JPH03242711A - 走行車 - Google Patents
走行車Info
- Publication number
- JPH03242711A JPH03242711A JP2040014A JP4001490A JPH03242711A JP H03242711 A JPH03242711 A JP H03242711A JP 2040014 A JP2040014 A JP 2040014A JP 4001490 A JP4001490 A JP 4001490A JP H03242711 A JPH03242711 A JP H03242711A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera
- reference mark
- visual angle
- vehicle
- visual recognition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ）産業上の利用分野
本発明は、所定領域内をあらかじめ決められた経路にそ
って走行しする走行車に関する。
って走行しする走行車に関する。
口）従来の技術
近年、清掃ロボットや作業車のようにあらかじめ決めら
れた平坦な所定領域を走行する走行車が考えられている
。こうした走行車にお、いて、接地状態で設けられた複
数の計測輪により走行位置及び方向を算出し、それらの
情報を視覚認識により補正する手段や、１つの計測輪で
走行車の走行した距離を計測して、視覚認識で方向を検
出する手段等がある。
れた平坦な所定領域を走行する走行車が考えられている
。こうした走行車にお、いて、接地状態で設けられた複
数の計測輪により走行位置及び方向を算出し、それらの
情報を視覚認識により補正する手段や、１つの計測輪で
走行車の走行した距離を計測して、視覚認識で方向を検
出する手段等がある。
ハ）発明が解決しようとする課題
上述の視覚認識により補正する方法では、補正がなされ
るまでの間に誤差を含んだ計測輪の情報に基ずいて位置
、方位を計算するため、誤差が蓄積されるという欠点が
ある。また、走行車の方向を視覚認識で計測する方法で
は、基準マークが領域の周囲に設置されているため、走
行車の位置によっては基準マークまでの距離が大きく異
なり、それが誤差にも影響するという不都合がある。
るまでの間に誤差を含んだ計測輪の情報に基ずいて位置
、方位を計算するため、誤差が蓄積されるという欠点が
ある。また、走行車の方向を視覚認識で計測する方法で
は、基準マークが領域の周囲に設置されているため、走
行車の位置によっては基準マークまでの距離が大きく異
なり、それが誤差にも影響するという不都合がある。
二）課題を解決するための手段
本発明はこのような点に鑑みて為されたものであって、
上方に設けられた基準マークを見ながら、所定領域内を
走行する走行車において、上記基準マークを視覚認識す
る視覚認識手段と、この視覚認識手段が基準マークを視
覚認識するように視覚認識手段の向きを変更させる変更
手段と、上記視覚認識手段の向きを検出する方向検出手
段と、を有してなり、この方向検出手段により検出さｔ
ｔだ方向におうじて、自身の向きを検出するようにして
いる。
上方に設けられた基準マークを見ながら、所定領域内を
走行する走行車において、上記基準マークを視覚認識す
る視覚認識手段と、この視覚認識手段が基準マークを視
覚認識するように視覚認識手段の向きを変更させる変更
手段と、上記視覚認識手段の向きを検出する方向検出手
段と、を有してなり、この方向検出手段により検出さｔ
ｔだ方向におうじて、自身の向きを検出するようにして
いる。
ホ）作用
走行領域の情報に基準マークを設けるようにし二いるの
で、誤差が平均化して走行精度が向上する。
で、誤差が平均化して走行精度が向上する。
・＼）実施例
第１図は本発明走行車の一実施例である清掃ロボットの
上面概略図、第２図はその側面概略図そ示す。これらの
図において、モータ１の出力は減速機２を介して駆動輪
３，３を個別に駆動する。
上面概略図、第２図はその側面概略図そ示す。これらの
図において、モータ１の出力は減速機２を介して駆動輪
３，３を個別に駆動する。
また後輪はキャスター・ｌ、 ４になっていて自由に
その方向が回転できるようになっている。台車５には、
後述する基準マークを視覚認識するカメラ６、さらには
このマークを追尾するためカメラを垂直及び水平に回転
させるためのモータ７．８、そして制御回路９、バ／テ
リーＩＯ，吸い込み口１１等を有している。
その方向が回転できるようになっている。台車５には、
後述する基準マークを視覚認識するカメラ６、さらには
このマークを追尾するためカメラを垂直及び水平に回転
させるためのモータ７．８、そして制御回路９、バ／テ
リーＩＯ，吸い込み口１１等を有している。
第３図はこの走行車が走行する領域の平面図、第４図は
その側面図を示し、領域の中央上部には上記カメラ６に
よる視覚認識の基準となる赤色のマーク１２が設けられ
ている。１３はこの領域を走行車が走行するときの走行
経路であって、この走行車が単一の平面上を移動するだ
