JP6532096B1 - 無人飛行体を用いた無人搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】誘導ラインを敷設する必要がなく、しかも路面の状態に対応して無人搬送車を誘導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】無人搬送システムＳは、自機１の位置を検出する自機位置検出部、自機１の飛行を制御するフライトコントロール部および誘導経路に沿って走行する無人搬送車３０のための誘導画像Ｇを路面に照射する状態の投影と、誘導画像Ｇを路面に照射しない状態の非投影とを、所定の周波数で交互に行うプロジェクタを備えるホバリング可能な無人飛行体１と、誘導経路を検出する誘導経路検出部３６および検出された誘導経路に基づいてステアリング制御するステアリング制御部３５を備える無人搬送車３０と、無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、自機位置検出部によって検出された無人飛行体１の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、無人飛行体を用いた無人搬送システムに関する。

工場や倉庫では、搬送作業において自律走行可能な無人搬送車が利用されている。この種の無人搬送車には、多種多様な誘導方式が利用されている。例えば、特許文献１に開示の無人搬送車は、誘導ラインに沿って走行する誘導方式が用いられている。具体的には、この無人搬送車は、撮像部を備えており、撮像部を使用して路面に敷設された誘導ラインを撮像し、撮像された誘導ラインの位置に基づいて誘導ライン上を走行する。

上記誘導ラインは、路面に貼付されたテープや路面に塗布された塗料などからなり、路面とは明確に異なる色彩が着色されている。しかしながら、このような誘導ラインは、路面に敷設されていることから、汚れの付着や剥がれが発生しやすい。そのため、無人搬送車は、このような誘導ラインの汚れの付着および剥がれによって、誘導ラインを認識できず、走行を停止するという問題があった。

そこで、例えば、汚れの付着や剥がれの影響を受けにくい電磁誘導による無人搬送車の誘導方式がある（特許文献２参照）。この誘導方式によると、無人搬送車は、走行ルートに沿って床に敷設されたトウパスワイヤの誘起磁界を車体に設けられたピックアップコイルによって検出し、検出された誘起磁界に基づいてステアリングモータを制御することにより、走行ルートに沿って移動する。

しかしながら、トウパスワイヤを床に敷設することは、面倒である。また、この誘導方式では、工場や倉庫内のレイアウト変更のたびに、トウパスワイヤを改めて床に敷設しなければならないという問題があった。

特開平７−２１０２４６号公報 特開平６−１１９０３６号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、誘導ラインを敷設する必要がなく、しかも路面の状態に対応して無人搬送車を誘導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、
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のための誘導経路の画像を路面に照射する状態の投影と、誘導経路の画像を路面に照射しない状態の非投影とを、所定の周波数で交互に行う投影部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
投影部によって路面に投影された誘導経路の画像を含む範囲を撮像し、誘導経路の画像が投影されている第１路面画像と、誘導経路の画像が投影されていない第２路面画像とを生成する第１撮像部と、
第１路面画像と、第２路面画像との各画素の輝度を比較して各画素の輝度差を算出する輝度差算出部と、
輝度差算出部が算出した各画素の輝度差が所定の閾値を超えているか否かに基づいて検出用画像を生成する画像生成部と、
画像生成部によって生成された検出用画像に基づいて誘導経路を特定する誘導経路特定部と、
検出された誘導経路に基づいてステアリング制御するステアリング制御部と、を備える無人搬送車と、
無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
自機位置検出部によって検出された自機の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
投影部は、誘導経路抽出部が抽出した誘導経路を投影する
ことを特徴とする。

