追従制御装置及び追従制御方法
【課題】追従性を向上した追従制御を課題とする。
【解決手段】車両１に設置した複数の無線通信手段Ｑでそれぞれ上記電波発信源８からの電波を受信して、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの各相対距離を取得する。取得した複数の相対距離から、車両１に対する電波発信源８の相対位置座標を取得する。無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアのうち、電波発信源８がどの存在判定エリアに位置するか上記取得した複数の相対距離から推定する。推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標の正当性を判定し、正当と判定した電波発信源８の相対位置座標に向けて車両１の移動を制御する。
【解決手段】車両１に設置した複数の無線通信手段Ｑでそれぞれ上記電波発信源８からの電波を受信して、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの各相対距離を取得する。取得した複数の相対距離から、車両１に対する電波発信源８の相対位置座標を取得する。無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアのうち、電波発信源８がどの存在判定エリアに位置するか上記取得した複数の相対距離から推定する。推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標の正当性を判定し、正当と判定した電波発信源８の相対位置座標に向けて車両１の移動を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波発信源を有する移動目標物に向けて車両などの移動体を追従制御させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動目標物に車両を追従させる技術としては、例えば特許文献１に記載した技術がある。この技術は、指向性を制御可能な電子制御式アレーアンテナ（エスパアンテナ）の受信指向性を変化させて電波を受信する。その受信した電波強度信号の強度の最大方向を、電波発信源からの電波到来方向とする。そして、その電波到来方向に向けて車両を自律移動させる。なお、電波強度信号の強度レベルに応じて、移動の停止、運転再開の判定を行っている。
【特許文献１】特開２００３−１７７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
各励振素子によって取得した誤差を含む電波の電波強度信号を用いて、車両に対する移動目標物の方位を判定する。この結果、電波強度信号に含まれる誤差によって追従すべき方向に間違いが発生する可能性がある。そして、その時点における電波の強い方向に単に接近するといった追従方法であるため、車両の動きがギクシャクした追従移動となってしまうおそれがある。
本発明は、追従性を向上した追従制御を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を推定し、推定した相対位置座標に向けて移動体を追従移動させる追従制御方法である。移動体に設置した複数の無線通信手段でそれぞれ上記電波発信源からの電波を受信して、各無線通信手段から電波発信源までの各相対距離を取得する。取得した複数の相対距離から、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を取得する。
【０００５】
また、無線通信手段毎に基準通信距離内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアのうち、電波発信源がどの存在判定エリアに位置するか上記取得した複数の相対距離から推定する。
推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標の正当性を判定し、正当と判定した電波発信源の相対位置座標に向けて移動体の移動を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の無線通信手段からの相対距離によって定義した存在判定エリアにおける、電波発信源の位置するエリアに基づき、推定された電波発信源の相対位置座標の正当性を判定する。
これによって、確からしさ（正当性）の高い相対位置座標を使用して追従制御を行うことが出来る。この結果、追従性を向上した追従制御となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
ここで、本実施形態では、図１に示すように、移動体として２輪の駆動輪を有する車両１を例示して説明する。但し、移動体は、３輪若しくは４輪以上の車輪を有する車両であっても良い。また、移動体は車両１に限定せず、二足歩行のロボットや地面から浮揚して移動する浮揚体（ホーバーなど）等であっても良い。要は、目標に向けて追従移動するように駆動制御可能な構造を備えた移動体であれば良い。
【０００８】
（構成）
まず構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る追従制御装置を搭載した車両１を示す図である。
この図２に示すように、車両１には、駆動装置、複数の無線通信手段Ｑ、及び移動制御コントローラ３を設ける。なお、移動制御コントローラ３は、車両１に搭載しなくても良い。本実施形態では、搭載する無線通信手段Ｑの数が３つ場合を例示する。
上記駆動装置は、左右の駆動輪を駆動するモータ５で構成する。このモータ５を、移動制御コントローラ３からの駆動指令に基づき駆動制御する。この結果、車両１は直進運動及び回転運動を行う。
【０００９】
上記各無線通信手段Ｑは、図１に示すように、移動目標物（ユーザ７）が有する電波発信源８から発信された電波を受信する。各無線通信手段Ｑは、受信した電波を信号に変換して移動制御コントローラ３に出力する。本実施形態の各無線通信手段Ｑは、無指向性アンテナと、そのアンテナで受信した電波を信号に変換する通信制御部とを有する。
ここで、各無線通信手段Ｑをアンテナだけで構成し、各アンテナが受信した電波を信号に変換する通信制御部を別途設ける構成としても良い。この場合には、３つのアンテナに対して通信制御部を一つとしても良い。
【００１０】
上記３つの無線通信手段Ｑ（１）〜Ｑ（３）は、平面視において、互いに重ならないように配置する。本実施形態では、図３に示すように、平面視において、車両１の重心を中心Ｇとした円上に、３つの無線通信手段Ｑを位置させている。更に、本実施形態では、円周方向で隣り合う無線通信手段Ｑ間の距離が等しくなるように設定する。すなわち、平面視で、３つの無線通信手段Ｑが、正三角形の頂点位置にそれぞれ位置するように配置する。
【００１１】
更に、本実施形態では、上記円の中心Ｇに対し車両１の進行方向後方に、１つの無線通信手段Ｑ（１）を配置する。また、上記円の中心Ｇに対し車両１の進行方向前方且つ左右対称位置に、２つの無線通信手段Ｑ（２）、Ｑ（３）を配置する。
ここで、本実施形態では、電波の受信特性（受信エリア）として電波が指向なく伝搬する無指向性のアンテナを採用している。このため、１つの無線通信手段Ｑによる電波の受信によって、電波発信源８の向きは判定出来ないが、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３は推定可能である。
【００１２】
また、上記移動制御コントローラ３は、各無線通信手段Ｑが受信した信号に基づき、電波発信源８との相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を判定し、さらに相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を推定する。その結果に応じて車両１の移動方向を決定する。そして、電波発信源８を有する移動目標物に追従するための駆動指令を各モータ５に出力する。
【００１３】
移動制御コントローラ３は、図２に示すように、相対距離取得手段３Ａ、目標位置取得手段３Ｂ、存在エリア推定手段３Ｃ、正当性判定手段３Ｄ、移動方向決定手段３Ｅ、及び移動指令値生成手段３Ｆを備える。
相対距離取得手段３Ａは、電波の受信に基づき、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する。
目標位置取得手段３Ｂは、取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から、車両１に対する電波発信源８の各相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する。
【００１４】
存在エリア推定手段３Ｃは、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアを設定する。また、存在エリア推定手段３Ｃは、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌと上記取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を比較することで、電波発信源８がどの存在判定エリアに位置するか推定する。
正当性判定手段３Ｄは、存在エリア推定手段３Ｃが推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。
【００１５】
移動方向決定手段３Ｅは、電波発信源８を有する移動目標物に接近するような車両１の移動方向を推定する。すなわち、移動方向決定手段３Ｅは、車両１に対する移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対して、車両１を追従移動させることができるような移動方向を決定する。
移動指令値生成手段３Ｆは、推定された相対位置座に対し車両１が移動するような駆動指令値を算出し、算出した駆動指令値をモータ５に出力する。 ここで、移動指令値生成手段３Ｆは、目標値設定手段３Ｆａを備える。目標値設定手段３Ｆａは、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向かうための速度や角速度等の目標値を設定する。
【００１６】
次に、上記存在エリア推定手段３Ｃによる、存在判定エリアの設定について説明する。
存在エリア推定手段３Ｃは、図４に示すように、無線通信手段Ｑ毎に予め設定した基準とする通信距離を使用して、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃをそれぞれ想定する。そして、 存在エリア推定手段３Ｃは、その複数の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃ及びその検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃの重なりで区分される複数の存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３を設定する。
本実施形態では、無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌを全て同じ値とする。
【００１７】
更に、図４を参照して、検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃ及び存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３について説明する。
本実施形態のアンテナは無指向性である。従って、上記無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌ内の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃは、それぞれ各無線通信手段Ｑ（アンテナ）の設定位置（受信位置）を中心Ｇとし且つ上記基準通信距離Ｌを半径とした円内となる。
なお、指向性のあるアンテナを使用した場合には、指向方向に向いた所定形状の検出設定エリアが検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃとなる。この場合であっても、各無線通信手段Ｑによる検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃで重なりが発生するように設置位置や指向の向きを設定する。但し、本実施形態は無指向性のアンテナを使用した方が、効果は大きい。
【００１８】
上記３つの無線通信手段Ｑの設置位置（電波受信位置）は、平面視で互いにずれているので、３つの検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃは、２つ又は３つ重複している部分と、重複していない部分、及び３つの検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃのいずれにも該当しない外側の部分とによって、８つの部分に区分出来る。この８つの部分が存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−２、Ｃ−１〜Ｃ−３、Ｄとなる。この８つの存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３、Ｄは、無方向存在判定エリアＡ、Ｄと判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−２、Ｃ−１〜Ｃ−３の２種類に区分出来る。
【００１９】
無方向存在判定エリアＡ、Ｄは、車両１に対し電波発信源８の存在する向きを判定出来ない存在判定エリアである。具体的には、無方向存在判定エリアは、全ての検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃが全て重なる完全重複エリアＡ、及び、全ての検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃの外となるエリアＤである。但し、システムとして無方向存在判定エリアＤを無視出来る場合には、そのエリアを無視して処理を行う。
【００２０】
また、判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３は、車両１に対し電波発信源８の存在する向きを判定出来る存在判定エリアである。判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３は、具体的には、上記の無方向存在判定エリアＡ、Ｄ以外の判別判定エリアである。判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３は、２種類ある。１種類目の判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３は、他の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃと重複しないエリアである。１種類目の判別可能存在判定エリアＣ−１〜Ｃ−３は、他の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃと重なるエリアであるが全ての検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃとは重ならないエリアである。
【００２１】
ここで、本実施形態では、上述の通り、各無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌを全て同じ値とする場合を例示している。このため、図４に示すように、複数の無線通信手段Ｑの中心Ｇに対し対称に判別判定エリアが配置する。
この各無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌは等しくする必要は無い。例えば、車両１の進行方向後方に位置する無線通信手段Ｑの基準通信距離Ｌを相対的に大きく設定しても良い。この場合には、車両１前方側の判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３を相対的に小さい領域に設定出来る。すなわち、電波発信源８が車両１前方側に位置する場合が多い場合には、電波発信源８の位置の特定が良い小さな領域とすることが出来る。
【００２２】
また、本実施形態では、無線通信手段Ｑが３つの場合を例示している。２つでも良い。無線通信手段Ｑの個数を増やすほど存在判定エリアを細分化し、判別存在判定エリアの数が増えて、より電波発信源８の位置の推定領域を狭めることが可能となる。但し、基準通信距離Ｌと測距誤差との関係を考慮すると余り細分化出来ない。この場合には、２以上の組に分けてエリア判定しても良い。
【００２３】
次に、目標位置取得手段３Ｂによる、取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から、車両１に対する電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の取得について説明する。
上述の図３は、ユーザ７と車両１との位置関係、および、車両１上に設置した３つの無線通信手段Ｑとユーザ７との位置関係を示す図である。
なお、無線通信手段Ｑの個数Ｎに関しては、個数を増やすほど、車両１に対するユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を正確に算出することが可能であり、結果として、ユーザ７に対する高精度な追従が可能となる。また、上述のように、各無線通信手段Ｑにおける電波の受信特性（受信エリア）として、電波が指向性なく伝播する無指向性アンテナを用いている。その３個以上の無線通信手段Ｑによって取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の情報を用いることによって、車両１に対する移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出することができる。
【００２４】
図３に示すように、複数の無線通信手段Ｑの中心（車両１重心）を原点とする相対座標系を考える。
この相対座標系において、電波発信源８が（ｘu、ｙｕ）に存在し、（ｘi、ｙi）に設置した各無線通信手段Ｑ（ｉ＝１、２、３）と電波発信源８との相対距離を、それぞれｒ１、ｒ２、ｒ３とする。この場合、各無線通信手段Ｑと電波発信源８との関係は、以下のような連立方程式で示すことができる。
（ｘｕ−ｘ1）2＋（ｙｕ−ｙ1）2 ＝ ｒ１2
（ｘｕ−ｘ2）2＋（ｙｕ−ｙ2）2 ＝ ｒ２2
（ｘｕ−ｘ3）2＋（ｙｕ−ｙ3）2 ＝ ｒ３2
【００２５】
そして、理論的には、この連立方程式を解くことによって、車両１に対する電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を一意に算出することが可能である。ただし、実際には、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３には測定誤差が含まれている。このため、上記の連立方程式を満足する解がないことが多く、最小２乗法を用いて解を求めるのが一般的である。
