JP2002189518A - 無人車位置計測方式 - Google Patents
無人車位置計測方式Info
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- JP2002189518A JP2002189518A JP2000386398A JP2000386398A JP2002189518A JP 2002189518 A JP2002189518 A JP 2002189518A JP 2000386398 A JP2000386398 A JP 2000386398A JP 2000386398 A JP2000386398 A JP 2000386398A JP 2002189518 A JP2002189518 A JP 2002189518A
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- reflectors
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マッチング処理が容易な無人車位置検出方法
を提供するにある。 【解決手段】 無人搬送車２０に搭載した走査型レーザ
レーダ１０からレーザ光を水平面内で回転走査し、走行
環境に存在する反射板Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5からの
反射光に基づいて前記無人搬送車の位置を検出する無人
車位置検出方式において、前記反射板Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，
Ｒ4，Ｒ5の形状をバーコード状にとしたバーコード状反
射板７０とすることにより、初期状態において無人車を
ホームポジションに移動させる必要が無くなり、反射板
マッチング処理が容易になる。
を提供するにある。 【解決手段】 無人搬送車２０に搭載した走査型レーザ
レーダ１０からレーザ光を水平面内で回転走査し、走行
環境に存在する反射板Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5からの
反射光に基づいて前記無人搬送車の位置を検出する無人
車位置検出方式において、前記反射板Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，
Ｒ4，Ｒ5の形状をバーコード状にとしたバーコード状反
射板７０とすることにより、初期状態において無人車を
ホームポジションに移動させる必要が無くなり、反射板
マッチング処理が容易になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無人車位置計測方
式に関する。詳しくは、レーザレーダを用いて位置を検
出する無人搬送車の位置検出方式における反射板のマッ
チング方式に関するものである。
式に関する。詳しくは、レーザレーダを用いて位置を検
出する無人搬送車の位置検出方式における反射板のマッ
チング方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】走査型レーザレーダのレーザ光を水平面
状に回転走査し、測定対豪物の距離とその反射光を計測
する走査型レーザレーダを無人車の位置検出に用いる方
法がある。この方式は従来の電磁誘導線や光学テープと
いったガイドの敷設工事は不要であるためコースコース
レイアウトの変更が容易で、敷設工事費を削減すること
ができる。またこれに伴い床面条件の影響も受けない。
状に回転走査し、測定対豪物の距離とその反射光を計測
する走査型レーザレーダを無人車の位置検出に用いる方
法がある。この方式は従来の電磁誘導線や光学テープと
いったガイドの敷設工事は不要であるためコースコース
レイアウトの変更が容易で、敷設工事費を削減すること
ができる。またこれに伴い床面条件の影響も受けない。
【０００３】走査型レーザレーダを用いた無人車位置検
出方式には、図３及び図４に示すように、走行環境に複
数配置された反射板までの距離、方向を検出し、三角測
量の原理で位置を検出する方式がある。即ち、走査型レ
ーザレーダ１０は、回転台１上に回転テーブル２を回転
自在に載置すると共にこの回転テーブル２上に水平面に
対し４５度に傾いたミラー３を設置し、このミラー３の
直上に水平面に対し４５度に傾いたハーフミラー４を配
設し、更に、このハーフミラー４の直上、水平方向側方
にフォトダイオード５、レーザ６を設置したものであ
る。
出方式には、図３及び図４に示すように、走行環境に複
数配置された反射板までの距離、方向を検出し、三角測
量の原理で位置を検出する方式がある。即ち、走査型レ
ーザレーダ１０は、回転台１上に回転テーブル２を回転
自在に載置すると共にこの回転テーブル２上に水平面に
