JP2008252643A - 移動体監視システムおよびその監視方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】移動体監視システム1は、移動体2に取り付けた位置標識3と、制御信号によりパン・チルト制御が可能な複数台の回転カメラ装置4と、回転カメラ装置4から有線または無線の送信手段により送られる画像信号を処理し、処理結果に応じて回転カメラ装置4を位置標識3の方向へ回転移動させる制御信号を生成する監視情報処理装置5と、回転カメラ装置4から送られる画像信号を画面上に表示する表示装置6により構成される。
【選択図】 図1
Description
・床面が平坦で障害物が無い。
・移動範囲が狭い。
・安全に移動できる通路幅が確保されている。
・周囲構造物等が簡素である。
・周囲構造物等が移動、作業し易いように加工できる(マーカ、位置確認センサや治具)。
・自立・自律産業用ロボットに適した温湿度、照明にしている。
・振動が無い。
・移動経路、作業手順を事前に教示している(人が機側でサポートできる)。
・トラブルが発生しても、大きな被害に成らない、または、成らないよう処置を施している。
・床面が平坦では無く、通路上に配管や堰、階段等がある場合が多い。通路や、その近傍に障害物(台車や荷物)が置かれていることがある。
・移動範囲が広い。
・通路幅が狭く(人が通れる程度)、周囲環境が複雑である。
・周囲構造物等を移動、作業し易いように加工するのが困難な場合がある。
・自立・自律産業用ロボットに適した温湿度、照明にできない。
・振動がある。
・移動経路、作業手順の教示が困難(人が機側でサポートできない)。
・トラブルが発生すると、大きな被害に拡大することがある。
・自立・自律走行、自立・自律歩行機能(不整地走行、不整地歩行(跨ぎ越え、階段昇降)、障害物回避走行)の向上
・耐環境性(温度・有害光線等)の向上
・自立・自律産業用ロボットに搭載したTVカメラ、レーザ距離計、超音波距離計などの外界センサの情報による周囲状態の監視、移動環境地図生成、障害物検出、自己位置同定機能
・自動経路生成(障害物回避等)
・照明条件が不十分であったり、複雑であったり、狭隘であったりする作業環境下における自立・自律産業用ロボットの内部および外部の環境の状態監視機能の強化。
・照明条件が不十分であったり、複雑であったり、狭隘であったりする作業環境下における環境情報検出技術の機能向上、精度向上、簡素化。
・搭載物の小型、軽量、低消費電力化による長時間稼働。
・移動機能、マニピュレーション機能の向上(短時間での移動、作業)。
・ソウトウェアの簡易化などによるシステム信頼性の向上。
・環境に対するロバスト化(温湿度、照明、振動)。
・トラブル回避するための操作性の向上、異常検知機能、回避機能の強化。
・耐環境性の強化。
本発明に係る移動体監視システムの第1実施形態について、図1を参照して説明する。
L:回転カメラ装置4Aと、回転カメラ装置4Bとの水平距離
La:位置標識3と、回転カメラ装置4Aとの水平距離
Lb:位置標識3と、回転カメラ装置4Bとの水平距離
Lc:回転カメラ装置4A、4Bを含む垂直面と、この垂直面に対する位置標識3からの法線の距離
φa:回転カメラ装置4A、4Bを含む垂直面と、位置標識3を撮影する回転カメラ装置4Aのチルト角
φb:回転カメラ装置4A、4Bを含む垂直面と、位置標識3を撮影する回転カメラ装置4Bのチルト角
H:使用環境の基準面と、回転カメラ装置4Aとの垂直距離
h:使用環境の基準面と、位置標識3との垂直距離
θa:位置標識3を撮影する回転カメラ装置4Aのパン角
とし、図4(a)より、
[数1]
Lc = La・sinφa = Lb・sinφb
[数2]
L = La・cosφa + Lb・cosφb
となる。
[数3]
La = L/(sinφa・cotφb + cosφa)
Lb = L/(cotφa・sinφb + cosφb)
Lc = L/(cotφa + cotφb)
また、図4(b)より、
[数4]
h = H − La・tanθa
となる。
本発明に係る移動体監視システムの第2実施形態について、図5から図12を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第3実施形態について、図13を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第4実施形態について、図14から図16を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第5実施形態について、図17を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第6実施形態について、図18を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第7実施形態について、図19を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第8実施形態について、図20を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第9実施形態について、図21を参照して説明する。
本発明に係る移動体監視システムの第10実施形態について、図22を参照して説明する。
2 移動体
3、3A 位置標識
4、4A、4B 回転カメラ装置
5、5A 監視情報処理装置
6 表示装置
9 雲台
10 カメラ回転駆動部
11 カメラ
13 標識画像処理手段
14 カメラ回転駆動部制御手段
21 機器室
22 操作室
23 電動機
24 配管
25 階段
26 配管カバー
30 移動体用無線信号伝送器(子局)
31 歩行ロボット
32 赤外線発光素子
33 電源回路
