JP2023124409A - 自走式移動体システム、特定方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】検索対象が備えるパターンと類似したパターンを有する物体が存在しても、検索対象を正確に識別できる自走式移動体システムを提供する。【解決手段】自走式移動体システム３００は、自走式移動体１００と機器２００とを備え、自走式移動体１００は、光学検出部１１０と、光学検出部１１０により得られるデータを取得するデータ取得部１２３と、取得されたデータに基づいて第１パターン及び第２パターンを検出する検出部１２４と、検出された第１パターンに基づいて機器２００の候補を抽出する抽出部１２５と、抽出された機器２００の候補に対して、第１パターンを第２パターンに変更させる指示を出力する指示部１２６と、検出された第２パターンに基づいて機器１００の候補を機器２００と特定する特定部１２７と、を備え、機器２００は、指示部１２６により出力された指示に基づいて第１パターンを第２パターンへ変更するパターン提示部２４０を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、自走式移動体システム、特定方法、及び、プログラムに関する。

特許文献１には、自走式移動体のセンサから発せられる光を反射する反射面を備え、当該反射面は、反射面の中央付近の領域においても、反射面の中央から離れた領域においても、センサから発せられた光をセンサが受光可能な方向に反射するように構成された保持装置が開示されている。

特開２０２１－１１２４０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の保持装置では、自走式移動体の周囲に類似した反射面を有する物体が存在する場合、自走式移動体は保持装置を正確に特定できない。

そこで、本開示は、自走式移動体の周囲に機器が備える反射面（以下、パターンともいう）の検出パターンと類似した検出パターンの物体が存在する場合でも、機器を正確に特定することができる自走式移動体システム、特定方法、及び、プログラムを提供する。

本開示の一態様に係る自走式移動体システムは、自走式移動体と、前記自走式移動体と通信可能に接続される機器と、を備え、前記自走式移動体は、光学検出部と、前記光学検出部により得られるデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部により取得された前記データに基づいて第１パターン及び前記第１パターンと異なる第２パターンを検出する検出部と、前記検出部により検出された前記第１パターンに基づいて機器候補を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記機器候補に対して、前記第１パターンを前記第２パターンに変更させる指示を出力する指示部と、前記検出部により検出された前記第２パターンに基づいて前記機器候補を前記機器と特定する特定部と、を備え、前記機器は、前記指示部により出力された前記指示に基づいて前記第１パターンを前記第２パターンへ変更するパターン提示部を備える。

本開示の一態様に係る機器の特定方法は、コンピュータによって実行される機器の特定方法であって、光学検出部により得られるデータを取得するデータ取得ステップと、前記データ取得ステップで取得された前記データに基づいて第１パターンを検出する第１検出ステップと、前記第１検出ステップで検出された前記第１パターンに基づいて機器候補を抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出された前記機器候補に対して、前記第１パターンを前記第１パターンと異なる第２パターンに変更させる指示を出力する指示ステップと、前記指示ステップで出力された前記指示に基づいて前記第１パターンを前記第２パターンへ変更するパターン提示ステップと、前記指示の出力後に、前記光学検出部により取得されたデータに基づいて前記第２パターンを検出する第２検出ステップと、前記第２検出ステップで検出された前記第２パターンに基づいて前記機器候補を前記機器と特定する特定ステップと、を含む。

本開示の一態様に係るプログラムは、前記特定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本開示によれば、自走式移動体の周囲に機器が備えるパターン提示部の検出パターンと類似した検出パターンの物体が存在する場合でも、機器を正確に識別することができる。

図１は、実施の形態に係る自走式移動体システムの概要を説明するための図である。 図２は、実施の形態に係る自走式移動体システムの機能構成の一例を示すブロック図である。 図３は、実施の形態における自走式移動体を斜め上方側から見た斜視図である。 図４は、実施の形態における自走式移動体を裏面方向から見た外観を示す底面図である。 図５は、実施の形態における機器を側方向から見た外観を示す斜視図である。 図６は、実施の形態における機器を正面方向から見た外観を示す斜視図である。 図７は、実施の形態における機器を裏面方向から見た外観を示す底面図である。 図８は、図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面図である。 図９は、パターン提示部の他の例を示す断面図である。 図１０は、第１パターンを第２パターンへ変更する例を示す図である。 図１１は、実施の形態に係る自走式移動体システムの動作の第１の例を示すシーケンス図である。 図１２は、実施の形態に係る自走式移動体システムの動作の第１の例を示すシーケンス図である。 図１３は、情報端末の操作画面の一例を示す図である。 図１４は、情報端末の通知画面の一例を示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する場合がある。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略、または、簡略化される場合がある。

なお、以下において、略円形状、略矩形状及び略多角形状等の要素の形状を示す用語は、厳格な意味のみを表すのではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する。

（実施の形態）
［１．概要］
まず、実施の形態に係る自走式移動体システムの概要について説明する。図１は、実施の形態に係る自走式移動体システムの概要を説明するための図である。図１では、機器２００は、移動体である例を示しているが、機器２００は、車輪などの移動手段を有しない機器であってもよい。

自走式移動体システム３００は、例えば、親器である自走式移動体１００と、子器である機器２００とを備える。親器と子器とは通信可能に接続されている。自走式移動体１００は、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）などの光学検出部を備えており、光学検出部により取得されたデータに基づいて、第１パターン及び第２パターンを検出することにより、機器２００を特定する。自走式移動体１００は、第１パターンが検出されると、第１パターンに基づいて機器２００の候補を抽出し、パターン提示部２４０に第１パターンを第２パターンへ変更させる指示を出力する。そして、自走式移動体１００は、第２パターンを検出することにより、データベース１３１に基づいて、機器２００の候補がどの機器２００であるかを特定する。

以下では、自走式移動体１００及び機器２００が共にロボット掃除機である例を説明するが、この例に限定されない。自走式移動体１００は、例えば、物品管理、運搬、警備、案内、探索、又は、消毒機能を備えてもよい。機器２００は、自走式移動体１００と同じ大きさであってもよいし、小さくてもよいし、大きくてもよい。また、例えば、機器２００は、自走式移動体１００と同じ機能を有してもよいし、自走式移動体１００の補助的な機能を有してもよい。例えば、機器２００は、自走式移動体１００を親器とすると、子器として親器が移動できない狭い空間などを移動して親器と同じ機能を果たしてもよい。また、自走式移動体１００及び機器２００の一方は、さらに、充電器であってもよい。これにより、例えば自走式移動体１００が充電器である場合、機器２００の位置へ移動して機器２００の充電を行うことができ、機器２００が充電器である場合、自走式移動体１００が機器２００の位置へ移動して自走式移動体１００の充電を行うことができる。このようにすることで、充電のためにドッキングするべき相手を判別しやすい充電システムを構成できるようになる。また、機器２００は、バーチャルウォールを設定するためのマーカとして機能してもよい。これにより、識別精度の高いバーチャルウォールをシステム内に構築することができる。

情報端末１０は、ユーザが所持する携帯型の情報端末であり、例えば、スマートフォン、又は、タブレット端末などである。例えば、情報端末１０は、自走式移動体１００へユーザの指示を送信するため、及び、ユーザへの通知を受信するために使用される。具体的には、情報端末１０は、専用のアプリケーションプログラムをインストールすることにより、自走式移動体１００へのユーザの指示の送信、及び、ユーザへの通知の受信を行う。なお、情報端末１０は、自走式移動体システム３００に含まれていないが、自走式移動体システム３００に含まれてもよい。

［２．構成］
続いて、自走式移動体システム３００の機能構成について説明する。図２は、実施の形態に係る自走式移動体システム３００の機能構成の一例を示すブロック図である。

図２に示されるように、自走式移動体システム３００は、例えば、自走式移動体１００と、機器２００とを備える。図２では、自走式移動体システム３００は、機器２００を１つ備える例を示しているが、２つ以上の機器２００を備えてもよい。以下、自走式移動体システム３００の各構成について図２～図７を参照しながらより具体的に説明する。

