JP2012164229A - Self-position measuring method of indoor autonomous traveling/moving object and device - Google Patents

Self-position measuring method of indoor autonomous traveling/moving object and device Download PDF

Info

Publication number
JP2012164229A
JP2012164229A JP2011025458A JP2011025458A JP2012164229A JP 2012164229 A JP2012164229 A JP 2012164229A JP 2011025458 A JP2011025458 A JP 2011025458A JP 2011025458 A JP2011025458 A JP 2011025458A JP 2012164229 A JP2012164229 A JP 2012164229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
illuminator
self
mobile body
autonomous mobile
identification information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011025458A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sunao Niitsuma
素直 新妻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2011025458A priority Critical patent/JP2012164229A/en
Publication of JP2012164229A publication Critical patent/JP2012164229A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure a self-position of an indoor autonomous traveling/moving object without an additional lighting source in a form that hardly causes a person in the same area to have a sense of visual discomfort and further is hardly affected with environmental conditions therearound even when the indoor autonomous traveling/moving object travels and moves in the area in which the person is.SOLUTION: It is arranged that at least one of a plurality of illuminators 3 on a ceiling is to be always imaged in a photographic image of a video camera 4a mounted to a traveling carriage 1. Further, each of the plurality of illuminators 3 emits illuminating light modulated with a pattern of its own unique ID number and collates the at least one of the illuminators 3 imaged by the video camera 4a and an installation position thereof based on an ID number obtained by demodulating the illuminating light from the at least one of the illuminators 3 received by a light receiving sensor 4b. A self-position of the traveling carriage 1 is measured based on the installation position of the at least one of the illuminators 3 having been collated and a relative position of the at least one of the illuminators 3 from the video camera 4a or the traveling carriage 1 calculated from the photographic image of the video camera 4a.

Description

本発明は、屋内を自律走行する移動体の位置を測定する方法及び装置に係り、特に、搭載したカメラの撮影画像から移動体の自己位置を測定する方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for measuring the position of a moving body that autonomously travels indoors, and more particularly, to a method and apparatus for measuring the self-position of a moving body from an image captured by a mounted camera.

カメラを搭載した屋内用の自律走行移動体がカメラの撮影画像中から既知の位置のランドマークを抽出して自己位置を測定する際、ランドマークが複数存在する場合は、個々のランドマークの識別が不可欠となる。   When an indoor autonomous mobile vehicle equipped with a camera extracts a landmark at a known position from the captured image of the camera and measures its own position, if there are multiple landmarks, identify each landmark Is essential.

ランドマークの識別は、例えば、個々のランドマークに割り当てたユニークなマークの画像認識により行うことができる。しかし、この識別方法には、識別処理に多くの手間と時間を要するという欠点がある。それは、マークの識別の際に、ランドマークの周辺に存在する物体の形状や模様、ランドマーク周辺の明るさ等、ランドマークが存在する空間の環境状態の影響を受け易いからである。   The landmark can be identified by, for example, image recognition of a unique mark assigned to each landmark. However, this identification method has a drawback that much time and effort are required for the identification process. This is because, when a mark is identified, it is easily affected by the environmental state of the space where the landmark exists, such as the shape and pattern of an object existing around the landmark, the brightness around the landmark, and the like.

マークの画像認識によらないランドマークの識別方法としては、ランドマーク毎にユニークなパターンで光の点滅を行わせてこれを認識する方法がある（例えば、特許文献１，２，３）。   As a landmark identification method not based on the mark image recognition, there is a method of recognizing the landmark by blinking light with a unique pattern for each landmark (for example, Patent Documents 1, 2, and 3).

特開２００４−１５１９２４号公報JP 2004-151924 A 特開２００４−２１６５５２号公報JP 2004-216552 A 特開２００８−１４６４８９号公報JP 2008-146489 A

人間がいるエリアに自律走行移動体の移動エリアが設定される場合、もしランドマークとして可視光の光源を用いると、ランドマークで可視光を点滅させるのは、同じエリアにいる人間に違和感を持たせる場合がある。また、もしランドマークとして非可視光の光源を用いると、人間の目視用の照明に加えてランドマーク用の光源を追加設置する必要がある。   If a moving area of an autonomous mobile body is set in an area where humans are present, if a visible light source is used as a landmark, blinking the visible light with the landmark will cause a person in the same area to feel uncomfortable There is a case to make it. If a non-visible light source is used as the landmark, it is necessary to additionally install a landmark light source in addition to the human visual illumination.

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、人間がいるエリアを自律走行する場合であっても、屋内用の自律走行移動体の自己位置を、光源の追加無しに、同じエリアの人間に視覚的な違和感を持たせにくく、かつ、周辺の環境状態の影響を受けにくい形態で測定することができる、屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法とその装置とを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to perform self-positioning of an indoor autonomous mobile body without adding a light source even when autonomously traveling in an area where a human is present. Providing a self-localization method and apparatus for an indoor autonomous mobile body that can be measured in a form that makes it difficult for people in the same area to have a visual discomfort and is less affected by the surrounding environmental conditions There is to do.

上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法は、
屋内を自律走行する自律走行移動体のカメラによる撮影画像中に存在する照明器の既知の絶対位置に基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する方法において、
前記照明器の光源に用いたＬＥＤランプの照明光を前記照明器の絶対位置に対応する識別情報によって変調する変調ステップと、
前記撮影画像中の照明器からの前記変調された照明光を受光し前記識別情報を復調する復調ステップと、
前記復調した識別情報から前記撮影画像中の前記照明器の絶対位置を取得する絶対位置取得ステップと、
前記取得した絶対位置と前記撮影画像中の前記照明器の位置とに基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する自己位置測定ステップと、
を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body according to the present invention described in claim 1 is:
In the method of measuring the self-position of the autonomous mobile body based on the known absolute position of the illuminator present in the image taken by the camera of the autonomous mobile body that autonomously travels indoors,
A modulation step of modulating the illumination light of the LED lamp used as the light source of the illuminator with identification information corresponding to the absolute position of the illuminator;
A demodulation step of receiving the modulated illumination light from the illuminator in the captured image and demodulating the identification information;
An absolute position acquisition step of acquiring the absolute position of the illuminator in the captured image from the demodulated identification information;
A self-position measuring step for measuring a self-position of the autonomous mobile body based on the acquired absolute position and the position of the illuminator in the captured image;
It is characterized by including.

また、上記目的を達成するため、請求項４に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置は、
屋内を自律走行する自律走行移動体のカメラによる撮影画像中に存在する照明器の既知の絶対位置に基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する装置において、
前記自律走行移動体に搭載され、前記照明器の光源に用いたＬＥＤランプが発光する、前記照明器の絶対位置に対応する識別情報によって変調された照明光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した照明光から前記識別情報を復調する復調手段と、
前記復調手段で復調した識別情報から該識別情報に対応する前記照明器を特定する照明器特定手段と、
前記照明器特定手段で特定した照明器の絶対位置を前記復調手段で復調した識別情報から取得する絶対位置取得手段と、
前記照明器特定手段で特定した照明器を前記撮影画像中から抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した照明器の前記自律走行移動体に対する相対位置を測定する相対位置測定手段と、
前記絶対位置取得手段で絶対位置を取得した照明器の前記相対位置測定手段で測定した相対位置に基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する自己位置測定手段と、
を備えることを特徴とする。 Moreover, in order to achieve the said objective, the self-position measuring apparatus of the indoor autonomous traveling mobile body of this invention described in Claim 4 is the following.
In the apparatus for measuring the self-position of the autonomous mobile body based on the known absolute position of the illuminator present in the image captured by the camera of the autonomous mobile body that autonomously travels indoors,
A light receiving means for receiving illumination light modulated by identification information corresponding to an absolute position of the illuminator, which is mounted on the autonomous mobile body and emits an LED lamp used as a light source of the illuminator;
Demodulating means for demodulating the identification information from illumination light received by the light receiving means;
Illuminator specifying means for specifying the illuminator corresponding to the identification information from the identification information demodulated by the demodulation means;
Absolute position acquisition means for acquiring the absolute position of the illuminator specified by the illuminator specifying means from the identification information demodulated by the demodulation means;
Extraction means for extracting the illuminator specified by the illuminator specifying means from the captured image;
A relative position measuring means for measuring a relative position of the illuminator extracted by the extracting means with respect to the autonomous mobile body;
Self-position measuring means for measuring the self-position of the autonomous mobile body based on the relative position measured by the relative position measuring means of the illuminator that has obtained the absolute position by the absolute position obtaining means;
It is characterized by providing.

