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特許7607618バイアス推定装置、フォークリフト、バイアス推定方法及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-19
(45)【発行日】2024-12-27
(54)【発明の名称】バイアス推定装置、フォークリフト、バイアス推定方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B66F 9/24 20060101AFI20241220BHJP
G01C 21/28 20060101ALI20241220BHJP
【ＦＩ】
B66F9/24 Z
B66F9/24 C
B66F9/24 G
G01C21/28
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2022125288
(22)【出願日】2022-08-05
(65)【公開番号】P2024022012
(43)【公開日】2024-02-16
【審査請求日】2023-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000232807
【氏名又は名称】三菱ロジスネクスト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】北島 克将
(72)【発明者】
【氏名】木内 裕介
(72)【発明者】
【氏名】山田 昌弘
(72)【発明者】
【氏名】藤田 匠
(72)【発明者】
【氏名】明石 拓也
【審査官】須山 直紀
(56)【参考文献】
【文献】特開平０４－２８６６００（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／１５７１１６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－０００７７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－２６５３６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１６７２１３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６６Ｆ ９／２４
Ｇ０１Ｃ ２１／２８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを判定する判定部と、前記判定部が静止していると判定すると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積し、前記判定部が静止していないと判定すると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するための充分なサンプル数が得られと判定するサンプル数監視部と、
前記サンプル数監視部が充分なサンプル数が得られたと判定すると、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出する算出部と、
前記算出部によるバイアスの算出が終了するか、前記判定部が静止していないと判定すると、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除する終了判定部と、
を備えるバイアス推定装置。
【請求項2】
前記判定部は、前記第１センサによる計測値が、前記フォークリフトが移動中であることを示さず、前記第２センサによる計測値が、前記フォークリフトが荷役動作中であることを示さないという第１条件を満たせば、前記フォークリフトが静止していると判定し、前記第１条件を満たさなければ、前記フォークリフトが静止していないと判定する、請求項１に記載のバイアス推定装置。
【請求項3】
前記判定部は、前記慣性計測装置が起動中か否かの情報を取得し、前記慣性計測装置が起動中であって、さらに前記第１条件を満たせば、前記フォークリフトが静止していると判定し、そうでなければ前記フォークリフトが静止していないと判定する、請求項２に記載のバイアス推定装置。
【請求項4】
前記判定部は、前記フォークリフトが充電中か否かの情報を取得し、充電中の場合、前記フォークリフトが静止していると判定し、充電中でない場合、前記フォークリフトが静止していないと判定する、請求項１又は請求項２に記載のバイアス推定装置。
【請求項5】
前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値の急変箇所を検知する急変箇所検知部、をさらに備え、前記蓄積部は、前記急変箇所検知部によって検知された前記急変箇所およびその前後の前記ＩＭＵ計測値を削除し、
前記算出部は、削除後に残った前記ＩＭＵ計測値に基づいて前記バイアスを算出し、
前記急変箇所検知部は、蓄積されたデータ内の時間的に連続する区間において、その区間のＩＭＵ計測値の平均から一定幅以上の乖離があるデータが含まれる区間を前記急変箇所として特定する、
請求項１又は請求項２に記載のバイアス推定装置。
【請求項6】
前記蓄積部に蓄積されたにＲＡＮＳＡＣ（Random Sample Consensus）アルゴリズムを適用して外れ値と正常値を判別する急変箇所検知部、をさらに備え、
前記蓄積部は、前記急変箇所検知部によって外れ値と判別された前記ＩＭＵ計測値およびその前後の前記ＩＭＵ計測値を削除し、
前記算出部は、削除後に残った前記ＩＭＵ計測値に基づいて前記バイアスを算出する、
請求項１又は請求項２に記載のバイアス推定装置。
【請求項7】
前記急変箇所検知部は、前記急変箇所を含まない前記ＩＭＵ計測値と、削除された前記ＩＭＵ計測値を学習してそれらを区別するモデルを構築して、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値を、前記モデルに基づいて、前記削除された前記ＩＭＵ計測値に属する前記ＩＭＵ計測値か否かを判定し、
前記蓄積部は、前記削除された前記ＩＭＵ計測値に属すると判定された前記ＩＭＵ計測値とその前後のデータを削除する、
請求項５に記載のバイアス推定装置。
【請求項8】
前記フォークリフトの周辺温度についての時系列の温度データを蓄積する温度値蓄積部と、前記温度値蓄積部に蓄積された時系列の前記温度データに基づいて、前記周辺温度が基準以上変化したかどうかを検知する温度変化検知部と、
をさらに備え、
前記蓄積部は、前記温度変化検知部が、前記周辺温度が基準以上変化したと判定し、かつ、前記判定部が静止していると判定すると、前記ＩＭＵ計測値を蓄積する、
請求項１又は請求項２に記載のバイアス推定装置。
【請求項9】
前記第１センサは、前記フォークリフトが備えるタイヤの回転数および／又は総舵角を検知するセンサであり、前記第２センサは、前記フォークリフトが備えるフォークの揚高位置および／又は前記フォークに積載された荷物の重量を検知するセンサである、請求項１又は請求項２に記載のバイアス推定装置。
【請求項10】
フォークリフトが充電中か否かの情報を取得し、充電中の場合、前記フォークリフトが静止していると判定し、充電中でない場合、前記フォークリフトが静止していないと判定する判定部と、前記判定部が静止していると判定すると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積し、前記判定部が静止していないと判定すると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するための充分なサンプル数が得られと判定するサンプル数監視部と、
前記サンプル数監視部が充分なサンプル数が得られたと判定すると、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出する算出部と、
前記算出部によるバイアスの算出が終了するか、前記判定部が静止していないと判定すると、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除する終了判定部と、
を備えるバイアス推定装置。
【請求項11】
走行体と、荷役装置と、請求項１又は請求項１０に記載のバイアス推定装置と、
前記バイアス推定装置によって前記ＩＭＵ計測値を補償して、補償後の前記ＩＭＵ計測値に基づいて前記フォークリフトの位置を測位する測位装置と、
を備えるフォークリフト。
【請求項12】
フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを繰り返し判定するステップと、前記判定するステップにて、静止していると判定されると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積するステップと、
前記判定するステップにて、静止していないと判定されると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止し、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、
蓄積された前記ＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するための充分なサンプル数が得られと判定するステップと、
前記充分なサンプル数が得られたと判定するステップにて、充分なサンプル数が得られと判定されると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するステップと、
バイアスの算出が終了すると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、
を有するバイアス推定方法。
【請求項13】
コンピュータに、フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを繰り返し判定するステップと、
前記判定するステップにて、静止していると判定されると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積するステップと、
前記判定するステップにて、静止していないと判定されると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止し、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、
蓄積された前記ＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するための充分なサンプル数が得られと判定するステップと、
前記充分なサンプル数が得られたと判定するステップにて、充分なサンプル数が得られと判定されると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するステップと、
バイアスの算出が終了すると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、バイアス推定装置、フォークリフト、バイアス推定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
フォークリフト等の移動体の測位を行う場合に、ＧＰＳ（global positioning system）と慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）の計測結果を利用し、それらの測位結果を組み合わせることで測位の高精度化を図ることがある（例えば、特許文献２）。しかしながら、ＩＭＵ計測値（加速度、速度、角速度等）には、バイアスが含まれるため、バイアスを補償しなければ測位結果がかえって悪化する可能性がある。測位結果が悪化する例としては、例えば、停止中にもかかわらず、バイアスによってヨー角速度の計測値が０とならず、車体が回転しているという測位結果になることがある。
【0003】
この問題に対し、特許文献１では、移動体の静止状態中であれば、計測値に含まれるバイアス要素の分離が容易であることを利用し、移動体が静止中である可能性が高い、ＩＭＵ起動直後の計測値を利用してバイアスを推定する方法や、カメラ画像から車両が静止していると判断した場合にＩＭＵの計測値を利用して、バイアスを推定する方法が提案されている。しかし、実際に移動体を運用する環境では、ＩＭＵ起動直後にユーザが移動体を操作する可能性があるため、ＩＭＵ起動直後であることのみを条件として移動体が静止状態にあると判定することは不十分である。また、カメラを用いた静止判定においても、カメラが比較的遠方の物体を捉えている場合には、車体の動きに対して、画像の変化（例えば、特徴点の移動量）が小さくなるため、ＩＭＵ計測値が、作業者の動作やフォークの昇降に伴う車体の振動等による影響を受ける可能性がある。
【0004】