図３は、実施の形態における自走式移動体１００を斜め上方側から見た斜視図である。図４は、実施の形態における自走式移動体１００を裏面方向から見た外観を示す底面図である。図５は、実施の形態における機器２００を側方向から見た外観を示す斜視図である。図６は、実施の形態における機器２００を正面方向から見た外観を示す斜視図である。図７は、実施の形態における機器２００を裏面方向から見た外観を示す底面図である。なお、図４では、見やすさの観点から、サイドブラシ１６１を省略している。

［２－１．自走式移動体１００］
自走式移動体１００は、自律的に走行する機器である。ここでは、自走式移動体１００は掃除機能を有する自律走行型掃除機である例を説明するが、この例に限定されない。なお、自走式移動体１００は、上面視において略三角形状である例を示しているが、特に限定されない。自走式移動体１００の上面視形状は、例えば、略円形状、略矩形状又は略多角形状等でもよい。

自走式移動体１００は、例えば、光学検出部１１０と、制御部１２０と、記憶部１３０と、センサ部１４０と、走行部１５０と、掃除部１６０と、受付部１７０と、提示部１８０と、通信部１９０とを備える。

［光学検出部１１０］
光学検出部１１０は、光学的にパターンを検出する検出装置である。光学検出部１１０は、例えば、自走式移動体１００の本体１０１の上面に設置され、本体１０１の鉛直方向の中心軸周りに回転する。光学検出部１１０は、さらに、光学検出部１１０に対するパターン提示部２４０の位置関係を計測してもよい。光学検出部１１０は、例えば、ＲＧＢ－Ｄカメラ、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ、ステレオカメラ、又は、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）である。

光学検出部１１０は、第１パターンの検出処理において、当該検出処理を行う前よりも遅い速度で回転してもよい。自走式移動体１００が機器２００を特定するべき状態にある時、特定するべき状態にない時に比べ、自走式移動体１００は光学検出部１１０の回転速度を遅くする。こうすることで光学検出部１１０が取得するパターンの解像度が高まるため、機器２００のパターン提示部２４０が有するパターン２４１を検出しやすくなる。

［制御部１２０］
制御部１２０は、自走式移動体１００の動作を制御するための各種情報処理を行う。制御部１２０は、例えば、マイクロコントローラによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。制御部１２０は、機能的な構成要素として、例えば、地図情報取得部１２１と、自己位置推定部１２２と、データ取得部１２３と、検出部１２４と、抽出部１２５と、指示部１２６と、特定部１２７とを有する。これらの構成要素の機能は、例えば、制御部１２０を構成するマイクロコントローラ又はプロセッサが記憶部１３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、構成要素には走行部や掃除部などの制御を行うための要素もあるが、以降の説明には不要なため図示していない。

［地図情報取得部１２１］
地図情報取得部１２１は、自走式移動体１００が走行する所定の空間の地図を示す地図情報を取得する。地図情報取得部１２１は、例えば、ＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）などの地図作成技術によって所定の空間の地図を作成してもよく、外部の装置（不図示）から入力された地図情報を、ネットワークを介して取得してもよい。また、地図情報は、予め記憶部１３０に格納されていてもよく、この場合、地図情報取得部１２１は、記憶部１３０から地図情報を読み出して取得してもよい。

［自己位置推定部１２２］
自己位置推定部１２２は、地図上での自走式移動体１００の本体１０１の現在位置を示す自己位置を推定する。例えば、自己位置推定部１２２は、光学検出部１１０や後述するセンサ部１４０が備える各種センサから得られるセンシングデータ、及び、地図情報取得部１２１により取得された地図情報などに基づいて、例えばＳＬＡＭにより地図上での自走式移動体１００の現在位置を推定する。各種センサについては後述する。

［データ取得部１２３］
データ取得部１２３は、光学検出部１１０により得られるデータを取得する。

［検出部１２４］
検出部１２４は、データ取得部１２３により取得されたデータに基づいて第１パターン及び第２パターンを検出する。例えば、検出部１２４は、データ取得部１２３により取得されたデータに基づいて、後述するデータベース１３１に格納された参照用の第１パターンとパターンマッチングを行うことにより、第１パターンを検出してもよい。なお、参照用の第１パターンとは、第１パターンを示すデータ（例えば、点群データ）であり、第１パターンの検出パターンである。データベース１３１には、光学検出部１１０で取得したときにデータに含まれ得る第１パターンのマッチングに使われパターン（つまり、検出パターン）及び第２パターンのマッチングに使われるパターン（つまり、検出パターン）が含まれている。

また、検出部１２４は、後述する指示部１２６により第１パターンを第２パターンに変更する指示が出力された後に、データ取得部１２３により取得されたデータに基づいて第２パターンを検出する。例えば、検出部１２４は、データ取得部１２３により取得されたデータに基づいて、データベース１３１に格納された参照用の第２パターンとパターンマッチングを行うことにより、第２パターンを検出してもよい。なお、参照用の第２パターンとは、第２パターンを示すデータ（点群データ）であり、第２パターンの検出パターンである。

パターンマッチングでは、光学検出部１１０により取得されたデータの一部が、例えば、参照用の第１パターン、参照用の第２パターンとの一致度が所定の閾値を超えた場合、マッチしたと判定する。なお、第１パターン及び第２パターンの検出は、それぞれ、複数回行われてもよい。センシングの誤差、又は、外乱などの影響により一部のパターンを示すデータが失われる場合があるためである。パターンマッチングを複数回行った場合、所定の閾値を所定の割合で（言い換えると、所定の回数）超えた場合に、マッチングしたと判定してもよい。

［抽出部１２５］
抽出部１２５は、検出部１２４により検出された第１パターンに基づいて機器２００の候補を抽出する。例えば、抽出部１２５は、データベース１３１を参照して、参照用の第１パターンに紐づけられて登録された機器２００を機器２００の候補として抽出してもよい。抽出される機器２００の候補は、１つ以上であってもよい。

［指示部１２６］
指示部１２６は、抽出部１２５により抽出された機器２００の候補に対して、第１パターンを第２パターンに変更させる指示を出力する。当該指示は、後述する通信部１９０を介して無線通信により出力される。

さらに、指示部１２６は、自走式移動体１００の走行速度に応じた速度で第１パターンを第２パターンへ変更させる指示を出力してもよい。例えば、パターン提示部２４０がパターン２４１を本体２０１の側面の縦方向又は横方向にスライドすることにより第１パターンを第２パターンへ変更する場合、パターン２４１をスライドする速さを自走式移動体１００の走行速度に応じて調整する。また、例えば、パターン提示部２４０が機器２００の本体２０１の鉛直方向の中心軸周りを回転することにより第１パターンを第２パターンへ変更する場合、パターン提示部２４０の回転速度を自走式移動体１００の走行速度に応じて調整する。

また、例えば、自走式移動体システム３００が２つ以上の機器２００を備える場合、指示部１２６は、２つ以上の機器２００のそれぞれに対して、第１パターンを第２パターンへ変更させる指示を異なるタイミングで出力してもよい。

［特定部１２７］
特定部１２７は、検出部１２４により検出された第２パターンに基づいて機器２００の候補を機器２００と特定する。例えば、特定部１２７は、データベース１３１を参照して、参照用の第２パターンに紐づけられて登録された機器２００を、自走式移動体１００により検出された機器２００と特定してもよい。

また、特定部１２７は、光学検出部１１０により計測された光学検出部１１０に対するパターン提示部２４０の位置関係に基づいて、機器２００の位置を特定してもよい。例えば、特定部１２７は、地図情報取得部１２１により取得された、自走式移動体１００が走行する所定の空間を示す地図と、光学検出部１１０により計測された光学検出部１１０に対するパターン提示部２４０の位置関係と、自己位置推定部１２２により推定された自走式移動体１００の自己位置とに基づいて、機器２００の位置を特定してもよい。

また、特定部１２７は、第１パターン及び第２パターンのそれぞれについて、光学検出部１１０とパターン提示部２４０との位置関係に応じて、光学検出部１１０により一意的なパターンを示すデータが取得される場合、機器２００の向きを特定してもよい。特定部１２７は、例えば、データベース１３１を参照して機器２００の向きの特定を行ってもよい。なお、パターン提示部２４０の第１パターン、第２パターン及び一意的なパターンについては、後述する。

