JP2013171368A - 無人搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータが何らかの操作を行わなくても無人搬送車の現在位置を正確に特定することができる無人搬送システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る無人搬送システムは、走行経路の路面に敷設された誘導ライン７と、誘導ライン７上に設けられた複数のカウント用マーク８およびその近傍に設けられた固有マーク９と、路面に向けられた光学的撮像手段によって撮像した誘導ライン７に沿って走行する無人搬送車とを備えている。無人搬送車は、撮像した固有マーク９に含まれる固有情報を読み取ることにより特定した絶対位置と、撮像したカウント用マーク８の数を数えることにより特定した、直前の固有マーク９が示す絶対位置からの相対位置とに基づいて、走行経路における現在の位置を特定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、誘導ラインと該誘導ラインに沿って走行する無人搬送車とを備えた無人搬送システムに関する。

従来から、工場や倉庫等においては、誘導ラインと該誘導ラインに沿って走行する無人搬送車とを備えた無人搬送システムが利用されている。このような無人搬送システムは種々の方式のものが知られているが、例えば特許文献１には、誘導ラインの片側または両側に埋設された磁石からなる位置検出用マークを磁気センサで検出し、検出した位置検出用マークの数に基づいて現在の走行位置を特定できるようにした無人搬送システムが開示されている。

また、近年では、ＣＣＤカメラ等の光学的撮像手段１２を用いて誘導ライン１５と該誘導ライン１５上に所定の間隔Ｄをおいて設けられた位置検出用マーク１６を撮像しながら走行する無人搬送車１１を備えた無人搬送システム１０も利用されている（図９参照）。この無人搬送システム１０では、光学的撮像手段１２によって例えば図１０に示す画像データＰが生成される。そして、誘導ライン１５の位置が画像データＰの中央にくるように制御部１３によって各車輪１４の操舵角がフィードバック制御され、これにより無人搬送車１１は誘導ライン１５に沿って走行する。また、無人搬送車１１の現在位置は、撮像された位置検出用マーク１６の数に基づいて特定される。

特開２００４−１１０１０６号公報

しかしながら、上記従来の無人搬送システム１０で特定されるのは、ある基準位置からの相対位置にすぎない。このため、従来の無人搬送システム１０では、基準位置で静止した無人搬送車１１に対してオペレータが何らかの初期化操作を行い、現在位置が基準位置であることを無人搬送車１１に認識させてやる必要があった。また、無人搬送システム１０は、基準位置からずれた位置で上記初期化操作を行ってしまうと、その後に特定される現在位置（相対位置）が全てずれてしまうという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、オペレータが何らかの操作を行わなくても無人搬送車の現在位置を正確に特定することができる無人搬送システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送システムは、走行経路の路面に敷設された誘導ラインと、路面に向けられた光学的撮像手段によって撮像した前記誘導ラインに沿って走行する無人搬送車とを備えた無人搬送システムであって、誘導ライン上に設けられた複数のカウント用マークと、複数のカウント用マークのうちのいくつかのカウント用マークの近傍に設けられた固有マークとをさらに備え、無人搬送車は、撮像した固有マークに含まれる固有情報を読み取ることにより特定した絶対位置と、撮像したカウント用マークの数を数えることにより特定した、直前の固有マークが示す絶対位置からの相対位置とに基づいて、走行経路における現在の位置を特定することを特徴とする。

この構成では、従来の位置検出用マークに相当するカウント用マークの近傍に、絶対位置に関する固有情報を含む固有マークが設けられており、該固有情報を読み取ることにより絶対位置を特定することができる。したがって、この構成によれば、固有マークに含まれる固有情報を読み取ることにより特定した絶対位置と、カウント用マークの数を数えることにより特定した相対位置とを併用することにより、無人搬送車の現在位置を正確に特定することができる。

