CN110998472A - 移动体以及计算机程序 - Google Patents

Abstract

使具有不同的感测方法的两种测位装置的移动体的行驶稳定化。移动体具有：马达；驱动装置，控制所述马达而使所述移动体移动；第1传感器以及第2传感器，分别输出第1传感器数据以及第2传感器数据，所述第1传感器数据以及第2传感器数据表示通过互不相同的感测方法并根据所述移动体的移动来获取的感测结果；第1测位装置，利用所述第1传感器数据进行第1估计运算来估计所述移动体的位置；第2测位装置，利用所述第2传感器数据进行第2估计运算来估计所述移动体的位置；以及运算电路，根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于所述第1测位装置的估计结果以及基于所述第2测位装置的估计结果中的一方来作为所述移动体的位置，所述可靠性数据表示基于所述第1测位装置的估计结果的准确程度。

Description

移动体以及计算机程序

技术领域

本公开涉及移动体以及用于控制该移动体的移动的计算机程序。

背景技术

以高精度估计无人机(无人驾驶飞行器)、自动运行车辆以及自主移动机器人等移动体(以下，简称为“移动体”)的位置的位置估计技术的开发正在推进。进行自己位置估计的移动体例如具有激光测域传感器等外置传感器，一边移动，一边感测周围的空间而获取传感器数据。例如，通过将根据传感器数据制作的移动体周围的本地地图数据与更广范围的环境地图数据进行核对(匹配)，能够确认在环境地图上的自己位置。

日本特开2016-224680号公报公开了具有第1自己位置估计部和第2自己位置估计部并按照每个步位(step)执行估计处理的自己位置估计装置。第1自己位置估计部根据传感器数据以及环境地图求出移动体的最新位置的概率分布，并根据该概率分布来估计第1自己位置。第2自己位置估计部将通过测距法获取的从上一次步位至当前步位为止的移动距离以及移动方向跟上一次步位中所估计出的最终自己位置进行相加，来估计第2自己位置。在该自己位置估计装置中，第1自己位置以及第2自己位置的加权平均值为当前步位中的最终自己位置。

国际公开第2013/002067号公开了使用颗粒过滤器的自主移动机器人的自己位置姿势估计系统。该系统利用来自距离传感器的测量数据、地图数据以及来自编码器的里程计数据来估计机器人的位置姿势。根据颗粒的分散来计算位置姿势估计结果的可靠性的评价值。根据该系统，能够判定是否正常地进行了移动机器人的位置姿势估计，在不正常的情况下，使机器人减速或紧急停止，或者输出表示未正常进行的信号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-224680号公报

专利文献2：国际公开第2013/002067号

发明内容

发明要解决的课题

本公开提供一种使具有不同的感测方法的两种测位装置的移动体的行驶更加稳定化的技术。

用于解决课题的手段

本公开的移动体在例示性的实施方式中具有：至少1个马达；驱动装置，其控制所述至少1个马达，使所述移动体移动；第1传感器，其输出第1传感器数据，所述第1传感器数据表示通过第1感测方法根据所述移动体的移动来获取的感测结果；第2传感器，其输出第2传感器数据，所述第2传感器数据表示通过与所述第1感测方法不同的第2感测方法根据所述移动体的移动来获取的感测结果；第1测位装置，其利用所述第1传感器数据进行第1估计运算来估计所述移动体的位置；第2测位装置，其利用所述第2传感器数据进行与所述第1估计运算不同的第2估计运算来估计所述移动体的位置；以及运算电路，其根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于所述第1测位装置的估计结果以及基于所述第2测位装置的估计结果中的一方来作为所述移动体的位置，所述可靠性数据表示基于所述第1测位装置的估计结果的准确程度。

这些总括的或具体的方式也可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质而实现。或者，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合而实现。

发明效果

根据本发明的移动体的实施方式，根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于第1测位装置的估计结果以及基于第2测位装置的估计结果中的一方来作为移动体的位置，所述可靠性数据表示基于第1测位装置的估计结果的准确程度。由此，即使在例如基于第1测位装置的估计结果的可靠性较低的情况下，也能够利用基于第2测位装置的估计结果来进行更稳定的动作。

附图说明

图1是示出本公开的例示性的实施方式中的移动体的基本结构例的框图。

图2是示出本公开的对各AGV的行驶进行控制的控制系统的概要的图。

图3是示出AGV所在的移动空间S的一例的图。

图4A是示出被连接之前的AGV以及牵引台车的图。

图4B是示出被连接了的AGV以及牵引台车的图。

图5是本实施方式所涉及的例示性的AGV的外观图。

图6A是示出AGV的第1硬件结构例的图。

图6B是示出AGV的第2硬件结构例的图。

图7A是示出一边移动一边生成地图的AGV的图。

图7B是示出一边移动一边生成地图的AGV的图。

图7C是示出一边移动一边生成地图的AGV的图。

图7D是示出一边移动一边生成地图的AGV的图。

图7E是示出一边移动一边生成地图的AGV的图。

图7F是示意性地示出已完成的地图的一部分的图。

图8是示出运行管理装置的硬件结构例的图。

图9是示意性地示出通过运行管理装置确定的AGV的移动路径的一例的图。

图10是示出移动体10的结构例的框图。

图11是示意性地示出本实施方式中的构成要素之间的信号的流动的图。

图12是示出移动体10的动作的例的流程图。

图13是用于对地图切换区域进行说明的图。

图14是示意性地示出移动体10的动作的一例的图。

图15是示出某个实施方式中的移动体10的速度的时间变化的图。

图16是示出某个实施方式中的利用编码器坐标的行驶的动作的流程图。

图17是示意性地示出LRF坐标的可靠性较高的通常时的地图切换处理的图。

图18是示意性地示出在地图切换区域内行驶时LRF坐标的可靠性变低的情况下的地图切换处理的图。

图19是示出LRF坐标的变化以及编码器坐标的变化的一例的图。

具体实施方式

＜术语＞

在对本公开的实施方式进行说明之前，对本说明书中所使用的术语的定义进行说明。

“无人搬运车”(AGV)是指：以人工方式或自动将货物装入主体中，并自动行驶至所指示的地点，并以人工方式或自动进行卸货的无轨车辆。“无人搬运车”包括无人牵引车以及无人叉车。

“无人”的术语表示车辆的转向不需要人，不将无人搬运车搬运“人(例如货物装卸者)”的情况排除在外。

“无人牵引车”是指：牵引以人工方式或自动进行装货和卸货的台车，并自动行驶至所指示的地点的无轨车辆。

“无人叉车”是指：具有使货物移载用的货叉(fork)等上下升降的桅杆(mast)，并将货物自动移载到货叉等上并自动行驶至所指示的地点，进行自动装卸作业的无轨车辆。

“无轨车辆”是指具有车轮和使车轮旋转的电动马达或发动机的移动体(vehicle)。

“移动体”是指载人或载货来进行移动的装置，具有产生用于移动的驱动力(牵引力：traction)的车轮、双脚行走装置或多脚行走装置、螺旋桨等驱动装置。本公开中的“移动体”的术语不仅包含狭义的无人搬运车，还包含移动机器人以及无人机。

“自动行驶”包含：无人搬运车基于通过通信而连接的计算机的运行管理系统的指令而进行的行驶；以及基于无人搬运车所具有的控制装置进行的自主行驶。自主行驶不仅包含无人搬运车沿着规定的路径前往目的地的行驶，还包含追随追踪目标的行驶。并且，无人搬运车也可以暂时进行根据作业者的指示的手控行驶。“自动行驶”通常包含“引导式”行驶以及“无引导式”行驶这两者，但是在本公开中是指“无引导式”行驶。

“引导式”是指：连续或断续地设置感应体，并利用感应体来感应无人搬运车的方式。

“无引导式”是指不设置感应体来进行感应的方式。本公开的实施方式中的无人搬运车具有自己位置估计装置，能够以无引导式行驶。

“自己位置估计装置”是：根据通过激光测距仪等外置传感器获取到的传感器数据来估计在环境地图上的自己位置的装置。

“SLAM(即时定位与地图构建)”是Simultaneous Localization and Mapping的缩略语，表示同时进行自己位置估计和环境地图制作。

＜基本结构例＞

在对本公开的移动体的具体实施方式进行说明之前，对本公开的移动体的基本结构例进行说明。

图1是示出本公开的例示性的实施方式中的移动体的基本结构例的框图。该例中的移动体10具有第1传感器101、第2传感器102、第1测位装置103、第2测位装置104、运算电路105、至少1个电动马达(以下，简称为“马达”)106以及驱动装置107。第1测位装置103连接于第1传感器101与运算电路105之间。第2测位装置104连接于第2传感器102与运算电路105之间。驱动装置107控制至少1个马达106，使移动体10移动。

移动体10的代表例具有与马达106机械结合的至少1个驱动轮(未图示)，能够通过驱动轮的牵引而在地上行驶。

第1传感器101以及第2传感器102在移动体10移动的期间通过互不相同的感测方法获取与移动体10的移动相应的信息。各自的感测结果用于移动体10的位置估计。将从第1传感器101以及第2传感器102输出的数据分别称作第1传感器数据以及第2传感器数据。

