JPH0374402B2

JPH0374402B2 -

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Publication number: JPH0374402B2
Application number: JP59218694A
Authority: JP
Priority date: 1984-10-19
Filing date: 1984-10-19
Publication date: 1991-11-26
Also published as: JPS6198412A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、無人搬送車が一定の走行コースか
ら逸脱することのないように、視覚によつて走行
を誘導するシステムに関するものである。

［従来の技術］第７図は「第６回ビークルオートメーシヨンシ
ンポジウム講演論文集（P15〜18）」に記載され
ている視覚誘導により走行する従来の無人搬送車
を示す図であり、ａは側面図、ｂは平面図を示し
ている。図において、１は搬送車、２は主動輪、
３は補助車、４はITVカメラ、５は照明用の投
光器、６は床面に貼られたバーコードである。７
は搬送車の中心軸、８および９は図中破線で示す
撮像視野における視野垂直中心軸および水平中心
軸であり、７及び８の２軸が一直線上にあるよう
にITVカメラ４が搬送車１に取付けられている。
１０は撮像視野内のバーコード６の中心軸線であ
り、搬送車１の走行コースの基準線となる。ま
た、点Ｆは搬送車１の代表中心点、はこの代
表中心点Ｆの軸１０からの変位を示し、点θは撮
像視野の中心点、点Ｈはバーコード６の中心点、
HKは点Ｈの軸８からの変位である。

従来の無人搬送車の誘導システムは上記のよう
な構成の装置によつて行なわれ、床面には走行操
舵条件が変化する個所のみ点在的にバーコードが
貼付されており、第７図ｂに示すように、ある時
点で搬送車１の走行コース１０に対する傾き、す
なわち方向ずれはθ₀として表わされている。ま
た、搬送車１の走行コース１０からの変位量FG
は、＝・cosθ₀−・sinθ₀によつて算出
する。

ここでは図形認識によりバーコード６の中
心Ｈを求め、視野内におけるその水平方向座標値
を算出し、視野中心θの水平方向座標値との差を
とつて得られる。また、FKは図形認識により得
られるKθと、ITVカメラ４の搬送車１への取付
角などとによつて幾何学的構成から既知である視
野中心θと搬送車中心Ｆとの距離θFとの和によ
り得られる。

このように、ITVカメラ４がバーコード６を
視野内に捉えた時点で得られる搬送車１の走行コ
ースからの傾きθ₀および走行コースからの変位量
FGを初期値とし、次に別のバーコード６を撮像
するまでの間は、微小単位時間の搬送車１の動き
を幾何学的に捉え、左右主動輪２の回転数の検出
により位置および方向の微少変化量を演算して順
次加算してゆくことにより、刻々変化する姿勢角
と横ずれ量を操舵情報として出力するようになつ
ている。

［発明が解決しようとする課題］上記のような従来の無人搬送車の誘導システム
では、 (1) 走行時にあるバーコード６を発見すると、そ
の情報から車体の姿勢角、横ずれ量を求め、こ
れらを初期値として次のバーコードを発見する
までの間は、左右主動輪２の回転数検出によ
り、位置および方向の微少変位量を演算、累積
して、これを操舵情報として走行するというい
わば盲目走行であるため、姿勢角、位置ずれ量
誤差が累積した場合には、次のバーコード６を
発見して例えば停止情報を示していたときに、
直ちに追従して精度よく姿勢角ずれ、横ずれな
しに停止することがむつかしくなる。

(2) また、このような場合、姿勢角及び位置ずれ
の変位があればITV４は前方を撮像している
ため、その視野はこれらの変位にともない比較
的大きくずれる可能性があり、従つて次に探す
べきバーコード６を見失なつたり、あるいは完
全に視野内に入りきれない場合がある。これを
防ぐために多少の姿勢角変動に対しても常にバ
ーコード６が視野内に納まるようにITV４の
視野を広くすれば、分解能の低下を招き、視野
内におけるバーコード６の認識精度が低下する
ことになる。

(3) 走行中にバーコード６を撮像すると、通常照
明では画像の流れが生じるため、高精度に図形
を処理する必要がある場合に所要の精度が得ら
れないという問題点があつた。

