JP5030118B2 - 無人搬送車の誘導ライン撮像装置、および無人搬送車 - Google Patents

Description

誘導ラインに沿って走行する無人搬送車に備えられた誘導ライン撮像装置、および該装置を備えた無人搬送車に関する。

従来から、工場や倉庫等においては、走行経路の路面に敷設された誘導ラインに沿って走行し、荷物を搬送する無人搬送車が使用されている。このような無人搬送車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、誘導ラインを光学的に撮像する誘導ライン撮像装置を備えた無人搬送車が開示されている。

図５に示すように、従来の誘導ライン撮像装置１００は、誘導ライン１１を含む領域（撮像領域Ａ）を撮像して該領域の画像データを生成する撮像手段２と、路面１０の撮像領域Ａを含む領域を照らす照明手段１０１とを備えている。この誘導ライン撮像装置１００によれば、照明手段１０１によって撮像領域Ａが明るく照らされているので、誘導ライン１１とその他の部分（路面１０）とがはっきりと区別された画像データを生成することができる。

特開平７−６４６３２号公報

しかしながら、この従来の誘導ライン撮像装置１００は、発光強度が均一ではない比較的安価な照明手段１０１、すなわち照射面１０２の一部分から他の部分よりも強度の高い光が照射されてしまう照明手段１０１を使用した場合に、路面１０において反射した強度の高い光が撮像手段２に到達して、図６に示すように、画像データＰ’に白とびＷが発生するおそれがあった。白とびＷが発生すると、誘導ライン１１が欠けたり、または完全に隠れたりして、無人搬送車を誘導ライン１１に沿って走行させることが困難になる。

ここで、上記の問題は照明手段１０１の発光強度が均一ではないことに起因するので、発光強度が均一な照明手段１０１を使用することにより解決することができる。しかしながら、発光強度が均一な照明手段１０１は高価なので、かかる照明手段１０１を使用すると、誘導ライン撮像装置１００ひいては無人搬送車のコスト増を招いてしまう。

また、発光強度が均一ではない照明手段１０１を使用する場合であっても、路面１０と照明手段１０１との距離を十分に離すことができれば、白とびＷの発生をある程度は抑えることができる。しかしながら、無人搬送車は低背なものが多いので、このような手法で白とびＷの問題を解決するのは現実的ではない。

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、白とびのない画像データを生成することができる誘導ライン撮像装置、および該装置を備えた無人搬送車を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る誘導ライン撮像装置は、路面に敷設された誘導ラインに沿って走行する無人搬送車に備えられた誘導ライン撮像装置であって、誘導ラインを含む領域を撮像面で撮像して該領域の画像データを生成する撮像手段と、撮像される領域を照射面から照射した光によって照らす照明手段とを備え、照明手段の照射面が、撮像される領域の外縁と撮像手段とを結ぶ線を路面において等角に反射させた線で区分けされた外側の領域に配置され、撮像手段の撮像面が、照明手段によって直接的に照らされることのない位置に配置されていることを特徴としている。

この構成では、照明手段の照射面が、撮像される領域の外縁と撮像手段とを結ぶ線を路面において等角に反射させた線で区分けされた外側の領域に配置されているので、照射面からの光は撮像手段のない方向に向かって反射させられる。すなわち、この構成によれば、照射面の一部分から強度の高い光が照射されたとしても、該光の反射光が撮像手段に到達することはないので、画像データに白とびが発生するのを防ぐことができる。

また、この構成によれば、照明手段によって直接的に照らされることのない位置に撮像手段が配置されているので、照射面からの直接光が撮像手段に到達することに起因する白とびの発生を防ぐこともできる。

上記誘導ライン撮像装置は、照明手段が第１照明手段と第２照明手段とからなり、第１照明手段および第２照明手段は、撮像手段を中心として平面視対称に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、撮像手段を中心として平面視対称に配置された２つの照明手段によって撮像領域が照らされるので、照明手段が１つの場合に起こり得る撮像領域内における輝度むらを軽減し、より鮮明な画像データを生成することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送車は、路面に敷設された誘導ラインに沿って走行する無人搬送車であって、少なくとも１つの操舵輪と、誘導ラインを含む領域の画像データを生成する上記いずれかの誘導ライン撮像装置と、生成された画像データにおける誘導ラインの位置に基づいて、操舵輪の操舵角を変化させる制御部とを備えたことを特徴としている。