また、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する別の方法として、人間と車両１のダイナミクス、および、誤差のモデル（誤差の形態、分散）を考慮して推定する方法（例えば、カルマンフィルタを利用する方法）がある。この方法では、電波発信源８のより正確な相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出することが可能である
【００２６】
ここで、上記最小２乗法を用いて解を求めた場合、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に関する誤差に対し、新たな誤差を付与することになる。すなわち、合計４個の誤差を付与した状態で、電波発信源８を有するユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を求めることになり、ユーザ７の真の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が求めることは困難である。このように、演算して取得した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）には、測位誤差を有する。図５に測位誤差を含んだユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の算出結果（分布）を示す。図５のように、車両１上に無線通信手段Ｑを前方に２個、後方に１個、正三角形をなすように設置している。この場合、図５（ａ）のようにユーザ７が車両１の側方にいる場合には、図５（ｂ）のように車両１の前方にいる場合と比較して、角度方向（左右方向）の測位誤差が大きくなる傾向がある。一般には、２つの無線通信手段Ｑが一直線に並ぶような場合、すなわち、図５の場合には、進行方向を基準にして、３０度、約９０度、１５０度、２１０度、約２７０度、３３０度の方向に関して、誤差が大きくなる傾向にある。
一方、車両１からの距離方向の測位誤差に関しては、ユーザ７の存在位置にかかわらず、誤差に変化が無いか小さいことが分かる。
【００２７】
次に、存在エリア推定手段３Ｃによる、電波発信源８が位置する存在判定エリアの推定について説明する。
存在判定エリアの推定は、基準通信距離Ｌと上記取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を比較することで実施する。
すなわち、図４のように、各無線通信手段Ｑからの基準通信距離Ｌを設定し、その基準通信距離Ｌと、上記各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３と比較を行う。そして、それらの大小関係によって、電波発信源８を有するユーザ７の存在範囲（この例では、エリアＢ−１）を決定する。
【００２８】
このエリア推定の場合には、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に関する誤差だけとなる。すなわち、合計３個の誤差を付与した状態で、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を求めることになる。従って、上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する場合と比較して、誤差の個数の少ない。また、上述のように相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の距離方向の測位誤差は小さい。このため、このエリア推定の精度は、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する場合に比較して精度が良い。すなわち、誤差の少ないユーザ７の存在エリアの情報も利用することで、より正確なユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を判定することができる。これを利用して、本実施形態では、誤差の少ない車両１からの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に基づいて、ユーザ７が存在する範囲を判定するエリアの大きさを決定し、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正しいか否かを判定する。この判定結果により、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正しい場合に、ユーザ７に対して追従する動作を行う。
【００２９】
次に、上記移動制御コントローラ３の処理を、図６を参照しつつ説明する。
ここで、説明を分かり易くするたに、電磁キーなどからなる電波発信源８を有する移動目標物としてユーザ７（人間）を想定する。また、制御する左右２輪の駆動輪を持つ車両１としてショッピングカート（従動輪を別途備えても構わない。）を想定する。そして、ショッピングセンター内において、ショッピングカートがユーザ７に追従移動するシーンを想定する。このため、常に基準通信距離Ｌ内にユーザ７が位置することを想定する。
【００３０】
移動制御コントローラ３は、所定のサンプリング周期毎（制御サイクル毎）に作動する。
まず、ステップＳ１０にて、各無線通信手段Ｑからの信号に基づき、ユーザ７が有する電波発信源８から発信された電波が、３つの無線通信手段Ｑに到達したか否かを確認する。そして、全ての無線通信手段Ｑに対して、ユーザ７が有する電波発信源８から発信された電波が到達している場合には、ステップＳ２０に移行する。
【００３１】
ここで、電波発信源８は一定間隔等の予め設定した周期で電波を発信している。従って、電波の受信によって、無線通信手段Ｑから電波発信源８までの距離を取得することは可能である。
ステップＳ２０では、各無線通信手段Ｑでその電波を受信して、その受信信号を距離判定用に変換した信号を取得する。
ステップＳ３０では、変数ｉに１を代入してステップＳ４０に移行する。この変数ｉの値は、各無線通信手段Ｑの番号に対応する。なお、図６の処理では、無線通信手段Ｑの個数が３つに限定せず、無線通信手段Ｑの数をＮとして、汎用性を持たせ場合で説明している。
【００３２】
ステップＳ４０では、無線通信手段Ｑ（ｉ）からの信号に基づき、各無線通信手段Ｑからユーザ７が有する電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を演算して取得する。ここで、取得した各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３には、測定する際に生じる測距誤差を含む。従って、複数回、取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の値を平均化することによって、より確からしい電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得することが好ましい。
【００３３】
ここで、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する方法としては、大きく分けて、２つの方法がある。１つの方法は電波の強度によって相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を推定する方法である。他の方法は、電波の到達時間を利用した方法である。前者（電波の強度）による方法は、比較的簡単な装置で電波発信源８と車両１との相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を測定できるものの、障害物の影響を受けやすい。この結果、大きな誤差を含む場合があり、高い精度の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を求めることが困難である。それに対して、後者（電波の到達時間）による方法は、電波を受信することさえ可能であれば、相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を測定することが可能である。また、後者による方法は、比較的高い精度の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を求めることが可能である。ここでは、そのどちらの方法を用いても良いものとする。
【００３４】
次に、ステップＳ５０にて、変数ｉを１カウントアップしてステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、変数ｉがＮより大きくなったか否かを判定する。変数ｉがＮ以下の場合にはステップＳ４０に戻る。一方、変数ｉがＮより大きくなった場合には、ステップＳ７０に移行する。
すなわち、上記ステップＳ４０〜Ｓ６０の処理を無線通信手段Ｑの個数分、すなわち、本実施形態では３回繰り返してステップＳ７０に移行する。
ステップＳ７０では、車両１に対するユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出する。その後ステップＳ８０に移行する。
【００３５】
この算出方法としては、上述のように、２つの方法を例示できる。すなわち、第１の方法は、連立方程式を最小２乗法を用いて解く方法である。第２の方法は、人間と車両１のダイナミクス、および、誤差のモデル（誤差の形態、分散）を考慮して推定する方法（例えば、カルマンフィルタを利用する方法）である。
次に、ステップＳ８０にて、基準通信距離Ｌを設定する。この基準通信距離Ｌは、存在判定エリアの大きさを規定する。基準通信距離Ｌの設定は、存在判定エリアの設定と同義である。
【００３６】
先ず、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に基づいて、車両１からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を算出する。そして、車両１からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の情報を用いて、存在判定エリアの大きさを規定する基準通信距離Ｌを求める。具体的には、具体的には、図７に示すように、車両１中心からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が、６個の判別可能存在判定エリアにおける距離方向中央となるように基準通信距離Ｌの大きさを設定する。これによって、算出した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定するのに適した存在判定エリアを形成することができる。
【００３７】
ここで、図５にも示したように、車両１から電波発信源８までの距離方向に関しては、各無線通信手段Ｑにおける測距誤差がσ＝０．１［ｍ］であった場合に、車両１から電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に含まれる誤差の大きさもσ＝０．１［ｍ］である。このように距離方向の誤差は、角度方向（左右方向）の誤差と比較すると、誤差が小さい傾向にある。従って、上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）から基準通信距離Ｌを求めても誤差は小さい。
【００３８】
基準通信距離Ｌは、次のようにして算出しても良い。すなわち、複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の最大値と最小値との間の値を基準通信距離Ｌとしても良い。例えば、複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３（ｉ）の最大値と最小値の平均を基準通信距離Ｌとする。この場合には、少ない処理で基準通信距離Ｌを設定することが出来る。
次に、ステップＳ９０では、基準通信距離Ｌで設定した存在判定エリアのうち、どの存在判定エリアに電波発信源８を有するユーザ７が存在するか判定する。
【００３９】
判定は、基準通信距離Ｌと各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３をそれぞれ比較して、相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が通信距離以下の場合には、Ｆｌａｇ（ｉ）に「１」を代入する。相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が通信距離より大きい場合には、Ｆｌａｇ（ｉ）に「０」を代入する。そして、Ｆｌａｇ（ｉ）（：ｉ＝１〜Ｎ）の値に基づき、電波発信源８を位置する存在判定エリアを求める。ここで、ステップＳ８０での基準通信距離Ｌの設定によって、電波発信源８を位置する存在判定エリアを、確実に判別可能存在エリアとすることが出来る。
【００４０】
なお、基準通信距離Ｌを、所定の初期値からの段階的に小さな値を設定することを繰り返して、電波発信源８を位置する存在判定エリアを、判別可能存在判定エリアとなるようにしても良い。
次に、ステップＳ１００では、算出した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、電波発信源８が位置する存在判定エリア内に位置するか否かを判定する。上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が上記存在判定エリア内に位置する場合にはステップＳ１１０に移行する。一方、上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が上記存在判定エリア内に位置しない場合には、ステップＳ１２０に移行する。
【００４１】
ステップＳ１１０では、算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正当性があると判定し、相対距離取得手段３Ａが取得した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を移動方向決定手段３Ｅで採用する。このためステップＳ１３０に移行する。
ステップＳ１３０では、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対して移動するような速度、角速度（回転角度）の目標値を生成し、ステップＳ１４０に移行する。
【００４２】
ステップＳ１４０では、ステップＳ１３０で生成した目標値に応じた駆動指令値を算出してモータ５に出力する。その後復帰する。
一方、ステップＳ１００にて上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が上記存在判定エリア内に位置しない場合には、ステップＳ１２０に移行する。ステップＳ１２０に移行する場合には、モータ５に対し駆動指令を出力することなく復帰する。すなわち、今回の制御サイクルで取得した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を使用しない。
【００４３】
ここで、上記ステップＳ１３０での処理の例を説明する。
算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）への移動方向と、現在の車両１の進行方向とが一致しているか否かを判定する。一致していない場合には、車両１の進行方向を算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）への移動方向と一致させるために、車両１を回転させる回転指令値を設定する。
【００４４】
また、目標値設定手段３Ｆａが、相対位置座標から車両１から電波発信源８までの距離Ｈを求め、図７に基づき、車両１から電波発信源８までの距離Ｈに応じて、車両１の直進速度及びその加速度、回転変位させるための角速度及びその角加速度の各目標値を設定する。基準通信距離Ｌを、電波発信源８までの距離Ｈとしても良い。なお、図７では、電波発信源８を有するユーザ７と車両１との離れている距離として規定距離を設定する。この規定距離は、追従の際の目標距離の基準となる距離である。規定距離Ｌ０は例えば２ｍの場合の例である。
【００４５】
本実施形態では、直進運動の速度の目標値は、距離Ｈが所定接近値Ｌ１（＝０．５ｍ）以下では０に設定する。更に、直進運動の速度の目標値を、その所定接近値Ｌ１から規定距離Ｌ０に向けて距離Ｈが大きくなるほど、徐々に大きくなるように設定する。
また、上記加速度の目標値は、距離Ｈが所定接近値Ｌ１（＝０．５ｍ）以下では０に設定する。更に、上記加速度の目標値は、規定距離Ｌ０よりも小さい第１距離Ｌ２に向けて距離Ｈが大きくなるほど大きく設定すると共に、第１距離Ｌ２よりも大きくなるほど小さく設定する。すなわち、加速度の目標値の最大値を、規定距離の場合よりも相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が小さい位置に設定する。
【００４６】
また、角速度及び角加速度の目標値は、距離Ｈが所定接近値Ｌ１（＝０．５ｍ）よりも小さい距離でゼロとなり、その距離よりも距離Ｈが大きく等ほど大きくなるように設定する。すなわち、角度速度の目標値は、電波発信源８までの距離Ｈに基づき設定し、規定距離Ｌ０での角速度よりも、当該規定距離Ｌ０よりも小さい相対距離Ｈでの角速度の方が小さく設定する。所定接近値Ｌ１よりも小さい距離とは、０ｍでも良いが、例えば車両１の回転半径に設定する。
【００４７】
このように、目標値を設定すると、電波発信源８を有するユーザ７との距離Ｈが変更した結果、その値が０．５［ｍ］になった場合、速度を０［ｍ／ｓ］に設定するとともに、角速度として、単位時間に指定した角度だけ回転するような値を設定する。このような制御を行うことによって、ユーザ７と車両１との距離Ｈが短い場合には、回転動作のみを行うことになり、ユーザ７に対する追従性が向上する。
【００４８】
また、距離Ｈが規定距離である２．０［ｍ］となり、ユーザ７と車両１が離れている場合には、加速度を低くすることで、回転運動を重視する。この結果、角度方向におけるユーザ７への追従性を向上する。これは、速度及び角速度ともに大きい場合には、目標とする回転角よりも大きく回転するおそれがある。これを抑制するため、回転運動を優先させている。
【００４９】
また、規定距離も小さい場合には、加速度を大きくすることで、直進運動側を重視する。すなわち、まず距離を詰める移動を優先する。なお相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が小さい場合には測定誤差は小さい。
以上のように、現在の距離Ｈに応じて設定した直進速度及びその加速度、回転変位させるための角速度及びその角加速度の各目標値となるように、インホイールモータ５に、駆動指令信号を送信する。この結果、車両１を相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向かって移動させる。