また、特許文献２では、ＩＭＵを用いた測位結果と過去のＧＰＳによる測位結果との比較、あるいはＧＰＳによる測位結果が更新されるまでのシステムの測位結果（ＧＰＳによる測位結果とＩＭＵによる測位結果を、カルマンフィルタを用いて統合した値）と比較することで、測位結果の誤差を小さくするようなバイアスを推定する方法が提案されている。移動体の移動中は、移動によるＩＭＵ計測値の変化が支配的であってバイアスの影響は相対的に低下する。そのため、ＩＭＵ計測値からバイアスを分離することが難しく、静止状態でのバイアス推定に比べて、推定精度が十分ではない可能性が高い。しかし、特許文献２に開示された技術では、移動体が停止しているか移動中かに関係なく、バイアスの推定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】国際公開第２０２１／１５７１１６
【文献】特開２０１０－０１９７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
フォークリフトの測位に関し、精度よくＩＭＵ計測値のバイアスを推定する技術が必要とされている。
【0007】
本開示は、上記課題を解決することができるバイアス推定装置、フォークリフト、バイアス推定方法及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示のバイアス推定装置は、フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを判定する判定部と、前記判定部が静止していると判定すると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積し、前記判定部が静止していないと判定すると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止する蓄積部と、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するための充分なサンプル数が得られと判定するサンプル数監視部と、前記サンプル数監視部が充分なサンプル数が得られたと判定すると、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出する算出部と、前記算出部によるバイアスの算出が終了するか、前記判定部が静止していないと判定すると、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除する終了判定部と、を備える。
【0009】
本開示のフォークリフトは、走行体と、荷役装置と、上記のバイアス推定装置と、前記バイアス推定装置によって前記ＩＭＵ計測値を補償して、補償後の前記ＩＭＵ計測値に基づいて前記フォークリフトの位置を測位する測位装置と、を備える。
【0010】
本開示のバイアス推定方法は、フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを繰り返し判定するステップと、前記判定するステップにて、静止していると判定されると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積するステップと、前記判定するステップにて、静止していないと判定されると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止し、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、蓄積された前記ＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するための充分なサンプル数が得られと判定するステップと、前記充分なサンプル数が得られたと判定するステップにて、充分なサンプル数が得られと判定されると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するステップと、バイアスの算出が終了すると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、を有する。
【0011】
また、本開示のプログラムは、フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを繰り返し判定するステップと、前記判定するステップにて、静止していると判定されると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積するステップと、前記判定するステップにて、静止していないと判定されると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止し、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、蓄積された前記ＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するための充分なサンプル数が得られと判定するステップと、前記充分なサンプル数が得られたと判定するステップにて、充分なサンプル数が得られと判定されると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するステップと、バイアスの算出が終了すると、蓄積された前記ＩＭＵ計測値を削除するステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【0012】
上述のバイアス推定装置、測位装置、フォークリフト、バイアス推定方法及びプログラムによれば、フォークリフトの測位に関し、フォークリフトの運用環境を考慮して、精度よくＩＭＵ計測値のバイアスを推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
【図2】第１実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
【図3】第１実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図4】第２実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
【図5】第２実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
【図6】第２実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図7】第３実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
【図8】第３実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図9】第４実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
【図10】第４実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図11】第５実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
【図12】第５実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
【図13】第５実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
【図14】各実施形態に係る測位システムのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
＜第１実施形態＞
以下、本開示のバイアス推定方法について図面を参照して説明する。
（フォークリフトの体構成）
図１は、第１実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
有人のフォークリフト１は、走行体２と、荷役装置３と、演算装置２０と、を備えている。走行体２は、タイヤおよび不図示の駆動装置とステアリング装置を備え、フォークリフト１を走行させる。荷役装置３は、フォーク４と、フォーク４を昇降させる昇降装置５を備え、フォーク４に積載した荷物を昇降させる等して荷役動作を行う。走行体２には、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、が設けられている。ＩＭＵ１０は、加速度センサ、ジャイロセンサを備えており、フォークリフト１の移動速度、加速度および移動方向や旋回方向を検知することができる。第１エンコーダ１１は、フォークリフト１のタイヤ（例えば、後輪）の回転数を検知するロータリエンコーダである。第１エンコーダ１１の計測値によりフォークリフト１の移動を検知することができる、第２エンコーダ１２は、フォークリフト１のタイヤ（例えば、前輪）の操舵角を検知するロータリエンコーダである。第２エンコーダ１２の計測値によりフォークリフト１に対する作業者のステアリング操作を検出することができる。荷役装置３には、揚高センサ１３と、荷重センサ１４とが設けられている。揚高センサ１３は、フォーク４の揚高位置を検出する。荷重センサ１４は、フォーク４に積載された荷物の重量を検出する。揚高センサ１３と荷重センサ１４により、荷役装置３の荷役動作やフォーク４に積載される荷物の変化などを検知することができる。
以下、本開示のバイアス推定方法について図面を参照して説明する。
（フォークリフトの体構成）
図１は、第１実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
有人のフォークリフト１は、走行体２と、荷役装置３と、演算装置２０と、を備えている。走行体２は、タイヤおよび不図示の駆動装置とステアリング装置を備え、フォークリフト１を走行させる。荷役装置３は、フォーク４と、フォーク４を昇降させる昇降装置５を備え、フォーク４に積載した荷物を昇降させる等して荷役動作を行う。走行体２には、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、が設けられている。ＩＭＵ１０は、加速度センサ、ジャイロセンサを備えており、フォークリフト１の移動速度、加速度および移動方向や旋回方向を検知することができる。第１エンコーダ１１は、フォークリフト１のタイヤ（例えば、後輪）の回転数を検知するロータリエンコーダである。第１エンコーダ１１の計測値によりフォークリフト１の移動を検知することができる、第２エンコーダ１２は、フォークリフト１のタイヤ（例えば、前輪）の操舵角を検知するロータリエンコーダである。第２エンコーダ１２の計測値によりフォークリフト１に対する作業者のステアリング操作を検出することができる。荷役装置３には、揚高センサ１３と、荷重センサ１４とが設けられている。揚高センサ１３は、フォーク４の揚高位置を検出する。荷重センサ１４は、フォーク４に積載された荷物の重量を検出する。揚高センサ１３と荷重センサ１４により、荷役装置３の荷役動作やフォーク４に積載される荷物の変化などを検知することができる。
【0015】
第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２の計測値が０（０とみなせる所定の範囲を含む）でなければ、走行体２がなんらかの動作（移動・回転など）をしており、その動作がＩＭＵ１０の計測値（ＩＭＵ計測値のように記載する場合がある。）に影響する。揚高センサ１３の計測値に変化がある場合にはフォーク４が昇降している。荷重センサ１４の計測値に変化がある場合には、フォーク４への積荷・積み下ろしが行われている可能性がある。これらの場合、フォークリフト１が走行していなくても、車体に振動が生じ、ＩＭＵ計測値に影響を及ぼす可能性がある。
【0016】
ＩＭＵ１０、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２、揚高センサ１３、荷重センサ１４の各センサは演算装置２０と接続されており、各センサが計測した計測値は、演算装置２０へ送出される。演算装置２０は、プロセッサを備えるコンピュータにより構成されている。演算装置２０は、上記の各センサによる計測値を用いてフォークリフト１の位置（自己位置）を測位する。
【0017】
（測位システムの構成）
図２は、第１実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
図２に示すように測位システム１００は、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２と、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３と、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７と、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７は、演算装置２０に実装される機能である。
図２は、第１実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
図２に示すように測位システム１００は、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２と、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３と、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７と、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７は、演算装置２０に実装される機能である。