第1传感器101以及第2传感器102各自可以是外置传感器，也可以是内置传感器。“外置传感器”是感测移动体10的外部的状态的传感器。外置传感器例如有激光测距仪、相机(或摄像元件)、LIDAR(激光雷达，Light Detection and Ranging)、毫米波雷达以及磁传感器。“内置传感器”是感测移动体10的内部的状态的传感器。内置传感器例如有旋转编码器(以下，有时简称为“编码器”)、加速度传感器以及角加速度传感器(例如陀螺传感器)。

第1传感器101以及第2传感器102是不同种类的传感器。例如，第1传感器101有可能是外置传感器，第2传感器102有可能是内置传感器。在某个实施方式中，第1传感器101包含激光测距仪(以下，有时记作LRF)，第2传感器102包含至少1个旋转编码器。但是，本公开并不限定于这样的方式。第1传感器101以及第2传感器102各自只要输出用于估计移动体10的位置的数据，则不限定于特定种类的传感器。第1传感器101以及第2传感器102各自例如也可以是相机、摄像装置、摄像元件、磁传感器、LIDAR、毫米波雷达、角速度传感器或加速度传感器等设备。

在移动体10移动的期间，第1测位装置103利用从第1传感器101输出的第1传感器数据进行第1估计运算来估计移动体10的当前的位置。例如在第1传感器101是激光测距仪的情况下，第1测位装置103进行预先准备的地图数据与通过激光测距仪获取到的数据之间的核对，估计移动体位于地图上的哪个位置。第1测位装置103不仅估计移动体的位置，还可以估计朝向(或姿势)。第1测位装置103输出表示估计结果的数据来作为第1位置信息。

第2测位装置104利用从第2传感器102输出的第2传感器数据进行第2估计运算来估计移动体10的当前的位置。例如在第2传感器102包含至少1个旋转编码器的情况下，第2测位装置104能够根据预先记录于存储器等记录介质中的初始位置的信息和从旋转编码器输出的表示车轮的旋转状态的信息，来估计当前的位置。第2测位装置104也是不仅估计移动体的位置，还可以估计朝向。第2测位装置104输出表示估计结果的数据来作为第2位置信息。

移动体10也可以还具有存储地图数据的存储装置，该地图数据预先根据周期性地从激光测距仪输出的传感器数据制作而成。用于制作地图数据的激光测距仪(LRF)可以是搭载于移动体10的LRF(第1传感器101)，也可以是其他LRF。在该情况下，第1测位装置103进行第1传感器数据与地图数据之间的核对来估计移动体10的位置。将该动作称作“自己位置估计”。自己位置估计不仅包含坐标的估计，还可以包含相对于基准轴的角度的估计。

移动体10也可以是具有包含第1车轮以及第2车轮的多个车轮的车辆。在该情况下，至少1个马达106能够包含：与第1车轮机械连接的第1马达；以及与第2车轮机械连接的第2马达。移动体10也可以具有：测量从第1马达至第1车轮为止的动力传递机构的任一位置处的旋转的第1旋转编码器；以及测量从第2马达至第2车轮为止的动力传递机构的任一位置处的旋转的第2旋转编码器。“测量旋转”表示至少测量“旋转方向”以及(考虑转速的)“旋转位置”。

在某个实施方式中，第1旋转编码器以及第2旋转编码器分别测量第1车轮以及第2车轮的旋转。在该情况下，第2测位装置104能够利用分别从第1旋转编码器以及第2旋转编码器输出的第2传感器数据来测量从所给予的初始位置起的相对位移量，并估计从初始位置移动了位移量的位置来作为移动体10的位置。初始位置能够在移动体10行驶时定期或不定期地被更新。例如，运算电路105也可以利用通过第1测位装置103估计出的位置(坐标)的值更新上述的初始位置的值。在移动体10行驶时，运算电路105可以以规定的周期进行该初始位置的更新，也可以非周期性地进行。

通常，第1位置信息以及第2位置信息的可靠性存在差异。例如，在第1传感器101包含LRF且第2传感器102包含编码器的情况下，存在使用LRF获取到的第1位置信息具有比使用编码器获取到的第2位置信息高的可靠性的倾向。这是因为，由于因路面状态而产生的车轮的空转或由台阶导致的偏移等理由，从编码器输出的里程计数据容易产生误差，该误差容易被储存。这样的可靠性的不一致并不限于LRF和编码器的组合，在其他两种传感器(例如相机和陀螺传感器等)的组合中也有可能产生。因此，主要使用第1位置信息以及第2位置信息中的可靠性较高的一方，另一方被辅助性地使用。

但是，还有可能存在第1位置信息的可靠性比第2位置信息的可靠性低的情况。例如，在第1测位装置103通过来自LRF的第1传感器数据与地图数据之间的匹配来进行自己位置估计的方式中，第1测位装置103有时错误地输出与实际完全不同的坐标。这例如在以下情况下容易产生，该情况是：在路径上存在多个包含相同的特征点的部位的情况；或者存在制作地图时未存在的物体(尤其是容易与墙壁等混淆的物体)的情况。若在这样的情况下继续进行利用第1位置信息的自己位置估计，则无法在准确的路径上行驶。其结果是，不仅无法到达目标地点，而且还产生超限运行或碰撞的危险。

因此，在本公开的实施方式中，在移动体10移动时，运算电路105选择第1测位装置103以及第2测位装置104的估计结果中的被估计成准确度更高的估计结果，来控制行驶。由此，例如在通常时利用通过第1测位装置103估计出的位置信息行驶且判定基于第1测位装置103的位置信息的可靠性较低的情况下，能够切换成利用基于第2测位装置04的位置信息的行驶。

运算电路105根据第1位置信息和第2位置信息来确定移动体10的当前的位置，并控制驱动装置107。运算电路105除了获取第1以及第2位置信息之外，还获取表示基于第1测位装置103的估计结果的准确程度的可靠性数据。运算电路105根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于第1测位装置103的估计结果以及基于第2测位装置104的估计结果中的一方来作为移动体10的位置。运算电路105例如从外部的装置接收目的地的指示，利用选择出的移动体10的位置来控制驱动装置107，使移动体10朝该目的地移动。

可靠性数据可以从第1测位装置103输出，也可以由运算电路105自身生成。例如在第1传感器101包含LRF的方式中，第1测位装置103也可以输出表示第1传感器数据与地图数据之间的一致度的数据来作为第1可靠性数据。在该情况下，运算电路105在选择基于第1测位装置103的估计结果来作为移动体10的位置时，在第1可靠性数据的值为切换阈值以下的情况下，能够选择基于第2测位装置104的估计结果来作为移动体10的位置。相反地，运算电路105在选择基于第2测位装置104的估计结果来作为移动体10的位置时，在第1可靠性数据的值为复原阈值以上的情况下，能够恢复成选择基于第1测位装置103的估计结果来作为移动体10的位置的状态。复原阈值也可以是与切换阈值相同的值，但是也可以设成比切换阈值大的值。例如，在利用以“％”为单位的数值来表示第1可靠性数据的情况下，通过将复原阈值设成比切换阈值高出数％至30％左右的值，能够使动作更加稳定。

即使是第1可靠性数据的值为复原阈值以上的情况，在第1位置信息所表示的坐标的活动和第2位置信息所表示的坐标的活动不近似的情况下，运算电路105也可以选择第2位置信息所表示的位置来作为移动体10的位置。第1位置信息所表示的坐标的活动和第2位置信息所表示的坐标的活动不近似的情况有可能存在以下2个情况。

(1)根据基于第1测位装置103的估计结果来估计出的移动体10在一定时间内(例如数秒钟)的移动距离与根据基于第2测位装置104的估计结果来估计出的移动体10在该一定时间内的移动距离之差比第1阈值大的情况

(2)根据基于第1测位装置103的估计结果来估计出的移动体10在该一定时间内的角度变化量与根据基于第2测位装置104的估计结果来估计出的移动体10在该一定时间内的角度变化量之差比第2阈值大的情况

在符合上述(1)以及(2)中的至少一方的情况下，即使在第1位置信息的可靠度比复原阈值高的情况下，运算电路105也可以选择基于第2测位装置104的估计结果来作为移动体10的位置，并继续运行。

可靠性数据也可以包含表示第1位置信息所表示的坐标与第2位置信息所表示的坐标之差的数据(称作“第2可靠性数据”)。在该情况下，运算电路105输出以下两个位置的差来作为第2可靠性数据，该两个位置分别是：作为基于第1测位装置103的估计结果得到的位置；以及作为基于第2测位装置104的估计结果得到的位置。在设第1位置信息所表示的坐标为(x1，x1)、第2位置信息所表示的坐标为(x2，y2)时，第2可靠性数据例如可以是表示(x1-x2)的绝对值、(y1-y2)的绝对值或(x1-x2)²+(y1-y2)²的值或者其平方根的数据。在选择基于第1测位装置103的估计结果来作为移动体10的位置时，在第2可靠性数据的值为预先规定的容许值以上的情况下，运算电路105能够选择基于第2测位装置104的估计结果来作为移动体10的位置。相反地，运算电路105在选择基于第2测位装置104的估计结果来作为移动体10的位置时，在第2可靠性数据的值小于该容许值或小于比该容许值小的值的情况下，能够恢复成选择基于第1测位装置103的测量结果来作为移动体10的位置的状态。

本公开还包含通过移动体中的运算电路来执行的计算机程序。这样的程序存储于移动体所具有的存储器中。该计算机程序使运算电路根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于所述第1测位装置的估计结果以及基于所述第2测位装置的估计结果中的一方来作为所述移动体的位置，其中，所述可靠性数据表示基于第1测位装置的估计结果的准确程度。

