JP2002132346A - 移動体の誘導方法 - Google Patents

移動体の誘導方法

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JP2002132346A
JP2002132346A JP2000329799A JP2000329799A JP2002132346A JP 2002132346 A JP2002132346 A JP 2002132346A JP 2000329799 A JP2000329799 A JP 2000329799A JP 2000329799 A JP2000329799 A JP 2000329799A JP 2002132346 A JP2002132346 A JP 2002132346A
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JP
Japan
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moving body
target position
real environment
angle
marker
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Application number
JP2000329799A
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English (en)
Inventor
Katsutoshi Tagami
勝利 田上
Yuichi Takahashi
祐一 高橋
Futoshi Tazaki
太 田崎
Ryuichi Ando
隆一 安藤
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HUMAN RINKU KK
Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
HUMAN RINKU KK
Nippon Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 目標位置における移動体の向きを考慮した移
動体の誘導方法を提供する。 【解決手段】 移動体1に備えられる実環境認識手段A
により撮像し、この撮像した撮像データに基づき予め定
められる目標位置5に到達するように移動体1を誘導す
る移動体の誘導方法であって、移動体1が目標位置5到
達時に予め定められた方向を向くように、前記撮像デー
タに基づいて移動体1の旋回方向5Aを決定し、旋回方
向5Aに応じて移動体1を動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無人搬送車、搬送
ロボット、船舶等の移動体を自動的に移動させる際の誘
導方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、倉庫や物流施設での物品の出し入
れが頻繁になり、搬送車や搬送ロボット等の移動体(搬
送手段)による無人搬送が望まれている。また、この種
の無人搬送は、フォークリフト等の搬送手段の操縦者に
対し負担が大きい過酷な環境下(例えば、冷凍倉庫)で
の作業を無くし、且つ作業効率を向上させる上で大きく
注目されている。
【0003】この移動体の無人搬送に関する誘導方法と
しては、移動体に備えられるCCDカメラなどの実環境
認識手段により撮像し、この撮像した撮像データに基づ
き予め定められる目標位置に到達するように前記移動体
を誘導するものがあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車輪の
操舵角を調整し旋回移動させて移動体の向いている方向
を変更する移動体においては、その場から移動すること
なく移動体の向いている方向を変更できず、目標位置に
到着した後に移動体の方向を修正するための旋回動作や
これにともなう複雑な処理が必要であった。
【0005】そこで本発明は、目標位置における移動体
の向きを考慮しながら移動体を旋回移動させることによ
って移動体の向きを調節しながら誘導し、移動体が所定
方向を向いた状態にて目標位置に到達させることが可能
な移動体の誘導方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による移動体の誘
導方法は、請求項1に記載したように、移動体に備えら
れる実環境認識手段により撮像し、この撮像した撮像デ
ータに基づき予め定められる目標位置に到達するように
前記移動体を誘導する移動体の誘導方法であって、前記
