(57)【要約】      （修正有）【課題】より簡易かつ精度良く被追尾体を自動追尾することができる無人搬送車および制御方法を提供する。【解決手段】現時点を含む過去の被追尾体Ｐk，Ｐk-1，Ｐk-2の位置に基づいて被追尾体Ｐkの所定時間後の移動予測位置Ｐfを求めると共に（ステップＳ２００）、所定時間後にセンサによって検出された物体のうち当該移動予測位置Ｐfに最も近い物体を被追尾体Ｐkに決定し（ステップＳ２０２〜Ｓ２１２）、当該被追尾体Ｐkに向かうように駆動ユニットを制御する。このとき、無人搬送車が被追尾体Ｐkから受ける仮想引力Ｇと、無人搬送車に最も近い距離にある物体Ｎｏｂから無人搬送車が受ける仮想斥力Ｒと、の合力ＲＦが向く方向に駆動ユニットが向かうように制御する（ステップＳ２１４〜Ｓ２１８）。これにより、被追尾体に発信器を取り付けなくても当該被追尾体を精度よく自動追尾することができる。【選択図】図７
2019124982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被追尾体を自動追尾可能な無人搬送車であって、
駆動輪を有する駆動ユニットと、
前記被追尾体を含む所定エリアの情報を検出可能なセンサと、
前記センサによって検出された前記情報に基づいて被追尾体候補を選定すると共に、前記被追尾体候補から追尾すべき前記被追尾体を決定する被追尾体決定手段と、
決定された前記被追尾体における所定時間後の移動予測位置を過去の前記被追尾体の移動位置に基づいて予測する予測手段と、
前記被追尾体決定手段によって前記所定時間後に選定された第２被追尾体候補のうち前記移動予測位置に最も近い前記第２被追尾体候補を前記所定時間後の前記被追尾体として決定する第２被追尾体決定手段と、
該第２被追尾体決定手段によって決定された前記所定時間後の前記被追尾体に前記無人搬送車が向かうよう前記駆動ユニットを制御する駆動制御手段と、
を備える
無人搬送車。
【請求項２】
前記被追尾体の移動位置の履歴を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記予測手段は、前記履歴に対して新しい履歴ほど重みが重くなるよう重み付けすると共に、重み付けされた前記履歴に基づいて前記所定時間後の前記被追尾体の移動予測位置を算定するよう構成されている
請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項３】
前記センサは、前記情報として前記所定エリアに存在する物体上の点の位置情報を所定間隔で検出可能に構成されており、
検出された前記位置情報を用いて隣り合う前記位置情報同士の差分を算定し、算定した該差分が所定範囲内であれば同一物体上の点として認識すると共に、前記差分が所定範囲を超えた場合には別物体上の点として認識する物体認識手段と、
前記同一物体上の点として認識された点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点との距離を算定する距離算定手段と、
をさらに備え、
前記被追尾体決定手段は、算定された前記距離が所定値以内の前記物体を前記被追尾体候補として選定すると共に、選定した前記被追尾体候補のうち第２所定エリア内にある前記被追尾体候補を前記被追尾体として決定するよう構成されている
請求項１または２に記載の無人搬送車。
【請求項４】
前記センサは、前記情報として前記所定エリアに存在する物体上の点の位置情報を所定間隔で検出可能に構成されており、
検出された前記位置情報を用いて隣り合う前記位置情報同士の差分を算定し、算定した該差分が所定範囲内であれば同一物体上の点として認識すると共に、前記差分が所定範囲を超えた場合には別物体上の点として認識する物体認識手段と、
前記同一物体上の点として認識された点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点との距離を算定する距離算定手段と、
をさらに備え、
前記被追尾体決定手段は、第２所定エリア内に存在する前記物体を前記被追尾体候補として選定すると共に、算定された前記距離が所定値以内の前記被追尾体候補を前記被追尾体として決定するよう構成されている
請求項１または２に記載の無人搬送車。
【請求項５】
前記被追尾体決定手段によって決定された前記被追尾体が２以上存在する場合には、追尾を開始しないよう構成されている
請求項４に記載の無人搬送車。
【請求項６】
前記被追尾体上の点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点とを結ぶ線分の中央の点の位置情報を算定する中央位置算定手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記第２被追尾体決定手段によって決定された前記所定時間後の前記被追尾体の前記中央の点に前記無人搬送車が向かうよう前記駆動ユニットを制御する手段である
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の無人搬送車。
【請求項７】
前記被追尾体を除く物体から前記無人搬送車が受ける斥力と、前記被追尾体から前記無人搬送車が受ける引力と、の合力を設定する合力設定手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、設定された前記合力が向く方向に前記無人搬送車が向かうよう前記駆動ユニットを制御するよう構成されている
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の無人搬送車。
【請求項８】
前記合力設定手段は、前記斥力として前記被追尾体を除く物体のうち前記無人搬送車に最も近い位置に存在する物体から前記無人搬送車が受ける斥力を用いるよう構成されている
請求項７に記載の無人搬送車。
【請求項９】
駆動輪を有する駆動ユニットを制御することによって被追尾体を自動追尾する無人搬送車の制御方法であって、
（ａ）前記被追尾体を含む所定エリアの情報を検出し、
（ｂ）検出された前記情報に基づいて被追尾体候補を選定し、
（ｃ）前記被追尾体候補から追尾すべき前記被追尾体を決定し、
（ｄ）決定された前記被追尾体における所定時間後の移動予測位置を過去の前記被追尾体の移動位置に基づいて予測し、
（ｅ）前記所定時間後に選定された第２被追尾体候補のうち前記移動予測位置に最も近い前記第２被追尾体候補を前記所定時間後の前記被追尾体として決定し、
（ｆ）決定された前記所定時間後の前記被追尾体に前記無人搬送車が向かうよう前記駆動ユニットを制御する
