JP3294916B2 - 無人搬送車における誘導ラインの撮像方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学式誘導ライン検出
型の無人搬送車における誘導ラインの撮像方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】無人搬送車は、各種の工場・倉庫・オフ
ィス等で部品・製品・小物などを搬送する装置である。
無人搬送車を走行路に沿い無人で誘導して走行させる方
式としては、電磁誘導式や光誘導式などを一般に採用し
ている。

【０００３】このうち、光誘導式にあっては、一例とし
て、図３に示す無人搬送車（以下無人車と称する）の構
成を有する。すなわち、光反射テープ（以下テープと称
する）１からなる誘導ラインに沿って無人車を走行させ
るため、テープ１がはられた床面に向って光を照射する
投光器２及びテープ１からの反射光をとらえるイメージ
センサ３、駆動部４、及び駆動輪５を有する。

【０００４】かかる無人車にあってイメージセンサ３は
制御回路部１０に図４の如く接続される。図４では、無
人車の前後にイメージセンサ３ａ，３ｂ及びＬＥＤから
なる投光器２ａ，２ｂを二組備えた例を示している。制
御回路部１０内では、ＤＣ−ＤＣ電源１０ａに接続され
る切換えリレー１０ｂによって投光器２ａ，２ｂが切換
えられる。イメージセンサ３ａ，３ｂは、それぞれサン
プルホールド回路１０ｃ，１０ｄを介して切換えスイッ
チ１０ｅに接続され、ついでＲＡＭ，ＲＯＭ，メモリ，
ＣＰＵからなる処理部１０ｆにて画像処理が行なわれ、
出力ポート１０ｇから直接にまたＤＡコンバータ１０ｈ
を介して各種出力が得られる。また１０ｉは制御回路部
１０の入力ポートである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の図３、図４に示
す構成にあって、誘導ライン検出手段であるイメージセ
ンサ３に着目した場合、このイメージセンサ３は、テー
プ１の画像を取り込むためこのテープ１からなる誘導ラ
インにピントを合わせており、ピントが合った状態で誘
導ラインの左右のエッジを検出しライン幅のチェックを
している。

【０００６】ところが、テープ１からなる誘導ライン中
によごれが付着すると、均一に誘導ラインが検出できな
いという問題がある。すなわち、図２に示すように
（ａ）に示すラインは（ｂ）に示す座標に基づき（ｃ）
に示す波形として得られるはずであるが、現実には、
（ｄ）に示すようにラインによごれがあり（ｅ）の如き
出力波形が得られることになる。したがって、従来では
ラインを検出するためソフトウェアにより（ｅ）の波形
を制御回路部１０にてスムージング化し、（ｆ）に示す
略矩形状の出力を得るという対策をとっている。すなわ
ち、従来にあっては、検出波形にフィルタをかけスムー
ジングを行なう処理にあって、構造上及びソフトウェア
上において処理時間を要しコストがかかっている。

【０００７】

【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、安価且つ
簡便に所望のスムージング処理を行うことができる無人
搬送車における誘導ラインの走行制御方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【００１０】上記目的を達成する本発明は、走行経路の
路面上に敷設された誘導ラインを検出して走行する無人
搬送車における誘導ラインの撮像方法において、光学系
を介して取り込む上記誘導ラインの画像を、光学系の焦
点をずらすことにより誘導ラインにピントを合わせない
状態で撮像してこの撮像画像のスムージング処理も行う
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】画像検出手段のピントを誘導ラインに合わせな
いようにしたことにより、光学的に撮像画像にフィルタ
をかけてスムージング処理をしたことになり誘導ライン
検出範囲が広がる。

【００１２】

【実施例】ここで、図１を参照して本発明の第１実施例
を説明する。図１は投光器２とイメージセンサ３とを示
している。ＬＥＤ等からなる投光器２により照明がなさ
れた床面に向ってイメージセンサ３が臨んでおり、この
イメージセンサ３にはイメージセンサ素子３ｘとこのイ
メージセンサ素子３ｘに床面からの光を集光するロッド
レンズ３ｙとが備えられている。