請求項１に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法によれば、照明器のＬＥＤランプが発光する照明光を、照明器の絶対位置に対応する識別情報によって変調する。そして、自律走行移動体のカメラによる撮影画像中のＬＥＤランプからの照明光を復調して識別情報を取得し、取得した識別情報から撮影画像中のＬＥＤランプの絶対位置を特定する。したがって、特定したＬＥＤランプの絶対位置と撮影画像中のＬＥＤランプの位置とから、自律走行移動体の自己位置を測定することができる。   According to the self-position measuring method of the indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 1, the illumination light emitted from the LED lamp of the illuminator is modulated by the identification information corresponding to the absolute position of the illuminator. Then, the illumination light from the LED lamp in the captured image by the camera of the autonomous mobile body is demodulated to acquire identification information, and the absolute position of the LED lamp in the captured image is specified from the acquired identification information. Therefore, the self-position of the autonomous mobile body can be measured from the absolute position of the identified LED lamp and the position of the LED lamp in the captured image.

このとき、ＬＥＤランプによる照明光の変調は、例えば数百ＭＨｚレベルの高い周波数で行うことができる。そのような周波数でＬＥＤランプの照明光を変調した場合、変調後の照明光が識別情報に応じたパターンで点滅しても、それを人間が目視で認識するのは極めて困難である。   At this time, the modulation of the illumination light by the LED lamp can be performed at a high frequency of, for example, several hundred MHz level. When the illumination light of the LED lamp is modulated at such a frequency, even if the modulated illumination light blinks in a pattern according to the identification information, it is extremely difficult for a human to recognize it visually.

このため、人間がいるエリアを自律走行する場合であっても、屋内用の自律走行移動体の自己位置を、光源の追加無しに、同じエリアの人間に視覚的な違和感を持たせにくく、かつ、周辺の環境状態の影響を受けにくい形態で測定することができる。   For this reason, even when autonomously traveling in an area where a person is present, the self-position of the autonomous traveling vehicle for indoor use is less likely to cause visual discomfort to humans in the same area without adding a light source, and It can be measured in a form that is not easily affected by the surrounding environmental conditions.

なお、請求項４に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置によっても、請求項１に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法と同様の効果を得ることができる。   It should be noted that the self-position measuring device for indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 4 also has the same effect as the self-position measuring method for indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 1. Obtainable.

さらに、請求項２に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法は、請求項１に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法において、前記撮影画像中の照明器の形状を特定する特定ステップをさらに含んでおり、前記絶対位置取得ステップが、前記特定した照明器の形状と一致する形状の情報を含む前記識別情報から前記撮影画像中の前記照明器の絶対位置を取得することを特徴とする。   Furthermore, the self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 2 is the self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 1, wherein A specifying step of specifying the shape of the illuminator, wherein the absolute position acquisition step includes the information on the shape that matches the shape of the specified illuminator, and the illuminator in the captured image is obtained from the identification information. The absolute position of is acquired.

また、請求項５に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置は、請求項４に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置において、前記撮影画像から該撮影画像中の照明器の形状を判別する形状判別手段をさらに備えており、前記照明器特定手段が、前記形状判別手段が判別した形状と一致する形状の情報を含む前記識別情報から該識別情報に対応する前記照明器を特定することを特徴とする。   In addition, a self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body according to a fifth aspect of the present invention is the self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body according to the fourth aspect of the present invention. Shape discrimination means for discriminating the shape of the illuminator in the photographed image is further provided, and the illuminator specifying means identifies the identification information from the identification information including information on a shape that matches the shape identified by the shape discrimination means. The illuminator corresponding to information is specified.

請求項２に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法によれば、請求項１に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法において、照明光から復調した識別情報が複数ある場合に、撮影画像中の照明器の形状と一致する形状の情報を含む識別情報から、撮影画像中の照明器の絶対位置を特定することになる。   According to the self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 2, the self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 1 is demodulated from illumination light. When there is a plurality of pieces of identification information, the absolute position of the illuminator in the captured image is specified from the identification information including information on the shape that matches the shape of the illuminator in the captured image.

したがって、複数の照明器からの照明光からそれぞれ識別情報が復調されても、そのうちどの識別情報を、撮影画像中の照明器の絶対位置を特定するのに用いればよいかを、確実に判別することができる。これにより、自律走行移動体の自己位置の測定精度を高く維持することができる。   Therefore, even when identification information is demodulated from illumination light from a plurality of illuminators, it is reliably determined which identification information should be used to specify the absolute position of the illuminator in the captured image. be able to. Thereby, the measurement accuracy of the self position of the autonomous mobile body can be maintained high.

なお、請求項５に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置によれば、請求項４に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置において、請求項２に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法と同様の効果を得ることができる。   In addition, according to the self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 5, in the self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 4, The effect similar to the self-position measuring method of the indoor autonomous traveling mobile body of the present invention described in 2 can be obtained.

さらに、請求項３に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法は、請求項１又は２に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法において、前記変調された照明光の受光範囲を前記カメラの撮影範囲と一致させることで、前記復調ステップにおいて、前記撮影画像中の照明器からの前記変調された照明光を受光することを特徴とする。   Furthermore, the self-position measuring method of the indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 3 is the self-position measuring method of the indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 1 or 2, wherein the modulation The modulated illumination light from the illuminator in the photographed image is received in the demodulation step by matching the received light illumination range with the photographing range of the camera.

また、請求項６に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置は、請求項４又は５に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置において、前記受光手段が、前記カメラの撮影範囲と一致する受光範囲の前記変調された照明光を受光することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body according to the present invention, wherein the light receiving device is the self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body according to the fourth or fifth aspect. The means receives the modulated illumination light in a light receiving range that coincides with a photographing range of the camera.

請求項３に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法によれば、請求項１又は２に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法において、カメラの撮影画像中の照明器からの照明光のみが受光されて、その照明光から復調した識別情報によって撮影画像中の照明器の絶対位置が特定されることになる。   According to the self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 3, in the self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body of the present invention described in claim 1 or 2, Only the illumination light from the illuminator in the captured image is received, and the absolute position of the illuminator in the captured image is specified by the identification information demodulated from the illumination light.

したがって、複数の照明器が存在しても、照明光からの識別情報の復調とその識別情報からの絶対位置の特定とを、異なる照明器からの複数の照明光についてそれぞれ行う必要をなくし、簡易に行えるようにすることができる。   Therefore, even if there are a plurality of illuminators, it is not necessary to perform demodulation of identification information from the illumination light and specification of an absolute position from the identification information for each of the plurality of illumination lights from different illuminators. To be able to do so.

なお、請求項６に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置によれば、請求項４又は５に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置において、請求項３に記載した本発明の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法と同様の効果を得ることができる。   In addition, according to the self-position measuring device for indoor autonomous traveling mobile body of the present invention described in claim 6, in the self-position measuring device for indoor autonomous traveling mobile body of the present invention described in claim 4 or 5, The effect similar to the self-position measuring method of the indoor autonomous traveling mobile body of the present invention described in claim 3 can be obtained.

本発明によれば、人間がいるエリアを自律走行する屋内用の自律走行移動体の自己位置を、光源の追加無しに、同じエリアの人間に視覚的な違和感を持たせにくく、かつ、周辺の環境状態の影響を受けにくい形態で測定することができる。   According to the present invention, the self-positioning of an indoor autonomous mobile body that autonomously travels in an area where a person is present can be made less visually uncomfortable for a person in the same area without adding a light source, Measurements can be made in a form that is less susceptible to environmental conditions.

