JP7366107B2 - 自律型搬送装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 令和３年６月２日にシナノケンシ株式会社のウェブサイトにて発明を公開

本発明は、駆動車輪と補助車輪を備えたベース部に支持された搭載部に荷物が搭載されて指定された地点まで自律走行可能な自律型搬送装置に関する。特に自律型搬送装置に搬送先を指示する方法に関する。

製造現場等においては、部品などを工程間で無人搬送したり倉庫に搬入したりするのに無人搬送装置が用いられている。製造現場では工程変更によるレイアウト変更が頻繁に行われ、かつ、様々な製造設備が配置されるため、搬送ラインが狭く、経路も複雑となりやすいため小回りがきき、既存工場にも導入が容易な無人搬送装置、特に自律型の無人搬送装置であるＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot：自律搬送ロボット、自律型搬送装置）が注目されている。自律型搬送装置の経路設定の一例として以下の装置が提案されている。

搬送先に関する情報データを記憶する可搬型のＩＤカードと、無人車上に設置され、ＩＤカードの記憶情報を受信するアンテナと、アンテナに接続される受信装置と、受信装置の受信した行き先情報に基づいて無人車の走行を行なう走行制御装置を備えている。作業者は、積み込みステーションに置かれている搬送物にＩＤカードを備えておき、搬送物の積み込み時にアンテナからＩＤカードの記憶情報を読み込ませて受信装置に送信する。受信装置は受信した記憶情報から搬送物の搬送先を解析して走行制御装置により無人車を走行制御して無人搬送するようになっている（特許文献１：特開平１－３０７８０８号公報）。

また別の従来技術としては、移動体管理システムは、少なくとも１台の自律型搬送装置と、自律型搬送装置の運行管理を行う運行管理装置と、ユーザによって操作される端末装置などからなる。自律型搬送装置は、自己位置推定を行い、推定の結果を端末装置および運行管理装置に送信することができる。自律型搬送装置は、運行管理装置からの指令に従って空間内を自動走行することが可能である。運行管理装置は各自律型搬送装置の位置をトラッキングし、各自律型搬送装置の走行を管理するサーバコンピュータシステムである。運行管理装置は、複数のアクセスポイントを介して、各自律型搬送装置と通信する。運行管理装置は、各自律型搬送装置が次に向かうべき位置の座標のデータを各自律型搬送装置に送信する。指示した位置に自律型搬送装置が到達すると、運行管理装置は、さらに次に向かうべき位置の座標のデータを送信する。自律型搬送装置は、端末装置に入力されたユーザの操作に応じて空間内を走行することも可能である。端末装置の一例はタブレットコンピュータである（特許文献２：特開２０２１－１４９４２０号公報）。

特開平１－３０７８０８号公報 特開２０２１－１４９４２０号公報

しかしながら、上述した無心搬送装置は、ＩＤカードを用いるため、無人車の搬送物の搭載面より上方にアンテナやこれに接続する受信装置が露出して、搬送物の搭載スペースが減少してしまうという課題がある。また、搬送車に専用の送受信用の装置を設けるためコストも上昇する。

