JP6624139B2 - 自律移動装置、自律移動方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、自律移動装置、自律移動方法及びプログラムに関する。

屋内の掃除のために自律的に移動する掃除機ロボットのような自律移動装置が普及してきている。自律移動装置は電池によって駆動されているため、電池残量が少なくなると自ら充電器に戻って充電を行うようにしていることが多い。例えば、特許文献１には、充電器から発せられる帰還信号（ビーコン）を検知して充電器に戻る自律移動装置が記載されている。

特開２００８−１８１１７７号公報

しかし、自律移動装置は、電池残量が少ない時に充電器からの帰還信号を探しても、電池切れを起こす前に帰還信号を見つけて充電器に戻れるとは限らない。例えば、自律移動装置が充電器からかなり離れた場所に移動している場合、充電器が人によって移動させられてしまった場合等、帰還信号を見つけることが難しい場合があるからである。したがって、従来の自律移動装置では、自律移動装置の移動を制御する技術に改善の余地がある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、自律移動装置の移動を制御する技術を改善した自律移動装置、自律移動方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、
充電器に戻って電池が前記充電器により充電される自律移動装置であって、
自機の移動先を設定し、該移動先までの経路を設定する行動計画部と、
前記行動計画部により設定された経路に沿って前記自機を移動させるように駆動部を制御する移動制御部と、
前記電池の電池残量を取得する電池残量取得部と、
前記充電器及び障害物の位置を記録した地図において前記自機の周りに前記障害物が少ない広い空間を、前記自機が人に発見されやすい場所として取得する人発見場所取得部と、を備え、
前記行動計画部は、前記電池残量取得部により取得された電池残量が、第１の閾値以上で、かつ、前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値未満になると、前記地図に基づき、所定のエリアを前記移動先として設定し、前記電池残量が前記第１の閾値未満になると、前記人発見場所取得部が取得した場所を前記移動先として設定する。

本発明によれば、自律移動装置の移動を制御する技術を改善することができる。

本発明の実施形態１に係る自律移動装置の外観を示す図である。 実施形態１に係る充電器の外観を示す図である。 実施形態１に係る充電器が送信する帰還信号を説明する図である。 実施形態１に係る自律移動装置の機能構成を示す図である。 実施形態１に係る地図の一例を示す図である。 実施形態１に係る自律移動装置の動作状態一覧を示す図である。 実施形態１に係る自律移動処理全体のフローチャートである。 実施形態１に係る行動計画作成処理のフローチャートである。 実施形態１に係る行動計画作成処理の中の通常動作処理のフローチャートである。 実施形態１に係る閾値修正処理のフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る自律移動装置の機能構成を示す図である。 実施形態２に係る運搬履歴記憶処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る自律移動装置、自律移動方法及びプログラムについて、図表を参照して説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。

（実施形態１）
本発明の実施形態に係る自律移動装置は、周囲の地図を作成しながら、用途に応じて自律的に移動する装置である。この用途とは、例えば、警備監視用、屋内掃除用、ペット用、玩具用等である。

自律移動装置１００は、図１に示すように、外観上、障害物センサ３１、帰還信号受信部４１（４１ａ，４１ｂ）、駆動部４２（４２ａ，４２ｂ）、充電接続部４５、を備える。なお、図１には示されていないが、撮像部を備えても良い。また、自律移動装置１００の電池を充電するための充電器２００は、図２に示すように、外観上、帰還信号送信部５１（５１ａ，５１ｂ）、電力供給部５２、ガイド５３（５３ａ，５３ｂ）を備える。

自律移動装置１００の充電接続部４５と充電器２００の電力供給部５２とが接続することにより、充電器２００から電力の供給を受けて、自律移動装置１００は内蔵する電池を充電することができる。なお、充電接続部４５及び電力供給部５２は、それぞれがお互いと接続するための接続端子であり、駆動部４２により自律移動装置１００が前後に動くことにより充電器２００との接続が着脱される。自律移動装置１００が充電器２００に接続（ドッキング）する際には、充電器２００が備えるガイド５３（５３ａ，５３ｂ）に沿って自律移動装置１００が動くことにより、充電接続部４５と電力供給部５２とが接続するようになっている。

障害物センサ３１は、周囲に存在する物体（障害物）を検出し、該物体（障害物）までの距離を測定することができる測域センサである。例えば、２次元レーザースキャナにより構成される。床面と水平方向に所定の角度範囲（例えば２００度の範囲）でレーザー光によるスキャニングをすることにより、自律移動装置１００が静止した状態でも、周囲の当該角度範囲に存在する物体までの距離を取得することができる。障害物センサ３１は、自律移動装置１００が後述する地図（障害物地図）を作成するために使用される。

自律移動装置１００の帰還信号受信部４１は、充電器２００から送信される帰還信号（赤外線ビーコン）を受信するためのデバイスである。自律移動装置１００の正面に向かって左に帰還信号受信部４１ａ、右に帰還信号受信部４１ｂと、合計２つの帰還信号受信部４１が備えられている。また、充電器２００の帰還信号送信部５１は、自律移動装置１００に帰還信号を送信するためのデバイスである。充電器２００の正面に向かって右に帰還信号送信部５１ａが、左に帰還信号送信部５１ｂが、それぞれ備えられている。そして、帰還信号送信部５１ａから送信される帰還信号と、帰還信号送信部５１ｂから送信される帰還信号とは、異なる信号になっている。したがって、帰還信号受信部４１は、各々左右どちらの帰還信号送信部５１からの帰還信号を受信したのかを判別することができる。

充電器２００の帰還信号送信部５１から送信される帰還信号の左右それぞれの受信可能範囲５４（５４ａ，５４ｂ）の一例を図３に示す。帰還信号送信部５１ａから送信される帰還信号は、受信可能範囲５４ａの内部に自律移動装置１００の帰還信号受信部４１が入ると受信できる。そして、帰還信号送信部５１ｂから送信される帰還信号は、受信可能範囲５４ｂの内部に自律移動装置１００の帰還信号受信部４１が入ると受信できる。したがって、自律移動装置１００は、受信可能範囲５４の内部に入ると充電器２００の存在する方向を把握することができる。そして、自律移動装置１００は、帰還信号送信部５１ａからの帰還信号を帰還信号受信部４１ａが受信し、帰還信号送信部５１ｂからの帰還信号を帰還信号受信部４１ｂが受信するように向きを調整しながら進むことによって、充電器２００にドッキングすることができる。自律移動装置１００は、充電器２００とドッキングすると、充電接続部４５と電力供給部５２とが接続し、電池を充電することができる。