本発明の一実施形態に係る屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置の概略構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically schematic structure of the self-position measuring apparatus of the indoor autonomous traveling mobile body which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の照明器の電気的な概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical schematic structure of the illuminator of FIG. 図１の走行台車の自己位置測定処理の手順について説明する。The procedure of the self-position measurement process of the traveling vehicle in FIG. 1 will be described. （ａ），（ｂ）は図１の画像処理装置による画像処理の概要を示す説明図である。(A), (b) is explanatory drawing which shows the outline | summary of the image processing by the image processing apparatus of FIG. 図１の演算装置によるビデオカメラの絶対位置の計算方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the calculation method of the absolute position of the video camera by the arithmetic unit of FIG. 図５に示す照明器と照明器像との位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of the illuminator shown in FIG. 5, and an illuminator image. 図５に示す照明器と照明器像との位置関係を示す側面図である。It is a side view which shows the positional relationship of the illuminator shown in FIG. 5, and an illuminator image.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明の一実施形態に係る屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置の概略構成を模式的に示す説明図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a schematic configuration of a self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body according to an embodiment of the present invention.

図１において、１は屋内の床上を移動する走行台車（請求項中の自律走行移動体に相当）、具体的には搬送車を示す。この走行台車１は自律走行台車であり無軌道式であるが、その走行すべき方向はほぼ走行経路２に沿ったものとして予定されている。この走行経路２の上方において、天井には照明器３が走行経路２に沿って複数個設置されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a traveling carriage (corresponding to an autonomous traveling mobile body in claims), specifically a transport vehicle, which moves on an indoor floor. The traveling cart 1 is an autonomous traveling cart and is trackless, but the direction in which the traveling cart is to travel is scheduled to be substantially along the traveling route 2. A plurality of illuminators 3 are installed on the ceiling along the travel route 2 above the travel route 2.

図２は天井の各照明器３の電気的な概略構成を示すブロック図である。なお、図２では、各照明器３に枝番号を付して示す。本実施形態では、天井にＮ個の照明器３−１〜３−Ｎが、走行台車１の自己位置を測定するのに用いるターゲット１〜Ｎとして設置されている。天井（室内）における各照明器３−１〜３−Ｎの設置位置（請求項中の絶対位置に相当）は、後述する照合ユニット５ｃ（図１参照）のテーブルで定義されていて、いずれも既知である。   FIG. 2 is a block diagram showing an electrical schematic configuration of each illuminator 3 on the ceiling. In FIG. 2, each illuminator 3 is shown with a branch number. In the present embodiment, N illuminators 3-1 to 3-N are installed on the ceiling as targets 1 to N used for measuring the self-position of the traveling carriage 1. The installation positions (corresponding to the absolute positions in the claims) of the illuminators 3-1 to 3-N on the ceiling (indoor) are defined in a table of a verification unit 5c (see FIG. 1) to be described later. Known.

各照明器３−１〜３−Ｎは同様の構成を有している。具体的には、各照明器３−１〜３−Ｎは、照明用光源３１と、照明用光源３１を発光駆動させるための照明用電源３２、ＩＤ番号記憶部３３、及び、変調部３４とを有している。   Each illuminator 3-1 to 3-N has the same configuration. Specifically, each of the illuminators 3-1 to 3 -N includes an illumination light source 31, an illumination power source 32 for driving the illumination light source 31 to emit light, an ID number storage unit 33, and a modulation unit 34. have.

照明用光源３１はＬＥＤ電球３１ａ（請求項中のＬＥＤランプに相当）を用いた光源である。照明用光源３１は、照明用電源３２からの電力信号によって駆動される。この電力信号は、ＩＤ番号記憶部３３に記憶された各照明器３−１〜３−Ｎ毎にユニークなＩＤ番号（請求項中の識別情報に相当）に応じたパターンで、変調部３４により変調される。この変調部３４による変調が、請求項中の変調ステップに相当する。   The illumination light source 31 is a light source using an LED bulb 31a (corresponding to an LED lamp in claims). The illumination light source 31 is driven by a power signal from the illumination power source 32. The power signal is a pattern corresponding to a unique ID number (corresponding to identification information in the claims) for each illuminator 3-1 to 3-N stored in the ID number storage unit 33, and is modulated by the modulation unit 34. Modulated. The modulation by the modulation unit 34 corresponds to a modulation step in the claims.

ＩＤ番号記憶部３３は、例えばフラッシュメモリで構成することができ、フラッシュメモリの交換で記憶するＩＤ番号を容易に変更できるようにしてもよい。また、ＬＥＤ電球３１ａを照明用光源３１に用いる場合、変調部３４による電力信号の変調は、例えば数百ＭＨｚレベルの高い周波数で行うことができる。したがって、照明用光源３１の照明光がＩＤ番号に応じたパターンで点滅しても、それを人間が目視で認識するのは極めて困難である。   The ID number storage unit 33 can be configured by, for example, a flash memory, and the ID number stored by replacement of the flash memory may be easily changed. When the LED bulb 31a is used for the illumination light source 31, the modulation of the power signal by the modulation unit 34 can be performed at a high frequency of, for example, several hundred MHz level. Therefore, even if the illumination light of the illumination light source 31 blinks in a pattern corresponding to the ID number, it is extremely difficult for a human to recognize it visually.

このように、各照明器３−１〜３−Ｎは、照明用光源３１の照明光によって設置箇所の周辺を照明すると共に、照明光を光学的に受光できる範囲内において、ＩＤ番号の情報を光空間伝送信号として出力する。   Thus, each illuminator 3-1 to 3 -N illuminates the periphery of the installation location with the illumination light of the illumination light source 31, and the ID number information is within a range where the illumination light can be optically received. Output as an optical space transmission signal.

以後、必要に応じて、照明器３に関する説明を個々の照明器３−１〜３−Ｎ単位で行うものとする。   Henceforth, the description regarding the illuminator 3 shall be performed in the unit of each illuminator 3-1 to 3-N as needed.

図１に示すように、走行台車１の移動中に自己位置を測定する本実施形態の自己位置測定装置は、走行経路２の上方を照明器３を含めて撮影するビデオカメラ４ａ（請求項中のカメラに相当）と、受光面を上方に向けた受光センサ４ｂ（請求項中の受光手段に相当）とを有している。これらはいずれも、走行台車１上に搭載している。   As shown in FIG. 1, the self-position measuring device of the present embodiment for measuring the self-position while the traveling carriage 1 is moving includes a video camera 4a that captures an image of the upper part of the traveling path 2 including the illuminator 3 (in claims) And a light receiving sensor 4b (corresponding to the light receiving means in the claims) with the light receiving surface facing upward. All of these are mounted on the traveling carriage 1.

ビデオカメラ４ａは、走行経路２の上方の天井部分を、常に最低１個の照明器３を含めた視野の大きさで撮影する。ビデオカメラ４ａの撮影画像の画像信号は、本実施形態の自己位置測定装置の一部を構成する制御部に入力される。   The video camera 4a always captures the ceiling portion above the travel route 2 with the size of the field of view including at least one illuminator 3. An image signal of a captured image of the video camera 4a is input to a control unit that constitutes a part of the self-position measuring device of the present embodiment.

制御部は、画像処理装置５ａ（請求項中の抽出手段に相当）、演算装置６（請求項中の相対位置測定手段及び自己位置測定手段に相当）、比較演算器７及び出力制御器８を有している。これらによって、ビデオカメラ４ａからの画像信号を処理して自己の位置を計算し、駆動輪９の駆動モータ１０に対し適切な駆動指令を与え、走行台車１を目標位置へ移動させる。画像処理装置５ａ、演算装置６、比較演算器７及び出力制御器８の詳細な動作は後述する。   The control unit includes an image processing device 5a (corresponding to the extracting means in the claims), a computing device 6 (corresponding to the relative position measuring means and the self-position measuring means in the claims), the comparison computing unit 7 and the output controller 8. Have. By these, the image signal from the video camera 4a is processed to calculate its own position, an appropriate drive command is given to the drive motor 10 of the drive wheel 9, and the traveling carriage 1 is moved to the target position. Detailed operations of the image processing device 5a, the arithmetic device 6, the comparison arithmetic unit 7, and the output controller 8 will be described later.

