CN111158357A - 位置检测装置及具有该装置的移动体 - Google Patents

Abstract

本发明提供即使在地面上没有标记也能够进行移动体的自主移动的位置检测装置，其在每次从搭载于移动体的距离传感器接收测量距离数据集时，基于该测量距离数据集和地图数据(基于一个以上的距离数据集生成且表示包含一个或多个运输物存放处的室内的地图的数据)计算移动体的位置，且计算移动体的朝向。位置检测装置进行包含从一个以上的测量距离数据集确定一个以上的运输物的处理。位置检测装置输出基于移动体的目标位置和目标朝向及移动体的上述计算的位置和朝向的、关于自主移动控制的信息。目标位置是按照任意的运输物的位置的位置、或按照任意的空置的运输物存放处的位置的位置。目标朝向是俯视时移动体的上述计算的位置与目标位置重合时的移动体的朝向。

Description

位置检测装置及具有该装置的移动体

技术领域

本发明一般地涉及自主移动的控制的辅助。

背景技术

例如，根据专利文献1(例如段落0012)，在室内的地面设置有标记(例如，条形码)，无人搬运车通过读取地面上的标记，推定无人搬运车的当前位置。另外，无人搬运车从控制装置接收路径信息。无人搬运车以推定的当前位置为基础进行沿着该路径信息的行驶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－047744号公报

发明内容

发明所要解决的问题

根据采用的标记的种类，在标记其自身中，除表示标记的位置的信息之外，还能够以移动体可读取的方式埋设对移动体的指示(例如，移动体的朝向的指示)。即，能够以埋设标记的信息为基础，控制移动体的自主运输。

但是，当必须在地面上设置标记时，存在设置标记的负担，另外，在不可能设置标记的区域，难以进行位置检测(及自主移动的控制的进一步的辅助)。

用于解决问题的方案

移动体的位置检测装置在每次接收表示通过搭载于移动体的距离传感器测量的距离的数据集即测量距离数据集时，以该测量距离数据集和表示包含一个或多个运输物存放处的室内的地图的地图数据为基础，计算移动体的位置、且计算移动体的朝向。位置检测装置进行包含从一个以上的测量距离数据集确定(特定)处于一个或多个运输物存放处的一个以上的运输物的处理。位置检测装置输出基于移动体的目标位置和目标朝向及移动体的上述计算的位置和朝向的、关于自主移动控制的信息。地图数据是以通过上述搭载的距离传感器或其它距离传感器得到的多个距离数据集为基础生成的数据。目标位置是按照任意的运输物的位置的位置、或按照任意的空运输物存放处的位置的位置。目标朝向是俯视时移动体的上述计算的位置与目标位置重合时的移动体的朝向。

发明效果

根据本发明，即使在地面上没有标记，也能够进行移动体的自主运输。

附图说明

图1是表示实施例1的移动体的结构的框图。

图2是实施例1的移动体及台车的外观的示意图。

图3是实施例1的室内地图的示意图。

图4是表示时刻t11～时刻t15的移动体的位置和朝向的概要的示意图。

图5是表示时刻t11～时刻t15的移动体的距离测量的概要的示意图。

图6是表示时刻t11～时刻t15的相对关系(移动体和台车的相对的位置和朝向)的示意图。

图7是实施例2的移动体及台车的外观的示意图。

图8是实施例2的室内地图的示意图。

图9是表示时刻t21～时刻t26的移动体的位置和朝向的概要的示意图。

图10是表示时刻t21～时刻t26的移动体的距离测量的概要的示意图。

图11是表示时刻t21～时刻t26的相对关系(移动体和台车的相对的位置和朝向)的示意图。

图12是实施例3的移动体及台车的外观的示意图。

图13是实施例3的室内地图的示意图。

图14是表示时刻t31～时刻t35的移动体的位置和朝向的概要的示意图。

图15是表示时刻t31～时刻t35的移动体的距离测量的概要的示意图。

图16是表示时刻t31～时刻t35的相对关系(移动体和台车的相对的位置和朝向)的示意图。

具体实施方式

在以下的说明中，“接口部”可以为一个以上的接口。该一个以上的接口可以为一个以上的同种的接口装置，也可以为两个以上的不同的接口装置。

另外，在以下的说明中，“存储部”为一个以上的存储器，也可以为典型的主存储装置。存储部中的至少一个存储器可以为易失性存储器，也可以为非易失性存储器。

另外，在以下的说明中，“PDEV部”为一个以上的PDEV，也可以为典型的辅助存储装置。“PDEV”是指物理性的存储装置(Physical storage DEVice)，典型的是非易失性的存储装置、例如HDD(Hard Disk Drive)或SSD(Solid State Drive)。