［記憶部１３０］
記憶部１３０は、制御部１２０により行われる上記情報処理に必要な各種情報、上記コンピュータプログラムなどが記憶される記憶装置である。記憶部１３０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）によって実現されるが、半導体メモリによって実現されてもよい。

データベース１３１には、参照用の第１パターン（例えば、第１パターンを示すデータ）及び参照用の第２パターン（例えば、第２パターンを示すデータ）と、機器２００の識別情報とが紐づけて格納されている。機器２００の識別情報は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスであってもよい。また、第１パターン及び第２パターンがそれぞれ光学検出部１１０とパターン提示部２４０との位置関係に応じて、光学検出部１１０により一意的なパターンを示すデータが取得される場合（言い換えると、光学検出部１１０により検出される角度に対して一意的なパターンである場合）、さらに、一意的なパターンを示すデータと機器２００の向きとが紐づけられてデータベース１３１に格納されてもよい。

［センサ部１４０］
センサ部１４０は、例えば、図３及び図４に示されるように、カメラ１４１、障害物センサ１４２、床面センサ１４３、エンコーダ（不図示）、加速度センサ（不図示）、角速度センサ（不図示）、及び、接触センサ（不図示）などを備えてもよい。また、本実施の形態のように自走式移動体１００がロボット掃除機である場合、センサ部１４０は、床面に堆積している塵埃の量を測定する塵埃センサを備えてもよい。

カメラ１４１は、自走式移動体１００の上部空間を撮像する装置である。カメラ１４１で撮像された画像は、画像処理され、画像内の特徴点の位置から自走式移動体１００の現在位置を把握することができるものとなっていてもよい。

障害物センサ１４２は、例えば、超音波センサが用いられる。障害物センサ１４２が超音波センサである場合、例えば、本体１０１の前方の中央に配置される発信部１４２ａ、及び、発信部１４２ａの両側にそれぞれ配置される受信部１４２ｂを有し、発信部１４２ａから発信されて障害物によって反射して返ってきた超音波を受信部１４２ｂがそれぞれ受信することで、障害物の距離や位置を検出することができる。

床面センサ１４３は、自走式移動体１００の底面の複数箇所に配置され、床面が存在するか否かを検出する。例えば、床面センサ１４３は、発光部および受光部を有する赤外線センサであり、発光部から放射した赤外線光が戻ってくる場合は床面有り、閾値以下の光しか戻ってこない場合は床面無しとして検出する。

エンコーダは、走行部１５０に備えられ、走行用モータによって回転する一対の車輪１５１のそれぞれの回転角を検出する。加速度センサは、自走式移動体１００が走行する際の加速度を検出する。角速度センサは、自走式移動体１００が旋回する際の角速度を検出する。接触センサは、バンパ（不図示）の変位を検出して障害物が衝突したことを検出する。

以上のカメラ１４１、障害物センサ１４２、床面センサ１４３、エンコーダ（不図示）、加速度センサ（不図示）、及び、接触センサ（不図示）は例示であり、センサ部１４０は、他の種類のセンサを備えてもよい。

［走行部１５０］
走行部１５０（図２参照）は、制御部１２０からの指示に基づいて自走式移動体１００を走行させる。走行部１５０は、床面上を走行する車輪１５１（図４参照）、車輪１５１にトルクを与える走行用モータ（図４で不図示）、及び、走行用モータを収容するハウジングなどを有する。また、自走式移動体１００は、キャスタ１５２（図４参照）を補助輪として備えた対向二輪型であり、２つの車輪１５１を独立して制御することで、直進、後退、左回転、右回転など自走式移動体１００を自在に走行させることができる。なお、車輪１５１の数は、２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

［掃除部１６０］
掃除部１６０は、制御部１２０からの指示に基づいて床面上の塵埃を吸引口１６３（図４参照）から吸引し、本体１０１の内部に吸引した塵埃を本体１０１内に収容する。掃除部１６０は、サイドブラシ１６１（図３参照）及びメインブラシ１６２（図４参照）を回転させるブラシ回転モータ（不図示）、吸引口１６３から塵埃を吸引する吸引モータ（不図示）、これらのモータに電力を伝達する電力伝達部（不図示）、及び、吸引した塵埃を収容する収容部（不図示）などを備えている。

［受付部１７０］
受付部１７０は、ユーザによる入力操作を受け付けるユーザインターフェースである。受付部１７０は、例えば、タッチパネル、表示パネル、ハードウェアボタン、カメラ、又は、マイクロフォンなどによって実現されてもよい。表示パネルは、画像の表示機能、及び、ユーザの手動入力を受け付ける機能を有し、液晶パネル又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルなどの表示パネルに表示されるテンキー画像などへの入力操作を受け付ける。マイクロフォンは、ユーザの音声入力を受け付ける。

なお、ここでは、受付部１７０は、自走式移動体１００の構成要素である例を示しているが、受付部１７０は、自走式移動体システム３００の他の構成要素の少なくとも１つと一体化されていてもよい。例えば、受付部１７０は、機器２００に組み込まれてもよいし、リモートコントローラ（不図示）に組み込まれてもよいし、情報端末１０に組み込まれてもよい。

［提示部１８０］
提示部１８０は、自走式移動体１００により出力された提示情報をユーザに提示する。提示部１８０は、例えば、表示パネルで実現されてもよく、表示パネル及びスピーカで実現されてもよい。表示パネルは、例えば、液晶パネル又は有機ＥＬパネルなどでもよいし、ＬＥＤで構成されていてもよい。スピーカは、音又は音声を出力する。

［通信部１９０］
通信部１９０は、自走式移動体１００が情報端末１０及び機器２００と通信を行うための通信回路である。通信部１９０は、広域通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（通信モジュール）もしくは、局所通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路（通信モジュール）もしくはその両方を備えてもよい。通信部１９０は、例えば、無線通信を行うための無線通信回路である。なお、通信部１９０が行う通信の通信規格については特に限定されない。

［２－２．機器２００］
機器２００は、自走式移動体１００と通信可能に接続される。機器２００は、自走式移動体１００を親器とした場合、子器として動作してもよい。また、機器２００は、自走式移動体１００が機器２００を特定するためのパターン２４１を有するパターン提示部２４０を備えている。本実施の形態では、機器２００は、さらに、機器２００の本体２０１（図５参照）を走行させる走行部２６０（図２参照）を備えるが、走行部２６０を備えなくてもよい。また、本実施の形態では、機器２００は、掃除機能を有するが、例示に過ぎず、特に限定されない。

図２に示されるように、機器２００は、通信部２１０と、制御部２２０と、記憶部２３０と、パターン提示部２４０と、センサ部２５０と、走行部２６０と、掃除部２７０とを備える。以下、各構成について説明する。

［通信部２１０］
通信部２１０は、機器２００が自走式移動体１００及び他の機器２００と通信を行うための通信回路（通信モジュール）である。通信部２１０は、局所通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路を備える。通信部２１０は、例えば、無線通信を行う無線通信回路である。通信部２１０が行う通信の規格については特に限定されない。

［制御部２２０］
制御部２２０は、機器２００が自走式移動体１００から出力された指示に基づいて機器２００の動作を制御するための各種情報処理を行う。また自走式移動体１００からの指示の無い時に自律的に動くような処理も行ってもよい。制御部２２０は、例えば、マイクロコントローラによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。なお、構成要素には走行部や掃除部などの制御を行うための要素もあるが、以降の説明には不要なため図示していない。

［記憶部２３０］
記憶部２３０は、制御部２２０により行われる上記情報処理に必要な各種情報、コンピュータプログラムなどが記憶される記憶装置である。記憶部２３０は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）によって実現されるが、半導体メモリによって実現されてもよい。