無人搬送車の制御方法。
【請求項１０】
（ｇ）前記被追尾体の移動位置の履歴を記憶するステップをさらに備え、
前記ステップ（ｄ）は、記憶した前記履歴に対して新しい履歴ほど重みが重くなるよう重み付けすると共に、重み付けされた前記履歴に基づいて前記所定時間後の前記被追尾体の移動予測位置を算定するステップである
請求項８に記載の無人搬送車の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被追尾体を自動追尾可能な無人搬送車に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０１３−５４５４４号公報（特許文献１）には、一対の駆動輪を有する差動式キャスタと、追尾体に対する台車の距離や角度に関する情報を検出する検出手段と、を備え、検出手段により検出された情報に基づいて差動式キャスタを制御して被追尾体を自動追尾するように構成された自動追尾式の無人搬送車が記載されている。
【０００３】
上述した公報に記載の無人搬送車では、検出手段が被追尾体に取り付けられた発信器から送信される電波を受信する第１および第２のセンサから構成されており、当該二つのセンサが受信した電波の強度差に基づいて無人搬送車を走行させるか否かの決定や、無人搬送車の走行すべき方向の決定がなされ、当該決定された情報に基づき差動キャスタが駆動制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５４５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した公報に記載の無人搬送車では、無人搬送車が被追尾体を自動追尾するためには、被追尾体毎に発信器を準備する必要があり、コストが掛かるのみならず、発信器からの信号をセンサが受信可能なエリアに複数の被追尾体が存在する場合には、発信器からの信号の周波数を被追尾体毎に変えると共に、無人搬送車のセンサが受信可能な電波の周波数も被追尾体毎に変更する必要があるなど、その設定が煩雑なものとなり、係る点において、なお改良の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、より簡易に被追尾体を自動追尾することができると共に、精度良く被追尾体を自動追尾することができる無人搬送車およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の無人搬送車は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明に係る無人搬送車の好ましい形態によれば、被追尾体を自動追尾可能な無人搬送車が構成される。当該無人搬送車では、駆動輪を有する駆動ユニットと、被追尾体を含む所定エリアの情報を検出可能なセンサと、当該センサによって検出された情報に基づいて被追尾体候補を選定すると共に、被追尾体候補から追尾すべき被追尾体を決定する被追尾体決定手段と、決定された被追尾体における所定時間後の移動予測位置を過去の被追尾体の移動位置に基づいて予測する予測手段と、被追尾体決定手段によって所定時間後に選定された第２被追尾体候補のうち移動予測位置に最も近い第２被追尾体候補を所定時間後の被追尾体として決定する第２被追尾体決定手段と、当該該第２被追尾体決定手段によって決定された所定時間後の被追尾体に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを制御する駆動制御手段と、を備えている。
【０００９】
本発明によれば、被追尾体に発信器を取り付けなくても当該被追尾体を自動追尾することができるため、発信器のコストを削減することができると共に、煩雑な設定も必要がないため簡易に被追尾体を自動追尾することができる。しかも、決定した被追尾体における所定時間後の移動予測位置を過去の被追尾体の移動位置に基づいて予測すると共に、所定時間後に選定された第２被追尾体候補のうち移動予測位置に最も近い第２被追尾体候補を所定時間後の被追尾体として決定して、決定された所定時間後の被追尾体に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを制御する構成であるため、被追尾体の追尾を精度良く行うことができる。
【００１０】
本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、被追尾体の移動位置の履歴を記憶する記憶手段をさらに備えている。そして、予測手段は、履歴に対して新しい履歴ほど重みが重くなるように重み付けすると共に、重み付けされた履歴に基づいて所定時間後の被追尾体の移動予測位置を算定するように構成されている。
【００１１】
本形態によれば、被追尾体の移動位置の履歴を用いつつ直近の移動傾向を重視した移動予測位置を算定する構成であるため、所定時間後の被追尾体の移動予測位置を精度良く算定することができる。
【００１２】
本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、センサは、情報として所定エリアに存在する物体上の点の位置情報を所定間隔で検出可能に構成されている。また、当該無人搬送車は、物体認識手段と、距離算定手段と、をさらに備えている。物体認識手段は、検出された位置情報を用いて隣り合う位置情報同士の差分を算定し、算定した当該差分が所定範囲内であれば同一物体上の点として認識すると共に、当該差分が所定範囲を超えた場合には別物体上の点として認識するように構成されている。距離算定手段は、同一物体上の点として認識された点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点との距離を算定するように構成されている。そして、被追尾体決定手段は、算定された距離が所定値以内の物体を被追尾体候補として選定すると共に、選定した被追尾体候補のうち第２所定エリア内にある被追尾体候補を被追尾体として決定するように構成されている。
【００１３】
本形態によれば、同一物体上の点として認識された点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点との距離が所定値以内の物体を被追尾体候補として選定するのみであるため、被追尾体候補の選定を容易に行うことができる。また、第２所定エリア内にある被追尾体候補を被追尾体として決定するのみであるため、被追尾体の決定を容易に行うことができる。
【００１４】
