[0001] 本公开内容涉及信息处理装置、信息处理方法和信息处理程序。

[0002] 使用通过地图匹配进行的自身位置估计来自主地行进的自主移动体是已知的。在自主移动体中，通过基于使用传感器检测到的环境参考地图估计自身位置并且根据估计的自身位置控制行进速度、行进方向等，来实现自主行进。作为用于这样的自主移动体的传感器，通常使用将环境作为二维信息获取的二维激光成像探测和测距(two dimensions‑laser imaging detection and ranging，2D‑LiDAR)。专利文献1公开了一种基于测距结果估计移动装置的位置的技术。

[0003] 引文列表

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：JP 2009‑294104 A

[0030] 在下文中，参照附图详细描述本公开内容的实施方式。注意，在下面的实施方式中，相同的部分用相同的附图标记表示，并且省略冗余的描述。

[0031] 下文中，将按下面的顺序描述本公开内容的实施方式。

[0032] 1.关于现有技术

[0033] 2.实施方式的概述

[0034] 2‑1.适用于每个实施方式的配置

[0035] 2‑2.适用于每个实施方式的地图创建处理

[0036] 3.第一实施方式

[0037] 4.第二实施方式

[0038] 5.第三实施方式

[0039] 6.第四实施方式

[0040] (1.关于现有技术)

[0041] 在对本公开内容的每个实施方式进行描述之前，出于理解的目的，将对现有技术进行描述。

[0042] 关于自主地行进的移动装置(下文中为自主移动体)的操作，通常已知的是，通过使用预先创建的其中描述阻碍自主移动体的行进的障碍物地点的障碍物地点地图来控制自主移动体的行进的技术。

[0043] 图1是示出根据现有技术的障碍物地点地图的示例的示意图。在图1所示的障碍物地点地图500中，以通过网格划分的区域为单位指定障碍物地点501(阴影)。例如，在阻碍自主移动体的行进的障碍物地点的存在概率为预定值或更大值的情况下，在每个障碍物地点501中描述指示该概率的值。在图1中，非阴影区域502指示障碍物地点的存在概率小于预定值的地点。

[0044] 在推车型自主移动体中，作为用于执行自身位置估计的传感器，通常使用二维激光成像探测和测距(2D‑LiDAR)。例如，2D‑LiDAR在与自主移动体行进的行进表面平行的方向上发射激光，以对预定角度范围进行扫描，基于其反射光执行测距，并且计算获取反射光的每个点的二维坐标。基于计算的坐标，自主移动体执行与预先准备的障碍物地点地图的地图匹配，并且估计自身位置。

[0045] 在通过使用2D‑LiDAR的地图匹配进行的常规自身位置估计中，在许多情况下，假设其姿势(倾斜度等)不改变的推车在水平表面上行进。在这样的系统中，存在将斜坡确定为障碍物地点并且禁止行进的情况。还存在周围环境的外观由于自身装置的姿势的改变而改变并且地图匹配出错的情况。

[0046] 注意，假设水平表面为与重力的方向正交的表面。

[0047] 图2是用于描述根据现有技术的使用2D‑LiDAR识别周围环境的情况下的第一示例的示意图。在图2的部分(a)和(b)中，推车型自主移动体510通过由马达驱动的轮512在行进表面上行进。作为2D‑LiDAR的测距装置511在前表面(行进方向上的表面)上的预定位置(预定高度)处附接至自主移动体510。

[0048] 图2的部分(a)示出如下示例：自主移动体510在水平表面520a上在图中的白色箭头所示的方向上行进，并且在行进目的地处存在上升斜坡520b。在该示例的情况下，由测距装置511在斜坡520b上检测到与测距装置511的附接高度对应的位置A。在这种情况下，即使当由斜坡520b与水平表面520a形成的角度是自主移动体510能够攀爬的角度，斜坡520b也可能被识别为自主移动体510行进的障碍物地点，并且自主移动体510的行进可能被禁止。

[0049] 图2的部分(b)示出了其中自主移动体510在斜坡520b上在由白色箭头指示的方向上(在斜坡520b上向下)行进以朝向水平表面520a行进的示例。在该示例的情况下，由测距装置511在水平表面520a上检测到相对于斜坡520b的与测距装置511的附接高度对应的位置B。在这种情况下，即使当由斜坡520b与水平表面520a形成的角度是自主移动体510能够行进的角度，水平表面520a也可能被识别为自主移动体510行进的障碍物地点，并且自主移动体510的行进可能被禁止。

[0050] 图3是用于描述根据现有技术的使用2D‑LiDAR识别周围环境的情况下的第二示例的示意图。在图3中，倒立摆式自主移动体530通过由马达驱动的轮532在行进表面上行进，并且自主移动体530的角度绕轮532是可变的。作为2D‑LiDAR的测距装置531在前表面(行进方向上的表面)上的预定位置(预定高度)处附接至自主移动体530。