［パターン提示部２４０］
パターン提示部２４０は、指示部１２６により出力された指示に基づいて第１パターンを第２パターンへ変更する。パターン提示部２４０は、複数の凹凸（例えば、図５の凸部２４１ａ、凹部２４１ｂ）から構成されるパターン２４１を有する。第１パターンは、当該パターンの一部のパターンであり、第２パターンは、当該パターンの他の一部のパターンである。より具体的には、第１パターンは、光学検出部１１０により光学的に検出された複数の凹凸のうちの一部のパターンであり、第２パターンは、光学検出部１１０により光学的に検出された複数の凹凸のうちの他の一部のパターンである。

複数の凹凸は、さらに、光の反射率が高い高反射材で覆われた凸部と、光の反射率が低い低反射材で覆われた凹部とを含んでもよい。なお、具体的な構造については、図８及び図９を参照しながら後述する。

パターン提示部２４０は、例えば、自走式移動体１００の光学検出部１１０がデータを取得できる高さにパターン２４１を有してもよい。パターン提示部２４０は、例えば、機器２００の本体２０１の側面の少なくとも一部にパターン２４１の少なくとも一部を提示し、パターン２４１を本体２０１の側面の縦方向又は横方向にスライドさせることにより第１パターンを第２パターンへ変更してもよい。より具体的には、例えば、パターン提示部２４０は、本体２０１の側面の少なくとも一部に設置された窓部内に位置し、側面の縦方向又は横方向にスライドすることによりパターン２４１もスライドする。これにより、窓部から提示されるパターン２４１の一部（いわゆる、第１パターン）が他の一部（いわゆる、第２パターン）に切り替えられてもよい。なお、窓部のサイズは、機器２００のサイズに応じて設定されてもよい。また、窓部の形状についても特に限定されず、例えば、矩形形状であってもよいし、円形形状であってもよい。

また、パターン提示部２４０は、図５及び図６に示されるように、機器２００の本体２０１の側面の外周に帯状にパターン２４１を提示し、本体２０１の鉛直方向の中心軸周りを回転することにより第１パターンを第２パターンへ変更してもよい。

また、第１パターン及び第２パターンは、それぞれ、光学検出部１１０とパターン提示部２４０との位置関係に応じて、光学検出部１１０により一意的なパターンを示すデータが取得されてもよい。言い換えると、第１パターン及び第２パターンのそれぞれは、光学検出部１１０により検出される角度に対して一意的なパターンであってもよい。

ここで、図８及び図９を参照しながらパターン提示部２４０の構造についてより具体的に説明する。図８は、図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線における断面図である。図９は、パターン提示部２４０の他の例を示す断面図である。

図５に示されるように、パターン提示部２４０は、複数の凹凸から構成されるパターン２４１を有する。より具体的には、図８の（ａ）に示されるように、パターン２４１は、複数の凸部２４１ａ及び複数の凹部２４１ｂから構成される。図８では、凸部２４１ａ及び凹部２４１ｂの形状とサイズとが異なる例を示しているが、パターン提示部２４０は、同一形状及び同一サイズの凸部２４１ａと凹部２４１ｂとから構成される規則的なパターン２４１を有してもよい。

また、例えば、複数の凹凸は、さらに、光の反射率が低い低反射材で覆われた凹部と、前記光の反射率が高い高反射材で覆われた凸部とを含んでもよい。より具体的には、図８の（ｂ）に示されるように、複数の凹凸は、さらに、光の反射率が高い高反射材で覆われた凸部２４１ａ１と光の反射率が低い低反射材で覆われた凹部２４１ｂ１とを含んでもよい。凸部２４１ａ１は、図８の（ａ）の凸部２４１ａに高反射材を被覆して形成されてもよく、凹部２４１ｂ１は、図８の（ａ）の凹部２４１ｂに低反射材を被覆して形成されてもよい。

なお、図８の（ａ）及び図８の（ｂ）では、パターン提示部２４０は、規則的な複数の凹凸から構成されるパターン２４１を有するが、複数の凹凸は、規則的に形成されなくてもよい。例えば、図９の（ａ）及び図９の（ｂ）に示されるように、パターン提示部２４０は、異なるサイズの凸部２４１ａ及び異なるサイズの凹部２４１ｂから構成されるパターン２４１を有してもよい。これにより、第１パターン及び第２パターンは、それぞれ、光学検出部１１０とパターン提示部２４０との位置関係に応じて、光学検出部１１０により一意的なパターンを示すデータが取得される。つまり、不規則な複数の凹凸から構成されるパターン２４１では、第１パターン及び第２パターンは、それぞれ、光学検出部１１０により検出される角度に対して一意的なパターンとなる。そのため、特定部１２７は、一意的なパターンに基づいて機器２００の向きを特定することができる。

続いて、第１パターンを第２パターンへ変更する指示（以下、パターン変更指示ともいう）を取得したときのパターン提示部２４０の動きと、光学検出部１１０により取得されるデータ（以下、検出パターンという）とについて、図１０を参照しながら説明する。ここでは、光学検出部１１０は、ＬｉＤＡＲである。図１０は、第１パターンを第２パターンへ変更する例を示す図である。図１０の例では、機器２００は、自走式移動体１００からパターン変更指示を取得すると、パターン提示部２４０を本体２０１の鉛直方向の中心軸周りを回転させることにより第１パターンを第２パターンへ変更する。

まず、図１０の（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、図８の（ａ）に示される複数の凹凸（凸部２４１ａ、凹部２４１ｂ）から構成されるパターン２４１を有するパターン提示部２４０の動き、及び、光学検出部１１０により取得されるデータ（検出パターン）について説明する。

図１０の（ａ）の（１）は、図８の（ａ）に示されるパターン提示部２４０の断面図を示している。

また、図１０の（ａ）の（２）は、光学検出部１１０により第１パターンを示すデータが取得されたときのパターン提示部２４０の断面図を示しており、図中の矢印は、指示部１２６からパターン変更指示を取得したときにパターン提示部２４０が回転する方向を示している。なお、図１０の（ａ）の（２）では、パターン提示部２４０は静止しているものとする。図１０の（ｂ）の（２）には、光学検出部１１０によって取得されたデータ（具体的には、反射光の点群データ、いわゆる、検出パターン）が示されている。このデータは、第１パターンを示すデータ（第１パターンの検出パターン）の一例である。

また、図１０の（ａ）の（３）は、機器２００が指示部１２６から出力した指示を取得し、パターン提示部２４０が取得された指示に従って第１パターンを第２パターンへ変更する例を示している。図１０の（ａ）の（３）では、パターン提示部２４０が本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに時計と反対周りに１０度回転したときの断面図を示している。図１０の（ｂ）の（３）には、光学検出部１１０によって取得されたデータ（いわゆる、検出パターン）が示されている。このデータは、第２パターンを示すデータ（第２パターンの検出パターン）の一例である。

また、図１０の（ａ）の（４）は、パターン提示部２４０が本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに時計と反対周りにさらに１０度回転したときの断面図を示している。図１０の（ｂ）の（４）には、光学検出部１１０によって取得されたデータ（いわゆる、検出パターン）が示されている。このデータは、第２パターンを示すデータ（第２パターンの検出パターン）の一例である。

以上のように、機器２００は、パターン変更指示を取得すると、パターン提示部２４０を本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに回転させることにより、第１パターンを第２パターンへ変更する。また、図１０の（ａ）に示されるように、パターン２４１が複数の凹凸から構成されることにより、光学検出部１１０により取得される距離データに凹凸パターンが表れるため、自走式移動体１００は機器２００を特定することができる。

続いて、図１０の（ｃ）及び（ｄ）を参照しながら、図８の（ｂ）に示される光の反射率が高い高反射材で覆われた凸部２４１ａ１、光の反射率が低い低反射材で覆われた凹部２４１ｂ１から構成されるパターン２４１を有するパターン提示部２４０の動き、及び、光学検出部１１０により取得されるデータ（検出パターン）について説明する。