【0018】
測位システム本体２０１は、ＩＭＵ１０の計測値に基づいてデッドレコニング等により、フォークリフト１の位置情報を算出する（測位する）。この際、測位システム本体２０１は、ＩＭＵ１０の計測値からバイアス更新部２０６が更新するバイアス値を減算して、ＩＭＵ計測値を補償する。バイアスが含まれたＩＭＵ計測値を累積して位置情報を計算すると、位置情報の精度が低下してしまう。その為、測位システム本体２０１は、バイアス補償を行った正確なＩＭＵ計測値に基づいて位置情報を算出する。
【0019】
計測開始判定部２０２は、測位システム１００の起動シーケンス中に想定外の車両動作が生じていないことを確認し、ＩＭＵ計測値の蓄積を開始することを判定する。起動シーケンス中は、各種センサ値の取得確認や、他システムとの通信確立といった動作が行われる。原則、起動シーケンス中は、フォークリフト１を動かさないことが想定されている。起動シーケンスの完了までには、多少の時間を要するため、純粋に車両が静止している状態でのＩＭＵ計測値を、推定に十分なサンプル数だけ取得することが可能となる。さらに確実に車両が動いていない時間のＩＭＵ計測値をバイアス推定に使用するため、フォークリフト１に想定外の車両動作が生じていないことの確認も行う。想定外の車両動作が生じていない状態とは、例えば、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の値が０ではない、揚高センサ１３や荷重センサ１４の計測値が変化するといった状態である。フォークリフト１が静止していればＩＭＵ計測値は０となる。従って、フォークリフト１が静止しているにもかかわらず、ＩＭＵ計測値が変動すれば、その変動をバイアスであると認識することが可能であるが、フォークリフト１の動作中に計測されるＩＭＵ計測値は、その動作が反映されるためバイアスの検出が難しい。そのため、本実施形態では、ＩＭＵ１０以外のセンサ１１～１４の計測値を観察して、フォークリフト１が静止していることを確認し、静止中であることが確認できたら、静止中のＩＭＵ計測値を蓄積して、バイアスの推定を行う。測位システム１００の起動シーケンス中は、フォークリフト１が静止していることが多いと考えられることから、計測開始判定部２０２は、測位システム１００の起動シーケンス中にフォークリフト１が静止していることを確認し、ＩＭＵ計測値の蓄積開始判定を行う。
【0020】
ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、メモリ、ＨＤＤ（hard disk drive）等の記憶媒体を含んで構成される。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、計測開始判定部２０２がＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定すると、ＩＭＵ１０が計測した計測値の蓄積を開始する。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、蓄積したＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると（又は、ＩＭＵ計測値を蓄積するための記憶領域が一杯となると）、古い計測値から順次削除して記憶領域を解放し、新しく計測されたＩＭＵ計測値を優先して蓄積する。
【0021】
蓄積サンプル数監視部２０４は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値の数を監視する。蓄積サンプル数監視部２０４は、蓄積されたＩＭＵ計測値の数が閾値以上となると、ＩＭＵ計測値のバイアスを推定するための充分なサンプル数が得られたことをバイアス算出部２０５へ通知する。
【0022】
バイアス算出部２０５は、蓄積サンプル数監視部２０４から十分なサンプル数が蓄積されたことを通知されると、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値に基づいて、ＩＭＵ計測値のバイアスの推定値を算出する。例えば、バイアス算出部２０５は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値の平均値を算出して、この平均値をバイアスとする。あるいは、バイアス算出部２０５は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値の最頻値又は中央値を算出して、算出した値をバイアスとしてもよい。
【0023】
バイアス更新部２０６は、測位システム本体２０１が参照しているバイアス値を、バイアス算出部２０５によって算出された新たなバイアス値によって更新する。バイアス更新部２０６は、メモリ等の記憶媒体を含んで構成され、バイアス算出部２０５によって算出された最新のバイアスを記憶するように構成されていてもよい。
【0024】
終了判定部２０７は、ＩＭＵ計測値のバイアスを推定する処理の終了を制御する。例えば、測位システム１００の起動シーケンスが終了したこと、想定外のフォークリフト１の動作が生じたこと、あるいは、バイアスの更新が完了したことを確認し、これらが確認できた場合、ＩＭＵ計測値の蓄積を終了し、これまで蓄積したＩＭＵ計測値を削除する。
【0025】
（動作）
次に図３を参照して、測位システム１００によるバイアス推定処理について説明する。
図３は、第１実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２が、測位システム１００の起動シーケンス中かどうかを判定する（ステップＳ１）。例えば、作業者が、フォークリフト１の電源をＯＮにする操作を行うと、測位システム１００が起動し、起動シーケンスが実行される。計測開始判定部２０２は、例えば、起動シーケンスの実行ログ等を監視し、起動シーケンスが実行中かどうかを確認する。起動シーケンス中でない場合（ステップＳ１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。起動シーケンス中の場合（ステップＳ１；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２は、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ２）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ２；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
次に図３を参照して、測位システム１００によるバイアス推定処理について説明する。
図３は、第１実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２が、測位システム１００の起動シーケンス中かどうかを判定する（ステップＳ１）。例えば、作業者が、フォークリフト１の電源をＯＮにする操作を行うと、測位システム１００が起動し、起動シーケンスが実行される。計測開始判定部２０２は、例えば、起動シーケンスの実行ログ等を監視し、起動シーケンスが実行中かどうかを確認する。起動シーケンス中でない場合（ステップＳ１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。起動シーケンス中の場合（ステップＳ１；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２は、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ２）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ２；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
【0026】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ２；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２はＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定し、ＩＭＵ計測値の蓄積開始をＩＭＵ計測値蓄積部２０３へ指令する。すると、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、ＩＭＵ１０から計測値を取得し、取得したＩＭＵ計測値を蓄積する（ステップＳ３）。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、ＩＭＵ計測値を記憶媒体に書き込んで記憶する。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３がＩＭＵ計測値の蓄積を行う間、終了判定部２０７は、測位システム１００が起動シーケンス中かどうかを判定する（ステップＳ４）。例えば、終了判定部２０７は、起動シーケンスの実行ログ等を監視し、起動シーケンスが実行中かどうかを確認する。起動シーケンス中でない場合（ステップＳ４；Ｆａｌｓｅ）、終了判定部２０７は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ９）、バイアス推定処理を終了する。起動シーケンス中の場合（ステップＳ４；Ｔｒｕｅ）、終了判定部２０７は、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ５）。この条件を満たさない場合（ステップＳ５；Ｆａｌｓｅ）、終了判定部２０７は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ９）、バイアス推定処理を終了する。
【0027】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ５；Ｔｒｕｅ）、蓄積サンプル数監視部２０４は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に十分な数のＩＭＵ計測値が蓄積されたかどうかを判定する（ステップＳ６）。例えば、蓄積サンプル数監視部２０４は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３が記憶するＩＭＵ計測値の数と閾値とを比較して、十分な数のＩＭＵ計測値が蓄積されたかどうかを判定する。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積されていない場合（ステップＳ６；Ｆａｌｓｅ）、ステップＳ３以降の処理を繰り返し実行する。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積された場合（ステップＳ６；Ｔｒｕｅ）、バイアス算出部２０５が、バイアスを算出する（ステップＳ７）。例えば、バイアス算出部２０５は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３が記憶するＩＭＵ計測値の平均値、中央値、最頻値の何れかを算出する。バイアス算出部２０５は、算出した値をバイアス更新部２０６へ出力する。バイアス更新部２０６は、測位システム１００のバイアス（測位システム本体２０１が参照するバイアス値）を更新する（ステップＳ８）。例えば、バイアス更新部２０６は、バイアス算出部２０５から取得したバイアスを測位システム本体２０１へ出力する。測位システム本体２０１は、バイアス更新部２０６から取得したバイアスを用いてＩＭＵ計測値を補償して、補償後のＩＭＵ計測値に基づいて、フォークリフト１の測位を行う。次に終了判定部２０７は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ９）、バイアス推定処理を終了する。
