JP2019021156A

JP2019021156A - 自動搬送装置

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Publication number: JP2019021156A
Application number: JP2017140555A
Authority: JP
Inventors: 宣利谷口; Nobutoshi Taniguchi; 宏一上西; Koichi Uenishi
Original assignee: Mazda Ace Co Ltd
Current assignee: Mazda Ace Co Ltd
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-07-20
Also published as: JP6475788B2

Abstract

【課題】製作コストを低く抑えつつ台車を適切に走行させることができる自動搬送装置を提供する。【解決手段】車輪５１〜５４を有する台車本体２と、カメラ３ａ、３ｂとを備える。カメラは、前記車輪５１〜５４による前記台車本体２の進行方向に略直交する台車幅方向（Ｙ１—Ｙ２方向）における一方向を向くように前記台車本体２に取り付けられた第１カメラ３ａと、前記台車幅方向における他方向を向くように前記台車本体２に取り付けられた第２カメラ３ｂとを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、自動搬送装置に関するものである。

従来から、台車を自動走行させて荷物を自動的に運搬させる装置が知られており、例えば特許文献１にこのように自走可能な台車が開示されている。

特許文献１に開示された台車は、レーザレーダと、走行方向の前方を向くように配置されて走行方向の前方を撮像可能なカメラとを備えている。そして、走行路の曲がり角に配置されたマーカーまでの距離をレーザレーダで測定し、その測定した距離に基づいてカメラのズームを切り替えて、カメラによってマーカーを撮像して台車の位置を確認するように構成されている。

特開平１０−１４９２１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の台車では、曲がり角に到達するまでに台車の位置がずれてしまい、マーカーを適切に確認できず、台車が不適切な場所に進行するおそれがある。これに対して、例えば、走行路における台車の進行方向と直交する台車幅方向側にマーカーを配置しておくことも考えられるが、特許文献１の台車では前記のようにカメラが台車の進行方向の前方を撮像するように配置されているため、走行路における台車幅方向側に配置されたマーカーを斜め方向から撮像することになり、撮像したマーカーの画像が不鮮明になるおそれがある。そのため、高性能のカメラを用いる必要があり、製作コストが高くなってしまう。

また、特許文献１に記載の台車では、カメラに加えてレーザレーダが必要になるうえに、更に、ズーム切り替え可能なカメラが必要になり、高性能のカメラを用いなければならず、その結果、製作コストが高くなってしまう。

本発明は、製作コストを低く抑えつつ台車を適切に走行させることができる自動搬送装置の提供を目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、自動搬送装置であって、車輪を回転させて走行路を自走可能な自走台車と、前記走行路に配置された複数のマーカーとを備え、前記自走台車は、前記車輪を有する台車本体と、当該台車本体に搭載されたカメラと、前記台車本体に搭載されて当該台車本体を制御する制御装置とを備え、前記カメラは、前記自走台車の進行方向と直交する台車幅方向における一方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該一方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第１カメラと、前記台車幅方向における他方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該他方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第２カメラとを備え、前記制御装置は、前記カメラが撮像した前記マーカーの画像に基づいて、前記自走台車が前記走行路を自動走行するように前記台車本体を制御する、ことを特徴とする自動搬送装置を提供する。

この装置によれば、台車幅方向の側部に配置されたマーカーをカメラによって撮像して自走台車をその位置等を確認しながら走行させることができる。従って、自走台車が不適切な場所に進行するのを抑制することができる。

しかも、この装置では、各カメラが台車幅方向を向くように台車本体に取り付けられている。そのため、各カメラによって走行路における台車幅方向の側部に配置されたマーカーをその正面側から撮像することができ、マーカーをより鮮明に撮像できる。従って、マーカーに含まれる情報を画像から確実に得ることができ、自走台車の位置等をより正確に算出することができる。そして、このように正面側から撮像することでマーカーを鮮明に撮像できるため、各カメラを低解像度な安価なものとすることができ、製作コストを低く抑えることができる。

さらに、第１カメラが台車幅方向における一方向を向くように台車本体に取り付けられ、第２カメラが台車幅方向における他方向を向くように取り付けられて、台車幅方向の両側をそれぞれ２つのカメラで撮像することができるようになっている。そのため、マーカーの配置位置が限定されず（マーカー台車幅方向の一方側のみに限定されず）、マーカーを種々の場所に配置することができる。従って、マーカーを配置するための部材を別途設ける必要がなく、あるいは、この部材を少なく抑えることができ、自走台車を自動走行させることができる装置をより容易に実現することができる。

前記構成において、前記制御装置は、前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとの距離を算出する距離算出部を備えるのが好ましい。

この構成によれば、マーカーと自走台車との距離が適切な範囲に収まるように自走台車を走行させることができ、この距離が不適切となるような場所に自走台車が進行するのを防止することができる。

前記構成において、前記各マーカーは、その配置位置を表示する表示部を有し、
前記制御装置は、前記カメラにより撮像された前記マーカーの表示部の画像に基づいて当該マーカーの配置位置を算出するマーカー位置算出部を備えるのが好ましい。

この構成によれば、距離算出部によって算出されたマーカーと自走台車との距離と、マーカー位置算出部によって算出されたマーカーの配置位置とを用いて、自走台車の位置を算出することが可能になる。そのため、自走台車をより確実に設定された位置を通過するように適切に走行させることができる。

前記構成において、前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて、当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度を算出する角度算出部を備え、前記カメラによって２以上の前記マーカーの画像が撮像されると、前記距離算出部によって前記画像に含まれる２つのマーカーと前記カメラとの距離をそれぞれ算出し、前記マーカー位置算出部によって当該２つのマーカーの配置位置を算出するとともに、前記角度算出部によって前記２つのマーカーの少なくとも一方のマーカーと前記カメラとを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度を算出して、これら算出結果に基づいて、前記自走台車の位置および当該自走台車の進行方向が水平方向に延びる所定の直線に対してなす角度を算出するのが好ましい。

この構成によれば、自走台車の位置と所定の直線に対する自走台車の進行方向とを算出することができ、自走台車をより一層適切に走行させることができる。

前記構成において、前記車輪は、前記台車幅方向に互いに距離を隔てて配置された第１車輪と第２車輪とを備え、前記台車本体は、前記第１車輪の回転角度を検出する第１回転検出部材と前記第２車輪の回転角度を検出する第２回転検出部材とを備え、前記制御装置は、前記第１回転検出部材によって検出された前記第１車輪の回転角度と前記第２検出部材によって検出された前記第２車輪の回転角度とに基づいて、前記自走台車の移動距離と旋回角度とを算出する予備台車位置算出部を備えるのが好ましい。

この構成によれば、マーカーを撮像できない場合であっても、自走台車の位置と進行方向とを算出して自走台車を適切に走行させることができる。

前記構成において、前記マーカーは、当該マーカーを取付可能な被取付部材に対して着脱可能に取り付けられているのが好ましい。

この構成によれば、マーカーの配置作業を容易にすることができる。

以上のように、本発明の自動搬送装置によれば、製作コストを低く抑えつつ自走台車を適切に走行させることができる。

本発明の一実施形態に係る自動搬送装置が適用された工場内部等を示した概略平面図である。自走台車を底面側から見た斜視図である。自走台車の底面図である。自走台車の側面図である。後輪付近を拡大した斜視図である。後輪の側面図である。回転検出部材の出力パルスの説明図であり、（ａ）はＡ相が先に立ち上がる場合、（ｂ）はＢ相が先に立ち上がる場合である。マーカーの正面図である。制御装置のブロック図である。マーカーと自走台車との距離および角度の算出手順を説明するための図である。カメラにより撮像された画像の例を示した図である。自走台車のワールド座標およびワールド角度の算出手順を説明するための図である。制御装置による制御手順を示したフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動搬送装置２００が適用された工場内部等を示した概略平面図である。本発明の実施形態に係る自動搬送装置２００は、車輪を回転させて走行路１００を自走可能な自走台車１と、走行路１００に配置された複数のマーカー１１０とを備える。

