JP3122777B2 - Distance measuring device for unmanned vehicles - Google Patents
Distance measuring device for unmanned vehiclesInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無人搬送車の測距装置
に関し、詳しくは障害物等の壁面に反射するスリット状
の赤外光を撮影し、これを画像処理することにより障害
物に対する距離や、無人走行車の姿勢角を求め得る装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring apparatus for an automatic guided vehicle, and more particularly, to a slit-like infrared light reflected on a wall surface of an obstacle or the like, and processing the image by processing the image. The present invention relates to a device capable of obtaining a distance and an attitude angle of an unmanned traveling vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の測距装置としては、本件出願人が
先に提案した、特開昭60−81609号公報に示すも
のがある。この測距装置は、投光部から赤外線レーザ光
を障害物等に向けて投射し、該赤外線レーザ光の反射光
をPSD等のポジションセンサからなる受光部にて検知
し、三角測量の原理により障害物等との距離を測定し得
るものである。2. Description of the Related Art As a conventional distance measuring apparatus, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-81609 previously proposed by the present applicant. This distance measuring device projects an infrared laser beam from a light projecting portion toward an obstacle or the like, detects reflected light of the infrared laser beam by a light receiving portion including a position sensor such as a PSD, and uses a principle of triangulation. The distance to an obstacle or the like can be measured.
【0003】又、かかる測距装置を用いて障害物、或い
は壁面に対する無人走行車の姿勢角を求めるには、前述
の測距装置を所定のピッチで2個配設し、各々の測距デ
ータの差を測距装置の配設ピッチで除し、逆正接とする
ことにより求めることができる。In order to determine the attitude angle of an unmanned vehicle with respect to an obstacle or a wall using such a distance measuring device, two of the above distance measuring devices are arranged at a predetermined pitch, and each distance measuring data is obtained. Can be obtained by dividing the difference by the arrangement pitch of the distance measuring device to obtain an arc tangent.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来技術にあっては、PSDやレンズの特性によって、
測距範囲がある一定の範囲に限定されてしまうという不
具合があり、例えば至近距離や遠距離では距離を測定す
ることができず、実用上きわめて問題がある。又、無人
走行車の車体の角度をも求めようとすれば、二つ以上の
測距装置を具えねばならないという問題がある。さらに
は、測定精度の向上が図れないという問題もあった。However, in such a conventional technique, depending on the characteristics of the PSD and the lens,
There is a problem that the distance measurement range is limited to a certain range. For example, the distance cannot be measured at a short distance or a long distance, which is extremely problematic in practical use. Further, if the angle of the vehicle body of the unmanned traveling vehicle is to be obtained, there is a problem that two or more distance measuring devices must be provided. Further, there is a problem that the measurement accuracy cannot be improved.
【0005】本発明は、上記実状に鑑み案出されたもの
で、その目的は測距範囲を限定することなく、極めて広
範囲に測距でき、しかも一の測距装置で障害物等に対す
る車体の角度をも検知しうる測距装置を提供することに
ある。The present invention has been devised in view of the above-mentioned circumstances, and has as its object the purpose of being able to measure an extremely wide range without limiting the range of the distance measurement, and to use a single distance measuring device to prevent the body from moving against obstacles or the like. An object of the present invention is to provide a distance measuring device capable of detecting an angle.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】 本発明は、無人走行車
の車体と壁面との水平距離(L)を測定する装置であっ
て、該車体の外方を撮影可能に取り付けられた赤外線撮
像装置と、該赤外線撮像装置を水平軸回りに回動させる
アクチュエータと、前記赤外線撮像装置の車体に対する
角度(θk)を検出する検出手段と、前記赤外線撮像装
置の画角中心軸と重複しない光軸でスリット状の赤外線
レーザ光を前記赤外線撮像装置の視野方向に投射しかつ
該赤外線撮像装置から所定距離(H)離れた位置に配設
された赤外線投光装置と、壁面に投射されたレーザ光を
前記赤外線撮像装置で撮影して得られる画像データを記
憶する記憶手段と、該画像記憶手段で記憶された画像デ
ータを2値化処理する処理手段と、該処理手段で2値化
処理された画像データに基づき前記赤外線レーザ光の前
記赤外線撮像装置に対する入射角(θ0)を演算する入
射角演算手段と、該演算手段で求められた入射角(θ
0)と前記検出手段で検出された前記赤外線撮像装置の
車体に対する角度(θk)と上記所定距離(H)とに基
づき前記車体と壁面との水平距離(L)を演算する距離
演算手段と、を備えたことを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for measuring a horizontal distance (L) between a vehicle body and a wall surface of an unmanned vehicle, and an infrared imaging apparatus mounted so as to be able to photograph the outside of the vehicle body. An actuator for rotating the infrared imaging device around a horizontal axis; a detecting means for detecting an angle (θk) of the infrared imaging device with respect to a vehicle body; and an optical axis that does not overlap with a central angle of view of the infrared imaging device. An infrared projection device that projects a slit-shaped infrared laser beam in the direction of the field of view of the infrared imaging device and is disposed at a predetermined distance (H) away from the infrared imaging device; Storage means for storing image data obtained by photographing with the infrared imaging device, processing means for binarizing the image data stored in the image storage means, and image binarized by the processing means data Incident angle calculating means for calculating an incident angle (θ0) of the infrared laser beam with respect to the infrared imaging device based on the incident angle (θ0) obtained by the calculating means.