＜例示性的实施方式＞

以下，参照附图对本公开的移动体以及移动体系统的更具体的实施方式进行说明。另外，有时省略不必要的详细说明。例如，有时省略众所周知的事项的详细说明或对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明不必要地冗长，便于本领域技术人员理解。本发明人等为了使本领域技术人员充分地理解本公开而提供附图以及以下说明。并不表示由这些限定权利要求书中记载的主题。

本实施方式涉及具有无人搬运车来作为移动体的一例的系统。在以下的说明中，使用缩略语将无人搬运车记作“AGV”。在本实施方式中，第1传感器101包含激光测距仪，第2传感器102包含测量2个车轮的转速(每单位时间的转速)的2个旋转编码器。

(1)系统的基本结构

图2示出了本公开的例示性的移动体管理系统100的基本结构例。移动体管理系统100包含至少1台AGV10、由用户1操作的终端装置20以及进行AGV10的运行管理的运行管理装置50。

AGV10是能够进行在行驶时不需要磁性胶带等感应体的“无引导式”行驶的无人搬运台车。AGV10能够进行自己位置估计，并将估计的结果发送到终端装置20以及运行管理装置50。AGV10能够按照来自运行管理装置50的指令而在移动空间S内自动行驶。

运行管理装置50是跟踪各AGV10的位置并对各AGV10的行驶进行管理的计算机系统。运行管理装置50可以是台式个人计算机、笔记本式个人计算机和/或服务器计算机。运行管理装置50借助多个访问接入点2而与各AGV10进行通信。例如，运行管理装置50将各AGV10接下来应前往的位置的坐标的数据发送到各AGV10。各AGV10定期例如每隔100毫秒将表示自身的位置以及姿势的数据发送到运行管理装置50。若AGV10到达所指示的位置，则运行管理装置50再次发送接下来应前往的位置的坐标的数据。AGV10还能够按照被输入到终端装置20的用户1的操作而在移动空间S内行驶。终端装置20的一例是平板计算机。代表性地为，利用终端装置20的AGV10的行驶是在制作地图时进行，利用运行管理装置50的AGV10的行驶是在制作地图之后进行。

图3示出了存在3台AGV10a、10b以及10c的移动空间S的一例。假设任一台AGV均朝图中的纵深方向行驶。AGV10a以及10b正在搬运载置于顶板上的货物。AGV10c追随前方的AGV10b来行驶。另外，为了便于说明，在图3中标注了参照标号10a、10b以及10c，但是以下记作“AGV10”。

除搬运载置于顶板上的货物的方法以外，AGV10还能够利用与自身连接的牵引台车来搬运货物。图4A示出了被连接之前的AGV10以及牵引台车5。在牵引台车5的各脚设置有脚轮。AGV10与牵引台车5机械连接。图4B示出了被连接了的AGV10以及牵引台车5。当AGV10行驶时，牵引台车5被AGV10牵引。通过对牵引台车5进行牵引，AGV10能够搬运载置于牵引台车5上的货物。

AGV10与牵引台车5的连接方法是任意的。对一例进行说明。在AGV10的顶板上固定有板6。在牵引台车5设置有具有缝隙的引导件7。AGV10靠近牵引台车5，将板6插入引导件7的缝隙中。若完成插入，则AGV10使未图示的电磁锁式销贯穿板6以及引导件7，并锁上电磁锁。由此，将AGV10与牵引台车5物理连接。

再次参照图2。各AGV10与终端装置20例如能够一对一连接并进行依照Bluetooth(注册商标)标准的通信。各AGV10与终端装置20还能够利用1个或多个访问接入点2来进行依照Wi-Fi(注册商标)的通信。多个访问接入点2例如借助交换式集线器3而彼此连接。在图2中记载了2台访问接入点2a、2b。AGV10以无线方式与访问接入点2a连接。终端装置20以无线方式与访问接入点2b连接。AGV10所发送的数据由访问接入点2a接收，经由交换式集线器3而传送到访问接入点2b，并从访问接入点2b发送到终端装置20。并且，终端装置20所发送的数据由访问接入点2b接收，经由交换式集线器3而传送到访问接入点2a，并从访问接入点2a发送到AGV10。由此，实现AGV10与终端装置20之间的双向通信。多个访问接入点2借助交换式集线器3而还与运行管理装置50连接。由此，在运行管理装置50与各AGV10之间也实现双向通信。

(2)环境地图的制作

为了使AGV10能够一边估计自己位置一边行驶而制作移动空间S内的地图。在AGV10搭载有后述的测位装置以及激光测距仪，能够利用激光测距仪的输出来制作地图。

AGV10通过用户的操作而转变成数据获取模式。在数据获取模式下，AGV10开始使用激光测距仪来获取传感器数据。激光测距仪周期性地朝周围辐射例如红外线或可见光的激光束来对周围的空间S进行扫描。激光束例如被墙壁、柱子等构造物、放置在地上的物体等的表面反射。激光测距仪接收激光束的反射光，计算至各反射点为止的距离，并输出表示各反射点的位置的测量结果的数据。反射光的入射方向以及距离反映在各反射点的位置处。测量结果的数据有时被称作“测量数据”或“传感器数据”。

测位装置将传感器数据储存在存储装置中。若完成移动空间S内的传感器数据的获取，则储存在存储装置中的传感器数据被发送到外部装置。外部装置例如是具有信号处理器并且安装有地图制作程序的计算机。

外部装置的信号处理器将每次扫描时得到的传感器数据彼此叠加起来。通过信号处理器重复进行叠加的处理，能够制作空间S的地图。外部装置将所制作的地图的数据发送到AGV10。AGV10将所制作的地图的数据保存在内部的存储装置中。外部装置可以是运行管理装置50，也可以是其他装置。

也可以是AGV10进行地图的制作，而不是外部装置进行地图的制作。只要AGV10的微控制器单元(微机)等的电路能够进行上述的外部装置的信号处理器所进行的处理即可。当在AGV10内制作地图时，无需将所储存的传感器数据发送到外部装置。通常认为传感器数据的数据容量较大。由于无需将传感器数据发送到外部装置，因此能够避免占有通信回线。

另外，用于获取传感器数据的移动空间S内的移动能够通过AGV10按照用户的操作而行驶来实现。例如，AGV10借助终端装置20而以无线方式从用户处接收行驶指令，该行驶指令指示AGV10朝前后左右的各方向移动。AGV10按照行驶指令而在移动空间S内朝前后左右行驶来制作地图。在AGV10以有线方式与操纵杆等操纵装置连接的情况下，也可以按照来自该操纵装置的控制信号而在移动空间S内朝前后左右行驶来制作地图。也可以通过人将搭载有激光测距仪的测量台车推着走来获取传感器数据。

另外，在图2以及图3中示出了多台AGV10，但是AGV也可以是1台。当存在多台AGV10时，用户1能够利用终端装置20从已登记的多台AGV中选择一台AGV10，来制作移动空间S的地图。

若制作地图，则以后各AGV10能够利用该地图一边估计自己位置，一边自动行驶。后面对估计自己位置的处理的说明进行叙述。

(3)AGV的结构

图5是本实施方式所涉及的例示性的AGV10的外观图。AGV10具有2个驱动轮11a以及11b、4个脚轮11c、11d、11e以及11f、框架12、搬运台13、行驶控制装置14以及激光测距仪15。2个驱动轮11a以及11b分别设置于AGV10的右侧以及左侧。4个脚轮11c、11d、11e以及11f配置在AGV10的四角。另外，AGV10还具有与2个驱动轮11a以及11b连接的多个马达，但是在图5中未图示。并且，在图5中示出了位于AGV10的右侧的1个驱动轮11a以及2个脚轮11c以及11e和位于左后部的脚轮11f，但是由于左侧的驱动轮11b以及左前部的脚轮11d隐藏在框架12的背后，因此未明示。4个脚轮11c、11d、11e以及11f可自由转动。在以下的说明中，还将驱动轮11a以及驱动轮11b分别称作车轮11a以及车轮11b。

行驶控制装置14是对AGV10的动作进行控制的装置，主要具有包含微机(后述)的集成电路、电子部件以及搭载有该两者的基板。行驶控制装置14进行上述的与终端装置20之间的数据的收发以及前处理运算。

激光测距仪15例如为通过辐射红外的激光束15a并检测该激光束15a的反射光来测量至反射点为止的距离的光学设备。在本实施方式中，AGV10的激光测距仪15例如以AGV10的正面为基准，在左右135度(合计270度)的范围的空间内，一边每隔0.25度改变一次方向，一边辐射脉冲状的激光束15a，来检测各激光束15a的反射光。由此，能够获得由以0.25度为单位合计1081个步进角度所确定的方向上的至反射点为止的距离的数据。另外，在本实施方式中，设想激光测距仪15所进行的周围的空间的扫描实质上与地面平行，是平面扫描(二维扫描)。但是，也可以进行高度方向的扫描。

AGV10能够通过AGV10的位置以及姿势和激光测距仪15的扫描结果来制作空间S的地图。在地图中能够反映AGV周围的墙壁、柱子等构造物、载置于地上的物体的配置。地图的数据被存储于AGV10内设置的存储装置中。