また、受光センサ４ｂは、上方に向けた受光面において、照明器３からの変調された照明光を受光する。受光センサ４ｂは受光レベルに応じた受光信号を出力する。この受光信号は、本実施形態の自己位置測定装置の一部を構成する照合部に入力される。   The light receiving sensor 4b receives the modulated illumination light from the illuminator 3 on the light receiving surface facing upward. The light receiving sensor 4b outputs a light receiving signal corresponding to the light receiving level. This received light signal is input to a collation unit that constitutes a part of the self-position measuring device of the present embodiment.

照合部は、復調器５ｂ（請求項中の復調手段に相当）及び照合ユニット５ｃ（請求項中の照明器特定手段及び絶対位置取得手段に相当）を有している。復調器５ｂは受光信号を復調処理し、受光センサ４ｂが受光した照明光に変調により重畳されたＩＤ番号を復調する。照合ユニット５ｃは、復調器５ｂが復調したＩＤ番号に対応する照明器３とその設置位置とを特定する。   The collating unit includes a demodulator 5b (corresponding to the demodulating means in the claims) and a collating unit 5c (corresponding to the illuminator specifying means and the absolute position acquiring means in the claims). The demodulator 5b demodulates the received light signal, and demodulates the ID number superimposed on the illumination light received by the light receiving sensor 4b by modulation. The verification unit 5c identifies the illuminator 3 corresponding to the ID number demodulated by the demodulator 5b and its installation position.

そのために、照合ユニット５ｃは、ＩＤ番号と対応する各照明器３−１〜３−Ｎの詳細情報とを関連付けたテーブルを有している。このテーブル上で管理される各照明器３−１〜３−Ｎの詳細情報は、各照明器３−１〜３−Ｎの設置位置を示す絶対座標系上の位置座標値と、各照明器３−１〜３−Ｎの形状（照明光により発光する部分の形状）の情報とを含んでいる。   Therefore, the collation unit 5c has a table in which the ID number is associated with the detailed information of the corresponding illuminators 3-1 to 3-N. Detailed information of each illuminator 3-1 to 3-N managed on this table includes a position coordinate value on the absolute coordinate system indicating an installation position of each illuminator 3-1 to 3-N, and each illuminator. 3-1 to 3 -N (the shape of the portion that emits light by illumination light).

なお、受光センサ４ｂが複数の照明器３−１〜３−Ｎの照明光を受光した場合に、ＩＤ番号の復調時の混乱を避けるために、各照明器３−１〜３−Ｎ毎に変調部３４の変調周波数帯をずらしてもよい。その場合、復調器５ｂは、バンドパスフィルタ等を用いて受光センサ４ｂからの受光信号を周波数帯別に復調できるように構成することができる。   In addition, when the light receiving sensor 4b receives the illumination light of the plurality of illuminators 3-1 to 3 -N, in order to avoid confusion at the time of demodulating the ID number, for each illuminator 3-1 to 3 -N. The modulation frequency band of the modulation unit 34 may be shifted. In that case, the demodulator 5b can be configured to demodulate the received light signal from the light receiving sensor 4b by frequency band using a band-pass filter or the like.

また、同様の目的で、ＬＥＤ電球がＲＧＢの３原色の加法混色により白色の照明光を発光するものである場合は、各照明器３−１〜３−Ｎの変調部３４がＲＧＢの各色信号を個別に変調できる構成とし、少なくとも隣どうしの照明器３−１〜３−Ｎの変調部３４が同じ色の光信号を変調しないように構成してもよい。その場合、復調器５ｂは、ダイクロイックミラー等を用いてＲＧＢの各色信号に分波し、各色信号を個別に復調できるように構成することができる。   For the same purpose, when the LED bulb emits white illumination light by additive color mixing of the three primary colors of RGB, the modulation unit 34 of each of the illuminators 3-1 to 3-N outputs each color signal of RGB. May be configured such that at least the modulators 34 of the illuminators 3-1 to 3-N adjacent to each other do not modulate optical signals of the same color. In this case, the demodulator 5b can be configured to demultiplex each RGB color signal using a dichroic mirror or the like and demodulate each color signal individually.

さらに、２つ以上の周波数帯又は２色以上の色信号からＩＤ番号を復調できる場合に、照合ユニット５ｃが、受光信号の信号レベル（受光レベル）が高い周波数帯又は色信号から復調したＩＤ番号に対応する照明器３とその設置位置を特定するように構成することができる。   Further, when the ID number can be demodulated from two or more frequency bands or color signals of two or more colors, the ID number demodulated from the frequency band or color signal by which the matching unit 5c has a high signal level (light reception level). Can be configured to specify the illuminator 3 and its installation position.

また、照合ユニット５ｃのテーブルで管理される各照明器３−１〜３−Ｎの詳細情報が、各照明器３−１〜３−Ｎの形状（照明光により発光する部分の形状）の情報を含んでいるならば、２つ以上の周波数帯又は２色以上の色信号からＩＤ番号を復調できる場合に、次のように構成することもできる。   The detailed information of each illuminator 3-1 to 3 -N managed in the table of the verification unit 5 c is information on the shape of each illuminator 3-1 to 3 -N (shape of the portion that emits light by illumination light). If the ID number can be demodulated from two or more frequency bands or two or more color signals, the following configuration can also be adopted.

即ち、照合ユニット５ｃは、復調部５ｂで復調した複数のＩＤ番号にそれぞれ対応する複数の照明器３とその設置位置及び形状を取得するように構成する。一方、画像処理装置５ａは、画像認識処理によって、ビデオカメラ４ａの撮影画像中の照明器３の形状を特定するように構成する。そして、演算装置６は、画像処理装置５ａが特定した形状に合致する形状の照明器３について照合ユニット５ｃが取得した設置位置を、走行台車１の自己位置測定に利用するように構成する。この場合は、画像処理装置５ａが請求項中の形状判別手段に相当し、また、演算装置６が請求項中の抽出手段に相当することになる。   That is, the collation unit 5c is configured to acquire a plurality of illuminators 3 corresponding to a plurality of ID numbers demodulated by the demodulator 5b, their installation positions and shapes. On the other hand, the image processing device 5a is configured to identify the shape of the illuminator 3 in the captured image of the video camera 4a by image recognition processing. Then, the calculation device 6 is configured to use the installation position acquired by the verification unit 5c for the illuminator 3 having a shape matching the shape specified by the image processing device 5a for the self-position measurement of the traveling carriage 1. In this case, the image processing device 5a corresponds to the shape discriminating means in the claims, and the arithmetic device 6 corresponds to the extracting means in the claims.

ちなみに、受光センサ４ｂが、ビデオカメラ４ａの撮影範囲に存在する一つの照明器３からの照明光のみを常に受光するように、受光センサ４ｂの受光感度を適切に設定することができる場合は、そのように設定してもよい。そうすれば、受光センサ４ｂの受光信号に重畳されている照明器３のＩＤ番号の情報が複数となるのを防ぎ、復調器５ｂや照合ユニット５ｃの構成や処理を簡易なものとすることができる。   Incidentally, if the light receiving sensor 4b can appropriately set the light receiving sensitivity of the light receiving sensor 4b so as to always receive only the illumination light from one illuminator 3 existing in the shooting range of the video camera 4a, It may be set as such. If it does so, it may prevent that the information of the ID number of the illuminator 3 superimposed on the light reception signal of the light receiving sensor 4b becomes plural, and the configuration and processing of the demodulator 5b and the verification unit 5c may be simplified. it can.