（１）自走台車
図２は、自走台車１を底面側から見た斜視図である。図３は、自走台車１の底面図である。図４は、自走台車１の側面図である。

本実施形態の自走台車１は、台車本体２と、台車本体２に取り付けられた２台のカメラ３ａ、３ｂとを備えている。台車本体２は、載置部材４と、４つの車輪５１〜５４と、制御装置６と、２つのモータ５１４、５１４と、２つのクラッチ５１３、５１３と、バッテリー５１６とを備える。

載置部材４は、略長方形の板状のもので構成されており、載置部材４の上面に各種物品が載置されて搬送される。

本実施形態の自走台車１は、載置部材４の長手方向に沿って移動するように構成されており、以下では、適宜、載置部材４の長手方向つまり自走台車１の進行方向を、前後方向というとともに、図２の上であって自走台車１の進行方向の前側を前、反対側を後という。また、自走台車１の幅方向であって自走台車１の進行方向と直交する方向である台車幅方向を、適宜、左右方向というとともに、図２の右を左、図２の左を右という。

バッテリー５１６は、載置部材４の裏面に取り付けられている。バッテリー５１６は、カメラ３ａ、３ｂおよびモータ５１４、５１４に給電する。

カメラ３ａ、３ｂは、図２、図３に示すように、台車本体２の台車幅方向の両側、つまり、台車本体２の左右両側にそれぞれ設けられた第１カメラ３ａと第２カメラ３ｂとからなる。カメラ３ａ、３ｂは、それぞれ載置部材４の裏側に配置されている。本実施形態では、カメラ３ａ、３ｂは、それぞれ載置部材４の前後方向の中央よりも前方の位置に配置されている。

第１カメラ３ａは、右方向（台車幅方向の一方向）を向くように台車本体２に取り付けられており、自走台車１の右方向（台車幅方向の一方向）を撮像する。詳細には、図３に示すように、第１カメラ３ａは、第１カメラ３ａのレンズ（図示しない）の光軸Ｑ１が台車幅方向に沿うように、台車本体２の右側部分に取り付けられている。また、第１カメラ３ａは、そのレンズの光軸Ｑ１と自走台車１が走行する路面とが平行になるように取り付けられている。

第２カメラ３ｂは、左方向（台車幅方向の他方向）を向くように台車本体２に取り付けられており、自走台車１の左方向（台車幅方向の他方向）を撮像する。第１カメラ３ａと同様に、第２カメラ３ｂも、第２カメラ３ｂのレンズ（図示しない）の光軸Ｑ２が、台車幅方向に沿うように、且つ、路面に平行となるように、台車本体２の左側部分に取り付けられている。

これら第１カメラ３ａと第２カメラ３ｂは、バッテリー５１６に電気的に接続されており、前記のように、バッテリー５１６から給電されて撮像を行う。

また、これら第１カメラ３ａと第２カメラ３ｂは、制御装置６と通信可能に接続されており、第１カメラ３ａおよび第２カメラ３ｂが撮像した画像は制御装置６に送信される。

４つの車輪５１〜５４は、それぞれ台車本体２の四隅付近に配置されており、自走台車１は、一対の後輪５１、５２と一対の前輪５３、５４とを備える。

つまり、自走台車１は、載置部材４の右後部の裏面に水平方向に延びる軸周りに回転可能に取り付けられた右後輪（第１車輪）５１と、これと台車幅方向に互いに距離を隔てて配置されて、載置部材４の左後部の裏面に水平方向に延びる軸回りに回転可能に取り付けられた左後輪（第２車輪）５２とを備える。また、自走台車１は、載置部材４の裏面における右前部と左前部とに、それぞれ水平方向に延びる軸周りに回転可能に取り付けられた右前輪５３と左前輪５４とを備える。

本実施形態では、前輪５３、５４は、従属輪であり、それぞれ旋回可能（鉛直軸回りに回転可能）に台車本体２に取り付けられている。

一方、後輪５１、５２は、駆動輪であり、水平方向に延びる軸周りにのみ回転可能に台車本体２に取り付けられている。

より詳しくは、載置部材４の裏面における後部の左右両端には、それぞれ車輪ホルダー５１２、５１２が固定的に取り付けられている。各車輪ホルダー５１２、５１２には、水平方向に延びる略円柱状の車軸５１１、５１１が回転可能に支持されている。各後輪５１、５２は、各車軸５１１、５１１に回転不能に保持されており、車軸５１１、５１１と一体に車軸５１１、５１１の中心軸回りに回転する。

２つの後輪５１、５２は、それぞれ個別のモータ５１４に連結されており、これらモータ５１４によって独立して駆動される。

２つのモータ５１４、５１４は、それぞれ載置部材４の裏面の後部の左右中央に取り付けられている。各モータ５１４、５１４は、連結軸５１５、５１５およびクラッチ５１３、５１３を介して各車軸５１１、５１１ひいては各後輪５１、５２に連結されている。各モータ５１４、５１４は、バッテリー５１６に電気的に接続されており、バッテリー５１６から給電されて後輪５１、５２を回転させる。

各後輪５１、５２のそれぞれに連結されたモータ５１４、５１４は、制御装置６と通信可能に接続されており、モータ５１４、５１４の作動及び停止は制御装置６によって制御される。

クラッチ５１３、５１３は、各車軸５１１、５１１と各連結軸５１５、５１５との間に位置しており、これらを連結状態と連結解除状態とに切り替える。クラッチ５１３、５１４は、後輪５１、５２に外力がかかっていない状態で各車軸５１１、５１１ひいては各後輪５１、５２と各連結軸５１５、５１５とを連結する。一方、外力によって後輪５１、５２に回転力がかかると、例えば台車本体２が人力で押圧されて後輪５１、５２に回転力が加えられると、クラッチ５１３、５１３は、車軸５１１、５１１と連結軸５１５、５１５との連結を解除する。このようにして、本実施形態では、台車本体２が人力で押圧されると、モータ５１４、５１４から負荷が加えられない状態で後輪５１、５２が回転する。

制御装置６は、自走台車１が走行路１００を予め設定された経路に沿って自動走行するように、自走台車１の各部をそれぞれ制御するものである。制御装置６の詳細については後述する。

（回転角度の検出構造）
本実施形態では、自走台車１の移動距離および旋回量（鉛直軸回りの旋回角度）を検出するために、各後輪５１、５２にそれぞれ各後輪５１、５２の回転角度（水平軸周りの回転角度）を検出するための回転検出部材８、８（右後輪５１の回転角度を検出する第１回転検出部材８、左後輪５２の回転角度を検出する第２回転検出部材８）が付設されている。つまり、左右の後輪５１、５２の回転角度がそれぞれ検出されれば、自走台車１の移動距離を検出することができるとともに、左右の後輪５１、５２の移動距離の差によって自走台車１の旋回量が検出できる。

前記回転角度を検出するための構造は、右後輪５１と左後輪５２とで同じであり、ここでは、右後輪５１について説明する。図５は、右後輪５１付近を拡大した斜視図である。図６は、右後輪５１の側面図である。

回転検出部材８は、２つの近接センサ８１、８１で構成されている。右後輪５１の左右内側を向く側面には、周方向に等間隔で配置された複数の円形状の凹部（被検出部）５１７が形成されている。これら凹部５１７は、右後輪５１の周方向について互いに離間しており、２つの近接センサ８１、８１は、凹部５１７どうしの間の部分が検出部８１ａと対向している間、ＯＮの信号を出力する。

各近接センサ８１と各凹部５１７とは、各近接センサ８１からＤＵＴＹ比が約５０％となるパルスが出力されるような位置に配置されている。本実施形態では、凹部５１７が、６つ設けられており、各近接センサ８１は、右後輪５１が６０度回転する毎に凹部５１７どうしの間の部分の検出を開始し、且つ、右後輪５１が約３０度回転する間、凹部５１７どうしの間の部分を検出し続けるような位置に配置されている。