上記課題を解決するために本発明に係る別の無人搬送システムは、
自機の位置を検出する自機位置検出部と、
自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
誘導経路に沿って走行する無人搬送車のための誘導経路の画像を路面に照射する状態の投影と、誘導経路の画像を路面に照射しない状態の非投影とを、所定の周波数で交互に行う投影部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
投影部によって路面に投影された誘導経路の画像を含む範囲を撮像し、誘導経路の画像が投影されている第１路面画像と、誘導経路の画像が投影されていない第２路面画像とを生成する第１撮像部と、
第１路面画像と、第２路面画像とをそれぞれ２次元フーリエ変換し、第１路面画像フーリエ成分および第２路面画像フーリエ成分を生成するフーリエ成分生成部と、
２次元フーリエ変換によって生成された第１路面画像フーリエ成分から第２路面画像フーリエ成分を除去する路面成分除去部と、
第１路面画像フーリエ成分から第２路面画像フーリエ成分が除去された第３路面画像フーリエ成分を逆２次元フーリエ変換し、検出用画像を生成する画像生成部と、
画像生成部によって生成された検出用画像に基づいて誘導経路を特定する誘導経路特定部と、
検出された誘導経路に基づいてステアリング制御するステアリング制御部と、を備える無人搬送車と、
無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
自機位置検出部によって検出された自機の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
投影部は、誘導経路抽出部が抽出した誘導経路を投影する
ことを特徴とする。

上記無人搬送システムは、
好ましくは、
無人飛行体は、
自機の上方を撮像する第２撮像部と、
予め撮像された自機の上方の画像を位置情報と関連付けて記憶している上方画像記憶部と、をさらに備え、
自機位置検出部は、
第２撮像部によって撮像された自機の現在の上方の画像と、上方画像記憶部に記憶されている自機の上方の画像とを照合する照合部と、
照合部が照合した結果に基づいて自機の位置を特定する自機位置特定部と、を有する。

上記無人搬送システムは、
好ましくは、
上方画像記憶部は、天井に天井マーカが設けられた屋内において、予め撮像された天井マーカを含む天井の画像を位置情報と関連付けて記憶しており、
照合部は、第２撮像部によって撮像された天井の画像と、上方画像記憶部に記憶されている天井の画像とを照合する。

上記無人搬送システムは、
好ましくは、
天井マーカは、再帰性反射材であり、
無人飛行体は、
天井マーカに赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
第２撮像部は、赤外線カメラであり、赤外線で照射された前記天井マーカを含む天井の画像を撮像する。

本発明によれば、誘導ラインを敷設する必要がなく、しかも路面の状態に対応して無人搬送車を誘導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。また、無人飛行体は、投影部が誘導経路の画像を所定の周波数で点滅させながら投影することにより、常時誘導経路の画像を投影するのと比べ、省電力で無人搬送車を誘導することができる。

本発明に係る無人搬送システムの概要図である。 図１の天井に設けられた天井マーカを示す図である。 （ａ）は、図１の無人飛行体の構成を示す斜め下から見た斜視図であり、（ｂ）は、斜め上から見た斜視図である。 図３の無人飛行体の上部ユニットの構成を示す斜視図である。 （ａ）は、図３の無人飛行体のジンバルおよび下部ユニットの構成を示す斜め下から見た斜視図であり、（ｂ）は、斜め上からみた斜視図である。 図３の無人飛行体の本体が備える各構成の機能ブロック図である。 （ａ）は、無人搬送車と、誘導画像が投影された路面とを示す上面図であり、（ｂ）は、無人搬送車と、誘導画像が投影されていない路面とを示す上面図である。 （ａ）は、誘導画像が投影された、変色部Ａを含む路面の撮像を示す上面図であり、（ｂ）は、誘導画像が投影されていない、変色部Ａを含む路面の撮像を示す上面図である。 （ａ）は、誘導画像を含む路面画像を示す図であり、（ｂ）は、誘導画像を含まない路面画像を示す図であり、（ｃ）は、検出用画像を示す図である。 図１の無人搬送車が備える各構成の機能ブロック図である。 図１０の誘導経路検出部の機能ブロック図である。 誘導経路検出部の変形例による誘導経路検出の工程を示す図である。 本発明に係る無人搬送システムの変形例を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る無人飛行体および無人飛行体を用いた無人搬送システムの一実施形態について説明する。前後、左右および上下の方向Ｘ、Ｙ、Ｚは、添付図面に記載のとおり、無人搬送車の走行方向を基準にしている。