通常，移动体的位置以及姿势被称作位姿(pose)。利用XY直交坐标系中的位置坐标(x,y)和相对于X轴的角度θ表示移动体在二维面内的位置以及姿势。以下，有时将AGV10的位置以及姿势即位姿(x,y,θ)简称为“位置”。

另外，从激光束15a的辐射位置观察到的反射点的位置能够利用由角度以及距离所确定的极坐标来表示。在本实施方式中，激光测距仪15输出利用极坐标表示的传感器数据。但是，激光测距仪15也可以将利用极坐标表示的位置转换为直交坐标来输出。

由于激光测距仪的结构以及动作原理众所周知，因此在本说明书中省略除此以外的详细说明。另外，能够通过激光测距仪15检测的物体的例为人、货物、货架、墙壁。

激光测距仪15是用于感测周围的空间来获取传感器数据的外置传感器的一例。作为这样的外置传感器的其他例，可以考虑图像传感器以及超声波传感器。

行驶控制装置14能够对激光测距仪15的测量结果与自身所保存的地图数据进行比较，来估计自身的当前位置。另外，所保存的地图数据也可以是其他AGV10所制作的地图数据。

图6A示出了AGV10的第1硬件结构例。并且，图6A还示出了行驶控制装置14的具体的结构。

AGV10具有行驶控制装置14、激光测距仪15、2台马达16a以及16b、驱动装置17、车轮11a以及11b以及2个旋转编码器18a、18b(以下，有时简称为“编码器18a”以及“编码器18b”)。

行驶控制装置14具有微机14a、存储器14b、存储装置14c、通信电路14d以及测位装置14e。微机14a、存储器14b、存储装置14c、通信电路14d以及测位装置14e通过通信总线14f来连接，能够相互授受数据。并且，激光测距仪15也经由通信接口(未图示)而与通信总线14f连接，并将作为测量结果的测量数据发送到微机14a、测位装置14e和/或存储器14b。

微机14a是进行用于控制包含行驶控制装置14在内的AGV10整体的运算的处理器或控制电路(计算机)。微机14a代表性地为半导体集成电路。微机14a将作为控制信号的PWM(Pulse Width Modulation)信号发送到驱动装置17来控制驱动装置17，并调整施加到马达的电压。由此，马达16a以及16b分别以所期望的转速旋转。另外，也可以独立于微机14a来设置对左右的马达16a以及16b的驱动进行控制的1个以上的控制电路(例如微机)。例如，马达驱动装置17也可以具有分别对马达16a以及16b的驱动进行控制的2个微机。该2个微机也可以分别进行利用从编码器18a以及18b输出的编码器信息的坐标计算，估计AGV10从所给予的初始位置起的移动距离。并且，该2个微机也可以利用编码器信息对马达驱动电路17a以及17b进行控制。

存储器14b是存储微机14a所执行的计算机程序的易失性存储装置。存储器14b还能够用作微机14a以及测位装置14e进行运算时的工作存储器。

存储装置14c是非易失性半导体存储装置。但是，存储装置14c也可以是以硬盘为代表的磁记录介质或以光盘为代表的光学式记录介质。而且，存储装置14c也可以包含用于在任一记录介质中写入和/或读出数据的磁头装置以及该磁头装置的控制装置。

存储装置14c存储所行驶的空间S的地图数据M以及1个或多个行驶路径的数据(行驶路径数据)R。地图数据M通过AGV10在地图制作模式下工作而制作，并存储于存储装置14c中。行驶路径数据R在制作地图数据M之后，被从外部发送。在本实施方式中，地图数据M以及行驶路径数据R存储在相同的存储装置14c中，但是也可以存储在不同的存储装置中。

对行驶路径数据R的例进行说明。

在终端装置20是平板计算机的情况下，AGV10从平板计算机接收表示行驶路径的行驶路径数据R。此时的行驶路径数据R包含表示多个标记的位置的标记数据。“标记”表示所行驶的AGV10的通过位置(经过点)。行驶路径数据R至少包含：表示行驶开始位置的开始标记；以及表示行驶结束位置的结束标记的位置信息。行驶路径数据R也可以还包含1个以上的中间经过点的标记的位置信息。在行驶路径包含1个以上的中间经过点的情况下，从开始标记起依次经由该行驶经过点而到达结束标记的路径被定义为行驶路径。各标记的数据除了能够包含该标记的坐标数据之外，还能够包含至移动到下一个标记为止的AGV10的方向(角度)以及行驶速度的数据。在AGV10在各标记的位置处暂时停止并进行自己位置估计以及通知给终端装置20等情况下，各标记的数据能够包含至到达该行驶速度为止的加速所需的加速时间的数据和/或从该行驶速度至在下一个标记的位置处停止为止的减速所需的减速时间的数据。

也可以使运行管理装置50(例如，个人计算机和/或服务器计算机)对AGV10的移动进行控制，而不是终端装置20对AGV10的移动进行控制。在该情况下，运行管理装置50也可以每当AGV10到达标记时指示AGV10朝下一个标记移动。例如，AGV10从运行管理装置50接收接下来应前往的目标位置的坐标数据或至该目标位置为止的距离以及应前进的角度的数据，来作为表示行驶路径的行驶路径数据R。

AGV10能够一边利用已制作的地图和在行驶时获取到的激光测距仪15所输出的传感器数据来估计自己位置，一边沿着所存储的行驶路径行驶。

通信电路14d例如是进行依照Bluetooth(注册商标)和/或Wi-Fi(注册商标)标准的无线通信的无线通信电路。任一标准均包含利用2.4GHz频段的频率的无线通信标准。例如在使AGV10行驶来制作地图的模式下，通信电路14d进行依照Bluetooth(注册商标)标准的无线通信，一对一地与终端装置20进行通信。

测位装置14e进行地图的制作处理以及在行驶时自己位置的估计处理。测位装置14e通过AGV10的位置以及姿势和激光测距仪的扫描结果来制作移动空间S的地图。在行驶时，测位装置14e从激光测距仪15接收传感器数据，并且读出存储装置14c中存储的地图数据M。通过将根据激光测距仪15的扫描结果来制作出的本地地图数据(传感器数据)与更广范围的地图数据M进行核对(匹配)，确认在地图数据M上的自己位置(x,y,θ)。测位装置14e生成表示本地地图数据与地图数据M一致的程度的“可靠度”的数据。自己位置(x,y,θ)以及可靠度的各数据能够从AGV10发送到终端装置20或运行管理装置50。终端装置20或运行管理装置50能够接收自己位置(x,y,θ)以及可靠度的各数据，并显示于内置或被连接的显示位置。

在本实施方式中，微机14a和测位装置14e是分体的构成要素，但这是一例。也可以是能够独立地进行微机14a以及测位装置14e的各动作的1个芯片电路或半导体集成电路。在图6A中示出了包括微机14a以及测位装置14e的芯片电路14g。以下，对分别独立地设置有微机14a以及测位装置14e的例进行说明。

2台马达16a以及16b分别安装于2个车轮11a以及11b，使各车轮旋转。即，2个车轮11a以及11b均为驱动轮。在本说明书中，将马达16a以及马达16b分别设成驱动AGV10的右轮以及左轮的马达来进行说明。

而且，AGV10还具有测量车轮11a以及11b的旋转位置或转速的编码器单元18。编码器单元18包含第1旋转编码器18a以及第2旋转编码器18b。第1旋转编码器18a测量从马达16a至车轮11a为止的动力传递机构的任一位置处的旋转。第2旋转编码器18b测量从马达16b至车轮11b为止的动力传递机构的任一位置处的旋转。编码器单元18将通过旋转编码器18a以及18b获取到的信号发送到微机14a。微机14a不仅能够利用从测位装置14e接收到的信号，还能够利用从编码器单元18接收到的信号来控制AGV10的移动。

驱动装置17具有用于对分别施加到2台马达16a以及16b的电压进行调整的马达驱动电路17a以及17b。马达驱动电路17a以及17b分别包含所谓的逆变电路。马达驱动电路17a以及17b通过从微机14a或马达驱动电路17a内的微机发送的PWM信号，对流过各马达的电流进行导通或截止，由此对施加到马达的电压进行调整。

图6B示出了AGV10的第2硬件结构例。第2硬件结构例在具有激光测位系统14h的点以及微机14a与各构成要素一对一连接的点上与第1硬件结构例(图6A)不同。

激光测位系统14h具有测位装置14e以及激光测距仪15。测位装置14e以及激光测距仪15例如通过以太网(注册商标)电缆来连接。测位装置14e以及激光测距仪15的各动作如上所述。激光测位系统14h将表示AGV10的位姿(x,y,θ)的信息输出到微机14a。

微机14a具有各种通用I/O接口或通用输入输出端口(未图示)。微机14a借助该通用输入输出端口而与通信电路14d、激光测位系统14h等行驶控制装置14内的其他构成要素直接连接。

关于图6B，除了上述的结构以外，与图6A的结构相同。由此，省略相同的结构的说明。

本公开的实施方式中的AGV10也可以具有未图示的障碍物检测传感器以及缓冲开关等安全传感器。AGV10也可以具有陀螺传感器等惯性测量装置。只要利用基于旋转编码器18a以及18b或惯性测量装置等内置传感器的测量数据，则能够估计AGV10的移动距离以及姿势的变化量(角度)。这些距离以及角度的估计值被称作里程计数据，能够发挥对通过测位装置14e得到的位置以及姿势的信息进行辅助的功能。