また、２つの近接センサ８１、８１は、ＯＮ−ＯＦＦ位相が互いに９０度ずれるように配置されている。本実施形態では、各近接センサ８１、８１は、車軸５１１を挟んで前後方向の両側にそれぞれ配置されているとともに、各検出部８１ａ、８１ａが右後輪５１の中心（車軸５１１の中心線）よりも下方となる位置に配置されている。

前記構成に伴い、２つの近接センサ８１によって、右後輪５１の回転角度が１５度単位で検出される。また、２つの近接センサ８１によって、右後輪５１が正回転しているか逆回転しているかを判別できるようになっている。つまり、右後輪５１の回転方向によって、図７（ａ）に示すように、Ａ相（一方の近接センサ８１）の出力パルスが立ち上がった後にＢ相（他方の近接センサ８１）の出力パルスが立ち上がる場合と、図７（ｂ）に示すように、Ａ相（一方の近接センサ８１）の出力パルスが立ち上がった後にＢ相（他方の近接センサ８１）の出力パルスが立ち下がる場合とで、パルスの出方が異なるため、これによって、右後輪５１の回転方向の判別が可能となっている。

このように、本実施形態では、右後輪５１（および左後輪５２）の側面に凹部５１７を設け、凹部５１７どうしの間の部分を検出する近接センサ８１を設けるという簡単な構成で、高価なエンコーダーを利用することなく右後輪５１（および左後輪５２）の回転角度を検出することができる。また、近接センサ８１はエンコーダーに比べて小型且つ計量であるため、小さな取付スペースで且つ自走台車１の総重量を小さく抑えつつ右後輪５１（および左後輪５２）の回転角度を検出することができる。

なお、右後輪５１（および左後輪５２）に形成される被検出部は、凹部５１７によって構成されるもの（凹部５１７どうしの間の部分）に限らない。例えば、被検出部は、凸部でもよく、適宜変更できる。ただし、凸部の場合は、センサを取り付けた際のセンサまでの取付寸法（取付高さ）が凹部５１７の場合に較べて大きくなって取付に必要な隙間を大きくする必要があるので、この点で、前記のような凹部５１７が好ましい。また、凹部５１７の個数は前記に限らず、検出したい回転角度の下限値に基づいて適宜決定すればよい。また、後輪５１、５２が正回転しているか否かの判別が不要な場合は、１つの後輪５１、５２に対して１つの近接センサ８１を付設すればよい。

（２）マーカー
図１に示すように、各マーカー１１０は、走行路１００の幅方向つまり走行路１００を走行する自走台車１の台車幅方向の両側となる部分の各所に設けられている。図８は、マーカー１１０の一例を示した図である。

本実施形態では、マーカー１１０は、矩形状を有している。例えば、マーカー１１０は、１０ｃｍ四方程度の四角形状を有し、そのサイズは自動台車１等に比べて小さく設定されている。マーカー１１０の表面には後述するように必要な情報が描かれているが、描かれているものは図８に示すような白と黒との簡単なパターンであり、前記のようにサイズが小さく設定されたマーカー１１０においてもその表面に描かれたパターンがカメラ３によって容易に読み取れるようになっている。また、マーカー１１０は、前記のようにその表面に必要な情報が描かれていればよいことから、その厚みは非常に小さく抑えられている。また、本実施形態では、マーカー１１０は、これを取り付ける被取付部材に対して着脱可能となっている。例えば、マーカー１１０は、その裏面が糊面とされたいわゆるシールであり、被取付部材に対して着脱可能に貼り付けられるようになっている。換言すると、裏面が糊面とされたシールの表面に、前記パターンが描かれることで、マーカー１１０が形成されている。

図８に示すように、マーカー１１０は、それぞれ、基準部１１１と、位置データ部１１２とを有する。位置データ部１１２は四角形状を有している。基準部１１１は、四角形の枠状を有し、位置データ部１１２を囲む形状を有している。

位置データ部１１２は、データ表示部１１３と、データ表示部１１３の下方側に描かれたパリティ部１１４とを有する。

データ表示部１１３は、マーカー１１０の位置情報（配置位置）を表すもので、本実施形態では、データ表示部１１３には、その内側空間が３列３行に区画されることで９つの判別部１１３ａが形成されている。これら判別部１１３ａは、「白」又は「黒」のいずれかに描かれており、複数のマーカー１１０は、それぞれが異なるデータ表示部１１３を有する。

データ表示部１１３では、「黒」が「１」を表し、「白」が「０」を表している。そして、各列において縦に並ぶ３つの数字（Ｘ，Ｙ、Ｚ）が２^２×Ｘ＋２^１×Ｙ＋２^０×Ｚの（Ｘ，Ｙ、Ｚ）に割り当てられており、各列は、それぞれこの式で求められる１つの数字を表している。

例えば、図８に示すように、最も左側の第１列の判別部１１３ａが上から順に「黒」、「黒」、「白」、左側から２番目の第２列の判別部１１３ａが上から順に「白」、「白」、「黒」、左側から３番目の第３列の判別部１１３ａが上から順に「白」、「黒」、「白」である場合、第１列は（１、１、０）であって２^２×１＋２^１×１＋２^０×０＝６を表し、第２列は（０、０、１）であって２^２×０＋２^１×０＋２^０×１＝１を表し、第３列は（０、１、０）であって２^２×０＋２^１×１＋２^０×０＝２を表している。そして、データ表示部１１３全体で、その位置情報として「６１２」という番地を表している。

パリティ部１１４は、データ表示部１１３の３つの列と対応する３つの確認部１１４ａを有し、判別部１１３ａと確認部１１４ａとを含む各列の「黒」の数が偶数又は奇数になるように設定されている。

本実施形態では、パリティ部１１４は、３つの判別部１１３ａと１つの確認部１１４ａとを含む最も左側の列の「黒」の数が奇数になるように設定され（奇数パリティ）、左側から２番目の列の「黒」の数が偶数になるように設定されている（偶数パリティ）。また、左側から３番目の列の「黒」の数が奇数になるように設定されている（奇数パリティ）。

例えば図８の例では、第１列の判別部１１３ａが上から順に「黒」、「黒」、「白」であり黒を２つ含むので、第１列のパリティ部１１４は、第１列全体の「黒」の数が奇数となるように「黒」に設定され、第２列の判別部１１３ａが上から順に「白」、「白」、「黒」であるので、第２列のパリティ部１１４は、第２列全体の「黒」の数が偶数となるように「黒」に設定されている。また、第３列の判別部１１３ａが上から順に「白」、「黒」、「白」であるので、第３列全体の「黒」の数が奇数となるように第３列のパリティ部１１４は、「白」に設定されている。

（３）制御装置
制御装置６は、自走台車１が走行路１００を予め設定された経路に沿って自動走行するように、自走台車１の各部をそれぞれ制御する。制御装置６は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）およびその周辺回路を備えている。

図９は、制御装置６のブロック図である。制御装置９は、機能的に、マーカー１１０に基づいて自走台車１の位置等を算出する第１台車位置算出部６１と、回転検出部材８、８の検出結果に基づいて自走台車１の位置等を算出する第２台車位置算出部（予備台車位置算出部）６２とを備える。

（第１台車位置算出部）
第１台車位置算出部６１は、機能的に、マーカー認識部（マーカー位置算出部）６１１と、距離算出部６１２と、角度算出部６１３と、ワールド座標特定部６１４とを備える。

マーカー認識部６１１は、２台のカメラ３ａ、３ｂで撮影された画像からマーカー１１０の画像を抽出するとともに、抽出した画像に含まれるマーカー１１０の番地を算出（特定）する。

前記のようにマーカー１１０の基準部１１１が四角形の枠状を有していることから、マーカー認識部６１１は、２台のカメラ３ａ、３ｂで撮影された画像中に四角形の枠状を有する画像があると、この枠状部分を基準部１１１の候補として抽出するとともに、この枠状部分とその内側部分とを合わせた部分をマーカー１１０の画像の候補として抽出する。次に、マーカー認識部６１１は、抽出した四角形の枠の内側の画像に基づいて、抽出した画像がマーカー１１０の画像であるか否か判定する。