この構成によれば、白とびのない鮮明な画像データに基づいて操舵輪の操舵角が制御されるので、誘導ラインに沿って確実に走行することができる。

本発明によれば、白とびのない画像データを生成することができる誘導ライン撮像装置、および該装置を備えた無人搬送車を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る誘導ライン撮像装置の正面図である。 第１実施形態に係る誘導ライン撮像装置で生成された画像データの一例である。 本発明の第２実施形態に係る誘導ライン撮像装置の正面図である。 無人搬送車の平面図であって、（Ａ）は、第１実施形態に係る誘導ライン撮像装置を備えた無人搬送車、（Ｂ）は、第２実施形態に係る誘導ライン撮像装置を備えた無人搬送車である。 従来の誘導ライン撮像装置の正面図である。 従来の誘導ライン撮像装置で生成された画像データの一例である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る誘導ライン撮像装置および無人搬送車の好ましい実施形態について説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る誘導ライン撮像装置を無人搬送車の前側から見た正面図である。同図に示すように、誘導ライン撮像装置１Ａは、ＣＣＤカメラ等からなる撮像手段２と、複数のＬＥＤ等からなる照明手段４とを備えている。撮像手段２および照明手段４は、いずれも無人搬送車の内部に固定されている。

撮像手段２は撮像面３を有し、この撮像面３は路面１０に向けられている。撮像手段２は、誘導ライン１１を含む撮像領域Ａを例えば１５回／秒の頻度で撮像し、撮像領域Ａの画像データＰ（図２参照）を生成する。生成された画像データＰは、後述する制御部に送られる。

照明手段４は照射面５を有する。撮像手段２の撮像面３と撮像領域Ａの外縁とを結ぶ線をＬ１、線Ｌ１が路面１０において等角に反射した線をＬ２としたとき、照射手段４の照射面５は、線Ｌ２によって区分けされた外側の領域に配置されている。これにより、本実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ａでは、照射面５から照射された光の反射光が撮像手段２の撮像面３に到達するのを防いでいる。

また、本実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ａでは、撮像手段２と照明手段４との位置関係が、撮像手段２の撮像面３が照明手段４の照射面５からの光によって直接的に照らされることがないような関係となっている。照射面５からの光がそれほど広い範囲に拡散しない場合は、撮像手段２または照明手段４の取り付け位置／角度を調整することで上記の関係を満たすことができる。一方、照射面５からの光が広範囲に拡散する場合は、照射面５と撮像面３との間に衝立を設け、直接光を遮ることにより、上記の関係を満たすことができる。

本実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ａによれば、撮像手段２および照明手段４を上記のように配置したことにより、（１）照射面５の一部分から照射された強度の高い光の反射光が撮像手段２の撮像面３に到達することに起因する白とび、および（２）照射面５からの直接光が撮像手段２の撮像面３に到達することに起因する白とびの発生を防ぐことができる。

図４（Ａ）に、第１実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ａを備えた無人搬送車の平面を示す。同図に示すように、本実施形態に係る無人搬送車７Ａは、撮像手段２および照明手段４からなる誘導ライン撮像装置１Ａの他、車体四隅に設けられた操舵輪８と、誘導ライン撮像装置１Ａによって生成された画像データＰに基づいて各操舵輪８の操舵角を変化させる制御部６とを備えている。

撮像手段２は無人搬送車７Ａの車両中心線上に配置されている。一方、同図において右方向に走行することを前進とした場合、照明手段４は撮像手段２の右側に配置されている。ただし、照明手段４の位置はこれに限定されず、撮像手段２の前側（図４（Ａ）参照）左側、後側であってもよい。

制御部６は、画像データＰの予め決められた位置（例えば、画像データＰの中心線上）に誘導ライン１１がくるように各操舵輪８の操舵角を変化させる。これにより、無人搬送車７Ａは誘導ライン１１に沿って走行することができる。なお、操舵輪８の幾つかは、駆動輪も兼ねている。

本実施形態に係る無人搬送車７Ａによれば、誘導ライン撮像装置１Ａによって生成された白とびのない鮮明な画像データＰに基づいて各操舵輪８の操舵角が制御されるので、誘導ライン１１に沿って確実に走行することができる。