另外，在以下的说明中，“存储部”是存储部和PDEV部的至少一部分中的至少一个(典型的是至少存储部)。

另外，在以下的说明中，“处理器部”为一个以上的处理器。至少一个处理器典型的是CPU(Central Processing Unit)那样的微处理器，但也可以为GPU(GraphicsProcessing Unit)那样的其它处理器。至少一个处理器可以为单芯也可以为多芯。至少一个处理器也可以为进行处理的一部分或全部的硬件电路(例如FPGA(Field-ProgrammableGate Array)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit))的广义的处理器。

另外，在以下的说明中，有时通过“kkk部”(除接口部、存储部及处理器部以外)的表述说明功能，但功能也可以通过由处理器部执行一个以上的计算机程序来实现，也可以通过一个以上的硬件电路(例如FPGA或ASIC)来实现。在通过由处理器部执行程序来实现功能的情况下，适当使用存储部和/或接口部等进行所决定的处理，因此，功能也可以为处理器部的至少一部分。将功能作为主语说明的处理也可以为处理器部或具有该处理器部的装置所进行的处理。程序也可以从程序源安装。程序源也可以为例如程序分发计算机或计算机可读取的记录介质(例如非暂时的记录介质)。各功能的说明为一例，多个功能被汇总为一个功能，或者一个功能被分割为多个功能。

另外，在以下的说明中，在不区分同种的要素进行说明的情况下，使用参照符号中的共同符号，在区分同种的要素的情况下，有时使用参照符号。例如，在不区分台车的情况下，称为“台车201”，在区分台车的情况下，称为“台车201A”“台车201B”。

另外，在以下的说明中，“数据集”是从如应用程序那样的程序中看见的一个逻辑电子数据块，例如，也可以为唱片、文件、关键码对(キーバリューペア)及元组(タプル)中的任一个。在以下的说明中，为了方便，将通过如激光距离传感器那样的距离传感器得到的距离数据称为“距离数据集”。

以下，对几个实施例进行说明。此外，在以下的实施例中，通过移动体运输的运输物为台车，但运输物也可以为台车以外的运输物。

实施例1

图1是表示移动体103的结构的框图。

移动体103具有：激光距离传感器101(距离传感器的一例)、位置检测装置105、移动控制器109、驱动系统125、连结装置104(与台车连结的连结装置的一例)。激光距离传感器101与位置检测装置105连接。激光距离传感器101也可以为位置检测装置105的构成要素。

激光距离传感器101使用激光测量从该传感器101到激光的测量范围内的物体的距离，并输出表示所测量的距离的数据集即测量距离数据集。测量距离数据集输入到位置检测装置105。一个测量距离数据集表示所测量的多个距离(与处于测量范围内的多个部位分别对应的多个距离)。

位置检测装置105未图示，具有：接口部、存储部、与它们连接的处理器部。基于处理器部实现收集部111、移动体计算部112、台车计算部114及输出部115。激光距离传感器101与接口部连接。另外，例如，后述的地图系统148及上位控制器118也可以与接口部连接。

收集部111从激光距离传感器101定期或不定期地接收测量距离数据集并输出到地图系统148。地图系统148为生成地图数据的系统，例如通过在远程计算机上执行规定的软件来实现。地图系统148以从收集部111接收的多个测量距离数据集为基础生成地图数据。图1中，搭载于移动体103的激光距离传感器101兼备输出成为地图数据的基础的距离数据集的激光距离传感器，取得成为地图数据的基础的距离数据集的激光距离传感器也可以为与搭载于移动体103的激光距离传感器101不同的激光距离传感器。换言之，如果以来自激光距离传感器101的测量距离数据集为基础从地图数据中能够确定(同定)移动体103的位置和朝向，则成为地图数据的基础的距离数据集也可以为从任意的激光距离传感器输出的数据。通过地图系统148生成的地图数据也可以事先存储于移动体103内的存储部(例如，位置检测装置105内或外的存储部)。地图数据是表示包含多个(或一个)台车存放处的室内的地图的数据。

移动体计算部112每次接收作为表示通过激光距离传感器101测量的距离的数据集即测量距离数据集时，以该测量距离数据集和地图数据为基础，计算移动体103的位置且计算移动体103的朝向。在本实施例中，移动体103的位置和朝向两者也可以以测量距离数据集和地图数据为基础进行计算。在移动体103的朝向的计算中还可以使用其它信息(例如通过陀螺仪传感器检测的信息)。移动体103的位置以测量距离数据集和地图数据为基础进行计算，移动体103的朝向也可以以其它信息(例如通过陀螺仪传感器检测的信息)为基础进行计算。