また、移動体管理システムのように、運行管理装置（サーバコンピュータ）、アクセスポイントおよび端末装置（タブレットコンピュータ）を介して自律型搬送装置に搬送先を指示するシステムは複雑で高コストであるため既存工場に導入することは困難であった。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、アドレス情報入力作業を簡略化し荷物を搭載する搭載部のスペースを確保し、しかも装置コストが低減できる自律型搬送装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
駆動車輪と補助車輪を支持するベース部に支持された搭載部に荷物が搭載されて指定された地点まで自律走行して搬送可能な自律型搬送装置であって、前記ベース部と前記搭載部の間の高さ位置に周囲の環境を撮像する撮像カメラ及びレーザー光を照射して対象物までの距離を測定するレーザー距離センサが設けられ、当該レーザー距離センサの入力により自己位置推定と環境地図の作成を同時に行いながら、指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで決定して駆動指令を送出する制御部と、前記制御部より送出された駆動指令により駆動車輪を駆動する駆動部と、を備え、前記撮像カメラは、周囲の環境を撮像する他に作業者より提示された所定の地点に対応するアドレス情報を表すマトリックス型二次元コードからなる図形パターンを読み取り、前記制御部は読み取られた前記図形パターンから前記アドレス情報を解析し、前記アドレス情報に対応する前記所定の地点までの走行ルートを決定し、当該走行ルートに基づいて前記駆動部に駆動指令を送出することを特徴とする。
これにより、ＳＬＡＭに装備されている周囲の環境を撮像する撮像カメラを用いて作業者より提示されたアドレス情報が記載されたマトリックス型二次元コードからなる図形パターンを読み取らせることで、制御部は予め作成された環境地図を参照して入力されたアドレスまでの走行ルートを決定し、当該走行ルートに基づいて駆動部に駆動指令を送出するため、入力作業を簡略化することができる。また、専用の送受信部を設ける必要がないので、装置コストを削減することができる。
また、搭載部の上方のスペースは荷物の搭載用として利用することができるうえに、搬送装置の低床化に寄与することができる。

前記撮像カメラが障害物を検出した場合、前記制御部は目的地までの走行経路データを再検索して走行ルートを決定することが好ましい。
これにより、自律型搬送装置の自律搬送動作の信頼性を高めることができる。

前記撮像カメラは、ステレオカメラであってもよい。
これにより、作業者より提示されたマトリックス型二次元コードをステレオカメラが読み取ることでアドレス情報の入力が完了する。

前記撮像カメラは、垂直方向及び水平方向に所定角度で移動可能に設けられていてもよい。
これにより、撮像カメラの視野角が広がるため、作業者が撮像カメラより距離を取らなくても、図形パターンを撮像カメラに読み取らせることができる。

前記撮像カメラは、距離１ｍ前方で走行面からの高さ５０ｃｍ以上１５０ｃｍ以下の位置で表示される図形パターンを読み取ることができるようにしてもよい。
これにより、入力端末を使用することなく、図形パターンを作業者の膝くらいの高さから肩くらいの高さ範囲で撮像カメラに向かってかざすことで自律型搬送装置にアドレス情報を入力することができる。

前記撮像カメラの垂直方向及び水平方向の角度を検出する角度センサを備え、前記角度センサより取得した角度に応じて制御部が環境把握用プログラムの設定変更が行なわれ、前記撮像カメラが撮像により周囲の環境を撮像し、前記レーザー距離センサで距離を測定する際に、オフセット量を加味して環境地図が作製されるようにしてもよい。
これにより、撮像カメラが撮像により障害物までの距離を測定する際にオフセット量を加味して環境地図を作製することができる。

複雑で高コストな移動体管理システムを導入することなく、アドレス情報の入力作業を簡略化し荷物を搭載する搭載部のスペースを確保し、しかも装置コストが低減できる自律型搬送装置を提供することができる。

自律型搬送装置の斜視図である。 図１の自律型搬送装置の右側板及び駆動車輪を取り外した側面図である。 図１の自律型搬送装置の右側板及び前側板を取り外した斜視図である。 図３の自律型搬送装置の正面図である。 図１の自律型搬送装置の撮像カメラによるマトリックス型二次元コードを読み取り可能な最大高さ位置を示す模式図である。 読み取り可能な高さの一例を示す写真図である。 自律型搬送装置の制御系のブロック構成図である。