ここで、車両１に設けた一対の駆動輪４の差動を利用して、直進および回転を行うことができる。あるいは、車両１が、転舵輪を有する車両１の場合には、転舵輪を左右に切ることで、車両１の向きを変えることができるため、車両１を回転させる方法に変えて、転舵輪を左右に切る方法を採用すれば良い。
【００５０】
（動作作用）
車両１に設置した各無線通信手段Ｑが、移動目標物が有する電波発信源８から発信された電波を受信し、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する。そして、車両１に対する移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出する。その後、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）とユーザ７が存在する範囲である存在判定エリアと比較して、推定された電波発信源８の位置の正当性を判定する。
【００５１】
その相対座標位置に正当性がある場合には、推定した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対し車両１が追従移動するようにモータ５を駆動制御する。一方、その相対座標位置に正当性が無い場合には、その相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を使用してモータ５を駆動しない。
具体的には、図８、図９に示すように、車両１中心からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が、判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３における中心になるように、存在判定エリアの大きさを設定する。
【００５２】
図８は、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、真の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に近い値になった場合の例である。図９は、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、真の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対して大きな誤差が生じた場合の例である。図８の場合、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は（０．１、０．９）付近であり、エリアＣ−１内に含まれている。また、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の大小関係は、次の通りである。
ｒ１＝０．８４［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ２＝０．８１［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ３＝１．３２［ｍ］ ＞ ｒ＝１．１０［ｍ］
【００５３】
このため、ユーザ７の存在範囲はエリアＣ−１であると判定できる（Ｓ９０）。そのため、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）と、ユーザ７の存在範囲を比較して一致するか否かを判定し（Ｓ１００）、これらが一致する場合には、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は正しい結果であると判定し、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を採用することにする（Ｓ１１０）。
【００５４】
一方、図９の場合、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は（−０．５、０．９）付近であり、エリアＢ−２内に含まれている。また、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の大小関係は、次の通りである。
ｒ１＝１．０５［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ２＝０．７９［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ３＝１．４３［ｍ］ ＞ ｒ＝１．１０［ｍ］
【００５５】
このため、ユーザ７の存在範囲はエリアＣ−１であると判定できる。そのため、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）と、ユーザ７の存在範囲は一致せず、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は誤った結果であると判定することができる。このときは、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を却下することにする（Ｓ１２０）。これは、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出するために最小２乗法を利用する際、第４の誤差を付与したために起こった現象である。算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を却下した場合には、今回の制御サイクルではモータ５に駆動指令を出力しない。
【００５６】
以上のように、本実施形態は、より誤差の少ない計算に基づいて取得したユーザ７の存在範囲の情報を利用して、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。これによって、より正しいと思われるユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）へと車両１を移動させ、ユーザ７に対して、精度の高い追従移動を行うことが可能となる。
ここで、車両１は移動体を構成する。ステップＳ３０〜Ｓ６０は、相対距離取得手段３Ａを構成する。ステップＳ７０は、目標位置取得手段３Ｂを構成する。ステップＳ８０は、規定距離設定手段３Ｃａを構成する。ステップＳ８０、Ｓ９０は、存在エリア推定手段３Ｃを構成する。ステップＳ１００は、正当性判定手段３Ｄを構成する。移動指令値生成手段３Ｆ、ステップＳ１３０、Ｓ１４０は、移動制御手段を構成する。
【００５７】
（本実施形態の効果）
（１）複数の無線通信手段Ｑは、移動体に対し平面視で互いに重ならない位置に設定し、それぞれ上記電波発信源８からの電波を受信可能である。相対距離取得手段３Ａは、電波の受信に基づき、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する。目標位置取得手段３Ｂは、取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から、移動体に対する電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する。存在エリア推定手段３Ｃは、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアを設定して、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌと上記取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を比較することで、電波発信源８がどの存在判定エリアに位置するか推定する。正当性判定手段３Ｄは、存在エリア推定手段３Ｃが推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。そして、正当性判定手段３Ｄが正当と判定した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向けて移動体の移動を制御する。
【００５８】
各無線通信手段Ｑからの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３によって定義した存在判定エリアによる電波発信源８の存在エリアの情報と、推定された電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）とを比較して、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。このとき、存在エリアの情報は、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に比べて誤差が少ない。したがって、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の確からしさ精度が向上して、より正確な追従移動を行うことができる。
【００５９】
（２）上記検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃは、対応する無線通信手段Ｑの位置を中心Ｇとし且つ基準通信距離Ｌを半径とした円で区画される領域である。
無線通信手段Ｑとして無指向性のアンテナを使用出来る。また、判別可能存在判定エリアの角度方向（左右方向）の形状として、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の分布に近いものを使用可能となる。
【００６０】
（３）規定距離設定手段３Ｃａは、上記基準通信距離Ｌを、相対距離取得手段３Ａが取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３のうちの最小の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３よりも大きく、且つ、相対距離取得手段３Ａが取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３のうちの最大の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３よりも小さい値に設定する。
推定された電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性判定を行う際に、移動目標物の存在エリアの形状を、移動体から電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に応じて適切に変更する。これによって、電波発信源８の位置する存在判定エリアを電波発信源８の方位が分かる判別可能存在判定エリアに、確実に位置させることが出来る。この結果、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を常に判定可能となる。
【００６１】
（４）移動制御手段は、上記目標位置推定手段の判定に基づき、上記電波発信源８が位置すると推定される相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向かうにように、移動体の直進運動及び回転運動を制御する移動制御手段を備える。
推定した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向けて移動体を追従移動が可能となる。
【００６２】
（５）移動制御手段は、電波発信源８までの距離Ｈに応じて、直進運動の速度及び回転運動の角速度の各目標値を設定する目標値設定手段３Ｆａを備え、上記直進運動の速度は、電波発信源８までの距離が所定接近距離以下ではゼロとなる。
電波発信源８までの距離Ｈによって車両１の移動指令値を変更する。このため、例えば、移動目標物と移動体との距離Ｈが小さく、接近状態にある場合には、移動体の直進速度成分をゼロにしつつ、移動体の角速度成分を発生させる移動指令値を生成することが出来る。これによって、常に、移動体の前方向に移動目標物を存在させるような追従制御を行うことができる。
【００６３】
すなわち、電波発信源８に対し所定接近距離まで近づくと、直線運動が抑制できる。この結果、移動目標物との接触を回避しつつ、移動目標物が前方に来るように移動体の向きを配置することが可能となる。
以上にように電波発信源８の存在範囲に応じた移動体の移動指令値を生成する。これによって、移動目標物に対する追従性を向上するとともに、移動目標物に移動体が接近することによる違和感を抑制することができる。
【００６４】
（６） 上記移動状態設定手段は、移動体から所定距離だけ離れた追従の基準となる規定距離を予め設定しておく。そして、上記移動状態設定手段は、上記直進運度の加速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、その加速度の目標値の最大値を、上記規定距離よりも小さい距離位置に設定する。また、上記移動状態設定手段は、上記回転運度の角度速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、規定距離での値よりも、当該規定距離よりも小さい距離位置での値の方が小さい値に設定する。
【００６５】
距離Ｈが規定距離Ｌ０近傍となり、目標移動物と移動体が離れている場合には、加速度を低くする共に角加速度を大きくする。この結果、角度方向における目標移動物への追従性を向上する。すなわち、最初に回転運動を重視し、その後に直進運動の速度が乗って行くようにする。すなわち、速度及び角速度が共に大きい場合には、目標とする回転角度よりも大きく回転変位するおそれがある。これを抑えるために、回転運動重視としている。
【００６６】
（変形例）
（１）存在エリア推定手段３Ｃが推定した電波発信源８の存在判定エリアの遷移状態を判定するエリア遷移状態判定手段を備える。そして、正当性判定手段３Ｄは、電波発信源８の上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、電波発信源８の存在判定エリアの遷移状態と合っているか否かを判定することで、電波発信源８の上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。
すなわち、現在の電波発信源８が位置する存在判定エリア内に現在の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が位置していても、現在までの電波発信源８が位置する存在判定エリアの遷移の向きと、前回の制御サイクルでの相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）から現在の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の遷移の向きが違う場合には、正当性が無いと判定しても良い。
より精度良く上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定可能となる。
【００６７】
（２）車両１上における各無線通信手段Ｑの設置場所を変更し、例えば、二等辺三角形をなすように設置しても良い。この場合には、特定方向に関する移動すべき方向として利用する軸が密になり、特定方向への移動に関する分解能を向上することができる。このように、これらの方策を組み合わせることで、使い方に合った精度を有する追従機能を実現することができる。
【００６８】
（３）上記無線通信手段Ｑは、移動目標物が有する電波発信源８から発信された電波を受信するアンテナであり、これらで受信した電波を信号に変換するコントローラを別途実装している。
複数の場所にアンテナと無線機能とコントローラを有する無線通信手段Ｑを設置しなくても、複数の場所にアンテナを設置し、それを統括する形で無線機能とコントローラを設置する形態を取れる。この結果、システムの簡素化とコスト削減を図ることができる。
【００６９】
（４）上記無線通信手段Ｑを、車両１上において、各辺の長さが最大になるように設置する。
車両１上で可能な限り、各無線通信手段Ｑをできるだけ遠く離して設置する。この結果、測距誤差が大きな場合にも、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの取得する相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の差を大きくして、移動目標物の存在エリアの確からしさを向上することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。
但し、本実施形態では、第１実施形態で示したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性判定を行った際に、正当性が低い判定した場合に、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正し、その結果に基づいて、車両１をユーザ７に追従移動させる制御を行う点が異なる。
【００７１】
このため、本実施形態の正当性判定手段３Ｄは、図１０に示すように、エリア遷移判定手段３Ｄａ、及び推定位置修正手段３Ｄｂを備える。
エリア遷移判定手段３Ｄａは、前回の電波発信源８が位置する存在判定エリアから今回の電波発信源８が位置する存在判定エリアの遷移状態を判定する。
推定位置修正手段３Ｄｂは、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に正当性がないと判定すると、電波発信源８の存在判定エリアの遷移、及び電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の遷移の少なくとも一方を利用して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する。
【００７２】
次に、本実施形態における移動制御コントローラ３の処理について、図１１を参照しつつ説明する。
ここで、ステップＳ１０〜ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、ステップＳ１４０の処理は上記第１実施形態と同様である。
本実施形態では、ステップＳ１２０にて、現在の制御サイクルで算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に正当性が無いと認定した後に、ステップＳ２１０に移行する。
【００７３】
ステップＳ２１０では、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正するか否かを判定する。修正すると判定した場合には、ステップＳ２２０に移行する。一方、修正しないと判定した場合には、駆動指令をモータ５に出力することなく復帰する。すなわち、現在の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を廃棄する。
例えば、１回若しくは複数回、過去の制御サイクルでも相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性が無いと判定した場合には、修正しないと判定する。
