JP2011018150A - Unmanned traveling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、搭載したカメラの撮影画像を用いて無人走行車を所望の軌道に沿って走行させる無人走行システムに関する。 The present invention relates to an unmanned traveling system in which an unmanned traveling vehicle travels along a desired track using an image captured by a mounted camera.
例えば、工場などにおいて、部品や製品を無人で搬送する無人搬送台車が用いられている。図20に示すごとく、かかる無人搬送台車91は、床面に貼られた光学テープ又は磁気テープからなる走行誘導テープ92の軌道に沿って走行する(特許文献1、2)。すなわち、無人搬送台車91は、走行誘導テープ92を車載センサ93によって認識して、その走行制御を行っている。
For example, unmanned transport carts that transport parts and products unattended in factories and the like are used. As shown in FIG. 20, the automatic guided
また、GPSやジャイロセンサー等を用いて、自らの位置を認識して所定のルートを無人で走行する無人走行車も提案されている(特許文献3、4)。
また、車載カメラの画像を基にして無人走行車の走行制御を行う方法も開示されている(特許文献5、6)。
In addition, an unmanned traveling vehicle that recognizes its position using a GPS or a gyro sensor and travels unmanned on a predetermined route has also been proposed (
Also disclosed is a method for performing traveling control of an unmanned traveling vehicle based on an image of a vehicle-mounted camera (Patent Documents 5 and 6).
しかしながら、図20に示すような、走行誘導テープ92の軌道に沿って無人走行車(無人搬送台車91)を走行させる方式は、床面に貼った走行誘導テープ92が劣化すると、システムが機能しなくなるため、走行誘導テープ92の貼り替え等、定期的な補修が必要である。また、走行誘導テープ92は、屋内の平滑な床面には貼ることができても、屋外の路面や、凹凸のある地面に貼ることは困難である。また、テープに代えて、磁気鋼線等を地面に埋設する場合には、その施工が大掛かりとなり、コストが高くなる。
However, as shown in FIG. 20, the method of running an unmanned traveling vehicle (automated transport carriage 91) along the track of the traveling
また、GPSやジャイロセンサー等を用いる方式は、実際の目標物を全く有しないため、走行誤差が生じやすく、走行ルートの信頼性に欠けるという問題がある。
また、特許文献5に記載の無人自動車は、車載カメラを3台も用いて走行制御を行うため、装置が大掛かりとなり、コストが高くなる。
さらに、特許文献6に記載の走行制御方法においては、天井の蛍光灯をカメラで撮影して、車両の位置を認識して走行制御を行っているが、蛍光灯を基準にした特徴線が存在しない位置においては、車輪の回転を利用して車両の位置を測定する(特許文献6の段落〔0019〕)。そのため、車両位置の誤差が生じやすい。また、車両の走行精度を上げるために蛍光灯を多数設置することは、コスト面で不利である。
In addition, a method using GPS, a gyro sensor, or the like has a problem that since there is no actual target at all, a travel error is likely to occur and the reliability of the travel route is lacking.
Moreover, since the unmanned vehicle described in Patent Document 5 performs traveling control using three on-vehicle cameras, the apparatus becomes large and the cost increases.
Further, in the travel control method described in Patent Document 6, the fluorescent lamp on the ceiling is photographed with a camera and the travel control is performed by recognizing the position of the vehicle, but there is a characteristic line based on the fluorescent lamp. At the position where the vehicle is not used, the position of the vehicle is measured using the rotation of the wheel (paragraph [0019] of Patent Document 6). Therefore, an error in the vehicle position is likely to occur. In addition, it is disadvantageous in terms of cost to install a large number of fluorescent lamps in order to increase the running accuracy of the vehicle.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、低コストで、かつメンテナンスが容易な無人走行システムを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an unmanned traveling system with a simple configuration, low cost, and easy maintenance.