本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、センサは、情報として所定エリアに存在する物体上の点の位置情報を所定間隔で検出可能に構成されている。また、当該無人搬送車は、物体認識手段と、距離算定手段と、をさらに備えている。物体認識手段は、検出された位置情報を用いて隣り合う位置情報同士の差分を算定し、算定した当該差分が所定範囲内であれば同一物体上の点として認識すると共に、当該差分が所定範囲を超えた場合には別物体上の点として認識するように構成されている。距離算定手段は、同一物体上の点として認識された点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点との距離を算定するように構成されている。そして、被追尾体決定手段は、第２所定エリア内に存在する物体を被追尾体候補として選定すると共に、算定された距離が所定値以内の被追尾体候補を被追尾体として決定するように構成されている。
【００１５】
本形態によれば、第２所定エリア内にある物体を被追尾体候補として選定するのみであるため、被追尾体候補の選定を容易に行うことができる。また、同一物体上の点として認識された点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点との距離が所定値以内の被追尾体候補を被追尾体として決定するのみであるため、被追尾体の決定を容易に行うことができる。
【００１６】
本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、被追尾体決定手段によって決定された被追尾体が２以上存在する場合には、追尾を開始しないように構成されている。
【００１７】
本形態によれば、被追尾体でない物体を誤って追尾する不都合を防止できる。
【００１８】
本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、被追尾体上の点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点とを結ぶ線分の中央の点の位置情報を算定する中央位置算定手段をさらに備えている。そして、駆動制御手段は、第２被追尾体決定手段によって決定された所定時間後の被追尾体の中央の点に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを制御する。
【００１９】
本形態によれば、被追尾体の中央の点に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを制御するのみであるため、被追尾体の追尾制御を簡易なものとすることができる。
【００２０】
本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、被追尾体を除く物体から無人搬送車が受ける斥力と、被追尾体から無人搬送車が受ける引力と、の合力を設定する合力設定手段をさらに備えている。そして、駆動制御手段は、設定された合力が向く方向に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを制御するように構成されている。
【００２１】
本形態によれば、無人搬送車が物体から受ける斥力と、無人搬送車が被追尾体から受ける引力と、の合力が向く方向に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを駆動制御するため、無人搬送車が障害物としての物体に衝突することを回避させながら被追尾体を追尾させることができる。
【００２２】
本発明に係る無人搬送車の更なる形態によれば、合力設定手段は、斥力として被追尾体を除く物体のうち無人搬送車に最も近い位置に存在する物体から無人搬送車が受ける斥力を用いるように構成されている。
【００２３】
本形態によれば、無人搬送車に最も近い物体のみを考慮すればよいため簡易な制御で無人搬送車が障害物としての物体に衝突することを回避させながら被追尾体を追尾させることができる。
【００２４】
本発明に係る無人搬送車の制御方法の好ましい形態によれば、駆動輪を有する駆動ユニットを制御することによって被追尾体を自動追尾する無人搬送車の制御方法が構成される。当該無人搬送車の制御方法では、（ａ）被追尾体を含む所定エリアの情報を検出し、  （ｂ）検出された情報に基づいて被追尾体候補を選定し、（ｃ）被追尾体候補から追尾すべき被追尾体を決定し、（ｄ）決定された被追尾体における所定時間後の移動予測位置を過去の被追尾体の移動位置に基づいて予測し、（ｅ）所定時間後に選定された第２被追尾体候補のうち移動予測位置に最も近い第２被追尾体候補を所定時間後の被追尾体として決定し、（ｆ）決定された所定時間後の被追尾体に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを制御する。
【００２５】
本発明によれば、被追尾体に発信器を取り付けなくても当該被追尾体を自動追尾することができるため、発信器のコストを削減することができると共に、煩雑な設定も必要がないため簡易に被追尾体を自動追尾することができる。しかも、被追尾体を含む所定エリアの情報を検出し、検出された情報に基づいて被追尾体候補を選定して、被追尾体候補から追尾すべき被追尾体を決定すると共に、決定された被追尾体における所定時間後の移動予測位置を過去の被追尾体の移動位置に基づいて予測し、所定時間後に選定された第２被追尾体候補のうち移動予測位置に最も近い第２被追尾体候補を所定時間後の被追尾体として決定して、決定された所定時間後の被追尾体に無人搬送車が向かうように駆動ユニットを制御する構成であるため、被追尾体の追尾を精度良く行うことができる。
【００２６】
本発明に係る無人搬送車の制御方法の更なる形態によれば、（ｇ）被追尾体の移動位置の履歴を記憶するステップをさらに備えている。そして、ステップ（ｄ）は、記憶した履歴に対して新しい履歴ほど重みが重くなるよう重み付けすると共に、重み付けされた履歴に基づいて所定時間後の被追尾体の移動予測位置を算定するステップである。
【００２７】
本形態によれば、被追尾体の移動位置の履歴を用いつつ直近の移動傾向を重視した移動予測位置を算定する構成であるため、所定時間後の追尾体の移動予測位置を精度良く算定することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、より簡易に被追尾体を自動追尾することができると共に、精度良く被追尾体を自動追尾することができる無人搬送車およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る無人搬送車１の構成の概略を示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る無人搬送車１を上方から見た平面図である。
