JPH0666942A - 自律走行車の位置認識装置 - Google Patents
自律走行車の位置認識装置Info
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- JPH0666942A JPH0666942A JP22273492A JP22273492A JPH0666942A JP H0666942 A JPH0666942 A JP H0666942A JP 22273492 A JP22273492 A JP 22273492A JP 22273492 A JP22273492 A JP 22273492A JP H0666942 A JPH0666942 A JP H0666942A
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- polarization plane
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 偏光面を回転させる光反射マーカをレーザ用
マーカに使用して、簡単な構成で迅速且つ正確に自律走
行車の絶対位置を認識する装置を提供する。 【構成】 光反射マーカは、入射光を反射する反射鏡、
磁気光学素子、及び該磁気光学素子に所定の磁界を印加
する磁界印加コイルとを含む偏光面回転手段を備えて、
走行路上に配置される。走行車両１１は、直線偏光され
た光を照射する光源２１と、前記光反射マーカからの反
射光を受光して偏光フィルタ２２ａ，受光器２２ｂ，角
度検出器２２ｃにより偏光面の回転角度を検出し、照射
光の偏光面角度と反射光の偏光面角度とから光反射マー
カを識別して、走行路上の位置を認識する位置認識手段
２３を備える。
マーカに使用して、簡単な構成で迅速且つ正確に自律走
行車の絶対位置を認識する装置を提供する。 【構成】 光反射マーカは、入射光を反射する反射鏡、
磁気光学素子、及び該磁気光学素子に所定の磁界を印加
する磁界印加コイルとを含む偏光面回転手段を備えて、
走行路上に配置される。走行車両１１は、直線偏光され
た光を照射する光源２１と、前記光反射マーカからの反
射光を受光して偏光フィルタ２２ａ，受光器２２ｂ，角
度検出器２２ｃにより偏光面の回転角度を検出し、照射
光の偏光面角度と反射光の偏光面角度とから光反射マー
カを識別して、走行路上の位置を認識する位置認識手段
２３を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走行車両の位置認識を行
う自律走行車の位置認識装置、特に走行路に光反射マー
カを設けて位置認識を行う自律走行車の位置認識装置に
関するものである。
う自律走行車の位置認識装置、特に走行路に光反射マー
カを設けて位置認識を行う自律走行車の位置認識装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の走行車両の位置認識を行う自律走
行車の位置認識装置としては、床に線などを埋設するも
の、通路ごとに所定のレーザ用マーカがあるもの、バー
コードを用いるもの、マップとジャイロ，距離から求め
るもの、画像認識を行うもの等がある。
行車の位置認識装置としては、床に線などを埋設するも
の、通路ごとに所定のレーザ用マーカがあるもの、バー
コードを用いるもの、マップとジャイロ，距離から求め
るもの、画像認識を行うもの等がある。
【０００３】この中で、画像認識を行うものとしては特
開昭６１−２４０３０７号があり、特定位置に光軸が水
平面から所定の角だけ傾いたテレビカメラを設置して、
このテレビカメラで捕えた走行車の像に基づいて走行車
の位置と走行方向とを認識して、走行車を制御する走行
制御装置が開示されている。また、レーザ用マーカがあ
るものとしては特開平１−３１９８０４号があり、３箇
所に設置された反射器からの反射光により開き角を検出
して、自走車の現在位置及び進行方位を演算する走行位
置制御装置が開示されている。
開昭６１−２４０３０７号があり、特定位置に光軸が水
平面から所定の角だけ傾いたテレビカメラを設置して、
このテレビカメラで捕えた走行車の像に基づいて走行車
の位置と走行方向とを認識して、走行車を制御する走行
制御装置が開示されている。また、レーザ用マーカがあ
るものとしては特開平１−３１９８０４号があり、３箇
所に設置された反射器からの反射光により開き角を検出
して、自走車の現在位置及び進行方位を演算する走行位
置制御装置が開示されている。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法によると、コストがかかる、絶対位置がわからない、
