奥行き情報の記録を前記プロセッサユニットに提供することが好ましい。
【００２０】
本発明に係る移動装置は、前記第１の視野が１２０度のとき、前記特定の角度は１．０度であり、当該第１の視野が１５０度のとき、当該特定の角度は１．３度であり、当該第１の視野が３６０度のとき、当該特定の角度は２．４度であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る移動装置は、前記第１の補償データを保存する記憶ユニットを更に含み、前記プロセッサユニットは、前記第２のプレ自己位置が前記第１のプレ自己位置に適合しないときに、当該記憶ユニットに保存された当該第１の補償データと前記特定データに対して前記ＳＬＡＭ演算を行なうことが好ましい。
【００２２】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、前記第１の時間点では、前記第２の視野の反射光を検出して前記第２の補償データを生成し、前記第１のプレデータと当該第２の補償データに対して前記ＳＬＡＭ演算を行い、前記制御信号を生成することが好ましい。
【００２３】
本発明に係る移動装置において、前記距離計は、前記第２の時間点では、前記第３の視野の反射光を検出して前記第３の補償データを生成し、前記第２のプレデータと当該第３の補償データに対して前記ＳＬＡＭ演算を行い、前記制御信号を生成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る移動装置によれば、ＳＬＡＭ演算に基づいて、設定した位置に自動的に移動することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明は、添付の図面と併せて以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明によって、より完全に理解することが出来る。
【図１】本発明に係る移動装置の内部の例示的な実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の移動装置の第１及び第２の視野の第１の実施形態を示す上面図である。
【図３】図１の移動装置の第１及び第２の視野の第２の実施形態を示す上面図である。
【図４】図１の移動装置の第１及び第２の視野の第３の実施形態を示す上面図である。
【図５】区分的連続光（ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｌｉｇｈｔ）の例示的な実施形態を示す概略図である。
【図６】線状光（ｌｉｎｅａｒ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｌｉｇｈｔ）の例示的な実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の詳細な説明は、添付の図面と併せて以下の実施形態に説明される。
【００２７】
以下の説明は、本発明を実施するベストモードが開示されている。この説明は、本発明の一般原理を例示する目的のためのもので本発明を限定するものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲を参考にして決定される。
【００２８】
図１は、本発明に係る移動装置の内部の例示的な実施形態を示す概略図である。図１に示されるように、移動装置１００は、距離計１１０、プロセッサユニット１２０、及びドライバユニット１３０を備える。本発明では、移動装置１００の種類は限定されない。実施形態では、移動装置１００は、空中又は地上を移動することが出来る。例えば、移動装置１００は、掃除ロボットである。
【００２９】
距離計１１０は、移動装置１００が配置された領域内の反射光を検出する。図２〜図４は、移動装置１００の上面図であり、距離計１１０がどのように反射光を検出するかを示している。実施形態では、距離計１１０は、移動装置１００の上面に配置されるが、本発明はこれを限定するものではない。実施形態では、距離計１１０を、移動装置１００の側面に配置することが出来る。
【００３０】
図２は、図１に示される移動装置の第１及び第２の視野の第１の実施形態を示す上面図である。図２においては、距離計１１０は、視野角θ１を有する。距離計１１０が方向Ｄ１に向いたとき、距離計１１０は、視野角θ１において、視野２１１内の反射光を検出することが出来る。距離計１１０が方向Ｄ２に向いたとき、距離計１１０は、視野角θ１において、視野２１２内の反射光を検出することが出来る。この実施形態では、移動装置１００に対する距離計１１０の相対位置は、固定されている。移動装置１００の回転によって、距離計１１０は、方向Ｄ１又は方向Ｄ２を向くことが出来る。
