JPH08211936A - Guiding device for traveling object - Google Patents

Guiding device for traveling object

Info

Publication number
JPH08211936A
JPH08211936A JP7015925A JP1592595A JPH08211936A JP H08211936 A JPH08211936 A JP H08211936A JP 7015925 A JP7015925 A JP 7015925A JP 1592595 A JP1592595 A JP 1592595A JP H08211936 A JPH08211936 A JP H08211936A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
marker
moving body
route
camera
moving
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.)
Withdrawn
Application number
JP7015925A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumichi Miyawaki
一路 宮脇
Hiroyuki Nakayama
博之 中山
Hideki Hashimoto
英喜 橋本
Noboru Ida
登 井田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP7015925A priority Critical patent/JPH08211936A/en
Publication of JPH08211936A publication Critical patent/JPH08211936A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To guide a traveling object along a set moving route by performing autonomous movement due to dead reckoning while using a jyro and a moving distance measuring instrument when a marker does not exist in the visual field of a camera because of an obstacle, etc. CONSTITUTION: A traveling object 3 is controlled so as to be moved toward a marker 12 whose image is picked up by a camera 7 for visual guidance fitted downward obliquely in the advancing direction and when the marker 12 comes just under the traveling object 3, the traveling object is moved to the next route by recognizing the marker 12 with a camera 8 for route recognition fitted vertically downward. With this movement, it is decided that the marker 12 does not exist in the visual fields of the cameras 7 and 8 for visual guidance and route recognition because of any obstacle, etc., and the autonomous movement due to dead recknoning is performed while using a jyro 14 and the moving distance measuring instrument. Thus, the traveling object 3 can be guided along the set moving route and trouble for maintenance management can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工場やオフィスに用い
る無人搬送車等に用いられる移動体の、設定経路に沿っ
た誘導を実現する、移動体の誘導装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body guiding apparatus for guiding a moving body used in an automated guided vehicle used in factories or offices along a set route.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、工場やオフィスにおける省力化の
動きに伴って、無人搬送車へのニーズが高まっており、
実際に無人搬送車を導入する動きが活発化している。無
人搬送車においては、あらかじめ設定した経路に沿って
移動体を誘導する必要があり、この誘導の正確さに加え
て経路変更に柔軟に対応できる誘導装置が必要になる。
2. Description of the Related Art In recent years, the need for automated guided vehicles has increased with the labor saving in factories and offices.
In fact, the movement to introduce automated guided vehicles is becoming more active. In an automatic guided vehicle, it is necessary to guide a moving body along a preset route, and in addition to the accuracy of this guidance, a guidance device that can flexibly cope with route changes is required.

【0003】従来、この無人搬送車の様な移動体を誘導
する方法としては、光学テープ式や、光学レーザ式等が
考案されている。 (1)従来の光学テープ式の誘導方法を図14〜図15
を用いて説明する。
Conventionally, as a method for guiding a moving body such as this automatic guided vehicle, an optical tape type, an optical laser type and the like have been devised. (1) A conventional optical tape type guiding method is shown in FIGS.
Will be explained.

【0004】図14に示すように、移動の設定経路に沿
って光学テープ1を連続して貼りつける。図15に示す
ように、移動体3に設置されたカメラ2の画面中心にそ
のテープが位置するように移動体3を光学テープ1の上
に設置する。
As shown in FIG. 14, the optical tape 1 is continuously attached along the set path of movement. As shown in FIG. 15, the moving body 3 is installed on the optical tape 1 so that the tape is located at the center of the screen of the camera 2 installed on the moving body 3.

【0005】移動体3の移動に伴い、光学テープ1が常
にカメラ画像4の中心に来るように移動体3のステアリ
ングを制御することにより、光学テープ1に沿って移動
体3が移動してゆく。 (2)光学レーザ式の誘導方法を図16〜図17を用い
て説明する。
With the movement of the moving body 3, by controlling the steering of the moving body 3 so that the optical tape 1 is always located at the center of the camera image 4, the moving body 3 moves along the optical tape 1. . (2) An optical laser type guiding method will be described with reference to FIGS.

【0006】図16に示すように、360°の全方位に
レーザ光5−1を発射するレーザ灯台5−2を移動体に
搭載し、レーザ光5−1を反射するリフレクタ6を軌道
の両端に沿って配置する。
As shown in FIG. 16, a laser lighthouse 5-2 for emitting a laser beam 5-1 in all directions of 360 ° is mounted on a moving body, and reflectors 6 for reflecting the laser beam 5-1 are provided at both ends of the orbit. Place along.

【0007】このリフレクタ6の座標をマップとして持
っておく。レーザ灯台5−2から発射されたレーザ光5
−1は、リフレクタ6で反射されて再びレーザ灯台5−
2に入力され、移動体3に対してリフレクタ6が存在す
る角度(リフレクタ6の存在角度:θ1、θ2)を出力
する。
The coordinates of the reflector 6 are held as a map. Laser light 5 emitted from laser lighthouse 5-2
-1 is reflected by the reflector 6 and again the laser lighthouse 5-
2 and outputs the angles at which the reflector 6 exists with respect to the moving body 3 (angles at which the reflector 6 exists: θ1, θ2).

【0008】図17に示すように、リフレクタ1とリフ
レクタ2の座標は既知であるので、その座標とθ1より
リフレクタ1とフレクタ2と移動体で構成される三角形
の外接円C1が計算される。
As shown in FIG. 17, since the coordinates of the reflector 1 and the reflector 2 are known, a triangular circumscribed circle C1 composed of the reflector 1, the reflector 2 and the moving body is calculated from the coordinates and θ1.