バーコードを発見するのが大変である、誤差が蓄積され
る、時間かかかるなどの問題点がある。本発明は、レー
ザ用マーカに偏光面を異なる角度に回転させる光反射マ
ーカを用いることにより、簡単な構成で迅速且つ正確に
自律走行車の絶対位置を認識する自律走行車の位置認識
装置を提供する。
法によると、コストがかかる、絶対位置がわからない、
バーコードを発見するのが大変である、誤差が蓄積され
る、時間かかかるなどの問題点がある。本発明は、レー
ザ用マーカに偏光面を異なる角度に回転させる光反射マ
ーカを用いることにより、簡単な構成で迅速且つ正確に
自律走行車の絶対位置を認識する自律走行車の位置認識
装置を提供する。
【０００５】
【解決を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の自律走行車の位置認識装置は、走行路に光
反射マーカを設けて走行車両の位置認識を行う自律走行
車の位置認識装置であって、前記光反射マーカは、入射
光を反射する反射手段と、磁化容易軸方向に前記入射光
が通過するように配設される磁気光学素子と、該磁気光
学素子に所定の磁界を印加する磁界印加手段とを含む偏
光面回転手段を備え、前記磁気光学素子の光の通過距離
と印加された前記磁界の強度とから定まる偏光面の回転
角度が、前記光反射マーカの走行路上での配置に対応
し、前記走行車両は、直線偏光された光を照射する光源
と、前記光反射マーカからの反射光を受光して偏光面の
回転角度を検出し、照射光の偏光面角度と反射光の偏光
面角度とから前記光反射マーカを識別して、走行路上の
位置を認識する位置認識手段とを備える。
に、本発明の自律走行車の位置認識装置は、走行路に光
反射マーカを設けて走行車両の位置認識を行う自律走行
車の位置認識装置であって、前記光反射マーカは、入射
光を反射する反射手段と、磁化容易軸方向に前記入射光
が通過するように配設される磁気光学素子と、該磁気光
学素子に所定の磁界を印加する磁界印加手段とを含む偏
光面回転手段を備え、前記磁気光学素子の光の通過距離
と印加された前記磁界の強度とから定まる偏光面の回転
角度が、前記光反射マーカの走行路上での配置に対応
し、前記走行車両は、直線偏光された光を照射する光源
と、前記光反射マーカからの反射光を受光して偏光面の
回転角度を検出し、照射光の偏光面角度と反射光の偏光
面角度とから前記光反射マーカを識別して、走行路上の
位置を認識する位置認識手段とを備える。
【０００６】また、前記光反射マーカは前記偏光面の回
転角度が異なる複数の偏光面回転手段を備え、前記位置
認識手段は前記偏光面の回転角度の組み合わせのパター
ンから走行路上の位置を認識する。
転角度が異なる複数の偏光面回転手段を備え、前記位置
認識手段は前記偏光面の回転角度の組み合わせのパター
ンから走行路上の位置を認識する。
【０００７】
【実施例】図１は、本実施例の自律走行車の位置認識装
置における認識原理を模式的に示す図である。ここで、
１１は自律走行車である搬送車、１２は入射光の偏光面
を回転して反射光として返すマーカである。１３ａは入
射光，１３ｂは反射光で、入射光１３ａと反射光１３ｂ
との偏光面は、マーカ１２の走行路上の設置位置に対応
して回転される。
置における認識原理を模式的に示す図である。ここで、
１１は自律走行車である搬送車、１２は入射光の偏光面
を回転して反射光として返すマーカである。１３ａは入
射光，１３ｂは反射光で、入射光１３ａと反射光１３ｂ
との偏光面は、マーカ１２の走行路上の設置位置に対応
して回転される。
【０００８】図２は搬送車１１に設置された光源及び位
置認識部の具体例を示す図である。２１は光源としての
レーザ発振器、２２は偏光フィルタ２２ａとレーザ受光
器２２ｂと角度検出器２２ｃとから成る偏光角検出装
置、２３は検出された偏光角から走行路上の絶対位置を
認識し目標位置に向けて搬送車の走行を制御する計算機
である。ここで、偏光角検出装置２２では、偏光フィル
タ２２ａの偏光角を角度検出器２２ｃの制御の下に変化
させることにより、反射光の偏光角を検出する。また、
計算機２３は、レーザ発振器２１からの照射光の偏光面
は既知であるので、反射光の偏光角を知れば偏光面の回
転角が分る。尚、レーザ発振器２１の前方に偏光器を設
けて偏光面を制御してもよい。
置認識部の具体例を示す図である。２１は光源としての
レーザ発振器、２２は偏光フィルタ２２ａとレーザ受光
器２２ｂと角度検出器２２ｃとから成る偏光角検出装
置、２３は検出された偏光角から走行路上の絶対位置を
認識し目標位置に向けて搬送車の走行を制御する計算機
である。ここで、偏光角検出装置２２では、偏光フィル
タ２２ａの偏光角を角度検出器２２ｃの制御の下に変化
させることにより、反射光の偏光角を検出する。また、