[0051] 在图3的示例的情况下，在自主移动体530处于由图中的实线指示的姿势的情况下，通过测距装置531，检测到如从对象541的自主移动体530看到的在前侧且在上端的位置C，并且没有检测到相对于对象541位于前侧的对象540。另一方面，在图3的示例中，在自主移动体530采取由图中的虚线所指示的、相对于由实线指示的姿势成角度α的在行进方向上向前倾斜的姿势的情况下，检测到对象540的位置D，并且未检测到对象541。以这种方式，周围环境的外观可能根据自主移动体530的姿势而改变。在该示例中，在自主移动体530采取由实线指示的姿势的情况下，无法识别对象540，使得当自主移动体530在对象540的方向上行进时，自主移动体530与对象540相撞。

[0052] 相反，也可以设想在自主移动体上安装诸如三维(3D)LiDAR或深度摄像装置的能够获取三维信息的传感器并且将环境识别为三维信息。然而，3D‑LiDAR对附接位置具有许多限制，并且其成本也增加。深度摄像装置具有相对短的可测量距离，并且容易受到诸如亮度的环境的改变的影响。

[0053] (2.实施方式的概述)

[0054] 接下来，将描述根据本公开内容的实施方式的概述。

[0055] 在根据本公开内容的每个实施方式中，障碍物地点地图被提供有指示每个位置处的角度的角度信息以及障碍物地点的存在概率。例如，角度信息可以是行进表面的法线矢量。替选地，角度信息可以是指示自主移动体的姿势的信息。

[0056] 以这种方式，在根据本公开内容的每个实施方式中，障碍物地点地图被提供有每个位置处的角度信息。因此，通过应用本公开内容，可以仅使用2D‑LiDAR作为用于检测环境的传感器来促进通过自主移动体进行的包括斜坡的环境中的行进控制或关于自主移动体自身的姿势的改变的行进控制，并且以低成本改进自主移动体的移动性。

[0057] (2‑1.适用于每个实施方式的配置)

[0058] 将描述适用于本公开内容的每个实施方式的配置。

[0059] 图4是示出适用于每个实施方式的作为自主移动体的移动装置的示例的配置的框图。在下文中，在未特别描述的情况下，假设移动装置为推车型移动装置而进行描述。

[0060] 在图4中，适用于每个实施方式的移动装置10包括信息处理装置100、测距装置101、惯性测量单元(IMU)102、马达驱动器103和通信接口(I/F)104。

[0061] 信息处理装置100具有例如作为通用计算机的配置，并且包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、存储装置、输入装置、显示器和各种I/F。

[0062] 测距装置101是在二维平面形状中执行测距的装置。在下文中，采用2D‑LiDAR作为测距装置101。测距装置101附接在移动装置10的预定高度处，在与移动装置10行进的行进表面平行的方向上发射激光，以对预定角度范围进行扫描，基于其反射光来执行测距，并计算获取反射光的每个点处的二维坐标。测距装置101输出各自具有二维坐标的点组(2D点组)作为测距结果。

[0063] IMU 102检测与运动和加速度有关的三个轴的角度或角速度。例如，IMU 102包括三轴陀螺仪和三向加速度计，并且输出三维角速度和加速度。基于IMU 102的输出，可以获取指示移动装置10的姿势的姿势信息。例如，姿势信息包括重力的方向为z轴的情况下的xyz分量的中的每个分量的角度信息以及依据横滚、俯仰(pitch)和偏航的旋转信息。

[0064] 马达驱动器103操作马达(未示出)，以用于根据从信息处理装置100输出的控制信号驱动行进单元120以使移动装置10行进。通信I/F 104使用例如无线通信与外部装置通信。不存在限制，并且通信I/F 104可以通过使用有线通信与外部装置通信。例如，通过经由通信I/F 104与外部控制器通信，可以从控制器控制移动装置10的行进。

[0065] 图5是示出适用于每个实施方式的信息处理装置100的示例的配置的框图。在图5中，信息处理装置100包括经由总线1020彼此连接以能够进行通信的CPU 1000、ROM 1001、RAM 1002、显示控制单元1003、存储装置1004、输入装置1005、数据I/F 1006、外部装置I/F 1007和通信I/F 1008。

[0066] 存储装置1004是非易失性存储介质，例如硬盘驱动器或闪速存储器。CPU 1000根据存储在ROM 1001或存储装置1004中的程序，通过将RAM 1002用作工作存储器，来控制信息处理装置100的整个操作。

[0067] 显示控制单元1003将由CPU 1000生成的显示控制信号转换为呈可由显示器1030显示的格式的显示信号，并且将其输出至显示器1030。输入装置1005接收通过用户操作进行的输入，并且可以将键盘、指向装置、触摸面板等应用于该输入装置1005。

[0068] 数据I/F 1006是用于向外部装置发送数据和从外部装置接收数据的接口。外部装置I/F 1007向外部装置输出控制信号，并且接收从外部装置发送的信息(状态信息等)。例如，信息处理装置100经由外部装置I/F1007连接至马达驱动器103，并且向马达驱动器103发送控制信号。通信I/F 1008经由外部通信网络、例如通过无线通信执行通信。