本発明は、無人走行車と、該無人走行車の走行軌道の周辺に設置された複数のターゲットと、上記無人走行車に搭載され上記ターゲットを撮影するカメラと、該カメラの撮影画像から該カメラの視野中における上記ターゲットの位置を認識する画像認識処理装置とを備えた無人走行システムであって、
上記複数のターゲットのうちの第1のターゲットが上記カメラの視野に入った状態で上記無人走行車の走行を開始し、
第n(nは自然数)のターゲットが上記カメラの視野中の所定の左右目標範囲に入るように、上記無人走行車が自身の向きを変えつつ走行し、
上記左右目標範囲に入った上記第nのターゲットの上記視野中における大きさ又は上下位置が所定の大きさ又は上下位置となったとき、上記視野中にある他のターゲットである第n+1のターゲットが上記左右目標範囲に入るように、上記無人走行車が自身の向きを変えつつ走行することにより、上記無人走行車が所望の軌道に沿って走行するよう構成したことを特徴とする無人走行システムにある(請求項1)。
The present invention relates to an unmanned traveling vehicle, a plurality of targets installed around the traveling track of the unmanned traveling vehicle, a camera mounted on the unmanned traveling vehicle and photographing the target, and the camera from the captured image of the camera. An unmanned traveling system comprising an image recognition processing device for recognizing the position of the target in the visual field of
Starting the unmanned vehicle in a state where the first target of the plurality of targets is in the field of view of the camera;
The unmanned vehicle travels while changing its direction so that the nth (n is a natural number) target falls within a predetermined left and right target range in the field of view of the camera,
When the size or vertical position of the n-th target in the left-right target range becomes a predetermined size or vertical position, the (n + 1) -th target that is another target in the visual field is An unmanned traveling system configured such that the unmanned traveling vehicle travels along a desired track by traveling while changing the direction of the unmanned traveling vehicle so as to fall within the left and right target range. (Claim 1).
上記無人走行システムは、上述のごとく、無人走行車に搭載したカメラによって上記複数のターゲットを連続的に撮影して、その撮影画像を基に無人走行車を所望の軌道に沿って走行させる。そのため、無人走行車の軌道に誘導テープ等を敷設する必要がない。それゆえ、誘導テープの定期的な貼り替え等が不要であり、メンテナンスが容易である。すなわち、本発明の無人走行システムにおいて用いるターゲットは、カメラによって撮影されるものであるため、地面に貼り付ける必要はない。そのため、地面に敷設される誘導テープのように劣化することがなく、基本的に貼り替え等のメンテナンスは不要となる。 As described above, the unmanned traveling system continuously photographs the plurality of targets with the camera mounted on the unmanned traveling vehicle, and causes the unmanned traveling vehicle to travel along a desired track based on the captured images. For this reason, it is not necessary to lay guiding tape or the like on the track of the unmanned traveling vehicle. Therefore, it is not necessary to periodically replace the induction tape, and maintenance is easy. That is, since the target used in the unmanned traveling system of the present invention is taken by the camera, it is not necessary to stick it to the ground. Therefore, it does not deteriorate like the induction tape laid on the ground, and basically, maintenance such as reattachment becomes unnecessary.
このように、ターゲットを地面に貼る必要はないため、無人走行車が屋外や凹凸のある地面を走行する場合にも、本発明の無人走行システムを容易に採用することができる。
さらに、ターゲットは、誘導テープのように連続的に形成する必要がなく、しかも材料についても例えば磁石体などに限定されることがないため、材料費を低減することができる。
Thus, since it is not necessary to stick a target on the ground, the unmanned traveling system of the present invention can be easily adopted even when the unmanned traveling vehicle travels outdoors or on uneven ground.
Furthermore, the target does not need to be formed continuously unlike the induction tape, and the material is not limited to, for example, a magnet body, so that the material cost can be reduced.
また、本発明の無人走行システムは、実際の目標物であるターゲットを有するため、走行誤差が生じ難く、走行ルートの信頼性が高い。
また、無人走行車に搭載するカメラは1台で足りるため、システムの簡素化を図ることができると共に、コストを低減することができる。
さらに、カメラの視野中におけるターゲットの左右位置によって、目標の方向に対する無人走行車の向きを認識し、カメラの視野中におけるターゲットの大きさ或いは上下位置によって、ターゲットと無人走行車との距離を認識することができるため、無人走行車の走行精度を向上させることができる。
Moreover, since the unmanned traveling system of the present invention has a target that is an actual target, a traveling error hardly occurs and the traveling route is highly reliable.
In addition, since only one camera is required for an unmanned vehicle, the system can be simplified and the cost can be reduced.
Furthermore, the direction of the unmanned vehicle relative to the target direction is recognized by the left and right positions of the target in the camera field of view, and the distance between the target and the unmanned vehicle is recognized by the size or vertical position of the target in the camera field of view. Therefore, the traveling accuracy of the unmanned traveling vehicle can be improved.