また、照合ユニット５ｃのテーブルを外部のコンピュータに持たせ、照合ユニット５ｃ自身は、復調器５ｂから受け取ったＩＤ番号に対応する照明器３の設置位置を外部のコンピュータに問い合わせ、その回答を外部のコンピュータから受け取る動作のみを行う構成としてもよい。その場合、照合ユニット５ｃと外部のコンピュータとの間は、無線通信回線（図示せず）を介して接続される。   Further, the table of the verification unit 5c is held in an external computer, and the verification unit 5c itself inquires of the external computer about the installation position of the illuminator 3 corresponding to the ID number received from the demodulator 5b, and the response is sent to the external computer. It may be configured to perform only the operation received from the computer. In that case, the verification unit 5c and an external computer are connected via a wireless communication line (not shown).

次に、図３のフローチャートを参照して、図１の走行台車１の自己位置測定処理の手順について説明する。図３に示すように、走行台車１の自己位置測定処理では、まず、ステップＳ１乃至ステップＳ４の処理と、ステップＳ５乃至ステップＳ７の処理とを、並行して行う。   Next, the procedure of the self-position measurement process of the traveling carriage 1 of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. As shown in FIG. 3, in the self-position measurement process of the traveling carriage 1, first, the process of step S1 to step S4 and the process of step S5 to step S7 are performed in parallel.

そして、ステップＳ１乃至ステップＳ４については、まず、ビデオカメラ４ａにより照明器３をその背景の天井と共に撮影する（ステップＳ１）。画像処理装置５ａは、ビデオカメラ４ａで撮影された画像から照明器３の像部分を抽出し（ステップＳ２）、得られた照明器３の像が画像中で占める位置を計測する（ステップＳ３）。   And about step S1 thru | or step S4, first, image | photograph the illumination device 3 with the ceiling of the background with the video camera 4a (step S1). The image processing device 5a extracts the image portion of the illuminator 3 from the image captured by the video camera 4a (step S2), and measures the position occupied by the obtained image of the illuminator 3 in the image (step S3). .

なお、照明器３の形状を特定する必要がある場合は、その処理を、画像処理装置５ａがステップＳ３の処理を行う際に併せて行う。したがって、その場合は、画像処理装置５ａが請求項中の形状判別手段に相当することになる。   In addition, when it is necessary to specify the shape of the illuminator 3, the process is performed together with the image processing apparatus 5a performing the process of step S3. Therefore, in that case, the image processing device 5a corresponds to the shape determining means in the claims.

演算装置６は、画像中での照明器３の像に対する走行台車１の相対的位置を計算する（ステップＳ４）。   The arithmetic device 6 calculates the relative position of the traveling carriage 1 with respect to the image of the illuminator 3 in the image (step S4).

これと並行して行うステップＳ５乃至ステップＳ７については、まず、照明光に重畳されたＩＤ番号の情報を含む光空間伝送信号としての照明光を、受光センサ４ｂにより受光し（ステップＳ５）、受光した照明光から復調器５ｂの復調処理によりＩＤ番号を取得する（ステップＳ６）。そして、取得したＩＤ番号を検索キーとして照合ユニット５ｃが行う検索により、取得したＩＤ番号に対応する照明器３の設置位置（絶対位置）を取得する（ステップＳ７）。   In steps S5 to S7 performed in parallel with this, first, illumination light as an optical spatial transmission signal including information of an ID number superimposed on illumination light is received by the light receiving sensor 4b (step S5). The ID number is acquired from the illumination light thus obtained by the demodulation process of the demodulator 5b (step S6). And the installation position (absolute position) of the illuminator 3 corresponding to the acquired ID number is acquired by the search performed by the collation unit 5c using the acquired ID number as a search key (step S7).

ステップＳ１乃至ステップＳ４の処理とステップＳ５乃至ステップＳ７の処理とに続いて、ステップＳ４で計算した照明器３の像に対する走行台車１の相対的位置と、ステップＳ７で取得した照明器３の設置位置（絶対位置）とに基づいて、走行台車１の絶対位置を計算する（ステップＳ８）。ステップＳ７で複数の照明器３の設置位置（絶対位置）を取得した場合、その中から１つを照明器３の形状によって選ぶ際には、このステップＳ８においてその処理を前もって行う。   Following the processing of steps S1 to S4 and the processing of steps S5 to S7, the relative position of the traveling carriage 1 with respect to the image of the illuminator 3 calculated in step S4 and the installation of the illuminator 3 acquired in step S7. Based on the position (absolute position), the absolute position of the traveling carriage 1 is calculated (step S8). When the installation positions (absolute positions) of the plurality of illuminators 3 are acquired in step S7, when one of them is selected according to the shape of the illuminator 3, the process is performed in advance in step S8.

なお、走行台車１の絶対位置を計算する際、ステップＳ４で計算した照明器３の像に対する走行台車１の相対的位置は、厳密には、走行台車１のビデオカメラ４ａの取付位置の、照明器３の像に対する相対的位置であることに留意する。   When calculating the absolute position of the traveling carriage 1, the relative position of the traveling carriage 1 with respect to the image of the illuminator 3 calculated in step S4 is strictly the illumination position of the mounting position of the video camera 4a of the traveling carriage 1. Note the relative position of the vessel 3 relative to the image.

比較演算器７は、得られた走行台車１の絶対位置を目標位置と比較して、その比較偏差を目標位置まで走行台車１を移動させるに必要な移動量とする（ステップＳ９）。出力制御器８はこの比較結果に従った適切な駆動（移動）指令を駆動輪９の駆動モータ１０に与え、これを制御する（ステップＳ１０）。   The comparison computing unit 7 compares the obtained absolute position of the traveling carriage 1 with the target position, and sets the comparison deviation as a movement amount necessary to move the traveling carriage 1 to the target position (step S9). The output controller 8 gives an appropriate drive (movement) command according to the comparison result to the drive motor 10 of the drive wheel 9, and controls it (step S10).

以上の説明からも明らかなように、本実施形態では、図３のフローチャートにおけるステップＳ６が、請求項中の復調ステップに対応する処理となっている。また、本実施形態では、図３中のステップＳ７が、請求項中の絶対位置取得ステップに対応する処理となっている。さらに、本実施形態では、図３中のステップＳ８が、自己位置測定ステップに対応する処理となっている。   As is apparent from the above description, in this embodiment, step S6 in the flowchart of FIG. 3 is processing corresponding to the demodulation step in the claims. Moreover, in this embodiment, step S7 in FIG. 3 is a process corresponding to the absolute position acquisition step in the claims. Furthermore, in this embodiment, step S8 in FIG. 3 is a process corresponding to the self-position measurement step.

なお、画像処理装置５ａがステップＳ３において、ビデオカメラ４ａで撮影された画像から照明器３の形状を特定する場合は、図３中のステップＳ３が、請求項中の特定ステップに対応する処理となり、かつ、図３中のステップＳ８が、請求項中の絶対位置取得ステップに対応する処理となる。   When the image processing device 5a specifies the shape of the illuminator 3 from the image captured by the video camera 4a in step S3, step S3 in FIG. 3 is processing corresponding to the specifying step in the claims. And step S8 in FIG. 3 becomes a process corresponding to the absolute position acquisition step in a claim.

次に、上述した画像処理装置５ａと演算装置６による画像処理及び位置計算の仕方を詳述する。   Next, the method of image processing and position calculation by the above-described image processing device 5a and arithmetic device 6 will be described in detail.

（１）画像処理（図４）
画像処理装置５ａにおいては、まずビデオカメラ４ａからの画像信号を２値化し、照明器３の像部分を抽出する。即ち、ビデオカメラ４ａで撮影される入力画像（被写体）において照明器３の部分は極めて明るいので、上記２値化によりビデオカメラ視野１１中の照明器像１２の部分が抽出される（図４（ａ））。次に、照明器像１２の部分について、重心とモーメントを計算することにより、画像中での照明器３の中心位置１３及び向きθｆを求める（図４（ｂ））。 (1) Image processing (FIG. 4)
In the image processing device 5a, first, the image signal from the video camera 4a is binarized, and the image portion of the illuminator 3 is extracted. That is, since the portion of the illuminator 3 is extremely bright in the input image (subject) photographed by the video camera 4a, the portion of the illuminator image 12 in the video camera field of view 11 is extracted by the above binarization (FIG. 4 ( a)). Next, the center position 13 and the orientation θf of the illuminator 3 in the image are obtained by calculating the center of gravity and moment for the portion of the illuminator image 12 (FIG. 4B).