[0069] 图6是用于描述根据每个实施方式的信息处理装置100的功能的示例的功能框图。

[0070] 在图6中，信息处理装置100包括地图创建单元110、地图存储单元111、自身位置估计单元112、障碍物地点识别单元113和行动计划单元114。

[0071] 在这些单元之中，地图存储单元111例如是存储装置1004中的预定存储区域。通过例如根据实施方式的信息处理程序在CPU 1000上的操作来配置地图创建单元110、自身位置估计单元112、障碍物地点识别单元113和行动计划单元114。不存在限制，并且地图创建单元110、自身位置估计单元112、障碍物地点识别单元113和行动计划单元114中的一些或全部可以由彼此协作操作的硬件电路来配置。

[0072] 地图创建单元110接收从测距装置101输出的测距信息(2D点组)的输入、从IMU 102输出的指示移动装置10的姿势的姿势信息以及从里程计处理单元105输出的指示移动装置10的移动量的移动量信息。

[0073] 注意，里程计处理单元105使用例如加速度传感器等获得移动装置10的移动方向、移动距离等，并且获取移动量信息。例如，里程计处理单元105可以通过对行进单元120中的轴的旋转角度进行积分来估计移动装置10的当前位置。里程计处理单元105可以通过累积时间序列中的估计的当前位置来获得移动距离。

[0074] 地图创建单元110基于2D点组和姿势信息来创建具有角度信息的地图，其包括每个位置处的角度信息。地图创建单元110将创建的障碍物地点地图和具有角度信息的地图存储在地图存储单元111中。

[0075] 也就是说，地图创建单元110用作地图创建单元，其基于指示阻碍移动装置的行进的障碍物地点的位置的障碍物位置信息和指示移动装置在移动装置行进的每个行进位置处的角度的角度信息来创建地图。

[0076] 自身位置估计单元112基于测距信息、姿势信息和移动量信息以及存储在地图存储单元111中的具有角度信息的地图来估计移动装置10的自身位置。障碍物地点识别单元113基于测距信息、姿势信息和移动量信息以及存储在地图存储单元111中的具有角度信息的地图，识别可能是对移动装置10行进的障碍物的障碍物地点。

[0077] 行动计划单元114基于由自身位置估计单元112估计的自身位置和由障碍物地点识别单元113识别的障碍物地点，创建移动装置10的行进计划。例如，在自身位置朝向障碍物地点移动的情况下，行动计划单元114创建行进计划，以避开障碍物地点进行行进。行动计划单元114基于创建的行进计划来生成控制命令，用于控制马达驱动器103的驱动。

[0078] 注意，在以上描述中，例如，如图4所示，信息处理装置100被示出为内置在移动装置10中，但这不限于此示例。例如，信息处理装置100的一些功能可以被配置在移动装置10的外部。例如，在信息处理装置100的功能之中，地图创建单元110可以被配置在移动装置10的外部。另一方面，在信息处理装置100的功能之中，除地图创建单元110之外的功能、即自身位置估计单元112、障碍物地点识别单元113、行动计划单元114和地图存储单元111优选地内置在移动装置10中。

[0079] 在由地图创建单元110创建地图时以及在移动装置10基于由行动计划单元114创建的行动计划行进时，图6所示的信息处理装置100使用不同的功能。

[0080] 图7A是用于描述信息处理装置100中的在地图创建时使用的功能的示例的功能框图。如图7A所示，在地图创建时，仅使用图6所示的功能之中的地图创建单元110。在地图创建时，地图创建单元110使用测距装置101和IMU 102的输出创建具有角度信息的地图。

[0081] 图7B是用于描述信息处理装置100中的在移动装置10行进时使用的功能的示例的功能框图。如图7B所示，当移动装置10行进时，使用图6所示的功能之中的自身位置估计单元112、障碍物地点识别单元113和行动计划单元114。自身位置估计单元112和障碍物地点识别单元113分别使用测距装置101和IMU 102的输出以及存储在地图存储单元111中的具有角度信息的地图，获得自身位置和障碍物地点。注意，自身位置估计单元112还可以通过使用从里程计处理单元105输出的移动量信息来估计自身位置。

[0082] 在信息处理装置100中，CPU 1000通过执行用于实现根据实施方式的功能的信息处理程序将上述地图创建单元110例如作为模块配置在RAM 1002中的主存储区中。此外，CPU 1000可以通过执行用于实现根据实施方式的功能的信息处理程序，将上述自身位置估计单元112、障碍物地点识别单元113和行动计划单元114例如作为模块配置在RAM 1002中的主存储区域中。

[0083] 例如，信息处理程序可以通过经由通信I/F 1008的通信、经由未示出的网络从外部获取，并且可以安装在信息处理装置100上。不存在限制，并且信息处理程序可以通过存储在可拆卸存储介质(例如，光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)或通用串行总线(USB)存储器)中来提供。

[0084] (2‑2.适用于每个实施方式的地图创建处理)

