(57)【要約】【課題】ユーザの相対位置の推定を行うことなく、ユーザに対する追従性能の向上が可能な自走システムを提供すること。【解決手段】電波発信源を有するユーザの方向に対して自走する車両に搭載された自走制御システムにおいて、互いに重複する部分を有する所定の通信範囲をそれぞれ形成する複数の無線通信手段を備え、前記ユーザが、いずれの無線通信手段の通信範囲内に存在するかを推定し、その推定結果に基づき、車両の移動方向を決定することを特徴とする自走制御システム。【選択図】  図１
2010061316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波発信源を有するユーザの方向に対して自走する車両に搭載された自走制御システムにおいて、
前記車両に、所定の円上に複数搭載され、前記ユーザが有する前記電波発信源から発信された電波を受信し、受信した電波を信号に変換する無線通信手段と、
前記複数の無線通信手段の信号から、前記電波発信源と、前記複数の無線通信手段との相対距離を算出する相対情報判断手段と、
前記相対情報判断手段により算出した相対距離の情報から、前記複数の無線通信手段における所定の通信範囲内に、前記電波発信源が存在するか否かを判断して、前記車両の移動すべき方向を設定する移動方向設定手段と、
設定した前記移動方向へ移動するための駆動力の制御を行う駆動力制御手段と、を有し、
前記移動方向設定手段は、
各前記無線通信手段の方向軸として、前記複数の無線通信手段を結ぶ円の中心から、該無線通信手段に隣接する一対の他の無線通信手段の各通信範囲を確定する外縁の交点に向かう軸を設定し、
前記通信範囲内に前記電波発信源が存在する各無線通信手段の方向軸上に設定される第１単位ベクトル、または前記通信範囲内に前記電波発信源が存在しない各無線通信手段の方向軸上に設定される第２単位ベクトルを規定し、前記第１単位ベクトル、または前記第２単位ベクトルに基づき前記車両の移動方向を設定する自走制御システム。
【請求項２】
前記移動方向設定手段は、ベクトル合成部を有し、
前記第１単位ベクトル、または前記第２単位ベクトルが複数である場合には、複数の前記第１単位ベクトル、または複数の前記第２単位ベクトルを、前記ベクトル合成部により合成することで前記車両の移動方向を設定する請求項１に記載の自走制御システム。
【請求項３】
前記複数の無線通信手段は、所定の円上に、かつ複数の前記無線通信手段を頂点とする多角形が正多角形または少なくとも２辺の長さが等しい多角形となるように、前記車両上に配置される請求項１または２に記載の自走制御システム。
【請求項４】
前記複数の無線通信手段は、前記車両上において、他の無線通信手段との間の距離が最大となるように配置される請求項１〜３のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項５】
前記車両には、４以上の前記無線通信手段が配置され、前記無線通信手段の数をＮとした場合に、前記複数の無線通信手段の各方向軸上に、各前記無線通信手段の前記通信範囲がＮ−１以下重複したエリアが、２つ以上設定される請求項１〜４のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項６】
前記移動方向設定手段は、前記無線通信手段の前記通信範囲内のいずれにも前記電波発信源が存在しない場合に、前記無線通信手段の前記通信範囲を変更する通信範囲変更部を有する請求項１〜５のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項７】
前記通信範囲変更部は、前記電波発信源が、前記車両に搭載されている全ての前記無線通信手段の前記通信範囲内に入るように、前記無線通信手段の前記通信範囲を変更する請求項６に記載の自走制御システム。
【請求項８】
前記移動方向設定手段は、前記複数の無線通信手段のうち少なくとも１つの無線通信手段の前記通信範囲内に前記電波発信源が存在していた後、前記無線通信手段の前記通信範囲内のいずれにも、前記電波発信源が存在しなくなった場合に、前記電波発信源が最後に存在していた前記通信範囲に対応する方向に、前記車両が移動するように指示する通信範囲外移動指示部を有する請求項１〜７のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項９】
前記相対情報判断手段は、所定のタイミングで前記ユーザと前記車両との相対距離を推定し、前記相対距離の変化から、前記ユーザと前記車両との速度の差である相対速度を算出する相対速度算出部、および前記電波発信源と前記車両との相対距離を推定するタイミングを変更する推定タイミング変更部を有し、かつ、
前記駆動力制御手段は、前記車両の駆動部の動作状況から、前記車両の速度を検出する車両速度検出部、および前記相対情報判断手段により推定された前記相対距離と前記車両速度検出部により検出された前記車両の速度とに基づき、前記ユーザと前記車両との相対距離を一定距離に保持する駆動力補正部を有し、
前記相対情報判断手段は、前記推定タイミング変更部により、前記ユーザと前記車両との相対距離に変化があった場合に、前記相対距離を推定するためのタイミングを変更するとともに、前記駆動力制御手段は、前記駆動力補正部により、前記ユーザと前記車両との相対距離の変化をゼロに近づけるように、前記駆動部の駆動力を制御する請求項１〜８のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項１０】
前記移動方向設定手段は、前記車両にユーザが接近しているか否かを判断するユーザ接近判断部を有し、前記ユーザ接近判断部が、前記車両に前記ユーザが接近してきていると判断した場合には、前記車両の移動を禁止する請求項９に記載の自走制御システム。
【請求項１１】
前記駆動力制御手段は、前記車両に搭載されている負荷の重量を検出する搭載重量検出部をさらに有し、かつ、
前記相対速度算出部は、前記搭載重量検出部により検出された前記負荷の重量より、前記負荷の搭載によって発生すると想定される前記ユーザと前記車両との相対速度の変化を推定する相対速度変化推定部をさらに有し、
前記駆動力制御手段は、前記相対速度変化推定部の推定結果に基づき、前記車両に前記負荷が搭載されたことによって、前記ユーザと前記車両との相対速度に変化が生じる可能性がある場合に、前記駆動力補正部により、前記ユーザと前記車両との相対距離の変化をゼロに近づけるように、前記駆動部の駆動力を制御する請求項９または１０に記載の自走制御システム。
【請求項１２】
前記相対情報推定手段は、前記車両に対して、前記ユーザの存在位置を高精度に検出することを指令する精度向上指令部を有し、前記ユーザおよび前記車両が停止中の場合に、前記車両が、現在の前記車両の位置を中心として、前記車両から所定距離の円軌道上を移動して三角測量を行い、前記ユーザの存在位置が、前記複数の無線通信手段の方向軸上に位置するように、前記車両を移動させる請求項１〜１１のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項１３】
前記相対情報推定手段は、前記車両上に搭載された前記無線通信手段が受信した電波の強度、または、前記無線通信手段が受信した電波の到達時間の少なくとも１つを利用して、前記ユーザと前記車両との相対距離を推定する請求項１〜１２のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項１４】
前記無線通信手段は、前記電波発信源から発信された電波を受信するアンテナと、前記アンテナで受信した電波を信号に変換するコントローラとを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の自走制御システム。
【請求項１５】
電波発信源を有するユーザの方向に対して自走する車両の自走制御方法において、
互いに重複する部分を有する所定の通信範囲をそれぞれ形成する複数の無線通信手段により、電波発信源を有するユーザと通信を行い、
前記ユーザが、前記無線通信手段の通信範囲のうち、いずれの無線通信手段の通信範囲内に存在するかを推定し、
推定結果に基づき、前記ユーザが、前記無線通信手段の通信範囲のうち、より多くの無線通信手段の通信範囲内に存在することとなるように、前記車両を移動させることを特徴とする車両の自走制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走制御システムおよび自走制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザが所有する電波発信器から送信される電波を、アンテナで受信し、受信した電波の受信強度に基づき、車両に対するユーザの相対位置を推定し、推定された相対位置に基づいて、ユーザが所有する電波発信器に向かって、自動運転する自走制御装置が知られている（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、アンテナに備えられた各励振素子により受信した電波の受信強度に基づき、車両に対するユーザの相対位置を推定するものであるため、ユーザの存在位置の推定精度を向上させ、これによりユーザに対する追従性能を向上させるためには、多くの励振素子を必要とするため、高価となってしまうという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、励振素子の受信強度などによるユーザの相対位置の推定を行うことなく、ユーザに対する追従性能の向上が可能な自走制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電波発信源を有するユーザの方向に対して自走する車両に搭載された自走制御システムにおいて、互いに重複する部分を有する所定の通信範囲をそれぞれ形成する複数の無線通信手段を備え、前記ユーザが、いずれの無線通信手段の通信範囲内に存在するかを推定し、その推定結果に基づき、車両の移動方向を決定することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自走制御システムに備えられた複数の無線通信手段の所定の通信範囲のうち、いずれの無線通信手段の通信範囲内にユーザが存在しているかに基づき、車両の移動方向を決定できるため、車両に対するユーザの相対位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
《第１実施形態》
図１は第１実施形態に係る車両１のシステム構成を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、車両１は、３つの無線通信部（第１〜第３無線通信部）１１０，１２０，１３０およびＣＰＵ２００を有している。ＣＰＵ２００は、車両１の自走制御システムを実行するための所定のプログラムを実装したＲＯＭを備えてなり、相対情報判断部２１０と、移動方向設定部２２０、駆動力制御部２３０とから構成される。そして、３つの無線通信部１１０，１２０，１３０から送信される信号が、ＣＰＵ２００の相対情報判断部２１０に入力され、入力された信号に基づき、移動方向設定部２２０により車両１の移動方向を設定し、ＣＰＵ２００の駆動力制御部２３０から駆動輪３００に備えられたインホイールモータに、駆動指令信号が送信され、これにより駆動輪３００が駆動して、車両１が移動可能となっている。
【００１１】
なお、本実施形態では、本発明の自走制御システムを備えた車両１として、図１に示すように二輪の駆動輪３００を有するものを例示して、以下説明を行うが、車両１としては、二輪のものに限定されず、三輪、四輪のいずれであってもよい。
【００１２】