＜無人搬送システムＳの概要＞
図１は、本発明に係る無人飛行体１を用いた無人搬送システムＳの概要図である。この無人搬送システムＳでは、無人飛行体１は、天井Ｃを撮像し、撮像した画像を解析することにより自機位置を検出するとともに、無人搬送車３０を誘導するための誘導経路の画像（以下「誘導画像Ｇ」という）を路面Ｒに投影する。無人搬送車３０は、無人フォークリフトであって、無人飛行体１が投影した誘導画像Ｇ中の誘導ラインＬに沿って誘導されることにより、予め定められた走行経路を走行する。

＜天井の構成＞
図２に示すように、天井Ｃ全体には、無人飛行体１が自機位置を検出するために用いるための、長方形状の天井マーカ２００が複数設けられている。天井マーカ２００は、再帰性反射材であって、同縦列または同横列において等間隔に整列して配置されている。言い換えると、天井マーカ２００は、列ごとに異なる間隔で天井Ｃに配置されている。例えば、図２の最下段の横列の間隔Ｐ３の長さは、すべて同じである。一方、１段目、２段目および３段目の横列の間隔Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の長さは、それぞれ異なっている。また、１段目、２段目および３段目間の間隔Ｐ４、Ｐ５の長さも、それぞれ異なっている。

＜無人飛行体＞
まず、無人飛行体１の各部の構成について簡単に説明する。図３に示すように、無人飛行体１は、本体２０と、本体２０の上面から地面と平行に４方に延びる４本のアーム１２と、４本のアーム１２のそれぞれの先端側に設けられたモータ１３と、モータ１３に設けられた回転翼１４と、４本のアーム１２の基部の上側に立設された略八角柱状の上部ユニット１５と、本体２０の下側に設けられたジンバル１６と、ジンバル１６に支持されている下部ユニット１７と、本体２０の周囲かつアーム１２の下側に設けられた４本のスキッド１８と、を備えている。

図４に示すように、上部ユニット１５は、上部ユニット本体１５１と、赤外線カメラ１５２と、４つの赤外線照射部１５３と、を有する。赤外線カメラ１５２は、本発明の「第２撮像部」に相当し、上部ユニット本体１５１の上面の中央に上方を向いて配置されている。４つの赤外線照射部１５３は、それぞれ赤外線カメラ１５２の周囲の上下および左右に上方を向いて配置されている。赤外線照射部１５３は、例えば、赤外ＬＥＤでもよい。４つの赤外線照射部１５３は、天井Ｃに向けて赤外線を照射し、赤外線カメラ１５２は、赤外線で照射された天井マーカ２００を含む天井Ｃの画像を撮像して天井画像を生成する。

通常、屋内の天井Ｃには電灯が設けられているが、天井Ｃに設けられた天井マーカ２００には電灯の光が届きにくい。また、天井Ｃに設けられた天井マーカ２００を撮像する場合、電灯による逆光が撮像の妨げになる。そこで、赤外線照射部１５３が天井Ｃに赤外線を照射することにより、赤外線カメラ１５２は、天井マーカ２００を含む天井Ｃを適切に撮像することができる。また、天井マーカ２００が再帰性反射材であることにより、天井マーカ２００に照射された赤外線の入射角が大きくても、赤外線カメラ１５２は、適切に天井マーカ２００を撮像することができる。

図５に示すように、ジンバル１６は、本体２０に回転可能に連結された第１の回転軸１６１と、第１の回転軸１６１に連結された円板状の回転台１６２と、回転台１６２から下方に延びる左右一対の支持柱１６３と、支持柱１６３の内側中央に回転可能に連結された左右一対の第２の回転軸１６４と、を有する。

下部ユニット１７は、プロジェクタ１７１を有するとともに、第２の回転軸１６４に支持されている。プロジェクタ１７１は、本発明の「投影部」に相当する。プロジェクタ１７１は、ジンバル１６によって任意の方向に向くことができる。