けであるため、各時刻における２つのモータ７．８の回
転角（２自由度）のみで走行が足義でき、あらかじめ制
御回路にプログラム設定されている。
その側面図を示し、領域の中央上部には上記カメラ６に
よる視覚認識の基準となる赤色のマーク１２が設けられ
ている。１３はこの領域を走行車が走行するときの走行
経路であって、この走行車が単一の平面上を移動するだ
けであるため、各時刻における２つのモータ７．８の回
転角（２自由度）のみで走行が足義でき、あらかじめ制
御回路にプログラム設定されている。
カメラによる視覚認識をするためには、まず基準マーク
１２を検出することが必要になる。この実施例において
は、天井が白色の部屋を想定しており、その中央に上述
した赤色の円形の基準マークを設置している。そこで区
か目等から得た画像データであるＲＧＢｆｊＥ分画像の
中のＲ（赤）画像には円形の基準マーりのみが捕らえら
れているので、その円の重心を計算すると、それが基準
マークの位置（ＧＸ、ＧＹ）となる（第５図参照）。
１２を検出することが必要になる。この実施例において
は、天井が白色の部屋を想定しており、その中央に上述
した赤色の円形の基準マークを設置している。そこで区
か目等から得た画像データであるＲＧＢｆｊＥ分画像の
中のＲ（赤）画像には円形の基準マーりのみが捕らえら
れているので、その円の重心を計算すると、それが基準
マークの位置（ＧＸ、ＧＹ）となる（第５図参照）。
次いで（ＧＸ、ＧＹ）からロボットの進行方向を制御す
る方法について述べる。第６図に示すように、カメラの
垂直方向のかいてん角をａ、その目標値（ロボットが理
想的に進行しているときのａの値）をａ、とする。そし
て第７図に示すように、カメラの水平方向の回転角をｂ
、その目標値（ロボットが理想的に進行しているときの
値）をす、とする。さらに第５図に示すように基準マー
ク画像の中心を（丁Ｘ、ＴＹ）、基準マークの重心を（
ＧＸ、ＧＹ） とする。
る方法について述べる。第６図に示すように、カメラの
垂直方向のかいてん角をａ、その目標値（ロボットが理
想的に進行しているときのａの値）をａ、とする。そし
て第７図に示すように、カメラの水平方向の回転角をｂ
、その目標値（ロボットが理想的に進行しているときの
値）をす、とする。さらに第５図に示すように基準マー
ク画像の中心を（丁Ｘ、ＴＹ）、基準マークの重心を（
ＧＸ、ＧＹ） とする。
初期値として、ロボットが走行スタートする前に、カメ
ラが基準マークを捕らえることができるように、回転角
を設定した後、カメラの視野から基準マークがずれない
ようにａとｂを制御することが必要となる。そのために
は、次のようなフィードバックループが有効である。
ラが基準マークを捕らえることができるように、回転角
を設定した後、カメラの視野から基準マークがずれない
ようにａとｂを制御することが必要となる。そのために
は、次のようなフィードバックループが有効である。
ａ（ｎ＋ １ ）＝Ｃ，＊（ＧＹ−ＴＹ）＋ａ（ｎ）ｂ
（ｎ＋ １ ）＝Ｃｂ＊（ＧＹ−ＴＹ’）＋ｂ（ｎ）こ
、二でＣ，、Ｃ，はフィードバックゲインであり、ロボ
ットの走行速度とカメラの回転のギヤ比等によって決め
られる。このようにしてえられたｂを用いて、ロボット
のステアリング角は次の式で計算できる。
（ｎ＋ １ ）＝Ｃｂ＊（ＧＹ−ＴＹ’）＋ｂ（ｎ）こ
、二でＣ，、Ｃ，はフィードバックゲインであり、ロボ
ットの走行速度とカメラの回転のギヤ比等によって決め
られる。このようにしてえられたｂを用いて、ロボット
のステアリング角は次の式で計算できる。
５＝Ｃｓ＊ （ｂ−ｂｄ）［但しＣｓは比例定数１この
ように、進行方向は以上のアルゴリズムで制御て゛き、
目標経路上を移動することができる。
ように、進行方向は以上のアルゴリズムで制御て゛き、
目標経路上を移動することができる。
ト）発明の効果
以上述べた如く本発明走行車は、上方に設けられた基準
マークを見ながら、所定領域内を走行する走行車におい
て、上記基準マークを視覚認識する視覚ｆＸ７識手段と
、この視覚認識手段が基準マークを視覚ａＸ ｐｌｉす
るように視覚認識手段の向きを変更させる変更手段と、
上記視覚認識手段の向きを検出する方向検出手段と、を
有しているので、走行車の位置によらず誤差が平均化し
て正確な走行をすることができる。
マークを見ながら、所定領域内を走行する走行車におい
て、上記基準マークを視覚認識する視覚ｆＸ７識手段と
、この視覚認識手段が基準マークを視覚ａＸ ｐｌｉす
るように視覚認識手段の向きを変更させる変更手段と、
上記視覚認識手段の向きを検出する方向検出手段と、を
有しているので、走行車の位置によらず誤差が平均化し
て正確な走行をすることができる。
第１図は本発明走行車の構成を用いた清掃ロボットの一
実施例を示す上面図、第２図はその側面概略図、第３図
は走行経路を示す平面図、第４図は基準マークの位置を
示す側面図、第５図はカメラで捕らえた基準マーク画像
を示す模式図、第６図はカメラの垂直方向の回転状態を
示す側面図、第７図はカメラの水平方向の回転状態を示
す平面図である。 １．７．８・・・モータ、 ２・・・減速機、３・・
・駆動輪、 ４・・・キャスター５・・・台車、
６・・・カメラ、９・・・制御回路、 １０・・・