ステップＳ２１０で修正する判定してステップＳ２２０に移行すると、これまでの車両１に対するユーザ７の動き（移動履歴）を利用するかどうかを判定する。利用する場合には、ステップＳ２３０に移行する。一方、利用しない場合には、ステップＳ２４０に移行する。
【００７４】
例えば、電波発信源８が位置する存在判定エリアの遷移状態が想定しない異常な遷移の場合には、エリアの遷移履歴を利用しないものとする。すなわち、前回の電波発信源８の位置した存在判定エリアと、今回の電波発信源８の位置する存在判定エリアとの位置関係によって、電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しいか否かを判定する。
電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しいと判定した場合には、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に対して、測距誤差が与える影響は小さいと考えることが出来る。
電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しいと推定する場合とは、次の２パターンとする。
【００７５】
第１パターン：前回の電波発信源８の位置した基準存在判定エリアと、今回の電波発信源８の位置する基準存在判定エリアとが同じエリアの場合。
第２パターン：前回の電波発信源８の位置した基準存在判定エリアと、今回の電波発信源８の位置する基準存在判定エリアとが、平面視で、所定の境界線をもって連続している場合。
すなわち、第２パターンとは、次のような遷移状態である。
基準存在判定エリアＡ ←→基準存在判定エリアＣ−１〜Ｃ−３
基準存在判定エリアＣ−１←→基準存在判定エリアＢ−１、Ｂ−２
基準存在判定エリアＣ−２←→基準存在判定エリアＢ−１、Ｂ−３
基準存在判定エリアＣ−３←→基準存在判定エリアＢ−２、Ｂ−３
なお、電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しくないと推定する場合、つまりユーザ７存在範囲の遷移状態が異常なケースとしては、上記第１パターン及び第２パターン以外である。
【００７６】
ここで、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の測定時間は、例えば１００［ｍｓ］と十分に短い。従って、移動体の１サンプリング時間内にユーザ７が移動できる移動量が十分に小さい場合には、上記第１パターン及び第２パターン以外の電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しくないとの推定は十分に妥当性がある。なお、電波発信源８の移動速度が早い場合には、それに応じて正しいと推定出来る遷移状態を設定すれば良い。
【００７７】
次に、ステップＳ２３０では、ユーザ７存在範囲の遷移状態を利用して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正する。その後、ステップＳ１３０に移行して駆動指令を生成する。
電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の修正は、例えば次のように実施する。
図１２に示すように、前回の制御サイクルにおける 現在の電波発信源８の位置する判定存在エリア内の修正後の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を設定する。このとき、前回の制御サイクルで求めた電波発信源８の位置する判定存在エリアを考慮する。すなわち、現在の電波発信源８の位置する判定存在エリア内における、前回の制御サイクル時の電波発信源８の位置する判定存在エリア寄りの位置を、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正する。
【００７８】
また、このとき、前回の制御サイクルで求めた電波発信源８の相対座標を考慮して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正しても良い。
すなわち、図１３に示すように、前回の制御サイクルにおける電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の情報も考慮する。この場合には、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の修正位置をより詳細に設定することができる。
【００７９】
この場合には、前回の制御サイクルでの電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、前回の制御サイクルでの電波発信源８の位置する判定存在エリアのおける中心からの左右方向への位置に基づき、上記修正した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を左右方向に再修正する。前回の制御サイクルでの電波発信源８の位置する判定存在エリアのおける中心よりも左側に寄っている場合には、その偏心量に応じた分だけ左側に変位させるように再修正する。前回の制御サイクルでの電波発信源８の位置する判定存在エリアのおける中心よりも右側に寄っている場合には、その偏心量に応じた分だけ右側に変位させるように再修正する。
【００８０】
例えば、図１２の例では、エリアＢ−２からエリアＣ−１へのユーザ７の移動だけが分かっているため、ユーザ７の位置をエリアＣ−１の左側（エリアＢ−２寄り）に修正した。図１３の例では、１サンプル時間前に、エリアＢ−２におけるエリアＣ−３寄りにユーザ７が存在し、エリアＣ−１への移動が分かっているため、ユーザ７の位置をエリアＢ−２とエリアＣ−１の間に修正する。
【００８１】
一方、ユーザ７の移動履歴を利用しないとしてステップＳ２４０に移行した場合には、現在の電波発信源８の位置する判定存在エリアの中心点を相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として修正する。
また、ユーザ７の移動速度と比較して、十分に早いサンプリングレートで、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を測定することが出来る場合には、複数回の測定結果を利用して、その平均化した座標をユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として修正する。
【００８２】
ここで、測定した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に含まれる誤差成分に関しては、基本的に正規分布に準じているものとして考えると、複数回の測定結果を平均化することによって、その誤差成分を打ち消すことができると考えられる。この結果、より正しい電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が算出できるものと期待できる。図１４に、その概念図を示す。算出した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は、電波発信源８の位置（真値）を中心にして、均一に分散していることが分かる。
【００８３】
（動作・作用）
ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性判定を行った際に、誤った結果として判定した場合に、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正し、その結果に基づいて、車両１をユーザ７に追従移動させる。
本実施形態では、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の測定の際の誤差の影響により、誤った結果であると判定した場合に、電波発信源８のこれまでの移動履歴等を用いて、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正することで、測位に関するサンプリングレートを落とすことなく、ユーザ７に対する車両１の追従移動を行うことができる。
ここで、ステップＳ２２０〜Ｓ２４０は、推定位置修正手段３Ｄｂを構成する。
【００８４】
（本実施形態の効果）
（１）正当性判定手段３Ｄは、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正当でないと判定すると、電波発信源８の存在判定エリアの遷移、及び電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の遷移の少なくとも一方を利用して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する推定位置修正手段３Ｄｂを備える。
移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正当性がない場合でも、移動体の追従させる位置（相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ））を設定可能となる。このとき、今までの遷移を使用することで、移動目標物や移動体を取り巻く環境の状況変化に合わせて、移動目標物の修正座標を仮設定する事になる。
【００８５】
（２）上記推定位置修正手段３Ｄｂは、存在判定エリアの遷移状態を考慮して、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する。
存在判定エリアの遷移状態を考慮して、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正するので、移動目標物や車両１の動きを考慮して、移動目標物の仮の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を設定する。この結果、移動目標物の仮の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として、より確からしい相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を採用可能となる。
【００８６】
（３）上記推定位置修正手段３Ｄｂは、取得した複数回分の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の平均値に、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する。
例えば、移動体の動きと比較して、移動目標物の動きが十分に遅い場合に、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の推定を複数回行い、その結果を用いて、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）をその平均値に修正する。平均値を採用することで、推定した移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に含まれる誤差の影響を少なく出来る。この結果、移動目標物の仮の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として、より確からしい相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を採用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る車両と電波発信源の関係を示す模式図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係る追従制御装置を備えた車両構成を示す概要構成図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る各無線通信手段と電波発信源（ユーザ）との位置関係を示す平面図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る存在判定エリアと電波発信源との関係を示す平面図である。
【図５】電波発信源８の存在位置による相対位置座標に含まれる誤差の分布を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る移動制御コントローラの処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係る相対距離に対する各目標値の関係を示す図である。
【図８】正当性の判定を説明する図である。
【図９】正当性の判定を説明する図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係る追従制御装置を備えた車両構成を示す概要構成図である。
【図１１】本発明に基づく第２実施形態に係る移動制御コントローラの処理を示す図である。
【図１２】エリア遷移を考慮した相対位置座標の仮設定方法を説明する図である。
【図１３】エリア遷移を考慮した相対位置座標の仮設定方法を説明する図である。
【図１４】測位を複数回行うことによる算出した相対位置座標に関するバラツキを示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 車両
３ 移動制御コントローラ
３Ａ 相対距離取得手段
３Ｂ 目標位置取得手段
３Ｃ 存在エリア推定手段
３Ｃａ 規定距離設定手段
３Ｄ 正当性判定手段
３Ｄａ エリア遷移判定手段
３Ｄｂ 推定位置修正手段
３Ｅ 移動方向決定手段
３Ｆ 移動指令値生成手段
３Ｆａ 目標値設定手段
５ モータ
６ａ、６ｂ、６ｃ 検出設定エリア
７ ユーザ（移動目標物）
８ 電波発信源
Ａ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３ 存在判定エリア
Ｌ 基準通信距離
Ｌ０ 規定距離
Ｌ１ 所定接近値
Ｑ 無線通信手段
ｒ１、ｒ２、ｒ３ 相対距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波発信源を有する移動目標物に向けて車両などの移動体を追従制御させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動目標物に車両を追従させる技術としては、例えば特許文献１に記載した技術がある。この技術は、指向性を制御可能な電子制御式アレーアンテナ（エスパアンテナ）の受信指向性を変化させて電波を受信する。その受信した電波強度信号の強度の最大方向を、電波発信源からの電波到来方向とする。そして、その電波到来方向に向けて車両を自律移動させる。なお、電波強度信号の強度レベルに応じて、移動の停止、運転再開の判定を行っている。
【特許文献１】特開２００３−１７７８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
各励振素子によって取得した誤差を含む電波の電波強度信号を用いて、車両に対する移動目標物の方位を判定する。この結果、電波強度信号に含まれる誤差によって追従すべき方向に間違いが発生する可能性がある。そして、その時点における電波の強い方向に単に接近するといった追従方法であるため、車両の動きがギクシャクした追従移動となってしまうおそれがある。
本発明は、追従性を向上した追従制御を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を推定し、推定した相対位置座標に向けて移動体を追従移動させる追従制御方法である。移動体に設置した複数の無線通信手段でそれぞれ上記電波発信源からの電波を受信して、各無線通信手段から電波発信源までの各相対距離を取得する。取得した複数の相対距離から、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を取得する。
【０００５】
また、無線通信手段毎に基準通信距離内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアのうち、電波発信源がどの存在判定エリアに位置するか上記取得した複数の相対距離から推定する。
推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標の正当性を判定し、正当と判定した電波発信源の相対位置座標に向けて移動体の移動を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、複数の無線通信手段からの相対距離によって定義した存在判定エリアにおける、電波発信源の位置するエリアに基づき、推定された電波発信源の相対位置座標の正当性を判定する。
これによって、確からしさ（正当性）の高い相対位置座標を使用して追従制御を行うことが出来る。この結果、追従性を向上した追従制御となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
ここで、本実施形態では、図１に示すように、移動体として２輪の駆動輪を有する車両１を例示して説明する。但し、移動体は、３輪若しくは４輪以上の車輪を有する車両であっても良い。また、移動体は車両１に限定せず、二足歩行のロボットや地面から浮揚して移動する浮揚体（ホーバーなど）等であっても良い。要は、目標に向けて追従移動するように駆動制御可能な構造を備えた移動体であれば良い。
【０００８】
（構成）
まず構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る追従制御装置を搭載した車両１を示す図である。
この図２に示すように、車両１には、駆動装置、複数の無線通信手段Ｑ、及び移動制御コントローラ３を設ける。なお、移動制御コントローラ３は、車両１に搭載しなくても良い。本実施形態では、搭載する無線通信手段Ｑの数が３つ場合を例示する。
上記駆動装置は、左右の駆動輪を駆動するモータ５で構成する。このモータ５を、移動制御コントローラ３からの駆動指令に基づき駆動制御する。この結果、車両１は直進運動及び回転運動を行う。
【０００９】
上記各無線通信手段Ｑは、図１に示すように、移動目標物（ユーザ７）が有する電波発信源８から発信された電波を受信する。各無線通信手段Ｑは、受信した電波を信号に変換して移動制御コントローラ３に出力する。本実施形態の各無線通信手段Ｑは、無指向性アンテナと、そのアンテナで受信した電波を信号に変換する通信制御部とを有する。
ここで、各無線通信手段Ｑをアンテナだけで構成し、各アンテナが受信した電波を信号に変換する通信制御部を別途設ける構成としても良い。この場合には、３つのアンテナに対して通信制御部を一つとしても良い。
【００１０】
上記３つの無線通信手段Ｑ（１）〜Ｑ（３）は、平面視において、互いに重ならないように配置する。本実施形態では、図３に示すように、平面視において、車両１の重心を中心Ｇとした円上に、３つの無線通信手段Ｑを位置させている。更に、本実施形態では、円周方向で隣り合う無線通信手段Ｑ間の距離が等しくなるように設定する。すなわち、平面視で、３つの無線通信手段Ｑが、正三角形の頂点位置にそれぞれ位置するように配置する。