Distance calculation means for calculating a horizontal distance (L) between the vehicle body and a wall surface based on 0), the angle (θk) of the infrared imaging device with respect to the vehicle body detected by the detection means, and the predetermined distance (H); It is characterized by having.
【0007】[0007]
【作用】本発明では、無人走行車上に角度調整可能に設
けた一の赤外線撮像装置により、障害物等の壁面(以
下、単に「壁面」という)に反射する水平かつスリット
状の赤外光を撮像し、これを2値化処理することにより
画像データ上における赤外光の直線を求めることができ
る。According to the present invention, a horizontal and slit-like infrared light reflected on a wall surface of an obstacle or the like (hereinafter simply referred to as a "wall surface") is provided by an infrared imaging device provided on an unmanned traveling vehicle so as to be adjustable in angle. Is imaged, and the image is binarized, whereby a straight line of infrared light on the image data can be obtained.
【0008】この際、前記画像データ上における赤外光
の直線が、画像エリアの、どの座標上に存在するかを調
べることにより、壁面と無人走行車の水平距離を求める
ことができる。At this time, the horizontal distance between the wall surface and the unmanned traveling vehicle can be obtained by examining the coordinates of the straight line of the infrared light on the image data in the image area.
【0009】又、赤外線撮像装置の画角中心軸と、赤外
光の中心軸とは重複しないため、無人走行車が壁面に対
して正面を向いた状態、即ち壁面から引いた法線に対す
る姿勢角が零の時のみ、画像データ上における赤外光の
直線は水平となる。従って、前記画像データ上における
前記赤外光の直線の傾きより、壁面に対する無人走行車
の姿勢角を演算することができる。In addition, since the center axis of the angle of view of the infrared imaging device does not overlap with the center axis of the infrared light, the unmanned vehicle faces the front of the wall, that is, the posture with respect to the normal drawn from the wall. Only when the angle is zero, the straight line of the infrared light on the image data is horizontal. Therefore, the attitude angle of the unmanned traveling vehicle with respect to the wall surface can be calculated from the inclination of the straight line of the infrared light on the image data.
【0010】[0010]
【実施例】本発明を具現化した一実施例について、以下
図1乃至図9に基づき説明する。1は、無人走行車であ
って、予め、走行経路となる地図データを後述するRO
M内に記憶しており、図示しない走行距離測定装置にて
検出される走行距離に基づき現走行位置を算出し、前記
地図データと比較しながらながら所定の走行経路を自動
走行し得る周知のガイドレス方式の自律誘導車を例示す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Reference numeral 1 denotes an unmanned traveling vehicle, which stores map data serving as a traveling route in advance in an RO described later.
A known guide that is stored in M and calculates the current travel position based on the travel distance detected by a travel distance measuring device (not shown), and can automatically travel a predetermined travel route while comparing with the map data. An example of an autonomous guided vehicle of the less system.