【0028】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、フォークリフト１がＩＭＵ計測値のバイアス算出に適した静止状態にあることを（１）フォークリフト１の自己位置を推定する測位システム１００が起動シーケンス中であること、（２）フォークリフト１の移動に係る動作を検出する第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２の計測値が、フォークリフト１が動作中でないことを示すこと（これらの計測値が０となること）、（３）揚高センサ１３および／又は荷重センサ１４の計測値が、フォークリフト１を用いた荷役作業中ではないことを示すこと（これらの計測値に変動が無いこと）によって判定し、測位システム１００が起動中であり、フォークリフト１が静止している（移動中でなく、荷役作業中でない）ことが確認された場合に、バイアスの推定を行う。起動シーケンス中という、原則車両が静止している状況で、さらにフォークリフト１が静止していることを確認したうえでＩＭＵ計測値を蓄積し、そのデータを利用することで、より高精度にバイアスを推定することができる。高精度にバイアスを推定することにより、フォークリフト１の位置を精度よく測位することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、フォークリフト１がＩＭＵ計測値のバイアス算出に適した静止状態にあることを（１）フォークリフト１の自己位置を推定する測位システム１００が起動シーケンス中であること、（２）フォークリフト１の移動に係る動作を検出する第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２の計測値が、フォークリフト１が動作中でないことを示すこと（これらの計測値が０となること）、（３）揚高センサ１３および／又は荷重センサ１４の計測値が、フォークリフト１を用いた荷役作業中ではないことを示すこと（これらの計測値に変動が無いこと）によって判定し、測位システム１００が起動中であり、フォークリフト１が静止している（移動中でなく、荷役作業中でない）ことが確認された場合に、バイアスの推定を行う。起動シーケンス中という、原則車両が静止している状況で、さらにフォークリフト１が静止していることを確認したうえでＩＭＵ計測値を蓄積し、そのデータを利用することで、より高精度にバイアスを推定することができる。高精度にバイアスを推定することにより、フォークリフト１の位置を精度よく測位することができる。
【0029】
＜第２実施形態＞
以下、本開示の第２実施形態に係る測位システム１００Ａについて図４～図６を参照して説明する。第１実施形態では、測位システム１００の起動シーケンス中に、フォークリフト１が動作していないことを確認してバイアスの推定を行った。これに対し、第２実施形態では、充電中のフォークリフト１Ａには動作が生じない可能性が高いことを利用して、フォークリフト１Ａの充電中にバイアスの推定を行う。
以下、本開示の第２実施形態に係る測位システム１００Ａについて図４～図６を参照して説明する。第１実施形態では、測位システム１００の起動シーケンス中に、フォークリフト１が動作していないことを確認してバイアスの推定を行った。これに対し、第２実施形態では、充電中のフォークリフト１Ａには動作が生じない可能性が高いことを利用して、フォークリフト１Ａの充電中にバイアスの推定を行う。
【0030】
（フォークリフトの構成）
図４は、第２実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
フォークリフト１Ａは、電動式（充電式）のフォークリフトである。フォークリフト１Ａは、走行体２Ａと、荷役装置３と、演算装置２０Ａと、を備えている。走行体２Ａには、ＩＭＵ１０等に加え、車両充電システム１５が設けられている。車両充電システム１５は、二次電池と充放電回路を備えている。車両充電システム１５は、商用電源から電力の供給を受け、二次電池に充電する。また、車両充電システム１５は、二次電池から放電させ、放電された電力を各部に供給することによりフォークリフト１Ａを駆動する。車両充電システム１５は、演算装置２０Ａと接続している。車両充電システム１５は、演算装置２０Ａへ二次電池の充放電状態（例えば、充電開始の通知や充電終了の通知など）を通知する。演算装置２０Ａについては、次に図５を用いて説明する。フォークリフト１Ａの他の構成については、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
図４は、第２実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
フォークリフト１Ａは、電動式（充電式）のフォークリフトである。フォークリフト１Ａは、走行体２Ａと、荷役装置３と、演算装置２０Ａと、を備えている。走行体２Ａには、ＩＭＵ１０等に加え、車両充電システム１５が設けられている。車両充電システム１５は、二次電池と充放電回路を備えている。車両充電システム１５は、商用電源から電力の供給を受け、二次電池に充電する。また、車両充電システム１５は、二次電池から放電させ、放電された電力を各部に供給することによりフォークリフト１Ａを駆動する。車両充電システム１５は、演算装置２０Ａと接続している。車両充電システム１５は、演算装置２０Ａへ二次電池の充放電状態（例えば、充電開始の通知や充電終了の通知など）を通知する。演算装置２０Ａについては、次に図５を用いて説明する。フォークリフト１Ａの他の構成については、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
【0031】
（測位システムの構成）
図５は、第２実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
図５に示すように測位システム１００Ａは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ａと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３と、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ａと、ＩＭＵ１０と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ａ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ａは、演算装置２０Ａに実装される。第２実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。本実施形態では、フォークリフト１Ａが充電中であれば、その間は、フォークリフト１Ａには動作が無く、バイアス値の算出に適したＩＭＵ計測値が採取できると考える。
図５は、第２実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
図５に示すように測位システム１００Ａは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ａと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３と、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ａと、ＩＭＵ１０と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ａ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ａは、演算装置２０Ａに実装される。第２実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。本実施形態では、フォークリフト１Ａが充電中であれば、その間は、フォークリフト１Ａには動作が無く、バイアス値の算出に適したＩＭＵ計測値が採取できると考える。
【0032】
計測開始判定部２０２Ａは、車両充電システム１５からの充放電状態の通知に基づいて、ＩＭＵ計測値の蓄積開始判定を行う。例えば、計測開始判定部２０２Ａは、車両充電システム１５から充電開始の通知を受信するとＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定する。
【0033】
終了判定部２０７Ａは、車両充電システム１５からの充放電状態の通知に基づいて、ＩＭＵ計測値の蓄積終了判定を行う。例えば、計測開始判定部２０２Ａは、車両充電システム１５から充電完了の通知を受信すると、ＩＭＵ計測値の蓄積を終了すると判定する。あるいは、計測開始判定部２０２Ａは、バイアス更新部２０６によってバイアスが更新されると、ＩＭＵ計測値の蓄積を終了すると判定する。
【0034】
（動作）
次に図６を参照して、測位システム１００Ａによるバイアス推定処理について説明する。図６は、第２実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２Ａが、フォークリフト１Ａが充電中かどうかを判定する（ステップＳ１１）。計測開始判定部２０２Ａは、車両充電システム１５から充電開始の通知を受信すると、フォークリフト１Ａが充電中であると判定する。充電中ではない場合（ステップＳ１１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。充電中の場合（ステップＳ１１；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２Ａは、ＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定する。
計測開始判定部２０２Ａは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３へＩＭＵ計測値の蓄積開始を指令する。すると、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、ＩＭＵ１０から計測値を取得し、取得したＩＭＵ計測値を蓄積する（ステップＳ１２）。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３がＩＭＵ計測値の蓄積を行っている間、終了判定部２０７Ａは、フォークリフト１Ａが充電中かどうかを監視する（ステップＳ１３）。計測開始判定部２０２Ａは、車両充電システム１５から充電完了の通知を受信するまでは充電中であると判定し、充電完了通知の受信後は充電中ではないと判定する。充電中ではない場合（ステップＳ１３；Ｆａｌｓｅ）、終了判定部２０７Ａは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ１７）、バイアス推定処理を終了する。
次に図６を参照して、測位システム１００Ａによるバイアス推定処理について説明する。図６は、第２実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２Ａが、フォークリフト１Ａが充電中かどうかを判定する（ステップＳ１１）。計測開始判定部２０２Ａは、車両充電システム１５から充電開始の通知を受信すると、フォークリフト１Ａが充電中であると判定する。充電中ではない場合（ステップＳ１１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。充電中の場合（ステップＳ１１；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２Ａは、ＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定する。
計測開始判定部２０２Ａは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３へＩＭＵ計測値の蓄積開始を指令する。すると、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、ＩＭＵ１０から計測値を取得し、取得したＩＭＵ計測値を蓄積する（ステップＳ１２）。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３がＩＭＵ計測値の蓄積を行っている間、終了判定部２０７Ａは、フォークリフト１Ａが充電中かどうかを監視する（ステップＳ１３）。計測開始判定部２０２Ａは、車両充電システム１５から充電完了の通知を受信するまでは充電中であると判定し、充電完了通知の受信後は充電中ではないと判定する。充電中ではない場合（ステップＳ１３；Ｆａｌｓｅ）、終了判定部２０７Ａは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ１７）、バイアス推定処理を終了する。
【0035】
充電中の場合（ステップＳ１３；Ｔｒｕｅ）、蓄積サンプル数監視部２０４は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に十分な数のＩＭＵ計測値が蓄積されたかどうかを判定する（ステップＳ１４）。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積されていない場合（ステップＳ１４；Ｆａｌｓｅ）、ステップＳ１２以降の処理を繰り返し実行する。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積された場合（ステップＳ１４；Ｔｒｕｅ）、バイアス算出部２０５がバイアスを算出する（ステップＳ１５）。例えば、バイアス算出部２０５は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値の平均値、中央値、最頻値の何れかを算出する。バイアス算出部２０５は、算出した値をバイアス更新部２０６へ出力する。バイアス更新部２０６は、測位システム１００Ａのバイアスを更新する（ステップＳ１６）。例えば、バイアス更新部２０６は、バイアス算出部２０５が算出した最新のバイアスを測位システム本体２０１へ出力する。測位システム本体２０１は、バイアス更新部２０６から取得したバイアス値を用いてＩＭＵ計測値を補償して、フォークリフト１Ａの測位を行う。次に終了判定部２０７Ａは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ１７）、バイアス推定処理を終了する。