具体的に、マーカー認識部６１１は、画像に含まれる四角形の枠状部分の内側を、データ表示部１１３およびパリティ部１１４に対応するように区分けする。図８の例では、３列×４行の領域に区分けする。

次に、マーカー認識部６１１は、マーカー１１０の画像の候補として抽出した画像のうちデータ表示部１１３の各判別部１１３ａおよびパリティ部１１４の各確認部１１４ａに対応する各領域が「黒」であるか「白」であるかを判別する。

次に、マーカー認識部６１１は、各列の「黒」の数が、前記のようにその列について設定された偶数個又は奇数個となっているか否かを判定する。そして、この判定が否の場合には、マーカー認識部６１１は、候補として抽出した画像がマーカー１１０の画像ではないと判定する。一方、この判定が是の場合には、マーカー認識部６１１は、抽出した画像をマーカー１１０の画像として確定し、抽出する。

次に、マーカー認識部６１１は、マーカー１１０の画像であると確定した画像のうち各判別部１１３ａの色に基づいて、前述のように、各判別部１１３ａが「１」「０」のいずれであるかを判別するとともに、２^２×Ｘ＋２^１×Ｙ＋２^０×Ｚの式を用いて、データ表示部１１３が表す番地を算出する。

また、マーカー認識部６１１は、算出したマーカー１１０の番地（データ表示部１１３が表す番地）に基づいてマーカー１１０の位置を算出する。つまり、マーカー認識部６１１は、マーカー１１０の表示部１１３の画像に基づいてマーカー１１０の配置位置を算出するマーカー位置算出部としても機能する。

本実施形態では、水平面上の各位置が、予め設定された所定の位置を原点とする直交座標で表されるようになっており、マーカー認識部６１１は、マーカー１１０が配置された位置の座標を算出する。より詳細には、マーカー認識部６１１は、マーカー１１０の中心Ｍｃ（図８参照）の位置を算出する。以下、この直交座標系で表される位置（座標）をワールド座標という。

各マーカー１１０の中心Ｍｃのワールド座標は後述するように自走台車１の自動走行開始前に予め決定されており、マーカー認識部６１１には、各マーカー１１０の番地と、各マーカー１１０の中心Ｍｃのワールド座標とが関連づけてマップ等で記憶されている。マーカー認識部６１１は、この記憶しているマップ等から、算出したマーカー１１０の番地に対応するワールド座標を抽出して、マーカー１１０の中心Ｍｃのワールド座標を算出する。

距離算出部６１２は、マーカー１１０の画像に基づいて、この画像を撮像したカメラ３とマーカー１１０との離間距離ｄ１を算出する。図１０は、この離間距離ｄ１および後述するマーカー１１０と自走台車１との相対角度θを算出する手順を説明するための概略平面図である。図１１は、カメラ３が算出した画像全体Ｐａの一例を示した図である。以下では、適宜、カメラ３が算出した全体画像Ｐａを主画像Ｐａという。なお、図１１では、マーカー１１０のうち基準部１１１の最も外側のラインのみを示している。

カメラ３が撮像した主画像Ｐａにおいてマーカー１１０の画像が占める割合は、マーカー１１０とカメラ３との離間距離ｄ１に比例する。つまり、マーカー１１０とカメラ３との離間距離ｄ１が大きくなるほど、マーカー１１０の画像の画素数は小さくなる。そこで、距離算出部６１２は、この関係を用いて、マーカー１１０とこれを撮像したカメラ３との離間距離ｄ１を算出する。本実施形態では、図１１に示すように、主画像Ｐａにおけるマーカー１１０の中心Ｍｃを通り上下方向に延びるライン上の線分であって基準部１１１の上端から下端までの線分Ｌ１＿Ｍｃ（以下、マーカー中央線分という）の画素数Ｍｈに基づいて、前記離間距離ｄ１を算出する。

具体的には、距離算出部６１２は、まず、カメラ３が撮像する画像のうち基準部１１１の水平方向の両側に位置して上下方向に延びる２辺１１１ａ、１１１ｂの画素数Ｍｈ２、Ｍｈ１を平均し、この平均値をマーカー中央線分Ｌ１＿Ｍｃの画素数Ｍｈとして算出する。次に、距離算出部６１２は、マーカー中央線分Ｌ１＿Ｍｃの画素数Ｍｈに予め設定された係数Ｋｂを掛けて、カメラ３とマーカー１１０との離間距離ｄ１を算出する。つまり、この離間距離ｄ１（ｍ）をｄ１＝Ｍｈ×Ｋｂの式にて算出する。係数Ｋｂは、マーカー１１０の中心Ｍｃとカメラ３との距離が１ｍであるときのマーカー中央線分Ｌ１＿Ｍｃの画素数Ｍｈであって、予め設定されて制御装置６に記憶されている。

角度算出部６１３は、カメラ３により撮像されたマーカー１１０の画像に基づいて、この画像を撮像したカメラ３とマーカー１１０とを結ぶラインＬ１が台車幅方向に対してなす角度、つまり、前記ラインＬ１がカメラ３の光軸Ｑ２（Ｑ１）に対してなす角度θ（以下、基準角度θという）を算出する。

ここで、主画像Ｐａの中心Ｐｃから、マーカー１１０の画像の中心Ｍｃまでの水平方向の線分（以下、水平線分という）Ｌ２＿Ｍｃの画素数は、カメラ３の光軸Ｑ２（Ｑ１）とマーカー１１０の中心Ｍｃとの距離ｄ２（マーカー１１０の中心Ｍｃを通り光軸Ｑ２（Ｑ１）と直交するライン上におけるマーカー１１０の中心Ｍｃと光軸Ｑ２（Ｑ１）との離間距離）に比例する。角度算出部６１３は、この関係を用いて基準角度θを算出する。

まず、角度算出部６１３は、主画像Ｐａの中心Ｐｃからマーカー１１０の中心Ｍｃまでの長さを有する線分Ｌ２＿Ｍｃの画素数Ｍｖを算出する。そして、この画素数Ｍｖに予め設定された係数Ｋａを掛けることで、カメラ３の光軸Ｑ２（Ｑ１）とマーカー１１０の中心との距離ｄ２を算出する。つまり、角度算出部６１３は、カメラ３の光軸Ｑ２（Ｑ１）とマーカー１１０の中心Ｍｃとの距離ｄ２をｄ２＝Ｍｖ×Ｋａにて算出する。この係数Ｋａは、水平方向について、カメラ３が撮像する画像の１画素に対応する実際の長さであって、予め設定されて制御装置６に記憶されている。

本実施形態では、カメラ３は、その光軸Ｑ２（Ｑ１）が台車幅方向と平行に延びる姿勢で取り付けられている。従って、角度算出部６１３は、算出した前記距離ｄ２と、距離算出部６１２により算出された離間距離ｄ１とを用いて、基準角度θをθ＝ｓｉｎ^−１（ｄ２／ｄ１）により算出する。

ワールド座標特定部６１４は、自走台車１のワールド座標（詳細には、自走台車１の中心のワールド座標）を算出するとともに、水平方向に延びる所定の直線に対して自走台車１の進行方向がなす角度βを算出する。本実施形態では、図１に示すように、自走台車１の出発地Ｐｓがワールド座標の原点とされ、この出発地Ｐｓでの自走台車１の走行方向に沿う軸がＹ軸、これと直交する方向に沿う軸がＸ軸とされて、このＹ軸と平行な直線に対して自走台車１の進行方向がなす角度βが算出される。以下では、適宜、Ｙ軸と平行な直線に対する角度をワールド角度という。また、適宜、自走台車１の進行方向のワールド角度を、単に、自走台車１のワールド角度という。

ワールド座標特定部６１４は、カメラ３が撮像した１つの画像（主画像Ｐａ）に含まれる２つのマーカー１１０のワールド座標等に基づいて自走台車１のワールド座標等を算出しており、１つの画像に２つ以上のマーカー１１０が存在するときにのみ前記算出を行う。なお、カメラ３によって３つ以上のマーカー１１０が同時に撮像された場合は、距離算出部６１２で算出された各マーカー１１０についての前記離間距離ｄ１がより小さい２つのマーカー１１０を用いて、自走台車１のワールド座標の算出が行われる。