【0011】前記無人走行車1の車体の一側面部には、
支持ブラケット4を介して赤外線カメラ2が水平軸回り
に回動可能に取り付けられている。又、前記赤外線カメ
ラ2の首振り角度を調節し得るアクチュエータとして本
例ではステッピングモータ5を採用したものを例示す
る。ステッピングモータ5によれば、別個にカメラ角度
を検出する手段を必要としないためである。On one side of the body of the unmanned traveling vehicle 1,
The infrared camera 2 is attached via a support bracket 4 so as to be rotatable around a horizontal axis. In this embodiment, a stepping motor 5 is used as an actuator that can adjust the swing angle of the infrared camera 2. This is because the stepping motor 5 does not require a means for separately detecting the camera angle.
【0012】尚、これ以外にも、電動シリンダ等のアク
チュエータを用いることもできる。かかる場合には、別
途ポテンショメータ等のカメラ角度検出器を設ければ良
い。さらに、赤外線カメラ2は一ヶ所のみならず、車体
の他の一側部にも設けるように構成しても良い。In addition, an actuator such as an electric cylinder can also be used. In such a case, a camera angle detector such as a potentiometer may be provided separately. Further, the infrared camera 2 may be provided not only at one place but also at another side of the vehicle body.
【0013】又、本例では赤外線のみを撮影し得る赤外
線カメラ2を用いているが、これ以外にも、通常の可視
光カメラに赤外光フィルタを装着して赤外線撮像装置と
して代用することもできる。又、赤外線カメラ2は、広
角レンズのものを用いても良いし、通常のレンズのもで
も良いが、広角レンズを用いた場合には、歪量を考慮す
る必要がある。In this embodiment, the infrared camera 2 capable of photographing only infrared light is used, but in addition to this, an ordinary visible light camera may be provided with an infrared light filter to be used as an infrared imaging device. it can. The infrared camera 2 may use a wide-angle lens or a normal lens. However, when a wide-angle lens is used, it is necessary to consider a distortion amount.
【0014】前記無人走行車1の赤外線カメラ2の下方
位置には、前方に赤外線レーザ光Rを地面に平行に投射
し得る赤外線投光装置3が設けられている。該赤外線投
光装置3は、図1に示す如く、赤外線レーザ光Rを幅方
向に沿うスリット状に投射しうるもので、無人走行車1
の走行時には常時赤外線レーザ光Rを投射しうるもので
ある。又、前記赤外線カメラ2の画角θG の中心軸CL
と重複しないよう光軸Pが設定される。At a position below the infrared camera 2 of the unmanned vehicle 1, there is provided an infrared projector 3 for projecting infrared laser light R parallel to the ground in front. As shown in FIG. 1, the infrared projector 3 can project the infrared laser beam R in a slit shape along the width direction.
The infrared laser light R can always be projected when the vehicle travels. Also, the center axis CL of the angle of view θG of the infrared camera 2
The optical axis P is set so as not to overlap.
【0015】次に、本発明のブロック図について図7に
基づき説明する。本発明は、CPU9と、赤外線カメラ
2の画像データを一時記憶しうるフレームメモリ10
と、無人走行車1が走行し得る地図データや、後述する
測距手順等が記憶されている読み出し専用メモリである
ROM12と、読みだし及び書き込み可能な作業用のメ
モリであるRAM11と、赤外線カメラ2のフォーカス
及びステッピングモータ5とを制御しうるカメラコント
ローラ13とから構成される。尚、14は、走行コント
ローラでCPU9で演算された測距データに基づき操舵
装置15を制御するものである。尚、赤外線投光装置3
は、CPU9により制御される。Next, a block diagram of the present invention will be described with reference to FIG. The present invention provides a CPU 9 and a frame memory 10 capable of temporarily storing image data of the infrared camera 2.
A ROM 12 which is a read-only memory in which map data on which the unmanned vehicle 1 can travel, a distance measurement procedure described later, and the like, a RAM 11 which is a readable and writable work memory, and an infrared camera And a camera controller 13 that can control the focusing and stepping motor 5. A traveling controller 14 controls the steering device 15 based on the distance measurement data calculated by the CPU 9. In addition, the infrared projector 3
Is controlled by the CPU 9.
