JP7497686B2 - 産業車両 - Google Patents

Description

本開示は、産業車両に関する。

特許文献１に開示の産業車両は、レーザスキャナと、外界センサと、制御装置と、を備える。制御装置は、レーザスキャナを用いた自己位置推定と、外界センサを用いた自己位置推定と、を行うことができる。レーザスキャナを用いた自己位置推定は、産業車両の用いられる領域に設けられた反射体を用いて行われる。外界センサを用いた自己位置推定は、外界センサの検出結果と環境地図とを照合することで行われる。産業車両の用いられる領域は、確実領域と、不確実領域と、を含む。確実領域は、自己位置推定の精度が要求されない領域である。不確実領域は、自己位置推定の精度が要求される領域である。制御装置は、産業車両が確実領域内に位置している場合であってレーザスキャナによる自己位置推定を行えなくなった場合、外界センサを用いて自己位置推定を行う。

特開２０２０－１４０４９０号公報

特許文献１では、産業車両が確実領域内に位置している場合であってレーザスキャナによる自己位置推定を行えなくなった場合に、外界センサを用いて自己位置推定を行っている。この場合、産業車両の自己位置に応じた適切な走行が行われているとはいえない。

上記課題を解決する産業車両は、産業車両が用いられる領域の環境を示す環境地図を記憶した地図記憶部と、前記領域に存在する物体を検出するための外界センサと、前記領域に設けられた誘導体を検出するための誘導体センサと、前記産業車両の自己位置を推定する自己位置推定部と、を備え、前記自己位置推定部は、前記外界センサの検出結果と前記環境地図とを用いて自己位置推定を行う地図自己位置推定部を含み、前記産業車両は、前記領域に設定された第１領域、及び前記領域に設定された第２領域であって前記地図自己位置推定部による自己位置推定の精度が前記第１領域よりも低くなる前記第２領域のうち前記産業車両がいずれに位置しているかを前記自己位置推定部により推定された前記自己位置から判定する判定部と、前記地図自己位置推定部により推定された前記自己位置に基づき前記産業車両を走行させる第１走行制御部と、前記誘導体を用いて前記産業車両を走行させる第２走行制御部と、前記産業車両が前記第１領域に位置している場合には前記第１走行制御部による走行が行われ、前記産業車両が前記第２領域に位置している場合には前記第２走行制御部による走行が行われるように切り替えを行う切替部と、を備える。

切替部は、自己位置から第１走行制御部による走行が行われるか、第２走行制御部による走行が行われるかを切り替えることができる。これにより、第１領域では第１走行制御部、第２領域では第２走行制御部による走行が行われる。第２領域は、地図自己位置推定部による自己位置推定の精度が第１領域よりも低い領域なので、第２領域では誘導体を用いた走行が行われる。自己位置によって第１走行制御部による走行と、第２走行制御部による走行とを切り替えることで、第２領域で第１走行制御部による走行が行われることを抑制できる。このため、産業車両の自己位置に応じた適切な走行を行うことができる。

上記産業車両について、前記自己位置推定部は、前記誘導体センサにより検出された前記誘導体を用いて自己位置推定を行う誘導体自己位置推定部を含み、前記第２走行制御部は、前記誘導体自己位置推定部により推定された前記自己位置に基づき前記産業車両を走行させてもよい。

本発明によれば、自己位置に応じた適切な走行を行うことができる。

産業車両が用いられる領域を示す模式図。 産業車両の概略構成図。 第１自己位置推定処理を示すフローチャート。 第２自己位置推定処理を示すフローチャート。 走行処理を示すフローチャート。 ヒートマップの一例を示す図。

以下、産業車両の一実施形態について説明する。
図１に示すように、産業車両１０は、予め定められた領域Ａで用いられる。産業車両１０としては、例えば、フォークリフト、及びトーイングトラクタを挙げることができる。領域Ａとしては、例えば、倉庫、工場、公共施設、商用施設、港湾、及び空港を挙げることができる。領域Ａには、建屋Ｂが存在している。建屋Ｂは、柱Ｐと、壁Ｗと、建屋Ｂの内外を繋ぐ出入口Ｄと、を備える。領域Ａには、停車位置Ａ１１が設定されている。停車位置Ａ１１は、トラックが停車する位置である。停車位置Ａ１１は、建屋Ｂの外に位置している。停車位置Ａ１１は、出入口Ｄの正面に位置している。

建屋Ｂ内には、第１領域Ａ１と、第２領域Ａ２とが設定されている。第２領域Ａ２は、出入口Ｄを含む領域である。第１領域Ａ１は、第２領域Ａ２とは異なる領域である。なお、建屋Ｂ外であっても、産業車両１０の走行する領域Ａは、第１領域Ａ１あるいは第２領域Ａ２に区分されている。