以上のごとく、本発明によれば、簡易な構成で、低コストで、かつメンテナンスが容易な無人走行システムを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an unmanned traveling system with a simple configuration, low cost, and easy maintenance.
本発明の無人走行システムに用いられる上記ターゲットの数は、本システムの用途、目的等に応じて、適宜設定することができる。そして、上記ターゲットの数がm個の場合、上記nは、1〜m−1の何れかの値を取り、n=1からn=m−1まで、nを変化させながら上記の操作が繰り返されることとなる。
また、上記視野中における上記第nのターゲットが上記左右目標範囲に入るのと、所定の大きさ又は上下位置になるのとは、いずれが先であってもよいし同時であってもよい。
The number of the targets used in the unmanned traveling system of the present invention can be appropriately set according to the use and purpose of the system. When the number of targets is m, n takes any value from 1 to m-1, and the above operation is repeated while changing n from n = 1 to n = m-1. Will be.
In addition, the nth target in the visual field may enter the left / right target range and the predetermined size or the vertical position may be either first or simultaneously.
また、第nのターゲットが上記カメラの視野中の所定の左右目標範囲に入るように、上記無人走行車が自身の向きを変えながら、上記第nのターゲットの上記視野中における大きさが所定の大きさとなるまで走行し、次いで、上記第nのターゲットの上記視野中における大きさが所定の大きさとなったときに上記視野中にある他のターゲットである第n+1のターゲットが上記左右目標範囲に入るように、上記無人走行車が自身の向きを変えながら、上記第n+1のターゲットの上記視野中における大きさが所定の大きさとなるまで走行するよう構成することが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記無人走行車と上記ターゲットとの距離を、上記カメラの視野中のターゲット(の映像)の大きさにて認識することができるため、測定精度を向上させることができる。すなわち、カメラの光軸の角度に多少のばらつきがあっても、カメラの視野中のターゲットの大きさへの影響が少ない。その結果、より精度の高い無人走行システムを構築することができる。
The size of the nth target in the field of view is predetermined while the unmanned vehicle changes its direction so that the nth target falls within a predetermined left and right target range in the field of view of the camera. Then, when the size of the nth target in the field of view reaches a predetermined size, another target in the field of view, the (n + 1) th target is in the left and right target range. It is preferable that the unmanned traveling vehicle travels until the size of the (n + 1) th target in the field of view reaches a predetermined size while changing its own direction (claim 2).
In this case, since the distance between the unmanned vehicle and the target can be recognized by the size of the target (image) in the field of view of the camera, the measurement accuracy can be improved. That is, even if there is some variation in the angle of the optical axis of the camera, the influence on the size of the target in the field of view of the camera is small. As a result, a more accurate unmanned traveling system can be constructed.
また、上記第1のターゲットは、他の上記ターゲットと異なる形態を有することが好ましい(請求項3)。
この場合には、走行開始時において、上記カメラの視野中に同時に複数の上記ターゲットが入ったときでも、第1のターゲットを識別することが可能となる。そのため、上記無人走行車を確実に所望の軌道に沿って走行させることができる。
なお、上記形態とは、形状、模様、色彩、又はこれらの組み合わせをいう。
The first target preferably has a different form from the other targets (claim 3).
In this case, the first target can be identified even when a plurality of the targets simultaneously enter the field of view of the camera at the start of traveling. Therefore, the unmanned traveling vehicle can be reliably traveled along a desired track.
In addition, the said form means a shape, a pattern, a color, or these combination.
また、上記無人走行車は、工場内において用いられる無人搬送台車であることが好ましい(請求項4)。
この場合には、特にメンテナンスが容易な本発明の無人走行システムを有効に利用することができる。すなわち、工場内においては、無人走行車の走行軌道を作業者や種々の機械が横切ったりすることも多いが、このような場合にも、特に本発明の無人走行システムの耐久性に影響が及ばず、メンテナンスの頻度が多くなることもない。
Moreover, it is preferable that the said unmanned traveling vehicle is an automatic guided vehicle used in a factory.
In this case, the unmanned traveling system of the present invention that is particularly easy to maintain can be used effectively. That is, in a factory, workers and various machines often cross the traveling track of an unmanned traveling vehicle. In such a case as well, the durability of the unmanned traveling system of the present invention is particularly affected. In addition, the frequency of maintenance does not increase.