この発明はかかる問題点を解決するためになさ
れたもので、中央部に両側の部分とコントラスト
を持たせた一定幅の帯状パターンを有し、かつ帯
状パターン内にやはりコントラストを有し、制御
情報の種類によつて固有の諸元を有する四角形の
マークが設けてある誘導テープを床面に連続的に
貼付け、誘導テープを水平及び垂直走査を行なう
ことにより撮像し、かつ撮像画面上で画面中心と
車体中心とをあらかじめ合致させてある撮像装置
を車体中央部に設置し、撮像装置から得られる映
像信号を２値化し、この２値化された信号に基づ
いて帯状パターンとその隣接部との境界点を示す
境界点抽出信号と該マークの存在を示すマーク情
報信号を求め、これらの信号を処理して車体の姿
勢角、車体の横ずれ量、マークの種類によつて決
まる制御情報及び車体中心とマーク中心との相対
変位量からなる操舵情報を求め、この操舵情報に
基づいて車体を誘導テープに沿つて走行させるこ
とにより、追従性の良い高精度の走行性御、停止
位置決め性御が行なえる無人搬送車の誘導システ
ムを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る無人搬送車の誘導システムは、
中央部に両側の部分とコントラストを持たせた一
定幅の帯状パターンを有し、かつ、この帯状のパ
ターン内にやはりコントラストを有し、性御情報
の種類によつて固有の諸元を有する四角形のマー
クが設けてある誘導テープを床面に連続的に貼付
け、誘導テープを水平及び垂直走査を行なうこと
により撮像し、かつ撮像画面上では画面中心と車
体中心とをあらかじめ合致させてある撮像装置を
車体中央部に設置し、撮像装置から得られる映像
信号を２値化し、入力信号をサンプリングクロツ
クパルスにより一定周期でサンプリングし、１水
平走査線毎に順次１ビツトずつシフトすると共に
そのビツト配列上で帯状パターン相当部分が予め
設定されたシフトレジスタを有する境界点抽出回
路に、２値化された信号を入力し、当該帯状パタ
ーン相当部分とその隣接部との境界点の両側の複
数ビツトのサンプリング２値化情報の状態から帯
状パターン相当部分の内側と外側とでレベル差が
あることを判定することにより帯状パターンとそ
の隣接部との境界点の一方を抽出して境界点抽出
信号を出力し、さらに境界点抽出信号が出力さ
れ、かつ帯状パターン相当部分の中央の複数ビツ
トの情報のレベルが外側の複数ビツトの情報のレ
ベルと同じであるとき四角形のマークの存在を検
出してマーク情報信号を出力し、撮像画面の各水
平走査線毎に一定幅の帯状パターンと隣接部との
境界点の一方の水平座標値を境界点情報メモリに
記憶し、マーク情報信号が撮像画面の中で検出さ
れた所の水平走査線番号を検出された順にマーク
情報メモリに記憶し、車体の誘導テープからの方
向ずれ量である車体の姿勢角、車体の帯状パター
ンの中心線からの横ずれ量、マークの種類によつ
て決まる制御情報及びマーク発見時のマーク中心
座標と車体中心との相対変位量からなる操舵情報
を、境界点情報メモリ及びマーク情報メモリに記
憶された情報を用いて、操舵情報演算手段により
演算し、操舵情報演算手段により求められた操舵
情報に基づいて、車体駆動制御手段により車体を
誘導テープに沿つて走行させる制御を行なうもの
である。

［作用］この発明においては、車体中央部に設置された
撮像装置が、床面に連続的に貼付けられた誘導テ
ープを撮像し、撮像装置から得られる映像信号を
２値化し、入力信号をサンプリングクロツクパル
スにより一定周期でサンプリングして、１水平走
査線毎に順次１ビツトずつシフトすると共に予め
帯状パターン相当部分が設定されたシフトレジス
タを有する境界点抽出回路に２値化された信号を
入力し、帯状パターンとその隣接部との境界点の
一方を抽出して境界点抽出信号を出力し、四角形
のマークの存在を検出してマーク情報信号を出力
し、撮像画面の各水平走査線毎に誘導テープ上の
一定幅の帯状パターンと隣接部との境界点の一方
の水平座標値を境界点情報メモリに記憶し、誘導
テープ上のマークが撮像画面の中で検出された所
の水平走査線番号をマーク情報メモリに記憶し、
操舵情報演算手段が境界点情報メモリ及びマーク
情報メモリに記憶された情報を用いて車体の姿勢
角、横ずれ量、制御情報及びマーク中心座標と車
体中心との相対変位量からなる操舵情報を演算
し、車体駆動制御手段が、操舵情報に基づいて車
体を誘導テープに沿つて走行させる制御を行なう
から、刻々変化する車体の方向変位、位置ずれ変
位に対してきめ細かな復元修正制御が行なえる。
また、境界点抽出回路が誘導テープ上に設けられ
た帯状パターンと帯状パターン中のマークとを、
一つのセンサーから得られる信号を処理して同時
に検出する。

［実施例］以下、この発明の一実施例を第１図〜第６図を
参照しながら説明する。この実施例では、床面に
連続的に貼付けられた誘導テープとして、黒地に
一定幅の白部を有するものについて説明する。