図１０の（ｃ）の（１）は、図８の（ｂ）に示されるパターン提示部２４０の断面図を示している。

また、図１０の（ｃ）の（２）は、光学検出部１１０により第１パターンを示すデータが取得されたときのパターン提示部２４０の断面図を示しており、図中の矢印は、指示部１２６からパターン変更指示を取得したときにパターン提示部２４０が回転する方向を示している。なお、図１０の（ｃ）の（２）では、図１０の（ａ）の（２）と同様、パターン提示部２４０は静止しているものとする。図１０の（ｄ）の（２）には、光学検出部１１０によって取得されたデータ（いわゆる、検出パターン）が示されている。このデータは、第１パターンを示すデータ（第１パターンの検出パターン）の一例である。

また、図１０の（ｃ）の（３）は、機器２００が指示部１２６から出力した指示を取得し、パターン提示部２４０が取得された指示に従って第１パターンを第２パターンへ変更する例を示している。図１０の（ｃ）の（３）では、パターン提示部２４０が本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに時計と反対周りに１０度回転したときの断面図を示している。図１０の（ｄ）の（３）には、光学検出部１１０によって取得されたデータ（いわゆる、検出パターン）が示されている。このデータは、第２パターンを示すデータ（第２パターンの検出パターン）の一例である。

また、図１０の（ｃ）の（４）は、パターン提示部２４０が本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに時計と反対周りにさらに１０度回転したときの断面図を示している。図１０の（ｄ）の（４）には、光学検出部１１０によって取得されたデータ（いわゆる、検出パターン）が示されている。このデータは、第２パターンを示すデータ（第２パターンの検出パターン）の一例である。

以上のように、機器２００は、パターン変更指示を取得すると、パターン提示部２４０を本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに回転させることにより、第１パターンを第２パターンへ変更する。また、図１０の（ｃ）に示されるように、光学検出部１１０が光の強弱を測定する場合、パターン２４１は、複数の凹凸に高反射材及び低反射材を組み合わせてパターン２４１を構成してもよい。光学検出部１１０とパターン提示部２４０との距離が長い場合、図１０の（ａ）に示される複数の凹凸から構成されるパターン２４１では、凹凸が誤差に埋もれてしまう可能性があるため、図１０の（ｃ）に示されるように凹部に低反射材を被覆することで、凹部からの光の反射がなくなり、凸部からの光の反射を示す点群データに基づいて機器２００を特定することができる。光学検出部１１０とパターン提示部２４０との距離が中距離である場合も、凹凸パターンと反射光の強弱パターンとの両方の情報を得ることができるため、より正確に機器２００を特定することができる。

なお、機器２００が指示部１２６による自走式移動体１００の走行速度に応じた速度で第１パターンを第２パターンへ変更させる指示を取得すると、機器２００は、パターン提示部２４０を指示された速度で回転させることにより第１パターンを第２パターンへ変更してもよい。ここでは、機器２００は、パターン提示部２４０を回転させる例を示したが、これに限られない。機器２００は、例えば、本体２０１を回転させることにより第１パターンを第２パターンへ変更してもよい。

［センサ部２５０］
センサ部２５０は、例えば、位置センサ２５１と、障害物センサ２５２と、を備える。位置センサ２５１は、自己の周囲の物体を検知し、自己に対する物体の位置関係を取得する。例えば、位置センサ２５１は、機器２００の本体２０１の上面の中央に配置されており、機器２００と、機器２００の周囲に存在する壁などを含む物体との距離及び方向を含む位置関係を取得する。位置センサ２５１は、例えば、光を放出し障害物により反射して返ってきた光に基づいて位置関係（例えば、物体の位置及び自己から物体までの距離）を検出するＬｉＤＡＲ又はレーザレンジファインダであってもよい。

障害物センサ２５２は、位置センサ２５１と異なる方法で自己の周囲の障害物となる物体を検知し、自己に対する障害物候補となる物体の位置関係を取得する。障害物センサ２５２は、例えば、超音波センサ、又は、測距センサなどのセンサである。例えば、障害物センサ２５２は、ＴｏＦカメラ、又は、ステレオカメラであってもよい。本実施の形態では、障害物センサ２５２は、例えば、超音波センサである。障害物センサ２５２は、本体２０１の前方の中央に配置される発信部２５２ａ、及び、発信部２５２ａの両側にそれぞれ配置される受信部２５２ｂを有し、発信部２５２ａから発信されて障害物によって反射して返ってきた超音波を受信部２５２ｂがそれぞれ受信することで、障害物の距離及び位置を検出してもよい。

図示していないが、センサ部２５０は、他の種類のセンサを備えてもよい。例えば、他の種類のセンサは、カメラ、床面センサ、エンコーダ、加速度センサ、及び、接触センサなどであってもよい。

［走行部２６０］
走行部２６０（図２参照）は、制御部２２０からの指示に基づいて機器２００を走行させる。走行部２６０は、床面上を走行する車輪２６１（図５参照）、車輪２６１にトルクを与える走行用モータ（図５で不図示）、及び、走行用モータを収容するハウジングなどを有する。また、機器２００は、キャスタ（不図示）を補助輪として備えた対向二輪型であってもよい。この場合、走行部２６０は、２つの車輪２６１を独立して制御することで、直進、後退、左回転、右回転など機器２００を自在に走行させることができる。なお、車輪２６１の数は、２つに限られず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

［掃除部２７０］
掃除部２７０は、制御部２２０からの指示に基づいて床面上の塵埃を吸引口２７３（図７参照）から吸引し、本体２０１の内部に吸引した塵埃を本体２０１内に収容する。掃除部２７０は、サイドブラシ２７１（図７参照）及びメインブラシ２７２を回転させるブラシ回転モータ（不図示）、吸引口２７３から塵埃を吸引する吸引モータ（不図示）、これらのモータに電力を伝達する電力伝達部（不図示）、及び、吸引した塵埃を収容する収容部（不図示）などを備えている。

［３．動作］
続いて、実施の形態に係る自走式移動体システム３００の動作について説明する。以下では、自走式移動体システム３００は、ロボット掃除機を備える掃除システムの例を説明する。

［第１の例］
図１１及び図１２は、実施の形態に係る自走式移動体システム３００の動作の第１の例を示すシーケンス図である。図１３は、情報端末１０の操作画面の一例を示す図である。第１の例では、自走式移動体１００は、掃除開始の指示を取得すると、機器２００との通信を確立させ、次に、光学検出部１１０を用いて機器２００を探索する。自走式移動体１００は、探索の結果、機器２００及び機器２００の位置を特定すると、機器２００と連動して掃除を開始する。自走式移動体１００は、掃除の途中で機器２００を見失うと機器２００の探索シーケンスに戻り、機器２００及び機器２００の位置を特定すると、機器２００と連動して掃除を開始する。以下、図面を参照しながら、動作の第１の例についてより具体的に説明する。

図１１に示されるように、情報端末１０は、掃除開始の指示を受け付けると（Ｓ０１）、掃除開始の指示を自走式移動体１００へ出力する（Ｓ０２）。例えば、図１３に示されるように、ユーザが情報端末１０の操作画面で掃除エリア１を選択して、連動制御ボタンをタッチすると、情報端末１０は、掃除開始の指示と、自走式移動体１００及び機器２００の連動制御の開始の指示を受け付ける。そして、情報端末１０は、受け付けられた指示に基づいて、自走式移動体１００に機器２００と連動して掃除を開始する指示を出力する。

次に、自走式移動体１００は、掃除開始の指示を取得すると、機器２００へ応答要求を送信する（Ｓ０３）。機器２００は応答要求を受信したか否かを判定し（Ｓ０４）、応答要求を受信すると（Ｓ０４でＹｅｓ）、当該要求に対する応答信号を自走式移動体１００へ送信する（Ｓ０５）。一方、機器２００が応答信号を受信していないと判定すると（Ｓ０４でＮｏ）、ステップＳ０４へ戻る。

自走式移動体１００は、機器２００の応答信号を受信したか否かを判定し（Ｓ０６）、機器２００の応答信号を受信していないと判定すると（Ｓ０６でＮｏ）、走行して場所を移動し（Ｓ０７）、機器２００へ応答要求を送信する（Ｓ０３）。一方、自走式移動体１００は、機器２００の応答信号を受信したと判定した場合（Ｓ０６でＹｅｓ）、機器２００の探索を開始する（Ｓ０８）。なお、自走式移動体１００は、掃除をしながら機器２００を探索してもよい。