第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０は、ユーザが有する電波発信源から発信された電波を受信し、受信した電波を信号に変換して、ＣＰＵ２００の相対情報判断部２１０に送信する。本実施形態では、各無線通信部１１０，１２０，１３０として、受信特性（受信エリア）として、電波が指向性なく伝播する無指向性アンテナと、アンテナで受信した電波を信号に変換するコントローラと、を有するものを用いる。なお、コントローラは、各無線通信部１１０，１２０，１３０に対して、１つとされ、これら各無線通信部１１０，１２０，１３０を構成する無指向性アンテナとは別に設けられる。
【００１３】
図２は、第１実施形態における一場面例を示す図であり、図２中においては、車両１と、車両１に備えられた第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０と、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１と、電波発信源を所有するユーザと、を図示している。
【００１４】
第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０は、図２に示すように、所定の円１００上に配置され、かつこれら第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０は、それぞれ等間隔となるように搭載される。すなわち、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０は、円１００を重心とする正三角形の各頂点に位置するように搭載される。
【００１５】
図２に示すように、各無線通信部１１０，１２０，１３０は、本実施形態では、無指向性アンテナであるため、各無線通信部を中心とした円状に広がった所定の通信範囲を有することとなる。すなわち、第１無線通信部１１０は第１通信範囲１１１を、第２無線通信部１２０は第２通信範囲１２１を、第３無線通信部１３０は第３通信範囲１３１を、それぞれ有し、これら各通信範囲をユーザが有する電波発信源からの電波を受信するための通信エリアとして設定する。
【００１６】
なお、各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１の通信距離（すなわち、各無線通信部から、各通信範囲の外縁までの距離）としては、特に限定されず、車両１の用途に応じて適宜設定すればよいが、たとえば、５ｍ程度とすることができる。また、各通信範囲１１１，１２１，１３１の通信距離としては、車両１の用途に応じて適切な距離とすればよく、各無線通信部１１０，１２０，１３０により設定可能な最大の通信距離である通信可能距離に、必ずしも設定する必要はない。
【００１７】
図２において、たとえば、第２無線通信範囲１２１は、エリアＡ，Ｄ，Ｆ，Ｇから構成され、エリアＡは第２無線通信範囲１２１のみがカバーするエリアであり、第２無線通信部１２０のみの通信エリアとなる。また、エリアＤは第２無線通信範囲１２１および第３無線通信範囲１３１がカバーするエリアであり、第２無線通信部１２０および第３無線通信部１３０の両方の通信エリアとなる。同様に、エリアＦは第２無線通信範囲１２１および第１無線通信範囲１１１がカバーするエリア、エリアＧは第２無線通信範囲１２１、第１無線通信範囲１１１および第３無線通信範囲の全てがカバーするエリアである。
【００１８】
たとえば、図２に示す場面例においては、ユーザがエリアＡ内に存在しているため、ユーザは、第２無線通信部１２０のみの通信エリアに存在することとなる。
【００１９】
相対情報判断部２１０は、各無線通信部１１０，１２０，１３０からの信号が入力され、入力された信号を用いて、車両１（各無線通信部１１０，１２０，１３０）と、電波発信源を有するユーザとの間の距離である相対距離の算出を行う。そして、相対情報判断部２１０は、算出された相対距離のデータを移動方向設定部２２０および駆動力制御部２３０に送信する。
【００２０】
移動方向設定部２２０は、相対情報判断部２１０により算出された車両１（各無線通信部１１０，１２０，１３０）と、電波発信源を有するユーザとの間の距離である相対距離に基づき、各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１に電波発信源を有するユーザが存在するか否かを判断する。そして、各通信範囲１１１，１２１，１３１のうち、少なくとも一つの通信範囲内に、電波発信源を有するユーザが存在した場合には、いずれの通信範囲１１１，１２１，１３１内にユーザが存在しているか否かの情報に基づき、車両１が移動すべき方向を設定する。そして、移動方向設定部２２０は、設定した車両１の移動方向のデータを駆動力制御部２３０に送信する。
【００２１】
また、移動方向設定部２２０は、ベクトル合成部２２１を備えており、車両１の移動方向を設定する際に、必要に応じてベクトル合成部２２１によりベクトル合成を行い、その結果を用いて移動方向を決定する。なお、この点については、後述する。
【００２２】
駆動力制御部２３０は、移動方向設定部２２０により設定された車両１が移動すべき方向のデータに基づき、駆動輪３００を駆動するための駆動信号を算出し、算出した駆動信号を、一対の駆動輪３００に備えられたインホイールモータに送信する。
【００２３】
駆動輪３００は、インホイールモータを備え、駆動力制御部２３０から受信した駆動信号に基づき、車両１を移動させる。
【００２４】
次いで、本実施形態における自走制御の工程を、図２に示す場面を例示して、図３Ａ、図３Ｂに示すフローチャートに沿って説明する。図３Ａは第１実施形態における自走制御の工程を示すフローチャート（その１）、図３Ｂは第１実施形態における自走制御の工程を示すフローチャート（その２）である。ここで、図２は、ユーザがエリアＡ内に存在している状況を示しており、図２示す具体的な場面としては、たとえば、ユーザがショッピングセンターで買い物を終え、先行するユーザに対して車両１が追従して、自家用車の停車場所まで移動する場面などが挙げられ、図２に示す例においては、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信距離を５ｍに設定した状態を例示している。
【００２５】
まず、ステップＳ１０１では、ユーザが有する電波発信源から発信された電波が、車両１に搭載された第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の全てに到達しているか否かを確認する。第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の全てに、電波発信源からの電波が到達している場合には、ステップＳ１０２に進む。一方、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の全て、あるいは一部に、電波発信源からの電波が到達していない場合には、ステップＳ１を繰り返し、再度、所定時間経過後に、電波発信源からの電波が到達しているか否かを確認する。なお、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０に、電波発信源からの電波が到達しているか否かは、各無線通信部１１０，１２０，１３０を構成するアンテナ、または各無線通信部１１０，１２０，１３０に備えられたコントローラにより判断する。また、電波発信源からの電波の到達距離は、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲１１１，１２１，１３１を規定している通信距離よりも、通常、大きく設定されている。
【００２６】
ステップＳ１０２では、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０が、ユーザが所有する電波発信源からの電波を受信し、受信した電波を信号に変換して、ＣＰＵ２００の相対情報判断部２１０に送信する。
【００２７】
ステップＳ１０３では、ＣＰＵ２００に記憶されている無線通信部特定用の変数「ｉ」を「ｉ＝１」とし、ステップＳ１０４に進む。ここで、変数「ｉ」は、各無線通信部１１０，１２０，１３０を特定するためのファクターであり、本実施形態では、第１無線通信部１１０には「ｉ＝１」が、第２無線通信部１２０には「ｉ＝２」が、第２無線通信部１３０には「ｉ＝３」が、それぞれ割り振られる。
【００２８】
ステップＳ１０４では、相対情報判断部２１０が、電波発信源を有するユーザと、変数「ｉ」で特定された無線通信部（ｉ）（たとえば、無線通信部（１）は、第１無線通信部１１０を意味する。以下、同様。）との間の距離である相対距離を算出する。そして、相対情報判断部２１０は、算出された相対距離情報を移動方向設定部２２０に送信する。
【００２９】
なお、本実施形態において、相対情報判断部２１０により、電波発信源を有するユーザと、各無線通信部との相対距離を算出する方法としては、たとえば、各無線通信部が受信する電波の強度に基づいて算出する方法や、各無線通信部が受信する電波の到達時間を利用する方法などが挙げられる。
【００３０】
電波の強度に基づいて算出する方法によれば、障害物の影響を受け易いものの、比較的に簡易な装置で、電波発信源を有するユーザと、各無線通信部との相対距離の測定が可能となる。また、電波の到達時間を利用する方法によれば、ユーザの有する電波発信源と、車両１に搭載されるＣＰＵ２００との時刻同期が必要となるものの、比較的高い精度で、電波発信源を有するユーザと、各無線通信部との相対距離の測定が可能となる。なお、電波の到達時間を利用する方法における時刻同期としては、電波発信源の時刻と、車両１に搭載されるＣＰＵ２００の時刻とを完全に同期させる方法、または電波発信源を、各無線通信部から等距離の位置に置いた状態で、誤差の測定を行い、測定した誤差に基づき時刻のずれを補正する方法などが挙げられる。
【００３１】
ステップＳ１０５では、移動方向設定部２２０が、相対情報判断部２１０で算出されたユーザと無線通信部（ｉ）との相対距離情報に基づき、変数「ｉ」で特定された無線通信部（ｉ）の所定の通信範囲内に、ユーザが存在するか否かを判断する。具体的には、ユーザと無線通信部（ｉ）との相対距離と、無線通信部（ｉ）の通信距離（たとえば、図２に示す例においては、５ｍ）とを比較し、相対距離より通信距離が小さい場合には、無線通信部（ｉ）の所定の通信範囲内に、ユーザが存在すると判断する。
【００３２】
たとえば、図２に示す例においては、「ｉ」＝１である場合には、無線通信部（１）、すなわち第１無線通信部１１０の通信範囲１１１（エリアＣ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）外にユーザが存在する。よって、移動方向設定部２２０は、相対情報判断部２１０で算出されたユーザと第１無線通信部１１０との相対距離が、無線通信部１１０の中心から円状の通信範囲１１１の外縁までの距離よりも遠いため、結果として、第１無線通信部１１０の通信範囲１１１内にユーザが存在しないと判断する。
【００３３】
同様に、図２に示す例において、「ｉ」＝３である場合にも、無線通信部（３）、すなわち第３無線通信部１３０の通信範囲１３１（エリアＢ，Ｄ，Ｅ，Ｇ）外にユーザが存在する。そのため、移動方向設定部２２０は、第３無線通信部１３０の通信範囲１３１内にユーザが存在しないと判断する。
【００３４】
一方、図２に示す例において、「ｉ」＝２である場合には、無線通信部（２）、すなわち第２無線通信部１２０の通信範囲１２１（エリアＡ，Ｄ，Ｆ，Ｇ）内にユーザが存在する。よって、移動方向設定部２２０は、相対情報判断部２１０で算出されたユーザと第２無線通信部１２０との相対距離は、無線通信部１２０の中心から円状の通信範囲１２１の外縁までの距離の範囲内であるため、第２無線通信部１２０の通信範囲１２１内にユーザが存在すると判断する。
【００３５】
ステップＳ１０５において、無線通信部（ｉ）の所定の通信範囲内に、ユーザが存在すると判断された場合には、ステップＳ１０６に進み、移動方向設定部２２０は、無線通信部（ｉ）の通信範囲内にユーザが存在するか否かを示すフラグであるＦｌａｇ（ｉ）を、「Ｆｌａｇ（ｉ）＝１」とする。一方、ステップＳ１０５において、無線通信部（ｉ）の所定の通信範囲内に、ユーザが存在しないと判断された場合には、ステップＳ１０７に進み、移動方向設定部２２０は、Ｆｌａｇ（ｉ）を、「Ｆｌａｇ（ｉ）＝０」とする。