具体而言，例如，移动体计算部112以测量距离数据集和地图数据为基础，确定(推定)移动体103的位置和朝向，并根据确定的位置和朝向更新相对目标位置和相对目标朝向。“相对目标位置”是相对于移动体103的目标位置的相对的上述确定的位置。“相对目标朝向”是相对于移动体103的目标朝向的相对的上述确定的朝向。“目标位置”在本实施例中是按照任意的运输物的位置的位置。“目标朝向”是在室内的俯视时(从上俯视包含多个台车存放处的自主移动范围时)相对目标位置与目标位置重合时的移动体103的朝向。

台车计算部114进行包含从一个以上的测量距离数据集确定处于多个台车存放处的一个以上的台车的处理。由此，移动体103能够进行用于接近从台车存放处运输的台车的自主移动。此外，台车计算部114也可以将在上述处理中地图数据所表示的多个台车存放处中没有确定(识别)出台车的台车存放处确定为空置的台车存放处。该情况下，为了将连结的台车放置到空置的台车存放处，移动体103也可以将该台车自主地运输到该空置的台车存放处。

另外，台车计算部114进行的上述处理关于确定的一个以上的台车的各个，包含确定下述。此外，为了确定下述中的至少一个，台车计算部114参照地图数据。

·台车绝对位置：绝对坐标系(地图数据所表示的室内地图的二维正交坐标系)中的台车位置。

·台车相对位置：相对于绝对坐标系中的台车存放处位置(该台车所存在的台车存放处占据的范围)的相对的台车位置。

·台车相对朝向：相对于绝对坐标系中的台车存放处朝向的相对的台车朝向。具体而言，例如，关于台车，根据由测量了距离的各部位(例如各腿)的相对的位置关系所确定的台车的朝向和台车存放处的朝向而确定的朝向。

·连结相对位置：以台车相对位置为基础得到的关于台车的对象位置(本实施例中，与移动体103连结的部分的位置)。

台车计算部114将表示处理结果的信息、例如，所确定的一个以上的台车中关于各自计算的信息(例如，至少包含成为目标位置的基础的连结相对位置和成为目标朝向的基础的台车相对朝向的信息)输出到上位控制器118。上位控制器118根据该信息决定目标集(目标位置和目标朝向的组合)，将决定的目标集输入到位置检测装置105(除位置检测装置105以外或加上位置检测装置105，目标集也可以输入到移动控制器109)。移动体计算部112以该输入的目标位置和目标朝向及移动体103的确定的位置和朝向为基础，更新移动体103的相对目标位置和相对目标朝向。上位控制器118可以为远程计算机，也可以为搭载于移动体103的控制器。成为目标位置的基础的连结相对位置可以手动选择，也可以根据规定的策略(例如选择与出口最近的台车(或台车存放处)的策略)自动选择。另外，台车计算部114也可以以该处理的结果为基础决定目标位置和目标朝向并输入到移动体计算部112或输出部115，代替将表示处理的结果的信息输出到上位控制器118。

输出部115输出基于移动体103的位置和朝向(例如相对目标位置和相对目标朝向)及目标位置和目标朝向的、关于自主移动控制的信息。“关于自主移动控制的信息”包含例如下述中的至少一个。

·表示移动体103的位置和朝向(例如相对目标位置和相对目标朝向)的信息。

·表示移动体103的目标位置和目标朝向的信息。

·指定基于移动体103的位置和朝向和移动体103的目标位置和目标朝向决定的移动方向及速度等的移动指示。

移动控制器109基于来自输出部115的信息，控制驱动系统125以使移动体103的位置和朝向满足移动体103的目标位置和目标朝向。

驱动系统125包含移动体103的行驶装置(例如车轮、轮轴)及驱动行驶装置的驱动装置(例如马达)。

连结装置104是与台车连接的装置。在本实施例中，连结装置104是在移动控制器109的控制下将台车从地面侧顶起，或使顶起的状态的台车以到达地面的方式下降的装置。即，在本实施例中，将台车顶起是与台车连结的一例。

在图1中，相当于输出部115的功能也可以设置于移动控制器109。移动控制器109也可以以来自移动体计算部112的输出和来自台车计算部114的输出为基础控制驱动系统125。

图2是实施例1的移动体103及台车201的外观的示意图。

台车201具有多根(例如4根)腿。台车201在与地面之间具有空间，该空间具有移动体103可存在于其中的高度。在移动体103进入该空间后，当连结装置104将台车201顶起时，台车201的各腿从地面离开，移动体103能够运输该台车201。即，在移动体103的位置和朝向满足目标位置和目标朝向的情况下，移动体103的位置和朝向处于能够通过连结装置104将台车201顶起而开始运输该台车201的位置和朝向。

此外，在实施例1中，台车201在被顶起的状态下运输，因此，台车201也可以没有车轮。

图3是实施例1的室内地图的示意图。

在实施例1中，室内具有：两个入口301A及301B、一个出口303、及八个台车存放处305A～305H。室内地图的坐标系为绝对坐标系，以下，将其坐标系设为xy坐标系。