計算機２３は、レーザ発振器２１からの照射光の偏光面
は既知であるので、反射光の偏光角を知れば偏光面の回
転角が分る。尚、レーザ発振器２１の前方に偏光器を設
けて偏光面を制御してもよい。
【０００９】図３は１つの偏光面回転手段からなるマー
カ１２を横から見た構造例を示す図である。ポインタ用
に設置されたマーカ１２は、入射されたレーザの偏光面
を回転させて反射させる。ここで、３１は光透過性のあ
る磁気光学材料、３２は入射光を垂直に反射する反射
鏡、３３は磁気光学材料３１に所定の磁界をかけるため
のコイルである。磁気光学材料３１を通過して反射鏡３
２により反射され、再度磁気光学材料３１を通過する反
射光の偏光面は、磁気光学材料３１の厚さＬと、コイル
３３の巻数及びコイル３３に流れる電流Ｉに比例する磁
界強度とに対応して回転する。
カ１２を横から見た構造例を示す図である。ポインタ用
に設置されたマーカ１２は、入射されたレーザの偏光面
を回転させて反射させる。ここで、３１は光透過性のあ
る磁気光学材料、３２は入射光を垂直に反射する反射
鏡、３３は磁気光学材料３１に所定の磁界をかけるため
のコイルである。磁気光学材料３１を通過して反射鏡３
２により反射され、再度磁気光学材料３１を通過する反
射光の偏光面は、磁気光学材料３１の厚さＬと、コイル
３３の巻数及びコイル３３に流れる電流Ｉに比例する磁
界強度とに対応して回転する。
【００１０】本例では、コイル３３の巻数及びコイル３
３に流れる電流Ｉを一定とし、磁気光学材料３１の厚さ
Ｌの違いにより偏光面の回転角の異なるマーカを作成
し、走行路の対応位置に設置した。図４は本実施例のマ
ーカの一使用例を説明する図である。上記のように、磁
気光学材料３１の厚さＬの違いにより偏光面の回転角の
異なるマーカを作成する場合に、各々偏光面の回転角の
異なる多数の偏光面回転手段を作成するよりも、数種類
の回転角にそれぞれコード（ＩＤ）を対応させ、複数の
偏光面回転手段を組み合わせたマーカにより位置を特定
する方が、マーカの作成を規格化できて簡略となる。例
えば、１５°回転する偏光面回転手段に“１”を割り当
て、３０°回転する偏光面回転手段に“２”を割り当
て、４５°回転する偏光面回転手段に“３”を割り当て
る。そうすると、図４のように２つの偏光面回転手段を
組み合わせると、３種類の偏光面回転手段によりマーカ
は“１−１”から“３−３”の９種類の組み合わせが可
能となり、行と列を示すことが出来る。組み合わせる偏
光面回転手段の数を増加させると、更に複雑な走行制御
も可能である。この場合、レーザ発振器２１と偏光角検
出装置２２とは１つであっても、複数の偏光面回転手段
の識別は充分に可能である。
３に流れる電流Ｉを一定とし、磁気光学材料３１の厚さ
Ｌの違いにより偏光面の回転角の異なるマーカを作成
し、走行路の対応位置に設置した。図４は本実施例のマ
ーカの一使用例を説明する図である。上記のように、磁
気光学材料３１の厚さＬの違いにより偏光面の回転角の
異なるマーカを作成する場合に、各々偏光面の回転角の
異なる多数の偏光面回転手段を作成するよりも、数種類
の回転角にそれぞれコード（ＩＤ）を対応させ、複数の
偏光面回転手段を組み合わせたマーカにより位置を特定
する方が、マーカの作成を規格化できて簡略となる。例
えば、１５°回転する偏光面回転手段に“１”を割り当
て、３０°回転する偏光面回転手段に“２”を割り当
て、４５°回転する偏光面回転手段に“３”を割り当て
る。そうすると、図４のように２つの偏光面回転手段を
組み合わせると、３種類の偏光面回転手段によりマーカ
は“１−１”から“３−３”の９種類の組み合わせが可
能となり、行と列を示すことが出来る。組み合わせる偏
光面回転手段の数を増加させると、更に複雑な走行制御
も可能である。この場合、レーザ発振器２１と偏光角検
出装置２２とは１つであっても、複数の偏光面回転手段
の識別は充分に可能である。
【００１１】図５は図４のマーカを使用した搬送車の走
行制御の一例を示す図である。図５の（ａ）は各マーカ
のＩＤとその位置での走行方向を対応させたテーブルで
ある。尚、ここでの走行方向とは、その位置から自律走
行車が向ってどの方向に進むか（方向を変えるか）を示
し、“右”は右に方向転換、“左”は左に方向転換、
“中”はそのままの方向に前進、を示す。
行制御の一例を示す図である。図５の（ａ）は各マーカ
のＩＤとその位置での走行方向を対応させたテーブルで
ある。尚、ここでの走行方向とは、その位置から自律走
行車が向ってどの方向に進むか（方向を変えるか）を示
し、“右”は右に方向転換、“左”は左に方向転換、
“中”はそのままの方向に前進、を示す。
【００１２】図５の（ｂ）のようにマーカが配置され、
