(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に配置されたトランスポンダと、前記トランスポンダを追尾する自走体とを含む追尾システムであって、
前記自走体は、前記自走体および前記トランスポンダの周囲に存在する壁面に関する反射環境情報を入手するための環境検知手段と、第１の超音波送受信装置とを備え、
前記トランスポンダは、第２の超音波送受信装置を備え、
（ｉ）前記自走体は、前記第１の超音波送受信装置から第１の超音波を送信し、
（ii）前記トランスポンダは、前記第１の超音波を前記第２の超音波送受信装置で受信したのち、その受信を契機として前記第２の超音波送受信装置から第２の超音波を送信し、
（iii）前記自走体は、前記第１の超音波送受信装置で前記第２の超音波を受信することによって、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に直接届く直接波と、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に前記壁面で反射されて届く反射波とに関する受信情報を入手し、
（iv）前記自走体は、前記受信情報と前記反射環境情報とを用いて、受信された前記第２の超音波が前記直接波であるか前記反射波であるかの判断を行い、前記判断に基づいて前記受信情報を処理して前記トランスポンダの位置を推定し、前記トランスポンダを追尾する追尾システム。
【請求項２】
前記（iv）のステップにおいて、受信された前記第２の超音波が直接波であると判断された場合には、前記受信情報から算出される前記第２の超音波の送信位置を前記トランスポンダの位置と推定し、
受信された前記第２の超音波が反射波であると判断された場合には、前記反射波を反射した前記壁面を示す障害物データに対して前記送信位置と対称な位置を前記トランスポンダの位置と推定する請求項１に記載の追尾システム。
【請求項３】
前記（iv）のステップの前に、前記自走体は、前記トランスポンダの予測位置に関する予測位置情報と前記反射環境情報とを用いて、前記第１の超音波送受信装置と前記第２の超音波送受信装置とを直接結ぶ直接経路と、前記壁面を介して前記第１の超音波送受信装置と前記第２の超音波送受信装置とを結ぶ反射経路とを含む超音波の伝搬経路を推定し、
前記（iv）のステップにおいて、前記自走体は、前記伝搬経路と前記受信情報とを用いて、前記判断を行う請求項１に記載の追尾システム。
【請求項４】
前記（iv）のステップにおいて、前記自走体は、前記第１および第２の超音波が前記直接経路を通って伝搬される場合に前記第２の超音波が受信されると予想される第１の受信時間帯と、前記第１および第２の超音波が前記反射経路を通って伝搬される場合に前記第２の超音波が受信されると予想される第２の受信時間帯とを算出し、
前記第１の受信時間帯に受信された前記第２の超音波を前記直接波であると判断し、前記第２の受信帯に受信された前記第２の超音波を前記反射波であると判断する請求項３に記載の追尾システム。
【請求項５】
前記（iv）のステップにおいて、受信された前記第２の超音波が直接波であると判断された場合には、前記受信情報から算出される前記第２の超音波の送信位置を前記トランスポンダの位置と推定し、
受信された前記第２の超音波が反射波であると判断された場合には、前記反射波を反射した前記壁面を示す障害物データに対して前記送信位置と対称な位置を前記トランスポンダの位置と推定する請求項４に記載の追尾システム。
【請求項６】
前記予測位置情報は、前記移動体の移動速度に関する情報を含む請求項３に記載の追尾システム。
【請求項７】
前記（iv）のステップにおいて、前記受信情報から前記第２の超音波の伝搬経路を算出し、
前記伝搬経路が前記壁面を示す障害物データと交差していない場合に、受信された第２の超音波が前記直接波であると判断し、
前記伝搬経路が前記壁面を示す障害物データと交差している場合に、受信された第２の超音波が前記反射波であると判断する請求項１に記載の追尾システム。
【請求項８】
前記（iv）のステップにおいて、受信された前記第２の超音波が直接波であると判断された場合には、前記受信情報から算出される前記第２の超音波の送信位置を前記トランスポンダの位置と推定し、
受信された前記第２の超音波が反射波であると判断された場合には、前記反射波を反射した前記壁面を示す障害物データに対して前記送信位置と対称な位置を前記トランスポンダの位置と推定する請求項７に記載の追尾システム。
【請求項９】
前記環境検知手段が光電センサおよび超音波センサから選ばれる少なくとも１種のセンサである請求項１に記載の追尾システム。
【請求項１０】
前記移動体が人であり、前記自走体がカートである請求項１に記載の追尾システム。
【請求項１１】
移動体に配置されたトランスポンダと前記トランスポンダを追尾する自走体とを含む追尾システムに用いられる自走体であって、
前記自走体および前記トランスポンダの周囲に存在する壁面に関する反射環境情報を入手するための環境検知手段と、第１の超音波送受信装置とを備え、
（Ｉ）前記第１の超音波送受信装置から第１の超音波を送信し、
（II）前記第１の超音波に対する応答信号として前記トランスポンダの第２の超音波送受信装置から送信された第２の超音波を前記第１の超音波送受信装置で受信することによって、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に直接届く直接波と、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に前記壁面で反射されて届く反射波とに関する受信情報を入手し、
（III）前記受信情報と前記反射環境情報とを用いて、受信された前記第２の超音波が前記直接波であるか前記反射波であるかの判断を行い、前記判断に基づいて前記受信情報を処理して前記トランスポンダの位置を推定し、前記トランスポンダを追尾する自走体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、追尾システムおよびそれに用いられる自走体に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送ロボットなどの自律移動体（以後、「自走体」という場合がある）の動きを制御して、人などの移動体（以後、「マスタ」という場合がある）を追尾させる追尾システムが、工場などで使用されている。このような追尾システムの一例として、超音波を用いてマスタの位置を推定する追尾装置が知られている。
【０００３】