(4)地图数据

图7A～图7F示意性地表示一边获取传感器数据一边移动的AGV10。用户1也可以一边操作终端装置20，一边手动地使AGV10移动。或者，也可以将具有图6A以及6B所示的行驶控制装置14的单元或AGV10其本身载置于台车，用户1手推或牵拉台车，由此获取传感器数据。

在图7A中示出了使用激光测距仪15对周围的空间进行扫描的AGV10。每隔规定的步进角辐射激光束来进行扫描。另外，图示的扫描范围是示意性地示出的例，与上述的合计270度的扫描范围不同。

分别在图7A～图7F中，利用由记号“·”表示的多个黑点4示意性地表示激光束的反射点的位置。在激光测距仪15的位置以及姿势发生变化的期间内，以较短的周期执行激光束的扫描。因此，实际的反射点的个数远多于图示的反射点4的个数。测位装置14e将伴随行驶所得到的黑点4的位置例如储存到存储器14b中。通过AGV10一边行驶一边持续进行扫描，逐渐完成地图数据。在图7B至图7E中，为了简化而只示出了扫描范围。该扫描范围是例示，与上述的合计270度的例不同。

也可以在获取制作地图所需的量的传感器数据之后，通过该AGV10内的微机14a或外部的计算机并根据其传感器数据来制作地图。或者，也可以是正在移动的AGV10根据所获取的传感器数据而实时地制作地图。

图7F示意性地示出了已完成的地图40的一部分。在图7F所示的地图中，通过相当于激光束的反射点的集合的点群(Point Cloud)隔开自由空间。地图的其他例是以格子单位来区分物体所占的空间和自由空间的占有格子地图。测位装置14e将地图的数据(地图数据M)储存到存储器14b或存储装置14c中。另外，图示的黑点的数量或密度是一例。

这样得到的地图数据能够由多个AGV10共有。

AGV10根据地图数据来估计自己位置的算法的代表例是ICP(Iterative ClosestPoint)匹配。如前述，通过将根据激光测距仪15的扫描结果来制作的本地地图数据(传感器数据)与更广范围的地图数据M进行核对(匹配)，能够估计在地图数据M上的自己位置(x,y,θ)。

(5)运行管理装置的结构例

图8示出了运行管理装置50的硬件结构例。运行管理装置50具有CPU51、存储器52、位置数据库(位置DB)53、通信电路54、地图数据库(地图DB)55以及图像处理电路56。

CPU51、存储器52、位置DB53、通信电路54、地图DB55以及图像处理电路56通过通信总线57来连接，能够相互授受数据。

CPU51是对运行管理装置50的动作进行控制的信号处理电路(计算机)。CPU51代表性地为半导体集成电路。

存储器52是存储CPU51所执行的计算机程序的易失性存储装置。存储器52还能够用作CPU51进行运算时的工作存储器。

位置DB53存储表示有可能成为各AGV10的目的地的各位置的位置数据。例如能够利用由管理者假想地设定在工厂内的坐标来表示位置数据。位置数据由管理者确定。

通信电路54进行例如依照以太网(注册商标)标准的有线通信。通信电路54以有线方式与访问接入点2(图1)连接，能够借助访问接入点2而与AGV10进行通信。通信电路54从CPU51经由总线57而接收应发送到AGV10的数据。并且，通信电路54将从AGV10接收到的数据(通知)经由总线57而发送到CPU51和/或存储器52。

地图DB55存储AGV10所行驶的工厂等的内部地图的数据。该地图可以与地图40(图7F)相同，也可以不同。只要是与各AGV10的位置具有一对一的对应关系的地图，则数据的形式不限。例如，存储于地图DB55中的地图也可以是通过CAD制作的地图。

位置DB53以及地图DB55可以构筑在非易失性半导体存储器上，也可以构筑在以硬盘为代表的磁记录介质或以光盘为代表的光学式记录介质上。

图像处理电路56是生成显示于监视器58上的影像的数据的电路。图像处理电路56主要在管理者操作运行管理装置50时工作。在本实施方式中，特别省略不必要的详细说明。另外，监视器59也可以与运行管理装置50成为一体化。并且，也可以由CPU51进行图像处理电路56的处理。

(6)运行管理装置的动作

参照图9对运行管理装置50的动作的概要进行说明。图9是示意性地示出通过运行管理装置50确定的AGV10的移动路径的一例的图。

AGV10以及运行管理装置50的动作的概要如下。以下，对某台AGV10当前位于位置M₁且通过几个位置而行驶至作为最终目的地的位置M_n+1(n：1以上的正的整数)的例进行说明。另外，在位置DB53中记录有表示位置M₁之后应通过的位置M₂、位置M₂之后应通过的位置M₃等各位置的坐标数据。

运行管理装置50的CPU51参照位置DB53来读出位置M₂的坐标数据，生成前往位置M₂的行驶指令。通信电路54将行驶指令经由访问接入点2而发送到AGV10。

CPU51从AGV10经由访问接入点2而定期接收表示当前位置以及姿势的数据。这样，运行管理装置50能够跟踪各AGV10的位置。CPU51若判定AGV10的当前位置与位置M₂一致，则读出位置M₃的坐标数据，生成前往位置M₃的行驶指令并发送到AGV10。即，运行管理装置50若判定AGV10已到达某个位置，则发送前往下一个应通过的位置的行驶指令。由此，AGV10能够到达最终目标位置M_n+1。上述的AGV10的通过位置以及目标位置有时被称作“标记”。

(7)利用里程计数据的行驶控制的例

接着，对利用来自旋转编码器18a以及18b的里程计数据的行驶控制的例进行说明。在以下的说明中，AGV10具有图10所示的结构。图10是示出AGV10的结构例的框图。图10的结构除了设置有第2测位装置19以及显示器30这一点之外，与图6B的结构相同。第2测位装置19连接于编码器单元18与微机14a之间。显示器30与微机14a连接。在以下的说明中，为了与第2测位装置19进行区分，将测位装置14e称作”第1测位装置14e”。在该实施方式中，激光测距仪15以及编码器单元18分别具有作为图1中的第1传感器101以及第2传感器102的功能。微机14a相当于图1中的运算电路105。

第2测位装置19具有例如处理器等处理电路和存储器。第2测位装置19获取从旋转编码器18a以及18b输出的数据，生成表示AGV10的位置以及姿势的数据(x,y,θ)，并输出到微机14a。第2测位装置19的功能也可以被整合在微机14a中。在该情况下，使用与图6A或图6B所示的结构相同的结构。也可以使驱动装置17中的控制电路具有第2测位装置19的功能。

图11是示意性地示出本实施方式中的构成要素之间的信号的流动的图。第1测位装置14e利用从LRF15输出的数据(第1传感器数据)进行第1估计运算，估计AGV10的位置以及姿势。本实施方式中的第1估计运算是将第1传感器数据与地图数据进行核对来生成表示坐标(x，y)、角度θ以及可靠度(单位：％)的数据的处理。第1测位装置14e将表示坐标(x，y)、角度θ以及可靠度的数据发送到微机(运算电路)14a。

第2测位装置19利用从2个编码器18a以及18b输出的数据(第2传感器数据)进行第2估计运算，估计AGV10的位置以及姿势。第2传感器数据包含与马达或车轮的旋转状态或转速相关的信息。能够根据转速和车轮的直径来估计车轮的每单位时间的移动距离。第2估计运算包含将AGV10的坐标以及角度的初始值分别与根据2个编码器18a以及18b的输出而计算出的坐标以及角度的变化量进行积算的处理。坐标以及角度的初始值例如能够利用通过第1测位装置14e计算出的坐标以及角度的值定期更新。第2测位装置19将表示坐标(x，y)以及角度θ的数据发送到微机14a。

在以下的说明中，有时将第1测位装置14e所估计出的坐标以及角度统称为“LRF坐标”，将第2测位装置19所估计出的坐标以及角度统称为“编码器坐标”。

微机14a根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于第1测位装置14e的估计结果以及基于第2测位装置19的估计结果中的一方来作为AGV10的坐标以及角度，所述可靠性数据表示基于第1测位装置14e的估计结果的准确程度。微机14a将选择出的坐标以及角度通知给驱动装置17。驱动装置17根据当前的坐标以及角度与目的地的坐标以及角度之间的差分来确定马达16a以及16b各自的转速的指令值。驱动装置17根据已确定的指令值来控制马达16a以及16b。

本实施方式中的“可靠性数据”包含：从第1测位装置14e输出的可靠度的数据(第1可靠性数据)；以及表示通过第1测位装置14e估计出的坐标以及角度与通过第2测位装置19估计出的坐标以及角度的各自之间的差的数据(第2可靠性数据)。微机14a以基本上利用认为可靠性相对高的LRF坐标来行驶的方式对驱动装置17进行控制。此时，利用LRF坐标定期覆盖第2测位装置19所保存的编码器坐标。由此，两者的坐标定期同步。但是，在认为第1测位装置14e的输出的可靠性较低的状况下，微机14a停止坐标的同步，利用编码器坐标，使AGV10继续行驶。在该情况下，微机14a发出使第1测位装置14e执行初始位置确认的指令，尝试使可靠性恢复。换句话说，在微机14a选择基于第2测位装置19的估计结果时，第1测位装置14e利用第1传感器数据和基于第2测位装置的估计结果来进行初始位置确认(第1估计运算)。