【0009】同様に、θ2とリフレクタ1とリフレクタ
3の座標から、外接円C2が計算される。C1とC2の
交点を求めると、1つの交点はリフレクタ1の座標とな
り、もう1つの交点は移動体の座標となる。このように
して、移動体の位置を検出することができ、その位置を
基に移動体を誘導する。
Similarly, the circumscribed circle C2 is calculated from θ2 and the coordinates of the reflector 1 and the reflector 3. When the intersection of C1 and C2 is obtained, one intersection becomes the coordinates of the reflector 1 and the other intersection becomes the coordinates of the moving body. In this way, the position of the moving body can be detected, and the moving body is guided based on that position.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学テープ式では、経路全体に光学テープが貼られてい
るため、経路を変更する際にはその光学テープを全て貼
り変えなければならず、経路の変更に手間がかかる。
However, in the conventional optical tape type, since the optical tape is attached to the entire route, when the route is changed, the optical tape must be reattached. It takes time to change.

【0011】また、床にテープを連続的に貼るため、汚
れ・かすれ・途切れが発生しやすくなり、光学テープの
幅が変化するために、その中心が曲線になり、移動体が
ふらついたり、光学テープの途切れにより、途中で光学
テープを見失い、制御不能に陥る可能性がある、等の課
題があった。
Further, since the tape is continuously applied to the floor, stains, scratches, and breaks are likely to occur, and the width of the optical tape changes, so that the center of the tape becomes curved and the moving body fluctuates, Due to the interruption of the tape, there is a problem that the optical tape may be lost on the way and become out of control.

【0012】また、従来の光学レーザ式では、リフレク
タの設置精度が移動体の位置・姿勢検出精度に大きな影
響を与えるため、その設置が非常に厳密であり、結果と
してリフレクタの設置コストが高くなる。
Further, in the conventional optical laser type, since the installation accuracy of the reflector has a great influence on the position / orientation detection accuracy of the moving body, the installation is very strict, resulting in an increase in the installation cost of the reflector. .

【0013】そのうえ、経路を変更しようとするとリフ
レクタを設置し直さなければならず、結果として経路変
更にかかるコストが非常に高くなるため、経路の変更が
容易に行なうことができなくなる、等の課題があった。
本発明はこれらの問題を解決することができる移動体の
誘導装置を提供することを目的とする。
In addition, when the route is changed, the reflector has to be installed again, and as a result, the cost for changing the route becomes very high, so that the route cannot be changed easily. was there.
It is an object of the present invention to provide a moving body guiding apparatus that can solve these problems.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係る移動体の誘
導装置は、移動体3を所定の経路に沿って誘導する誘導
装置において、(A)移動経路に沿って貼られ、その経
路の属性を示すマーカと、(B)進行方向斜め下向きに
取付けられた視覚誘導用カメラと、(C)垂直下向きに
取付けられた経路認識用カメラと、(D)前記2台のカ
メラで得られた画像からマーカを認識する画像処理器
と、(E)前記認識結果から移動体の進行方向を決定す
る制御器と、(F)移動体の進行方向を制御するステア
リング機構と、(G)移動体を移動させる駆動機構と、
(H)移動体の移動距離を計測する移動距離計測器と、
(I)移動体の姿勢を計測するジャイロと、(J)マー
カの位置をマップとして記憶する記憶器を有し、(K)
視覚誘導用カメラで撮像されたマーカに向かって移動す
るように移動体を制御し、マーカが移動体の直下に来た
ときに経路認識用カメラでマーカを認識して次の経路を
移動してゆき、障害物などでマーカがカメラの視野に存
在しないときには、ジャイロと移動距離計測器を用いて
デッドレコニング(dead reckoning:位置推測)による
自律移動を行なうことにより、設定した移動経路に沿っ
て移動体を誘導することを特徴とする。
A guiding device for a moving body according to the present invention is a guiding device for guiding a moving body 3 along a predetermined route, in which (A) it is attached along the moving route, and A marker indicating an attribute, (B) a visual guidance camera mounted obliquely downward in the traveling direction, (C) a route recognition camera mounted vertically downward, and (D) obtained with the two cameras. An image processor that recognizes a marker from an image, (E) a controller that determines the traveling direction of a moving body from the recognition result, (F) a steering mechanism that controls the traveling direction of the moving body, and (G) a moving body. A drive mechanism for moving the
(H) A moving distance measuring device for measuring a moving distance of a moving body,
(I) A gyro that measures the posture of the moving body, and (J) a storage device that stores the position of the marker as a map, (K)
The moving body is controlled so as to move toward the marker imaged by the visual guidance camera, and when the marker comes directly under the moving body, the route recognition camera recognizes the marker and moves on the next route. When the marker does not exist in the camera's field of view due to a snowfall, obstacle, etc., it moves along the set movement path by performing dead reckoning (position estimation) using a gyro and a movement distance measuring device. It is characterized by inducing the body.

【0015】[0015]

【作用】左折、右折、十字路、T字路、直進、停止等の
経路の属性を持つマーカを、設定軌道に沿って貼ってゆ
き、そのマーカの座標をマップとして記憶器に登録す
る。
Operation: Markers having route attributes such as left turn, right turn, cross road, T-shaped road, straight ahead, and stop are pasted along the set trajectory, and the coordinates of the markers are registered as a map in the storage device.