一般に、これらの装置では、エコー方式とトランスポンダ方式とが用いられている。エコー方式では、自走体側のみが超音波送受信器を備え、自走体側から超音波をマスタに向かって送信し、マスタによって反射された超音波を自走体側で受信することによって、マスタの相対位置が計測される。一方、トランスポンダ方式では、マスタおよび自走体のそれぞれが超音波送受信器を備え、相互に超音波の送受信を行うことによって、マスタの相対位置が計測される（たとえば特公平７−３１２４４号公報）。トランスポンダ方式において、マスタ側の超音波送受信器は、トランスポンダと呼ばれる。
【０００４】
しかし、従来の追尾装置では、超音波を遮るような障害物がマスタと自走体とを結ぶ直接経路上に存在すると、マスタの位置を推定することが困難であった。
【０００５】
対象物の位置を測定するための装置と、被測定物（対象物）との間に障害物が存在する場合に被測定物の位置を推定する方法としては、レーダ追尾装置を用いた方法が開示されている（特開平８−２４８１２５号公報）。この方法について、図１６を用いて説明する。
【０００６】
図１６において、海岸線２０１の内陸の陸地にレーダ装置２０２が設置されており、レーダ装置２０２は海上の船舶を監視している。レーダ装置２０２の監視区域内には、島などの障害物２０３が存在し、障害物２０３によって死角領域２０４が形成されている。死角領域２０４の周辺に、レーダ電波の１次反射体２０５が設定される。１次反射体２０５には、停泊中の大型船舶などが利用される。追尾体である航行船舶は、位置２０６から方向２０７に向かって移動する。
【０００７】
追尾体が死角領域２０４の位置２０８に移動した場合、レーダ電波は伝搬経路２１０により１次反射体２０５に到達し反射され、伝搬経路２１１により位置２０８に存在する追尾体に到達する。そのレーダ電波は、追尾体によって反射され、伝搬経路２１１、１次反射体２０５、伝搬経路２１０を介してレーダ装置２０２に到達して受信される。この場合、レーダ画像では、位置２０８の追尾体の虚像が、１次反射体２０５の後方の位置２０９に表示される。これらの情報から、反射経路を利用することによって、死角領域に存在する追尾体の位置が推定される。
【０００８】
しかしながら、特開平８−２４８１２５号公報の方法は、レーダ装置や計測の死角領域がほぼ固定されているような、計測パラメータが限定されている状況で用いられる方法である。そのため、環境条件が時間によって大きく変化する追尾システムへの適用が困難である。
【発明の開示】
【０００９】
このような状況において、本発明は、移動体と自走体とを結ぶ直接経路が障害物によって遮断された場合においても、移動体の相対位置を推定することが可能な追尾システム、およびそれに用いられる自走体を提供することを目的の１つとする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の追尾システムは、移動体に配置されたトランスポンダと、前記トランスポンダを追尾する自走体とを含む追尾システムであって、前記自走体は、前記自走体および前記トランスポンダの周囲に存在する壁面に関する反射環境情報を入手するための環境検知手段と、第１の超音波送受信装置とを備え、前記トランスポンダは、第２の超音波送受信装置を備え、
（ｉ）前記自走体は、前記第１の超音波送受信装置から第１の超音波を送信し、
（ii）前記トランスポンダは、前記第１の超音波を前記第２の超音波送受信装置で受信したのち、その受信を契機として前記第２の超音波送受信装置から第２の超音波を送信し、
（iii）前記自走体は、前記第１の超音波送受信装置で前記第２の超音波を受信することによって、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に直接届く直接波と、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に前記壁面で反射されて届く反射波とに関する受信情報を入手し、
（iv）前記自走体は、前記受信情報と前記反射環境情報とを用いて、受信された前記第２の超音波が前記直接波であるか前記反射波であるかの判断を行い、前記判断に基づいて前記受信情報を処理して前記トランスポンダの位置を推定し、前記トランスポンダを追尾する。
【００１１】
なお、この明細書において、「超音波」とは、周波数が２０ｋＨｚ以上の音波を意味する。また、この明細書において、「壁面」とは、床面に対して一定の角度（たとえば８０°〜１００°の範囲で典型的には９０°）をなしている面であって、超音波を反射する面を意味する。この壁面には、一般的な壁の他に、ガラス窓なども該当する。壁面は、平面であってもよいし曲面であってもよい。
【００１２】
また、本発明の自走体は、移動体に配置されたトランスポンダと前記トランスポンダを追尾する自走体とを含む追尾システムに用いられる自走体であって、前記自走体および前記トランスポンダの周囲に存在する壁面に関する反射環境情報を入手するための環境検知手段と、第１の超音波送受信装置とを備え、
（Ｉ）前記第１の超音波送受信装置から第１の超音波を送信し、
（II）前記第１の超音波に対する応答信号として前記トランスポンダの第２の超音波送受信装置から送信された第２の超音波を前記第１の超音波送受信装置で受信することによって、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に直接届く直接波と、前記第２の超音波送受信装置から前記第１の超音波送受信装置に前記壁面で反射されて届く反射波とに関する受信情報を入手し、
（III）前記受信情報と前記反射環境情報とを用いて、受信された前記第２の超音波が前記直接波であるか前記反射波であるかの判断を行い、前記判断に基づいて前記受信情報を処理して前記トランスポンダの位置を推定し、前記トランスポンダを追尾する。
【００１３】
本発明の自走体および追尾システムは、移動体とその移動体を追尾する自走体との間の直接経路による直接波と、周囲環境に存在する物体によって発生する反射経路による反射波とを用いて移動体の相対位置を推定する。そのため、本発明の自走体および追尾システムによれば、トランスポンダとトランスポンダを追尾する自走体との間の直接経路が遮断された場合においても、トランスポンダの位置を推定してトランスポンダを追尾することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
本発明の追尾システムは、移動体に配置されたトランスポンダと、トランスポンダを追尾する自走体とを含む追尾システムである。自走体は、自走体およびトランスポンダの周囲に存在する壁面に関する反射環境情報を入手するための環境検知手段と、第１の超音波送受信装置とを備える。トランスポンダは、第２の超音波送受信装置を備える。この追尾システムでは、以下の追尾サイクルが繰り返される。