また、上記無人走行車は、屋外を走行するものであってもよい(請求項5)。
この場合には、本発明の無人走行システムの効果を充分に発揮することができる。すなわち、上述のごとく、上記ターゲットは、特に地面に貼着したりしなくてもよいため、屋外のような地面の平滑な整備が困難な場所であっても配置することができる。また、ターゲットの材質も特に限定されないため、耐候性に優れたものを用いれば、屋外においても充分に本発明の無人走行システムを利用することができるし、そのメンテナンス頻度が特に増えることもない。
The unmanned vehicle may travel outdoors. (Claim 5)
In this case, the effect of the unmanned traveling system of the present invention can be sufficiently exerted. That is, as described above, the target does not need to be particularly attached to the ground, and thus can be disposed even in places where it is difficult to maintain the ground smoothly, such as outdoors. In addition, since the material of the target is not particularly limited, if a material having excellent weather resistance is used, the unmanned traveling system of the present invention can be used sufficiently outdoors, and the maintenance frequency is not particularly increased.
(実施例1)
本発明の実施例にかかる無人走行システムにつき、図1〜図12を用いて説明する。
本例の無人走行システムは、図1に示すごとく、無人走行車1と、該無人走行車1の走行軌道の周辺に設置された複数のターゲット2と、無人走行車1に搭載されターゲット2を撮影するカメラ3と、該カメラ3の撮影画像からカメラ3の視野31中におけるターゲット2の位置を認識する画像認識処理装置(図示略)とを備えている。
カメラ3は、無人走行車1の前部に、進行方向前方(矢印F)を向くように固定されている。
Example 1
An unmanned traveling system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the unmanned traveling system of this example includes an
The
上記無人走行システムにおいては、図2、図3、図5に示すごとく、複数のターゲット2のうちの第1のターゲット21がカメラ3の視野31に入った状態で無人走行車1の走行を開始する。
そして、第n(nは自然数)のターゲット2がカメラ3の視野31中の所定の左右目標範囲32に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えつつ走行する。
左右目標範囲32に入った第nのターゲット2の視野3中における大きさが所定の大きさとなったとき、視野3中にある他のターゲット2である第n+1のターゲット2が左右目標範囲32に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えつつ走行する。
In the unmanned traveling system, as shown in FIGS. 2, 3, and 5, the
The
When the size in the
これにより、図2に示すごとく、無人走行車1が所望の軌道に沿って走行する。すなわち、上記一連の動作を、n=1、2、3、・・・と順次変更しながら繰り返すことにより、無人走行車1が所望の軌道に沿って走行する。
以下において、この無人走行車1の具体的な動作につき、図2〜図10を用いて説明する。なお、図5〜図10は、ぞれぞれ図3の1a、1b、1c、図4の1d、1e、1fの位置にある無人走行車1のカメラ3が捉えたターゲット2の画像(カメラ3の視野31)である。ただし、ターゲット2以外の撮影画像は省略してある。
Thereby, as shown in FIG. 2, the
Hereinafter, specific operations of the
まず、走行開始前において、図3、図5に示すごとく、無人走行車1(1a)は、カメラ3の視野31中に少なくとも第1のターゲット21が入る状態で停止しているとする。
第1のターゲット21は、他のターゲット2と異なる形態を有する。本例においては、第1のターゲット21は外形が円形であり、他のターゲット2は外形が正方形状である。
First, as shown in FIGS. 3 and 5, it is assumed that the unmanned traveling vehicle 1 (1 a) is stopped with at least the
The
本例においては、走行開始時における無人走行車1aのカメラ3の視野31には、第1のターゲット21の他、第2、第3のターゲット22、23も入っている。
この状態から、画像認識処理装置によって視野31中の第1のターゲット21を識別するとともに、その位置を認識しながら、図6に示すごとく、第1のターゲット2がカメラ3の視野31中の左右目標範囲32に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えつつ走行する(図3の符号1b)。
左右目標範囲32は、予め適宜定めておく。また、左右目標範囲32は、対象とするターゲット2に応じて適宜変更してもよい。
In the present example, in addition to the