対し４５度に傾いたミラー３を設置し、このミラー３の
直上に水平面に対し４５度に傾いたハーフミラー４を配
設し、更に、このハーフミラー４の直上、水平方向側方
にフォトダイオード５、レーザ６を設置したものであ
る。
【０００４】従って、回転台１上の回転テーブル２、ミ
ラー３を矢印で示すように回転させつつ、レーザ６から
水平に出射されたレーザをハーフミラー３で垂直下方に
折り曲げ、更に、ミラー３で水平方向に折り曲げて、反
射板７へ投射するのである。そして、反射板７から反射
した光は、逆に、ミラー３で垂直上向きに折り曲げら
れ、ハーフミラー４を透過し、フォトダイオード５で検
出されることになる。
ラー３を矢印で示すように回転させつつ、レーザ６から
水平に出射されたレーザをハーフミラー３で垂直下方に
折り曲げ、更に、ミラー３で水平方向に折り曲げて、反
射板７へ投射するのである。そして、反射板７から反射
した光は、逆に、ミラー３で垂直上向きに折り曲げら
れ、ハーフミラー４を透過し、フォトダイオード５で検
出されることになる。
【０００５】また、回転台１には、回転テーブル２の回
転角度を検出するエンコーダ、タコジェネレータ等が設
けられている。このようなレーザレーダ１０を、図４に
示すように無人搬送車２０に搭載し、レーザレーダ１０
から無人搬送車走行環境に複数配置された反射板３０，
４０，５０，６０までの距離、方向を検出する。
転角度を検出するエンコーダ、タコジェネレータ等が設
けられている。このようなレーザレーダ１０を、図４に
示すように無人搬送車２０に搭載し、レーザレーダ１０
から無人搬送車走行環境に複数配置された反射板３０，
４０，５０，６０までの距離、方向を検出する。
【０００６】この方式の原理を以下に述べる。反射板Ｒ
1からＲ7は図５に示すようなＸＹ平面座標上に予め決め
られた位置に配置されているとする。無人車に搭載され
たレーザレーダを走査することにより、無人車に対する
反射板までの距離、方向を求める。上図における反射板
の距離、方向の測定結果を図６に示す。同図の場合、反
射板Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5の距離の測定結果はそれ
ぞれｄ1，ｄ2，ｄ3，ｄ4，ｄ5、方向の測定結果はθ1，
θ2，θ3，θ4，θ5である。
1からＲ7は図５に示すようなＸＹ平面座標上に予め決め
られた位置に配置されているとする。無人車に搭載され
たレーザレーダを走査することにより、無人車に対する
反射板までの距離、方向を求める。上図における反射板
の距離、方向の測定結果を図６に示す。同図の場合、反
射板Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5の距離の測定結果はそれ
ぞれｄ1，ｄ2，ｄ3，ｄ4，ｄ5、方向の測定結果はθ1，
θ2，θ3，θ4，θ5である。
【０００７】反射板からの反射光かどうかの判断は反射
光レベルを検出することにより、その値が規定値より大
きい場合、その反射光が反射板からのものであると判断
する。これらの検出された反射板の中から任意の２つの
反射板を選択して無人車の位置演算を行う。以下にその
方法を述べる。図７に示すように、無人車から２枚の反
射板Ｒ1，Ｒ2が無人車に対して、（角度θ1，距離
ｄ1）、（角度θ2，距離ｄ2）の値で検出されたとす
る。反射板Ｒ1，Ｒ2の位置は既知で、それぞれ（Ｘ1，
Ｙ1）、（Ｘ2，Ｙ2）とする。
光レベルを検出することにより、その値が規定値より大
きい場合、その反射光が反射板からのものであると判断
する。これらの検出された反射板の中から任意の２つの
反射板を選択して無人車の位置演算を行う。以下にその
方法を述べる。図７に示すように、無人車から２枚の反
射板Ｒ1，Ｒ2が無人車に対して、（角度θ1，距離
ｄ1）、（角度θ2，距離ｄ2）の値で検出されたとす
る。反射板Ｒ1，Ｒ2の位置は既知で、それぞれ（Ｘ1，
Ｙ1）、（Ｘ2，Ｙ2）とする。
【０００８】このときの無人車の位置（Ｘa，Ｙa）、方
向θaを求める。角度は図の矢印の方向を正とする（反
時計方向が正）。ここで、２枚の反射板の角度の関係は
常にθ1＞θ2とする。これより、θ12＞０となる。反射
板検出後、検出された反射板が実際にどの反射板からの
反射光であるのか求める反射板マッチング処理を行う。
これは前回の処理で得られた無人車位置検出結果を基に
求める。ただし初期状態ではこのような前回位置がない
ので無人車をホームステーションと呼ばれる位置が明ら
かな場所に停止させ、この値を初期位置とする。いまこ
の前回位置、初期位置を（Ｘa0，Ｙa0）、車体傾きをθ
a0とすると、図８より反射板Ｒ1の推定位置（Ｘr1，Ｙ
r1）が求められる。
向θaを求める。角度は図の矢印の方向を正とする（反
時計方向が正）。ここで、２枚の反射板の角度の関係は