参照图4～图6，对实施例1的自主运输的流程的一例进行说明。图4～图6是按照时刻t11～时刻t15的室内的整体或一部分的俯视的图。具体而言，图4表示时刻t11～时刻t15的移动体103的位置和朝向的概要。图5表示时刻t11～时刻t15的移动体103的距离测量的概要。图5中，从移动体103延伸的直线箭头表示通过激光进行的距离测量。图5中的粗线表示测量了从移动体103的距离的部位。图6表示时刻t11～时刻t15的相对关系(移动体103和台车201的相对的位置和朝向)。此外，在以下的说明中，将台车存放处的参照符号的末尾和与该台车存放处对应的台车的参照符号的末尾设为相同的符号。另外，为了优先容易看清，仅对图4～图6中的图4标注参照符号。

＜时刻t11＞

时刻t11是移动体103位于入口301A的时刻。在入口301A的距离测量中，台车计算部114确定(特定)在台车存放处305B、305D、305F及305G分别具有台车201B、201D、201F及201G(例如，台车201B、201D、201F及201G的各自的腿)。

台车计算部114对台车201B、201D、201F及201G的各个进行包含计算台车绝对位置、台车相对位置、台车相对朝向及连结相对位置的处理，并将表示该处理的结果的信息发送到上位控制器118。上位控制器118基于该信息决定目标位置和目标朝向，并将决定的目标位置和目标朝向输入到位置检测装置105。在图4～图6中，与目标位置对应的台车、即对象台车为台车201B。此外，关于台车201B、201D、201F及201G的各个也可以进行如下处理代替计算台车绝对位置、台车相对位置、台车相对朝向及连结相对位置。即，台车计算部114将台车201B、201D、201F及201G的存在通知到上位控制器118。在通过上位控制器118选择台车201B的情况下，台车计算部114仅对台车201B、201D、201F及201G中的台车201B计算台车绝对位置、台车相对位置、台车相对朝向及连结相对位置。根据计算的连结相对位置和台车相对朝向的目标位置和目标朝向输入到位置检测装置105。台车201B的台车相对位置也可以基于台车存放处305B的位置和台车201B的各位置(例如各腿)的距离(从移动体103的距离)确定。台车201B的台车相对朝向也可以基于台车201B的各位置(例如各腿)的关系确定。台车201B的连结相对位置也可以基于台车201B的台车相对位置和台车201B的台车相对朝向确定(例如，也可以为从台车相对位置向基于台车相对朝向的方向前进了一定距离的位置)。另外，目标位置和目标朝向也可以代替上位控制器118而通过台车计算部114决定。

移动体计算部112每次从激光距离传感器101接收测量距离数据集时，以该测量距离数据集和地图数据为基础计算移动体103的位置和朝向。

根据图6，移动体103的朝向相当于xryr坐标系(第一二维正交坐标系的一例)相对于xy坐标系的朝向的相对朝向。xryr坐标系是具有xr轴(第一轴的一例)和yr轴(第二轴的一例)，将关于移动体103的对象位置(基准位置的一例)设为原点的坐标系。关于移动体103的对象位置例如是连结装置104的俯视时的某个位置。

另外，根据图6，台车201B的台车相对朝向相当于αβ坐标系(第二二维正交坐标系的一例)相对于xy坐标系的朝向的相对朝向。αβ坐标系是具有α轴(第三轴的一例)和β轴(第四轴的一例)，将关于台车201B的对象位置(基准位置的一例)设为原点的坐标系。关于台车201B的对象位置是例如台车201B的连结相对位置。

这样，在本实施例中，目标位置是按照台车201B的连结相对位置的位置，目标朝向是按照台车201B的台车相对朝向的朝向。即，图4～图6表示用于从台车存放处305B运输台车201B的自主运输的例。

＜时刻t12＞

时刻t12是移动体103从入口301A到到达台车201B(准确地说，“移动体103的位置和朝向满足目标位置和目标朝向”)的某个时刻。移动控制器109以移动体103的位置和朝向满足目标位置和目标朝向的方式(换言之，使从xryr坐标系的原点延伸到αβ坐标系的原点的矢量的大小成为零)控制移动体103的移动。根据图6，移动体103的位置(相对目标位置)为xryr坐标系的原点，移动体103的朝向(相对目标朝向)为xryr坐标系相对于xy坐标系的朝向的相对朝向。目标位置在xryr坐标系中来说，处于远离xryr坐标系的原点的位置，在αβ坐标系中来说为原点。目标朝向是αβ坐标系相对于xy坐标系的朝向的相对朝向。“移动体103的位置和朝向满足目标位置和目标朝向”满足下述。由此，能够将移动体103相对于台车201B高精度地对准位置和朝向。