【0016】移動体には視覚誘導用カメラと経路認識用
カメラを搭載し、移動体を移動しながら視覚誘導用カメ
ラでマーカを撮像する。この視覚誘導用カメラの画像は
画像処理器に入力される。
A visual guidance camera and a route recognition camera are mounted on the moving body, and the marker is imaged by the visual guidance camera while moving the moving body. The image of the visual guidance camera is input to the image processor.

【0017】移動体が真っ直ぐにマーカの方を向いてい
る場合には、マーカは画像の左右の中心に位置するが、
進行方向がずれていいる場合には、マーカは画面の左右
中心からずれるので、画像処理器でこのずれ量を検出す
る。
When the moving body is directed straight toward the marker, the marker is located at the left and right center of the image,
When the traveling direction is deviated, the marker is displaced from the horizontal center of the screen, so the image processor detects the amount of the displacement.

【0018】画像処理器による検出結果は制御器に入力
され、左右の中心からのずれ量が0になるようにステア
リング角度を決定する。このステアリング角度はステア
リング機構に入力され、ステアリングを制御しながら移
動機構により移動する。
The detection result of the image processor is input to the controller, and the steering angle is determined so that the amount of deviation from the center of the left and right becomes zero. This steering angle is input to the steering mechanism and moved by the moving mechanism while controlling the steering.

【0019】移動中、移動距離計測器とジャイロの計測
結果が制御器に入力され、移動体の位置を計算してゆ
く。マーカが障害物などでカメラの視界から消えたとき
には、移動距離計測器とジャイロを用いたデッドレコニ
ング(dead reckoning:位置推測)により自律移動して
ゆく。そして、再びマーカが現れたとき、視覚による誘
導を再開する。
During the movement, the measurement results of the movement distance measuring device and the gyro are input to the controller to calculate the position of the moving body. When the marker disappears from the field of view of the camera due to an obstacle, it moves autonomously by dead reckoning (position estimation) using a moving distance measuring device and a gyro. Then, when the marker appears again, the visual guidance is restarted.

【0020】マーカが経路認識用カメラの真下にきたと
き、その画像が画像処理器に入力される。画像処理器で
は、そのマーカの属性を認識し、同時にマーカの画像上
での位置と傾きを検出し、その結果を制御器に入力す
る。制御器では、移動距離計測器とジャイロによって計
測されている移動体の位置と、記憶器に記憶されている
マーカのマップとを照合し、次の経路を決定する。同時
にマーカの画像上での位置と傾きから、ジャイロと移動
距離計測器を較正する。
When the marker comes directly under the route recognition camera, its image is input to the image processor. The image processor recognizes the attribute of the marker, simultaneously detects the position and the inclination of the marker on the image, and inputs the result to the controller. The controller collates the position of the moving body measured by the moving distance measuring device and the gyro with the map of the marker stored in the storage device to determine the next route. At the same time, the gyro and the moving distance measuring instrument are calibrated from the position and the inclination of the marker on the image.

【0021】[0021]

【実施例】本発明の第1実施例を図1〜図13に示す。
図1は、本発明の第1実施例に係る移動体の誘導装置の
構成図を示す。図1において、12は移動経路に沿って
貼られ、その経路の属性を示すマーカ、7は進行方向に
向いて取付けられた視覚誘導用カメラ、8は垂直下向き
に取付けられた経路認識用カメラ、9は前記2台のカメ
ラで得られた画像からマーカを検出し認識する画像処理
器、10は前記認識結果から移動体の進行方向を決定す
る制御器、16は移動体の進行方向を制御するステアリ
ング機構、15は移動体を移動させる駆動機構、13は
移動体の移動距離を計測する移動距離計測器、14は移
動体の姿勢を計測するジャイロ、11はマーカの位置を
マップとして記憶する記憶器である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
FIG. 1 is a block diagram of a moving body guiding apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 12 is a marker attached along a moving route and showing the attribute of the route, 7 is a visual guidance camera mounted facing the traveling direction, 8 is a route recognition camera mounted vertically downward, Reference numeral 9 is an image processor for detecting and recognizing markers from the images obtained by the two cameras, 10 is a controller for determining the traveling direction of the moving body from the recognition result, and 16 is controlling the traveling direction of the moving body. A steering mechanism, 15 a drive mechanism for moving the moving body, 13 a moving distance measuring device for measuring the moving distance of the moving body, 14 a gyro for measuring the posture of the moving body, 11 a memory for storing the position of the marker as a map It is a vessel.

【0022】図2に第1実施例の誘導方法の概要を示
す。床に経路を示すマーカ12を貼り、それを移動体3
に搭載したカメラ8で認識する。また、マーカ12が視
野から外れたり、見失った場合には、ジャイロ14と移
動距離計測器13によるデッドレコニング(dead recko
ning:位置推測)を行なう。
FIG. 2 shows an outline of the guiding method of the first embodiment. A marker 12 indicating a route is attached to the floor, and the marker is attached to the moving body 3
It is recognized by the camera 8 mounted on the. When the marker 12 is out of the field of view or lost, the dead reckoning (dead reckoning) by the gyro 14 and the moving distance measuring device 13 is performed.
ning: Position estimation).