自走台車１のワールド座標の算出手順について、図１２を用いて説明する。

まず、ワールド座標特定部６１４は、撮像された２つのマーカー１１０＿１、１１０＿２どうしの距離ｄ＿Ｍを算出する。具体的には、各マーカー１１０＿１、１１０＿２のそれぞれ中心Ｍｃ＿１、Ｍｃ＿２どうしの距離ｄ＿Ｍを、予め記憶しているこれらマーカー１１０＿１、１１０＿２の中心Ｍｃ＿１、Ｍｃ＿２の各ワールド座標を用いて算出する。

ここで、自走台車１とマーカー１１０＿１との距離ｄ＿１、自走台車１とマーカー１１０＿２との距離ｄ＿２は、前記のように第１台車位置算出部６１によって算出される。従って、前記距離ｄ＿Ｍが算出されることで、自走台車１（自走台車１の中心）と２つのマーカー１１０＿１、１１０＿２とを結ぶラインからなる三角形の各辺の長さが特定され、余弦定理によって自走台車１（自走台車１の中心）のワールド座標が特定される。なお、第１台車位置算出部６１は、前記のように各カメラ３ａ、３ｂとマーカー１１０との距離および角度を算出した後、これらの値に基づいて自走台車１の中心とマーカー１１０との距離および自走台車１の中心とマーカー１１０とを結ぶラインと台車幅方向とがなす角度を算出しており、ワールド座標特定部６１４では、これらの値が用いられる。

具体的には、ワールド座標特定部６１４は、マーカー１１０＿１、１１０＿２の中心Ｍｃ＿１、Ｍｃ＿２と自走台車１との各距離ｄ１＿１、ｄ１＿２と、前記算出した各マーカー１１０＿１、１１０＿２のそれぞれ中心Ｍｃ＿１、Ｍｃ＿２どうしの距離ｄ＿Ｍとを用いて、余弦定理によって、マーカー１１０＿１とマーカー１１０＿２とを結ぶラインＬ＿Ｍと、マーカー１１０＿１と自走台車１とを結ぶラインＬ＿Ａとのなす角度θＡを算出する。そして、各マーカー１１０＿１、１１０＿２のワールド座標と、自走台車１とマーカー１１０＿１との距離ｄ１＿１と、前記ラインＬ＿Ｍに対するマーカー１１０＿１と自走台車１とを結ぶラインＬ＿Ａとのなす角度θＡとに基づいて自走台車１のワールド座標を算出する。

また、ワールド座標特定部６１４は、前記ラインＬ＿ＭのＸ軸に対する角度θｍを算出し、台車幅方向と自走台車１の進行方向とが直交すること、および、算出した角度θｍと、前記角度θＡと、算出したマーカー１１０＿１と台車幅方向とのなす角度θとを用いて、自走台車１の進行方向のＹ軸に対する角度βを算出する。

このようにして、ワールド座標特定部６１４は、自走台車１のワールド座標と、自走台車１の進行方向がＹ軸に対してなす角度βである自走台車１のワールド角度βを算出する。

（第２台車位置算出部）
第２台車位置算出部６２は、回転検出部材８、８により検出された回転角度に基づいて自走台車１の出発地Ｐｓからの移動距離、自走台車１のワールド座標、および、自走台車１のワールド角度を算出する。

第２台車位置算出部６２は、一方の回転検出部材８により検出された回転角度と後輪５１（５２）の直径とに基づいてこの回転検出部材８が設けられた一方の後輪５１（５２）の移動距離を算出する。また、同様に、第２台車位置算出部６２は、他方の回転検出部材８により検出された回転角度と後輪５２（５１）の直径とに基づいてこの回転検出部材８が設けられた一方の後輪５２（５１）の移動距離を算出する。そして、第２台車位置算出部６２は、これら後輪５１、５２の各移動距離を平均し、この平均値を自走台車１の移動距離として算出する。なお、後述するように制御装置６には、別途自走台車１が自動走行を開始するか否かの信号が与えられるようになっており、第２台車位置算出部６２は、この信号を受けてからの移動距離を積算していき、自走台車１の出発地Ｐｓからの移動距離として算出する。

また、第２台車位置算出部６２は、一方の後輪５１（５２）の移動距離と、他方の後輪５２（５１）の移動距離との差に基づいて、自走台車１の旋回角度を算出する。

そして、第２台車位置算出部６２は、各後輪５１、５２の移動距離と、算出した旋回角度とに基づいて、自走台車１のワールド座標を算出する。また、第２台車位置算出部６２は、算出した旋回角度を積算していくことで、自動台車１のワールド角度を算出する。

ここで、本実施形態では、第２台車位置算出部６２は、自走台車１の旋回角度の最小角度として２°程度を検出できるようになっている。

詳しくは、本実施形態では、右後輪５１と左後輪５２との互いの距離が３８６ｍｍであり、自走台車１が２°曲がり走行すると、左後輪５２が進んだ距離と右後輪５１が進んだ距離との差が１３．４８ｍｍになる。また、車輪の周長が３１４．１５９２ｍｍとされており、前記の差１３．４８ｍｍは、左後輪５１及び右後輪５２の１／２３（＝１３．４８／３１４．１５９２）回転分つまりおよそ１５度にあたる。これに対して、前記のように、本実施形態では、２つの近接センサ８１、８１によって一つの後輪５１、５２についてその回転角度を１５度単位で検出できるようになっているため、自走台車１の旋回角度として２度程度の角度を検出することができる。

なお、１つの後輪５１（５２）の回転角度を１５度より大きい単位でしか検出できない場合は、回転検出部材８から出力されるパルスを逓倍すればよい。例えば、６０度単位でしか検出できない場合は、２°程度の曲がり走行が検出されるように、この検出信号を４逓倍して１回転に２４パルス出力されるようにすればよい。

（４）動作等
次に、以上のように構成された自走台車１を出発地Ｐｓから目的地Ｐｇまで自動走行させるための手順について説明する。

まず、自走台車１を自動走行させる前に、走行路１００に沿って複数のマーカー１１０を配置する。

前記のように、マーカー１１０は、比較的サイズが小さく、かつ、被取付部材に対して着脱可能に構成されている。従って、様々な場所に容易にマーカー１１０を配置することができる。例えば、壁に限らず、柱や、作業機械等にも配置することができる。また、前記のように、自走台車１には、マーカー１１０を撮像するためのカメラが自走台車１の幅方向の両側にそれぞれ設けられている。そのため、走行路１００の幅方向（走行路１００における自走台車１の進行方向と直交する方向）のどちら側にマーカー１１０を配置してもよく、配置可能な場所に適宜貼り付けていく。

このようにして走行路１００にマーカー１１０が配置された後に、制御装置６が行う制御内容について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１において、制御装置６は、走行路１００つまり出発地Ｐｓから目的地Ｐｇまでの走行経路を記憶するとともに、走行路１００に沿って配置された複数のマーカー１１０の番地および当該マーカー１１０の配置位置を記憶する。

本実施形態では、自走台車１を自動走行させる前に、作業員が走行路１００に沿って出発地Ｐｓから目的地Ｐｇまで自走台車１を押して移動させ、この移動途中に、制御装置６が走行路１００およびマーカー１１０に関する情報を記憶していく。なお、制御装置６は、作業者が別途設けたスイッチ等が操作することで、目標とする経路を記憶している段階であることを認識するとともに、スイッチ等の操作によって現在位置が出発地Ｐｓであることおよび目的地Ｐｇであることを認識する。

具体的に、出発地Ｐｓから自走台車１が移動を開始すると、第２台車位置算出部６２が各時刻での出発地Ｐｓからの移動距離、自走台車１のワールド座標、および自走台車１のワールド角度の算出を開始し、制御装置６は、自走台車１の移動距離が所定量増加する毎に、出発地Ｐｓからの移動距離と自走台車１のワールド座標をマップで記憶していく。