各マーカのＩＤに対して図５の（ａ）の走行方向が指示
されている場合には、搬送車は矢印のように“３−１”
の地点から“２−５”の地点に自動走行することが可能
である。また、図５の（ａ）のテーブルのＩＤ順と異な
るＩＤを認識した場合には、走行誤りと判定してＩＤか
ら絶対位置を見付て、正常位置に復帰することも出来
る。このように、本実施例では認識されたＩＤより自車
の絶対位置を認識することができる。また、１つのマー
カに複数個の偏光角回転素子を用いることに、多くの情
報を与えることが出来る。そして、認識された絶対位置
から目標位置までの経路を計算機で算出し、通過目標の
ＩＤと方向にしたがい走行し、ＩＤ地点でチェックす
る。
各マーカのＩＤに対して図５の（ａ）の走行方向が指示
されている場合には、搬送車は矢印のように“３−１”
の地点から“２−５”の地点に自動走行することが可能
である。また、図５の（ａ）のテーブルのＩＤ順と異な
るＩＤを認識した場合には、走行誤りと判定してＩＤか
ら絶対位置を見付て、正常位置に復帰することも出来
る。このように、本実施例では認識されたＩＤより自車
の絶対位置を認識することができる。また、１つのマー
カに複数個の偏光角回転素子を用いることに、多くの情
報を与えることが出来る。そして、認識された絶対位置
から目標位置までの経路を計算機で算出し、通過目標の
ＩＤと方向にしたがい走行し、ＩＤ地点でチェックす
る。
【００１３】尚、本実施例では、コイル３３の巻数及び
コイル３３に流れる電流Ｉを一定とし、磁気光学材料３
１の厚さＬの違いにより偏光面の回転角の異なる偏光面
回転手段を作成したが、コイル３３の巻数及びコイル３
３に流れる電流Ｉを変化させることにより偏光面の回転
角の異なる偏光面回転手段を作成しても良い。
コイル３３に流れる電流Ｉを一定とし、磁気光学材料３
１の厚さＬの違いにより偏光面の回転角の異なる偏光面
回転手段を作成したが、コイル３３の巻数及びコイル３
３に流れる電流Ｉを変化させることにより偏光面の回転
角の異なる偏光面回転手段を作成しても良い。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、レーザ用マーカに偏光面
を異なる角度に回転させる光反射マーカを用いることに
より、簡単な構成で迅速且つ正確に自律走行車の絶対位
置を認識する自律走行車の位置認識装置を提供できる。
すなわち、従来の光マーカ方式と比べ絶対位置が認識で
きる利点があり、バーコード方式に比べ検出が容易で、
画像認識方式やジャイロ方式に比べコストが安い等の利
点がある。更に、磁界を制御できるように構成すれば、
走行路を自在に変更、あるいは事故発生時の走行車の停
止等も制御できる融通性が高いという利点もある。
を異なる角度に回転させる光反射マーカを用いることに
より、簡単な構成で迅速且つ正確に自律走行車の絶対位
置を認識する自律走行車の位置認識装置を提供できる。
すなわち、従来の光マーカ方式と比べ絶対位置が認識で
きる利点があり、バーコード方式に比べ検出が容易で、
画像認識方式やジャイロ方式に比べコストが安い等の利
点がある。更に、磁界を制御できるように構成すれば、
走行路を自在に変更、あるいは事故発生時の走行車の停
止等も制御できる融通性が高いという利点もある。
【図１】本実施例の自律走行車の位置認識装置における
認識原理を模式的に示す図である。
認識原理を模式的に示す図である。
【図２】搬送車１１に設置された光源及び位置認識部の
具体例を示す図である。
具体例を示す図である。
【図３】１つの偏光面回転手段からなるマーカ１２を横
から見た構造例を示す図である。
から見た構造例を示す図である。
【図４】本実施例のマーカの一使用例を説明する図であ
る。
る。
【図５】図４のマーカを使用した搬送車の走行制御の一
例を示す図である。
例を示す図である。
２１…レーザ発振器、２２…偏光角検出装置、２２ａ…
偏光フィルタ、２２ｂ…レーザ受光器、２２ｃ…角度検
出器、２３…計算機、３１…磁気光学材料、３２…反射
鏡、３３…コイル
偏光フィルタ、２２ｂ…レーザ受光器、２２ｃ…角度検
出器、２３…計算機、３１…磁気光学材料、３２…反射
鏡、３３…コイル
Claims (2)
- 【請求項１】 走行路に光反射マーカを設けて走行車両
の位置認識を行う自律走行車の位置認識装置であって、 前記光反射マーカは、入射光を反射する反射手段と、磁
化容易軸方向に前記入射光が通過するように配設される
磁気光学素子と、該磁気光学素子に所定の磁界を印加す
る磁界印加手段とを含む偏光面回転手段を備え、前記磁
気光学素子の光の通過距離と印加された前記磁界の強度
とから定まる偏光面の回転角度が、前記光反射マーカの