【図３】駆動ユニット４の構成の概略を示す分解斜視図である。
【図４】電子制御ユニット２０によって実行される追尾準備処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】無人搬送車１の進行方向に存在する物体をグループ分けする処理を概念的に示す概念図である。
【図６】グループ分けした各物体の大きさＳjと中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）を算出する処理を概念的に示す概念図である。
【図７】電子制御ユニット２０によって実行される追尾処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】現時点における被追尾体Ｐkと、移動予測位置Ｐfと、前回および前々回の被追尾体Ｐk-1，Ｐk-2との位置関係を極座標系で示した図である。
【図９】ＲＡＭの所定領域に設定された被追尾体用バッファの一例を示す説明図である。
【図１０】各被追尾体候補Ｐiの極座標（ｒi，θi）と移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）との距離Ｄの関係の一例を示す説明図である。
【図１１】無人搬送車１が被追尾体Ｐkから受ける仮想引力Ｇと、無人搬送車１が物体Ｎｏｂから受ける仮想斥力Ｒと、これらの合力ＲＦと、の関係を示す説明図である。
【図１２】定数Ｋ0設定マップの一例を示す説明図である。
【図１３】速度Ｖ設定マップの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００３１】
本実施の形態に係る無人搬送車１は、図１および図２に示すように、車体２と、当該車体２に旋回自在に設置された駆動ユニット４と、車体２の四隅に設置されたキャスタ６，６，６，６と、台車９０を牽引するフック装置８と、本実施の形態に係る無人搬送車１全体をコントロールする電子制御ユニット２０と、を備えている。本実施の形態では、便宜上、図１中の下方を「下側」ないし「下方向」として規定し、図１中の上方を「上側」ないし「上方向」として規定し、図１中の左方を「前側」ないし「前方向」として規定し、図１中の右方を「右側」ないし「右方向」として規定する。また、図２中の上方を「右側」ないし「右方向」と規定し、図２中の下方を「左側」ないし「左方向」と規定する。
【００３２】
車体２は、図１に示すように、駆動ユニット４やキャスタ６，６，６，６、フック装置８が取り付けられる本体部２ａと、電子制御ユニット２０を収容する制御ボックス部２ｂと、から構成されている。本体部２ａの上面には、バッテリ１０が設置されると共に、無人搬送車１を手動で操作するための操作ハンドル１２が設置されている。バッテリ１０は、制御ボックス部２ｂの後方に配置されており、操作ハンドル１２は、本体部２ａの前側の端部に配置されている。
【００３３】
制御ボックス部２ｂは、図１および図２に示すように、本体部２ａの前側の端部上面に設置されている。また、制御ボックス部２ｂの上面には、無人搬送車１の運転操作を行う盤面操作部２ｃや、無人搬送車１の周辺、特に、前進走行方向にある物体を検出する非接触式のセンサ１４などが設けられている。
【００３４】
盤面操作部２ｃは、図２に示すように、電源のオン・オフや、被追尾体の登録、追尾走行の停止、非常停止など無人搬送車１の運転操作を行う種々の押しボタン３ａと、無人搬送車１の状態を表す表示灯３ｂと、無人搬送車１の状態表示および走行速度や走行プログラムなどの各種設定を行う操作パネル３ｃと、から構成されている。
【００３５】
駆動ユニット４は、図３に示すように、車体２の本体部２ａ下面に取り付け固定される天板４２と、旋回軸機構４４を介して天板４２に接続される保持プレート４６と、この保持プレート４６に揺動可能に保持される駆動部４８と、駆動部４８の昇降を行う昇降機構５０とを備える。
【００３６】
旋回軸機構４４は、一端が天板４２に接続されるとともに他端が保持プレート４６に接続されており、保持プレート４６を介して駆動部４８を天板４２に対して回転自在に支持するとともに、保持プレート４６を介して天板４２に対して駆動部４８を鉛直下方側に押圧するように構成されている。
【００３７】
駆動部４８は、図３に示すように、一対の駆動輪４ａ，４ａを有している。当該一対の駆動輪４ａ，４ａは、各々図示しないギヤボックスを介してモータ（図示せず）に接続されており、各モータ（図示せず）が独立して制御されることによって、無人搬送車１が前進走行や、後進走行、左旋回走行、右旋回走行する。
【００３８】
電子制御ユニット２０は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ（図示せず）と、データを一時的に記憶するＲＡＭ（図示せず）と、入出力ポート（図示せず）および通信ポート（図示せず）と、を備えている。電子制御ユニット２０には、センサ１４からの物体の位置情報などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット２０からは、駆動輪４ａ，４ａに接続されたモータ（図示せず）へ駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【００３９】
次に、こうして構成された無人搬送車１の動作、特に、被追尾体としての作業者に追尾する際の動作について説明する。図４は、無人搬送車１に被追尾体としての作業者を認識させる（登録する）ときに電子制御ユニット２０によって実行される追尾準備処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、作業者によって無人搬送車１の電源がオンされたときに開始される。
【００４０】