バッテリー１１・・・吸い込み口、 １２・・・マー
ク、１３・・・走行経路。 第３図 第４図 第６図
実施例を示す上面図、第２図はその側面概略図、第３図
は走行経路を示す平面図、第４図は基準マークの位置を
示す側面図、第５図はカメラで捕らえた基準マーク画像
を示す模式図、第６図はカメラの垂直方向の回転状態を
示す側面図、第７図はカメラの水平方向の回転状態を示
す平面図である。 １．７．８・・・モータ、 ２・・・減速機、３・・
・駆動輪、 ４・・・キャスター５・・・台車、
６・・・カメラ、９・・・制御回路、 １０・・・
バッテリー１１・・・吸い込み口、 １２・・・マー
ク、１３・・・走行経路。 第３図 第４図 第６図
Claims (1)
- １）上方に設けられた基準マークを見ながら、所定領域
内を走行する走行車において、上記基準マークを視覚認
識する視覚認識手段と、この視覚認識手段が基準マーク
を視覚認識するように視覚認識手段の向きを変更させる
変更手段と、上記視覚認識手段の向きを検出する方向検
出手段と、を有してなり、この方向検出手段により検出
された方向におうじて、自身の向きを検出することを特
徴としてなる走行車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02040014A JP3118242B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 走行車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02040014A JP3118242B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 走行車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242711A true JPH03242711A (ja) | 1991-10-29 |
| JP3118242B2 JP3118242B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=12569055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02040014A Expired - Fee Related JP3118242B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 走行車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3118242B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100632241B1 (ko) * | 2000-11-17 | 2006-10-11 | 삼성광주전자 주식회사 | 모빌로봇 |
| JP2006323819A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Lg Electronics Inc | 自律走行ロボットの位置認識システム |
| US7480958B2 (en) | 2002-07-26 | 2009-01-27 | Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. | Robot cleaner, robot cleaning system and method of controlling same |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP02040014A patent/JP3118242B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100632241B1 (ko) * | 2000-11-17 | 2006-10-11 | 삼성광주전자 주식회사 | 모빌로봇 |
| US7480958B2 (en) | 2002-07-26 | 2009-01-27 | Samsung Gwangju Electronics Co., Ltd. | Robot cleaner, robot cleaning system and method of controlling same |
| JP2006323819A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Lg Electronics Inc | 自律走行ロボットの位置認識システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3118242B2 (ja) | 2000-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081006 Year of fee payment: 8 |
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