以下、本発明に係る自律型搬送装置の概略構成について図１乃至図７を参照して説明する。自律型搬送装置は、搭載部に作業者又は自動で荷物が積み込まれ、指定された場所まで自律走行し、作業者又は自動で荷卸しされる無軌道車両である。自律型搬送装置には、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping：自己位置推定と環境地図作成の同時実行）が搭載されている。ＳＬＡＭは、入力センサの違いによって、大きく３種類に分類される。ＬｉＤＡＲ（レーザー距離センサ）を入力として用いたLiDAR SLAM、撮像カメラを用いたVisual SLAM、ToFセンサなどからの測距情報を用いたDepth SLAMがある。本実施例の自律型搬送装置は、後述するようにＬｉＤＡＲ（レーザー距離センサ）による座標情報と撮像カメラの画像情報を組み合わせて用いることで、自律搬送動作の信頼性を高めている。

先ず、図２に示すように、自律型搬送装置１は、ベース部２に支柱３を介して搭載部４が支持されている。ベース部２の左右両側には、中央部に一対の駆動車輪５が設けられ、その前後に一対の第１補助車輪６（前輪）と一対の第２補助車輪７（後輪）の合計６輪が設けられている。駆動車輪５と第１補助車輪６は、ベース部２に組み付けられた第１車輪支持部８に各々支持されている。第１車輪支持部８はベース部２に揺動可能に支持されている。第２補助車輪７は、ベース部２の左右に設けられた第２車輪支持部１０に支持されている。第１補助車輪６と第２補助車輪７は、キャスター付の従動輪であって、左右の駆動車輪５の回転速度の相違によって旋回して小回りが利くようになっている。本実施例では、最小回転径が800ｍｍで、360°旋回が可能となっている。
また、図３に示すように、ベース部２には駆動車輪５、第１補助車輪６（前輪）及び第２補助車輪７（後輪）が設けられた位置に切欠き２ａ及び抜孔２ｂが設けられており、自律型搬送装置１の低床化が図られている。図１に示すよう、搭載部４はベース部２に支持された平坦面に、作業者又は自動で荷物が搭載される。

図４に示すように、一対の駆動車輪５は、駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動軸に連結されて回転駆動される。駆動モータ１１ａ，１１ｂには、後述するようにモータの回転センサ１６ａ，１６ｂが各々設けられており、更に移動精度を高める場合はロータリエンコーダ（図示せず）を設けてもよい（図７参照）。このモータの回転信号により、左右の駆動車輪５の回転速度や回転位置が後述する制御部に送信される。
ベース部２の前方には、撮像カメラ１２（環境把握用カメラ）が設けられている。撮像カメラ１２は、自律走行を行うために必要な周囲の環境を撮像する他に図形パターン（マトリックス型二次元コード１８など）を読み取ることにも併用する。撮像カメラ１２は後述するレーザー距離センサ１３がとらえられない上下の障害物を検出する。撮像カメラの種類としては単眼カメラ (広角カメラ、魚眼カメラ、全天球カメラ)、複眼カメラ (ステレオカメラ、マルチカメラ)、RGB-Dカメラ (深度カメラやToFカメラ)などが用いられるが、本実施例は、ステレオカメラが用いられている。

撮像カメラ１２は、ベース部２と搭載部４の間の高さ位置に設けられていることが好ましい。これにより、搭載部４の上方のスペースは荷物の搭載用として広く利用することができ、かつ自律型搬送装置１の低床化に寄与することができる。

また、撮像カメラ１２の下方には、レーザー距離センサ１３（ＬｉＤＡＲ）が設けられている。レーザー距離センサ１３は、レーザースキャナから照射されたレーザー光の反射光を受光するまでの時間の差により対象物までの距離を測定する。レーザー距離センサ１３は、レーザー光を照射して３Ｄ（ｘ，ｙ，ｚ座標）の点群データを取得して自己位置を推定すると同時に環境地図を作成する。作成された環境地図は、後述する制御部１４のデータ格納部１４ｃに記憶され、自律型搬送装置１の荷物搬送時に位置推定や障害物を検知するためなどに用いられる。