このルーチンが実行されると、電子制御ユニット２０のＣＰＵは、まず、センサ１４からの物体の位置情報を入力し（ステップＳ１００）、入力した物体の位置情報に基づいて無人搬送車１の周辺、特に、無人搬送車１の進行方向に存在する物体をグループ分けする処理を実行する（ステップＳ１０２）。ここで、本実施の形態では、物体情報として、センサ１４を原点（０，０）とした物体上の各点の極座標（ｒn，θn）を取得する構成とした。また、物体のグループ分けは、本実施の形態では、図５に示すように、無人搬送車１（センサ１４）から物体上の点までの距離ｒnを隣り合う点同士で比較し、その差Δｒ（＝ｒn+1−ｒn）が所定範囲内であれば当該隣り合う点は同じ物体上の点であると判定し、当該距離の差Δｒが所定範囲よりも大きいときには、当該点は同じ物体上の点ではない、即ち、別物体上の点であると判定することによって行う構成とした。無人搬送車１（センサ１４）から物体上の点までの距離ｒnを隣り合う点同士で比較し、その差Δｒ（＝ｒn+1−ｒn）が所定範囲内であれば当該隣り合う点は同じ物体上の点であると判定し、当該距離の差Δｒが所定範囲よりも大きいときには、当該点は別物体上の点であると判定するステップＳ１０２の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「物体認識手段」に対応する実施構成の一例である。また、差Δｒ（＝ｒn+1−ｒn）は、本発明における「位置情報同士の差分」に対応する実施構成の一例である。
【００４１】
そして、物体のグループ分けを行った後、当該グループ分けした各物体の大きさＳjと中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）を算出する処理を実行する（ステップＳ１０４）。ここで、物体の大きさＳjは、図６に示すように、同じ物体上の点であると判定された点の両端の点間の距離として算出する構成とすると共に、中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）は、当該両端の中点を算出する構成とした。同じ物体上の点であると判定された点の両端の点間の距離を算出するステップＳ１０４の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「距離算定手段」に対応し、同じ物体上の点であると判定された点の両端の中点を算出するするステップＳ１０４の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「中央位置算定手段」に対応実施構成の一例である。また、中点Ｍjは、本発明における「被追尾体上の点群のうち最初に検出された点と最後に検出された点とを結ぶ線分の中央の点」に対応する実施構成の一例である。
【００４２】
こうしてグループ分けした各物体の大きさＳjと中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）が算出されると、被追尾体候補Ｐiの選定を行い、当該被追尾体候補Ｐiに選定された物体の中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）を被追尾体候補Ｐiの極座標（ｒi，θi）に設定すると共に（ステップＳ１０６）、所定範囲Ａ１内に被追尾体候補Ｐiが存在するか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、被追尾体候補Ｐiの選定は、本実施の形態では、ステップＳ１０４で算出した各物体の大きさＳjが所定値以下であるか否かを判定することにより行う構成とした。即ち、各物体の大きさＳjが所定値以下であれば被追尾体候補Ｐiとして選定し、各物体の大きさＳjが所定値より大きい場合には被追尾体候補Ｐiとして選定しない構成とした。なお、所定範囲Ａ１は、本実施の形態では、無人搬送車１と被追尾体としての作業者との衝突の危険性や作業者の作業性などを考慮して、無人搬送車１と作業者との間に適切な距離が維持可能な範囲として予め設定してＲＯＭに記憶しておく構成とした。所定範囲Ａ１は、本発明における「第２所定エリア」に対応する実施構成の一例である。
【００４３】
所定範囲Ａ１内に被追尾体候補Ｐiが存在する場合には、所定範囲Ａ１内に存在する被追尾体候補Ｐiが１つであるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、所定範囲Ａ１内に存在する被追尾体候補Ｐiが１つである場合には、「登録ボタン」が作業者によって押されたか否かを判定する（ステップＳ１１２）。そして、「登録ボタン」が作業者によって押された場合には、所定範囲Ａ１内に存在する被追尾体候補Ｐiを被追尾体Ｐkに決定する、即ち、当該被追尾体候補Ｐiの極座標（ｒi，θi）を被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）に設定すると共に（ステップＳ１１４）、図７に例示する追尾処理ルーチンを実行して（ステップＳ１１６）、本ルーチンを終了する。ここで、被追尾体候補Ｐiの選定を行うと共に当該選定した被追尾体候補Ｐiから被追尾体Ｐkを決定するステップＳ１０６〜ステップＳ１１４の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「被追尾体決定手段」に対応する実施構成の一例である。
【００４４】
一方、ステップＳ１０８において所定範囲Ａ１内に被追尾体候補Ｐiが存在しないと判定された場合には、所定範囲Ａ１内に被追尾体候補Ｐiが現れるまでステップＳ１００〜ステップＳ１０８の処理を繰り返し実行し、ステップＳ１１０において所定範囲Ａ１内に被追尾体候補Ｐiが１つ以上存在すると判定された場合には、所定範囲Ａ１内に存在する被追尾体候補Ｐiが１つとなるまでステップＳ１００〜ステップＳ１１０の処理を繰り返し実行し、ステップＳ１１２において「登録ボタン」が作業者によって押されていないと判定された場合には、「登録ボタン」が押されるまでステップＳ１００〜ステップＳ１１２の処理を繰り返し実行する。
【００４５】
続いて、追尾処理ルーチンについて説明する。追尾処理ルーチンは、作業者によって追尾停止ボタンが押されるまで所定時間（例えば、２０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。追尾処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット２０のＣＰＵは、まず、追尾準備処理ルーチンのステップＳ１１６で設定された被追尾体Ｐkの所定時間後の移動予測位置Ｐfを設定する処理を実行する（ステップＳ２００）。被追尾体Ｐkの所定時間後の移動予測位置Ｐfを設定するステップＳ２００の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「予測手段」に対応する実施構成の一例である。
【００４６】