In this state, the
The left /
無人走行車1が走行を続け、図3の符号1cのように第1のターゲット21に近付くと、図6、図7に示すごとく、左右目標範囲32に入っている第1のターゲット21の視野3中における大きさが大きくなる。図7に示すごとく、この第1のターゲット21の大きさが所定の大きさとなったとき、視野3中にある第2のターゲット22が、図8に示すごとく、左右目標範囲32に入るように、無人走行車1が自身の向きを変える(図4の符号1d)。
When the
上記所定の大きさは、予め適宜定めておく。また、上記所定の大きさは、対象とするターゲット2に応じて適宜変更してもよい。さらには、上記所定の大きさは、ある程度の範囲を有しており、その上限値及び下限値を、対象とするターゲット2に応じて適宜変更してもよい。
The predetermined size is appropriately determined in advance. Further, the predetermined size may be changed as appropriate according to the
また、図7に示すごとく、第1のターゲット21の画像が視野31において左右目標範囲32に入ると共に所定の大きさとなったときには、第1のターゲット21と第2のターゲット22以外のターゲット2は視野31に入らない。これにより、次に目指すターゲット2を第2のターゲット22に特定することができる。以降においても同様に、第nのターゲット2の画像が視野31において左右目標範囲32に入ると共に所定の大きさとなったときには、第nのターゲット2と第n+1のターゲット2以外のターゲット2は視野31に入らないようにしている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、次に目指すターゲット2を特定することができれば、例えば、すべてのターゲット2の形態を変更するなど、他の手段を用いることもできる。
Further, as shown in FIG. 7, when the image of the
そして、無人走行車1が第2のターゲット22へ向かって走行を続けると、図4の符号1eのように無人走行車1が第2のターゲット22に近付き、図8、図9に示すごとく、左右目標範囲32に入っている第2のターゲット22の視野3中における大きさが大きくなる。
図9に示すごとく、この第2のターゲット22の大きさが所定の大きさとなったとき、視野3中にある第3のターゲット23が、図10に示すごとく、左右目標範囲32に入るように、無人走行車1が自身の向きを変える(図4の符号1f)。なお、符号24は、次に目指すべき第4のターゲットを表す。
これを繰り返し続けることにより、図2に示すごとく、無人走行車1が所望の軌道に沿って走行する。
Then, when the
As shown in FIG. 9, when the size of the
By continuing to repeat this, the
そして、あるターゲット2が左右目標範囲32に入った状態で、他のターゲット2が視野31に入らない場合、左右目標範囲32にあるターゲット2の視野31における大きさが所定の大きさになるまで無人走行車1は走行を続ける。そして、そのターゲット2の視野31における大きさが所定の大きさになったとき、無人走行車1は停止する。例えば、図2において、無人走行車1の位置が1yにあるとき、ターゲット28以外のターゲット2が視野31中に存在しない。そこで、視野31中のターゲット28の大きさが所定の大きさになるまで無人走行車1は走行し、ターゲット28の大きさが所定の大きさになったとき、無人走行車1が所定の位置(1z)において停止する。
When a
本例の無人走行車1は、工場内において用いられる無人搬送台車である。
ターゲット2は、工場内において、図2に示すごとく、無人走行車1を走行させようとする走行軌道の周辺における適切な位置に複数配置される。図11に示すごとく、ターゲット2は、支柱201の上端に取り付けられた立札状のものを地面に立設載置することによって配置される。支柱201の高さは統一されており、地面からのターゲット2の高さ位置は統一されている。
また、ターゲット2は、工場内における他の物体の形態と識別できる形態(形状、模様、色彩、又はこれらの組み合わせ)を有している。識別されやすくするために、ターゲット2として、例えばLEDランプ等を用いることもできる。
The automatic guided
As shown in FIG. 2, a plurality of
Further, the
また、図12に示すごとく、ターゲット2は、無人走行車1に搭載されたカメラ3の位置(光軸L)よりも低い位置に配置されている。これにより、遠いターゲット2ほど、カメラ3の視野31における上方に写ることとなる(図5〜図10参照)。なお、ターゲット2を、カメラ3の位置(光軸L)よりも高い位置に配置してもよい。この場合には、本例とは逆に、遠いターゲット2ほど、カメラ3の視野31における下方に写ることとなる。
また、ターゲット2は、天井、壁、柱等の既設物に取り付けることもできる。
In addition, as shown in FIG. 12, the
Moreover, the
また、複数のターゲット2の大きさ(例えば、上下高さ或いは左右幅等)も、すべて統一されている。これにより、無人走行車1と各ターゲット2との距離を、視野31におけるターゲット2の映像の大きさによって認識することができる。すなわち、図12に示すごとく、遠い位置にいる無人走行車1yのカメラ3によって撮影されるターゲット2の視角θ1よりも、近い位置にいる無人走行車1zのカメラ3によって撮影されるターゲット2の視角θ2の方が大きくなり、視角と距離とは一義的な関係を有する。それゆえ、この視角の大きさ、すなわち視野31中のターゲット2の大きさによって、無人走行車1とターゲット2との距離を把握することができる。
なお、上記視角は、カメラ3とターゲット2の上端(左端)とを結ぶ直線と、カメラ3とターゲット2の下端(右端)とを結ぶ直線とのなす角度である。