図６に示すように、本体２０は、制御部２１と、自機位置検出部２３と、記憶部２４と、を有する。

制御部２１は、フライトコントロール部２１１と、誘導経路抽出部２１２と、投影制御部２１３と、を有し、無人飛行体１の飛行およびプロジェクタ１７１による誘導画像Ｇの投影を制御する。

記憶部２４は、飛行経路記憶部２４１と、上方画像記憶部２４２と、走行経路記憶部２４３と、を有している。

自機位置検出部２３は、ＧＰＳセンサ、ジャイロセンサ、超音波センサ、レーザセンサ、気圧センサ、コンパス、加速度センサといった各種センサ（図示しない）を有しており、無人飛行体１の位置を検出するのに利用することができる。しかしながら、ＧＰＳセンサは、屋内においてはＧＰＳ信号を適切に検出することができない。そこで、自機位置検出部２３は、後で詳述するように、屋内においては、赤外線カメラ１５２によって撮像された天井画像と、上方画像記憶部２４２に記憶されている天井画像とを照合することにより、無人飛行体１の位置を検出する。

次に、フライトコントロール部２１１による無人飛行体１の飛行制御について説明する。フライトコントロール部２１１は、各モータ１３の回転数を制御することにより、無人飛行体１のホバリングを可能にするとともに、無人飛行体１の飛行速度、飛行方向、飛行高度を制御する。また、フライトコントロール部２１１は、無人飛行体１の自律飛行時には、自機位置検出部２３によって検出された無人飛行体１の位置を参照しながら、飛行経路記憶部２４１に記憶された飛行経路に沿って無人飛行体１を飛行させる。

次に、自機位置検出部２３による自機位置検出方法について説明する。自機位置検出部２３は、照合部２３１と、自機位置特定部２３２と、を有する。上方画像記憶部２４２には、天井Ｃ全体の天井全体画像が位置情報と関連付けて記憶されている。赤外線カメラ１５２は、無人飛行体１の自律飛行時には、随時、無人飛行体１の上方を撮像して上方画像を生成し、照合部２３１に出力する。照合部２３１は、入力された上方画像と、上方画像記憶部２４２に記憶されている天井全体画像とを照合し、天井全体画像の中のどの位置に上方画像が存在するのかを探索するテンプレートマッチングを行う。テンプレートマッチングには、例えば、ＳＳＤ（「Sum of Squared Difference」）またはＳＡＤ（「Sum of Absolute Difference」）を類似度の計算手法として用いてもよい。自機位置特定部２３２は、照合部２３１のテンプレートマッチングの結果に基づいて無人飛行体１の位置を特定する。なお、自機位置検出部２３は、無人飛行体１の高度に関しては、超音波センサ、レーザセンサ等により検出する。

次に、誘導画像Ｇを投影する方法について説明する。誘導経路抽出部２１２は、自機位置検出部２３によって検出された無人飛行体１の位置に基づいて、路面Ｒに投影する誘導画像Ｇを決定する。具体的には、走行経路記憶部２４３は、無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶しており、誘導経路抽出部２１２は、検出された無人飛行体１の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する。抽出された誘導経路の画像、すなわち誘導画像Ｇは、プロジェクタ１７１に出力される。なお、誘導経路の面積は、特に限定されない。

投影制御部２１３は、プロジェクタ１７１の投影間隔を制御する。具体的には、投影制御部２１３は、プロジェクタ１７１が誘導画像を路面Ｒに照射する状態の投影と、誘導画像Ｇを路面Ｒに照射しない状態の非投影とを所定の周波数で交互に行うよう、プロジェクタ１７１の投影および非投影の切り替えのタイミングを制御する。所定の周波数は、例えば、後で説明する車載カメラ３２の撮像タイミングおよび露光時間などに基づいて設定される。プロジェクタ１７１の投影時間と非投影時間との比率は、例えば、１：１でもよい。この場合、プロジェクタ１７１の電力の消費量は、常に投影している状態に比べて半減する。