【００３６】
たとえば、図２に示す例においては、「ｉ」＝１である場合には、無線通信部（１）、すなわち、第１無線通信部１１０の通信範囲１１１内にユーザが存在しないため、ステップＳ１０７に進み、「Ｆｌａｇ（１）＝０」に設定される。一方、図２に示す例においては、「ｉ」＝２である場合には、無線通信部（２）、すなわち、第２無線通信部１２０の通信範囲１２１内にユーザが存在しているため、ステップＳ１０６に進み、「Ｆｌａｇ（２）＝１」に設定される。
【００３７】
次いで、ステップＳ１０８において、「ｉ＝ｉ＋１」とし、ステップＳ１０９において、変数「ｉ」が、「ｉ≧Ｎ＋１」となっていない場合には、ステップＳ１０４に戻り、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７の操作を繰り返し、順次、Ｆｌａｇ（ｉ）を算出していく。なお、「Ｎ」は、車両１に搭載される無線通信部の数であり、図２に示す例においては「Ｎ＝３」である。すなわち、図２に示す例においては、「ｉ＝３」となるまでステップＳ１０４〜Ｓ１０７の操作を繰り返えす。そして、ステップＳ１０９において、変数「ｉ」が、「ｉ≧Ｎ＋１」となった場合に、ステップＳ１１０に進む。
【００３８】
ステップＳ１１０では、移動方向設定部２２０が、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７において算出したＦｌａｇ（ｉ）に基づき、電波発信源を有するユーザが、各無線通信部における通信範囲のうちの、いずれのエリアに存在しているかを特定する。たとえば、図２に示す例においては、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７において算出されるＦｌａｇ（ｉ）は、それぞれ、以下の通りとなる。
【００３９】
Ｆｌａｇ（１）＝０
Ｆｌａｇ（２）＝１
Ｆｌａｇ（３）＝０
そのため、移動方向設定部２２０は、第２無線通信部１２０の通信範囲１２１内であって、第１および第３無線通信部１１０，１３０の第１および第３通信範囲１１１，１３１外のエリアであるエリアＡに、電波発信源を有するユーザが存在していると特定する。
【００４０】
ステップＳ１１１では、移動方向設定部２２０が、各無線通信部に対応した方向軸を設定する。たとえば、図２に示す例においては、第１無線通信部１１０の方向軸である第１方向軸として、各無線通信部１１０，１２０，１３０が配置された円１００の中心と、第１無線通信部１１０に隣接する第２無線通信部１２０の第２通信範囲１２１の外縁と、同じく第１無線通信部１１０に隣接する第３無線通信部１３０の第３通信範囲１３１の外縁との交点を通る軸を設定する。同様に、第２無線通信部１２０の方向軸である第２方向軸として、円１００の中心と、第２無線通信部１２０にそれぞれ隣接する、第１無線通信部１１０の第１通信範囲１１１の外縁と、第３無線通信部１３０の第３通信範囲１３１の外縁との交点を通る軸を設定する。さらに同様に、第３無線通信部１３０の方向軸である第３方向軸として、円１００の中心と、第３無線通信部１３０にそれぞれ隣接する、第１無線通信部１１０の第１通信範囲１１１の外縁と、第２無線通信部１２０の第３通信範囲１２１の外縁との交点を通る軸を設定する。
【００４１】
なお、図２に示すように、本実施形態においては、第１方向軸は、エリアＣ，Ｇ，Ｄを通る軸となり、同様に、第２方向軸は、エリアＡ，Ｇ，Ｅを通る軸となり、第３方向軸は、エリアＢ，Ｇ，Ｆを通る軸となる。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、各無線通信部１１０，１２０，１３０は、円１００上に等間隔に配置されているため、第１無線通信部１１０の第１方向軸は、図２に示すように、無線通信部１１０から円１００の中心方向に向かう軸となる。また、同様に、第２無線通信部１２０の第２方向軸は、無線通信部１２０から円１００の中心方向に向かう軸となり、第３無線通信部１３０の第３方向軸は、無線通信部１３０から円１００の中心方向に向かう軸となる。
【００４３】
ステップＳ１１２では、移動方向設定部２２０が、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７において算出されたＦｌａｇ（ｉ）に基づき、その通信範囲内にユーザが存在しないと判断された無線通信部（ｉ）に対応する方向軸上に、単位ベクトルを設定する。たとえば、図２に示す例においては、第１および第３無線通信部１１０，１３０は、その通信範囲である、第１および第３通信範囲１１１，１３１にユーザが存在しないと判断される。そのため、図４Ａに示すように、これら第１および第３無線通信部１１０，１３０に対応する第１方向軸および第３方向軸上に、第１および第３無線通信部１１０，１３０から、円１００の中心方向に向かう単位ベクトルである第１方向ベクトルおよび第３方向ベクトルが設定される。なお、図４Ａは、図２に示す場面例における自走制御の工程を示す図である。
【００４４】
なお、ステップＳ１１２においては、その通信範囲内にユーザが存在しないと判断された無線通信部（ｉ）に対応する方向軸上に、単位ベクトルを設定する代わりに、その通信範囲内にユーザが存在すると判断された無線通信部（ｉ）に対応する方向軸上に、単位ベクトルを設定する方法を採用しても良い。たとえば、図２に示す例においては、第２無線通信部１２０に対応する第２方向軸上に、円１００の中心から、第２無線通信部１２０方向に向かう単位ベクトルを設定し、これを用いても良い。
【００４５】
ステップＳ１１３では、移動方向設定部２２０が、ステップＳ１１２において設定した単位ベクトルが複数存在するか否かを判断する。単位ベクトルが複数存在する場合には、ステップＳ１１４に進み、一方、単位ベクトルが１つの場合には、ステップＳ１１５に進む。なお、図４Ａに示す例においては、第１方向ベクトルおよび第３方向ベクトルの２つの単位ベクトルが設定されているため、ステップＳ１１４に進む。
【００４６】
ステップＳ１１４では、移動方向設定部２２０が、図１に示すベクトル合成部２２１により、複数の単位ベクトルを合成し、合成ベクトルを得て、得られた合成ベクトルを車両１の移動方向に設定する。また、移動方向設定部２２０は、車両１の移動方向上に、仮想ユーザを設定して、車両１が仮想ユーザに向かって移動するように、移動方向のデータを駆動力制御部２３０に送信する。なお、図４Ａに示す例においては、第１方向ベクトルおよび第３方向ベクトルを合成することにより、第２方向軸上に合成ベクトルを得ることができ、この合成ベクトルを車両１の移動方向に設定する。
【００４７】
一方、ステップＳ１１５では、移動方向設定部２２０が、設定された１つの単位ベクトルを車両１の移動方向に設定する。同様に、移動方向設定部２２０は、車両１の移動方向上に、仮想ユーザを設定して、車両１が仮想ユーザに向かって移動するように、移動方向のデータを駆動力制御部２３０に送信する。
【００４８】
ステップＳ１１６では、駆動力制御部２３０が、移動方向設定部２２０から受信した移動方向のデータと、現在の車両１の進行方向（図２に示す例においては、第１無線通信部１１０の設置方向）とが一致しているか否かを判断する。移動方向設定部２２０により設定された移動方向と、現在の車両１の進行方向とが一致している場合には、ステップＳ１１８に進む。一方、移動方向設定部２２０により設定された移動方向と、現在の車両１の進行方向とが一致していない場合には、ステップＳ１１７に進み、車両１を回転させる。
【００４９】
ステップＳ１１７では、駆動力制御部２３０が、駆動輪３００に備えられたインホイールモータに、駆動指令信号を送信し、移動方向設定部２２０により設定された移動方向と、車両１の進行方向とを一致させるために、車両１を回転させる。たとえば、図４Ａに示す例においては、ベクトル合成部２２１により得られた合成ベクトルの向き（仮想ユーザの存在する方向）と、車両１の進行方向とが一致していない。そのため、図４Ｂに示すように、ベクトル合成部２２１により得られた合成ベクトルの向き（仮想ユーザの存在する方向）と、車両１の進行方向とを一致させるために、車両１を回転させる。ここで、図４Ｂは、図４Ａの続きの工程を示す図である。
【００５０】
なお、図２に示すように、第１方向軸上に存在し、その軸方向が第１方向軸と反対の方向の軸をＸ軸とし、第１〜第３方向軸と同一平面上に存在し、Ｘ軸と垂直な方向の軸をＹ軸とし、現在の車両１の進行方向と車両１の回転すべき方向との角度をθとし、仮想ユーザのＸ軸、Ｙ軸上の位置を（ｘ，ｙ）、回転後の仮想ユーザの位置を（ｘ’，ｙ’）とした場合に、以下の関係が成立する。ここにおいて、Ｘ軸、Ｙ軸は、第１〜第３方向軸との関係で定義されるものであるため、第１〜第３方向軸は車両１が回転するとそれに伴い回転するものであるため、車両１が回転すると、Ｘ軸、Ｙ軸も回転することとなる。また、仮想ユーザは、車両１周囲を−θだけ回転することとなるため、回転後の仮想ユーザの位置（ｘ’，ｙ’）は、以下の式で表されることとなる。
【００５１】
ｘ’＝ｘ・ｃｏｓ（−θ）−ｙ・ｓｉｎ（−θ）
＝ｘ・ｃｏｓθ＋ｙ・ｓｉｎθ
ｙ’＝ｘ・ｓｉｎ（−θ）＋ｙ・ｃｏｓ（−θ）
＝−ｘ・ｓｉｎθ＋ｙ・ｃｏｓθ
ステップＳ１１８では、駆動力制御部２３０が、駆動輪３００に備えられたインホイールモータに、駆動指令信号を送信することで、車両１を進行方向に向かって移動させる。車両１の移動距離としては特に限定されず、車両１の用途や、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲１１１、１２１、１３１の大きさに応じて適宜設定すればよい。図４Ｂに示す例においては、車両１が仮想ユーザに向かって移動することにより、図４Ｃに示すように車両１は仮想ユーザに接近する。ここで、図４Ｃは、図４Ｂの続きの工程を示す図である。なお、車両１の移動量をａとし、車両１が移動する前における仮想ユーザの位置を（ｘ’，ｙ’）とし、車両１が移動した後における仮想ユーザの位置を（ｘ’ ’，ｙ’ ’）とすると、以下の関係が成立する。
【００５２】
ｘ’ ’＝ｘ’ −ａ
ｙ’ ’＝ｙ’
なお、ステップＳ１１７、Ｓ１１８における移動方法は、車両１が図１に示すように二輪の駆動輪３００を有する車両である場合の移動方法であり、この場合には、車両１に設けられた一対の駆動輪３００の差動を利用して、直進および回転を行うことができる。あるいは、車両１が、転舵輪を有する車両の場合には、転舵輪を左右に切ることで、車両の向きを変えることができるため、車両を回転させる方法に変えて、転舵輪を左右に切る方法を採用すれば良い。
【００５３】
ステップＳ１１９では、車両１の移動前における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数を「Ｍ」とした場合に、車両１の移動後における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１以上」となっているか否かを判断する。すなわち、車両１が移動した結果、移動前に比べて、より多くの無線通信部の通信範囲内にユーザが存在することとなったか否か（ユーザと車両１との間の相対距離が縮まったか否か）を判断する。
【００５４】
たとえば、図４Ａに示す車両１の移動前においては、ユーザは、第２無線通信部１２０の通信範囲１２１のみに存在していたのに対し（すなわち、Ｍ＝１）、図４Ｃに示す車両１の移動後においては、ユーザは、第１無線通信部１１０の通信範囲１１１および第３無線通信部１３０の通信範囲１３１の２つ通信範囲内に存在することとなる（すなわち、車両１の移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１＝２」となる）。よって、この場合には、ステップＳ１２０に進む。
【００５５】