【００１６】
（ｉ）自走体は、第１の超音波送受信装置から第１の超音波を送信する。
【００１７】
（ii）トランスポンダは、第１の超音波を第２の超音波送受信装置で受信したのち、その受信を契機として第２の超音波送受信装置から第２の超音波を送信する。第２の超音波の周波数は、第１の超音波の周波数と同じでもよいし異なってもよい。第１および第２の超音波の周波数に特に限定はなく、たとえば２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度の周波数を用いてもよい。
【００１８】
（iii）自走体は、第１の超音波送受信装置で第２の超音波を受信することによって、第２の超音波送受信装置から第１の超音波送受信装置に直接届く直接波と、第２の超音波送受信装置から第１の超音波送受信装置に壁面で反射されて届く反射波とに関する受信情報を入手する。その受信情報は、第２の超音波の受信時刻に関する情報と、第２の超音波の伝搬方向に関する情報とを含む。第２の超音波の受信時刻を用いて、第１の超音波を送信してから第２の超音波を受信するまでに要する時間が算出される。
【００１９】
（iv）自走体は、受信情報と反射環境情報とを用いて、受信された第２の超音波が直接波であるか反射波であるかの判断を行い、その判断に基づいて受信情報を処理してトランスポンダの位置を推定する。そして、自走体は、推定された位置に基づいてトランスポンダを追尾する。受信情報からは、第２の超音波の伝搬方向と、トランスポンダまでの距離に関する情報が得られる。受信された第２の超音波が直接波であると判断された場合には、受信情報から得られた情報をそのまま用いてトランスポンダの位置が推定される。一方、受信された第２の超音波が反射波であると判断された場合には、受信情報から得られた情報を、反射環境情報を用いて反射波に対応するように処理し、トランスポンダの位置が推定される。
【００２０】
受信された第２の超音波が直接波であるか反射波であるかの判断は、たとえば、受信した第２の超音波の信号のうち、所定の時間域の信号を直接波または反射波であると判断してその部分の信号を分離することによって行うことができる。
【００２１】
上記の（ｉ）〜（iv）の処理サイクルを行うのに要する時間が短いほど、トランスポンダの位置の推定の精度を高めることができる。１回の処理サイクルを行うのに要する時間は追尾の条件によって異なるが、典型的な一例では、３０ミリ秒〜５００ミリ秒程度である。
【００２２】
上記超音波送受信装置は、超音波を送受信するための装置であり、超音波送信装置と超音波受信装置とを含む。超音波送信装置は超音波送信器を含み、それを駆動するための送信回路をさらに含んでもよい。超音波受信装置は超音波受信器を含み、それを駆動するための受信回路をさらに含んでもよい。なお、第１の超音波送受信装置は、通常、一定の距離を置いて配置された２個以上の超音波受信器を含む。２個以上の超音波受信器を用いることによって、到達した超音波の方向を特定できる。通常は、２個の超音波受信器が用いられる。その２個の超音波受信器は、お互いを結ぶ直線が床面とほぼ平行になるように、一定の間隔（たとえば、１０ｃｍ〜１ｍ程度）をおいて配置される。
【００２３】
上記反射環境情報は、超音波を反射する壁面の配置に関する情報を含む。この反射環境情報は、上記（iv）のステップの前に、環境検知手段を用いて入手される。
【００２４】
本発明の追尾システムでは、上記（iv）のステップの前に、自走体は、トランスポンダの予測位置に関する予測位置情報と反射環境情報とを用いて、第１の超音波送受信装置と第２の超音波送受信装置とを直接結ぶ直接経路と、壁面を介して第１の超音波送受信装置と第２の超音波送受信装置とを結ぶ反射経路とを含む超音波の伝搬経路を推定してもよい。そして、（iv）のステップにおいて、自走体は、上記伝搬経路と上記受信情報とを用いて上記判断、すなわち受信された第２の超音波が直接波であるか反射波であるかの判断、を行ってもよい。
【００２５】
上記予測位置情報は、トランスポンダの予測される相対位置に関する情報であり、直前の追尾サイクルで推定されたトランスポンダの相対位置を考慮して決定される。なお、追尾開始時には、予測位置に関する情報が得られない場合がある。その場合、追尾開始後の１サイクルのみは反射波を用いないで通常の追尾方法による追尾を行えばよい。
【００２６】
上記本発明の追尾システムでは、（iv）のステップにおいて、受信された第２の超音波が直接波であると判断された場合には、受信情報から算出される第２の超音波の送信位置（仮想の送信位置）をトランスポンダの位置と推定し、受信された第２の超音波が反射波であると判断された場合には、反射波を反射した壁面を示す障害物データに対して上記仮想の送信位置と対称な位置をトランスポンダの位置と推定してもよい。受信情報によって、第２の超音波の伝搬方向と第２の超音波の伝搬距離とを算出でき、それらから、第２の超音波の仮想の送信位置を算出できる。
【００２７】
受信された第２の超音波が直接波であるか反射波であるかの上記判断を行う場合の第１の例では、上記（iv）のステップにおいて、自走体は、第１および第２の超音波が直接経路を通って伝搬される場合に第２の超音波が受信されると予想される第１の受信時間帯と、第１および第２の超音波が反射経路を通って伝搬される場合に第２の超音波が受信されると予想される第２の受信時間帯とを算出してもよい。そして、第１の受信時間帯に受信された第２の超音波を直接波であると判断し、第２の受信帯に受信された第２の超音波を反射波であると判断してもよい。第２の超音波の受信情報は第２の超音波の受信時刻に関する情報を含むため、その受信時刻と、算出された受信時間帯とを比較することによって、超音波の伝搬経路が推定される。なお、第１の超音波が直接経路を通って伝搬され、第２の超音波が反射経路を通って伝搬される場合に第２の超音波が受信されると予想される受信時間帯を算出し、これを利用して伝搬経路の推定を行ってもよい。
【００２８】
上記第１の例では、予測位置情報は、移動体の移動速度に関する情報を含んでもよい。移動体の移動速度（特に上限）を考慮することによって、超音波の伝搬経路の判断の精度を高めることができる。また、予測位置情報は、移動体の移動の軌跡に関する情報を含んでもよい。
【００２９】