ベース部２には、地図データに基づいて指定された地点までのルートを所定のアルゴリズムで算出して駆動指令を送出する制御部１４や、レーザー距離センサ１３からの測定データにより自己位置推定及び撮像カメラ１２による障害物検出を行いながら指定された地点まで、一対の駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動を制御するモータ駆動装置１５（駆動部）を備えている（図７参照）。

ここで、自律型搬送装置１の制御系について図７のブロック構成図を参照して説明する。制御部１４は、マイクロコンピュータ１４ａ、メモリ１４ｂ、データ格納部１４ｃ、通信回路１４ｄと、位置推定装置１４ｅとを有している。マイクロコンピュータ１４ａ、メモリ１４ｂ、データ格納部１４ｃ、通信回路１４ｄおよび位置推定装置１４ｅは通信バス１４ｆで接続されており、相互にデータを授受することが可能である。撮像カメラ１２及びレーザー距離センサ１３もまた通信インタフェース（図示せず）を介して通信バス１４ｆに接続されており、計測結果である計測データを、マイクロコンピュータ１４ａ、位置推定装置１４ｅおよび／またはメモリ１４ｂに送信する。

マイクロコンピュータ１４ａは、自律型搬送装置１の動作制御するための演算を行うプロセッサまたは制御回路（コンピュータ）である。典型的にはマイクロコンピュータ１４ａは半導体集積回路である。マイクロコンピュータ１４ａは、制御信号であるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号をモータ駆動装置１５に送信してモータ駆動回路１５ａ，１５ｂを駆動制御し、駆動モータ１１ａ，１１ｂに印加する電圧を調整する。これにより一対の駆動モータ１１ａ，１１ｂの各々を所望の回転速度で回転させることができる。モータ駆動回路１５ａ，１５ｂはインバータ回路を備えており、マイクロコンピュータ１４ａから送出されたＰＷＭ信号により駆動モータ１１ａ，１１ｂに流れる電流が制御される。

尚、左右の駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動を制御する１つ以上の制御回路（たとえばマイコン）を設けてもよい。たとえば、モータ駆動装置１５が、駆動モータ１１ａ，１１ｂの駆動をそれぞれ制御する２つのマイコンを備えていてもよい。それらの２つのマイコンは、回転センサ１６ａ，１６ｂから出力されたエンコーダ情報を用いた座標計算をそれぞれ行い、初期位置からの自律型搬送装置１の移動距離を推定してもよい。また、当該２つのマイコンは、エンコーダ情報を利用してモータ駆動回路１５ａ，１５ｂを制御してもよい。

メモリ１４ｂは、マイクロコンピュータ１４ａが実行するコンピュータプログラムを記憶する揮発性の記憶装置である。メモリ１４ｂは、入力されたデータを一時記憶し、マイクロコンピュータ１４ａおよび位置推定装置１４ｅが演算を行う際のワークエリアとしても利用され得る。

データ格納部１４ｃは、不揮発性の半導体メモリ装置（データベース）である。尚、データ格納部１４ｃは、ハードディスクに代表される磁気記録媒体、または、光ディスクに代表される光学式記録媒体であってもよい。さらに、データ格納部１４ｃは、いずれかの記録媒体にデータを書き込みおよび／または読み出すためのヘッド装置および当該ヘッド装置の制御装置を含んでもよい。

データ格納部１４ｃは、自律型搬送装置１が走行する移動空間の環境地図（地図データＭ）、および、１または複数の走行経路のデータ（走行経路データＲ）を記憶する。地図データＭは、自律型搬送装置１が環境地図作成モードで走行することによって作成され、データ格納部１４ｃに随時記憶される。１または複数の走行経路データＲは、地図データＭが作成された後にデータ格納部１４ｃに記憶される。本実施形態では、地図データＭおよび走行経路データＲは同じデータ格納部１４ｃに記憶されているが、異なるデータ格納部１４ｃに記憶されてもよい。