The sizes of the plurality of targets 2 (for example, the vertical height or the horizontal width) are all unified. Thereby, the distance between the
The viewing angle is an angle formed by a straight line connecting the
このようにして、視野31中のターゲット2の左右位置によって無人走行車1の向きを把握し、視野31中のターゲット2の大きさによって無人走行車1の位置を把握することができる。
この無人走行車1の向きと位置の情報を基に、上述のような、無人走行車1の走行を制御する。
In this way, the direction of the
Based on the information on the direction and position of the
具体的には、これらの情報を基に、無人走行車1の駆動および操舵を司る左右の駆動操舵輪11の動きを制御する。図1、図12に示すごとく、無人走行車1は、車体後部に左右一対の固定輪12を有し、車体中央部に左右の駆動操舵輪11を有する。駆動操舵輪11は、無人走行車1の本体に対して鉛直方向を中心に回動自在な回転盤13に装着されている。そのため、左右の駆動操舵輪11の回転数に差を設けることにより、その回転数差に応じた角度だけ回転盤13が回動し、無人走行車1が操舵される。
Specifically, based on these pieces of information, the movements of the left and right
次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記無人走行システムは、上述のごとく、無人走行車1に搭載したカメラ3によって上記複数のターゲット2を連続的に撮影して、その撮影画像を基に無人走行車1を所望の軌道に沿って走行させる。そのため、無人走行車1の軌道に誘導テープ等を敷設する必要がない。それゆえ、誘導テープの定期的な貼り替え等が不要であり、メンテナンスが容易である。すなわち、本例の無人走行システムにおいて用いるターゲット2は、カメラ3によって撮影されるものであるため、地面に貼り付ける必要はない。そのため、地面に敷設される誘導テープのように劣化することがなく、基本的に貼り替え等のメンテナンスは不要となる。
Next, the effects of the present invention will be described.
As described above, the unmanned traveling system continuously photographs the plurality of
このように、ターゲット2を地面に貼る必要はないため、無人走行車1が屋外や凹凸のある地面を走行する場合にも、本例の無人走行システムを容易に採用することができる。
さらに、ターゲット2は、誘導テープのように連続的に形成する必要がなく、しかも材料についても例えば磁石体などに限定されることがないため、材料費を低減することができる。
Thus, since it is not necessary to stick the
Furthermore, since the
また、本例の無人走行システムは、実際の目標物であるターゲット2を有するため、走行誤差が生じ難く、走行ルートの信頼性が高い。
また、無人走行車1に搭載するカメラ3は1台で足りるため、システムの簡素化を図ることができると共に、コストを低減することができる。
さらに、カメラ3の視野31中におけるターゲット2の左右位置によって、目標の方向に対する無人走行車1の向きを認識し、カメラ3の視野31中におけるターゲット2の大きさによって、ターゲット2と無人走行車1との距離を認識することができるため、無人走行車1の走行精度を向上させることができる。
In addition, since the unmanned traveling system of this example includes the
In addition, since only one
Furthermore, the direction of the
また、本例においては特に、無人走行車1とターゲット2との距離を、カメラ3の視野31中のターゲット2の大きさにて認識するが、カメラ3の光軸Lの角度に多少のばらつきがあっても、カメラ3の視野31中のターゲット2の大きさ(視角)への影響は少ないため、より精度の高い無人走行システムを構築することができる。
Further, in this example, the distance between the
また、上記第1のターゲット21は、他のターゲット2と異なる形態を有するため、図5のように、走行開始時において、カメラ3の視野31中に同時に複数のターゲット2が入ったときでも、第1のターゲット21を識別することが可能となる。そのため、無人走行車1を確実に所望の軌道に沿って走行させることができる。
In addition, since the
また、無人走行車1は、工場内において用いられる無人搬送台車であり、特にメンテナンスが容易な本発明の無人走行システムを有効に利用することができる。すなわち、工場内においては、無人走行車1の走行軌道を作業者や種々の機械が横切ったりすることも多いが、このような場合にも、特に本発明の無人走行システムの耐久性に影響が及ばず、メンテナンスの頻度が多くなることもない。
The
以上のごとく、本例によれば、簡易な構成で、低コストで、かつメンテナンスが容易な無人走行システムを提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide an unmanned traveling system with a simple configuration, low cost, and easy maintenance.