【0023】視覚誘導には、視覚誘導用カメラ7と経路
認識用カメラ8の2台を用いる。視覚誘導用カメラ7で
マーカ12を検出し、そのマーカ12が常に画面の左右
中心にくるように直進することにより、マーカ12まで
直進する。次に、経路認識用カメラ8で真下に来たマー
カ12を撮像し、記憶器11にマップの一部として登録
されているテンプレート17と照合することにより、次
の経路を決定する。このとき、画面上のマーカ12の位
置からジャイロ14と移動距離計測器13を較正する。
Two visual guidance cameras 7 and a route recognition camera 8 are used for visual guidance. The marker 12 is detected by the visual guidance camera 7, and the marker 12 is moved straight so that the marker 12 is always at the left-right center of the screen. Next, the route recognition camera 8 captures an image of the marker 12 that is located directly below, and collates it with the template 17 registered in the storage device 11 as a part of the map to determine the next route. At this time, the gyro 14 and the moving distance measuring instrument 13 are calibrated from the position of the marker 12 on the screen.

【0024】次に、第1実施例の誘導方法について、詳
しく説明する。 (1)カメラの設置 図3に示すように、視覚誘導用カメラ7は斜め下向きに
設置され、経路認識用カメラ8は垂直下向きに設置され
る。
Next, the guiding method of the first embodiment will be described in detail. (1) Installation of Camera As shown in FIG. 3, the visual guidance camera 7 is installed obliquely downward, and the route recognition camera 8 is installed vertically downward.

【0025】視覚誘導用カメラ7の高さをH1に、角度
を斜め下向きθに設置して、画角をφとすると、移動体
3からd1〜d2までの距離が視野に入ることになる。
また、経路認識用カメラ8を鉛直下向きに高さH2に設
置して、同様に画角φとすると、カメラ直下のd3四方
が視野に入ることとなる。
When the height of the visual guidance camera 7 is set to H1, the angle is set obliquely downward θ, and the angle of view is φ, the distance from the moving body 3 to d1 to d2 comes into the visual field.
Further, if the route recognition camera 8 is installed vertically downward at the height H2 and the angle of view is similarly φ, the d3 squares directly below the camera are in the field of view.

【0026】d1=H1・tan(θ−φ/2) d2=H1・tan(θ+φ/2) d3=2・H2・tan(φ/2) (2)マーカの設置 図4に示すように、マーカ12は、右折、左折、直進、
停止、十字、T字等の属性を示し、それぞれ移動体3の
軌道を制御する要所に設置する。交差点の間隔が非常に
長い場合はその間の適当な所に直進マークを設置する。
D1 = H1 · tan (θ−φ / 2) d2 = H1 · tan (θ + φ / 2) d3 = 2 · H2 · tan (φ / 2) (2) Marker installation As shown in FIG. The marker 12 turns right, turns left, goes straight,
It indicates attributes such as stop, cross, T-shape, etc., and is installed at each important point for controlling the trajectory of the moving body 3. If the distance between intersections is very long, install a straight ahead mark at an appropriate place between them.

【0027】マーカには床面と輝度差が大きくなるよう
な反射テープ等の材質を用い、床面からの抽出が容易に
行なえるようにしておく。それぞれのマーカ12の位置
と属性はすべてマップとして記憶器11に記憶させてお
く。 (3)移動経路の記述 図5に示すように、移動体3の移動経路を、マーカ12
の属性と位置を用いて記述する。 (4)移動体の初期設置 図6に示すように、視覚誘導用カメラ画像18の左右の
画面中心にマーカ12が存在するような位置に移動体3
を設置し、ジャイロ14と移動距離計測器13の零点調
節を行なう。 (5)視覚誘導 図7に示すように、視覚誘導用カメラ7においてマーカ
12が認識されたとき、そのマーカ12が視覚誘導用カ
メラ画像18の左右の画面中心に常にくるように移動体
の運動を制御する。これにより、移動体3はマーカ12
に向かって直進する。 (5A)マーカの抽出 マーカは(2)で述べたように、床面と比較して高い輝
度を持っているので、2値化によって床面と分離する。
その方法を以下に示す。 (a)図8に示すように、マーカは視覚誘導用カメラ画
像18の上部の中心付近から現われ、かつ周囲の床面よ
り高い輝度を持つので、その近傍において高い輝度を持
つ領域を2値化により抽出する。 (b)図9に示すように、カメラの取り付け高さと角度
が既知であるので、視野に入る領域の大きさd×s
(m)は次式で表される。
The marker is made of a material such as a reflective tape that causes a large difference in brightness from the floor so that the marker can be easily extracted from the floor. All the positions and attributes of the respective markers 12 are stored in the storage device 11 as a map. (3) Description of Moving Route As shown in FIG.
It is described using the attribute and position of. (4) Initial installation of moving body As shown in FIG. 6, the moving body 3 is placed at a position where the markers 12 are present at the left and right screen centers of the visual guidance camera image 18.
Is installed, and the zero points of the gyro 14 and the moving distance measuring device 13 are adjusted. (5) Visual Guidance As shown in FIG. 7, when the marker 12 is recognized by the visual guidance camera 7, the movement of the moving body is such that the marker 12 is always located at the left and right screen centers of the visual guidance camera image 18. To control. Thereby, the moving body 3 is moved to the marker 12
Go straight toward. (5A) Extraction of Marker As described in (2), the marker has higher brightness than the floor surface, and thus is separated from the floor surface by binarization.
The method is shown below. (A) As shown in FIG. 8, since the marker appears near the center of the upper portion of the visual guidance camera image 18 and has a higher brightness than the surrounding floor surface, the area having a high brightness in the vicinity is binarized. To extract. (B) As shown in FIG. 9, since the mounting height and angle of the camera are known, the size of the area within the field of view d × s
(M) is expressed by the following equation.