·xryr坐标系的原点与αβ坐标系的原点重合(或者沿着xr方向及yr方向的至少一个方向偏离规定的偏移量)。

·xr轴的朝向(正的朝向)和α轴的朝向(正的朝向)相同，并且xr轴和α轴重合(或平行)。

·yr轴的朝向(正的朝向)和β轴的朝向(正的朝向)相同，并且yr轴和β轴重合(或平行)。

此外，移动体103从入口301A到到达台车201B的移动路径、及该移动路径上的各位置的移动体103的朝向也可以基于从移动体103的相对目标位置到台车201B的连结相对位置的距离和方向来决定。例如，也可以进行移动体103以不与－α方向侧(台车201B的后方侧)的腿(台车201B的腿)接触的角度从－α方向侧进入台车201B的空间的控制(例如，在台车201B的后方，移动体103到达xr轴与α轴重合的位置和朝向后，移动体103径直向+xr方向前进的控制)。另外，除用于移动体103到达台车201B的最终的目标集(目标位置和目标朝向)外，也可以由位置检测装置105(及移动控制器109)设定一个以上的中间的目标集，以满足各目标集的方式，控制移动体103的移动(位置和朝向)。

另外，至少在移动体103从入口301A到到达台车201B的期间，台车计算部114可以监视台车201B的位置和朝向。例如，台车计算部114每接收测量距离数据集时，以接收的测量距离数据集为基础，关于台车201B、201D、201F及201G的至少台车201B，可以检查有无位置和朝向的变更。在检测出台车201B的位置的变更(例如台车201B的位置相对于台车存放处305B相对地变更)的情况下，变更移动体103中管理的目标位置。在检测到台车201B的朝向的变更(例如台车201B的朝向相对于台车存放处305B相对地变更)的情况下，变更移动体103中管理的目标朝向。由此，能够维持相对于移动体103的台车201B高精度地对准位置和朝向。此外，目标位置和目标朝向的变更也可以通过例如下述中的任一个进行。

·关于台车201B的变更后的位置或朝向(例如台车相对朝向或连结相对位置)发送到上位控制器118，上位控制器118基于该变更后的位置或朝向将目标位置或目标朝向输入到位置检测装置105。

·基于关于台车201B的变更后的位置或朝向，台车计算部114决定基于该变更后的位置或朝向的目标位置或目标朝向。

＜时刻t13＞

时刻t13是移动体103到达台车201B的时刻、具体而言，移动体103的位置和朝向满足目标位置和目标朝向的时刻。移动体103进入台车201B的与地面之间的空间。xryr坐标系与αβ坐标系原点及朝向相同重合。

移动控制器109能够以来自输出部115的信息为基础确定移动体103的位置和朝向满足目标位置和目标朝向。该情况下，移动控制器109通过连结装置104顶起台车201B。

＜时刻t14＞

时刻t14是顶起了台车201B的状态的移动体103从开始向出口303移动后到到达的某个时刻。为了移动体103向出口303移动，关于出口303的位置和朝向可以设定为目标位置和目标朝向，或移动控制器109也可以控制驱动系统125以在顶起台车201的情况下向出口303移动。在移动体103直到到达出口303的期间，维持xryr坐标系与αβ坐标系原点及朝向相同重合的状态。

＜时刻t15＞

时刻t15是顶起了对象台车201B的状态的移动体103到达出口303的时刻。该情况下，移动控制器109通过连结装置104以对象台车201B到达地面的方式使对象台车201B下降。

根据本实施例，以来自激光距离传感器101的测量距离数据集为基础，计算台车201B的位置和朝向，并以台车201B的位置和朝向为基础决定目标位置和目标朝向。而且，以来自激光距离传感器101的测量距离数据为基础，以移动体103的位置和朝向满足目标位置和目标朝向方式控制移动体103的自主移动。具体而言，每次基于测量距离数据集更新移动体103的确定的位置和朝向时，更新移动体103相对于目标位置和目标朝向的位置和朝向即相对目标位置和相对目标朝向，并以相对目标位置和相对目标朝向满足目标位置和目标朝向的方式控制移动体103的自主移动。由此，即使地面上没有标记也能够进行移动体103的自主运输。

无论如台车那样的运输物的形状或、运输物的连结的方式或、移动体的种类等，都能够适用本发明。以下，以实施例2及3为例说明几个例子。此时，以与实施例1的不同点为主进行说明，关于与实施例1的共同点省略或简略说明。

实施例2

图7是实施例2的移动体103及台车201的外观的示意图。

台车201具有向地面侧延伸的突起701。移动体103的连结装置104包括向后方延伸并具有贯通孔713的连结部711。台车201的突起701进入连结部711的贯通孔713是连结台车的一例。连结部711的倾斜度(角度)也可以通过连结装置104及移动控制器109输入到位置检测装置105。连结部711的倾斜度也可以通过连结装置104由移动控制器109控制。