［第２実施形態］
図３は、本発明の第２実施形態に係る誘導ライン撮像装置を無人搬送車の前側から見た正面図である。誘導ライン撮像装置１Ｂは、２つの照明手段（第１照明手段４ａおよび第２照明手段４ｂ）を備えている点において、第１実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ａと異なっている。なお、第１照明手段４ａおよび第２照明手段４ｂは、照明手段４と同じものである。

同図に示すように、第１照明手段４ａの照射面５ａおよび第２照明手段４ｂの照射面５ｂは、第１実施形態と同様、線Ｌ２によって区分けされた外側の領域に配置されている。また、撮像手段２と第１照明手段４ａとの位置関係、および撮像手段２と第２照明手段４ｂとの位置関係は、第１実施形態と同様、照射面５ａおよび照射面５ｂからの光によって撮像手段２の撮像面３が直接的に照らされることがないような関係となっている。このため、本実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ｂによれば、第１実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ａと同様に、図２に示す白とびのない画像データＰを生成することができる。

また、本実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ｂでは、撮像手段２を中心として第１照明手段４ａと第２照明手段４ｂが対称に配置され、第１照明手段４ａおよび第２照明手段４ｂによって撮像領域Ａが異なる方向から照らされている。これにより、照明手段が１つの場合に起こり得る問題、すなわち、撮像領域Ａ内における輝度むらを軽減し、より鮮明な画像データＰを生成することができる。

図４（Ｂ）に、第２実施形態に係る誘導ライン撮像装置１Ｂを備えた無人搬送車の平面を示す。同図に示すように、本実施形態に係る無人搬送車７Ｂは、２つの照明手段（第１照明手段４ａおよび第２照明手段４ｂ）を備えている点において、第１実施形態に係る無人搬送車７Ａと異なっている。

本実施形態においても、撮像手段２は無人搬送車７Ａの車両中心線上に配置されている。一方、第１照明手段４ａおよび第２照明手段４ｂは撮像手段２を挟んで左右対称に配置されている。ただし、第１照明手段４ａおよび第２照明手段４ｂの位置はこれに限定されず、撮像手段２の前後に配置してもよい。

本実施形態に係る無人搬送車７Ｂによれば、誘導ライン撮像装置１Ｂによって生成された白とびおよび輝度むらのない鮮明な画像データＰに基づいて各操舵輪８の操舵角が制御されるので、より確実に誘導ライン１１に沿って走行することができる。

以上、本発明に係る誘導ライン撮像装置および無人搬送車の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記の構成に限定されるものではない。
例えば、各実施形態では、撮像手段２をＣＣＤカメラ、照明手段４、４ａ、４ｂをＬＥＤ、無人搬送車７Ａ、７Ｂを全方向に走行可能なタイプの無人搬送車としたが、これらは全て一例である。

１Ａ、１Ｂ 誘導ライン撮像装置
２ 撮像手段
３ 撮像面
４、４ａ、４ｂ 照明手段
５、５ａ、５ｂ 照射面
６ 制御部
７Ａ、７Ｂ 無人搬送車
８ 操舵輪
１０ 路面
１１ 誘導ライン

Claims (3)

1. 路面に敷設された誘導ラインに沿って走行する無人搬送車に備えられた誘導ライン撮像装置であって、
   前記誘導ラインを含む領域を撮像面で撮像して該領域の画像データを生成する撮像手段と、
   前記撮像される領域を照射面から照射した光によって照らす照明手段と、
   を備え、
   前記照明手段の前記照射面が、前記撮像される領域の外縁と前記撮像手段とを結ぶ線を前記路面において等角に反射させた線で区分けされた外側の領域に配置され、
   前記撮像手段の前記撮像面が、前記照明手段によって直接的に照らされることのない位置に配置されていることを特徴とする誘導ライン撮像装置。
2. 前記照明手段は、第１照明手段と第２照明手段とからなり、
   前記第１照明手段および前記第２照明手段は、前記撮像手段を中心として平面視対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の誘導ライン撮像装置。
3. 路面に敷設された誘導ラインに沿って走行する無人搬送車であって、
   少なくとも１つの操舵輪と、
   前記誘導ラインを含む領域の画像データを生成する請求項１または２に記載の誘導ライン撮像装置と、
   生成された前記画像データにおける前記誘導ラインの位置に基づいて、前記操舵輪の操舵角を変化させる制御部と、
   を備えたことを特徴とする無人搬送車。

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