【0028】d=d2−d1 s=2・d2・tan(φ/2) マーカの大きさをm×m(m)とし、視覚誘導用カメラ
画像18の画素数をi×j画素とすると、画像上でのマ
ーカの大きさは、次式で表される。
D = d2-d1 s = 2 · d2 · tan (φ / 2) If the size of the marker is m × m (m) and the number of pixels of the visual guidance camera image 18 is i × j pixels, The size of the marker on the image is expressed by the following equation.

【0029】r=(m/d)i, l=(m/s)j(画素) (c)画像上でのマーカの大きさは、(b)に示したよ
うに既知であるので、前記(a)で抽出した領域の中か
ら、r×l画素の領域のみがマーカとなる。このマーカ
領域の重心と視覚誘導用カメラ画像18の左右の画像中
心からのずれを用いてステアリングを制御する。 (d)以降、初めに抽出したマーカ領域の近傍で同様に
2値化処理を行なうことにより、マーカ領域を追跡す
る。 (5B)ステアリングの制御 図10に示すように、視覚誘導用カメラ画像18の左右
の画像中心からのマーカ12の重心のずれをσ、画像下
からの座標をωとする。視覚誘導用カメラ7からマーカ
12の重心までの距離d4は次式で与えられる。
R = (m / d) i, l = (m / s) j (pixel) (c) Since the size of the marker on the image is known as shown in (b), Of the areas extracted in (a), only the area of r × l pixels serves as a marker. The steering is controlled by using the center of gravity of the marker area and the deviation of the left and right image centers of the visual guidance camera image 18 from each other. After (d), the binarization process is similarly performed in the vicinity of the first extracted marker region to trace the marker region. (5B) Steering Control As shown in FIG. 10, the displacement of the center of gravity of the marker 12 from the center of the left and right images of the visual guidance camera image 18 is σ, and the coordinates from the bottom of the image are ω. The distance d4 from the visual guidance camera 7 to the center of gravity of the marker 12 is given by the following equation.

【0030】d4=d1+d・(ω/i) 視覚誘導用カメラ7からの距離d4における水平方向の
視野距離をs1は次式で与えられる。
D4 = d1 + d (ω / i) s1 is the horizontal visual field distance at the distance d4 from the visual guidance camera 7 by the following equation.

【0031】s1=2・d4・tan(φ/2) 移動体の進行方向に対するマーカ12の実際のずれ量Λ
は次式で与えられる。 Λ=s1・(σ/j) 以上により、移動体の進行方向のマーカ12に対する傾
きπは、次式で表される。
S1 = 2d4tan (φ / 2) The actual displacement amount Λ of the marker 12 with respect to the traveling direction of the moving body.
Is given by Λ = s1 · (σ / j) From the above, the inclination π of the moving body in the traveling direction with respect to the marker 12 is expressed by the following equation.

【0032】傾きπ=tan-1(Λ/d4) したがって、ステアリングをこの角度だけ切れば、移動
体3はマーカ12の方を向くことになる。
Inclination π = tan −1 (Λ / d4) Therefore, if the steering is turned by this angle, the moving body 3 will face the marker 12.

【0033】もし、人間等の障害物のためにマーカ12
を見失った場合には、ジャイロ14と移動距離計測器1
3によるデッドレコニング(dead reckoning:位置推
測)を行なう。
If an obstacle such as a human is present, the marker 12
If you lose sight, gyro 14 and moving distance measuring device 1
Perform dead reckoning (position estimation) by 3.

【0034】通過したマーカの位置はわかっているの
で、そのマーカに対する移動体の位置と姿勢はデッドレ
コードニングにより計測される。次に認識すべきマーカ
の位置は、移動体3が持っているマップにより既知であ
るので、現在の移動体の位置に対して次に認識すべきマ
ーカの方向が計算される。その方向に移動体の進行方向
が向くようにステアリングを制御すれば、次のマーカに
向かって移動体が進行することができる。 (6)経路の認識 図11に示すように、移動体3が移動してゆき、マーカ
12が経路認識用カメラ8で捕らえられたとき、視覚誘
導と同様にマーカ12が経路認識用カメラ画像19の左
右の画面中心にくるように、移動体3の運動を制御す
る。マーカ12が経路認識用カメラ画像19の中央に来
たとき、マーカ12の認識を行ない、記述されている経
路と比較して次の経路を決定する。 (6A)マーカの認識 経路認識用カメラ画像19の画像から、画像処理器9に
おいてマーカを認識する。マーカの認識は、(5)マー
カの抽出と同様に、経路認識用カメラ画像19の画像か
らマーカを抽出し、そのマーカと記憶器11に登録され
ているマーカの画像とのマッチングを行なうことにより
認識する。
Since the position of the passed marker is known, the position and orientation of the moving body with respect to the marker are measured by dead recording. Since the position of the marker to be recognized next is already known from the map of the moving body 3, the direction of the marker to be recognized next with respect to the current position of the moving body is calculated. If the steering is controlled so that the moving direction of the moving body is directed in that direction, the moving body can move toward the next marker. (6) Recognition of Route When the moving body 3 moves and the marker 12 is captured by the route recognition camera 8 as shown in FIG. 11, the marker 12 is captured by the route recognition camera image 19 as in the visual guidance. The movement of the moving body 3 is controlled so as to come to the center of the left and right screens. When the marker 12 comes to the center of the route recognition camera image 19, the marker 12 is recognized and compared with the described route to determine the next route. (6A) Recognition of Marker The image processor 9 recognizes a marker from the image of the camera image 19 for path recognition. The marker recognition is performed by extracting the marker from the image of the route recognition camera image 19 and performing matching between the marker and the image of the marker registered in the storage device 11 as in (5) Marker extraction. recognize.