图8是实施例2的室内地图的示意图。

在实施例2中，室内具有一个入口301、一个出口303、及9个台车存放处305A～305I。

参照图9～图11，对实施例2的自主运输的流程的一例进行说明。图9～图11是时刻t21～时刻t26的室内的整体或一部分的俯视时的图。具体而言，图9表示时刻t21～时刻t26的移动体103的位置和朝向的概要。图10表示时刻t21～时刻t26的移动体103的距离测量的概要。图11表示时刻t21～时刻t26的相对关系(移动体103和台车201的相对的位置和朝向)。另外，为了优先容易看清，仅对图9～图11中的图9标注参照符号。

＜时刻t21＞

时刻t21是台车201连结的移动体103位于入口301的时刻。在入口301的距离测量中，台车计算部114确定在台车存放处305A、305C、305F及305I分别具有台车201A、201C、201F及201I。换言之，台车计算部114确定空置的台车存放处305B、305D、305E、305G及305H。

以表示台车计算部114进行的处理的结果的信息为基础，通过上位控制器118(或通过台车计算部114)决定空置的台车存放处305B、305D、305E、305G及305H中的空置的台车存放处305B作为台车201的存放处。因此，在图9～图11中，时刻t21中与台车201连结的台车的参照符号为“201B”。

基于台车存放处305B的位置和朝向(例如从地图数据确定的位置和朝向)通过上位控制器118(或通过台车计算部114)设定一个中间的目标集。这里所说的中间的目标集是直到用于将台车201B放置于台车存放处305B的最终的目标集前的目标集。根据该中间的目标集，在xy坐标系中，从台车存放处305B的位置向规定方向离开规定距离的位置是目标位置。目标朝向相当于将该目标位置设为原点的α1β1坐标系的朝向(+α1方向及+β1方向)。

＜时刻t22＞

时刻t22是移动体103的位置和朝向满足中间的目标集的时刻。此外，由于台车201B在移动体103的后方被连结，因此，没有在激光的测量范围内，但台车201B相当于移动体103的朝向的相对朝向也可以根据连结部711的倾斜度推定。

＜时刻t23＞

时刻t23是以移动体103的位置和朝向满足中间的目标集为契机设定下一目标集的时刻。下一目标集也可以是其它中间的目标集，但在本实施例中，为用于将台车201B放置于台车存放处305B的最终的目标集。最终的目标集是例如基于台车存放处305B的位置和朝向和上述中间的目标集的相对的关系决定的目标集。根据最终的目标集，在xy坐标系中，目标朝向相当于将目标位置设为原点的α2β2坐标系的朝向(+α2方向及+β2方向)。

＜时刻t24＞

时刻t24是移动体103的位置和朝向满足最终的目标集的时刻。因此，台车201B收纳于台车存放处305B的范围内。该情况下，例如通过连结部711下降，台车201B的突起701从贯通孔713脱离，作为结果，台车201B的连结被解除。

决定台车201F作为运输对象，作为结果，设定基于台车201F的位置和朝向的目标集。例如，台车计算部114也可以基于在位置检测装置105的初期设定后(例如时刻t21后)，将表示基于定期接收的测量距离数据集的处理结果的信息定期地发送到上位控制器118，并从上位控制器118对位置检测装置105设定基于成为运输对象的台车201F的位置和朝向的目标集。根据该目标集，目标朝向相当于将目标位置设为原点的α3β3坐标系的朝向(+α3方向及+β3方向)。

＜时刻t25＞

时刻t25是移动体103的位置和朝向满足在时刻t24设定的目标集前的前一个的阶段的时刻。具体而言，如实施例2，在后方连结台车201的种类的移动体103与台车201F接近的情况下，位置检测装置105或移动控制器109基于作为目标位置的基础的连结相对位置(台车201F的相对连结位置)、作为目标朝向的台车相对朝向(台车201F的台车相对朝向)、连结部711的位置、连结部711的长度，决定前一个阶段的移动体103的位置和朝向。根据图11，如下述。

·xr轴和α3轴重合，但+xr方向与+α3方向相反。

·yr轴和β3轴平行，+yr方向与+β3方向相反。

·yr轴和β3轴的距离、换言之，从α3β3坐标系的原点到xryr坐标系的原点的距离基于连结部711的长度。

＜时刻t26＞

时刻t26是移动体103的位置和朝向满足在时刻t24设定的目标集的时刻。具体而言，通过时刻t25的移动体103前后反转，xryr坐标系与α3β3坐标系重合。即，xryr坐标系的原点与α3β3坐标系的原点重合，xr轴与α3轴方向重合成同一方向，yr轴与β3轴方向重合成同一方向。该情况下，台车201F的突起701进入连结部711的贯通孔713、即，台车201F与移动体103连结。