受信された第２の超音波が直接波であるか反射波であるかの上記判断を行う場合の第２の例では、上記（iv）のステップにおいて、受信情報から第２の超音波の伝搬経路を算出し、伝搬経路が壁面を示す障害物データと交差していない場合に、受信された第２の超音波が直接波であると判断し、伝搬経路が壁面を示す障害物データと交差している場合に、受信された第２の超音波が反射波であると判断してもよい。
【００３０】
上記第１および第２の例では、（iv）のステップにおいて、受信された第２の超音波が直接波であると判断された場合には、受信情報から算出される第２の超音波の送信位置（仮想の送信位置）をトランスポンダの位置と推定し、受信された第２の超音波が反射波であると判断された場合には、反射波を反射した壁面を示す障害物データに対して上記仮想の送信位置と対称な位置をトランスポンダの位置と推定してもよい。
【００３１】
上記本発明の追尾システムでは、上記環境検知手段が光電センサおよび超音波センサから選ばれる少なくとも１種のセンサであってもよい。光電センサを用いる場合、通常、光電センサの光源から出射され、自走体の周囲に存在する物体によって反射された光を光電センサの受光素子で測定する。同様に、超音波センサを用いる場合、超音波送信器から送信され、自走体の周囲に存在する物体によって反射された超音波を超音波受信器で測定する。超音波センサの超音波の送受信器は、通常、第１の超音波送受信器とは別に装備される。センサの測定データから、自走体およびトランスポンダの周囲に存在する壁面に関する反射環境情報が得られる。測定データに対しては、スムージングやセグメンテイションといったデータ処理が行われる。これらの詳細については後述する。
【００３２】
上記本発明の追尾システムでは、移動体が人であり、自走体がカートであってもよい。このようなシステムは、工場、ショッピングセンター、空港、駅など、人とともに荷物を搬送する必要がある状況で使用できる。
【００３３】
また、本発明の自走体は、上記追尾システムの自走体である。この自走体は、自走体およびトランスポンダの周囲に存在する壁面に関する反射環境情報を入手するための環境検知手段と、第１の超音波送受信装置とを備える。この自走体は、以下の追尾サイクルを繰り返す。
【００３４】
（Ｉ）第１の超音波送受信装置から第１の超音波を送信する。
【００３５】
（II）第１の超音波に対する応答信号としてトランスポンダの第２の超音波送受信装置から送信された第２の超音波を第１の超音波送受信装置で受信することによって、第２の超音波送受信装置から第１の超音波送受信装置に直接届く直接波と、第２の超音波送受信装置から第１の超音波送受信装置に壁面で反射されて届く反射波とに関する受信情報を入手する。
【００３６】
（III）受信情報と反射環境情報とを用いて、受信された第２の超音波が直接波であるか反射波であるかの判断を行い、その判断に基づいて受信情報を処理してトランスポンダの位置を推定する。そして、推定された位置に基づいてトランスポンダを追尾する。
【００３７】
なお、処理（Ｉ）、（II）および（III）は、それぞれ、上述した処理（ｉ）、（iii）および（iv）に対応する。また、本発明の自走体は、上述した本発明の追尾システムの自走体が備える特徴を備えてもよい。
【００３８】
［実施形態の一例］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図において、同じ構成要素については同じ符号を用いて重複する説明を省略する場合がある。以下では、光電センサを用いて反射環境情報（障害物情報）を得る場合の一例について説明する。
【００３９】
図１に、本発明のシステムの概要を示す。自律的に移動する自走体１は、荷物搬送などを行うカートである。自走体１は、追尾装置１０を備える。移動体２は、人であり、移動体２の背面には、超音波送受信機能を有するトランスポンダ２０が配置されている。図１の例では、移動体２は、横道３が接続された通路４を矢印の方向に移動しており、自走体１は移動体２を追尾して移動体２の方向に移動している。自走体１および移動体２の周囲には、床面からほぼ垂直に立ち上がった壁面６ａ、６ｂおよび６ｃが存在している。
【００４０】
このシステムでは、追尾装置１０とトランスポンダ２０との間で超音波を送受信することによって、追尾装置１０に対するトランスポンダ２０の相対的な位置が推定される。そして、推定された相対位置に基づいて自走体１による追尾が行われる。
【００４１】
図１に示される環境の場合、自走体１の追尾装置１０とトランスポンダ２０との間の超音波の伝搬経路としては、直接経路８と、壁６ａに起因する反射経路９ａと、壁６ｂに起因する反射経路９ｂとが存在する。どちらの反射経路も、反射回数が１回の経路である。反射回数が２回以上の反射経路も存在するが、位置推定の誤差が大きくなることや、超音波の減衰特性等による感度低下を考慮すれば、反射回数が１回である反射経路の利用が適している。
【００４２】
トランスポンダ２０の相対位置の決定方法について、図１および図２を用いて具体的に説明する。追尾装置１０の一例の構成およびトランスポンダ２０の一例の構成を図２に模式的に示す。追尾装置１０は、第１の超音波送受信装置（第１の超音波送信装置１１および第１の超音波受信装置１２）と光電センサ１３とを備える。超音波送信装置１１は、超音波送信器１１ａとそれに接続された送信回路１１ｂとを含む。超音波受信装置１２は、２つの超音波受信器１２ａおよび１２ｂと、それらに接続された受信回路１２ｃおよび１２ｄとを備える。それらの装置およびセンサは、演算処理装置（ＣＰＵ）１４に接続される。演算処理装置１４は、トランスポンダ２０の過去の軌跡データなどのデータを記憶するための記憶手段（メモリ）を内部に備えるか、あるいは外部の記憶装置に接続されている。演算処理装置１４は、超音波の伝搬経路の推定や受信情報の処理を行い、それによってトランスポンダ２０の相対位置を推定する。
【００４３】
トランスポンダ２０は、第２の超音波送受信装置（第２の超音波送信装置２１および第２の超音波受信装置２２）を備える。超音波送信装置２１は、超音波送信器２１ａと送信回路２１ｂとを備える。超音波受信装置２２は、超音波受信器２２ａと受信回路２２ｂとを備える。これらの装置は、演算処理装置２３に接続される。
【００４４】
移動体２が人である場合、通常の速度は時速４ｋｍ程度であり、最高速度は時速６ｋｍ程度（約１．６ｍ／ｓ）であると設定できる。その場合、自走体１の移動速度もほぼ人並みであればよく、追尾開始時の静止状態から自走体１が動き出す際の時間遅れ等を考慮すれば、最大相対距離（測定限界）は５ｍ〜１０ｍ程度に設定できる。この測定限界と反射経路の長さ等のパラメータと、大気中における超音波の減衰特性とを考慮して、使用する超音波の周波数を決定できる。たとえば、測定限界を５ｍとしたときには、１００ｋＨｚ以下の超音波が適している。なお、移動体２の最高速度を時速６ｋｍと仮定し、上記（ｉ）〜（iv）の１回の処理サイクルに要する時間を８０ミリ秒とすると、処理サイクル間における移動体２の最大移動距離は、１３．３ｃｍとなる。