また、制御装置６は、カメラ３ａ、３ｂによる撮像を行い、マーカー認識部６１１によって各マーカー１１０の情報を算出していく。そして、制御装置６は、第２台車位置算出部６２が検出した自走台車１のワールド座標等に基づいて各マーカー１１０のワールド座標を算出し、各マーカーの番地とそのワールド座標とを関連づけて記憶する。

詳細には、カメラ３がマーカー１１０の画像を撮像すると、第１台車位置算出６１は前述の手順に従って、自走台車１とマーカー１１０との距離と角度とを算出する。制御装置６は、算出されたこの距離と角度と、第２台車位置算出部６２が検出した自走台車１のワールド座標とに基づいて、マーカー１１０のワールド座標を算出し、これを記憶する。この実施形態では、制御装置６は、各マーカー１１０の番地とそのワールド座標とをマップで記憶する。

なお、このように自走台車１を実際に走行路１００に沿って移動させる手順とは別に、予め走行路１００上の各地点でのワールド座標、および、各マーカー１１０の番地とそのワールド座標とを、プログラミング等によって制御装置６に記憶させてもよい。

次に、ステップＳ２において、自走台車１の出発地Ｐｓからの自動走行を開始させる。例えば、作業者のスイッチ等の操作に伴って制御装置６には所定の信号が付与されるようになっており、制御装置は、この信号を受けてモータ５１４、５１４ひいては後輪５１、５２の駆動を開始させる。

また、自動走行が開始されるのに伴って、ステップＳ３において、制御装置６（第２台車位置算出部６２）は、回転検出部材８，８の検出結果に基づいて、自動台車１の出発地Ｐｓからの移動距離、自走台車１のワールド座標および自走台車１のワールド角度を算出する。以下では、適宜、この回転検出部材８，８の検出結果に基づいて第２台車位置算出部６２により算出された自走台車１のワールド座標およびワールド角度を、マーカー１１０に基づいて第１台車位置算出部６１により算出されたものと区別するために、予備ワールド座標および予備ワールド角度という。

次に、ステップＳ４において、制御装置６は、自走台車１が次に到達すべき地点のワールド座標つまり目標とするワールド座標（以下、目標座標という）を設定する。具体的には、制御装置６は、ステップＳ１で記憶した移動距離とワールド座標とのマップから、現在の自走台車１の移動距離からの差が最も小さく且つ現在の移動距離よりも大きい移動距離に対応するワールド座標を抽出し、これを目標座標として設定する。

次に、ステップＳ５にて、制御装置６は、カメラ３が撮像した画像を読み込む。

次に、ステップＳ６にて、制御装置６（マーカー認識部６１１）は、主画像Ｐａ中に２つ以上のマーカー１１０が含まれるか否かを判定する。

ステップＳ６の判定がＮＯであって、主画像中に２つ以上のマーカー１１０が認識できなかった場合は、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、制御装置６は、ステップＳ３で算出した自走台車１の予備ワールド座標および予備ワールド角度を、自走台車１の現在位置のワールド座標（現ワールド座標）および現在の自走台車１のワールド角度（現ワールド角度）として設定する。ステップＳ７の後は、ステップＳ１２に進む。

一方、制御装置６（マーカー認識部６１１）はステップＳ６の判定がＹＥＳであって２つ以上のマーカー１１０を認識した場合は、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、制御装置６（マーカー認識部６１１）は、前述した手順に従って、認識した各マーカー１１０の番地を算出する。

ステップＳ８の後はステップＳ９に進み、制御装置６（マーカー認識部６１１）は、ステップＳ１で記憶したマーカー１１０の番地とマーカー１１０のワールド座標とのマップから、ステップＳ８で算出した各マーカー１１０の番地に対応するワールド座標を抽出する。

ステップＳ９の後はステップＳ１０に進み、制御装置６（距離算出部６１２）は、前述した手順に従って、認識した各マーカー１１０と自走台車１との距離を算出する。また、制御装置６（角度算出部６１３）は、認識した各マーカー１１０と自走台車１とを結ぶラインが台車幅方向に対してなす角度である基準角度θを算出する。

ステップＳ１０の後はステップＳ１１に進み、制御装置６（第１台車位置算出部６１）は、ステップＳ１０で検出した各マーカー１１０と台車本体２との距離および基準角度θと、ステップＳ９で抽出した各マーカー１１０のワールド座標とから、前述した手順に従って、現在の自走台車１のワールド座標（現ワールド座標）および現在の自走台車１のワールド角度（現ワールド角度）を算出する。ステップＳ１１の後はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、制御装置６は、ステップＳ１１またはステップＳ７で算出した自走台車１のワールド座標とステップＳ４で設定した目標座標とから、自走台車１の目標座標に対する自走台車１の角度の目標値である目標角度を算出する。具体的には、自走台車１の現ワールド座標の点と目標座標の点とを結ぶラインがＹ軸と平行な方向に対してなす角度を目標角度として算出する。ステップＳ１２の後はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、制御装置６は、ステップＳ１１またはステップＳ７で算出した自走台車１の現ワールド角度が、ステップＳ１２で算出した目標角度と一致するか否かを判定する。

ステップＳ１３の判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１５に進む。一方、ステップＳ１３の判定がＮＯであれば、ステップＳ１４に進む。なお、ステップＳ１３の判定では、現ワールド角度と目標角度とが厳密に一致している場合に限らず、ある程度（例えば、０〜１度程度）ずれている場合にも、これらが一致していると判定してもよい。

ステップＳ１４では、制御装置６は、自走台車１の向きを補正する。具体的には、自走台車１のワールド角度が目標角度と一致するような自走台車１の旋回角度を算出し、この旋回角度だけ自走台車１が旋回するように各モータ５１４，５１４を駆動する。ステップＳ１４の後は、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、制御装置６は、ステップＳ１１またはステップＳ７で算出した自走台車１の現ワールド座標と、ステップＳ１で記憶した目的地Ｐｇのワールド座標とを比較して、自走台車１が目的地Ｐｇに到着したか否かを判定する。

ステップＳ１５の判定がＹＥＳであれば、制御装置６は、処理を終了する。つまり、モータ５１４、５１４の駆動を停止して自走台車１の走行を停止する。一方、ステップＳ１５の判定がＮＯであれば、ステップＳ３に戻る。つまり、制御装置６は、自走台車１が目的地Ｐｇに到達してステップＳ１５の判定がＹＥＳとなるまで、ステップＳ３〜ステップＳ１４を繰り返す。

このように、本実施形態では、撮像したマーカー１１０に含まれる情報に基づいて自走台車１を適切に予め設定された走行路１００に沿って走行させることができるとともに、たとえマーカー１１０が認識されない場合であっても、回転検出部材８、８の検出結果に基づいて、走行経路に沿うように自走台車１を走行させることができる。

（５）作用等
以上のように、本実施形態によれば、走行路１００に配置された複数のマーカー１１０をカメラ３によって撮像し、このマーカー１１０の画像に基づいて自走台車１を走行させることができる。そのため、走行路１００の路面に磁気テープを張り付けてこの磁気テープに沿って台車を走行させるものに比べて、走行路１００の全体に磁気テープを張り付ける必要がなく、自走台車１を自動走行させるためのシステムつまり自動搬送装置２００をより容易に実現することができる。

ここで、カメラ３を自走台車１の前方の画像を撮像するように配置すると、カメラ３は行路１００における台車幅方向の側部に配置されたマーカー１１０を斜め方向から撮像することしかできない。そのため、撮像したマーカー１１０の画像が不鮮明になって、この画像に基づいて適切に自走台車１を自動走行させることができないという問題が生じる。もちろん、マーカー１１０を曲がり角に配置すればこれを正面から撮像することは可能になるが、走行路１００に曲がり角がない場合や曲がり角が少ない場合には対応できず、自走台車１の適切な走行は困難となる。また、カメラ３として高性能のものを用いれば、画像をより鮮明に撮像することは可能になるが、この場合にはコストが高くなる。