[0085] 接下来，将示意性地描述适用于每个实施方式的地图创建处理。在下文中，将描述地图创建单元110创建具有角度信息的地图的情况。

[0086] 图8是示出适用于每个实施方式的地图创建处理的示例的流程图。在步骤S100处，使移动装置10行进。例如，在步骤S100处，可以使移动装置10在由外部控制器指示的方向上行进。不存在限制，并且例如，在步骤S100处，可以使移动装置10在随机方向上行进。

[0087] 在下一个步骤S101处，信息处理装置100确定移动装置10是否行进一定距离。例如，在移动装置10在其上行进的行进表面是平坦表面的假设下，地图创建单元110相对于平坦表面设置预定尺寸的网格。在步骤S101处，信息处理装置100确定移动装置10是否行进网格中的一个块。

[0088] 在信息处理装置100确定移动装置10未行进预定距离(步骤S101为“否”)的情况下，这将处理返回至步骤S100。另一方面，在信息处理装置100确定移动装置10行进预定距离(步骤S101为“是”)的情况下，这将处理转移至步骤S102。

[0089] 在步骤S102处，信息处理装置100获取由测距装置101和IMU 102进行的测量的测量结果(测距信息和姿势信息)。在下一个步骤S103处，信息处理装置100存储在步骤S102处获取的测量结果。信息处理装置100可以将获取的测量结果存储在RAM 1002或存储装置1004中。

[0090] 在下一个步骤S104处，信息处理装置100确定移动装置10是否行进一定范围。在信息处理装置100确定移动装置10未行进预定范围(步骤S104为“否”)的情况下，这将处理返回至步骤S100。另一方面，在信息处理装置100在步骤S104处确定移动装置10行进预定范围(步骤S104为“是”)的情况下，这将处理转移至步骤S105。

[0091] 在步骤S105处，信息处理装置100通过使用存储在步骤S103处存储的每个测量结果来创建具有角度信息的地图。

[0092] (3.第一实施方式)

[0093] 接下来，将描述本公开内容的第一实施方式。第一实施方式是在根据网格创建地图时创建具有作为通道的指示当时的姿势的姿势信息的地图的示例。也就是说，在第一实施方式中，创建了具有角度信息的地图，该角度信息具有作为每个网格的角度信息的姿势信息。

[0094] 图9是示出在第一实施方式中创建的具有角度信息的地图的示例的示意图。图9的部分(a)示出了具有处于某个姿势(角度)的角度信息的地图200的示例。在部分(a)中所示的具有角度信息的地图200中，与根据参照图1所述的现有技术的障碍物地点地图500类似，以由网格划分的区域为单位指定了障碍物地点201(阴影部分)。障碍物地点201是其中在由移动装置10的姿势信息指示的角度为具有角度信息的地图200中指定的角度的情况下障碍物地点的存在概率为预定值或更大值的地点。另一方面，例如在图9中，将障碍物地点的存在概率小于该角度处的预定值的地点指示为非阴影区域202。

[0095] 在第一实施方式中，如图9的部分(b)所示，针对由移动装置10的姿势信息指示的每个角度θ，创建具有角度信息的地图2001、2002、2003、......。在部分(b)中，具有角度信息的地图2001是移动装置10的姿势信息为角度θ1的情况下的地图，并且角度θ1的位置被指示为障碍物地点2011。类似地，具有角度信息的地图2002和2003是在移动装置10的姿势信息为角度θ2(>θ1)和θ3(>θ2)并且角度θ2和θ3下的位置分别指示障碍物地点2012和2013的情况下的地图。

[0096] 图10是示出根据第一实施方式的具有角度信息的地图200的数据结构的示例的示意图。在具有角度信息的地图200中，使用指示检测到障碍物地点的存在概率的网格位置的坐标(x，y)和检测到障碍物地点的位置处的角度θ(俯仰)作为参数来描述障碍物地点的存在概率的值(doubleoccupancy_grid_map)。例如，在障碍物地点的存在概率为预定值或更大值的情况下，移动装置10可以确定其坐标为障碍物地点。

[0097] 图11和图12是示出根据第一实施方式的具有角度信息的地图200的具体示例的示意图。图11示出了假设的行进环境的示例作为俯瞰图。注意，为便于描述，假设在图11中北(N)位于右上方。假设北(N)‑南(S)轴对应于x轴，并且西(W)‑东(E)轴对应于y轴。

[0098] 在图11的示例中，垂直于水平表面300的壁305存在于水平表面300的西(W)端和北(N)端处。通过斜坡302从西面(W)连接至水平表面300的水平平台301存在于图中的东南(S‑E)部分中。平台301的东(E)端是垂直于平台301的壁304，并且平台301的北端是垂直于平台301和水平表面300的垂直部分306。注意，斜坡302相对于水平表面300成角度β倾斜。

[0099] 图12示意性地示出了由地图创建单元110基于图11所示的行进环境创建的具有角度信息的地图2001和2002的示例，作为与图11的俯瞰图相比的俯视图。

[0100] 图12的部分(a)示出了由姿势信息指示的角度θ1＝0°的情况下的具有角度信息的地图2001的示例。例如，部分(a)示出了移动装置10在平行于水平表面300的方向上行进的情况的示例。