移動体が前記目標位置到達時に予め定められた方向を向
くように、前記撮像データに基づいて前記移動体の旋回
方向を決定し、前記旋回方向に応じて前記移動体を動作
させることを特徴とするものである。
【0007】また、請求項2に記載したように、請求項
1に記載の移動体の誘導方法において、前記実環境認識
手段により少なくとも4点を検出可能なマーカを備え、
前記マーカ間に目標位置を定めるとともに、前記目標位
置の両側にぞれぞれ位置する前記マーカの2点から第
1,第2の間隔を定め、前記実環境認識手段によって前
記マーカを撮像することで、前記実環境認識手段位置を
頂点として前記第1の間隔のなす第1の角度と、前記実
環境認識手段を頂点として前記第2の間隔のなす第2の
角度とを求め、前記第1の角度と前記第2の角度との比
較結果と、前記目標位置とに基づいて前記旋回方向を決
定することを特徴とするものである。
【0008】また、請求項3に記載したように、請求項
1に記載の移動体の誘導方法において、前記実環境認識
手段により3点を検出可能とするマーカを備え、前記3
点のうち2点間に位置する点を前記目標位置として定め
るとともに、前記実環境認識手段によって前記マーカを
撮像することで、前記実環境認識手段を頂点として前記
一方の点と前記目標位置とのなす第1の角度と、前記実
環境認識手段を頂点として前記他方の点と前記目標位置
とのなす第2の角度とを求め、前記第1の角度と前記第
2の角度との比較結果に基づいて前記旋回方向を決定す
ることを特徴とするものである。
【0009】また、請求項4に記載したように、請求項
2もしくは請求項3に記載の移動体の誘導方法におい
て、前記マーカは、前記目標位置を含むようにして一直
線上に設けられることを特徴とするものである。
【0010】また、請求項5に記載したように、請求項
1から請求項4のいずれかに記載の移動体の誘導方法に
おいて、少なくとも前記実環境認識手段の撮像周期と前
記移動体の旋回半径とで決定される移動特性に基づいて
前記移動体の前記旋回方向を決定することを特徴とする
ものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の移動体の誘導方法
を、添付図面に基づき説明する。
【0012】図1は、倉庫内や物流施設内におけるレイ
アウトを示すものである。図1において、1は、ステッ
ピングモータやサーボモータを駆動源として前記倉庫内
や前記物流施設内を搬送走行するフォークリフト等の作
業車両からなる移動体である。2は、移動体1によって
搬送される物品を蓄えておくステーションや棚等からな
る障害物である。3は、障害物2の所定箇所に所定幅を
有する第1のマーカであり、4は、第1のマーカと同じ
幅を有する第2のマーカである。本発明の実施形態で
は、第1,第2のマーカ3,4は、出入口5の両側に設
けられる障害物2に底面から所定の高さを確保しつつ、
略一直線上にして設けられている。
【0013】図2は、移動体1に搭載される誘導装置の
電気的構成を示すブロック図である。図2において、A
は、移動体1の旋回に伴う移動経路に最も沿う位置であ
る基準位置に備えられ、移動体1の周囲状況を検出する
実環境認識手段であって、例えば全方位視覚センサが用
いられている。Bは、各手段に対して電気的な接続関係
をなすためのI/Oインターフェイスを有するマイクロ
コンピュータから構成され、実環境認識手段Aの撮像周
期と移動体1の旋回半径とを考慮して設定される移動特
性や、後述する処理動作のプログラム及び各種設定値が
記憶されたROMや演算値を一時的に記憶するRAM,
前記プログラムを実行するためのCPU等を有する制御
手段である。Cは、移動体1の前輪を回動させ、移動体
1を前後に走行させるための第1の駆動手段であり、D
は、移動体1の進行方向に対する後輪の操舵角を調整
し、移動体1の進行方向を可変するための第2の駆動手
段であり、第1,第2の駆動手段C、Dは、例えばステ
ッピングモータやサーボモータから構成される。
【0014】斯かる構成によると、制御手段Bは、実環
境認識手段Aによる撮像データに基づいて演算処理する
ことによって移動体1の旋回方向を決定し、前記旋回方
向に応じた移動体1の旋回を促す制御信号を駆動手段C
に出力することで、移動体が予め定められた方向を向い
た状態にて目標位置に到達することになる。
【0015】図3は、制御手段Bの処理動作を示す図で
あり、出入口5の略中央位置を目標位置5Aとし、移動
体1が、略一直線上に配設された第1,第2のマーカ
3,4の面に対して垂直方向を向いた状態(予め定めら
れた方向)で目標位置5Aに到達するための処理手順を
示す。
【0016】制御手段Bは、実環境認識手段Aから撮像