34、34A、34B、34C、34D 回転カメラ装置
35、35A 回転カメラ装置支持機構
36 回転駆動部付き監視カメラ
37 ネットワークカメラ
38 雲台保持部
39、39A 赤外線カメラ部
40 無線信号伝送器(子局)
42 レンズ光学系
43 フィルタ
44 撮像素子
45 画像信号変換器
48 歩行ロボット制御装置
49 移動体コントローラ
50 頭部サブコントローラ
51 腕部サブコントローラ
52 脚部サブコントローラ
53 位置標識制御部
54 外界センサユニット
55A 頭部駆動機構ドライバ
55B 腕部駆動機構ドライバ
55C 脚部駆動機構ドライバ
56A 頭部センサ回路
56B 腕部センサ回路
56C 脚部センサ回路
61 移動体操作監視盤
62 移動体制御装置
63 状態表示装置
64 移動体用無線信号伝送器(親局)
65 無線信号伝送器(親局)
67 マルチプレクサ
68 画像情報記憶回路
69 画像処理回路
70 カメラ回転駆動部姿勢情報入力回路
71 監視情報コントローラ
72 カメラ回転駆動部姿勢指令出力回路
73 操作入力部
74 表示部
76 走行台車
77 マニピュレータ
78 外界センサユニット
80 配管カバー
81 測位対象
82A、82B 位置標識
84 バンドパスフィルタ
86 発光素子用電源回路
87 発光素子用電源
88 スイッチ回路
90 収容容器
91 回転カメラ装置昇降装置
92 照明部
93 監視カメラ用ズームレンズ
94 赤外線カメラ用ズームレンズ
Claims (10)
- 自走式の移動体と、
前記移動体の所要の部位に設けられ、移動体の位置を代表する位置標識と、
前記移動体の移動方向に離間して設けられ、上下方向と左右方向に回転制御が可能な複数の回転カメラ装置と、
前記複数の回転カメラ装置から入力される前記位置標識を撮影した画像信号を画像処理して前記位置標識の特徴を抽出する標識画像処理手段と、
前記位置標識の特徴に追従して前記複数の回転カメラ装置の回転制御を行い、前記移動体の位置を特定するカメラ回転駆動部制御手段と、
を備えることを特徴とする移動体監視システム。 - 前記移動体の移動方向を特定できるように設けられた位置標識と、
前記標識画像処理手段が抽出した前記位置標識の特徴に応じて前記移動体の移動方向を特定するカメラ回転駆動部制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の移動体監視システム。 - 前記位置標識は、所要の波長の光を放射する光源を具備し、
前記回転カメラ装置は、受光する波長を前記光源の波長の回りの所要の波長領域に制限するフィルタを具備する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の移動体監視システム。 - 前記位置標識は、所要の周期で点灯、消灯する光源であり、
前記回転カメラ装置は、前記位置標識の点灯時と消灯時に撮影することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の移動体監視システム。 - 前記回転カメラ装置を収容するボックス状の収容容器と、
前記収容容器に収容された前記回転カメラ装置を伸縮移動可能に設けた回転カメラ装置昇降装置と、
を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の移動体監視システム。 - 前記回転カメラ装置は使用環境の照明条件を調整する照明部を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の移動体監視システム。
- 前記回転カメラ装置に設けられたズームレンズと、
前記ズームレンズを前記標識画像処理手段が抽出した前記位置標識の特徴に応じて移動制御する手段と、
前記ズームレンズを前記カメラ回転駆動部制御手段が特定する前記回転カメラ装置と前記移動体との相対距離に応じて移動制御する手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の移動体監視システム。 - 位置標識を所要の部位に設けた自走式の移動体を準備し、
前記移動体の移動方向に離間した少なくとも2台の前記回転カメラ装置で撮影できるように回転カメラ装置を配置し、
前記回転カメラ装置で撮影した前記移動体の画像から、前記移動体の位置を前記移動体監視システムで把握し、
前記移動体による所要の作業の実施を監視することを特徴とする移動体監視方法。 - 位置標識を所要の部位に設けた回転カメラ装置を準備し、
この回転カメラ装置の準備に際し、水平距離が相互に測定された少なくとも2台の前記回転カメラ装置を撮影可能に配置し、かつ、少なくとも3台の前記回転カメラ装置の撮影により一方の回転カメラ装置からみた他方の回転カメラ装置の上下方向と左右方向の向きを確認し、
前記移動体による所要の作業の実施に際し、少なくとも3台の前記回転カメラ装置を相互に撮影して一方の回転カメラ装置からみた他方の回転カメラ装置の上下方向と左右方向の向きを確認し、
前記この回転カメラ装置の準備に際して確認した前記回転カメラ装置の上下方向と左右方向の向きと、その後に確認した前記回転カメラ装置の上下方向と左右方向の向きとを比較し、
前記回転カメラ装置位置と姿勢を校正する
ことを特徴とする移動体監視方法。 - 少なくとも2台の前記回転カメラ装置で前記移動体を撮影できるように回転カメラ装置を配置し、
所要の位置を撮影画像の略中心に撮影できるように、2台の前記回転カメラ装置を操作して、前記所要の位置を前記移動体監視システムで把握し、
前記移動体の移動や作業の実施を監視する際の障害物の情報として使用する
ことを特徴とする請求項8に記載の移動体監視方法。
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