プロジェクタ１７１は、入力された誘導画像Ｇを路面Ｒに投影する。無人飛行体１がフライトコントロール部２１１によって安定してホバリングすることができ、プロジェクタ１７１がジンバル１６によって安定して一定の方向を向くことができるので、プロジェクタ１７１は、誘導画像Ｇを路面Ｒの適切な位置に安定して投影することができる。

図７（ａ）に示すように、誘導画像Ｇは、一定の幅を有する誘導ラインＬが中央に配置されており、誘導ラインＬの向きは、無人搬送車３０が誘導される方向を指している。また、誘導ラインＬの領域の色は、その両端の領域に比して明度・彩度が明らかに異なる。この誘導画像Ｇは、単なる一例であってこれに限定されない。例えば、路面Ｒと明らかに異なる１色の誘導ラインＬを誘導画像Ｇとしてもよい。

＜無人搬送車＞
再び図１を参照して、無人搬送車３０の構成について説明する。無人搬送車３０は、車体３１と、車載カメラ３２と、左右一対の前輪３３と、左右一対の後輪３４と、前輪３３および後輪３４のいずれか一方または両方をステアリング制御するステアリング制御部３５と、誘導経路検出部３６と、フォーク３７と、マスト３８と、を備える。車載カメラ３２は、本発明の「第１撮像部」に相当する。

車体３１の前面の一部は、透過部材で構成されている。車載カメラ３２は、車体３１内の前側の上側かつ中央の位置に、透過部材を通して路面Ｒを向くように設けられている。車載カメラ３２の位置は、単なる一例であってこれに限定されない。

図７（ａ）は、無人搬送車３０と、誘導画像Ｇが投影された路面Ｒを示す上面図であり、図７（ｂ）は、無人搬送車３０と、誘導画像Ｇが投影されていない路面Ｒを示す上面図である。車載カメラ３２は、プロジェクタ１７１によって路面Ｒに投影された誘導画像Ｇを含む路面Ｒの所定の撮像範囲Ｑを撮像し、誘導画像Ｇが投影されている第１路面画像と、誘導画像Ｇが投影されていない第２路面画像とを生成し、誘導経路検出部３６に出力する。

誘導経路検出部３６は、車載カメラ３２から入力された第１路面画像および第２路面画像に基づいて誘導経路を検出する。

図８は、変色した変色部Ａを含む路面Ｒに誘導画像Ｇが投影される前後の状態を示している。路面Ｒは、使用状態により汚れや剥がれが発生している場合もあれば、路面Ｒに模様や印が施されている場合もある。図８に示すように、路面Ｒに変色した変色部Ａが含まれる場合、路面Ｒに投影された誘導画像Ｇは、適切に表示されない。この状態の路面Ｒが撮像されて生成された路面画像からでは、誘導経路が適切に検出されない可能性がある。したがって、誘導経路検出部３６は、図９に示すように、誘導画像Ｇを含む第１路面画像ＱＧ１と、誘導画像Ｇが投含まれない第２路面画像ＱＧ２とに基づいて誘導経路を検出することができる検出用画像ＱＧ３を生成し、この検出用画像ＱＧ３から誘導経路を適切に検出する。以下、詳細に説明する。

図１０に示すように、誘導経路検出部３６は、輝度差算出部３６１と、画像生成部３６２と、誘導経路特定部３６３と、を有する。

輝度差算出部３６１は、第１路面画像ＱＧ１と、第２路面画像ＱＧ２との各画素の輝度を比較して各画素の輝度差を算出する。

画像生成部３６２は、輝度差算出部３６１が算出した各画素の輝度差が所定の閾値を超えているか否かに基づいて検出用画像ＱＧ３を生成する。具体的には、画像生成部３６２は、各画素について閾値を超えていれば白色、閾値以下であれば黒色とする２値化を行い、検出用画像ＱＧ３を生成する。

誘導経路特定部３６３が、検出用画像ＱＧ３に基づいて誘導経路を特定する。具体的には、誘導経路特定部３６３は、検出用画像ＱＧ３のうちの白の部分を誘導ラインＬとして特定する。