【0016】前記カメラコントローラ13は、フォーカ
スコントローラ13Aと、カメラ角度コントローラ13
Bとから構成されており、フォーカスコントローラ13
Aは、赤外線カメラ2のカメラ角度が変化するにつれて
撮影距離も変化しうるため、自動的に焦点を合わせ得る
周知のオートフォーカス装置等を具える。前記カメラ角
度コントローラ13Bは、前記ステッピングモータ5を
所定量駆動制御しうるもので、前記地図データに基づ
き、予め壁面Sと、無人走行車1とのある程度の距離を
知り得るため、該距離に基づき赤外線カメラ2の角度を
自動制御しうるものである。The camera controller 13 includes a focus controller 13A and a camera angle controller 13
B and the focus controller 13
A includes a well-known autofocus device or the like that can automatically focus because the shooting distance can change as the camera angle of the infrared camera 2 changes. The camera angle controller 13B can drive-control the stepping motor 5 by a predetermined amount. Based on the map data, the camera angle controller 13B can know a certain distance between the wall surface S and the unmanned vehicle 1 in advance. The angle of the infrared camera 2 can be automatically controlled.
【0017】次に、本発明の測距手順について詳述す
る。図3、図4に示す如く、いま、赤外線カメラ2が撮
影しうる画角をθG 、赤外線カメラ2の無人走行車1に
対するカメラ角度をθK 、赤外線投光装置3と、赤外線
カメラ2との垂直距離をH、壁面Sまでの水平距離をL
として考える。尚、水平距離L以外は、前述の如く全て
既知の値となる。又、無人走行車1は、壁面Sに対し、
車体の姿勢角が零、即ち正面を向いて位置している状態
とする。さらに、画角θG の中心軸CLと、赤外線レー
ザ光の光軸Pとのなす角をθ0 とする。Next, the distance measuring procedure of the present invention will be described in detail. As shown in FIGS. 3 and 4, the angle of view that can be photographed by the infrared camera 2 is θ G, the camera angle of the infrared camera 2 with respect to the unmanned vehicle 1 is θ K, and the vertical angle between the infrared projector 3 and the infrared camera 2 Distance is H, horizontal distance to wall S is L
Think as. Note that all values other than the horizontal distance L are known values as described above. In addition, the unmanned traveling vehicle 1
Assume that the posture angle of the vehicle body is zero, that is, the vehicle is positioned facing the front. Further, the angle between the central axis CL of the angle of view θG and the optical axis P of the infrared laser light is defined as θ0.
【0018】又、図5には、図4における赤外線カメラ
2付近の拡大図を示し、8はCCD(charge coupled d
evice )である。この場合の、壁面Sに反射する赤外線
レーザ光Rを撮影した画像データを2値化処理し、2次
元座標上に表すと、図6に示すような2値化画像データ
として得られる。FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the infrared camera 2 in FIG.
evice). In this case, when image data obtained by imaging the infrared laser light R reflected on the wall surface S is binarized and expressed on two-dimensional coordinates, it is obtained as binarized image data as shown in FIG.
【0019】本例では、2値化画像データとして縦横各
々512×512個の画素を用いており、該2値化画像
データは、1画素あたり、例えばRGB各々8ビットの
256段階で一時記憶されるとともに、CPU9からの
指示により2値化処理されるものである。In this example, 512 × 512 pixels are used as the binarized image data in each of the vertical and horizontal directions, and the binarized image data is temporarily stored in 256 steps of 8 bits for each pixel, for example, for each of RGB. In addition, binarization processing is performed according to an instruction from the CPU 9.
【0020】赤外線カメラ2にて撮影された画像の2値
化処理は、基準となるスレッシュホールド値に基づき、
該スレッシュホールド値以上の信号レベルは「1」とな
り、それ以下の場合には「0」として処理され、これら
の手順により順次生成された2値化画像データは前記R
AM11に一時記憶される。The binarization of an image captured by the infrared camera 2 is performed based on a threshold value serving as a reference.
A signal level equal to or higher than the threshold value is “1”, and a signal level equal to or lower than the threshold value is processed as “0”.
It is temporarily stored in AM11.
【0021】又、赤外線カメラ2のCCD8は、赤外光
のみを取り込みうるため、他の外乱光の影響を殆ど受け
ることなく、壁面Sに反射する赤外線レーザ光Rの部分
だけが信号レベルが高くなり、又、他の部分は信号レベ
ルが低くなる。しかも、無人走行車1の姿勢角が零であ
るため、信号レベルが高い画素Wが水平一列に並んだ状
態として得られるのである。これに基づき壁面Sとの距
離を以下の如く求める。Since the CCD 8 of the infrared camera 2 can capture only infrared light, only the portion of the infrared laser light R reflected on the wall S has a high signal level without being affected by other disturbance light. In other parts, the signal level becomes low. Moreover, since the attitude angle of the unmanned traveling vehicle 1 is zero, pixels W having a high signal level can be obtained in a state in which the pixels W are arranged in a horizontal line. Based on this, the distance to the wall surface S is obtained as follows.