常にθ1＞θ2とする。これより、θ12＞０となる。反射
板検出後、検出された反射板が実際にどの反射板からの
反射光であるのか求める反射板マッチング処理を行う。
これは前回の処理で得られた無人車位置検出結果を基に
求める。ただし初期状態ではこのような前回位置がない
ので無人車をホームステーションと呼ばれる位置が明ら
かな場所に停止させ、この値を初期位置とする。いまこ
の前回位置、初期位置を（Ｘa0，Ｙa0）、車体傾きをθ
a0とすると、図８より反射板Ｒ1の推定位置（Ｘr1，Ｙ
r1）が求められる。
【０００９】
【数１】
【００１０】このようにして求められた反射板推定位置
（Ｘr1，Ｙr1）と反射板設定位置とを比較し、その差が
設定値より小さいとき、反射光がどの反射板からのもの
なのかを同定することができる。このマッチング処理を
すべての反射板反射光について行う。どの反射板ともマ
ッチングされない反射光は以下の位置演算には用いな
い。
（Ｘr1，Ｙr1）と反射板設定位置とを比較し、その差が
設定値より小さいとき、反射光がどの反射板からのもの
なのかを同定することができる。このマッチング処理を
すべての反射板反射光について行う。どの反射板ともマ
ッチングされない反射光は以下の位置演算には用いな
い。
【００１１】このようにマッチングされた反射板の中か
ら任意の２つの反射板を選択する。これらの反射板の位
置は予め分かっているので、無人車の位置（Ｘa，Ｙa）
は反射板位置と無人車から反射板までの距離出力からな
る連立方程式を解くことにより求めることができる。
（２）式に反射板Ｒ1，Ｒ2をから無人車の位置を求める
連立方程式を示す。
ら任意の２つの反射板を選択する。これらの反射板の位
置は予め分かっているので、無人車の位置（Ｘa，Ｙa）
は反射板位置と無人車から反射板までの距離出力からな
る連立方程式を解くことにより求めることができる。
（２）式に反射板Ｒ1，Ｒ2をから無人車の位置を求める
連立方程式を示す。
【００１２】
【数２】
【００１３】この連立方程式を解くと、図９に示すよう
に２つの無人車の位置（Ｘa，Ｙa）が求められる。これ
らの解を（Ｘa1，Ｙa1）、（Ｘa2，Ｙa2）とすると、
に２つの無人車の位置（Ｘa，Ｙa）が求められる。これ
らの解を（Ｘa1，Ｙa1）、（Ｘa2，Ｙa2）とすると、
【００１４】
【数３】
【００１５】これら２つの解の中から正しい無人車位置
を選択する方法を図１０を例にして説明する。ここで、
角度の向きは図の矢印の方向を正とする（反時計方向が
正）。座標（Ｘa1，Ｙa1）における２枚の反射板の角度
は次式で求めることができる。
を選択する方法を図１０を例にして説明する。ここで、
角度の向きは図の矢印の方向を正とする（反時計方向が
正）。座標（Ｘa1，Ｙa1）における２枚の反射板の角度
は次式で求めることができる。
【００１６】
【数４】
【００１７】同様に座標（Ｘa2，Ｙa2）における２枚の
反射板の角度は次式で求めることができる。
反射板の角度は次式で求めることができる。
【００１８】
【数５】
【００１９】そして、角度差φ12−φ11，φ22−φ21を
求め、これらの中でθ12に近い値の座標を正しい無人車
位置とする。上図の場合、φ12−φ11はθ12に近い値と
なるが、φ22−φ21は負の値となるためθ12に近い値と
はならない。これより（Ｘa1，Ｙa1）が正しい無人車位
置として選択される。このときの無人車の方向θaは、
求め、これらの中でθ12に近い値の座標を正しい無人車
位置とする。上図の場合、φ12−φ11はθ12に近い値と
なるが、φ22−φ21は負の値となるためθ12に近い値と
はならない。これより（Ｘa1，Ｙa1）が正しい無人車位
置として選択される。このときの無人車の方向θaは、
【００２０】
【数６】
【００２１】となる。さらに他の反射板の組合せの連立
方程式から無人車の位置を算出し、得られた結果すべて
を平均化することによって、より高粘度な位置検出が実
現できる。
方程式から無人車の位置を算出し、得られた結果すべて
を平均化することによって、より高粘度な位置検出が実
現できる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】走査型レーザレーダを
用いた無人車の位置検出方法では上記のように反射光か
ら反射板をマッチングする処理が必要となる。従来、先
にも述べたように前回の無人車の位置と、反射板の方向
と距離から反射板を推定する方式を採っていた。しか
し、この方式はマッチング処理が複雑であり、また近傍
に複数の反射板が存在する場合、反射板マッチングを正
常に行えないことがある。
用いた無人車の位置検出方法では上記のように反射光か
ら反射板をマッチングする処理が必要となる。従来、先
にも述べたように前回の無人車の位置と、反射板の方向