【００１１】
更に、本実施形態では、上記円の中心Ｇに対し車両１の進行方向後方に、１つの無線通信手段Ｑ（１）を配置する。また、上記円の中心Ｇに対し車両１の進行方向前方且つ左右対称位置に、２つの無線通信手段Ｑ（２）、Ｑ（３）を配置する。
ここで、本実施形態では、電波の受信特性（受信エリア）として電波が指向なく伝搬する無指向性のアンテナを採用している。このため、１つの無線通信手段Ｑによる電波の受信によって、電波発信源８の向きは判定出来ないが、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３は推定可能である。
【００１２】
また、上記移動制御コントローラ３は、各無線通信手段Ｑが受信した信号に基づき、電波発信源８との相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を判定し、さらに相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を推定する。その結果に応じて車両１の移動方向を決定する。そして、電波発信源８を有する移動目標物に追従するための駆動指令を各モータ５に出力する。
【００１３】
移動制御コントローラ３は、図２に示すように、相対距離取得手段３Ａ、目標位置取得手段３Ｂ、存在エリア推定手段３Ｃ、正当性判定手段３Ｄ、移動方向決定手段３Ｅ、及び移動指令値生成手段３Ｆを備える。
相対距離取得手段３Ａは、電波の受信に基づき、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する。
目標位置取得手段３Ｂは、取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から、車両１に対する電波発信源８の各相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する。
【００１４】
存在エリア推定手段３Ｃは、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアを設定する。また、存在エリア推定手段３Ｃは、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌと上記取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を比較することで、電波発信源８がどの存在判定エリアに位置するか推定する。
正当性判定手段３Ｄは、存在エリア推定手段３Ｃが推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。
【００１５】
移動方向決定手段３Ｅは、電波発信源８を有する移動目標物に接近するような車両１の移動方向を推定する。すなわち、移動方向決定手段３Ｅは、車両１に対する移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対して、車両１を追従移動させることができるような移動方向を決定する。
移動指令値生成手段３Ｆは、推定された相対位置座に対し車両１が移動するような駆動指令値を算出し、算出した駆動指令値をモータ５に出力する。 ここで、移動指令値生成手段３Ｆは、目標値設定手段３Ｆａを備える。目標値設定手段３Ｆａは、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向かうための速度や角速度等の目標値を設定する。
【００１６】
次に、上記存在エリア推定手段３Ｃによる、存在判定エリアの設定について説明する。
存在エリア推定手段３Ｃは、図４に示すように、無線通信手段Ｑ毎に予め設定した基準とする通信距離を使用して、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃをそれぞれ想定する。そして、 存在エリア推定手段３Ｃは、その複数の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃ及びその検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃの重なりで区分される複数の存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３を設定する。
本実施形態では、無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌを全て同じ値とする。
【００１７】
更に、図４を参照して、検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃ及び存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３について説明する。
本実施形態のアンテナは無指向性である。従って、上記無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌ内の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃは、それぞれ各無線通信手段Ｑ（アンテナ）の設定位置（受信位置）を中心Ｇとし且つ上記基準通信距離Ｌを半径とした円内となる。
なお、指向性のあるアンテナを使用した場合には、指向方向に向いた所定形状の検出設定エリアが検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃとなる。この場合であっても、各無線通信手段Ｑによる検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃで重なりが発生するように設置位置や指向の向きを設定する。但し、本実施形態は無指向性のアンテナを使用した方が、効果は大きい。
【００１８】
上記３つの無線通信手段Ｑの設置位置（電波受信位置）は、平面視で互いにずれているので、３つの検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃは、２つ又は３つ重複している部分と、重複していない部分、及び３つの検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃのいずれにも該当しない外側の部分とによって、８つの部分に区分出来る。この８つの部分が存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−２、Ｃ−１〜Ｃ−３、Ｄとなる。この８つの存在判定エリアＡ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３、Ｄは、無方向存在判定エリアＡ、Ｄと判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−２、Ｃ−１〜Ｃ−３の２種類に区分出来る。
【００１９】
無方向存在判定エリアＡ、Ｄは、車両１に対し電波発信源８の存在する向きを判定出来ない存在判定エリアである。具体的には、無方向存在判定エリアは、全ての検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃが全て重なる完全重複エリアＡ、及び、全ての検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃの外となるエリアＤである。但し、システムとして無方向存在判定エリアＤを無視出来る場合には、そのエリアを無視して処理を行う。
【００２０】
また、判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３は、車両１に対し電波発信源８の存在する向きを判定出来る存在判定エリアである。判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３は、具体的には、上記の無方向存在判定エリアＡ、Ｄ以外の判別判定エリアである。判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３は、２種類ある。１種類目の判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３は、他の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃと重複しないエリアである。１種類目の判別可能存在判定エリアＣ−１〜Ｃ−３は、他の検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃと重なるエリアであるが全ての検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃとは重ならないエリアである。
【００２１】
ここで、本実施形態では、上述の通り、各無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌを全て同じ値とする場合を例示している。このため、図４に示すように、複数の無線通信手段Ｑの中心Ｇに対し対称に判別判定エリアが配置する。
この各無線通信手段Ｑ毎の基準通信距離Ｌは等しくする必要は無い。例えば、車両１の進行方向後方に位置する無線通信手段Ｑの基準通信距離Ｌを相対的に大きく設定しても良い。この場合には、車両１前方側の判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３を相対的に小さい領域に設定出来る。すなわち、電波発信源８が車両１前方側に位置する場合が多い場合には、電波発信源８の位置の特定が良い小さな領域とすることが出来る。
【００２２】
また、本実施形態では、無線通信手段Ｑが３つの場合を例示している。２つでも良い。無線通信手段Ｑの個数を増やすほど存在判定エリアを細分化し、判別存在判定エリアの数が増えて、より電波発信源８の位置の推定領域を狭めることが可能となる。但し、基準通信距離Ｌと測距誤差との関係を考慮すると余り細分化出来ない。この場合には、２以上の組に分けてエリア判定しても良い。
【００２３】
次に、目標位置取得手段３Ｂによる、取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から、車両１に対する電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の取得について説明する。
上述の図３は、ユーザ７と車両１との位置関係、および、車両１上に設置した３つの無線通信手段Ｑとユーザ７との位置関係を示す図である。
なお、無線通信手段Ｑの個数Ｎに関しては、個数を増やすほど、車両１に対するユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を正確に算出することが可能であり、結果として、ユーザ７に対する高精度な追従が可能となる。また、上述のように、各無線通信手段Ｑにおける電波の受信特性（受信エリア）として、電波が指向性なく伝播する無指向性アンテナを用いている。その３個以上の無線通信手段Ｑによって取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の情報を用いることによって、車両１に対する移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出することができる。
【００２４】
図３に示すように、複数の無線通信手段Ｑの中心（車両１重心）を原点とする相対座標系を考える。
この相対座標系において、電波発信源８が（ｘu、ｙｕ）に存在し、（ｘi、ｙi）に設置した各無線通信手段Ｑ（ｉ＝１、２、３）と電波発信源８との相対距離を、それぞれｒ１、ｒ２、ｒ３とする。この場合、各無線通信手段Ｑと電波発信源８との関係は、以下のような連立方程式で示すことができる。
（ｘｕ−ｘ1）2＋（ｙｕ−ｙ1）2 ＝ ｒ１2
（ｘｕ−ｘ2）2＋（ｙｕ−ｙ2）2 ＝ ｒ２2
（ｘｕ−ｘ3）2＋（ｙｕ−ｙ3）2 ＝ ｒ３2
【００２５】
そして、理論的には、この連立方程式を解くことによって、車両１に対する電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を一意に算出することが可能である。ただし、実際には、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３には測定誤差が含まれている。このため、上記の連立方程式を満足する解がないことが多く、最小２乗法を用いて解を求めるのが一般的である。
また、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する別の方法として、人間と車両１のダイナミクス、および、誤差のモデル（誤差の形態、分散）を考慮して推定する方法（例えば、カルマンフィルタを利用する方法）がある。この方法では、電波発信源８のより正確な相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出することが可能である
【００２６】
ここで、上記最小２乗法を用いて解を求めた場合、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に関する誤差に対し、新たな誤差を付与することになる。すなわち、合計４個の誤差を付与した状態で、電波発信源８を有するユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を求めることになり、ユーザ７の真の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が求めることは困難である。このように、演算して取得した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）には、測位誤差を有する。図５に測位誤差を含んだユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の算出結果（分布）を示す。図５のように、車両１上に無線通信手段Ｑを前方に２個、後方に１個、正三角形をなすように設置している。この場合、図５（ａ）のようにユーザ７が車両１の側方にいる場合には、図５（ｂ）のように車両１の前方にいる場合と比較して、角度方向（左右方向）の測位誤差が大きくなる傾向がある。一般には、２つの無線通信手段Ｑが一直線に並ぶような場合、すなわち、図５の場合には、進行方向を基準にして、３０度、約９０度、１５０度、２１０度、約２７０度、３３０度の方向に関して、誤差が大きくなる傾向にある。
一方、車両１からの距離方向の測位誤差に関しては、ユーザ７の存在位置にかかわらず、誤差に変化が無いか小さいことが分かる。
【００２７】
次に、存在エリア推定手段３Ｃによる、電波発信源８が位置する存在判定エリアの推定について説明する。
存在判定エリアの推定は、基準通信距離Ｌと上記取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を比較することで実施する。
すなわち、図４のように、各無線通信手段Ｑからの基準通信距離Ｌを設定し、その基準通信距離Ｌと、上記各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３と比較を行う。そして、それらの大小関係によって、電波発信源８を有するユーザ７の存在範囲（この例では、エリアＢ−１）を決定する。
【００２８】
このエリア推定の場合には、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に関する誤差だけとなる。すなわち、合計３個の誤差を付与した状態で、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を求めることになる。従って、上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する場合と比較して、誤差の個数の少ない。また、上述のように相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の距離方向の測位誤差は小さい。このため、このエリア推定の精度は、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する場合に比較して精度が良い。すなわち、誤差の少ないユーザ７の存在エリアの情報も利用することで、より正確なユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を判定することができる。これを利用して、本実施形態では、誤差の少ない車両１からの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に基づいて、ユーザ７が存在する範囲を判定するエリアの大きさを決定し、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正しいか否かを判定する。この判定結果により、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正しい場合に、ユーザ７に対して追従する動作を行う。
【００２９】
次に、上記移動制御コントローラ３の処理を、図６を参照しつつ説明する。
ここで、説明を分かり易くするたに、電磁キーなどからなる電波発信源８を有する移動目標物としてユーザ７（人間）を想定する。また、制御する左右２輪の駆動輪を持つ車両１としてショッピングカート（従動輪を別途備えても構わない。）を想定する。そして、ショッピングセンター内において、ショッピングカートがユーザ７に追従移動するシーンを想定する。このため、常に基準通信距離Ｌ内にユーザ７が位置することを想定する。
【００３０】
移動制御コントローラ３は、所定のサンプリング周期毎（制御サイクル毎）に作動する。
まず、ステップＳ１０にて、各無線通信手段Ｑからの信号に基づき、ユーザ７が有する電波発信源８から発信された電波が、３つの無線通信手段Ｑに到達したか否かを確認する。そして、全ての無線通信手段Ｑに対して、ユーザ７が有する電波発信源８から発信された電波が到達している場合には、ステップＳ２０に移行する。
【００３１】
ここで、電波発信源８は一定間隔等の予め設定した周期で電波を発信している。従って、電波の受信によって、無線通信手段Ｑから電波発信源８までの距離を取得することは可能である。
ステップＳ２０では、各無線通信手段Ｑでその電波を受信して、その受信信号を距離判定用に変換した信号を取得する。
ステップＳ３０では、変数ｉに１を代入してステップＳ４０に移行する。この変数ｉの値は、各無線通信手段Ｑの番号に対応する。なお、図６の処理では、無線通信手段Ｑの個数が３つに限定せず、無線通信手段Ｑの数をＮとして、汎用性を持たせ場合で説明している。
【００３２】