駆動部４２は、独立２輪駆動型であって、車輪とモータとを備える移動手段である。自律移動装置１００は、２つの車輪の同一方向駆動により前後の平行移動（並進移動）を、２つの車輪の逆方向駆動によりその場での回転（向き変更）を、２つの車輪のそれぞれ速度を変えた駆動により旋回移動（並進＋回転（向き変更）移動）を、行うことができる。また、各々の車輪にはロータリエンコーダが備えられており、ロータリエンコーダで車輪の回転数を計測し、車輪の直径や車輪間の距離等の幾何学的関係を利用することで並進移動量及び回転量を計算できる。例えば、車輪の直径をＤ、回転数をＲ（ロータリエンコーダにより測定）とすると、その車輪の接地部分での並進移動量はπ・Ｄ・Ｒとなる。また、車輪の直径をＤ、車輪間の距離をＩ、右車輪の回転数をＲ_Ｒ、左車輪の回転数をＲ_Ｌとすると、向き変更の回転量は（右回転を正とすると）３６０°×Ｄ×（Ｒ_Ｌ−Ｒ_Ｒ）／（２×Ｉ）となる。この並進移動量及び回転量を逐次足し合わせていくことで、駆動部４２は、いわゆるオドメトリ（メカオドメトリ）として機能し、自機位置（移動開始時の位置及び向きを基準とした位置及び向き）を計測することができる。

図４に示すように、自律移動装置１００は、障害物センサ３１、帰還信号受信部４１（４１ａ，４１ｂ）、駆動部４２（４２ａ，４２ｂ）、充電接続部４５、に加えて、制御部１０、記憶部２０、マイクロホン３２、電池残量取得部４３、通信部４４、を備える。

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成され、記憶部２０に記憶されたプログラムを実行することにより、後述する各部（位置計測部１１、地図作成部１２、閾値修正部１３、行動計画部１４、移動制御部１５）の機能を実現する。また、制御部１０は、タイマー（図示せず）を備え、経過時間をカウントすることができる。

記憶部２０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、機能的に、地図記憶部２１及び閾値記憶部２２を含む。ＲＯＭには制御部１０のＣＰＵが実行するプログラム及びプログラムを実行する上で予め必要なデータが記憶されている。ＲＡＭには、プログラム実行中に作成されたり変更されたりするデータが記憶される。

地図記憶部２１には、障害物センサ３１からの情報に基づいて地図作成部１２が作成した地図が記憶される。地図は、図５に示すように、床面を例えば５ｃｍ×５ｃｍのグリッドに分割し、グリッド単位でそのグリッドに対応する位置の障害物３０１の有無を記録したものである（障害物３０１のない部分は自由空間３０２となる）。また、地図には、充電器２００の位置も記録されている。図５に示す地図の例では、充電器２００、障害物３０１、自由空間３０２が記録されている。

閾値記憶部２２には、後述する行動計画作成処理において電池残量の値と比較する各種閾値（ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３）が記憶されている。なお、これらの閾値には、予めデフォルト値（ＴＨ１＿Ｄｅｆａｕｌｔ，ＴＨ２＿Ｄｅｆａｕｌｔ，ＴＨ３＿Ｄｅｆａｕｌｔ）が設定されており、閾値記憶部２２にはこれらのデフォルト値も記憶されている。ＴＨ１＿Ｄｅｆａｕｌｔ（第１の閾値のデフォルト値）は、これ以上電池残量が少なくなると、自律移動装置１００が最短経路で充電器２００に向かっても、充電器２００に戻れなくなる可能性が高い電池残量の値である。また、ＴＨ２＿Ｄｅｆａｕｌｔ（第２の閾値のデフォルト値）は、自律移動装置１００が充電器２００までの地図を作成済みなら、充電器２００まで戻れる可能性が高い電池残量の値に若干の余裕を持たせた値である。また、ＴＨ３＿Ｄｅｆａｕｌｔ（第３の閾値のデフォルト値）は、これ以上電池残量があれば、自律移動装置１００が、充電のことを気にすることなく動作を継続して問題ない電池残量の値である。

マイクロホン３２は、人の声を検出する指向性マイクロホンである。自律移動装置１００は、駆動部４２によって回転しながらマイクロホン３２で人の声の大きさの変化を検出することによって、人の存在する方向を検出することができる。

人の存在する方向に移動した自律移動装置１００は、該人に発見されやすいと考えられる。したがって、マイクロホン３２は、自律移動装置１００が人に発見されやすい場所を取得する人発見場所取得部として機能する。なお、自律移動装置１００は、マイクロホン３２の代わりに又はマイクロホン３２に加えて撮像部（図示せず）を備え、撮像部が取得した画像から人を認識することによって、人の存在する場所を検出しても良い。この場合、撮像部は、人発見場所取得部として機能する。当該撮像部は、単眼の撮像装置（カメラ）を備え、例えば、３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）で画像（フレーム）を取得する。

電池残量取得部４３は、自律移動装置１００の電池の残量を取得する。残量の取得方法は任意の方法を適宜用いて良い。例えば、電池残量取得部４３は、電池の現在の電圧を計測し、該電圧から電池の残量を算出することによって取得しても良い。

通信部４４は、外部装置と通信するためのモジュールであり、外部装置と無線通信する場合にはアンテナを含む無線モジュールである。例えば、通信部４４は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に基づく近距離無線通信を行うための無線モジュールである。通信部４４を用いることにより、自律移動装置１００は、外部とデータの受け渡し等を行うことができる。

次に、自律移動装置１００の制御部１０の機能的構成について説明する。制御部１０は、位置計測部１１、地図作成部１２、閾値修正部１３、行動計画部１４、移動制御部１５、の機能を実現し、自律移動装置１００の移動制御等を行う。また、制御部１０は、マルチスレッド機能に対応しており、複数のスレッド（異なる処理の流れ）を並行して実行することができる。

位置計測部１１は、駆動部４２の車輪とモータの動きに基づき、自機位置を計測する。具体的には、地面に高低差がなく、車輪がスリップしないという前提のもとで、各車輪の直径（Ｄ）及び回転数（Ｒ：ロータリエンコーダにより測定）に基づき、その車輪の接地部分での移動距離はπ・Ｄ・Ｒとして求められるので、これらと車輪間の距離とから並進移動量及び並進方向並びに向きの変化量（回転角度）を求めることができる。これを逐次加算していくことで、オドメトリとして、自機の位置及び向きを計測できる。なお、地面に高低差がある場合は高さ方向を考慮した並進移動量を求める必要がある。この場合は、自律移動装置１００は、加速度センサ（図示せず）を備えることにより、加速度センサで高度の変化量を把握して、高さ方向を考慮した並進移動距離を求めることができる。

地図作成部１２は、障害物センサ３１からの情報を用いて図５に示すような地図を作成し、地図記憶部２１に記憶する。

閾値修正部１３は、後述する閾値修正処理において、電池残量についての３つの閾値（ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３）を修正する。自律移動装置１００は、地図記憶部２１に記憶されている地図の状態と電池残量とに基づき、図６に示すような複数の動作状態のいずれかで動作する。閾値修正部１３は、この動作状態が切り替わる電池残量の閾値（ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３）を修正することによって、充電器２００への帰還の確実性を高めるとともに、充電器２００への帰還に失敗する可能性が高い場合には人に見つけられやすい場所に移動することにより、人によって充電器２００に運ばれるようにする。