“初始位置确认”是指搜索AGV10位于地图上的哪个地点的处理。在初始位置确认中，在地图的整个区域或一部分区域(例如1m×1m至50m×50m左右的区域)内进行地图数据与LRF15的数据之间的匹配。在本实施方式中，在接入AGV10的电源之后或切换地图之后等，进行初始位置确认。若通过初始位置确认来确定AGV10的位置，则进行搜索以该位置为中心的更窄的范围(例如距离该位置数十cm左右的范围内)的“位置确认”。在AGV10移动时，例如能够每隔一定时间(例如100毫秒)进行一次该位置确认。位置确认与初始位置确认相比，搜索范围窄，并且执行时间也短。在本实施方式中，“初始位置确认”以及“位置确认”中的任一个均符合前述的“第1估计运算”。

微机14a在行驶时根据可靠性数据来切换利用LRF坐标行驶的模式和利用编码器坐标行驶的模式。微机14a例如按照以下的表1所示的条件来切换该2个模式。

[表1]

在表1的条件下，不仅是从第1测位装置14e输出的可靠度下降的情况，在LRF坐标以及编码器坐标的X轴分量的差或Y轴分量的差为容许值以上的情况下，也从利用LRF坐标的模式切换成利用编码器坐标的模式。这样设定2个条件的理由是因为，即使是第1测位装置14e所输出的可靠度较高的情况，也有时估计与实际大不相同的位置来作为当前的位置。另外，在表1的例中，为了使动作稳定化，将可靠度的复原阈值设定成高于切换阈值。

接着，参照图12对AGV10的动作进行说明。图12是示出AGV10的动作的例的流程图。当AGV10被接入电源时，微机14a使第1测位装置14e执行初始位置确认(步骤S101)。第1测位装置14e在地图的整个区域或一部分(例如1m×1m至50m×50m左右的范围)内进行搜索，确定AGV10的初始位置。若确定AGV10的初始位置，则微机14a使第1测位装置14e关于以该位置为中心的更窄的区域(例如距离该位置数十cm的范围内)执行位置确认(步骤S102)。若通过该位置确认来确定AGV10的位置以及姿势(x，y，θ)，则微机14a进行是否在地图切换区域内行驶的判定(步骤S103)。地图切换区域是指在使用中的地图中与相邻的其他地图重合的区域。

图13是用于对地图切换区域进行说明的图。图13示出了1个地图数据覆盖50m×50m的区域并且1个工厂的一个楼层的整个区域被4个地图数据M1、M2、M3、M4覆盖的情况的例。在该例中，在相邻的2个地图的边界部分设置有宽度为5m的矩形的重复区域。该重复区域是地图切换区域。另外，地图数据的大小以及重复区域的宽度并不限定于该例，可以任意地设定。

在本实施方式中，微机14a若判断AGV10在地图切换区域内行驶，则进行将所使用的地图切换成相邻的其他地图的处理(步骤S121)。关于该地图切换处理，后面参照图17以及图18进行叙述。

微机14a若判断AGV10未在地图切换区域内行驶，则判断是否满足上述表1的条件(A)(步骤S104)。在此，在均不满足条件(A)的(1)、(2)中的任一个的情况下，可以说LRF坐标的可靠性充分高。在该情况下，微机14a利用LRF坐标覆盖第2测位装置19所保存的编码器坐标。之后，在经过规定时间(例如100毫秒)之后，返回到步骤S102，以下执行相同的动作。

在步骤S104中，在满足表1的条件(A)的(1)、(2)中的任一个的情况下，微机14a从利用LRF坐标的行驶切换成利用编码器坐标的行驶(步骤S111)。之后，微机14a每隔规定时间进行一次初始位置确认(步骤S112)。微机14a根据通过该初始位置确认而估计出的LRF坐标来判断是否满足表1的条件(B)(步骤S113)。在此，在满足条件(B)的情况下，判断为LRF坐标的可靠性已恢复。在该情况下，微机14a使AGV10从利用编码器坐标的行驶恢复成利用编码器坐标的行驶(步骤S114)。以后，返回到步骤S102，执行相同的动作。

这样，在图12所示的例中，微机14a在选择基于第1测位装置14e的估计结果来作为AGV10的位置时，若第1可靠性数据的值(在本实施方式中，第1测位装置14e所计算出的可靠度)为切换阈值以下，则选择基于第2测位装置19的估计结果来作为AGV10的位置。并且，微机14a在选择基于第1测位装置14e的估计结果来作为AGV10的位置时，若第2可靠性数据的值(在本实施方式中，LRF坐标与编码器坐标之差)为预先规定的容许值以上，则选择基于第2测位装置19的估计结果来作为AGV10的位置。在微机14a选择基于第2测位装置19的估计结果时，第1测位装置14e利用第1传感器数据和基于第2测位装置19的估计结果(坐标以及角度)来进行初始位置确认(第1估计运算)。另一方面，微机14a在选择基于第2测位装置19的估计结果来作为AGV10的位置时，若第1可靠性数据的值为预先规定的复原阈值以上并且第2可靠性数据的值小于预先规定的容许值，则选择基于第1测位装置14e的估计结果来作为AGV10的位置。

通过这样的动作，能够实现根据LRF坐标的可靠性来切换模式并稳定地行驶。

除了图12的动作之外，微机14a还可以根据LRF坐标的可靠性来控制AGV10的速度。例如，微机14a在选择基于第2测位装置19的估计结果时，也可以向驱动装置17发出指示，使AGV10以比选择基于第1测位装置14e的估计结果时慢的速度移动。而且，在第1测位装置14e进行第1估计运算(初始位置确认)而输出的第1可靠性数据(可靠度)的值为预先规定的复原阈值以上时，也可以使驱动装置17进一步降低AGV10的速度，使第1测位装置14e再次执行第1估计运算。在第1测位装置14e再次进行第1估计运算而再次输出的第1可靠性数据的值维持复原阈值以上时，也可以使驱动装置17增加AGV10的速度。另一方面，在第1测位装置14e再次进行第1估计运算而再次输出的第1可靠性数据的值未维持复原阈值以上时，也可以使驱动装置17增加AGV10的速度，在经过规定时间之后，使第1测位装置14e再次执行第1估计运算。“未维持复原阈值以上时”包含即使进行多次第1估计运算(在本实施方式中初始位置确认)也仍连续第1可靠性数据的值不满足复原阈值的状态的情况。

以下，参照图14至图16对更具体的动作的例进行说明。

图14是示意性地示出AGV10的动作的一例的图。图15是示出该例中的AGV10的速度的时间变化的图。图16是示出该例中的利用编码器坐标的行驶的动作的流程图。

在该例中，AGV10在判断为LRF坐标的可靠性较高的情况下，一边利用LRF坐标以第1速度(例如50m/分钟)进行位置确认，一边行驶。在该状态下，若由于LRF坐标的可靠度降低或者LRF坐标与编码器坐标之间的差分突然增大而满足上述的切换条件(A)，则微机14a切换成利用编码器坐标的行驶。此时，微机14a使AGV10的速度降低到比第1速度低的第2速度(例如20m/分钟)(步骤S201)。这是因为，若以高速进行利用编码器坐标的行驶，则产生碰撞或超限运行的可能性增高。但是，若过小地设定第2速度，则有可能导致驶出LRF坐标的可靠性变低的区间需要较长的时间。由此，第2速度被设定为不过低且不过高的适当的值。

在AGV10以第2速度行驶的期间，微机14a指示第1测位装置14e重复进行初始位置确认，直至LRF坐标的可靠性恢复。第1测位装置14e接受该指示，重复进行初始位置确认，直至可靠度恢复到复原阈值以上(步骤S202-S204)。在该例中，设定了重复的上限次数(例如20次)。在即使将初始位置确认重复所设定的上限次数，可靠度也不恢复至复原阈值的情况下，微机14a使AGV10停止，向运行管理装置50或终端装置20发送错误信号(步骤S205)。

若通过步骤S202的初始位置确认而LRF坐标的可靠度恢复到复原阈值以上，则微机14a使AGV10的速度降低到比第2速度还要低的第3速度(例如7.5m/分钟)(步骤S211)。然后，使第1测位装置14e再次执行初始位置确认(步骤S212)。在该初始位置确认时可靠度也为复原阈值以上的情况下(步骤S213中的是)，微机14a判定LRF坐标以及编码器坐标的X轴分量的差以及Y轴分量的差是否小于容许值(例：30cm)(步骤S221)。在步骤S213或S221的判定为否的情况下，微机14a使初始位置确认重复，直至这些判定成为是(步骤S211)。在本实施方式中，该重复的上限次数被设定为5次。在即使重复5次也不满足步骤S221的条件的情况下，微机14a使AGV10的速度加速到第4速度(例如20m/分钟)(步骤S215)。在该例中，第4速度与第2速度相同，但是也可以不同。之后，再次返回到步骤S201。通过加速到第4速度，提前驶出可靠性变低的区间的可能性增高。另外，也可以代替步骤S215而过渡到步骤S205，使AGV10停止，向运行管理装置50或终端装置20发送错误信号。