【0036】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、電動式のフォークリフト１Ａについて、充電時に車両が静止していることを利用してＩＭＵ計測値を蓄積し、バイアス値の算出を行う。フォークリフト１Ａの充電時には、測位システム１００Ａの起動シーケンス中に比べて、フォークリフト１Ａが静止状態である可能性が高い（想定外の事態が生じにくい）ため、より安定して、高精度なバイアス推定が可能となり、測位を高精度化することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、電動式のフォークリフト１Ａについて、充電時に車両が静止していることを利用してＩＭＵ計測値を蓄積し、バイアス値の算出を行う。フォークリフト１Ａの充電時には、測位システム１００Ａの起動シーケンス中に比べて、フォークリフト１Ａが静止状態である可能性が高い（想定外の事態が生じにくい）ため、より安定して、高精度なバイアス推定が可能となり、測位を高精度化することができる。
【0037】
なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２、揚高センサ１３、荷重センサ１４の計測値に基づいて、フォークリフト１Ａが動作中でないことを確認し（例えば、図３のステップＳ２、Ｓ６）、充電中かつフォークリフト１Ａが動作中でない場合のみ、ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するようにしてもよい。
【0038】
＜第３実施形態＞
以下、本開示の第３実施形態に係る測位システム１００Ｂについて図７～図８を参照して説明する。第１実施形態では、測位システム１００の起動シーケンス中に、フォークリフト１が動作していないことを確認してバイアスの推定を行った。これに対し、第３実施形態では、測位システム１００の起動シーケンス中であるか否かにかかわらず、フォークリフト１が動作していなければＩＭＵ計測値のバイアス推定を行う。第３実施形態に係るフォークリフトの構成は、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
以下、本開示の第３実施形態に係る測位システム１００Ｂについて図７～図８を参照して説明する。第１実施形態では、測位システム１００の起動シーケンス中に、フォークリフト１が動作していないことを確認してバイアスの推定を行った。これに対し、第３実施形態では、測位システム１００の起動シーケンス中であるか否かにかかわらず、フォークリフト１が動作していなければＩＭＵ計測値のバイアス推定を行う。第３実施形態に係るフォークリフトの構成は、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
【0039】
（測位システムの構成）
図７は、第３実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
図７に示すように測位システム１００Ｂは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ｂと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３と、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ｂと、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ｂ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ｂは、演算装置２０Ｂ（図示せず）に実装される。第３実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。
図７は、第３実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。
図７に示すように測位システム１００Ｂは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ｂと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３と、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ｂと、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ｂ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ｂは、演算装置２０Ｂ（図示せず）に実装される。第３実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。
【0040】
計測開始判定部２０２Ｂは、フォークリフト１が静止していることを確認し、ＩＭＵ計測値の蓄積開始判定を行う。
終了判定部２０７Ｂは、フォークリフト１がなんらかの動作を開始するとＩＭＵ計測値の蓄積を終了すると判定する。他の機能については第１実施形態の終了判定部２０７と同様である。
終了判定部２０７Ｂは、フォークリフト１がなんらかの動作を開始するとＩＭＵ計測値の蓄積を終了すると判定する。他の機能については第１実施形態の終了判定部２０７と同様である。
【0041】
（動作）
次に図８を参照して、測位システム１００Ｂによるバイアス推定処理について説明する。図８は、第３実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２Ｂが、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ２１）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ２１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
次に図８を参照して、測位システム１００Ｂによるバイアス推定処理について説明する。図８は、第３実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２Ｂが、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ２１）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ２１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
【0042】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ２１；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２ＢはＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定し、ＩＭＵ計測値の蓄積開始をＩＭＵ計測値蓄積部２０３へ指令する。すると、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３は、ＩＭＵ１０から計測値を取得し、取得したＩＭＵ計測値を蓄積する（ステップＳ２２）。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３がＩＭＵ計測値の蓄積を行う間、終了判定部２０７Ｂは、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ２３）。この条件を満たさない場合（ステップＳ２３；Ｆａｌｓｅ）、終了判定部２０７Ｂは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ２７）、バイアス推定処理を終了する。
【0043】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ２３；Ｔｒｕｅ）、蓄積サンプル数監視部２０４は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に十分な数のＩＭＵ計測値が蓄積されたかどうかを判定する（ステップＳ２４）。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積されていない場合（ステップＳ２４；Ｆａｌｓｅ）、ステップＳ２２以降の処理を繰り返し実行する。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積された場合（ステップＳ２４；Ｔｒｕｅ）、バイアス算出部２０５がバイアスを算出する（ステップＳ２５）。次にバイアス更新部２０６が、測位システム１００Ｂのバイアスを更新する（ステップＳ２６）。測位システム本体２０１は、バイアス更新部２０６が更新したバイアスを用いてＩＭＵ計測値を補償して、フォークリフト１の測位を行う。次に終了判定部２０７Ｂは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３に蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ２７）、バイアス推定処理を終了する。ステップＳ２１～Ｓ２７の一連の処理は、フォークリフト１の稼働中繰り返し実行されてもよい。
【0044】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、測位システム１００Ｂの起動シーケンス中でなくても、フォークリフト１が静止していればバイアスの推定を行うことができる。これにより、例えば、起動シーケンス中に作業者がフォークリフト１に対して何らかの操作を行い、バイアス推定の機会を逃したとしても、他の場面で条件が整えば、バイアス推定を行うことができる。また、ＩＭＵ計測値のバイアスは経時変化する可能性があるため、フォークリフト１の運用中であっても、車両が静止している可能性の高い区間を見つけ出してその区間に計測されたＩＭＵ計測値に基づいてバイアス推定を実施することにより、常に経時変化後の（最新の）バイアスを用いて測位を行うことができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、測位システム１００Ｂの起動シーケンス中でなくても、フォークリフト１が静止していればバイアスの推定を行うことができる。これにより、例えば、起動シーケンス中に作業者がフォークリフト１に対して何らかの操作を行い、バイアス推定の機会を逃したとしても、他の場面で条件が整えば、バイアス推定を行うことができる。また、ＩＭＵ計測値のバイアスは経時変化する可能性があるため、フォークリフト１の運用中であっても、車両が静止している可能性の高い区間を見つけ出してその区間に計測されたＩＭＵ計測値に基づいてバイアス推定を実施することにより、常に経時変化後の（最新の）バイアスを用いて測位を行うことができる。
【0045】
なお、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２、揚高センサ１３、荷重センサ１４の計測値に基づいて、フォークリフト１が静止しているか否かを判定することに代えて、又は加えて、フォークリフト１にブレーキがかかっている状態か否かを計測開始判定部２０２Ｂと終了判定部２０７Ｂにて検出できるようにし、ブレーキがかかっている状態のときにＩＭＵ計測値を蓄積してバイアスの推定を行うようにしてもよい。なお、第３実施形態は、第１実施形態および第２実施形態の何れとも組み合わせることができる。
【0046】
＜第４実施形態＞
以下、本開示の第４実施形態に係る測位システム１００Ｃについて図９～図１０を参照して説明する。有人のフォークリフト１では、停車中に作業者が作業を行う場合があり、この場合、走行体２は停止していても、作業者の動きがＩＭＵ計測値に影響する可能性がある。このような作業者の動きとしては、荷のバーコードの読み取り、倉庫管理システムの車載端末操作、パレット上に複数積まれた荷をばらす／積む、フォークリフト１に乗る／降りる、といったものがあり、それぞれの動作に伴って、車体が振動、あるいは姿勢が変化する可能性がある。そこで、第４実施形態では、ＩＭＵ計測値から、作業者の動作に起因すると思われる計測値の急変を検知し、検知タイミングの前後におけるＩＭＵ計測値をバイアス推定の演算対象から除外することで、バイアス推定の精度悪化を防ぐ。第４実施形態に係るフォークリフトの構成は、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
以下、本開示の第４実施形態に係る測位システム１００Ｃについて図９～図１０を参照して説明する。有人のフォークリフト１では、停車中に作業者が作業を行う場合があり、この場合、走行体２は停止していても、作業者の動きがＩＭＵ計測値に影響する可能性がある。このような作業者の動きとしては、荷のバーコードの読み取り、倉庫管理システムの車載端末操作、パレット上に複数積まれた荷をばらす／積む、フォークリフト１に乗る／降りる、といったものがあり、それぞれの動作に伴って、車体が振動、あるいは姿勢が変化する可能性がある。そこで、第４実施形態では、ＩＭＵ計測値から、作業者の動作に起因すると思われる計測値の急変を検知し、検知タイミングの前後におけるＩＭＵ計測値をバイアス推定の演算対象から除外することで、バイアス推定の精度悪化を防ぐ。第４実施形態に係るフォークリフトの構成は、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
