(57)【要約】【課題】第１の信号と第２の信号のうちの一方の信号が途切れたときに他方の信号に入力を切り替えて位置検出を継続する技術では、位置検出の精度を維持することは難しい。【解決手段】移動体に備えられる位置検出装置は、第１の信号に基づく推定位置である第１の位置と第２の信号に基づく推定位置である第２の位置のうち、第１の信号と第２の信号のうち有効とされている方の信号に基づく推定位置を移動体の位置として検出する。位置検出装置は、或る期間又は或る位置範囲において出力された二つ以上の第１の位置の軌跡である第１の軌跡と、同期間又は同位置範囲において出力された二つ以上の第２の位置の軌跡である第２の軌跡との差分が閾値以下か否かを判定することである整合性判定を行う。当該整合性判定の結果が真の場合、位置検出装置は、有効とする信号を、第１の信号と第２の信号のうちの一方から他方に切り替える。【選択図】図１
2020034491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に備えられる位置検出装置において、
定期的に又は不定期的に第１の信号に基づく推定位置である第１の位置を出力する第１の位置推定部と、
定期的に又は不定期的に第２の信号に基づく推定位置である第２の位置を出力する第２の位置推定部と、
前記第１の位置と前記第２の位置のうち、前記第１の信号と前記第２の信号のうち有効とされている方の信号に基づく推定位置を、前記移動体の位置として検出する制御部と
を備え、
前記制御部は、
或る期間又は或る位置範囲において出力された二つ以上の第１の位置の軌跡である第１の軌跡と、前記或る期間又は前記或る位置範囲において出力された二つ以上の第２の位置の軌跡である第２の軌跡との差分が閾値以下か否かを判定することである整合性判定を行い、
前記整合性判定の結果が真の場合、有効とする信号を前記第１の信号と前記第２の信号のうちの一方から他方に切り替える、
位置検出装置。
【請求項２】
前記或る位置範囲は、第１の位置範囲、第２の位置範囲及び第３の位置範囲で構成されたエリアのうちの前記第１の位置範囲と前記第３の位置範囲の少なくとも前記第３の位置範囲であり、
前記第１の位置範囲は、前記第１の信号の信頼度が閾値以上の位置範囲であり、
前記第３の位置範囲は、前記第１の位置範囲と前記第２の位置範囲とに挟まれている位置範囲である、
請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
有効とされている信号が、前記第２の信号であり、前記整合性判定の結果が偽である場合、前記制御部は、
前記検出された位置が、前記第３の位置範囲に属していれば、有効とする信号を前記第２の信号に維持し、
前記検出された位置が、前記第１の位置範囲に属していれば、異常を出力する、
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
有効とされている信号が、前記第２の信号であり、前記整合性判定の結果が真であり、且つ、前記検出された位置が、前記第３の位置範囲に属する場合、前記制御部は、有効とする信号を前記第２の信号に維持する、
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項５】
有効とされている信号が、前記第１の信号であり、前記整合性判定の結果が真であり、且つ、前記検出された位置が、前記第３の位置範囲に属する場合、前記制御部は、有効とする信号を前記第２の信号に切り替える、
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記検出された位置が、前記第３の位置範囲に属する場合、前記第２の信号の信頼性に関して所定の要件が満たされていれば、前記制御部は、有効とする信号を前記第２の信号に切り替える、
請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
有効とされている信号が、前記第１の信号であり、前記整合性判定の結果が偽である場合、前記制御部は、
前記検出された位置が、前記第３の位置範囲に属していれば、有効とする信号を前記第１の信号に維持し、
前記検出された位置が、前記第２の位置範囲に属していれば、異常を出力する、
請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記第１の信号は、レーザであり、
前記第２の信号は、ＧＰＳ信号（Global Positioning System）であり、
前記第１の位置推定部は、前記エリアを示すデータを含んだ地図データを参照して、当該地図データと、前記レーザを用いた計測結果に基づいて位置を推定し、
前記第２の位置推定部は、前記ＧＰＳ信号を用いて位置を推定し、
前記信頼度は、前記レーザの計測範囲に対応した全計測データのうち有効な計測データの率である有効データ率であり、
前記第１の位置範囲は、前記有効データ率が第１の閾値以上である位置範囲であり、
前記第２の位置範囲は、前記有効データ率が前記第１の閾値より小さい第２の閾値未満である位置範囲であり、
前記第３の位置範囲は、前記有効データ率が前記第１の閾値未満且つ前記第２の閾値以上である位置範囲である、