通信回路１４ｄは、たとえば、無線ＬＡＮや無線ＷＡＮに準拠した無線通信を行う無線通信回路である。たとえば自律型搬送装置１を走行させて環境地図を作成する環境地図作成モードでは、通信回路１４ｄは、無線ＬＡＮや無線ＷＡＮに準拠した無線通信を行い、端末１７と１対１で無線通信する。なお、端末１７は例えばタブレットコンピュータなどが用いられる。

自律型搬送装置１は、予め作成された環境地図（地図データＭ）と走行中に取得されたレーザー距離センサ１３が出力した点群データとを比較して自己位置を推定しながら、走行経路データＲより決定された走行ルートに沿って走行する。
位置推定装置１４ｅは、環境地図の作成処理、および、荷物搬送時には自己位置の推定処理を行う。位置推定装置１４ｅは、自律型搬送装置１の走行位置及びレーザー距離センサ１３の走査結果により、移動空間の地図データＭ（３Ｄ座標の点群データ）を作成する。荷物搬送時には、位置推定装置１４ｅは、レーザー距離センサ１３から３Ｄ座標データを受け取り、データ格納部１４ｃに記憶された地図データＭを読み出す。作成された局所的地図データ(３Ｄ座標の点群データ)を、より広範囲の地図データＭとのマッチングを行うことにより、位置推定装置１４ｅは、地図データＭ上における自己位置を推定する。

本実施例では、撮像カメラ１２は、自律走行を行なうために必要な周囲の環境を撮像する他に、作業者より提示されたマトリックス型二次元コード１８を読み取ることにも併用する。このため、搬送先を指示するための送受信装置を別途設ける必要が無い。また、マトリックス型二次元コード１８には作業者が指定する地点に対応するアドレス情報が付加されている。制御部１４は撮像カメラ１２が読み取ったアドレス情報から指定された地点のアドレスを地図データＭ上で確認し、当該指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで決定する。制御部１４は、決定された走行経路データＲに基づいてモータ駆動装置１５に駆動指令を送出する。
尚、撮像カメラ１２が地図データＭにない障害物を検出した場合には、制御部１４は、モータ駆動装置１５へ駆動停止指令を送出し、駆動モータ１１ａ、１１ｂに駆動を停止させる。そして、周囲の状況を確認してから目的地までの走行経路データＲを再検索して走行ルートを決定する。これにより、自律型搬送装置１の自律搬送動作の信頼性を高めることができる。なお、障害物、通路の幅などの状況に応じて一時停止を行うことなく再検索した走行ルートを走行することもできる。

図５は自律型搬送装置１の撮像カメラ１２によるマトリックス型二次元コード１８を読み取り可能な最大高さ位置を示す模式図である。
撮像カメラ１２は、自律型搬送装置１の前方に走行面より高さ１１ｃｍの位置に設けられている。本実施例ではステレオカメラの一例として、Intel RealSense Depth Camera D400シリーズの、深度計測が可能なステレオビジョンの深度カメラが用いられている。深度センサ（二つ）、RGBセンサ、IR投射器を搭載し、USB給電で動作可能である。深度センサ視野角（水平 x 垂直 x 斜め）85.2°x 58°x 94°（±3°） RGBセンサ視野角（水平 x 垂直 x 斜め）69.4° x 42.5° x 77°（±3°）である。RGB側の視野角が狭いため、結局のところ垂直方向で利用できるのは 42.5°で、水平より上方向では 21.25°となる。