行動計画部１４は、地図記憶部２１に記憶されている地図の状態、電池残量及び動作モードに基づき、移動先及び経路を設定する。例えば、行動計画部１４は、電池残量と閾値記憶部２２が記憶する各閾値との大小関係に基づき、自機の動作状態を図６に示すように、複数の段階に異ならせる。なお、動作モードとは、自律移動装置１００の行動様式を定めるものである。自律移動装置１００は、ランダムに移動する「自由散歩モード」、地図の作成範囲を広げていく「地図作成モード」、上位アプリケーションから指定された場所に移動する「移動先指定モード」、の３つの動作モードを持つ。動作モードは、例えば、初期値は地図作成モードで、地図がある程度作成されたら（例えば地図作成モードで１０分経過したら）自由散歩モードになり、電池残量が少なくなったら充電器２００を移動先に指定された移動先指定モードになるというように、予め変化する条件が設定されていてもよいし、外部（ユーザ、上位アプリケーション等）からの指示により、設定されてもよい。行動計画部１４が経路を設定する際には、地図作成部１２が作成した地図に基づき、自機の現在位置から移動先までの経路を設定する。

移動制御部１５は、行動計画部１４が設定した経路に沿って、自機を移動させるように駆動部４２を制御する。

以上、自律移動装置１００の機能構成について説明した。次に、自律移動装置１００で起動される各種処理について説明する。自律移動装置１００は、電源オフ時は充電器２００に接続して充電されており、電源が投入されると、充電器２００に接続された位置で、後述する自律移動処理及び用途に応じた上位アプリケーションがそれぞれ別スレッドで並行して実行される。また、制御部１０が備えるタイマーによって、閾値修正間隔（例えば１分）毎に、後述する閾値修正処理が他の処理とは別スレッドで並行して実行される。なお、上位アプリケーションとは、例えば屋内掃除用アプリケーションである。自律移動処理は、この上位アプリケーションから動作モード設定、動作終了等の指示を受ける。では、自律移動装置１００の自律移動処理について、図７を参照して説明する。図７は、自律移動処理全体のフローチャートである。

まず、自律移動装置１００の制御部１０は、地図記憶部２１に記憶されている地図及び閾値記憶部２２に記憶されている閾値を初期化する（ステップＳ１０１）。自律移動装置１００は起動すると充電器２００の位置から移動を開始するので、この時点では、地図は「自機が充電器の位置に存在する」ということを示す情報で初期化される。閾値（ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３）は、それぞれのデフォルト値（ＴＨ１＿Ｄｅｆａｕｌｔ，ＴＨ２＿Ｄｅｆａｕｌｔ，ＴＨ３＿Ｄｅｆａｕｌｔ）に初期化される。

次に、制御部１０は、行動計画作成処理を実行する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２は、行動計画ステップとも呼ばれる。行動計画作成処理は、自律移動装置１００が、地図記憶部２１に記憶されている地図の状態、電池残量及び動作モードに基づき、移動先及び経路を設定する処理である。詳細については後述する。

次に、制御部１０は、上位アプリケーションから動作終了指示を受けたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。動作終了指示を受けたなら（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、自律移動処理を終了する。動作終了指示を受けていないなら（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、地図作成部１２は、位置計測部１１が計測した自機の位置と障害物センサ３１が測定した障害物３０１までの距離とを用いて、地図の作成と更新を行う（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４は地図作成ステップとも呼ばれる。

次に、制御部１０は、自律移動装置１００がステップＳ１０２で設定された移動先に到着したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。移動先に到着したなら（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に戻る。

移動先に到着していなければ（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、制御部１０は、現在の設定経路上に障害物３０１があるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。経路上に障害物３０１が無ければ（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、ステップＳ１０３に戻る。経路上に障害物３０１があるなら（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、移動制御部１５は移動を停止し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０２に進む。これにより、設定された移動先へ行く経路の途中に障害物３０１があって進めない場合には、再度移動先及び経路を設定するための行動計画作成処理が実行される。

次に、自律移動処理のステップＳ１０２で実行される行動計画作成処理について、図８を参照して説明する。この行動計画作成処理は、自律移動装置１００が、地図記憶部２１に記憶されている地図の状態、電池残量及び動作モードに基づき、移動先及び経路を設定する処理である。

まず、行動計画部１４は、電池残量が閾値ＴＨ１（第１の閾値）未満か否かを判定する（ステップＳ２０１）。電池残量が閾値ＴＨ１未満なら（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、行動計画部１４は、人に発見されやすい場所を移動先として設定する（ステップＳ２０２）。例えば、マイクロホン３２によって人の声を検出した場合は、行動計画部１４は、人の声のする方向に向かって所定の距離（例えば３ｍ）進んだ場所を移動先として設定する。また、自律移動装置１００が、撮像部を備えている場合は、撮像部が取得した画像から人の顔等を画像認識することによって、人を検出することができる。この場合は、行動計画部１４は画像認識によって検出した人の存在する場所を移動先として設定する。

また、マイクロホン３２等によって人の声を検出できない、撮像部によって人を検出できない等の場合には、制御部１０は、地図記憶部２１に記憶されている地図において、周りに障害物３０１が少ない広い空間を、人に発見されやすい場所として取得する（この場合、制御部１０は、人に発見されやすい場所を取得する人発見場所取得部として機能する）。周りに障害物３０１が少ない広い空間は、障害物３０１によって人が隠れにくい場所ということができる。そして、人が隠れにくい場所ということは、人から自律移動装置１００を発見しやすい場所ということができる。そこで、人発見場所取得部は、このような場所を人に発見されやすい場所として取得する。そして、行動計画部１４は、制御部１０が取得した人に発見されやすい場所を移動先として設定する。なお、ステップＳ２０２は、人発見場所取得ステップとも呼ばれる。

そして、行動計画部１４は、地図記憶部２１に記憶された地図に基づき、移動先に設定された場所までの経路を設定し、移動制御部１５は、行動計画部１４によって設定された経路で移動するよう、駆動部４２の制御を開始する。これにより、自律移動装置１００は移動を開始する（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０３は、移動制御ステップとも呼ばれる。そして、行動計画部１４は、行動計画作成処理を終了する。

一方、電池残量が閾値ＴＨ１以上なら（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、行動計画部１４は、電池残量が閾値ＴＨ２（第２の閾値）未満か否かを判定する（ステップＳ２０４）。電池残量が閾値ＴＨ２未満なら（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、行動計画部１４は、帰還信号受信部４１で充電器２００からの帰還信号を受信しているか否かを判定する（ステップＳ２０５）。帰還信号を受信しているなら（ステップＳ２０５；Ｙｅｓ）、移動制御部１５は、自律移動装置１００が帰還信号にしたがって充電器２００に移動するように駆動部４２を制御する（ステップＳ２１２）。