[0101] 在图12的部分(a)中，将图11中的检测到壁305的位置指示为障碍物地点201a，并且将检测到壁304的位置指示为障碍物地点201c。将检测到斜坡302的位置指示为障碍物地点201b。此外，将检测到垂直部分306的位置指示为障碍物地点201d。

[0102] 图12的部分(b)示出了在由姿势信息指示的角度θ2＝β的情况下的具有角度信息的地图2002的示例。例如，部分(b)示出了移动装置10在斜坡302上行进的情况的示例。

[0103] 在图12的部分(b)中，例如，在移动装置10沿斜坡302下行(向西行进)的情况下，检测到在斜坡302的行进目的地处的水平表面300的区域并且将其指示为障碍物地点201e。在部分(b)的示例中，例如，在移动装置10攀爬斜坡302(向东行进)的情况下，检测到斜坡302的行进目的地处的壁304，并且将其指示为障碍物地点201f。

[0104] 地图创建单元110将以这种方式创建的具有角度信息的地图2001和2002存储在地图存储单元111中。

[0105] 将示意性地描述使用具有角度信息的这些地图2001和2002时的处理。在移动装置10中，自身位置估计单元112基于例如分别由测距装置101、IMU 102和里程计处理单元105获取的移动量信息、测距信息和姿势信息来估计自身位置。自身位置估计单元112将指示估计的自身位置的信息传递至行动计划单元114。

[0106] 障碍物地点识别单元113基于由IMU 102获取的姿势信息，获得移动装置10相对于例如水平表面300的角度θ。障碍物地点识别单元113从存储在地图存储单元111中的具有角度信息的地图2001和2002中的每个地图中获取具有与所获得的角度θ对应的角度信息的地图200。障碍物地点识别单元113基于所获取的具有角度信息的地图200来识别障碍物地点201，并且将指示所识别的障碍物地点201的信息传递给行动计划单元114。

[0107] 行动计划单元114基于从自身位置估计单元112传递的指示自身位置的信息以及从障碍物地点识别单元113传递的指示障碍物地点201的信息，创建移动装置10的行进计划。例如，在基于这些信息、移动装置10的位置接近障碍物地点201处指示的位置的情况下，行动计划单元114创建用于指示避开障碍物地点201的行进的行进计划，并且将根据所创建的行进计划的控制指令传递至马达驱动器103。

[0108] 以这种方式，在第一实施方式中，通过向基于二维信息的地图提供角度信息，可以在不使用能够获取三维信息的传感器的情况下检测斜坡302等，并且基于检测结果来创建行进计划。因此，通过应用第一实施方式，可以以低成本提高自主移动体的移动性。

[0109] 注意，在以上描述中，从具有角度信息的多个地图2001、2002、......中选择与移动装置10的姿势对应的地图，但这不限于该示例。例如，信息处理装置100可以以这样的方式将多个通道的具有角度信息的地图200整合并且将其作为一个地图使用：基于在每个地图中检测到障碍物地点201时的移动装置10的行进位置，使障碍物地点201的位置成为高度可靠的信息。作为这种情况下的整合处理的方法，可以使用已知的贝叶斯更新。

[0110] (4.第二实施方式)

[0111] 接下来，将描述本公开内容的第二实施方式。第二实施方式是在根据网格创建地图时获得每个网格的法线信息并且创建其中针对每个网格将法线信息添加至指示网格的位置的信息的地图的示例。也就是说，在第二实施方式中，创建了具有角度信息的地图，其具有针对每个网格的作为角度信息的法线信息。也可以说，具有角度信息的该地图是具有针对每个网格的法线信息的法线信息地图。

[0112] 图13是用于描述获取适用于第二实施方式的法线信息的方法的示意图。可以基于移动装置10的行进的速度矢量或指示移动装置10的姿势的姿势信息来获取移动装置10在其上行进的行进表面的角度(倾斜度)。例如，地图创建单元110基于从IMU 102获取的姿势信息，获得移动装置10的相对于重力方向的角度。地图创建单元110获取所获得的角度作为移动装置10在其上行进的行进表面的移动装置10的当前位置处的法线信息。

[0113] 在图13的示例中，示出了移动装置10在图中的箭头指示的方向上在行进面上行进、从水平表面210沿斜坡211下行并朝向水平表面212移动的情况。注意，在图13中，水平表面212的右端是竖直壁213。

[0114] 在这种情况下，假设地图创建单元110在例如斜坡211的位置401处从IMU 102获取姿势信息。地图创建单元110基于所获取的姿势信息来获得移动装置10的相对于重力方向的角度。基于该角度，地图创建单元110可以获取法线矢量400作为位置401处的法线信息。

[0115] 注意，地图创建单元110获得法线矢量400作为以半径＝1的单位球体的中心为原点的矢量，并且获取当时的x分量和y分量作为数值。在图13中，移动装置10在斜坡211上的速度矢量的方向410与斜坡211的表面平行。