第１図は無人搬送車の全体概略図を示したもの
で、ａはその平面図、ｂは側面図である。図にお
いて、１１は床面に貼り付けられた誘導テープ
で、１１−１は黒地、１１−２は黒地１１−１に
対してコントラストを持たせた白地をそれぞれ示
す。１２は車体、１３は車体１２の中心部に据付
けられた誘導テープ１１を認識するためのITV
カメラ、１４はITVカメラ１３にマウントされ
たカメラレンズである。１５は誘導テープ１１に
投光するためのストロボ照明装置で、車体１２の
底部に床面に対し若干の傾きを成して取付けられ
ている。１６は反射板で、ストロボ照明装置１５
に対向する位置に取付けられており、誘導テープ
１１に対する投光光量を補充するためのものであ
る。１７は搬送車の主動輪、１８は各コーナ部に
設けられた補助輪、１９は制御基板バスケツト、
２０は電源部である。なお、無人搬送車の上面に
通常設置されている物品移載用テーブルやハンド
リングロボツト、また主動輪１７の駆動機構部及
びその他の配線ケーブル等については図示を省略
している。

第２図はITVカメラで誘導テープを認識する
際の信号処理系の要部ブロツク図を示したもので
ある。図において２１は誘導テープを撮像する
ITVカメラ、２２はITVカメラ２１より得られ
る映像アナログ信号を、一定の基準電圧と比較し
て高低２つのレベルに分離するアナログ信号２値
化回路、２３はこの２値化信号の信号バス、２４
は誘導テープに投光するストロボ照明装置であ
る。２５は同期発生回路であり、２値化回路２２
より得られる映像２値化信号を一定周期でサンプ
リングするサンプリングクロツクパルス、ITV
カメラ２１を外部駆動するための水平ドライブパ
ルスおよび垂直ドライブパルスを発生する回路で
ある。通常ITVカメラでは、これらパルスの周
波数はサンプリングクロツクパルス6MHz、水平
ドライブパルス15.72kHz、垂直ドライブパルス60
Hzなどとなつている。２６，２７，２８はそれぞ
れサンプリングクロツクパルス、水平ドライブパ
ルス、垂直ドライブパルスの信号バスである。２
９はタイミング信号生成回路であり、同期発生回
路２５よりの垂直ドライブパルスを受け、これを
１／２に分周して周波数30Hzのタイミングパルスを
生成・出力するもので、この出力パルスは信号バ
ス３０上に送出され、ストロボ２４の外部発光駆
動パルスとして使用される。

３１は２値化回路２２よりの映像２値化信号を
同期発生回路２５からのサンプリングクロツクパ
ルスにより6MHz周期でサンプリングを行ない、
かつ誘導テープの黒地中における一定白線幅のみ
を検出し、その白黒境界点を抽出するための境界
点抽出回路である。さらに、この境界点抽出回路
３１は、誘導テープ白線内に設けられ白線に対し
てコントラストを有するマークの情報をも抽出す
る機能を有している。３２，３３はそれぞれ境界
点抽出回路３１より出力される白黒境界点抽出信
号、およびマーク情報信号の信号バスである。

３４〜３７はそれぞれカウンターであり、カウ
ンター３４は、水平ドライブパルス２７により
「０」にリセツトされて以降、サンプリングクロ
ツクパルス２６が１発入力される毎にカウントア
ツプされる。カウンター３４のサンプリングパル
スカウント値はラツチ回路３８に送出され、白黒
境界点抽出信号３２が発生したときのサンプリン
グパルスカウント値がラツチされて信号バス３９
上に送出される。従つて、このラツチされたカウ
ント値は、撮像画面に対して１水平走査時におけ
る画面端から白黒境界点までの画面水平座標値を
示していることになる。カウンター３５および３
６はそれぞれ垂直ドライブパルス２８により
「０」にリセツトされて以降、水平ドライブパル
ス２７が１発入力される毎にカウントアツプされ
る。これらカウンター３５，３６のカウント値
は、それぞれ信号バス４０および４１に送出され
る。またカウンター３７は垂直ドライブパルス２
８により「０」にリセツトされて以降、マーク情
報信号が信号バス３３から１発入力される毎にカ
ウントアツプされ、このカウント値は信号バス４
２に送出される。

４３，４４はそれぞれメモリー、４５，４６は
それぞれメモリー４３，４４に対して書き込み、
読み出し、データ入出力の制御を行なうメモリー
制御回路、４７はCPUである。メモリー４３は、
メモリー制御回路４５を介してCPU４７の信号
バスおよび４９，５０で示す信号バスと接続され
ており、また３９，４８，４９はデーターバス、
４０，５０，５１はアドレスバスとして接続され
ている。一方、メモリー４４は、メモリー制御回
路４６を介してCPU４７の信号バスおよび４１，
４２で示す信号バスと接続されており、４１，５
２，５３はデーターバス、４２，５４，５５はア
ドレスバスとして接続されている。

メモリー制御回路４５には、タイミング信号３
０、境界点抽出信号３２およびCPU４７からの
ライト信号５６、リード信号５７がそれぞれ入力
しているが、タイミング信号３０が高レベルにあ
るときは、信号バス３９，４０方を選択して信号
バス４８，５０，５６，５７を開放し、境界点抽
出信号３２のみを信号バス５８を介してメモリー
４３への書き込みパルスとして送り、書き込みを
行う。逆に、タイミング信号３０が低レベルにあ
るときは、信号バス４８，５０の方が選択して信
号バス３２，３９，４０を開放し、ライト信号５
６、リード信号５７のいずれかを入力して信号バ
ス５８を介し、メモリー４３への書き込みあるい
は読み出しを行なう。