【0047】
（測位システムの構成）
図９は、第４実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。第４実施形態は、第１実施形態～第３実施形態の何れの構成と組み合わせることも可能であるが、図９では、第３実施形態と組み合わせた場合の構成例を示す。図９に示すように測位システム１００Ｃは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ｂと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃと、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ｂと、計測値急変検知部２０８と、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ｂ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃ、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ｂと、計測値急変検知部２０８は、演算装置２０Ｃ（図示せず）に実装される。第４実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。計測開始判定部２０２Ｂ、終了判定部２０７Ｂについては、第３実施形態で説明したとおりである。
図９は、第４実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。第４実施形態は、第１実施形態～第３実施形態の何れの構成と組み合わせることも可能であるが、図９では、第３実施形態と組み合わせた場合の構成例を示す。図９に示すように測位システム１００Ｃは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ｂと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃと、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ｂと、計測値急変検知部２０８と、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ｂ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃ、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ｂと、計測値急変検知部２０８は、演算装置２０Ｃ（図示せず）に実装される。第４実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。計測開始判定部２０２Ｂ、終了判定部２０７Ｂについては、第３実施形態で説明したとおりである。
【0048】
ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、第１実勢形態で説明した機能に加え、作業者の動作によるＩＭＵ計測値の急変箇所を含む前後のデータを削除する機能を有している。
計測値急変検知部２０８は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を参照し、蓄積されたＩＭＵ計測値のデータから急変箇所を検知し、その結果をＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃへ通知する。なお、計測値急変検知部２０８によって検知されるＩＭＵ計測値の急変箇所は、作業者の動作のみならず、車両の急停止に伴う振動の検知にも適用可能である。有人のフォークリフト１は、運用時の車速が速く、車両が停止した直後に多少の車体振動が生じる場合がある。このような状況では、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２、揚高センサ１３、荷重センサ１４の計測値に変化が生じずに、例えば、第３実施形態で説明したバイアス推定処理によりＩＭＵ計測値の蓄積が開始されることがあるが、実際には車体は振動しておりＩＭＵ計測値にその影響が現れる場合がある。第４実施形態を適用することにより、このような状況で蓄積されたＩＭＵ計測値からバイアス推定に適さないデータを除去することができる。
計測値急変検知部２０８は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を参照し、蓄積されたＩＭＵ計測値のデータから急変箇所を検知し、その結果をＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃへ通知する。なお、計測値急変検知部２０８によって検知されるＩＭＵ計測値の急変箇所は、作業者の動作のみならず、車両の急停止に伴う振動の検知にも適用可能である。有人のフォークリフト１は、運用時の車速が速く、車両が停止した直後に多少の車体振動が生じる場合がある。このような状況では、第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２、揚高センサ１３、荷重センサ１４の計測値に変化が生じずに、例えば、第３実施形態で説明したバイアス推定処理によりＩＭＵ計測値の蓄積が開始されることがあるが、実際には車体は振動しておりＩＭＵ計測値にその影響が現れる場合がある。第４実施形態を適用することにより、このような状況で蓄積されたＩＭＵ計測値からバイアス推定に適さないデータを除去することができる。
【0049】
（動作）
次に図１０を参照して測位システム１００Ｃによるバイアス推定処理について説明する。図１０は、第４実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２Ｂが、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ３１）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ３１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
次に図１０を参照して測位システム１００Ｃによるバイアス推定処理について説明する。図１０は、第４実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
計測開始判定部２０２Ｂが、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ３１）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ３１；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
【0050】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ３１；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２ＢはＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定し、ＩＭＵ計測値の蓄積開始をＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃへ指令する。すると、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、ＩＭＵ１０から計測値を取得し、取得したＩＭＵ計測値を蓄積する（ステップＳ３２）。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３がＩＭＵ計測値の蓄積を行う間、終了判定部２０７Ｂは、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ３３）。この条件を満たさない場合（ステップＳ３３；Ｆａｌｓｅ）、終了判定部２０７Ｂは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ３Ｂ）、バイアス推定処理を終了する。
【0051】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ３３；Ｔｒｕｅ）、計測値急変検知部２０８は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を参照する（ステップＳ３４）。計測値急変検知部２０８は、蓄積されたデータから急変箇所を検知する急変検知処理を実行する（ステップＳ３５）。計測値急変検知部２０８は、急変箇所が検知できたかどうかを判定する（ステップＳ３６）。急変箇所が検知できなかった場合（ステップＳ３６；Ｆａｌｓｅ）、ステップＳ３８の処理に進む。急変箇所が検知できた場合（ステップＳ３６；Ｔｒｕｅ）、計測値急変検知部２０８は、急変箇所の情報（例えば、急変箇所の開始時刻と終了時刻）をＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに通知する。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、蓄積されたＩＭＵ計測値の時系列データから急変箇所およびその前後（時系列的に前後の所定範囲）のＩＭＵ計測値を削除する（ステップＳ３７）。
【0052】
ステップＳ３５、Ｓ３７の処理に関し、例えば、計測値急変検知部２０８は、蓄積されたデータ内の時間的に連続する区間において、その区間のＩＭＵ計測値の平均から一定幅以上の乖離があるデータが含まれる区間を急変箇所として特定する。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、特定された区間およびその前後（例えば、前後０．５秒）のＩＭＵ計測値を削除する。あるいは、計測値急変検知部２０８は、蓄積されたＩＭＵ計測値データにＲＡＮＳＡＣ（Random Sample Consensus）アルゴリズムを適用して外れ値と正常値を判別する。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、外れ値と判別されたＩＭＵ計測値およびその前後を削除する。又は、計測値急変検知部２０８は、ステップＳ３７の後に残った急変箇所を含まないデータと、ステップＳ３７で削除されたデータを学習してそれらを区別するモデルを構築して、ＩＭＵ計測値の急変箇所を検知してもよい。例えば、計測値急変検知部２０８は、ｋ近傍法等によってモデルを構築し、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積された各データをこの学習済みモデルに基づいて、急変箇所に属するデータか否かを判定する。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、急変箇所に属すると判定されたデータとその前後のデータを削除する。
【0053】
次に蓄積サンプル数監視部２０４は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに十分な数のＩＭＵ計測値が蓄積されたかどうかを判定する（ステップＳ３８）。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積されていない場合（ステップＳ３８；Ｆａｌｓｅ）、ステップＳ３２以降の処理を繰り返し実行する。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積された場合（ステップＳ３８；Ｔｒｕｅ）、バイアス算出部２０５がバイアスを算出する（ステップＳ３９）。次にバイアス更新部２０６が、測位システムＤのバイアスを更新する（ステップＳ３Ａ）。測位システム本体２０１は、バイアス更新部２０６が更新したバイアスを用いてＩＭＵ計測値を補償して、フォークリフト１の測位を行う。次に終了判定部２０７Ｂは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ３Ｂ）、バイアス推定処理を終了する。ステップＳ３１～Ｓ３Ｂの一連の処理は、フォークリフト１の稼働中繰り返し実行されてもよい。
【0054】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、作業者の動作やフォークリフト１の急停止によるバイアス推定への影響を回避し、より妥当なバイアスの推定が可能となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、作業者の動作やフォークリフト１の急停止によるバイアス推定への影響を回避し、より妥当なバイアスの推定が可能となる。
【0055】