【００４５】
超音波送信器および超音波受信器としては、圧電セラミックのたわみ振動子を用いた超音波送信器および超音波受信器、あるいはＰＶＤＦ圧電高分子膜を振動子とした超音波送信器および受信器などが利用できる。
【００４６】
自走体１の超音波送信装置１１からは、第１の超音波Ｗ１が送信される。第１の超音波Ｗ１は、トランスポンダ２０の超音波受信装置２２で受信される。この受信をトリガ信号として、トランスポンダ２０は、超音波送信装置２１から第２の超音波Ｗ２を返信する。第２の超音波Ｗ２は、自走体１の超音波受信装置１２（２つの超音波受信器１２ａおよび１２ｂ）で受信される。２つの超音波受信器１２ａおよび１２ｂの受信信号のずれから、第２の超音波Ｗ２の飛来方向が推定される。また、第１の超音波Ｗ１を送信してから第２の超音波Ｗ２を受信するまでに要する時間から、追尾装置１０とトランスポンダ２０との間の距離が推定される。第２の超音波の受信情報を用いて、追尾装置１０に対するトランスポンダ２０の相対位置が決定される。
【００４７】
図１に示すように、超音波は、直接経路８を通って伝搬するとともに反射経路９aおよび９ｂを通って伝搬する。本発明の追尾システムでは、直接波と反射波とを利用してトランスポンダ２０の相対位置の推定が行われる。
【００４８】
以下、トランスポンダ２０の位置を推定する方法について説明する。まず、追尾装置１０とトランスポンダ２０との間の超音波の伝搬経路を推定する処理の流れを、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
まず、光電センサ１３を用いて、自走体１（追尾装置１０）および移動体２（トランスポンダ２０）の周囲に存在する障害物を検知し、障害物データを得る（Ｓ３１）。光電センサは、自走体１の進行方向を中心として所定の角度（たとえば９０°から１５０°程度）をスキャンする。光電センサ１３の測定領域５を図１に示す。
【００５０】
図１の状況で得られる障害物データ４０を、図４に太線で示す。追尾装置１０から障害物データ４０までの長さは、追尾装置１０から障害物までの距離に対応している。なお、光電センサの測定領域５には、不感帯５ａ（図４でハッチングを付して示す）が存在する。得られた障害物データは、環境ノイズ等によるデータの乱れを除去するためにスムージングが行われる（図３のＳ３２）。
【００５１】
次に、スムージングされた障害物データ４０の連続性を考慮して障害物データを分割（セグメンテイション）する（Ｓ３３）。具体的には、障害物データ４０の連続性がとぎれている部分で障害物データ４０を分割し、図４に示すように、障害物データ４０ａ、４０ｂ、４０ｃおよび４０ｄを分離する。
【００５２】
図１と対比すると、障害物データ４０ａは壁６ａに対応し、障害物データ４０ｂは壁６ｃに対応し、障害物データ４０ｄは壁６ｂに対応する。障害物データ４０ａ〜４０ｄの間に存在する、径方向に直線的に伸びる障害物データ４０ｅ〜４０ｈは、障害物の不連続を示すものである。例えば、障害物データ４０ｅは、壁６ａの検知データと、壁６ａから離れている壁６ｃの検知データとが隣接するために発生したものである。このような部分における障害物データは、径方向に不連続となる。それは、光電センサが、障害物検知のためのプローブ光を扇状に走査するためである。そのため、障害物データ４０の中から、径方向に直線的に伸びる障害物データ４０ｅ〜４０ｈの方向（図中の破線）に沿って、障害物データが分割（セグメンテイション）される。測定される障害物データ４０には、環境ノイズ等の影響によってデータの凹凸が見られるので、平均処理等によってスムージングしたのち、セグメンテイションを実行する。なお、セグメンテイションを行ってからスムージングを行ってもよい。
【００５３】
スムージングおよびセグメンテイション後の障害物データ（以下、「障害物データ５０」という場合がある）を図５に示す。障害物データ５０ａ〜５０ｄは、それぞれ、図４の障害物データ４０ａ〜４０ｄに対応している。
【００５４】
次に、障害物データ５０ａ〜５０ｄを分析する（Ｓ３５）。まず、障害物データ５０の中で、障害物と判断できるセグメントを選択する。次に、トランスポンダ２０の予測位置情報Ｓ３４と、障害物データ５０とを用いることによって、いずれの障害物データが移動体２に該当するかを決定する。このとき、直前の追尾サイクルで推定されたトランスポンダ２０の位置が、トランスポンダ２０の予測位置５１を示す予測位置情報Ｓ３４として利用される。図５のデータでは、予測位置５１と障害物データ５０ｃとが近接していることから、データ５０ｃは移動体２であると判断される。また、障害物データ５０ａ、５０ｂおよび５０ｄは、超音波を反射する障害物（壁面）であると判断される。
【００５５】
以上のように障害物データを分析するステップ（Ｓ３５）によって、自走体１および移動体２の周囲に存在する壁面の配置に関する反射環境情報が得られる。
【００５６】
次に、超音波の伝搬経路の推定が行われる（Ｓ３６）。ここでは、トランスポンダ２０から追尾装置１０に超音波が直接到達する場合の直接経路の推定データと、壁面に反射して到達する場合の反射経路の推定データとを含む経路推定データが得られる。
【００５７】
直接経路は、追尾装置１０に対するトランスポンダ２０の予測位置５１から推定できる。一方、反射経路の推定は、トランスポンダ２０の予測位置５１と、反射環境情報とを用いて行われる。
【００５８】
反射経路の推定の方法について、図５を用いて説明する。まず、壁面を示す障害物データ５０ａ、５０ｂおよび５０ｄを対称面（対称軸）とする、予測位置５１の鏡像（ミラーイメージ）の位置を算出する。ミラーイメージ５１ａ、５１ｂおよび５１ｄは、それぞれ、障害物データ５０ａ、５０ｂおよび５０ｄを対称軸とするミラーイメージである。たとえば、予測位置５１とミラーイメージ５１ａとは、図１の壁６ａに対応する障害物データ５０ａを対称軸として対称の位置に存在する。
【００５９】