【0035】このマッチングは図12に示すように、抽
出したマーカのエッジを検出し、その傾きを求めて記憶
器11に登録されているマーカの画像をその角度だけ回
転させ、抽出したマーカとの差分を取ることにより行な
う。 (7)ジャイロと移動距離計測器の較正 経路認識において得られた経路認識用カメラ画像19に
おいて、マーカ12の画面中心からのずれと傾きから移
動体3の位置と姿勢を求め、ジャイロ14と移動距離計
測器13の較正を行なう。
In this matching, as shown in FIG. 12, the edge of the extracted marker is detected, the inclination thereof is obtained, and the image of the marker registered in the storage unit 11 is rotated by that angle. This is done by taking the difference. (7) Calibration of gyro and movement distance measuring device In the route recognition camera image 19 obtained in the route recognition, the position and orientation of the moving body 3 is obtained from the displacement and inclination of the marker 12 from the screen center, and the movement of the gyro 14 and the gyro 14 are performed. The distance measuring device 13 is calibrated.

【0036】前記(6)において、マーカ12が経路認
識用カメラ画像19の左右の画面中心付近から画面に入
ってきたとき、そのマーカ12が画面の中央に位置する
までに左右のずれは補正される。そのためマーカ12の
重心と画面中心が一致する。
In the above (6), when the marker 12 comes into the screen from near the left and right screen centers of the route recognition camera image 19, the left and right shifts are corrected by the time the marker 12 is located at the center of the screen. It Therefore, the center of gravity of the marker 12 coincides with the center of the screen.

【0037】しかし、マーカ12が経路認識用カメラ画
像19の左右の画面中心から離れたところから現れる
と、そのずれが補正しきれず、マーカ12の重心と画面
中心が一致しない。
However, when the marker 12 appears from a position apart from the left and right screen centers of the route recognition camera image 19, the deviation cannot be corrected and the center of gravity of the marker 12 does not match the screen center.

【0038】そこで、図1に示した画像処理器9におい
て、図13に示す様に、マーカ12の重心20を検出
し、画面中心からのずれを求め、あらかじめマップとし
て持っているマーカ12の位置と、画面中心からのずれ
を用いてマーカ12に対する移動体3の位置を検出す
る。
Therefore, in the image processor 9 shown in FIG. 1, as shown in FIG. 13, the center of gravity 20 of the marker 12 is detected, the deviation from the center of the screen is obtained, and the position of the marker 12 which is previously held as a map is detected. Then, the position of the moving body 3 with respect to the marker 12 is detected using the deviation from the screen center.

【0039】次に、マーカ12のに垂直エッジ21を検
出し、そのエッジの傾きを検出することにより、移動体
3の方位θを検出する。これにより、マーカに対する移
動体の位置・姿勢が計測される。
Next, the vertical edge 21 of the marker 12 is detected, and the inclination of the edge is detected to detect the azimuth θ of the moving body 3. As a result, the position / orientation of the moving body with respect to the marker is measured.

【0040】この位置・姿勢に対して、ジャイロ14と
移動距離計測器13の出力による移動体の位置と姿勢を
較正する。その結果、ジャイロ14の零ドリフトのキャ
ンセル、移動距離計測器13の累計誤差のキャンセル等
が行なわれる。以上の処理を行なうことにより、移動体
は設定した経路に沿って自律的に移動することができ
る。
With respect to this position / orientation, the position and orientation of the moving body based on the outputs of the gyro 14 and the movement distance measuring device 13 are calibrated. As a result, the zero drift of the gyro 14 is canceled, the accumulated error of the moving distance measuring device 13 is canceled, and the like. By performing the above processing, the moving body can autonomously move along the set route.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 (1)本発明によれば、経路変更をする場合も変更すべ
き経路の要所に貼られている経路変更前のマーカをはが
し、新しい経路の要所に新しいマーカを貼るだけでよ
く、その貼り付け位置の精度は要求されない。 (2)そのため、経路変更も簡単になり、レイアウトの
変更が容易になる。 (3)さらにマーカの数もそれほど多く必要としないた
め、マーカが汚れた時に新しいマーカに貼り変えるコス
トも少なくてすみ、設備コストを大幅に低減できるとと
もに、保守管理の煩わしさも低減することができる。 (4)さらに、マーカを見失ってもデッドレコニングを
行なうことにより安定した誘導が可能になり、突発的な
挙動変化をおこさない。そのため他の作業を行なってい
る作業員への危険性を低くすることができる。
Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. (1) According to the present invention, even when a route is changed, it suffices to remove the marker before the route change attached to the key point of the route to be changed and attach a new marker to the key point of the new route. The accuracy of the attachment position is not required. (2) Therefore, the route can be easily changed and the layout can be easily changed. (3) Furthermore, since the number of markers is not so large, the cost of reattaching a new marker to a new marker when it becomes dirty can be reduced, the facility cost can be significantly reduced, and the troublesome maintenance management can be reduced. . (4) Further, even if the marker is lost, the dead reckoning enables stable guidance and does not cause a sudden behavior change. Therefore, it is possible to reduce the risk to workers who are performing other work.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る誘導装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a guidance device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の誘導方法の概要を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an outline of a guiding method of the first embodiment.