と距離から反射板を推定する方式を採っていた。しか
し、この方式はマッチング処理が複雑であり、また近傍
に複数の反射板が存在する場合、反射板マッチングを正
常に行えないことがある。
【００２３】さらに、反射板マッチング処理は前回の無
人車位置からを行っているため前回位置が未定である無
人車の初期状態のときは、ある位置の決まった特定のホ
ームポジションヘ無人車を移動させてから反射板マッチ
ング処理を行わなければならないので面倒である。
人車位置からを行っているため前回位置が未定である無
人車の初期状態のときは、ある位置の決まった特定のホ
ームポジションヘ無人車を移動させてから反射板マッチ
ング処理を行わなければならないので面倒である。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の請求項１に係る無人車位置計測方式は、無人搬送車
に搭載した走査型レーザレーダからレーザ光を水平面内
で回転走査し、走行環境に存在する反射板からの反射光
に基づいて前記無人搬送車の位置を検出する無人車位置
検出方式において、前記反射板の形状をバーコード状に
することを特徴とする。
明の請求項１に係る無人車位置計測方式は、無人搬送車
に搭載した走査型レーザレーダからレーザ光を水平面内
で回転走査し、走行環境に存在する反射板からの反射光
に基づいて前記無人搬送車の位置を検出する無人車位置
検出方式において、前記反射板の形状をバーコード状に
することを特徴とする。
【００２５】上記課題を解決する本発明の請求項２に係
る無人車位置計測方式は、請求項１において前記反射板
は、反射板位置だけでなく無人車の動作情報、コース情
報など様々な情報を埋め込むことを特徴とする。
る無人車位置計測方式は、請求項１において前記反射板
は、反射板位置だけでなく無人車の動作情報、コース情
報など様々な情報を埋め込むことを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】本発明は、反射板の形状をそれぞ
れ異なるバーコード状に設置し、走査型レーザレーダが
そのバーコードパターンを検出することによって、反射
板のマッチングを行う方式に関する。このように、反射
板をバーコード状にすることによって、初期状態におい
て無人車をホームポジションに移動させる必要が無くな
り、反射板マッチング処理が容易になる。また、反射板
に反射板位置だけでなく無人車の動作情報、コース情報
など様々な情報を埋め込むことができる。
れ異なるバーコード状に設置し、走査型レーザレーダが
そのバーコードパターンを検出することによって、反射
板のマッチングを行う方式に関する。このように、反射
板をバーコード状にすることによって、初期状態におい
て無人車をホームポジションに移動させる必要が無くな
り、反射板マッチング処理が容易になる。また、反射板
に反射板位置だけでなく無人車の動作情報、コース情報
など様々な情報を埋め込むことができる。
【００２７】〔実施例１〕本発明の第１の実施例を図１
に示す。バーコード反射板７０は、図１に示すように反
射板７を柵状（言い換えると、バーコード状）に配置す
ることにより構成される。そして、バーコード状に配置
された反射板７の構成に対し反射板認識情報（反射板番
号、反射板設置位置など）を関連づけをする。レーザレ
ーダ１０は、反射板７のバーコードパターンを検出する
ことにより、検出した反射板７の情報（反射板番号、反
射板設置位置など）を読みとることができる。これによ
り従来のような反射板マッチング処理は不要となる。
に示す。バーコード反射板７０は、図１に示すように反
射板７を柵状（言い換えると、バーコード状）に配置す
ることにより構成される。そして、バーコード状に配置
された反射板７の構成に対し反射板認識情報（反射板番
号、反射板設置位置など）を関連づけをする。レーザレ
ーダ１０は、反射板７のバーコードパターンを検出する
ことにより、検出した反射板７の情報（反射板番号、反
射板設置位置など）を読みとることができる。これによ
り従来のような反射板マッチング処理は不要となる。
【００２８】〔実施例２〕本発明の第２の実施例を図２
に示す。図２に示すように、走査型レーザレーダ１０を
用いた位置計測は、２枚のバーコード反射板７０を１組
として位置演算を行う。２枚のバーコード反射板７０を
用いることで、さらに反射板７の情報量を増加させるこ
とができる。
に示す。図２に示すように、走査型レーザレーダ１０を
用いた位置計測は、２枚のバーコード反射板７０を１組
として位置演算を行う。２枚のバーコード反射板７０を
用いることで、さらに反射板７の情報量を増加させるこ
とができる。
【００２９】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明によれば、反射板をバーコード状にし