また、メモリー制御回路４６には、タイミング
信号３０、マーク情報信号３３およびCPU４７
からのライト信号５６、リード信号５７がそれぞ
れ入力しているが、タイミング信号３０が高レベ
ルにあるときは信号バス４１，４２の方を選択
し、信号バス５２，５４，５６，５７を開放し
て、マーク情報信号３３のみを信号バス５９を介
してメモリー４４への書き込みパルスとして送出
し、書き込みを行う。逆に、タイミング信号３０
が低レベルにあるときは、信号バス５２，５４の
方を選択し、信号バス３３，４１，４２を開放し
てライト信号５６、リード信号５７のいずれかを
入力し、信号バス５９を介してメモリー４４への
書き込みあるいは読み出しを行う。

６０は、タイミング信号３０の信号センス回路
であり、CPU４７からのリード信号５７および
アドレス信号によつてタイミング信号３０のレベ
ルの高低をデーターバスを通してCPU４７に送
出すためのものである。

第３図は第２図における境界点抽出回路３１の
詳細図である。第３図において、６１はシフトレ
ジスタであり、これに信号バス２３から入力され
る映像２値化信号をサンプリングクロツクパルス
２６により6MHz周期でサンプリングし、２値化
情報を順次1bitずつ右方にシフトする。a₁，a₂，
b₁，b₂，…，e₁，e₂はそれぞれシフトレジスタ
1bitに対応している。a₁，a₂，b₁，b₂は誘導テー
プ黒地中の一定幅白線部の白黒境界点の一方を検
出するものであり、c₁，c₂は白線中の黒マークが
存在するときのマーク情報を検出するものであ
る。白黒境界点の他方の検出はd₁，d₂，e₁，e₂で
行なうのであるが、白線部の幅変動に対して検出
の余裕を持たせるため、不感帯をＢのように設定
している。本実施例では、f₁〜f₄の4bit幅の不感
帯を示す。このとき図のＡに示すようにb₁，b₂，
〜f₁，f₂の長さを白線幅に相当するように設定し
ておく。これは、ITVカメラの撮像視野の広さ
と白線幅の比、撮像画面のサンプリング分割数か
らあらかじめ決めることができる。即ち、Ａで示
す部分は、誘導テープ１１の白線幅を１ビツトを
単位としたビツト数に置き換えたもので、シフト
レジスタのビツト配列上で白地パターンに相当し
た部分である。これによつて撮像画面の１水平走
査線毎に一定幅分の白線部のみを検出し、そのと
きの白黒境界点の一方を抽出することが可能とな
る。

これを実現するためには、例えば信号バス２３
からの映像２値化信号が誘導テープ黒部で低レベ
ル白部で高レベルになるものとすると、シフトレ
ジスター６１内のサンプリング２値化情報a₁，
a₂，…，e₁，e₂に対し、Ｌ＝｛（₁＋₂）・（b₁・b₂）｝・（d₁・d₂）・（₁＋₂）｝となるような電子回路ロジツクを組めばよい。

すなわち、一定幅白線部を検出したときのみＬ
＝１となる検出信号が得られるからである。同様
にして、白線内に存在する黒マーク情報について
もＭ＝Ｌ・（₁＋₂）となる様な電子回路ロジツクを組めば、マークが
存在する箇所のみＭ＝１なる検出信号が得られる
ことになる。

第３図は上記の事柄を電子回路で実現する例で
あり、６２，６３，６４はNOR回路６５〜６８
はAND回路を示す。３２は一定幅白線部が検出
されかつ一方の白黒境界点が抽出されたときの出
力信号バス、３３はさらに白線幅の黒マーク情報
も抽出したときの出力信号バスを示している。

第４図は第２図におけるタイミング信号生成回
路２９の入出力信号波形を示す図である。信号２
８は入力信号で、同期発生回路２５より出力され
る60Hz周期のITVカメラ外部駆動用垂直ドライ
プパルスであり、このパルス時間間隔は、ITV
カメラ１画面走査時間、即ち１フイールド1/60
secに対応している。タイミング信号生成回路２
９は簡単なフリツプフロツプ回路で構成されてい
るもので、入力信号２８を1/2分周し、周波数30
Hzのタイミング信号３０を出力する。このタイミ
ング信号３０の立上り時点がトリガとなつてスト
ロボ２４の発光が促される。従つてストロボ２４
は図中Ｃの期間毎に発光する。タイミング信号３
０が高レベルにある期間Ａは、ストロボ発光後映
像が入力され、誘導テープの白黒境界点情報やマ
ーク情報がメモリー４３，４４に格納される期間
であり、次の低レベルにある期間Ｂはメモリー４
３，４４に格納された白黒境界点情報やマーク情
報を読み出し、搬送車の操舵情報を算出する期間
である。タイミング信号３０は、またタイミング
信号センサ回路６０によりCPU４７に読み込ま
れ、信号レベルの高レベルから低レベルへの移行
が検知されたとき、搬送車の操舵情報を算出する
プログラムの実行が開始される。