データを入力し(ステップS1)、この撮像データか
ら、第1,第2のマーカ3,4を検出する(ステップS
2)。
【0017】次に制御手段Bは、検出された第1のマー
カ3の両端3A,3B及び第2のマーカ4の両端4A,
4Bの方向に基づいて、実環境認識手段Aを頂点(基
点)とした3A,3B間のなす第1の角度θ1と、実環
境認識手段Aを頂点(基点)とした4A,4B間のなす
第2の角度θ2とを算出する(ステップS3)。
【0018】また、制御手段Bは、実環境認識手段Aを
頂点(基点)とした3B,4A間のなす角度を2等分し
た角度に基づく方向5Bを算出することによって、実環
境認識手段Aからみた目標位置5Aの方向に近似した方
向5Bを得ることができる(ステップS4)。
【0019】また、制御手段Bは、ステップS4で得た
方向5Bから、ステップS3で得た第1,第2の角度θ
1,θ2の角度差(θ2−θ1)と、予め制御手段Bが
記憶する移動特性とに基づいて移動体1の旋回方向5C
を算出する(ステップS5)。この場合、旋回方向5C
は、目標位置5Aの方向に近似した方向5Bと、移動特
性に応じて設定される値を有する定数γを角度差(θ2
−θ1)に乗じて得た角度(θ2−θ1)・γとに基づ
いて算出されるものである。また、制御手段Bは、算出
された旋回方向5Cに応じた移動体1の旋回を促すため
の制御信号を駆動手段Cに出力する(ステップS6)。
【0020】斯かる制御手段Bは、以上のステップS1
からステップS6の処理を繰り返しながら移動体1を誘
導することによって、算出された第1,第2の角度θ
1,θ2の差が減少し、予め定められた所定の方向、即
ち第1,第2のマーカの面に対して垂直方向を向いた状
態で、移動体1を目標位置5Aに到達させることができ
る。従って、従来のように、目標位置に到着してから移
動体の方向を修正するための旋回動作や、これにともな
う複雑な処理を必要としない移動体の誘導を可能とす
る。
【0021】また、第1,第2のマーカ3,4を一線上
に設け、これらのマーカを検出するため、各マーカ3,
4から算出される角度値をそのまま比較演算に利用でき
るため、簡単な演算処理によって移動体1を予め定めら
れた方向を向いた状態にて、目標位置5Bに到達させる
ことが可能となる。
【0022】また、制御手段Bは、予め設定された移動
特性に基づいて旋回方向を決定するため、それぞれの車
両特性に応じた滑らかな旋回運動を得ることができる。
尚、上述した移動特性は、実環境認識手段Aの撮像周期
と移動体1の旋回半径とを考慮して設定されるものを例
に挙げて説明したが、他の要因に基づくものであっても
良く、例えば、経験的な値によって移動特性を値設定す
るものであっても良い。
【0023】尚、上述した実施形態による制御手段B
は、同じ幅を有する第1,第2のマーカ3,4それぞれ
の両端の点3A,3B,4A,4Bの方向を検出するこ
とによって、旋回方向を算出するものであったが、本発
明はこれに限定されず、例えば、図4に示すように、障
害物12にマーカ13,14を配設し、このマーカ1
3,14の中央の目標位置となる場所に発光LEDから
なるマーカ15を配設し、移動体1に設けられる実環境
認識手段Aを頂点としてマーカ13とマーカ15とのな
す第1の角度θ11と、実環境認識手段Aを頂点として
マーカ14とマーカ15とのなす第2の角度θ12とを
求め、第1,第2の角度θ11,θ12との比較結果
と、目標位置とに基づいて旋回方向を決定しても良く、
前述した実施形態と同様の効果が得られるだけでなく、
正確な目標位置の方向を簡単に検出することができるた
め、制御手段Bでのプログラム構成を簡素化することが
できる。
【0024】また、本発明における移動体の旋回方向の
算出については、実環境認識手段の移動体への取り付け
誤差を考慮し、各マーカの方向を算出する際に、画像抽
出におけるセンシング結果に対し方位角を修正するプロ
グラムを制御手段に記憶することで、更に正確に予め定
められた方向を向いた状態にて移動体を目標位置に誘導
することが可能となる。
【0025】また、本発明の実施形態では、全方位視覚
センサによって周囲環境を撮像するようにしたが、本発
明にあっては前方風景を撮像するCCDカメラを実環境
認識手段として用いても良い。
【0026】また、本発明の実施形態では、第1の角度
と第2の角度との角度差を利用して旋回方向を決定した
が、本発明はこれに限定されず、例えば、第1の角度と
第2の角度とを除算することによって比較し、この演算
に基づいた方向を旋回方向として決定するものであって
も良い。
【0027】
【発明の効果】本発明は、移動体に備えられる実環境認