この充電器２００への移動は、帰還信号受信部４１ａは帰還信号送信部５１ａからの帰還信号を、帰還信号受信部４１ｂは帰還信号送信部５１ｂからの帰還信号を、それぞれ受信するように、移動制御部１５が駆動部４２を制御する。そして、帰還信号の信号強度が強くなったら移動制御部１５は移動速度を緩め、充電器２００に備えられたガイド５３に補助されて自律移動装置１００は充電器２００に接続（ドッキング）する。

自律移動装置１００が充電器２００に接続（ドッキング）すると、制御部１０は、充電器２００とドッキングしたことを上位アプリケーションに伝え、充電を開始する（ステップＳ２１３）。そして、行動計画作成処理を終了する。煩雑になるため図示しないが、この後、制御部１０は、上位アプリケーションからの指示を待ち、該指示にしたがって自律移動処理を再開する。

一方、帰還信号を受信していないなら（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、行動計画部１４は充電器２００までの地図が有るか無いかを判定する（ステップＳ２０６）。この判定は、地図記憶部２１に記憶されている地図に基づいて、行動計画部１４が充電器２００までの経路を作成できる（地図有り）か否（地図無し）かの判定である。地図が有るなら（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、行動計画部１４は、地図記憶部２１に記憶されている地図に基づき、充電器２００の位置を移動先に設定し（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０３に進む。

地図が無いなら（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、行動計画部１４は、ランダムに移動先を設定し（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０３に進む。ここで「ランダムに移動先を設定」とは、地図記憶部２１に記憶されている地図を参照して、障害物３０１でない場所からランダムに設定しても良いし、地図を参照せずに移動方向と移動距離とをランダムに設定しても良い。

一方、ステップＳ２０４において、電池残量が閾値ＴＨ２以上なら（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、行動計画部１４は、電池残量が閾値ＴＨ３（第３の閾値）未満か否かを判定する（ステップＳ２０９）。電池残量が閾値ＴＨ３以上なら（ステップＳ２０９；Ｎｏ）、行動計画部１４は、後述する通常動作処理を実行し（ステップＳ２１４）、ステップＳ２０３に進む。

電池残量が閾値ＴＨ３未満なら（ステップＳ２０９；Ｙｅｓ）、行動計画部１４は、充電器２００までの地図が有るか無いかを判定する（ステップＳ２１０）。この判定も、上述したように、地図記憶部２１に記憶されている地図に基づいて、行動計画部１４が充電器２００までの経路を作成できる（地図有り）か否（地図無し）かの判定である。地図が有るなら（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、ステップＳ２１４に進み、地図が無いなら（ステップＳ２１０；Ｎｏ）、行動計画部１４は、帰還信号受信部４１で充電器２００からの帰還信号を受信しているか否かを判定する（ステップＳ２１１）。帰還信号を受信しているなら（ステップＳ２１１；Ｙｅｓ）、ステップＳ２１２に進み、帰還信号を受信していないなら（ステップＳ２１１；Ｎｏ）、ステップＳ２１４に進む。

以上説明した行動計画作成処理により、自律移動装置１００は、図６に示すように、充電器２００までの地図の有無と電池残量とに基づいて、できるだけ自力で充電器２００に戻れるように動作し、自力で充電器２００まで戻れない可能性が高い場合には、人に見つけられやすい場所に移動する。このように動作することによって、自律移動装置１００は、自力で充電器２００に帰還できない場合でも、人によって充電器２００まで運んでもらえるようにしている。

次に、ステップＳ２１４で実行される通常動作処理について、図９を参照して説明する。この通常動作処理は、自律移動装置１００が、上位アプリケーションから指示された動作モードに基づいて移動先を設定する処理である。

まず、行動計画部１４は、現在の自律移動装置１００の動作モードが自由散歩モードであるか否かを判定する（ステップＳ２２１）。なお、動作モードには、上述したように自由散歩モード、地図作成モード、移動先指定モード、の３つがある。行動計画部１４は、動作モードが自由散歩モードなら（ステップＳ２２１；Ｙｅｓ）、ランダムに移動先を設定し（ステップＳ２２２）、通常動作処理を終了し、行動計画作成処理のステップＳ２０３に進む。なお、「ランダムに移動先を設定」とは、上述したように、地図記憶部２１に記憶されている地図を参照して、障害物３０１でない場所からランダムに設定しても良いし、地図を参照せずに移動方向と移動距離とをランダムに設定しても良い。

行動計画部１４は、動作モードが自由散歩モードでないなら（ステップＳ２２１；Ｎｏ）、動作モードが地図作成モードであるか否かを判定する（ステップＳ２２３）。行動計画部１４は、動作モードが地図作成モードなら（ステップＳ２２３；Ｙｅｓ）、地図を徐々に広げていくように移動先を設定し（ステップＳ２２４）、通常動作処理を終了し、行動計画作成処理のステップＳ２０３に進む。ここで、「地図を徐々に広げていくように移動先を設定」とは、地図が作成済みの地点と作成されていない地点との境目の地点に移動先を設定することを意味する。なお、そのような場所が無ければ、地図内で障害物３０１の影響を受けなさそうな任意の場所を目的地として設定する。

そして、行動計画部１４は、動作モードが地図作成モードでないなら（ステップＳ２２３；Ｎｏ）、上位アプリケーションから指定された位置を移動先に設定し（ステップＳ２２５）、通常動作処理を終了し、行動計画作成処理のステップＳ２０３に進む。

以上説明した通常動作処理により、自律移動装置１００は、自由散歩モードであたかも自由に散歩しているように振る舞うことができ、地図作成モードで地図を広げることができ、移動先指定モードで上位アプリケーションから指定された移動先にダイレクトに移動することができる。

次に、制御部１０が備えるタイマーによって、所定の間隔（閾値修正間隔）毎に実行される、閾値変更処理について、図１０を参照して説明する。

まず、閾値修正部１３は、閾値修正係数ＴＨ１＿Ｘ，ＴＨ２＿Ｘ，ＴＨ３＿Ｘを全て１に初期化する（ステップＳ３０１）。閾値修正係数とは、閾値をデフォルト値からどの程度修正するかを示す係数であり、デフォルト値に閾値修正係数を乗算した値が閾値として設定される。

次に、閾値修正部１３は、帰還失敗比率が高い（基準失敗比率（例えば５０％）以上）か否かを判定する（ステップＳ３０２）。帰還失敗比率とは、行動計画作成処理（図８）のステップＳ２０８で充電器２００の位置を移動先に設定した回数を分母とし、その後充電器２００に帰還できずに電池残量がＴＨ０未満になった回数を分子とした分数で表される比率である。この帰還失敗比率は、自律移動装置１００が充電器２００に自力（帰還成功）又は人の手で（帰還失敗）接続（ドッキング）するたびに新たな値に更新される。

