JPH0724587U - 無人移動体の視覚補正用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無人移動体の撮像手段から得られる映像を、
外光に影響されない良好なものとする。 【構成】 箱状の本体１６中に等間隔で配設される白色
蛍光灯１９，１９，…と、白色蛍光灯１９，１９，…か
ら入射される光を散乱させて透過させることにより、表
面２０ａを所定の輝度とする長方形状の散乱透光板２０
と、散乱透光板２０の表面２０ａに貼付される遮光性材
料からなる円形あるいは三角形のマーク板２３，２３と
を有し、マーク板２３，２３は、散乱透光板２０を透過
した光を一部遮断することを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は無人搬送車や移動ロボット等に用いて好適な無人移動体の視覚補正用 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

無人搬送車や移動ロボット等の無人移動体１は、移載場所（以後、移載ステー ションと称す）内または移載ステーション間を移動し、各種の部材や部品等を移 載または運搬する。この無人移動体１の概略構成を、図４を参照して説明する。 この図において、２は、例えば、所定の部品を製造する製造装置であり、移載ス テーション内に複数設置される各種製造装置の一つである。３は無人移動体本体 、４は本体３に設けられる操作パネル、５は本体３に取り付けられるマニュピレ ータである。６は走行用モータ（図示略）に応じて回転駆動する駆動輪、７は本 体３に回転自在に取り付けられる舵取り車輪であり、上記各部５〜７は本体３内 の制御装置（図示略）により制御される。

【０００３】 ８，８，…は超音波あるいは赤外線等の反射により障害物を検出するセンサ、 ９はマニュピレータ５先端部に取り付けられるＩＴＶ（産業用テレビジョン）カ メラであり、例えば、自動利得制御回路（ＡＧＣ回路）を有するＣＣＤカメラ等 が用いられる。一方、ＩＴＶカメラ９に対向する移載ステーション内の床面や各 種製造装置の表面等（以後、地上側と称す）には、板状の視覚補正用マーク１０ が取り付けられる。この視覚補正用マーク１０の構造を、図５（ａ）の正面図、 図５（ｂ）の側面図を参照して説明する。

【０００４】 図５（ａ）に示すように、視覚補正用マーク１０の表面１１は、円形マーク１ ３および三角形マーク１３が黒インクで印刷されており、背景部分１２が白色塗 装されている。また、裏面１４（図５（ｂ）参照）には粘着剤が塗布され、これ を地上側に粘着させることにより、視覚補正用マーク１０が地上側の所定の位置 に固着される。なお、地上側の色との関係で、円形マーク１３および三角形マー ク１３とのコントラストが十分に確保できる場合には、各マーク１３，１３をシ ールとして作製し、地上側に貼付する態様も可能である。

【０００５】 ところで、無人移動体１は、通路や移載ステーション内の各種製造装置の位置 関係を表す地図情報を有し、所定の経路で移載ステーション間を移動する。この ように移動してきた無人移動体１が、部品や部材等を移載すべき装置の前に到達 すると、無人移動体１上のマニュピレータ５の位置が、ティーチング時の位置か らずれる場合がある。こうした場合、無人移動体１の制御装置は、ＩＴＶカメラ ９に撮像された視覚補正用マーク１０の映像と、ティーチング時の同映像とを比 較し、両者から得られる補正データに基づいて、マニュピレータ５の位置や軌跡 等を補正する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上述したように、無人移動体１上のマニュピレータ５の位置補正は、ＩＴＶカ メラ９から得られる視覚補正用マーク１０の映像に基づいて為される。したがっ て、ＩＴＶカメラ９は、視覚補正用マーク１０の各マーク１３，１３を鮮明に捉 える必要がある。この為には、視覚補正用マーク１０が良好な照明条件下にある 必要がある。

【０００７】 しかしながら、移載ステーション内の照明装置は、無人移動体１だけの為に設 けられる訳ではない。このため、照明装置の設置位置および光の照射角度によっ ては、ハレーションが発生することがある。また、移載ステーション内の各種製 造装置が照明光を遮断してしまい、十分な照度が得られなかったり、視覚補正用 マーク１０の表面１１上の輝度が不均一となったりする場合がある。

【０００８】 また、一般に、各移載ステーションでは、照明装置の種類や照度等の照明条件 が異なる。各移載ステーション毎の照度の差が極めて大きく、ＩＴＶカメラ９の 自動利得制御回路の調整範囲を逸脱する場合、最も明るい映像あるいは最も暗い 映像が視認不可能なものとなる。

【０００９】 上述した各種の不都合が発生すると、良好な映像は得られず、各マーク１３， １３の輪郭が不鮮明になったり、各マーク１３，１３の形状すら特定できないこ ともある。このため、マニュピレータ５の位置補正に誤差が生じたり、位置補正 を行うことすらできないという場合もあった。すなわち、照明条件により、得ら れる映像の質が変動し、正確な位置補正を安定して行うことができないという問 題がある。