トランスポンダ２０から送信される第２の超音波は、直接経路５２を通って追尾装置１０（具体的には個々の超音波受信器）で受信される。また、第２の超音波は、壁６ａ（障害物データ５０ａ）を介した反射経路５３ａを通って追尾装置１０で受信される。ここで、反射経路５３ａを通る超音波は、見かけ上、ミラーイメージ５１ａと追尾装置１０とを結ぶ仮想の経路５４ａを通る超音波であると測定される。したがって、ミラーイメージ５１ａの位置を算出し、ミラーイメージ５１ａと追尾装置１０とを結ぶ仮想の経路５４ａを推定することによって、反射経路５３ａを推定したことと同様の結果が得られる。同様に、ミラーイメージ５１ｄと追尾装置１０とを結ぶ仮想の経路５４ｄが推定される。同様に、ミラーイメージ５１ｂと追尾装置１０とを結ぶ仮想の経路５４ｂが推定される。ただし、経路５４ｂと障害物データ５０ｂ（線分）とは交わらないため、経路５４ｂに対応する反射経路は形成されない。
【００６０】
このように、障害物（壁面）と判断された障害物データを対称面としてトランスポンダ２０の予測位置に対するミラーイメージを生成し、ミラーイメージと追尾装置１０とを結ぶ仮想の直線経路を想定することによって、反射経路が推定される。すなわち、追尾装置１０は、トランスポンダの予測位置情報と、反射環境情報とを用いて直接経路および反射経路を推定する。
【００６１】
なお、以上の説明では、反射体（障害物）が平面的なものである場合を想定しているが、実際の使用状況では、曲面や凹凸を有する反射体も考えられる。曲率が大きく滑らかな曲面を有する反射体であれば、セグメントの中をさらにいくつかに分割して直線で近似し、各近似線分に対してミラーイメージを計算すればよい。曲率が小さい場合や凹凸が波長程度以上で連続している場合などには、超音波の反射体として安定性が悪くなるので反射体として選択しない。これらの設定は、追尾システムの使用環境や使用される超音波の周波数などを考慮して決定すればよい。
【００６２】
以上のようにして、光電センサを用いて反射環境情報を入手し、超音波の伝搬経路を推定する。その一方で、追尾装置１０とトランスポンダ２０との間で超音波の送受信を行い、トランスポンダ２０から送信され追尾装置１０で受信される第２の超音波の受信情報を入手する。反射環境情報の入手（および伝搬経路の推定）と超音波の送受信とは、同時に行ってもよいし、どちらか一方を先に行ってもよい。以上のようにして得られた反射環境情報（伝搬経路）および受信情報を用いて、トランスポンダ２０の位置が推定される。トランスポンダ２０の位置を推定する処理のフローを図６に示す。
【００６３】
まず、追尾装置１０は第１の超音波を送信する（Ｓ６１）。トランスポンダ２０は、第１の超音波をトリガ信号として第２の超音波を送信する。この第２の超音波は、追尾装置１０で受信される（Ｓ６２）。
【００６４】
次に、受信信号の切り出し窓の決定と、受信信号の切り出しが行われる（Ｓ６４）。このとき、超音波の送受信と平行または前後して上述した方法で推定された、超音波の伝搬経路に関する推定データが用いられる（Ｓ６３）。ここで、受信信号の切り出し窓とは、追尾装置１０で受信された第２の超音波の信号のうち、トランスポンダ２０の位置の推定に利用する領域（受信時間帯）を意味する。
【００６５】
以下に、切り出し窓の決定方法について説明する。図１の状態（図５の状態）における第２の超音波の受信波形を図７に示す。第２の超音波は、波形７１、７２および７３という形で受信される。波形７１は、往路および復路がともに図１の直接経路８（直接経路５２に対応）を通って到達した超音波に対応している。波形７２は、往路が直接経路８で復路が反射経路９ａ（反射経路５３ａに対応）である場合に得られる波形である。波形７３は、往路が直接経路８で復路が反射経路９ｂ（反射経路５３ｄに対応）である場合に得られる波形である。なお、図１では、反射経路９ａが反射経路９ｂよりも短いと仮定している。
【００６６】
波形７１は、時間軸上で［２Ｔ１＋Ｄ］の経過時間付近で受信される。時間Ｔ１は直接経路５２における超音波の片道伝搬時間であり、時間Ｄはトランスポンダにおける遅延時間と、回路系における処理時間とを含む時間である。波形７２の到達時間は［Ｔ１＋Ｔ２＋Ｄ］となる。時間Ｔ２は反射経路５３ａ（経路５４ａに対応）における超音波の片道伝搬時間である。これらの経路は事前に推定されているため、予め時間Ｄを決定しておくことによって、信号の受信時間を推定できる。
【００６７】
これらの波形７１〜７３を個別に切り出せるように、受信データを切り出すための切り出し窓（受信時間帯）７４〜７６が設定される。設定された切り出し窓で受信データを切り出すことによって、電磁的な環境ノイズの突然の混入などをできる限り排除して計測精度を確保できる。本発明では、切り出し窓７４〜７６に加えて、往路および復路がともに反射経路である場合の切り出し窓も設定される。この切り出し窓については、図１１で説明する。
【００６８】
データ切り出し窓は、経路推定データから推定される超音波の到達時刻に対応するように決定される。このとき、前回の追尾サイクルから次回の追尾サイクルまでの間にトランスポンダ２０が移動する距離を考慮してマージンが設定される。なお、前回までの測定で得られているトランスポンダ２０の軌跡を考慮して予測位置を推定し、その予測位置に基づいて切り出し窓を決定してもよい。
【００６９】
このようにして決定された切り出し窓によって、受信された波形が切り出される（図６のＳ６４）。そして、この切り出し窓区間において、トランスポンダ２０からの返信超音波（第２の超音波）が観測されたか否かを判定する。そして、その結果に基づいて、受信された第２の超音波の波形が、トランスポンダ２０から直接経路を通って届いた直接波か、反射経路を通って届いた反射波であるかを判断する（Ｓ６５）。たとえば、切り出し窓７４で受信された波形７１は直接波であると判断され、切り出し窓７５で受信された波形７２は反射波であると判断される。
【００７０】
切り出し窓７４〜７６で第２の超音波が観測された場合、その受信時刻から、追尾装置１０とトランスポンダ２０との間の伝搬経路の長さが算出される。また、２つの超音波受信器の受信信号を比較することによって、伝搬経路の方向が算出される。それらの算出値から、第２の超音波の送信位置が推定される。
【００７１】
これらの結果と上記判断結果とを用いて、追尾装置１０に対するトランスポンダ２０の相対位置（距離および方位）が推定される（Ｓ６６）。すなわち、第２の超音波が直接波であると判断された場合には、受信情報から算出された第２の超音波の送信位置を、トランスポンダ２０の位置であると推定する。一方、第２の超音波が反射波であると判断された場合には、反射波を反射した障害物データに対して「算出された送信位置」と対称な位置をトランスポンダ２０の位置と推定する。
【００７２】
次に、推定されたトランスポンダ２０の相対位置と、過去の測定で蓄積されたトランスポンダ２０の移動の軌跡データ（Ｓ６７）とを比較することによって、推定された相対位置がトランスポンダ２０の軌跡データと整合性を有するか否かを判断する（Ｓ６８）。このとき、一般的には、トランスポンダ２０（移動体２）の最大移動速度を考慮して整合性の有無を判断する。