ここで、本実施の形態では、現時点における被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）と直近の過去２つ（前回、前々回）の被追尾体Ｐk-1の極座標（ｒk-1，θk-1）およびＰk-2の極座標（ｒk-2，θk-2）とを用いて次式により移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）を求める構成とした。図８は、現時点における被追尾体Ｐkと、移動予測位置Ｐfと、前回および前々回の被追尾体Ｐk-1，Ｐk-2との位置関係を極座標系で示した図である。なお、本実施の形態では、現時点における被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）を含む直近の過去２つ（前回、前々回）の被追尾体Ｐk-1の極座標（ｒk-1，θk-1）およびＰk-2の極座標（ｒk-2，θk-2）は、図９に示すように、ＲＡＭの所定領域に設定された被追尾体用バッファに格納されるように構成されており、本実施の形態では、被追尾体Ｐk-1の極座標（ｒk-1，θk-1）およびＰk-2の極座標（ｒk-2，θk-2）は、それぞれ初期値がいずれも（０，０）に設定される構成とした。
【００４７】
ｒf＝Ｋ１・ｒk＋Ｋ２・ｒk-1＋Ｋ３・ｒk-2
θf＝Ｋ１・θk＋Ｋ２・θk-1＋Ｋ３・θk-2
【００４８】
ここで、「Ｋ１」，「Ｋ２」，「Ｋ３」はそれぞれ重み付けのための係数であり、Ｋ１＞Ｋ２＞Ｋ３の関係となるように設定者によって任意に設定される。このように、移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）は、被追尾体の直近の移動傾向を重視して算定する構成であるため、被追尾体の移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）を精度良く算定することができる。直近の過去２つ（前回、前々回）の被追尾体Ｐk-1の極座標（ｒk-1，θk-1）およびＰk-2の極座標（ｒk-2，θk-2）は、本発明における「過去の被追尾体の移動位置」に対応する実施構成の一例である。
【００４９】
本ルーチンを初めて実行したときには、直近の過去２つ（前回、前々回）の被追尾体Ｐk-1の極座標（ｒk-1，θk-1）およびＰk-2の極座標（ｒk-2，θk-2）は、いずれも（０，０）であるため、ステップＳ２００では、ｒf＝ｒk、θf＝θk、即ち、移動予測位置Ｐfの極座標は（ｒk，θk）に設定される。
【００５０】
被追尾体の移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）が設定されると、続いて、センサ１４からの物体の位置情報を入力すると共に（ステップＳ２０２）、入力した物体の位置情報に基づいて無人搬送車１の周辺、特に、無人搬送車１の進行方向に存在する物体をグループ分けする処理を実行する（ステップＳ２０４）。ここで、物体情報としてセンサ１４によって検出される物体上の各点の極座標（ｒn，θn）を取得する構成は、追尾準備処理ルーチンと同様である。また、物体のグループ分けは、追尾準備処理ルーチンで行った方法と同様、図５に示すように、無人搬送車１（センサ１４）から物体上の点までの距離ｒnを隣り合う点同士で比較し、その差Δｒ（＝ｒn+1−ｒn）が所定範囲内であれば当該隣り合う点は同じ物体上の点であると判定し、当該距離の差Δｒが所定範囲よりも大きいときには、当該点は同じ物体上の点ではない、即ち、別物体上の点であると判定することによって行う。無人搬送車１（センサ１４）から物体上の点までの距離ｒnを隣り合う点同士で比較し、その差Δｒ（＝ｒn+1−ｒn）が所定範囲内であれば当該隣り合う点は同じ物体上の点であると判定し、当該距離の差Δｒが所定範囲よりも大きいときには、当該点は別物体上の点であると判定するステップＳ２０４の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「物体認識手段」に対応する実施構成の一例である。
【００５１】
そして、物体のグループ分けを行った後、グループ分けした各物体の大きさＳjと中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）を算出する処理を実行する（ステップＳ２０６）。ここで、物体の大きさＳjは、図６に示すように、同じ物体上の点であると判定された点の両端の点間の距離として算出する構成とすると共に、中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）は、当該両端の中点を算出する構成とした。同じ物体上の点であると判定された点の両端の点間の距離を算出するステップＳ２０６の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「距離算定手段」に対応し、同じ物体上の点であると判定された点の両端の中点を算出するするステップＳ２０６の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「中央位置算定手段」に対応実施構成の一例である。
【００５２】
こうしてグループ分けした各物体の大きさＳjと中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）が算出されると、被追尾体候補Ｐiの選定を行い、当該被追尾体候補Ｐiに選定された物体の中点Ｍjの極座標（ｒmj，θmj）を被追尾体候補Ｐiの極座標（ｒi，θi）に設定する（ステップＳ２０８）。ここで、被追尾体候補Ｐiの選定は、本実施の形態では、追従順部処理ルーチンと同様、ステップＳ２０８で算出した各物体の大きさＳjが所定値以下であれば被追尾体候補Ｐiとして選定し、各物体の大きさＳjが所定値より大きい場合には被追尾体候補Ｐiとして選定しない構成とした。ステップＳ２０８で選定された被追尾体候補Ｐiは、本発明における「第２被追尾体候補」に対応する実施構成の一例である。
【００５３】
続いて、選定された各被追尾体候補Ｐiと移動予測位置Ｐfとの距離Ｄを算定する（ステップＳ２１０）。距離Ｄは、本実施の形態では、各被追尾体候補Ｐiの極座標（ｒi，θi）と移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）とを用いて余弦定理により算定する構成とした。即ち、距離Ｄ＝ｒi2+ｒf2-２・ｒi・ｒf・ｃｏｓ（θi−θf）で求めることができる。各被追尾体候補Ｐiの極座標（ｒi，θi）と移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）との距離Ｄの関係の一例を図１０に示す。