ステアリング制御部３５は、誘導経路検出部３６によって検出された誘導ラインＬに基づいて、前輪３３および後輪３４のいずれか一方または両方をステアリング制御する。具体的には、ステアリング制御部３５は、誘導ラインＬの位置が撮像範囲Ｑの中央にくるように車輪３３、３４の操舵角をフィードバック制御する。これにより、無人搬送車３０は、無人飛行体１が投影した誘導経路に沿って誘導され、予め定められた走行経路を走行することができる。

無人搬送システムＳによれば、プロジェクタ１７１が誘導画像Ｇを投影するので、無人搬送車３０を誘導するのに別途誘導ラインを敷設する必要がない。また、誘導経路検出部３６は、誘導画像Ｇを含む第１路面画像ＱＧ１と、誘導画像Ｇが含まれない第２路面画像ＱＧ２とに基づいて誘導経路を検出するので、投影面である路面Ｒが部分的に汚れていようと適切に誘導経路を検出することができる。

以上、本発明に係る無人搬送車３０を誘導するシステムの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

（１）無人搬送車３０は、例えば、有人無人兼用の搬送車またはフォークリフトであってもよい。

（２）無人飛行体１が自機位置を検出する方法は、特に限定されない。例えば、SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）技術によって、無人飛行体１の位置を検出してもよい。

（３）自機位置検出部２３が第２撮像部の撮像した天井画像から天井マーカ２００を認識できるのであれば、赤外線照射部１５３は、無人飛行体１に設けられていなくてもよい。また、自機位置検出部２３が第２撮像部の撮像した天井画像から天井マーカ２００を認識することができるのであれば、第２撮像部は、赤外線カメラ１５２に限定されない。

（４）天井マーカ２００には、例えば、２次元バーコードが付されており、この２次元バーコードに位置情報が含まれていてもよい。これにより、自機位置検出部２３は、天井画像から天井マーカ２００を認識することにより無人飛行体１の位置を直接認識することができる。

（５）無人飛行体１は、アーム１２の上面にジンバルが設けられ、このジンバルに上部ユニット１５が接続される構成であってもよい。これにより、赤外線カメラ１５２は、無人飛行体１の姿勢に関わらず、常に一定の角度で天井Ｃを撮像することができる。

（６）プロジェクタ１７１は、複数のプロジェクタから構成されていてもよい。この場合、複数のプロジェクタによって複数の誘導画像Ｇを同時に投影することにより、複数の無人搬送車３０を同時に誘導してもよい。また、複数のプロジェクタによって同時に複数の誘導画像Ｇを投影することにより広範囲の誘導経路を路面Ｒに表示させてもよい。

（７）誘導経路抽出部２１２は、無人飛行体１の位置に加えて、無人搬送車３０の位置に基づいて、誘導画像Ｇを決定してもよい。この場合、無人飛行体１は、下方を撮像する下カメラをさらに備え、誘導経路抽出部２１２は、予め下カメラの撮像する画像に基づいて、無人搬送車３０の位置を検出する。

（８）無人飛行体１は、無人搬送車３０に追従しながら誘導画像Ｇを投影してもよいし、または所定の位置から誘導画像Ｇを投影してもよい。

（９）誘導経路検出部３６が第１路面画像ＱＧ１および第２路面画像ＱＧ２に基づいて誘導経路を検出する別の方法として、誘導経路検出部３６が、第１路面画像ＱＧ１から第２路面画像ＱＧ２の成分（すなわち路面成分）を除去し、誘導画像成分のみとなった第３路面画像ＱＧ４を生成し、第３路面画像ＱＧ４から誘導ラインＬを検出する方法を用いてもよい。