一方、車両１の移動後における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１以上」となっていない場合には、ユーザと車両１との間の相対距離をさらに縮めるために、ステップＳ１０１に戻り、再びステップＳ１０１〜ステップＳ１１９までの操作を繰り返す。
【００５６】
なお、ステップＳ１１９において、車両１の移動後における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１以上」となっているか否かを判断する方法としては特に限定されないが、たとえば、上述のステップＳ１０１〜ステップＳ１１０の操作を繰り返す方法などが挙げられる。
【００５７】
ステップＳ１２０では、移動方向設定部２２０が、車両１に搭載されている無線通信部の数「Ｎ」と、車両１の移動後における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数とが等しいか否かを判断する。無線通信部の数「Ｎ」と、ユーザが存在する通信範囲の数とが等しい場合には、車両１のユーザへの追従状態が高い状態にあると判断し、自走制御工程が終了し、車両１は、ユーザが再び移動するまで待機する。一方、無線通信部の数「Ｎ」と、ユーザが存在する通信範囲の数とが等しくない場合には、ユーザと車両１との間の相対距離をさらに縮めるために、ステップＳ１０１に戻り、再びステップＳ１０１〜ステップＳ１２０までの操作を繰り返す。
【００５８】
たとえば、図４Ｃに示す例では、車両１が移動することにより、ユーザは、第１無線通信部１１０の通信範囲１１１および第３無線通信部１３０の通信範囲１３１の２つ通信範囲内に存在することとなったものの、未だ全ての無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲１１１，１２１，１３１内に存在する状態とはなっていない。そのため、再度ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１〜Ｓ１１１までの操作を行われる。そして、ステップＳ１１２において、図４Ｄに示すように、その通信範囲である第２通信範囲１２１内にユーザが存在しないと判断され、第２無線通信部１２０に対応する第２方向軸上に第２方向ベクトルが設定される。ここで、図４Ｄは、図４Ｃの続きの工程を示す図である。
【００５９】
そして、図４Ｄに示す例においては、単位ベクトルの数が複数ではないため（ステップＳ１１３）、移動方向設定部２２０により、単位ベクトルの向きが車両１の移動方向に設定される（ステップＳ１１５）。そして、移動方向設定部２２０により設定された移動方向と車両１の進行方向とが一致しないため（ステップＳ１１６）、図４Ｅに示すように、車両１を、その進行方向が移動方向設定部２２０により設定された移動方向（仮想ユーザの存在する方向）と一致するように回転させる（ステップＳ１１７）。ここで、図４Ｅは、図４Ｄの続きの工程を示す図である。
【００６０】
さらに、図４Ｆに示すように、車両１が仮想ユーザに向かって移動し、車両１は仮想ユーザに接近する（ステップＳ１１８）。そして、図４Ｃに示す車両１の移動前においては、ユーザは、第１無線通信部１１０の通信範囲１１１および第３無線通信部１３０の通信範囲１３１の２つ通信範囲内に存在していたのに対し（すなわち、Ｍ＝２）、図４Ｆに示す車両１の移動後においては、ユーザは、全ての無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲１１１，１２１，１３１に存在することとなる（すなわち、車両１の移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数がＭ＋１＝３）。そして、ステップＳ１２０に進み、車両１に搭載されている無線通信部の数「Ｎ」と、車両１の移動後における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数とが共に３で等しいため、車両１のユーザへの追従状態が高い状態にあると判断し、自走制御工程が終了し、車両１は、ユーザが再び移動するまで待機する。
【００６１】
図２に示す場面例においては、このようにしてユーザに対する追従を行う。
【００６２】
なお、上記とは異なり、本実施形態における別の場面例を示す図５Ａに示すように、たとえば、ユーザが第２方向軸上に存在する場合には、上述した図２、図４Ａ〜図４Ｆに示した例における仮想ユーザの位置と、実際のユーザ位置とが一致することとなる。
【００６３】
そして、図５Ａに示す場面例においては、ユーザが第２方向軸上に存在するため（ステップＳ１０１〜Ｓ１１０）、実際のユーザの位置の座標を（ｘ，ｙ）とすることができ、図５Ｂに示すように、車両１を第１方向ベクトルと第３方向ベクトルとの合成ベクトルの方向に回転させ（ステップＳ１１１〜Ｓ１１７）、図５Ｃに示すように、車両１をその進行方向に移動させる（ステップＳ１１８）ことにより、車両１を実際のユーザの位置に向かって、移動させることが可能となる。
【００６４】
そのため、図５Ａに示すように、ユーザが第１〜第３方向軸のいずれかの軸上に存在する場合には、上述した図２、図４Ａ〜図４Ｆに示す場合と比較して、車両１のユーザに対する追従動作、すなわち、ユーザを追従するための回転回数および直進距離を削減することができ、結果として、車両１のユーザに対する追従を効率的に行うことができる（図２、図４Ａ〜図４Ｆに示す例においては、車両１の回転動作および移動動作が２回必要であったが、図５Ａ〜図５Ｃに示す例においては、車両１の回転動作および移動操作は１回。）。なお、図５Ｂは、図５Ａに示す場面例における自走制御の工程を示す図、図５Ｃは、図５Ｂの続きの工程を示す図である。
【００６５】
また、本実施形態におけるさらに別の場面例を示す図６Ａのように、たとえば、ユーザが第１無線通信部１１０の通信範囲１１１および第２無線通信部１２０の通信範囲１２１の２つの通信範囲内に存在している場合には、その通信範囲内にユーザが存在しないと判断された無線通信部（ｉ）は、第３無線通信部１３０の通信範囲１３１のみとなり（ステップＳ１０１〜Ｓ１１１）、そのため、設定される単位ベクトルも第３方向軸に設定される第３方向ベクトル１つのみとなる（ステップＳ１１２）。そして、この場合には、ベクトル合成部２２１によるベクトル合成が不要となり（ステップＳ１１３〜Ｓ１１５）、車両１の移動方向を算出するための演算処理の低減が可能となる。
【００６６】
加えて、図６Ａに示す場面例においては、ユーザが既に２つの通信範囲内に存在しているため、図６Ｂ、図６Ｃに示すように、車両１は一度の回転動作（図６Ｂ）および一度の移動（図６Ｃ）にて、ユーザの追従を行うことができる（ステップＳ１１６〜Ｓ１２０）。なお、図６Ｂは、図６Ａに示す場面例における自走制御の工程を示す図、図６Ｃは、図６Ｂの続きの工程を示す図である。
【００６７】
また、本実施形態において、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲１１１，１２１，１３１を規定する通信距離を、たとえば、５ｍと設定した場合であっても、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信状況によっては、ノイズなどの影響により、その通信範囲１１１，１２１，１３１に誤差が含まれる場合も想定される。そして、各通信範囲１１１，１２１，１３１に含まれるこのような誤差は、必ずしも一定でない場合が多い。そのため、このような場合においては、図７に示すように、まず、所定時間において、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信可能距離が最小であった時の距離を半径とする最小通信範囲１１１’，１２１’ ，１３１’、および、所定時間において、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信可能距離が最大であった時の距離を半径とする最大通信範囲１１１’ ’，１２１’ ’ ，１３１’ ’を設定する。
【００６８】
そして、このような場合においては、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲を、最小通信範囲１１１’，１２１’ ，１３１’に設定して、ユーザの追従を行うこととする。各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲を、最小通信範囲１１１’，１２１’ ，１３１’とすることにより、通信範囲に誤差が含まれる場合においても、良好にユーザへの追従を行うことができる。なお、各無線通信部１１０，１２０，１３０の実際の通信範囲１１１，１２１，１３１の外縁は、これら最小通信範囲１１１’，１２１’ ，１３１’の外縁と、最大通信範囲１１１’ ’，１２１’ ’ ，１３１’ ’の外縁との間に存在することとなる。
【００６９】
第１実施形態によれば、車両１に搭載された各無線通信部１１０，１２０，１３０と、ユーザとの相対距離をそれぞれ算出し、各無線通信部１１０，１２０，１３０における通信範囲１１１，１２１，１３１のうち、いずれの通信範囲内にユーザが存在するかを判断し、これに基づき、図２に示すエリアＡ〜Ｇのいずれに存在しているかを判断し、これに基づき、車両１の移動方向を決定する。そのため、第１実施形態によれば、車両１に対するユーザの存在位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となる。特に、第１実施形態によれば、各無線通信部１１０，１２０，１３０とユーザとの間の相対距離を算出する際に、誤差が含まれている場合でも、良好に車両１の移動方向を決定することができ、これにより、ユーザへの追従を良好に行うことができる。また、第１実施形態によれば、ユーザの存在位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となるため、自走制御に係るシステムの簡略化を図ることができる。
【００７０】
さらに、第１実施形態では、各無線通信部１１０，１２０，１３０を、所定の円１００上であり、かつ、これら各無線通信部の間の距離が最大となるように、搭載している。そのため、各無線通信部１１０，１２０，１３０により形成される通信エリア（図２に示すエリアＡ〜Ｇ、特に、エリアＧ以外のエリア）を大きくすることができ、これにより、ユーザが存在するエリアを判断し易くすることができ、結果として、車両１のユーザに対する追従精度を向上させることができる。
【００７１】
加えて、第１実施形態では、各無線通信部１１０，１２０，１３０を、ユーザが有する電波発信源から発信された電波を受信する３つの無指向性アンテナと、アンテナで受信した電波を信号に変換する１つのコントローラで構成するため、ユーザと車両との相対距離を算出するシステムを簡素化することができ、これにより、コスト削減を図ることができる。
【００７２】
なお、第１実施形態においては、車両１に搭載されている無線通信部の数「Ｎ」と、車両１の移動後における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数とが等しくなるまで、上述した制御を繰り返す構成としたが（ステップＳ１２０）、必ずしも、無線通信部の数「Ｎ」とユーザが存在する通信範囲の数とが等しくなるまで、上述した制御を繰り返す構成とする必要はなく、次のような構成としてもよい。すなわち、たとえば、ステップＳ１１９において、車両１の移動前における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数を「Ｍ」とした場合に、車両１の移動後における、無線通信部の通信範囲のうち、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１以上」となり、移動前に比べて、より多くの無線通信部の通信範囲内にユーザが存在することとなったことを条件として、制御を終了するような構成としてもよい。