領域Ａには、誘導体Ｒが設けられている。誘導体Ｒは、産業車両１０の走行の際に、産業車両１０を誘導するために用いられる。本実施形態の誘導体Ｒは、反射体である。反射体とは、光を照射された際の反射光が、反射体とは異なる物体に比べて強い物体である。本実施形態の反射体は、光を再帰反射する。誘導体Ｒは、第２領域Ａ２に設けられている。

図２に示すように、産業車両１０は、駆動機構１１と、外界センサ２１と、制御装置３０と、補助記憶装置４１と、を備える。
駆動機構１１は、産業車両１０を走行させるための機構である。駆動機構１１は、走行モータ１２と、操舵モータ１３と、を含む。走行モータ１２は、産業車両１０の駆動輪を回転させるためのモータである。操舵モータ１３は、産業車両１０の操舵輪を操舵するためのモータである。駆動機構１１は、走行モータ１２、及び操舵モータ１３を制御するモータドライバを含む。

外界センサ２１は、産業車両１０の周辺に存在する物体の３次元座標を制御装置３０に認識させることができるセンサである。外界センサ２１としては、例えば、ミリ波レーダー、ステレオカメラ、ToF（Time of Flight）カメラ、及びLIDAR（Laser Imaging Detection and Ranging）を挙げることができる。本実施形態では、外界センサ２１としてLIDARを用いている。外界センサ２１は、周囲にレーザーを照射し、レーザーが当たった点から反射された反射光を受光することで点までの距離を導出する。レーザーが当たった点は、物体の表面の一部を表す点である。点の位置は、極座標系の座標で表すことができる。極座標系における点の座標は、直交座標系の座標に変換することができる。極座標系から直交座標系への変換は、外界センサ２１によって行われてもよいし、制御装置３０で行われてもよい。本実施形態では、外界センサ２１により極座標系から直交座標系への変換が行われているとする。外界センサ２１は、センサ座標系での点の座標を導出する。センサ座標系は、外界センサ２１を原点とする３軸直交座標系である。外界センサ２１は、レーザーを照射することにより得られた複数の点の座標を点群データとして制御装置３０に出力する。

制御装置３０は、プロセッサ３１と、記憶部３２と、を備える。プロセッサ３１としては、例えば、CPU（Central Processing Unit）、GPU（Graphics Processing Unit）、又はDSP（Digital Signal Processor）が用いられる。記憶部３２は、RAM（Random access memory）及びROM（Read Only Memory）を含む。記憶部３２は、処理をプロセッサ３１に実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。記憶部３２、即ち、コンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。制御装置３０は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）やFPGA（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路によって構成されていてもよい。処理回路である制御装置３０は、コンピュータプログラムに従って動作する１つ以上のプロセッサ、ASICやFPGA等の１つ以上のハードウェア回路、或いは、それらの組み合わせを含み得る。

補助記憶装置４１は、制御装置３０が読み取り可能な情報を記憶している。補助記憶装置４１としては、例えば、ハードディスクドライブ、及びソリッドステートドライブを挙げることができる。

補助記憶装置４１は、産業車両１０が用いられる領域Ａの環境を示す環境地図ＭＤを記憶している。環境地図ＭＤとは、領域Ａに存在する物体の形状、領域Ａの広さ等、領域Ａの物理的構造に関する情報である。本実施形態において環境地図ＭＤは、領域Ａの構造を地図座標系の座標で表したデータである。地図座標系は、例えば、２軸直交座標系である。地図座標系は、領域Ａの任意の一点を原点とする座標系である。

環境地図ＭＤには、第１領域Ａ１、及び第２領域Ａ２が対応付けられている。即ち、環境地図ＭＤ上での位置が第１領域Ａ１に対応するか、第２領域Ａ２に対応するかを制御装置３０が判定できるようにしている。補助記憶装置４１は、環境地図ＭＤを記憶した地図記憶部である。

補助記憶装置４１は、誘導体Ｒの位置情報ＩＤを記憶している。誘導体Ｒの位置情報ＩＤは、環境地図ＭＤ上での誘導体Ｒの位置を示す情報である。誘導体Ｒの位置とは、地図座標系での誘導体Ｒの座標である。

制御装置３０は、自己位置推定部３３と、判定部３６と、第１走行制御部３７と、第２走行制御部３８と、切替部３９と、を備える。自己位置推定部３３は、第１自己位置推定部３４と、第２自己位置推定部３５と、を含む。第１自己位置推定部３４は、地図自己位置推定部である。第２自己位置推定部３５は、誘導体自己位置推定部である。自己位置推定部３３、判定部３６、第１走行制御部３７、第２走行制御部３８及び切替部３９は、プロセッサ３１が記憶部３２あるいは補助記憶装置４１に記憶されたプログラムを実行することで機能する機能要素である。