自走式移動体１００のデータ取得部１２３は、光学検出部１１０により取得されたデータを取得すると（Ｓ０９）、取得されたデータを検出部１２４へ出力する（不図示）。検出部１２４は、ステップＳ０９で取得されたデータが第１パターンを示すデータを含むか否かを判定する（Ｓ１０）。このとき、検出部１２４は、データベース１３１に格納された参照用の第１パターンを示すデータ（第１パターンの検出パターン）を読み出して、光学検出部１１０により取得されたデータ（いわゆる、検出パターン）とパターンマッチングを行う。検出部１２４は、パターンマッチングの結果、光学検出部１１０により取得されたデータのどの部分もが第１パターンと所定の閾値以上の確度を有しない場合、取得されたデータが第１パターンを含むデータではないと判定すると（Ｓ１０でＮｏ）、走行して場所を移動し（Ｓ１１）、機器２００の探索を再び開始する（Ｓ０８）。

一方、検出部１２４は、光学検出部１１０により取得されたデータの一部が第１パターンと所定の閾値以上の確度を有する場合、第１パターンを含むデータであると判定する（Ｓ１０でＹｅｓ）。この場合、抽出部１２５は、検出部１２４により検出された第１パターンに基づいて、データベース１３１から機器２００の候補を抽出する（Ｓ１２）。より具体的には、抽出部１２５は、データベース１３１に検出された第１パターンに紐づけて格納されている機器２００を機器２００の候補として抽出する。

次に、指示部１２６は、機器２００にパターンの変更指示を出力する（Ｓ１３）。機器２００がパターンの変更指示を取得すると、パターン提示部２４０は、例えば、機器２００の本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに回転することにより、第１パターンを第２パターンに変更する（Ｓ１４）。

次に、自走式移動体１００のデータ取得部１２３は、光学検出部１１０からデータを取得すると（Ｓ１５）、取得されたデータを検出部１２４へ出力する（不図示）。検出部１２４は、ステップＳ１５で取得されたデータが第２パターンを含むデータであるか否かを判定する（Ｓ１６）。このとき、検出部１２４は、データベース１３１に格納された参照用の第２パターンを示すデータ（第２パターンの検出パターン）を読み出して、光学検出部１１０により取得されたデータ（いわゆる、検出パターン）とパターンマッチングを行う。検出部１２４は、パターンマッチングの結果、光学検出部１１０により取得されたデータのどの部分もが第２パターンと所定の閾値以上の確度を有しない場合、取得されたデータが第２パターンを含むデータではないと判定すると（Ｓ１６でＮｏ）、走行して場所を移動し（Ｓ１１）、機器２００の探索を再び開始する（Ｓ０８）。

一方、検出部１２４は、光学検出部１１０により取得されたデータの一部が第２パターンと所定の閾値以上の確度を有する場合、第２パターンを含むデータであると判定する（Ｓ１６でＹｅｓ）。この場合、特定部１２７は、検出部１２４により検出された第２パターンに基づいて、機器２００の候補を機器２００と特定する（Ｓ１７）。より具体的には、特定部１２７は、データベース１３１に検出された第２パターンに紐づけて格納されている機器２００と抽出部１２５により抽出された機器２００の候補とが一致する場合に、機器２００の候補を機器２００と特定する。

次に、指示部１２６は、パターン変更の停止指示を機器２００へ送信する（Ｓ１８）。機器２００がパターン変更の停止指示を取得すると、パターン提示部２４０は、例えば、回転を停止することにより、パターンの変更を停止する（Ｓ１９）。

自走式移動体１００は、掃除を開始し（Ｓ２０）、機器２００へ動作指示を送信する（Ｓ２１）。例えば、自走式移動体１００は、自身が走行できない狭い場所（例えば、家具と家具との間、床と家具との隙間など）に機器２００を走行させる指示を送信してもよい。機器２００は、動作指示を取得すると、当該指示に従って動作する（Ｓ２２）。このとき、機器２００は、例えば、掃除動作を行いながら自走式移動体１００が走行できない狭い場所を走行してもよい。

自走式移動体１００は、機器２００の位置が不明であるか否かを判定し（Ｓ２３）、機器２００の位置が不明であると判定した場合（Ｓ２３でＹｅｓ）、掃除を停止し（Ｓ２４）、機器２００の探索を開始する（Ｓ０８）。一方、自走式移動体１００は、機器２００の位置が不明でないと判定した場合（Ｓ２３でＮｏ）、掃除を継続する。なお、自走式移動体１００は、ステップＳ２４で掃除を停止するとともに、機器２００へ動作停止の指示を送信してもよいし（不図示）、ステップＳ２４で掃除を停止せずに（つまり、掃除をしながら）機器２００を探索してもよい（Ｓ０８）。

次に、自走式移動体１００は、掃除が完了しているか否かを判定し（Ｓ２５）、掃除が完了していないと判定した場合（Ｓ２５でＮｏ）、掃除を継続する。一方、自走式移動体１００は、掃除が完了していると判定した場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、終了指示を機器２００へ送信し（Ｓ２６）し、自身も掃除を終了する。機器２００は、当該指示を取得すると、動作を停止し（Ｓ２７）、当該指示に対する応答信号を自走式移動体１００へ送信する（Ｓ２８）。自走式移動体１００は、機器２００から応答信号を取得すると、掃除が終了したことを通知する（Ｓ２９）。

情報端末１０は、自走式移動体１００から通知を取得すると、ユーザに通知を提示する（Ｓ３０）。図１４は、情報端末１０の通知画面の一例を示す図である。例えば、図１４に示されるように、情報端末１０は、自走式移動体１００から掃除が終了したことの通知を取得すると、情報端末１０の表示部に、例えば、掃除エリア１の掃除が終了したことを示すメッセージと、掃除エリア１で掃除されたゴミの量の分布を示すゴミマップとを表示してもよい。このとき、情報端末１０は、自走式移動体１００が掃除エリア１で機器２００を使って掃除をさせた箇所を表示してもよいし、自走式移動体１００の走行経路を表示してもよい。

なお、本例では、自走式移動体１００が機器２００の第１パターンを検出した後に第１パターンを第２パターンへ変更するように機器２００へ指示を送信し、機器２００が当該指示を受信すると、第１パターンを第２パターンへ変更するが、これに限られない。例えば、機器２００のパターン提示部２４０は、常時、パターン２４１を回転させることにより、パターンを変更し続けてもよい。より具体的には、機器２００は、第１パターンから第２パターンへの変更、場合によっては、第１パターンから３以上のパターン（例えば、第２パターン、第３パターン、及び、第４パターンなど）への変更（切り替えともいう）を常時行っていてもよい。この場合、自走式移動体１００は、例えば、経時的に切り替わるパターンを複数検出して機器２００を特定する。

また、第２パターンは第１パターンとして機能することも可能であり、その場合、第１パターンは第２パターンとして機能する。例えば、自走式移動体１００は、第２パターンを検出した後に第２パターンから第１パターンへ変更するように機器２００へ指示を送信し、当該指示を取得した機器２００は、第２パターンを第１パターンへ変更する。なお、機器２００が３以上のパターンを切り替える場合も同様である。

［第１の例の変形例］
第１の例では、自走式移動体１００は、機器２００を見失ったときに、機器２００を探索し、第１パターン及び第２パターンを検出して機器２００を特定したが、第１の例の変形例では、自走式移動体１００は、さらに、機器２００の位置及び向きを特定してもよい。

例えば、第１パターン及び第２パターンのそれぞれについて、光学検出部１１０とパターン提示部２４０との位置関係に応じて、光学検出部１１０により一意的なパターンを示すデータが取得される場合、特定部１２７は、データベース１３１を参照して機器２００の向きを特定してもよい。また、特定部１２７は、光学検出部１１０とパターン提示部２４０との位置関係に基づいて、機器２００の位置を特定してもよい。