【００７３】
《第２実施形態》
本発明の第２実施形態を、図８、図９に基づいて説明する。図８は第２実施形態における第１〜第６無線通信部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０の通信範囲を示す図、図９は第２実施形態におけるユーザの追従方法を説明するための図である。
【００７４】
図８に示すように、第２実施形態の車両１ａは、第１〜第６無線通信部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０の６つの無線通信部を有している。そして、これら各無線通信部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０は、図８に示すように、所定の円１００上に、６０°ごとに等間隔に配置されている。また、各無線通信部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０は、第１実施形態と同様に、それぞれ、第１〜第６通信範囲１１１，１２１，１３１，１４１，１５１，１６１を有している。なお、図８、図９においては、車両の進行方向と垂直な方向を０°方向および１８０°方向と仮定して、車両１ａ周りの角度を３０°ごとに示した。
【００７５】
なお、第２実施形態の車両１ａは、無線通信部を６つ有する以外は、第１実施形態と同様の構成を有しており、第１実施形態と同様に動作するものである。
【００７６】
ここで、図８に示すように、車両１ａが停止している一方で、ユーザが車両１ａから離れる方向に向かって直線的に移動した場合を想定する。具体的には、図９に示すように、ユーザが時間の経過と共に、Ａ０〜Ａ４に示す位置を、Ａ０（時刻Ｔ０）、Ａ１（時刻Ｔ１）、Ａ２（時刻Ｔ２）、Ａ３（時刻Ｔ３）、Ａ４（時刻Ｔ４）の順に移動した場合を想定する。
【００７７】
この場合において、まず、ユーザがＡ０（時刻Ｔ０）の位置に存在する場合には、ユーザは、第１〜第３、第５、第６無線通信部１１０，１２０，１３０，１５０，１６０の各通信範囲１１１，１２１，１３１，１５１，１６１内に存在することとなる。そのため、移動方向設定部２２０により推定される車両１ａの移動方向は、所定の円１００の中心から、第４無線通信部に隣接する第３無線通信部１３０の第３通信範囲１３１の外縁と同じ第４無線通信部に隣接する第５無線通信部１５０の第５通信範囲１５１の外縁との交点に向かう単位ベクトルの方向、すなわち、図９における３０°の方向となる。
【００７８】
次いで、ユーザがＡ０（時刻Ｔ０）の位置から、Ａ１（時刻Ｔ１）の位置に移動した場合には、ユーザは、第１〜第３、第６無線通信部１１０，１２０，１３０，１６０の各通信範囲１１１，１２１，１３１，１６１内に存在することとなる。そのため、移動方向設定部２２０により推定される車両１ａの移動方向は、３０°方向の単位ベクトル（所定の円１００の中心から、第３無線通信部１３０の第３通信範囲１３１の外縁と第５無線通信部１５０の第５通信範囲１５１の外縁との交点に向かう単位ベクトル）と９０°方向の単位ベクトル（所定の円１００の中心から、第４無線通信部１４０の第４通信範囲１４１の外縁と第６無線通信部１６０の第６通信範囲１６１の外縁との交点に向かう単位ベクトル）との合成ベクトルの方向、すなわち、図９における６０°方向となる。
【００７９】
同様に、ユーザがＡ２（時刻Ｔ２）の位置に移動した場合には、車両１ａの移動方向は図９に示す３０°方向となる。さらに、ユーザがＡ３（時刻Ｔ３）の位置に移動した場合には、車両１ａの移動方向は図９に示す６０°方向となり、ユーザがＡ４（時刻Ｔ４）の位置に移動した場合には、車両１ａの移動方向は図９に示す３０°方向となる。
【００８０】
すなわち、車両１ａの移動方向は、
Ａ０（時刻Ｔ０）の位置：３０°方向
Ａ１（時刻Ｔ１）の位置：６０°方向
Ａ２（時刻Ｔ２）の位置：３０°方向
Ａ３（時刻Ｔ３）の位置：６０°方向
Ａ４（時刻Ｔ４）の位置：３０°方向
となり、このことより、車両１ａは、３０°方向または６０°方向のいずれかの方向に移動することにより、ユーザへの追従動作が可能となると判断される。
【００８１】
そしてこれにより、第２実施形態によれば、車両１ａの移動すべき方向のうち一方の方向（たとえば、３０°方向）に障害物がある場合でも、移動すべき方向のうち他方の方向（たとえば、６０°方向）に移動することにより、障害物を回避しながら、ユーザへの追従が可能となる。
【００８２】
また、第２実施形態によれば、時間の経過により、車両１ａの移動方向が３０°方向および６０°方向に変化することから、実際のユーザの位置が３０°方向と６０°方向との間であることも推定できる。すなわち、第１〜第６無線通信部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０の設置間隔である６０°よりも、狭い角度間隔である３０°間隔で、実際のユーザの位置を推定することができる。
【００８３】
さらに、第２実施形態によれば、たとえば、時刻Ｔ０の時点でユーザの存在するエリアを特定できなかった場合でも、その後の時刻Ｔ１や時刻Ｔ２において、ユーザの存在するエリアを特定することができ、これにより、ユーザへの追従動作を可能とすることができる。
【００８４】
加えて、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、ユーザの追従を行うことができるため、第１実施形態と同様に、車両１ａに対するユーザの存在位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となる。しかも、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、第１〜第６無線通信部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０を等間隔に搭載しているため、各無線通信部１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０により形成される通信エリアを大きくすることができ、これにより、ユーザが存在するエリアを判断し易くすることができ、結果として、車両１ａのユーザに対する追従精度を向上させることができる。
【００８５】
《第３実施形態》
本発明の第３実施形態を、図１０〜図１２に基づいて説明する。図１０は、第３実施形態に係る車両１ｂのシステム構成を示す図、図１１は第３実施形態における一場面例を示す図、図１２は第３実施形態における自走制御の工程を示すフローチャートである。
【００８６】
図１０に示すように、第３実施形態に係る車両１ｂは、移動方向設定部２２０が、ベクトル合成部２２１に加えて、通信範囲変更部２２２および通信範囲外移動指示部２２３を有する構成となっている点において、第１実施形態と異なる以外は、第１実施形態と同様の構成を有するものである。
【００８７】
第３実施形態に係る移動方向設定部２２０は、車両１ｂの移動方向を設定する他、通信範囲変更部２２２により、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲１１１，１２１，１３１内のいずれにもユーザが存在しない場合に、各通信範囲１１１，１２１，１３１を規定している通信距離を変更する。たとえば、図１１に示す例では、通信範囲１１１，１２１，１３１内のいずれにもユーザが存在しないため、通信範囲変更部２２２は、各通信範囲を拡大し、通信範囲１１１ａ，１２１ａ，１３１ａとする。
【００８８】
また、第３実施形態において、移動方向設定部２２０は、通信範囲変更部２２２により、各通信範囲１１１，１２１，１３１を変更した結果、各通信範囲１１１，１２１，１３１が通信可能範囲に達した場合（これ以上、通信範囲を大きくできない場合）においても、各通信範囲１１１，１２１，１３１内のいずれにもユーザの存在が確認できなかった場合に、通信範囲外移動指示部２２３により、ユーザの移動方向を予測し、これに基づき、車両１ｂの移動を指示する。
【００８９】
次いで、第３実施形態における自走制御の工程を、図１１に示す場面を例示して、図１２に示すフローチャートに沿って説明する。ここで、図１１は、ユーザが、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１の範囲外に存在している状況を示している。図１１に示す具体的な場面としては、車両１ｂが、先行するユーザに対して、追従して移動していたものの、ユーザの移動速度が速くなったことで車両１ｂがユーザを見失った場合などが挙げられる。
【００９０】
まず、ステップＳ２０１では、第１実施形態におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０９を実行する。すなわち、ステップＳ２０１では、図３Ａに示すステップＳ１０１〜Ｓ１０９と同様に、ユーザが有する電波発信源から発信された電波が、車両１ｂに搭載された第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の全てに到達しているか否かを判断し、次いで、各無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲１１１，１２１，１３１に、ユーザが存在しているか否かを判断する。
【００９１】
次いで、ステップＳ２０２では、移動方向設定部２２０が、各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１のうちいずれかにユーザが存在していたか否かを判断する。各通信範囲１１１，１２１，１３１のうちいずれかにユーザが存在している場合には、通信範囲１１１，１２１，１３１の大きさを変更する必要はないと判断し、ステップＳ２０３に進む。そして、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５において、第１実施形態におけるステップＳ１１０〜Ｓ１２０と同様の操作を行う。
【００９２】
すなわち、ステップＳ２０３においては、第１実施形態におけるステップＳ１１０〜Ｓ１１８を実行する。具体的には、ステップＳ２０１では、図３Ｂに示すステップＳ１１０〜Ｓ１１８と同様に、ユーザが存在するエリアを特定し、単位ベクトルを設定することにより移動方向を決定し、移動方向に向かって車両１ｂを移動させる。そして、ステップＳ２０４では、第１実施形態のステップＳ１１９と同様に、ユーザが存在する通信範囲の数を「Ｍ」とした場合において、車両１ｂの移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１以上」となっているか否かを判断する。次いで、ステップＳ２０５では、第１実施形態のステップＳ１２０と同様に、車両１ｂに搭載されている無線通信部の数「Ｎ」と、車両１ｂの移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数とが等しいか否かを判断する。
【００９３】
一方、ステップＳ２０２において、各通信範囲１１１，１２１，１３１のうちいずれにもユーザが存在していない場合には、車両１ｂがユーザを見失ったものと判定し、ステップＳ２０６に進み、ステップＳ２０６〜Ｓ２０９の操作を行う。なお、図１１に示す例では、ユーザは各通信範囲１１１，１２１，１３１のいずれにも存在しないこととなるため、車両１ｂがユーザを見失ったものと判定され、ステップＳ２０６に進むこととなる。
【００９４】
ステップＳ２０６では、移動方向設定部２２０が、各無線通信部１１０，１２０，１３０における現在の通信範囲１１１，１２１，１３１について、設定可能な最大の通信範囲である通信可能範囲以上であるか否かを判断する。現在の通信範囲１１１，１２１，１３１が通信可能範囲より小さい場合には、ステップＳ２０７に進む。一方、通信可能範囲以上である場合には、ステップＳ２０８に進む。たとえば、図１１に示す例において、現在の通信範囲１１１，１２１，１３１が通信可能範囲以上でない場合には、ステップＳ２０７に進む。