固有マークがバーコードである場合、光学的撮像手段が生成した路面の画像データに基づいて現在の位置を特定する位置特定部は、画像データにおけるカウント用マークおよび固有マークの位置関係に応じて、固有マークに含まれる固有情報の読み取り方向を変更することが好ましい。

通常、無人搬送車は１８０°反転して走行することがあるが、その場合は、１８０°反転して撮像された固有マークから間違った固有情報を読み取ってしまうことが考えられる。この点、この構成によれば、画像データにおけるカウント用マークおよび固有マークの位置関係に応じて固有マークに含まれる固有情報の読み取り方向が変更されるので、走行方向が反転しているか否かにかかわらず、常に同一の固有情報を読み取ることができる。

上記無人搬送システムの位置特定部は、画像データにおけるカウント用マークの中心位置から所定方向に所定距離だけ離れた位置を中心とした所定寸法の領域を固有マークの領域と認識することが好ましい。

この構成によれば、汚れにより固有マークがどこにあるのかを特定することが困難な場合でも、カウント用マークの中心位置さえ特定できれば、予め定められた該中心位置との相対的な関係によりどこが固有マークの領域なのかを特定することができる。

本発明によれば、オペレータが何らかの操作を行わなくても無人搬送車の現在位置を正確に特定することができる無人搬送システムを提供することができる。

本発明の実施例１に係る無人搬送システムの平面模式図である。 本発明に係る無人搬送システムで使用されるカウント用マークと固有マークの位置関係の一例を示す平面図であって、（Ａ）は固有マークに汚れがない場合、（Ｂ）は固有マークに汚れがある場合である。 本発明に係る無人搬送システムで生成される画像データの一例と固有マークの読み取り方向とを示す図である。 本発明に係る無人搬送システムにおけるカウント用マークおよび固有マークの配置例を示す平面図である。 本発明の実施例２に係る無人搬送システムの平面模式図である。 本発明に係る無人搬送システムで生成される画像データの一例と固有マークの誤った読み取り方向とを示す図である。 本発明に係る無人搬送システムで生成される画像データの一例と固有マークの正しい読み取り方向とを示す図である。 本発明に係る無人搬送システムで使用されるカウント用マークおよび固有マークの変形例を示す平面図である。 従来の無人搬送システムの平面模式図である。 従来の無人搬送システムで生成される画像データの一例である。

［実施例１］
まず、図１〜図４を参照しつつ、本発明の実施例１に係る無人搬送システム１Ａについて説明する。

図１は、実施例１に係る無人搬送システム１Ａの平面模式図である。同図に示すように、無人搬送システム１Ａは、走行経路の路面に敷設された誘導ライン７と、誘導ライン７に沿って走行する無人搬送車２Ａと、誘導ライン７上に設けられた複数のカウント用マーク８および固有マーク９とを備えている。

無人搬送車２Ａは、車体の四隅に設けられた車輪６ａおよび車輪６ｂと、路面に向けられたＣＣＤカメラ等からなる光学的撮像手段３と、光学的撮像手段３が所定頻度（例えば、３０回／秒）で生成した撮像領域Ａの画像データＰにおける誘導ライン７の位置に基づいて車輪６ａおよび車輪６ｂの操舵角をフィードバック制御する制御部４と、画像データＰに基づいて現在位置を特定する位置特定部５Ａとを備えている。なお、無人搬送車２Ａは全方向に走行することができるが、説明の便宜上、本実施例に係る無人搬送車２Ａは車輪６ａ（前輪）側に走行する前進のみを行うこととする。

誘導ライン７は、路面と明確に区別可能な色に着色されている。路面の色は白色、灰色等の淡い色であることが多いので、誘導ライン７の色としては赤色、青色、緑色等の濃い色を選択することが好ましい。誘導ライン７は、塗料を塗布したり、色付きのテープを接着剤で貼り付けたりすることにより形成される。本実施例では、赤色のテープで誘導ライン７を形成した。