【００７３】
両者が整合性を有さない場合には、エラーフラグを出力し（Ｓ６９）、次の追尾サイクル（Ｓ７２）に移動する。一方、両者が整合性を有する場合には、推定されたトランスポンダ２０の相対位置を、トランスポンダ２０の測定時の位置として出力する（Ｓ７０）。出力された位置は、次回の追尾サイクルにおいて予測位置情報として利用される。
【００７４】
次に、トランスポンダ２０の軌跡データを更新し（Ｓ７１）、次の追尾サイクルに移動する（Ｓ７２）。次の測定サイクルでは、光電センサを用いた反射環境情報の取得、超音波の伝搬経路の推定、および超音波の送受信によるトランスポンダ２０の相対位置の推定が再度行われる。
【００７５】
自走体１は、出力されたトランスポンダ２０の相対位置に基づき、自走装置を制御してトランスポンダ２０（移動体２）を追尾する。なお、自走装置に特に限定はないが、たとえば、エンジンやモータなどの駆動装置と、それによって駆動される車輪とを備える。
【００７６】
このようにして、自走体１は移動体２を追尾する。次に、図１の状態から移動体２が移動した場合を考える。移動体２が、横道３の方向に移動した場合の状態を図８に示す。図８の状態では、追尾装置１０とトランスポンダ２０とを結ぶ直線経路８は、まだ壁に遮られていない。また、壁６ｂによる反射経路９ｂも存在している。
【００７７】
図８の状態における障害物データ、およびセグメンテイションの結果を図９に模式的に示す。障害物データは、反射体として認識される障害物データ９０ａ、９０ｂ、９０ｃおよび９０ｄと、不連続部分として認識される障害物データ９０ｅおよび９０ｆとに分割される。なお、図９に示すように、障害物データが存在しない部分でもセグメンテイションが行われる。
【００７８】
図８の状態における、スムージングおよび選択後の障害物データ、ミラーイメージ、および超音波の伝搬経路を図１０に示す。障害物データ１００ａ〜１００ｄは、それぞれ、障害物データ９０ａ〜９０ｄに対応する。また、障害物データ１００ａ、１００ｃおよび１００ｄは、それぞれ、壁６ａ、６ｃおよび６ｂに対応する。また、障害物データ１００ｂは、移動体２に対応する。予測位置１０１は、直前の追尾サイクルで決定されたトランスポンダ２０の相対位置である。ミラーイメージ１０１ａは、障害物データ１００ａおよび１００ｃ（壁６ａおよび６ｃ）に対する予測位置１０１のミラーイメージである。また、ミラーイメージ１０１ｄは、障害物データ１００ｄ（壁６ｂ）に対する予測位置１０１のミラーイメージである。
【００７９】
そして、これらの情報を用いて、追尾装置１０とトランスポンダ２０とを結ぶ直接経路１０２と、追尾装置１０とミラーイメージ１０１ａおよび１０１ｄとを結ぶ経路１０４ａおよび１０４ｄとを計算する。経路１０４ｄは、反射経路１０３ｄに対応する仮想の経路である。なお、追尾装置１０とミラーイメージ１０１ａとを結ぶ経路１０４ａは、障害物データ１００ａおよび１００ｃと交わらないため、これらの間に反射経路は存在せず、これらの経路に対応する切り出し窓は設定されない。
【００８０】
図８の状態における超音波の受信データを図１１に示す。また、トランスポンダ２０が図８の位置にいる場合に設定される切り出し窓を図１１に示す。図１１の波形１１１は、往路および復路がともに直接経路である場合の波形である。また、波形１１２は、往路が直接経路で復路が反射経路（経路１０４ｄに相当）である場合の波形である。
【００８１】
切り出し窓１１３は、波形１１１を切り出せるように、第１の超音波の発信時刻を基準として、［２Ｔ１＋Ｄ±Ｍ］（［２Ｔ１＋Ｄ−Ｍ」〜［２Ｔ１＋Ｄ＋Ｍ］）の時間幅に設定される。ここで、時間Ｔ１は直接経路１０２における超音波の片道伝搬時間である。時間Ｄは、トランスポンダにおける遅延時間と回路系における処理時間とを含む時間であり、時間遅れの総和を示している。時間Ｍは、トランスポンダ２０の移動による時間のずれをカバーするためのマージンである。なお、マージンの時間は、時間［２Ｔ１＋Ｄ］の前後で異なっていてもよい。切り出し窓１１４は、波形１１２に対応しており、［Ｔ１＋Ｔ２＋Ｄ±Ｍ］の時間幅に設定される。Ｔ２は、経路１０４ｄにおける超音波の片道伝搬時間である。
【００８２】
切り出し窓１１５は、往路および復路がともに反射経路である場合に対応しており、［２Ｔ２＋Ｄ±Ｍ］の時間幅に設定される。移動体２が図８の位置から移動しない場合、切り出し窓１１５では第２の超音波が受信されない。
【００８３】
次に、移動体２が横道３を進み、追尾装置１０とトランスポンダ２０との間の直線経路８が壁６ａに遮られたときの状態を図１２に示す。この場合、直線経路８は遮られるが、反射経路９ｂおよび９ｃによって超音波が伝搬する。なお、反射経路９ｂは反射経路９ｃよりも短いと仮定する。
【００８４】
図８の状態で測定を行った後、次の測定時に図１２の状態に移行した場合を考える。この場合、図８の状態で推定されたトランスポンダ２０の位置に基づいて、図１１の切り出し窓１１３〜１１５が設定される。図１２の状態において追尾装置１０で受信される第２の超音波の波形を図１３に示す。なお、図１３において、点線の波形１１１および１１２は、受信されなかった波形を意味する。
【００８５】
追尾装置１０から送信された第１の超音波は、最も短い反射経路９ｂを通ってトランスポンダ２０に到達する。トランスポンダ２０は、この超音波の受信を契機として第２の超音波を送信する。第２の超音波は、短い反射経路９ｂまたは長い反射経路９ｃを通って追尾装置１０に到達する。図１３の波形１３１は反射経路９ｂによって伝搬される第２の超音波の信号であり、波形１３２は反射経路９ｃによって伝搬される第２の超音波の信号である。波形１３１は、第１の超音波の送信から［２Ｔ２’＋Ｄ］の時間が経過したのちに観測される。ここで、Ｔ２’は、反射経路９ｂにおける超音波の片道伝搬時間である。
【００８６】
直接経路８が遮断されているため、切り出し窓１１３および１１４では信号が受信されない。このため、追尾装置１０は、次の切り出し窓１１５で信号が観測されるか否かをモニタし、波形１３１を観測する。
【００８７】