【００９５】
ステップＳ２０７では、移動方向設定部２２０が、通信範囲変更部２２２により、各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１を１段階拡大する。図１１に示す例においては、各通信範囲１１１，１２１，１３１（たとえば、通信距離５ｍ）を、拡大後の通信範囲１１１ａ，１２１ａ，１３１ａ（通信距離６ｍ）に変更する。そして、再度、ステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１においては、拡大後の通信範囲１１１ａ，１２１ａ，１３１ａ内に、ユーザが存在しているか否かを判断し、ステップＳ２０２において、拡大後の通信範囲１１１ａ，１２１ａ，１３１ａのいずれかにユーザが存在していると判断された場合には、ステップＳ２０３に進み、車両１ｂの移動方向の決定および移動を行い、ステップＳ２０４、Ｓ２０５において、再度、車両１ｂの移動操作が必要か否かの判断を行う。図１１に示す例においては、第２無線通信部１２０の拡大後の第２通信範囲１２１ａにユーザが存在しているため、ステップＳ２０１、Ｓ２０２において、移動方向設定部２２０により、第２通信範囲１２１ａにユーザが存在していると判断され、ステップＳ２０３に進むこととなる。なお、この場合においては、たとえば、ステップＳ２０３〜Ｓ２０５のうち、任意の段階において、拡大後の通信範囲１１１ａ，１２１ａ，１３１ａを、元の通信範囲１１１，１２１，１３１に戻す。
【００９６】
あるいは、拡大後の通信範囲１１１ａ，１２１ａ，１３１ａ内にユーザが存在していない場合には、再度、ステップＳ２０６に進む。
【００９７】
これに対し、ステップＳ２０６において、現在の通信範囲１１１，１２１，１３１が通信可能範囲（たとえば、通信距離１０ｍ）以上であると判断された場合には、通信範囲をこれ以上拡大することができないため、ステップＳ２０８に進み、移動方向設定部２２０は、通信範囲外移動指示部２２３による制御を行う。
【００９８】
ステップＳ２０８においては、移動方向設定部２２０が、通信範囲外移動指示部２２３により、ユーザがそのまま直進していったと仮定して、各通信範囲１１１，１２１，１３１のうち、ユーザが最後に存在していた通信範囲に対応する軸方向を移動方向に設定する。たとえば、ユーザが最後に存在していた通信範囲が、第２無線通信部１２０の通信範囲１２１のみである場合には、第２方向軸の軸方向と反対方向を、移動方向に設定する。そして、移動方向設定部２２０は、通信範囲外移動指示部２２３により設定した移動方向に車両１ｂが移動するように、設定した移動方向のデータを駆動力制御部２３０に送信し、駆動力制御部２３０が、駆動輪３００に駆動信号を送信することで、車両１ｂを、通信範囲外移動指示部２２３により設定された移動方向に向かって、所定距離だけ移動させる。
【００９９】
そして、ステップＳ２０９では、移動方向設定部２２０が、車両１ｂの移動後の位置において、再度、各通信範囲１１１，１２１，１３１内にユーザが存在しているか否かを判断する。車両１ｂの移動後の位置において、各通信範囲１１１，１２１，１３１のいずれかにユーザの存在が確認できた場合には、ステップＳ２０３に進み、両１ｂの移動方向の決定および移動を行い、ステップＳ２０４、Ｓ２０５において、再度、車両１ｂの移動操作が必要か否かの判断を行う。一方、車両１ｂの移動後の位置において、各通信範囲１１１，１２１，１３１のいずれにもユーザの存在が確認できなかった場合には、移動方向設定部２２０が、ユーザへの追従が困難であると判断して、ユーザへの追従動作を終了する。なお、各通信範囲１１１，１２１，１３１内にユーザが存在しているか否かの判断は、たとえば、ステップＳ２０１、Ｓ２０２と同様にして行うことができる。
【０１００】
第３実施形態によれば、各無線通信部１１０，１２０，１３０における現在の通信範囲１１１，１２１，１３１のいずれにも、ユーザの存在が確認できない場合においても、通信範囲変更部２２２により、通信範囲を拡大する構成としているため、ユーザの移動速度が速くなったことで車両１ｂがユーザを、一度、見失った場合でも、良好にユーザの追従を行うことができる。
【０１０１】
また、第３実施形態によれば、通信範囲を拡大した結果、いずれの通信範囲にも、ユーザの存在が検出できない場合でも、通信範囲外移動指示部２２３により、ユーザがそのまま直進していったと仮定して、移動方向を設定する。そのため、通信範囲外に移動したユーザを効率的に探索することができる。
【０１０２】
さらに、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、ユーザの追従を行うことができるため、第１実施形態と同様に、車両１ｂに対するユーザの存在位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となる。しかも、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０を等間隔に搭載しているため、各無線通信部１１０，１２０，１３０により形成される通信エリアを大きくすることができ、これにより、ユーザが存在するエリアを判断し易くすることができ、結果として、車両１ｂのユーザに対する追従精度を向上させることができる。
【０１０３】
なお、第３実施形態においては、近接した範囲に、ユーザと車両とが複数存在する場合には、通信対象となるユーザおよび車両の数を減らすために、通信範囲変更部２２２により通信範囲を拡大させるような制御をしても良い。この場合においては、通信範囲を拡大させることにより、ユーザを車両１ｂの各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１の全てが重複する部分（図２に示す例においては、エリアＧに示す部分）に存在させることができる。そして、これにより、各車両によるユーザ追従動作を休止させることができ、結果として、電波干渉や通信負荷の増大を有効に回避するこが可能となる。
【０１０４】
《第４実施形態》
本発明の第４実施形態を、図１３、図１４に基づいて説明する。図１３は、第４実施形態に係る車両１ｃのシステム構成を示す図、図１４は第４実施形態における自走制御の工程を示すフローチャートである。
【０１０５】
図１３に示すように、第３実施形態に係る車両１ｃは、移動方向設定部２１０が、相対速度算出部２１１、相対速度変化推定部２１２および推定タイミング変更部２１３を有し、移動方向設定部２２０が、ベクトル合成部２２１に加えて、ユーザ接近判断部２２４を有し、さらに、駆動力制御部２３０が、車両速度検出部２３１および駆動力補正部２３２を有する構成となっている点において、第１実施形態に係る車両１と異なる以外は、第１実施形態に係る車両１と同様の構成を有するものである。
【０１０６】
なお、第４実施形態に係る車両１ｃは、主にショッピングカートとして用いられるものである。
【０１０７】
第４実施形態に係る相対情報判断部２１０は、各無線通信部１１０，１２０，１３０からの信号が入力され、入力された信号を用いて、相対速度算出部２１１により、車両１と、電波発信源を有するユーザとの間の距離である相対距離の算出、およびこれらの速度の差である相対速度の算出を行う。また、移動方向設定部２１０は、相対速度算出部２１１により算出された相対距離および相対速度に基づき、相対速度変化推定部２１２により、相対速度の変化の推定を行う。加えて、移動方向設定部２１０は、車両１ｃとユーザとの相対距離および相対速度に変化が生じた場合には、推定タイミング変更部２１３により、ユーザに対する追従の精度を向上させるために、車両１ｃとユーザとの相対距離を推定するタイミングを変更する。
【０１０８】
第４実施形態に係る移動方向設定部２２０は、車両１ｃが移動すべき方向を推定する他、ユーザ接近判断部２２４により、ユーザが車両１ｃに対して接近している場合に、ユーザの接近を検出可能となっている。
【０１０９】
第４実施形態に係る駆動力制御部２３０は、一対の駆動輪３００に備えられたインホイールモータに駆動信号を送信する他、車両速度検出部２３１により、車両１ｃが移動する際に発生する駆動輪３００の回転から車両１ｃの速度を検出する。さらに、駆動力制御部２３０は、車両速度検出部２３１により検出した車両１ｃの速度、および相対情報判断部２１０の相対速度変化推定部２１２により推定された相対速度の変化に基づき、目標速度を設定し、駆動力補正部２３２により、車両１ｃの速度を目標速度とするとするために必要となる駆動力を算出する。そして、駆動力制御部２３０は、補正後の駆動力に応じた駆動信号を、インホイールモータに送信する。
【０１１０】
次いで、第４実施形態における自走制御の工程を、図１４に示すフローチャートに沿って説明する。なお、図１４に示すフローチャートは、たとえば、以下のような場面における自走制御の工程を示している。すなわち、車両１ｃがショッピングカートであり、ユーザが車両１ｃに対して、ショッピングセンターで購入する商品（荷物）を車両１ｃに載せることにより、一定のモータ駆動トルクでは、車両１ｃがユーザを追従する際における車両１ｃの速度が低下し、車両１ｃのユーザへの追従が困難となる場合となる場合がある。そして、図１４に示すフローチャートは、この場合において、相対情報判断部２１０が、相対速度算出部２１１により、ユーザと車両１ｃとの間の相対距離の変化を検出することにより、車両１ｃに商品が載せられることにより低下した車両１ｃの速度を補正する方法を示している。
【０１１１】
まず、ステップＳ３０１では、第１実施形態におけるステップＳ１０１〜Ｓ１１８を実行する。すなわち、ステップＳ３０１では、図３Ａに示すステップＳ１０１〜Ｓ１０９と同様に、ユーザが有する電波発信源から発信された電波が、車両１ｃに搭載された第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の全てに到達しているか否かを判断し、次いで、ユーザと各無線通信部１１０，１２０，１３０との相対距離の算出および各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲に、ユーザが存在しているか否かを判断する。そして、図３Ｂに示すステップＳ１１０〜Ｓ１１８と同様に、ユーザが存在するエリアを特定し、単位ベクトルを設定することにより移動方向を決定し、移動方向に向かって車両１ｃを移動させる。
【０１１２】
次いで、ステップＳ３０２では、相対情報判断部２１０が、相対速度算出部２１１により、ユーザと車両１ｃとの間の距離である相対距離に変化が生じたか否かを判断する。相対距離に変化が生じたと判断された場合には、推定タイミング変更部２１３により、ユーザに対する追従の精度を向上させるために、車両１ｃとユーザとの相対距離を推定するタイミングを変更した後に、ステップＳ３０３に進む。一方、相対距離に変化が生じていないと判断された場合には、ステップＳ３０８に進む。なお、相対距離に変化が生じたか否かは、たとえば、相対速度算出部２１１により、算出された相対距離の情報を、数秒〜数十秒程度にわたって記憶しておき、数秒〜数十秒程度にわたる相対距離の情報に基づいて、判断することができる。
【０１１３】
ステップＳ３０３では、移動方向設定部２２０が、ユーザ接近判断部２２４により、ユーザが車両１ｃに接近した状態であるか否かを判断する。ユーザが車両１ｃに接近した状態である場合には、ユーザが車両１ｃに商品を載せるために接近していることにより、相対距離が変化したため、速度補正は不要と判断し、ステップＳ３０４に進む。なお、ステップＳ３０３においては、たとえば、車両１ｃに搭載され第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の全ての通信範囲内に、ユーザが存在している場合（たとえば、図２に示す例において、エリアＧにユーザが存在している場合）に、ユーザが車両１ｃに接近していると判断することができる。
【０１１４】