なお、図４（ａ），（ｂ）に示すｘ−ｙ座標系は、ビデオカメラ４ａを座標原点とするカメラ座標系であり、上記画像中での照明器３の中心位置１３は座標（ｘｆ，ｙｆ）で表わされる。   Note that the xy coordinate system shown in FIGS. 4A and 4B is a camera coordinate system having the video camera 4a as the coordinate origin, and the center position 13 of the illuminator 3 in the image is the coordinate (xf). , Yf).

（２）位置計算（図５）
演算装置６においては、画像中での照明器像１２に対する走行台車１の相対的位置を計算し、さらに、走行台車１におけるビデオカメラ４ａの位置を参照して、走行台車１の絶対位置を求める。ところで、ビデオカメラ４ａは走行台車１に搭載されており、ビデオカメラ４ａの走行台車１に対する相対位置は既知であるから、ビデオカメラ４ａの位置を求めることと走行台車１の位置を求めることとは等価である。よってここでは、走行台車１の位置として、ビデオカメラ４ａの位置を計算により求める手法を示す。 (2) Position calculation (Fig. 5)
In the arithmetic unit 6, the relative position of the traveling carriage 1 with respect to the illuminator image 12 in the image is calculated, and the absolute position of the traveling carriage 1 is obtained by referring to the position of the video camera 4 a in the traveling carriage 1. . By the way, since the video camera 4a is mounted on the traveling carriage 1 and the relative position of the video camera 4a to the traveling carriage 1 is known, the determination of the position of the video camera 4a and the determination of the position of the traveling carriage 1 are Is equivalent. Therefore, here, a method of calculating the position of the video camera 4a as the position of the traveling carriage 1 is shown.

図５は演算装置６によるビデオカメラ４ａの絶対位置の計算方法の一例を示す説明図である。この図５では、照明器３とビデオカメラ４ａの相対的位置関係を例示しており、一般性を持たせるため、ビデオカメラ撮像面１４において照明器像１２の位置がビデオカメラ光軸１５からずれており且つθｆだけ向きが傾いている状態を示している。ｆはカメラ焦点距離（既知）である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a method of calculating the absolute position of the video camera 4a by the arithmetic device 6. FIG. 5 illustrates the relative positional relationship between the illuminator 3 and the video camera 4a, and the position of the illuminator image 12 is deviated from the video camera optical axis 15 on the video camera imaging surface 14 in order to have generality. And the direction is inclined by θf. f is the camera focal length (known).

図６及び図７は、図５に示す照明器３とビデオカメラ４ａにより撮影したビデオカメラ撮像面１４における照明器像１２との位置関係を、矢視方向を変えて示す平面図及び側面図である。各図中に記載されたパラメータの意味は、
Ｘf ，Ｙf ：照明器３の中心 絶対座標（照合ユニット５ｃの照合結果により既知）
Θf ：照明器３の向き 絶対座標（照合ユニット５ｃの照合結果により既知）
Ｚf ：照明器３の高さ 絶対座標（照合ユニット５ｃの照合結果により既知）
ｘf ，ｙf ：照明器像１２の中心 カメラ座標（画像処理により計測）
θf ：照明器像向き カメラ座標（画像処理により計測）
ｚf ：照明器像高さ カメラ座標（走行台車１上でのビデオカメラ４ａの取り付け高さから既知）
Ｘ0 ，Ｙ0 ：カメラ座標原点の絶対座標に対する位置（未知）
Θ：カメラ座標原点の絶対座標に対する向き（未知）
Ｚ0 ：カメラ座標原点の絶対座標に対する高さ（走行台車１上でのビデオカメラ４ａの取り付け高さから既知）
である。なお、カメラ座標系には（ｘ−ｙ）座標系を、走行台車１の絶対座標系にはＸ−Ｙ座標系を用いている。 6 and 7 are a plan view and a side view showing the positional relationship between the illuminator 3 shown in FIG. 5 and the illuminator image 12 on the video camera imaging surface 14 photographed by the video camera 4a while changing the direction of the arrows. is there. The meaning of the parameters described in each figure is
Xf, Yf: center of illuminator 3 absolute coordinates (known from collation result of collation unit 5c)
Θf: Direction of illuminator 3 Absolute coordinates (known from collation result of collation unit 5c)
Zf: Height of the illuminator 3 Absolute coordinates (known from the verification result of the verification unit 5c)
xf, yf: Center of the illuminator image 12 Camera coordinates (measured by image processing)
θf: Orientation of illuminator image Camera coordinates (measured by image processing)
zf: Illuminator image height Camera coordinates (known from the mounting height of the video camera 4a on the traveling carriage 1)
X0, Y0: Camera coordinate origin position relative to absolute coordinates (unknown)
Θ: Direction of camera coordinate origin relative to absolute coordinates (unknown)
Z0: height relative to the absolute coordinates of the camera coordinate origin (known from the mounting height of the video camera 4a on the traveling carriage 1)
It is. Note that the (xy) coordinate system is used for the camera coordinate system, and the XY coordinate system is used for the absolute coordinate system of the traveling carriage 1.

上記のパラメータのうち、カメラ座標原点の絶対座標に対する位置（Ｘ0 ，Ｙ0 ）と向きΘが未知であるが、これは次式
Ｘ0 ＝｛（Ｚf −Ｚ0 ）ｘf −ｆ・Ｘf ｝／（Ｚf −Ｚ0 −ｆ）
Ｙ0 ＝｛（Ｚf −Ｚ0 ）ｙf −ｆ・Ｙf ｝／（Ｚf −Ｚ0 −ｆ）
Θ＝Θf −θf
により算出することができる。したがって、ビデオカメラ４ａの絶対座標が求められる。さらに、ビデオカメラ４ａに対する走行台車１（の代表点）の相対座標を用いることにより、走行台車１の絶対座標が求められる。 Of the above parameters, the position (X0, Y0) and the orientation Θ relative to the absolute coordinates of the camera coordinate origin are unknown. This is expressed by the following equation: X0 = {(Zf−Z0) xf−f · Xf} / (Zf− Z0 -f)
Y0 = {(Zf-Z0) yf-f.Yf} / (Zf-Z0-f)
Θ = Θf −θf
Can be calculated. Therefore, the absolute coordinates of the video camera 4a are obtained. Further, the absolute coordinates of the traveling carriage 1 can be obtained by using the relative coordinates of the traveling carriage 1 (representative point) with respect to the video camera 4a.

（３）駆動指令
比較演算器７は、上記にて計測された台車位置を目標位置もしくは走行経路と比較し、その比較結果を出力制御器８に与え、駆動モータ１０を駆動し、走行台車１を所望位置へ移動させる。 (3) Drive command The comparison arithmetic unit 7 compares the carriage position measured above with the target position or the travel route, gives the comparison result to the output controller 8, drives the drive motor 10, and drives the carriage 1 Is moved to a desired position.

このようにして自律走行することが可能な走行台車１によれば、次のような優れた効果が得られる。   According to the traveling cart 1 capable of autonomous traveling in this manner, the following excellent effects can be obtained.

（１）無軌道の移動体においてその移動中に自己位置を認識することができる。これにより、ＦＡ，ＯＡ，物流，警備等の分野において移動体の位置制御を容易に行うことが可能となる。   (1) A self-position can be recognized during movement of a trackless moving body. This makes it possible to easily control the position of the moving body in the fields of FA, OA, logistics, security, and the like.

（２）天井に既設の照明装置を利用して実現でき、専用のターゲットを設置する必要がないので、地上側の付加的設備コストをゼロとすることができる。   (2) It can be realized by using an existing lighting device on the ceiling, and there is no need to install a dedicated target, so that the additional equipment cost on the ground side can be made zero.