請求項２乃至７のうちのいずれか１項に記載の位置検出装置。
【請求項９】
前記制御部は、有効とされている信号がＧＰＳ信号である間、前記移動体の少なくとも進行方向より前に物体が存在するか否かを判断するために前記レーザの使用を継続する、
請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１０】
前記整合性判定において、
有効とされている信号がレーザの場合、前記第１の位置は、直前回に得られた第１の位置を基準位置として推定された位置であり、
有効とされている信号がＧＰＳ信号の場合、前記第１の位置は、ＧＰＳ信号に基づく推定位置を基準位置として推定された位置である、
請求項８に記載の位置検出装置。
【請求項１１】
位置検出装置と、
前記位置検出装置に接続された移動体本体と
を備え、
前記位置検出装置は、
定期的に又は不定期的に第１の信号に基づく推定位置である第１の位置を出力し、
定期的に又は不定期的に第２の信号に基づく推定位置である第２の位置を出力し、
前記第１の位置と前記第２の位置のうち、前記第１の信号と前記第２の信号のうち有効とされている方の信号に基づく推定位置を、移動体の位置として検出し、
或る期間又は或る位置範囲において出力された二つ以上の第１の位置の軌跡である第１の軌跡と、前記或る期間又は前記或る位置範囲において出力された二つ以上の第２の位置の軌跡である第２の軌跡との差分が閾値以下か否かを判定することである整合性判定を行い、
前記整合性判定の結果が真の場合、有効とする信号を前記第１の信号と前記第２の信号のうちの一方から他方に切り替える、
移動体。
【請求項１２】
定期的に又は不定期的に第１の信号に基づく推定位置である第１の位置を出力し、
定期的に又は不定期的に第２の信号に基づく推定位置である第２の位置を出力し、
前記第１の位置と前記第２の位置のうち、前記第１の信号と前記第２の信号のうち有効とされている方の信号に基づく推定位置を、移動体の位置として検出し、
或る期間又は或る位置範囲において出力された二つ以上の第１の位置の軌跡である第１の軌跡と、前記或る期間又は前記或る位置範囲において出力された二つ以上の第２の位置の軌跡である第２の軌跡との差分が閾値以下か否かを判定することである整合性判定を行い、
前記整合性判定の結果が真の場合、有効とする信号を前記第１の信号と前記第２の信号のうちの一方から他方に切り替える、
移動体の位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、移動体の位置検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体が屋内と屋外のいずれに存在しても移動体の位置を検出することを可能にする技術として、特許文献１に開示の技術が知られている。具体的には、例えば、特許文献１によれば、「ＧＰＳ受信器とレーザレーダを用い、屋外と屋内で切換えて用いることにより、標識等を用いることなく、自立走行すること」を目的として、特許文献１に開示の、無人搬送車の誘導装置は、「ＧＰＳ受信器(11)と第１カルマンフィルタ(13)により得られる第１誤差推定値(13a)と、レーザレーダ(21)と背景マップ情報(22)と位置演算部(23)及び第２カルマンフィルタ(25)により得られる第２誤差推定値(25a)とを、慣性航法演算部(16)に対して選択的に入力して現在位置・方位信号(17)を得る」構成を有する（特許文献１の要約書を参照）。また、特許文献１は、「屋外の見晴らしのよい搬送路では前記ＧＰＳ受信装置１０を用いた無人搬送を行い、無人搬送車５０が屋内あるいは遮蔽物等によりＧＰＳ信号１１ａが途切れた場合、前記各スイッチ１４，２６が自動的に切換わり、レーザレーダ２１のスキャンにて得られる周辺物体（建物、電柱、木等）の情報と、予め内蔵されているレーザレーダ用障害物地図（背景マップと呼ぶ）と比較することにより、前述のようにレーザレーダ装置２０によって現在位置・方位信号１７が得られる。」ことを開示する（特許文献１の段落００１８を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０８３７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の装置は、レーダ信号とＧＰＳ（Global Positioning System）信号のうちの一方の信号を入力として位置を検出し、当該一方の信号が途切れたときに他方の信号に入力を切り替えて位置検出を継続するようになっている。
【０００５】
しかし、切り替え後の信号を基に検出される位置の精度が常に十分な精度であるとは限らない。
【０００６】
このような課題は、特許文献１に開示の無線搬送車のような自律移動可能な移動体以外の移動体の位置検出についてもあり得る。また、このような課題は、レーダ信号及びＧＰＳ信号以外の第１及び第２の信号が使用される位置検出についてもあり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