＜第５実施形態＞
以下、本開示の第５実施形態に係るバイアス推定について図１１～図１３を参照して説明する。ＩＭＵ計測値のバイアスを変化させる主な要因として、温度変化が挙げられる。有人のフォークリフトでは、常温領域と冷凍・冷蔵倉庫を行き来する場合があり、温度変化が大きいため、フォークリフトの位置によりバイアスが変化する可能性が高い。そこで、第５実施形態では、車体に取り付けた気温計によって、周囲の温度変化を検知し、温度変化後、かつ、車両が静止している場合にバイアスを推定する。
以下、本開示の第５実施形態に係るバイアス推定について図１１～図１３を参照して説明する。ＩＭＵ計測値のバイアスを変化させる主な要因として、温度変化が挙げられる。有人のフォークリフトでは、常温領域と冷凍・冷蔵倉庫を行き来する場合があり、温度変化が大きいため、フォークリフトの位置によりバイアスが変化する可能性が高い。そこで、第５実施形態では、車体に取り付けた気温計によって、周囲の温度変化を検知し、温度変化後、かつ、車両が静止している場合にバイアスを推定する。
【0056】
また、第１実施形態～第４実施形態では、フォークリフト１～１Ａが静止していると判定された場合に計測されたＩＭＵ計測値のサンプル数が十分であればバイアスを推定するが、演算装置２０～２０Ｃ（車載器）の限られた計算リソースを考慮すると、バイアス推定処理の実行回数を削減するほうが良い場合も想定される。そこで、第５実施形態では、温度変化が基準以上となった場合にのみ一連のバイアス推定処理を行うこととし、計算負荷を低減する。
【0057】
（フォークリフトの構成）
図１１は、第５実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
フォークリフト１Ｄは、走行体２Ｄと、荷役装置３と、演算装置２０Ｄと、を備えている。走行体２Ｄには、温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、フォークリフト１Ｄ周辺の空気温度（気温値）を計測する。温度センサ１６は、演算装置２０Ｄと接続されており、温度センサ１６が計測した気温値は、演算装置２０Ｄへ送出される。フォークリフト１Ｄの他の構成については、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
図１１は、第５実施形態に係るフォークリフトの一例を示す概略図である。
フォークリフト１Ｄは、走行体２Ｄと、荷役装置３と、演算装置２０Ｄと、を備えている。走行体２Ｄには、温度センサ１６が設けられている。温度センサ１６は、フォークリフト１Ｄ周辺の空気温度（気温値）を計測する。温度センサ１６は、演算装置２０Ｄと接続されており、温度センサ１６が計測した気温値は、演算装置２０Ｄへ送出される。フォークリフト１Ｄの他の構成については、第１実施形態のフォークリフト１と同様である。
【0058】
（測位システムの構成）
図１２は、第５実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。第５実施形態は、第１実施形態～第４実施形態の何れの構成と組み合わせることも可能であるが、図１２では、第４実施形態と組み合わせた場合の構成例を示す。図１２に示すように測位システム１００Ｄは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ｄと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃと、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ｂと、計測値急変検知部２０８と、温度値蓄積部２０９と、温度変化検知部２１０と、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、温度センサ１６と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ｄ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃ、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ｄと、計測値急変検知部２０８と、温度値蓄積部２０９と、温度変化検知部２１０は、演算装置２０Ｄに実装される。第５実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。
図１２は、第５実施形態に係る測位システムの一例を示す図である。第５実施形態は、第１実施形態～第４実施形態の何れの構成と組み合わせることも可能であるが、図１２では、第４実施形態と組み合わせた場合の構成例を示す。図１２に示すように測位システム１００Ｄは、測位システム本体２０１と、計測開始判定部２０２Ｄと、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃと、蓄積サンプル数監視部２０４と、バイアス算出部２０５と、バイアス更新部２０６と、終了判定部２０７Ｂと、計測値急変検知部２０８と、温度値蓄積部２０９と、温度変化検知部２１０と、ＩＭＵ１０と、第１エンコーダ１１と、第２エンコーダ１２と、揚高センサ１３と、荷重センサ１４と、温度センサ１６と、を備える。これらのうち、測位システム本体２０１、計測開始判定部２０２Ｄ、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃ、蓄積サンプル数監視部２０４、バイアス算出部２０５、バイアス更新部２０６、終了判定部２０７Ｄと、計測値急変検知部２０８と、温度値蓄積部２０９と、温度変化検知部２１０は、演算装置２０Ｄに実装される。第５実施形態に係る構成のうち、第１実施形態に係る測位システム１００と同様のものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。
【0059】
温度値蓄積部２０９は、温度値蓄積部２０９は、メモリ等の記憶媒体を含んで構成される。温度値蓄積部２０９は、温度センサ１６から気温値を取得して蓄積する。温度値蓄積部２０９は、蓄積された気温値のうち、計測されてから経過した時間が一定時間を超えるデータを削除する。
【0060】
温度変化検知部２１０は、温度値蓄積部２０９に蓄積された時系列の気温値のデータを参照し、温度変化が基準以上かどうか判定する。例えば、温度変化検知部２１０は、温度値蓄積部２０９に蓄積されたデータのうち、最近取得されたデータ（例えば、最新の気温値から遡って数点の気温値、あるいは直近の例えば１～２秒間に取得された気温値）の平均と、それ以前に取得されたデータの平均との差が所定の基準以上であれば温度変化が生じたと判定する。
【0061】
計測開始判定部２０２Ｄは、温度変化検知部２１０によって温度変化が検知され、かつ、検知後にバイアス更新が行われておらず、かつ、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２の計測値が０、かつ、揚高センサ１３および荷重センサ１４の計測値の変化量が０であることを確認すると、ＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定する。
終了判定部２０７Ｄは、第３実施形態の終了判定部２０７Ｂと同様である。
終了判定部２０７Ｄは、第３実施形態の終了判定部２０７Ｂと同様である。
【0062】
（動作）
次に図１３を参照して測位システム１００Ｄによるバイアス推定処理について説明する。図１３は、第５実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
温度値蓄積部２０９が、温度センサ１６から気温値を取得し、気温値を蓄積する（ステップＳ４１）。次に温度変化検知部２１０が、蓄積された気温値を参照する（ステップＳ４２）。温度変化検知部２１０は、温度変化を算出する（ステップＳ４３）。次に温度変化検知部２１０は、温度変化が基準以上かどうかを判定する（ステップＳ４４）。温度変化が基準未満の場合（ステップＳ４４；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。算出した温度変化が基準以上の場合（ステップＳ４４；Ｔｒｕｅ）、温度変化検知部２１０は、温度変化を検知したことを計測開始判定部２０２Ｄへ通知する。これにより、バイアス推定処理が開始される。以降の処理は第４実施形態と同様であるため簡単に説明する。計測開始判定部２０２Ｄは、温度変化検知の通知を温度変化検知部２１０から取得すると、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ４５）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ４５；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
次に図１３を参照して測位システム１００Ｄによるバイアス推定処理について説明する。図１３は、第５実施形態に係るバイアス推定処理の一例を示すフローチャートである。
温度値蓄積部２０９が、温度センサ１６から気温値を取得し、気温値を蓄積する（ステップＳ４１）。次に温度変化検知部２１０が、蓄積された気温値を参照する（ステップＳ４２）。温度変化検知部２１０は、温度変化を算出する（ステップＳ４３）。次に温度変化検知部２１０は、温度変化が基準以上かどうかを判定する（ステップＳ４４）。温度変化が基準未満の場合（ステップＳ４４；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。算出した温度変化が基準以上の場合（ステップＳ４４；Ｔｒｕｅ）、温度変化検知部２１０は、温度変化を検知したことを計測開始判定部２０２Ｄへ通知する。これにより、バイアス推定処理が開始される。以降の処理は第４実施形態と同様であるため簡単に説明する。計測開始判定部２０２Ｄは、温度変化検知の通知を温度変化検知部２１０から取得すると、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ４５）。第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２の計測値が０ではない、又は、揚高センサ１３の計測値又は荷重センサ１４の計測値が変化した場合（ステップＳ４５；Ｆａｌｓｅ）、バイアス推定処理を終了する。
【0063】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ４５；Ｔｒｕｅ）、計測開始判定部２０２ＤはＩＭＵ計測値の蓄積を開始すると判定し、ＩＭＵ計測値の蓄積開始をＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃへ指令する。ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、ＩＭＵ１０から計測値を取得し、取得したＩＭＵ計測値を蓄積する（ステップＳ４６）。終了判定部２０７Ｄは、第１エンコーダ１１および／又は第２エンコーダ１２による計測値が０かつ揚高センサ１３の計測値および荷重センサ１４の計測値に変化が無いかどうかを判定する（ステップＳ４７）。この条件を満たさない場合（ステップＳ４７；Ｆａｌｓｅ）、終了判定部２０７Ｄは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ４Ｆ）、バイアス推定処理を終了する。
【0064】
各センサの計測値が上記の条件を満たす場合（ステップＳ４７；Ｔｒｕｅ）、計測値急変検知部２０８は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を参照する（ステップＳ４８）。計測値急変検知部２０８は、急変検知処理を実行する（ステップＳ４９）。計測値急変検知部２０８は、急変箇所が検知できたかどうかを判定する（ステップＳ４Ａ）。急変箇所が検知できなかった場合（ステップＳ４Ａ；Ｆａｌｓｅ）、ステップＳ４Ｃの処理に進む。急変箇所が検知できた場合（ステップＳ４Ａ；Ｔｒｕｅ）、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃは、蓄積されたＩＭＵ計測値の時系列データから急変箇所とその前後のデータを削除する（ステップＳ４Ｂ）。
【0065】
次に蓄積サンプル数監視部２０４は、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに十分な数のＩＭＵ計測値が蓄積されたかどうかを判定する（ステップＳ４Ｃ）。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積されていない場合（ステップＳ４Ｃ；Ｆａｌｓｅ）、ステップＳ４６以降の処理を繰り返し実行する。ＩＭＵ計測値が十分に蓄積された場合（ステップＳ４Ｃ；Ｔｒｕｅ）、バイアス算出部２０５がバイアスを算出する（ステップＳ４Ｄ）。次にバイアス更新部２０６が測位システム１００Ｄのバイアスを更新する（ステップＳ４Ｅ）。次に終了判定部２０７Ｄは、ＩＭＵ計測値蓄積部２０３Ｃに蓄積されたＩＭＵ計測値を削除して（ステップＳ４Ｆ）、バイアス推定処理を終了する。ステップＳ４１～Ｓ４Ｆの一連の処理は、フォークリフト１Ｄの稼働中、繰り返し実行されてもよい。