在步骤S221中的判定为是的情况下，微机14a使第1测位装置14e执行位置确认处理(步骤S230)。在位置确认处理中，第1测位装置14e关于通过初始位置确认而确定的位置周边的比较窄的区域(例如距离该位置数十cm左右的范围内)，进行与LRF的数据之间的匹配，确定AGV10的坐标以及角度。在该位置确认之后，在满足上述的“编码器→LRF”的切换条件的情况下，微机14a利用LRF坐标覆盖编码器坐标(步骤S231)，切换成利用LRF坐标的行驶(步骤S232)。然后，使速度增加到第1速度(例如50m/分钟)(步骤S233)。以后，恢复到通常的动作。

在本实施方式中，在根据第2速度(20m/分钟)的初始位置确认成功之后，减速到第3速度(7.5m/分钟)。其理由是因为初始位置确认后的位置确认的搜索范围较窄。在位置确认的搜索范围在距离作为起点的坐标数十cm左右的范围内的情况下，若AGV10以20m/分钟行驶，则有可能在数秒以内超过搜索范围。在从微机14a向第1测位装置14e指示初始位置确认之后到指示位置确认为止例如需要数秒左右的时间的情况下，有可能无法以20m/分钟的状态进行位置确认。因而，在本实施方式中，作为第3速度减速到7.5m/分钟。

接着，参照图17以及图18对地图切换处理(图12中的步骤S121)的例进行说明。图17是示意性地示出LRF坐标的可靠性较高的通常时的地图切换处理的图。图18是示意性地示出在地图切换区域内行驶时LRF坐标的可靠性变低的情况下的地图切换处理的图。在该例中，一个地图覆盖50m×50m的区域，相邻的2个地图具有宽度为5m的重复区域。各地图的中心是坐标的原点，在横向(X方向)以及纵向(Y方向)这两个方向上远离原点20m至25m的区域是地图切换区域。AGV10沿着X方向以第1速度(在该例中50m/分钟)进入地图切换区域内。

如图17所示，若AGV10超过X＝22.5m的地点，则微机14a使AGV10的速度降低到第3速度(7.5m/分钟)。之后，若超过X＝23.75m的地点，则微机14a将所使用的坐标从LRF坐标切换成编码器坐标，向第1测位装置14e指示利用切换后的地图的初始位置确认。若通过该初始位置确认而得到的LRF坐标的可靠度充分高且与编码器坐标之间的差充分低，则微机14a继续向第1测位装置14e指示位置确认。若通过该位置确认而得到的LRF坐标的可靠度也充分高且与编码器坐标之间的差充分低，则微机14a利用LRF坐标的值更新编码器坐标的值，使AGV10的移动速度恢复到作为第1速度的50m/分钟，切换成利用LRF坐标的行驶。

在本实施方式中，第1测位装置14e利用编码器坐标而不是利用LRF坐标来执行地图切换后的初始位置确认。由此，能够提高地图切换后的初始位置确认的成功率。

另一方面，在地图切换处理时LRF坐标的可靠性较低的情况下，如图18所示，微机14a使利用编码器坐标的行驶持续，直至可靠性恢复。若AGV10超过X＝23.75m的地点，则切换所使用的地图，第1测位装置14e重复进行初始位置确认，尝试使LRF坐标的可靠性恢复。若可靠性恢复，则微机14a利用LRF坐标覆盖编码器坐标，使AGV10的速度从第3速度增加到第1速度，切换成利用LRF坐标的行驶。

如以上，根据本实施方式，在LRF坐标的可靠性降低的情况下，切换成利用编码器坐标的行驶，在可靠性恢复之后，恢复成利用LRF坐标的行驶。而且，通过也一并进行速度的控制，能够进行进一步稳定的行驶。

微机14a也可以构成为：在使AGV10移动时，输出表示选择了基于第1测位装置14e的估计结果以及基于第2测位装置19的估计结果中的哪一个的信号。例如，也可以将该信号输出到图10所示的显示器30。显示器30能够接收该信号来显示表示选择了第1测位装置14e以及第2测位装置19中的哪一个的测位方式的信息。微机14a也可以将该信号发送到AGV10的外部的装置。外部的装置例如能够是运行管理装置50或终端装置20。外部的装置也可以是搭载于AGV10的光源或扬声器等装置。外部的装置能够接收上述信号，并作为光、声音或文字的信息来提示选择了第1测位装置14e以及第2测位装置19中的哪一个的测位方式。由此，用户能够获知AGV10当前以哪种测位方式运行。

(变形例)

接着，对本实施方式的变形例进行说明。

上述表1的切换条件是一例，还能够适用其他条件。例如，在不依赖于表1的条件而符合以下(1)、(2)中的任一个的情况下，微机14a也可以选择基于第2测位装置19的估计结果来作为AGV10的位置。

(1)根据基于第1测位装置14e的估计结果来估计出的AGV10在一定时间内的移动距离与根据基于第2测位装置19的估计结果来估计出的AGV10在一定时间内的移动距离之差或两者之比大于第1阈值的情况

(2)根据基于第1测位装置14e的估计结果来估计出的AGV10在一定时间内的角度变化量与根据基于第2测位装置19的估计结果来估计出的AGV10在上述一定时间内的角度变化量之差或两者之比大于第2阈值的情况

可以说上述的判定是第1测位装置14e所输出的LRF坐标的活动与编码器坐标的活动是否近似的判定。将该判定称作“LRF坐标的可靠性判定”。通过进行该判定，即使在第1测位装置14e所输出的可靠度比较高的情况下，也能够抑制发生位置估计不准确之类的状况。另一方面，即使在两者的坐标之差较大的情况下(例如30cm以上)，当满足上述(1)、(2)这两者时，也可以判定为第1测位装置14e的坐标正确，并利用第1测位装置14e的坐标覆盖编码器坐标。

更具体地说，在全部满足下述三个条件的情况下，也可以判定为第1测位装置14e的坐标正确。

·在单位时间(例如1秒钟)内，根据第1测位装置14e所输出的坐标来计算出的移动距离与根据第2测位装置19所输出的坐标来计算出的移动距离之差为20％以下。

·在单位时间(例如1秒钟)内，根据第1测位装置14e所输出的坐标来计算出的角度的变化量与根据第2测位装置19所输出的坐标来计算出的角度的变化量之差为10％以下。

·当前第1测位装置14e所输出的角度与第2测位装置19所输出的角度之差的绝对值为45度以下。

具体的计算式例如如下。

·设1秒之前第1测位装置14e所输出的坐标、角度为(Xr1,Yr1,θr1)；

·设当前第1测位装置14e所输出的坐标、角度为(Xr2,Yr2,θr2)；

·设1秒之前第2测位装置19所输出的坐标、角度为(Xe1,Ye1,θe1)；

·设当前第2测位装置19所输出的坐标、角度为(Xe2,Ye2,θe2)。图19示出了这些坐标以及角度的例。在通常行驶时，在全部满足以下三个不等式(1)～(3)的情况下，判定为LRF坐标正确(合格)。

0.64≤((Xr2-Xr1)²+(Yr2-Yr1)²)/((Xe2-Xe1)²+(Ye2-Ye1)²)≤1.44 (1)

|(θe2-θe1)-(θr2-θr1)|≤10° (2)

|θe2-θr2|≤45° (3)

但是，在根据编码器坐标来计算出的距离((Xe2-Xe1)²+(Ye2-Ye1)²)小到视为停止中的程度的情况下，利用距离的比例进行判断是不恰当的。在该情况下，也可以按照根据第1测位装置14e所输出的坐标计算出的距离((Xr2-Xr1)²+(Yr2-Yr1)²)是否在第1测位装置14e的坐标值的通常波动的范围内来进行判断。例如，在设第1测位装置14e坐标值的通常波动的平方值为500(mm)时，也可以代替上述的式(1)而使用以下的式(4)。

((Xr2-Xr1)²+(Yr2-Yr1)²)≤500(mm) (4)

在利用编码器坐标的行驶时，即使是不满足上述表1(B)(2)的复原条件的情况，在全部满足以下条件的情况下，微机14a也可以利用LRF坐标覆盖编码器坐标，复原成利用LRF坐标的行驶。

·前述的LRF坐标的可靠性判定为合格

·当前LRF坐标的可靠度为复原阈值(例如40％)以上

·最近的规定次数(例如5次)的位置确认时可靠度的平均为复原阈值(例如40％)以上

·LRF坐标以及编码器坐标的X分量的差以及Y分量的差均小于阈值(例如2m)

根据该条件，即使LRF坐标与编码器坐标的X分量以及Y分量的差中的任一方为容许值(例如30cm)以上，在上述的可靠性判定为合格的情况下，也复原成利用LRF坐标的行驶。因此，与适用上述表1的条件的情况相比，存在容易复原成利用LRF坐标的行驶的倾向。

(8)其他实施方式

在到此为止的说明中，主要例示了移动体是无引导式AGV、第1传感器是激光测距仪、第2传感器包含2个旋转编码器的实施方式。但是，本公开并不限定于这样的实施方式。

例如，移动体也可以是沿着设置于路面的磁性胶带或白线等感应体移动的“引导式”移动体。在该情况下，第1传感器或第2传感器也可以是读取磁性胶带的磁传感器或通过图像识别来读取白线的相机。测位装置能够生成磁性胶带的破损程度或白线的污染程度、图像处理时的匹配的一致度等各种各样的信息来作为可靠性数据。

也可以将加速度传感器或角加速度传感器用作第1传感器或第2传感器。测位装置能够生成从这些传感器输出的数据的分散或急剧地发生变化的数据的比例等各种各样的信息来作为可靠性数据。