移動体に備えられる位置検出装置は、定期的に又は不定期的に第１の信号に基づく推定位置である第１の位置を出力し、定期的に又は不定期的に第２の信号に基づく推定位置である第２の位置を出力する。位置検出装置は、第１の位置と第２の位置のうち、第１の信号と第２の信号のうち有効とされている方の信号に基づく推定位置を、移動体の位置として検出する。このような位置検出装置は、或る期間又は或る位置範囲において出力された二つ以上の第１の位置の軌跡である第１の軌跡と、当該或る期間又は当該或る位置範囲において出力された二つ以上の第２の位置の軌跡である第２の軌跡との差分が閾値以下か否かを判定することである整合性判定を行う。当該整合性判定の結果が真の場合、位置検出装置は、有効とする信号を、第１の信号と第２の信号のうちの一方から他方に切り替える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、位置検出の精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例の概要を示す。
【図２】フォークリフトの構成を示す。
【図３】フォークリフトの移動経路を含むエリアを示す。
【図４】屋内ゾーン、屋外ゾーン及び中間ゾーンの定義を示す。
【図５】レーザ軌跡及びＧＰＳ軌跡と、屋内ゾーン、屋外ゾーン及び中間ゾーンとの関係の一例を示す。
【図６】モード選択処理の流れを示す。
【図７】軌跡比較Ａの流れを示す。
【図８】軌跡比較Ｂの流れを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明では、「インターフェース部」は、一つ以上のインターフェースでよい。当該一つ以上のインターフェースは、一つ以上の同種のインターフェースデバイスであってもよいし二つ以上の異種のインターフェースデバイスであってもよい。
【００１１】
また、以下の説明では、「メモリ部」は、一つ以上のメモリであり、典型的には主記憶デバイスでよい。メモリ部における少なくとも一つのメモリは、揮発性メモリであってもよいし不揮発性メモリであってもよい。
【００１２】
また、以下の説明では、「ＰＤＥＶ部」は、一つ以上のＰＤＥＶであり、典型的には補助記憶デバイスでよい。「ＰＤＥＶ」は、物理的な記憶デバイス（Physical storage DEVice）を意味し、典型的には、不揮発性の記憶デバイス、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）である。
【００１３】
また、以下の説明では、「記憶部」は、メモリ部とＰＤＥＶ部の少なくとも一部とのうちの少なくとも一つ（典型的には少なくともメモリ部）である。
【００１４】
また、以下の説明では、「プロセッサ部」は、一つ以上のプロセッサである。少なくとも一つのプロセッサは、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサであるが、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）のような他種のプロセッサでもよい。少なくとも一つのプロセッサは、シングルコアでもよいしマルチコアでもよい。少なくとも一つのプロセッサは、処理の一部又は全部を行うハードウェア回路（例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit））といった広義のプロセッサでもよい。
【００１５】
また、以下の説明では、「ｋｋｋ部」（インターフェース部、記憶部及びプロセッサ部を除く）の表現にて機能を説明することがあるが、機能は、一つ以上のコンピュータプログラムがプロセッサ部によって実行されることで実現されてもよいし、一つ以上のハードウェア回路（例えばＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ）によって実現されてもよい。プログラムがプロセッサ部によって実行されることで機能が実現される場合、定められた処理が、適宜に記憶部及び／又はインターフェース部等を用いながら行われるため、機能はプロセッサ部の少なくとも一部とされてもよい。機能を主語として説明された処理は、プロセッサ部あるいはそのプロセッサ部を有する装置が行う処理としてもよい。プログラムは、プログラムソースからインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布計算機又は計算機が読み取り可能な記録媒体（例えば非一時的な記録媒体）であってもよい。各機能の説明は一例であり、複数の機能が一つの機能にまとめられたり、一つの機能が複数の機能に分割されたりしてもよい。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例の概要を示す。
【００１７】