制御装置３０は、産業車両１０の自己位置を推定する。自己位置とは、環境地図ＭＤ上での産業車両１０の位置である。即ち、自己位置とは、地図座標系での産業車両１０の一点を示す座標である。産業車両１０の一点は任意であるが、例えば、産業車両１０の水平方向での中心位置を挙げることができる。制御装置３０は、第１自己位置推定処理と、第２自己位置推定処理と、を行う。第１自己位置推定処理は、外界センサ２１によって検出された物体と環境地図ＭＤとを用いて自己位置推定を行う処理である。第２自己位置推定処理は、外界センサ２１により検出された誘導体Ｒと誘導体Ｒの位置情報ＩＤとを用いて自己位置推定を行う処理である。

第１自己位置推定処理について説明する。
図３に示すように、ステップＳ１において、制御装置３０は、外界センサ２１の検出結果を取得する。これにより、制御装置３０は、産業車両１０の周囲の形状を点群データとして取得することができる。

次に、ステップＳ２において、制御装置３０は、点群データと環境地図ＭＤとを照合することで、自己位置を推定する。制御装置３０は、点群データから得られたランドマークと同一形状のランドマークを環境地図ＭＤから抽出する。制御装置３０は、環境地図ＭＤからランドマークの位置を認識する。ランドマークの位置と産業車両１０との位置関係は、外界センサ２１の検出結果から把握できる。従って、制御装置３０は、ランドマークの位置を認識することで、自己位置を推定することができる。ランドマークとは外界センサ２１により識別可能な特徴を有する物体である。ランドマークは、位置の変化しにくい物理的構造物である。ランドマークとしては、例えば、壁Ｗ、及び柱Ｐを挙げることができる。第１自己位置推定処理では、例えば、NDT（Normal Distributions Transform）を用いて自己位置が推定される。第１自己位置推定処理を行うことで、制御装置３０は、自己位置推定部３３、及び第１自己位置推定部３４として機能している。第１自己位置推定部３４は、外界センサ２１の検出結果と環境地図ＭＤとを用いて自己位置推定を行う。

第２自己位置推定処理について説明する。
図４に示すように、ステップＳ１１において、制御装置３０は、外界センサ２１の検出結果を取得する。これにより、制御装置３０は、産業車両１０の周囲の形状を点群データとして取得することができる。

次に、ステップＳ１２において、制御装置３０は、点群データから誘導体Ｒを抽出する。制御装置３０は、外界センサ２１から取得した点のうち、反射光の強度が所定値以上の点は、誘導体Ｒに照射されたことで得られた点であると判定する。制御装置３０は、反射光の強度が所定値以上の点により構成される物体を誘導体Ｒとして抽出する。これにより、制御装置３０は、点群データから誘導体Ｒを抽出することができる。本実施形態において、外界センサ２１が誘導体Ｒを検出するための誘導体センサとして機能している。

次に、ステップＳ１３において、制御装置３０は、ステップＳ１２で得られた誘導体Ｒと誘導体Ｒの位置情報ＩＤとを照合することで、自己位置を推定する。即ち、誘導体Ｒをランドマークとして自己位置推定が行われる。第２自己位置推定処理では、例えば、モンテカルロローカリゼーションを用いて自己位置が推定される。第２自己位置推定処理を行うことで、制御装置３０は、自己位置推定部３３、及び第２自己位置推定部３５として機能している。第２自己位置推定部３５は、外界センサ２１により検出された誘導体Ｒと誘導体Ｒの位置情報ＩＤとを用いて自己位置推定を行う。

制御装置３０は、走行処理を行う。走行処理は、領域Ａ内で産業車両１０を走行させる処理である。制御装置３０が走行処理を行うことで、産業車両１０は領域Ａ内を自動で走行する。走行処理は、所定の制御周期で繰り返し行われる。

走行処理について説明する。
図５に示すように、ステップＳ２１において、制御装置３０は、目標経路を生成する。目標経路とは、目標位置までの経路である。目標位置とは、産業車両１０が移動する目標となる地点である。目標位置は、予め設定された位置であってもよいし、上位制御装置によって指示される位置であってもよい。目標位置は、領域Ａ内で設定される。ステップＳ２１の処理を行うことで、制御装置３０は、目標位置までの目標経路を生成する経路生成部を備えているといえる。