【図3】第1実施例の移動体に搭載するカメラの位置を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a position of a camera mounted on the moving body of the first embodiment.

【図4】第1実施例の経路に沿って貼り付けるマーカの
説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a marker attached along the route of the first embodiment.

【図5】第1実施例の移動体の移動経路記述の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a movement route description of a moving body according to the first embodiment.

【図6】第1実施例の移動体の初期位置を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an initial position of a moving body according to the first embodiment.

【図7】第1実施例のカメラによる視覚誘導の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of visual guidance by the camera of the first embodiment.

【図8】第1実施例のマーカ抽出方法の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a marker extraction method according to the first embodiment.

【図9】第1実施例の画像上でのマーカの大きさを示す
図。
FIG. 9 is a diagram showing the size of a marker on the image of the first embodiment.

【図10】第1実施例のマーカに対する移動体の傾きを
示す図。
FIG. 10 is a diagram showing the inclination of the moving body with respect to the marker of the first embodiment.

【図11】第1実施例の経路認識方法を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a route recognition method according to the first embodiment.

【図12】第1実施例のマーカ認識方法の説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram of a marker recognition method according to the first embodiment.

【図13】第1実施例のマーカの重心検出の説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram of the detection of the center of gravity of the marker according to the first embodiment.

【図14】従来の光学テープ式誘導方法における経路設
定法の説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram of a path setting method in a conventional optical tape guide method.

【図15】従来の光学テープ式誘導方法の説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram of a conventional optical tape guide method.

【図16】従来の光学レーザ式誘導方法における経路設
定法の説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram of a path setting method in a conventional optical laser guiding method.

【図17】従来の光学レーザ式誘導方法の説明図。FIG. 17 is an explanatory diagram of a conventional optical laser guiding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光学テープ、 2…カメラ、 3…移動体、 4…カメラ画像、 5−1…レーザ光、 5−2…レーザ灯台、 6…リフレクタ、 7…視覚誘導用カメラ、 8…経路認識用カメラ、 9…画像処理器、 10…制御器、 11…記憶器、 12…マーカ、 13…移動距離計測器、 14…ジャイロ、 15…駆動機構、 16…ステアリング機構、 17…テンプレート、 18…視覚誘導用カメラ画像、 19…経路認識用カメラ画像、 20…マーカの重心、 21…垂直エッジ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical tape, 2 ... Camera, 3 ... Moving body, 4 ... Camera image, 5-1 ... Laser light, 5-2 ... Laser lighthouse, 6 ... Reflector, 7 ... Visual guidance camera, 8 ... Route recognition camera , 9 ... Image processor, 10 ... Controller, 11 ... Memory device, 12 ... Marker, 13 ... Moving distance measuring device, 14 ... Gyro, 15 ... Drive mechanism, 16 ... Steering mechanism, 17 ... Template, 18 ... Visual guidance Camera image, 19 ... camera image for path recognition, 20 ... centroid of marker, 21 ... vertical edge.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井田 登 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Noboru Ida 1-1-1 Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Kobe Shipyard

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動体(3)を所定の経路に沿って誘導
する誘導装置において、(A)移動経路に沿って貼ら
れ、その経路の属性を示すマーカ(12)と、(B)進
行方向斜め下向きに取付けられた視覚誘導用カメラ
(7)と、(C)垂直下向きに取付けられた経路認識用
カメラ(8)と、(D)前記2台のカメラ(7、8)で
得られた画像からマーカを認識する画像処理器(9)
と、(E)前記認識結果から移動体(3)の進行方向を
決定する制御器(10)と、(F)移動体(3)の進行
方向を制御するステアリング機構(16)と、(G)移
動体(3)を移動させる駆動機構(15)と、(H)移
動体(3)の移動距離を計測する移動距離計測器(1
3)と、(I)移動体(3)の姿勢を計測するジャイロ
(14)と、(J)マーカ(12)の位置をマップとし
て記憶する記憶器(11)を有し、(K)視覚誘導用カ
メラ(7)で撮像されたマーカ(12)に向かって移動
するように移動体(3)を制御し、マーカが移動体の直
下に来たときに経路認識用カメラ(8)でマーカ(1
2)を認識して次の経路を移動してゆき、障害物などで
マーカがカメラの視野に存在しないときには、ジャイロ
(14)と移動距離計測器(13)を用いてデッドレコ
ニングによる自律移動を行なうことにより、設定した移
動経路に沿って移動体(3)を誘導することを特徴とす
る移動体の誘導装置。
1. A guiding device for guiding a moving body (3) along a predetermined route, (A) a marker (12) attached along the moving route, and (B) showing a route attribute. It is obtained by a visual guidance camera (7) mounted diagonally downward in a direction, (C) a route recognition camera (8) mounted vertically downward, and (D) the two cameras (7, 8). Image processor for recognizing markers from captured images (9)
(E) a controller (10) for determining the traveling direction of the moving body (3) from the recognition result, (F) a steering mechanism (16) for controlling the traveling direction of the moving body (3), and (G) ) A drive mechanism (15) for moving the moving body (3), and (H) a moving distance measuring device (1) for measuring the moving distance of the moving body (3).
3), (I) a gyro (14) that measures the posture of the moving body (3), and a memory (11) that stores the position of the (J) marker (12) as a map. The moving body (3) is controlled so as to move toward the marker (12) imaged by the guidance camera (7), and when the marker comes directly under the moving body, the marker for route recognition camera (8) is used. (1
2) Recognize 2) and move to the next route, and when the marker is not in the field of view of the camera due to obstacles etc., the gyro (14) and the movement distance measuring device (13) are used to perform autonomous movement by dead reckoning. A guide device for a moving body, which guides the moving body (3) along a set movement path by performing the movement.
JP7015925A 1995-02-02 1995-02-02 Guiding device for traveling object Withdrawn JPH08211936A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7015925A JPH08211936A (en) 1995-02-02 1995-02-02 Guiding device for traveling object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7015925A JPH08211936A (en) 1995-02-02 1995-02-02 Guiding device for traveling object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08211936A true JPH08211936A (en) 1996-08-20