实施例3

图12是实施例3的移动体103及台车201的外观的示意图。

移动体103的连结装置104包括从连结装置104向上延伸或收纳于连结装置104的突起1224A及1224B。突起1224A及1224B嵌入台车201的未图示的孔(以下，嵌合孔)是台车连结的一例。

图13是实施例3的室内地图的示意图。

在实施例3中，室内具有一个入口301、一个出口303及10个台车存放处305A～305J。

参照图14～图16，对实施例3的自主运输的流程的一例进行说明。图14～图16是时刻t31～时刻t35的室内的整体或一部分的俯视时的图。具体而言，图14表示时刻t31～时刻t35的移动体103的位置和朝向的概要。图15表示时刻t31～时刻t35的移动体103的距离测量的概要。图16表示时刻t31～时刻t35的相对关系(移动体103和台车201的相对的位置和朝向)。仅对图14～图16中的图14标注参照符号。

＜时刻t31＞

时刻t31是移动体103位于入口301的时刻。在入口301的距离测量中，台车计算部114确定在台车存放处305A、305C、305F、305H及305I分别具有台车201A、201C、201F、201H及201I。

基于表示台车计算部114进行的处理的结果的信息，通过上位控制器118(或通过台车计算部114)，决定台车201C作为运输对象，作为结果，设定基于台车201C的位置和朝向的目标集。在此，例如，除最终的目标集外，还设定最终的目标集的前一个的中间的目标集。

根据最终的目标集，在xy坐标系中，目标朝向相当于将目标位置设为原点的α5β5坐标系的朝向(+α5方向及+β5方向)。目标位置是俯视时连结装置104的突起1224A及1224B嵌入台车201C的嵌合孔的位置。

根据中间的目标集，在xy坐标系中，目标朝向相当于将目标位置设为原点的α4β4坐标系的朝向(+α4方向及+β4方向)。具体而言，例如，根据中间的目标集，移动体103的正面相对于台车201C的正面隔开规定距离对置的位置和朝向为目标位置和目标朝向。

＜时刻t32＞

时刻t32是移动体103的位置和朝向满足中间的目标集的时刻。具体而言，时刻t32是xryr坐标系与α4β4坐标系重合的时刻，更具体而言，时刻t32是xryr坐标系的原点与α4β4坐标系的原点重合，xr轴与α4轴方向重合为同一方向，yr轴与β4轴方向重合为同一方向的时刻。

＜时刻t33＞

时刻t33是通过处于时刻t32的位置和朝向的移动体103向前方径直前进，xryr坐标系与α5β5坐标系重合的时刻，更具体而言，时刻t33是xryr坐标系的原点与α5β5坐标系的原点重合，xr轴与α5轴方向重合为同一方向，yr轴与β5轴方向重合为同一方向的时刻。该情况下，移动体103位于台车201C的与地面之间的空间。连结装置104的突起1224A及1224B与台车201C的嵌合孔嵌合、即，台车201C与移动体103连接。

＜时刻t34＞

时刻t34是处于时刻t33的位置和朝向的、台车201C所连结的移动体103前后反转的时刻。

＜时刻t35＞

时刻t35是台车201C连结的移动体103从开始向出口303移动到到达的某个时刻。在直到移动体103到达出口303的期间，维持xryr坐标系与α5β5坐标系将原点及朝向重合为同一原点及朝向的状态。

以上，对几个实施例进行了说明，但这些为用于本发明的说明的例示，不是将本发明的范围仅限定于这些实施例的宗旨。本发明也能够以其它各种方式执行。

符号说明

105：位置检测装置

Claims (8)

1.一种位置检测装置，其包括：

移动体计算部，其在每次接收表示由搭载于移动体的距离传感器测量到的距离的数据集即测量距离数据集时，基于该测量距离数据集和表示包含一个或多个运输物存放处的室内的地图的地图数据，计算所述移动体的位置，并且计算所述移动体的朝向；