【００３１】
他の実施形態では、移動装置１００上の距離計１１０の位置は、調整可能である。例えば、距離計１１０は、回転機構プラットフォーム（図示されていない）上にイメージセンサを設置したものとすることが出来る。回転機構プラットフォームは、回転軸の周りを回転する。回転機構プラットフォームが矢印２００の方向で回転したとき、距離計１１０は、方向Ｄ１から方向Ｄ２へ向きを変え、イメージセンサが回転機構プラットフォームの回転軸に垂直な反射光を検出する。この実施形態では、視野２１１は、視野２１２と重ならない。実施形態では、視野２１１と視野２１２の全視野範囲（即ち２θ１）は、１２０度以上である。
【００３２】
図３は、図１に示される移動装置の第１及び第２の視野の第２の実施形態を示す上面図である。図３においては、距離計１１０の視野角は、３６０度である。実施形態では、距離計１１０は、３６０度の画像を検出するのに用いられる全方位カメラを含むが、本発明はこれに限定されるものではない。別の実施形態では、距離計１１０は、回転機構プラットフォーム及びイメージセンサを含む。これらの場合、イメージセンサの視野角は３６０度でないが、回転機構プラットフォームが回転して、イメージセンサは３６０度の画像を検出出来る。
【００３３】
この実施形態では、距離計１１０の３６０度の視野角は、サブ視野（ｓｕｂ−ｆｉｅｌｄｓ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）２２１〜２２４に分けられる。サブ視野２２１〜２２４の視野角は全て同じである。即ち、サブ視野２２１〜２２４の視野角は、全て９０度であるが、本発明はこれに限定されるものではない。別の実施形態では、サブ視野の中の１つの視野角は、別のサブ視野の視野角と異なる。図３に示されるように、各サブ視野の境界は、隣接するサブ視野の境界と重なる。例えば、サブ視野２２１の境界は、隣接するサブ視野２２２と２２４の境界と重なる。
【００３４】
図４は、図１に示される移動装置の第１及び第２の視野の第３の実施形態を示す上面図である。図４では、距離計１１０は、イメージセンサ１１１，１１２を有する。イメージセンサ１１１は、視野角θ２を有し、視野角θ２によって視野２３１の反射光を検出する。イメージセンサ１１２は、視野角θ３を有し、視野角θ３によって視野２３２の反射光を検出する。視野角θ２は、視野角θ３以上、又は視野角θ３より小さいものとすることが出来る。実施形態では、視野角θ２と視野角θ３との和は、１２０度以上である。別の実施形態では、視野角θ２又は視野角θ３は、他方の視野角（θ３又はθ２）の２倍である。更に、視野２３１と視野２３２とは、同一の水平面上にある。
【００３５】
本発明では、距離計１１０の内部構造は、限定されていない。実施形態では、距離計１１０は、少なくとも１つのイメージセンサを備えている。イメージセンサは、環境からの反射光を検出し、データを生成する。例えば、イメージセンサは、第１の時間点と第２の時間点で、第１の視野の反射光を検出し、第１のプレデータと第２のプレデータを生成する。実施形態では、イメージセンサは、第１の時間点又は第２の時間点で、第２の視野の反射光を検出し、補償データを生成する。別の実施形態では、イメージセンサは、第３の時間点で、第１の視野の反射光を検出し、補償データを生成する。第３の時間点は、第１の時間点や第２の時間点よりも早いか遅い時点である。
【００３６】
本発明では、イメージセンサに異なる視野からの反射光をどのように検出させるかは限定されていない。実施形態では、移動装置１００の回転によって、イメージセンサは異なる方向を向いて、異なる方向の反射光を検出することが出来る。別の実施形態では、反射鏡又は回転機構プラットフォームによって、イメージセンサは、異なる視野の反射光を受光し、検出することが出来る。また別の実施形態では、異なる方向の反射光は、少なくとも２つのイメージセンサを用いることによっても検出することが出来る。更に別の実施形態では、距離計１１０は、移動装置１００の移動距離又は姿勢変化を測定するために、走行距離計（ｏｄｏｍｅｔｅｒ）又は慣性航法装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ；ＩＮＳ）を更に備えている。