【００１０】 この問題を解決するために、移載ステーション内に十分な数の照明装置を配置 し、全ての視覚補正用マーク１０を良好な照明条件下におくことも考えられるが 、照明装置が占有する空間が増大し、当該移載ステーション内の各種製造装置の 設置スペースを圧迫するという欠点がある。また、移載ステーションの数が多い 場合には、多大な設備投資が必要になるという欠点もある。

【００１１】 また、無人移動体１自体に照明装置を設け、撮像される視覚補正用マーク１０ を良好な照明条件下におくという手法も考えられるが、この照明装置は無人移動 体１のバッテリを電源とするために、無人移動体１の連続作動可能時間が短くな るという問題がある。この問題を回避する為には、無人移動体１のバッテリの容 量を増大させることも考えられるが、十分な容量のバッテリを搭載すると、無人 移動体１自体が大きくなり、また、製作コストも大となるという欠点がある。 こうした事情から、劣悪な照明条件下でも、鮮明な映像を得ることができる視 覚補正用装置あるいは撮像手段が待望されている。

【００１２】 本考案は、上述した背景に鑑みてなされたもので、無人移動体の撮像手段から 得られる映像を、外光に影響されない良好なものとすることができる無人移動体 の視覚補正用装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】 本考案による無人移動体の視覚補正用装置は、無人移動体のマニュピレータに 取り付けられた撮像手段と、地上側に設置され、該撮像手段との対向面に所定形 状のマークが形成された被検出板とを具備してなり、前記撮像手段が前記対向面 を撮像して前記マニュピレータの位置検出を行う無人移動体の視覚補正用装置に おいて、前記被検出板は、前記マークに対応する形状の遮光部および透光部から 構成されるとともに、前記対向面に相対する裏面側から前記被検出板を照射する 光源を設けたことを特徴としている。

【００１４】

【作用】

上記構成によれば、光源は、裏面側から被検出板を照射する。前記被検出板は 、マークに対応する形状の遮光部および透光部から構成されるため、前記裏面に 相対する対向面において、前記マークと他の部分との明るさが大きく異なる。す なわち、前記対向面の前記マークはコントラストに優れたものとなる。このため 、無人移動体の撮像手段から得られる映像は、外光に影響されない良好なものと なる。

【００１５】

【実施例】

以下、図面を参照して、本考案の一実施例について説明する。図１は本考案の 一実施例による無人移動体の視覚補正用装置１５の構造を示す図であり、図１（ ａ）は正面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。これらの図に おいて、１６は箱状の本体であり、板状の底面部１７と、底面部１７の端部から 垂直に立ち上がった板状の側面部１８とを備える。

【００１６】 なお、底面部１７の外面１７ａには、粘着剤が塗布されており、地上側の製造 装置２表面等に密着することにより、視覚補正用装置１５が固着される。１９， １９，…は本体１６中に等間隔で配設される白色蛍光灯であり、本体１６中の電 源装置（図示略）から定格電力が供給されると所定の照度で点灯する。

【００１７】 ２０は、入射された光を散乱させて透過させる材料から形成される散乱透光板 であり、例えば、すりガラスや白色アクリル板等から形成される。この散乱透光 板２０の周縁部２１の一面は、本体１６の側面部１８の上端１８ａに固着される 。すなわち、本体１６と散乱透光板２０は、直方体状の空間を形成する。なお、 図１（ａ）に示すように、この散乱透光板２０の寸法は、長辺が１０ｃｍ、短辺 が４ｃｍである。

【００１８】 ２３，２３は散乱透光板２０の表面２０ａに貼付される円形あるいは三角形の マーク板であり、遮光性材料から形成される。マーク板２３，２３は、前述した マーク部１３，１３と同様に黒く塗りつぶされている。ここで、散乱透光板２０ の表面２０ａにおいて、マーク板２３，２３に覆われていない部分を白色部分２ ０ｂとする。

【００１９】 上記構成によれば、蛍光灯１９，１９，…が散乱透光板２０の裏面２０ｃを照 射すると、蛍光灯１９，１９，…から発せられた白色光は、散乱透光板２０中に おいて散乱される。ここで、散乱された白色光は、散乱透光板２０を透過するた め、表面２０ａ全体が一様に白色発光しているように見える。ここで、散乱透光 板２０の表面２０ａには、マーク板２３，２３が貼付されているため、図１（ｂ ）のＢ方向から視覚補正用装置１５を眺めた場合、白色部分２０ｂのみが白色発 光しているように見える。

【００２０】 このような状態において、無人移動体１が移載ステーションに停止すると、当 該移動体１はマニュピレータ５を移動させ、マニュピレータ５に取り付けられた ＩＴＶカメラ９（図４参照）を、地上側に設置された視覚補正用装置１５と対向 する位置に移動する。これにより、ＩＴＶカメラ９が視覚補正用装置１５を撮像 し、散乱透光板２０の表面２０ａの映像を出力する。表面２０ａの白色部分２０ ｂは明るい白色となり、マーク２３，２３は暗い黒色となる為、ＩＴＶカメラ９ はコントラストに優れた映像を出力する。すなわち、移載ステーションの照明条 件によらず、常にコントラストの良好な映像が得られる。