切り出し窓１１５で観測された信号は、往路および復路とも反射経路９ｂを通って伝搬された信号であると判断する。一方、追尾装置１０は、受信された第２の超音波の伝搬方向および受信時刻から、トランスポンダ２０の相対位置を算出する。この相対位置は、実際のトランスポンダ２０の壁６ｂに対するミラーイメージの位置に存在している。そのため、壁６ｂを示す障害物データ１００ｄに対して「算出された相対位置」と対称な位置を、トランスポンダ２０の実際の位置であるとして算出する。たとえば、算出された相対位置がミラーイメージ１０１ｄの位置にあった場合、トランスポンダ２０の実際の位置は予測位置１０１にあると推定される。トランスポンダ２０の実際の位置は、反射経路の推定と逆のミラーリングを行うことによって算出できる。このように、追尾装置１０とトランスポンダ２０とを結ぶ直接経路が遮断された場合でも、トランスポンダ２０の位置を推定し、追尾を続行することが可能である。
【００８８】
トランスポンダ２０が壁の死角に入った以降も、同様に、処理が行われる。図１２の状況における障害物データ、およびセグメンテイションの結果を図１４に模式的に示す。障害物データは、反射体として認識される障害物データ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃおよび１４０ｄと、不連続部分として認識される障害物データ１４０ｅとに分割される。
【００８９】
図１４のデータを処理することによって得られるデータを図１５に示す。障害物データ１５０ａ〜１５０ｄは、それぞれ、障害物データ１４０ａ〜１４０ｄに対応する。また、障害物データ１５０ａは壁６ａに対応し、障害物データ１５０ｂおよび１５０ｃは壁６ｃに対応し、障害物データ１５０ｄは壁６ｂに対応する。予測位置１５１は、直前の相対位置推定によって決定されたトランスポンダ２０の相対位置である。ミラーイメージ１５１ａは、障害物データ１５０ａ（壁６ａ）に対する予測位置１５１のミラーイメージである。また、ミラーイメージ１５１ｂは、障害物データ１５０ｂ（壁６ｃ）に対する予測位置１５１のミラーイメージである。また、ミラーイメージ１５１ｄは、障害物データ１５０ｄ（壁６ｂ）に対する予測位置１５１のミラーイメージである。
【００９０】
これらの情報を用いて、追尾装置１０とトランスポンダ２０とを結ぶ反射経路に対応する経路１５４ａ、１５４ｂおよび１５４ｄを計算する。経路１５４ｂおよび１５４ｄは、それぞれ、反射経路１５３ｂおよび１５３ｄに対応する仮想の経路である。なお、追尾装置１０とミラーイメージ１５１ａとを結ぶ経路１５４ａは、障害物データ１５０ａと交わらないため、これらの間に反射経路は存在しない。
【００９１】
次に、往路および復路が直接経路である信号に対応する切り出し窓と、往路が直接経路で復路が反射経路である信号に対応する切り出し窓と、往路および復路が反射経路である場合の信号に対応する切り出し窓が設定される。そして、第２の超音波の受信情報を、図１３の処理と同様に処理することによってトランスポンダ２０の位置が推定される。
【００９２】
なお、上記具体例の説明では、曲がり角などの死角に移動体が進入する場合について述べたが、本発明は他の状況でも効果を奏する。たとえば、移動を伴う障害物（他の人など）が移動体と自走体との間に進入して直接経路が遮断された場合などにも、本発明は効果的である。
【００９３】
また、上記具体例の説明においては、障害物検知手段として光電センサを用いる場合について説明したが、超音波を用いた障害物センサを用いてもよい。この場合、障害物センサの超音波の周波数は、トランスポンダと追尾装置との間で行われる相対位置推定のための超音波送受信プロセスに影響を与えない周波数が選択される。たとえば、相対位置推定で用いられる超音波よりも高周波の超音波を用いて障害物を検知する場合、障害物検知性能が高く、相対位置の推定への影響が少ない。
【００９４】
また、上記具体例の説明においては、推定された超音波の伝搬経路に基づいて切り出し窓を設定し、その切り出し窓を用いて、第２の超音波の信号を直接波による信号と反射波による信号とに分離する場合について説明した。しかし、第２の超音波の信号は、他の方法によって分離することも可能である。たとえば、受信された第２の超音波の信号から算出される伝搬経路が壁面を示す障害物データと交差している場合に、受信された信号が反射経路によって伝搬された信号であると判断することも可能である。
【００９５】
以上、本発明の実施形態について例を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、移動体とそれを追尾する自走体とを含む追尾システム、およびそれに用いられる自走体に適用できる。本発明の追尾システムは、周囲環境の変化に対して柔軟に対応できるため、鉄道駅や空港などの屋内環境における搬送用ロボット等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】図１は、本発明の追尾システムにおける追尾状態の一例を示す。
【図２】図２は、本発明の追尾システムの一例における追尾装置およびトランスポンダの概略を模式的に示す。
【図３】図３は、本発明の追尾システムの一例における超音波伝搬経路の推定方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図１の状態において得られる障害物データとセグメンテイションの状態について一例を示す。
【図５】図５は、図１の状態において生成されるミラーイメージおよび推定経路の一例を示す。
【図６】図６は、本発明の追尾システムの一例におけるトランスポンダの相対位置の推定方法を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図１の状態において受信される第２の超音波の波形と切り出し窓との関係を示す。
【図８】図８は、本発明の追尾システムにおける追尾状態の他の例を示す。
【図９】図９は、図８の状態において得られる障害物データとセグメンテイションの状態について一例を示す。
【図１０】図１０は、図８の状態において生成されるミラーイメージおよび推定経路の一例を示す。
【図１１】図１１は、図８の状態において受信される第２の超音波の波形と切り出し窓との関係を示す。
【図１２】図１２は、本発明の追尾システムにおける追尾状態のその他の例を示す。
【図１３】図１３は、図１２の状態において受信される第２の超音波の波形と切り出し窓との関係を示す。
【図１４】図１４は、図１２の状態において得られる障害物データとセグメンテイションの状態について一例を示す。
【図１５】図１５は、図１２の状態において生成されるミラーイメージおよび推定経路の一例を示す。
【図１６】図１６は、対象物の位置を特定するためにレーダの反射を用いる従来技術を模式的に示す。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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