JP6618087B1 - 無人飛行体および無人搬送システム - Google Patents
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Abstract
Description
ホバリング可能な無人飛行体であって、
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投影する投影部と、
前記自機の下方を撮像する第1撮像部と、
補正係数算出部と、
補正処理部と、を備え、
前記第1撮像部は、前記路面に投影された前記誘導経路の画像を撮像し、
前記補正係数算出部は、撮像された前記誘導経路の画像の各画素の各色成分の各輝度と、前記投影された誘導経路のもとの画像の各画素の各色成分の各輝度とに基づいて前記誘導経路の画像の各画素の各色成分の補正係数を算出し、
前記補正処理部は、前記補正係数を用いて投影する前記誘導経路の画像の各画素の各色成分の各輝度を補正し、
前記投影部は、補正された前記誘導経路の画像を投影することを特徴とする。
好ましくは、
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、
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、をさらに備える。
好ましくは、
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、
自機位置検出部が、
第2撮像部によって撮像された現在の自機の上方の画像と、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。
好ましくは、
天井に天井マーカが設けられた屋内において、誘導経路の画像を投影する上記無人飛行体であって、
上方画像記憶部が、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、
照合部が、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。
好ましくは、
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、
天井マーカが、再帰性反射材であり、
第2撮像部が、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。
上記無人飛行体と、
第3撮像部と、誘導経路検出部と、ステアリング制御部と、を備える無人搬送車と、
を含み、
第3撮像部は、投影部によって路面に投影された誘導経路を含む路面の範囲を撮像し、
誘導経路検出部は、第3撮像部によって撮像された路面の画像に基づいて誘導経路を検出し、
ステアリング制御部は、検出された誘導経路に基づいて、ステアリング制御する
ことを特徴とする。
上記無人飛行体と、
無人飛行体と互いに通信可能なサーバと、
無人搬送車と、を含み、
サーバは、
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、
通信により受信した無人飛行体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、を有し、
投影部は、通信によりサーバから受信した誘導経路の画像を路面に投影し、
無人搬送車は、
投影部によって路面に投影された誘導経路を含む路面の範囲を撮像する第3撮像部と、
第3撮像部によって撮像された路面の画像を解析することにより誘導経路を検出する誘導経路検出部と、
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、を有する
ことを特徴とする。
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100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100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。
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。
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。
再び図1を参照して、無人搬送車100の構成について説明する。無人搬送車100は、車体101と、車載カメラ102と、左右一対の前輪103と、左右一対の後輪104と、前輪103および後輪104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105と、誘導経路検出部106と、フォーク107と、マスト108と、を備える。車載カメラ102は、本発明の「第3撮像部」に相当する。
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)
172 下カメラ(第1撮像部)
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 補正処理部
214 補正係数算出部
23 自機位置検出部
231 照合部
232 自機位置特定部
24 記憶部
100 無人搬送車
101 車体
102 車載カメラ(第3撮像部)
103 前輪
104 後輪
105 ステアリング制御部
106 誘導経路検出部
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 (7)
- ホバリング可能な無人飛行体であって、
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誘導経路の画像を路面に投影する投影部と、
前記自機の下方を撮像する第1撮像部と、
補正係数算出部と、
補正処理部と、を備え、
前記第1撮像部は、前記路面に投影された前記誘導経路の画像を撮像し、
前記補正係数算出部は、撮像された前記誘導経路の画像の各画素の各色成分の各輝度と、前記投影された誘導経路のもとの画像の各画素の各色成分の各輝度とに基づいて前記誘導経路の画像の各画素の各色成分の補正係数を算出し、
前記補正処理部は、前記補正係数を用いて投影する前記誘導経路の画像の各画素の各色成分の各輝度を補正し、
前記投影部は、補正された前記誘導経路の画像を投影する
ことを特徴とする無人飛行体。 - 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、
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、をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の無人飛行体。 - 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現在の前記自機の上方の画像と、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に記載の無人飛行体。 - 天井に天井マーカが設けられた屋内において、前記誘導経路の画像を投影する請求項3に記載の無人飛行体であって、
前記上方画像記憶部は、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
ことを特徴とする無人飛行体。 - 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、
前記天井マーカは、再帰性反射材であり、
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に記載の無人飛行体。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の無人飛行体と、
第3撮像部と、誘導経路検出部と、ステアリング制御部と、を備える前記無人搬送車と、を含み、
前記第3撮像部は、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を含む前記路面の範囲を撮像し、
前記誘導経路検出部は、前記第3撮像部によって撮像された前記路面の画像に基づいて前記誘導経路を検出し、
前記ステアリング制御部は、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
ことを特徴とする無人搬送システム。 - 請求項1に記載の無人飛行体と、
前記無人飛行体と互いに通信可能なサーバと、
前記無人搬送車と、を含み、
前記サーバは、
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、
前記通信により受信した前記無人飛行体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、を有し、
前記投影部は、前記通信により前記サーバから受信した前記誘導経路の画像を前記路面に投影し、
前記無人搬送車は、
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を含む前記路面の範囲を撮像する第3撮像部と、
前記第3撮像部によって撮像された前記路面の画像を解析することにより前記誘導経路を検出する誘導経路検出部と、
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、を有する
ことを特徴とする無人搬送システム。
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