（３）照明器３は明るいため判別が容易であり、処理が容易かつ高速である。   (3) Since the illuminator 3 is bright, it is easy to distinguish, and the processing is easy and fast.

（４）上向きのビデオカメラ４ａで撮影するため、横方向を撮影する場合のように障害物に妨害されて見え難くなることが極めて少ない。   (4) Since shooting is performed with the upward video camera 4a, it is extremely unlikely that the camera is obstructed by an obstacle as in the case of shooting in the horizontal direction.

以上に説明したように、本実施形態の自己位置測定装置によれば、複数の照明器３−１〜３−Ｎのうちの最低１個が常にビデオカメラ４ａの撮影画像中に入るようにした。そして、ビデオカメラ４ａで撮影した照明器３とその設置位置を、受光センサ４ｂが受光したその照明器３からの照明光を復調して得たＩＤ番号に基づいて照合できるようにした。このため、走行台車１の移動範囲が比較的広い場合でも常に自己位置を測定することが可能である。   As described above, according to the self-position measuring apparatus of this embodiment, at least one of the plurality of illuminators 3-1 to 3-N is always included in the captured image of the video camera 4a. . Then, the illuminator 3 photographed by the video camera 4a and its installation position can be collated based on the ID number obtained by demodulating the illumination light from the illuminator 3 received by the light receiving sensor 4b. For this reason, even when the moving range of the traveling carriage 1 is relatively wide, it is possible to always measure its own position.

しかも、照明器３の照明用光源３１はＬＥＤ電球を用いており、照明光を人間が目視で認識するのが極めて困難な高い周波数で変調することができる。このため、走行台車１が人間のいるエリアを自律走行する場合でも、そのエリアの人間に照明光としての違和感を持たせにくい形態で、各照明器３−１〜３−ＮのＩＤ番号に応じたパターンで照明光を変調して出力させ、走行台車１の受光センサ４ｂ及び復調器５ｂを用いてＩＤ番号を復調、認識させることができる。   Moreover, the illumination light source 31 of the illuminator 3 uses an LED bulb, and the illumination light can be modulated at a high frequency that is extremely difficult for humans to visually recognize. For this reason, even when the traveling carriage 1 autonomously travels in an area where a person is present, it is in a form that makes it difficult for a person in that area to feel uncomfortable as illumination light, depending on the ID number of each illuminator 3-1 to 3-N. The illumination light can be modulated and output with the above pattern, and the ID number can be demodulated and recognized using the light receiving sensor 4b and the demodulator 5b of the traveling carriage 1.

１ 走行台車
２ 走行経路
３，３−１〜３−Ｎ 照明器
４ａ ビデオカメラ
４ｂ 受光センサ
５ａ 画像処理装置（抽出手段、形状判別手段）
５ｂ 復調器（復調手段）
５ｃ 照合ユニット（照明器特定手段、絶対位置取得手段）
６ 演算装置（相対位置測定手段、自己位置測定手段、抽出手段）
７ 比較演算器
８ 出力制御器
９ 駆動輪
１０ 駆動モータ
１１ ビデオカメラ視野
１２ 照明器像
１３ 中心位置
１４ ビデオカメラ撮像面
１５ ビデオカメラ光軸
３１ 照明用光源
３１ａ ＬＥＤ電球（ＬＥＤランプ）
３２ 照明用電源
３３ ＩＤ番号記憶部
３４ 変調部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling cart 2 Traveling path 3,3-1 to 3-N Illuminator 4a Video camera 4b Light receiving sensor 5a Image processing device (extraction means, shape discrimination means)
5b Demodulator (demodulation means)
5c Verification unit (illuminator specifying means, absolute position acquisition means)
6. Arithmetic device (relative position measuring means, self-position measuring means, extracting means)
7 Comparison Calculator 8 Output Controller 9 Drive Wheel 10 Drive Motor 11 Video Camera Field of View 12 Illuminator Image 13 Center Position 14 Video Camera Imaging Surface 15 Video Camera Optical Axis 31 Illumination Light Source 31a LED Light Bulb (LED Lamp)
32 Illumination power supply 33 ID number storage unit 34 Modulation unit

Claims (6)

屋内を自律走行する自律走行移動体のカメラによる撮影画像中に存在する照明器の既知の絶対位置に基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する方法において、
前記照明器の光源に用いたＬＥＤランプの照明光を前記照明器の絶対位置に対応する識別情報によって変調する変調ステップと、
前記撮影画像中の照明器からの前記変調された照明光を受光し前記識別情報を復調する復調ステップと、
前記復調した識別情報から前記撮影画像中の前記照明器の絶対位置を取得する絶対位置取得ステップと、
前記取得した絶対位置と前記撮影画像中の前記照明器の位置とに基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する自己位置測定ステップと、
を含むことを特徴とする屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法。 In the method of measuring the self-position of the autonomous mobile body based on the known absolute position of the illuminator present in the image taken by the camera of the autonomous mobile body that autonomously travels indoors,
A modulation step of modulating the illumination light of the LED lamp used as the light source of the illuminator with identification information corresponding to the absolute position of the illuminator;
A demodulation step of receiving the modulated illumination light from the illuminator in the captured image and demodulating the identification information;
An absolute position acquisition step of acquiring the absolute position of the illuminator in the captured image from the demodulated identification information;
A self-position measuring step for measuring a self-position of the autonomous mobile body based on the acquired absolute position and the position of the illuminator in the captured image;
A self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body characterized by comprising: 前記撮影画像中の照明器の形状を特定する特定ステップをさらに含んでおり、前記絶対位置取得ステップは、前記特定した照明器の形状と一致する形状の情報を含む前記識別情報から前記撮影画像中の前記照明器の絶対位置を取得することを特徴とする請求項１記載の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法。   The method further includes a specifying step of specifying the shape of the illuminator in the captured image, and the absolute position acquiring step includes determining the shape of the captured image from the identification information including information on a shape that matches the shape of the specified illuminator. The self-position measuring method for an indoor autonomous mobile body according to claim 1, wherein the absolute position of the illuminator is acquired. 前記変調された照明光の受光範囲を前記カメラの撮影範囲と一致させることで、前記復調ステップにおいて、前記撮影画像中の照明器からの前記変調された照明光を受光することを特徴とする請求項１又は２記載の屋内用自律走行移動体の自己位置測定方法。   The modulated illumination light from the illuminator in the photographed image is received in the demodulating step by matching a light receiving range of the modulated illumination light with a photographing range of the camera. Item 3. The self-position measurement method for an indoor autonomous mobile body according to item 1 or 2. 屋内を自律走行する自律走行移動体のカメラによる撮影画像中に存在する照明器の既知の絶対位置に基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する装置において、
前記自律走行移動体に搭載され、前記照明器の光源に用いたＬＥＤランプが発光する、前記照明器の絶対位置に対応する識別情報によって変調された照明光を受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した照明光から前記識別情報を復調する復調手段と、
前記復調手段で復調した識別情報から該識別情報に対応する前記照明器を特定する照明器特定手段と、
前記照明器特定手段で特定した照明器の絶対位置を前記復調手段で復調した識別情報から取得する絶対位置取得手段と、
前記照明器特定手段で特定した照明器を前記撮影画像中から抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した照明器の前記自律走行移動体に対する相対位置を測定する相対位置測定手段と、
前記絶対位置取得手段で絶対位置を取得した照明器の前記相対位置測定手段で測定した相対位置に基づいて、前記自律走行移動体の自己位置を測定する自己位置測定手段と、
を備えることを特徴とする屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置。 In the apparatus for measuring the self-position of the autonomous mobile body based on the known absolute position of the illuminator present in the image captured by the camera of the autonomous mobile body that autonomously travels indoors,
A light receiving means for receiving illumination light modulated by identification information corresponding to an absolute position of the illuminator, which is mounted on the autonomous mobile body and emits an LED lamp used as a light source of the illuminator;
Demodulating means for demodulating the identification information from illumination light received by the light receiving means;
Illuminator specifying means for specifying the illuminator corresponding to the identification information from the identification information demodulated by the demodulation means;
Absolute position acquisition means for acquiring the absolute position of the illuminator specified by the illuminator specifying means from the identification information demodulated by the demodulation means;
Extraction means for extracting the illuminator specified by the illuminator specifying means from the captured image;
A relative position measuring means for measuring a relative position of the illuminator extracted by the extracting means with respect to the autonomous mobile body;
Self-position measuring means for measuring the self-position of the autonomous mobile body based on the relative position measured by the relative position measuring means of the illuminator that has obtained the absolute position by the absolute position obtaining means;
A self-position measuring device for an indoor autonomous mobile body, comprising: 前記撮影画像から該撮影画像中の照明器の形状を判別する形状判別手段をさらに備えており、前記照明器特定手段は、前記形状判別手段が判別した形状と一致する形状の情報を含む前記識別情報から該識別情報に対応する前記照明器を特定することを特徴とする請求項４記載の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置。   The apparatus further comprises shape discriminating means for discriminating the shape of the illuminator in the captured image from the photographed image, and the illuminator specifying means includes information on a shape that matches the shape discriminated by the shape discriminating means. 5. The self-position measuring device for an indoor autonomous traveling vehicle according to claim 4, wherein the illuminator corresponding to the identification information is specified from information. 前記受光手段は、前記カメラの撮影範囲と一致する受光範囲の前記変調された照明光を受光することを特徴とする請求項４又は５記載の屋内用自律走行移動体の自己位置測定装置。   6. The self-position measuring apparatus for an indoor autonomous traveling vehicle according to claim 4 or 5, wherein the light receiving means receives the modulated illumination light in a light receiving range that coincides with a photographing range of the camera.
JP2011025458A 2011-02-08 2011-02-08 Self-position measuring method of indoor autonomous traveling/moving object and device Withdrawn JP2012164229A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011025458A JP2012164229A (en) 2011-02-08 2011-02-08 Self-position measuring method of indoor autonomous traveling/moving object and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011025458A JP2012164229A (en) 2011-02-08 2011-02-08 Self-position measuring method of indoor autonomous traveling/moving object and device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012164229A true JP2012164229A (en) 2012-08-30