ステップＳ３０４では、駆動力制御部２３０が、車両速度検出部２３１により、車両１ｃが停止しているか否かを判断し、車両１ｃが停止していない場合には、車両１ｃを停止させる。車両１ｃが移動せずに停止することにより、ユーザの車両１ｃへの商品の搭載を容易なものとすることができる。そして、ステップＳ３０１に戻り、ユーザが車両１ｃから離れる動作を行い、ユーザの存在位置が、車両１ｃに搭載された第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の通信範囲のうちいずれかの範囲外となった場合（たとえば、図２に示す例において、ユーザが、エリアＧ以外のエリアＡ〜Ｆのいずれかのエリアに移動した場合）に、ユーザの車両１ｃへの商品の搭載が終了したと判断するまで、車両１ｃは移動を停止する。
【０１１５】
一方、ステップＳ３０３において、ユーザが車両１ｃに接近した状態でないと判断された場合には、ステップＳ３０５に進む。
【０１１６】
ステップＳ３０５では、ステップＳ３０２において算出したユーザと車両１ｃとの間の相対距離の変化分を補正するために、相対情報判断部２１０は、相対速度変化推定部２１２により、ユーザと車両１ｃとの速度の差である相対速度の変化を推定し、相対距離の変化分を補正するために必要となる相対速度の向上分を算出する。
【０１１７】
ステップＳ３０６では、駆動力制御部２３０は、車両速度検出部２３１により、車両１ｃが移動する際に発生する駆動輪３００の回転から車両１ｃの速度を検出する。
【０１１８】
ステップＳ３０７では、駆動力制御部２３０が、車両速度検出部２３１で検出された車両１ｃの速度、および相対情報判断部２１０により算出された相対距離の変化分を補正するために必要となる相対速度の向上分から、車両１ｃの目標速度を算出する。そして、駆動力制御部２３０は、駆動力補正部２３２により、車両１ｃの速度が目標速度となるように、駆動輪３００に備えられたインホイールモータに、駆動力補正信号を送信することにより、駆動輪３００の駆動力を補正する。
【０１１９】
そして、ステップＳ３０８では、第１実施形態のステップＳ１１９と同様に、ユーザが存在する通信範囲の数を「Ｍ」とした場合において、車両１ｃの移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１以上」となっているか否かを判断する。次いで、ステップＳ３０９では、第１実施形態のステップＳ１２０と同様に、車両１ｃに搭載されている無線通信部の数「Ｎ」と、車両１ｃの移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数とが等しいか否かを判断する。
【０１２０】
第４実施形態によれば、ユーザにより車両１ｃに商品などの荷物が搭載された際に、車両１ｃの速度が低下した場合においても、ユーザと車両１ｃとの間の相対距離の変化を検出することにより、相対距離の変化分を解消するために必要とされる目標速度を算出し、これに基づき、車両１ｃの速度を補正することができる。そのため、車両１ｃを、たとえばショッピングカートなどの荷物の出し入れが頻繁に行われる車両に用いた場合でも、良好にユーザへの追従を行うことができる。
【０１２１】
さらに、第４実施形態によれば、ユーザ接近判断部２２４により、ユーザが車両１ｃに接近した状態であるか否かを判断することにより、車両１ｃを、たとえばショッピングカートなどの荷物の追加搭載が頻繁に行われる車両に用いた場合において、ユーザによる荷物の出し入れを容易なものとすることができる。
【０１２２】
また、第４実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、ユーザの追従を行うことができるため、第１実施形態と同様に、車両１ｃに対するユーザの存在位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となる。
【０１２３】
《第５実施形態》
本発明の第５実施形態を、図１５、図１６に基づいて説明する。図１５は、第５実施形態に係る車両１ｄのシステム構成を示す図、図１６は第５実施形態における自走制御の工程を示すフローチャートである。
【０１２４】
図１５に示すように、第５実施形態に係る車両１ｄは、駆動力制御部２３０が、車両速度検出部２３１、および駆動力補正部２３２に加えて、搭載重量検出部２３３を有する点において、第４実施形態に係る車両１ｃと異なる以外は、第４実施形態に係る車両１ｃと同様の構成を有するものである。
【０１２５】
なお、第５実施形態に係る車両１ｄは、第４実施形態に係る車両１ｃと同様に、主にショッピングカートとして用いられるものである。
【０１２６】
第５実施形態に係る駆動力制御部２３０は、搭載重量検出部２３３により、車両１ｄに搭載された荷物の重量を検出可能となっており、搭載重量検出部２３３で検出された荷物の重量、および車両速度検出部２３１で検出された車両１ｄの速度から、車両１ｄに搭載された荷物の増減に伴う、車両１ｄの速度変化を補正するための目標速度を設定し、駆動力補正部２３２により、車両１ｃの速度を目標速度とするとするために必要となる駆動力を算出する。そして、駆動力制御部２３０は、補正後の駆動力に応じた駆動信号を、インホイールモータに送信する。
【０１２７】
次いで、第５実施形態における自走制御の工程を、図１６に示すフローチャートに沿って説明する。なお、図１６に示すフローチャートは、以下のような場面における自走制御の工程を示している。すなわち、たとえば、第４実施形態と同様に、車両１ｄがショッピングカートであり、ユーザが車両１ｄに対して、ショッピングセンターで購入する商品（荷物）を車両１ｄに載せることにより、一定のモータ駆動トルクでは、車両１ｄがユーザを追従する際における車両１ｄの速度が低下し、車両１ｄのユーザへの追従が困難となる場合がある。そして、そして、図１６に示すフローチャートは、この場合において、車両１ｄに搭載された商品の重量を測定することにより、予め車両１ｄの速度低下量を予測し、これに基づき、車両１ｄの速度を補正する方法を示している。
【０１２８】
まず、ステップＳ４０１では、第１実施形態におけるステップＳ１０１〜Ｓ１１８を実行する。すなわち、ステップＳ４０１では、図３Ａに示すステップＳ１０１〜Ｓ１０９と同様に、ユーザが有する電波発信源から発信された電波が、車両１ｄに搭載された第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０の全てに到達しているか否かを判断し、次いで、ユーザと各無線通信部１１０，１２０，１３０との相対距離の算出および各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲に、ユーザが存在しているか否かを判断する。そして、図３Ｂに示すステップＳ１１０〜Ｓ１１８と同様に、ユーザが存在するエリアを特定し、単位ベクトルを設定することにより移動方向を決定し、移動方向に向かって車両１ｄを移動させる。
【０１２９】
次いで、ステップＳ４０２では、駆動力制御部２３０が、搭載重量検出部２３３により、車両１ｄに搭載されている荷物の重量に変化があったか否かを判断する。車両１ｄに搭載されている荷物の重量に変化があった場合には、ユーザが車両１ｄに対して、商品などの荷物を載せたものと判断して、ステップＳ４０３に進む。一方、重量に変化がなかった場合には、ステップＳ４０５に進む。
【０１３０】
ステップＳ４０３では、駆動力制御部２３０が、搭載重量検出部２３３により測定された荷物の重量の変化に伴って変化する車両１ｄの速度を、車両１ｄの運動方程式から推定する。
【０１３１】
ステップＳ４０４では、駆動力制御部２３０が、ステップＳ４０３で推定した荷物の重量の変化に伴って変化する車両１ｄの速度に基づき、駆動力補正部２３２により、車両１ｄの速度が推定した速度となるように、駆動輪３００に備えられたインホイールモータに、駆動力補正信号を送信することにより、駆動輪３００の駆動力を補正する。
【０１３２】
そして、ステップＳ４０５では、第１実施形態のステップＳ１１９と同様に、ユーザが存在する通信範囲の数を「Ｍ」とした場合において、車両１ｄの移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数が「Ｍ＋１以上」となっているか否かを判断する。次いで、ステップＳ４０６では、第１実施形態のステップＳ１２０と同様に、車両１ｄに搭載されている無線通信部の数「Ｎ」と、車両１ｄの移動後における、ユーザが存在する通信範囲の数とが等しいか否かを判断する。
【０１３３】
第５実施形態によれば、ユーザにより車両１ｄに商品などの荷物が搭載された際に、搭載重量検出部２３３により、車両１ｄに搭載された商品などの荷物の重量変化を検出し、商品などの荷物の搭載による、車両１ｄの速度の低下が起こる前に、車両１ｄの速度を補正することができる。そのため、車両１ｄを、たとえばショッピングカートなどの荷物の追加搭載が頻繁に行われる車両に用いた場合において、より良好にユーザへの追従を行うことができる。特に、第５実施形態によれば、第４実施形態と比較して、より早く、商品などの荷物が搭載されたことによる車両１ｄの速度低下に対応することが可能となる。
【０１３４】
また、第５実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、ユーザの追従を行うことができるため、第１実施形態と同様に、車両１ｄに対するユーザの存在位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となる。
【０１３５】
なお、第５実施形態においては、第４実施形態における自走制御を適宜組み合わせて行うことが好ましく、特に、ユーザ接近判断部２２４による制御を組み合わせて行うことが好ましい。
【０１３６】
《第６実施形態》
本発明の第６実施形態を、図１７、図１８、図１９Ａ〜図１９Ｉに基づいて説明する。図１７は、第６実施形態に係る車両１ｅのシステム構成を示す図、図１８は第６実施形態における自走制御の工程を示すフローチャート、図１９Ａ〜図１９Ｉは第６実施形態における自走制御の工程を示す図である。
【０１３７】
図１７に示すように、第６実施形態に係る車両１ｅは、相対情報判断部２１０が精度向上司令部２１４を有し、移動方向設定部２２０が通信範囲変更部２２２を有する点において、第１実施形態に係る車両１と異なる以外は、第１実施形態に係る車両１と同様の構成を有するものである。
【０１３８】
第６実施形態に係る相対情報判断部２１０は、ユーザと車両１ｅとの間の相対距離を算出する他、精度向上司令部２１４により、ユーザの位置を推定し、これにより、ユーザの存在位置が第１方向軸上となるようにする。
【０１３９】
第６実施形態に係る移動方向設定部２２０は、第３実施形態と同様に、通信範囲変更部２２２を有し、通信範囲変更部２２２により、各無線通信部の通信範囲を規定している通信距離を変更可能としている。
【０１４０】
次いで、第６実施形態における自走制御の工程を、図１８に示すフローチャートに沿って説明する。なお、図１８に示すフローチャートは、ユーザに対する車両１ｅの追従動作の精度を向上させるために、ユーザの位置を検出し、ユーザの初期位置を変更し、ユーザへの追従を行う際に考慮すべき範囲を限定する方法を示している。
【０１４１】
ステップＳ５０１では、相対情報判断部２１０が、ユーザが停止しているか否かを判断する。ユーザが停止している場合には、ユーザに対する車両１ｅの追従動作の精度向上操作を行うために、ステップＳ５０２に進む。一方、ユーザが停止していない場合には、ステップＳ５０７に進み、第１実施形態におけるステップＳ１０１〜ステップ１２０の操作を行う。
【０１４２】
なお、ユーザが停止しているか否かを判断するに際しては、たとえば、所定の時間にわたって、各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲のうち、特定のエリア（たとえば、図２に示す例における、エリアＡ〜Ｇのいずれかのエリア）に、ユーザが存在し続けている場合に、ユーザが停止していると判断する方法が挙げられる。あるには、ユーザが有する電波発信源から、ユーザが停止中である旨の信号を要求する方法やユーザ位置の判断を行う要求を送信させる方法などにより、ユーザが停止していると判断する方法を採用しても良い。