次に、ステップＳ２２において、制御装置３０は、産業車両１０が第１領域Ａ１に位置しているか、第２領域Ａ２に位置しているかを判定する。制御装置３０は、自己位置推定部３３により推定した自己位置が第１領域Ａ１に該当する場合、産業車両１０が第１領域Ａ１に位置していると判定する。制御装置３０は、自己位置推定部３３により推定した自己位置が第２領域Ａ２に該当する場合、産業車両１０が第２領域Ａ２に位置していると判定する。制御装置３０は、産業車両１０が第１領域Ａ１に位置している場合には、第１自己位置推定部３４により推定された自己位置を用いてステップＳ２２の判定を行う。制御装置３０は、産業車両１０が第２領域Ａ２に位置している場合には、第２自己位置推定部３５により推定された自己位置を用いてステップＳ２２の判定を行う。産業車両１０が第１領域Ａ１に位置していると判定された場合、制御装置３０は、ステップＳ２３の処理を行う。産業車両１０が第２領域Ａ２に位置していると判定された場合、制御装置３０は、ステップＳ２４の処理を行う。ステップＳ２２の処理を行うことで、制御装置３０は、判定部３６を備えているといえる。判定部３６は、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２のうち産業車両１０がいずれの領域に位置しているかを自己位置から判定する。

なお、制御装置３０は、産業車両１０が第１領域Ａ１に位置している場合には、第２自己位置推定部３５による自己位置推定を行わず、第１自己位置推定部３４による自己位置推定を行ってもよい。制御装置３０は、産業車両１０が第２領域Ａ２に位置している場合には、第１自己位置推定部３４による自己位置推定を行わず、第２自己位置推定部３５による自己位置推定を行ってもよい。即ち、制御装置３０は、自己位置に応じて、第１自己位置推定部３４による自己位置推定を行うか、第２自己位置推定部３５による自己位置推定を行うかを切り替えてもよい。制御装置３０は、産業車両１０の位置に関わらず、第１自己位置推定部３４による自己位置推定、及び第２自己位置推定部３５による自己位置推定の両方を行ってもよい。

ステップＳ２３において、制御装置３０は、第１自己位置推定部３４により推定された自己位置に基づき産業車両１０を走行させる。制御装置３０は、駆動機構１１を制御することで、産業車両１０が目標経路に追従するように制御を行う。制御装置３０は、目標経路と産業車両１０との偏差が所定量未満になるように制御を行う。偏差とは、例えば、目標経路と産業車両１０の基準位置とのずれ量である。本実施形態では、基準位置を産業車両１０の自己位置としており、目標経路と自己位置とのずれ量が偏差である。ステップＳ２３の処理を行うことで、制御装置３０は、第１走行制御部３７を備えているといえる。第１走行制御部３７は、第１自己位置推定部３４により推定された自己位置に基づき産業車両１０を走行させる。制御装置３０は、ステップＳ２３の処理を終えると、ステップＳ２５の処理を行う。

ステップＳ２４において、制御装置３０は、誘導体Ｒにより産業車両１０を走行させる。本実施形態において、制御装置３０は、第２自己位置推定部３５により推定された自己位置に基づき産業車両１０を走行させる。ステップＳ２４の処理は、第１自己位置推定部３４により推定された自己位置に代えて第２自己位置推定部３５により推定された自己位置を用いる点を除いて、ステップＳ２３の処理と同様である。ステップＳ２４の処理を行うことで、制御装置３０は、第２走行制御部３８を備えているといえる。第２走行制御部３８は、誘導体Ｒにより産業車両１０を走行させる。また、ステップＳ２２～ステップＳ２４の処理を行うことで、制御装置３０は、切替部３９を備えているといえる。切替部３９は、第１走行制御部３７による走行と、第２走行制御部３８による走行との切り替えを行う。制御装置３０は、ステップＳ２４の処理を終えると、ステップＳ２５の処理を行う。

ステップＳ２５において、制御装置３０は、産業車両１０の走行を停止させるか否かを判定する。制御装置３０は、目標経路と産業車両１０との偏差が所定量以上になった場合、あるいは、自己位置を推定できない場合には産業車両１０の走行を停止させると判定する。ステップＳ２５の判定結果が否定の場合、制御装置３０は、ステップＳ２６の処理を行う。ステップＳ２５の判定結果が肯定の場合、制御装置３０は、ステップＳ２７の処理を行う。

ステップＳ２６において、制御装置３０は、産業車両１０の走行を継続させる。
ステップＳ２７において、制御装置３０は、産業車両１０の走行を停止させる。
次に、第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２を設定する方法、並びに、誘導体Ｒの位置決め方法について説明する。