具体的には、図１１に示すように、誘導経路検出部３６ａは、フーリエ成分生成部３６４と、路面成分除去部３６５と、画像生成部３６２ａと、誘導経路特定部３６３とを有する。図１２に示すように、（１）フーリエ成分生成部３６４は、車載カメラ３２から入力された第１路面画像ＱＧ１および第２路面画像ＱＧ２を２次元フーリエ変換して、第１路面画像フーリエ成分Ｆ１および第２路面画像フーリエ成分Ｆ２を生成する。第１路面画像フーリエ成分Ｆ１には、誘導画像Ｇ成分および第２路面画像ＱＧ２のフーリエ成分が含まれている。（２）路面成分除去部３６５は、第１路面画像フーリエ成分Ｆ１から第２路面画像フーリエ成分Ｆ２を除去し第３路面画像フーリエ成分Ｆ３を生成する。（３）画像生成部３６２ａは、第３路面画像フーリエ成分Ｆ３を逆２次元フーリエ変換して検出用画像として第３路面画像ＱＧ４を生成する。（４）誘導経路特定部３６３は、第３路面画像ＱＧ４を彩度・明度に基づいて解析し誘導ラインＬを特定する。

（１０）投影制御部２１３は、例えば、プロジェクタ１７１が有していてもよい。この場合、プロジェクタ１７１は、投影制御部２１３によって投影間隔を制御しながら入力された誘導画像Ｇを路面Ｒに投影する。

（１１）図１３に示すように、無人飛行体１と互いに通信可能なサーバ４００を備えた無人搬送システムＳ１でもよい。この場合、無人搬送システムＳ１は、無人飛行体１と、サーバ４００と、無人搬送車３０を含む。無人飛行体１は、自機位置検出部２３と、プロジェクタ１７１とを備える。サーバ４００は、走行経路記憶部４０１と、誘導経路抽出部４０２と、を備える。無人搬送車３０は、車載カメラ３２と、左右一対の前輪３３と、左右一対の後輪３４と、ステアリング制御部３５と、誘導経路検出部３６と、を備える。

無人搬送システムＳ１では、走行経路記憶部４０１が無人搬送車３０の予め定められた走行経路を記憶しており、誘導経路抽出部４０２が通信により受信した前記無人飛行体１の位置に対応する走行経路の一部を誘導経路として抽出する。プロジェクタ１７１は、サーバ４００から受信した誘導経路の画像Ｇを路面Ｒに投影する。無人搬送車３０は、無人搬送システムＳと同様の手法で、無人飛行体１が投影した誘導経路に沿って誘導され、予め定められた走行経路を走行することができる。この無人搬送システムＳ１によれば、無人飛行体１は、走行経路記憶部２４３および誘導経路抽出部２１２を備える必要がない。

１ 無人飛行体
１２ アーム
１３ モータ
１４ 回転翼
１５ 上部ユニット
１５１ 上部ユニット本体
１５２ 赤外線カメラ（第２撮像部）
１５３ 赤外線照射部
１６ ジンバル
１６１ 第１の回転軸
１６２ 回転台
１６３ 支持柱
１６４ 第２の回転軸
１７ 下部ユニット
１７１ プロジェクタ（投影部）
１８ スキッド
２０ 本体
２１ 制御部
２１１ フライトコントロール部
２１２ 誘導経路抽出部
２１３ 投影制御部
２３ 自機位置検出部
２３１ 照合部
２３２ 自機位置特定部
２４ 記憶部
３０ 無人搬送車
３１ 車体
３２ 車載カメラ（第１撮像部）
３３ 前輪
３４ 後輪
３５ ステアリング制御部
３６、３６ａ 誘導経路検出部
３６１ 輝度差算出部
３６２、３６２ａ 画像生成部
３６３ 誘導経路特定部
３６４ フーリエ成分生成部
３６５ 路面成分除去部
２００ 天井マーカ
４００ サーバ
４０１ 走行経路記憶部
４０２ 誘導経路抽出部
Ｓ、Ｓ１ 無人搬送システム
Ｃ 天井
Ｒ 路面
Ｇ 誘導画像
Ｑ 撮像範囲
Ｌ 誘導ライン

Claims (5)