図２（Ａ）に、無人搬送システム１Ａで使用するカウント用マーク８および固有マーク９を示す。カウント用マーク８および固有マーク９は、ハッチングをかけた部分が他の部分とは明確に区別可能な色に着色されている。本実施例では、ハッチングをかけた部分が青色に着色され、それ以外の部分は誘導ライン７と同色（赤色）とした。

カウント用マーク８は、誘導ライン７の幅方向および延伸方向の寸法がそれぞれＷ１（一例として、５０ｍｍ。カッコ内の寸法は一例である。）、Ｌ１（５０ｍｍ）である。本実施例のカウント用マーク８は、赤色に着色された２つの領域と青色に着色された２つの領域とに分かれている。位置特定部５Ａは、各領域の境界線の交点を求めることにより中心位置Ｃ８を求める。

固有マーク９は、誘導ライン７の幅方向および延伸方向の寸法がそれぞれＷ２（４０ｍｍ）、Ｌ２（５０ｍｍ）であり、カウント用マーク８から誘導ライン７の延伸方向にＬ３（１０ｍｍ）だけ離れた位置に設けられている。本実施例の固有マーク９は、１６（＝８×２）の領域に分かれたバーコードである。固有マーク９は、各領域が赤色または青色に着色されることにより、２^１６通りの固有情報を含み得る。

図４に示すように、誘導ライン７上には所定の間隔Ｄおきに複数のカウント用マーク８が設けられているが、これらは全て同一である。一方、誘導ライン７上には複数の固有マーク９も設けられているが、各固有マーク９（例えば、９ａと９ｂ）に含まれる固有情報は全て異なっている。言い換えると、走行経路上に同一の固有マーク９は存在しない。

再び図２（Ａ）を参照する。同図から明らかなように、本実施例では、固有マーク９の中心位置Ｃ９がカウント用マーク８の中心位置Ｃ８から誘導ライン７の延伸方向にＬ１／２＋Ｌ３＋Ｌ２／２＝６０ｍｍだけ離れた位置にある。また、固有マーク９の領域は、中心位置Ｃ９を中心としたＷ２×Ｌ２の矩形領域である。すなわち、無人搬送システム１Ａでは、カウント用マーク８に対する固有マーク９の相対的な位置が予め決まっている。このため、カウント用マーク８の中心位置Ｃ８を特定できさえすれば、固有マーク９に図２（Ｂ）に示すような汚れがあったとしても、どこが固有マーク９の領域なのかを特定し、固有情報を読み取ることができる。

続いて、位置特定部５Ａの動作について順を追って説明する。

図１に示す状態から無人搬送車２Ａが前進して、光学的撮像手段３により図３に示す画像データＰが生成されると、当該画像データＰを受け取った位置特定部５Ａは、カウント用データ８の中心位置Ｃ８を特定し、その後、予め決まっているカウント用マーク８および固有マーク９の相対的な関係に基づいて固有マーク９の領域を特定する。

続いて、位置特定部５Ａは、特定された固有マーク９の領域を１６の領域に分け、各領域の色が赤色なのか青色なのかを読み取り方向に従って判定する。本実施例では、青色および赤色がそれぞれ“１”、“０”に対応しており、図３に示す固有マーク９からは、固有情報“１１０１０１１１ ００１１００１０”が読み取られる。位置特定部５Ａは、読み取った固有情報に基づいて走行経路におけるユニークな現在位置（絶対位置）を特定する。

図４に示すように、固有マーク９は、全部のカウント用マーク８の近傍に設けられているわけではない。このため、カウント用マーク８のみを含む画像データＰが生成される場合もある。この場合、位置特定部５Ａは、“１”を加算した後のカウント数と直前に撮像された固有マーク９に含まれる固有情報とに基づいて現在位置を特定する。具体的には、直前に読み取った固有情報がαという位置を示しており、かつカウント数が“３”の場合、位置特定部５Ａは、現在位置を「αから３×Ｄだけ進んだ位置」と特定する。なお、カウント数は、新たな固有情報を読み取った際に“０”にリセットされる。