【００５４】
そして、距離Ｄが最小値Ｄｍｉｎとなる被追尾体候補Ｐiを新たに被追尾体Ｐkとして設定して被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）を被追尾体用バッファの現時点位置バッファ領域に格納すると共に、現在被追尾体用バッファに格納されているデータを順に過去側のバッファ領域へ移動させる処理、即ち、図９に示すように、現時点位置バッファ領域に格納されていたデータ（Ｐk（ｒk，θk））を前回位置バッファ領域に移動させ、前回位置バッファ領域に格納されていたデータ（Ｐk-1（ｒk-1，θk-1））を前々回位置バッファ領域に移動させ、前々回位置バッファ領域に格納されていたデータ（Ｐk-1（ｒk-1，θk-1））を被追尾体バッファから削除する処理を実行する（ステップＳ２１２）。ここで、被追尾体用バッファは、本発明における「記憶手段」に対応する実施構成の一例である。また、距離Ｄが最小値Ｄｍｉｎとなる被追尾体候補Ｐiを新たに被追尾体Ｐkとして設定するステップＳ２１２の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「第２被追尾体決定手段」に対応する実施構成の一例である。
【００５５】
これにより、本ルーチンが２回目に実行されるときのステップＳ２００の処理、即ち、移動予測位置Ｐfを設定する処理では、前々回位置バッファ領域に格納されているデータ（Ｐk-2（ｒk-2，θk-2））のみが（０，０）となるため、移動予測位置Ｐfの極座標は（Ｋ１・ｒk＋Ｋ２・ｒk-1，Ｋ１・θk＋Ｋ２・θk-1）に設定される。なお、本ルーチンの実行が３回目以降は、全てのバッファ領域に格納されているデータ（Ｐk（ｒk，θk）、Ｐk-1（ｒk-1，θk-1）およびＰk-2（ｒk-2，θk-2））がいずれも（０，０）でなくなるため、移動予測位置Ｐfの極座標は（Ｋ１・ｒk＋Ｋ２・ｒk-1＋Ｋ３・ｒk-2，Ｋ１・θk＋Ｋ２・θk-1＋Ｋ３・θk-2）に設定される。
【００５６】
こうして被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）を設定すると共に、被追尾体用バッファに格納されたデータの書換え処理を実行した後、無人搬送車１に最も近い物体Ｎｏｂを選定する処理を実行すると共に（ステップＳ２１４）、被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）と物体Ｎｏｂの中点Ｍnobの極座標（ｒnob，θnob）とから無人搬送車１の走行方向αを決定する処理を実行する（ステップＳ２１６）。ここで、無人搬送車１の走行方向αの決定は、本実施の形態では、図１１に示すように、無人搬送車１が被追尾体Ｐkから受ける仮想引力Ｇと無人搬送車１が物体Ｎｏｂから受ける仮想斥力Ｒとの合力ＲＦが向く方向を求めることにより行う構成とした。無人搬送車１が被追尾体Ｐkから受ける仮想引力Ｇと無人搬送車１が物体Ｎｏｂから受ける仮想斥力Ｒとの合力ＲＦ（ＰRF（ｒRF，α））が向く方向を求めるステップＳ２１６の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「合力設定手段」に対応する実施構成の一例である。
【００５７】
なお、仮想引力Ｇは、大きさがセンサ１４の位置（極座標（０，０））から被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）までの距離に等しくセンサ１４の位置（極座標（０，０））から被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）に向かう方向を向くベクトルとして規定され、仮想斥力Ｒは、大きさがセンサ１４の位置（極座標（０，０））から物体Ｎｏｂの中点Ｍnobの極座標（ｒnob，θnob）までの距離の２乗に反比例する値に定数Ｋ0を乗じた値（Ｋ0/ｒnob2）に等しくセンサ１４の位置（極座標（０，０））から物体Ｎｏｂの中点Ｍnobの極座標（ｒnob，θnob）に向かう方向とは１８０°異なる方向を向く（真逆の方向を向く）ベクトル（Ｔ0（Ｋ0/ｒnob2，θnob−１８０°））として規定される。即ち、合力ＲＦが向く方向（走行方向α）は、次式により算出されることになる。仮想引力Ｇは、本発明における「引力」に対応し、仮想斥力Ｒは、本発明における「斥力」に対応する実施構成の一例である。
【００５８】
α＝ａｒｃｔａｎ（ｒk・ｓｉｎθk＋Ｋ0/ｒ02・ｓｉｎ（θnob−１８０°））/（ｒk・ｃｏｓθk＋Ｋ0/ｒ02・ｃｏｓ（θnov−１８０°））×１８０°/π
【００５９】
また、定数Ｋ0は、図１２に示すように、無人搬送車１と物体Ｎｏｂとの距離ｒnobと、定数Ｋ0との関係を予め定数Ｋ0設定マップとしてＲＯＭに記憶しておき、無人搬送車１と物体Ｎｏｂとの距離ｒnobが与えられると記憶したマップから対応する定数Ｋ0が設定される構成とした。
【００６０】
こうして無人搬送車１の走行方向αが決定されると、無人搬送車１が当該走行方向αに向かうように駆動ユニット４を制御すると共に（ステップＳ２１８）、「追尾停止ボタン」が押された否かを確認し（ステップＳ２２０）、「追尾停止ボタン」が押されていなければ「追尾停止ボタン」が押されるまで本ルーチンを繰り返し実行する。一方、「追尾停止ボタン」が押された場合には、本ルーチンを終了する。無人搬送車１が走行方向αに向かうように駆動ユニット４を制御するステップＳ２１８の処理を実行する電子制御ユニット２０は、本発明における「駆動制御手段」に対応する実施構成の一例である。
【００６１】
ここで、駆動ユニット４は、図１３に示すように、無人搬送車１（センサ１４）と被追尾体Ｐkとの距離ｒkと、無人搬送車１の速度Ｖとの関係を予め速度Ｖ設定マップとしてＲＯＭに記憶しておき、無人搬送車１（センサ１４）と被追尾体Ｐkとの距離ｒkが与えられると記憶したマップから対応する速度Ｖが設定され、当該速度Ｖで駆動される構成とした。なお、無人搬送車１の移動距離は、当該マップで設定した速度Ｖと追尾制御処理ルーチンの繰り返し時間（例えば、２０ｍｓｅｃ）とによって決まる。
【００６２】