【0022】先ず、Y軸上に沿う任意の縦の一画素列に
おいて、画像データの信号レベルが高い画素Wの座標位
置を求める。First, a coordinate position of a pixel W having a high signal level of image data in an arbitrary vertical pixel row along the Y axis is obtained.
【0023】いま、2値化画像データの下限位置、即
ち、図6のY座標(0)から信号レベルの高い画素Wの
位置までの相対画素数を、縦の全画素数(即ち512
個)で除した比率を「h」で表すこととする。従って、
下限位置(Y=0)では、h=0、中間位置(Y=25
6)ではh=0.5、上限位置(Y=512)ではh=
1となる。又、図5には、前記「h」をCCD8に対応
させている。Now, the lower limit position of the binarized image data, that is, the relative number of pixels from the Y coordinate (0) in FIG. 6 to the position of the pixel W having a higher signal level is calculated as the total number of vertical pixels (that is, 512 pixels).
) Is represented by “h”. Therefore,
At the lower limit position (Y = 0), h = 0, the intermediate position (Y = 25)
6) h = 0.5, h = 0.5 at the upper limit position (Y = 512)
It becomes 1. In FIG. 5, "h" corresponds to the CCD 8.
【0024】ここで、図5において赤外線カメラ2の画
角θG の半角の正接をとると、数1の如くになる。Here, when the tangent of the half angle of the angle of view θG of the infrared camera 2 is taken in FIG.
【数1】 (Equation 1)
【0025】数1より、AC、即ち焦点からCCD8ま
での距離は、数2で求め得る。From equation (1), the AC, that is, the distance from the focal point to the CCD 8 can be obtained from equation (2).
【数2】 (Equation 2)
【0026】又、θ0 の正接をとると、数3に示す如く
になる。When the tangent of θ0 is obtained, the result is as shown in Expression 3.
【数3】 (Equation 3)
【0027】数3に、数2を代入して、θ0 を求めると
数4に示す如くになる。Equation 4 is obtained by substituting Equation 2 for Equation 3 to obtain θ0.
【数4】 (Equation 4)
【0028】又、図4から明らかなように、赤外線レー
ザ光Rの反射光が前記光軸Pとなす角θS は、θK とθ
0 との差で求めることができるため、壁面Sとの水平距
離Lは、数5で求めることができる。As is apparent from FIG. 4, the angle θ S formed by the reflected light of the infrared laser light R and the optical axis P is represented by θ K and θ
Since the horizontal distance L with respect to the wall surface S can be obtained by the following equation (5).
【数5】 (Equation 5)
【0029】以上の手順により、無人走行車1と壁面S
との水平距離Lを求めることができ、又、上記2値化画
像データにより、無人走行車1の壁面Sに対する姿勢角
を求めることができる。According to the above procedure, the unmanned vehicle 1 and the wall S
And the horizontal angle L with respect to the wall surface S of the unmanned traveling vehicle 1 can be obtained from the binarized image data.
【0030】無人走行車1の姿勢角は、2値化画像デー
タにおける信号レベルが高い画素WのY座標を2点以上
求め、各々の差をX座標の相対距離で除すことにより求
めることができる。即ち、2値化画像データを2次元座
標上に表した場合の信号レベルの高い画素Wの直線の傾
きが、無人走行車1の姿勢角を表すことになる。ここ
で、無人走行車1の姿勢角をαとすると、数6により求
めることができる。The attitude angle of the unmanned traveling vehicle 1 can be obtained by obtaining two or more Y coordinates of the pixel W having a high signal level in the binary image data, and dividing each difference by a relative distance of the X coordinate. it can. That is, when the binarized image data is represented on two-dimensional coordinates, the inclination of the straight line of the pixel W having a high signal level represents the attitude angle of the unmanned traveling vehicle 1. Here, assuming that the attitude angle of the unmanned traveling vehicle 1 is α, it can be obtained by Expression 6.