識手段により撮像し、この撮像した撮像データに基づき
予め定められる目標位置に到達するように前記移動体を
誘導する移動体の誘導方法であって、前記移動体が前記
目標位置到達時に予め定められた方向を向くように、前
記撮像データに基づいて前記移動体の旋回方向を決定
し、前記旋回方向に応じて前記移動体を動作させること
によって、目標位置における移動体の向きを考慮した移
動体の誘導方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の倉庫内や物流施設内のレイ
アウトを示す図。
【図2】同上実施形態の誘導装置における電気的構成を
示す図。
【図3】同上実施形態の制御手段による処理手順をしま
す図。
【図4】マーク配設位置の別例を示す図。
【符号の説明】
1 移動体 2 障害物 3 第1のマーカ(マーカ) 4 第2のマーカ(マーカ) 5 目標位置 5A 旋回方向 A 実環境認識手段 B 制御手段 θ1 第1の角度 θ2 第2の角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田崎 太 新潟県長岡市藤橋1丁目190番地1 日本 精機株式会社アールアンドデイセンター内 (72)発明者 安藤 隆一 新潟県長岡市藤橋1丁目190番地1 日本 精機株式会社アールアンドデイセンター内 Fターム(参考) 5H301 AA01 AA09 BB05 CC03 CC06 FF06 FF11 FF27 GG03 GG09 HH02 HH04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動体に備えられる実環境認識手段により
    撮像し、この撮像した撮像データに基づき予め定められ
    る目標位置に到達するように前記移動体を誘導する移動
    体の誘導方法であって、前記移動体が前記目標位置到達
    時に予め定められた方向を向くように、前記撮像データ
    に基づいて前記移動体の旋回方向を決定し、前記旋回方
    向に応じて前記移動体を動作させることを特徴とする移
    動体の誘導方法。
  2. 【請求項2】前記実環境認識手段により少なくとも4点
    を検出可能なマーカを備え、前記マーカ間に目標位置を
    定めるとともに、前記目標位置の両側にぞれぞれ位置す
    る前記マーカの2点から第1,第2の間隔を定め、前記
    実環境認識手段によって前記マーカを撮像することで、
    前記実環境認識手段位置を頂点として前記第1の間隔の
    なす第1の角度と、前記実環境認識手段を頂点として前
    記第2の間隔のなす第2の角度とを求め、前記第1の角
    度と前記第2の角度との比較結果と、前記目標位置とに
    基づいて前記旋回方向を決定することを特徴とする請求
    項1に記載の移動体の誘導方法。
  3. 【請求項3】前記実環境認識手段により3点を検出可能
    とするマーカを備え、前記3点のうち2点間に位置する
    点を前記目標位置として定めるとともに、前記実環境認
    識手段によって前記マーカを撮像することで、前記実環
    境認識手段を頂点として前記一方の点と前記目標位置と
    のなす第1の角度と、前記実環境認識手段を頂点として
    前記他方の点と前記目標位置とのなす第2の角度とを求
    め、前記第1の角度と前記第2の角度との比較結果に基
    づいて前記旋回方向を決定することを特徴とする請求項
    1に記載の移動体の誘導方法。
  4. 【請求項4】前記マーカは、前記目標位置を含むように
    して一直線上に設けられることを特徴とする請求項2も
    しくは請求項3に記載の移動体の誘導方法。
  5. 【請求項5】少なくとも前記実環境認識手段の撮像周期
    と前記移動体の旋回半径とで決定される移動特性に基づ
    いて前記移動体の前記旋回方向を決定することを特徴と
    する請求項1から請求項4のいずれかに記載の移動体の
    誘導方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220842A (ja) * 2010-04-09 2011-11-04 Yaskawa Electric Corp 移動体とその旋回半径算出方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011220842A (ja) * 2010-04-09 2011-11-04 Yaskawa Electric Corp 移動体とその旋回半径算出方法

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