フォークリフト１０１（移動体の一例）が、位置検出装置５１を備える。位置検出モードとして、レーザモードとＧＰＳ（Global Positioning System）モードがあり、位置検出装置５１は、レーザモードとＧＰＳモードを選択的に実行する。「レーザモード」とは、レーザ（第１の信号の一例）に基づく推定位置を検出位置として採用するモードである。「ＧＰＳモード」とは、ＧＰＳ信号（第２の信号の一例）に基づく推定位置を検出位置として採用するモードである。位置検出装置５１は、レーザモードが選択されている場合（言い換えれば、レーザが有効とされている場合）、レーザに基づく推定位置を、フォークリフト１０１の位置として検出する。位置検出装置５１は、ＧＰＳモードが選択されている場合（言い換えれば、ＧＰＳ信号が有効とされている場合）、ＧＰＳ信号に基づく推定位置を、フォークリフト１０１の位置として検出する。
【００１８】
フォークリフト１０１の移動経路を含むエリアは、屋内ゾーン２０８（第１の位置範囲の一例）、屋外ゾーン２０２（第２の位置範囲の一例）及び中間ゾーン２０４（第３の位置範囲の一例）に大別される。フォークリフト１０１の移動経路は、これらのゾーン２０８、２０２及び２０４に跨る。
【００１９】
屋内ゾーン２０８は、レーザの信頼度（例えば、レーザの計測範囲に対応した全計測データのうち有効な計測データの率である有効データ率）が所定の閾値以上であるゾーン、つまり、レーザの方がＧＰＳ信号よりも信頼性が高いと定義されたゾーンである。屋内ゾーン２０８は、例えば、屋内（例えば、資材倉庫又は工場）と屋外とのうちの少なくとも屋内を含む。
【００２０】
屋外ゾーン２０２は、ＧＰＳ信号の方がレーザよりも信頼性が高いと定義されたゾーンである。屋外ゾーン２０２は、例えば、屋外を含み屋内を含まない。
【００２１】
中間ゾーン２０４は、屋内ゾーン２０８と屋外ゾーン２０２以外のゾーンであり、屋内ゾーン２０８と屋外ゾーン２０２に挟まれているゾーンである。
【００２２】
位置検出装置５１は、次のようにして、位置検出モードの選択及び切り替えを実行する。なお、図１では、フォークリフト１０１が、屋内ゾーン２０８から屋外ゾーン２０２へ進み、その後、屋外ゾーン２０２から屋内ゾーン２０８へと戻る例を示す。フォークリフト１０１は、屋内ゾーン２０８から屋外ゾーン２０２へ進む場合も、屋外ゾーン２０２から屋内ゾーン２０８へ進む場合も、屋内ゾーン２０８と屋外ゾーン２０２とに挟まれている中間ゾーン２０４を通ることになる。
【００２３】
＜選択されている位置検出モードがレーザモードの場合＞
【００２４】
フォークリフト１０１の検出された位置が位置Ｐ１の場合、位置Ｐ１は屋内ゾーン２０８に属しているため、位置検出装置５１は、位置検出モードとしてレーザモードを維持する。
【００２５】
フォークリフト１０１の検出された位置が位置Ｐ２の場合、位置Ｐ２は中間ゾーン２０４に属しているため、位置検出装置５１は、整合性判定を行う。整合性判定とは、中間ゾーン２０４において得られたレーザ軌跡（第１の軌跡の一例）とＧＰＳ軌跡（第２の軌跡の一例）との差分が閾値以下か否かを判定することである。レーザ軌跡は、二つ以上のレーザ位置（第１の位置の一例）の軌跡である。レーザ軌跡は、二つ以上のレーザ位置を結ぶことで構成された軌跡でもよいし、二つ以上のレーザ位置に基づき所定の処理が行われることで構成された軌跡でもよい。「レーザ位置」は、レーザに基づく推定位置（図１では丸印）である。ＧＰＳ軌跡は、二つ以上のＧＰＳ位置（第２の位置の一例）の軌跡である。ＧＰＳ軌跡は、二つ以上のＧＰＳ位置を結ぶことで構成された軌跡でもよいし、二つ以上のＧＰＳ位置に基づき所定の処理が行われることで構成された軌跡でもよい。「ＧＰＳ位置」は、ＧＰＳ信号に基づく推定位置（図１では星印）である。整合性判定の結果が真の場合、位置検出装置５１は、位置検出モードを、レーザモードからＧＰＳモードに切り替える（言い換えれば、有効とする信号をレーザからＧＰＳ信号に切り替える）。整合性判定の結果が真であるということは、基準となるレーザ軌跡からＧＰＳ軌跡があまり離れていないためＧＰＳ位置の精度が高いとみなされたということである。レーザ軌跡が基準である理由は、選択されている位置検出モードがレーザモードの場合、レーザ位置の精度がＧＰＳ位置の精度よりも高いことにある。また、中間ゾーン２０４において整合性判定の結果が真の場合に位置検出モードをＧＰＳモードに切り替える理由は、ＧＰＳ信号の信頼性は受信強度、ノイズ又は衛星配置等に依存しレーザの信頼性に比べると一般に安定しないため、ＧＰＳ位置の精度が高いとみなされた時点で切り替えておくことが効果的であるからである。
【００２６】
＜選択されている位置検出モードがＧＰＳモードの場合＞
【００２７】
フォークリフト１０１の検出された位置が位置Ｐ３の場合、位置Ｐ３は屋外ゾーン２０２に属しているため、位置検出装置５１は、位置検出モードとしてＧＰＳモードを維持する。
【００２８】