【００１３】この場合、このイメージセンサ素子３ｘは
ＣＣＤセンサであり、イメージセンサ３の通常のピント
面としては図中Ｆであるのに対し、床面上ではこのピン
ト面をずらしてある。イメージセンサ３としては、例え
ばファクシミリなどに使用されている密着イメージセン
サを用いる。この結果、イメージセンサ３による波形は
ピントのずらし具合にもよるが図２（ｆ）の波形より更
になだらかな（鈍った）波形となる。検出はこの正規分
布状になった波形を二値化して誘導ラインを検出する。

【００１４】ピントのずらし操作は、図４に示す処理部
１０ｆにて誘導ラインの検出が不可能となった場合に
は、図１に示すロッドレンズ３ｙの位置を変えてピント
ずらしを行なうものである。

【００１５】このように本実施例においては、よごれ等
による誘導ラインの欠落を光学的にフィルタリングする
ため、ハードウェア及びソフトウェア上でのフィルタ処
理はなく、コストの低減処理時間の軽減となる。また、
ピントのずれは、前後左右全体に生ずるため、例えばラ
インが寸断されていても画像変化が少なくコースアウト
にもなりにくい。

【００１６】次に、本発明の第２実施例を説明する。上
記第１実施例では、床面にはられたテープのよごれを光
学的にスムージング化してライン検出範囲を広げようと
したものであるが、本実施例では汚れにくいペイント線
をラインとして用いている。

【００１７】図５，図６は本実施例の説明のためのもの
である。無人車が走行する走行経路にはその路面上にペ
イント線１００が施されている。このペイント線１００
は、路面との間でコントラストを得るように両者の明る
さに変化をもたせている。この路面上のペイント線１０
０によるコントラストを検出すべく無人車の前車輪前方
には、ＣＣＤイメージセンサ３が備えられている。この
ＣＣＤイメージセンサ３は、路面とペイント線とのコン
トラストを段階的に検出できるものであり、例えば数拾
段階まで検出できるようになっている。

【００１８】無人車には、更に路面を一定の明るさに保
つよう図３，図４に示す投光器２が備えられ、路面とペ
イント線１００とのコントラストを強調する明るさに保
たれる。更に、無人車のコースアウトやラインの汚れ等
ペイント線の未検出の距離を測定するためにエンコーダ
が備えられる。そして、このエンコーダにより未検出処
理の距離が長い場合には、コースアウト等と判断され
る。したがって、未検出処理の距離が無いとか短い場合
等では、誘導ラインが判断され、ペイント線を認識し得
る。このエンコーダ入力は図４にあって入力ポート１０
ｉに入力されて距離が得られると共に、ＣＣＤイメージ
センサ３ａ又は３ｂからの画像の未検出を処理部１０ｆ
にて判断する。つまり、処理部１０ｆでは、エンコーダ
による距離検出を行なってコースアウト等を判断すると
共に、ＣＣＤイメージセンサ３のコントラストによる出
力信号を得てペイント線１００を検出する。すなわち、
例えばＣＣＤイメージセンサ３をペイント線に対して図
５の如く位置しているとき、ＣＣＤイメージセンサ３の
出力は、図６（ａ）の如く、中央部が突出した波形が得
られ、この波形から図６（ｂ）の如くペイント線１００
が２値化されて検出されその位置を求めることができ
る。

【００１９】処理部１０ｆでは、更に以前の処理結果を
保存しておき、この前記の結果により今回のサンプリン
グによるペイント線の位置がある範囲で特定できるの
で、今回の検出値の判断に用いることができ、今回の検
出ラインとこの範囲とが違う場合、今回の検出を誤りと
することができる。また、検出部が複数ある場合にライ
ンの特定に使用することができる。