Family

ID=46843544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011025458A Withdrawn JP2012164229A (en) 2011-02-08 2011-02-08 Self-position measuring method of indoor autonomous traveling/moving object and device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012164229A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101404840B1 (en) * 2012-12-10 2014-06-11 연세대학교 산학협력단 Position estimating system for robot and method thereof
US9170581B2 (en) 2013-09-30 2015-10-27 Crown Equipment Limited Industrial vehicles with overhead light based localization
JP2015190931A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社フジタ Position measuring system
US9174830B1 (en) 2014-09-29 2015-11-03 Crown Equipment Limited Industrial vehicles with point fix based localization
JP2016033457A (en) * 2014-07-30 2016-03-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Position estimation system and reception terminal
CN105751230A (en) * 2016-03-31 2016-07-13 纳恩博（北京）科技有限公司 Path control method, path planning method, first equipment and second equipment
JP2017512296A (en) * 2013-12-11 2017-05-18 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Use of a mobile device with an image sensor to retrieve information related to a luminaire
JP2017523387A (en) * 2014-05-06 2017-08-17 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Determining the orientation of a mobile device
JP2018514758A (en) * 2015-03-23 2018-06-07 オスラム ゲーエムベーハーＯＳＲＡＭ ＧｍｂＨ Tracking system and method for tracking a carrier of a mobile communication unit
KR20180134661A (en) * 2017-06-09 2018-12-19 주식회사 세일테크놀러지 System for controlling Automated Guided Vehicle using Visible Light Communication
JP2019500596A (en) * 2015-12-03 2019-01-10 オスラム・シルバニア・インコーポレイテッド Light-based vehicle localization for mobile communication systems

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101404840B1 (en) * 2012-12-10 2014-06-11 연세대학교 산학협력단 Position estimating system for robot and method thereof
US9606540B2 (en) 2013-09-30 2017-03-28 Crown Equipment Corporation Industrial vehicles with overhead light based localization
US9170581B2 (en) 2013-09-30 2015-10-27 Crown Equipment Limited Industrial vehicles with overhead light based localization
JP2017512296A (en) * 2013-12-11 2017-05-18 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Use of a mobile device with an image sensor to retrieve information related to a luminaire
JP2015190931A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社フジタ Position measuring system
JP2017523387A (en) * 2014-05-06 2017-08-17 クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ Determining the orientation of a mobile device
JP2016033457A (en) * 2014-07-30 2016-03-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Position estimation system and reception terminal
US9340399B2 (en) 2014-09-29 2016-05-17 Crown Equipment Corporation Industrial vehicles with point fix based localization
US9174830B1 (en) 2014-09-29 2015-11-03 Crown Equipment Limited Industrial vehicles with point fix based localization
JP2018514758A (en) * 2015-03-23 2018-06-07 オスラム ゲーエムベーハーＯＳＲＡＭ ＧｍｂＨ Tracking system and method for tracking a carrier of a mobile communication unit
US10054665B2 (en) 2015-03-23 2018-08-21 Osram Gmbh Tracking system and method for tracking a carrier of a mobile communication unit
KR101903978B1 (en) 2015-03-23 2018-10-05 오스람 게엠베하 Tracking system and method for tracking a carrier of a mobile communication unit
JP2019500596A (en) * 2015-12-03 2019-01-10 オスラム・シルバニア・インコーポレイテッド Light-based vehicle localization for mobile communication systems
US10891754B2 (en) 2015-12-03 2021-01-12 Osram Sylvania Inc. Light-based vehicle positioning for mobile transport systems
CN105751230A (en) * 2016-03-31 2016-07-13 纳恩博（北京）科技有限公司 Path control method, path planning method, first equipment and second equipment
KR20180134661A (en) * 2017-06-09 2018-12-19 주식회사 세일테크놀러지 System for controlling Automated Guided Vehicle using Visible Light Communication
KR102033144B1 (en) * 2017-06-09 2019-10-17 주식회사 세일테크놀러지 System for controlling Automated Guided Vehicle using Visible Light Communication

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012164229A (en) Self-position measuring method of indoor autonomous traveling/moving object and device
CN111989544B (en) System and method for indoor vehicle navigation based on optical target
TWI714950B (en) Operation terminal, oil leakage detection device and oil leakage detection method
US20160122038A1 (en) Optically assisted landing of autonomous unmanned aircraft
JP6685234B2 (en) Localization of portable device based on coded light
JP4915281B2 (en) Signal detection device, signal detection method and program
JP6455813B2 (en) Position estimation system and receiving terminal
US20060293810A1 (en) Mobile robot and a method for calculating position and posture thereof
US8807428B2 (en) Navigation of mobile devices
US20070150097A1 (en) Localization system and method of mobile robot based on camera and landmarks
KR102083934B1 (en) Method and apparaus for automatic landing of aircraft using vision-based information
CN107787508A (en) Light fixture stopping guide
KR100698534B1 (en) Landmark for location recognition of mobile robot and location recognition device and method using same
CN105185134A (en) Electronic Apparatus, Control Method Of Electronic Apparatus And Computer Readable Recording Medium
JP2005315746A (en) Own position identifying method, and device therefor
KR20130067851A (en) Apparatus and method for recognizing position of vehicle
KR20100020338A (en) Localization system and method for mobile object using led light
CN110024010A (en) For detecting the method and system for the protrusion object being located in parking lot
US20190187065A1 (en) Lighting apparatus, method for providing lighting system, and road management system
CN105588440A (en) Position detection method and device for sintering machine trolleys
KR100919944B1 (en) Map Creation system and Map Creation Method of Mobile Robot
KR20160089580A (en) Method And System For Parking Management Using Unmanned Ground Vehicle
KR20110069902A (en) Position detecting method and apparatus of mobile object, position detecting system and position detecting discriminator thereof
Pinto et al. Indoor localization system based on artificial landmarks and monocular vision
KR20110049567A (en) Artificial landmark, appratus and method for navigation using artificial landmark and natural landmark

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140513