走行路上での配置に対応し、 前記走行車両は、直線偏光された光を照射する光源と、
前記光反射マーカからの反射光を受光して偏光面の回転
角度を検出し、照射光の偏光面角度と反射光の偏光面角
度とから前記光反射マーカを識別して、走行路上の位置
を認識する位置認識手段とを備えることを特徴とする自
律走行車の位置認識装置。 - 【請求項２】 前記光反射マーカは前記偏光面の回転角
度が異なる複数の偏光面回転手段を備え、前記位置認識
手段は前記偏光面の回転角度の組み合わせのパターンか
ら走行路上の位置を認識することを特徴とする請求項１
記載の自律走行車の位置認識装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273492A JPH0666942A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 自律走行車の位置認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22273492A JPH0666942A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 自律走行車の位置認識装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666942A true JPH0666942A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16787066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22273492A Pending JPH0666942A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 自律走行車の位置認識装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666942A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100265505A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-21 | Javad Gnss, Inc. | Laser beam image contrast enhancement |
| JP2011069671A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Hokuyo Automatic Co | 距離測定装置 |
| CN106197397A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 杨国强 | 一种基于导轨定位导引系统及方法 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP22273492A patent/JPH0666942A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100265505A1 (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-21 | Javad Gnss, Inc. | Laser beam image contrast enhancement |
| JP2010249818A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Javad Gnss Inc | レーザビーム画像コントラスト増強 |
| US8629988B2 (en) * | 2009-04-20 | 2014-01-14 | Javad Gnss, Inc. | Laser beam image contrast enhancement |
| JP2011069671A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Hokuyo Automatic Co | 距離測定装置 |
| CN106197397A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 杨国强 | 一种基于导轨定位导引系统及方法 |
| CN106197397B (zh) * | 2016-07-15 | 2019-03-29 | 湖南云辙科技有限公司 | 一种基于导轨定位导引系统及方法 |
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