【００２０】以上説明したように本第２実施例によれ
ば、路面とペイント線とのコントラストの検出により、
例え汚れが付着してもコントラストが無くなるわけでは
なく、誘導ラインの耐久性を向上でき、更にＣＣＤイメ
ージセンサによる何段階ものレベル検出にて誘導ライン
の検出範囲が広がる。また、ペイント線はそれを引くだ
けであり簡単に誘導ラインが得られる。

【００２１】次に、図７を参照して本発明の第３実施例
を説明する。前述の如くペイント線はテープに比べて汚
れに強くテープよりライン検出の信頼性が得られるので
あるが、無人車の走行に当りペイント線の汚れが甚だし
く検出できないことも生ずる。すなわち、ＣＣＤイメー
ジセンサ３では、サンプリング周期にてペイント線検出
が行なわれ、ペイント線が汚れていない状態ではサンプ
リング毎にペイント線が検出されるが、汚れが進んだり
汚れが甚だしくなった場合にはサンプリング毎にはペイ
ント線が検出できなくなる。すなわち、一定のサンプリ
ング回数でペイント線が検出できる回数が少なくなった
ときには、ペイント線の保守が必要になる。

【００２２】ＣＣＤイメージセンサ３の検出回数は、処
理部１０ｆにてサンプリング周期と共に演算され、一定
のサンプリング回数間にペイント線が検出できないとき
には、汚れの程度が進んでいると判断して汚れ状態出力
にて警報を発する。

【００２３】また、無人車の走行車輪に取付けられてい
るエンコーダなどの距離センサでは、走行距離が検出さ
れて、図４に示す処理部２へ入力される。この処理部２
では、ペイント線が見えなくなったサンプリング時から
見えるようになるまでのサンプリング時までのエンコー
ダ出力を積算し、一定以上の距離になったとき、上記汚
れ状態出力より警報を生ずる。

【００２４】図７は上述の例をフローチャートにしたも
のであり、ペイント線を検出することにより検出回数の
計算と判断を行ない、更に検出不能距離の計算と判断が
行なわれる。そして、検出回数が少なくなったり検出不
能距離が長くなったときには、警報出力を発する。

【００２５】以上説明したように本第３実施例によれ
ば、警報による汚れ検出が行なえるため、保守が効果的
に行なえ、汚れのため無人車が走行不能となることはな
い。また、ペイント線の汚れ具合がわかるので保守が計
画的に行なえる。

【００２６】ペイント線の検出に当って第１実施例を応
用し検出不能等の場合にピントはずれ動作を行なわしめ
ることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導ラインにテープをはりつけた場合でも光学的なフィル
タをかけピントずれを行なうことにより容易且つ簡便に
スムージング処理が可能となり、低廉なコストで、正確
な誘導ラインの検出を行うことができる。この結果、誘
導ラインに沿わせる無人搬送車の走行制御も安価なコス
トで高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図。

【図２】誘導ラインと波形との関係図。

【図３】無人車の概要を示す説明図。

【図４】制御回路部を主に示すブロック図。

【図５】ＣＣＤイメージセンサとペイント線との関係
図。

【図６】ＣＣＤ検出値の特性線図。

【図７】汚れ警報フローチャート。

【符号の説明】

１ テープ ２ 投光器 ３ イメージセンサ ３ｘ イメージセンサ素子 ３ｙ ロッドレンズ １０ 制御回路部 １０ｆ 処理部 １００ ペイント線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 孝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 加藤 由人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−140113（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−66830（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−136706（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 1/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行経路の路面上に敷設された誘導ライ
   ンを検出して走行する無人搬送車における誘導ラインの
   撮像方法において、光学系を介して取り込む上記誘導ラインの画像を、光学
   系の焦点をずらすことにより誘導ラインにピントを合わ
   せない状態で撮像してこの撮像画像のスムージング処理
   も行うことを特徴とする無人搬送車における誘導ライン
   の撮像方法。