まず、産業車両１０の用いられる領域Ａの３次元モデルを生成する。３次元モデルは、領域Ａの物理的構造を示す点群データを取得した上で、点群データで表される形状の表面をメッシュ化することで生成される。本実施形態の３次元モデルは、メッシュモデルである。３次元モデルは、サーフェスモデルであってもよい。

領域Ａの点群データを取得する際には、実際に産業車両１０を走行させることで、外界センサ２１から点群データを取得してもよい。人、あるいは、移動体により外界センサを移動させることで、領域Ａの点群データを取得してもよい。人、あるいは、移動体により外界センサを移動させる場合であっても、外界センサ２１と同様の外界センサを用いることができる。移動体としては、領域Ａ内を移動できるものであればよい。移動体としては、例えば、荷の搬送を行う搬送車、乗用車、及び無人飛行体を挙げることができる。

３次元モデルを生成した後には、シミュレーションを行うことで、ヒートマップを作成する。ヒートマップは、領域Ａの環境のみで自己位置推定を行う場合、言い換えれば、誘導体Ｒが設けられていない環境で自己位置推定を行う場合の自己位置推定の精度を示す。ヒートマップは、第１自己位置推定部３４によって自己位置を推定する場合の自己位置推定の精度を示しているともいえる。

シミュレーションは、領域Ａの状況、及び産業車両１０の状況を変更した複数のパターンで行われる。領域Ａの状況は、例えば、停車位置Ａ１１に停車しているトラックの有無、領域Ａに荷や人が存在しているか否か、及び、シャッターや扉が存在している場合にはこれらの開閉状況を挙げることができる。産業車両１０の状況としては、例えば、産業車両１０の姿勢、及び、産業車両１０が走行しているか否かを挙げることができる。産業車両１０の姿勢とは、地図座標系の座標軸に対する産業車両１０の傾きである。

図６には、建屋Ｂについてシミュレーションを行うことで得られたヒートマップを示す。図６は、建屋Ｂをモデル化したものであるが、説明の便宜上、壁Ｗ、柱Ｐ、出入口Ｄに対応する位置に図１に示す建屋Ｂと同一の符号を付している。ヒートマップは、色によって数値を視覚化したものであるが、図示の都合上、図６では色に代えて、ドットの濃淡で数値を視覚化している。上記したように、シミュレーションは、複数のパターンで行われるが、図６に示すヒートマップは、１つのパターンで得られたヒートマップである。

図６に示すヒートマップでは、自己位置推定の精度の低くなる位置ほどドットの密度が高くなる。自己位置推定の精度は、ランドマークの少ない箇所ほど低くなる傾向にある。自己位置推定の精度は、ランドマークとは異なる物体が多いほど低くなる傾向にある。出入口Ｄでは、人、あるいは、産業車両１０とは異なる産業車両の往来が多くなりやすい。これらが物体として検出されることで、自己位置推定の精度が低下する一因となる。停車位置Ａ１１には、トラックが停車する。トラックが物体として検出されることで、自己位置推定の精度が低下する一因となる。図６から把握できるように、出入口Ｄの周辺では、自己位置推定の精度が低い。一方で、出入口Ｄから離れており、かつ、ランドマークとなる柱Ｐに近い位置では、出入口Ｄの周辺に比べて自己位置推定の精度が高い。

ヒートマップにより得られた結果から、自己位置推定の精度が閾値より高い領域を第１領域Ａ１、自己位置推定の精度が閾値以下の領域を第２領域Ａ２として設定する。閾値としては、目標経路と産業車両１０との偏差が所定量未満とならないような値に設定される。第２領域Ａ２は、第１自己位置推定部３４による自己位置推定の精度が第１領域Ａ１よりも低くなる領域である。詳細にいえば、第１領域Ａ１とは、第１自己位置推定部３４による自己位置に基づき走行を行った場合に、目標経路と産業車両１０との偏差が所定量未満となる領域である。第２領域Ａ２とは、第１自己位置推定部３４による自己位置に基づき走行を行った場合に、目標経路と産業車両１０との偏差が所定量以上となり得る領域である。

誘導体Ｒの位置、及び誘導体Ｒの数は、第２領域Ａ２に産業車両１０が位置している場合に、誘導体Ｒを用いた走行を産業車両１０が行えるように決められる。本実施形態では、誘導体Ｒを用いて第２自己位置推定部３５による自己位置推定が行われるため、産業車両１０が第２領域Ａ２に位置している際に外界センサ２１によって誘導体Ｒを検出できるように誘導体Ｒの位置、及び誘導体Ｒの数が決められる。詳細にいえば、第２自己位置推定部３５による自己位置に基づき産業車両１０が第２領域Ａ２を走行した場合に、目標経路と産業車両１０との偏差が所定量未満となるように誘導体Ｒの位置、及び誘導体Ｒの数は決められる。本実施形態において、誘導体Ｒは第２領域Ａ２に設けられているが、誘導体Ｒは第１領域Ａ１に設けられてもよい。