【数6】 (Equation 6)
【0031】本例では、無人走行車1の姿勢角が零であ
るため、2値化画像データにおける信号レベルの高い画
素Wの各座標Y2、Y1ともに等しくなる。従って、数
6で求められる無人走行車1の姿勢角αも零となる。
又、無人走行車1の姿勢角αは、2値化画像データから
複数個選択して求めるようにし、これらを平均すること
によって、精度を向上させ得る。In this example, since the attitude angle of the unmanned vehicle 1 is zero, the coordinates Y2 and Y1 of the pixel W having a high signal level in the binary image data are equal. Accordingly, the attitude angle α of the unmanned traveling vehicle 1 obtained by the equation 6 is also zero.
In addition, the attitude angle α of the unmanned traveling vehicle 1 is obtained by selecting a plurality of values from the binarized image data, and by averaging them, accuracy can be improved.
【0032】次に、図8に示す如く、無人走行車1が、
壁面Sに対して所定の姿勢角を保っている場合の2値化
画像データを図9に示す。この場合には、赤外線カメラ
2の画角中心軸と、赤外線投光装置の光軸とが重複しな
いため信号レベルの高い画素Wが、所定の傾きをもった
近似直線として得られる。この場合にも、2値化画像デ
ータから、任意の二つの組み合わせを一以上抽出し、数
6を用いて無人走行車1の姿勢角を演算することができ
るNext, as shown in FIG. 8, the unmanned vehicle 1
FIG. 9 shows binarized image data when a predetermined posture angle with respect to the wall surface S is maintained. In this case, since the central angle of view of the infrared camera 2 does not overlap the optical axis of the infrared projector, a pixel W having a high signal level is obtained as an approximate straight line having a predetermined inclination. Also in this case, one or more arbitrary two combinations can be extracted from the binarized image data, and the attitude angle of the unmanned traveling vehicle 1 can be calculated using Expression 6.
【0033】尚、2値化画像データのX座標がX1であ
る1画素を用いて演算した壁面Sとの距離は図8におけ
るL1と対応しており、同X2ではL2、X3では、L
3となる。The distance to the wall S calculated using one pixel whose X coordinate of the binary image data is X1 corresponds to L1 in FIG. 8, L2 in X2 and L2 in X3.
It becomes 3.
【0034】以上詳述したが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変形し得るのは言うまでもない。Although described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用した結果、
赤外光を赤外光カメラを用いて画像データとて取り込ん
でいるため、他の外乱光による影響が殆どなく、極めて
精度の高い測距が可能となる。According to the present invention, as a result of employing the above configuration,
Since infrared light is captured as image data using an infrared light camera, there is almost no influence from other disturbance light, and extremely accurate ranging can be performed.
【0035】又、赤外線カメラ2の撮影領域は、赤外線
カメラの撮影角度を調整することにより変化させること
ができるから、従来の如く測距範囲が限定されることな
く、極めて広範囲での測距が可能となる。Further, since the photographing area of the infrared camera 2 can be changed by adjusting the photographing angle of the infrared camera, the distance measurement can be performed in an extremely wide range without being limited as in the related art. It becomes possible.
【0036】さらには、一の赤外線カメラで、無人走行
車と壁面との距離及び角度を同時に求めることができる
ため、従来の構成よりも部品点数を少なくし得る。しか
も、測距と同時に、予めROM等に記憶された地図デー
タと壁面の位置等を比較することにより、走行距離によ
り演算した現走行位置を逐次補正できる走行ガイド装置
としても用いることができる。さらに又、外観景色を撮
像しながら走行する視覚ガイダンス車には、僅かな改良
で本発明を採用することができる。Further, since the distance and the angle between the unmanned vehicle and the wall surface can be obtained simultaneously with one infrared camera, the number of parts can be reduced as compared with the conventional configuration. Moreover, by comparing the map data stored in the ROM or the like with the position of the wall surface or the like at the same time as the distance measurement, the present invention can also be used as a travel guide device capable of sequentially correcting the current travel position calculated based on the travel distance. Furthermore, the present invention can be applied to a visual guidance vehicle that travels while taking an image of an external view with a slight improvement.
【図1】本発明を説明するための斜視図である。FIG. 1 is a perspective view for explaining the present invention.
【図2】本発明を説明するための正面図である。FIG. 2 is a front view for explaining the present invention.