実使用上はおおよそ自律型搬送装置１と作業者との間隔（水平距離）はおおよそ１ｍくらいが多い。距離１ｍでは、tan21.25°で約39ｃｍ、そこに撮像カメラ１２の高さ11cmが加わるため 地平面から約50ｃｍとなる。図６は自律型搬送装置１と作業者との間隔を１ｍ空いている状態で撮像カメラ１２を用いて撮影した写真図である。図６に示すように、平均的な作業者で太もも、膝くらいの位置になります。このように無理のない姿勢でマトリックス型二次元コード１８を撮像カメラ１２に提示することができる。本発明ではレーザー距離センサ１３よりも撮像カメラ１２を高い位置に設置することで実現している。一方、地平面から５０ｃｍ未満の場合では作業者は無理な姿勢でマトリックス型二次元コード１８を撮像カメラ１２に提示することになるため好適でない。撮像カメラ１２の高さをもっと高い位置に変更することで撮像範囲を高くすることも可能であるが、搬送を目的とした自律型搬送装置の特性上可能な限り低床化、低重心化することが望まれており限度がある。なお、本発明の自律型搬送装置とは異なる用途で設計された自律型搬送装置ならば低床化、低重心化が必須では無いため、撮像カメラ１２の高さをもっと高い位置に変更しても良い。また、搭載部４上に撮像カメラ１２を設置しては搬送スペースが狭くなってしまうため好適ではない。または搭載部４の投影面外に撮像カメラ１２を飛び出すように設置することも考えられるが、そうすると作業者もいる工場内では事故の発生が予想されるため好適ではない。
また、自律型搬送装置１と作業者との間隔が１ｍ空いている状態では、マトリックス型二次元コード１８と自律型搬送装置１との直線距離は約112ｃｍである。工場ラインの照明など含めた再現実験によれば、紙に印刷されたマトリックス型二次元コード１８のサイズが１辺10ｃｍ程度のものでも、読取精度は十分であった。
このように自律型搬送装置１と作業者との間隔（水平距離）はおおよそ１ｍで、地平面から５０ｃｍ以上に提示されたマトリックス型二次元コード１８を読み取れるように設計することで作業者は搬送先の指示作業を無理な姿勢を取らずにおこなうことができる。

以上説明したように、作業者による自律型搬送装置１のアドレス情報入力作業を簡略化することができる。また、専用の送受信部を設ける必要がないので、装置コストを削減することができる。撮像カメラ１２は、搭載部４の投影面内でかつベース部２と搭載部４の間の高さ位置に設けられているので、搭載部４の上方のスペースは荷物の搭載用として広く利用することができる。

撮像カメラ１２は、水平方向に８０度の視野角で撮像できるため、通信アンテナに比べて位置精度は必要なく、組み付け位置の自由度が高い。また、行き先情報の入力作業を確実に行うため、撮像カメラ１２が、マトリックス型二次元コード１８の読み取りに成功或いは失敗したことを作業者に報知する手段（例えば異色のランプを点灯等）を自律型搬送装置１に設けておいてもよい。

ここで工場ラインにおける自律型搬送装置１の動作について説明する。工場ラインＡ１では単独または複数の作業者イが電子部品などの作業対象物ａに対して加工作業や組立作業などを行っている。工場ラインとしては例えば電子部品、機械部品などの加工組立作業などを行うものであるがこれに限定されるものではない。所定の作業を施された作業対象物ａは工場ラインＡ１から別の工場ラインＡ２に搬送しなければならない。自律型搬送装置１は端末１７により予め指示された時刻に合わせ工場ラインＡ１に自律的に移動してくる。指定された時刻としては工場ラインＡ１の目標とする作業完了時刻などであるが所定の間隔でも良い。作業者イは自律型搬送装置１が工場ラインＡ１に到着していることを確認し、搭載部４に作業対象物ａを搭載する。なお、搭載部４が作業対象物ａを自動で搭載する構造となっていても良い。作業者イは搭載が完了したことを確認し、工場ラインＡ１に備えられたマトリックス型二次元コード１８が記載された紙面を自律型搬送装置１に提示する。マトリックス型二次元コード１８には搬送先である工場ラインＡ２に対応するアドレス情報が記載されている。撮像カメラ１２を通じて制御部１４がアドレス情報を解析し、工場ラインＡ２のアドレスであることを特定する。制御部１４が工場ラインＡ２までの走行ルートを決定する。決定された走行経路データＲに基づいてモータ駆動装置１５に駆動指令を送出し、自律型搬送装置１により作業対象物ａを工場ラインＡ２まで搬送する。工場ラインＡ２では別の作業者ロが作業対象物ａを受け取り、所定の作業を行う。