ステップＳ４０では、無線通信手段Ｑ（ｉ）からの信号に基づき、各無線通信手段Ｑからユーザ７が有する電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を演算して取得する。ここで、取得した各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３には、測定する際に生じる測距誤差を含む。従って、複数回、取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の値を平均化することによって、より確からしい電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得することが好ましい。
【００３３】
ここで、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する方法としては、大きく分けて、２つの方法がある。１つの方法は電波の強度によって相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を推定する方法である。他の方法は、電波の到達時間を利用した方法である。前者（電波の強度）による方法は、比較的簡単な装置で電波発信源８と車両１との相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を測定できるものの、障害物の影響を受けやすい。この結果、大きな誤差を含む場合があり、高い精度の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を求めることが困難である。それに対して、後者（電波の到達時間）による方法は、電波を受信することさえ可能であれば、相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を測定することが可能である。また、後者による方法は、比較的高い精度の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を求めることが可能である。ここでは、そのどちらの方法を用いても良いものとする。
【００３４】
次に、ステップＳ５０にて、変数ｉを１カウントアップしてステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、変数ｉがＮより大きくなったか否かを判定する。変数ｉがＮ以下の場合にはステップＳ４０に戻る。一方、変数ｉがＮより大きくなった場合には、ステップＳ７０に移行する。
すなわち、上記ステップＳ４０〜Ｓ６０の処理を無線通信手段Ｑの個数分、すなわち、本実施形態では３回繰り返してステップＳ７０に移行する。
ステップＳ７０では、車両１に対するユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出する。その後ステップＳ８０に移行する。
【００３５】
この算出方法としては、上述のように、２つの方法を例示できる。すなわち、第１の方法は、連立方程式を最小２乗法を用いて解く方法である。第２の方法は、人間と車両１のダイナミクス、および、誤差のモデル（誤差の形態、分散）を考慮して推定する方法（例えば、カルマンフィルタを利用する方法）である。
次に、ステップＳ８０にて、基準通信距離Ｌを設定する。この基準通信距離Ｌは、存在判定エリアの大きさを規定する。基準通信距離Ｌの設定は、存在判定エリアの設定と同義である。
【００３６】
先ず、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に基づいて、車両１からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を算出する。そして、車両１からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の情報を用いて、存在判定エリアの大きさを規定する基準通信距離Ｌを求める。具体的には、具体的には、図７に示すように、車両１中心からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が、６個の判別可能存在判定エリアにおける距離方向中央となるように基準通信距離Ｌの大きさを設定する。これによって、算出した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定するのに適した存在判定エリアを形成することができる。
【００３７】
ここで、図５にも示したように、車両１から電波発信源８までの距離方向に関しては、各無線通信手段Ｑにおける測距誤差がσ＝０．１［ｍ］であった場合に、車両１から電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に含まれる誤差の大きさもσ＝０．１［ｍ］である。このように距離方向の誤差は、角度方向（左右方向）の誤差と比較すると、誤差が小さい傾向にある。従って、上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）から基準通信距離Ｌを求めても誤差は小さい。
【００３８】
基準通信距離Ｌは、次のようにして算出しても良い。すなわち、複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の最大値と最小値との間の値を基準通信距離Ｌとしても良い。例えば、複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３（ｉ）の最大値と最小値の平均を基準通信距離Ｌとする。この場合には、少ない処理で基準通信距離Ｌを設定することが出来る。
次に、ステップＳ９０では、基準通信距離Ｌで設定した存在判定エリアのうち、どの存在判定エリアに電波発信源８を有するユーザ７が存在するか判定する。
【００３９】
判定は、基準通信距離Ｌと各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３をそれぞれ比較して、相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が通信距離以下の場合には、Ｆｌａｇ（ｉ）に「１」を代入する。相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が通信距離より大きい場合には、Ｆｌａｇ（ｉ）に「０」を代入する。そして、Ｆｌａｇ（ｉ）（：ｉ＝１〜Ｎ）の値に基づき、電波発信源８を位置する存在判定エリアを求める。ここで、ステップＳ８０での基準通信距離Ｌの設定によって、電波発信源８を位置する存在判定エリアを、確実に判別可能存在エリアとすることが出来る。
【００４０】
なお、基準通信距離Ｌを、所定の初期値からの段階的に小さな値を設定することを繰り返して、電波発信源８を位置する存在判定エリアを、判別可能存在判定エリアとなるようにしても良い。
次に、ステップＳ１００では、算出した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、電波発信源８が位置する存在判定エリア内に位置するか否かを判定する。上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が上記存在判定エリア内に位置する場合にはステップＳ１１０に移行する。一方、上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が上記存在判定エリア内に位置しない場合には、ステップＳ１２０に移行する。
【００４１】
ステップＳ１１０では、算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正当性があると判定し、相対距離取得手段３Ａが取得した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を移動方向決定手段３Ｅで採用する。このためステップＳ１３０に移行する。
ステップＳ１３０では、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対して移動するような速度、角速度（回転角度）の目標値を生成し、ステップＳ１４０に移行する。
【００４２】
ステップＳ１４０では、ステップＳ１３０で生成した目標値に応じた駆動指令値を算出してモータ５に出力する。その後復帰する。
一方、ステップＳ１００にて上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が上記存在判定エリア内に位置しない場合には、ステップＳ１２０に移行する。ステップＳ１２０に移行する場合には、モータ５に対し駆動指令を出力することなく復帰する。すなわち、今回の制御サイクルで取得した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を使用しない。
【００４３】
ここで、上記ステップＳ１３０での処理の例を説明する。
算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）への移動方向と、現在の車両１の進行方向とが一致しているか否かを判定する。一致していない場合には、車両１の進行方向を算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）への移動方向と一致させるために、車両１を回転させる回転指令値を設定する。
【００４４】
また、目標値設定手段３Ｆａが、相対位置座標から車両１から電波発信源８までの距離Ｈを求め、図７に基づき、車両１から電波発信源８までの距離Ｈに応じて、車両１の直進速度及びその加速度、回転変位させるための角速度及びその角加速度の各目標値を設定する。基準通信距離Ｌを、電波発信源８までの距離Ｈとしても良い。なお、図７では、電波発信源８を有するユーザ７と車両１との離れている距離として規定距離を設定する。この規定距離は、追従の際の目標距離の基準となる距離である。規定距離Ｌ０は例えば２ｍの場合の例である。
【００４５】
本実施形態では、直進運動の速度の目標値は、距離Ｈが所定接近値Ｌ１（＝０．５ｍ）以下では０に設定する。更に、直進運動の速度の目標値を、その所定接近値Ｌ１から規定距離Ｌ０に向けて距離Ｈが大きくなるほど、徐々に大きくなるように設定する。
また、上記加速度の目標値は、距離Ｈが所定接近値Ｌ１（＝０．５ｍ）以下では０に設定する。更に、上記加速度の目標値は、規定距離Ｌ０よりも小さい第１距離Ｌ２に向けて距離Ｈが大きくなるほど大きく設定すると共に、第１距離Ｌ２よりも大きくなるほど小さく設定する。すなわち、加速度の目標値の最大値を、規定距離の場合よりも相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が小さい位置に設定する。
【００４６】
また、角速度及び角加速度の目標値は、距離Ｈが所定接近値Ｌ１（＝０．５ｍ）よりも小さい距離でゼロとなり、その距離よりも距離Ｈが大きく等ほど大きくなるように設定する。すなわち、角度速度の目標値は、電波発信源８までの距離Ｈに基づき設定し、規定距離Ｌ０での角速度よりも、当該規定距離Ｌ０よりも小さい相対距離Ｈでの角速度の方が小さく設定する。所定接近値Ｌ１よりも小さい距離とは、０ｍでも良いが、例えば車両１の回転半径に設定する。
【００４７】
このように、目標値を設定すると、電波発信源８を有するユーザ７との距離Ｈが変更した結果、その値が０．５［ｍ］になった場合、速度を０［ｍ／ｓ］に設定するとともに、角速度として、単位時間に指定した角度だけ回転するような値を設定する。このような制御を行うことによって、ユーザ７と車両１との距離Ｈが短い場合には、回転動作のみを行うことになり、ユーザ７に対する追従性が向上する。
【００４８】
また、距離Ｈが規定距離である２．０［ｍ］となり、ユーザ７と車両１が離れている場合には、加速度を低くすることで、回転運動を重視する。この結果、角度方向におけるユーザ７への追従性を向上する。これは、速度及び角速度ともに大きい場合には、目標とする回転角よりも大きく回転するおそれがある。これを抑制するため、回転運動を優先させている。
【００４９】
また、規定距離も小さい場合には、加速度を大きくすることで、直進運動側を重視する。すなわち、まず距離を詰める移動を優先する。なお相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が小さい場合には測定誤差は小さい。
以上のように、現在の距離Ｈに応じて設定した直進速度及びその加速度、回転変位させるための角速度及びその角加速度の各目標値となるように、インホイールモータ５に、駆動指令信号を送信する。この結果、車両１を相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向かって移動させる。
ここで、車両１に設けた一対の駆動輪４の差動を利用して、直進および回転を行うことができる。あるいは、車両１が、転舵輪を有する車両１の場合には、転舵輪を左右に切ることで、車両１の向きを変えることができるため、車両１を回転させる方法に変えて、転舵輪を左右に切る方法を採用すれば良い。
【００５０】
（動作作用）
車両１に設置した各無線通信手段Ｑが、移動目標物が有する電波発信源８から発信された電波を受信し、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する。そして、車両１に対する移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出する。その後、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）とユーザ７が存在する範囲である存在判定エリアと比較して、推定された電波発信源８の位置の正当性を判定する。
【００５１】
その相対座標位置に正当性がある場合には、推定した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対し車両１が追従移動するようにモータ５を駆動制御する。一方、その相対座標位置に正当性が無い場合には、その相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を使用してモータ５を駆動しない。
具体的には、図８、図９に示すように、車両１中心からユーザ７までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３が、判別可能存在判定エリアＢ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３における中心になるように、存在判定エリアの大きさを設定する。
【００５２】
図８は、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、真の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に近い値になった場合の例である。図９は、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、真の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に対して大きな誤差が生じた場合の例である。図８の場合、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は（０．１、０．９）付近であり、エリアＣ−１内に含まれている。また、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の大小関係は、次の通りである。
ｒ１＝０．８４［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ２＝０．８１［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ３＝１．３２［ｍ］ ＞ ｒ＝１．１０［ｍ］
【００５３】
このため、ユーザ７の存在範囲はエリアＣ−１であると判定できる（Ｓ９０）。そのため、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）と、ユーザ７の存在範囲を比較して一致するか否かを判定し（Ｓ１００）、これらが一致する場合には、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は正しい結果であると判定し、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を採用することにする（Ｓ１１０）。
【００５４】
一方、図９の場合、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は（−０．５、０．９）付近であり、エリアＢ−２内に含まれている。また、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の大小関係は、次の通りである。
ｒ１＝１．０５［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ２＝０．７９［ｍ］ ＜ ｒ＝１．１０［ｍ］
ｒ３＝１．４３［ｍ］ ＞ ｒ＝１．１０［ｍ］
【００５５】
このため、ユーザ７の存在範囲はエリアＣ−１であると判定できる。そのため、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）と、ユーザ７の存在範囲は一致せず、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は誤った結果であると判定することができる。このときは、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を却下することにする（Ｓ１２０）。これは、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を算出するために最小２乗法を利用する際、第４の誤差を付与したために起こった現象である。算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を却下した場合には、今回の制御サイクルではモータ５に駆動指令を出力しない。
【００５６】
以上のように、本実施形態は、より誤差の少ない計算に基づいて取得したユーザ７の存在範囲の情報を利用して、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。これによって、より正しいと思われるユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）へと車両１を移動させ、ユーザ７に対して、精度の高い追従移動を行うことが可能となる。
ここで、車両１は移動体を構成する。ステップＳ３０〜Ｓ６０は、相対距離取得手段３Ａを構成する。ステップＳ７０は、目標位置取得手段３Ｂを構成する。ステップＳ８０は、規定距離設定手段３Ｃａを構成する。ステップＳ８０、Ｓ９０は、存在エリア推定手段３Ｃを構成する。ステップＳ１００は、正当性判定手段３Ｄを構成する。移動指令値生成手段３Ｆ、ステップＳ１３０、Ｓ１４０は、移動制御手段を構成する。
【００５７】
（本実施形態の効果）