フォークリフト１０１の検出された位置が位置Ｐ４の場合、位置Ｐ４は中間ゾーン２０４に属しているため、位置検出装置５１は、整合性判定を行う。整合性判定の結果が真であるということは、基準となるＧＰＳ軌跡からレーザ軌跡があまり離れていないためレーザ位置の精度が高いとみなされたということである。ＧＰＳ軌跡が基準である理由は、選択されている位置検出モードがＧＰＳモードの場合、ＧＰＳ位置の精度がレーザ位置の精度よりも高いことにある。また、中間ゾーン２０４において整合性判定の結果が真の場合であっても位置検出モードをＧＰＳモードに維持する理由は、フォークリフト１０１が屋内ゾーン２０８に進むことなく屋外ゾーン２０２に戻っても位置検出モードの切り替えが不要であることと、レーザの信頼性はＧＰＳ信号の信頼性に比べると一般に安定しているためレーザモードへの切り替えは屋内ゾーン２０８において行うのが効率的であるためである。位置検出モードがＧＰＳモードに維持されるにも関わらず中間ゾーン２０４において整合性判定を行う理由は、事前にレーザ位置の精度の信頼性をチェックしておくことでフォークリフト１０１が屋内ゾーン２０８に入って直ちに位置検出モードがレーザモードへ切り替えられてもよいことを保証するためである。
【００２９】
フォークリフト１０１の検出された位置が位置Ｐ５の場合、位置Ｐ５は屋内ゾーン２０８に属しているため、位置検出装置５１は、位置検出モードをＧＰＳモードからレーザモードに切り替える。
【００３０】
以下、本実施例を詳細に説明する。
【００３１】
図２は、フォークリフト１０１の構成を示す。
【００３２】
フォークリフト１０１は、距離計測装置２１と、ＧＰＳアンテナ２２と、位置検出装置５１、フォークリフト本体５２とを有する。距離計測装置２１及びＧＰＳアンテナ２２が、位置検出装置５１に接続されている。距離計測装置２１及びＧＰＳアンテナ２２のうちの少なくとも一つが、位置検出装置５１の構成要素であってもよい。
【００３３】
距離計測装置２１は、例えばレーザスキャナであり、レーザを用いて当該装置２１からレーザの計測範囲内の物体までの距離を計測する。距離計測装置２１は、レーザを用いた計測結果としての計測データを位置検出装置５１に入力する。
【００３４】
ＧＰＳアンテナ２２は、ＧＰＳ信号を受信し当該ＧＰＳ信号を位置検出装置５１に入力する。
【００３５】
位置検出装置５１は、図示しないが、インターフェース部（例えば、距離計測装置２１、ＧＰＳアンテナ２２及びフォークリフト本体５２に対するインターフェース部）と、記憶部と、それらに接続されたプロセッサ部とを有する。記憶部に、地図データ２４が格納される。プロセッサ部に基づき、第１の位置推定部２５、第２の位置推定部２６及び制御部２７が実現される。
【００３６】
地図データ２４は、屋内（及びその周辺）の複数の位置の各々においてレーザスキャナ（図示せず）を用いて取得された計測データ（距離データ）を基に生成された屋内（及びその周辺）の地図と、屋外についての地図とを表すデータである。屋内の地図は、例えば、壁や物体の地図である。地図データ２４には、各位置の座標が関連付けられている。
【００３７】
第１の位置推定部２５は、定期的に又は不定期的にレーザに基づく推定位置であるレーザ位置を出力する。具体的には、例えば、第１の位置推定部２５は、定期的に又は不定期的に、地図データ２４と、基準位置と、距離計測装置２１からの計測データとに基づいて、位置推定（位置同定）を行う。より具体的には、例えば、第１の位置推定部２５は、地図データ２４が示す地図のうち基準位置の周辺部分を計測データと比較照合することで、位置推定（位置同定）を行う。このため、この推定された位置は、レーザに基づく推定位置に相当する。なお、「基準位置」は、直前回に出力されたレーザ位置、又は、ＧＰＳ信号である。基準位置があることで、比較照合範囲を絞り込むことができ、結果として、位置推定の処理負荷を低減することができる。第１の位置推定部２５は、ＧＰＳ位置を含む情報を第２の位置推定部２６から受け付ける。
【００３８】
第２の位置推定部２６は、定期的に又は不定期的にＧＰＳ信号に基づく推定位置であるＧＰＳ位置を出力する。具体的には、例えば、第２の位置推定部２６は、定期的に又は不定期的に、ＧＰＳ信号を基に測位演算を行い、測位演算の結果と地図データ２４とを基に座標変換を行う。また、第２の位置推定部２６は、方位角センサ（図示せず）からのデータに基づき方位角を算出する。座標変換後の座標（位置）が、ＧＰＳ位置に相当する。方位角は、フォークリフト１０１の移動制御に使用される。
【００３９】
制御部２７は、レーザ位置とＧＰＳ位置のうち、現在選択されている位置検出モードに従う位置（レーザとＧＰＳ信号のうち有効とされている方の信号に基づく推定位置）を、フォークリフト１０１の位置として検出する。制御部２７は、検出された位置を、フォークリフト本体５２に出力する。
【００４０】
制御部２７は、整合性判定を行う。その際、制御部２７は、選択されている位置検出モードがレーザモードであるかＧＰＳモードであるかに応じて、整合性判定の際に使用されるレーザ位置の決定のベースとなる基準位置を違えるよう第１の位置推定部２５を制御する。具体的には、選択されている位置検出モードがレーザモードの場合、制御部２７は、レーザ位置の決定のベースとなる基準位置を直前回のレーザ位置とする。一方、選択されている位置検出モードがＧＰＳモードの場合、制御部２７は、レーザ位置の決定のベースとなる基準位置をＧＰＳ位置とする。
【００４１】