以上のように、本実施例に係る無人搬送システム１Ａによれば、固有マーク９に含まれる固有情報を読み取ることにより特定した絶対位置と、カウント用マーク８の数を数えることにより特定した相対位置とを併用することにより、無人搬送車２Ａの現在位置を特定することができる。

また、本実施例に係る無人搬送システム１Ａでは、画像データＰにおけるカウント用マーク８の中心位置Ｃ８から所定方向に所定距離だけ離れた位置（Ｃ９）を中心とした所定寸法の領域を固有マーク９の領域と認識するので、カウント用マーク８の中心位置Ｃ８さえ特定できれば、汚れにより固有マーク９がどこにあるのかを特定することが困難な場合でも、固有情報を読み取ることができる。

［実施例２］
次に、図５〜図７を参照しつつ、本発明の実施例２に係る無人搬送システム１Ｂについて説明する。本実施例に係る無人搬送システム１Ｂは、無人搬送車２Ｂが前進する場合および後進する場合のいずれにおいても固有マーク９に含まれる固有情報を正しく読み取ることを目的としたものである。無人搬送システム１Ｂは、位置特定部５Ｂの構成が実施例１に係る無人搬送システム１Ａと相違しているが、その他の点においては共通している。

図５は、本実施例に係る無人搬送車２Ｂが車輪６ｂ（後輪）側に走行（後進）している状態の平面模式図である。この状態から無人搬送車２Ｂがさらに後進すると、光学的撮像手段３は図６に示す画像データＰ’を生成する。同図から明らかなように、この画像データＰ’と前進時に生成される画像データＰ（図３参照）とは１８０°反転の関係にあるので、画像データＰ’において画像データＰと同じ読み取り方向で固有情報を読み取ると、誤った固有情報“００１１００１０ １１０１０１１１”を読み取ってしまうことになる。

そこで、本実施例の位置特定部５Ｂは、画像データＰ、Ｐ’におけるカウント用マーク８および固有マーク９の位置関係に応じて、固有マーク９に含まれる固有情報の読み取り方向を変更する。

具体的には、画像データＰ’のように固有マーク９がカウント用マーク８の下側にある場合、位置特定部５Ｂは、図６ではなく図７に示す読み取り方向で固有マーク９に含まれる固有情報を読み取る。これにより、位置特定部５Ｂは、正しい固有情報“１１０１０１１１ ００１１００１０”を読み取ることができる。一方、画像データＰのように固有マーク９がカウント用マーク８の上側にある場合、位置特定部５Ｂは、図３に示す読み取り方向で固有マーク９に含まれる固有情報を読み取る。これにより、位置特定部５Ｂは、正しい固有情報“１１０１０１１１ ００１１００１０”を読み取ることができる。

以上のように、本実施例に係る無人搬送システム１Ｂによれば、画像データＰ、Ｐ’におけるカウント用マーク８および固有マーク９の位置関係に応じて固有マーク９に含まれる固有情報の読み取り方向が変更されるので、走行方向が前進であっても後進であっても、常に同一の正しい固有情報を読み取ることができる。

［変形例］
本発明に係る無人搬送システムは、上記実施例１および実施例２の構成に限定されず、種々の変形例が考えられる。

例えば、カウント用マーク８は図８に示すカウント用マーク８’やカウント用マーク８”に変更することができる。要するに、本発明では、中心位置を特定することができる任意のマークをカウント用マーク８として使用することができる。

同様に、固有マーク９は図８に示す固有用マーク９’や固有用マーク９”に変更することができる。要するに、本発明では、所望の数の固有情報を含み得る任意のマークを固有マーク９として使用することができる。