（１）複数の無線通信手段Ｑは、移動体に対し平面視で互いに重ならない位置に設定し、それぞれ上記電波発信源８からの電波を受信可能である。相対距離取得手段３Ａは、電波の受信に基づき、各無線通信手段Ｑから電波発信源８までの各相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を取得する。目標位置取得手段３Ｂは、取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３から、移動体に対する電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を取得する。存在エリア推定手段３Ｃは、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌ内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアを設定して、無線通信手段Ｑ毎に基準通信距離Ｌと上記取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を比較することで、電波発信源８がどの存在判定エリアに位置するか推定する。正当性判定手段３Ｄは、存在エリア推定手段３Ｃが推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。そして、正当性判定手段３Ｄが正当と判定した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向けて移動体の移動を制御する。
【００５８】
各無線通信手段Ｑからの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３によって定義した存在判定エリアによる電波発信源８の存在エリアの情報と、推定された電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）とを比較して、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。このとき、存在エリアの情報は、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に比べて誤差が少ない。したがって、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の確からしさ精度が向上して、より正確な追従移動を行うことができる。
【００５９】
（２）上記検出設定エリア６ａ、６ｂ、６ｃは、対応する無線通信手段Ｑの位置を中心Ｇとし且つ基準通信距離Ｌを半径とした円で区画される領域である。
無線通信手段Ｑとして無指向性のアンテナを使用出来る。また、判別可能存在判定エリアの角度方向（左右方向）の形状として、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の分布に近いものを使用可能となる。
【００６０】
（３）規定距離設定手段３Ｃａは、上記基準通信距離Ｌを、相対距離取得手段３Ａが取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３のうちの最小の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３よりも大きく、且つ、相対距離取得手段３Ａが取得した複数の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３のうちの最大の相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３よりも小さい値に設定する。
推定された電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性判定を行う際に、移動目標物の存在エリアの形状を、移動体から電波発信源８までの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に応じて適切に変更する。これによって、電波発信源８の位置する存在判定エリアを電波発信源８の方位が分かる判別可能存在判定エリアに、確実に位置させることが出来る。この結果、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を常に判定可能となる。
【００６１】
（４）移動制御手段は、上記目標位置推定手段の判定に基づき、上記電波発信源８が位置すると推定される相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向かうにように、移動体の直進運動及び回転運動を制御する移動制御手段を備える。
推定した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に向けて移動体を追従移動が可能となる。
【００６２】
（５）移動制御手段は、電波発信源８までの距離Ｈに応じて、直進運動の速度及び回転運動の角速度の各目標値を設定する目標値設定手段３Ｆａを備え、上記直進運動の速度は、電波発信源８までの距離が所定接近距離以下ではゼロとなる。
電波発信源８までの距離Ｈによって車両１の移動指令値を変更する。このため、例えば、移動目標物と移動体との距離Ｈが小さく、接近状態にある場合には、移動体の直進速度成分をゼロにしつつ、移動体の角速度成分を発生させる移動指令値を生成することが出来る。これによって、常に、移動体の前方向に移動目標物を存在させるような追従制御を行うことができる。
【００６３】
すなわち、電波発信源８に対し所定接近距離まで近づくと、直線運動が抑制できる。この結果、移動目標物との接触を回避しつつ、移動目標物が前方に来るように移動体の向きを配置することが可能となる。
以上にように電波発信源８の存在範囲に応じた移動体の移動指令値を生成する。これによって、移動目標物に対する追従性を向上するとともに、移動目標物に移動体が接近することによる違和感を抑制することができる。
【００６４】
（６） 上記移動状態設定手段は、移動体から所定距離だけ離れた追従の基準となる規定距離を予め設定しておく。そして、上記移動状態設定手段は、上記直進運度の加速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、その加速度の目標値の最大値を、上記規定距離よりも小さい距離位置に設定する。また、上記移動状態設定手段は、上記回転運度の角度速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、規定距離での値よりも、当該規定距離よりも小さい距離位置での値の方が小さい値に設定する。
【００６５】
距離Ｈが規定距離Ｌ０近傍となり、目標移動物と移動体が離れている場合には、加速度を低くする共に角加速度を大きくする。この結果、角度方向における目標移動物への追従性を向上する。すなわち、最初に回転運動を重視し、その後に直進運動の速度が乗って行くようにする。すなわち、速度及び角速度が共に大きい場合には、目標とする回転角度よりも大きく回転変位するおそれがある。これを抑えるために、回転運動重視としている。
【００６６】
（変形例）
（１）存在エリア推定手段３Ｃが推定した電波発信源８の存在判定エリアの遷移状態を判定するエリア遷移状態判定手段を備える。そして、正当性判定手段３Ｄは、電波発信源８の上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、電波発信源８の存在判定エリアの遷移状態と合っているか否かを判定することで、電波発信源８の上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定する。
すなわち、現在の電波発信源８が位置する存在判定エリア内に現在の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が位置していても、現在までの電波発信源８が位置する存在判定エリアの遷移の向きと、前回の制御サイクルでの相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）から現在の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の遷移の向きが違う場合には、正当性が無いと判定しても良い。
より精度良く上記相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性を判定可能となる。
【００６７】
（２）車両１上における各無線通信手段Ｑの設置場所を変更し、例えば、二等辺三角形をなすように設置しても良い。この場合には、特定方向に関する移動すべき方向として利用する軸が密になり、特定方向への移動に関する分解能を向上することができる。このように、これらの方策を組み合わせることで、使い方に合った精度を有する追従機能を実現することができる。
【００６８】
（３）上記無線通信手段Ｑは、移動目標物が有する電波発信源８から発信された電波を受信するアンテナであり、これらで受信した電波を信号に変換するコントローラを別途実装している。
複数の場所にアンテナと無線機能とコントローラを有する無線通信手段Ｑを設置しなくても、複数の場所にアンテナを設置し、それを統括する形で無線機能とコントローラを設置する形態を取れる。この結果、システムの簡素化とコスト削減を図ることができる。
【００６９】
（４）上記無線通信手段Ｑを、車両１上において、各辺の長さが最大になるように設置する。
車両１上で可能な限り、各無線通信手段Ｑをできるだけ遠く離して設置する。この結果、測距誤差が大きな場合にも、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの取得する相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の差を大きくして、移動目標物の存在エリアの確からしさを向上することができる。
【００７０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、上記第１実施形態と同様な装置等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第１実施形態と同様である。
但し、本実施形態では、第１実施形態で示したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性判定を行った際に、正当性が低い判定した場合に、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正し、その結果に基づいて、車両１をユーザ７に追従移動させる制御を行う点が異なる。
【００７１】
このため、本実施形態の正当性判定手段３Ｄは、図１０に示すように、エリア遷移判定手段３Ｄａ、及び推定位置修正手段３Ｄｂを備える。
エリア遷移判定手段３Ｄａは、前回の電波発信源８が位置する存在判定エリアから今回の電波発信源８が位置する存在判定エリアの遷移状態を判定する。
推定位置修正手段３Ｄｂは、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に正当性がないと判定すると、電波発信源８の存在判定エリアの遷移、及び電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の遷移の少なくとも一方を利用して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する。
【００７２】
次に、本実施形態における移動制御コントローラ３の処理について、図１１を参照しつつ説明する。
ここで、ステップＳ１０〜ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、ステップＳ１４０の処理は上記第１実施形態と同様である。
本実施形態では、ステップＳ１２０にて、現在の制御サイクルで算出した相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に正当性が無いと認定した後に、ステップＳ２１０に移行する。
【００７３】
ステップＳ２１０では、相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正するか否かを判定する。修正すると判定した場合には、ステップＳ２２０に移行する。一方、修正しないと判定した場合には、駆動指令をモータ５に出力することなく復帰する。すなわち、現在の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を廃棄する。
例えば、１回若しくは複数回、過去の制御サイクルでも相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性が無いと判定した場合には、修正しないと判定する。
ステップＳ２１０で修正する判定してステップＳ２２０に移行すると、これまでの車両１に対するユーザ７の動き（移動履歴）を利用するかどうかを判定する。利用する場合には、ステップＳ２３０に移行する。一方、利用しない場合には、ステップＳ２４０に移行する。
【００７４】
例えば、電波発信源８が位置する存在判定エリアの遷移状態が想定しない異常な遷移の場合には、エリアの遷移履歴を利用しないものとする。すなわち、前回の電波発信源８の位置した存在判定エリアと、今回の電波発信源８の位置する存在判定エリアとの位置関係によって、電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しいか否かを判定する。
電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しいと判定した場合には、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの取得した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に対して、測距誤差が与える影響は小さいと考えることが出来る。
電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しいと推定する場合とは、次の２パターンとする。
【００７５】
第１パターン：前回の電波発信源８の位置した基準存在判定エリアと、今回の電波発信源８の位置する基準存在判定エリアとが同じエリアの場合。
第２パターン：前回の電波発信源８の位置した基準存在判定エリアと、今回の電波発信源８の位置する基準存在判定エリアとが、平面視で、所定の境界線をもって連続している場合。
すなわち、第２パターンとは、次のような遷移状態である。
基準存在判定エリアＡ ←→基準存在判定エリアＣ−１〜Ｃ−３
基準存在判定エリアＣ−１←→基準存在判定エリアＢ−１、Ｂ−２
基準存在判定エリアＣ−２←→基準存在判定エリアＢ−１、Ｂ−３
基準存在判定エリアＣ−３←→基準存在判定エリアＢ−２、Ｂ−３
なお、電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しくないと推定する場合、つまりユーザ７存在範囲の遷移状態が異常なケースとしては、上記第１パターン及び第２パターン以外である。
【００７６】
ここで、電波発信源８と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の測定時間は、例えば１００［ｍｓ］と十分に短い。従って、移動体の１サンプリング時間内にユーザ７が移動できる移動量が十分に小さい場合には、上記第１パターン及び第２パターン以外の電波発信源８の存在範囲の遷移状態が正しくないとの推定は十分に妥当性がある。なお、電波発信源８の移動速度が早い場合には、それに応じて正しいと推定出来る遷移状態を設定すれば良い。
【００７７】
次に、ステップＳ２３０では、ユーザ７存在範囲の遷移状態を利用して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正する。その後、ステップＳ１３０に移行して駆動指令を生成する。
電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の修正は、例えば次のように実施する。
図１２に示すように、前回の制御サイクルにおける 現在の電波発信源８の位置する判定存在エリア内の修正後の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を設定する。このとき、前回の制御サイクルで求めた電波発信源８の位置する判定存在エリアを考慮する。すなわち、現在の電波発信源８の位置する判定存在エリア内における、前回の制御サイクル時の電波発信源８の位置する判定存在エリア寄りの位置を、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正する。
【００７８】
また、このとき、前回の制御サイクルで求めた電波発信源８の相対座標を考慮して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正しても良い。
すなわち、図１３に示すように、前回の制御サイクルにおける電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の情報も考慮する。この場合には、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の修正位置をより詳細に設定することができる。
【００７９】
この場合には、前回の制御サイクルでの電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、前回の制御サイクルでの電波発信源８の位置する判定存在エリアのおける中心からの左右方向への位置に基づき、上記修正した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を左右方向に再修正する。前回の制御サイクルでの電波発信源８の位置する判定存在エリアのおける中心よりも左側に寄っている場合には、その偏心量に応じた分だけ左側に変位させるように再修正する。前回の制御サイクルでの電波発信源８の位置する判定存在エリアのおける中心よりも右側に寄っている場合には、その偏心量に応じた分だけ右側に変位させるように再修正する。
【００８０】
例えば、図１２の例では、エリアＢ−２からエリアＣ−１へのユーザ７の移動だけが分かっているため、ユーザ７の位置をエリアＣ−１の左側（エリアＢ−２寄り）に修正した。図１３の例では、１サンプル時間前に、エリアＢ−２におけるエリアＣ−３寄りにユーザ７が存在し、エリアＣ−１への移動が分かっているため、ユーザ７の位置をエリアＢ−２とエリアＣ−１の間に修正する。
【００８１】
一方、ユーザ７の移動履歴を利用しないとしてステップＳ２４０に移行した場合には、現在の電波発信源８の位置する判定存在エリアの中心点を相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として修正する。
また、ユーザ７の移動速度と比較して、十分に早いサンプリングレートで、ユーザ７と各無線通信手段Ｑとの相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３を測定することが出来る場合には、複数回の測定結果を利用して、その平均化した座標をユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として修正する。