第５図は、第２図において誘導テープが撮像さ
れており、白線中に黒マークが存在するときの撮
像画面の様子と、テープ白黒境界点情報およびマ
ーク情報が、それぞれメモリー４３，４４に格納
されている様子を模式的に示した図である。第５
図ａは撮像画面、ｂはテープ白黒境界点情報がメ
モリー４３に格納されている様子、ｃはマーク情
報がメモリー４４に格納されている様子をそれぞ
れ示す。ａにおいて、６９〜７５はそれぞれ画面
上から１、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ番目の水平走
査線を示しており、特にｎ番目の水平走査線７５
は、画面最終の水平走査線を示している。なお、
水平走査は画面左から右へ向つて走査されている
ものとする。７６〜８２は上記各水平走査線上に
おけるテープ白黒境界点の一方を示している。ｂ
ではこれらテープ白黒境界点の画面水平方向座標
x₁，x₂，…，x_oがメモリー４３に格納されている
様子を示す。またｃでは、黒マークが存在する箇
所のみの画面上端からの水平走査線垂直方向座標
ｊ，ｊ＋１，…，ｋ，ｌ，ｌ＋１，…，ｍ（水平
走査線番号に等しい）がメモリー４４に格納され
ている様子を示す。なお、ｂ及びｃにおいてテー
プ白黒境界点あるいはマーク情報が検出されない
箇所については、メモリー内容は「０」となつて
いる。従つて、もし白線中にマークが存在してい
なければ、ｃにおいてメモリー４４の内容はすべ
て「０」となつている。

第６図は誘導テープがITVカメラにより撮像
されている様子を示したものである。図におい
て、８３，８４はそれぞれ撮像画面の垂直および
水平中心線、点Ｏは画面中心で、搬送車車体中心
にあらかじめ合致させている。点Ｐおよび点Ｑは
それぞれ水平中心線８４の画面左端との交点。お
よび垂直中心線８３の画面上端との交点である。
８５は誘導テープの白部、８６−１，８６−２は
黒部、８７−１，８７−２は黒マーク、８８は白
部８５の中心線である。点Ｒは白黒境界の一方と
水平中心線８４との交点、点Ｓは画面中心点Ｏか
ら上記白黒境界の一方へ降ろした垂線の足、点Ｔ
はこの垂線と白部中心線８８との交点である。点
Ｕはマーク８７−１，８７−２の中間点、点Ｖお
よび点Ｗはそれぞれ点Ｕから画面上端に降ろした
垂線の足および点Ｕから水平中心線８４に降ろし
た垂線の足である。

次に、誘導テープを認識し、テープ白黒境界座
標値及びマーク情報をメモリーに格納する動作、
またメモリー内に格納されたデーターを用いて操
舵情報を算出する方法について第２図〜第６図を
参照しながら順を追つて説明する。

無人搬送車は、まず何らかの通信手段により、
全体運行管理系から誘導テープの認識開始指令を
受ける。この状態で第２図における同期発生回路
２５は動作しており、第４図に示したようにタイ
ミング信号３０を出力している。CPU４７はこ
のタイミング信号３０のレベルの高低をタイミン
グ信号センス回路６０により検知し、低レベルに
変化したときメモリー４３，４４のクリヤ、映像
２値化レベルの設定等の初期化プログラムを実行
させる。この後タイミング信号３０が高レベルに
ある期間では誘導テープ情報がメモリーに格納さ
れ、低レベルにある期間でメモリーに格納された
データを読み出して操舵情報が算出されるという
動作を繰返す。

まず、タイミング信号３０が高レベルにある期
間での動作について説明する。タイミング信号３
０が低レベルから高レベルに立上るときストロボ
が発光し、誘導テープが撮像される。撮像画面の
第１水平走査に伴ない、映像２値化信号が信号バ
ス２３を介して境界点抽出回路３１に入力され
る。境界点抽出回路３１は第２図で説明した様
に、誘導テープ白黒境界点が検出されたときのみ
検出パルス信号３２を出力する。

一方、カウンター３４は第１水平ドライブパル
ス２７によりリセツトされて以降、サンプリング
パルスを6MHz周期で刻々とカウントアツプして
おり、このカウント値はラツチ回路３８に送出さ
れている。白黒境界点抽出信号３２がラツチ回路
３８のイネーブル端子に入力されたとき、その時
点でカンウント値がホールドされる。従つて既に
説明したように、ラツチされたカウント値は第１
水平走査でのテープ白黒境界点の水平方向座標位
置を示している。またカウンター３５は、第１水
平走査時点では垂直ドライブパルス２８により
「０」にリセツトされている状態である。