［第２の例］
第１の例及び第１の例の変形例では、機器２００は１つであったが、第２の例では、機器２００は２つ以上である例について説明する。例えば、自走式移動体１００が機器２００及び他の機器２００の２つと機器と連動して動作する場合、自走式移動体１００は、機器２００及び他の機器２００の第１パターンの検出、第２パターンの検出を並列で行うが、例えば、機器２００及び他の機器２００が同一のパターン２４１を有するパターン提示部２４０を備える場合は、機器２００及び他の機器２００に、異なるタイミングでパターン変更の指示を出力する。これにより、より正確に機器２００及び他の機器２００を特定することができる。一方、機器２００及び他の機器２００がそれぞれ異なる第１パターン及び異なる第２パターンが検出されるパターン提示部２４０を備える場合、これらの機器２００に同時にパターン変更の指示を出力してもよい。

［４．効果等］
以上説明したように、実施の形態に係る自走式移動体システム３００は、自走式移動体１００と、自走式移動体１００と通信可能に接続される機器２００と、を備え、自走式移動体１００は、光学検出部１１０と、光学検出部１１０により得られるデータを取得するデータ取得部１２３と、データ取得部１２３により取得されたデータに基づいて第１パターン及び第１パターンと異なる第２パターンを検出する検出部１２４と、検出部１２４により検出された第１パターンに基づいて機器候補を抽出する抽出部１２５と、抽出部１２５により抽出された機器候補に対して、第１パターンを第２パターンに変更させる指示を出力する指示部１２６と、検出部１２４により検出された第２パターンに基づいて機器候補を機器２００と特定する特定部１２７と、を備え、機器２００は、指示部１２６により出力された指示に基づいて第１パターンを第２パターンへ変更するパターン提示部２４０を備える。

これにより、自走式移動体システム３００は、自走式移動体１００の周囲に機器２００が備えるパターン提示部２４０の検出パターンと類似した検出パターンの物体が存在する場合でも、機器２００を正確に特定することができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、機器２００は、さらに、機器２００の本体２０１を走行させる走行部２６０を備える。

これにより、機器２００は自走することができる。したがって、自走式移動体システム３００は、自走する機器２００を識別することができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、パターン提示部２４０は、複数の凹凸（例えば、凸部２４１ａ、凹部２４１ｂ）から構成されるパターン２４１を有し、第１パターンは、パターン２４１の一部のパターンであり、第２パターンは、パターン２４１の他の一部のパターンである。

これにより、自走式移動体システム３００は、ＬｉＤＡＲに代表される対象物までの距離を取得できる光学検出部１１０によって第１パターン及び第２パターンを検出できるようになり、機器２００の特定精度のよいシステムを構成できるようになる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、複数の凹凸（例えば、凸部２４１ａ、凹部２４１ｂ）は、さらに、光の反射率が低い低反射材で覆われた凹部２４１ｂ１と、光の反射率が高い高反射材で覆われた凸部２４１ａ１とを含む。

これにより、凹部２４１ｂが低反射材で覆われ、凸部２４１ａが高反射材で覆われるため、光学検出部１１０により取得されるデータは、反射光の強弱パターンを示すデータを含む。したがって、自走式移動体システム３００は、光学検出部１１０とパターン提示部２４０のパターン２４１との距離が離れても、第１パターン及び第２パターンをより精度よく検出することができるため、機器２００の特定精度が向上する。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、パターン提示部２４０は、機器２００の本体２０１の側面の少なくとも一部にパターン２４１の少なくとも一部を提示し、パターン２４１を側面の縦方向又は横方向にスライドすることにより第１パターンを第２パターンへ変更する。

これにより、自走式移動体システム３００は、パターン２４１の少なくとも一部を機器２００の本体２０１の側面の縦方向又は横方向にスライドすることにより、機器２００の特定精度のよいシステムを構成するための第１パターンから第２パターンへの切り替えが可能になる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、パターン提示部２４０は、機器２００の本体２０１の側面の外周に帯状にパターン２４１を提示し、本体２０１の鉛直方向の中心軸周りを回転することにより第１パターンを第２パターンへ変更する。

これにより、自走式移動体システム３００は、パターン提示部２４０を機器２００の本体２０１の鉛直方向の中心軸周りに回転することにより、第１パターンを第２パターンに変更することができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、第１パターン及び第２パターンは、それぞれ、光学検出部１１０とパターン提示部２４０との位置関係に応じて、光学検出部１１０により一意的なパターンを示すデータが取得される。

これにより、自走式移動体システム３００は、光学検出部１１０により検出される角度に対する一意的なパターンに基づいて機器２００の向きも特定することができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、光学検出部１１０は、自走式移動体１００の本体１０１の上面に、本体１０１の鉛直方向の中心軸周りを回転可能に設置され、第１パターンの検出処理において、当該検出処理を行う前よりも遅い速度で回転する。

これにより、自走式移動体システム３００は、パターンをより精度よく検出することができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、指示部１２６は、さらに、自走式移動体１００の走行速度に応じた速度で第１パターンを第２パターンへ変更させる指示を出力し、パターン提示部２４０は、当該指示に従って、当該速度で第１パターンを第２パターンへ変更する。

これにより、自走式移動体システム３００は、自走式移動体１００が走行中でも機器２００のパターン提示部２４０が有するパターン２４１をより精度よく検出することができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、光学検出部１１０は、さらに、光学検出部１１０に対するパターン提示部２４０の位置関係を計測し、特定部１２７は、位置関係に基づいて、機器２００の位置を特定する。

これにより、自走式移動体システム３００は、機器２００の特定と機器２００の位置の特定とを行うことができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、自走式移動体１００及び機器２００の一方は、充電器である。

これにより、充電のためにドッキングするべき相手を判別しやすい充電システムを構成できるようになる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００では、機器２００は、バーチャルウォールを設定するためのマーカとして機能する。

これにより、自走式移動体システム３００は、識別精度の高いバーチャルウォールをシステム内に構成できる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００は、さらに、２以上の機器２００を備え、指示部１２６は、２以上の機器２００のそれぞれに対して、第１パターンを第２パターンへ変更させる指示を異なるタイミングで出力する。

これにより、自走式移動体システム３００は、複数の機器２００のパターン提示部２４０にそれぞれ異なるタイミングでパターン２４１を変更させるため、複数の機器２００のパターン提示部２４０が有するパターン２４１が同じであっても、複数の機器２００のそれぞれを正確に特定することができる。

例えば、実施の形態に係る自走式移動体システム３００は、さらに、２以上の機器２００を備え、２以上の機器２００のそれぞれは、検出部１２４により少なくともどちらか一方が互いに異なる第１パターン、及び、第２パターンが検出されるパターン提示部２４０を備える。

これにより、自走式移動体システム３００は、複数の機器２００のそれぞれについて、検出部１２４により検出される第１パターン及び第２パターンの少なくとも一方が互いに異なる場合、検出された第１パターン及び第２パターンの少なくとも一方に基づいて複数の機器２００のそれぞれを特定することができる。したがって、自走式移動体システム３００は、第１パターン及び第２パターンの少なくとも一方に基づいて複数の機器２００のそれぞれを正確に特定することができる。

また、実施の形態に係る識別方法は、コンピュータによって実行される機器２００の識別方法であって、光学検出部１１０により得られるデータを取得するデータ取得ステップと、データ取得ステップで取得されたデータに基づいて第１パターンを検出する第１検出ステップと、第１検出ステップで検出された第１パターンに基づいて機器候補を抽出する抽出ステップと、抽出ステップで抽出された機器候補に対して、第１パターンを第１パターンと異なる第２パターンに変更させる指示を出力する指示ステップと、指示ステップで出力された指示に基づいて第１パターンを第２パターンへ変更するパターン提示ステップと、指示の出力後に、光学検出部１１０により取得されたデータに基づいて第２パターンを検出する第２検出ステップと、第２検出ステップで検出された第２パターンに基づいて機器候補を機器２００と特定する特定ステップと、を含む。

これにより、識別方法は、自走式移動体１００の周囲に機器２００が備えるパターン提示部２４０の検出パターンと類似した検出パターンの物体が存在する場合でも、機器２００を正確に特定することができる。