フォークリフト本体５２は、フォークリフト１０１の移動に必要な要素、例えば、車輪３３等を含んだ駆動システムと、駆動システムを制御する駆動制御部３２とを含む。また、フォークリフト本体５２は、記憶部（図示せず）を有していて、当該記憶部に、フォークリフト１０１の移動経路を示す経路データ３１が格納される。なお、経路データ３１が格納される記憶部は、地図データ２４が格納される記憶部と共通でもよい。また、経路データ３１が示す移動経路における各位置の座標系は、地図データ２４が示す地図における各位置の座標系と同じでよい。駆動制御部３２は、経路データ３１と、制御部５１からの検出位置とに基づき駆動システムを制御する。
【００４２】
図３は、フォークリフト１０１の移動経路を含むエリアを示す。
【００４３】
当該エリアは、資材倉庫２０１と工場２０３とを含む。資材倉庫２０１と工場２０３の各々は屋内の一例である。資材倉庫２０１と工場２０３以外が屋外の一例である。
【００４４】
移動経路は、往路２０７と復路２０６とを含む。往路２０７と復路２０６とを含む当該移動経路は、上述した経路データ３１が示す。
【００４５】
図３の例によれば、フォークリフト１０１は、資材倉庫２０１から往路２０７経由で工場２０３に資材を運び、工場２０３から復路２０６経由で資材を取りに資材倉庫２０１に戻る。
【００４６】
図３の例によれば、フォークリフト１０１は一台であるが、同エリア内にフォークリフトは二台以上いてもよい。
【００４７】
図４は、屋内ゾーン、屋外ゾーン及び中間ゾーンの定義を示す。なお、図４は、資材倉庫２０１を例に取った図であるが、工場２０３についても、屋内ゾーン、屋外ゾーン及び中間ゾーンの定義は同様である。
【００４８】
屋内ゾーン２０８は、資材倉庫２０１（及びその周辺）を含むゾーンである。具体的には、屋内ゾーン２０８は、距離計測装置２１の計測範囲に対応した全計測データのうち有効な計測データの率である有効データ率が第１の閾値以上であるゾーンである。図４の例によれば、フォークリフト１０１が資材倉庫２０１から離れるにつれて、有効な計測データが少なくなり（距離計測装置２１の計測範囲内に存在する物体が減り）、結果として、位置推定（位置同定）の精度が低下する。そこで、有効データ率が第１の閾値以上のゾーンが、屋内ゾーン２０８と定義される。なお、図４の各矢印について、向きは、レーザの照射方向を示し、長さは、レーザの有効距離を示す。有効データ率は、レーザが届く距離とレーザの視野角の両方に基づく。
【００４９】
屋外ゾーン２０２は、有効データ率が第１の閾値より小さい第２の閾値未満であるゾーンである。
【００５０】
中間ゾーン２０４は、有効データ率が第１の閾値未満且つ第２の閾値以上であるゾーンである。このため、中間ゾーン２０４は、屋内ゾーン２０８の拡張部分に相当するゾーン、すなわち、レーザ位置が検出位置とされてもよいゾーンである。
【００５１】
屋内ゾーン２０８及び中間ゾーン２０４の少なくとも１つの形状は、資材倉庫２０１からの距離、及び、資材倉庫２０１の形状によって決定する。
【００５２】
図５は、レーザ軌跡及びＧＰＳ軌跡と、屋内ゾーン２０８、屋外ゾーン２０２及び中間ゾーン２０４との関係の一例を示す。図５において、丸印が、レーザ位置であり、星印が、ＧＰＳ位置である。
【００５３】
屋内ゾーン２０８では、レーザ位置の方が正確であるため、レーザ軌跡が基準とされる。レーザ軌跡を基準とすると、ＧＰＳ位置のばらつきは比較的大きい。
【００５４】
屋外ゾーン２０２では、ＧＰＳ位置の方が正確であるため、ＧＰＳ軌跡が基準とされる。ＧＰＳ軌跡を基準とすると、レーザ位置のばらつきは比較的大きい。
【００５５】
中間ゾーン２０４では、選択されている位置検出モードがレーザモードであるかＧＰＳモードであるかに応じて基準となる軌跡が異なる。屋内ゾーン２０８と比べると、レーザ軌跡を基準とした場合のＧＰＳ位置のばらつきは小さい。屋外ゾーン２０２と比べると、ＧＰＳ軌跡を基準とした場合のレーザ位置のばらつきは小さい。
【００５６】
整合性判定は、レーザ軌跡とＧＰＳ軌跡のうちの基準とされた軌跡と残りの軌跡との差分が閾値以下であるか否かの判定である。差分は、例えば、軌跡間でのずれ値の総和でよい。ずれ値は、一方の軌跡上の或る点と他方の軌跡上の対応点（当該或る点に対応した点）間の距離である。
【００５７】
なお、レーザに基づく位置を推定するタイミング（時刻）と、ＧＰＳ信号に基づく位置を推定するタイミングがずれている場合、レーザ位置及びＧＰＳ位置の少なくとも一つについてデータ補間を行うことで、互いに対応する点を算出することができる。
【００５８】
図６は、モード選択処理の流れを示す。
【００５９】
制御部２７は、選択されている位置検出モードがレーザモードか否か判定する。
【００６０】
Ｓ６１の判定結果が真の場合（選択されている位置検出モードがレーザモードの場合）、Ｓ６２〜Ｓ６４の判定のうちの少なくとも一つが行われる。
【００６１】
例えば、制御部２７は、検出位置が対象範囲内か否かを判定する（Ｓ６２）。ここで、「対象範囲」とは、中間ゾーン２０４と屋内ゾーン２０８のうちの少なくとも中間ゾーン２０４である。
【００６２】
Ｓ６２の判定結果が偽の場合、検出位置は屋外ゾーン２０２に属しているため（有効データ率が低い（第２の閾値未満である）ゾーンであるため）、制御部２７は、異常出力を行う。「異常出力」は、異常をフォークリフト１０１の運転手又はフォークリフト１０１の管理者に通知することでもよいし、フォークリフト１０１を停止するための異常を移動制御部３２に出力することでもよい。