上記した例では、建屋Ｂ内を例に挙げて説明を行ったが、建屋Ｂ以外であっても、同様の手法により第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２の設定、並びに、誘導体Ｒの位置及び誘導体Ｒの数が決められる。

本実施形態の作用について説明する。
制御装置３０は、第１走行制御部３７による環境地図ＭＤを用いた走行を行うか、第２走行制御部３８による誘導体Ｒを用いた走行を行うかを自己位置に応じて切り替える。第１領域Ａ１では、第１走行制御部３７による走行が行われる。第１領域Ａ１は、第１走行制御部３７による走行によって、産業車両１０と目標経路との偏差を所定量未満とすることができる領域である。第１領域Ａ１で第１走行制御部３７による走行を行うことで、制御装置３０は、目標経路との偏差を所定量未満としつつ産業車両１０を走行させることができる。

第２領域Ａ２では、第２走行制御部３８による走行が行われる。第２領域Ａ２は、第１走行制御部３７による走行を行うと、産業車両１０と目標経路との偏差が所定量以上となり得る領域である。シミュレーションを行い、第２領域Ａ２で第２走行制御部３８による走行を行った場合に、産業車両１０と目標経路との偏差を所定量未満とできるように誘導体Ｒを設けている。これにより、第２領域Ａ２で第２走行制御部３８による走行を行うことで、制御装置３０は、目標経路との偏差を所定量未満としつつ産業車両１０を走行させることができる。

上記したように、自己位置に応じて第１走行制御部３７による走行と、第２走行制御部３８による走行とを切り替えることで、第１領域Ａ１であっても第２領域Ａ２であっても目標経路との偏差を所定量未満にすることができる。従って、自己位置に応じて、第１走行制御部３７による走行と第２制御部による走行の適切な切り替えを行うことができる。

仮に、第１自己位置推定部３４により自己位置を推定できなくなった場合に第１走行制御部３７による走行を第２走行制御部３８による走行に切り替えたとする。この場合、産業車両１０と目標経路との偏差が所定量以上となりやすい。これは、自己位置を推定できなくなる前には自己位置推定の精度が低下しているおそれがあり、偏差が大きくなりやすいことが一因である。更に、自己位置が推定できなくなることで、第２走行制御部３８による走行への切り替えが行われる前には偏差を算出しにくく、これにより偏差が大きくなりやすいことが一因である。第２自己位置推定部３５により自己位置を推定できなくなった場合に第２走行制御部３８による走行を第１走行制御部３７による走行に切り替えた場合であっても同様のことがいえる。

領域Ａの全体に誘導体Ｒを設けて、第２走行制御部３８による走行のみを行うことも考えられる。しかしながら、この場合、誘導体Ｒを設ける手間がかかること、誘導体Ｒのコストが増加することといった課題が生じる。

本実施形態のように、自己位置に応じて第１走行制御部３７による走行と、第２走行制御部３８による走行とを切り替えることで、第２走行制御部３８による走行のみを行う場合に比べて誘導体Ｒを減らすことができる。従って、誘導体Ｒを設けることなく走行を行うことができる第１走行制御部３７による利点を享受しつつ、第１領域Ａ１であっても第２領域Ａ２であっても目標経路と産業車両１０との偏差を所定量未満とすることができる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）制御装置３０は、第１領域Ａ１では第１走行制御部３７、第２領域Ａ２では第２走行制御部３８による走行が行われるようにしている。第２領域Ａ２は、第１自己位置推定部３４による自己位置推定の精度が第１領域Ａ１よりも低い領域であり、第２領域Ａ２で第１走行制御部３７による走行を行うと、目標経路と産業車両１０との偏差が所定量以上となるおそれがある。自己位置によって第１走行制御部３７による走行と、第２走行制御部３８による走行とを切り替えることで、第２領域Ａ２で第１走行制御部３７による走行が行われることを抑制できる。このため、産業車両１０の自己位置に応じた適切な走行を行うことができる。

（２）自己位置推定部３３は、第１自己位置推定部３４と、第２自己位置推定部３５と、を含む。第１自己位置推定部３４は、環境地図ＭＤを用いて自己位置を推定する。第２自己位置推定部３５は、誘導体Ｒを用いて自己位置を推定する。これにより、産業車両１０の周辺環境に応じた自己位置推定を行うことができる。