【００２１】 ただし、ＩＴＶカメラ９の感度は、蛍光灯１９，１９，…の照度（表面２０ａ の輝度）に応じて、予め低下させておく必要がある。なお、ＩＴＶカメラ９の感 度を低下させる手法としては、絞りを調節したり、減衰フィルタを用いる手法が ある。 このようにして得られた映像に基づいて、無人移動体１上のマニュピレータ５ の位置補正が行われる。ここで、基になる映像は外光の影響を受け難く、一定の コントラストが得られるので、位置補正における誤差は極めて小となる。

【００２２】 以上説明したように、本発明の一実施例による視覚補正用装置１５は、散乱透 光板２０が蛍光灯１９，１９，…の白色光を散乱させて透過させ、マーク板２３ ，２３が当該白色光を遮るために、劣悪な照明条件下でも、ＩＴＶカメラ９は、 マーク板２３，２３と白色部分２０ｂとのコントラストに優れた映像を撮像でき る。したがって、マーク板２３，２３が鮮明に捉えられ、マニュピレータ５の位 置補正を精密に安定して行うことができる。

【００２３】 また、蛍光灯１９，１９，…と散乱透光板２０とは近接して配置され、ＩＴＶ カメラ９は、表面２０ａで反射される光ではなく、散乱透光板２０を透過する光 を直接撮像するので、蛍光灯１９，１９，…の照度は小で良い。したがって、無 人移動体１側に照明装置を設ける場合に比較すると、消費電力が極めて小となる 。このため、電源装置の容量は小さくても良く、安価に構成できる。

【００２４】 さらに、視覚補正用装置１５は、図５（ａ），図５（ｂ）に示す視覚補正用マ ーク１０と同等程度に小型化できるため、地上側へ容易に取り付けることができ る。また、視覚補正用装置１５の映像は、特に、白黒処理において、優れたコン トラストを得ることができる。一般に、ＩＴＶカメラ９から出力される映像は白 黒であるので、無人移動体１上のマニュピレータ５の位置補正に用いて好適であ る。

【００２５】 なお、上述した一実施例においては、蛍光灯１９，１９，…を用いたが、図２ および図３に示すように、電界ルミネセンス（ＥＬ）等の面発光体２４を用いて もよい。また、マーク板２３，２３を散乱投光板２０の表面２０ａに貼付する構 成としたが、マーク板２３，２３と同一形状の模様を、遮光性インクで表面２０ ａに印刷するようにしてもよい。

【００２６】 さらに、散乱透光板２０は、すりガラスや白色アクリル板等の光を散乱透過さ せるものとしたが、例えば、透明ガラスのように、光を透過させるものであれば よく、その素材を問わない。ただし、透明ガラスを用いる場合、透明ガラスの表 面の輝度にむらが出ないように、光源の種類および配置に注意する必要がある。 もちろん、光源が発生する光の色は黒色（マーク板２３，２３の色）とのコント ラストに優れた白色が望ましいが、十分なコントラストを得られるならば、他の 色でもよい。 また、散乱透光板２０の表面２０ａにおいて、マーク板２３，２３の形状を白 色部分２０ｂと同一とし、円形あるいは三角形の部分が明るく、他の部分が暗く なるようにしてもよい。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、光源は、裏面側から被検出板を照射す る。前記被検出板は、マークに対応する形状の遮光部および透光部から構成され るため、前記裏面に相対する対向面において、前記マークと他の部分との明るさ が大きく異なる。すなわち、前記対向面の前記マークはコントラストに優れたも のとなる。したがって、無人移動体の撮像手段から得られる映像を、外光に影響 されない良好なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による視覚補正用装置１５の
構成を示す図である。

【図２】本考案の一実施例による視覚補正用装置１５の
他の態様を示す図である。

【図３】本考案の一実施例による視覚補正用装置１５の
他の態様を示す図である。

【図４】従来の無人移動体１および視覚補正用マーク１
０の概略構成を示す図である。

【図５】従来の視覚補正用マーク１０の構成例を示す図
である。

【符号の説明】

１……無人移動体、 ９……ＩＴＶカメラ（撮像手段）、 １５……無人移動体の視覚補正用装置、 １９……蛍光灯（光源）、 ２０……散乱透光板（被検出板）、 ２０ａ……表面（対向面）、 ２３……マーク板、 ２４……面発光体（光源）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 無人移動体のマニュピレータに取り付け
   られた撮像手段と、地上側に設置され、該撮像手段との
   対向面に所定形状のマークが形成された被検出板とを具
   備してなり、前記撮像手段が前記対向面を撮像して前記
   マニュピレータの位置検出を行う無人移動体の視覚補正
   用装置において、 前記被検出板は、前記マークに対応する形状の遮光部お
   よび透光部から構成されるとともに、 前記対向面に相対する裏面側から前記被検出板を照射す
   る光源を設けたことを特徴とする無人移動体の視覚補正
   用装置。