【００６３】
Ｓ６２の判定結果が真の場合（つまり、検出位置が中間ゾーン２０４（又は屋内ゾーン２０８）に属している場合）、制御部２７は、軌跡比較Ａと判定（Ｓ６３）とを含む整合性判定を行う。軌跡比較Ａでは、レーザ位置の決定のベースとされる基準位置は、直前回のレーザ位置である。すなわち、図７に示すように、制御部２７は、二つ以上のＧＰＳ位置を第２の位置推定部２６から取得し（Ｓ７１）、且つ、基準位置を直前回のレーザ位置として（Ｓ７２）、二つ以上のレーザ位置を第１の位置推定部２５から取得する（Ｓ７３）。そして、制御部２７は、取得された二つ以上のＧＰＳ位置に基づくＧＰＳ軌跡と、取得された二つ以上のレーザ位置に基づくレーザ軌跡（基準となる軌跡）とを比較し、それらの軌跡間の差分を算出する（Ｓ７４）。制御部２７は、軌跡判定Ａにおいて算出された差分が閾値以下か否かを判定する（Ｓ６３）。
【００６４】
Ｓ６３の判定結果が真の場合（整合性ありの場合）、制御部２７は、検出位置が中間ゾーンに属するか否かを判定する（Ｓ６４）。Ｓ６４の判定結果が偽の場合、制御部２７は、位置検出モードをレーザモードに維持する。Ｓ６４の判定結果が真の場合、制御部２７は、位置検出モードをＧＰＳモードに切り替える。
【００６５】
Ｓ６３の判定結果が偽の場合（整合性なしの場合）、制御部２７は、検出位置が対象範囲に属するか否かを再度判定する（Ｓ６５）。フォークリフト１０１が移動していれば、Ｓ６２の判定のときの検出位置とＳ６５の判定のときの検出位置は異なる。Ｓ６５の判定結果が偽の場合、フォークリフト１０１が屋外ゾーン２０２に移動したため、制御部２７は、異常出力を行う。Ｓ６５の判定結果が真の場合、制御部２７は、フォークリフト１０１が少なくとも屋外ゾーン２０２には移動していないため、位置検出モードをレーザモードに維持する。
【００６６】
Ｓ６１の判定結果が偽の場合（選択されている位置検出モードがＧＰＳモードの場合）、Ｓ６６〜Ｓ６９の判定のうちの少なくとも一つが行われる。
【００６７】
例えば、制御部２７は、検出位置が対象範囲内か否かを判定する（Ｓ６６）。
【００６８】
Ｓ６６の判定結果が偽の場合、制御部２７は、フォークリフト１０１が屋外ゾーン２０２にいるため、位置検出モードをＧＰＳモードに維持する。
【００６９】
Ｓ６６の判定結果が真の場合（つまり、検出位置が中間ゾーン２０４（又は屋内ゾーン２０８）に属している場合）、制御部２７は、軌跡比較Ｂと判定（Ｓ６７）とを含む整合性判定を行う。軌跡比較Ｂでは、レーザ位置の決定のベースとされる基準位置は、ＧＰＳ位置である。すなわち、図８に示すように、制御部２７は、二つ以上のＧＰＳ位置を第２の位置推定部２６から取得し（Ｓ８１）、且つ、基準位置をＧＰＳ位置として（Ｓ８２）、二つ以上のレーザ位置を第１の位置推定部２５から取得する（Ｓ８３）。取得される各レーザ位置は、第２の位置推定部２６から第１の位置推定部２５へ送られたＧＰＳ位置を基準位置として決定されたレーザ位置である。制御部２７は、取得された二つ以上のＧＰＳ位置に基づくＧＰＳ軌跡（基準となる軌跡）と、取得された二つ以上のレーザ位置に基づくレーザ軌跡とを比較し、それらの軌跡間の差分を算出する（Ｓ８４）。制御部２７は、軌跡判定Ｂにおいて算出された差分が閾値以下か否かを判定する（Ｓ６７）。
【００７０】
Ｓ６７の判定結果が真の場合（整合性ありの場合）、制御部２７は、検出位置が中間ゾーンに属するか否かを判定する（Ｓ６８）。Ｓ６８の判定結果が真の場合、制御部２７は、位置検出モードをＧＰＳモードに維持する。Ｓ６８の判定結果が偽の場合、フォークリフト１０１が屋内ゾーン２０８に移動したため、制御部２７は、位置検出モードをレーザモードに切り替える。
【００７１】
Ｓ６７の判定結果が偽の場合（整合性なしの場合）、制御部２７は、検出位置が中間ゾーン２０４に属するか否かを判定する（Ｓ６９）。Ｓ６９の判定結果が真の場合、制御部２７は、フォークリフト１０１が屋内ゾーン２０８には移動していないため、位置検出モードをＧＰＳモードに維持する。Ｓ６９の判定結果が偽の場合、レーザ位置を信頼できることを確認できないままフォークリフト１０１が屋内ゾーン２０８（ＧＰＳ位置の精度が低いゾーン）に移動したため、制御部２７は、異常出力を行う。
【００７２】
以上が、一実施例の説明である。以上の説明を、下記のように総括することができる。なお、下記総括は、上述の説明に無い事項を含んでもよい。
【００７３】
制御部２７は、或る期間又は或る位置範囲において出力された二つ以上のレーザ位置（第１の位置の一例）の軌跡であるレーザ軌跡（第１の軌跡の一例）と、同期間又は同位置範囲において出力された二つ以上のＧＰＳ位置（第２の位置の一例）の軌跡であるＧＰＳ軌跡（第２の軌跡の一例）との差分が閾値以下か否かを判定することである整合性判定を行う。整合性判定の結果が真の場合、制御部２７は、有効とする信号をレーザ（第１の信号の一例）とＧＰＳ信号（第２の信号の一例）のうちの一方から他方に切り替える（具体的には、選択されている位置検出モードを切り替える）。整合性判定の結果が真であるということは、選択されている位置検出モードと異なるモードでの推定位置の精度が信頼できることを意味する。整合性判定の結果が真の場合にモード切替が行われるため、位置検出の精度を維持することができる。なお、第１の位置と第２の位置の少なくとも一つは、いずれの通信端末（中継器）から受信した信号であるかに基づく推定位置でもよい。また、「或る期間」とは、現在から過去一定時間前までの期間でよい。この場合、フォークリフト１０１の検出位置（現在位置）に関わらず、整合性判定の結果が真の場合にモード切替が行われてもよい。