ここで、タイミング信号３０が高レベルにある
ときは、既に説明した通りメモリー制御回路４５
を介してラツチ回路３８の出力はメモリー４３の
データバスに、またカウンター３５の出力はメモ
リー４３のアドレスバスに接続され、なおかつ、
白黒境界点抽出信号３２はメモリー４３の書き込
み信号として入力されているため、メモリー４３
の先頭アドレスに第１水平走査における白黒境界
点の水平座標値が格納される。続く第２水平走査
では、カウンター３５は１だけカウントアツプし
ているため、同様の動作でメモリー４３の先頭か
ら２番目のアドレスに白黒境界点水平座標値が格
納される。このように、１画面の全ての水平走査
が完了するまで、メモリー４３には先頭アドレス
から順に各水平走査に対して白黒境界水平座標値
が順次格納されてゆくことになる。この状態が第
５図ｂで説明した状態である。

ところで、マーク情報抽出に関しては、白黒境
界点が抽出され、かつ白線内に黒マークが存在す
る水平走査線上にのみマーク情報信号３３が現れ
る。このときの水平走査線の画面垂直座標をカウ
ントするためカウンター３６が設けてある。一
方、カウンター３７はマーク情報信号３３が抽出
されるまで垂直ドライブパルス２８により「０」
にリセツトされた状態にある。

ここで、タイミング信号３０が高レベルにある
ときは、既に説明したようにメモリー制御回路４
６を介して、カウンター３６の出力はメモリー４
４のデータバス、カウンター３７の出力はメモリ
ー４４のアドレスバスに接続され、なおかつマー
ク情報信号３３はメモリー４４への書き込み信号
として入力されているため、メモリー４４の先頭
アドレスにマーク開始時点の当該水平走査線の画
面垂直座標が格納されることになる。以降、次の
水平走査線でもマークが検出されればカウンター
３７は１つずつカウントアツプされ、メモリー４
４の格納アドレスを順次繰上げてゆく。この様に
１画面の全ての走査が終了するまで、マーク情報
が第５図ｃで説明したような状態でメモリー４４
に格納される。

次に、タイミング信号３０が、低レベルにある
期間において、メモリーに格納された情報を基に
操舵情報を算出する方法について説明する。

操舵情報としては、以下の〜に示すものを
算出する。

車体の誘導テープからの方向ずれ（傾き）量車体の誘導テープからの横ずれ量停止位置決め、減速等の制御情報を与える停
止位置決めマーク、減速マーク等のマーク種別
情報停止位置決めマーク発見時の車体中心と当該
マークまでの距離まず、車体の誘導テープからの方向ずれ（傾
き）量（以下φと記す）即ち、車体の姿勢角につ
いては、第５図ｂに示すメモリー４３の内容を用
いて、 tanφ＝x_o−x₁／ｎ−１によつて演算する。

次に車体の誘導テープの白部中心線８８からの
横ずれ量は、第６図において長さOTに相当す
る。即ち＝・cosφ− ＝−・cosφ− によつて演算する。ここで、長さは第５図ｂ
における1/2（x₁＋x_oに相当する。また長さは
１画面の水平サンプリング数の1/2であり、長さ
STは白線幅に対応するサンプリング数の1/2であ
るので、それぞれ既知の値である。

次に、マース種別情報については、第５図ｃに
示したメモリー４４の内容に基づいて先頭アドレ
スの内容ｊからｋまでは１ずつ繰上つていること
を調べ、１個のマークとして認識する。同様にし
てｌからｍまでを１個のマークとして認識する。
こうして、画面中には白線内に２個のマークが存
在することを認識し、各々のマークについて長さ
ｋ−ｊ＋１およびｍ−ｌ＋１を、またマーク間ギ
ヤツプｌ−ｋ＋１を算出する。

一方、停止位置決めマーク、減速マーク等につ
いては、それぞれ固有のマーク個数、マーク長さ
およびギヤツプ長さが設定されており、これと、
走行中に撮像されたマークの個数、長さ、ギヤツ
プ長とを比較参照して、どんなマークであるかを
判別する。なお、上記の個数、長さ、ギヤツプ長
さをまとめて諸元と称することにする。

最後に、停止位置決めマーク発見時の車体中心
と当該マークまでの距離については、第６図にお
いて長さに相当し、＝・tanφ＋ＵＷ／――／cosφ ＝・tanφ＋ＶＷ／――−ＶＵ／――／cosφ を演算することにより求められる。ここで、長さ
OTは先に求められた車体の横ずれ量であり、長
さは、１画面の水平走査線数の1/2で、既知
である。また長さは第５図ｃのメモリー４４
の内容から、1/2（ｊ＋ｍ）によつて求められる
値である。