【００３７】
距離計１１０は、不連続光又は線状光を射出する少なくとも１つの発光器を含むことが出来る。この実施形態では、発光器より射出された光は、不可視光である。物体が不可視光で照射されたとき、物体は不可視光を反射し、反射光を生成する。別の実施形態では、物体が可視光で照射されたとき、物体は、可視光も反射し、反射光を生成する。この場合、反射光は、環境反射光（ａｍｂｉｅｎｔ  ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ  ｌｉｇｈｔ）と呼ばれる。本発明では、距離計１１０のイメージセンサによって受光された反射光の種類は、限定されていない。実施形態では、イメージセンサによって検出された反射光は、環境反射光を含まない、又は環境反射光だけを含む。別の実施形態では、イメージセンサによって検出された反射光は、環境反射光を含む。他の実施形態では、距離計１１０が複数のイメージセンサを備えるとき、少なくとも１つのイメージセンサによって検出された反射光は、環境反射光を含まない。
【００３８】
本発明では、距離計１１０の発光器によって射出された光の照射範囲は、限定されていない。実施形態では、距離計１１０は、同時に異なる方向、例えば、図４に示される方向Ｄ３，Ｄ４で光を射出する単一の発光器だけを備える。別の実施形態では、距離計１１０は、方向Ｄ３と方向Ｄ４に順番に光を射出する単一の発光器だけを備える。他の実施形態では、距離計１１０は、異なる方向で光を射出する複数の発光器を備える。
【００３９】
また、距離計１１０の発光器は、連続的に光を射出する（線状光）、又はパルスパターン（不連続光源）で光を射出することが出来る。例えば、第１の期間で距離計１１０の発光器は光を射出し、第２の期間、発光器は光の射出を停止する。第３の期間で距離計１１０の発光器は、再度、光を射出する。
【００４０】
本発明では、距離計１１０の発光器で射出された光の種類は、限定されていない。実施形態では、距離計１１０の発光器で射出された光の種類は、区分的連続光である。図５は、区分的連続光の例示的な実施形態を示す概略図である。距離計１１０の発光器が方向Ｄ５で光３１０を射出したとき、光３１０は、光ストライプ（ｌｉｇｈｔ  ｓｔｒｉｐｅ）３１１〜３１５を含む。各２つの隣接する光ストライプの間に暗ストライプ（ｄａｒｋ  ｓｔｒｉｐｅ）がある。しかしながら、肉眼で見られる光は、連続光であるため、光３１０は、区分的連続光と呼ばれる。
【００４１】
他の実施形態では、光ストライプ３１１〜３１５の幅と長さは、光３１０のエネルギーを制御することによって、又は光３１０を媒体に通過させることによって、調整することが出来る。実施形態では、媒体は、波レンズ（ｗａｖｅ  ｌｅｎｓ）等のレンズであるが、本発明はこれに限定されるものではない。図６は、線状光の例示的な実施形態を示す概略図である。図６に示されるように、光３２０は、十分なエネルギーを有するため、２つの隣接する光ストライプの特定の位置（例えば、中間部分）は、共に接続される。図６に示されるように、光ストライプ３２１〜３２４は、互いに接続されるため、光３２０は、線状光と呼ばれる。
【００４２】
実施形態では、距離計１１０が単一の発光器だけを備えるとき、発光器は、制御信号（図示されていない）に基づいて、区分的連続光又は線状光を射出することが出来る。別の実施形態では、距離計１１０は、複数の発光器を備え、全ての発光器が、区分的連続光又は線状光を射出することが出来るか、又は少なくとも１つの発光器が区分的連続光を射出し、その他の発光器が線状光を射出することが出来る。
【００４３】
他の実施形態では、上述の発光器及びイメージセンサは、共に統合される。例えば、距離計１１０は、少なくとも１つのレーザー距離計を備える。レーザー距離計は、レーザーを射出することが出来るだけでなく、反射光を検出することも出来る。従って、レーザー距離計は、上述の発光器及びイメージセンサと置き換えることが出来る。
【００４４】
図１を再度参照すると、プロセッサユニット１２０は、距離計１１０の検出結果に基づいてＳＬＡＭ演算を行い、環境地図情報と自己位置情報を生成する。この実施形態では、移動装置１００は、第１の時間点では、特定の位置に移動する。このとき、距離計１１０は、第１の視野の反射光を検出し、第１のプレデータを生成する。プロセッサユニット１２０は、第１のプレデータに対してＳＬＡＭ演算を行い、第１のプレ環境地図と第１のプレ自己位置を生成する。移動装置１００は、第２の時間点では、特定の位置の周辺に戻る。このとき、距離計１１０は、第１の視野の反射光を再度検出し、第２のプレデータを生成する。プロセッサユニット１２０は、第２のプレデータに対してＳＬＡＭ演算を行い、第２のプレ環境地図と第２のプレ自己位置を生成する。