また、第２領域Ａ２で第２走行制御部３８による走行を行った場合に、産業車両１０と目標経路との偏差を所定量未満とできるように誘導体Ｒを設けている。これにより、第１領域Ａ１であっても、第２領域Ａ２であっても目標経路との偏差を所定量未満にすることができる。

実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○第１自己位置推定部３４は、環境地図ＭＤを用いた自己位置推定と、デッドレコニングによる自己位置推定との組み合わせにより自己位置を推定してもよい。デッドレコニングとは、車輪の回転量を検出する回転数センサ、加速度センサ及びジャイロセンサの少なくとも１つを用いることで、自己移動量を推定することである。産業車両１０が屋外で用いられる場合であれば、第１自己位置推定部３４は、環境地図ＭＤを用いた自己位置推定と、GNSS（Global Navigation Satellite System）による自己位置推定との組み合わせにより自己位置を推定してもよい。

同様に、第２自己位置推定部３５は、誘導体Ｒを用いた自己位置推定と、デッドレコニングによる自己位置推定との組み合わせにより自己位置を推定してもよい。第２自己位置推定部３５は、誘導体Ｒを用いた自己位置推定と、GNSSによる自己位置推定との組み合わせにより自己位置を推定してもよい。

○第２自己位置推定部３５は、誘導体Ｒを用いた三角測量により自己位置を推定してもよい。この場合、誘導体Ｒは３つ以上設けられる。
○第２走行制御部３８は、誘導体Ｒを用いた走行を行えればよく、誘導体Ｒの種類は任意に変更してもよい。

第２走行制御部３８による走行を行う際の誘導体Ｒとして、磁気ガイドを用いてもよい。磁気ガイドとしては、例えば、磁気テープ及び磁気マーカーを挙げることができる。磁気ガイドは、第２領域Ａ２に設けられる。磁気ガイドは、産業車両１０を走行させる経路に沿って設けられる。産業車両１０は、誘導体センサとして磁気ガイドの磁束を検出する磁気センサを備える。制御装置３０は、磁気センサにより磁気ガイドの磁束を検出しながら、経路に沿って産業車両１０を走行させる。この場合、自己位置推定部３３は、第１自己位置推定部３４を備え、第２自己位置推定部３５を備えない。第１走行制御部３７による走行と、第２走行制御部３８による走行とは、第１自己位置推定部３４により推定された自己位置に応じて切り替えられる。

第２走行制御部３８による走行を行う際の誘導体Ｒとして、マーカーを用いてもよい。マーカーとしては、例えば、ドットコード、ＱＲコード（登録商標）、及びＡＲマーカーを用いることができる。産業車両１０は、誘導体センサとしてカメラを備える。マーカーは、産業車両１０が第２領域Ａ２に位置している際に、カメラに撮像されるように設けられる。制御装置３０は、カメラを用いた画像認識処理によりカメラの座標系におけるマーカーの位置を導出する。制御装置３０は、カメラの取付位置、及びカメラの座標系におけるマーカーの位置から自己位置を推定することができる。

第２走行制御部３８による走行を行う際の誘導体Ｒとして、無線信号を送信する複数の無線機を用いてもよい。無線信号は、電磁誘導又は電波として送信される。産業車両１０は、誘導体センサとして無線信号を受信する受信機を備える。無線機には、それぞれ、固有のＩＤコードが付与されている。補助記憶装置４１には、誘導体Ｒの位置情報ＩＤとして、それぞれの無線機の位置を示す情報が記憶されている。無線機は、ＩＤコードを示す情報を含む無線信号を送信する。制御装置３０は、受信機により受信した無線信号の受信強度や伝搬時間を距離に換算する。制御装置３０は、多点測位により、自己位置を推定することができる。

○制御装置３０が、自己位置に応じて、第１自己位置推定部３４による自己位置推定を行うか、第２自己位置推定部３５による自己位置推定を行うかを切り替える場合であっても、産業車両１０の起動時には第１自己位置推定部３４による自己位置推定と第２自己位置推定部３５による自己位置推定の両方を行ってもよい。産業車両１０の起動時とは、産業車両１０が停止状態から起動状態にされた時である。停止状態とは、キーオフ状態と呼ばれることもある。起動状態は、キーオン状態と呼ばれることもある。産業車両１０の起動時には、自己位置が推定されておらず、自己位置が第１領域Ａ１に該当するか、第２領域Ａ２に該当するかを判定することができない。この場合、第１自己位置推定部３４による自己位置推定、及び第２自己位置推定部３５による自己位置推定の両方を行うことで、自己位置が第１領域Ａ１に該当するか、第２領域Ａ２に該当するかを判定してもよい。第１自己位置推定部３４により推定された自己位置と第２自己位置推定部３５により推定された自己位置とが異なる場合、第１自己位置推定部３４及び第２自己位置推定部３５のうち、予め定められた方の推定結果を採用してもよい。第１自己位置推定部３４により推定された自己位置と第２自己位置推定部３５により推定された自己位置とが異なる場合、尤度が高いほうを採用してもよい。