また、固有マーク９の位置は、カウント用マーク８との位置関係が予め決まっており、かつ、カウント用マーク８と同時に撮像できる位置であれば、任意の位置に変更することができる。

１Ａ、１Ｂ 無人搬送システム
２Ａ、２Ｂ 無人搬送車
３ 光学的撮像手段
４ 制御部
５Ａ、５Ｂ 位置特定部
６ａ 車輪（前輪）
６ｂ 車輪（後輪）
７ 誘導ライン
８ カウント用マーク
９ 固有マーク

上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送システムは、走行経路の路面に敷設された誘導ラインと、路面に向けられた光学的撮像手段によって撮像した前記誘導ラインに沿って走行する無人搬送車とを備えた無人搬送システムであって、誘導ライン上に設けられた複数のカウント用マークと、複数のカウント用マークのうちのいくつかのカウント用マークの近傍に設けられたバーコードからなる固有マークとをさらに備え、無人搬送車は、光学的撮像手段が生成した路面の画像データに基づいて現在の位置を特定する位置特定部を有し、位置特定部は、画像データ中の固有マークに含まれる固有情報を読み取ることにより特定した絶対位置と、画像データ中のカウント用マークの数を数えることにより特定した、直前の固有マークが示す絶対位置からの相対位置とに基づいて、走行経路における現在の位置を特定するとともに、画像データにおけるカウント用マークおよび固有マークの位置関係に応じて、固有マークに含まれる固有情報の読み取り方向を変更することを特徴とする。

この構成では、従来の位置検出用マークに相当するカウント用マークの近傍に、絶対位置に関する固有情報を含む固有マークが設けられており、該固有情報を読み取ることにより絶対位置を特定することができる。したがって、この構成によれば、固有マークに含まれる固有情報を読み取ることにより特定した絶対位置と、カウント用マークの数を数えることにより特定した相対位置とを併用することにより、無人搬送車の現在位置を正確に特定することができる。
また、この構成によれば、画像データにおけるカウント用マークおよび固有マークの位置関係に応じて固有マークに含まれる固有情報の読み取り方向が変更されるので、無人搬送車の走行方向が１８０°反転しているか否かにかかわらず、常に同一の固有情報を読み取ることができる。

図１に示す状態から無人搬送車２Ａが前進して、光学的撮像手段３により図３に示す画像データＰが生成されると、当該画像データＰを受け取った位置特定部５Ａは、カウント用マーク８の中心位置Ｃ８を特定し、その後、予め決まっているカウント用マーク８および固有マーク９の相対的な関係に基づいて固有マーク９の領域を特定する。

Claims (3)

1. 走行経路の路面に敷設された誘導ラインと、前記路面に向けられた光学的撮像手段によって撮像した前記誘導ラインに沿って走行する無人搬送車とを備えた無人搬送システムであって、
   前記誘導ライン上に設けられた複数のカウント用マークと、
   前記複数のカウント用マークのうちのいくつかのカウント用マークの近傍に設けられた固有マークと、
   をさらに備え、
   前記無人搬送車は、撮像した前記固有マークに含まれる固有情報を読み取ることにより特定した絶対位置と、撮像した前記カウント用マークの数を数えることにより特定した、直前の前記固有マークが示す絶対位置からの相対位置とに基づいて、前記走行経路における現在の位置を特定することを特徴とする無人搬送システム。
2. 前記固有マークは、バーコードであり、
   前記無人搬送車は、前記光学的撮像手段が生成した前記路面の画像データに基づいて現在の位置を特定する位置特定部を有し、
   前記位置特定部は、前記画像データにおける前記カウント用マークおよび前記固有マークの位置関係に応じて、前記固有マークに含まれる前記固有情報の読み取り方向を変更することを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。
3. 前記位置特定部は、前記画像データにおける前記カウント用マークの中心位置から所定方向に所定距離だけ離れた位置を中心とした所定寸法の領域を前記固有マークの領域と認識することを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送システム。

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