（他の実施の形態）
以上、本開示の１つ又は複数の態様に係る自走式移動体システム及び識別方法について、上記の実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構成される形態も、本開示の１つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、パターン提示部２４０は、光の反射率が高い、複数の第１部分、及び、光の反射率が低い、複数の第２部分から構成されてもよい。例えば、第１部分は、高反射材で構成され、第２部分は、低反射材で構成されてもよい。高反射材は、金属であってもよい。また、例えば、パターン提示部２４０は、第１部分が白色であり、第２部分が黒色であるバーコードであってもよい。バーコードは、白色及び黒色の画素で表示されてもよい。

パターン提示部２４０は、光の反射率が高い、複数の第１部分、及び、光の反射率が低い、複数の第２部分から構成される場合、第１パターンは、光学検出部１１０により光学的に検出された複数の第１部分及び複数の第２部分の一部のパターンであり、第２パターンは、光学検出部１１０により光学的に検出された複数の第１部分及び複数の第２部分の他の一部のパターンであってもよい。

また、パターン提示部２４０は、機器２００の本体２０１の側面の少なくとも一部に設置され、パターン２４１を切り替えることにより第１パターンを第２パターンへ変更してもよい。例えば、パターン提示部２４０が本体２０１の側面の少なくとも一部に設置された表示パネルであり、光学検出部１１０が表示パネルに表示された画像中のバーコードを検出する場合、２つ以上の画像の表示を切り替えることにより、表示パネルに表示されるバーコードを変更してもよい。なお、表示パネルのサイズは、機器２００のサイズに応じて設定されてもよい。

また、上記実施の形態に係る自走式移動体システムに含まれるそれぞれの処理部は、典型的に集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

なお、上記実施の形態において、それぞれの構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、それぞれの構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。それぞれの構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記憶媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の実施の形態は例示された数字に制限されない。

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

また、フローチャートにおけるそれぞれのステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

本開示は、自走式移動体を備える自走式移動体システムに広く利用可能である。

１０ 情報端末
１００ 自走式移動体
１０１ 本体
１１０ 光学検出部
１２０ 制御部
１２１ 地図情報取得部
１２２ 自己位置推定部
１２３ データ取得部
１２４ 検出部
１２５ 抽出部
１２６ 指示部
１２７ 特定部
１３０ 記憶部
１３１ データベース
１４０ センサ部
１４１ カメラ
１４２ 障害物センサ
１４２ａ 発信部
１４２ｂ 受信部
１４３ 床面センサ
１５０ 走行部
１５１ 車輪
１５２ キャスタ
１６０ 掃除部
１６１ サイドブラシ
１６２ メインブラシ
１６３ 吸引口
１７０ 受付部
１８０ 提示部
１９０ 通信部
２００ 機器
２０１ 本体
２１０ 通信部
２２０ 制御部
２３０ 記憶部
２４０ パターン提示部
２４１ パターン
２４１ａ、２４１ａ１ 凸部
２４１ｂ、２４１ｂ１ 凹部
２５０ センサ部
２５１ 位置センサ
２５２ 障害物センサ
２５２ａ 発信部
２５２ｂ 受信部
２６０ 走行部
２６１ 車輪
２７０ 掃除部
２７１ サイドブラシ
２７２ メインブラシ
２７３ 吸引口
３００ 自走式移動体システム

Claims (16)

1. 自走式移動体と、
   前記自走式移動体と通信可能に接続される機器と、
   を備え、
   前記自走式移動体は、
   光学検出部と、
   前記光学検出部により得られるデータを取得するデータ取得部と、
   前記データ取得部により取得された前記データに基づいて第１パターン及び前記第１パターンと異なる第２パターンを検出する検出部と、
   前記検出部により検出された前記第１パターンに基づいて機器候補を抽出する抽出部と、
   前記抽出部により抽出された前記機器候補に対して、前記第１パターンを前記第２パターンに変更させる指示を出力する指示部と、
   前記検出部により検出された前記第２パターンに基づいて前記機器候補を前記機器と特定する特定部と、
   を備え、
   前記機器は、
   前記指示部により出力された前記指示に基づいて前記第１パターンを前記第２パターンへ変更するパターン提示部
   を備える、
   自走式移動体システム。
2. 前記機器は、さらに、前記機器の本体を走行させる走行部を備える、
   請求項１に記載の自走式移動体システム。
3. 前記パターン提示部は、複数の凹凸から構成されるパターンを有し、
   前記第１パターンは、前記パターンの一部のパターンであり、
   前記第２パターンは、前記パターンの他の一部のパターンである、
   請求項１又は２に記載の自走式移動体システム。
4. 前記複数の凹凸は、さらに、光の反射率が低い低反射材で覆われた凹部と、前記光の反射率が高い高反射材で覆われた凸部とを含む、
   請求項３に記載の自走式移動体システム。
5. 前記パターン提示部は、
   前記機器の本体の側面の少なくとも一部に前記パターンの少なくとも一部を提示し、
   前記パターンを前記側面の縦方向又は横方向にスライドすることにより前記第１パターンを前記第２パターンへ変更する、
   請求項３又は４に記載の自走式移動体システム。
6. 前記パターン提示部は、
   前記機器の本体の側面の外周に帯状に前記パターンを提示し、
   前記本体の鉛直方向の中心軸周りを回転することにより前記第１パターンを前記第２パターンへ変更する、
   請求項３～５のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
7. 前記第１パターン及び前記第２パターンは、それぞれ、前記光学検出部と前記パターン提示部との位置関係に応じて、前記光学検出部により一意的なパターンを示すデータが取得される、
   請求項５又は６に記載の自走式移動体システム。
8. 前記光学検出部は、
   前記自走式移動体の本体の上面に、前記本体の鉛直方向の中心軸周りを回転可能に設置され、
   前記第１パターンの検出処理において、当該検出処理を行う前よりも遅い速度で回転する、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
9. 前記指示部は、さらに、前記自走式移動体の走行速度に応じた速度で前記第１パターンを前記第２パターンへ変更させる指示を出力し、
   前記パターン提示部は、前記指示に従って、前記速度で前記第１パターンを前記第２パターンへ変更する、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
10. 前記光学検出部は、さらに、前記光学検出部に対する前記パターン提示部の位置関係を計測し、
    前記特定部は、前記位置関係に基づいて、前記機器の位置を特定する、
    請求項１～９のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
11. 前記自走式移動体及び前記機器のうちの一方は、充電器である、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
12. 前記機器は、バーチャルウォールを設定するためのマーカとして機能する、
    請求項１～１０のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
13. さらに、２以上の前記機器を備え、
    前記指示部は、２以上の前記機器のそれぞれに対して、前記第１パターンを前記第２パターンへ変更させる指示を異なるタイミングで出力する、
    請求項１～１２のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
14. さらに、２以上の前記機器を備え、
    ２以上の前記機器のそれぞれは、前記検出部により少なくともどちらか一方が互いに異なる前記第１パターン、及び、前記第２パターンが検出される前記パターン提示部を備える、
    請求項１～１３のいずれか１項に記載の自走式移動体システム。
15. コンピュータによって実行される機器の特定方法であって、
    光学検出部により得られるデータを取得するデータ取得ステップと、
    前記データ取得ステップで取得された前記データに基づいて第１パターンを検出する第１検出ステップと、
    前記第１検出ステップで検出された前記第１パターンに基づいて機器候補を抽出する抽出ステップと、
    前記抽出ステップで抽出された前記機器候補に対して、前記第１パターンを前記第１パターンと異なる第２パターンに変更させる指示を出力する指示ステップと、
    前記指示ステップで出力された前記指示に基づいて前記第１パターンを前記第２パターンへ変更するパターン提示ステップと、
    前記指示の出力後に、前記光学検出部により取得されたデータに基づいて前記第２パターンを検出する第２検出ステップと、
    前記第２検出ステップで検出された前記第２パターンに基づいて前記機器候補を前記機器と特定する特定ステップと、
    を含む、
    特定方法。
16. 請求項１５に記載の特定方法をコンピュータに実行させるための、
    プログラム。

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