【００４５】
理想的な状態では、移動装置１００が特定の位置の周辺に戻ったとき、プロセッサユニット１２０によって生成された第２のプレ環境地図と第２のプレ自己位置は、第１のプレ環境地図と第１のプレ自己位置とそれぞれ一致する。しかしながら、実際には、プロセッサユニット１２０によって生成された第２のプレ環境地図は、プロセッサユニット１２０によって生成された第１のプレ環境地図又は第２のプレ自己位置に一致しない場合がある。従って、この実施形態では、プロセッサユニット１２０は、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図とを比較し、比較結果を生成する。プロセッサユニット１２０は、比較結果と所定の条件を比較する。比較結果が所定の条件を満たしたとき、プロセッサユニット１２０は、特定データと補償データに対してＳＬＡＭ演算を行い、移動装置１００の進行経路を制御する。一の実施形態では、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図とが一致しない確率が、しきい値より大きい、しきい値より大きくない、又はしきい値と同じである場合、比較結果は、所定の条件に一致する。簡潔にするために、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図とが一致しない確率がしきい値より大きい場合、比較結果は、所定の条件を満たすと仮定する。
【００４６】
実施形態では、特定データは、第２のプレデータ、又は距離計１１０が第３の時間点で、第１の視野の反射光を検出したときに距離計１１０で生成されたデータである。他の実施形態では、補償データは、別の視野の反射光に基づいて生成されたデータである。図２を例にとると、距離計１１０が視野２１１の反射光に基づいて、第１のプレデータと第２のプレデータを生成したとき、補償データは、視野２１２の反射光に基づいて生成されたデータである。この実施形態では、距離計１１０は、第１の時間点、第２の時間点、又は第３の時間点で補償データを生成する。
【００４７】
移動装置１００が特定の位置の周辺に戻ったとき、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図とが一致しない確率が、しきい値より低く、しかしながら、第２のプレ自己位置が第１のプレ自己位置と一致しない場合、プロセッサユニット１２０は、特定データと補償データに対してＳＬＡＭ演算を行い、第２のプレ自己位置を更新する。
【００４８】
実施形態では、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図が一致しない確率が、しきい値より低く、第２のプレ自己位置が第１のプレ自己位置に一致する場合、プロセッサユニット１２０は、特定データと補償データに対してＳＬＡＭ演算を行わず、第２のプレ自己位置を更新する。上述の実施形態に基づくと、プロセッサユニット１２０は、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図とが適合しない確率がしきい値より低いか、又は第２のプレ自己位置が第１のプレ自己位置に適合しないときだけ、特定データと補償データに対してＳＬＡＭ演算を行うが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。実施形態によっては、プロセッサユニット１２０は、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図が一致しない確率が、しきい値より大きいかどうか、又は第２のプレ自己位置が第１のプレ自己位置に一致するかどうかにかかわらず、特定データと補償データに対して常にＳＬＡＭ演算を行い、現在環境地図と現在自己位置を生成し、第２のプレ環境地図と第２のプレ自己位置を更新する。
【００４９】