【0066】
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、バイアス変化の主要因となる温度変化時にのみバイアス推定および更新を行うことで、計算負荷を下げつつ、測位精度を担保することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、バイアス変化の主要因となる温度変化時にのみバイアス推定および更新を行うことで、計算負荷を下げつつ、測位精度を担保することができる。
【0067】
図１４は、各実施形態に係る測位システムのハードウェア構成の一例を示す図である。 コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える。
上述の演算装置２０～２０Ｄは、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。
上述の演算装置２０～２０Ｄは、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。
【0068】
なお、演算装置２０～２０Ｄの全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【0069】
以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0070】
＜付記＞
各実施形態に記載のバイアス推定装置、フォークリフト、バイアス推定方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
各実施形態に記載のバイアス推定装置、フォークリフト、バイアス推定方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0071】
（１）第１の態様に係るバイアス推定装置（演算装置２０～２０Ｄ）は、フォークリフト１～１Ｄの移動に関する情報を検知する第１センサ（第１エンコーダ１１、第２エンコーダ１２）による計測値と、前記フォークリフトの荷役装置に関する情報を検知する第２センサ（揚高センサ１３、荷重センサ１４）による計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを判定する判定部（計測開始判定部２０２～２０２Ｄ、終了判定部２０７～２０７Ｄ）と、前記判定部が静止していると判定すると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置（ＩＭＵ１０）による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積し、前記判定部が静止していないと判定すると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止する蓄積部（ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、２０３Ｃ）と、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出する算出部（バイアス算出部２０５）と、を備える。
これにより、精度よくバイアスを推定することができる。
これにより、精度よくバイアスを推定することができる。
【0072】
（２）第２の態様に係るバイアス推定装置は、（１）のバイアス推定装置であって、前記判定部は、前記第１センサによる計測値が、前記フォークリフトが移動中であることを示さず、前記第２センサによる計測値が、前記フォークリフトが荷役動作中であることを示さない第１条件を満たせば、前記フォークリフトが静止していると判定し、前記第１条件を満たさなければ、前記フォークリフトが静止していないと判定する。
これにより、フォークリフトが静止しているかどうかを高精度に判定することができる（第３実施形態）。
これにより、フォークリフトが静止しているかどうかを高精度に判定することができる（第３実施形態）。
【0073】
（３）第３の態様に係るバイアス推定装置は、（２）のバイアス推定装置であって、前記判定部は、前記慣性計測装置が起動中か否かの情報を取得し、前記慣性計測装置が起動中であって、さらに前記第１条件を満たせば、前記フォークリフトが静止していると判定し、そうでなければ、前記フォークリフトが静止していないと判定する。
これにより、フォークリフトが静止しているかどうかを高精度に判定することができる（第１実施形態）。
これにより、フォークリフトが静止しているかどうかを高精度に判定することができる（第１実施形態）。
【0074】
（４）第４の態様に係るバイアス推定装置は、（１）～（３）のバイアス推定装置であって、前記判定部は、前記フォークリフトが充電中か否かの情報を取得し、充電中の場合、前記フォークリフトが静止していると判定し、充電中でない場合、前記フォークリフトが静止していないと判定する。
これにより、フォークリフトが静止しているかどうかを判定することができる（第２実施形態）。
これにより、フォークリフトが静止しているかどうかを判定することができる（第２実施形態）。
【0075】
（５）第５の態様に係るバイアス推定装置は、（１）～（４）のバイアス推定装置であって、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値の急変箇所を検知する急変箇所検知部、をさらに備え、前記蓄積部は、前記急変箇所検知部によって検知された蓄積箇所の前記ＩＭＵ計測値を、蓄積された前記ＩＭＵ計測値から削除し、前記算出部は、削除後の前記ＩＭＵ計測値に基づいて前記バイアスを算出する。
これにより、蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値に混在する、バイアス推定に適さないデータを除いてバイアス推定を行うことができる。
これにより、蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値に混在する、バイアス推定に適さないデータを除いてバイアス推定を行うことができる。
【0076】
（６）第６の態様に係るバイアス推定装置は、（１）～（５）のバイアス推定装置であって、前記フォークリフトの周辺温度についての時系列の温度データを蓄積する温度値蓄積部と、前記温度値蓄積部に蓄積された時系列の温度データに基づいて、前記周辺温度が基準以上変化したかどうかを検知する温度変化検知部と、をさらに備え、前記蓄積部は、前記温度変化検知部が、前記周辺温度が基準以上変化したと判定し、かつ、前記判定部が静止していると判定すると、前記ＩＭＵ計測値を蓄積する。
温度変化の影響を受けやすいバイアスを、温度変化があったときのみ推定することにより、計算負荷を低減しつつ、バイアスの精度を担保することができる。
温度変化の影響を受けやすいバイアスを、温度変化があったときのみ推定することにより、計算負荷を低減しつつ、バイアスの精度を担保することができる。
【0077】
（７）第７の態様に係るバイアス推定装置は、（１）～（７）のバイアス推定装置であって、前記第１センサは、前記フォークリフトが備えるタイヤの回転数および／又は総舵角を検知するセンサであり、前記第２センサは、前記フォークリフトが備えるフォークの揚高位置および／又は前記フォークに積載された荷物の重量を検知するセンサである。
これにより、フォークリフトが移動や回転の動作を行っているか、フォークリフトを用いた荷役作業中かどうかを検知し、両方の観点から、フォークリフトが静止しているかどうかを判定することができる。
これにより、フォークリフトが移動や回転の動作を行っているか、フォークリフトを用いた荷役作業中かどうかを検知し、両方の観点から、フォークリフトが静止しているかどうかを判定することができる。
【0078】
（８）第８の態様に係るバイアス推定装置(演算装置２０Ｂ）は、フォークリフトが充電中か否かの情報を取得し、充電中の場合、前記フォークリフトが静止していると判定し、充電中でない場合、前記フォークリフトが静止していないと判定する判定部（計測開始判定部２０２Ａ、終了判定部２０７Ａ）と、前記判定部が静止していると判定すると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置（ＩＭＵ１０）による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積し、前記判定部が静止していないと判定すると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止する蓄積部（ＩＭＵ計測値蓄積部２０３、２０３Ｃ）と、前記蓄積部に蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出する算出部（バイアス算出部２０５）と、を備える。
充電中のフォークリフトが静止していることを利用して、バイアス推定を行うことにより、高精度にバイアスを推定することができる（第２実施形態）。
充電中のフォークリフトが静止していることを利用して、バイアス推定を行うことにより、高精度にバイアスを推定することができる（第２実施形態）。
【0079】
（９）第９の態様に係るフォークリフトは、（１）～（７）のバイアス推定装置と、前記バイアス推定装置によって前記ＩＭＵ計測値を補償して、前記フォークリフトの位置を推定する測位装置（測位システム本体２０１）と、走行体と、荷役装置と、を備える。
【0080】
（１０）第１０の態様に係るバイアス推定方法は、フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを繰り返し判定するステップと、前記判定するステップにて、静止していると判定されると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積するステップと、前記判定するステップにて、静止していないと判定されると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止するステップと、蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するステップと、を有する。
【0081】
（１１）第１１の態様に係るプログラムは、コンピュータ９００に、フォークリフトの移動に関する情報を検知する第１センサによる計測値と、前記フォークリフトが備える荷役装置に関する情報を検知する第２センサによる計測値と、に基づいて前記フォークリフトが静止しているか否かを繰り返し判定するステップと、前記判定するステップにて、静止していると判定されると、前記フォークリフトが備える慣性計測装置による計測値であるＩＭＵ計測値を蓄積するステップと、前記判定するステップにて、静止していないと判定されると、前記ＩＭＵ計測値の蓄積を停止するステップと、蓄積された前記ＩＭＵ計測値に基づいて、前記ＩＭＵ計測値のバイアスを算出するステップと、を実行させる。
【符号の説明】
【0082】
１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ・・・測位システム
１、１Ａ、１Ｄ・・・フォークリフト
２・・・走行体
３・・・荷役装置
４・・・フォーク
５・・・昇降装置
１０・・・ＩＭＵ
１１・・・第１エンコーダ
１２・・・第２エンコーダ
１３・・・揚高センサ
１４・・・荷重センサ
１５・・・車両充電システム
１６・・・温度センサ
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ・・・演算装置
２０１・・・測位システム本体
２０２、２０２Ｂ、２０２Ｄ・・・計測開始判定部
２０３Ｃ・・・ＩＭＵ計測値蓄積部
２０４・・・蓄積サンプル数監視部
２０５・・・バイアス算出部
２０６・・・バイアス更新部
２０７、２０７Ｂ、２０７Ｄ・・・終了判定部
２０８・・・計測値急変検知部
２０９・・・温度値蓄積部
２１０・・・温度変化検知部
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
１、１Ａ、１Ｄ・・・フォークリフト
２・・・走行体
３・・・荷役装置
４・・・フォーク
５・・・昇降装置
１０・・・ＩＭＵ
１１・・・第１エンコーダ
１２・・・第２エンコーダ
１３・・・揚高センサ
１４・・・荷重センサ
１５・・・車両充電システム
１６・・・温度センサ
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ・・・演算装置
２０１・・・測位システム本体
２０２、２０２Ｂ、２０２Ｄ・・・計測開始判定部
２０３Ｃ・・・ＩＭＵ計測値蓄積部
２０４・・・蓄積サンプル数監視部
２０５・・・バイアス算出部
２０６・・・バイアス更新部
２０７、２０７Ｂ、２０７Ｄ・・・終了判定部
２０８・・・計測値急変検知部
２０９・・・温度値蓄積部
２１０・・・温度変化検知部
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
【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】