【００８２】
ここで、測定した相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３に含まれる誤差成分に関しては、基本的に正規分布に準じているものとして考えると、複数回の測定結果を平均化することによって、その誤差成分を打ち消すことができると考えられる。この結果、より正しい電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が算出できるものと期待できる。図１４に、その概念図を示す。算出した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）は、電波発信源８の位置（真値）を中心にして、均一に分散していることが分かる。
【００８３】
（動作・作用）
ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の正当性判定を行った際に、誤った結果として判定した場合に、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正し、その結果に基づいて、車両１をユーザ７に追従移動させる。
本実施形態では、算出したユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が、相対距離ｒ１、ｒ２、ｒ３の測定の際の誤差の影響により、誤った結果であると判定した場合に、電波発信源８のこれまでの移動履歴等を用いて、ユーザ７の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正することで、測位に関するサンプリングレートを落とすことなく、ユーザ７に対する車両１の追従移動を行うことができる。
ここで、ステップＳ２２０〜Ｓ２４０は、推定位置修正手段３Ｄｂを構成する。
【００８４】
（本実施形態の効果）
（１）正当性判定手段３Ｄは、目標位置取得手段３Ｂが取得した電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正当でないと判定すると、電波発信源８の存在判定エリアの遷移、及び電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の遷移の少なくとも一方を利用して、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する推定位置修正手段３Ｄｂを備える。
移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）が正当性がない場合でも、移動体の追従させる位置（相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ））を設定可能となる。このとき、今までの遷移を使用することで、移動目標物や移動体を取り巻く環境の状況変化に合わせて、移動目標物の修正座標を仮設定する事になる。
【００８５】
（２）上記推定位置修正手段３Ｄｂは、存在判定エリアの遷移状態を考慮して、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する。
存在判定エリアの遷移状態を考慮して、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を修正するので、移動目標物や車両１の動きを考慮して、移動目標物の仮の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を設定する。この結果、移動目標物の仮の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として、より確からしい相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を採用可能となる。
【００８６】
（３）上記推定位置修正手段３Ｄｂは、取得した複数回分の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の平均値に、電波発信源８の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を仮設定する。
例えば、移動体の動きと比較して、移動目標物の動きが十分に遅い場合に、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）の推定を複数回行い、その結果を用いて、移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）をその平均値に修正する。平均値を採用することで、推定した移動目標物の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）に含まれる誤差の影響を少なく出来る。この結果、移動目標物の仮の相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）として、より確からしい相対位置座標（ｘｕ、ｙｕ）を採用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係る車両と電波発信源の関係を示す模式図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係る追従制御装置を備えた車両構成を示す概要構成図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係る各無線通信手段と電波発信源（ユーザ）との位置関係を示す平面図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る存在判定エリアと電波発信源との関係を示す平面図である。
【図５】電波発信源８の存在位置による相対位置座標に含まれる誤差の分布を示す図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る移動制御コントローラの処理を示す図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係る相対距離に対する各目標値の関係を示す図である。
【図８】正当性の判定を説明する図である。
【図９】正当性の判定を説明する図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係る追従制御装置を備えた車両構成を示す概要構成図である。
【図１１】本発明に基づく第２実施形態に係る移動制御コントローラの処理を示す図である。
【図１２】エリア遷移を考慮した相対位置座標の仮設定方法を説明する図である。
【図１３】エリア遷移を考慮した相対位置座標の仮設定方法を説明する図である。
【図１４】測位を複数回行うことによる算出した相対位置座標に関するバラツキを示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 車両
３ 移動制御コントローラ
３Ａ 相対距離取得手段
３Ｂ 目標位置取得手段
３Ｃ 存在エリア推定手段
３Ｃａ 規定距離設定手段
３Ｄ 正当性判定手段
３Ｄａ エリア遷移判定手段
３Ｄｂ 推定位置修正手段
３Ｅ 移動方向決定手段
３Ｆ 移動指令値生成手段
３Ｆａ 目標値設定手段
５ モータ
６ａ、６ｂ、６ｃ 検出設定エリア
７ ユーザ（移動目標物）
８ 電波発信源
Ａ、Ｂ−１〜Ｂ−３、Ｃ−１〜Ｃ−３ 存在判定エリア
Ｌ 基準通信距離
Ｌ０ 規定距離
Ｌ１ 所定接近値
Ｑ 無線通信手段
ｒ１、ｒ２、ｒ３ 相対距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に対する電波発信源の位置を推定する目標位置推定手段を備え、その目標位置推定手段が推定した方向に基づき移動体の移動を制御する追従制御装置であって、
上記目標位置推定手段は、
上記移動体に対し平面視で互いに重ならない位置に設定され、それぞれ上記電波発信源からの電波を受信可能な複数の無線通信手段と、
電波の受信に基づき、各無線通信手段から電波発信源までの各相対距離を取得する相対距離取得手段と、
取得した複数の相対距離から、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を取得する目標位置取得手段と、
無線通信手段毎に基準通信距離内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアを設定して、無線通信手段毎に基準通信距離と上記取得した相対距離を比較することで、電波発信源がどの存在判定エリアに位置するか推定する存在エリア推定手段と、
存在エリア推定手段が推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標の正当性を判定する正当性判定手段と、
を備え、
正当性判定手段が正当と判定した電波発信源の相対位置座標に向けて移動体の移動を制御することを特徴とする追従制御装置。
【請求項２】
上記検出設定エリアは、対応する無線通信手段の位置を中心とし且つ基準通信距離を半径とした円で区画される領域であることを特徴とする請求項１に記載した追従制御装置。
【請求項３】
上記基準通信距離を、相対距離取得手段が取得した複数の相対距離のうちの最小の相対距離よりも大きく、且つ、相対距離取得手段が取得した複数の相対距離のうちの最大の相対距離よりも小さい値に設定する規定距離設定手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した追従制御装置。
【請求項４】
正当性判定手段は、存在エリア推定手段が推定した電波発信源の存在判定エリアの遷移状態を判定し、電波発信源の上記相対位置座標が、電波発信源の存在判定エリアの遷移状態と合っているか否かを判定することで、電波発信源の上記相対位置座標の正当性を判定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した追従制御装置。
【請求項５】
正当性判定手段は、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標が正当でないと判定すると、電波発信源の存在判定エリアの遷移、及び電波発信源についての複数の相対位置座標の少なくとも一方を利用して、電波発信源の相対位置座標を仮設定する推定位置修正手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した追従制御装置。
【請求項６】
上記推定位置修正手段は、存在判定エリアの遷移状態に基づき、移動目標物の相対位置座標を仮設定することを特徴とする請求項５に記載した追従制御装置。
【請求項７】
上記推定位置修正手段は、複数回分取得した相対位置座標の平均値に、電波発信源の相対位置座標を仮設定することを特徴とする請求項５に記載した追従制御装置。
【請求項８】
上記目標位置推定手段の判定に基づき、上記電波発信源が位置すると推定される相対位置座標に向かうにように、移動体の直進運動及び回転運動を制御する移動制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載した追従制御装置。
【請求項９】
上記移動制御手段は、移動体から電波発信源までの距離に応じて、直進運動の速度及び回転運動の角速度の各目標値を設定する目標値設定手段を備え、上記直進運動の速度は、移動体から電波発信源までの距離が所定接近距離以下ではゼロとなることを特徴とする請求項８に記載した追従制御装置。
【請求項１０】
上記移動状態設定手段は、
移動体から所定距離だけ離れた追従の基準となる規定距離を予め設定しておき、
上記直進運度の加速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、その加速度の目標値の最大値を、上記規定距離よりも小さい距離位置に設定し、
上記回転運度の角度速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、規定距離での値よりも、当該規定距離よりも小さい距離位置での値の方が小さい値に設定することを特徴とする請求項９に記載した追従制御装置。
【請求項１１】
移動体に対する電波発信源の相対位置座標を推定し、推定した相対位置座標に向けて移動体を追従移動させる追従制御方法であって、
上記移動体に設置した複数の無線通信手段でそれぞれ上記電波発信源からの電波を受信して、各無線通信手段から電波発信源までの各相対距離を取得し、
取得した複数の相対距離から、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を取得し、
また、無線通信手段毎に基準通信距離内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアのうち、電波発信源がどの存在判定エリアに位置するか上記取得した複数の相対距離から推定し、
推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標の正当性を判定し、正当と判定した電波発信源の相対位置座標に向けて移動体の移動を制御することを特徴とする追従制御方法。
【請求項１】
移動体に対する電波発信源の位置を推定する目標位置推定手段を備え、その目標位置推定手段が推定した方向に基づき移動体の移動を制御する追従制御装置であって、
上記目標位置推定手段は、
上記移動体に対し平面視で互いに重ならない位置に設定され、それぞれ上記電波発信源からの電波を受信可能な複数の無線通信手段と、
電波の受信に基づき、各無線通信手段から電波発信源までの各相対距離を取得する相対距離取得手段と、
取得した複数の相対距離から、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を取得する目標位置取得手段と、
無線通信手段毎に基準通信距離内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアを設定して、無線通信手段毎に基準通信距離と上記取得した相対距離を比較することで、電波発信源がどの存在判定エリアに位置するか推定する存在エリア推定手段と、
存在エリア推定手段が推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標の正当性を判定する正当性判定手段と、
を備え、
正当性判定手段が正当と判定した電波発信源の相対位置座標に向けて移動体の移動を制御することを特徴とする追従制御装置。
【請求項２】
上記検出設定エリアは、対応する無線通信手段の位置を中心とし且つ基準通信距離を半径とした円で区画される領域であることを特徴とする請求項１に記載した追従制御装置。
【請求項３】
上記基準通信距離を、相対距離取得手段が取得した複数の相対距離のうちの最小の相対距離よりも大きく、且つ、相対距離取得手段が取得した複数の相対距離のうちの最大の相対距離よりも小さい値に設定する規定距離設定手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した追従制御装置。
【請求項４】
正当性判定手段は、存在エリア推定手段が推定した電波発信源の存在判定エリアの遷移状態を判定し、電波発信源の上記相対位置座標が、電波発信源の存在判定エリアの遷移状態と合っているか否かを判定することで、電波発信源の上記相対位置座標の正当性を判定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した追従制御装置。
【請求項５】
正当性判定手段は、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標が正当でないと判定すると、電波発信源の存在判定エリアの遷移、及び電波発信源についての複数の相対位置座標の少なくとも一方を利用して、電波発信源の相対位置座標を仮設定する推定位置修正手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した追従制御装置。
【請求項６】
上記推定位置修正手段は、存在判定エリアの遷移状態に基づき、移動目標物の相対位置座標を仮設定することを特徴とする請求項５に記載した追従制御装置。
【請求項７】
上記推定位置修正手段は、複数回分取得した相対位置座標の平均値に、電波発信源の相対位置座標を仮設定することを特徴とする請求項５に記載した追従制御装置。
【請求項８】
上記目標位置推定手段の判定に基づき、上記電波発信源が位置すると推定される相対位置座標に向かうにように、移動体の直進運動及び回転運動を制御する移動制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載した追従制御装置。
【請求項９】
上記移動制御手段は、移動体から電波発信源までの距離に応じて、直進運動の速度及び回転運動の角速度の各目標値を設定する目標値設定手段を備え、上記直進運動の速度は、移動体から電波発信源までの距離が所定接近距離以下ではゼロとなることを特徴とする請求項８に記載した追従制御装置。
【請求項１０】
上記移動状態設定手段は、
移動体から所定距離だけ離れた追従の基準となる規定距離を予め設定しておき、
上記直進運度の加速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、その加速度の目標値の最大値を、上記規定距離よりも小さい距離位置に設定し、
上記回転運度の角度速度の目標値を、移動体から電波発信源までの距離に基づき設定し、規定距離での値よりも、当該規定距離よりも小さい距離位置での値の方が小さい値に設定することを特徴とする請求項９に記載した追従制御装置。
【請求項１１】
移動体に対する電波発信源の相対位置座標を推定し、推定した相対位置座標に向けて移動体を追従移動させる追従制御方法であって、
上記移動体に設置した複数の無線通信手段でそれぞれ上記電波発信源からの電波を受信して、各無線通信手段から電波発信源までの各相対距離を取得し、
取得した複数の相対距離から、移動体に対する電波発信源の相対位置座標を取得し、
また、無線通信手段毎に基準通信距離内の検出設定エリアをそれぞれ想定し、その複数の検出設定エリア及びその検出設定エリアの重なりで区分される複数の存在判定エリアのうち、電波発信源がどの存在判定エリアに位置するか上記取得した複数の相対距離から推定し、
推定した存在判定エリアに基づき、目標位置取得手段が取得した電波発信源の相対位置座標の正当性を判定し、正当と判定した電波発信源の相対位置座標に向けて移動体の移動を制御することを特徴とする追従制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１５２５４６（Ｐ２０１０−１５２５４６Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８５２８（Ｐ２００８−３２８５２８）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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