(実施例2)
本例は、図13〜図19に示すごとく、無人走行車1とターゲット2との距離を、カメラ3の視野31中のターゲット2の上下位置にて認識する無人走行システムの例である。
すなわち、本例の無人走行システムにおいては、第nのターゲット2がカメラ3の視野31中の所定の上下左右目標範囲33に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えながら走行する。次いで、上記第nのターゲット2が上下左右目標範囲33に入ったときに上記視野31中にある第n+1のターゲット2が、上下左右目標範囲33に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えながら走行する。
(Example 2)
This example is an example of an unmanned traveling system that recognizes the distance between the
That is, in the unmanned traveling system of this example, the
具体的には、図13〜図18に示すごとく、カメラ3の視野31において、所定の上下左右の領域に、上下左右目標範囲33を設定する。
そして、実施例1と同様に、図2に示すような軌道に沿って無人走行車1を走行させるものとして、以下に本例の無人走行システムを具体的に説明する。ここで、図13〜図18は、それぞれ図3の1a、1b、1c、図4の1d、1e、1fの位置にある無人走行車1のカメラ3が捉えたターゲット2の画像(カメ3の視野31)である。ただし、ターゲット2以外の撮影画像は省略してある。
Specifically, as shown in FIGS. 13 to 18, the vertical /
As in the first embodiment, the unmanned traveling system of this example will be specifically described below as the
まず、走行開始時点(図3の符号1aの地点)から、図13〜図15に示すごとく、第1のターゲット21がカメラ3の視野31中の上下左右目標範囲33に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えながら、第1のターゲット21に向って走行する(図3の符号1b、1c)。
次いで、図15〜図17に示すごとく、第1のターゲット21が上下左右目標範囲33に入ったときに視野31中にある第2のターゲット22が、上下左右目標範囲33に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えながら、第2のターゲット22に向って走行する(図4の符号1d、1e)。
First, from the start of travel (
Next, as shown in FIGS. 15 to 17, when the
次いで、同様に、図17、図18に示すごとく、第2のターゲット22が上下左右目標範囲33に入ったときに視野31中にある第3のターゲット23が、上下左右目標範囲33に入るように、無人走行車1が自身の向きを変えながら、第3のターゲット23に向って走行する(図4の符号1f)。
これを繰り返すことによって、実施例1と同様に、図2に示すような軌道を描いて、無人走行車1が自動走行する。
Next, similarly, as shown in FIGS. 17 and 18, when the
By repeating this, similarly to the first embodiment, the
図19に示すごとく、ターゲット2は、無人走行車1に搭載されたカメラ3の位置(光軸L)よりも低い位置に配置されている。これにより、遠いターゲット2ほど、カメラ3の視野31における上方に写ることとなる(図13〜図18参照)。なお、ターゲット2を、カメラ3の位置(光軸L)よりも高い位置に配置してもよい。この場合には、本例とは逆に、遠いターゲット2ほど、カメラ3の視野31における下方に写ることとなる。
As shown in FIG. 19, the
また、ターゲット2の設置高さ位置は、すべて統一されている。これにより、無人走行車1と各ターゲット2との距離を、視野31におけるターゲット2の映像の上下位置によって認識することができる。すなわち、図19に示すごとく、遠い位置にいる無人走行車1yのカメラ3によって撮影されるターゲット2の俯角φ1よりも、近い位置にいる無人走行車1zのカメラ3によって撮影されるターゲット2の俯角φ2の方が大きくなり、俯角と距離とは一義的な関係を有する。それゆえ、この俯角の大きさによって、無人走行車1とターゲット2との距離を把握することができる。換言すれば、視野31中のターゲット2の上下位置によって、無人走行車1とターゲット2との距離を把握することができる。
Moreover, all the installation height positions of the
なお、上記俯角は、カメラ3とターゲット2の中心とを結ぶ直線が、水平線Mに対してなす下方への角度である。また、本例においてはカメラ3の光軸Lは水平方向を向き、水平線Mと一致している。
その他は、実施例1と同様である。
本例の場合にも、実施例1と同様の作用効果を奏することができる。
The depression angle is a downward angle formed by a straight line connecting the
Others are the same as in the first embodiment.