在上述实施方式的说明中，作为一例列举了在二维空间(地面)内行驶的AGV。但是，本公开还能够适用于在三维空间内移动的移动体例如飞行体(无人机)。在无人机一边飞行一边制作三维空间地图的情况下，能够将二维空间扩展成三维空间。

无论是通过计算机程序(软件)，还是通过专用电路(硬件)，均能够实现以上各实施方式中的通过运算电路或微机来执行的处理。

产业上的可利用性

本公开的移动体以及移动体管理系统能够在工厂、仓库、建设现场、物流、医院等中适宜地用于货物、部件、成品等物品的移动以及搬运。

标号说明

1用户；2a、2b访问接入点；10AGV(移动体)；11a、11b驱动轮(车轮)；11c、11d、11e、11f脚轮；14行驶控制装置；14a微机(运算电路)；14b存储器；14c存储装置；14d通信电路；14e测位装置；16a、16b马达；15激光测距仪；17驱动装置；17a、17b马达驱动电路；18编码器单元；18a、18b旋转编码器；20终端装置(平板计算机等移动计算机)；21CPU；22存储器；23通信电路；24图像处理电路；25显示器；30显示器；50运行管理装置；51CPU；52存储器；53位置数据库(位置DB)；54通信电路；55地图数据库(地图DB)；56图像处理电路；100移动体管理系统；101第1传感器；102第2传感器；103第1测位装置；104第2测位装置；105运算电路；106马达；107驱动装置。

Claims (24)

1.一种移动体，其具有：

至少1个马达；

驱动装置，其控制所述至少1个马达，使所述移动体移动；

第1传感器，其输出第1传感器数据，所述第1传感器数据表示通过第1感测方法根据所述移动体的移动而获取的感测结果；

第2传感器，其输出第2传感器数据，所述第2传感器数据表示通过与所述第1感测方法不同的第2感测方法根据所述移动体的移动而获取的感测结果；

第1测位装置，其利用所述第1传感器数据进行第1估计运算而估计所述移动体的位置；

第2测位装置，其利用所述第2传感器数据进行与所述第1估计运算不同的第2估计运算而估计所述移动体的位置；以及

运算电路，其根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于所述第1测位装置的估计结果以及基于所述第2测位装置的估计结果中的一方来作为所述移动体的位置，其中，所述可靠性数据表示基于所述第1测位装置的估计结果的准确程度。

2.根据权利要求1所述的移动体，其中，

所述第1传感器是激光测距仪，所述第2传感器是至少1个旋转编码器。

3.根据权利要求2所述的移动体，其中，

所述移动体还具有存储地图数据的存储装置，所述地图数据是预先根据从所述激光测距仪或其他激光测距仪周期性地输出的传感器数据制作而成的，

所述第1测位装置进行所述第1传感器数据与所述地图数据之间的核对，估计所述移动体的位置。

4.根据权利要求3所述的移动体，其中，

所述移动体还具有第1车轮以及第2车轮，

所述至少1个马达包含第1马达以及第2马达，

所述第1马达与所述第1车轮机械连接，

所述第2马达与所述第2车轮机械连接，

所述至少1个旋转编码器包含：第1旋转编码器，其测量从所述第1马达至所述第1车轮为止的动力传递机构的任一位置处的旋转；以及第2旋转编码器，其测量从所述第2马达至所述第2车轮为止的动力传递机构的任一位置处的旋转。

5.根据权利要求4所述的移动体，其中，

所述第1旋转编码器以及所述第2旋转编码器分别测量所述第1车轮以及所述第2车轮的旋转。

6.根据权利要求4或5所述的移动体，其中，

所述第2测位装置利用分别从所述第1旋转编码器以及所述第2旋转编码器输出的所述第2传感器数据，测量从所给予的初始位置起的相对位移量，估计从所述初始位置移动了所述位移量的位置来作为所述移动体的位置。

7.根据权利要求6所述的移动体，其中，

所述运算电路根据通过所述第1测位装置估计出的位置更新所述初始位置。

8.根据权利要求6或7所述的移动体，其中，

所述运算电路以规定的周期更新所述初始位置。

9.根据权利要求3至8中任意一项所述的移动体，其中，

所述第1测位装置输出表示所述第1传感器数据与所述地图数据之间的一致度的数据来作为第1可靠性数据。

10.根据权利要求9所述的移动体，其中，

所述运算电路在选择基于所述第1测位装置的估计结果来作为所述移动体的位置时，若所述第1可靠性数据的值为切换阈值以下，则选择基于所述第2测位装置的估计结果来作为所述移动体的位置。

11.根据权利要求9或10所述的移动体，其中，

所述运算电路输出以下两个位置之间的差来作为第2可靠性数据，

所述两个位置分别是：作为基于所述第1测位装置的估计结果得到的位置；以及作为基于所述第2测位装置的估计结果得到的位置。

12.根据权利要求11所述的移动体，其中，

所述运算电路在选择基于所述第1测位装置的估计结果来作为所述移动体的位置时，若所述第2可靠性数据的值为预先规定的容许值以上，则选择基于所述第2测位装置的估计结果来作为所述移动体的位置。

13.根据权利要求11或12所述的移动体，其中，

所述运算电路在选择基于所述第2测位装置的估计结果来作为所述移动体的位置时，若所述第1可靠性数据的值为预先规定的复原阈值以上并且所述第2可靠性数据的值小于预先规定的所述容许值，则选择基于所述第1测位装置的估计结果来作为所述移动体的位置。

14.根据权利要求9至13中任意一项所述的移动体，其中，

在所述运算电路选择基于所述第2测位装置的估计结果时，所述驱动装置使所述移动体以比所述运算电路选择基于所述第1测位装置的估计结果时慢的速度移动。

15.根据权利要求14所述的移动体，其中，

在所述运算电路选择基于所述第2测位装置的估计结果时，所述第1测位装置利用所述第1传感器数据和基于所述第2测位装置的估计结果来进行所述第1估计运算。

16.根据权利要求15所述的移动体，其中，

在所述第1测位装置进行所述第1估计运算而输出的所述第1可靠性数据的值为预先规定的复原阈值以上时，

所述驱动装置进一步降低所述移动体的速度，

所述第1测位装置再次进行所述第1估计运算。

17.根据权利要求16所述的移动体，其中，

在所述第1测位装置再次进行所述第1估计运算而再次输出的所述第1可靠性数据的值维持所述复原阈值以上时，

所述驱动装置增加所述移动体的速度。

18.根据权利要求16或17所述的移动体，其中，

在所述第1测位装置再次进行所述第1估计运算而再次输出的所述第1可靠性数据的值未维持所述复原阈值以上时，

所述驱动装置增加所述移动体的速度，

在经过规定时间之后，所述第1测位装置再次进行所述第1估计运算。

19.根据权利要求1至18中任意一项所述的移动体，其中，

所述运算电路在以下情况下，选择基于所述第2测位装置的估计结果来作为所述移动体的位置，

所述情况是：

根据基于所述第1测位装置的估计结果来估计出的所述移动体在一定时间内的移动距离与根据基于所述第2测位装置的估计结果来估计出的所述移动体在所述一定时间内的移动距离之差比第1阈值大的情况；或者

根据基于所述第1测位装置的估计结果来估计出的所述移动体在所述一定时间内的角度变化量与根据基于所述第2测位装置的估计结果来估计出的所述移动体在所述一定时间内的角度变化量之差比第2阈值大的情况。

20.根据权利要求1至19中任意一项所述的移动体，其中，

所述运算电路从外部接收目的地的指示，利用选择出的所述移动体的位置来控制所述驱动装置，使所述移动体朝所述目的地移动。

21.根据权利要求1至20中任意一项所述的移动体，其中，

所述运算电路在使所述移动体移动时，输出表示选择了基于所述第1测位装置的估计结果以及基于所述第2测位装置的估计结果中的哪一个的信号。

22.根据权利要求21所述的移动体，其中，

所述移动体还具有显示器，

所述运算电路将所述信号输出到所述显示器，

所述显示器接收所述信号，显示表示选择了所述第1测位装置以及所述第2测位装置中的哪一个的测位方式的信息。

23.根据权利要求21所述的移动体，其中，

所述运算电路将所述信号发送到所述移动体的外部的装置，

所述外部的装置接收所述信号，并作为光、声音或文字的信息来提示选择了所述第1测位装置以及所述第2测位装置中的哪一个的测位方式。

24.一种计算机程序，其通过移动体中的运算电路来执行，

所述移动体具有：

至少1个马达；

驱动装置，其控制所述至少1个马达，使所述移动体移动；

第1传感器，其输出第1传感器数据，所述第1传感器数据表示通过第1感测方法根据所述移动体的移动而获取的感测结果；

第2传感器，其输出第2传感器数据，所述第2传感器数据表示通过与所述第1感测方法不同的第2感测方法根据所述移动体的移动而获取的感测结果；

第1测位装置，其利用所述第1传感器数据进行第1估计运算来估计所述移动体的位置；

第2测位装置，其利用所述第2传感器数据进行与所述第1估计运算不同的第2估计运算来估计所述移动体的位置；以及

所述运算电路，

所述计算机程序使所述运算电路根据可靠性数据是否与规定的条件一致，选择基于所述第1测位装置的估计结果以及基于所述第2测位装置的估计结果中的一方来作为所述移动体的位置，其中，所述可靠性数据表示基于所述第1测位装置的估计结果的准确程度。

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