[0116] 图14是示出根据第二实施方式的具有依据法线矢量的角度信息的地图的示例的示意图。

[0117] 在图14中，具有角度信息的地图250包括针对每个网格的法矢量的值。在该示例中，针对每个网格指示法线矢量的x分量和y分量中的x分量的值。在图中的示例中，示出了水平表面210和212上的每个网格具有值＝0.0，x分量为0，并且每个网格是水平的。另一方面，示出了斜坡211上的每个网格具有值＝0.1，x分量为0.1，并且每个网格具有与x＝0.1对应的倾斜度。

[0118] 注意，在图14中，区域214指示图13中的壁213的右侧的区域。由于移动装置10无法在该区域214中行进，因此未获取姿势信息等。

[0119] 图15是示出根据第二实施方式的具有角度信息的地图250的数据结构的示例的示意图。具有角度信息的地图250包括使用指示检测到障碍物地点的存在概率的网格位置的坐标(x，y)作为参数描述的、障碍物地点的存在概率的值(double occupancy_grid_map)以及指示通过使用坐标(x，y)作为参数描述的法线矢量的数据(Vector3d normal_vec_map)。也就是说，根据第二实施方式的具有角度信息的地图250包括针对每个网格指示障碍物地点的地图和指示针对每个网格的法线矢量的地图。

[0120] 地图创建单元110将以这种方式创建的具有角度信息的地图250存储在地图存储单元111中。

[0121] 将示意性地描述使用具有角度信息的地图250时的处理。在移动装置10中，自身位置估计单元112基于例如分别由测距装置101、IMU 102和里程计处理单元105获取的移动量信息、测距信息和姿势信息来估计自身位置。自身位置估计单元112将指示所估计的自身位置的信息传递给行动计划单元114。

[0122] 障碍物地点识别单元113参照存储在地图存储单元111中的具有角度信息的地图250来识别障碍物地点。障碍物地点识别单元113将指示所识别的障碍物地点的信息传递给行动计划单元114。

[0123] 行动计划单元114基于从自身位置估计单元112传递的指示自身位置信息，参考在地图存储单元111中存储的具有角度信息的地图250的指示法线矢量的数据，并且获得当前位置处的法线矢量。例如，行动计划单元114基于当前位置处的法线矢量和从障碍物地点识别单元113传递的指示障碍物地点的信息，创建移动装置10的行进计划。

[0124] 指示法线矢量的位置的位置信息和指示障碍物地点的位置信息具有一对一对应的坐标。因此，例如，行动计划单元114可以基于指示估计的自身位置的信息来获得移动装置10的当前位置处的倾斜度。行动计划单元114可以根据指示法线矢量的位置的位置信息和指示障碍物地点的位置信息，计算在获得的倾斜度处检测到的障碍物地点。

[0125] 作为具体示例，例如，在图13中，对于处于斜坡211上的位置401处的移动装置10而言，水平表面212上的在行进方向上的预定位置被视为障碍物地点。另一方面，例如，当参考具有角度信息的地图250的指示法线矢量的数据时，障碍物地点识别单元113识别出水平表面212上的预定位置是水平表面。基于到障碍物地点的距离和移动装置10的当前倾斜度，障碍物地点识别单元113可以计算出水平表面212上的预定位置不是障碍物地点，而是移动装置可以行进的表面。以这种方式，障碍物地点识别单元113可以基于包括在具有角度信息的地图250中的障碍物地点的存在概率的值和法线矢量来执行匹配，并且提取可能实际阻碍行进的障碍物地点。

[0126] 行动计划单元114可以根据以这种方式检测到的障碍物地点来创建移动装置10的行进计划。

[0127] 例如，在基于指示障碍物地点的信息、移动装置10的位置接近障碍物地点201处指示的位置的情况下，或者在基于法线矢量、移动装置10接近难以攀爬的位置的情况下，行动计划单元114可以创建用于指示避开障碍物地点201的行进的行进计划。不存在限制，并且行动计划单元114可以基于法线矢量来创建指示在移动装置10接近斜坡211的情况下以降低的行进速度进行的行进的行进计划。

[0128] 行动计划单元114将根据创建的行进计划的控制命令传递至马达驱动器103。

[0129] 以这种方式，在第二实施方式中，通过向基于二维信息的地图提供角度信息，可以在不使用能够获取三维信息的传感器的情况下检测斜坡211等，并基于检测结果创建行进计划。因此，通过应用第二实施方式，可以以低成本提高自主移动体的移动性。

[0130] 注意，不限于上述示例，并且信息处理装置100可以对通过在同一行进表面上进行多次测量获取的多个法线矢量的值进行整合，以获取每个网格中的值。作为法线矢量的值的整合处理的方法，可以使用已知的贝叶斯更新。信息处理装置100可以从多个行进表面(例如，水平表面210、斜坡211和水平表面212)检测障碍物地点，并且对从多个行进表面获取的多个信息进行整合，以提高检测到的障碍物地点的可靠性。此外，信息处理装置100可以通过基于法线矢量提取与移动装置10的当前姿势或行进表面的倾斜度一致的障碍物地点来执行进行匹配。