以上により〜の操舵情報はすべて算出でき
る。

操舵情報算出後は、直ちに例えばＩ／Ｏポート
などを通じて車輪駆動制御系に、あるいは通信手
段により全体運行管理系などに操舵情報を伝送し
た後、メモリー４３，４４をクリヤする。このよ
うにしてタイミング信号３０の高レベル、低レベ
ルの繰返しに従つて誘導テープ情報のメモリーへ
の格納動作、メモリー内データー読出しよる操舵
情報の算出・伝送が交互に行なわれ、車体駆動制
御手段により搬送車の走行制御が行なわれる。

以上の説明からわかるように、上記実施例は、
従来からある制御装置側から搬送車の減速・停止
を指示するシステムでなく、誘導テープ上のマー
クの情報によつて減速・停止を判断するものであ
るから、走行コースレイアウトの変更、例えば停
止ステーシヨンのレイアウトの変更を、フレキシ
ブルに変更することが可能である。

制御装置側から指示するものは、停止ステーシ
ヨンの位置やステーシヨン間の距離などのレイア
ウトマツプを制御装置がすべて記憶しておく必要
があり、レイアウト修正をする場合はプログラム
変更の負荷が多くなる。

なお、上記実施例では、ITVカメラ２フイー
ルド毎（1/30sec毎）にストロボ照明を施し、映
像入力を行なつて操舵情報を算出したが、これを
１フイールド毎（1/60sec毎）に行なうことも可
能である。この場合、操舵情報を格納するメモリ
ーをもう１つ余分にもてばよい。すなわち、 (1) ある時点でのストロボ発光後の第１フイール
ドでは、第１のメモリーには誘導テープ／マー
ク情報が書き込まれている状態で、これを
CPU４７からアクセスして演算することはで
きないが、第２のメモリーの方は１回前にスト
ロボ発光した直後のフイールドによつて既に書
き込まれた誘導テープ／マーク情報をCPU４
７からアクセスし、演算することができる。

(2) 次に第２フイールドでは、第２のメモリーか
らはアクセスできないが、第１のメモリーから
はアクセスできる状態にある。

こうして２つのメモリーを交互に使い分けるこ
とにより、１フイールド毎の処理が可能となる。

［発明の効果］この発明は以上説明したとおり、車体中央部に
設置された撮像装置が、床面に連続的に貼付けら
れた誘導テープを撮像し、映像信号を２値化し、
境界点抽出回路が、２値化された信号をサンプリ
ングし１ビツトずつシフトレジスタに入力し、シ
フトレジスタ上に設定された帯状パターン相当部
分とその隣接部との境界点の両側の複数ビツトの
サンプリングン２値化情報の状態から帯状パター
ン相当部分の内側と外側とでレベル差があること
を判定することにより帯状パターンとその隣接部
との境界点の一方を抽出して境界点抽出信号を出
力し、さらに境界点抽出信号が出力され、かつ帯
状パターン相当部分の中央の複数ビツトの情報レ
ベルが外側の複数ビツトの情報のレベルと同じで
あるとき四角形のマークの存在を検出してマーク
情報信号を出力し、操舵情報演算手段が、境界点
情報メモリに記憶された誘導テープ上の一定幅の
帯状パターンと隣接部との境界点の一方の水平座
標値及びマークを検出したときマーク情報メモリ
に記憶される水平走査線番号を用いて、車体の姿
勢角、横ずれ量、制御情報及びマーク中心座標と
車体中心との相対変位量からなる操舵情報を演算
し、車体駆動制御手段が操舵情報に基づいて車体
を誘導テープに沿つて走行させる制御を行なうか
ら、刻々変化する車体の方向変位、位置ずれ変位
に対してきめ細かな復元修正制御が行なえる。従
つて、高精度の走行制御、停止位置決め制御がで
きる無人搬送車の誘導システムが得られる効果が
ある。

さらに、境界点抽出回路が誘導テープ上に設け
られた帯状パターンと帯状パターン中のマーク
を、一つのセンサーから得られる信号を処理して
同時に検出するから、帯状パターンを検出するセ
ンサーとマークを検出するセンサーと別々に設け
る必要がなくセンサーとその関連部分の構造が簡
単になるという効果がある。

また、誘導テープ上の四角形のマークの個数、
長さ及びギヤツプ長で制御情報を設定し、この情
報によつて減速・停止を判断するものであるか
ら、走行コースレイアウトの変更をフレシキブル
に変更することが可能であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂはこの発明の一実施例の無人搬
送車を示す平面および側面図、第２図はITVカ
メラで誘導テープを認識する信号処理系の要部ブ
ロツク図、第３図は第２図に示した境界点抽出回
路の詳細図、第４図は第２図におけるタイミング
信号生成回路の入出力信号波形を示す図、第５図
ａ，ｂ及びｃは撮像画面の様子、テープ白黒境界
点情報のメモリに格納された様子およびマーク情
報のメモリーに格納された様子を示す模式図、第
６図は誘導テープがITVカメラに撮像された映
像を示す説明図、第７図ａ及びｂは従来の誘導シ
ステムで使用される無人搬送車を示す側面図およ
び平面図である。図において、１１は誘導テープ、１２車体、１
３はITVカメラ、１５はストロボ照明装置、１
７は主動輪である。