帰還失敗比率が高いなら（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、閾値修正部１３は、変数Ｋ１を１より大きな値（例えば１．２）に設定し、ＴＨ２＿Ｘ及びＴＨ３＿ＸをそれぞれＫ１倍することによってこれらを少し大きな値にする（ステップＳ３０３）。これは、帰還失敗比率が高い場合には、自律移動装置１００が早めに充電器２００への移動を開始するようにするためである。早めに充電器２００への移動を開始すれば、時間に余裕ができる分、自力で充電器２００に帰還できる可能性が高まると考えられるため、閾値ＴＨ２及び閾値ＴＨ３を少し大きな値にする。そして、ステップＳ３０４に進む。

帰還失敗比率が高くないなら（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、閾値修正部１３は、地図記憶部２１に記憶されている地図が大きい（基準地図面積（例えば１０畳）以上）か否かを判定する（ステップＳ３０４）。地図が大きいなら（ステップＳ３０４；Ｙｅｓ）、閾値修正部１３は、変数Ｋ２を１より大きな値（例えば１．２）に設定し、ＴＨ３＿ＸをＫ２倍することによって少し大きな値にする（ステップＳ３０５）。地図が大きいということは、自律移動装置１００の行動範囲が広いということを意味し、その場合には帰還信号をたまたま見つけられる可能性は低い。したがって、そのような場合に帰還信号を見つけたら、充電器２００への移動を開始した方が安全と考えられるため、閾値ＴＨ３を少し大きな値にする。そして、ステップＳ３０６に進む。

地図記憶部２１に記憶されている地図が大きくないなら（ステップＳ３０４；Ｎｏ）、閾値修正部１３は、地図記憶部２１に記憶されている地図に含まれている障害物３０１が少ない（作成済みの地図の面積に対して障害物３０１の面積が基準障害物比率（例えば１０％）以下）か否かを判定する（ステップＳ３０６）。障害物３０１が少ないなら（ステップＳ３０６；Ｙｅｓ）、閾値修正部１３は、変数Ｋ３を１より小さな値（例えば０．８）に設定し、ＴＨ２＿Ｘ及びＴＨ１＿ＸをそれぞれＫ３倍することによってこれらを少し小さな値にする（ステップＳ３０７）。障害物３０１が少ないなら、地図が単純になるため、充電器２００（又は人）までの移動は容易と考えられる。その場合は、できるだけ長時間通常動作を継続した方が自律移動装置１００の機能を十分に発揮することができるため、閾値ＴＨ２及び閾値ＴＨ１を少し小さな値にする。そして、ステップＳ３０８に進む。

障害物３０１が少なくないなら（ステップＳ３０６；Ｎｏ）、閾値修正部１３は、地図の更新頻度が高い（基準更新頻度（例えば１回／分）以上）か否かを判定する（ステップＳ３０８）。地図の更新頻度が高いなら（ステップＳ３０８；Ｙｅｓ）、閾値修正部１３は、変数Ｋ４を１より大きな値（例えば１．２）に設定し、ＴＨ２＿ＸをＫ４倍することによって少し大きな値にする（ステップＳ３０９）。地図の更新頻度が高いということは、移動する障害物３０１が多いと考えられ、その場合は、充電器２００までの地図が有ったとしても、自律移動装置１００は移動途中で障害物３０１に当たってしまう可能性がある。そこで、早めに充電器２００への移動を開始することによって、途中で障害物３０１に当たっても、障害物３０１を迂回して、自力で充電器２００に帰還できる可能性を高めるために閾値ＴＨ２の値を少し大きな値にする。そして、ステップＳ３１０に進む。

地図の更新頻度が高くないなら（ステップＳ３０８；Ｎｏ）、閾値修正部１３は、電池残量が閾値ＴＨ１以上閾値ＴＨ２未満で、かつ、周囲に人が存在しているか否かを判定する（ステップＳ３１０）。周囲に人が存在しているか否かについては、閾値修正部１３は、マイクロホン３２によって人の声を検出しているか否かによって判定する。また、撮像部を備えている場合には、閾値修正部１３は、撮像部が取得した画像を画像認識して人を検出できるか否かによっても判定することができる。

電池残量が閾値ＴＨ１以上閾値ＴＨ２未満で、かつ、周囲に人が存在しているなら（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、閾値修正部１３は、変数Ｋ５を１より小さな値（例えば０．８）に設定し、ＴＨ１＿ＸをＫ５倍することによって少し小さな値にする（ステップＳ３１１）。周囲に人が存在しているなら、充電器２００への帰還に失敗しても、人が充電器２００に運んでくれるので、ＴＨ０を少し小さな値にする。そして、ステップＳ３１２に進む。

電池残量が閾値ＴＨ１未満若しくは閾値ＴＨ２以上、又は、周囲に人が存在していないなら（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、閾値修正部１３は、閾値修正係数（ＴＨ１＿Ｘ，ＴＨ２＿Ｘ，ＴＨ３＿Ｘ）を閾値のデフォルト値（ＴＨ１＿Ｄｅｆａｕｌｔ，ＴＨ２＿Ｄｅｆａｕｌｔ，ＴＨ３＿Ｄｅｆａｕｌｔ）にそれぞれ乗算することによって、閾値（ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３）を修正する（ステップＳ３１２）。そして、閾値修正処理を終了する。

以上の閾値修正処理によって、充電器２００への帰還失敗比率、地図の大きさ、障害物３０１の少なさ、地図の更新頻度、人の有無等により閾値が動的に修正され、自律移動装置１００は、できるだけ長時間の通常動作の継続と、充電器２００への帰還失敗率の低減とを両立させることができる。さらに、自律移動装置１００は、充電器２００への帰還に失敗した場合でも、できるだけ人に見つけられやすい場所に移動することによって、人によって充電器２００に戻されることができる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、自律移動装置１００が人を検出できない場合には、行動計画部１４は、地図記憶部２１に記憶されている地図において、周りに障害物３０１が少ない広い空間を移動先として設定する。広い空間は、人が存在したり、人が通過したりする確率が高いからである。次に、自律移動装置が人を検出できない場合に、人に見つけてもらう確率をさらに高めるために、履歴を利用する実施形態２について説明する。

本発明の実施形態２に係る自律移動装置１０１の機能構成は、図１１に示すように、実施形態１に係る自律移動装置１００に、履歴記憶部２３及び床面センサ３３を追加した構成になっている。その他の構成については実施形態１に係る自律移動装置１００と同じである。

履歴記憶部２３は、後述する運搬履歴記憶処理において、自律移動装置１０１が、人によって充電器２００まで持ち運ばれた場合に、自律移動装置１０１が人に持ち上げられた位置を記憶する。

床面センサ３３は、自律移動装置１０１が床面に接しているか否かを検知するセンサである。自律移動装置１０１が床面の上を移動している間は、床面センサ３３は自律移動装置１０１が床面に接していることを検知する。自律移動装置１０１が人によって持ち上げられると、床面センサ３３は自律移動装置１０１が床面から離れたことを検知する。