Also in the case of this example, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
なお、本発明の無人走行システムは、例えば、上述した走行誘導テープを用いた無人走行システムと組み合わせることもできる。すなわち、無人走行車の走行軌道の一部に、走行誘導テープを用いた無人走行システムを採用し、他の一部に、本発明の無人走行システムを採用することもできる。これにより、例えば、走行誘導テープを用いた無人走行システムをベースとしつつ、走行軌道上において、走行誘導テープを敷設し難い場所や、劣化しやすい場所を、本発明の無人走行システムによって補うことができる。 In addition, the unmanned traveling system of this invention can also be combined with the unmanned traveling system using the traveling guidance tape mentioned above, for example. That is, an unmanned traveling system using a traveling guide tape can be adopted for a part of the traveling track of the unmanned traveling vehicle, and the unmanned traveling system of the present invention can be adopted for the other part. Thus, for example, the unmanned traveling system of the present invention can compensate for a place where it is difficult to lay the traveling guiding tape on a traveling track or a place where the traveling guiding tape is easily deteriorated, based on an unmanned traveling system using a traveling guidance tape. it can.
1 無人走行車
2 ターゲット
21 第1のターゲット
3 カメラ
31 視野
32 左右目標範囲
1
Claims (5)
上記複数のターゲットのうちの第1のターゲットが上記カメラの視野に入った状態で上記無人走行車の走行を開始し、
第n(nは自然数)のターゲットが上記カメラの視野中の所定の左右目標範囲に入るように、上記無人走行車が自身の向きを変えながら、上記第nのターゲットの上記視野中における大きさ又は上下位置が所定の大きさ又は上下位置となるまで走行し、
次いで、上記第nのターゲットの上記視野中における大きさ又は上下位置が所定の大きさ又は上下位置となったときに上記視野中にある他のターゲットである第n+1のターゲットが上記左右目標範囲に入るように、上記無人走行車が自身の向きを変えながら、上記第n+1のターゲットの上記視野中における大きさ又は上下位置が所定の大きさ又は上下位置となるまで走行することにより、
上記無人走行車が所望の軌道に沿って走行するよう構成したことを特徴とする無人走行システム。 An unmanned traveling vehicle, a plurality of targets installed around the traveling track of the unmanned traveling vehicle, a camera mounted on the unmanned traveling vehicle and photographing the target, and a captured image of the camera in the field of view of the camera An unmanned traveling system comprising an image recognition processing device for recognizing the position of the target,
Starting the unmanned vehicle in a state where the first target of the plurality of targets is in the field of view of the camera;
The unmanned traveling vehicle changes its direction so that the nth target (n is a natural number) falls within a predetermined left and right target range in the field of view of the camera, and the size of the nth target in the field of view. Or run until the vertical position is a predetermined size or vertical position,
Next, when the size or vertical position of the nth target in the visual field becomes a predetermined size or vertical position, the (n + 1) th target, which is another target in the visual field, falls within the left and right target range. The unmanned traveling vehicle changes its direction so that it enters, by traveling until the size or vertical position in the field of view of the (n + 1) th target is a predetermined size or vertical position,
An unmanned traveling system, wherein the unmanned traveling vehicle is configured to travel along a desired track.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009161447A JP2011018150A (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Unmanned traveling system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103713633A (en) * | 2012-10-04 | 2014-04-09 | 财团法人工业技术研究院 | Travel control device and automatic guide vehicle with same |
JP2021077361A (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | ネクストヴイピーユー(シャンハイ)カンパニー リミテッドNextvpu(Shanghai)Co.,Ltd. | Mobile robot |
US11054838B2 (en) | 2019-11-12 | 2021-07-06 | NextVPU (Shanghai) Co., Ltd. | Mobile robot |
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2009
- 2009-07-08 JP JP2009161447A patent/JP2011018150A/en active Pending
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