[0131] (5.第三实施方式)

[0132] 接下来，将描述本公开内容的第三实施方式。第三实施方式是将坐标信息和姿势信息包括在具有角度信息的地图中的一个数据结构中的示例。

[0133] 图16是示出根据第三实施方式的具有角度信息的地图的数据结构的示例的示意图。在图16中，部分(a)示出了在一个数据中包括指示障碍物地点的位置的障碍物地点信息220以及指示获取障碍物地点信息220时的移动装置10的位置的自身装置位置信息221的数据结构的示例。更具体地，障碍物地点信息220包括检测为障碍物地点的坐标(x，y，z)。注意，坐标z的值固定为0。自身装置位置信息221包括指示移动装置10的位置的坐标(normal_x，normal_y，normal_z)。

[0134] 不存在限制，并且包括在自身装置位置信息221中的坐标(normal_x，normal_y，normal_z)可以是指示由同一数据中的障碍物地点信息220指示的位置处的倾斜度的信息(例如，法线矢量)。

[0135] 此处，移动装置10通过由测距装置101在坐标(normal_x，normal_y，normal_z)处执行测量来获取2D点组。包括在2D点组中的每个点具有坐标(x，y，z)。因此，部分(a)中所示的数据结构可以针对一个坐标(normal_x，normal_y，normal_z)具有多个坐标(x，y，z)。每个坐标(normal_x，normal_y，normal_z)和坐标(x，y，z)不限于网格的坐标，并且可以是作为点的坐标。

[0136] 在图16中，部分(b)示出了在一个数据中包括指示障碍物地点的位置的障碍物地点信息220和指示获取障碍物地点信息时的移动装置10的姿势的姿势信息222的数据结构的示例。更具体地，障碍物地点信息220包括检测为障碍物地点的网格的坐标(x，y，z)。注意，坐标z的值固定为0。姿势信息222包括指示移动装置10的姿势的横滚、俯仰和偏航。

[0137] 在信息处理装置100中，例如，在使用基于这些数据结构的具有角度信息的地图的情况下，障碍物地点识别单元113可以将每个数据投影到xy平面上，并且执行聚类处理或滤波处理(filtering processing)以创建二维地图信息。行动计划单元114可以使用二维地图信息来创建移动装置10的行进计划。

[0138] 不存在限制，并且例如，障碍物地点识别单元113可以基于这些数据结构的具有角度信息的地图来执行三维到六维的匹配处理。对于匹配处理，可以采用基于已知的广义迭代最近点(GICP)的算法。在匹配处理中，基本上以点与点彼此一致或彼此近似的方式执行位置搜索。在这种情况下，例如，障碍物地点识别单元113可以执行位置的匹配，其中，不仅点的坐标(x，y，z)一致，而且姿势信息也一致或近似。此外，例如，障碍物地点识别单元113可以执行与其中姿势信息一致或近似的所提取的点交叠最多的位置的匹配。

[0139] 以这种方式，在第三实施方式中，可以在不使用能够获取三维信息的传感器的情况下检测斜坡等，并且基于检测结果来创建行进计划。因此，通过应用第三实施方式，可以以低成本提高自主移动体的移动性。

[0140] (6.第四实施方式)

[0141] 接下来，将描述本公开内容的第四实施方式。第四实施方式是通过由手动操作将角度信息添加至例如已经由现有技术等创建的障碍物地点地图来创建具有角度信息的地图的示例。

[0142] 用于描述根据第四实施方式的具有角度信息的地图的创建的示意图。例如，在信息处理装置100中，地图创建单元110按照使用输入装置1005(参照图5)的用户操作将角度信息等添加至根据参照图1描述的现有技术的障碍物地点地图500。

[0143] 例如，地图创建单元110生成用于通过用户操作将角度信息输入至预先准备的障碍物地点地图的图形用户界面(GUI)画面，并且将其显示在显示器1030(参照图5)上。GUI画面显示例如预先准备的障碍物地点地图和用于向障碍物地点地图添加角度信息的各种工具。

[0144] 例如，用户通过操作输入装置1005使用GUI画面上显示的工具来指定期望将角度信息添加至所显示的障碍物地点地图的位置，并将角度信息输入至指定的位置。地图创建单元110可以将GUI配置成通过相对于障碍物地点地图的范围指定来将角度信息集中输入至指定范围，或者可以将GUI配置成输入针对每个网格的角度信息。地图创建单元110通过将输入的角度信息反映在显示的障碍物地点地图上，创建具有角度信息的地图。

[0145] 图17是示出通过根据第四实施方式的方法创建的具有角度信息的地图的示例的示意图。图17中示出的具有角度信息的地图230与参照图1描述的障碍物地点地图500对应。用户将针对由图17中的区域240指示的区域的角度信息输入至上述障碍地点地图500。地图创建单元110创建其中用输入的角度信息覆写区域240的信息的具有角度信息的地图230，并且将创建的具有角度信息的地图230存储在地图存储单元111中。角度信息可以是区域
240中的每个网格的法线矢量或是移动装置10在每个网格中的姿势信息。可以将指示诸如斜坡的行进表面的状态的信息添加至每个位置。