実施形態では、距離計１１０は、プロセッサユニット１２０が補償データを必要なときにだけ、第２の視野の反射光を検出する。別の実施形態では、距離計１１０は、第２の視野の反射光を連続的に検出し、補償データを生成するが、しかしながら、プロセッサユニット１２０は、補償データに対して一時的にＳＬＡＭ演算を行わない。この場合、プロセッサユニット１２０は、まず、記憶ユニット（図示されていない）に補償データを保存する。プロセッサユニット１２０は、補償データを用いる必要があるときに、記憶ユニットから補償データを取り出す。この場合、距離計１１０は、記憶ユニットに保存された補償データを連続的に更新する。実施形態では、距離計１１０は、伝送線又は無線接続（例えばブルートゥース（登録商標））を用いてデータをプロセッサユニット１２０に送信する。
【００５０】
対応する視野では、距離計１１０は、特定の角度毎に環境からの少なくとも１つの反射光線を検出し、少なくとも１つの奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供する。この実施形態によれば、距離計１１０が固定の奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供した場合、視野角（例えば、θ１〜θ３）が大きいとき、特定の角度も大きくなる。図４を例にとると、イメージセンサ１１１は、視野角θ２が１２０度のときに、奥行き毎に環境からの１つの反射光線を検出し、１つの奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供する。このようにして、プロセッサユニット１２０は、奥行き情報を受けることが出来る。視野角θ２が１２０度のとき、イメージセンサ１１１は、１．０度毎に環境からの１つの反射光線を検出し、１つの奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供する。視野角θ２が１５０度のとき、イメージセンサ１１１は、１．３度毎に環境からの１つの反射光線を検出し、１つの奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供する。視野角θ２が３６０度のとき、イメージセンサ１１１は、２．４度毎に環境からの１つの反射光線を検出し、１つの奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供する。
【００５１】
別の実施形態では、イメージセンサ１１１は、特定の角度毎に複数の奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供することが出来る。図４を例に挙げ、視野角θ２が１２０度とする。実施形態では、イメージセンサ１１１は、奥行き毎に環境からの３つの反射光線を検出し、少なくとも３つの奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供する。視野角θ２が１５０度のとき、イメージセンサ１１１は、２．４度毎に複数の奥行き情報の記録をプロセッサユニット１２０に提供する。
【００５２】
実施形態では、プロセッサユニット１２０は、移動装置１００と独立している。この実施形態によれば、距離計１１０は、有線又は無線接続によって全てのデータ（第１のプレデータ、第２のプレデータ、特定データ、及び補償データを含む）を外部装置（図示されていない。例えば、クラウドシステム）に提供する。クラウドシステムは、ＳＬＡＭ演算を行い、演算結果を移動装置１００に戻す。この実施形態では、距離計１１０は、補償データを外部装置に連続的に提供し、外部装置は、補償データに対してＳＬＡＭ演算を行い、演算結果を移動装置１００に戻す。
【００５３】
図１に示すように、ドライバユニット１３０は、プロセッサユニット１２０によって生成された環境地図情報と自己位置情報に基づいて動作する。例えばローラー（図示されていない）の回転速度又は回転方向を制御する。この実施形態では、プロセッサユニット１２０は、制御信号を生成し、ドライバユニット１３０を始動させ、移動装置１００を駆動させて領域内に移動させる。距離計１１０が複数の視野を有するとき、プロセッサユニット１２０は、移動装置１００が十字路、Ｔ字路、又は交差路にあるかどうかを判定し、ドライバユニット１３０は、移動装置１００を駆動し、所定の位置で回転させ、より多くの環境地図情報の記録を得る。また、移動装置１００が廊下にあるとき、プロセッサユニット１２０は、ドライバユニット１３０を始動させ、移動装置１００を駆動して逆走（ｈｅａｄ−ｉｎ−ｔａｉｌ−ｏｕｔ）の方式（即ち、移動装置１００は回転しない）で廊下を離れさせる。別の実施形態では、移動装置１００がある廊下が十分広い場合、プロセッサユニット１２０は、ドライバユニット１３０を始動させ、移動装置１００を駆動して、片側の壁に沿って移動させるか、又は両側の壁の中間線に沿って移動させる。