【図3】本発明を説明するための平面図である。FIG. 3 is a plan view for explaining the present invention.
【図4】本発明を説明するための正面図である。FIG. 4 is a front view for explaining the present invention.
【図5】赤外線カメラの要部拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a main part of the infrared camera.
【図6】本発明のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of the present invention.
【図7】2値化画像データを2次元座標上で表した平面
図である。FIG. 7 is a plan view showing binarized image data on two-dimensional coordinates.
【図8】本発明を説明するための平面図である。FIG. 8 is a plan view for explaining the present invention.
【図9】2値化画像データを2次元座標上で表した平面
図である。FIG. 9 is a plan view showing binary image data on two-dimensional coordinates.
1 無人走行車 2 赤外線カメラ 3 赤外線投光装置 4 支持ブラケット 5 ステッピングモータ 8 CCD 9 CPU 10 フレームメモリ 11 RAM 12 ROM 13 カメラコントローラ 14 走行コントローラ 15 操舵装置 13A フォーカス制御部 13B カメラ角度制御部 R 赤外線レーザ光 S 壁面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unmanned traveling vehicle 2 Infrared camera 3 Infrared light emitting device 4 Support bracket 5 Stepping motor 8 CCD 9 CPU 10 Frame memory 11 RAM 12 ROM 13 Camera controller 14 Travel controller 15 Steering device 13A Focus control unit 13B Camera angle control unit R Infrared laser Light S Wall
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G08G 1/16 G06F 15/64 C (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 3/00 - 3/32 G01B 11/00 - 11/30 102 G05D 1/02 G06T 1/00 G06T 7/00 G08G 1/16 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI G08G 1/16 G06F 15/64 C (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01C 3/00-3 / 32 G01B 11/00-11/30 102 G05D 1/02 G06T 1/00 G06T 7/00 G08G 1/16
Claims (1)
(L)を測定する装置であって、該車体の外方を撮影可
能に取り付けられた赤外線撮像装置と、該赤外線撮像装
置を水平軸回りに回動させるアクチュエータと、前記赤
外線撮像装置の車体に対する角度(θk)を検出する検
出手段と、前記赤外線撮像装置の画角中心軸と重複しな
い光軸でスリット状の赤外線レーザ光を前記赤外線撮像
装置の視野方向に投射しかつ該赤外線撮像装置から所定
距離(H)離れた位置に配設された赤外線投光装置と、
壁面に投射されたレーザ光を前記赤外線撮像装置で撮影
して得られる画像データを記憶する記憶手段と、該画像
記憶手段で記憶された画像データを2値化処理する処理
手段と、該処理手段で2値化処理された画像データに基
づき前記赤外線レーザ光の前記赤外線撮像装置に対する
入射角(θ0)を演算する入射角演算手段と、該演算手
段で求められた入射角(θ0)と前記検出手段で検出さ
れた前記赤外線撮像装置の車体に対する角度(θk)と
上記所定距離(H)とに基づき前記車体と壁面との水平
距離(L)を演算する距離演算手段と、を備えたことを
特徴とする無人走行車の測距装置。1. An apparatus for measuring a horizontal distance (L) between a vehicle body and a wall surface of an unmanned traveling vehicle, wherein the infrared imaging apparatus is mounted so as to be able to photograph the outside of the vehicle body. An actuator that rotates around an axis, a detecting unit that detects an angle (θk) of the infrared imaging device with respect to a vehicle body, and a slit-shaped infrared laser beam with an optical axis that does not overlap a central angle of view of the infrared imaging device. An infrared projector that projects in the direction of the field of view of the infrared imaging device and is located at a predetermined distance (H) from the infrared imaging device;
Storage means for storing image data obtained by photographing a laser beam projected on a wall with the infrared imaging device, processing means for binarizing the image data stored in the image storage means, and processing means Incident angle calculating means for calculating an incident angle (θ0) of the infrared laser beam with respect to the infrared imaging device based on the image data binarized in the step (a), the incident angle (θ0) obtained by the calculating means and the detection Distance calculating means for calculating a horizontal distance (L) between the vehicle body and a wall surface based on the angle (θk) of the infrared imaging device detected by the means with respect to the vehicle body and the predetermined distance (H). Characteristic ranging device for unmanned vehicles.
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-
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