【０１４３】
ステップＳ５０２では、駆動力制御部２３０から、駆動信号を一対の駆動輪３００に備えられたインホイールモータに送信し、車両１ｅを現在の位置を中心とした半径Ｒの円上を移動させる。具体的には、図１９Ａに示す位置に車両１ｅが存在するとした場合に、図１９Ｂに示すように、車両１ｅは、進行方向に向かって半径Ｒに相当する距離を移動し、図１９Ｃに示すように、車両１ｅは、進行方向に向かって左側に９０°回転する。次いで、図１９Ｄ、図１９Ｅ、図１９Ｆに示すように、車両１ｅは、半径Ｒの円上を移動し、３６０°回転する。
【０１４４】
ここで、第６実施形態においては、車両１ｅが半径Ｒの円上を移動し、３６０°回転する際には、半径Ｒの円上における等間隔の３点以上の場所で、ユーザと車両１ｅとの間の相対距離の測定を行う（ステップＳ５０３）。たとえば、図１９Ｄ、図１９Ｅ、図１９Ｆに示すように、１２０°回転するごとに、相対距離の測定を行うことができる。
【０１４５】
次いで、ステップＳ５０４では、相対距離の測定結果から、ユーザの位置を推定する。なお、ユーザの位置の推定方法としては特に限定されないが、三角測量によるものなどが挙げられる。
【０１４６】
ステップＳ５０５では、図１９Ｈに示すように、車両１ｅを進行方向と反対の方向に移動させることにより、当初の位置（半径Ｒの円の中心）に戻す。
【０１４７】
ステップＳ５０６では、図１９Ｉに示すように、車両１ｅを、当初の位置（半径Ｒの円の中心）で所望の角度だけ回転させることで、ユーザの存在位置が第１方向軸上となるようにする。このように車両１ｅに対するユーザの位置を変更することで、車両１ｅを直進させるだけで、ユーザへの追従が可能となる。また、この場合において、ユーザの位置を推定した結果、移動方向設定部２２０により、各無線通信部１１０，１２０，１３０の各通信範囲１１１，１２１，１３１を変更する必要があると判断された場合には、移動方向設定部２２０は、通信範囲変更部２２２により、各通信範囲１１１，１２１，１３１の変更を行う構成としてもよい。
【０１４８】
そして、ステップＳ５０７では、第１実施形態におけるステップＳ１０１〜Ｓ１２０を実行する。
【０１４９】
第６実施形態によれば、ユーザおよび車両１ｅが停止している時間を利用し、ユーザの存在位置を比較的に高い精度で推定することができるため、その推定結果に基づき、ユーザの存在位置を、第１方向軸上となるように車両１ｅを移動することにより、車両１ｅがユーザに対して追従する際における必要な移動量を削減することができる。
【０１５０】
また、第６実施形態によれば、第１実施形態と同様にして、ユーザの追従を行うことができるため、第１実施形態と同様に、車両１ｅに対するユーザの存在位置を推定することなく、ユーザへの追従が可能となる。
【０１５１】
なお、上述した第１〜第６実施形態において、第１〜第３無線通信部１１０，１２０，１３０は本発明の無線通信手段に、相対情報判断部２１０は本発明の相対情報判断手段に、移動方向設定部２２０は本発明の移動方向設定手段に、駆動力制御部２３０は本発明の駆動力制御手段に、それぞれ相当する。
【０１５２】
また、本発明は、上述した第１〜第６実施形態に限定されるものではなく、これら各実施形態を組み合わせても良いのはもちろんである。
【０１５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【０１５４】
たとえば、上述した実施形態においては、各無線通信部１１０，１２０，１３０は等間隔となるように配置する例を示したが、これらは必ずしも等間隔となるように配置する必要はなく、たとえば、二等辺三角形の頂点に位置するように配置してもよい。この場合には、たとえば、図２に示す第２無線通信部１２０および第３無線通信部１３０を、所定の円１００上で、かつ、車両１の進行方向後方に移動させ、各無線通信部１１０，１２０，１３０が二等辺三角形の頂点に位置するように配置することができる。各無線通信部１１０，１２０，１３０をこのように配置することにより、車両１の進行方向に対して、移動すべき方向を細かく指定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車両１のシステム構成を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態における一場面例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１実施形態における自走制御の工程を示すフローチャート（その１）である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１実施形態における自走制御の工程を示すフローチャート（その２）である。
【図４Ａ】図４Ａは、図２に示す場面例における自走制御の工程を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの続きの工程を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ｂの続きの工程を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、図４Ｃの続きの工程を示す図である。
【図４Ｅ】図４Ｅは、図４Ｄの続きの工程を示す図である。
【図４Ｆ】図４Ｆは、図４Ｅの続きの工程を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１実施形態における他の場面例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示す場面例における自走制御の工程を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ｂの続きの工程を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、第１実施形態における他の場面例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示す場面例における自走制御の工程を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６Ｂの続きの工程を示す図である。
【図７】図７は、各無線通信部の通信ノイズを考慮した通信範囲を示す図である。
【図８】図８は、第２実施形態における各無線通信部の通信範囲を示す図である。
【図９】図９は、第２実施形態におけるユーザの追従方法を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第３実施形態に係る車両１ｂのシステム構成を示す図である。
【図１１】図１１は、第３実施形態における場面例を示す図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態における自走制御の工程を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第４実施形態に係る車両１ｃのシステム構成を示す図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態における自走制御の工程を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第５実施形態に係る車両１ｄのシステム構成を示す図である。
【図１６】図１６は、第５実施形態における自走制御の工程を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、第６実施形態に係る車両１ｅのシステム構成を示す図である。
【図１８】図１８は、第６実施形態における自走制御の工程を示すフローチャートである。
【図１９Ａ】図１９Ａは、第６実施形態における自走制御の工程を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１９Ａの続きの工程を示す図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、図１９Ｂの続きの工程を示す図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、図１９Ｃの続きの工程を示す図である。
【図１９Ｅ】図１９Ｅは、図１９Ｄの続きの工程を示す図である。
【図１９Ｆ】図１９Ｆは、図１９Ｅの続きの工程を示す図である。
【図１９Ｇ】図１９Ｇは、図１９Ｆの続きの工程を示す図である。
【図１９Ｈ】図１９Ｈは、図１９Ｇの続きの工程を示す図である。
【図１９Ｉ】図１９Ｉは、図１９Ｈの続きの工程を示す図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ…車両
１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０…無線通信部
２００…ＣＰＵ
２１０…相対情報判断部
２１１…相対速度算出部
２１２…相対速度変化推定部
２１３…推定タイミング変更部
２１４…精度向上司令部
２２０…移動方向推定部
２２１…ベクトル合成部
２２２…通信範囲変更部
２２３…通信範囲外移動指示部
２２４…ユーザ接近判断部
２３０…駆動力制御部
２３１…車両速度検出部
２３２…駆動力補正部
２３３…搭載重量検出部
３００…駆動輪
【図１】
2010061316.tif 000003
【図３Ａ】
2010061316.tif 000004
【図３Ｂ】
2010061316.tif 000005
【図１０】
2010061316.tif 000006
【図１２】
2010061316.tif 000007
【図１３】
2010061316.tif 000008
【図１４】
2010061316.tif 000009
【図１５】
2010061316.tif 000010
【図１６】
2010061316.tif 000011
【図１７】
2010061316.tif 000012
【図１８】
2010061316.tif 000013
【図１９Ａ】
2010061316.tif 000014
【図１９Ｂ】
2010061316.tif 000015
【図１９Ｃ】
2010061316.tif 000016
【図１９Ｄ】
2010061316.tif 000017
【図１９Ｅ】
2010061316.tif 000018
【図１９Ｆ】
2010061316.tif 000019
【図１９Ｇ】
2010061316.tif 000020
【図１９Ｈ】
2010061316.tif 000021
【図１９Ｉ】
2010061316.tif 000022
【図２】
2010061316.tif 000023
【図４Ａ】
2010061316.tif 000024
【図４Ｂ】
2010061316.tif 000025
【図４Ｃ】
2010061316.tif 000026
【図４Ｄ】
2010061316.tif 000027
【図４Ｅ】
2010061316.tif 000028
【図４Ｆ】
2010061316.tif 000029
【図５Ａ】
2010061316.tif 000030
【図５Ｂ】
2010061316.tif 000031
【図５Ｃ】
2010061316.tif 000032
【図６Ａ】
2010061316.tif 000033
【図６Ｂ】
2010061316.tif 000034
【図６Ｃ】
2010061316.tif 000035
【図７】
2010061316.tif 000036
【図８】
2010061316.tif 000037
【図９】
2010061316.tif 000038
【図１１】
2010061316.tif 000039