○領域Ａに、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との境界を含む第３領域を設定してもよい。第３領域は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との境界から第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２の両側に所定の範囲で拡がる領域である。第３領域は、第１領域Ａ１の一部及び第２領域Ａ２の一部を含む領域といえる。第３領域は、第１自己位置推定部３４による自己位置推定が行われる場合であっても、第２自己位置推定部３５による自己位置推定が行われる場合であっても、目標経路と産業車両１０との偏差を所定量未満とできるように設定される。制御装置３０は、第１領域Ａ１であって第３領域とは異なる領域に産業車両１０が位置している場合には、第２自己位置推定部３５による自己位置推定を行わず、第１自己位置推定部３４による自己位置推定を行う。制御装置３０は、第２領域Ａ２であって第３領域とは異なる領域に産業車両１０が位置している場合には、第１自己位置推定部３４による自己位置推定を行わず、第２自己位置推定部３５による自己位置推定を行う。制御装置３０は、第３領域に産業車両１０が位置している場合には、第１自己位置推定部３４による自己位置推定と、第２自己位置推定部３５による自己位置推定との両方を行う。

○第１自己位置推定部３４による自己位置推定のアルゴリズムと、第２自己位置推定部３５による自己位置推定のアルゴリズムとは同一であってもよい。即ち、第１自己位置推定部３４は、環境地図ＭＤを用いて自己位置を推定し、第２自己位置推定部３５は誘導体Ｒの位置情報ＩＤを用いて自己位置を推定していればよい。

○外界センサ２１としては、産業車両１０の周辺に存在する物体の２次元座標を制御装置３０に認識させることができるセンサであってもよい。この種のセンサとしては、例えば、照射角度を変更しながらレーザーを照射する２次元のレーザーレンジファインダを挙げることができる。

○誘導体センサは、外界センサ２１とは別のセンサであってもよい。
○環境地図ＭＤは記憶部３２に記憶されていてもよい。誘導体Ｒの位置情報ＩＤは記憶部３２に記憶されていてもよい。

○第１自己位置推定部３４、第２自己位置推定部３５、判定部３６、第１走行制御部３７、第２走行制御部３８、及び切替部３９は、それぞれ、別の装置であってもよい。

Ａ…領域、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、ＭＤ…環境地図、Ｒ…誘導体、１０…産業車両、２１…誘導体センサとしての外界センサ、３０…制御装置、３３…自己位置推定部、３４…地図自己位置推定部としての第１自己位置推定部、３５…誘導体自己位置推定部としての第２自己位置推定部、３６…判定部、３７…第１走行制御部、３８…第２走行制御部、３９…切替部、４１…地図記憶部としての補助記憶装置。

Claims (2)

1. 産業車両が用いられる領域の環境を示す環境地図を記憶した地図記憶部と、
   前記領域に存在する物体を検出するための外界センサと、
   前記領域に設けられた誘導体を検出するための誘導体センサと、
   前記産業車両の自己位置を推定する自己位置推定部と、を備え、
   前記自己位置推定部は、前記外界センサの検出結果と前記環境地図とを用いて自己位置推定を行う地図自己位置推定部を含み、
   前記産業車両は、
   前記領域に予め設定された第１領域、及び前記領域に予め設定された第２領域であって前記地図自己位置推定部による自己位置推定の精度が前記第１領域よりも低くなる前記第２領域のうち前記産業車両がいずれに位置しているかを前記自己位置推定部により推定された前記自己位置から判定する判定部と、
   前記地図自己位置推定部により推定された前記自己位置に基づき前記産業車両を走行させる第１走行制御部と、
   前記誘導体を用いて前記産業車両を走行させる第２走行制御部と、
   前記産業車両が前記第１領域に位置している場合には前記第１走行制御部による走行が行われ、前記産業車両が前記第２領域に位置している場合には前記第２走行制御部による走行が行われるように切り替えを行う切替部と、を備える産業車両。
2. 前記自己位置推定部は、前記誘導体センサにより検出された前記誘導体を用いて自己位置推定を行う誘導体自己位置推定部を含み、
   前記第２走行制御部は、前記誘導体自己位置推定部により推定された前記自己位置に基づき前記産業車両を走行させる請求項１に記載の産業車両。