て、そのバーコードに対応して反射板の様々な情報（反
射板番号、反射板位置など）を関連づけを行う。従っ
て、走査型レーザレーダはこのバーコードを検出するこ
とによって反射板情報を読みとることができる。これに
よって、前回の無人車位置を用いないで反射光がどの反
射板からのものか同定することができるため、初期状態
のときホームポジションに移動する必要がなく反射板マ
ッチング処理は従来方式よりも容易にできる。また、バ
ーコード状にすることによって反射板位置だけでなく、
無人車の動作情報、コース情報など様々な情報を埋め込
むことが可能となる。
たように、本発明によれば、反射板をバーコード状にし
て、そのバーコードに対応して反射板の様々な情報（反
射板番号、反射板位置など）を関連づけを行う。従っ
て、走査型レーザレーダはこのバーコードを検出するこ
とによって反射板情報を読みとることができる。これに
よって、前回の無人車位置を用いないで反射光がどの反
射板からのものか同定することができるため、初期状態
のときホームポジションに移動する必要がなく反射板マ
ッチング処理は従来方式よりも容易にできる。また、バ
ーコード状にすることによって反射板位置だけでなく、
無人車の動作情報、コース情報など様々な情報を埋め込
むことが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例に係る無人車位置計測方
式の説明図である。
式の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る無人車位置計測方
式の説明図である。
式の説明図である。
【図３】走査型レーザレーダの斜視図である。
【図４】走査型レーザレーダによる位置検出の説明図で
ある。
ある。
【図５】反射板の配置図である。
【図６】反射板と無人搬送車との距離及び角度を示す説
明図である。
明図である。
【図７】無人搬送車の方向と二つの反射板との関係を示
す説明図である。
す説明図である。
【図８】無人搬送車の方向と二つの反射板との関係を示
す説明図である。
す説明図である。
【図９】無人搬送車の位置と二つの反射板との関係を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１０】二つの無人搬送車の位置の解から正しい無人
搬送車の位置を選択する方法を示す説明図である。
搬送車の位置を選択する方法を示す説明図である。
１０ 走査型レーザレーダ ２０ 無人搬送車 ３０〜６０，Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3，Ｒ4，Ｒ5 反射板 ７０ バーコード反射板
Claims (2)
- 【請求項１】 無人搬送車に搭載した走査型レーザレー
ダからレーザ光を水平面内で回転走査し、走行環境に存
在する反射板からの反射光に基づいて前記無人搬送車の
位置を検出する無人車位置検出方式において、前記反射
板の形状をバーコード状にすることを特徴とする無人車
位置計測方式。 - 【請求項２】 前記反射板は、反射板位置だけでなく無
人車の動作情報、コース情報など様々な情報を埋め込む
ことを特徴とする請求項１記載の無人車位置計測方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386398A JP2002189518A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 無人車位置計測方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000386398A JP2002189518A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 無人車位置計測方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002189518A true JP2002189518A (ja) | 2002-07-05 |
Family
ID=18853505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000386398A Pending JP2002189518A (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 無人車位置計測方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002189518A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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