Family

ID=11902364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7015925A Withdrawn JPH08211936A (en) 1995-02-02 1995-02-02 Guiding device for traveling object

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08211936A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005100421A (en) * 2004-10-01 2005-04-14 Fujitsu Ltd Learning type self-localization device
JP2008039562A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Meisei Electric Co Ltd Method and device for detecting position of mobile
JP2017054182A (en) * 2015-09-07 2017-03-16 ヤマハ発動機株式会社 Automatic travel vehicle and automatic travel system including the same
JP2018513503A (en) * 2015-02-05 2018-05-24 グレイ オレンジ ピーティーイー. リミテッド Apparatus and method for navigation path compensation
JP2018534691A (en) * 2015-10-22 2018-11-22 グレイ オレンジ ピーティーイー. リミテッド Automatic machine fault diagnosis and recovery
CN109534222A (en) * 2018-11-27 2019-03-29 珠海格力电器股份有限公司 The control method of transport device, household appliance system and transport device
WO2020013337A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 株式会社Zmp Travel system for mobile vehicle
JP2020149463A (en) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社東芝 Moving body behavior registration device, moving body behavior registration system, and moving body behavior determination device
JP7112803B1 (en) * 2021-11-10 2022-08-04 株式会社LexxPluss Transport system and transport control method
WO2023007761A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Map creation device and map creation system
WO2023013052A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-09 ノリテックデザイン株式会社 Automatic traveling body

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005100421A (en) * 2004-10-01 2005-04-14 Fujitsu Ltd Learning type self-localization device
JP2008039562A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Meisei Electric Co Ltd Method and device for detecting position of mobile
JP2018513503A (en) * 2015-02-05 2018-05-24 グレイ オレンジ ピーティーイー. リミテッド Apparatus and method for navigation path compensation
JP2017054182A (en) * 2015-09-07 2017-03-16 ヤマハ発動機株式会社 Automatic travel vehicle and automatic travel system including the same
JP2018534691A (en) * 2015-10-22 2018-11-22 グレイ オレンジ ピーティーイー. リミテッド Automatic machine fault diagnosis and recovery
WO2020013337A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 株式会社Zmp Travel system for mobile vehicle
JPWO2020013337A1 (en) * 2018-07-13 2021-08-02 株式会社Zmp Traveling system for moving vehicles
CN109534222A (en) * 2018-11-27 2019-03-29 珠海格力电器股份有限公司 The control method of transport device, household appliance system and transport device
JP2020149463A (en) * 2019-03-14 2020-09-17 株式会社東芝 Moving body behavior registration device, moving body behavior registration system, and moving body behavior determination device
WO2023007761A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Map creation device and map creation system
WO2023013052A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-09 ノリテックデザイン株式会社 Automatic traveling body
JP7112803B1 (en) * 2021-11-10 2022-08-04 株式会社LexxPluss Transport system and transport control method
WO2023084637A1 (en) * 2021-11-10 2023-05-19 株式会社LexxPluss Transport system and transport control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11087148B2 (en) Barrier and guardrail detection using a single camera
EP0810569B1 (en) Lane detection sensor and navigation system employing the same
US4933864A (en) Mobile robot navigation employing ceiling light fixtures
US6032098A (en) Automatic travel guiding device for vehicle
JP4450532B2 (en) Relative position measuring device
EP0273976B1 (en) Guiding apparatus for unmanned movable bodies
EP1577834B1 (en) Lane boundary detector
US6661449B1 (en) Object recognizing apparatus for vehicle and the method thereof
JP2002197469A (en) Device for detecting traffic lane
JPH08211936A (en) Guiding device for traveling object
JP2004265432A (en) Travel environment recognition device
JPH08156723A (en) Vehicle obstruction detecting device
JP3227247B2 (en) Roadway detection device
JP4116116B2 (en) Ranging origin recognition device for moving objects
JP2940366B2 (en) Object tracking recognition device
JP4375549B2 (en) Vehicle positioning device
JP3304905B2 (en) Object tracking recognition device
JPH06273186A (en) Map information generator
JPH06199297A (en) Parking position measuring method
JPH064127A (en) Own-position measuring instrument for indoor moving body
JPS6379005A (en) Position calculator for unmanned transport truck
JP2662583B2 (en) On-vehicle distance detection device
JPH03139706A (en) Vehicle state quantity measuring instrument
JP2838474B2 (en) Guidance target capturing method and guidance device for autonomous mobile robot
JP3517999B2 (en) Vehicle recognition device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020402