【００７４】
上記「或る位置範囲」は、屋内ゾーン２０８と中間ゾーン２０４のうちの少なくとも中間ゾーン２０４である。少なくとも中間ゾーン２０４で整合性判定が行われることで、フォークリフト１０１が中間ゾーン２０４から別のゾーンに移動した場合に移動先のゾーンで位置検出モードが適切であることに寄与できる。
【００７５】
選択されている位置検出モードがＧＰＳモードであり（有効とされている信号が第２の信号であることの一例）、整合性判定の結果が偽である場合、制御部２７は、検出位置が中間ゾーン２０４に属していれば位置検出モードをＧＰＳモードに維持し、検出位置が屋内ゾーン２０８に属していれば異常を出力する。これにより、レーザ位置の精度が信頼できることを確認できるまで、ＧＰＳモードを維持した状態でフォークリフト１０１の移動を継続することができる。
【００７６】
選択されている位置検出モードがＧＰＳモードであり、整合性判定の結果が真であり、且つ、検出位置が中間ゾーン２０４に属する場合、制御部２７は、位置検出モードをＧＰＳモードに維持する。これにより、フォークリフト１０１が屋内ゾーン２０８に進むことなく屋外ゾーン２０２に戻っても位置検出モードの切り替えが不要となる。また、レーザの信頼性はＧＰＳ信号の信頼性に比べると一般に安定しているため、レーザモードへの切り替えは屋内ゾーン２０８において行うのが効率的である。
【００７７】
選択されている位置検出モードがレーザモードであり、整合性判定の結果が真であり、且つ、検出位置が中間ゾーン２０４に属する場合、制御部２７は、位置検出モードをＧＰＳモードに切り替える。ＧＰＳ信号の信頼性はレーザの信頼性に比べると一般に安定しないため、ＧＰＳ位置の精度が高いとみなされた時点で切り替えておくことは効果的である。なお、この切替えは、更に、ＧＰＳ信号の信頼性に関して所定の要件（例えば、受信強度が一定値以上である）が満たされていることが検出された場合に、行われてよい。これにより、位置検出の精度の信頼性を高めることができる。
【００７８】
選択されている位置検出モードがレーザモードであり、整合性判定の結果が偽である場合、制御部２７は、検出位置が中間ゾーン２０４に属していれば、位置検出モードをレーザモードに維持し、検出位置が屋外ゾーン２０２に属していれば、異常を出力する。これにより、ＧＰＳ位置の精度が信頼できることを確認できるまで、レーザモードを維持した状態でフォークリフト１０１の移動を継続することができる。
【００７９】
制御部２７は、選択されている位置検出モードがＧＰＳモードである間、第１の位置推定部２５に対して位置推定の停止を許可してもよいが、フォークリフト１０１の少なくとも進行方向より前に物体（例えば障害物）が存在するか否かを判断するためにレーザの使用（距離計測）を継続させてもよい。これにより、屋外ゾーン２０２に何らかの障害物があってもフォークリフト１０１がそれを検出して避けることができる。
【００８０】
選択されている位置検出モードがレーザモードの場合、整合性判定において、レーザ位置の決定のベースとなる基準位置は、直前回に得られたレーザ位置である。選択されている位置検出モードがレーザモードの場合、レーザに基づく推定位置の方がＧＰＳ位置に比べて信頼性が高いためである。一方、選択されている位置検出モードがＧＰＳモードの場合、整合性判定において、レーザ位置の決定のベースとなる基準位置は、ＧＰＳ位置である。選択されている位置検出モードがＧＰＳモードの場合、ＧＰＳ信号に基づく推定位置の方がレーザに基づく推定位置に比べて信頼性が高いためである。基準位置をベースにレーザ位置を決定することでレーザ位置の決定の処理負荷を低減することに貢献しつつ、整合性判定で使用されるレーザ位置の信頼性を高めることが期待できる。
【００８１】
以上、一実施例を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施例にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実行することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
５１：位置検出装置
【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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【図７】
2020034491.tif 000009
【図８】
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