以上説明した本実施の形態に係る無人搬送車１によれば、センサ１４によって検出された物体の位置情報に基づいてグループ分けした各物体の大きさＳjが所定値以下のものを被追尾体候補Ｐiとして選定すると共に、当該被追尾体候補Ｐiのうち所定範囲Ａ１内に被追尾体候補Ｐiが１つのみ存在する場合に当該被追尾体候補Ｐiを被追尾体Ｐkに決定するという追尾準備処理を行った後、当該被追尾体Ｐkの所定時間後の移動予測位置Ｐfを、現時点における被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）と、直近の過去２つ（前回、前々回）の被追尾体Ｐk-1，Ｐk-2の極座標（ｒk-1，θk-1），（ｒk-2，θk-2）と、に基づいて求め、所定時間後にセンサ１４によって検出された物体のうち当該移動予測位置Ｐfに最も近い物体を被追尾体Ｐkに決定し、当該被追尾体Ｐkに向かうように駆動ユニット４を制御する構成であるため、被追尾体に発信器を取り付けなくても当該被追尾体を精度よく自動追尾することができる。これにより、発信器のコストを削減することができると共に、煩雑な設定も不要となる。この結果、簡易な構成でありながら被追尾体を精度よく自動追尾することができる。なお、所定範囲Ａ１内に被追尾体候補Ｐiが２つ以上存在する場合には、追尾しない構成であるため、被追尾体でない物体を誤って追尾する不都合を防止できる。
【００６３】
また、本実施の形態に係る無人搬送車１によれば、被追尾体Ｐkに向かうように駆動ユニット４を制御する際に、無人搬送車１が被追尾体Ｐk（ｒk，θk）から受ける仮想引力Ｇと、無人搬送車１に最も近い距離にある物体Ｎｏｂ（中点Ｍnobの極座標（ｒnob，θnob））から無人搬送車１が受ける仮想斥力Ｒと、の合力ＲＦが向く方向に駆動ユニット４が向かうように制御する構成であるため、無人搬送車１が障害物としての物体に衝突することを回避させながら被追尾体を追尾させることができる。
【００６４】
本実施形態では、グループ分けした物体の大きさＳjとして、同じ物体上の点のうち両端の点間の距離を用いる構成としたが、これに限らない。グループ分けした物体の大きさＳjとして、例えば、同じ物体上の各点間距離を全て足し合わせた値を用いる構成でも良い。
【００６５】
本実施形態では、グループ分けした各物体の大きさＳjが所定値以下のものを被追尾体候補Ｐiとして選定した後（ステップＳ１０６）、所定範囲Ａ１内に存在する被追尾体候補Ｐiのみを被追尾体Ｐkに決定する（ステップＳ１０８〜Ｓ１１４）構成としたが、これとは逆に、所定範囲Ａ１内に存在する物体を被追尾体候補Ｐiとして選定した後、被追尾体候補Ｐiに選定された各物体の大きさＳjが所定値以下のもののみを被追尾体Ｐkに決定する構成としても良い。
【００６６】
本実施形態では、無人搬送車１に最も近い物体Ｎｏｂを選定し、当該物体Ｎｏｂを回避するように駆動ユニット４を制御する構成としたが、これに限らない。例えば、無人搬送車１（センサ１４の極座標（０，０））と被追尾体Ｐk（の極座標（ｒk，θk））とを結ぶ線分に最も近い物体を選定し、当該物体を回避するように駆動ユニット４を制御する構成としても良い。また、無人搬送車１に最も近い物体Ｎｏｂのみならず無人搬送車１に近い物体をいくつか選定して、これら無人搬送車１に近い物体を回避するように駆動ユニット４を制御する構成としても良い。
【００６７】
本実施形態では、被追尾体Ｐkを追跡するに際して、被追尾体Ｐk上の点のうち両端の点を結ぶ線分の中点の極座標（ｒk，θk）を追跡する構成としたが、被追尾体Ｐk上の点のいずれの点の極座標を追跡する構成としても良い。
【００６８】
本実施形態では、現時点における被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）と直近の過去２つ（前回、前々回）の被追尾体Ｐk-1の極座標（ｒk-1，θk-1）およびＰk-2の極座標（ｒk-2，θk-2）とに基づいて被追尾体Ｐkの移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）を設定する構成としたが、これに限らない。現時点における被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）のみに基づいて被追尾体Ｐkの移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）を設定する構成や、現時点における被追尾体Ｐkの極座標（ｒk，θk）と直近の過去３つ以上の被追尾体の極座標に基づいて被追尾体Ｐkの移動予測位置Ｐfの極座標（ｒf，θf）を設定する構成としても良い。
【００６９】
本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。なお、本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。
【符号の説明】
【００７０】
１        無人搬送車（無人搬送車）
２        車体
２ａ      本体部
２ｂ      制御ボックス部
２ｃ      盤面操作部
３ａ      押しボタン
３ｂ      表示灯
３ｃ      操作パネル
４        駆動ユニット（駆動ユニット）
４ａ      駆動輪（駆動輪）
６        キャスタ
８        フック装置
１０      バッテリ
１２      操作ハンドル
１４      センサ（センサ）
２０      制御ユニット
４２      天板
４４      旋回軸機構
４６      保持プレート
４８      駆動部
５０      昇降機構
９０      台車
Ｓj      物体の大きさ
Ｍj      物体の中点（中央の点）
Ｐi      被追尾体候補（被追尾体候補）
Ａ１      所定範囲（第２所定エリア）
Ｐk      被追尾体（被追尾体）
Ｐk-1    前回の被追尾体
Ｐk-2    前前回の被追尾体
Ｐf      移動予測位置（移動予測位置）
Ｋ0      定数
Ｋ１      重み付けのための係数
Ｋ２      重み付けのための係数
Ｋ３      重み付けのための係数
Ｄ        距離
Ｄｍｉｎ  距離Ｄの最小値
Ｎｏｂ    無人搬送車に最も近い物体
Ｍnob    中点
α        走行方向
Δｒ      差（位置情報同士の差分）
Ｒ        仮想斥力（斥力）
Ｇ        仮想引力（引力）
ＲＦ      合力（合力）
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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