【００５４】
別の実施形態では、プロセッサユニット１２０が第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図が一致しない確率が、しきい値より大きいかどうか、又は第２のプレ自己位置が第１のプレ自己位置に適合しないかどうかを判定するとき、プロセッサユニット１２０は、先に制御信号（図示されていない）を生成する。制御信号は、ドライバユニット１３０に提供され、移動装置１００の挙動等（例えば、移動装置１００の移動速度を減少する、移動装置１００を駆動して逆方向に回転させる、又は移動装置１００を駆動して片側の壁に沿って移動させる）を制御する。移動装置１００が移動しているとき、距離計１１０は、新しい検出データをプロセッサユニット１２０に提供する。これにより、プロセッサユニット１２０は、第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図が適合しない確率が、しきい値より大きいかどうか、又は第２のプレ自己位置が第１のプレ自己位置に適合しないかどうかを連続的に判定することが出来る。第１のプレ環境地図と第２のプレ環境地図が適合しない確率が、ある時間（例えば５秒）しきい値より大きいとき、プロセッサユニット１２０は、特定データと補償データに対してＳＬＡＭ演算を行い、プレ環境地図及び／又はプレ自己位置を更新する。実施形態では、プロセッサユニット１２０は、プレ環境地図を除去して、新しい環境地図を確立したり、又はプレ環境地図の位置を単にリセットすることが出来る。
【００５５】
また、実施形態では、距離計１１０は、不可視光を生成することが出来る。物体が不可視光で照射されたとき、物体から反射された光は、非環境反射光（ｎｏｎ−ａｍｂｉｅｎｔ  ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ  ｌｉｇｈｔ）と呼ばれる。物体が可視光（例えば、太陽又は蛍光灯からの光）で照射されたとき、物体から反射された光は、環境反射光（ａｍｂｉｅｎｔ  ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ  ｌｉｇｈｔ）と呼ばれる。プロセッサユニット１２０は、非環境反射光と環境反射光間の違いに応じて、距離計１１０の射出効率又は露光度を調整する。
【００５６】
特に定義されなければ、本明細書で使用される全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、この発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有している。さらに理解されることであろうが、一般に使用される辞書で定義されているような用語は、関連した技術分野の文脈におけるその意味に適合した意味を持つものとして解釈されるべきであり、本明細書で明確にそのように定義されない限り、理想化された又は過度に形式的な意味で解釈されない。
【００５７】
本発明は、実施例の方法及び望ましい実施の形態によって記述されているが、開示された実施形態に限定されるものではない。逆に、当業者には自明の種々の変更及び同様の配置をカバーするものである。よって、添付の請求の範囲は、最も広義な解釈が与えられ、全てのこのような変更及び同様の配置を含むべきである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の移動装置は、ＳＬＡＭ演算に基づいて、設定した位置に自動的に移動することが出来る。従って、本発明に係る移動装置は、掃除ロボット等として好適に用いることが出来る。
【符号の説明】
【００５９】
１００  移動装置
１１０  距離計
１２０  プロセッサユニット
１３０  ドライバユニット
Ｄ１〜Ｄ５  方向
２００  回転方向
２１１〜２１２、２２１〜２２４、２３１〜２３２  視野
θ１〜θ３  視野角
３１０、３２０  光線
３１１〜３１５、３２１〜３２４  光ストライプ
【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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