実施形態２に係る自律移動装置１０１の自律移動処理の全体のフローチャートは実施形態１に係る自律移動処理と同じであり、図７に示される通りである。図７のステップＳ１０２で実行される行動計画作成処理は、実施形態１に係る行動計画作成処理と、ステップＳ２０２において履歴記憶部２３の情報も用いる点以外は同じであり、図８に示される通りである。図８のステップＳ２１４で実行される通常動作処理は、実施形態１に係る通常動作処理と同じであり、図９に示される通りである。また、自律移動装置１０１の閾値修正処理も実施形態１に係る閾値修正処理と同じであり、図１０に示される通りである。ただし、自律移動装置１０１は、電源が投入されると、上記の処理以外に、運搬履歴記憶処理も他の処理とは別スレッドで実行が並行して開始される。そこで、運搬履歴記憶処理について、図１２を参照して説明する。

まず、自律移動装置１０１の制御部１０は、床面センサ３３により、床面に接していることが検知されているか否かを判定する（ステップＳ４０１）。床面に接しているなら（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、ステップＳ４０１に戻って、床面に接しているか否かの判定をし続ける。

床面に接していないなら（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、制御部１０は、その時点での位置計測部１１による自機の位置を一時的に記憶し、タイマーによる計時を開始する（ステップＳ４０２）。

そして、制御部１０は、自律移動装置１００が充電器２００に接続して充電が開始されたか否かを判定する（ステップＳ４０３）。なお、充電が開始されたか否かは、自律移動装置が備える充電ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって検出できる。充電が開始されたなら（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、制御部１０は、ステップＳ４０２で一時的に記憶した自機の位置を、履歴記憶部２３に記憶させる（ステップＳ４０４）。この時の自機の位置から、人の手によって充電器２００に運ばれ、充電が開始されたと推定できるからである。そして、ステップＳ４０１に戻る。

充電が開始されていないなら（ステップＳ４０３；Ｎｏ）、制御部１０は、タイマーによる計時が規定時間（例えば１分）を経過したか否かを判定する（ステップＳ４０５）。規定時間経過していないなら（ステップＳ４０５；Ｎｏ）、ステップＳ４０３に戻る。

規定時間経過しているなら（ステップＳ４０５；Ｙｅｓ）、制御部１０は、床面センサ３３により床面に接していることが検知されているか否かを判定する（ステップＳ４０６）。床面に接していないなら（ステップＳ４０６；Ｎｏ）、ステップＳ４０６に戻って、床面に接しているか否かの判定をし続ける。床面に接しているなら（ステップＳ４０６；Ｙｅｓ）、ステップＳ４０１に戻る。

以上の運搬履歴記憶処理により、履歴記憶部２３には、自律移動装置１００が人によって充電器２００に運ばれた位置が記憶されていく。そして、行動計画作成処理（図８）のステップＳ２０２において、マイクロホン３２等によって人の声を検出できない、撮像部によって人を検出できない等の場合には、行動計画部１４は、履歴記憶部２３を参照して、人によって充電器２００に運ばれやすい場所を移動先として設定する。そのような場所が履歴記憶部２３にまだ記憶されていない場合には、行動計画部１４は、地図記憶部２１に記憶されている地図において、周りに障害物３０１が少ない広い空間を移動先として設定する。上述したように、周りに障害物３０１が少ない広い空間は、障害物３０１によって人が隠れにくい場所ということができ、人が隠れにくい場所ということは、人から自律移動装置１００を発見しやすい場所ということができるからである。

以上の処理により、実施形態２に係る自律移動装置１０１は、人を検出できないときには、過去に人によって充電器２００に運ばれた場所を優先的に移動先に設定する。このため、人に見つけてもらえる可能性をより高めることができる。

なお、上記の実施形態では、行動計画部１４は、地図記憶部２１に記憶されている地図に基づいて、充電器２００までの経路を作成できるなら、電池残量が閾値ＴＨ２未満になると、充電器２００の位置を移動先に設定している。しかし、充電器２００以外の所定のエリアを設定し、行動計画部１４は、該所定のエリアまでの経路を作成できるなら、電池残量が閾値ＴＨ２未満になると、該所定のエリアを移動先に設定しても良い。所定のエリアは、例えば、自律移動装置１００，１０１の収納場所、展示場所等、任意の場所を設定することができる。そして、ユーザはこれら所定のエリアで自律移動装置１００，１０１が電池切れを起こしたら、当該自律移動装置１００，１０１を充電器２００に運んで充電させることができる。

また、行動計画部１４が自律移動装置１００，１０１を充電器２００まで戻れる範囲内で移動させている際に、新たな障害物発見等により充電器２００まで戻れないと判断する場合がある。その場合、行動計画部１４は、その判断をトリガとして、前記所定エリアを移動先に設定してもよい。

なお、自律移動装置１００，１０１の各機能は、通常のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等のコンピュータによっても実施することができる。具体的には、上記実施形態では、自律移動装置１００，１０１が行う自律移動制御処理のプログラムが、記憶部２０のＲＯＭに予め記憶されているものとして説明した。しかし、プログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）及びＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータに読み込んでインストールすることにより、上述の各機能を実現することができるコンピュータを構成してもよい。

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。

（付記１）
人に発見されやすい場所を取得する人発見場所取得部と、
前記人発見場所取得部が取得した場所を移動先として設定し、該移動先までの経路を設定する行動計画部と、
前記行動計画部が設定した経路に沿って自機を移動させるように駆動部を制御する移動制御部と、
を備える自律移動装置。

（付記２）
前記行動計画部は、自機が充電器まで戻れないと判断すると、前記人発見場所取得部が取得した場所を移動先として設定する、
付記１に記載の自律移動装置。

（付記３）
前記行動計画部は、電池残量が第１の閾値未満になると、前記人発見場所取得部が取得した場所を移動先として設定する、
付記１又は２に記載の自律移動装置。

（付記４）
充電器及び障害物の位置を記録した地図を作成する地図作成部と、
電池残量に応じて動作状態を変更するための閾値を複数記憶する閾値記憶部と、
をさらに備え、
前記行動計画部は、電池残量と前記閾値記憶部が記憶する各閾値との大小関係に基づき、自機の動作状態を複数段階異ならせる、
付記３に記載の自律移動装置。

（付記５）
前記閾値記憶部が記憶する第２の閾値は前記第１の閾値よりも大きな値であり、
前記行動計画部は、電池残量が前記第２の閾値未満になると、前記地図作成部が作成した地図に基づき、所定のエリアを移動先として設定する、
付記４に記載の自律移動装置。

（付記６）
前記所定のエリアは、充電器の位置である、
付記５に記載の自律移動装置。

（付記７）
前記行動計画部は、電池残量が前記第１の閾値以上前記第２の閾値未満になっても、前記地図作成部が作成した地図を用いて、前記充電器までの経路を設定できないときは、移動先をランダムに設定する、
付記６に記載の自律移動装置。