次に工場ラインＡ１から作業対象物ｂを一時保管場所Ｂに搬送する際の手順を説明する。なお、先述の作業対象物ａと同じ手順の部分は省略する。作業者イは自律型搬送装置１に作業対象物ｂを搭載した後、一時保管場所Ｂに対応するアドレス情報が記載されたマトリックス型二次元コード１８が記載された紙面を自律型搬送装置１に提示する。その後、自律型搬送装置１は作業対象物ｂを一時保管場所Ｂまで搬送する。一時保管場所Ｂでは別の作業者ハが作業対象物ｂを受け取り、荷下ろし作業を行い保管する。
搬送先（上記の例では工場ラインＡ２、一時保管場所Ｂ）を端末１７により自律型搬送装置１に指示することも可能であるが、そうすると全ての工場ラインに端末１７を備えなければならない。また、端末１７を操作する方法を作業者に対して訓練する必要があるためコストが増加してしまう。また、端末１７で搬送先を指示する場合複雑な操作が必要であるため操作ミスが発生してしまう。一方、本発明のマトリックス型二次元コードが記載された紙面は容易に用意することができ、また作業者の自律型搬送装置１に対する指示方法も非常に単純であるため訓練する必要が無いためコスト面で非常に有効である。また、上記のように指示方法も非常に単純である操作ミスが発生する可能性は低い。また、１つの工場ラインで多品種の作業対象物を作業し、作業対象物毎に搬送先を変更する場合（上記の例では工場ラインＡ２、一時保管場所Ｂ）も、搬送先毎のマトリックス型二次元コードが記載された紙面を用意するだけであるため搬送指示作業を円滑に行う事ができ、搬送先が増えたり変更したりするときも柔軟に対応することができる。

尚、撮像カメラ１２は、垂直方向及び水平方向に所定角度で移動可能に設けられていてもよい。即ち、チルト軸を中心に回転させてチルト動作を行うチルト機構と、チルト機構をチルト軸と直交するパン軸を中心に回転させてパン動作を行うパン機構とを備えたパンチルト装置により垂直方向及び水平方向に移動させてもよい。これにより、撮像カメラ１２の視野角が広がるため、作業者が撮像カメラ１２より距離を取らなくても、マトリックス型二次元コード１８を撮像カメラ１２に読み取らせることができる。例えば、平均的な作業者で肩くらいの位置になる約１５０ｃｍに提示されたマトリックス型二次元コード１８を読み込む場合、自律型搬送装置１と作業者との間隔を１ｍである場合、撮像カメラ１２の高さ１１ｃｍを加味すると撮像範囲は水平から上方向に５４．２５°となる。先述までの撮像方向を水平方向に取った実施例では撮像カメラ１２の撮像範囲は水平より上方向に２１．２５°であったため、撮像カメラ１２を水平から垂直方向に３３°傾けることで撮像範囲を水平から上方向に５４．２５°にすることができる。このようにして自律型搬送装置１と作業者との間隔を１ｍである場合、平均的な作業者であれば太もも、膝くらいの位置にあたる地平面から約５０ｃｍから、肩くらいの位置にあたる１５０ｃｍまでを撮像範囲とすることができる。なお、撮像範囲が１５０ｃｍを超える範囲まで拡張することも当然できるが天井に設置されている照明器具が撮像カメラ１２に映り込んだり、逆光がきつくなったりするためマトリックス型二次元コード１８の読み取り精度悪化する場合がある。また、先述のように撮像カメラ１２はレーザー距離センサ１３がとらえられない上下の障害物を検出する役割もあるが、垂直方向に傾けるほど遠距離の障害物がその撮影範囲から外れてしまうため障害物を検出出来なくなる。そのため、撮像範囲は１５０ｃｍ程度にしておくのが良い。