[0146] 注意，地图创建单元110可以例如通过GUI画面向具有角度信息的地图230添加诸如根据角度信息对每个角度进行颜色编码的效果。因此，可以将每个位置处的行进表面的角度可视化。例如，通过将角度信息可视化，当用户使用该GUI工具等创建用于移动装置10的行进控制的应用程序时，可以减轻工作的负担。例如，通过将具有角度信息的地图230中的角度信息可视化，可以更容易地校正具有角度信息的地图230。

[0147] 注意，本说明书中描述的效果仅是示例而不是限制性的，并且可以存在其他效果。

[0148] 注意，本技术还可以具有以下配置。

[0149] (1)

[0150] 一种信息处理装置，包括：

[0151] 地图创建单元，所述地图创建单元基于障碍物位置信息以及角度信息来创建地图，所述障碍物位置信息指示阻碍移动装置的行进的障碍物地点的位置，所述角度信息指示所述移动装置在所述移动装置行进的每个行进位置处的角度。

[0152] (2)

[0153] 根据以上(1)所述的信息处理装置，其中，

[0154] 所述地图创建单元：

[0155] 创建包括所述障碍物位置信息和每个行进位置处的所述角度信息的地图。

[0156] (3)

[0157] 根据以上(1)或(2)所述的信息处理装置，其中，

[0158] 所述地图创建单元：

[0159] 使用指示所述移动装置在每个行进位置处的姿势的姿势信息作为所述角度信息，并且针对指示不同角度的所述角度信息中的每条角度信息创建所述地图。

[0160] (4)

[0161] 根据以上(3)所述的信息处理装置，其中，

[0162] 所述地图创建单元：

[0163] 基于所述行进位置，对针对所述角度信息中的各条角度信息的地图进行整合，以创建一个地图。

[0164] (5)

[0165] 根据以上(3)或(4)所述的信息处理装置，其中，

[0166] 所述地图创建单元：

[0167] 根据用户输入来获取所述角度信息。

[0168] (6)

[0169] 根据以上(1)或(2)所述的信息处理装置，其中，

[0170] 所述地图创建单元：

[0171] 使用所述移动装置在其上行进的行进表面的每个行进位置处的法线信息作为所述角度信息来创建所述地图。

[0172] (7)

[0173] 根据以上(6)所述的信息处理装置，其中，

[0174] 所述地图创建单元创建以下作为所述地图：

[0175] 使用所述法线信息作为所述角度信息的法线信息地图以及基于所述障碍物位置信息的障碍物地点地图。

[0176] (8)

[0177] 根据以上(1)至(7)中任一项所述的信息处理装置，其中，

[0178] 所述地图创建单元：

[0179] 向所述障碍物位置信息添加检测到所述障碍物地点的位置、指示所述移动装置在检测到所述障碍物地点的位置处的姿势的姿势信息或与检测到所述障碍物地点的位置处的所述移动装置在其上行进的行进表面有关的倾斜度信息。

[0180] (9)

[0181] 根据以上(1)至(8)中任一项所述的信息处理装置，还包括：

[0182] 行进控制单元，所述行进控制单元基于由所述地图创建单元创建的所述地图来控制所述移动装置的行进。

[0183] (10)

[0184] —种信息处理方法，包括：

[0185] 基于障碍物位置信息以及角度信息来创建地图的地图创建步骤，所述障碍物位置信息指示阻碍移动装置的行进的障碍物地点的位置，所述角度信息指示所述移动装置在所述移动装置行进的每个行进位置处的角度，

[0186] 所述地图创建步骤由计算机执行。

[0187] (11)

[0188] 一种信息处理程序，所述信息处理程序使

[0189] 计算机执行以下操作：

[0190] 基于障碍物位置信息以及角度信息来创建地图的地图创建步骤，所述障碍物位置信息指示阻碍移动装置的行进的障碍物地点的位置，所述角度信息指示所述移动装置在所述移动装置行进的每个行进位置处的角度。

[0191] 附图标记列表

[0192] 10移动装置

[0193] 100信息处理装置

[0194] 101测距装置

[0195] 102IMU

[0196] 103马达驱动器

[0197] 105里程计处理单元

[0198] 110地图创建单元

[0199] 111地图存储单元

[0200] 112自身位置估计单元

[0201] 113障碍物地点识别单元

[0202] 114动作计划单元

[0203] 200、2001、2002、2003、230、250具有角度信息的地图

[0204] 2011、2012、2013、201、201a、201b、201c、201d、201e、201f障碍物地点[0205] 210、212水平表面

[0206] 211斜坡

[0207] 220障碍物地点信息

[0208] 221自身装置位置信息

[0209] 222姿势信息

[0210] 400法线矢量

[0211] 1000CPU

[0212] 1002RAM

[0213] 1005输入装置

[0214] 1030显示器