（付記８）
前記充電器から送信される帰還信号を受信する帰還信号受信部を備え、
前記閾値記憶部が記憶する第３の閾値は前記第２の閾値よりも大きな値であり、
前記移動制御部は、電池残量が前記第１の閾値以上前記第３の閾値未満のときに、前記帰還信号受信部が前記充電器から送信される帰還信号を受信したら、前記帰還信号にしたがって前記充電器に移動するように駆動部を制御する、
付記７に記載の自律移動装置。

（付記９）
前記地図の作成範囲を広げていく地図作成モードを含む動作モードを複数持ち、
前記行動計画部は、前記動作モードが地図作成モードで、かつ、電池残量が前記第３の閾値以上のときは、前記地図が作成済みの地点と作成されていない地点との境目の地点を移動先に設定する、
付記８に記載の自律移動装置。

（付記１０）
前記行動計画部は、前記動作モードが地図作成モードで、かつ、電池残量が前記第２の閾値以上前記第３の閾値未満で、かつ、前記帰還信号受信部が前記帰還信号を受信していないときは、前記地図が作成済みの地点と作成されていない地点との境目の地点を移動先に設定する、
付記９に記載の自律移動装置。

（付記１１）
ランダムに移動する自由散歩モードを含む動作モードを複数持ち、
前記行動計画部は、前記動作モードが自由散歩モードで、かつ、電池残量が前記第３の閾値以上のときは、移動先をランダムに設定する、
付記８から１０のいずれか１つに記載の自律移動装置。

（付記１２）
前記行動計画部は、前記動作モードが自由散歩モードで、かつ、電池残量が前記第２の閾値以上前記第３の閾値未満で、かつ、前記帰還信号受信部が前記帰還信号を受信していないときは、移動先をランダムに設定する、
付記１１に記載の自律移動装置。

（付記１３）
前記閾値記憶部に記憶されている閾値を定期的に修正する閾値修正部を備える、
付記４から１２のいずれか１つに記載の自律移動装置。

（付記１４）
前記人発見場所取得部は、前記地図作成部が作成した地図を参照し、前記障害物によって人が隠れにくい場所を取得する、
付記４から１３のいずれか１つに記載の自律移動装置。

（付記１５）
人の声を検出するマイクロホンを備え、
前記人発見場所取得部は、前記マイクロホンで人の声のする方向を検出することによって、人に発見されやすい場所を取得する、
付記１から１４のいずれか１つに記載の自律移動装置。

（付記１６）
前記人発見場所取得部は、撮像部で取得した画像から人の顔を認識することによって、人に発見されやすい場所を取得する、
付記１から１５のいずれか１つに記載の自律移動装置。

（付記１７）
人によって充電器まで運ばれた場所を記憶する履歴記憶部を備え、
前記人発見場所取得部は、前記履歴記憶部に記憶されている場所を取得する、
付記１から１６のいずれか１つに記載の自律移動装置。

（付記１８）
人に発見されやすい場所を取得する人発見場所取得ステップと、
前記人発見場所取得ステップで取得した場所を移動先として設定し、該移動先までの経路を設定する行動計画ステップと、
前記行動計画ステップで設定した経路に沿って自機を移動させるように駆動部を制御する移動制御ステップと、
を含む自律移動方法。

（付記１９）
コンピュータを、付記１から１７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、又は、
コンピュータに、付記１８に記載の自律移動方法を実行させるための、
プログラム。

１０…制御部、１１…位置計測部、１２…地図作成部、１３…閾値修正部、１４…行動計画部、１５…移動制御部、２０…記憶部、２１…地図記憶部、２２…閾値記憶部、２３…履歴記憶部、３１…障害物センサ、３２…マイクロホン、３３…床面センサ、４１，４１ａ，４１ｂ…帰還信号受信部、４２，４２ａ，４２ｂ…駆動部、４３…電池残量取得部、４４…通信部、４５…充電接続部、５１，５１ａ，５１ｂ…帰還信号送信部、５２…電力供給部、５３，５３ａ，５３ｂ…ガイド、５４，５４ａ，５４ｂ…受信可能範囲、１００，１０１…自律移動装置、２００…充電器、３０１…障害物、３０２…自由空間

Claims (18)