これに対して、本実施形態では、カメラ３が台車幅方向を向くように台車本体２に取り付けられている。そのため、カメラ３によって走行路１００における台車幅方向の側部に配置されたマーカー１００を正面から撮像することができ、マーカー１００をより鮮明に撮像できる。そして、このように正面から撮像することでマーカーを鮮明に撮像できるため、カメラを低解像度な安価なものとすることができ、製作コストを低く抑えることができる。

さらに、本実施形態では、マーカー１１０が着脱可能に構成されているため、これの設置を容易に行うことができるとともに、これの設置位置を多く確保することができる。従って、自動搬送装置２００をより容易に構築することができる。

また、本実施形態では、台車本体２に２台のカメラ３ａ、３ｂが設けられて、台車幅方向における両側をそれぞれ２つのカメラ３ａ、３ｂで撮像することができるようになっている。そのため、走行路１００の幅方向（走行路１００における自走台車１の進行方向と直交する方向）のどちら側にマーカー１１０を配置してもよく、つまり、走行路１００に沿って存在する各種部材にマーカー１１０を配置することができる。従って、マーカー１１０を配置するための部材を別途設ける必要がなく、あるいは、この部材を少なく抑えることができ、自動搬送装置２００をより容易に構築することができる。

特に、本実施形態では、撮像された画像に含まれる２つのマーカー１１０の画像に基づいて、自走台車１のワールド座標およびワールド角度を算出し、これに基づいて自走台車１を走行させているため、自走台車１をより適切に走行路１００に沿って走行させることができる。

また、本実施形態では、各後輪５１、５２の回転角度を検出する回転検出部材８，８が設けられて、これらの検出結果に基づいて自走台車１の移動距離、ワールド座標およびワールド角度が算出されるようになっている。そのため、マーカー１１０の画像に基づく走行が困難であっても、回転検出部材８、８の検出結果に基づいて自走台車１を走行路１００に沿って走行させることができ、自走台車１をより一層確実に目的地Ｐｇに向けて走行させることができる。

（６）変形例
前記実施形態では、撮像された画像に含まれる２つのマーカー１１０の画像に基づいて自走台車１のワールド座標およびワールド角度を算出し、これらの算出結果に基づいて自走台車１を自動走行させる場合について説明したが、１つのマーカー１１０の画像に基づいて自走台車１を自動走行させてもよい。具体的には、前記マーカー認識部６１１で算出されたマーカー１００の配置位置と、前記距離算出部６１２で算出されたマーカー１１０と自走台車１との距離とに基づいて、自走台車１を自動走行させるように構成してもよい。

この構成であっても、マーカー１１０の配置位置と、マーカー１１０と自走台車１との距離とに基づいて、ワールド座標上において自走台車１がどの領域を走行しているのかを推定することができる。具体的には、マーカー１１０の中心から半径が前記距離となる領域を自走台車１が走行していると推定できる。従って、この走行領域が適切となるように自走台車１の向きを補正することで、自走台車１を適切に走行路１００に沿って走行させることができる。

また、各マーカー１１０と自走台車１との距離のみに基づいて、自走台車１を自動走行させるように構成してもよい。この構成であっても、自走台車１を、マーカー１１０のとの距離が所定値以下あるいは所定値以上といった適正な範囲で走行させることができる。つまり、自走台車１が、マーカー１１０およびこれが取り付けられた部材に過剰に近接することや、マーカー１１０から過剰に離間して不適切な場所に進行するのを抑制することができる。特に、各マーカー１１０が走行路１００との距離が等間隔となるように配置されているときには、マーカー１１０と自走台車１との距離が所定値以内となるように自走台車１を走行させることで、自走台車１を走行路１００に沿って適切に走行させることができる。

また、前記実施形態では、回転検出部材８は、車輪５１、５２に設けられた凹部５１７を検出するものとされたが、この形態のものに限らず、種々の車輪５１、５２の回転を検出できるものであればよく、適宜変更できる。

１自走台車
２台車本体
３ａ第１カメラ
３ｂ第２カメラ
６制御装置
５１右後輪（第１車輪）
５２左後輪（第２車輪）
６１第１台車位置算出部
６２第２台車位置算出部（予備台車位置算出部）
１００走行路
１１０マーカー
２００自動搬送装置
６１１マーカー認識部（マーカー位置算出部）
６１２距離算出部
６１３角度算出部

前記課題を解決するため、本発明は、自動搬送装置であって、車輪を回転させて走行路を自走可能な自走台車と、前記走行路に配置された複数のマーカーとを備え、前記自走台車は、前記車輪を有する台車本体と、当該台車本体に搭載されたカメラと、前記台車本体に搭載され、前記自走台車が前記走行路を自動走行するように前記カメラによる前記マーカーの撮像画像に基づいて当該台車本体を制御する制御装置とを備え、前記カメラは、前記自走台車の進行方向と直交する台車幅方向における一方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該一方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第１カメラと、前記台車幅方向における他方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該他方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第２カメラとを備え、前記各マーカーは、その配置位置を表示する表示部を有し、前記制御装置は、前記カメラにより撮像された前記マーカーの表示部の画像に基づいて当該マーカーの配置位置を算出するマーカー位置算出部と、前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとの距離を算出する距離算出部と、前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて、当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度を算出する角度算出部とを有し、前記走行路上において予め定められた所定の位置を原点とする座標をワールド座標としたとき、前記マーカー位置算出部は、前記マーカーの表示部の画像と、予め記憶された各マーカーのワールド座標とに基づいて、撮像された前記マーカーのワールド座標を算出し、前記制御装置は、前記カメラによって２以上の前記マーカーの画像が撮像された場合に、当該画像に含まれる２つのマーカーについて前記距離算出部により算出された距離と、前記２つのマーカーの少なくとも一方のマーカーについて前記角度算出部により算出された角度と、前記マーカー位置算出部により算出された前記２つのマーカーの各ワールド座標とに基づいて、前記自走台車のワールド座標と、前記自走台車の進行方向がワールド座標の所定の座標軸に対してなす角度とを算出する、ことを特徴とする自動搬送装置を提供する。

またさらに、この装置では、距離算出部によって算出されたマーカーと自走台車との距離と、マーカー位置算出部によって算出されたマーカーの配置位置と、角度算出部によって算出されたマーカーと自動台車との角度とを用いて、自走台車の位置および進行方向を算出することができる。そのため、自走台車をより確実に設定された位置を通過するように適切に走行させることができる。

前記構成において、前記ワールド座標の座標軸は、水平面上で互いに直交するＸ軸およびＹ軸であり、前記制御装置は、前記カメラによって２以上の前記マーカーの画像が撮像された場合に、当該画像に含まれる２つのマーカーについて前記距離算出部により算出された距離と、前記２つのマーカーの少なくとも一方のマーカーについて前記角度算出部により算出された角度と、前記マーカー位置算出部により算出された前記２つのマーカーの各ワールド座標とに基づいて、前記２つのマーカーと前記自走台車の中心との各距離と、前記２つのマーカーどうしの距離と、前記２つのマーカーどうしを結ぶラインが前記少なくとも一方のマーカーと前記自走台車の中心とを結ぶラインに対してなす角度と、前記２つのマーカーどうしを結ぶラインが前記Ｘ軸に対してなす角度と、前記少なくとも一方のマーカーと前記自走台車の中心とを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度とをそれぞれ算出し、これらの算出値と前記２つのマーカーの各ワールド座標とに基づいて、前記自走台車のワールド座標と、前記自走台車の進行方向が前記Ｙ軸に対してなす角度とを算出するのが好ましい。