Claims

【特許請求の範囲】１床面に連続的に貼付けられており、中央部に
両側の部分とコントラストを持たせた一定幅の帯
状パターンを有し、かつ、この帯状のパターン内
にやはりコントラストを有し、停止・減速等の制
御情報の種類によつて固有の諸元を有する四角形
のマークが設けてある誘導テープと、車体中央部に設置されて、前記誘導テープを水
平及び垂直走査を行なうことにより撮像し、かつ
撮像画面上で画面中心と車体中心とをあらかじめ
合致させてある撮像装置と、この撮像装置から得られる映像信号を一定基準
電圧と比較して高低２つのレベルに分離するアナ
ログ信号２値化回路と、２値化された信号をサンプリングクロツクパル
スにより一定周期でサンプリングし、１水平走査
線毎に順次１ビツトずつシフトすると共にそのビ
ツト配列上で前記帯状パターンの幅に相当する長
さを、前記撮像装置の視野の広さと前記帯状パタ
ーンの幅の比及び撮像画面のサンプリング分割数
に基づいて予め決められる１ビツトを単位とした
ビツト数に置き換えて帯状パターン相当部分が設
定されたシフトレジスタを有し、前記帯状パター
ン相当部分とその隣接部との境界点の両側の複数
ビツトのサンプリング２値化情報の状態から前記
帯状パターン相当部分の内側と外側とでレベル差
があることを判定することにより前記帯状パター
ンとその隣接部との境界点の一方を抽出して境界
点抽出信号を出力し、さらに前記境界点抽出信号
が出力され、かつ前記帯状パターン相当部分の中
央の複数ビツトの情報のレベルが外側の複数ビツ
トの情報のレベルと同じであるとき前記マークの
存在を検出してマーク情報信号を出力する境界点
抽出回路と、水平走査用の水平ドライブパルスでリセツトさ
れ前記サンプリングクロツクパルスをカウントす
るカウンタの出力を、前記境界点抽出信号でラツ
チして１水平走査時における画面端から前記境界
点迄の画面水平座標値を出力するラツチ回路と、撮像画面の各水平走査線毎に前記一定幅の帯状
パターンと隣接部との境界点の一方の画面水平座
標値を記憶する境界点情報メモリと、前記マーク情報信号が撮像画面の中で検出され
た所の水平走査線番号を検出された順に記憶する
マーク情報メモリと、前記境界点情報メモリに記憶された任意の２つ
の水平走査線における境界点の座標値の差と２つ
の水平走査線間の距離に基づいて車体の姿勢角を
演算し、前記姿勢角と、前記境界点情報メモリに記憶さ
れた第１水平走査線における境界点の座標値と画
面最終水平走査線における境界点の座標値の和の
１／２により求まる長さと、既知の値である１画面
の水平中心線の1/2の長さ及び帯状パターンの幅
の1/2の長さとに基づいて車体の前記帯状パター
ンの中心線からの横ずれ量を演算し、前記マーク情報メモリに記憶された水平走査線
番号が１つずつ繰上つている所を１個のマークと
認識してマークの個数を求め、マークを最初に検
出した水平走査線番号及びそのマーク上で最後に
走査された水平走査線番号に基づいてマークの長
さを求め、前のマークの最後に走査された水平走
査線番号及び次のマークの最初の水平走査線番号
に基づいてギヤツプ長を求め、予め設定された各
マーク固有の個数、長さ及びギヤツプ長と比較参
照してマークの種類を識別することにより制御情
報を求め、前記姿勢角と、前記横ずれ量と、前記マーク情
報メモリに記憶されたある種類のマークを最初に
検出した水平走査線と第１水平走査線間の距離及
びそのマーク上で最後に走査された水平走査線と
第１水平走査線間の距離の和の1/2により求まる
長さと、既知の値である第１水平走査線と画面中
心の水平走査線間の距離の1/2に対応した長さと
に基づいてマーク発見時のマーク中心座標と車体
中心との相対変位量を演算することにより、姿勢
角、横ずれ量、制御情報及び相対変位量からなる
操舵情報を求める操舵情報演算手段と、前記操舵情報演算手段により求められた操舵情
報に基づいて前記車体を前記誘導テープに沿つて
走行させる制御を行なう車体駆動制御手段とを備
えた無人搬送車の誘導システム。２映像入力に基づいて車体の姿勢角、横ずれ
量、制御情報及び相対変位量を算出することによ
り操舵情報を求める演算を撮像装置の２フイール
ドごとに行なうことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の無人搬送車の誘導システム。