この場合、撮像カメラ１２の垂直方向及び水平方向の角度を検出する角度センサを備え、角度センサより取得した角度に応じて制御部１４が環境把握用プログラムの設定変更が行われるようにしてもよい。
これにより、撮像カメラ１２が撮像により周囲の環境を撮像し、レーザー距離センサ１３で距離を測定する際に、オフセット量を加味して地図を作製することができる。

尚、自律型搬送装置１に対する外部入力は、端末１７を用いて行ったが、携帯型のノートパソコンやデスクトップタイプのパソコンを用いて行ってもよい。
また、自律型搬送装置１は、無人牽引車、各種サービスロボットなど撮像カメラ１２を用いて自律型搬送を行なう他の装置に適用してもよい。

１ 自律型搬送装置 ２ ベース部 ２ａ 切欠き ２ｂ 抜孔 ３ 支柱 ４ 搭載部 ５ 駆動車輪 ６ 第１補助車輪 ７ 第２補助車輪 ８ 第１車輪支持部 １０ 第２車輪支持部 １１ａ，１１ｂ 駆動モータ １２ 撮像カメラ １３ レーザー距離センサ １４ 制御部 １４ａ マイクロコンピュータ １４ｂ メモリ １４ｃ データ格納部 １４ｄ 通信回路 １４ｅ 位置推定装置 １４ｆ 通信バス １５ モータ駆動装置 １５ａ，１５ｂ モータ駆動回路 １６ａ，１６ｂ エンコーダ １７ 端末 １８ マトリックス型二次元コード

Claims (6)

1. 駆動車輪と補助車輪を支持するベース部に支持された搭載部に荷物が搭載されて指定された地点まで自律走行して搬送可能な自律型搬送装置であって、
   前記ベース部と前記搭載部の間の高さ位置に周囲の環境を撮像する撮像カメラ及びレーザー光を照射して対象物までの距離を測定するレーザー距離センサが設けられ、当該レーザー距離センサの入力により自己位置推定と環境地図の作成を同時に行いながら、指定された地点までの走行ルートを所定のアルゴリズムで決定して駆動指令を送出する制御部と、
   前記制御部より送出された駆動指令により駆動車輪を駆動する駆動部と、を備え、
   前記撮像カメラは、周囲の環境を撮像する他に作業者より提示された所定の地点に対応するアドレス情報を表すマトリックス型二次元コードからなる図形パターンを読み取り、前記制御部は読み取られた前記図形パターンから前記アドレス情報を解析し、前記アドレス情報に対応する前記所定の地点までの走行ルートを決定し、当該走行ルートに基づいて前記駆動部に駆動指令を送出することを特徴とする自律型搬送装置。
2. 前記撮像カメラが障害物を検出した場合、前記制御部は目的地までの走行経路データを再検索して走行ルートを決定する請求項１記載の自律型搬送装置。
3. 前記撮像カメラは、ステレオカメラである請求項１記載の自律型搬送装置。
4. 前記撮像カメラは、垂直方向及び水平方向に所定角度で移動可能に設けられている請求項１又は請求項２記載の自律型搬送装置。
5. 前記撮像カメラは、距離１ｍ前方で走行面からの高さ５０ｃｍ以上１５０ｃｍ以下の位置で表示される図形パターンを読み取ることができる請求項１又は請求項２記載の自律型搬送装置。
6. 前記撮像カメラの垂直方向及び水平方向の角度を検出する角度センサを備え、前記角度センサより取得した角度に応じて制御部が環境把握用プログラムの設定変更が行なわれ、前記撮像カメラが撮像により周囲の環境を撮像し、前記レーザー距離センサで距離を測定する際に、オフセット量を加味して環境地図が作製される請求項１又は請求項２記載の自律型搬送装置。