运输物计算部，其进行包含从一个以上的测量距离数据集确定处于所述一个或多个运输物存放处的一个以上的运输物的处理；和

输出部，其输出基于所述移动体的目标位置和目标朝向及所述移动体的所述计算出的位置和朝向的、关于自主移动控制的信息，

其中，所述地图数据是基于由所述搭载的距离传感器或其它距离传感器得到的多个距离数据集生成的数据，

所述目标位置是基于所述处理的结果的位置，并且是按照任意运输物的位置的位置、或按照任意空置的运输物存放处的位置的位置，

所述目标朝向是俯视时所述移动体的所述计算出的位置与所述目标位置重合时的所述移动体的朝向。

2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

所述移动体计算部

基于所述测量距离数据集和所述地图数据，确定所述移动体的位置，并且确定所述移动体的朝向，

计算相对目标位置和相对目标朝向，即相对于所述目标位置和所述目标朝向的相对地所确定的位置和朝向，

所述关于自主移动控制的信息是基于所述计算出的相对目标位置和相对目标朝向的信息。

3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

所述移动体的所述计算出的朝向是第一二维正交坐标系相对于所述室内的地图的坐标系即绝对坐标系的相对朝向，

所述第一二维正交坐标系是将所述移动体的基准位置设为原点并具有第一轴和第二轴的坐标系，

对象运输物的朝向是第二二维正交坐标系相对于所述绝对坐标系的相对朝向，

所述对象运输物是所述一个以上的运输物中成为运输对象的运输物，

所述第二二维正交坐标系是将所述对象运输物的基准位置设为原点并具有第三轴和第四轴的坐标系，

所述目标位置是所述第二二维正交坐标系上的位置，

在所述移动体的所述计算出的位置与所述目标位置重合时，在所述移动体的计算出的朝向满足所述目标朝向的情况下，

所述第一轴的朝向和所述第三轴的朝向相同，并且所述第一轴和所述第三轴重合或平行，

所述第二轴的朝向和所述第四轴的朝向相同，并且所述第二轴和所述第四轴重合或平行。

4.根据权利要求1所述的位置检测装置，其中，

所述运输物计算部在直到所述移动体的所述计算出的位置和朝向满足所述目标位置和所述目标朝向期间，监视对象运输物的位置和朝向，

所述对象运输物为所述一个以上的运输物中成为运输对象的运输物，

在检测到所述对象运输物的位置变更的情况下，所述目标位置被变更为按照所述对象运输物的变更后的位置的位置，

在检测到所述对象运输物的朝向变更的情况下，所述目标朝向被变更为按照所述对象运输物的变更后的朝向的朝向。

5.一种移动体，其具有驱动系统和用于与运输物连结的连结装置，其中，包括：

距离传感器；

移动体计算部，其在每次接收作为表示由所述距离传感器测量到的距离的数据集即测量距离数据集时，基于该测量距离数据集和表示包含一个或多个运输物存放处的室内的地图的地图数据，计算所述移动体的位置，并且计算所述移动体的朝向；

运输物计算部，其进行包含从一个以上的测量距离数据集确定处于所述一个或多个运输物存放处的一个以上的运输物的处理；和

移动控制器，其控制所述驱动系统，以使所述移动体的所述计算出的位置和朝向满足所述移动体的目标位置和目标朝向，

其中，所述地图数据是基于由所述距离传感器或其它距离传感器得到的多个距离数据集生成的数据，

所述目标位置是按照任意的运输物的位置的位置、或按照任意的空置的运输物存放处的位置的位置，

所述目标朝向是俯视时所述移动体的所述计算的位置与所述目标位置重合时的所述移动体的朝向。

6.根据权利要求5所述的移动体，其中，

所述移动体计算部

基于所述测量距离数据集和所述地图数据，确定所述移动体的位置，并且确定所述移动体的朝向，

计算相对目标位置和相对目标朝向，即相对于所述目标位置和所述目标朝向的相对地所确定的位置和朝向，

所述移动控制器基于所述计算出的相对目标位置和相对目标朝向控制所述驱动系统。

7.根据权利要求5所述的移动体，其中，

所述移动体的所述计算出的朝向是第一二维正交坐标系相对于所述室内的地图的坐标系即绝对坐标系的相对朝向，

所述第一二维正交坐标系是将所述移动体的基准位置设为原点并具有第一轴和第二轴的坐标系，

对象运输物的朝向是第二二维正交坐标系相对于所述绝对坐标系的相对朝向，

所述对象运输物是所述一个以上的运输物中成为运输对象的运输物，

所述第二二维正交坐标系为将所述对象运输物的基准位置设为原点并具有第三轴和第四轴的坐标系，

所述目标位置是所述第二二维正交坐标系上的位置，

在所述移动体的所述计算出的位置与所述目标位置重合时，在所述移动体的计算出的朝向满足所述目标朝向的情况下，

所述第一轴的朝向和所述第三轴的朝向相同，并且所述第一轴和所述第三轴重合或平行，

所述第二轴的朝向和所述第四轴的朝向相同，并且所述第二轴和所述第四轴重合或平行。

8.根据权利要求5所述的移动体，其中，

所述运输物计算部在直到所述移动体的所述计算出的位置和朝向满足所述目标位置和所述目标朝向的期间，监视对象运输物的位置和朝向，

所述对象运输物是所述一个以上的运输物中成为运输对象的运输物，

在检测到所述对象运输物的位置变更的情况下，所述目标位置被变更为按照所述对象运输物的变更后的位置的位置，

在检测到所述对象运输物的朝向变更的情况下，所述目标朝向被变更为按照所述对象运输物的变更后的朝向的朝向。

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