1. 充電器に戻って電池が前記充電器により充電される自律移動装置であって、
   自機の移動先を設定し、該移動先までの経路を設定する行動計画部と、
   前記行動計画部により設定された経路に沿って前記自機を移動させるように駆動部を制御する移動制御部と、
   前記電池の電池残量を取得する電池残量取得部と、
   前記充電器及び障害物の位置を記録した地図において前記自機の周りに前記障害物が少ない広い空間を、前記自機が人に発見されやすい場所として取得する人発見場所取得部と、を備え、
   前記行動計画部は、前記電池残量取得部により取得された電池残量が、第１の閾値以上で、かつ、前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値未満になると、前記地図に基づき、所定のエリアを前記移動先として設定し、前記電池残量が前記第１の閾値未満になると、前記人発見場所取得部が取得した場所を前記移動先として設定する、
   自律移動装置。
2. 前記第１の閾値と前記第２の閾値とを含む複数の閾値を記憶する閾値記憶部と、
   前記地図を記憶する地図記憶部と、をさらに備える、
   請求項１に記載の自律移動装置。
3. 前記所定のエリアは、前記充電器が含まれる領域である、
   請求項１又は２に記載の自律移動装置。
4. 前記行動計画部は、前記電池残量が、前記第１の閾値以上で、かつ、前記第２の閾値未満になっても、前記地図を用いて前記充電器までの経路を設定できないときは、前記移動先をランダムに設定する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の自律移動装置。
5. 前記充電器から送信される帰還信号を受信する帰還信号受信部を備え、
   前記移動制御部は、前記電池残量が、前記第１の閾値以上で、かつ、前記第２の閾値よりも大きい第３の閾値未満のときに、前記帰還信号受信部が前記充電器から送信される帰還信号を受信したら、前記帰還信号にしたがって前記自機が前記充電器に移動するように前記駆動部を制御する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の自律移動装置。
6. 前記地図を作成する地図作成部をさらに備え、
   前記地図作成部による前記地図の作成範囲を広げていく地図作成モードを含む動作モードを複数持ち、
   前記行動計画部は、前記動作モードが地図作成モードで、かつ、前記電池残量が前記第３の閾値以上のときは、前記地図が作成済みの地点と作成されていない地点との境目の地点を前記移動先に設定する、
   請求項５に記載の自律移動装置。
7. 前記行動計画部は、前記動作モードが前記地図作成モードで、かつ、前記電池残量が、前記第２の閾値以上で、かつ、前記第３の閾値未満であり、かつ、前記帰還信号受信部が前記帰還信号を受信していないときは、前記地図が作成済みの地点と作成されていない地点との境目の地点を前記移動先に設定する、
   請求項６に記載の自律移動装置。
8. ランダムに移動する自由散歩モードを含む動作モードを複数持ち、
   前記行動計画部は、前記動作モードが自由散歩モードで、かつ、前記電池残量が前記第３の閾値以上のときは、前記移動先をランダムに設定する、
   請求項５から７のいずれか１項に記載の自律移動装置。
9. 前記行動計画部は、前記動作モードが前記自由散歩モードで、かつ、前記電池残量が、前記第２の閾値以上で、かつ、前記第３の閾値未満で、かつ、前記帰還信号受信部が前記帰還信号を受信していないときは、前記移動先をランダムに設定する、
   請求項８に記載の自律移動装置。
10. 前記閾値記憶部に記憶されている閾値を定期的に修正する閾値修正部をさらに備える、
    請求項２及び請求項２を引用する請求項３から９のいずれか１項に記載の自律移動装置。
11. 充電器に戻って充電する自律移動装置であって、
    自機の移動先を設定し、前記設定した移動先までの経路を設定する行動計画部と、
    前記行動計画部が設定した経路に沿って前記自機を移動させるように駆動部を制御する移動制御部と、
    前記自機が前記充電器に戻れるか否かを判断する判断部と、
    前記自機が人によって前記充電器に運ぶために持ち上げられた場所を記憶する履歴記憶部と、
    前記判断部が、前記自機が前記充電器まで戻れないと判断した場合には、前記行動計画部は、前記履歴記憶部に記憶された場所を前記移動先として設定する、
    自律移動装置。
12. 駆動部と制御部を備え、前記制御部が環境地図に応じて前記駆動部を駆動制御することによって自律移動し、別体の充電器に接続して電池が充電される自律移動装置であって、
    前記電池の電池残量を取得する電池残量取得部を備え、
    前記制御部は、前記取得された電池残量と前記環境地図に応じて複数の動作状態間の切り換えを設定し、前記複数の動作状態を切り換えるための閾値を、所定の条件に応じて動的に修正し、
    前記所定の条件は、前記充電器への帰還失敗比率に基づく条件、前記環境地図の更新頻度に基づく条件、及び、自機近傍の人の有無の条件の少なくとも１つを含む、
    自律移動装置。
13. 充電器に戻って電池が前記充電器により充電される自律移動装置の自律移動方法であって、
    前記自律移動装置の移動先を設定し、該移動先までの経路を設定する行動計画ステップと、
    前記行動計画ステップで設定した経路に沿って前記自律移動装置を移動させるように前記自律移動装置を制御する移動制御ステップと、
    前記電池の電池残量を取得する電池残量取得ステップと、
    前記充電器及び障害物の位置を記録した地図において前記自律移動装置の周りに前記障害物が少ない広い空間を、前記自律移動装置が人に発見されやすい場所として取得する人発見場所取得ステップと、を含み、
    前記行動計画ステップでは、前記電池残量取得ステップで取得した電池残量が、第１の閾値以上で、かつ、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値未満になると、前記地図に基づき、所定のエリアを前記移動先として設定し、前記電池残量が前記第１の閾値未満になると、前記人発見場所取得ステップで取得した場所を前記移動先として設定する、
    自律移動方法。
14. 充電器に戻って充電する自律移動装置の自律移動方法であって、
    前記自律移動装置の移動先を設定し、前記設定した移動先までの経路を設定する行動計画ステップと、
    前記行動計画ステップで設定した経路に沿って前記自律移動装置を移動させるように前記自律移動装置を制御する移動制御ステップと、
    前記自律移動装置が前記充電器に戻れるか否かを判断する判断ステップと、
    前記自律移動装置が人によって前記充電器に運ぶために持ち上げられた場所を記憶する履歴記憶ステップと、を含み、
    前記判断ステップで、前記自律移動装置が前記充電器まで戻れないと判断した場合には、前記行動計画ステップでは、前記履歴記憶ステップで記憶した場所を前記移動先として設定する、
    自律移動方法。
15. 環境地図に応じて自律移動し、別体の充電器に接続して電池が充電される自律移動装置の自律移動方法であって、
    前記電池の電池残量を取得する電池残量取得ステップと、
    前記電池残量取得ステップで取得した電池残量と前記環境地図に応じて複数の動作状態間の切り換えを設定し、前記複数の動作状態を切り換えるための閾値を、所定の条件に応じて動的に修正する制御ステップと、を含み、
    前記所定の条件は、前記充電器への帰還失敗比率に基づく条件、前記環境地図の更新頻度に基づく条件、及び、前記自律移動装置近傍の人の有無の条件の少なくとも１つを含む、
    自律移動方法。
16. 充電器に戻って電池が前記充電器により充電される自律移動装置のコンピュータに、
    前記自律移動装置の移動先を設定し、該移動先までの経路を設定する行動計画ステップと、
    前記行動計画ステップで設定した経路に沿って前記自律移動装置を移動させるように前記自律移動装置を制御する移動制御ステップと、
    前記電池の電池残量を取得する電池残量取得ステップと、
    前記充電器及び障害物の位置を記録した地図において前記自律移動装置の周りに前記障害物が少ない広い空間を、前記自律移動装置が人に発見されやすい場所として取得する人発見場所取得ステップと、を実行させ、
    前記行動計画ステップでは、前記電池残量取得ステップで取得した電池残量が、第１の閾値以上で、かつ、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値未満になると、前記地図に基づき、所定のエリアを前記移動先として設定し、前記電池残量が前記第１の閾値未満になると、前記人発見場所取得ステップで取得した場所を前記移動先として設定する、
    プログラム。
17. 充電器に戻って充電する自律移動装置のコンピュータに、
    前記自律移動装置の移動先を設定し、前記設定した移動先までの経路を設定する行動計画ステップと、
    前記行動計画ステップで設定した経路に沿って前記自律移動装置を移動させるように前記自律移動装置を制御する移動制御ステップと、
    前記自律移動装置が前記充電器に戻れるか否かを判断する判断ステップと、
    前記自律移動装置が人によって前記充電器に運ぶために持ち上げられた場所を記憶する履歴記憶ステップと、を実行させ、
    前記判断ステップで、前記自律移動装置が前記充電器まで戻れないと判断した場合には、前記行動計画ステップでは、前記履歴記憶ステップで記憶した場所を前記移動先として設定する、
    プログラム。
18. 環境地図に応じて自律移動し、別体の充電器に接続して電池が充電される自律移動装置のコンピュータに、
    前記電池の電池残量を取得する電池残量取得ステップと、
    前記電池残量取得ステップで取得した電池残量と前記環境地図に応じて複数の動作状態間の切り換えを設定し、前記複数の動作状態を切り換えるための閾値を、所定の条件に応じて動的に修正する制御ステップと、を実行させ、
    前記所定の条件は、前記充電器への帰還失敗比率に基づく条件、前記環境地図の更新頻度に基づく条件、及び、前記自律移動装置近傍の人の有無の条件の少なくとも１つを含む、
    プログラム。

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