この構成によれば、自走台車の位置とＹ軸に対する自走台車の進行方向とを適切に算出することができる。

ここで、自走台車１とマーカー１１０＿１との距離ｄ１＿１、自走台車１とマーカー１１０＿２との距離ｄ１＿２は、前記のように第１台車位置算出部６１によって算出される。従って、前記距離ｄ＿Ｍが算出されることで、自走台車１（自走台車１の中心）と２つのマーカー１１０＿１、１１０＿２とを結ぶラインからなる三角形の各辺の長さが特定され、余弦定理によって自走台車１（自走台車１の中心）のワールド座標が特定される。なお、第１台車位置算出部６１は、前記のように各カメラ３ａ、３ｂとマーカー１１０との距離および角度を算出した後、これらの値に基づいて自走台車１の中心とマーカー１１０との距離ｄ１＿１，ｄ１＿２、および自走台車１の中心とマーカー１１０とを結ぶラインＬ＿Ａと台車幅方向とがなす角度θを算出しており、ワールド座標特定部６１４では、これらの値が用いられる。

前記課題を解決するため、本発明は、自動搬送装置であって、車輪を回転させて走行路を自走可能な自走台車と、前記走行路に配置された複数のマーカーとを備え、前記自走台車は、前記車輪を有する台車本体と、当該台車本体に搭載されたカメラと、前記台車本体に搭載され、前記自走台車が前記走行路を自動走行するように前記カメラによる前記マーカーの撮像画像に基づいて当該台車本体を制御する制御装置とを備え、前記カメラは、前記自走台車の進行方向と直交する台車幅方向における一方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該一方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第１カメラと、前記台車幅方向における他方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該他方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第２カメラとを備え、前記各マーカーは、その配置位置を表示する表示部を有し、前記車輪は、前記台車幅方向に互いに距離を隔てて配置された第１車輪と第２車輪とを有し、前記台車本体は、前記第１車輪の回転角度を検出する第１回転検出部材と前記第２車輪の回転角度を検出する第２回転検出部材とを有し、前記制御装置は、前記カメラにより撮像された前記マーカーの表示部の画像に基づいて当該マーカーの配置位置を算出するマーカー位置算出部と、前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとの距離を算出する距離算出部と、前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて、当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度を算出する角度算出部と、前記第１回転検出部材によって検出された前記第１車輪の回転角度と前記第２検出部材によって検出された前記第２車輪の回転角度とに基づいて、前記自走台車の移動距離と旋回角度とを算出する予備台車位置算出部とを有し、前記走行路上において予め定められた所定の位置を原点とする座標をワールド座標としたとき、前記マーカー位置算出部は、前記マーカーの表示部の画像と、予め記憶された各マーカーのワールド座標とに基づいて、撮像された前記マーカーのワールド座標を算出し、前記制御装置は、前記カメラによって２つの前記マーカーの画像が撮像された場合に、撮像された当該２つのマーカーについて前記距離算出部により算出された距離と、前記２つのマーカーの少なくとも一方のマーカーについて前記角度算出部により算出された角度と、前記マーカー位置算出部により算出された前記２つのマーカーの各ワールド座標とに基づいて、前記自走台車のワールド座標と、前記自走台車の進行方向がワールド座標の所定の座標軸に対してなす角度とを算出する第１の算出処理を実行し、前記カメラによって３つ以上の前記マーカーの画像が撮像された場合に、前記距離算出部により算出される距離がより小さい２つのマーカーを用いて、前記第１の算出処理と同様の方法により、前記自走台車のワールド座標と、前記自走台車の進行方向が前記座標軸に対してなす角度とを算出する第２の算出処理を実行し、前記カメラによって２未満の前記マーカーの画像が撮像された場合に、前記予備台車位置算出部により算出された前記移動距離および旋回角度に基づいて、前記自走台車のワールド座標と、前記自走台車の進行方向が前記座標軸に対してなす角度とを算出する第３の算出処理を実行する、ことを特徴とする自動搬送装置を提供する。

またさらに、この装置では、距離算出部によって算出されたマーカーと自走台車との距離と、マーカー位置算出部によって算出されたマーカーの配置位置と、角度算出部によって算出されたマーカーと自動台車との角度とを用いて、自走台車の位置および進行方向を算出することができる。そのため、自走台車をより確実に設定された位置を通過するように適切に走行させることができる。
加えて、車輪の回転角度の検出値から自走台車の移動距離と旋回角度とを算出する予備台車位置算出部が備わるので、撮像されたマーカー数が足りなくても、当該予備台車位置算出部による算出結果に基づき自走台車の位置と進行方向とを算出して自走台車を適切に走行させることができる。

前記構成において、前記ワールド座標の座標軸は、水平面上で互いに直交するＸ軸およびＹ軸であり、前記制御装置は、前記第１または第２の算出処理として、前記２つのマーカーについて前記距離算出部により算出された距離と、前記２つのマーカーの少なくとも一方のマーカーについて前記角度算出部により算出された角度と、前記マーカー位置算出部により算出された前記２つのマーカーの各ワールド座標とに基づいて、前記２つのマーカーと前記自走台車の中心との各距離と、前記２つのマーカーどうしの距離と、前記２つのマーカーどうしを結ぶラインが前記少なくとも一方のマーカーと前記自走台車の中心とを結ぶラインに対してなす角度と、前記２つのマーカーどうしを結ぶラインが前記Ｘ軸に対してなす角度と、前記少なくとも一方のマーカーと前記自走台車の中心とを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度とをそれぞれ算出し、これらの算出値と前記２つのマーカーの各ワールド座標とに基づいて、前記自走台車のワールド座標と、前記自走台車の進行方向が前記Ｙ軸に対してなす角度とを算出するのが好ましい。

Claims

自動搬送装置であって、
車輪を回転させて走行路を自走可能な自走台車と、
前記走行路に配置された複数のマーカーとを備え、
前記自走台車は、前記車輪を有する台車本体と、当該台車本体に搭載されたカメラと、前記台車本体に搭載されて当該台車本体を制御する制御装置とを備え、
前記カメラは、前記自走台車の進行方向と直交する台車幅方向における一方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該一方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第１カメラと、前記台車幅方向における他方向を向くように前記台車本体に取り付けられて当該他方向側に配置された前記マーカーを撮像可能な第２カメラとを備え、
前記制御装置は、前記カメラが撮像した前記マーカーの画像に基づいて、前記自走台車が前記走行路を自動走行するように前記台車本体を制御する、ことを特徴とする自動搬送装置。
前記制御装置は、前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとの距離を算出する距離算出部を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の自動搬送装置。
前記各マーカーは、その配置位置を表示する表示部を有し、
前記制御装置は、前記カメラにより撮像された前記マーカーの表示部の画像に基づいて当該マーカーの配置位置を算出するマーカー位置算出部を備える、ことを特徴とする請求項２に記載の自動搬送装置。
前記制御装置は、
前記カメラにより撮像された前記マーカーの画像に基づいて、当該画像を撮像したカメラとこのマーカーとを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度を算出する角度算出部を備え、
前記カメラによって２以上の前記マーカーの画像が撮像されると、前記距離算出部によって前記画像に含まれる２つのマーカーと前記カメラとの距離をそれぞれ算出し、前記マーカー位置算出部によって当該２つのマーカーの配置位置を算出するとともに、前記角度算出部によって前記２つのマーカーの少なくとも一方のマーカーと前記カメラとを結ぶラインが前記台車幅方向に対してなす角度を算出して、これら算出結果に基づいて、前記自走台車の位置および当該自走台車の進行方向が水平方向に延びる所定の直線に対してなす角度を算出する、ことを特徴とする請求項３に記載の自動搬送装置。
前記車輪は、前記台車幅方向に互いに距離を隔てて配置された第１車輪と第２車輪とを備え、
前記台車本体は、前記第１車輪の回転角度を検出する第１回転検出部材と前記第２車輪の回転角度を検出する第２回転検出部材とを備え、
前記制御装置は、前記第１回転検出部材によって検出された前記第１車輪の回転角度と前記第２検出部材によって検出された前記第２車輪の回転角度とに基づいて、前記自走台車の移動距離と旋回角度とを算出する予備台車位置算出部を備える、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動搬送装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走台車を備えた自走台車システムであって、
前記マーカーは、当該マーカーを取付可能な被取付部材に対して着脱可能に取り付けられている、ことを特徴とする自動搬送装置。