1. 自機の位置を検出する自機位置検出部と、
   前記自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
   誘導経路に沿って走行する無人搬送車のための前記誘導経路の画像を路面に照射する状態の投影と、前記誘導経路の画像を前記路面に照射しない状態の非投影とを、所定の周波数で交互に行う投影部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
   前記投影部によって前記路面に投影された前記誘導経路の画像を含む範囲を撮像し、前記誘導経路の画像が投影されている第１路面画像と、前記誘導経路の画像が投影されていない第２路面画像とを生成する第１撮像部と、
   前記第１路面画像と、前記第２路面画像との各画素の輝度を比較して各画素の輝度差を算出する輝度差算出部と、
   前記輝度差算出部が算出した前記各画素の輝度差が所定の閾値を超えているか否かに基づいて検出用画像を生成する画像生成部と、
   前記画像生成部によって生成された前記検出用画像に基づいて前記誘導経路を特定する誘導経路特定部と、
   検出された前記誘導経路に基づいてステアリング制御するステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、
   前記無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
   前記自機位置検出部によって検出された前記自機の位置に対応する前記走行経路の一部を前記誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
   前記投影部は、前記誘導経路抽出部が抽出した前記誘導経路を投影する
   ことを特徴とする無人搬送システム。
2. 自機の位置を検出する自機位置検出部と、
   前記自機の飛行を制御するフライトコントロール部と、
   誘導経路に沿って走行する無人搬送車のための前記誘導経路の画像を路面に照射する状態の投影と、前記誘導経路の画像を前記路面に照射しない状態の非投影とを、所定の周波数で交互に行う投影部と、を備えるホバリング可能な無人飛行体と、
   前記投影部によって前記路面に投影された前記誘導経路の画像を含む範囲を撮像し、前記誘導経路の画像が投影されている第１路面画像と、前記誘導経路の画像が投影されていない第２路面画像とを生成する第１撮像部と、
   前記第１路面画像と、前記第２路面画像とをそれぞれ２次元フーリエ変換し、第１路面画像フーリエ成分および第２路面画像フーリエ成分を生成するフーリエ成分生成部と、
   前記２次元フーリエ変換によって生成された前記第１路面画像フーリエ成分から前記第２路面画像フーリエ成分を除去する路面成分除去部と、
   前記第１路面画像フーリエ成分から前記第２路面画像フーリエ成分が除去された第３路面画像フーリエ成分を逆２次元フーリエ変換し、検出用画像を生成する画像生成部と、
   前記画像生成部によって生成された前記検出用画像に基づいて前記誘導経路を特定する誘導経路特定部と、
   検出された前記誘導経路に基づいてステアリング制御するステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、
   前記無人搬送車の予め定められた走行経路を記憶している走行経路記憶部と、
   前記自機位置検出部によって検出された前記自機の位置に対応する前記走行経路の一部を前記誘導経路として抽出する誘導経路抽出部と、を含み、
   前記投影部は、前記誘導経路抽出部が抽出した前記誘導経路を投影する
   ことを特徴とする無人搬送システム。
3. 前記無人飛行体は、
   前記自機の上方を撮像する第２撮像部と、
   予め撮像された前記自機の上方の画像を位置情報と関連付けて記憶している上方画像記憶部と、をさらに備え、
   前記自機位置検出部は、
   前記第２撮像部によって撮像された前記自機の現在の上方の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記自機の前記上方の画像とを照合する照合部と、
   前記照合部が照合した結果に基づいて前記自機の位置を特定する自機位置特定部と、を有する
   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。
4. 前記上方画像記憶部は、天井に天井マーカが設けられた屋内において、予め撮像された前記天井マーカを含む前記天井の画像を位置情報と関連付けて記憶しており、
   前記照合部は、前記第２撮像部によって撮像された前記天井の画像と、前記上方画像記憶部に記憶されている前記天井の画像とを照合する
   ことを特徴とする請求項３に記載の無人搬送システム。
5. 前記天井マーカは、再帰性反射材であり、
   前記無人飛行体は、
   前記天井マーカに赤外線を照射する赤外線照射部をさらに備え、
   前記第２撮像部は、赤外線カメラであり、前記赤外線で照射された前記天井マーカを含む前記天井の画像を撮像する
   ことを特徴とする請求項４に記載の無人搬送システム。

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